專利名稱：用于微調(diào)電阻器和電容器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在標(biāo)準(zhǔn)硅工藝中制作電容器效率很低，因?yàn)樗鼈兊拿芏然蛘呙科椒轿⒚椎碾娙莺艿?。此外，有源RC濾波器這種電路的大部分面積可能被電容器占據(jù)。因此，只通過調(diào)整電容器來微調(diào)有源RC濾波器會導(dǎo)致濾波器面積顯著增大，例如對于上面給出的實(shí)例增大大約60%。圖6A和6B說明微調(diào)到實(shí)現(xiàn)±1/2 LSB的準(zhǔn)確度;
0017圖7示出可調(diào)電容器的一個實(shí)施例；
0018圖8A示出一階有源RC濾波器的原理圖；在這里將"示例性"這個詞用來表示"作為實(shí)例，用作說明"。在 這里描述成"示例性的"任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必被解釋成優(yōu)選的或者優(yōu)于 其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)。在接收路徑上，射頻信號被天線136收到，通過雙工器134傳送， 由低噪聲放大器(LNA) 142放大，由帶通濾波器144濾波，由混頻器146 從射頻下變頻到基帶。下變頻后的信號被VGA 148放大，由低通濾波器150濾波，并且由放大器152放大來獲得模擬輸入信號，提供給信號處理器110。 本地振蕩(LO)發(fā)生器154從振蕩器156接收基準(zhǔn)時鐘，生成用于上變頻 的發(fā)射LO信號，以及用于下變頻的接收LO信號。振蕩器156可以是晶體 振蕩器(XO)，或者能夠提供準(zhǔn)確時鐘的某種其它振蕩器。在

圖1所示的實(shí)施例中，R微調(diào)器160基于外部電阻器162來微調(diào) 片上可調(diào)電阻器，提供表明已微調(diào)電阻器的設(shè)置和值的R碼。RC微調(diào)器 170基于已微調(diào)電阻器和來自振蕩器156的基準(zhǔn)時鐘微調(diào)片上可調(diào)電容器， 提供表明己微調(diào)電容器的設(shè)置和值的C碼。收發(fā)器120中各個電路里電阻 器和/或電容器可以基于來自R微調(diào)器160的R碼和/或來自RC微調(diào)器170 的C碼來加以調(diào)整。控制單元450可以進(jìn)行線性搜索、對分搜索或某種其它搜索來微調(diào) 可調(diào)電容器420，以獲得所需要的RC時間常數(shù)。對于線性搜索，控制單元 450或者(1)以小步長增大電阻器420的值，直到V。ut為負(fù)；或者(2)以 小步長減小電阻器420的值，直到V喊為正。控制單元450可以將電容器 420設(shè)置成Qnin，按照如上方式給電容器414充電和放電，判斷V則是正還 是負(fù)，如果V。ut是正就為電容器420選擇下一個更大值，重復(fù)這一微調(diào)過 程直到V。w為負(fù)。對于對分搜索，控制單元450以逐漸更小的步長調(diào)整電 容器420，直到所有比特都被用到。控制單元450可以一開始將電容器420
設(shè)置成Cmin和Cm狀之間的中間值，給電容器414充電和放電，判斷V加為
正還是為負(fù)，如果V。ut為負(fù)，就將電容器420設(shè)置成更大值，如果V。w為 正，就將電容器420設(shè)置成更小值，為下一比特重復(fù)這一微調(diào)過程。對于
14這兩種搜索方法，在完成搜索以后，控制單元450提供C碼，該C碼表明 對于已微調(diào)電容器，可調(diào)電容器420的設(shè)置和值。已微調(diào)電容器和已微調(diào) 電阻器的RC時間常數(shù)接近所需要的RC時間常數(shù)。電阻器860、 866、 872禾口/或882可以基于來自R微調(diào)器160的R 碼加以調(diào)整，可以準(zhǔn)確到電阻器的目標(biāo)百分比以內(nèi)。電容器864和/或874 可以基于來自RC微調(diào)器170的C碼加以調(diào)整，濾波器850的RC時間常數(shù) 可以準(zhǔn)確到RC時間常數(shù)的目標(biāo)百分比以內(nèi)。
0052]可以用一個或多個濾波器段實(shí)現(xiàn)更高階有源RC濾波器。例如，五 階切比雪夫?yàn)V波器可以用一個一階濾波器段810和兩個二階濾波器段850 來實(shí)現(xiàn)。實(shí)極點(diǎn)和復(fù)極點(diǎn)可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)所需要的濾波器特性，并且可 以通過基于R碼和C碼分別調(diào)整濾波器的電阻器和電容器來獲得。有源RC 濾波器810和/或850可以被用于圖1所示的低通濾波器124和/或150。這里描述的兩步微調(diào)過程具有幾個關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)。首先，能夠顯著地節(jié) 省芯片面積，因?yàn)榭烧{(diào)電容器只需要補(bǔ)償電容變化而不需要同時補(bǔ)償電阻 和電容變化。其次，用兩步微調(diào)過程能夠改善噪聲性能。濾波器的噪聲近 似為KT/C，其中K是玻爾茲曼常數(shù)，T是絕對溫度，C是濾波器中使用的 電容值。這個兩步微調(diào)過程能夠縮小C值的范圍，這一點(diǎn)進(jìn)一步縮小濾波 器中產(chǎn)生的噪聲的變化。
[0057這里描述的微調(diào)技術(shù)和電路可以用于各種應(yīng)用，例如通信、聯(lián)網(wǎng)、 計(jì)算、消費(fèi)電子等。這些微調(diào)技術(shù)和電路還可以用于無線通信系統(tǒng)，例如 碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、全球移動通信系統(tǒng) (GSM)、先進(jìn)移動電話系統(tǒng)(AMPS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、多輸入多 輸出(MIMO)系統(tǒng)、正交頻分復(fù)用(OFDM)系統(tǒng)、正交頻分多址(OFDMA) 系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(WLAN)等。
[0058這里描述的微調(diào)技術(shù)和電路可以用各種手段來實(shí)現(xiàn)。例如，R微調(diào) 器和RC微調(diào)器可以在IC、 RFIC、模擬IC、數(shù)字IC、專用集成電路(ASIC)、 數(shù)字信號處理器(DSP)、處理器、電子器件等等中實(shí)現(xiàn)。
[0059微調(diào)技術(shù)的某些部分可以在固件和/或軟件中實(shí)現(xiàn)。固件和/或軟件 代碼可以儲存在存儲器(例如圖1中的存儲器112)中，由處理器(例如處 理器IIO)執(zhí)行。存儲器可以在處理器內(nèi)或處理器外。
0060提供這里公開的實(shí)施例的上述說明是為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員制造 或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的各種改進(jìn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言都是顯 而易見的，這里描述的一般原理可以用于其它實(shí)施例而不會偏離本發(fā)明的 實(shí)質(zhì)或范圍。因此，本發(fā)明不是限于這里給出的實(shí)施例，而是與這里公開 的最大范圍一致。
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權(quán)利要求
1.一種集成電路，包括第一電路，用于基于第一基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電阻器來獲得已微調(diào)電阻器；以及第二電路，用于基于所述已微調(diào)電阻器和第二基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電容器來獲得已微調(diào)電容器。
2. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述第一基準(zhǔn)是外部電阻器。
3. 如權(quán)利要求2所述的集成電路，其中所述第一電路包括 第一電流源，連接到所述外部電阻器；第二電流源，連接到所述可調(diào)電阻器；以及比較器，連接到所述外部電阻器和可調(diào)電阻器，用于比較所述外部電 阻器和可調(diào)電阻器上的電壓。
4. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述可調(diào)電阻器包括多個電阻 器，所述多個電阻器的值是基于幾何級數(shù)選擇的。
5. 如權(quán)利要求l所述的集成電路，其中所述第二電路包括 第一積分器，用于通過具有所述已微調(diào)電阻器確定的值的第一電阻器，給第一電容器充電；以及第二積分器，用于通過所述可調(diào)電容器給所述第一電容器放電。
6. 如權(quán)利要求5所述的集成電路，其中所述第二基準(zhǔn)是時鐘，其中所 述第一積分器用于在所述時鐘確定的時間段內(nèi)給所述第一電容器充電。
7. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述第二電路用于將所述可調(diào) 電容器微調(diào)到正負(fù)半個最低位(LSB)誤差以內(nèi)。
8. 如權(quán)利要求7所述的集成電路，其中所述第二電路用于 獲得所述已微調(diào)電容器的初始碼；用額外的半個最低位電容確定所述可調(diào)電容器的值；并且 基于所述確定的結(jié)果提供所述初始碼或下一碼作為所述已微調(diào)電容器 的最終碼。
9. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述可調(diào)電容器包括具有對分 加權(quán)值的多個電容器。
10. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述第一電路用于提供表明 所述己微調(diào)電阻器的值的第一碼，其中所述第二電路用于提供表明所述己 微調(diào)電容器的值的第二碼。
11. 如權(quán)利要求l所述的集成電路，還包括第三電路，包括至少一個電阻器，該至少一個電阻器具有基于所述已 微調(diào)電阻器調(diào)整過的值。
12. 如權(quán)利要求l所述的集成電路，還包括第三電路，包括至少一個電容器，該至少一個電容器具有基于所述已 微調(diào)電容器調(diào)整過的值。
13. 如權(quán)利要求1所述的集成電路，還包括有源RC濾波器，包括至少一個電阻器，該至少一個電阻器具有基于所述已微調(diào)電阻器調(diào)整過的值，還包括至少一個電容器，該至少一個電容器 具有基于所述己微調(diào)電容器調(diào)整過的值。
14. 一種方法，包括基于第一基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電阻器來獲得已微調(diào)電阻器；以及基于所述已微調(diào)電阻器和第二基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電容器來獲得己微調(diào)電容腿益。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一基準(zhǔn)是外部電阻器，其中所述微調(diào)可調(diào)電阻器包括讓電流通過所述外部電阻器； 讓電流通過所述可調(diào)電阻器；并且 比較所述外部電阻器和可調(diào)電阻器上的電壓。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第二基準(zhǔn)是時鐘，其中所述 微調(diào)可調(diào)電容器包括將第一電阻器設(shè)置成由所述已微調(diào)電阻器確定的值； 在所述時鐘確定的時間段內(nèi)，通過所述第一電阻器給第一電容器充電;并且通過所述可調(diào)電容器給所述第一 電容器放電。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述微調(diào)可調(diào)電容器包括 獲得所述已微調(diào)電容器的初始碼；用額外的半個最低位(LSB)電容確定所述可調(diào)電容器的值；并且 基于所述確定的結(jié)果提供所述初始碼或下一碼，作為所述已微調(diào)電容 器的最終碼。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述已微調(diào)電阻器調(diào)整有源RC濾波器的至少一個電阻器；并且基于所述己微調(diào)電容器調(diào)整所述有源RC濾波器的至少一個電容器。
19. 一種裝置，包括用于基于第一基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電阻器來獲得已微調(diào)電阻器的裝置；以及用于基于所述已微調(diào)電阻器和第二基準(zhǔn)微調(diào)可調(diào)電容器來獲得已微調(diào) 電容器的裝置。
20. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第一基準(zhǔn)是外部電阻器，其中用于微調(diào)可調(diào)電阻器的所述裝置包括-用于讓電流通過所述外部電阻器的裝置；用于讓電流通過所述可調(diào)電阻器的裝置；以及用于比較所述外部電阻器和可調(diào)電阻器上的電壓的裝置。
21. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第二基準(zhǔn)是時鐘，其中用于 微調(diào)可調(diào)電容器的所述裝置包括-用于將第一電阻器設(shè)置成由所述已微調(diào)電阻器確定的值的裝置； 用于在由所述時鐘確定的時間段內(nèi)通過所述第 一 電阻器給第一 電容器 充電的裝置；以及用于通過所述可調(diào)電容器給所述第一 電容器放電的裝置。
22. 如權(quán)利要求19所述的裝置，其中用于微調(diào)可調(diào)電容器的所述裝置 包括用于獲得所述己微調(diào)電容器的初始碼的裝置；用于用額外的半個最低位(LSB)電容確定所述可調(diào)電容器的值的裝置；以及用于基于所述確定的結(jié)果提供所述初始碼或下一碼作為所述已微調(diào)電 容器的最終碼的裝置。
23. 如權(quán)利要求19所述的裝置，還包括用于基于所述已微調(diào)電阻器調(diào)整有源RC濾波器的至少一個電阻器的 裝置；以及用于基于所述已微調(diào)電容器調(diào)整所述有源RC濾波器的至少一個電容 器的裝置。
24. —種無線設(shè)備，包括第一電路，用于基于外部電阻器微調(diào)可調(diào)電阻器并提供表明己微調(diào)電 阻器的值的第一碼；以及第二電路，用于基于所述第一碼和基準(zhǔn)時鐘微調(diào)可調(diào)電容器并提供表明已微調(diào)電容器的值的第二碼；以及有源RC濾波器，具有基于所述第一碼調(diào)整的至少一個電阻器以及基于所述第二碼調(diào)整的至少一個電容器。
全文摘要
描述了用于集成電路(170)中的電阻器(410)和電容器(420)的一種兩步微調(diào)方法。在這種微調(diào)方法的第一步中，基于外部電阻器微調(diào)片上可調(diào)電阻器(410)來獲得已微調(diào)電阻器。已微調(diào)電阻器的值準(zhǔn)確到外部電阻器和可調(diào)電阻器(410)設(shè)計(jì)確定的目標(biāo)百分比內(nèi)。在第二步中，基于所述已微調(diào)電阻器的值和準(zhǔn)確時鐘微調(diào)可調(diào)電容器(420)來獲得具有準(zhǔn)確值的已微調(diào)電容器?？梢晕⒄{(diào)可調(diào)電容器(420)，使得已微調(diào)電阻器和微調(diào)電容器的RC時間常數(shù)準(zhǔn)確到準(zhǔn)確時鐘和可調(diào)電容器(420)設(shè)計(jì)確定的目標(biāo)百分比內(nèi)。集成電路上的其它電路的電阻器和電容器可以基于已微調(diào)電阻器和已微調(diào)電容器分別調(diào)整。
文檔編號H03H1/02GK101496278SQ200780012317
公開日2009年7月29日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者A·奇卡利尼 申請人:高通股份有限公司