滤波器制造技术

一种电路，包括：无源无功部件(L1)；和有源电路(320)，有源电路布置成通过以相等且相反的量改变无功部件的输入(A)处的电流和无功部件的输出(B)处的电流而增加无功部件两端的交流电压差。通过增加谐振电路(311)的一侧上的电流并且减小谐振电路的另一侧上的电流，增加流过谐振电路的电流的量且因此增加LC谐振电路的电感器(L1)两端的交流电压差。电感器的Q(其虚部阻抗与实部阻抗的比率)增加。在滤波器中，改进的Q提供尖锐的高抑制陷波和更快的通带到阻带滚降，因此改进电路的频率响应。此外，提供一种电子电路，包括：谐振电路(311)，由与电容部件(V1)并联的电感部件(L1)形成；其中，电容部件是变容二极管。当改变施加在变容二极管上的偏压时，其电容改变，因此使得其成为压控电容器。变容二极管关于PVT变化可以是更鲁棒的，通常具有比MOM/MIM电容器更大的容限。变容二极管可以具有高Q而无需昂贵的部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滤波器
本专利技术涉及典型地用于射频系统中使用的高通滤波器，最具体地说，涉及被用来排除处于和低于无线LAN的频率的滤波器。
技术介绍
高通滤波器一般用在RF无线电前端中，以从进一步处理排除不想要的频率，例如，以消除干扰源。在增加无线通信设备的数量和有限的谱资源的情况下，干扰可能是大问题。为了优化的操作和共存，因此重度排除那些不感兴趣的谱的区域更为重要。一个特定感兴趣区域是UWB谱。可用的谱随着区域而变化，例如在美国，传输可以使用3.1至10.6GHz带。在欧洲，传输可以使用6至8.5GHz带。应理解，对于这些谱带的使用，抑制IEEE802.11无线LAN频率(2.4GHz和5GHz)变得非常重要。关于对廉价产品的高容量制造，硬件成本也是非常重要的因素。典型地，为了改进(给定阶的)无源滤波器的响应(例如、低插入损耗、快速通带到阻带转变、群延迟等)，期望使用高Q因子(Q)部件。用于所述滤波器的较高Q部件导致更快的通带到阻带滚降(过渡带)、更尖锐的陷波和更低的插入损耗。然而，(具有最高Q值的)最佳质量部件是昂贵的。例如，为了改进电感器/线圈的Q，需要(具有更低的固有电阻的)更粗的导线。在集成电路中，这意味着在制造期间沉积较厚的金属层(例如，Cu/Al)，这是耗时的工艺，并且因此是昂贵的。类似地，最高Q值的电容器使用MIM(金属-绝缘体-金属)技术，并且比更便宜的MOM(金属-氧化物-金属)部件显著地更昂贵。因此，高质量无源滤波器通常需要昂贵的部件以实现低插入损耗和快速通带到阻带过渡以及高带内和/或带外抑制。此外，较高质量部件典型地较少受工艺、电压和温度(PVT)变化的影响，即，它们对于制造扩展和环境因素是更容忍的。快速频率过渡在UWB应用中是重要的，因为期望这些应用尽可能多地使用可用的谱。如果滤波器的通带到阻带滚降较不陡峭，则放置在通带的下端的高抑制陷波将侵入可使用的谱。然后必须在阻带的上端的较高抑制与通带的下端的较低抑制之间作出折衷。具有较快频率过渡的高Q滤波器允许两全其美。用于增加无源滤波器轮廓的锐度的其他解决方案包括：采用更高阶滤波器(即，更多无功部件)。然而，附加部件通常需要更多的芯片面积，这增加成本并且可能导致更高的插入损耗和/或功耗。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种电子电路，其包括由与电容部件并联的电感部件形成的谐振电路。其中，所述电容部件是变容二极管。变容二极管基本上是可变电容器。在施加在变容二极管两端的偏压改变时，其电容改变，因此使得其成为压控电容器。变容二极管(技术依赖性部件)对于PVT变化可以是更鲁棒的，典型地具有比MOM/MIM电容器更大的容限。变容二极管可以具有高Q和高电容密度，因此不需要昂贵的部件(例如MIM电容器)。对于标称的期望电容，作为2端子(栅极和漏极-源极-体)MOS晶体管的高Q变容二极管关于栅极指的最小沟道宽度和长度以及最大数量得以优化。至于更精细间距的技术节点，Q随着技术和几何尺度而增加，可以在更小的物理面积上实现给定的电容。Q基本上受器件中的寄生电阻的限制，并且较小的物理面积转换为减少的寄生电阻。优选地，通过优化栅极指的沟道宽度、长度和数量，关于高Q优化变容二极管。电子电路可以是许多不同类型的电路中的任一者。例如，它可以是放大器。然而，在优选实施例中，电子电路是滤波器。这可以是任何类型的滤波器(例如比如低通滤波器或带通滤波器)，但在一些优选实施例中，它是高通滤波器。谐振电路形成具有由电感器和变容二极管的部件值限定的陷波频率的单谐波陷波器。通过减小变容二极管的PVT变化，可以更精确地定义由电子电路形成的谐波陷波频率。具体地说，高Q和对变容二极管的PVT变化的容限意味着陷波得以显著良好地限定，从而不需要其他修整电路以调整陷波频率(例如，以补偿PVT变化)。在优选实施例中，谐振电路的输入和谐振电路的输出连接到相同的直流电势。在缺少其他元件的情况下，这具有使得(穿过其端子)具有零直流电势差的变容二极管偏置的效果，因此保持其电容恒定。这与变容二极管作为可变电容器的正常用途相反。然而，使用这种布置中的变容二极管的主要益处是(通过关于最小串联电阻优化器件几何结构(即，增加连接的金属面积/横截面)实现的)其高Q和对PVT变化的鲁棒性。当变容二极管的电容恒定时(即，当变容二极管两端的dc电压为零时)，最佳地实现这些益处。在一些优选实施例中，谐振电路的输入可以连接到第二电感部件，并且谐振电路的输出可以连接到第三电感部件。在滤波器的情况下，这些额外电感部件增加滤波器的阶数，因此改进其频率响应。它们可以是简单的电感器，或可以是变压器(包括多绕组变压器或单绕组变压器(例如自耦变压器或中心抽头电感器))的一部分。第二电感部件和第三电感部件可以将谐振电路连接到相同的直流电势。如上所述，这些对相同的直流电势的连接可用以保持恒定的变容二极管电容。在替选布置中，第二电感部件和第三电感部件可以将谐振电路连接到不同的直流电势。这将具有使得变容二极管偏置在不同电势处的效果，并且将提供对于改变一个或两个电势的灵活性，从而改变变容二极管的电容。改变变容二极管的电容将调谐谐振频率。这例如对于调谐不同地区的设备(例如，在区域法规要求更广的阻带的情况下)可能是期望的。应理解，可以添加一些其他形式的变容二极管偏置电路以允许变容二极管调谐，但上述布置是方便的。添加第二电势也可能添加硬件复杂性。因此，在不需要变容二极管调谐的情况下，用于使变容二极管偏置而没有dc电压降的单个公共连接是优选的。如上所述，第二电感部件和第三电感部件可以是电感器/线圈或中心抽头电感器或自耦变压器。中心抽头可以连接到相同的电势，如上所述。该连接可以是对电源电压VDD。使用中心抽头电感器或自耦变压器在差分滤波器中是特别有益的，其中，单个中心抽头绕组可以用于差分滤波器的正半电路和负半电路，例如，单个绕组优选地对称地被抽头，并且滤波器的正负信号部分相对于中心抽头是对称的。因此，在一些优选实施例中，电子电路被布置用于差分信号，并且电子电路包括：第一谐振电路，其由与变容二极管并联的电感部件形成；和第二谐振电路，其由与变容二极管并联的电感部件形成；并且其中，第一谐振电路被布置用于接收差分信号的正部分，第二谐振电路被布置用于接收差分信号的负部分。通过差分布置，单个dc偏置连接可以用以偏置两个变容二极管，以具有它们两端的零电势差。这从芯片面积的角度来看是高度高效的，并且具有关于更快的通带到阻带滚降和对PVT变化的容限的上述高Q的优点。优选地，第一谐振电路的输入通过第二电感部件连接到第二谐振电路的输入，并且其中，第一谐振电路的输出通过第三电感部件连接到第二谐振电路的输出。虽然可以使用两个(或更多个)单独的电感器以用于该连接，但优选地，第二电感部件和第三电感部件是中心抽头电感器或自耦变压器。使用单个中心抽头(并且优选地，对称中心抽头)绕组作为差分滤波器的正半部和负半部二者的部分是区域高效的。如上所述，第二电感部件和第三电感部件的中心抽头可以连接到相同的直流电势。应理解，可以使用任何形式的LC滤波器。然而，由于尖锐滚降对于许多应用(具体地说，用于UWB无线电应用的无线LAN抑制)是关键的，因此电子电路优选地是椭圆滤波器。在一些优选实施例中，滤波器是五本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路，包括：无源无功部件；和有源电路，所述有源电路被布置为通过以相等且相反的量改变所述无功部件的输入处的电流和所述无功部件的输出处的电流而增加所述无功部件两端的交流电压差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 GB 1614241.61.一种电路，包括：无源无功部件；和有源电路，所述有源电路被布置为通过以相等且相反的量改变所述无功部件的输入处的电流和所述无功部件的输出处的电流而增加所述无功部件两端的交流电压差。2.如权利要求1所述的电路，其中，所述有源电路包括：第一电流源，其被布置为通过第一放大元件从所述无功部件的所述输出抽取电流且被布置为通过第二放大元件从所述无功部件的所述输入抽取电流，所述第一放大元件和所述第二放大元件中的一者由所述无功部件的所述输入或所述输出驱动，并且所述第一放大元件和所述第二放大元件中的另一者连接到交流地。3.如权利要求1或2所述的电路，其中，所述无功部件是谐振电路的一部分。4.如权利要求2或3所述的电路，其中，所述第一放大元件和所述第二放大元件是反相放大器并且以共源配置布置。5.如权利要求2、3或4所述的电路，其中，所述第一放大元件和所述第二放大元件是FET，每个FET由其相应栅极处的电压驱动并且相应电流源连接到其源极。6.一种差分电路，具有第一正臂和第二负臂；其中，所述第一正臂包括至少一个第一无功部件，并且所述第二负臂包括至少一个第二无功部件；还包括：有源电路，所述有源电路被布置为通过以相等且相反的量改变所述第一无功部件的输入处的电流和所述第一无功部件的输出处的电流而增加所述第一无功部件两端的交流电压差，并且所述有源电路被布置为通过以相等且相反的量改变所述第二无功部件的输入处的电流和所述第二无功部件的输出处的电流而增加所述第二无功部件两端的交流电压差。7.如权利要求6所述的差分电路，其中，所述第一无功部件是第一谐振电路的一部分，并且其中，所述第二无功部件是第二谐振电路的一部分。8.如权利要求6或7所述的差分电路，其中，第三无功部件连接在所述第一无功部件的所述输入与所述第二无功部件的所述输入之间；并且其中，第四无功部件连接在所述第一无功部件的所述输出与所述第二无功部件的所述输出之间。9.如权利要求6、7或8中任一项所述的差分电路，其中，所述差分电路是以下中的任一者：高通滤波器、低通滤波器或放大器。10.如权利要求6至9中任一项所述的差分电路，其中，所述有源电路包括：第一电流源，其被布置为通过第一放大元件从所述第一无功部件的所述输出抽取电流并且被布置为通过第二放大元件从所述第一无功部件的所述输入抽取电流，所述第一放大元件由所述第一无功部件的所述输入驱动，并且所述第二放大元件由所述第二无功部件的所述输入驱动；和第二电流源，其被布置为通过第三放大元件从所述第二无功部件的所述输出抽取电流并且被布置为通过第四放大元件从所述第二无功部件的所述输入抽取电流，所述第三放大元件由所述第二无功部件的所述输入驱动，并且所述第四放大元件由所述第一无功部件的所述输入驱动。11.如权利要求10所述的差分电路，其中，所述第一放大元件、所述第二放大元件、所述第三放大元件和所述第四放大元件是反相放大器并且以共源配置布置。12.如权利要求10或11所述的差分电路，其中，所述第一放大元件、所述第二放大元件、所述第三放大元件和第四放大元件是FET，每个FET由其相应栅极处的电压驱动并且相应电流源连接到其源极。13.一种电子电路，包括由与电容部件并联的电感部件形成的谐振电路；其中，所述电容部件是变容二极管。14.如权利要求13所述的电子电路，其中，所述谐振电路的输入和所述谐振电路的输出连接到相同的直流电势。15.如权利要求13或14所述的电子电路，其中，关于高Q优化所述变容二极管。16.如权利要求13、14或15所述的电子电路，其中，所述谐振电路的输入连接到第二电感部件，并且其中，所述谐振电路的输出连接到第三电感部件。17.如权利要求16所述的电子电路，其中，所述第二电感部件和所述第三电感部件将所述谐振电路连接到相同的直流电势。18.如权利要求16所述的电子电路，其中，所述第二电感部件和所述第三电感部件将所述谐振电路连接到不同的直流电势。19.如权利要求16、17或18所述的电子电路，其中，所述第二电感部件和所述第三电感部件是电感器或中心抽头电感器或自耦变压器。20.如任一前述权利要求所述的电子电路，其中，所述电子电路被布置用于差分信号，并且其中，所述电子电路包括：第一谐振电路，其由与变容二极管并联的电感部件形成；和第二谐振电路，其由与变容二极管并联的电感部件形成；以及其中，所述第一谐振电路被布置用于接收所述差分信号的正部分，并且第二谐振电路被布置用于接收所述差分信号的负部分。21.如权利要求20所述的电子电路，其中，所述第一谐振电路的输入通过第二电感部件连接到所述第二谐振电路的输入，并且其中，所述第一谐振电路的输出通过第三电感部件连接到所述第二谐振电路的输出。22.如权利要求21所述的电子电路，其中，所述第二电感部件和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏米特·巴戈，克里斯蒂安·格朗豪格，
申请(专利权)人：诺韦尔达公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO