包括集成頻帶選擇濾波器的電視接收器的製作方法
2023-05-31 11:09:16
專利名稱：包括集成頻帶選擇濾波器的電視接收器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電視信號接收器，且更具體地說，涉及一種包括集成頻帶選擇濾波器的電視信號接收器。
背景技術：
電視(TV)或視頻記錄器包括一電視信號接收器(或電視接收器)以接收地面廣播、電纜電視或衛星廣播電視信號，以及將電視信號處理成恰當的視頻信號以用於顯示或用於記錄。以模擬或數字格式且根據多種標準來傳輸電視信號。
電視接收器的操作包括兩個主要部分。首先，接收器接收射頻(RF)的傳入電視信號且將傳入RF信號轉換為中頻(IF)信號。接著，接收器將IF信號轉換為一視頻基帶信號和一音頻基帶信號。所述基帶信號被耦合到恰當的視頻和音頻解碼器，以產生顯示視頻信號(例如，RGB)或聲音。為了完成此操作，電視接收器通常包括一調諧器模塊，用於執行頻率轉換操作以產生IF信號。電視接收器還包括一信道濾波器和一解調器，用於將IF信號轉換為視頻和音頻基帶信號。
電視接收器中的調諧器模塊從RF連接器處接收輸入RF信號，且通過一次或一次以上頻率轉換將RF信號轉換為IF信號。頻率轉換一般實施為單或雙超外差轉換(super-heterodyne conversion)。圖1是用於電視接收器的常規調諧器模塊的示意圖。參看圖1，調諧器模塊10包括一頻帶選擇濾波器14，用於選擇完整傳輸頻譜的獨立頻帶。通常使用一組帶通濾波器(14a、14b和14c)來形成頻帶選擇濾波器14，其中每個帶通濾波器用於調諧預先分配的頻帶。每個帶通濾波器(14a、14b和14c)耦合到個別可變放大器24，且接著耦合到個別陷波濾波器26以用於圖像載波抑制，從而形成多個信號路徑。
在本說明書中，傳輸頻譜被分成三個頻帶高頻帶，例如在400到700MHz中的UHF頻帶；中間頻帶，例如在200到400MHz中的VHF頻帶；和在50到200MHz中的低頻帶。因此，使用三個帶通濾波器，且在調諧器模塊10中形成三個包括用於個別頻帶的陷波濾波器的信號路徑。來自所述三個信號路徑的頻帶選擇和濾波RF信號耦合到集成電路16，所述集成電路16併入有混頻器、振蕩器和鎖相迴路(PLL)電路。通常，混頻器電路被提供到在每個信號路徑處產生的每個頻帶選擇和濾波RF信號。集成電路16將頻帶選擇信號處理為IF信號。
在常規調諧器模塊中，設置獨立帶通濾波器和獨立陷波濾波器以處理在特定頻帶中的RF信號，使得需要多個帶通濾波器和多個陷波濾波器來處理RF信號的整個傳輸頻譜。圖2說明可用於實施圖1的調諧器模塊10中的頻帶選擇濾波器的常規帶通濾波器14的電路圖。每個頻帶均需要獨立帶通濾波器的理由在於，用於形成帶通濾波器的組件(例如LC振蕩迴路和變抗器)具有對於低頻來說相比高頻存在很大不同的值。因此，需要獨立可調諧LC振蕩迴路以調諧整個帶寬。對於陷波濾波器也是如此，使得獨立陷波濾波器被提供用於不同頻帶。
在常規TV接收器中，用於實施頻帶選擇功能的帶通濾波器通常是通過使用離散組件來形成且不與調諧器模塊的其它電路集成。帶通濾波器集成的主要障礙在於缺少高Q值集成電感器。大多數集成電感器具有低Q值，且所述Q值在低頻處極低。因此，當今可用的大多數集成電感器不適合於調諧應用，因為那些集成電感器僅在非常窄的帶寬中工作，且調諧需要較大操作帶寬。舉例來說，儘管在800MHz處獲得高Q值是相對容易的，但通過使用常規集成電感器技術來在200MHz處獲得有意義的Q值是極為困難的。為了使得充分集成的電感器用於調諧目的，集成電感器對於實際實施來說變得太大。
TV接收器的調諧器模塊的完全集成的另一障礙是用於圖像載波抑制的陷波濾波器。類似於使得難以集成帶通濾波器的原因，由於缺少高Q值集成電感器而難以在集成電路中製造陷波濾波器。為了具有足夠深的陷波(例如對於圖像載波抑制為50dB)，需要具有比20高得多的Q值的高質量LC振蕩迴路。因此，將陷波濾波器集成到集成電路中通常是不實際的。
在某些TV接收器系統中，整個傳輸頻譜被帶到集成電路上，且接著在不使用頻帶選擇濾波器的情況下被處理。此途徑是不合需要的，因為整個前端(包括放大器和混頻器)必須能夠處理整個頻譜的總功率，因此需要較大的功率消耗來保證充分的線性。
發明內容
根據本發明的一個實施例，一種接收具有第一傳輸頻譜的輸入RF信號的調諧器電路包括一頻帶選擇濾波器，所述頻帶選擇濾波器經耦合以接收輸入RF信號並提供一頻帶選擇輸出信號，其中所述頻帶選擇濾波器包括一組帶通濾波器。每個帶通濾波器包括形成一LC諧振器的一電感器和一可變電容器，其中通過使用一集成平面螺旋電感器來形成所述電感器。調諧器電路進一步包括一頻率轉換電路，所述頻率轉換電路經耦合以接收一對應於頻帶選擇輸出信號的輸入信號並提供一具有預定頻率的頻率轉換輸出信號。在一個實施例中，調諧器電路被形成為單個半導體集成電路。
可通過使用單個螺旋或多個堆疊螺旋來形成集成平面螺旋電感器。在多螺旋結構中，具有向內螺旋樣式的第一金屬螺旋和具有向外螺旋樣式的第二金屬螺旋用於形成一具有大電感、低串聯電阻和高Q值(甚至在低頻率處)的電感器。
根據本發明的一個實施例，多螺旋集成平面電感器包括一第一端子和一第二端子，且形成在半導體襯底中。所述電感器由形成在第一組金屬層中的第一金屬螺旋和形成在第二組金屬層中的第二金屬螺旋形成，所述第二組金屬層與所述第一組金屬層隔離。所述第一金屬螺旋具有向內螺旋樣式，而所述第二金屬螺旋具有向外螺旋樣式，使得所述兩個金屬螺旋在螺旋中心處由金屬互連件連接。沿金屬螺旋的周邊形成電感器的第一和第二端子。
根據本發明的另一方面，一種用於調諧具有第一傳輸頻譜的輸入RF信號的電視調諧器的帶通濾波器組包括具有一經耦合以接收輸入RF信號的輸入節點和一提供第一輸出信號的輸出節點的第一可變放大器，和並聯連接在第一可變放大器的輸出節點與第一節點之間的多個帶通濾波器，其中所述第一節點提供帶通濾波器組的頻帶選擇輸出信號。通過一組啟動開關將第一可變放大器的輸出信號選擇性地饋入所述帶通濾波器的一者中。每個帶通濾波器經設置以選擇第一傳輸頻譜的一不同部分，使得多個帶通濾波器經設置以選擇第一傳輸頻譜的整個頻率範圍。在一個實施例中，每個帶通濾波器包括一第一開關，其耦合在第一可變放大器的輸出節點與第二節點之間；多個可切換地連接的電容器，其並聯連接在第二節點與第一電壓之間，其中每個可切換地連接的電容器包括串聯連接在第二節點與第一電壓之間的一電容器和一開關；和一電感器，其耦合在第二節點與第二電壓之間，其中所述電感器是一集成平面螺旋電感器。電感器的電感和由所述複數個可切換地連接的電容器提供的電容形成一LC諧振器。每個帶通濾波器進一步包括一單位增益緩衝器，所述單位增益緩衝器具有一耦合到第二節點的輸入節點和一耦合到提供頻帶選擇輸出信號的第一節點的輸出節點。在一個實施例中，單位增益緩衝器是三態緩衝器，其可被關閉以使得所述組的帶通濾波器中的僅一者將頻帶選擇輸出信號提供到第一節點。
在一替代性實施例中，第一開關和所述多個可切換地連接的電容器的每一者中的開關每一者均為NMOS或PMOS電晶體。
通過考慮以下詳細描述和附圖，更好地理解本發明。
圖1是用於電視接收器的常規調諧器模塊的示意圖。
圖2說明可用於實施圖1的調諧器模塊中的頻帶選擇濾波器的常規帶通濾波器的電路圖。
圖3A到圖3C說明根據本發明的用於TV接收器的集成調諧器電路的不同實施例，所述集成調諧器電路可通過使用集成頻帶選擇濾波器來形成。
圖4是根據本發明一個實施例的一組集成帶通濾波器的電路圖。
圖5是根據本發明的一替代實施例的帶通濾波器組的電路圖。
圖6是根據本發明的一個實施例的單螺旋集成平面電感器的頂視圖。
圖7是根據本發明的一個實施例的多螺旋集成平面電感器的頂視圖。
圖8是根據本發明的一個實施例的可併入到圖5的帶通濾波器中的可切換地連接的電容器的電路圖。
圖9是根據本發明的一替代實施例的併入有多分接頭集成平面電感器的帶通濾波器組的電路圖。
圖10是可用於本發明的帶通濾波器組以減少輸出節點處的電容性負載的緩衝器級聯的電路圖。
圖11是根據本發明的一個實施例的包括可選擇電感的單螺旋集成平面電感器的頂視圖。
具體實施例方式
根據本發明的原理，電視接收器包括一併入有一集成頻帶選擇濾波器的調諧器電路。在一個實施例中，通過使用一組併入有集成電感器的集成帶通濾波器來實施所述集成頻帶選擇濾波器，其中所述集成電感器被形成為單螺旋或多螺旋集成平面電感器。通過使用集成平面螺旋電感器結構，可在維持實用尺寸時形成具有足夠大的電感值(例如，大於100nH)且具有低串聯電阻的集成電感器。結果，可通過使用常規製造過程所共有的處理步驟和特徵來獲得在低頻率處具有高Q值的集成電感器。通過使用本發明的集成頻帶選擇濾波器，可實現集成電視接收器，其中調諧器電路(包括頻帶選擇濾波器)完全被集成到單個集成電路上。此外，集成調諧器電路可與電視接收器的其它電路組合以形成單晶片電視接收器系統。
根據本發明的一個方面，通過使用集成平面螺旋電感器來形成一組帶通濾波器，使得所述組帶通濾波器可集成到一集成電路上。因此可通過使用所述組集成帶通濾波器作為頻帶選擇濾波器來形成集成調諧器電路(「調諧器IC」)。圖3A到3C說明根據本發明的用於TV接收器的集成調諧器電路的不同實施例，所述集成調諧器電路可通過使用集成頻帶選擇濾波器來形成。圖3A到3C中的相似元件被給予相同的參考標號以簡化論述。
一般來說，調諧器IC(100A、100B、100C)耦合到一RF連接器102，以接收傳入的RF信號且在端子120處提供一IF信號輸出。調諧器IC包括一集成頻帶選擇濾波器104，其通過使用一組集成帶通濾波器(BPF)而形成。所述組集成BPF接收整個傳輸頻率範圍且操作以將傳入的RF頻率調諧到特定頻帶內。頻帶選擇信號耦合到一可變放大器106。可變放大器106補償由頻帶選擇濾波器中的LC振蕩迴路引起的信號損失。接著，放大的信號耦合到調諧器IC中的電路以用於圖像載波抑制和頻率轉換，以產生IF信號。當集成頻帶選擇濾波器用於形成調諧器IC時，單個信號路徑可用於處理頻帶選擇信號，且消除了對多個信號路徑的需求。即，來自所述組BPF的輸出信號共同耦合到單個可變放大器106。因此，需要提供單個圖像載波抑制和頻率轉換電路。因此可大大簡化調諧器電路。
如圖3A到3C所示，可以若干方式中的一種來達成調諧器電路的集成。參看圖3A，可包括陷波濾波器108以用於圖像載波抑制。包括混頻器109和鎖相迴路110以用於頻率轉換以產生最終IF信號。如上所述，具有足夠大的圖像載波抑制能力的陷波濾波器需要大Q值集成電感器。當IF頻率較低時，可能難以形成足夠大的集成電感器。然而，當IF頻率較高時，那麼可容易地實施陷波濾波器。
圖3B說明調諧器IC的替代性實施例。在圖3B中，通過使用一圖像載波抑制混頻器來實施圖像載波抑制。在本說明書中，將圖像載波抑制混頻器實施為多相濾波器114之前的正交混頻器112。鎖相迴路110耦合到混頻器112以建立所需IF頻率。圖像載波抑制混頻器的使用消除了對陷波濾波器的需要，且因此使得集成調諧器IC的實現更切實可行。調諧器IC 100B通常可提供30dB或更多的圖像載波抑制。然而，通過調諧和校準，調諧器IC可獲得更高的圖像載波抑制。
最後，圖3C說明調諧器IC的替代性實施例，其中可在不進行調諧或校準的情況下獲得高於50dB的圖像載波抑制。參看圖3C，調諧器IC 100C使用雙正交混頻器118和耦合在所述混頻器之前和之後的兩個多相濾波器116、119。鎖相迴路110耦合到混頻器118以建立所需IF頻率。
以上圖3A到3C說明了用於TV接收器的集成調諧器電路的示範性實施例。圖3A到3C中的調諧器IC的配置僅為說明性的，且所屬領域的技術人員將了解到，在不脫離本發明的範圍的情況下對調諧器IC的電路配置作出修改是可能的。舉例來說，圖3A到3C中的調諧器IC 100A、100B和100C每一者均包括一耦合到帶通濾波器組104的輸出的可變放大器106。可變放大器106是可選的，且可從圖3A到3C的調諧器IC中省去。帶通濾波器組104的輸出可直接耦合到隨後的電路元件(例如，陷波濾波器108、混頻器112或多相濾波器116)。當包括可變放大器106時，可在調諧器電路的其它部分處包括可變放大器以用於提供必要的信號放大或緩衝，如所屬領域的技術人員所熟知。
圖3A到3C的調諧器IC的顯著特徵在於使用集成頻帶選擇濾波器104來進行頻帶選擇。根據本發明的實施例，通過使用一組集成帶通濾波器(BPF)來形成頻帶選擇濾波器104，其中每個帶通濾波器併入有形成LC振蕩迴路的集成電感器以用於調諧傳輸頻譜的一部分。圖4是根據本發明一個實施例的一組集成帶通濾波器的電路圖。所述組集成帶通濾波器可用於形成圖3A到3C的調諧器IC中的集成組選擇濾波器。
參看圖4，帶通濾波器組200包括一可變放大器202，其耦合到RF輸入連接器以用於接收傳入的RF信號。帶通濾波器組200包括多個帶通濾波器BPF-A到BPF-Z，所述多個帶通濾波器並聯連接在可變放大器202的輸出端子與輸出節點210之間。帶通濾波器組200的輸出節點210提供頻帶選擇信號，所述頻帶選擇信號通常耦合到調諧器IC的可變放大器(例如調諧器IC 100A、100B和100C的可變放大器106)。在操作中，可變放大器接收傳入的RF信號，且提供輸出電流，所述輸出電流通過一組耦合到每個帶通濾波器的啟動開關SA到SZ而選擇性地饋入到帶通濾波器BPF-A到BPF-Z的一者中。
除了每個帶通濾波器具備適合於其經設計以選擇的特定頻率範圍的組件值(電容和電感)之外，以類似方式構造帶通濾波器BPF-A到BPF-Z。一般來說，帶通濾波器組200包括一組集成電感器，其中每個集成電感器具有用於選擇指定頻率範圍的電感值。所述組集成電感器耦合到一對應組電容器以形成LC諧振器，以實現帶通濾波功能。
將參考帶通濾波器BPF-A來描述集成帶通濾波器的構造。在帶通濾波器BPF-A中，啟動開關SA耦合在可變放大器202的輸出節點與節點206A之間。當需要時，通過施加一控制信號來接通啟動開關SA，以啟動帶通濾波器BPF-A。帶通濾波器BPF-A包括一組電容器C1A到CnA，其通過對應開關S1A到SnA而可切換地並聯連接在節點206A與第一電壓V1之間。控制信號被施加到開關S1A到SnA，以選擇性地將一個或一個以上電容器C1A到CnA連接到節點206A，使得選定電容器作用於節點206A處的總電容。當斷開開關S1A到SnA時，對應電容器未連接到電壓V1，且不會使其電容作用於節點206A。
最後，帶通濾波器BPF-A包括一集成電感器L1A，其耦合在節點206A與電壓V2之間。來自電感器L1A的電感和由選定電容器C1A到CnA貢獻的總電容形成用於從傳入的RF信號中選擇所需頻帶的LC諧振器。單位增益緩衝器204A(還被稱為跟隨器)具有一耦合到節點206A(電容器與電感器的共同節點)的輸入端子和一作為帶通濾波器組200的輸出節點210的輸出端子。提供單位增益緩衝器204A以將每個LC振蕩迴路的阻抗與輸出節點210隔離，使得隨後電路(例如可變放大器106)的輸入節點不會遇到來自帶通濾波器的LC振蕩迴路的所有可變阻抗。
以如上文參考帶通濾波器BPF-A所述的相同方式來構造帶通濾波器BPF-B到BPF-Z。本發明的併入有集成電感器的帶通濾波器優於常規帶通濾波器的優點在於使用了變抗器。而且，每個帶通濾波器包括一組可切換地連接的電容器和一具有用於選擇指定頻帶的不同電感值的集成電感器。為了實施給定傳輸頻譜的頻帶選擇功能，可使用任何數目的帶通濾波器。例如，帶通濾波器組可包括足夠的帶通濾波器以提供對整個頻譜的連續濾波以供電纜接收。
在本實施例中，所述帶通濾波器的每一者中的單位增益緩衝器是一可選擇緩衝器(或三態緩衝器)且可通過施加一控制信號來斷開，使得在一給定時間時所述單位增益緩衝器204A到204Z中的僅一者是起作用的。具體地說，用於控制單位增益緩衝器的控制信號是用於控制每個帶通濾波器中的啟動開關的同一控制信號。因而，在任何給定時間，僅激活一個啟動開關以允許激活一個帶通濾波器段，且僅激活與選定帶通濾波器相關聯的單位增益緩衝器來傳遞其輸出信號。如此，單位增益緩衝器204A到204Z操作以將每個帶通濾波器的LC振蕩迴路從隨後電路(例如可變放大器106)去耦合，且將由LC振蕩迴路產生的信號多路傳輸到隨後電路的單個輸入端子。單位增益緩衝器204A到204Z是可選的，且可在帶通濾波器組200所耦合到的隨後電路包括多個可選擇輸入端子時被省去。在此情況下，多個可選擇輸入端子提供去耦合和多路傳輸功能，且在帶通濾波器組200中的每個帶通濾波器BPF-A到BPF-Z中不需要單位增益緩衝器。
在帶通濾波器組200中，電壓V1和V2可為任何DC電壓值。此外，啟動開關(SA、SB...和SZ)和電容器開關(S1A到SnA、S1B到SnB...)可通過使用任何開關電路來實施，所述開關電路包括(但不限於)PMOS電晶體、NMOS電晶體和傳輸門。圖5是根據本發明的一替代性實施例的帶通濾波器組300的電路圖。圖5說明使用NMOS電晶體作為開關的圖4的帶通濾波器組的實施。在圖5所示的實施例中，電壓V1是接地電壓，且電壓V2是用於提供電路的恰當偏壓的正電源電壓。
當MOS電晶體被用作用於每個帶通濾波器中的電容器的開關(S1A到SnA、S1B到SnB，...)時，可通過將每個MOS電晶體的漏極通過電阻器連接到電位V3(如圖8所示)來增強濾波器電路的性能。參看圖8，電阻器R1A連接到NMOS電晶體S1A的漏極端子，所述漏極端子還連接到電容器C1A。電阻器R1A的另一端子連接到電壓V3。圖8說明可切換地連接的電容器電路的一個示範性實施例，且應了解本發明的帶通濾波器組中的可切換地連接的電容器電路中的每一者可具備連接到電壓V3的電阻器(如圖8所示)。
電阻器的電阻值必須足夠高，使得不會明顯降級LC振蕩迴路的品質因數。通常，可使用大於100千歐的電阻值。當電晶體被斷開時，電阻器將MOS電晶體的漏極端子偏壓到電位V3，所述電位經選擇以使得漏極結電容最小化。為了完成此操作，當NMOS電晶體被用作電容器開關時，電壓V3相對於電晶體本體(bulk)的電壓來說必須儘可能地高。當PMOS電晶體作為開關時，電壓V3必須選擇為相對於電晶體的本體電壓來說儘可能地小。此偏壓技術降低了可到達的振蕩迴路電容的最小值，且將振蕩迴路調諧範圍增加到較高頻率。而且，MOS電晶體的結電容是非線性的且可在正被調諧的信號中引入失真。降低漏極結電容的值和使用最大可能反向偏壓電壓來反向偏壓每個MOS電晶體開關的漏極均有助於限制失真。
在帶通濾波器組200中，LC振蕩迴路的阻抗較強地依賴於LC振蕩迴路的並聯電容，且因此阻抗較強地依賴於諧振頻率。前端電路的增益還將隨調諧頻率而變化，且將在LC振蕩迴路調諧範圍的高範圍中較高。相對於調諧頻率的增益變化對於低頻率振蕩迴路來說是特別真實的，其中電感器的串聯電阻相對於頻率來說相對恆定。由於傾向於在較高頻率處增加串聯電阻的集膚效應(skin effect)，增益變化對於高頻率振蕩迴路來說通常較小。可通過將一個或若干個中間分接頭添加到低頻率振蕩迴路的電感器來校正增益變化並使其更加穩定，如圖9所示。電感器的每個分接頭耦合到其各自的單位增益緩衝器或其各自的可變增益放大器。可對應於所需增益來選擇電感器的所需分接頭。
在圖9的帶通濾波器組中，其可導致非常大數目的單位增益緩衝器連接到輸出節點910。在某些應用中，輸出節點處的電容性負載可能太大。在此情況下，可使用可選擇單位增益緩衝器的級聯，如圖10所示。在圖10的電路中，提供第一層1010的單位增益緩衝器，且第一層中的每個單位增益緩衝器耦合到個別的帶通濾波器電路。第一層1010的單位增益緩衝器被分成若干群組(1010a、1010b和1010c)，其中每個群組耦合到第二層1020的單位增益緩衝器中的個別單位增益緩衝器(1020a、1020b或1020c)。以此方式，可使連接到帶通濾波器組的輸出節點的單位增益緩衝器的總數目減少。
根據本發明的一個實施例，所述組集成電感器L1A到L1Z是通過使用集成平面螺旋電感器來形成的。儘管集成電感器是已知的，但其在調諧中的應用已被限制，因為常規集成電感器僅適合於窄信號帶寬應用。調諧應用需要可對較大信號帶寬進行操作的電感器。此外，常規集成電感器常具有非常低的Q值，且所述Q值在低頻率處極低。
根據本發明的一個實施例，集成平面螺旋電感器被形成以提供大電感值和低串聯電阻且同時甚至在低頻率處獲得高Q值。本發明的集成平面螺旋電感器可以實用尺寸實施而甚至獲得大電感值(例如大於100nH)。本發明的集成平面螺旋電感器可形成為單螺旋電感器結構或多螺旋電感器結構。圖6是根據本發明一個實施例的單螺旋集成平面電感器的頂視圖，而圖7是根據本發明一個實施例的多螺旋集成平面電感器的頂視圖。
參看圖6，單螺旋集成平面電感器600是通過使用第一組金屬層來形成的，所述金屬層形成金屬螺旋606，所述金屬螺旋606具有形成電感器的兩個端子602和604的個別末端。電感器600的外部末端602被表示為輸入端子。在本實施例中，金屬螺旋606的內部末端通過形成在獨立金屬層中的金屬線來耦合，以在輸入端子602附近形成輸出端子604。將內部末端連接到輸出端子604的金屬線當然與金屬螺旋606電隔離，且可形成在金屬螺旋上方或下方的金屬層中。任何常規金屬接觸窗(via)結構可用於將金屬螺旋連接到形成在不同金屬層中的金屬線。
電感器600中使用的圈的數目確定電感器的電感值。圈數越大，電感值越大，但實施電感器600所需的平面面積也增加。對於大電感值，單螺旋平面電感器有時是不合需要的，因為對襯底的大寄生電容值在大平面電感器結構中是固有的。根據本發明的另一方面，形成多螺旋集成平面電感器，使得可在小面積中形成具有大電感值的電感器，從而導致降低的寄生電容和因此較大的Q值。
參看圖7，多螺旋集成平面電感器700是通過使用由介電層(未圖示)分隔的兩組金屬層而形成。第一組金屬層用於形成第一金屬螺旋706，而第二組金屬層用於形成第二金屬螺旋708。第二金屬螺旋708形成在第一金屬螺旋706之上且覆蓋在第一金屬螺旋706上。第二金屬螺旋708通過介電層與第一金屬螺旋隔離。集成電感器700的兩個端子被描繪成一輸入節點702和一輸出節點704。金屬螺旋706和金屬螺旋708串聯連接，使得電感器700的電感值由金屬螺旋706和金屬螺旋708中的總圈數確定。
集成電感器700的顯著特徵在於第一和第二金屬螺旋的螺旋方向。具體地說，第一金屬螺旋706從螺旋周邊處的外部末端(輸入節點702)向內盤旋到螺旋中心中的內部末端(中心節點710)。中心節點710是將第一組金屬層連接到第二組金屬層的金屬互連接觸窗。接著，第二金屬螺旋708從中心節點710向外盤旋到在螺旋周邊處的輸出節點704。以這種方式，第一金屬螺旋706和第二金屬螺旋708串聯連接在電感器的兩個端子之間，且形成於彼此之上以產生具有適當大的電感值的電感器。電感器700可用於提供足夠高以在低頻率(小於500MHz)處且尤其在低至200MHz的頻率處操作的電感值。與常規集成電感器相比，集成電感器700可提供比具有相同尺寸的常規集成電感器大四倍的電感值。
形成本發明的集成電感器的金屬螺旋的旋進和旋出性質的特定優勢在於完全避免了金屬線跨越(cross-over)。在本發明的電感器700中，電感器的兩個端子形成在金屬螺旋的周邊處，因此形成所述兩個電感器端子不需要跨越金屬螺旋的金屬線。
通過形成彼此之上的兩個平面螺旋電感器，極大地減少了構建大電感值電感器所需的總面積。在一個實施例中，可使用僅為具有相同電感值的單螺旋電感器所需的面積的四分之一來形成多螺旋電感器。因為在襯底表面上僅形成一個金屬螺旋，所以與具有相同電感值的單螺旋平面電感器相比，還顯著地減少了電感器700的寄生電容。
當在常規半導體製造過程中使用金屬層來形成集成電感器600和700時，減少由用於形成螺旋的金屬層引入的電感器的串聯電阻是重要的。在本實施例中，集成平面螺旋電感器600和700是通過在製造過程中使用比標準金屬層更厚且更寬的金屬層來形成。在一個實施例中，用於形成電感器600和700的第一和第二組金屬層具有3μm的厚度和5到10μm的線寬，以將金屬線的串聯電阻減小到可接受的水平。每組金屬層可通過組合製造過程的兩個或兩個以上金屬層來形成，使得金屬螺旋具有較大的總厚度。
在圖6和7中，金屬螺旋形成為環形形狀。環形形狀僅為說明性的且不希望為限制性的。在其它實施例中，金屬螺旋可通過使用正方形、矩形形狀、八邊形形狀或其他適合形狀來形成。此外，電感器700是通過使用僅兩個金屬螺旋來形成。在其它實施例中，本發明的集成電感器可通過使用多個堆疊於彼此之上的金屬螺旋來形成。基本上，每對金屬螺旋的特徵可在於具有一在螺旋周邊處的外部末端和一在螺旋中心處的內部末端。奇數螺旋具有從外部末端到內部末端的向內螺旋樣式，而偶數螺旋具有從內部末端到外部末端的向外螺旋樣式。通過串聯連接交替的奇數和偶數螺旋，可通過使用相對較小的矽面積來形成具有任何電感值的電感器。具體地說，可如下形成一堆疊金屬螺旋第一奇數螺旋的內部末端連接到第一偶數螺旋的內部末端，而第一偶數螺旋的外部末端連接到第二奇數螺旋的外部末端，等等。當使用偶數數目的金屬螺旋時，電感器的兩個端子總是在螺旋周邊處提供，使得避免了金屬跨越。舉例來說，第二對奇數-偶數金屬螺旋可堆疊在圖7的兩個金屬螺旋上。第二對金屬螺旋的輸入節點連接到輸出節點704。如此形成，第一對金屬螺旋的輸入節點702和第二對金屬螺旋的輸出節點形成集成電感器的兩個端子。因此形成具有四個金屬螺旋的電感器。
上述集成平面螺旋電感器可形成在集成電路中，以在使用多螺旋結構時實現具有較大電感值、低串聯電阻和低寄生電容的集成電感器。因此，上述集成平面螺旋電感器可用於形成適於調諧應用的集成電路中的高Q電感器。
根據本發明的另一方面，通過使用本發明的集成頻帶選擇濾波器來形成集成電視接收器。在一個實施例中，集成電視接收器包括一RF信號輸入端子、一集成頻帶選擇濾波器、一頻率轉換電路，所述頻率轉換電路用於將輸入RF信號轉換為第一IF信號。集成電視接收器可包括一第二頻率轉換電路以將第一IF信號轉換為第二IF，例如不考慮操作的地理位置而固定的預選定中間頻率。或者，集成電視接收器可包括對第一IF信號進行採樣的模擬/數字轉換器。可接著在數字域中執行第一IF信號的隨後處理。集成電視接收器可在單片半導體晶片中建置，從而實現單晶片電視接收器系統。
在上文描述中，調諧器IC被描述為應用於電視接收器應用中。因此，調諧器IC接收一RF信號且提供一IF信號作為輸出信號，其中所述IF信號具有一中間頻率，如所屬領域的技術人員通常所了解。然而，本發明的調諧器IC可具有除了接收電視信號之外還接收傳入的RF信號的應用。一般來說，本發明的調諧器IC可用於接收任何RF輸入信號且提供一頻帶選擇和頻率轉換信號作為輸出信號。此外，儘管圖4和5的帶通濾波器組被描述為用於本發明的調諧器電路中的頻帶選擇，但帶通濾波器組當然可用於其它用於將傳入的RF信號調諧到特定頻帶的應用。同樣，帶通濾波器組被說明為包括並聯連接的多個帶通濾波器。當然，形成僅包括一單個帶通濾波器的帶通濾波器組也是可能的。
如上所述，通過使用並聯連接的多個帶通濾波器來形成帶通濾波器組以用於調諧所關注的傳輸頻率的整個頻譜。如果可選擇性地修改電感器的電感值，那麼可減少組中所使用的帶通濾波器的數目。圖11是根據本發明的一個實施例的具有可選擇電感的單螺旋集成平面電感器的頂視圖。參看圖11，第一分接頭製造成連接形成電感器的金屬螺旋的內部末端，而第二分接頭在金屬螺旋的中間點處製造。第一開關SLA和第二開關SLB可用於將所述兩個分接頭中的一者連接到輸出端子1104。通過使用開關來選擇兩個分接頭中的一者，選擇電感器的全部電感或選擇電感的一部分。或者，一組分接頭和開關可用於選擇多個電感值。可選擇電感結構可用於單螺旋電感器和多螺旋電感器兩者。可選擇電感結構對於低頻率帶通濾波器組特別有用，其中在從諧振頻率和品質因數方面不顯著惡化電感器的特性的情況下增加開關是可能的。
提供以上詳細描述以說明本發明的特定實施例，且不希望其為限制性的。在本發明範圍內的多種修改和變化是可能的。本發明由所附權利要求書界定。
權利要求
1.一種接收一具有一第一傳輸頻譜的輸入RF信號的調諧器電路，所述調諧器電路包含一頻帶選擇濾波器，其經耦合以接收所述輸入RF信號並提供一頻帶選擇輸出信號，其中所述頻帶選擇濾波器包含複數個帶通濾波器，每個帶通濾波器包含形成一LC諧振器的一電感器和一可變電容器，所述LC諧振器的所述電感器被形成為一集成平面螺旋電感器；和一頻率轉換電路，其經耦合以接收一對應於所述頻帶選擇濾波器的所述頻帶選擇輸出信號的輸入信號並提供一具有一預定頻率的頻率轉換輸出信號。
2.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述調諧器電路被形成為一單個集成電路。
3.根據權利要求1所述的調諧器電路，其進一步包含一可變放大器，其經耦合以從所述頻帶選擇濾波器接收所述頻帶選擇輸出信號並提供一放大的輸出信號，其中所述頻率轉換電路經耦合以接收所述可變放大器的所述放大的輸出信號作為所述輸入信號。
4.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述頻率轉換電路包含一陷波濾波器，其經耦合以接收對應於所述頻帶選擇輸出信號的所述輸入信號，且用於對所述輸入信號執行圖像載波抑制濾波以提供一圖像濾波輸出信號；和一混頻器電路，其經耦合以從所述陷波濾波器接收所述圖像濾波輸出信號並對所述圖像濾波輸出信號執行頻率轉換以產生具有所述預定頻率的所述頻率轉換輸出信號，所述混頻器電路耦合到一鎖相迴路以用於控制所述頻率轉換。
5.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述頻率轉換電路包含一圖像載波抑制混頻器，其經耦合以接收對應於所述頻帶選擇輸出信號的所述輸入信號，且用於對所述輸入信號執行圖像載波抑制濾波和頻率轉換以提供具有所述預定頻率的所述頻率轉換輸出信號。
6.根據權利要求5所述的調諧器電路，其中所述頻率轉換電路包含一正交混頻器，其經耦合以接收對應於所述頻帶選擇輸出信號的所述輸入信號，且用於執行圖像載波抑制濾波和頻率轉換，所述正交混頻器提供一輸出信號，所述正交混頻器耦合到一鎖相迴路以用於控制所述頻率轉換；和一多相濾波器，其經耦合以接收所述正交混頻器的所述輸出信號並提供具有所述預定頻率的所述頻率轉換輸出信號。
7.根據權利要求5所述的調諧器電路，其中所述頻率轉換電路包含一第一多相濾波器，其經耦合以接收對應於所述頻帶選擇輸出信號的所述輸入信號並提供一第一輸出信號；一雙正交混頻器，其經耦合以接收所述第一輸出信號，且用於執行圖像載波抑制濾波和頻率轉換，所述雙正交混頻器提供一第二輸出信號，所述雙正交混頻器耦合到一鎖相迴路以用於控制所述頻率轉換；和一第二多相濾波器，其經耦合以接收所述第二輸出信號並提供具有所述預定頻率的所述頻率轉換輸出信號。
8.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述頻帶選擇濾波器包含一第一可變放大器，其具有一經耦合以接收所述輸入RF信號的輸入節點和一提供一第一輸出信號的輸出節點；複數個帶通濾波器，其並聯連接在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一第一節點之間，所述第一節點提供所述頻帶選擇濾波器的所述頻帶選擇輸出信號，每個帶通濾波器經設置以選擇所述第一傳輸頻譜的一不同部分，使得所述複數個帶通濾波器經設置以選擇所述第一傳輸頻譜的整個頻率範圍；且每個帶通濾波器包含一第一開關，其耦合在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一第二節點之間；複數個可切換地連接的電容器，其並聯連接在所述第二節點與一第一電壓之間，每個可切換地連接的電容器包含串聯連接在所述第二節點與所述第一電壓之間的一電容器和一開關；一電感器，其耦合在所述第二節點與一第二電壓之間，所述電感器為一集成平面螺旋電感器，其中所述電感器的電感和由所述複數個可切換地連接的電容器提供的電容形成一LC諧振器；和一單位增益緩衝器，其具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到提供所述頻帶選擇輸出信號的所述第一節點的輸出節點。
9.根據權利要求8所述的調諧器電路，其中所述第一開關和所述複數個可切換地連接的電容器的每一者中的所述開關每一者均包含一NMOS或PMOS電晶體。
10.根據權利要求9所述的調諧器電路，其中每個帶通濾波器進一步包含複數個電阻器，每個電阻器與所述複數個可切換地連接的電容器中的一者相關聯，每個電阻器具有一第一端子和一第三電壓，所述第一端子耦合到所述個別可切換地連接的電容器的所述開關與所述電容器之間的一節點。
11.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述集成平面螺旋電感器包含一具有可選擇電感的集成平面螺旋電感器，所述電感器包含一在所述螺旋電感器的一第一末端處的第一端子和一第二端子，所述電感器包含複數個耦合到所述螺旋電感器的不同部分的分接頭，所述螺旋電感器的所述不同部分包括所述螺旋電感器的一第二末端，每個分接頭通過一開關而耦合到所述第二端子，其中一開關經選擇以為所述電感器選擇所述電感。
12.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述集成平面螺旋電感器包含一單螺旋金屬螺旋電感器，所述單螺旋金屬螺旋電感器具有一作為一第一端子的外部末端和一經耦合以形成所述電感器的一第二端子的內部末端，所述金屬螺旋是通過使用一組金屬層而形成在一半導體襯底上。
13.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述集成平面電感器包含一多螺旋集成平面電感器，所述多螺旋集成平面電感器具有一第一端子和一第二端子且形成在一半導體襯底中，所述電感器包含一第一金屬螺旋，其形成在一第一組並聯連接的金屬層中，其中所述第一金屬螺旋具有一作為所述電感器的所述第一端子的外部末端，且所述第一金屬螺旋朝向所述螺旋中心的一內部末端向內盤旋；一第二金屬螺旋，其形成在一第二組並聯連接的金屬層中且覆蓋在所述第一金屬螺旋上，其中所述第二金屬螺旋具有一在所述螺旋中心且通過一金屬互連件耦合到所述第一金屬螺旋的所述內部末端的內部末端，且所述第二金屬螺旋朝向一作為所述電感器的所述第二端子的外部末端向外盤旋；和一介電層，其形成在所述第一金屬螺旋與所述第二金屬螺旋之間，除所述金屬互連件之外，所述介電層使所述第一金屬螺旋與所述第二金屬螺旋隔離。
14.根據權利要求13所述的調諧器電路，其中所述第一金屬螺旋和所述第二金屬螺旋每一者具有一環形或八邊形形狀。
15.根據權利要求13所述的調諧器電路，其中所述第一金屬螺旋和所述第二金屬螺旋每一者具有一正方形或矩形形狀。
16.根據權利要求13所述的調諧器電路，其中所述第一組和第二組金屬層中的每一者的厚度為至少2μm。
17.根據權利要求13所述的調諧器電路，其中用於形成所述多螺旋集成平面電感器的所述第一組金屬層和所述第二組金屬層每一者具有一至少5μm的線寬。
18.根據權利要求1所述的調諧器電路，其中所述集成平面電感器包含一多螺旋集成平面電感器，所述多螺旋集成平面電感器具有一第一端子和一第二端子且形成在一半導體襯底中，所述電感器包含複數個金屬螺旋，每個金屬螺旋形成在一個別組金屬層中，且每組金屬層通過一介電層而與其它螺旋的所述金屬層隔離，所述複數個金屬螺旋包含複數個奇數金屬螺旋和複數個偶數金屬螺旋；所述複數個奇數金屬螺旋的每個奇數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述外部末端到所述內部末端的向內螺旋樣式；且所述複數個偶數金屬螺旋的每個偶數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述內部末端到所述外部末端的向外螺旋樣式，其中所述複數個金屬螺旋包含串聯連接以形成所述電感器的交替的奇數金屬螺旋和偶數金屬螺旋，一奇數金屬螺旋的所述內部末端連接到下一個偶數金屬螺旋的所述內部末端，且一偶數金屬螺旋的所述輸出末端連接到下一個奇數金屬螺旋的所述外部末端。
19.根據權利要求8所述的調諧器電路，其中所述複數個帶通濾波器的一第一帶通濾波器中的所述電感器包含一多分接頭集成平面螺旋電感器，所述第一帶通濾波器進一步包含複數個單位增益緩衝器，一第一單位增益緩衝器具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點，且剩餘單位增益緩衝器中的每一者具有一耦合到所述多分接頭集成平面螺旋電感器的一個別分接頭的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點。
20.根據權利要求8所述的調諧器電路，其中所述複數個帶通濾波器中的所述單位增益緩衝器被分成複數個群組，一群組中的所述單位增益緩衝器的所述輸出節點耦合在一起且耦合到一第二組單位增益緩衝器中的一個別單位增益緩衝器的一輸入節點，所述第二組單位增益緩衝器的所述輸出節點耦合到所述第一節點。
21.一種用於一用於調諧一具有一第一傳輸頻譜的輸入RF信號的電視調諧器的帶通濾波器組，所述帶通濾波器組包含一第一可變放大器，其具有一經耦合以接收所述輸入RF信號的輸入節點和一提供一第一輸出信號的輸出節點；複數個帶通濾波器，其並聯連接在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一第一節點之間，所述第一節點提供所述帶通濾波器組的所述頻帶選擇輸出信號，每個帶通濾波器經設置以選擇所述第一傳輸頻譜的一不同部分，使得所述複數個帶通濾波器經設置以選擇所述第一傳輸頻譜的整個頻率範圍；且每個帶通濾波器包含一第一開關，其耦合在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一第二節點之間；複數個可切換地連接的電容器，其並聯連接在所述第二節點與一第一電壓之間，每個可切換地連接的電容器包含串聯連接在所述第二節點與所述第一電壓之間的一電容器和一開關；一電感器，其耦合在所述第二節點與一第二電壓之間，所述電感器為一集成平面螺旋電感器，其中所述電感器的電感和由所述複數個可切換地連接的電容器提供的電容形成一LC諧振器；和一單位增益緩衝器，其具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到提供所述頻帶選擇輸出信號的所述第一節點的輸出節點。
22.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述第一開關和所述複數個可切換地連接的電容器的每一者中的所述開關每一者均包含一NMOS或PMOS電晶體。
23.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中每個帶通濾波器進一步包含複數個電阻器，每個電阻器與所述複數個可切換地連接的電容器中的一者相關聯，每個電阻器具有一第一端子和一第三電壓，所述第一端子耦合到所述個別可切換地連接的電容器的所述開關與所述電容器之間的一節點。
24.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述集成平面螺旋電感器包含一具有可選擇電感的集成平面螺旋電感器，所述電感器包含一在所述螺旋電感器的一第一末端處的第一端子和一第二端子，所述電感器包含複數個耦合到所述螺旋電感器的不同部分的分接頭，所述螺旋電感器的所述不同部分包括所述螺旋電感器的一第二末端，每個分接頭通過一開關而耦合到所述第二端子，其中一開關經選擇以為所述電感器選擇所述電感。
25.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述集成平面螺旋電感器包含一單螺旋金屬螺旋電感器，所述單螺旋金屬螺旋電感器具有一作為一第一端子的外部末端和一經耦合以形成所述電感器的一第二端子的內部末端，所述金屬螺旋是通過使用一組金屬層而形成在一半導體襯底上。
26.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述集成平面螺旋電感器包含一多螺旋集成平面螺旋電感器，所述多螺旋集成平面螺旋電感器具有一第一端子和一第二端子且形成在一半導體襯底中，所述電感器包含一第一金屬螺旋，其形成在一第一組金屬層中，其中所述第一金屬螺旋具有一作為所述電感器的所述第一端子的外部末端，且所述第一金屬螺旋朝向所述螺旋中心的一內部末端向內盤旋；一第二金屬螺旋，其形成在一第二組金屬層中且覆蓋在所述第一金屬螺旋上，其中所述第二金屬螺旋具有一在所述螺旋中心且通過一金屬互連件耦合到所述第一金屬螺旋的所述內部末端的內部末端，且所述第二金屬螺旋朝向一作為所述電感器的所述第二端子的外部末端向外盤旋；和一介電層，其形成在所述第一金屬螺旋與所述第二金屬螺旋之間，除所述金屬互連件之外，所述介電層使所述第一金屬螺旋與所述第二金屬螺旋隔離。
27.根據權利要求26所述的帶通濾波器組，其中所述第一金屬螺旋和所述第二金屬螺旋每一者具有一環形或八邊形形狀。
28.根據權利要求26所述的帶通濾波器組，其中所述第一金屬螺旋和所述第二金屬螺旋每一者具有一正方形或矩形形狀。
29.根據權利要求26所述的帶通濾波器組，其中用於形成所述多螺旋集成平面螺旋電感器的所述第一組金屬層和所述第二組金屬層每一者具有一至少3μm的厚度。
30.根據權利要求26所述的帶通濾波器組，其中用於形成所述多螺旋集成平面螺旋電感器的所述第一組金屬層和所述第二組金屬層每一者具有一至少5μm的線寬。
31.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述集成平面螺旋電感器包含一多螺旋集成平面螺旋電感器，所述多螺旋集成平面螺旋電感器具有一第一端子和一第二端子且形成在一半導體襯底中，所述電感器包含複數個金屬螺旋，每個金屬螺旋形成在一個別組金屬層中，且每組金屬層通過一介電層而與另一組金屬層隔離，所述複數個金屬螺旋包含複數個奇數金屬螺旋和複數個偶數金屬螺旋；所述複數個奇數金屬螺旋的每個奇數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述外部末端到所述內部末端的向內螺旋樣式；且所述複數個偶數金屬螺旋的每個偶數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述內部末端到所述外部末端的向外螺旋樣式，其中所述複數個金屬螺旋包含串聯連接以形成所述電感器的交替的奇數金屬螺旋和偶數金屬螺旋，一奇數金屬螺旋的所述內部末端連接到下一個偶數金屬螺旋的所述內部末端，且一偶數金屬螺旋的所述輸出末端連接到下一個奇數金屬螺旋的所述外部末端。
32.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述複數個帶通濾波器的一第一帶通濾波器中的一電感器具有一適於在一低頻率範圍中操作的電感值。
33.根據權利要求32所述的帶通濾波器組，其中所述低頻率範圍包含小於500MHz的頻率。
34.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述複數個帶通濾波器的一第一帶通濾波器中的所述電感器包含一多分接頭集成平面螺旋電感器，所述第一帶通濾波器進一步包含複數個單位增益緩衝器，一第一單位增益緩衝器具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點，且剩餘單位增益緩衝器中的每一者具有一耦合到所述多分接頭集成平面螺旋電感器的一個別分接頭的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點。
35.根據權利要求21所述的帶通濾波器組，其中所述複數個帶通濾波器中的所述單位增益緩衝器被分成複數個群組，一群組中的所述單位增益緩衝器的所述輸出節點耦合在一起且耦合到一第二組單位增益緩衝器中的一個別單位增益緩衝器的一輸入節點，所述第二組單位增益緩衝器的所述輸出節點耦合到所述第一節點。
36.一種用於對一輸入RF信號進行濾波的帶通濾波器，其包含一第一可變放大器，其具有一經耦合以接收所述輸入RF信號的輸入節點和一提供一第一輸出信號的輸出節點；一帶通濾波器，其連接在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一提供所述經濾波輸出信號的第一節點之間，所述帶通濾波器包含一第一開關，其耦合在所述第一可變放大器的所述輸出節點與一第二節點之間；複數個可切換地連接的電容器，其並聯連接在所述第二節點與一第一電壓之間，每個可切換地連接的電容器包含串聯連接在所述第二節點與所述第一電壓之間的一電容器和一開關；一電感器，其耦合在所述第二節點與一第二電壓之間，所述電感器為一集成平面螺旋電感器，其中所述電感器的電感和所述複數個可切換地連接的電容器提供的電容形成一LC諧振器；和一單位增益緩衝器，其具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到提供所述經濾波輸出信號的所述第一節點的輸出節點。
37.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其中所述第一開關和所述複數個可切換地連接的電容器的每一者中的所述開關每一者均包含一NMOS或PMOS電晶體。
38.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其進一步包含複數個電阻器，每個電阻器與所述複數個可切換地連接的電容器中的一者相關聯，每個電阻器具有一第一端子和一第三電壓，所述第一端子耦合到所述個別可切換地連接的電容器的所述開關與所述電容器之間的一節點。
39.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其中所述集成平面螺旋電感器包含一具有可選擇電感的集成平面螺旋電感器，所述電感器包含一在所述螺旋電感器的一第一末端處的第一端子和一第二端子，所述電感器包含複數個耦合到所述螺旋電感器的不同部分的分接頭，所述螺旋電感器的所述不同部分包括所述螺旋電感器的一第二末端，每個分接頭通過一開關而耦合到所述第二端子，其中一開關經選擇以為所述電感器選擇所述電感。
40.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其中所述集成平面螺旋電感器包含一單層金屬螺旋，所述單層金屬螺旋具有一作為一第一端子的外部末端和一經耦合以形成所述電感器的一第二端子的內部末端，所述金屬螺旋是通過使用一組金屬層而形成在一半導體襯底上。
41.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其中所述集成平面螺旋電感器包含一多螺旋集成平面螺旋電感器，所述多螺旋集成平面螺旋電感器具有一第一端子和一第二端子且形成在一半導體襯底中，所述電感器包含複數個金屬螺旋，每個金屬螺旋形成在一個別組金屬層中，且每組金屬層通過一介電層而與另一組金屬層隔離，所述複數個金屬螺旋包含複數個奇數金屬螺旋和複數個偶數金屬螺旋；所述複數個奇數金屬螺旋的每個奇數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述外部末端到所述內部末端的向內螺旋樣式；且所述複數個偶數金屬螺旋的每個偶數金屬螺旋具有一外部末端和一內部末端以及一從所述內部末端到所述外部末端的向外螺旋樣式，其中所述複數個金屬螺旋包含串聯連接以形成所述電感器的交替的奇數金屬螺旋和偶數金屬螺旋，一奇數金屬螺旋的所述內部末端連接到下一個偶數金屬螺旋的所述內部末端，且一偶數金屬螺旋的所述輸出末端連接到下一個奇數金屬螺旋的所述外部末端。
42.根據權利要求36所述的帶通濾波器，其中所述帶通濾波器中的所述電感器包含一多分接頭集成平面螺旋電感器，所述帶通濾波器進一步包含複數個單位增益緩衝器，一第一單位增益緩衝器具有一耦合到所述第二節點的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點，且剩餘單位增益緩衝器中的每一者具有一耦合到所述多分接頭集成平面螺旋電感器的一個別分接頭的輸入節點和一耦合到所述第一節點的輸出節點。
全文摘要
本發明提供一種調諧器電路，其包括一經耦合以接收一輸入RF信號並提供一頻帶選擇輸出信號的頻帶選擇濾波器，其中所述頻帶選擇濾波器包括一組帶通濾波器。每個帶通濾波器包括形成一LC諧振器的一電感器和一可變電容器，其中所述電感器為一集成平面螺旋電感器。所述調諧器電路進一步包括一頻率轉換電路，所述頻率轉換電路經耦合以接收一對應於所述頻帶選擇輸出信號的輸入信號並提供一具有一預定頻率的頻率轉換輸出信號。所述集成平面螺旋電感器可通過使用單個金屬螺旋或多個金屬螺旋來形成。在多螺旋結構中，一具有一向內螺旋樣式的第一金屬螺旋和一具有一向外螺旋樣式的第二金屬螺旋用於形成一具有大電感、低串聯電阻和甚至在低頻率下的高Q值的電感器。
文檔編號H03J5/24GK1973437SQ200580020489
公開日2007年5月30日 申請日期2005年6月21日 優先權日2004年8月20日
發明者阿蘭-瑟奇·波雷, 皮埃爾·法夫拉, 多米尼克·皮東, 迪迪埃·馬爾蓋拉茲 申請人:瑞科信公司