DE102020123881A1 - Induktorentwurf mit niedrigem elektrischem störfeld - Google Patents

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Frank Y. Yuan
Xinbo He
Rajarshi Paul
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Abstract

Induktoren, die ein reduziertes elektrisches Störfeld erzeugen. Ein Beispiel kann einen Induktor bereitstellen, bei dem die Anschlüsse des Induktors an Positionen angeordnet sind, die das elektrische Störfeld reduzieren, indem die Signaltypen, die an den Anschlüssen des Induktors übertragen werden, bestimmt werden, und dann Orte für die Anschlüsse basierend auf dieser Bestimmung ausgewählt werden. Wenn zum Beispiel ein dynamisches Differentialsignal an den Induktor angelegt wird, können die Anschlüsse des Induktors nahe einer physischen Mitte des Induktors positioniert sein.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Die Anzahl der Typen von elektronischen Vorrichtungen, die im Handel erhältlich sind, hat in den vergangenen Jahren rasant zugenommen, und die Geschwindigkeit, mit der neue Vorrichtungen eingeführt werden, zeigt keine Anzeichen für einen Rückgang. Vorrichtungen wie Tablet-, Laptop-, Desktop- und All-in-one-Computer, Mobiltelefone, am Körper tragbare Rechenvorrichtungen, Speichervorrichtungen, tragbare Medienabspielgeräte, Navigationssysteme, Adapter, Monitore und andere sind allgegenwärtig geworden.
  • Die Funktionalität dieser Vorrichtungen hat gleichermaßen erheblich zugenommen. Dies hat wiederum zu einer gesteigerten Komplexität innerhalb dieser elektronischen Vorrichtungen geführt. Eine elektronische Vorrichtung kann nun einen bzw. eine oder mehrere Prozessoren, Funkvorrichtungen, Anzeigen und andere Komponenten einschließen.
  • Viele dieser Schaltungen können von einer oder mehreren Schaltreglerschaltungen gespeist werden. Zum Beispiel können Schaltregler eine Batteriespannung empfangen und die Batteriespannung auf eine Spannung erhöhen, die höher als die Batteriespannung ist. Diese höheren Spannungen können als Versorgungsspannungen für diese Schaltungen in einer elektronischen Vorrichtung verwendet werden.
  • Diese Schaltregler beruhen auf dem Prinzip, dass sich ein Strom in einem Induktor nicht augenblicklich ändert. Solch ein Induktorstrom kann verwendet werden, um einen Kondensator zu laden, wobei der geladene Kondensator dann eine Ausgangsversorgungsspannung bereitstellen kann, die höher als eine empfangene Eingangsbatteriespannung ist. Um dies zu erreichen, können die Anschlüsse des Induktors mit relativ großen Spannungshüben angesteuert werden, und diese Spannungshübe können relativ schnell sein.
  • Die Induktoren selbst können Spulen aus schleifenförmigem Draht sein. Diese Drähte können ungeschirmt sein. Die Kombination aus diesen ungeschirmten Drähten und großen, schnellen Stoßspannungen kann dazu führen, dass diese Schaltregler große elektrische Störfelder erzeugen.
  • Diese großen elektrischen Störfelder können mit anderen Schaltungen in der elektronischen Vorrichtung koppeln, wodurch ihre Leistung verschlechtert wird.
  • Infolgedessen müssen potenziell anfällige Schaltungen, die sich in der Nähe der Schaltregler befinden, verlegt werden. Alternativ kann es bedeuten, dass die Schaltregler, oder die Induktoren selbst, möglicherweise abgeschirmt werden müssen.
  • Daher werden Induktoren benötigt, die ein reduziertes elektrisches Störfeld erzeugen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Induktoren bereitstellen, die ein reduziertes elektrisches Störfeld erzeugen. Eine veranschaulichende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Induktor bereitstellen, bei dem Anschlüsse des Induktors an Positionen angeordnet sind, die das elektrische Störfeld reduzieren, indem die Signaltypen, die von den Anschlüssen des Induktors übermittelt werden, bestimmt werden und dann Orte für die Anschlüsse basierend auf dieser Bestimmung ausgewählt werden.
  • Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Induktoren bereitstellen, die aus schleifenförmigen Spulen oder einer Folge von Schleifen auf zwei Ebenen ausgebildet sein können. Das heißt, der Induktor kann aus zwei gestapelten Folgen von Schleifen ausgebildet sein, obwohl eine, drei, vier oder mehr als vier gestapelte Folgen von Schleifen verwendet werden können. Wenn zwei Folgen von Schleifen verwendet werden, kann ein Induktor innerste Schleifen in der Nähe einer physischen Mitte und äußerste Schleifen in der Nähe eines Umfangs des Induktors für jede Folge von Schleifen einschließen. Signale auf den innersten Schleifen in der Nähe der physischen Mitte des Induktors können durch die Folge von Schleifen des Induktors mindestens zu einem gewissen Teil von einer äußeren Schaltlogik isoliert sein. Dadurch wiederum können äußere Schaltungen näher an dem Induktor angeordnet werden, wodurch Platz in einer elektronischen Vorrichtung gespart wird. Signale auf den äußersten Schleifen werden auf diese Weise möglicherweise nicht abgeschirmt und können leichter mit einer äußeren Schaltlogik koppeln. Dementsprechend kann, wenn ein Anschluss eines Induktors ein großes, dynamisches (AC-) Signal überträgt, der Anschluss in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors angeordnet werden, um Kopplung zu reduzieren. Umgekehrt kann, wenn ein Anschluss ein ruhiges nichtdynamisches (DC-) Signal überträgt, der Anschluss auf einer äußersten Schleife des Induktors implementiert sein, um das Platinen-Routing zu vereinfachen.
  • Zum Beispiel kann in einer Schaltung, in der eine dynamische Differenzspannung an die Anschlüsse angelegt wird, der Signalpegel in der elektrischen Mitte des Induktors relativ ruhig und nichtdynamisch sein. Dementsprechend können für diese Schaltungskonfiguration die Anschlüsse des Induktors in einer physischen Mitte des Induktors implementiert werden, wobei die physische Mitte des Induktors eine geringere Kopplung mit nahe gelegenen Schaltungen bereitstellt. Dadurch kann die ruhige elektrische Mitte des Induktors an dem Umfang oder an einer äußersten Schleife des physischen Induktors liegen. Da die äußerste Schleife des Induktors effizienter mit benachbarten Schaltungen koppeln kann, kann das Aufweisen eines relativ ruhigen Signals auf einer äußersten Schleife die tatsächliche Kopplung an den benachbarten Schaltungen reduzieren.
  • In einer anderen Schaltungskonfiguration kann ein Signal über einen Induktor ein asymmetrisches Signal sein. Zum Beispiel kann ein erster Anschluss eines Induktors eine dynamische asymmetrische Eingabe empfangen, während ein zweiter Anschluss eines Induktors ein nichtdynamisches Signal übertragen kann. Als Reaktion darauf kann der erste Anschluss in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors angeordnet sein, um die Kopplung zu reduzieren. Der zweite Anschluss kann auf der äußersten Schleife des Induktors implementiert sein, da er nichtdynamisch ist und weniger Kopplung an nahe gelegenen Schaltungen erzeugen kann. Diese Platzierung des zweiten Anschlusses auf den äußersten Schleifen kann dazu beitragen, das Platinen-Routing zu vereinfachen.
  • In einer anderen Schaltungskonfiguration können beide Anschlüsse eines Induktors ein nichtdynamisches Signal übertragen. Infolgedessen können beide Anschlüsse auf einer äußersten Schleife des physischen Induktors implementiert sein, da Kopplung von den Anschlüssen wahrscheinlich kein Problem darstellt. Das Platzieren beider Anschlüsse auf einer äußersten Schleife kann das Platinen-Routing im Vergleich zu anderen Platzierungsoptionen vereinfachen.
  • In einer anderen Schaltungskonfiguration können beide Anschlüsse dynamische Signale übertragen, wobei es sich bei den dynamischen Signalen nicht um ein Differentialsignal handelt. In einer solchen Konfiguration kann der ruhigste elektrische Abschnitt des Induktors bestimmt werden. Der ruhigste elektrische Abschnitt kann dann als äußerste Schleife des Induktors implementiert werden. Die Anschlüsse können dann in geeigneter Weise positioniert werden. In einigen Fällen können die Anschlüsse in der physischen Mitte des Induktors angeordnet sein. Wenn sich jedoch der ruhigste elektrische Abschnitt nicht in der Nähe der elektrischen Mitte befindet, kann eine der zwei Folgen von Schleifen viel mehr Schleifen aufweisen als die andere, wodurch Platz verschwendet werden kann. Der für den Induktor benötigte Platz könnte reduziert werden, indem die Anschlüsse an eine physische Position entfernt von entweder der physischen Mitte des Induktors oder den äußersten Schleifen des Induktors verlegt werden.
  • In einigen Fällen ist der verrauschteste Abschnitt eines Induktors möglicherweise kein Anschluss. In einem solchen Fall kann es wünschenswert sein, dass der verrauschteste Teil des Induktors in der physischen Mitte des Induktors implementiert ist, um die durch die Schleifen des Induktors bereitgestellte Abschirmung zu nutzen. Dies kann wiederum bedeuten, dass die Anschlüsse möglicherweise am besten zwischen der physischen Mitte des Induktors und den äußersten Schleifen positioniert sind.
  • Diese Induktoren können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Zum Beispiel kann jede von zwei oder mehr Ebenen eine Folge von Spulen oder Schleifen einschließen, die als eine archimedische Spirale, ein Zweig einer fermatschen Spirale, eine Evolvente, eine Atzema-Spirale oder eine andere Art von Spirale oder Muster ausgebildet sind. In diesen oder anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Folge von Spulen oder Schleifen einer Helix, einer Conchospirale oder einer anderen Spirale oder einem anderen Muster folgen.
  • In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Induktoren durch Stanzen, Metall-Spritzguss, maschinelle Bearbeitung, Mikrobearbeitung, 3-D-Druck oder ein anderes Herstellungsverfahren gebildet werden. Sie können aus Edelstahl, Stahl, Kupfer, Kupfer-Titan, Phosphor-Bronze oder einem anderen Material oder einer Kombination von Materialien gebildet sein. Sie können mit Nickel, Gold oder einem anderen Material überzogen oder beschichtet sein.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Induktoren bereitstellen, die sich in verschiedenen Arten von Vorrichtungen, wie tragbaren Rechenvorrichtungen, Tablet-Computern, Desktop-Computern, Laptops, All-in-one-Computern, Mobiltelefonen, am Körper tragbaren Rechenvorrichtungen, Speichervorrichtungen, tragbaren Medienabspielgeräten, Navigationssystemen, Monitoren, Netzteilen, Adaptern, Fernbedienungsvorrichtungen, Ladegeräten und anderen Vorrichtungen befinden können. Diese Induktoren können unter Verwendung verschiedener Metallschichten auf einer integrierten Schaltung, in einem Keramikgehäuse oder auf andere Weise implementiert werden.
  • Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eines oder mehrere dieser und der anderen hierin beschriebenen Merkmale integrieren. Ein besseres Verständnis der Art und der Vorteile der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen gewonnen werden.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht einen Schaltregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Schaltlogik in 1 veranschaulicht;
    • 3 veranschaulicht einen Induktor, der in der Schaltlogik von 1 verwendet werden kann;
    • 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung des Induktors von 3;
    • 5 veranschaulicht einen anderen Induktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 6 veranschaulicht eine andere Reglerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 7 veranschaulicht einen Abwärtsregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 8 veranschaulicht einen anderen Induktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Entwerfen einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 10 ist ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrens zum Entwerfen einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 11 veranschaulicht einen anderen Schaltregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 12 veranschaulicht ein Paar von gekoppelten Induktoren, das in der Schaltlogik von 11 verwendet werden kann; und
    • 13 veranschaulicht ein anderes Paar von gekoppelten Induktoren, das in der Schaltlogik von 11 verwendet werden kann.
  • BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 veranschaulicht einen Schaltregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Darstellung ist, ebenso wie die anderen eingeschlossenen Darstellungen, zu Veranschaulichungszwecken gezeigt und schränkt weder die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch die Ansprüche ein.
  • Diese Darstellung veranschaulicht einen Einzelinduktor-Aufwärtsregler mit mehreren Ausgängen. An einer Source des Transistors M1 kann eine Stromversorgung VDD, die eine Batteriespannung sein kann, empfangen werden. Der Aufwärtsregler kann diese Spannung verstärken und geregelte Ausgänge VOUT1 und VOUT2 über den Kondensatoren C1 und C2 bereitstellen, wobei die Ausgangsspannung an VOUT1 höher als die Eingangsspannung VDD ist und die Ausgangsspannung an VOUT2 negativ und in der Größe höher als VDD sein kann. Die Eingangssignale VIN1, VIN2, VIN3 und VIN4 können von einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) des Aufwärtsreglers bereitgestellt werden.
  • Wie nachstehend gezeigt, können die Spannungen an den Knoten LN und LP dynamische Signale sein. Das heißt, diese Signale können relativ große Amplituden aufweisen und können relativ schnelle Flanken aufweisen. Wenn sie von den Anschlüssen 312 und 326 des Induktors L1 übertragen werden, könnten diese Spannungen ein relativ großes elektrisches Störfeld erzeugen. Nahe gelegene Schaltungen müssen möglicherweise von diesem Aufwärtsregler entfernt werden, um Signalkopplung zu reduzieren.
  • Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Induktoren bereitstellen, die ein niedriges elektrisches Störfeld erzeugen. Da das elektrische Feld reduziert wird, können nahe gelegene Schaltungen näher an den Induktor oder den Schaltregler verlegt werden, wodurch Platinenplatz gespart wird. Das heißt, obwohl Kopplung (die als Kopplungskoeffizient angesehen werden kann) verstärkt werden kann, indem nahe gelegene Schaltungen näher an den Induktor verlegt werden, kann die tatsächliche mit den nahe gelegenen Schaltungen gekoppelte Signalmenge durch Erzeugen eines niedrigeren elektrischen Störfelds mit dem Induktor reduziert oder aufrechterhalten werden.
  • Dementsprechend kann der Induktor L1 so angeordnet sein, dass er ein niedriges elektrisches Störfeld erzeugt. Zum Beispiel kann der Induktor L1 aus zwei Folgen von Spulen oder Schleifen 310 und 320 bestehen. Diese Folgen von Schleifen können durch die Ebenenübersetzung 330 in Reihe geschaltet sein. Die Folgen von Schleifen 310 und 320 können sich auf separaten Ebenen befinden und in einer gestapelten Konfiguration mindestens übereinander ausgerichtet sein. Signale in einer physischen Mitte des Induktors L1 können aufgrund von Abschirmeffekten der einzelnen Schleifen in den zwei Folgen von Schleifen 310 und 320 eine reduzierte Kopplung mit nahe gelegenen Schaltungen aufweisen. Umgekehrt können die äußersten Schleifen 318 und 328 (in 3 gezeigt) des Induktors L1 die größte Kopplung mit benachbarten Schaltungen aufweisen. Dementsprechend können die Anschlüsse 312 und 326, an denen große Spannungen vorhanden sind, in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors L1 implementiert sein, wo sie durch die Folgen von Schleifen 310 und 320 abgeschirmt werden können. Da die Signale an den Knoten LP und LP mindestens zu einem gewissen Teil differenziell sind, kann die elektrische Mitte des Induktors L1 relativ ruhig und nichtdynamisch sein. Dementsprechend kann die elektrische Mitte des Induktors L1 als die äußeren oder äußersten Schleifen 318 und 328 der Folge von Schleifen 310 und 320 implementiert werden, um die tatsächliche Signalkopplung zwischen dem Induktor L1 und der nahe gelegenen Schaltlogik zu reduzieren. Dies kann ermöglichen, dass Schaltungen (nicht gezeigt) näher an dem Induktor L1 positioniert werden können, wodurch Platz in einer elektronischen Vorrichtung gespart wird.
  • 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Schaltlogik in 1 veranschaulicht. Zum Zeitpunkt T0 kann das Eingangssignal VIN1 niedrig werden, wodurch der p-Kanal-Transistor M1 eingeschaltet und der Induktorknoten LN mit VDD verbunden wird. Das Eingangssignal VIN2 kann hoch sein, wodurch der n-Kanal-Transistor M2 eingeschaltet und der Knoten LP mit Masse gekoppelt wird. Dementsprechend kann ein Strom IL durch den Induktor L1 fließen. Zum Zeitpunkt T1 kann der Induktorstrom IL einen gewünschten Pegel erreichen und VIN2 kann niedrig angesteuert werden, wodurch der Transistor M2 ausgeschaltet wird. Das Eingangssignal VIN3 kann hoch werden und den Transistor M3 einschalten, wodurch der Knoten LP mit dem Ausgang VOUT1 gekoppelt wird. Der Strom IL kann weiterhin durch den Induktor L1 und in den Ausgang VOUT1 fließen, wodurch der Ausgangskondensator C1 geladen wird. Zum Zeitpunkt T2 kann der Induktorstrom IL zu null zurückkehren.
  • Zum Zeitpunkt T3 kann das Eingangssignal VIN2 wieder hoch werden, wodurch der Transistor M2 erneut eingeschaltet und der Knoten LP an Masse gelegt wird. Wieder kann Strom durch den Induktor L1 fließen, wobei zum Zeitpunkt T4 ein Spitzenwert erreicht wird. Zum Zeitpunkt T4 kann VIN4 hoch werden, wodurch der Transistor M4 eingeschaltet und der Knoten LN mit VOUT2 verbunden wird. VOUT2 kann eine negative Spannung sein, die eine Größe aufweisen kann, welche die Batterie- oder Stromversorgungsspannung VDD übersteigt. Zum Zeitpunkt T5 kann VIN4 niedrig angesteuert werden, wodurch der Knoten LN von VOUT2 getrennt wird, sodass die Spannung an dem Knoten LN durch den Induktor L1 und den Transistor M2 zur Masse zurückkehrt.
  • Der Spannungshub an den Knoten LN und LP und den Anschlüssen 312 und 326 des Induktors L1 kann so groß sein wie die Differenz zwischen der Batteriespannung VDD und der Ausgangsspannung VOUT2. In einem Beispiel kann die Batteriespannung oder VDD 3 V betragen, die geregelte Ausgangsspannung VOUT1 kann 5 V betragen, und die geregelte Spannung VOUT2 kann -5 V betragen. Dementsprechend können die Spannungsausschläge an den Induktorknoten LP und LN bis zu 8 V groß sein. Der Spannungshub in der elektrischen Mitte des Induktors L1 kann die Hälfte dieser Spannungsdifferenz betragen, was bedeutet, dass die Größe der Spannungsausschläge in der elektrischen Mitte des Induktors L1 nur 4 Volt betragen könnte. Außerdem kann die Änderungsrate der Spannungsausschläge (Anstiegsgeschwindigkeit) in der elektrischen Mitte des Induktors L1 ebenfalls niedriger sein. Dementsprechend kann, wenn die elektrische Mitte als die äußersten Schleifen des Induktors L1 implementiert ist, ein Induktor L1 mit einem reduzierten elektrischen Störfeld bereitgestellt werden.
  • 3 veranschaulicht den Induktor, der in der Schaltlogik von 1 verwendet wird. Der Induktor L1 kann den ersten Anschluss 312 einschließen. Der erste Anschluss 312 kann mit einem ersten Ende 314 einer ersten Folge von Schleifen 310 gekoppelt sein. Die erste Folge von Schleifen 310 kann in einer archimedischen Spirale angeordnet sein. Ein zweites Ende 316 der ersten Folge von Schleifen 310 kann mit der Ebenenübersetzung 330 koppeln. Die Ebenenübersetzung 330 kann auch mit einem ersten Ende 322 der zweiten Folge von Schleifen 320 koppeln. Die zweite Folge von Schleifen 320 kann in einer archimedischen Spirale angeordnet sein. Ein zweiter Anschluss 326 kann mit einem zweiten Ende 324 der ersten Folge von Schleifen 320 koppeln. Die erste Folge von Schleifen 310 und die zweite Folge von Schleifen 320 können auf ihren eigenen Ebenen liegen. Die erste Folge von Schleifen 310 und die zweite Folge von Schleifen 320 können die gleiche Anzahl von Schleifen einschließen. Die erste Folge von Schleifen 310 und die zweite Folge von Schleifen 320 können eine unterschiedliche Anzahl von Schleifen einschließen. Die äußersten Schleifen 318 und 328 und die Ebenenübersetzung 330 können der elektrischen Mitte des Induktors L1 entsprechen. Wenn ein Differenzsignal von den Anschlüssen 312 und 326 übertragen wird, können die äußersten Schleifen 318 und 328 relativ ruhig und nichtdynamisch sein. Diese Anordnung kann die tatsächliche Signalkopplung zwischen dem Induktor L1 und einer nahe gelegenen Schaltlogik reduzieren, da der Signalpegel auf diesen äußersten Schleifen hauptsächlich die Kopplung von dem Induktor L1 zu benachbarten Schaltungen bestimmt.
  • Der Induktor L1 in 3 kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Zum Beispiel kann jede von zwei oder mehr Ebenen eine Folge von Spulen oder Schleifen einschließen, die als eine archimedische Spirale, ein Zweig einer Fermatschen Spirale, eine Evolvente, eine Atzema-Spirale oder eine andere Art von Spirale oder Muster ausgebildet sind. In diesen oder anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Folge von Spulen oder Schleifen einer Helix, einer Conchospirale oder einer anderen Spirale oder einem anderen Muster folgen. (Eine Helixspirale ist in 12 gezeigt.) Ein Beispiel, in dem eine archimedische Spirale verwendet wird, ist in der folgenden Figur gezeigt.
  • 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung des Induktors von 3. In diesem Beispiel können eine erste Folge von Schleifen 310 und eine zweite Folge von Schleifen 320 auf einer einzigen Schicht gebildet werden. Die Anschlüsse 312 und 326 können ebenfalls gebildet werden. Die resultierende Struktur kann an der Linie 400 derart gefaltet werden, dass die zweite Folge von Schleifen 320 über der ersten Folge von Schleifen 310 angeordnet ist. Der Anschluss 312 kann durch die erste Folge von Schleifen 310 verlaufen und kann an einer Unterseite des Induktors L1 verfügbar sein. Die Anschlüsse 312 und 326 können an einer Unterseite des Induktors L1 verfügbar sein und können Durchgangslochkontakte oder oberflächenmontierte Kontakte sein. Diese Kontakte können mit entsprechenden Kontakten auf einer Platine oder einem anderen geeigneten Substrat (nicht gezeigt) verlötet werden.
  • In einigen Fällen befindet sich der ruhigste Abschnitt eines Induktors möglicherweise nicht an oder in der Nähe einer elektrischen Mitte des Induktors. Zum Beispiel kann der ruhigste Abschnitt des Induktors erheblich näher an einem Anschluss oder einem anderen des Induktors liegen. In einem solchen Fall kann es trotzdem wünschenswert sein, dass der ruhigste Abschnitt des Induktors als eine äußerste Schleife implementiert ist. Wenn sich jedoch beide Anschlüsse in einer physischen Mitte des Induktors befinden, kann eine Folge von Schleifen eine größere Anzahl von Schleifen einschließen als die andere. Dies kann hinsichtlich des von dem Induktor in Anspruch genommenen Platzes ineffizient sein. Dementsprechend können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Induktoren bereitstellen, bei denen die Anschlüsse zwischen der physischen Mitte des Induktors und den äußersten Schleifen angeordnet sind.
  • In einigen Fällen ist der verrauschteste Abschnitt eines Induktors möglicherweise kein Anschluss. In einem solchen Fall kann es wünschenswert sein, dass der verrauschteste Teil des Induktors in der physischen Mitte des Induktors implementiert ist, um die durch die Schleifen des Induktors bereitgestellte Abschirmung zu nutzen. Dies kann wiederum bedeuten, dass die Anschlüsse möglicherweise am besten zwischen der physischen Mitte des Induktors und den äußersten Schleifen positioniert sind. Ein Beispiel ist in der folgenden Darstellung gezeigt.
  • 5 veranschaulicht einen anderen Induktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann der Ort des ruhigsten Signalpegels in dem Induktor näher an einem Anschluss (536) als an dem anderen (512) liegen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung könnten alle Schleifen von dem Anschluss 512 zu dem Ort des ruhigsten Signalpegels auf einer ersten Ebene angeordnet sein und alle Schleifen von dem Ort des ruhigsten Signalpegels zu dem Anschluss 536 könnten auf einer zweiten Ebene angeordnet sein. In einer solchen Anordnung könnte die Anzahl von Schleifen auf der ersten Ebene größer sein als die Anzahl von Schleifen auf der zweiten Ebene. Stattdessen könnten einige der Schleifen von dem Anschluss 512 zu dem Ort des ruhigsten Signalpegels auf der zweiten Ebene angeordnet sein.
  • In diesem Beispiel kann der Induktor L1 eine erste Folge von Schleifen 510, eine zweite Folge von Schleifen 520 und eine dritte Folge von Schleifen 530 einschließen. Der Induktor L1 kann äußerste Schleifen 528 und 538 aufweisen. Ein erster Anschluss 512 kann mit einem ersten Ende 514 der ersten Folge von Schleifen 510 verbunden sein. Ein zweites Ende 516 der ersten Folge von Schleifen 510 kann an einer ersten Ebenenübersetzung 540 angebracht sein. Die zweite Folge von Schleifen 520 kann ein erstes Ende 522 einschließen, das mit der ersten Ebenenübersetzung 540 koppeln kann. Die zweite Folge von Schleifen 520 kann an einem zweiten Ende 524 enden, das mit einer zweiten Ebenenübersetzung 550 gekoppelt sein kann. Die zweite Ebenenübersetzung 550 kann mit einem ersten Ende 532 der dritten Folge von Schleifen 530 koppeln. Die dritte Folge von Schleifen 530 kann an einem zweiten Ende 534 enden, das mit dem zweiten Anschluss 536 verbunden sein kann. Die erste Folge von Schleifen 510, die zweite Folge von Schleifen 520 und die dritte Folge von Schleifen 530 können als archimedische Spiralen angeordnet sein. Dieser Induktor L1 ist in der folgenden Figur im Kontext eines Aufwärtsreglers gezeigt.
  • 6 veranschaulicht eine andere elektronische Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Betrieb dieser Schaltung kann gleich oder ähnlich der in 1 gezeigten Schaltung sein. In diesem Beispiel kann der Induktor L1 aus drei Folgen von Schleifen 510, 520 und 530 bestehen. Die Knoten LN und LP können mit den Anschlüssen 512 und 536 des Induktors L1 verbunden sein, was als Verbindungen zu mittleren Schleifen in einer Schicht des Induktors L1 implementiert sein kann. Der ruhigste Abschnitt des Induktors L1 kann elektrisch näher an dem Anschluss 536 liegen als an dem Anschluss 512. Dementsprechend kann dieser ruhige Abschnitt physisch als die äußersten Schleifen 528 der zweiten Folge von Schleifen 520 und die äußersten Schleifen 538 der dritten Folge von Schleifen 530 implementiert sein, wie in 5 gezeigt.
  • In noch anderen Schaltungskonfigurationen kann an einem Anschluss eines Induktors ein großes Signal vorliegen, während ein anderer Anschluss relativ ruhig sein kann. Ein Beispiel ist in der folgenden Darstellung gezeigt.
  • 7 veranschaulicht einen Abwärtsregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel können die Transistoren M1 und M2 Eingangsspannungen VIN1 und VIN2 empfangen und können den Induktor L1 ansteuern. Strom durch den Induktor L1 kann den Kondensator C1 laden und eine Ausgangsspannung VOUT bereitstellen. In diesem Beispiel kann der Knoten LN ein relativ dynamisches Signal übertragen, während der Knoten LP ein relativ ruhiges oder nichtdynamisches Signal übertragen kann. Dementsprechend kann der Anschluss 812 auf einer inneren Schleife des Induktors L1 implementiert sein, während der Anschluss 816 als äußerste Schleife 818 (in 8 gezeigt) der Folge von Schleifen 810 implementiert sein kann. Ein Beispiel eines solchen Induktors ist in der folgenden Figur gezeigt.
  • 8 veranschaulicht einen anderen Induktor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Induktor L1 kann einen ersten Anschluss 812 einschließen, der mit einem ersten Ende 814 einer ersten Folge von Schleifen 810 verbunden ist. Die erste Folge von Schleifen 810 kann eine äußerste Schleife 818 aufweisen, die an einem zweiten Ende 815 mit dem Anschluss 816 gekoppelt sein kann.
  • Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Verfahren zum Auswählen einer geeigneten Induktorstruktur für unterschiedliche Schaltungstopologien bereitstellen. Beispiele sind in den folgenden Figuren dargestellt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Entwerfen einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Vorgang 910 kann ein erster Signaltyp zur Übertragung durch einen ersten Anschluss eines Induktors bestimmt werden. In Vorgang 920 kann bestimmt werden, ob das erste Signal ein dynamisches Signal ist. Falls dies der Fall ist, kann in Vorgang 930 der erste Anschluss auf der inneren Schleife in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors platziert werden. Falls das erste Signal kein dynamisches Signal ist, kann in Vorgang 940 der erste Anschluss auf einer äußersten Schleife des Induktors platziert werden. Das Platzieren eines Anschlusses an einer inneren Schleife eines Induktors, um zur Reduzierung von Rauschen beizutragen, kann das Leiten von Signalen auf einer Platine (nicht gezeigt) komplizierter machen.
  • In Vorgang 950 kann ein zweiter Signaltyp zur Übertragung durch einen zweiten Anschluss des Induktors bestimmt werden. In Vorgang 960 kann bestimmt werden, ob das zweite Signal ein dynamisches Signal ist. Falls dies der Fall ist, kann in Vorgang 970 der zweite Anschluss auf der inneren Schleife in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors platziert werden. Falls das zweite Signal kein dynamisches Signal ist, kann in Vorgang 980 der zweite Anschluss auf einer äußersten Schleife des Induktors platziert werden.
  • In diesem Beispiel können Anschlüsse eines Induktors in Abhängigkeit von einem Signaltyp, den sie übermitteln, auf der inneren Schleife oder auf einer äußersten Schleife platziert werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein elektrischer Abschnitt eines Induktors mit einem minimalen Betrag an Signalamplitude identifiziert werden. Dieser elektrische Abschnitt des Induktors kann dann einer äußersten Schleife des Induktors zugeordnet werden und die Anschlüsse können so angeordnet werden, dass die gesamte Induktorgröße reduziert wird. Die Gesamtzahl an Schleifen in dieser und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann durch den gewünschten induktiven Wert sowie die Eigenschaften und Abstände der verwendeten Materialien bestimmt werden. Ein Beispiel ist in der folgenden Darstellung gezeigt.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines anderen Verfahrens zum Entwerfen einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein erstes Signal zur Übertragung durch einen ersten Anschluss des Induktors kann in Vorgang 1010 bestimmt werden. Ein zweites Signal zur Übertragung durch einen zweiten Anschluss des Induktors kann in Vorgang 1020 bestimmt werden. Ein elektrischer Ort in dem Induktor, der das niedrigste elektrische Feld aufweist, kann in Vorgang 1030 bestimmt werden. Dieser elektrische Ort kann auf einer physischen äußersten Schleife oder auf physischen äußersten Schleifen des Induktors platziert sein. Der erste Anschluss und der zweite Anschluss können dann nach Bedarf platziert werden.
  • 11 veranschaulicht einen anderen Schaltregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel zeigt einen Mehrphasen-Abwärtswandler, der gekoppelte Induktoren L1 und L2 einschließt. Dieser Wandler kann zwei Paare von Treibertransistoren einschließen, die jeweils mit einem Induktor gekoppelt sind, der einem Ausgangskondensator C1 einen Ladestrom bereitstellt, um eine Ausgangsspannung VOUT zu erzeugen. Insbesondere kann eine Stromversorgung VDD, die eine Batteriespannung sein kann, an einer Source des Transistors M1 empfangen werden. Ein Drain von M1 kann mit dem Knoten LN1 verbunden sein, der mit dem Anschluss 1110 des Induktors L1 verbunden sein kann. Der Transistor M2 kann zwischen den Knoten LN1 und Masse geschaltet sein.
    Ein Gate des Transistors M1 kann ein Steuersignal VIN1 empfangen, während ein Gate des Transistors M2 ein Steuersignal VIN2 empfangen kann. Die Steuersignale VIN1 und VIN2 können nicht überlappende pulsweitenmodulierte Signale sein und können von einer Steuerschaltungsanordnung (nicht gezeigt) für den Wandler erzeugt werden. Die Stromversorgung VDD kann auch an einer Source des Transistors M3 empfangen werden.
    Ein Drain von M3 kann mit dem Knoten LN2 verbunden sein, der mit dem Anschluss 1114 des Induktors L2 verbunden sein kann. Der Transistor M4 kann zwischen den Knoten LN2 und Masse geschaltet sein. Ein Gate des Transistors M3 kann ein Steuersignal VIN3 empfangen, während ein Gate des Transistors M4 ein Steuersignal VIN4 empfangen kann.
    Die Steuersignale VIN3 und VIN4 können nicht überlappende pulsweitenmodulierte Signale sein und können von einer Steuerschaltlogik (nicht gezeigt) für den Wandler erzeugt werden.
  • Der zweite Anschluss 1112 des Induktors L1 kann den Strom IL1 in den Kondensator C1 bereitstellen und der zweite Anschluss 1116 des Induktors L2 kann den Strom IL2 in den Kondensator C1 bereitstellen, um die Ausgangsspannung VOUT zu erzeugen. Die gekoppelten Induktoren können nahe beieinander derart angeordnet sein, dass ein Strom IL1 in Induktor L1 ein elektrisches Feld erzeugt, das mit dem Induktor L2 koppelt, während ein Strom IL2 in dem Induktor L2 ein elektrisches Feld erzeugt, das mit dem Induktor L1 koppelt. Bedauerlicherweise können die von den Induktoren L1 und L2 erzeugten elektrischen Felder auch mit nahe gelegenen Schaltungen koppeln.
    Dementsprechend können die Ströme IL1 und IL2 in den Induktoren L1 und L2 in entgegengesetzten Richtungen derart erzeugt werden, dass ihre elektrischen Felder dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben. Die von den Strömen IL1 und IL2 erzeugten elektrischen Felder können daher dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben, wodurch das elektrische Feld reduziert wird, das von diesem Wandler oder von einer anderen Schaltung, die diese Induktoren verwendet, erzeugt wird. Diese Aufhebung oder
    Reduzierung kann auch dazu beitragen, den Sättigungspegel in den Kernen der Induktoren L1 und L2 zu reduzieren, wodurch ein Derating der Induktoren L1 und L2 vermieden wird, das ansonsten ihre Impedanz bei hohen Strompegeln erhöhen könnte.
  • Bei dieser Schaltungskonfiguration können die Knoten LN1 und LN2 dynamische Signale empfangen, während der gemeinsame Knoten LP relativ ruhig oder nichtdynamisch sein kann. Wie zuvor kann der Anschluss 1110 des Induktors L1, der verbunden ist, um das dynamische Signal an dem Knoten LN1 zu empfangen, in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors L1 platziert sein. In ähnlicher Weise kann der Anschluss 1114 des Induktors L2, der verbunden ist, um das dynamische Signal an dem Knoten LN2 zu empfangen, in der Nähe einer physischen Mitte des Induktors L2 platziert sein. Der Anschluss 1112 des Induktors L1, der verbunden ist, um das nichtdynamische Signal an dem Knoten LP bereitzustellen, kann sich entweder in einer physischen Mitte oder an einem äußeren Rand oder einer äußeren Schleife des Induktors L1 befinden. In ähnlicher Weise kann sich der Anschluss 1116 des Induktors L2, der verbunden ist, um das nichtdynamische Signal an dem Knoten LP bereitzustellen, entweder in einer physischen Mitte oder an einem äußeren Rand oder einer äußeren Schleife des Induktors L2 befinden.
  • Die Induktoren L1 und L2 können in verschiedenen Konfigurationen angeordnet sein. Zum Beispiel können sie jeweils eine Folge von Spulen oder Schleifen sein, wobei jede Spule oder Schleife über (oder unter) ihrer Vorgängerin gestapelt ist. Sie können auch Folgen von Spulen oder Schleifen auf zwei oder mehr Ebenen sein, wie die in den 3 und 5 gezeigten Beispiele. Beispiele sind in den folgenden Figuren dargestellt.
  • 12 veranschaulicht gekoppelte Induktoren, die in der Schaltlogik von 11 verwendet werden können. Der Induktor L1 kann eine Folge von Schleifen 1210 einschließen, wobei jede Schleife 1210 über (oder unter) ihrer Vorgängerin gestapelt ist. Der Induktor L2 kann eine Folge von Schleifen 1220 einschließen, wobei jede Schleife 1220 über (oder unter) ihrer Vorgängerin gestapelt ist. Die erste Folge von Schleifen 1210 und die zweite Folge von Schleifen 1220 können jeweils einer Helix, einer Conchospirale oder einer anderen Spirale oder einem anderen Muster folgen. Anschluss 1110 kann durch die Mitte der Schleifen 1210 und 1220 verlaufen. Die Anschlüsse 1112 und 1116 können durch die Mitte der Schleifen 1220 verlaufen. In diesem Beispiel kann der Strom IL1 in dem Induktor L1 von dem Anschluss 1110 zu dem Anschluss 1112 fließen. Strom IL1 kann im Uhrzeigersinn durch die Schleifen 1210 fließen, wie gezeigt. Strom IL2 kann von dem Anschluss 1114 zu dem Anschluss 1116 fließen. Strom IL2 kann entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Schleifen 1220 fließen, wie gezeigt. Die von den Strömen IL1 und IL2 erzeugten elektrischen Felder können daher dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben, wodurch das elektrische Feld reduziert wird, das von dem Wandler in 11 oder von einer anderen Schaltung, die diese Induktoren verwendet, erzeugt wird. Diese Aufhebung oder Reduzierung kann auch dazu beitragen, den Sättigungspegel in den Kernen der Induktoren L1 und L2 zu reduzieren, wodurch ein Derating der Induktoren L1 und L2 vermieden wird, das ansonsten ihre Impedanz bei hohen Strompegeln erhöhen könnte.
  • 13 veranschaulicht ein anderes Paar von gekoppelten Induktoren, das in der Schaltlogik von 11 verwendet werden kann. Der Induktor L1 kann eine Folge von Schleifen 1310 auf zwei oder mehr Ebenen sein. Der Induktor L2 kann eine Folge von Schleifen 1320 auf zwei oder mehr Ebenen sein. Diese Schleifen 1310 und Schleifen 1320 können jeweils eine archimedische Spirale, einen Zweig einer fermatschen Spirale, eine Evolvente, eine Atzema-Spirale oder eine andere Art von Spirale bilden. Der Anschluss 1110 kann durch die Mitte der Schleifen 1310 und 1320 verlaufen. Die Anschlüsse 1112 und 1116 können durch die Mitte der Schleifen 1320 verlaufen. In diesem Beispiel kann der Strom IL1 in dem Induktor L1 von dem Anschluss 1110 zu dem Anschluss 1112 fließen. Strom IL1 kann im Uhrzeigersinn durch die Schleifen 1310 fließen, wie gezeigt. Strom IL2 kann von dem Anschluss 1114 zu dem Anschluss 1116 fließen. Strom IL2 kann entgegen dem Uhrzeigersinn durch die Schleifen 1320 fließen, wie gezeigt. Die von den Strömen IL1 und IL2 erzeugten elektrischen Felder können daher dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben, wodurch das elektrische Feld reduziert wird, das von dem Wandler in 11 oder von einer anderen Schaltung, die diese Induktoren verwendet, erzeugt wird. Diese Aufhebung oder Reduzierung kann auch dazu beitragen, den Sättigungspegel in den Kernen der Induktoren L1 und L2 zu reduzieren, wodurch ein Derating der Induktoren L1 und L2 vermieden wird, das ansonsten ihre Impedanz bei hohen Strompegeln erhöhen könnte.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Induktoren bereitstellen, die sich in verschiedenen Arten von Vorrichtungen, wie tragbaren Rechenvorrichtungen, Tablet-Computern, Desktop-Computern, Laptops, All-in-one-Computern, Mobiltelefonen, am Körper tragbaren Rechenvorrichtungen, Speichervorrichtungen, tragbaren Medienabspielgeräten, Navigationssystemen, Monitoren, Netzteilen, Adaptern, Fernbedienungsvorrichtungen, Ladegeräten und anderen Vorrichtungen befinden können. Diese Induktoren können unter Verwendung verschiedener Metallschichten auf einer integrierten Schaltung, in einem Keramikgehäuse oder auf andere Weise implementiert werden.
  • Die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie ist weder als erschöpfend noch die Erfindung auf die beschriebene genaue Form beschränkend beabsichtigt, und im Lichte der vorstehenden Lehre sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgesucht und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen am besten zu erklären und es dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für den betrachteten besonderen Gebrauch geeignet sind, am besten zu verwenden. Es ist somit ersichtlich, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Umfangs der folgenden Patentansprüche abdecken soll.

Claims (20)

  1. Induktives Element, umfassend: einen ersten Anschluss; eine erste Folge von Schleifen, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist, und schleifenförmig derart nach außen zu einem zweiten Ende verläuft, dass der erste Anschluss innerhalb der ersten Folge von Schleifen angeordnet ist, eine Ebenenübersetzung, die mit dem zweiten Ende der ersten Folge von Schleifen gekoppelt ist; eine zweite Folge von Schleifen, die unter der ersten Folge von Schleifen angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das mit der Ebenenübersetzung gekoppelt ist, und schleifenförmig nach innen zu einem zweiten Ende verläuft; und einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Ende der zweiten Folge von Schleifen derart gekoppelt ist, dass der zweite Anschluss innerhalb der zweiten Folge von Schleifen angeordnet ist.
  2. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei der erste Anschluss ferner innerhalb der zweiten Folge von Schleifen angeordnet ist.
  3. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei die erste Folge von Schleifen auf einer ersten physischen Schicht angeordnet ist und die zweite Folge von Schleifen auf einer zweiten physischen Schicht angeordnet ist.
  4. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei die erste Folge von Schleifen und die zweite Folge von Schleifen eine gleiche Anzahl von Schleifen umfassen.
  5. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei die erste Folge von Schleifen und die zweite Folge von Schleifen eine unterschiedliche Anzahl von Schleifen umfassen.
  6. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei sich der erste Anschluss und der zweite Anschluss zu einer Unterseite des induktiven Elements erstrecken, an der sie Durchgangsloch-Kontaktabschnitte bilden.
  7. Induktives Element nach Anspruch 1, wobei sich der erste Anschluss und der zweite Anschluss zu einer Unterseite des induktiven Elements erstrecken, an der sie oberflächenmontierte Kontaktabschnitte bilden.
  8. Elektronisches System, umfassend einen Schaltregler, wobei der Schaltregler umfasst: ein induktives Element mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss und der zweite Anschluss physisch an Innenrändern des induktiven Elements angeordnet sind; einen ersten Leistungstransistor mit einem Drain, der mit dem ersten Anschluss des induktiven Elements gekoppelt ist, einer Source, die mit einer Stromversorgung gekoppelt ist, und einem Gate, das zum Empfangen eines ersten Signals gekoppelt ist; einen zweiten Leistungstransistor mit einem Drain, der mit dem ersten Anschluss des induktiven Elements gekoppelt ist, einer Source, die mit einem ersten Spannungsausgang gekoppelt ist, und einem Gate, das zum Empfangen eines zweiten Signals gekoppelt ist; einen dritten Leistungstransistor mit einem Drain, der mit dem zweiten Anschluss des induktiven Elements gekoppelt ist, einer Source, die mit Masse gekoppelt ist, und einem Gate, das zum Empfangen eines dritten Signals gekoppelt ist; und einen vierten Leistungstransistor mit einer Source, die mit dem zweiten Anschluss des induktiven Elements gekoppelt ist, einem Drain, der mit einem zweiten Spannungsausgang des Schaltreglers gekoppelt ist, und einem Gate, das zum Empfangen eines vierten Signals gekoppelt ist.
  9. Elektronisches System nach Anspruch 8, wobei der Schaltregler ein Einzelinduktorregler mit mehreren Ausgängen ist.
  10. Elektronisches System nach Anspruch 9, wobei das induktive Element umfasst: einen ersten Anschluss; eine erste Folge von Schleifen, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist, und schleifenförmig derart nach außen zu einem zweiten Ende verläuft, dass der erste Anschluss innerhalb der ersten Folge von Schleifen angeordnet ist, eine Ebenenübersetzung, die mit dem zweiten Ende der ersten Folge von Schleifen gekoppelt ist; eine zweite Folge von Schleifen, die unter der ersten Folge von Schleifen angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das mit der Ebenenübersetzung gekoppelt ist, und schleifenförmig nach innen zu einem zweiten Ende verläuft; und einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Ende der zweiten Folge von Schleifen derart gekoppelt ist, dass der zweite Anschluss innerhalb der zweiten Folge von Schleifen angeordnet ist.
  11. Induktives Element nach Anspruch 10, wobei die erste Folge von Schleifen auf einer ersten physischen Schicht angeordnet ist und die zweite Folge von Schleifen auf einer zweiten physischen Schicht angeordnet ist.
  12. Induktives Element nach Anspruch 10, wobei die erste Folge von Schleifen und die zweite Folge von Schleifen eine gleiche Anzahl von Schleifen umfassen.
  13. Induktives Element nach Anspruch 10, wobei die erste Folge von Schleifen und die zweite Folge von Schleifen eine unterschiedliche Anzahl von Schleifen umfassen.
  14. Elektronisches System nach Anspruch 9, wobei das induktive Element umfasst: einen ersten Anschluss; eine erste Folge von Schleifen, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist, und schleifenförmig derart nach innen zu einem zweiten Ende verläuft, dass der erste Anschluss außerhalb der ersten Folge von Schleifen angeordnet wird, eine erste Ebenenübersetzung, die mit dem zweiten Ende der ersten Folge von Schleifen gekoppelt ist; eine zweite Folge von Schleifen, die oberhalb der ersten Folge von Schleifen angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das mit der ersten Ebenenübersetzung gekoppelt ist, und schleifenförmig nach außen zu einem zweiten Ende verläuft; eine zweite Ebenenübersetzung, die mit dem zweiten Ende der zweiten Folge von Schleifen gekoppelt ist; eine dritte Folge von Schleifen, die unterhalb der zweiten Folge von Schleifen angeordnet ist und ein erstes Ende aufweist, das mit der zweiten Ebenenübersetzung gekoppelt ist, und schleifenförmig nach innen zu einem zweiten Ende verläuft; und einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Ende der dritten Folge von Schleifen derart gekoppelt ist, dass der zweite Anschluss innerhalb der dritten Folge von Schleifen angeordnet ist.
  15. Induktives Element nach Anspruch 14, wobei der erste und der zweite Anschluss zwischen der ersten Folge von Schleifen und der dritten Folge von Schleifen angeordnet sind.
  16. Induktives Element nach Anspruch 15, wobei die erste Folge von Schleifen und die dritte Folge von Schleifen auf einer gleichen Ebene angeordnet sind.
  17. Induktives Element nach Anspruch 16, wobei die erste Folge von Schleifen und die dritte Folge von Schleifen eine erste Anzahl von Schleifen umfassen, die zweite Folge von Schleifen eine zweite Anzahl von Schleifen umfasst, und wobei die erste Anzahl von Schleifen und die zweite Anzahl von Schleifen gleich sind.
  18. Induktives Element nach Anspruch 16, wobei die erste Folge von Schleifen und die dritte Folge von Schleifen eine erste Anzahl von Schleifen umfassen, die zweite Folge von Schleifen eine zweite Anzahl von Schleifen umfasst, und wobei die erste Anzahl von Schleifen und die zweite Anzahl von Schleifen unterschiedlich sind.
  19. Verfahren zum Entwerfen eines elektronischen Systems, wobei das Verfahren umfasst: für ein induktives Element, Bestimmen eines ersten Signaltyps zur Übertragung durch einen ersten Anschluss des induktiven Elements und Bestimmen eines zweiten Signaltyps zur Übertragung durch einen zweiten Anschluss des induktiven Elements; Auswählen eines ersten Orts für den ersten Anschluss des induktiven Elements basierend auf dem ersten Signaltyp; und Auswählen eines zweiten Orts für den zweiten Anschluss des induktiven Elements basierend auf dem zweiten Signaltyp.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Auswählen eines ersten Orts für den ersten Anschluss des induktiven Elements basierend auf dem ersten Signaltyp das Auswählen eines Außenrands des induktiven Elements, wenn der erste Signaltyp ein nichtdynamisches Signal ist, und das Auswählen eines Innenrands des induktiven Elements, wenn der erste Signaltyp ein dynamisches Signal ist, umfasst, und wobei das Auswählen eines zweiten Orts für den zweiten Anschluss des induktiven Elements basierend auf dem zweiten Signaltyp das Auswählen eines Außenrands des induktiven Elements, wenn der erste Signaltyp ein nichtdynamisches Signal ist, und das Auswählen eines Innenrands des induktiven Elements, wenn der erste Signaltyp ein dynamisches Signal ist, umfasst.
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