[发明专利]片上变压器、其版图结构、发射电路及收发电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种片上变压器、其版图结构、发射电路及收发电路。

背景技术

随着现代无线通讯向高速大容量方向的演进，用户对宽带通讯的要求不断提高，下一代的技术对射频模块和功放模块的性能要求也越来越苛刻。对于终端中的功率放大器来说，其最高供电电压不超过4.2V，其典型的电源电压为3.3V，而在此状况下若要有3W的功率输出，在不考虑膝点电压的情况下，其所需的最优化阻抗为1.7Ω左右，而功放模块输出的阻抗要求为50Ω，因此在功率放大器的输出到功放模块的输出端之间需要一个变压器来完成最优化阻抗到50Ω输出阻抗之间的变换。此外，对于差分结构的发射机来说，需要通过变压器将差分信号转换为单路信号；而对于差分结构的接收机来说，需要通过变压器将单路信号转换为差分信号，并完成50Ω阻抗匹配。

具体的，请参考图1和图2，其中，图1为现有的片上变压器的结构示意图；图2为现有的片上变压器的版图结构的示意图。当利用图1和图2所示的片上变压器执行差分信号转换为单路信号以及阻抗变换时，每个片上变压器只能对一路信号执行差分信号转换为单路信号以及阻抗变换。

现有技术中，如果是多协议或者多频带的通讯系统，则相应需要多个变压器进行上述阻抗及信号变换；由此，当终端为多协议或者多频带的通讯系统时，将使用多个变压器，从而将占用较大芯片/终端面积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片上变压器、其版图结构、发射电路及收发电路，在多协议或者多频带的通讯系统里，以一个变压器替代现有技术中多个变压器来完成上述阻抗及信号变换；由此，当终端为多协议或者多频带的通讯系统时，将仅需要一个变压器，从而达到节省芯片/终端面积的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种片上变压器，所述片上变压器包括：初级线圈及次级线圈，其中，所述初级线圈和次级线圈上对应设有多个抽头组，每个抽头组包括两个抽头。

可选的，在所述的片上变压器中，所述初级线圈和次级线圈上对应设有两个抽头组。

本发明还提供一种上述片上变压器的版图结构，所述片上变压器的版图结构包括：基板；位于所述基板上的两根金属线，两根金属线均以同一中心绕成多个环形结构，并且一根金属线所绕成的多个环形结构中至少有一个环形结构与另一根金属线所绕成的环形结构相邻，其中，每根金属线上对应连接有多个金属条组，每个金属条组包括两根金属条。

可选的，在所述的片上变压器的版图结构中，两根金属线所绕成的环形结构位于同一金属层次，并且交错排布。

可选的，在所述的片上变压器的版图结构中，两根金属线所绕成的环形结构分别位于相邻两个金属层次。

本发明还提供一种片上变压器的发射电路，所述片上变压器的发射电路包括：如上所述的片上变压器；多个功率放大器，每个功率放大器的输出端与所述片上变压器的初级线圈连接。

可选的，在所述的片上变压器的发射电路中，每个功率放大器的输出端通过所述初级线圈上的一个抽头组与所述初级线圈连接。

可选的，在所述的片上变压器的发射电路中，所述功率放大器的数量为两个，两个功率放大器形成两条信号发射通路，每条信号发射通路均接入需要发射的差分输入信号，通过所述片上变压器的阻抗变换，从其初级线圈对应的抽头组上得到需要的阻抗，与功率放大器的输出阻抗完成最优阻抗匹配，所述片上变压器的次级线圈对应的抽头组上得到单端输出信号。

可选的，在所述的片上变压器的发射电路中，在两条信号发射通路中，当一条信号发射通路工作时，另一条信号发射通路不工作。

本发明还提供一种片上变压器的收发电路，所述片上变压器的收发电路包括：如上所述的片上变压器；一个或者多个功率放大器，每个功率放大器的输出端与所述片上变压器的初级线圈连接；一个或者多个低噪声放大器，每个低噪声放大器的输入端与所述片上变压器的初级线圈连接。

可选的，在所述的片上变压器的收发电路中，每个功率放大器的输出端通过所述初级线圈上的一个抽头组与所述初级线圈连接；每个低噪声放大器的输入端通过所述初级线圈上的一个抽头组与所述初级线圈连接。