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专利无效挑战赛

目标专利:4304具有改进的故障检测的振荡电路

专利公开号:CN118679676B

专利权人:高通股份有限公司

无效请求书提交日期:2027年


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非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。



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序号 权利要求内容

1

一种振荡电路,所述振荡电路包括:振荡器;所述振荡器被配置为生成振荡信号;所述振荡器包括:振荡器核心电路;所述振荡器核心电路用于耦合到谐振器;并且被配置为生成所述振荡信号以使得所述谐振器能够谐振;和可调节电流源;所述可调节电流源耦合到所述振荡器核心电路;并且被配置为控制所述振荡信号的振幅;第一自动增益控制(AGC)电路;所述第一自动增益控制(AGC)电路具有耦合到所述振荡器的输出的输入;并且具有耦合到所述可调节电流源的控制输入的输出;第二AGC电路;所述第二AGC电路被配置为复制第一AGC电路;使得所述第一AGC电路被配置为生成第一参考信号;并且所述第二AGC电路被配置为生成复制所述第一参考信号的第二参考信号;和逻辑件;所述逻辑件具有耦合到所述第一AGC电路的所述输出的第一输入;并且具有耦合到所述第二AGC电路的输出的第二输入。

2

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述逻辑件被配置为基于所述第一AGC电路的所述输出和所述第二AGC电路的所述输出来有效地监测所述振荡信号。

3

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述振荡电路被配置为有效地监测所述振荡信号;而不直接感测所述振荡信号的振幅。

4

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述逻辑件包括比较器;所述比较器具有耦合到所述第一AGC电路的所述输出的第一输入;并且具有耦合到所述第二AGC电路的所述输出的第二输入。

5

根据权利要求4所述的振荡电路,其中所述比较器包括:第一p型晶体管;所述第一p型晶体管具有耦合到电源轨的源极;第一n型晶体管;所述第一n型晶体管具有耦合到所述振荡电路的参考电位节点的源极;并且具有耦合到所述第一p型晶体管的漏极的漏极;其中所述第一p型晶体管或所述第一n型晶体管中的至少一者是能够调谐的;和反相器;所述反相器具有耦合到所述第一p型晶体管的所述漏极并耦合到所述第一n型晶体管的所述漏极的输入;并且具有耦合到所述比较器的输出的输出。

6

根据权利要求5所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路包括:第二p型晶体管;所述第二p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;第二n型晶体管;所述第二n型晶体管具有耦合到所述参考电位节点的源极;并且具有耦合到所述第二p型晶体管的漏极的漏极;第三p型晶体管;所述第三p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;并且具有栅极;所述栅极耦合到所述第三p型晶体管的漏极;所述第二p型晶体管的栅极和所述第一p型晶体管的栅极;第三n型晶体管;所述第三n型晶体管具有耦合到所述第三p型晶体管的所述漏极和所述栅极的漏极;和第一电阻元件;所述第一电阻元件耦合在所述第三n型晶体管的源极与所述参考电位节点之间。

7

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路还包括:第二电阻元件;所述第二电阻元件耦合在所述第二n型晶体管的栅极与所述第二n型晶体管的所述漏极之间;第三电阻元件;所述第三电阻元件耦合在所述第二n型晶体管的所述漏极与所述第三n型晶体管的栅极之间;和第一电容元件;所述第一电容元件耦合在所述第三n型晶体管的所述栅极与所述参考电位节点之间。

8

根据权利要求7所述的振荡电路,所述振荡电路还包括第二电容元件;所述第二电容元件耦合在所述第二n型晶体管的所述栅极与所述振荡器的所述输出之间。

9

根据权利要求7所述的振荡电路,其中所述第二n型晶体管;所述第三n型晶体管;所述第一电阻元件;所述第二电阻元件和所述第三电阻元件形成恒定跨导偏置发生器的至少一部分;所述恒定跨导偏置发生器被配置为生成与工艺、电压和温度(PVT)有关的参考电流。

10

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第一p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率是n:1:1;其中n≥1。

11

根据权利要求6所述的振荡电路,其中:所述可调节电流源包括第四p型晶体管;所述第四p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;具有耦合到所述振荡器核心电路的漏极;并且具有栅极;所述栅极耦合到所述第二p型晶体管的所述栅极和所述第三p型晶体管;并且所述第四p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率为x:1:1;其中x≥1。

12

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路包括:第四p型晶体管;所述第四p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;第四n型晶体管;所述第四n型晶体管具有耦合到所述参考电位节点的源极;并且具有漏极;所述漏极耦合到所述第四p型晶体管的漏极;所述第四n型晶体管的栅极和所述第一n型晶体管的栅极;第五p型晶体管;所述第五p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;并且具有漏极;所述漏极耦合到所述第五p型晶体管的栅极和所述第四p型晶体管的栅极;第五n型晶体管;所述第五n型晶体管具有耦合到所述第五p型晶体管的所述漏极和所述栅极的漏极;和第二电阻元件;所述第二电阻元件耦合在所述第五n型晶体管的源极与所述参考电位节点之间。

13

根据权利要求12所述的振荡电路,其中所述第一n型晶体管;所述第四n型晶体管和所述第五n型晶体管之间的晶体管尺寸比率是m:1:1;其中m≥1。

14

根据权利要求13所述的振荡电路,其中所述第一p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率是n:1:1;其中n≥1。

15

根据权利要求14所述的振荡电路,其中比率m/n等于所述第二AGC电路的增益与所述第一AGC电路的增益的比率。

16

根据权利要求15所述的振荡电路,其中:所述第一AGC电路包括被配置为生成参考电流的恒定跨导偏置发生器;并且所述比率m/n被设置为使得所述比较器被配置为当所述振荡信号的所述振幅被估计为大于或等于所述参考电流的振幅乘以(1‑m/n)时输出逻辑高信号。

17

根据权利要求4所述的振荡电路,其中所述比较器被配置为当所述第二AGC电路的所述输出处的信号的振幅大于或等于所述第一AGC电路的所述输出处的信号的振幅时输出逻辑高信号。

18

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路包括恒定跨导偏置发生器;所述恒定跨导偏置发生器被配置为生成与所述第一AGC电路的工艺、电压和温度(PVT)有关的第一参考电流。

19

根据权利要求18所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路被配置为生成等于所述第一参考电流的第二参考电流。

20

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路的输入是开路的;使得所述第二AGC电路的所述输入被配置为具有零电流。

21

根据权利要求1所述的振荡电路,所述振荡电路还包括:备用振荡器;所述备用振荡器被配置为生成另一振荡信号;所述备用振荡器包括:用于耦合到所述谐振器的另一振荡器核心电路;和另一可调节电流源;所述另一可调节电流源耦合到所述另一振荡器核心电路;并且被配置为控制所述另一振荡信号的振幅;和第三AGC电路;所述第三AGC电路具有耦合到所述备用振荡器的输出的输入;并且具有耦合到所述另一可调节电流源的控制输入的输出;其中所述逻辑件具有耦合到所述第三AGC电路的所述输出的第三输入。

22

根据权利要求21所述的振荡电路,所述振荡电路还包括第四AGC电路;所述第四AGC电路被配置为复制所述第三AGC电路的拓扑;其中所述逻辑件具有耦合到所述第四AGC电路的输出的第四输入。

23

一种振荡监测方法,所述方法包括:利用驱动谐振器的振荡器生成振荡信号;基于所述振荡信号;利用第一自动增益控制(AGC)电路生成第一信号;基于所述第一信号来控制用于所述振荡器的偏置电流;利用第二AGC电路生成第二信号;所述第二AGC电路复制第一AGC电路;以及基于所述第一信号和所述第二信号来有效地监测所述振荡信号;其中所述有效地监测包括当所述第二信号的振幅低于所述第一信号的振幅时指示故障。

24

根据权利要求23所述的方法,其中所述有效地监测包括有效地监测所述振荡信号;而不直接感测所述振荡信号的振幅。

25

根据权利要求23所述的方法,其中所述有效地监测还包括比较所述第一信号与所述第二信号;其中基于所述比较来指示所述故障。

26

根据权利要求25所述的方法,所述方法还包括:利用备用振荡器生成另一振荡信号;以及响应于指示所述故障而切换成使用所述另一振荡信号来代替所述振荡信号。

27

根据权利要求23所述的方法,其中:比较器的第一n型晶体管与所述第二AGC电路的第二n型晶体管之间的第一晶体管尺寸比率是m:1;所述比较器的第一p型晶体管与所述第一AGC电路的第二p型晶体管之间的第二晶体管尺寸比率为n:1;来自所述第二AGC电路的所述第二信号控制所述比较器的所述第一n型晶体管和所述第二AGC电路的所述第二n型晶体管;来自所述第一AGC电路的所述第一信号控制所述比较器的所述第一p型晶体管和所述第一AGC电路的所述第二p型晶体管;并且比率m/n等于所述第二AGC电路的增益与所述第一AGC电路的增益的比率。

28

根据权利要求27所述的方法,其中生成所述第一信号包括利用所述第一AGC电路的恒定跨导偏置发生器生成与所述第一AGC电路的工艺、电压和温度(PVT)有关的第一参考电流。

29

根据权利要求28所述的方法,其中生成所述第二信号包括利用所述第二AGC电路生成等于所述第一参考电流的第二参考电流。

30

根据权利要求28所述的方法,其中所述有效地监测包括当所述振荡信号的振幅被估计为大于或等于所述第一参考电流的振幅乘以(1‑m/n)时从所述比较器输出逻辑高信号。

31

一种具有振荡监测的装置,所述装置包括:用于生成振荡信号的构件;用于基于所述振荡信号来生成第一自动增益控制(AGC)信号的构件;用于基于第一AGC信号来控制用于生成所述振荡信号的所述构件的偏置电流的构件;用于生成第二AGC信号的构件;用于生成所述第二AGC信号的所述构件复制用于生成所述第一AGC信号的所述构件;和用于基于所述第一AGC信号和所述第二AGC信号来有效地监测所述振荡信号的构件;其中用于有效地监测的所述构件包括用于当所述第二AGC信号的振幅低于所述第一AGC信号的振幅时指示故障的构件。


对比文件列表

编号 名称

权利要求1

一种振荡电路,所述振荡电路包括:振荡器;所述振荡器被配置为生成振荡信号;所述振荡器包括:振荡器核心电路;所述振荡器核心电路用于耦合到谐振器;并且被配置为生成所述振荡信号以使得所述谐振器能够谐振;和可调节电流源;所述可调节电流源耦合到所述振荡器核心电路;并且被配置为控制所述振荡信号的振幅;第一自动增益控制(AGC)电路;所述第一自动增益控制(AGC)电路具有耦合到所述振荡器的输出的输入;并且具有耦合到所述可调节电流源的控制输入的输出;第二AGC电路;所述第二AGC电路被配置为复制第一AGC电路;使得所述第一AGC电路被配置为生成第一参考信号;并且所述第二AGC电路被配置为生成复制所述第一参考信号的第二参考信号;和逻辑件;所述逻辑件具有耦合到所述第一AGC电路的所述输出的第一输入;并且具有耦合到所述第二AGC电路的输出的第二输入。


权利要求2

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述逻辑件被配置为基于所述第一AGC电路的所述输出和所述第二AGC电路的所述输出来有效地监测所述振荡信号。


权利要求3

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述振荡电路被配置为有效地监测所述振荡信号;而不直接感测所述振荡信号的振幅。


权利要求4

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述逻辑件包括比较器;所述比较器具有耦合到所述第一AGC电路的所述输出的第一输入;并且具有耦合到所述第二AGC电路的所述输出的第二输入。


权利要求5

根据权利要求4所述的振荡电路,其中所述比较器包括:第一p型晶体管;所述第一p型晶体管具有耦合到电源轨的源极;第一n型晶体管;所述第一n型晶体管具有耦合到所述振荡电路的参考电位节点的源极;并且具有耦合到所述第一p型晶体管的漏极的漏极;其中所述第一p型晶体管或所述第一n型晶体管中的至少一者是能够调谐的;和反相器;所述反相器具有耦合到所述第一p型晶体管的所述漏极并耦合到所述第一n型晶体管的所述漏极的输入;并且具有耦合到所述比较器的输出的输出。


权利要求6

根据权利要求5所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路包括:第二p型晶体管;所述第二p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;第二n型晶体管;所述第二n型晶体管具有耦合到所述参考电位节点的源极;并且具有耦合到所述第二p型晶体管的漏极的漏极;第三p型晶体管;所述第三p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;并且具有栅极;所述栅极耦合到所述第三p型晶体管的漏极;所述第二p型晶体管的栅极和所述第一p型晶体管的栅极;第三n型晶体管;所述第三n型晶体管具有耦合到所述第三p型晶体管的所述漏极和所述栅极的漏极;和第一电阻元件;所述第一电阻元件耦合在所述第三n型晶体管的源极与所述参考电位节点之间。


权利要求7

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路还包括:第二电阻元件;所述第二电阻元件耦合在所述第二n型晶体管的栅极与所述第二n型晶体管的所述漏极之间;第三电阻元件;所述第三电阻元件耦合在所述第二n型晶体管的所述漏极与所述第三n型晶体管的栅极之间;和第一电容元件;所述第一电容元件耦合在所述第三n型晶体管的所述栅极与所述参考电位节点之间。


权利要求8

根据权利要求7所述的振荡电路,所述振荡电路还包括第二电容元件;所述第二电容元件耦合在所述第二n型晶体管的所述栅极与所述振荡器的所述输出之间。


权利要求9

根据权利要求7所述的振荡电路,其中所述第二n型晶体管;所述第三n型晶体管;所述第一电阻元件;所述第二电阻元件和所述第三电阻元件形成恒定跨导偏置发生器的至少一部分;所述恒定跨导偏置发生器被配置为生成与工艺、电压和温度(PVT)有关的参考电流。


权利要求10

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第一p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率是n:1:1;其中n≥1。


权利要求11

根据权利要求6所述的振荡电路,其中:所述可调节电流源包括第四p型晶体管;所述第四p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;具有耦合到所述振荡器核心电路的漏极;并且具有栅极;所述栅极耦合到所述第二p型晶体管的所述栅极和所述第三p型晶体管;并且所述第四p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率为x:1:1;其中x≥1。


权利要求12

根据权利要求6所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路包括:第四p型晶体管;所述第四p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;第四n型晶体管;所述第四n型晶体管具有耦合到所述参考电位节点的源极;并且具有漏极;所述漏极耦合到所述第四p型晶体管的漏极;所述第四n型晶体管的栅极和所述第一n型晶体管的栅极;第五p型晶体管;所述第五p型晶体管具有耦合到所述电源轨的源极;并且具有漏极;所述漏极耦合到所述第五p型晶体管的栅极和所述第四p型晶体管的栅极;第五n型晶体管;所述第五n型晶体管具有耦合到所述第五p型晶体管的所述漏极和所述栅极的漏极;和第二电阻元件;所述第二电阻元件耦合在所述第五n型晶体管的源极与所述参考电位节点之间。


权利要求13

根据权利要求12所述的振荡电路,其中所述第一n型晶体管;所述第四n型晶体管和所述第五n型晶体管之间的晶体管尺寸比率是m:1:1;其中m≥1。


权利要求14

根据权利要求13所述的振荡电路,其中所述第一p型晶体管;所述第二p型晶体管和所述第三p型晶体管之间的晶体管尺寸比率是n:1:1;其中n≥1。


权利要求15

根据权利要求14所述的振荡电路,其中比率m/n等于所述第二AGC电路的增益与所述第一AGC电路的增益的比率。


权利要求16

根据权利要求15所述的振荡电路,其中:所述第一AGC电路包括被配置为生成参考电流的恒定跨导偏置发生器;并且所述比率m/n被设置为使得所述比较器被配置为当所述振荡信号的所述振幅被估计为大于或等于所述参考电流的振幅乘以(1‑m/n)时输出逻辑高信号。


权利要求17

根据权利要求4所述的振荡电路,其中所述比较器被配置为当所述第二AGC电路的所述输出处的信号的振幅大于或等于所述第一AGC电路的所述输出处的信号的振幅时输出逻辑高信号。


权利要求18

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述第一AGC电路包括恒定跨导偏置发生器;所述恒定跨导偏置发生器被配置为生成与所述第一AGC电路的工艺、电压和温度(PVT)有关的第一参考电流。


权利要求19

根据权利要求18所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路被配置为生成等于所述第一参考电流的第二参考电流。


权利要求20

根据权利要求1所述的振荡电路,其中所述第二AGC电路的输入是开路的;使得所述第二AGC电路的所述输入被配置为具有零电流。


权利要求21

根据权利要求1所述的振荡电路,所述振荡电路还包括:备用振荡器;所述备用振荡器被配置为生成另一振荡信号;所述备用振荡器包括:用于耦合到所述谐振器的另一振荡器核心电路;和另一可调节电流源;所述另一可调节电流源耦合到所述另一振荡器核心电路;并且被配置为控制所述另一振荡信号的振幅;和第三AGC电路;所述第三AGC电路具有耦合到所述备用振荡器的输出的输入;并且具有耦合到所述另一可调节电流源的控制输入的输出;其中所述逻辑件具有耦合到所述第三AGC电路的所述输出的第三输入。


权利要求22

根据权利要求21所述的振荡电路,所述振荡电路还包括第四AGC电路;所述第四AGC电路被配置为复制所述第三AGC电路的拓扑;其中所述逻辑件具有耦合到所述第四AGC电路的输出的第四输入。


权利要求23

一种振荡监测方法,所述方法包括:利用驱动谐振器的振荡器生成振荡信号;基于所述振荡信号;利用第一自动增益控制(AGC)电路生成第一信号;基于所述第一信号来控制用于所述振荡器的偏置电流;利用第二AGC电路生成第二信号;所述第二AGC电路复制第一AGC电路;以及基于所述第一信号和所述第二信号来有效地监测所述振荡信号;其中所述有效地监测包括当所述第二信号的振幅低于所述第一信号的振幅时指示故障。


权利要求24

根据权利要求23所述的方法,其中所述有效地监测包括有效地监测所述振荡信号;而不直接感测所述振荡信号的振幅。


权利要求25

根据权利要求23所述的方法,其中所述有效地监测还包括比较所述第一信号与所述第二信号;其中基于所述比较来指示所述故障。


权利要求26

根据权利要求25所述的方法,所述方法还包括:利用备用振荡器生成另一振荡信号;以及响应于指示所述故障而切换成使用所述另一振荡信号来代替所述振荡信号。


权利要求27

根据权利要求23所述的方法,其中:比较器的第一n型晶体管与所述第二AGC电路的第二n型晶体管之间的第一晶体管尺寸比率是m:1;所述比较器的第一p型晶体管与所述第一AGC电路的第二p型晶体管之间的第二晶体管尺寸比率为n:1;来自所述第二AGC电路的所述第二信号控制所述比较器的所述第一n型晶体管和所述第二AGC电路的所述第二n型晶体管;来自所述第一AGC电路的所述第一信号控制所述比较器的所述第一p型晶体管和所述第一AGC电路的所述第二p型晶体管;并且比率m/n等于所述第二AGC电路的增益与所述第一AGC电路的增益的比率。


权利要求28

根据权利要求27所述的方法,其中生成所述第一信号包括利用所述第一AGC电路的恒定跨导偏置发生器生成与所述第一AGC电路的工艺、电压和温度(PVT)有关的第一参考电流。


权利要求29

根据权利要求28所述的方法,其中生成所述第二信号包括利用所述第二AGC电路生成等于所述第一参考电流的第二参考电流。


权利要求30

根据权利要求28所述的方法,其中所述有效地监测包括当所述振荡信号的振幅被估计为大于或等于所述第一参考电流的振幅乘以(1‑m/n)时从所述比较器输出逻辑高信号。


权利要求31

一种具有振荡监测的装置,所述装置包括:用于生成振荡信号的构件;用于基于所述振荡信号来生成第一自动增益控制(AGC)信号的构件;用于基于第一AGC信号来控制用于生成所述振荡信号的所述构件的偏置电流的构件;用于生成第二AGC信号的构件;用于生成所述第二AGC信号的所述构件复制用于生成所述第一AGC信号的所述构件;和用于基于所述第一AGC信号和所述第二AGC信号来有效地监测所述振荡信号的构件;其中用于有效地监测的所述构件包括用于当所述第二AGC信号的振幅低于所述第一AGC信号的振幅时指示故障的构件。


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