[发明专利]一种变压器耦合开关电容阶梯电路

权利要求书

1.一种变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：包括片上变压器、接地电容模块和若干级并联的开关电容阶梯电路模块，所述片上变压器主线圈的两个端口连接谐振腔，次级线圈的两个端口连接第一级开关电容阶梯电路模块，最后一级开关电容阶梯电路模块连接接地电容模块，其中，每一级开关电容阶梯电路模块包括第一固定电容、第二固定电容、第三固定电容、第四固定电容、第一开关电容、第二开关电容、第三开关电容、第四开关电容、第一开关电路单元和第二开关电路单元，所述第一固定电容的一端连接上一级开关电容阶梯电路模块的第一固定电容，另一端连接下一级开关电容阶梯电路模块的第一固定电容，所述第二固定电容的一端连接上一级开关电容阶梯电路模块的第二固定电容，另一端连接下一级开关电容阶梯电路模块的第二固定电容，所述第三固定电容一端接地，另一端连接至第一固定电容，所述第四固定电容一端接地，另一端连接至第二固定电容，所述第一开关电路单元的第一端口通过串联的第一开关电容并联在第三固定电容后方，第二端口通过串联的第二开关电容并联在第四固定电容后方，所述第二开关电路单元的第一端口通过串联的第三开关电容并联在第一开关电容后方，第二端口通过串联的第四开关电容并联在第二开关电容后方。

2.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述片上变压器的主线圈和次级线圈为正八边形金属电感线圈，均使用工艺下的顶层金属构建，主次线圈采用平面耦合结构且次级线圈内径大于主线圈，主线圈采用中心抽头结构馈电，变压器的耦合系数为0.25或小于0.25。

3.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述第一开关电路单元包括第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述第一MOS管的源极连接该单元的第一端口，漏极连接该单元的第二端口，栅极分别连接第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极，所述第二MOS管的源极连接电源，漏极连接第三MOS管的源极，还通过第一电阻连接至第一MOS管的源极，以及通过第二电阻连接至第一MOS管的漏极，第三MOS管的漏极接地，控制信号输入至第一MOS管的栅极。

4.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述第二开关电路单元与所述第一开关电路单元的电路结构相同。

5.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述接地电容模块包括第一接地电容和第二接地电容，所述第一接地电容一端接地，另一端连接至最后一级开关电容阶梯电路模块的第一固定电容，所述第二接地电容一端接地，另一端连接至最后一级开关电容阶梯电路模块的第二固定电容。

6.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述第三固定电容和所述第四固定电容的电容值均为C，所述第一固定电容和所述第二固定电容的电容值均为2C，所述第三开关电容和所述第四开关电容的电容值均为ΔC，所述第一开关电容和所述第二开关电容的电容值均为2ΔC，且ΔCC。

7.根据权利要求5所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述第一接地电容和所述第二接地电容的电容值均为C。

8.根据权利要求1所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：电路中的固定电容和开关电容均为片上MOM电容。

9.根据权利要求3所述的变压器耦合开关电容阶梯电路，其特征在于：所述第一MOS管和第三MOS管为NMOS管，所述第二MOS管为PMOS管。