[发明专利]一种三维集成低相位噪声压控振荡器

权利要求书

1.一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，包括电源VDD，所述电源VDD连接TSV垂直开关M1的源极和衬底以及TSV垂直开关M2的源极和衬底，TSV垂直开关M1的栅极与惠斯通电感电桥Lv1的输出端及TSV电容管C2的输入端连接，TSV垂直开关M2的栅极与惠斯通电感电桥Lv2的输出端以及TSV电容管C1的输入端连接，基准电压Vbias与惠斯通电感电桥Lv1的输入端以及惠斯通电感电桥Lv2的输入端连接，TSV垂直开关M1的漏极与TSV电感L1的输入端连接，TSV电感L1的输出端与电阻R1的输入端连接，电阻R1的输出端与TSV电容管C1的输出端、TSV变容管Cv1的输出端、惠斯通电感电桥Lv3的输入端、电路输出端口Vout1连接，TSV垂直开关M2的漏极与TSV电感L2的输入端连接，TSV电感L2的输出端与电阻R2的输入端连接，电阻R2的输出端与TSV电容管C2的输出端、TSV变容管Cv2的输出端、惠斯通电感电桥Lv4的输入端、电路输出端口Vout2连接，变容管控制电源Vctr1与TSV变容管Cv1的输入端、TSV变容管Cv2的输入端连接，接地端GND与惠斯通电感电桥Lv3的输出端、惠斯通电感电桥Lv4的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，所述TSV垂直开关M1包括N型硅衬底(4)，所述N型硅衬底(4)中设有竖直的TSV铜柱(1)，所述TSV铜柱(1)外侧设有介质层(2)，所述N型硅衬底(4)上下两端的介质层(2)外侧均设置有p+掺杂区(7)，所述p+掺杂区(7)外侧面上设有重布线层(3)，重布线层(3)以外的TSV垂直开关M1上下端面上设有二氧化硅层(6)，上、下重布线层(3)分别引出作为MOS的源极S和漏极D，TSV铜柱(1)顶端引出作为MOS的栅极G。

3.根据权利要求1所述的一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，所述TSV电感L1、L2、L3、L4、L5、L6均由2N个TSV电感铜柱构成。

4.根据权利要求1所述的一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，所述TSV电容管C1包括P型硅衬底(5)，所述P型硅衬底(5)上设有半通孔TSV铜柱(1)，所述半通孔TSV铜柱(1)外侧设有介质层(2)，所述介质层(2)外侧设有金属层(8)，金属层(8)和P型硅衬底(5)外侧面上设有重布线层(3)，金属层(8)通过P型硅衬底(5)表面上的重布线层(3)引出作为TSV电容管C1的输出端，重布线层(3)以外的TSV电容管C1上下端面上均设有二氧化硅层(6)，半通孔TSV铜柱(1)顶端引出作为TSV电容管C1的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，所述TSV变容管Cv1包括P型硅衬底(5)，所述P型硅衬底(5)设有竖直的TSV铜柱(1)，所述TSV铜柱(1)顶端引出作为MOS的栅极G，所述TSV铜柱(1)外侧设有介质层(2)，所述P型硅衬底(5)上下两端的介质层(2)外侧均设有p+掺杂区(7)，所述p+掺杂区(7)外侧面上设有重布线层(3)，上、下重布线层(3)分别引出作为MOS的源极S和漏极D，源极S和漏极D相连作为TSV变容管Cv1的输出端，重布线层(3)以外的TSV变容管C1上下端面上均设有二氧化硅层(6)，将MOS的栅极G作为TSV变容管的输入端。

6.根据权利要求1所述的一种三维集成低相位噪声压控振荡器，其特征在于，所述惠斯通电感电桥Lv1、Lv2、Lv3、Lv4均由4N+2个TSV电感铜柱和1个TSV垂直开关构成。