可变电容电路、可变电容器件、谐振电路、放大电路及电子设备制造技术

提供通过施加于可变电容器的直流电压来设定电容值，能够有效地使天线的传输效率最佳化的可变电容电路。可变电容电路(1)具备由两个串联连接的可变电容器(CS1、CS2)(2a、2b)构成的串联可变电容元件(2)和与串联可变电容元件(2)串联连接的并联可变电容元件(4)。并联可变电容元件(4)由两个串联连接的可变电容器(CP1、CP2)(4a、4b)和与该可变电容器(CP1、CP2)(4a、4b)并联连接的可变电容器(CP3)(6)构成。可变电容电路(1)具备三个直流端子(7a、7b、7c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变电容电路、可变电容器件、谐振电路、放大电路及电子设备
本专利技术涉及使用多个可变电容器的可变电容电路、可变电容器件、谐振电路、放大电路及包含这些电路的电子设备。本申请以2013年2月22日在日本国申请的日本专利申请号特愿2013-33218为基础主张优先权，本申请通过参照该日本专利申请来援引。
技术介绍
近年来，通过电磁感应来收发信号的非接触通信技术得以确立，并作为交通体系的车票和电子货币而得到广泛应用。此外，这样的非接触通信功能还具有搭载到移动电话上的倾向，作为今后会进一步发展的技术而受到人们期待。不仅是通过电磁感应进行的近距离通信，在物流领域中能够隔着几m距离进行读写的IC标签也被商品化。此外，由于这样的非接触通信技术不仅能够在非接触方式下进行通信，还能够同时传输电力，所以也可以安装于自身不带电池等电源的IC卡。此外，在此基础上，随着以Qi(无线充电标准)为中心在便携式终端设备采用非接触充电，也开始采用通过充电装置和受电装置各自具有的天线线圈进行电磁耦合或磁共振来进行电力传输的技术。在应用这样的非接触通信(或非接触充电)的系统中，为了在读写器(充电装置)和非接触数据载体(或受电装置)之间进行非接触的通信和电力传输，在环形天线上连接谐振用电容器，并通过使由环形天线和谐振用电容器的常数L、C确定的谐振频率与系统的特定频率匹配来实现读写器(充电装置)和非接触数据载体(或受电装置)进行稳定通信和电力传输的通信距离的最大化。然而，环形天线和谐振用电容器的L、C常数具有几个变动因素，并不一定是所估计的值。例如，在非接触数据载体或受电装置中，为了低成本化而利用铜箔图案制作环形天线，且由于图案宽度的偏差等使L的值变化。此外，为了低成本化，谐振用电容器也把天线基板的铜箔作为电极，并把基板的树脂作为电介质来构成，从而电容值根据铜箔的宽度、长度、间隔而变化。在IC卡的情况下，由于最终通过保护膜将天线基板的上下进行层压，所以电容器的容量由于保护膜的影响而进一步变化。因此，就需要花费调整时间，所述调整为预测层压后的频移的预估调整，通过剪切铜箔图案来调整电极面积，并调整谐振用电容器的电容值等。如果由于上述的各种因素谐振频率发生偏差，则通信状态变得不稳定，通信距离变短。对于这样的问题，在具有接收由读写器输出的磁通量的天线线圈和有效地将该磁通量的变化转换为电压的谐振电路的天线模块中，为了获得通信的稳定性，提出了通过调整谐振用电容器的电容来调整谐振频率的方法。包含IC卡的非接触数据载体和非接触充电的受电装置在多数情况下搭载到如上所述的重视便携性的设备上，这就要求谐振用电容器和环形天线的小型、薄型。此外，读写器和充电装置也建议进行模块化，这样对谐振用电容器和环形天线的小型化、薄型化的要求会变得更加严格。此外，就使用钛酸钡等的强电介质薄膜的强电介质薄膜电容器而言，由于每单位面积的介电常数高，适用于小型化、薄型化，所以被利用于上述应用中。然而，强电介质薄膜电容器存在电容值的初始偏差大、电容值的温度依赖性也大的问题，期待通过在设备侧上也补偿这些问题来扩大用途。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-211064号公报
技术实现思路
技术问题如上所述，在对应于电子设备的小型化、高功能化的趋势而将能够小型化、薄型化的强电介质薄膜电容器使用于天线的谐振电路的情况下，需要抑制电容值的初始偏差、温度变动。另一方面，众所周知，强电介质薄膜电容器的电容值的偏置依赖性强，根据在电极间施加的偏置电压，电容值会大幅变化，专利文献1等公开了将这样的可变电容特性应用于谐振电路的内容。但是，关于怎样控制强电介质薄膜电容器的偏置电压且怎样调整哪个参数就能够调整天线的谐振电路的特性这一内容，则没有公开。此外，具有如下问题：如上所述，强电介质薄膜电容器的电容值的初始偏差大，进一步地再加上天线电路制造时的电容偏差，使用时的温度、通信距离等的条件偏差，因此想要通过事后调整谐振频率来实现电路特性的最佳化是不够的。于是，本专利技术的目的在于，提供一种使用静电电容根据在端子间施加直流电压而发生变化的可变电容器，从而通过对可变电容器施加的直流电压来控制电容值，且可使天线的传输效率最佳化的可变电容电路、谐振电路、放大电路及使用它们的电子设备。技术方案作为解决上述课题的手段，本专利技术的一个实施方式的可变电容电路具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第一交流端子、第二交流端子和第三交流端子，向第一可变电容元件和第二可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向第一可变电容元件和第二可变电容元件施加直流电压的方式连接。并且，第一合成电容值根据施加于第一直流端子和第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，第二合成电容值根据施加于第二直流端子和第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，第一合成电容值和第二合成电容值的变化分别为相反方向。此外，本专利技术的另一个实施方式的可变电容电路具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第三可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第三合成电容值；第四可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第四合成电容值；第一交流端子、第二交流端子、第三交流端子、第四交流端子和第五交流端子，向第一可变电容元件、第二可变电容元件、第三可变电容元件和第四可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向第一可变电容元件、第二可变电容元件、第三可变电容元件和第四可变电容元件施加直流电压的方式连接。并且，第一可变电容元件和第二可变电容元件串联连接于第一交流端子与第三交流端子之间，第二交流端子连接于第一可变电容元件和第二可变电容元件的串联连接节点，第三可变电容元件和第四可变电容元件串联连接于第四交流端子和第三交流端子之间，第五交流端子连接于第三可变电容元件和第四可变电容元件的串联连接节点。第一合成电容值和第三合成电容值根据施加于第一直流端子和第二直流端子的直流电压而变化，第二合成电容值和第四合成电容值根据施加于第二直流端子和第三直流端子的直流电压而变化。进一步地，第一合成电容值与第三合成电容值相等，第二合成电容值与第四合成电容值相等。此外，第一合成电容值和第二合成电容值的变化分别为相反方向，第三合成电容值和第四合成电容值的变化分别为相反方向。本专利技术的一个实施方式的可变电容器件具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第一交流端子、第二交流端子和第三交流端子，向第一可变电容元件和第二可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向第一可变电容元件和第二可变电容元件施加直流电压的方式连接。并且，第一合成电容值根据施加于第一直流端子和第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，第二合成电容值根据施加于第二直流端子和第三直流端子的直流电压而电容值发生变化。并且，第一合成电容值和第二合成电容值的变化分别为相反方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变电容电路，其特征在于，具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第一交流端子、第二交流端子和第三交流端子，向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件施加直流电压的方式连接，其中，所述第一合成电容值根据施加于所述第一直流端子和所述第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第二合成电容值根据施加于所述第二直流端子和所述第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第一合成电容值和所述第二合成电容值的变化分别为相反方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.22 JP 2013-0332181.一种可变电容电路，其特征在于，具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第一交流端子、第二交流端子和第三交流端子，向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件施加直流电压的方式连接，其中，所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件串联连接于所述第一交流端子与第三交流端子之间，所述第二交流端子连接于所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件的串联连接节点，所述第一合成电容值根据施加于所述第一直流端子和所述第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第二合成电容值根据施加于所述第二直流端子和所述第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第一合成电容值和所述第二合成电容值的变化分别为相反方向。2.根据权利要求1所述的可变电容电路，其特征在于，施加于所述第二直流端子的直流电压为在施加于所述第一直流端子和所述第三直流端子之间的直流电压的范围内变化的中间电压。3.根据权利要求2所述的可变电容电路，其特征在于，在使所述第一直流端子与所述第二直流端子之间的直流电压增大的情况下，该第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压减小，所述第一合成电容值减小，所述第二合成电容值增大，在使所述第一直流端子与所述第二直流端子之间的直流电压减小的情况下，该第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压增大，所述第一合成电容值增大，所述第二合成电容值减小。4.根据权利要求3所述的可变电容电路，其特征在于，在使所述中间电压变化的情况下，所述第一合成电容值的变化量的绝对值与所述第二合成电容值的变化量的绝对值相等。5.根据权利要求4所述的可变电容电路，其特征在于，所述第一合成电容值与所述第二合成电容值不相等。6.根据权利要求1～5中任一项所述的可变电容电路，其特征在于，所述第一可变电容元件由一个可变电容器或串联连接的两个以上的可变电容器构成，所述第二可变电容元件由一个可变电容器和串联连接的两个以上的可变电容器构成，所述第一直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压为固定值，所述第二直流端子与所述第一直流端子之间或所述第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压为可变控制电压。7.一种可变电容电路，其特征在于，具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第三可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第三合成电容值；第四可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第四合成电容值；第一交流端子、第二交流端子、第三交流端子、第四交流端子和第五交流端子，向所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件、所述第三可变电容元件和第四可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件、所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件施加直流电压的方式连接，其中，所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件串联连接于所述第一交流端子与第三交流端子之间，所述第二交流端子连接于所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件的串联连接节点，所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件串联连接于所述第四交流端子与第三交流端子之间，所述第五交流端子连接于所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件的串联连接节点，所述第一合成电容值和所述第三合成电容值根据施加于所述第一直流端子和所述第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第二合成电容值和所述第四合成电容值根据施加于所述第二直流端子和所述第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第一合成电容值与所述第三合成电容值相等，所述第二合成电容值与所述第四合成电容值相等，所述第一合成电容值和所述第二合成电容值的变化分别为相反方向，所述第三合成电容值和所述第四合成电容值的变化分别为相反方向。8.一种可变电容器件，其特征在于，具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第一交流端子、第二交流端子和第三交流端子，向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件施加直流电压的方式连接，其中，所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件串联连接于所述第一交流端子与第三交流端子之间，所述第二交流端子连接于所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件的串联连接节点，所述第一合成电容值根据施加于所述第一直流端子和所述第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第二合成电容值根据施加于所述第二直流端子和所述第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第一合成电容值和所述第二合成电容值的变化分别为相反方向。9.根据权利要求8所述的可变电容器件，其特征在于，施加于所述第二直流端子的直流电压为在施加于所述第一直流端子和所述第三直流端子之间的直流电压的范围内变化的中间电压。10.根据权利要求9所述的可变电容器件，其特征在于，在使所述第一直流端子与所述第二直流端子之间的直流电压增大的情况下，该第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压减小，所述第一合成电容值减小，所述第二合成电容值增大，在使所述第一直流端子与所述第二直流端子之间的直流电压减小的情况下，该第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压增大，所述第一合成电容值增大，所述第二合成电容值减小。11.根据权利要求10所述的可变电容器件，其特征在于，在使所述中间电压变化的情况下，所述第一合成电容值的变化量的绝对值与所述第二合成电容值的变化量的绝对值相等。12.根据权利要求11所述的可变电容器件，其特征在于，所述第一合成电容值与所述第二合成电容值不相等。13.根据权利要求8～12中任一项所述的可变电容器件，其特征在于，所述第一可变电容元件由一个可变电容器或串联连接的两个以上的可变电容器构成，所述第二可变电容元件由一个可变电容器和串联连接的两个以上的可变电容器构成，所述第一直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压为固定值，所述第二直流端子与所述第一直流端子之间或所述第二直流端子与所述第三直流端子之间的直流电压为可变控制电压。14.一种可变电容器件，其特征在于，具备：第一可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第一合成电容值；第二可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第二合成电容值；第三可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第三合成电容值；第四可变电容元件，包含一个以上的可变电容器，并具有第四合成电容值；第一交流端子、第二交流端子、第三交流端子、第四交流端子和第五交流端子，向所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件、所述第三可变电容元件和第四可变电容元件输入输出交流信号；第一直流端子、第二直流端子和第三直流端子，以向所述第一可变电容元件、所述第二可变电容元件、所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件施加直流电压的方式连接，其中，所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件串联连接于所述第一交流端子与第三交流端子之间，所述第二交流端子连接于所述第一可变电容元件和所述第二可变电容元件的串联连接节点，所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件串联连接于所述第四交流端子与第三交流端子之间，所述第五交流端子连接于所述第三可变电容元件和所述第四可变电容元件的串联连接节点，所述第一合成电容值和所述第三合成电容值根据施加于所述第一直流端子和所述第二直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第二合成电容值和所述第四合成电容值根据施加于所述第二直流端子和所述第三直流端子的直流电压而电容值发生变化，所述第一合成电容值与所述第三合成电容值相等，所述第二合成电容值与所述第四合成电容值相等，所述第一合成电容值和所述第二合成电容值的变化分别为相反方向，所述第三合成电容值和所述第四合成电容值的变化分...

【专利技术属性】
技术研发人员：管野正喜，
申请(专利权)人：迪睿合电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP