BST电容器控制电路的校准制造技术

本公开涉及BST电容器控制电路的校准，并且具体涉及一种用于控制具有通过偏置可设定的电容的电容器的电路，包括：至少一个端子，用于接收取决于电容的期望值的数字设定点值；用于确定电容相对于标称值的漂移的电路；以及根据所确定的漂移向所述数字设定点值施加校正的电路。

【技术实现步骤摘要】
BST电容器控制电路的校准相关申请的交叉引用本申请请求于2014年1月23日提交的第14/50566号法国专利申请的优先权，其内容在法律允许的最大程度上通过整体引用合并于此。
本公开总体涉及电子电路，并且更具体地涉及对具有通过施加偏置电压可设定的值的电容器的控制。本公开更具体地应用于BST(钡-锶-钛)电容器的控制。
技术介绍
BST电容器实质上已经被开发用于无线电应用，特别用于移动电话。使电容器具有模拟地可调电容会显著改善其性能，因为其能够使包括这样电容器的设备适应于外部环境。BST电容器以集成电路(这种类型的电容器也称为可调集成电容器)形式出现。BST电容器的电容向其施加的直流偏置电位的值来设定，通常在从几伏特到几十伏特的范围内，典型地在2与20伏特之间。BST电容器的偏置电压通常由专用控制电路提供，其执行高电压数模转换，也即将数字配置字(通常为字节)转换为被施加至电容器以设定其电容的直流模拟电压。BST电容器的控制目前存在不精确的问题，除了其它原因之外，这主要是由于制造公差和温度相关变化。
技术实现思路
本公开的实施例提供对用于可调电容器的控制电路的校准，其克服了常规输出电路的全部或部分缺点。另一实施例补偿了可能的制造公差和由于操作温度引起的变化。另一实施例提供与常规BST电容器兼容并且不需要修改由应用提供的数字设定点值的方案。因此，实施例提供用于控制具有通过偏置可设定的电容的电容器的电路，包括:至少一个端子，用于接收取决于电容的期望值的数字设定点值；用于确定电容相对于标称值的漂移的电路；以及用于根据确定的漂移向所述数字设定点值施加校正的电路。根据一实施例，电路包括：接收经校正的所述数字设定点值的数模转换器；以及用于产生用于偏置所述电容器的信号的放大器。根据一实施例，开关将旨在递送所述偏置信号的输出端子连接至所述确定电路，或者所述放大器的输出。根据一实施例，所述确定电路确定电容器达到充电阈值的持续时间。根据一实施例，所述确定电路引起所述电容器的逐步充电。根据一实施例，控制电路包括参考电容器连接端子。根据一实施例，校正是被施加至数字设定点值的百分比。一实施例也提供系统，包括：具有可设定的电容的至少一个电容器；以及至少一个控制电路。前述和其他特征和优势将结合附图在特定实施例的以下非限制性描述中详细讨论。附图说明图1是采用BST电容器的电子结构的简化表示；图2是BST电容器控制电路的实施例的功能框图；图3是图示出图2的控制电路的实施例的操作的曲线图；图4是BST电容器校准电路的实施例框图；以及图5是图示出图4电路的操作的曲线图。具体实施方式相同元件已被指定为在不同附图中具有相同附图标记。为了清楚，仅那些对将要描述的实施例的理解有用的步骤和元件会被示出并详细说明。特别地，BST电容器以及控制电路的其他部分的形成并未详细说明，描述的实施例与通过施加偏置电压可设定的电容器(例如BST电容器)以及控制电路的其余部分的常规应用相兼容。而且，BST电容器的不同可能应用也并未详细说明，这里再次描述的实施例与常规应用相兼容。在以下描述中，表述“近似”、“大约”和“约”意指在10％以内。图1是在应用环境中形成BST电容器或更通常的具有通过偏置可设定的电容的电容器的集成电子电路1的示例的简化表示。电容器1总体包括至少三个端子12，14和16。实际上，为了工业制造原因，集成电路封装可包括并不旨在被连接的其他端子18。端子14和16限定与电容器C的电极(其旨在与射频应用连接)对应的端子。而且，端子14和16中的一个接地。根据该应用，这样的连接或者是直接的，或者通过感应元件来实现(在射频链中串联使用的电容器的情况)。端子12限定施加用于设定电容器C的电容值的偏置电压Vbias的端子。从电器角度来看，该偏置电位通过电阻R施加。偏置电压Vbias由控制电路2递送，控制电路2由高电压数模转换器22形成，高电压数模转换器22包括由该应用的处理器3(CU)提供的数字指令字与被施加至端子12以达到期望的电容值的对应电位之间的相关表(correlationtable)，。控制电路2接收来自处理器3的低电压数字信号(约几伏特，或更少)并将其转换成能够达到几十伏特的高电压(相对于数字部分的低电压而言)的模拟信号Vbias。电路2在图1中示出为由放大器24(OA)跟随的数模转换器22(DAC)，该数模转换器22接收来自处理器的数字设定点值，该放大器24(OA)递送电压Vbias到电容器1的端子12。控制电路2的示例已知商品名为“PTIC控制器(PTICController)”，例如，参考STHVDAC-253M。在图1的示例中，可认为电容器1的端子14形成用于无线电信号的输入端子RFin，而端子16形成该信号的输出端子RFout。但是，电容器1是对称的而且其端子的连接取决于应用。假定电容器1参与天线9的调谐以接收来自电路5(未详细说明)的无线电信号。多个应用采用通过连续偏置可设定的电容器，其中，作为示例，在多频带移动电话系统中的可调天线匹配网络，可调谐无线电滤波器，频带调节电路，电压驻波比(VSWR)校正电路等。采用BST电容器造成的问题是由于电容器和控制电路的制造公差，以及与操作温度相关的电容变化。所有这些累计因素会导致相对于期望值的大于20％电容值的变化。可设想在BST电容器的输出处(图1的示例中的电容器1和天线9之间)测量无线电信号并将该测量提供给处理器3以便控制器其递送的数字字(digitalword)。这样的控制回路应当提供可接受的结果。然而，该方案通过在传输链中插入无线电测量元件来操作并具有产生其他干扰的风险。其还会导致特别昂贵的方案。而且，其会干预实际的应用，也即，干预传输链、电容器1的下游和处理器3的上游。因此最好提供一种在传输链中不采用测量并且在应用层(特别是在处理器3这一级)不采用修改的方案。图2示意性地并功能性地示出用于控制BST电容器1的电路2的实施例。虽然，为了简化，电路2假定为仅控制BST电容器，但是电路2可包括多个输出以独立控制多个BST电容器。仅已经示出了电容器1的偏置部分，因为其余部分(无线电部分)并未被所描述的方案的实施方式修改。电路2从处理器3接收一个或多个输入端子21上的数字设定点信号(以串联或并联形式)。电路2在端子23上产生用于偏置电容器1的信号Vbias。图2中，电容器1以其等效电气图的形式被符号化，也即，位于施加电压Vbias的端子12和地之间的串联RC电路。电路2包括两种操作模式。在第一种模式或校准阶段中，对电容值或更具体的说对该值相对于标称值的漂移进行评估。随后可以推断被施加到电容器的不同偏置的偏移(按百分比)。在第二种模式或操作阶段中，电路2向从处理器3接收的数字设定点施加从校准阶段推断的偏移，以产生电压Vbias，产生电压Vbias使得能够逼近期望的电容值。这里优势来自于这样的事实，假如相对于标称值有漂移，该漂移实质上是相对漂移而非绝对漂移。因此，确定相对于标称值或已知值的百分比就足够了。图3是图示出了电容CPTIC的值根据偏置电压Vbias的变化的曲线图。实线曲线示出了电容CPTIC的标称形状。虚线曲线示出了这一相同电容的当前形状的示例。根据一个实施例，处理器3递送数字字TG，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，配置为控制具有通过偏置信号可设定的电容的电容器，所述电路包括：至少一个端子，配置为接收取决于为所述电容选定的值的数字设定点值；确定电路，配置为确定所述电容相对于标称值的漂移；以及加法器电路，配置为根据所确定的漂移向所述数字设定点值施加校正。

【技术特征摘要】
2014.01.23 FR 14505661.一种电子电路，配置为控制具有通过偏置信号可设定的电容的电容器，所述电路包括：至少一个端子，配置为接收取决于为所述电容选定的值的数字设定点值；确定电路，配置为通过确定所述电容器达到充电阈值的持续时间来确定所述电容相对于标称值的漂移；以及加法器电路，配置为根据所确定的漂移向所述数字设定点值施加校正。2.根据权利要求1所述的电路，包括：数模转换器，配置为接收经校正的所述设定点值；以及放大器，配置为产生用于所述电容器的所述偏置信号。3.根据权利要求2所述的电路，其中开关将配置为递送所述偏置信号的输出端子连接至所述确定电路，或者所述放大器的输出。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述确定电路引起所述电容器的逐步充电。5.根据权利要求1所述的电路，包括连接参考电容器的端子。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述校正是被施加至所述数字设定点值的百分比。7.一种电子系统，包括：第一电容器，具有可设定的电容，所述电容器具有第一端子；以及控制电路，耦合至所述第一端子，所述控制电路包括：第二端子，配置为接收设定点信号；校准电路，配置为通过确定所述电容器达到充电阈值的持续时间来输出校正信号；组合电路，配置为接收所述设定点信号和所述校正信号；信号处理链，耦合至组合电路和所述第一电容器的所述第一端子，以提供用于在校准阶段设定所述电容器的偏置信号。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述信号处理链包括耦合到所述组合电路的数模转换器、耦合至所述数模转换器的放大器、以及耦合在所述放大器和所述第一电容器的所述第一端子之间的第一开关。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制电路包括第二开关，所述第二开关耦合在所述第一开关、所述校准电路和第三端子之间。10.根据权利要求9所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·穆安德龙，S·沙莱，J·厄尔捷，
申请(专利权)人：意法半导体图尔公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR