变压器和电路制造技术

本发明专利技术涉及变压器和电路。提供了一种变压器。所述变压器包括：至少一个第一初级匝；至少一个第二初级匝；以及第一次级匝和第二次级匝。所述第一次级匝和所述第二次级匝被横向地布置在所述至少一个第一初级匝与所述至少一个第二初级匝之间。所述第一次级匝和所述第二次级匝被一个高于另一个地布置。

【技术实现步骤摘要】
变压器和电路相关申请的交叉引用本申请要求2013年2月22日提交的并且通过引用整体地结合在本文中的德国专利申请序号102013101768.1的优先权。
本公开一般地涉及变压器和电路。
技术介绍
为了完全地将包括功率放大器的移动无线电收发机与变压器输出匹配网络一起集成在芯片上，期望功率放大器的变压器输出匹配网络被高度地平衡，例如以便共模信号被很好地抑制。此外，期望可能布置在芯片上或在相同的芯片封装中的另外的部件被影响尽可能少。
技术实现思路
提供了变压器。所述变压器包括：至少一个第一初级匝(turn)；至少一个第二初级匝；以及第一次级匝和第二次级匝。第一次级匝和第二次级匝被横向地布置在至少一个第一初级匝与至少一个第二初级匝之间。第一次级匝和第二次级匝被一个高于另一个地布置。此外，提供了电路。所述电路可以包括：具有第一端和第二端的第一差分分支，所述第一端被耦合到供应有第一供应电位的供应节点；具有第一端和第二端的第二差分分支，所述第一端被耦合到供应节点；变压器的初级匝。初级匝被连接在第一差分分支的第二端与第二差分分支的第二端之间。初级匝具有供应有第二供应电位的中心连接；以及反馈路径，其借助于电容将中心连接耦合到供应节点并且其至少部分地在初级匝的内部中运行。附图说明图不再现实际的尺寸关系，而是旨在用来图示各种示例性实施例的原理。参考以下图在下面对各种示例进行描述。图1示出了(集成)功率放大器电路。图2示出了放大器电路。图3示出了变压器。图4示出了电路。图5示出了在初级绕组与次级绕组之间具有垂直耦合的变压器。图6示出了在被以叉指（interdigitated）方式布置的初级绕组与次级绕组之间具有横向耦合的变压器。图7示出了在初级绕组与次级绕组之间具有横向耦合并且在次级匝之间具有横向耦合的变压器。图8示出了在初级绕组与次级绕组之间具有横向耦合并且在次级匝之间具有垂直耦合的变压器。图9示出了变压器。图10示出了变压器的匝数的布置。具体实施方式以下具体描述参考示出了细节和各种实施方式的附图。这些实施方式被足够详细地描述以使得本领域的技术人员能够实现本专利技术。其他实施方式也是可能的并且能够从结构、逻辑以及电气立场修改实施方式，而不背离实施方式的主题。各种实施方式未必是相互排他的，相反地不同的实施方式能够与彼此组合，从而产生新的实施方式。为了完全地将包括功率放大器(PA)的移动无线电收发机集成在片上系统解决方案(SoC)中，典型地有必要实现高质量匹配网络。特别地，功率放大器的输出匹配网络在这里是特别非常重要的，因为必须实现插入损耗的非常低的值以便实现高功率放大器效率并且因此以便最小化电流消耗。此外，功率放大器输出级的差分信号典型地旨在被转换成相对于接地不平衡的RF(射频)输出信号。电容性地调谐的变压器被典型地用于这个目的，其中初级匝被同时地用于馈送供应电压。这在图1中被图示。图1示出了(集成)功率放大器电路100。(集成)功率放大器电路100包括差分功率放大器101和输出匹配网络/平衡不平衡变换器(balun)102。功率放大器101的差分输出端103、104被耦合到输出匹配网络/平衡不平衡变换器102的变压器的初级绕组105。供应电压VDD经由初级绕组105的(即变压器的初级侧的)中心抽头106从供应电压节点111被馈入。次级绕组107的一个连接形成输出匹配网络/平衡不平衡变换器102的输出端108。次级绕组107的另一个连接被连接到接地连接109。电容110附加地与初级绕组并且与次级绕组并联连接。除最低可能的损耗之外，高平衡是需要的以便首先获得共模信号(典型地偶数谐波)的非常好的抑制并且其次以便将相同的负载阻抗提供给差分输出级101的两个部分。这个最后是特别重要的以便实际上确保处于第一位置中的输出级101的差分/平衡操作并且因此以便尽可能多地抑制共模信号，以最大效率地操作功率放大器101并且以在电流和电压方面均匀地加载功率放大器的部分级，以便实现高可靠性。此外，非常高的平衡确保在供应电压节点111处的阻抗对功率放大器101的性能具有仅很少影响。除高平衡之外，期望作为供应电压的馈送和所关联的接地网络(例如在实现功率放大器101和/或输出匹配网络/平衡不平衡变换器102的集成电路中、在收发机电路100被集成在其中和分别在其上的芯片封装和电路板中)的结果影响其他部件为低的。典型地，变压器的中心抽头被连接到具有最低可能的电阻和电感用于供应电压VDD的对应垫结构。相同情况适用于功率放大器101的接地链路。然而，功率放大器典型地在芯片封装中或在电路板上与其他敏感电路部分具有公共接地阻抗。这在图2中被图示。图2示出了放大器电路200。放大器电路200包括具有一个或多个第一场效应晶体管203的第一差分分支201和具有一个或多个场效应晶体管204的第二差分分支202。第一差分分支201具有第一连接205，其形成放大器200的正输入端，并且第二差分分支202具有第二连接206，其形成放大器202的负输入端。差分分支201、202在节点A处的一端处被耦合到彼此，所述节点A经由第一电阻器207并且经由第二电阻器208被耦合到接地连接209。变压器的初级绕组210被耦合在差分分支201、202的其他端之间，所述其他端能够被认为是由差分分支201、202所形成的放大器的输出端，类似于功率放大器101的输出端103、104。第一电容211与初级绕组210并联布置。次级绕组212的连接形成例如放大器电路的输出端213、214，例如，其中输出端213、214中的一个被与图1类似地连接到接地。第二电容215被连接在输出端213、214之间。初级绕组210具有指定为节点B的中心连接216，借助于所述中心连接216供应电压VDD经由第三电阻器217被从电压源218馈送。电压源218对于其部分来说被耦合到接地连接209。在这个示例中，另外的电路块219经由第四电阻器220和第二电阻器208被同样地耦合到接地连接209。电阻器207、208、217、220一般地可以是阻抗(例如具有特定电感)。电路块219是例如与放大器相同的芯片封装的一部分，或者被布置在相同的电路板上。由于公共接地连接的原因，RF电流的共模分量(在图2中由虚线图示)能够经历通过放大器到电路块219的串扰。差模分量的流动在图2中为了说明由点划线来图示。如在下面所描述的那样，通过示例的方式，提供了在功率放大器的RF核心中具有共模电流的直接反馈的低损耗、高度平衡的变压器，借此能够显著地降低串扰。图3示出了变压器300。变压器包括至少一个第一初级匝301和至少一个第二初级匝302。变压器此外包括第一次级匝303和第二次级匝304。第一次级匝303和第二次级匝304被横向地布置在至少一个第一初级匝301与至少一个第二初级匝302之间，并且第一次级匝303和第二次级匝304被一个高于另一个地布置。换句话说，在变压器中，初级侧的和次级侧的匝被以这样的方式来布置，即属于不同侧的匝横向地耦合而属于相同侧的匝垂直地耦合。这具有作为横向耦合的结果最小化例如初级和次级侧之间的耦合电容的结果，作为其结果平衡被提高了。将次级侧定位在初级绕组的两个并联连接的部分之间在对平衡仅有少影响的情况下提高了初级和次级侧之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器，包括：至少一个第一初级匝；至少一个第二初级匝；以及第一次级匝和第二次级匝；其中所述第一次级匝和所述第二次级匝被横向地布置在所述至少一个第一初级匝与所述至少一个第二初级匝之间；并且其中所述第一次级匝和所述第二次级匝被一个高于另一个地布置。

【技术特征摘要】
2013.02.22 DE 102013101768.11.一种变压器，包括：至少一个第一初级匝；至少一个第二初级匝；以及第一次级匝和第二次级匝；其中所述第一次级匝和所述第二次级匝被横向地布置在所述至少一个第一初级匝与所述至少一个第二初级匝之间；并且其中所述第一次级匝和所述第二次级匝被一个高于另一个地布置；其中所述至少一个第一初级匝具有在所述第一次级匝水平的第一部分和在所述第二次级匝水平的第二部分；其中所述第一次级匝和所述第二次级匝串联连接，并且所述第一初级匝和所述第二初级匝并联连接。2.根据权利要求1所述的变压器，进一步包括：至少一个另外的次级匝，其被横向地布置在所述第一初级匝与所述至少一个第二初级匝之间。3.根据权利要求1所述的变压器，其中所述第一次级匝和所述第二次级匝具有不同的宽度。4.根据权利要求1所述的变压器，其中所述第一次级匝和所述第二次级匝被布置在不同的金属化平面中。5.根据权利要求1所述的变压器，其中所述至少一个第二初级匝具有在所述第一次级匝水平的第一部分和在所述第二次级匝水平的第二部分。6.根据权利要求1所述的变压器，其中所述初级匝和所述次级匝被布置在管芯或芯片上。7.根据权利要求1所述的变压器，其中所述初级匝和所述次级匝由带状线形成。8.一种电路，包括：具有第一端和第二端的第一差分分支，所述第一端被耦合到供应有第一供应电位的供应节点；具有第一端和第二端的第二差分分支，所述第一端被耦合到所述供应节点；根据权利要求1的变压器的初级匝，所述初级匝被连...

【专利技术属性】
技术研发人员：S洛伊施纳，J莫赖拉，P普范，
申请(专利权)人：英特尔移动通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE