專利名稱：可調(diào)電感器的制作方法
可調(diào)電感器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明有關(guān)于電感電容槽(LC Tank)振蕩器諸如壓控振蕩器或數(shù)位控制振蕩器 (Digitally Controlled Oscillator，以下簡稱為「DCO」)之頻率覆蓋范圍(Frequency Coverage)，尤指一種可調(diào)電感器。
背景技術(shù)：
當(dāng)一行動(dòng)電話被設(shè)計(jì)成運(yùn)作在分別對(duì)應(yīng)于不同電信規(guī)格之多個(gè)模式中時(shí)，可能分別需要多個(gè)DCO以供用于這些模式。依據(jù)相關(guān)技術(shù)，該些DCO可整合成通過利用電容的調(diào)整所實(shí)施之單一 DC0，以節(jié)省晶片面積；然而，相關(guān)技術(shù)中往往會(huì)出現(xiàn)某些問題。首先，通過利用電容的調(diào)整所實(shí)施之傳統(tǒng)DCO的頻率覆蓋范圍會(huì)依開關(guān)之寄生電容而定，其針對(duì)特定制程而言受限于最大容許訊號(hào)擺動(dòng)(Signal Swing)。其次，每當(dāng)需要很大的調(diào)整范圍時(shí)，通過利用電容的調(diào)整所實(shí)施之傳統(tǒng)DCO可能得面臨妥協(xié)的效能，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的電容是供可調(diào)整目的之用且通常會(huì)造成較非可調(diào)整電容更多的能量損失。如此，需要一種可調(diào)電感器來實(shí)現(xiàn)帶有大調(diào)整范圍之單一 DC0。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種有效的可調(diào)電感器，以解決上述問題。
本發(fā)明提供一種可調(diào)電感器，該可調(diào)電感器包含一主要線路與至少一調(diào)整模組。 該主要線路是用于定義該可調(diào)電感器之一電感區(qū)，尤其是被安排成環(huán)繞該電感區(qū)。另外， 該至少一調(diào)整模組包含至少一輔助線路，位于該電感區(qū)內(nèi)，耦接于該主要線路之兩節(jié)點(diǎn)之間；以及一第一開關(guān)，配置于該至少一輔助線路上，用來選擇性地將該主要線路之該兩節(jié)點(diǎn)互相耦接。
本發(fā)明還提供一種可調(diào)電感器，該可調(diào)電感器包含一主要線路、至少一調(diào)整模組與一樣態(tài)化接地面(Patterned Ground Plane)。該主要線路是用于定義該可調(diào)電感器之一電感區(qū)，尤其是被安排成環(huán)繞該電感區(qū)。另外，該至少一調(diào)整模組是用于選擇性地耦接該主要線路之關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)。此外，該樣態(tài)化接地面是用于減少該可調(diào)電感器之能量損耗，其中該樣態(tài)化接地面包含多個(gè)第一導(dǎo)電段(Conductive Section)，而該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之一部份第一導(dǎo)電段被安排構(gòu)成一個(gè)像W的形狀(W-like Siape)。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的可調(diào)電感器可提升面積效率。


圖IA為依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例之一種可調(diào)電感器。
圖IB為圖IA所示之可調(diào)電感器于一實(shí)施例中的等效電路。
圖2為依據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例之一種可調(diào)電感器。
圖3A為依據(jù)本發(fā)明一第三實(shí)施例之一種可調(diào)電感器。
圖;3B為圖3A所示之可調(diào)電感器于一實(shí)施例中的品質(zhì)因數(shù)曲線⑴Curve,以下簡稱為「Q曲線」)，尤其是在圖3A所示之電阻器的電阻接近/達(dá)到零的狀況下之Q曲線。
圖3C為圖3A所示之可調(diào)電感器于另一實(shí)施例中的Q曲線。
圖4A為圖IA所示之可調(diào)電感器于一第四實(shí)施例中的樣態(tài)化接地面。
圖4B為于一實(shí)施例當(dāng)中，圖4A所示之樣態(tài)化接地面相對(duì)于圖IA所示可調(diào)電感器之相對(duì)位置。
圖5A為圖2所示之可調(diào)電感器于一第五實(shí)施例中的樣態(tài)化接地面。
圖5B為于一實(shí)施例當(dāng)中，圖5A所示之樣態(tài)化接地面相對(duì)于圖2所示可調(diào)電感器之相對(duì)位置。
圖6為依據(jù)本發(fā)明一第六實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端分別電氣連接至兩電壓源。
圖7為依據(jù)本發(fā)明一第七實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端分別電氣連接至兩電流源。
圖8A為依據(jù)本發(fā)明一第八實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端中之一者系電氣連接至一電壓源，其中該可調(diào)電感器包含多個(gè)開關(guān)。
圖8B為圖8A所示之可調(diào)電感器于一實(shí)施例中的訊號(hào)電流，其中關(guān)聯(lián)的渦電流 (Eddy Current)被封鎖。
圖8C為圖8A所示之可調(diào)電感器于另一實(shí)施例中的訊號(hào)電流，其中關(guān)聯(lián)的渦電流被封鎖。
具體實(shí)施方式
在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定元件。所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)可理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同一個(gè)元件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包括”和“包含”為開放式的用語，因此應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。間接的電氣連接手段包括通過其它裝置進(jìn)行連接
請(qǐng)參考圖1A，圖IA為依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例之一種可調(diào)電感器100，其中可調(diào)電感器100可用來實(shí)施帶有多模式頻率覆蓋范圍(Frequency Coverage)之單一數(shù)位控制振蕩器(Digitally Controlled Oscillator，以下簡稱為「DCO」)。可調(diào)電感器100包含一主要線路110以及至少一調(diào)整模組諸如調(diào)整模組120，其中主要線路110是用于定義可調(diào)電感器100之一電感區(qū)(即在暫時(shí)忽略上述之至少一調(diào)整模組的狀況下之主要線路110以內(nèi)的區(qū)域)，尤其是被安排成環(huán)繞該電感區(qū)。請(qǐng)注意，在本實(shí)施例及其某些變化例中，不論主要線路110是封閉的樣式或是螺旋的樣式，且不論主要線路110的圈數(shù)是否大于一，主要線路110可視為環(huán)繞可調(diào)電感器100之該電感區(qū)之線路。依據(jù)本實(shí)施例，上述之至少一調(diào)整模組中之每一調(diào)整模組諸如圖IA所示之調(diào)整模組120包含一第一開關(guān)122，位于該電感區(qū)內(nèi)；以及至少一輔助線路諸如輔助線路124A與124B。實(shí)作上，上述之至少一輔助線路位于該電感區(qū)內(nèi)，且耦接于主要線路110之兩節(jié)點(diǎn)之間；而第一開關(guān)122系配置于上述之至少一輔助線路上，且是用于選擇性地將主要線路110之該兩節(jié)點(diǎn)互相耦接。
如圖IA所示，第一開關(guān)122以及上述之至少一輔助線路諸如輔助線路124A與124B將上述之電感區(qū)之至少一部份(例如一部份或全部)區(qū)分成兩個(gè)分區(qū)(Partial Area)，其中本實(shí)施例中上述電感區(qū)之該至少一部份包含該電感區(qū)之全部。若暫時(shí)忽略上述之至少一調(diào)整模組(例如調(diào)整模組120)而不予考慮，則主要線路110構(gòu)成一電流路徑以供在某些狀況中使用。由于實(shí)施了調(diào)整模組120，通過第一開關(guān)122、上述之至少一輔助線路諸如輔助線路124A與1MB、以及主要線路110的一部份(于本實(shí)施例即圖IA當(dāng)中位于主要線路110下半部的部份線路(Partial Wiring))之一新的電流路徑(尤其是，開始于接口 P1、通過調(diào)整模組120且結(jié)束于接口 P2之電流路徑)環(huán)繞該兩個(gè)分區(qū)中之一者。
上述之至少一調(diào)整模組(例如調(diào)整模組120)用來選擇性地耦接(尤其是電氣連接)主要線路Iio之關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)。依據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)122被開啟時(shí)，調(diào)整模組120耦接(尤其是電氣連接)主要線路110之兩節(jié)點(diǎn)，諸如位于輔助線路124A與主要線路110之間的接面中央之第一節(jié)點(diǎn)以及位于輔助線路124B與主要線路110之間的接面中央之第二節(jié)點(diǎn)，以改變(尤其是減少)可調(diào)電感器100之有效直徑，因此可調(diào)電感器100之有效電感被改變(尤其是減少)。更明確而言，輔助線路124A與124B是用于第一開關(guān)122被開啟時(shí)耦接該兩節(jié)點(diǎn)(例如該第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn))。
例如在第一開關(guān)122被開啟的狀況下，主要線路110上之大部份電流會(huì)通過接口 P1、輔助線路124A、第一開關(guān)122、輔助線路124B與接口 P2而流動(dòng)，而非通過主要線路110 之任一中間節(jié)點(diǎn)antermediate Node)而流動(dòng)，其中該中間節(jié)點(diǎn)位于上述之兩節(jié)點(diǎn)之間。請(qǐng)注意，本實(shí)施例之中間節(jié)點(diǎn)可位于沿著主要線路110之中央點(diǎn)，諸如接口 P3所處位置之一中央節(jié)點(diǎn)。相反地，在第一開關(guān)122被關(guān)閉的狀況下，主要線路110上之大部份電流會(huì)通過接口 Pl、接口 P3與接口 P2而流動(dòng)，而非通過輔助線路124A、第一開關(guān)122與輔助線路124B 而流動(dòng)。
圖IB為圖IA所示之可調(diào)電感器100于一實(shí)施例中的等效電路。例如第一開關(guān) 122可利用一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,以下簡稱為「M0SFET」)來實(shí)施，且可稱為一 MOSFET開關(guān)Msw，其中一控制訊號(hào) VCl是用于開啟或關(guān)閉該MOSFET開關(guān)Msw。為了便于理解，主要線路110可表示為接口 Pl 與P3之間之一第一部份電感器(Partial Inductor)以及接口 P3與P2之間之一第二部份電感器。基于圖IA所示之架構(gòu)，上述之第一部份電感器與該第二部份電感器可繪示成為同一個(gè)電感器符號(hào)，其類似彈簧的形狀開始自接口 Pl且一直延續(xù)到接口 P2。另外，輔助線路 124A可表示為該第一部份電感器與該MOSFET開關(guān)Msw之間之一第三部份電感器(即以接口 Pl作為其一端者)，且輔助線路124B可表示為該MOSFET開關(guān)Msw與該第二部份電感器之間之一第四部份電感器(即以接口 P2作為其一端者)?；趫DIA所示之架構(gòu)，該第三部份電感器與該第四部份電感器中之每一者可繪示成一個(gè)電感器符號(hào)，其類似彈簧的形狀開始自一端且一直延續(xù)到另一端。
請(qǐng)注意，于本實(shí)施例中，主要線路110的圈數(shù)等于一。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明之限制。依據(jù)本實(shí)施例之某些變化例，主要線路110的圈數(shù)可大于一。例如主要線路110可被安排成為位于同一平面上之一螺旋狀路徑。又例如主要線路110可被安排成為其范圍由一平面跨到另一平面之一個(gè)類似彈簧的形狀之路徑，而非位于同一平面上之螺旋狀路徑。
另外，依據(jù)圖IA所示之實(shí)施例，可調(diào)電感器100中之調(diào)整模組的數(shù)量等于一。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明之限制。依據(jù)圖IA所示之實(shí)施例之某些變化例， 可調(diào)電感器100中之調(diào)整模組的數(shù)量可大于一。例如在這些變化例中，可調(diào)電感器100可包含安排于該電感區(qū)中之多個(gè)調(diào)整模組120-1、120-2、...與120-M，其中調(diào)整模組120-1、 120-2、...與120-M中之每一調(diào)整模組可為圖IA所示之調(diào)整模組120之復(fù)制品。
圖2為依據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例之一種可調(diào)電感器100-1。于本實(shí)施例中，上述之主要線路Iio的形狀可予以變化。例如主要線路110可形成一個(gè)「8」字形諸如圖2所示者，因此，上述之電感區(qū)可擴(kuò)展且包含對(duì)應(yīng)于該8字形的上半部之一上面部份以及對(duì)應(yīng)于該8字形的下半部之一下面部份。如此，第一開關(guān)122以及上述之至少一輔助線路諸如輔助線路124A與124B將本實(shí)施例之電感區(qū)之上面部份區(qū)分成兩個(gè)分區(qū)。如圖2所示，通過利用某些金屬連接結(jié)構(gòu)114A與114B(其于某些狀況下可稱為穿孔(Via)，較為簡明)，主要線路110分布的范圍可擴(kuò)及多個(gè)平面。另外，主要線路110中之非陰影部份以及輔助線路 124A與124B被安排于同一平面，而主要線路110中之陰影部份被安排于另一平面，其中主要線路110中之陰影部份代表位于金屬連接結(jié)構(gòu)114A與114B之間的同一輔助線路112。 為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例/變化例相仿之處不再重復(fù)。
圖3A為依據(jù)本發(fā)明一第三實(shí)施例之一種可調(diào)電感器。為了便于理解，圖IA所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。依據(jù)本實(shí)施例，可調(diào)電感器100另包含一電阻器，而該電阻器系電氣連接至上述主要線路110中之中間節(jié)點(diǎn)，尤其是圖IA(或圖1B)所示之接口 P3所處位置之中央節(jié)點(diǎn)。這個(gè)電阻器是用于提高(Elevate)在該中間節(jié)點(diǎn)之直流位準(zhǔn)，且因此可提高主要線路110之兩端中之任一者的直流位準(zhǔn)。例如設(shè)置圖 3A所示之電阻器可將在該中間節(jié)點(diǎn)之直流位準(zhǔn)提高至0. 3V的電壓位準(zhǔn)，而容許施加于可調(diào)電感器100之電壓擺動(dòng)(Voltage Swing)的范圍由-Vpk分布至Vpk且不會(huì)明顯地減少可調(diào)電感器100之品質(zhì)因數(shù)的數(shù)值⑴value，以下簡稱為「Q值」)之大小，其中電壓擺動(dòng)的范圍于圖3A中系標(biāo)示為「2Vpk」。
圖;3B為圖3A所示之可調(diào)電感器于一實(shí)施例中的品質(zhì)因數(shù)曲線⑴Curve,以下簡稱為「Q曲線」)，尤其是在圖3A所示之電阻器的電阻接近/達(dá)到零的狀況下之Q曲線，其中橫軸代表峰值電壓Vpk，而縱軸代表Q值。如圖:3B所示，Q值隨著峰值電壓Vpk的增加而明顯地降低；這是肇因于在施加于可調(diào)電感器100之電壓擺動(dòng)夠低的狀況下，該MOSFET開關(guān)Msw部份地被開啟。
圖3C為圖3A所示之可調(diào)電感器于另一實(shí)施例中的Q曲線，其中橫軸代表峰值電壓Vpk，而縱軸代表Q值。相較于圖:3B所示之實(shí)施例，圖3C所示實(shí)施例之Q值可于峰值電壓Vpk增加時(shí)仍舊維持在高點(diǎn)。
圖4A為圖IA所示之可調(diào)電感器100于一第四實(shí)施例中的樣態(tài)化接地面 (Patterned Ground Plane)，其中此處提及的樣態(tài)化接地面亦可稱為樣態(tài)化接地屏蔽 (Patterned Ground Shield，以下簡稱為「PGS」)。該樣態(tài)化接地面是用于減少可調(diào)電感器100之能量損耗，尤其是避免可調(diào)電感器100受到基板中能量損失之害。依據(jù)本實(shí)施例， 該樣態(tài)化接地面包含多個(gè)第一導(dǎo)電段(Conductive Section)諸如金屬線，且另包含多個(gè)第二導(dǎo)電段諸如多晶硅(Polycrystalline Silicon ；或 Polysilicon、Poly-Si 或簡稱為 ΓPolyJ)線，其中該多個(gè)第二導(dǎo)電段之導(dǎo)電率低于該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之導(dǎo)電率。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明之限制。依據(jù)本實(shí)施例之某些變化例，該多個(gè)第一導(dǎo)電段與該多個(gè)第二導(dǎo)電段均可為金屬線，這表示它們有相同的導(dǎo)電率。請(qǐng)注意，于圖4A所示之實(shí)施例中，該多個(gè)第一導(dǎo)電段系實(shí)體地連接至該多個(gè)第二導(dǎo)電段之全體。更明確而言，該多個(gè)第一導(dǎo)電段將交流接地(Alternating Current Ground，以下簡稱為「AC接地」)路徑提供予該多個(gè)第二導(dǎo)電段，其中該多個(gè)第一導(dǎo)電段系電氣連接至一接地參考位準(zhǔn)(Ground Reference)，其可為任何靜態(tài)電壓位準(zhǔn)，其中該接地參考位準(zhǔn)例如AC接地。
如圖4A所示，在該樣態(tài)化接地面當(dāng)中沒有任何封閉回路，因此可避免所謂的渦電流損失(Eddy Current Loss)。尤其是，在該樣態(tài)化接地面中沒有任何通過該多個(gè)第一導(dǎo)電段與該多個(gè)第二導(dǎo)電段的實(shí)體連接所構(gòu)成之封閉回路。實(shí)作上，該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之一部份第一導(dǎo)電段(例如位于最左部份附近之四條金屬線)被安排構(gòu)成一個(gè)像W的形狀 (W-like Siape)，其包含兩個(gè)V字形；而該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之另一部份第一導(dǎo)電段(例如位于最右部份附近之四條金屬線)被安排構(gòu)成另一個(gè)像W的形狀，其亦包含兩個(gè)V字形。舉例而言，以上揭露之該些像W的形狀中之任一者的彼此不相連(亦即，這兩個(gè)V字形之間有間隙)。如此，依據(jù)本實(shí)施例，上述之該些像W的形狀之每一者由兩個(gè)分開的V字形所構(gòu)成。 另外，該多個(gè)第二導(dǎo)電段中之某些第二導(dǎo)電段的走向系垂直于上述之至少一調(diào)整模組之至少一部份(尤其是調(diào)整模組120)所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。此外，該多個(gè)第一導(dǎo)電段當(dāng)中沿著垂直方向排列的部份是用來當(dāng)作居間連接，而圖4A所示之安排可避免形成封閉回路。
請(qǐng)注意，在不同的實(shí)施例諸如本實(shí)施例之某些變化例中，以上揭露之該些像W的形狀可予以變化。例如分別形成一個(gè)像W的形狀中之四筆畫的那些第一導(dǎo)電段的位置及 /或走向可因應(yīng)主要線路Iio及/或調(diào)整模組120中之某(些)輔助線路的架構(gòu)變化而改變。又例如分別形成一個(gè)像W的形狀中之四筆畫的那些第一導(dǎo)電段可具有相同的長度。 又例如分別形成一個(gè)像W的形狀中之首、末兩筆畫的那些第一導(dǎo)電段中之至少一者的長度可能小于分別形成這個(gè)像W的形狀中之第二、第三筆畫的那些第一導(dǎo)電段中之至少一者的長度。
圖4B為于一實(shí)施例當(dāng)中，圖4A所示之樣態(tài)化接地面相對(duì)于圖IA所示可調(diào)電感器100之相對(duì)位置。關(guān)于分別形成一個(gè)像W的形狀中之四筆畫的那些第一導(dǎo)電段中之每一部份第一導(dǎo)電段(例如位于最左部份附近之四條金屬線、或位于最右部份附近之四條金屬線)，該部份第一導(dǎo)電段的走向?qū)?yīng)于主要線路110與上述之至少一調(diào)整模組諸如調(diào)整模組120所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡。例如該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之該部份第一導(dǎo)電段當(dāng)中的一個(gè)第一導(dǎo)電段(諸如該像W的形狀中之首、末兩筆畫中任一者所對(duì)應(yīng)之一金屬線)的走向垂直于主要線路110中的一部份線路所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向，尤其是垂直于主要線路110當(dāng)中位于關(guān)聯(lián)角落(例如左上角、右上角、左下角或右下角)的部份線路(Partial Wiring) 所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡。
如圖4B所示，該多個(gè)第二導(dǎo)電段之至少一部份的走向分別垂直于主要線路110之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向與上述之至少一調(diào)整模組諸如調(diào)整模組120所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。例如圖4B當(dāng)中最左區(qū)域與最右區(qū)域中之任一者內(nèi)沿著水平方向排列之大部份第二導(dǎo)電段的走向垂直于主要線路110當(dāng)中位于關(guān)聯(lián)的一側(cè)(例如左側(cè)或右側(cè))且沿著垂直方向排列之部份線路所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。又例如圖4B當(dāng)中最上區(qū)域與最下區(qū)域中之任一者內(nèi)沿著垂直方向排列之大部份第二導(dǎo)電段的走向垂直于主要線路110當(dāng)中位于關(guān)聯(lián)的一側(cè)(例如上側(cè)或下側(cè))且沿著水平方向排列之部份線路所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。又例如圖4B當(dāng)中之中央?yún)^(qū)域內(nèi)沿著垂直方向排列之大部份第二導(dǎo)電段的走向垂直于輔助線路124A與124B所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。
圖5A為圖2所示之可調(diào)電感器100-1于一第五實(shí)施例中的樣態(tài)化接地面(或 PGS)。圖5A為圖2所示之可調(diào)電感器于一第五實(shí)施例中的樣態(tài)化接地面。如第二實(shí)施例所揭露，主要線路110可形成該8字形，并且上述之電感區(qū)可擴(kuò)展且包含對(duì)應(yīng)于該8字形的上半部之該上面部份以及對(duì)應(yīng)于該8字形的下半部之該下面部份。如此，如圖5A所示，上述之樣態(tài)化接地面可因應(yīng)該電感區(qū)之?dāng)U展而變化。為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例 /變化例相仿之處不再重復(fù)。
圖5B為于一實(shí)施例當(dāng)中，圖5A所示之樣態(tài)化接地面相對(duì)于圖2所示可調(diào)電感器 100-1之相對(duì)位置。為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例/變化例相仿之處不再重復(fù)。
圖6為依據(jù)本發(fā)明一第六實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端分別電氣連接至兩電壓源(均標(biāo)示為「VBias」)。為了便于理解，圖IA所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。依據(jù)本實(shí)施例，上述之中央節(jié)點(diǎn)的電壓提高可通過利用至少一電壓偏壓(Voltage Bias)來實(shí)現(xiàn)。尤其是，可調(diào)電感器100是一電壓偏壓(Voltage Biased)電感器，而該電壓偏壓電感器是用于在至少一電壓源施加于主要線路110之至少一端的狀況下運(yùn)作。例如該兩電壓源(均標(biāo)示為「VBias」)分別施加于接口 Pl與P2。為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例/變化例相仿之處不再重復(fù)。
圖7為依據(jù)本發(fā)明一第七實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端分別電氣連接至兩電流源(均標(biāo)示為「IBias」)。為了便于理解，圖IA所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。依據(jù)本實(shí)施例，上述之中央節(jié)點(diǎn)的電壓提高可在采用一電阻器諸如圖3A所示者的狀況下通過利用至少一電流偏壓(Current Bias)來實(shí)現(xiàn)。尤其是， 可調(diào)電感器100是一電流偏壓(Current Biased)電感器，而該電流偏壓電感器是用于在至少一電流源施加于主要線路110之至少一端的狀況下運(yùn)作。例如該兩電流源(均標(biāo)示為 ΓIBiasJ )分別施加于接口 Pl與Ρ2。為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例/變化例相仿之處不再重復(fù)。
圖8Α為依據(jù)本發(fā)明一第八實(shí)施例之一種可調(diào)電感器，其主要線路之兩端中之一者電氣連接至一電壓源(標(biāo)示為「VBias」)，其中該可調(diào)電感器包含多個(gè)開關(guān)。為了便于理解，圖IA所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。依據(jù)本實(shí)施例，上述之中央節(jié)點(diǎn)的電壓提高可通過利用至少一電壓偏壓來實(shí)現(xiàn)。尤其是，可調(diào)電感器100是一電壓偏壓電感器，而該電壓偏壓電感器是用于在至少一電壓源施加于主要線路110之至少一端的狀況下運(yùn)作。例如該電壓源(標(biāo)示為「VBias」)施加于接口 Pl與P2。
如圖8A所示，可調(diào)電感器100另包含一第二開關(guān)122’ (于本實(shí)施例中尤其是控制訊號(hào)VC2所控制之開關(guān))，而第二開關(guān)122’配置于主要線路110之一中間節(jié)點(diǎn)，尤其是上述之中央節(jié)點(diǎn)。第二開關(guān)122’在被關(guān)閉時(shí)是用于電氣封鎖/阻塞(Electrically Block)主要線路110。由于設(shè)置了第二開關(guān)122’，在第一開關(guān)122被開啟且第二開關(guān)122’被關(guān)閉的狀況下，關(guān)聯(lián)的渦電流可被封鎖且Q值可被增加。實(shí)作上，第二開關(guān)122’亦可為一 MOSFET 開關(guān)。
依據(jù)本實(shí)施例，可調(diào)電感器100另包含一切換提升模組，而該切換提升模組是用于提升第二開關(guān)122’之切換特性。由于設(shè)置了該切換提升模組，本實(shí)施例之第二開關(guān)122’的源極電壓與漏極電壓可不受該電壓源(標(biāo)示為「VBias」)的支配。例如本實(shí)施例之切換提升模組可包含一反向器、兩電容器與兩電阻器。如此，當(dāng)控制訊號(hào)VC2關(guān)閉第二開關(guān)122’ 時(shí)，第二開關(guān)122’的源極電壓與漏極電壓被拉至高位準(zhǔn)，且因此避免Q值降低。相反地，當(dāng)控制訊號(hào)VC2開啟第二開關(guān)122’，第二開關(guān)122’的源極電壓與漏極電壓被拉至接地位準(zhǔn)。 為了簡明起見，本實(shí)施例與前述實(shí)施例/變化例相仿之處不再重復(fù)。
請(qǐng)注意，圖8A所示之切換提升模組可包含該反向器、該兩電容器與該兩電阻器。 這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明之限制。依據(jù)本實(shí)施例之某些變化例，該切換提升模組可包含至少一反向器、多個(gè)電容器及/或多個(gè)電阻器。例如該些變化例中之某一變化例之切換提升模組包含該兩電容器與該兩電阻器，而不采用該反向器，其中該兩電阻器之間的節(jié)點(diǎn)(即原本用來接收該反向器的輸出之同一節(jié)點(diǎn))現(xiàn)在被安排來接收本變化例中之控制訊號(hào)VCl。
圖8B為圖8A所示之可調(diào)電感器于一實(shí)施例中的訊號(hào)電流。為了便于理解，圖IA 所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。依據(jù)本實(shí)施例，上述之兩電容器可予以忽略。
例如在控制訊號(hào)VCl處于一高位準(zhǔn)且控制訊號(hào)VC2處于一低位準(zhǔn)的狀況下，控制訊號(hào)VCl所控制之第一開關(guān)122被開啟(標(biāo)示為「開啟」；代表開啟狀態(tài))且控制訊號(hào)VC2 所控制之第二開關(guān)122’被關(guān)閉(標(biāo)示為「關(guān)閉」；代表關(guān)閉狀態(tài))。于是，該可調(diào)電感器之訊號(hào)電流通過接口 P1、輔助線路124A、第一開關(guān)122、輔助線路124B以及接口 P2而流動(dòng)， 而非通過主要線路110上之第二開關(guān)122’而流動(dòng)。由于關(guān)閉第二開關(guān)122’，關(guān)聯(lián)的渦電流(Eddy Current)被封鎖。依據(jù)本實(shí)施例，直流位準(zhǔn)等同于該電壓源(于圖8A中系標(biāo)示為「VBias」)之輸出電壓位準(zhǔn)。
圖8C為圖8A所示之可調(diào)電感器于另一實(shí)施例中的訊號(hào)電流。為了便于理解，圖 IA所示實(shí)施例之某些標(biāo)號(hào)可用來描述本實(shí)施例之可調(diào)電感器。相仿地，上述之兩電容器于實(shí)施例中可予以忽略。
例如在控制訊號(hào)VCl處于一低位準(zhǔn)且控制訊號(hào)VC2處于一高位準(zhǔn)的狀況下，控制訊號(hào)VCl所控制之第一開關(guān)122被關(guān)閉(標(biāo)示為「關(guān)閉」；代表關(guān)閉狀態(tài))且控制訊號(hào)VC2 所控制之第二開關(guān)122’被開啟(標(biāo)示為「開啟」；代表開啟狀態(tài))。于是，該可調(diào)電感器之訊號(hào)電流通過接口 Pl、主要線路110上之第二開關(guān)122’以及接口 P2而流動(dòng)，而非通過輔助線路124A、第一開關(guān)122與輔助線路124B而流動(dòng)。由于關(guān)閉第一開關(guān)122，關(guān)聯(lián)的渦電流被封鎖。依據(jù)本實(shí)施例，直流位準(zhǔn)等同于該電壓源(于圖8A中系標(biāo)示為「VBias」)之輸出電壓位準(zhǔn)。
本發(fā)明的好處之一是，以上揭露的各個(gè)實(shí)施例/變化例中之任一者當(dāng)中的可調(diào)電感器可提升面積效率。另外，通過利用以上揭露的各個(gè)實(shí)施例/變化例中之任一者當(dāng)中的可調(diào)電感器，實(shí)施帶有多模式頻率覆蓋范圍之單一 DCO的目的可輕易達(dá)成。于是，相關(guān)技術(shù)的問題，諸如傳統(tǒng)DCO的可靠度限制及其妥協(xié)的效能等問題，均不再造成困擾了。
以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做之均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明之涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)電感器，包含有一主要線路，用來定義該可調(diào)電感器之一電感區(qū)；以及至少一調(diào)整模組，該至少一調(diào)整模組包含至少一輔助線路，位于該電感區(qū)內(nèi)，耦接于該主要線路之兩節(jié)點(diǎn)之間；以及一第一開關(guān)，配置于該至少一輔助線路上，用來選擇性地將該主要線路之該兩節(jié)點(diǎn)互相耦接。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，當(dāng)該第一開關(guān)被開啟時(shí)，該調(diào)整模組耦接該主要線路之該兩節(jié)點(diǎn)，以改變?cè)摽烧{(diào)電感器之有效直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該第一開關(guān)與該至少一輔助線路將該電感區(qū)之至少一部份區(qū)分成兩個(gè)分區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)電感器，其特征在于，通過該第一開關(guān)、該至少一輔助線路以及該主要線路的一部份之一電流路徑環(huán)繞該兩個(gè)分區(qū)中之一者。
5.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，其另包含有一電阻器，電氣連接至該主要線路之一中間節(jié)點(diǎn)，其中該中間節(jié)點(diǎn)位于該兩節(jié)點(diǎn)之間， 且該電阻器用來提高在該中間節(jié)點(diǎn)之直流位準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該可調(diào)電感器是一電壓偏壓電感器， 而該電壓偏壓電感器是用于在至少一電壓源施加于該主要線路之至少一端的狀況下運(yùn)作。
7.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該可調(diào)電感器是一電流偏壓電感器， 而該電流偏壓電感器是用于在至少一電流源施加于該主要線路之至少一端的狀況下運(yùn)作。
8.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感器，其特征在于，其另包含有一第二開關(guān)，配置于該主要線路之一中間節(jié)點(diǎn)，其中該中間節(jié)點(diǎn)位于該兩節(jié)點(diǎn)之間，且該第二開關(guān)在被關(guān)閉時(shí)是用于電氣封鎖/阻塞該主要線路。
9.如權(quán)利要求8所述的可調(diào)電感器，其特征在于，其另包含有一切換提升模組，用來提升該第二開關(guān)之切換特性。
10.一種可調(diào)電感器，該可調(diào)電感器包含有一主要線路，用來定義該可調(diào)電感器之一電感區(qū)；至少一調(diào)整模組，用來選擇性地耦接該主要線路之關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)；以及一樣態(tài)化接地面，用來減少該可調(diào)電感器之能量損耗，其中該樣態(tài)化接地面包含多個(gè)第一導(dǎo)電段，而該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之一部份第一導(dǎo)電段被安排構(gòu)成一個(gè)像W的形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該樣態(tài)化接地面另包含多個(gè)第二導(dǎo)電段；以及該多個(gè)第二導(dǎo)電段之導(dǎo)電率低于該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之導(dǎo)電率。
12.如權(quán)利要求11所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該多個(gè)第二導(dǎo)電段之至少一部份第二導(dǎo)電段的走向分別垂直于該主要線路所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向與該至少一調(diào)整模組所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡的走向。
13.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之該部份第一導(dǎo)電段當(dāng)中的兩個(gè)第一導(dǎo)電段的走向系垂直于該主要線路的關(guān)聯(lián)部份線路所構(gòu)成之關(guān)聯(lián)蹤跡。
14.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該多個(gè)第一導(dǎo)電段中之另一部份第一導(dǎo)電段被安排構(gòu)成另一個(gè)像W的形狀。
15.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該樣態(tài)化接地面另包含多個(gè)第二導(dǎo)電段；以及在該樣態(tài)化接地面中沒有任何通過該多個(gè)第一導(dǎo)電段與該多個(gè)第二導(dǎo)電段的實(shí)體連接所構(gòu)成之封閉回路。
16.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該多個(gè)第一導(dǎo)電段系以金屬線制造，而該多個(gè)第二導(dǎo)電段以多晶硅或金屬線制造。
17.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該多個(gè)第一導(dǎo)電段系電氣連接至一接地參考位準(zhǔn)。
18.如權(quán)利要求10所述的可調(diào)電感器，其特征在于，該至少一調(diào)整模組包含 至少一輔助線路，位于該電感區(qū)內(nèi)，耦接于該主要線路之兩節(jié)點(diǎn)之間；以及一第一開關(guān)，配置于該至少一輔助線路上，用來選擇性地將該主要線路之該兩節(jié)點(diǎn)互相耦接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可調(diào)電感器，該可調(diào)電感器包含一主要線路與至少一調(diào)整模組。該主要線路是用于定義該可調(diào)電感器之一電感區(qū)，尤其是被安排成環(huán)繞該電感區(qū)。另外，該至少一調(diào)整模組包含至少一輔助線路，位于該電感區(qū)內(nèi)，耦接于該主要線路之兩節(jié)點(diǎn)之間；以及一第一開關(guān)，配置于該至少一輔助線路上，用來選擇性地將該主要線路之該兩節(jié)點(diǎn)互相耦接。本發(fā)明提供的可調(diào)電感器具有較高的有效性。
文檔編號(hào)H01F21/00GK102543361SQ20111042782
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者奧古斯托·馬奎斯, 李文昶, 陳彥宏 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技(新加坡)私人有限公司