本实用新型专利技术公开了一种多阶复数滤波器的版图结构，它包括多个版图单元、电阻阵列单元(201)、电源总线布线区域(202)、接地总线布线区域(203)，所述多个版图单元顺次相接并横向排列为两排，上下相邻的两个版图单元之间布置有一个电阻阵列单元(201)，所述电源总线布线区域(202)设置在多个版图单元外围，所述接地总线布线区域(203)设置在电阻阵列单元(201)与版图阵列单元之间。本实用新型专利技术大大缩减了版图面积，节省了制造成本；本申请所述的多阶复数滤波器的版图结构，结构合理，层次分明，布线简洁，有效降低了版图中的寄生电容和电阻，提高了电路性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及复数滤波器
，具体是一种多阶复数滤波器的版图结构。
技术介绍
复数滤波器是低中频射频收发机芯片中核心模块之一，通常位于混频器之后，解调器之前，完成镜像抑制及通道选择功能。在射频系统中，信号到达混频器之后，分为正交4路信号，此时射频有用信号及镜像信号在复频域位于不同的频率处，复数滤波器可以在复频域上保留有用信号而去除镜像信号，同时复数滤波器可以将信道外干扰滤除，达到信道选择的功能。而根据不同设计指标的需求，不同阶数的多阶复数滤波器被广泛应用。多阶复数滤波器由于其电路结构复杂，对正交四路信号的匹配精度要求高，其版图设计也面临着越来越多的考验，如何减少版图中的寄生电阻和电容，降低信号的损耗，以及如何做到高精度的匹配，减少正交4路信号的相位偏差，是目前一直在研究探索而又急待解决的问题。如图1所示的电路为多阶复数滤波器其中一阶的主体部分，沿着x轴对称分布的为两个完全相同的实数低通滤波器，由运算放大器A401和电阻阵列R401、R402、R403、R404以及电容阵列C401、C402组成，两个完全对称的低通滤波器分别传输IQ正交4路信号，图1中四个电阻R405、R406、R407、R408位于两个低通滤波器的之间完成频率平移，实现复数滤波器的功能。图1中C401和C402为金属绝缘体电容(mimcap)阵列，R401、R402、R403、R404为CMOS工艺中常用的poly电阻阵列。复数滤波器的3dB带宽由电阻与电容的乘积决定，而工艺中电阻电容随工艺温度偏差很大，导致其乘积变化大从而使得复数滤波器3dB带宽随工艺温度变化很大，所以在芯片设计之初就要着重考虑到电阻电容的工艺偏差和匹配一致性的问题，而从版图方面着手改善是一个切实有效的改善途径。现有技术的缺陷和不足：1.目前的多阶复数滤波器的版图设计中，所采用的节省的面积的最为有效的办法是将所有的MOS管和电阻放在电容阵列下面，可以参考专利202474858U中所述，但是随着工艺尺寸的不断缩小，MOS管的尺寸越做越小，而等容值的不同工艺下的电容的尺寸相对变化不是很大，电容在版图中所占的面积比例越来越大，同时多阶复数滤波器随着阶数的递增，电容阵列在版图中所占的面积呈几何倍的增加，所以在版图中按照通常的电容的排列方式和布局方法已经不能满足当前缩减电容面积的近一步需求。另一方面，有些运算放大器电路本身带有电容(如图2中C501、C502)，而在版图中就需要将所有电容整合，而电路设计也需要根
据版图整合的要求在不改变电路性能的情况下做相应的调整，关于电容整合的方法和方式，到目前也没有一个明确的方案有能效解决这个问题。2.多阶复数滤波器，当阶数大于2时，由于整个电路结构复杂，在版图中进行物理连接时，很多连线需要绕开器件进行连接，无形当中增加了走线的寄生电容和电阻，对电路的性能有很大的影响，特别是在信号通路上，如果在版图中的信号走线不是沿着一致的接近直线的方向，而是发散的或者迂回的，那么信号在输出时不仅会有较大的损耗而且输出信号还可能会跟输入信号之间相互干扰，所以在多阶复数滤波器版图设计中，在信号通路上对器件放置的位置和方向必须有清晰的规划，保证信号在传输方向上尽可能的是一条直线。3.如图1所示，在复数滤波器中，为了保证正交的4路信号在输出时相位偏差尽可能的小，一般会对在版图中对电容阵列R403和电阻阵列C401以及运算放大器A401中的MOS管要求精确匹配，减少工艺偏差，但是由于采用通用精确匹配的方法的时候，器件的连线会变得复杂，相应的增加了连线的寄生电容和电阻，而且在多阶的复数滤波器中，器件的规模和数量都成倍的增加，单靠器件本身的匹配而不从整体布局和走线上做匹配的要求，既不能节省版图的面积，也不能减少寄生，更达不到高精度匹配的要求。综上所述，到目前为止，还没有一种有效的版图结构和布局方法能够系统有效的解决复数滤波器在版图设计中遇到的压缩面积、降低信号衰减、提高匹配精度的难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，以克服现有技术中存在的缺陷。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种多阶复数滤波器的版图结构，它包括多个版图单元、电阻阵列单元、电源总线布线区域、接地总线布线区域，所述多个版图单元顺次相接并横向排列为两排，上下相邻的两个版图单元之间布置有一个电阻阵列单元，所述电源总线布线区域设置在多个版图单元外围，所述接地总线布线区域设置在电阻阵列单元与版图阵列单元之间；所述版图单元包括第一版图区、第二版图区、及版图子单元，第一版图区和第二版图区纵向排列，并位于版图子单元的横向侧；所述版图子单元从上至下依次包括第三版图区、第四版图区、第五版图区、第六版图区、第七版图区、第八版图区、第九版图区，其中：第六版图区位于中轴线位置，第三版图区和第九版图区对称布置，第四版图区和第八版图区对称布置，第五版图区和第七版图区对称布置；所述第一版图区、第二版图区、第五版图区、第七版图区均为电阻阵列版图；所述第三版图区和第四版图区组合形成电阻阵列整合版图；所述第八版图区和第九版图区组合形成电阻阵列整合版图；所述第六版图区为运算放大器版图。本技术的有益效果：(1)本申请所述的多阶复数滤波器的版图结构其实现方法，大大缩减了版图面积，节省了制造成本。(2)本申请所述的多阶复数滤波器的版图结构，结构合理，层次分明，布线简洁，有效降低了版图中的寄生电容和电阻，提高了电路性能。(3)本申请所述的多阶复数滤波器的版图结构及其实现方法，满足复数滤波器对高精度匹配的需求，减少了各路信号在输出时的相位误差，同时保证其相位偏移具有很好的一致性。(4)本申请所述的多阶复数滤波器的版图结构及其实现方法，应用非常灵活，便于实现。附图说明图1是多阶复数滤波器单阶电路图。图2是图1中运算放大器A401部分电路图。图3是图1中电容阵列C401电路图。图4是多阶复数滤波器中单阶I路或Q路的版图布局。图5是电容结构示意图。图6是电容阵列的版图布局。图7是运算放大器MOS管匹配方式。图8是电阻匹配版图。图9是多阶复数滤波器版图结构。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术作进一步描述。如图4所示为多阶复数滤波器的其中一阶的版图构造和布局，其对应的电路结构如图1所示，其中第一版图区105、第二版图区115和第五版图区103、第七版图区113为两组沿x轴完全对称的电阻阵列版图，分别对应图1中的电阻R401、电阻R402和电阻R403、电阻R404，第六版图区104为运算放大器的版图对应图1中的运算放大器A401，而第三版图区101和第九版图区111为电容阵列整合后的版图，同样沿x轴完全对称。如图6所示，第三版图区101的电容由两部分拼接而成，一部分为第三零一版图区1011对应图1中电容C401开关电容阵
列中的电容(见图3中的电容阵列C1011)，而另一部分第三零二版图区1012p对应图2运算放大器电路中的电容C501,同样的第九版图区111也具有相同的结构。图1中的电容C401的电路结构如图3所示，其电容阵列C1011的版图对应图6中的第三零一版图区1011，阵列S102的版图对应图4和图6中的第四版图区102/第八版图区112本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多阶复数滤波器的版图结构，其特征在于它包括多个版图单元、电阻阵列单元(201)、电源总线布线区域(202)、接地总线布线区域(203)，所述多个版图单元顺次相接并横向排列为两排，上下相邻的两个版图单元之间布置有一个电阻阵列单元(201)，所述电源总线布线区域(202)设置在多个版图单元外围，所述接地总线布线区域(203)设置在电阻阵列单元(201)与版图阵列单元之间；所述版图单元包括第一版图区(105)、第二版图区(115)、及版图子单元(11)，第一版图区(105)和第二版图区(115)纵向排列，并位于版图子单元(11)的横向侧；所述版图子单元从上至下依次包括第三版图区(101)、第四版图区(102)、第五版图区(103)、第六版图区(104)、第七版图区(113)、第八版图区(112)、第九版图区(111)，其中：第六版图区(104)位于中轴线位置，第三版图区(101)和第九版图区(111)对称布置，第四版图区(102)和第八版图区(112)对称布置，第五版图区(103)和第七版图区(113)对称布置；所述第一版图区(105)、第二版图区(115)、第五版图区(103)、第七版图区(113)均为电阻阵列版图；所述第三版图区(101)和第四版图区(102)组合形成电阻阵列整合版图；所述第八版图区(112)和第九版图区(111)组合形成电阻阵列整合版图；所述第六版图区(104)为运算放大器版图。...
【技术特征摘要】
1.一种多阶复数滤波器的版图结构，其特征在于它包括多个版图单元、电阻阵列单元(201)、电源总线布线区域(202)、接地总线布线区域(203)，所述多个版图单元顺次相接并横向排列为两排，上下相邻的两个版图单元之间布置有一个电阻阵列单元(201)，所述电源总线布线区域(202)设置在多个版图单元外围，所述接地总线布线区域(203)设置在电阻阵列单元(201)与版图阵列单元之间；所述版图单元包括第一版图区(105)、第二版图区(115)、及版图子单元(11)，第一版图区(105)和第二版图区(115)纵向排列，并位于版图子单元(11)的横向侧；所述版图子单元从上至下依次包括第三版图区(101)、第四版图区(...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷，沈剑均，
申请(专利权)人：江苏星宇芯联电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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