專利名稱：一種寄生效應(yīng)低品質(zhì)因子高的改進(jìn)型開關(guān)電容結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及離散電容結(jié)構(gòu)，尤其指一種寄生效應(yīng)低、品質(zhì)因子高的改進(jìn)型開關(guān)電容結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在CMOS工藝中，開關(guān)電容結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于LC振蕩器的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。作為LC振蕩器諧振器的電容部分，開關(guān)電容對LC振蕩器的相位噪聲、調(diào)諧范圍以及功耗等關(guān)鍵性能指標(biāo)具有極其重要的影響作用。因此，電容可調(diào)范圍大，寄生效應(yīng)小以及品質(zhì)因子高的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)是LC振蕩器設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一。在集成電路中，對采用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的可變電容結(jié)構(gòu)主要有三種PN結(jié)電容，MOS管電容和等效開關(guān)電容。PN結(jié)電容作為可變電容時其缺點(diǎn)在于諧振電壓大時，PN結(jié)可能進(jìn)入正偏狀態(tài)，增大了漏電流，導(dǎo)致品質(zhì)因數(shù)下降，使得相位噪聲變差。MOS管電容是目前常用的可變電容，但是其實(shí)現(xiàn)電容可調(diào)范圍小，受工藝庫的制約。由于等效開關(guān)電容采用金屬電容和開關(guān)MOS管實(shí)現(xiàn)，不受工藝庫的制約，可以實(shí)現(xiàn)任意大小單位電容，而且電容可調(diào)范圍大，實(shí)現(xiàn)LC振蕩器頻率增益曲線線性度好，Kvco取值小，達(dá)到較好的相位噪聲性能。因此，等效開關(guān)電容在系統(tǒng)芯片中有著較好的應(yīng)用前景。
圖I給出了一種由NMOS開關(guān)管和金屬電容實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，其中NMOS管NI
為射頻開關(guān)管，柵極為開關(guān)控制信號D的輸入端，漏極連接金屬電容C的一端，電容的另一
端為輸出端OUT。當(dāng)開關(guān)控制信號D為低電平時，開關(guān)管NI不開啟，開關(guān)電容處于關(guān)閉狀
態(tài)，此時開關(guān)電容結(jié)構(gòu)的等效電路如圖3所不,其寄生電容可以表不為
權(quán)利要求
1.一種寄生效應(yīng)低、品質(zhì)因子高的改進(jìn)型開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一個 NMOS開關(guān)管(NI)、一個反相器(INV)、一個電阻(％)、一個電容(C)，所述NMOS開關(guān)管(NI)柵極為開關(guān)控制信號D的輸入端，漏極與電容(C)的一端連接，源極和襯底都接電源地(GND)，所述反相器(INV)的輸入為開關(guān)控制信號D的輸入端，輸出接電阻(Rtl)的一端，電阻(R0)的另一端接NMOS開關(guān)管的漏極，電容的另一端為開關(guān)電容的輸出端OUT。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的寄生效應(yīng)低品質(zhì)因子高的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，其特征在于電阻Rtl取值要在M Ω級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寄生效應(yīng)低、品質(zhì)因子高的改進(jìn)型開關(guān)電容結(jié)構(gòu)。相對于由一個NMOS管和一個電容實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，本開關(guān)電容結(jié)構(gòu)主要進(jìn)行了如下改進(jìn)將NMOS管的柵極電壓通過一個反相器和一個電阻連接到NMOS管的漏極，降低了開關(guān)管開啟時的等效寄生電阻，減小了開關(guān)管關(guān)閉時的等效寄生電容，優(yōu)化了NMOS開關(guān)管的開關(guān)特性。改進(jìn)后的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)具有寄生效應(yīng)低，品質(zhì)因子高以及有效容差大的特性。
文檔編號H03K17/687GK102916686SQ20121043367
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者郭斌 申請人:長沙景嘉微電子股份有限公司