[發明專利]一種可編程電容基本電路單元以及基于該電路單元并聯和串聯的電容選調電路

有效

• 申請號: 202011098694.9
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112202420B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 高大偉;高娟;馬俊成;彭濤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學成都學院
• 主分類號: H03H11/40
• 分類號: H03H11/40
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種可編程電容基本電路單元以及基于該電路單元并聯和串聯的電容選調電路，所述可編程電容基本電路單元包括電容器，所述可編程電容基本電路單元還包括分別連接電容器兩級的多跟電容導通線以及設置于每根電容導通線上的導通開關電路，通過多個可編程電容基本電路單元之間電容導通線的連接與導通開關電路的通斷控制，實現不同電容值的接入選擇。本發明可實現對芯片內集成電容值的高精度可編程數字控制。相較于目前使用的可變電容組和可變電容應用，本發明的可編程電容陣列可提供的電容選擇更多、更能適用于深亞微米等高端應用場景。

技術領域

本發明涉及可變電容技術領域，尤其涉及一種可編程電容基本電路單元以及基于該電路單元并聯和串聯的電容選調電路。

背景技術

通常集成電路的電路設計都會涉及電容器件的廣泛使用，比如在壓控振蕩器中，電容電感構成的諧振回路作為諧振器會直接決定輸出振蕩信號與輸入電壓的控制關系；可控制大小的可變電容器或可變電容組可以很靈敏的控制電路的輸出振蕩信號范圍和線性度。但是目前所采用的電容組卻有占用面積大，精度差，無法數字控制的缺點。因此，如何提升可變電容組的空間利用率、精度及數字可控性，是一個亟需解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種可編程電容基本電路單元以及基于該電路單元并聯和串聯的電容選調電路，所述可編程電容基本電路單元包括電容器，所述可編程電容基本電路單元還包括分別連接電容器兩級的多跟電容導通線以及設置于每根電容導通線上的導通開關電路，通過多個可編程電容基本電路單元之間電容導通線的連接與導通開關電路的通斷控制，實現不同電容值的接入選擇。

所述多根電容導通線包括分別連接電容器一端的兩根導通線L1、L2和連接電容器另一端的兩根導通線L3、L4，用以實現多個可編程電容基本電路單元中電容器的串聯接入和并聯接入。

所述導通線L1上設置有導通開關電路K1，導通線L2上設置有導通開關電路K2，導通線L3上設置有導通開關電路K3，導通線L4上設置有導通開關電路K4，用以通過導通開關電路的組合控制實現不同連接方式與不同數量電容器的連接接入。

所述導通開關電路采用NMOS、PMOS或傳輸門中的一種或多種開關器件構成的開關電路。

所述導通開關電路K1和導通開關電路K2通過連接導通開關電路K1和導通開關電路K2的控制電壓源V1控制通斷；所述導通開關電路K3和導通開關電路K4通過連接導通開關電路K3和導通開關電路K4的控制電壓源V2控制通斷。

本發明提供了一種基于可編程電容基本電路單元串聯的電容選調電路，所述可編程電容選調電路包括N個可編程電容基本電路單元，N個可編程電容基本電路單元的導通線L3和導通線L1分別連接電容選調電路的等效電容兩端，其中：首部的可編程電容基本電路單元導通線L2和導通線L1相連，尾部的可編程電容基本電路單元的導通線L3與導通線L4相連，中部相鄰兩個可編程電容基本電路單元的導通線L4與導通線L2連接，通過控制N組導通線上的導通開關，實現不同電容值組合的接入。

本發明還提供了一種基于可編程電容基本電路單元并聯的電容選調電路，所述可編程電容選調電路包括N個可編程電容基本電路單元，N個可編程電容基本電路單元的導通線L3和導通線L1分別連接電容選調電路的等效電容兩端，其中：所有的可編程電容基本電路單元導通線L2相連，并且與所有可編程電容基本電路單元的導通線L4相連，通過控制N組導通線上的導通開關，實現不同電容值組合的接入。

本發明的有益效果在于：通過采用多個標準電容單元的串聯/或并聯的陣列組合控制，可實現對芯片內集成電容容值的高精度可編程數字控制。相較于目前使用的可變電容組和可變電容應用，本發明的可編程電容陣列可提供的電容選擇更多、更能適用于深亞微米等高端應用場景。

附圖說明

圖1是本發明標準電容單元示意圖；

圖2是四個標準電容單元串聯示意圖；