[发明专利]用于可开关电容的系统和方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及电子器件，并且更特别地涉及用于可开关电容的系统和方法。

背景技术

诸如电容器和电感器的可调谐无源元件被用在各种射频(RF)电路中，以实现用于天线和功率放大器的可调节的匹配网络，并且针对高频滤波器提供调节调谐。由于便携式器件的高需求和生产的原因，在诸如蜂窝电话机、智能电话机和便携式计算机的产品中，可找到这样的可调谐无源元件。为这样的产品中的RF电路提供调谐允许这些产品在各种RF条件下提供高性能的RF发射和接收。在被配置成在不同的RF频带上工作和/或被配置成使用不同的标准工作的RF器件中，可编程调谐也是有帮助的。

可用多种方式实现可调谐电容器。例如，电压控制的电容器可被用于提供可变电容。这样的可变电容可以使用具有与所施加的反向偏置电压成反比例的电容的反向偏置的二极管结来实现。其中可以实现可调谐电容的另一种方式是使用其各个元件经由可控开关来连接或是断开的可开关电容器的阵列。可开关电容器的设计中的一个挑战是保持可能由于可控开关的电阻而劣化的高品质因数(Q)。

发明内容

依照实施例，可开关电容电路包括多个电容—开关单元，每个电容—开关单元具有第一半导体开关电路和电容电路，电容电路具有被耦接到第一半导体开关电路的第一端子。所述多个电容—开关单元中的第一开关—电容单元的第一半导体开关电路的电阻在所述多个电容—开关单元中的第二电容—开关单元的第一半导体开关电路的电阻的第一容差之内，并且第一电容—开关单元的电容电路的电容在第二电容—开关单元的电容电路的电容的第二容差之内。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参照结合随附的附图所作的下面的描述，在附图中：

图1a—c图解常规的数字可调谐电容的示意图和对应的性能图表；

图2a—c图解常规的数字可调谐电容的示意图和对应的性能图表；

图3图解数字可调谐电容的另一个实施例的示意图；

图4a—b图解具有旁路开关的数字可调谐电容的示意图和对应的横截面；

图5图解具有旁路开关的数字可调谐电容的另一个实施例；

图6图解实施例的集成电路的方框图；

图7a—e图解实施例的匹配电路和相关联的史密斯圆图；以及

图8图解实施例方法的方框图。

除非另外地指示，否则不同的图中的对应的数字和标号一般提及对应的部分。图被绘制以便清楚地图解优选实施例的相关方面并且不一定是按比例绘制的。为了更清楚地图解某些实施例，指示相同结构、材料或处理步骤的变化的字母可能跟在图号之后。

具体实施方式

以下详细讨论当前优选的实施例的作出和使用。然而，应当领会本发明提供可在多种多样的具体情形中体现的许多可应用的创新概念。所讨论的具体实施例仅仅是用以作出并且使用本发明的例示的具体方式并且不限制本发明的范围。

将在具体的情形—用于可以被使用在RF电路中以针对天线、匹配网络以及滤波器提供调谐的可开关电容的系统和方法—中关于优选实施例描述本发明。本发明还可以被应用于其它系统和应用，这些系统和应用包括利用可编程电容（诸如数字可调谐振荡器）以使宽输出频率范围成为可能、以及利用电荷泵以使可变频率工作成为可能的其它电路。

图1a图解包括二进制加权电容104、106、108、110和112的常规数字可调谐电容器电路100，每个二进制加权电容分别与串联开关120、122、124、126和128耦接。电容104、106、108、110和112的电容值分别为8 pF、4 pF、2 pF、1 pF和0.5 pF。电容器104、106、108、110和112的每一个都耦接到输出焊盘102，以及耦接到静电放电(ESD)保护晶体管113。在输出焊盘102承载的电容量可使用数字信号D4、D3、D2、D1和D0控制。例如，如果信号D3在逻辑上为高，由此接通串联开关122，而信号D4、D2、D1和D0为低，由此关断开关120、124、126和128，那么在焊盘102承载的电容性负载约为4 pF。同样地，如果信号D3、D2、D1和D0在逻辑为高，那么由输出焊盘102承载的负载约为15.5 pF。