[發(fā)明專利]具有至少三個傳輸零點的器件和其中的帶通濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110229031.0
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102684633A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金俊德;蔡銘憲;葉子禎
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H03H7/12
• 分類號: H03H7/12
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有至少三個傳輸零點的器件和其中的帶通濾波器。

背景技術(shù)

濾波器為使在特定范圍內(nèi)的頻率通過(通帶)并且濾去(衰減)在該范圍以外的頻率(阻帶)的電路器件。作為頻率函數(shù)的衰減被稱為濾波器傳輸函數(shù)。帶通濾波器可以包括諧振電路，在某些配置中，該諧振電路確定濾波器傳輸函數(shù)的特征出現(xiàn)的頻率。傳輸函數(shù)可以以高于或者低于特定頻率所傳輸?shù)姆让黠@下降(稱為截止)為特征。該特征可以包括一個或者多個頻率，其中，傳輸高比例信號功率(峰值)或者傳輸特定低比例信號功率(零或者空值)。盡管通常將低點稱作零或者空值，但是傳輸功率在這些頻率處通常不為零，該頻率僅為衰減最大的頻率。

在一實例中，諸如包括無源電路元件的切比雪夫(Chebyshev)低通濾波器，基本形式可以具有一個LC諧振元件(僅具有一個電感器)，該諧振元件確定截止頻率，高于該截止頻率時信號功率衰減。另一實例為帶通濾波器，具有兩個生成隔離的傳輸零點的LC諧振器。例如，可以通過在序列(sequence)中提供高通和/或低通級(stage)來提供帶通或者帶阻濾波器拓撲，這是因為這些連接的級(stage)的濾波特征彼此疊加(即，相加(multiplied))。

雙諧振帶通濾波器可以在低頻處具有不良阻帶衰減。可以通過增加額外的濾波器級來改善這種性能，從而進一步衰減該阻帶或者可能改善在通帶和阻帶之間的截止銳利度。如果想得到額外傳輸零點以及其他特征和具有諧振元件的級，則需要更多電感器，占用額外物理面積。在這些實例和其他方法中，多個諧振元件(具有至少一個電感器和電容器)均有助于濾波器傳輸函數(shù)，但是會消耗電路的空間。

諧振電路有時稱為LC諧振器或儲能電路，可以包括根據(jù)不同配置串聯(lián)和/或并聯(lián)設(shè)置的電感器和電容器。例如，將諧振元件結(jié)合在梯形電路。可能利用具有截然不同的諧振頻率的多個功能組合元件。每個元件通常可能影響多方面，例如濾波器傳輸函數(shù)的特征的性質(zhì)(例如，峰值、空值、或者截止值)和該特征發(fā)生的截止頻率。每個諧振元件具有至少一個電感器。例如，如果以級聯(lián)方式來接連設(shè)置濾波器元件，則在確定級聯(lián)元件的傳輸函數(shù)時，將各個元件的傳輸函數(shù)相加。

在集成電路中，可以將基板上設(shè)置有螺旋圖案(諸如所謂的匹配線圈(Balun?coil)的螺旋圖案)的導體作為實現(xiàn)的電感器。然而，這種電感器占用位于電路上的相當大的物理面積，而空間非常寶貴。期望提供通過協(xié)作設(shè)置的多個諧振元件來確定帶通/帶阻函數(shù)，其中，獨立或級聯(lián)或者其他組合的諧振元件可以產(chǎn)生高通、低通、帶通、周期(例如，梳狀濾波器)和/或其他類似特征，但是與如果對于每個確定的諧振特征設(shè)置電感器，需要的空間相比較，能夠減小所需要的空間。為了使用較少集成電路空間達到良好阻帶衰減、銳利的截止等，期望提供具有多諧振和空值或者零的更復雜結(jié)構(gòu)。

業(yè)界急待通過使用最小化的電路面積允許具有多個截止頻率來改善傳統(tǒng)帶通濾波器設(shè)計得到改善的帶通濾波器設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種集成電路，包括：第一電容器和第二電容器，彼此并聯(lián)，其中，第一電容器和第二電容器包括輸入端；第三電容器，連接在第一電容器和第二電容器之間的第一電容器和第二電容器各自的輸入端處；以及至少兩個諧振器，與第一電容器和第二電容器并聯(lián)，其中，諧振器的至少一個部件以一距離彼此相鄰設(shè)置，使得諧振器的至少一個部件電磁耦合在一起，從而提供三(3)個傳輸零點。

其中，諧振器中的至少一個部件包括電感器，其中，電感器以一距離彼此相鄰設(shè)置，使得電感器電磁耦合在一起，從而提供三(3)個傳輸零點。

其中，至少兩個諧振器的電感器彼此距離大約100微米設(shè)置。

其中，至少兩個諧振器包括輸入端，其中，第三電容器連接在至少兩個諧振器之間的至少兩個諧振器各自的輸入端處。

該集成電路進一步包括：第四電容器和第五電容器，分別連接在至少兩個諧振器中的一個和第一電容器之間的至少兩個諧振器中的一個的輸入端和第一電容器的輸入端處、以及連接在至少兩個諧振器中的另一個和第二電容器之間的至少兩個諧振器中的另一個的輸入端和第二電容器的輸入端處。

其中，三個傳輸零點包括：相隔大約200MHz生成的第一傳輸零點和第二傳輸零點，以及距離第二傳輸零點大約一(1)GHz生成的第三傳輸零點。