具有集成电感器的集成接收机和集成电路制造技术

本发明专利技术涉及具有集成电感器的集成接收机和集成电路。集成宽带接收机包括第一和第二信号处理路径和控制器。第一信号处理路径具有输入、用于提供第一经处理的信号的输出，且包括具有第一集成电感器的第一跟踪带通滤波器。第二信号处理路径具有输入、用于提供第二经处理的信号的输出，且包括具有第二集成电感器的第二跟踪带通滤波器。控制器用于启动对应于射频（RF）输入信号的选定频道的第一和第二信号处理路径中的一个来提供输出信号。控制器、第一集成电感器、以及第二集成电感器被形成在单个集成电路芯片上。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及射频(RF)接收机，更具体地涉及使用跟踪滤波器的RF接收机。
技术介绍
射频(RF)接收机广泛用于多种应用，诸如电视接收机、蜂窝电话、寻呼机、全球定位系统(GPS)接收机、电缆调制解调器、无绳电话、卫星无线电接收机等。本文所使用的“射频”信号表示传递有用信息且具有从约3千赫兹(kHz)到数千吉赫兹(GHZ)的频率的电信号，与传递此类信号的介质无关。因此RF信号可通过空气、自由空间、同轴电缆、光缆等传输。一种常见类型的RF接收机是所谓的超外差接收机。超外差接收机将所需的数据载波信号与可调谐振荡器的输出混合，以产生固定中频(IF)的输出。然后可对该固定IF信号方便地滤波并降低转换回基带以便进ー步处理。因此超外差接收机需要两个混频步骤。例如，电视接收机可将48兆赫兹(MHz)到870MHz的频带中的一个频道转换至44MHz的中频。而且在美国，FM收音机通常将在从88. IMHz到107. 9MHz频带中的200KHz频道中广播的FM音频信号转换至10. 7MHz的中频。因为电视接收机所需的宽频率范围，所以设计低成本的高质量电视接收机是困难的。通常使用诸如电感器、变容ニ极管以及电容器之类的分立部件构成高质量电视接收机。虽然这些接收机的性能已经很好，但它们昂贵而且体积大。需要使用现代集成电路技术的成本优势。不幸的是，现有的硅基电视调谐器没有分立调谐器性能好，从而没有在市场中变得重要。而且，使用了集成电路技术、同时保持可接受性能的电视接收机仍需要外部的分立部件，从而增加了它们的成本。因此，未能完全实现集成电路技术在降低电视接收机成本上的期望。那么，需要的是用于诸如电视接收机之类的应用的新的接收机体系结构，该新的体系结构不仅能保持分立接收机的高性能，还能利用集成电路技术提供的成本降低。附图简述通过參照附图，能更好地理解本专利技术，而且使本专利技术的多个特征和优点对本领域技术人员显而易见，在附图中图I以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第一电视接收机；图2以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第二电视接收机；图3以部分框图和部分示意图形式示出了现有技术已知的第三电视接收机；图4以部分框图和部分示意图形式示出根据本专利技术的实施例的电视接收机；图5以部分框图和部分示意图示出了图4的电视接收机的特定实施例；图6以示意图形式示出了图4和5的跟踪带通滤波器中的ー个； 图7示出了结合了图5的接收机的多芯片模块(MCM)的俯视图；图8示出了对于理解校准步骤有用的，当电容变化吋，图6的滤波器的带通响应的变化的图；图9以部分框图和部分示意图形式示出根据图5的电视接收机的另ー个实施例的集成宽带接收机；且附图说明图10示出在图9的集成宽带接收机中所使用的五个集成电感器的设计的俯视图。 在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项。具体实施例方式一般而言，本文所描述的接收机使用跟踪带通滤波器用于频道调谐。该跟踪带通滤波器包括在集成无源器件(iro)管芯上制造的电感器。该接收机将iro管芯和主集成电路管芯组合到单个多芯片模块(MCM)中。因此对用户而言，该接收机看起来是单个集成电路。然而，该iro管芯非常适合于建立电感器，不需使用相对昂贵的硅制造エ艺。因此，可同时获得高质量、低成本以及小尺寸。为理解已知接收机设计同时实现高质量滤波和低成本的困难，现參照图1，图I以部分框图和部分示意形式示出了现有技术的第一电视接收机100。接收机100包括ー个或多个射频(RF)部分110、中频(IF)部分130、解调器部分140、射频(RF)锁相环(PLL) 152、晶体153、直流一直流脉宽调制(PWM)发生器154、环路滤波器156以及变容ニ极管电压控制电路158。RF部分110包括跟踪滤波器112、低噪声放大器(LNA) 114、跟踪滤波器116、混频器118、本机振荡器120以及振荡回路(tank circuit) 122。IF部分130包括中频(IF)滤波器132、IF增益级134、表面声波(SAW)滤波器136以及可变增益IF增益级138。解调器部分140包括解调器142、峰值检测器144以及延迟自动增益控制(AGC) 146。跟踪滤波器112具有用于接收标记为“RF-入”的射频(RF)输入信号的第一输入、用于接收标记为“F+心”的中心频率调节电压的第二输入、以及输出。LNA 114具有连接至跟踪滤波器112的输出的第一输入、用于接收标记为“LNA AGC”的增益控制信号的第二输入、以及输出。跟踪滤波器116具有连接至LNA 114的输出的第一输入、用于接收电压“F中心”的第二输入、以及输出。混频器118具有连接至跟踪滤波器116的输出的第一输入、第二输入、以及输出。IF滤波器132具有连接至混频器118的输出的输入、以及输出。IF增益级134具有连接至IF滤波器132的输出的输入、以及输出。SAW滤波器136具有连接至IF增益级134的输出的输入、以及输出。可变增益IF增益级138具有连接至SAW滤波器136的输出的第一输入、第二输入、以及输出。解调器142具有连接至可变增益IF增益级138的输出的输入、和用于提供标记为“τν^^”的解调输出信号的输出。峰值检测器144具有连接至可变增益IF增益级138的输出的输入、以及输出。延迟AGC 146具有连接至峰值检测器144的输出的输入、连接至可变增益IF增益级138的第ニ输入的用于提供标记为“IF AGC”的増益调节信号的第一输出、以及连接至LNA 114的第ニ输入的用于提供信号LNA AGC的第二输出。RF PLL 152具有第一输入、连接至晶体153的第二输入、第一输出以及第ニ输出。环路滤波器156具有连接至RF PLL 152的第一输出的第一输入、连接至RF PLL 152的第二输出的第二输入、以及连接至跟踪滤波器112的第二输入和跟踪滤波器116的第二输入的用于提供电压Ft心的输出。直流一直流PWM发生器154具有输出。变容ニ极管电压控制电路158具有连接至直流一直流PWM发生器154的输出的输入、和连接至环路滤波器156的输出的输出。振荡回路122具有用于接收来自环路滤波器156的输出的电压Ft心的输入、以及输出。本机振荡器120具有连接至振荡回路122的输出的输入、和连接至混频器118的第二输入且还连接至RF PLL 152的输入的输出。 接收机100呈现出集成度，其中混频器118、IF增益级134、可变增益IF增益级138、本机振荡器120、RF PLL 152以及直流一直流PWM发生器154被包括在称为MOPLL 170(即混频器、振荡器、PLL)的单个集成器件中。此外，解调器142、峰值检测器144以及延迟AGC 146被包括在称为解调器管芯160的单个集成器件中。接收机100还包括若干个分立元件，包括跟踪滤波器112、LNA 114、跟踪滤波器116、IF滤波器132、SAW滤波器136、环路滤波器156和变容ニ极管电压控制电路158的电路元件。在工作时，信号RFf5入是包括来自调制在不同频率的载波上的若干电视信号的能量的宽带信号。这些不同的载波构成从中可接收电视内容的电视频道。信号RFf5入可从天线中接收，或从电缆电视连接中接收。调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成宽带接收机，包括：第一信号处理路径，其具有输入、用于提供第一经处理的信号的输出，且包括具有第一集成电感器的第一跟踪带通滤波器；第二信号处理路径，其具有输入、用于提供第二经处理的信号的输出，且包括具有第二集成电感器的第二跟踪带通滤波器；以及控制器，用于启动对应于射频（RF）输入信号的选定频道的所述第一和第二信号处理路径中的一个来提供输出信号，其中所述控制器、所述第一集成电感器、以及所述第二集成电感器被形成在单个集成电路芯片上。

【技术特征摘要】
2011.06.15 US 13/160,5641.一种集成宽带接收机，包括 第一信号处理路径，其具有输入、用于提供第一经处理的信号的输出，且包括具有第一集成电感器的第一跟踪带通滤波器； 第二信号处理路径，其具有输入、用于提供第二经处理的信号的输出，且包括具有第二集成电感器的第二跟踪带通滤波器；以及 控制器，用于启动对应于射频(RF)输入信号的选定频道的所述第一和第二信号处理路径中的一个来提供输出信号， 其中所述控制器、所述第一集成电感器、以及所述第二集成电感器被形成在单个集成电路芯片上。2.如权利要求I所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一集成电感器具有相比 所述第二集成电感器更高的电感，且所述第二集成电感器具有比所述第一集成电感器更高的质量因子。3.如权利要求I所述的集成宽带接收机，其特征在于，响应于频道选择信号，通过选择性地将所述RF输入信号耦合至所述第一信号处理路径的所述输入或耦合至所述第二信号处理路径的所述输入，所述控制器启动所述第一和第二信号处理路径中的所述一个。4.如权利要求I所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一集成电感器包括形成在多个金属层中的一个或多个线圈，且所述第二集成电感器包括仅形成在单个金属层中的一个或多个线圈。5.如权利要求4所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一集成电感器具有相比所述第二集成电感器更多数量的线圈，且所述第二集成电感器具有比所述第一集成电感器更大的线圈宽度。6.如权利要求4所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述单个金属层包括顶部金属层。7.如权利要求I所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一和第二信号处理路径中的每一个包括与所述第一和第二集成电感器中的相应一个并联的可变电容器，从而形成相应的第一和第二跟踪带通滤波器。8.如权利要求7所述的集成宽带接收机，其特征在于，每一个可变电容器包括一排开关电容器。9.如权利要求7所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一信号处理路径还包括 混频器，其具有信号输入、用于接收本机振荡器信号的本机振荡器输入、以及用于提供经转换的RF信号的输出；以及 可调谐低通滤波器，其耦合在所述第一跟踪带通滤波器的输出和所述混频器的所述信号输入之间，且具有用于接收截止频率信号的调谐输入， 其中当启动所述第一信号处理路径时，所述控制器将所述本机振荡器信号设定为将期望的频道调谐至中间频率，并将所述截止频率信号设置为导致所述可调谐低通滤波器基本衰减位于所述本机振荡器信号频率的三阶谐波附近且高于所述三阶谐波的频率。10.如权利要求9所述的集成宽带接收机，其特征在于，所述第一信号处理路径还包括 本机振荡器，其具有用...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·科奥尼普尔福德，A·皮奥瓦卡里，A·A·拉菲，M·H·科罗奥卢，D·S·特拉格，A·L·科班，
申请(专利权)人：硅实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：