单差分变压器核制造技术

公开了一种集成电路。该集成电路包括初级线圈。该集成电路还包括第一次级线圈，该第一次级线圈与该初级线圈一起充当第一变压器。该集成电路还包括第二次级线圈，该第二次级线圈与该初级线圈一起充当第二变压器。初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈在该集成电路上可以具有使第一次级线圈和第二次级线圈之间的耦合最小化的布局。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单差分变压器核
本公开一般涉及电子通信。更具体地，本公开涉及用于单差分变压器核的系统和方法。背景无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够支持多个无线通信设备与一个或多个基站的同时通信的多址系统。为了在无线通信网络上正确地接收和传送无线信号，无线通信设备可使用一个或多个压控振荡器(VCO)来生成具有期望频率的信号。无线通信设备和/或无线通信系统规范可能要求所生成的信号的振幅满足某些要求而同时信号还保持高可靠性水平。另外，无线通信设备可使用电池来工作。因此，使用较少电流的压控振荡器是有利的。各好处可以通过提供对压控振荡器(VCO)的改进以及与压控振荡器(VCO)内的电路系统有关的改进来实现。概述描述了一种集成电路。该集成电路包括初级线圈、与初级线圈形成第一变压器的第一次级线圈、以及与初级线圈形成第二变压器的第二次级线圈。第一耦合可发生在初级线圈和第一次级线圈之间以形成第一变压器。第二耦合可发生在初级线圈和第二次级线圈之间以形成第二变压器。初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈在该集成电路上可以具有使第一次级线圈和第二次级线圈之间的耦合最小化的布局。初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈可以是电感器。第一变压器和第二变压器可以形成单差分变压器核。单差分变压器核可在低噪放大器或功率放大器中使用。单差分变压器核可以与2分频加载电路一起用来形成压控振荡器。压控振荡器可包括耦合在第一次级线圈和初级线圈之间的第一晶体管以及耦合在第二次级线圈和初级线圈之间的第二晶体管。初级线圈可以被耦合在第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极之间。第一次级线圈可以被耦合在第一晶体管的漏极和2分频加载电路之间。第二次级线圈可以被耦合在第二晶体管的漏极和2分频加载电路之间。第一变压器和第二变压器可以生成为所需频率的两倍的频率。2分频加载电路可以输出具有该所需频率的第一差分输出以及具有该所需频率的第二差分输出。该集成电路还包括第三次级线圈。第三次级线圈和第二次级线圈可以形成第三变压器。还描述了一种用于形成单差分变压器核的方法。在第一线圈和第二线圈之间提供第一耦合以形成第一变压器。在第二线圈和第三线圈之间提供第二耦合以形成第二变压器。第一变压器和第二变压器用于形成单差分变压器核。第一线圈、第二线圈和第三线圈在该集成电路上可以具有使第一线圈和第三线圈之间的耦合最小化的布局。第一线圈、第二线圈和第三线圈可以是电感器。第一变压器和第二变压器可以形成单差分变压器核。单差分变压器核可在低噪放大器或功率放大器中使用。单差分变压器核可以与2分频加载电路一起用来形成压控振荡器。该压控振荡器可包括耦合在第一线圈和第二线圈之间的第一晶体管以及耦合在第二线圈和第三线圈之间的第二晶体管。第二线圈可以被耦合在第一晶体管的栅极和第二晶体管的栅极之间。第二线圈可以被耦合在第一晶体管的漏极和2分频加载电路之间。第三线圈可以被耦合在第二晶体管的漏极和2分频加载电路之间。可以在第四线圈和第三线圈之间提供第三耦合以形成第三变压器。第一变压器、第二变压器和第三变压器可用于形成差分变压器核。描述了一种设备。该设备包括用于在第一线圈和第二线圈之间提供第一耦合以形成第一变压器的装置。该设备还包括用于在第二线圈和第三线圈之间提供第二耦合以形成第二变压器的装置。该设备还包括用于使用第一变压器和第二变压器来形成单差分变压器核的装置。附图简述图1是解说集成电路上的单差分变压器核的框图；图2是解说使用本专利技术的系统和方法的压控振荡器(VCO)的框图；图3是使用本专利技术的系统和方法的压控振荡器(VCO)的电路图；图4是解说单差分变压器核的一种配置的布局图；图5是解说差分变压器核的差分电流流动的电路图；图6是解说从分立核导出单差分变压器核的电路图；图7是解说差分变压器核的框图；图8是用于形成单差分变压器核的方法的流程图；以及图9示出使用单差分变压器核的电子设备/无线设备的硬件实现的一部分。详细描述图1是解说集成电路102上的单差分变压器核104的框图。变压器106是通过电感耦合导体将电能从一个电路转移到另一电路的静态设备。变压器106在许多不同的电路设计中使用。例如，变压器106可在压控振荡器(VCO)和放大器(诸如，低噪放大器(LNA)和功率放大器)中使用。图1的单差分变压器核104可包括三个线圈108(也被称为电感耦合导体)：第一线圈108a、第二线圈108b和第三线圈108c。在一种配置中，第二线圈108b可以被称为初级线圈，而第一线圈108a被称为第一次级线圈，且第三线圈108c被称为第二次级线圈。差分变压器核可包括充当初级线圈和次级线圈两者的附加线圈(未示出)。在本文中可互换地使用线圈和电感器。单差分变压器核104可包括第一变压器106a和第二变压器106b。第一变压器106b可以使用第一线圈108a和第二线圈108b来形成。第一线圈108a和第二线圈108b之间的耦合110a可以允许在第一线圈108a和第二线圈108b之间转移电能，从而形成第一变压器106a。第二变压器106b可以使用第二线圈108b和第三线圈108c来形成。第二线圈108b和第三线圈108c之间的耦合110b可以允许在第二线圈108b和第三线圈108c之间转移电能，从而形成第二变压器106b。通常，每一变压器106需要初级线圈和次级线圈两者。因此，使用图1的单差分变压器核104设计允许消除一线圈(从而减少功耗和用于变压器106的管芯面积)。图2是解说使用本专利技术的系统和方法的压控振荡器(VCO)212的框图。压控振荡器(VCO)212可在许多不同的应用中被使用。例如，压控振荡器(VCO)212可以在本地振荡(LO)信号发生器中使用。压控振荡器(VCO)212通常可结合混频器一起被用于将输入数据流解调成基带频率。压控振荡器(VCO)212可以具有两个输出：第一差分输出214a和第二差分输出214b。为了保证接收质量，来自第一差分输出214a的信号250a和来自第二差分输出214b的信号250b应该总具有90度相移。由这些差分输出214输出的信号250可以被称为差分输出信号250。差分输出信号250也可以被称为同相和正交(I/Q)信号。一种用于生成精确的差分输出信号250的常用方法是使用2x振荡(OSC)核224来生成具有为差分输出信号214所需频率的2倍频率的信号254，并随后将信号254二分频以创建有90度相移的I/Q信号。为此，压控振荡器(VCO)212可以包括耦合在电源电压VDD和2x振荡(OSC)核224之间的2分频(DIV2)加载电路216。该方法是流行的，因为压控振荡器(VCO)212输出可以避免与在1x本地振荡器(LO)频率的强TX输出发生交叠。通常相信强TX调制输出可能产生对压控振荡器(VCO)212的牵引，并由此损害了由压控振荡器(VCO)212生成的本地振荡器(LO)信号(即，差分输出信号250)的清晰度。此外，在无需首先生成具有为所需频率的两倍频率的信号254情况下生成精确的I/Q信号是具有技术挑战性的任务，这通常需要复杂的数字校准引擎。用于生成精确的差分输出信号250的另一方法是要使用正交压控振荡器(VCO)(未示出)，并用两个跨导(Gm)核来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括：初级线圈；第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述初级线圈形成第一变压器；以及第二次级线圈，所述第二次级线圈与所述初级线圈形成第二变压器，其中所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈在所述集成电路上具有使所述第一次级线圈和所述第二次级线圈之间的耦合最小化的布局。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.28 US 61/553,049;2012.01.23 US 13/356,4781.一种集成电路，包括：单差分变压器核，包括：初级线圈；第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述初级线圈形成第一变压器；以及第二次级线圈，所述第二次级线圈与所述初级线圈形成第二变压器，其中所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈在所述集成电路上具有使所述第一次级线圈和所述第二次级线圈之间的耦合最小化的布局，其中所述初级线圈的两端、所述第一次级线圈的两端、以及所述第二次级线圈的两端全都位于所述布局的同一侧上；第一晶体管，其中所述第一晶体管的栅极耦合到所述初级线圈，并且其中所述第一晶体管的漏极耦合到所述第一次级线圈；以及第二晶体管，其中所述第二晶体管的栅极耦合到所述初级线圈，并且其中所述第二晶体管的漏极耦合到所述第二次级线圈。2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，在所述初级线圈和所述第一次级线圈之间发生第一耦合以形成所述第一变压器，并且其中在所述初级线圈和所述第二次级线圈之间发生第二耦合以形成所述第二变压器。3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈是电感器。4.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述单差分变压器核、所述第一晶体管和所述第二晶体管形成2x振荡核。5.如权利要求4所述的集成电路，其特征在于，所述单差分变压器核在低噪放大器中使用。6.如权利要求4所述的集成电路，其特征在于，所述单差分变压器核在功率放大器中使用。7.如权利要求4所述的集成电路，其特征在于，所述2x振荡核与2分频加载电路一起用于形成压控振荡器。8.如权利要求7所述的集成电路，其特征在于，所述初级线圈耦合在所述第一晶体管的栅极和所述第二晶体管的栅极之间，其中所述第一次级线圈耦合在所述第一晶体管的漏极和所述2分频加载电路之间，并且其中所述第二次级线圈耦合在所述第二晶体管的漏极和所述2分频加载电路之间。9.如权利要求8所述的集成电路，其特征在于，所述第一变压器和所述第二变压器生成为所需频率两倍的频率，并且其中所述2分频加载电路以所述所需频率输出第一差分输出，并以所述所需频率输出第二差分输出。10.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，还包括第三次级线圈，其中所述第三次级线圈和所述第二次级线圈形成第三变压器。11.一种用于形成单差分变压器核的方法，其特征在于，所述方法包括：在第一线圈和第二线圈之间提供第一耦合以形成第一变压器；在所述第二线圈和第三线圈之间提供第二耦合以形成第二变压器；使用所述第一变压器和所述第二变压器来形成单差分变压器核，其中所述第一线圈、所述第二线圈和所述第三线圈在集成...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·G·金，H·S·金，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US