用于高頻信號相位調整的線性化電路制造技術

本發明專利技術涉及一種電路，其包含相位調整電容器PAC(110)，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位。晶體管開關裝置(120)與所述PAC(110)串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路。所述晶體管開關裝置(120)經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC(110)對所述信號路徑上的所述信號的所述相位的調整。非線性電容(130)耦合到使所述PAC(110)與所述晶體管開關裝置(120)互連的節點。所述非線性電容(130)經配置以相對于所述信號路徑上的所述信號與所述晶體管開關裝置(120)的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開的情況下線性化由所述電路支路提供的總電容。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體上涉及模擬信號處理，且更特定來說，本專利技術涉及一種補償相位調整電路的非線性的線性化電路。
技術介紹
在某些模擬信號處理應用中，將電容器添加到信號路徑以調整信號的相位。舉例來說，這可被執行以使信號相對于另一信號的相位匹配，或其可經執行以調諧濾波器特性。控制電容以被調整的最簡單及最直接的技術中的一者是通過連接與電容器串聯的金屬氧化物半導體(MOS)開關。因此，電路可接通開關以將電容添加到給定信號處理電路，且斷開開關以不添加電容。一般來說，選擇開關大小足夠大以使開關的導通電阻小。舉例來說，對于100MHz或更少的信號頻率，選擇非常大的開關對信號線性具有極少副作用。然而，當信號頻率變為數百MHz時，使用大開關可在開關斷開的情況下對信號線性具有負面影響。
技術實現思路
本專利技術涉及一種補償相位調整電路的經切換的電容支路中的非線性的線性化電路。在一個實例中，一種電路包含相位調整電容器(PAC)，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位。晶體管開關裝置與所述PAC串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路。所述晶體管開關裝置經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC對所述信號路徑上的信號相位的調整。非線性電容耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的節點。所述非線性電容經配置以相對于所述信號路徑上的信號與所述晶體管開關裝置的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開的情況下線性化由所述電路支路提供的總電容。在另一實例中，一種電路包含相位調整電容器(PAC)，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位。晶體管開關裝置與所述PAC串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路。所述晶體管開關裝置經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC對所述信號路徑上的信號相位的調整。補償半導體裝置包含具有非線性電容的至少一個結。所述補償半導體裝置耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的節點。所述補償半導體裝置的所述非線性電容經配置以相對于所述信號路徑上的信號與所述晶體管開關裝置的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開的情況下線性化由所述電路支路提供的總電容。在另一實施例中，一種電路包含相位調整電容器(PAC)，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位。晶體管開關裝置與所述PAC串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路。所述晶體管開關裝置經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC對所述信號路徑的所述信號相位的調整。具有源極、漏極及柵極的補償晶體管裝置耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的節點。所述補償晶體管裝置經配置以提供形成于所述源極相對于所述補償晶體管裝置的襯底之間或所述漏極相對于所述補償晶體管裝置的襯底之間的非線性電容。所述非線性電容相對于所述信號路徑上的所述信號與所述晶體管開關裝置的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開的情況下線性化由所述電路支路提供的總電容。調諧電壓被施加到所述補償晶體管裝置的柵極以基于所述調諧電壓調整所述補償晶體管裝置的所述非線性電容。附圖說明圖1說明經配置以補償相位調整電路中的非線性的實例電路。圖2說明具有經由晶體管開關裝置斷開的電路支路的實例相位調整電路。圖3說明在電路支路斷開的情況下具有非線性電容補償的實例相位調整電路。圖4說明采用在電路支路斷開的情況下提供非線性電容補償的補償二極管的實例相位調整電路。圖5說明采用在電路支路斷開的情況下提供非線性電容補償的補償晶體管的實例相位調整電路。圖6說明采用具有源極及漏極的共同連接且在電路支路斷開的情況下提供非線性電容補償的補償晶體管的實例相位調整電路。圖7說明采用具有源極及漏極的共同連接且在電路支路斷開的情況下提供非線性電容補償的補償晶體管的替代實例相位調整電路。圖8說明其中具有非線性電容補償的相位調整電路被施加得到差分信號路徑中的每一路徑的差分信號路徑。圖9說明其中跨信號路徑施加具有非線性電容補償的多個相位調整電路的信號路徑。圖10說明描繪半導體襯底中的源極阱與漏極阱之間的長度參數的金屬氧化物半導體晶體管的側視圖。圖11說明描繪晶體管的寬度參數的金屬氧化物半導體晶體管的俯視圖。圖12說明描繪相對于信號路徑非線性的抑制的非線性電容補償晶體管的寬度參數的作用的信號圖。圖13說明描繪相對于信號路徑非線性的抑制的非線性電容補償晶體管的調諧電壓的作用的信號圖。具體實施方式本專利技術涉及一種補償相位調整電路的經切換的電容支路中的非線性的線性化電路。相位調整電路包含相位調整電容器(PAC)，其耦合到信號路徑且經采用以調整所述信號路徑的信號相位。PAC可選擇性地耦合到信號路徑或從信號路徑去耦合，這取決于是否需要對信號路徑進行信號相位調整。可將晶體管開關裝置與PAC串聯耦合以提供與信號路徑并聯電路支路連接。晶體管開關裝置可選擇性地斷開或閉合信號路徑的電路支路以通過啟用或禁用連接到PAC的電路來啟用或禁用信號路徑的信號相位的調整。晶體管開關裝置可為出廠設置及/或取決于相應應用的信號相位調整需要而在應用環境中進行設置(例如，接通或斷開)。非線性電容可耦合到使PAC與晶體管開關裝置互連的節點。非線性電容經采用以補償可在信號路徑輸入頻率增加且晶體管開關裝置被禁用的情況下出現在信號路徑上的非線性。可在晶體管開關裝置禁用的情況下由晶體管開關裝置的結電容引起相應非線性。因此，隨著輸入電壓變化，在將晶體管開關裝置設置為斷開的情況下跨晶體管開關裝置的電壓可變化，這又可致使結電容變化。為抵消晶體管開關裝置的斷開狀態的結電容的影響，非線性電容在晶體管開關裝置禁用的情況下改變與晶體管開關裝置的電容成反比的其相應電容。此在經由晶體管開關裝置斷開電路支路的情況下線性化由電路支路提供的總電容，且因此抑制信號路徑上的非線性。圖1說明補償相位調整電路中的非線性的電路100的實例。如本文中使用，術語電路可包含執行電路功能的有源及/或無源元件(例如晶體管或電容器)的集合。此外，舉例來說，術語電路可包含其中所有電路元件制造于共同襯底上的集成電路。如圖1中所展示，電路100包含其中輸入電壓頻率經施加作為電壓輸入(VI)且輸出頻率經供應作為電壓輸出(VO)的信號路徑。典型信號路徑組件展示為電阻(R)，但包含并聯及/或串聯組合的其它路徑組件(例如電感器、電容器、半導體)是可能的。電路100包含相位調整電容器(PAC)110，其耦合到信號路徑且經采用以調整信號路徑的信號相位。PAC 100可選擇性地耦合到信號路徑或從信號路徑去耦合，這取決于是否需要對信號路徑進行信號相位調整。可將晶體管開關裝置120與PAC 110串聯耦合以提供與信號路徑的并聯電路支路連接。晶體管開關裝置120(例如NMOS或PMOS場效應晶體管)可選擇性地斷開或閉合信號路徑的電路支路以通過啟用或禁用到PAC 110的電路連接來啟用或禁用信號路徑的信號相位的調整。如所展示，控制輸入(例如柵極輸入)可經采用以斷開或閉合晶體管開關裝置120。用于晶體管開關裝置120的控制輸入可為出廠設置及/或取決于相應應用的信號相位調整需要而在應用環境中進行設置(例如高或低)。非線性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電路，其包括：相位調整電容器PAC，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位；晶體管開關裝置，其與所述PAC串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路，所述晶體管開關裝置經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC對所述信號路徑上的所述信號的所述相位的調整；及非線性電容，其耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的節點，所述非線性電容經配置以相對于所述信號路徑上的信號與所述晶體管開關裝置的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開時線性化由所述電路支路提供的總電容。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.28 US 14/228,4951.一種電路，其包括：相位調整電容器PAC，其耦合到信號路徑且經配置以調整所述信號路徑上的信號的相位；晶體管開關裝置，其與所述PAC串聯耦合以提供與所述信號路徑并聯的電路支路，所述晶體管開關裝置經配置以選擇性地斷開或閉合所述信號路徑的所述電路支路以分別啟用或禁用經由所述PAC對所述信號路徑上的所述信號的所述相位的調整；及非線性電容，其耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的節點，所述非線性電容經配置以相對于所述信號路徑上的信號與所述晶體管開關裝置的電容成反比而變化，且在所述電路支路斷開時線性化由所述電路支路提供的總電容。2.根據權利要求1所述的電路，其中所述非線性電容經配置為補償二極管，其在所述電路支路斷開時與形成于所述互連節點與所述晶體管開關裝置的襯底之間的結二極管并聯耦合。3.根據權利要求2所述的電路，其中調諧電壓被施加到所述補償二極管以調整所述補償二極管的所述非線性電容。4.根據權利要求1所述的電路，其進一步包括補償晶體管裝置，所述補償晶體管裝置經配置以提供所述非線性電容，所述補償晶體管裝置具有源極、漏極及柵極，所述非線性電容形成于所述源極與所述補償晶體管裝置的襯底之間或所述漏極與所述補償晶體管裝置的襯底之間。5.根據權利要求4所述的電路，其中所述補償晶體管裝置的所述源極或所述漏極中的一者耦合到使所述PAC與所述晶體管開關裝置互連的所述節點以提供相對于所述補償晶體管裝置的所述襯底的所述非線性電容，且所述源極或所述漏極中的另一者耦合到所述補償晶體管裝置的所述襯底。6.根據權利要求4所述的電路，其中所述補償晶體管裝置的所述源極及所述漏極中的每一者耦合在一起以提供相對于所述補償晶體管裝置的所述襯底的所述非線性電容且增加所述補償晶體管裝置的所述非線性電容。7.根據權利要求4所述的電路，其中調諧電壓被施加到所述補償晶體管裝置的所述柵極及襯底以基于所施加的所述調諧電壓調整所述非線性電容。8.根據權利要求7所述的電路，其中施加到所述柵極的所述調諧電壓在約1.5伏特到約2.0伏特的范圍中以調整所述非線性電容。9.根據權利要求4所述的電路，其中所述晶體管開關裝置用第一寬度參數來配置且所述補償晶體管裝置用小于所述第一寬度參數的第二寬度參數來配置。10.根據權利要求9所述的電路，其中所述第一寬度參數1WP及所述第二寬度參數2WP形成1WP/2WP的比率，其中所述1WP/2WP的比率在約5到約2的范圍中。11.根據權利要求4所述的電路，其中所述晶體管開關裝置及所述補償晶體管裝置經配置為互補裝置，使得如果所述晶體管開關裝置經配置為NMOS裝置，那么所述補償晶體管裝置經配置為PMOS裝置，或如果所述晶體管開關裝置經配置為PMOS裝置，那么所述補償晶體管裝置經配置為NMOS裝置。12.根據權利要求1所述的電路，其中所述PAC、所述晶體管開關裝置及所述非線性電容形成第一差分信號路徑中的第一相位調整器，所述電路進一步包括第二PAC、第二晶體管裝置及第二非線性電容，其經配置以形成第二差分信號路徑中的第二相位調整器，所述第一及第二差分信號路徑經配置以啟用施加到所述第一及第二差分信號路徑的差分信號的差分相位調整。13.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：櫻井聰，
申請(專利權)人：德州儀器公司，
類型：發明
國別省市：美國;US