采用有源电感的多模多频射频有源集成滤波器制造技术

采用有源电感的多模多频射频有源集成滤波器，它涉及集成电路领域。它解决了适用于多模、多频的无线集成收发器需选用多种分立器件在片外集成为射频滤波器，但由于射频滤波器数量多和集成度低从而带来了制造成本高、尺寸大和重量重的问题，以及现有射频集成滤波器品质因数较低、插入损耗较大，不能满足无线收发器的需要的缺点。它主要是由有源电感组成，其中两个对称的有源电感由第一ＮＭＯＳ管Ｔ１、第二ＰＭＯＳ管Ｔ２、第三ＰＭＯＳ管Ｔ３、第四ＮＭＯＳ管Ｔ４、第五ＰＭＯＳ管Ｔ５和第六ＰＭＯＳ管Ｔ６组成；有源电感受其两个偏置调谐电路的可调谐电压Ｖｂ、Ｖｃ１、Ｖｃ２控制。通过调整其可调谐电压，来实现射频有源滤波器中心频率的调谐。本发明专利技术的电路简洁方便，节约芯片面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种采用有源电感的有源集成 滤波器电路。
技术介绍
随着无线通信技术、微电子技术的迅猛发展，无线通信市场迅速扩大，据统计，全球使用mobile的用户不仅在2003年就已超过十三亿，而且，当 年全球移动业务市场值己达到4680亿欧元。在移动用户群体不断地增加，市 场空间不断地扩大的趋势下，无线设备开发商、运营商一直不断地推出越来 越多的无线终端产品和服务，使人们的生活发生了巨大的变化。如今，人们 可以足不出户，利用无线终端不仅使通信变得简单而又快捷，而且获取信息 的能力也大大增强，而这些无线终端的应用不仅包括无绳电话、射频认证 (RFID)、数字蜂窝移动手机(GSM、 CDMA、 WCDMA、 PHS， etc.)，而且还 包括无线局域网(WLAN)、 Bluetooth和全球定位系统(GPS)等等。与此同时， 人们在利用无线终端享受生活的时候，也对无线终端的性能提出了更高的要 求，其中低成本、低功耗、集成化、多频段(多模式)的射频通信终端诸如手 机、掌上电脑等得到了越来越多移动用户的青睐，其目的就是为了使一套无 线收发系统可以兼容多种无线协议，方便适用，节约成本。因此，研制完全 集成多频段/多模式的RF(Radio Frequency)收发电路系统已成为当代热门话 题之一。在设计适用于多模、多频的无线集成收发器电路时，不可避免地需要多 种不同特点的射频滤波电路。由于滤波器的中心频率较高、插入损耗较小， 往往需要采用分立器件(如声表面波器件等)在片外集成，在射频电路和数字 电路日益集成化的今天，集成度直接影响着最终电子产品的制造成本、尺寸 和重量。所以研究出一种低成本、低插入损耗、高Q值、中心频率可调谐、 全集成的射频有源滤波器具有重要的学术意义和实际应用价值。目前，现有的射频集成滤波器大多基于片上电感模型或微带线理论，品 质因数较低、插入损耗较大，还不能满足无线收发器的需要。
技术实现思路
本专利技术为了解决适用于多模、多频的无线集成收发器需选用多种分立器 件在片外集成为射频滤波器，但由于射频滤波器数量多和集成度低从而带来 了制造成本高、尺寸大和重量重的问题，以及现有射频集成滤波器品质因数 较低、插入损耗较大，不能满足无线收发器的需要的缺点，而提出了一种采 用有源电感的多模多频射频有源集成滤波器。本专利技术分别由连接方式相同结构相对称的两个有源电感、两个负阻电路、两个负阻调谐MOS管、两个偏置调谐电路和两个共漏极放大器电路和两个 电容组成；第一负阻由第H^— PMOS管Tll和第十三PMOS管T13组成； 第二负阻由第十二 PMOS管T12和第十四PMOS管T14组成；第一偏置调 谐电路由第一偏置电流源负载NMOS管T7和第二偏置电流源负载PMOS管 T8组成；第一有源电感由第一 NMOS管Tl、第二 PMOS管T2和第三PMOS 管T3组成;第一 NMOS管Tl的栅极与直流偏置电平Vb相连接;第一 NMOS 管Tl的源极与第一偏置电流源负载NMOS管T7的漏极、第三PMOS管T3 的漏极和第一电容Cl的一端相连接；第一电容Cl的另一端为第一输入端 IN1;第一偏置电流源负载NMOS管T7的栅极接直流偏置电平Vcl，第一偏 置电流源负载NMOS管T7的源极接地；第一NMOS管Tl的漏极与第二偏 置电流源负载PMOS管T8的漏极、第二 PMOS管T2的栅极、第一负阻的 第十一 PMOS管Tll的漏极、第一负阻的第十三PMOS管T13的漏极、第 二负阻的第十二 PMOS管T12的栅极、第二负阻的第十四PMOS管T14的 栅极和第一共漏极放大器电路的输入端相连接，第一共漏极放大器电路的输 出端为第一输出端Outl;第一负阻的第十三PMOS管T13的源极和第二负 阻的第十四PMOS管T14的源极连接第一负阻调谐MOS管T19的漏极，第 一负阻调谐MOS管T19的栅极接负阻调谐电压Vc3，第一负阻调谐MOS管 T19的源极接高电平；第一负阻的第十一 PMOS管Tll的源极和第二负阻的 第十二 PMOS管T12的源极连接第二负阻调谐MOS管T20的漏极，第二负 阻调谐MOS管T20的栅极接负阻调谐电压Vc4，第二负阻调谐MOS管T20 的源极接高电平；第二偏置电流源负载PMOS管T8的栅极接直流偏置电平 Vc2，第二偏置电流源负载PMOS管T8的源极接高电平；第二PMOS管T2的漏极与第三PMOS管T3的源极相连接，第三PMOS管T3的栅极接地， 第二 PMOS管T2的源极接高电平；第二偏置调谐电路由第三偏置电流源负 载NMOS管T9和第四偏置电流源负载PMOS管T10组成；第二有源电感由 第四NMOS管T4、第五PMOS管T5和第六PMOS管T6组成；第二有源电 感、第一负阻、第二负阻、第二偏置调谐电路、第二共漏极放大器电路和第 二电容C2与第一有源电感、第一负阻、第二负阻、第一偏置调谐电路、第 一共漏极放大器电路和第一电容的Cl连接方式相同结构相对称。本专利技术的目的在于提出一种能够满足多模、多频射频收发器对高Q值、 低插入损耗、低成本的需求，同时能极大地节约芯片面积的射频有源集成滤 波器电路。其中，两个有源电感由第一NMOS管Tl、第二PMOS管T2、第 三PM0S管T3、第四NM0S管T4、第五PMOS管T5和第六PMOS管T6组成两个回转器构成(如图1中的第一有源电感和第二有源电感所示)，有源 电感受其可调谐直流偏置电平Vb、 Vcl、 Vc2控制。通过调整其可调谐电平，来实现射频有源滤波器中心频率的调谐。本专利技术所提出的电路简洁方便，节 约芯片面积。 附图说明图1为本专利技术的采用有源电感的多模多频射频有源集成滤波器的结构示 意图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1说明本实施方式，本实施方式所提出的滤波 器电路是一种全差分电路结构，本实施方式由分别对称的两个有源电感、两个负阻电路、两个负阻调谐MOS管、两个偏置调谐电路和两个共漏极放大器电路和两个电容组成；第一负阻31由第i"^一 PMOS管Tll和第十三PMOS管T13组成； 第二负阻32由第十二 PMOS管T12和第十四PMOS管T14组成； 第一偏置调谐电路由第一偏置电流源负载NMOS管T7和第二偏置电流源负载PMOS管T8组成；第一有源电感ll由第一NM0S管T1、第二PMOS管T2和第三PMOS管T3组成；第一 NMOS管Tl的栅极与直流偏置电平Vb相连接；第一 NMOS管Tl 的源极与第一偏置电流源负载NMOS管T7的漏极、第三PMOS管T3的漏 极和第一电容C1的一端相连接；第一电容C1的另一端为第一输入端IN1; 第一偏置电流源负载NMOS管T7的栅极接直流偏置电平Vcl，第一偏置电 流源负载NMOS管T7的源极接地；第一 NMOS管Tl的漏极与第二偏置电 流源负载PMOS管T8的漏极、第二 PMOS管T2的栅极、第一负阻31的第 H^— PMOS管Tll的漏极、第一负阻31的第十三PMOS管T13的漏极、第 二负阻32的第十二 PMOS管T12的栅极、第二负阻32的第十四PMOS管 T14的栅极和第一共漏极放大器电路41的输入端相连接，第一共漏极放大器 电路41的输出端为第一输出端Outl;第一负阻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用有源电感的多模多频射频有源集成滤波器，其特征在于它分别由连接方式相同结构相对称的两个有源电感、两个负阻电路、两个负阻调谐ＭＯＳ管、两个偏置调谐电路和两个共漏极放大器电路和两个电容组成；　第一负阻（３１）由第十一ＰＭＯＳ管Ｔ１１和第十三ＰＭＯＳ管Ｔ１３组成；　第二负阻（３２）由第十二ＰＭＯＳ管Ｔ１２和第十四ＰＭＯＳ管Ｔ１４组成；　第一偏置调谐电路由第一偏置电流源负载ＮＭＯＳ管Ｔ７和第二偏置电流源负载ＰＭＯＳ管Ｔ８组成；　第一有源电感（１１）由第一ＮＭＯＳ管Ｔ１、第二ＰＭＯＳ管Ｔ２和第三ＰＭＯＳ管Ｔ３组成；　第一ＮＭＯＳ管Ｔ１的栅极与直流偏置电平Ｖｂ相连接；第一ＮＭＯＳ管Ｔ１的源极与第一偏置电流源负载ＮＭＯＳ管Ｔ７的漏极、第三ＰＭＯＳ管Ｔ３的漏极和第一电容Ｃ１的一端相连接；第一电容Ｃ１的另一端为第一输入端ＩＮ１；第一偏置电流源负载ＮＭＯＳ管Ｔ７的栅极接直流偏置电平Ｖｃ１，第一偏置电流源负载ＮＭＯＳ管Ｔ７的源极接地；第一ＮＭＯＳ管Ｔ１的漏极与第二偏置电流源负载ＰＭＯＳ管Ｔ８的漏极、第二ＰＭＯＳ管Ｔ２的栅极、第一负阻（３１）的第十一ＰＭＯＳ管Ｔ１１的漏极、第一负阻（３１）的第十三ＰＭＯＳ管Ｔ１３的漏极、第二负阻（３２）的第十二ＰＭＯＳ管Ｔ１２的栅极、第二负阻（３２）的第十四ＰＭＯＳ管Ｔ１４的栅极和第一共漏极放大器电路（４１）的输入端相连接，第一共漏极放大器电路（４１）的输出端为第一输出端Ｏｕｔ１；第一负阻的第十三ＰＭＯＳ管Ｔ１３的源极和第二负阻的第十四ＰＭＯＳ管Ｔ１４的源极连接第一负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ１９的漏极，第一负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ１９的栅极接负阻调谐电压Ｖｃ３，第一负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ１９的源极接高电平；第一负阻的第十一ＰＭＯＳ管Ｔ１１的源极和第二负阻的第十二ＰＭＯＳ管Ｔ１２的源极连接第二负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ２０的漏极，第二负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ２０的栅极接负阻调谐电压Ｖｃ４，第二负阻调谐ＭＯＳ管Ｔ２０的源极接高电平；　第二偏置电流源负载ＰＭＯＳ管Ｔ８的栅极接直流偏置电平Ｖｃ２，第二偏置电流源负载ＰＭＯＳ管Ｔ８的源极接高电平；　第二ＰＭＯＳ管Ｔ２的漏极与第三ＰＭＯＳ管Ｔ３的源极相连接，第三ＰＭＯＳ管Ｔ３的栅极接地，第二ＰＭＯＳ管Ｔ２的源极接高电平；第二偏置调谐电路由第三偏置电流源负载ＮＭＯＳ管Ｔ９和第四偏置电流源负载ＰＭＯＳ管Ｔ１０组成；第二有源电感（１２）由第四ＮＭＯＳ管Ｔ４、第五ＰＭＯＳ管Ｔ５和第六ＰＭＯＳ管Ｔ６组成...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，林之恒，赵馨远，张永来，姚方方，朴贞真，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]