DE69919756T2 - Oszillator - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen LC-Oszillator, der auf verschiedenen Arten von Substraten, wie beispielsweise einem Halbleitersubstrat, ausgebildet werden kann.
  • Es ist eine Halbleiterschaltung bekannt, die unter Verwendung der Dünnfilmtechnik ein spiralförmiges Muster auf einem Halbleitersubstrat ausbildet, und bei welcher der Muster-Schaltkreis als Induktionsspulenelement dient. Wenn in einem solchen Induktionsspulenelement Strom fließt, das auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, wird ein Magnetfluss in der Richtung senkrecht zum spiralförmigen Muster erzeugt. Jedoch werden durch diesen Magnetfluss Wirbelströme an der Vorderseite des Halbleitersubstrats induziert, was in einer Auslöschung des effektiven Magnetflusses resultiert, so dass das Induktionsspulenelement nicht effektiv funktioniert. Insbesondere wird dieser Effekt um so stärker betont, je höher die Frequenz eines Signals ist, das im Induktionsspulenelement fließt, und folglich ist es schwierig, einen LC-Oszillator, der das Induktionsspulenelement als Resonanzelement enthält, auf einem Halbleitersubstrat auszubilden.
  • JP-A-07336318 offenbart einen LC-Oszillator mit einem Induktionsspulenelement, das einen ersten und einen zweiten Leiter aufweist, die wechselseitig isoliert und einander überlagert auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind. Entsprechende erste Enden der Leiter sind miteinander verbunden.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen LC-Oszillator zur Verfügung zu stellen, der selbst dann eine Oszillation durchführen kann, wenn das Induktionsspulenelement auf verschiedenen Arten von Substraten ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung besteht aus einem LC-Oszillator gemäß dem beigefügten Anspruch 1.
  • Es ist experimentell bestätigt, dass ein Induktionsspulenelement, das eine solche Struktur hat, selbst dann eine vorbestimmte Induktivität aufweist, ohne eine Induktivitätskomponente durch Wirbelströme, etc. zu verlieren, wenn das Induktionsspulenelement auf einem Substrat ausgebildet ist. Unter Verwendung dieses Indukti onsspulenelements als Teil eines LC-Oszillators kann selbst dann eine Oszillation durchgeführt werden, wenn der LC-Oszillator auf dem Substrat ausgebildet ist.
  • Zusätzlich ist es vorzuziehen, als ein oben angegebenes Substrat ein Halbleitersubstrat zu verwenden. Insbesondere ist es dann, wenn das Induktionsspulenelement, das effektiv funktioniert, auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet werden kann, möglich, jeweilige Konfigurationsteile für einen LC-Oszillator, einschließlich des Induktionsspulenelements, auf dem Halbleitersubstrat auszubilden. Somit wird es möglich, den gesamten LC-Oszillator auf dem Halbleitersubstrat auszubilden, ohne irgendwelche externen Teile zu verwenden.
  • Zusätzlich ist es vorzuziehen, zwei Leiter, wie sie oben beschrieben sind, in langen Formen auszubilden. Da ein oberer Leiter aufgrund dessen niemals direkt an der vorderen Seite des Substrats liegt, dass man die zwei Leiter bezüglich der Formen gleich macht, ist es möglich, die Wirbelströme zu reduzieren, die auf dem Substrat erzeugt werden, wenn der obere Leiter dem Substrat direkt gegenüberliegt. Zusätzlich ist es möglich, dem oberen Leiter eine vorbestimmte Induktivität zuzuteilen, indem man die Formen der zwei Leiter lang macht. Insbesondere deshalb, weil es möglich ist, einem Leiter eine große Induktivität zuzuteilen, wenn der Leiter in einer oder mehreren Windungen einer spiralförmigen Form oder einer Mäanderform ausgebildet wird, ist der Leiter dafür geeignet, in einem LC-Oszillator mit einer vergleichsweise niedrigen Oszillationsfrequenz eingebaut zu werden. Zusätzlich ist der Leiter deshalb, weil es möglich ist, einem Leiter eine kleine Induktivität zuzuteilen, wenn der Leiter in einer kreisförmigen Form ausgebildet wird, die kleiner als eine Windung ist, oder in einer im Wesentlichen linearen Form, dafür geeignet, in einen LC-Oszillator mit einer vergleichsweise hohen Oszillationsfrequenz eingebaut zu werden.
  • Darüber hinaus ist es dann, wenn zwei Leiter in spiralförmigen Formen hergestellt werden, vorzuziehen, ein inneres Ende von einem Leiter mit einem äußeren Ende von einem weiteren Leiter zu verbinden. Da es experimentell bestätigt ist, dass es aufgrund eines Durchführens einer solchen Verbindung möglich ist, weiterhin eine große Induktivität sicherzustellen, wenn ein Induktionsspulenleiter auf einem Substrat ausgebildet wird, ist es möglich, das Induktionsspulenelement, das effektiv funktioniert, auf einem Substrat zu realisieren.
  • Zusätzlich ist das oben beschriebene Induktionsspulenelement für eine Verwendung als Bauteilelement geeignet, das neben einer Induktivitätskomponente auch eine Kapazitätskomponente hat. Da dieses Induktionsspulenelement zwei Leiter hat, die wechselseitig überlagert sind, und auch eine Kapazitätskomponente in seinen Charakteristiken enthalten ist, können die Charakteristiken dieses Induktionsspulenelements dadurch effektiv verwendet werden, dass man dieses Induktionsspulenelement als einen Teil des LC-Oszillators verwendet, bei welchem eine Induktionsspule und ein Kondensator in Kombination verwendet werden.
  • 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines LC-Oszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Struktur eines Induktionsspulenelements zeigt, das in dem in 1 gezeigten LC-Oszillator enthalten ist;
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das die Verbindungen von zwei Leitern zeigt, die in 2 gezeigt sind;
  • 4 ist eine erweiterte Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2;
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt;
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt;
  • 8 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt;
  • 9 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt;
  • 10 ist ein Diagramm, das ein Messergebnis einer Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zeigt; und
  • 11A bis 11C sind schematische Diagramme, die modifizierte Beispiele der Leiter zeigen, die in Induktionsspulenelementen enthalten sind.
  • Nun werden LC-Oszillatoren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines LC-Oszillators gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. Ein LC-Oszillator 10, der in 1 gezeigt ist, hat einen Transistor 20, einen Kondensator 22, der zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 20 angeschlossen ist, einen Kondensator 24, der zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 20 angeschlossen ist, einen Kondensator 26, der zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 20 in Reihe geschaltet ist, und ein Induktionsspulenelement 30.
  • Bei diesem LC-Oszillator kann die Kapazität von zwei Kondensatoren 22 und 24 einige Zehnfache der Kapazität zwischen Anschlüssen eines Transistors 20 sein. Zusätzlich ist ein Induktionsspulenelement 30 über einen Kondensator 26 angeschlossen.
  • Ein LC-Oszillator 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Clapp-Schaltung, die eine weiterentwickelte Colpitts-Schaltung ist. Bei dem LC-Oszillator 10 wird ein Kondensator eines Resonanzkreises, der eine Oszillationsfrequenz bestimmt, gleich der Reihenschaltung der Kondensatoren 22, 24 und 26. Somit ist es möglich, eine größere Kapazität von den Kondensatoren 22 und 24 als diejenige der Colpitts-Schaltung auszuwählen, die keinen Kondensator hat, der gleich dem Kondensator 26 ist. Daher ergibt selbst dann, wenn sich die Kapazität zwischen Anschlüssen eines Transistors 20 ändert, sie keinen großen Einfluss auf die Resonanzfrequenz eines Resonanzkreises, und somit wird es möglich, die Stabilität der Oszillationsfrequenz zu verbessern.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine planare Struktur eines Induktionsspulenelements 30 zeigt, das in dem LC-Oszillator 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthalten ist. Ein Induktionsspulenelement 30 hat zwei Leiter 1 und 2, die spiralförmige Formen haben und die in der vorderen Seite eines Halbleitersubstrats 3 ausgebildet sind.
  • Diese zwei Leiter 1 und 2 haben im Wesentlichen dieselbe Form. Wie es in 2 gezeigt ist, sind sie dann, wenn sie von der vorderen Seite des Halbleitersubstrats 3 aus angeschaut werden, so ausgebildet, dass der Leiter 1, der eine obere Schicht wird, und ein weiterer Leiter 2, der eine untere Schicht wird, dadurch ausgebildet, dass sie im Wesentlichen genau einander überlagert sind. Jeder der Leiter 1 und 2 ist aus einem dünnen Film aus Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Gold, oder einem Halbleitermaterial, wie beispielsweise Polysilizium, ausgebildet.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das einen Verbindungszustand der zwei Leiter 1 und 2 zeigt, die oben beschrieben sind. Wie es in 3 gezeigt ist, sind Anschlussleitungsdrähte 6a und 6b jeweils an einem äußeren Ende (einem äußeren Umfangsende) und einem inneren Ende (einem inneren Umfangsende) des oberen Leiters 1 angeschlossen und sind das innere Ende des oberen Leiters 1 und das äußere Ende des unteren Leiters 2 mit einem Verbindungsdraht 6c verbunden.
  • Der obere Leiter 1 fungiert als Induktionsspulenleiter und ist mit den anderen Konfigurationsteilen des auf dem Halbleitersubstrat 3 ausgebildeten LC-Oszillators 10 über die mit seinen Enden verbundenen Anschlussleitungsdrähten 6a und 6b verbunden.
  • 4 ist eine erweiterte Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 2. Wie es in 4 gezeigt ist, ist eine Isolierschicht 4 an der vorderen Seite des Halbleitersubstrats 3 ausgebildet und ist der Leiter 2 mit einer spiralförmigen Form in einem Teil einer obersten Fläche der Isolierschicht 4 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Isolierschicht 5 auf einer obersten Fläche der Isolierschicht 4 und des Leiters 2 ausgebildet und ist der Leiter 1 auf ihrer obersten Fläche ausgebildet.
  • Das im LC-Oszillator 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthaltene Induktionsspulenelement 30 hat die oben beschriebene Struktur. Da eine vorbestimmte Induktivität zwischen zwei Anschlussleitungsdrähten 6a und 6b erscheint, die jeweils an beiden Enden des oberen Leiters 1 angeschlossen sind, kann dieser obere Leiter 1 als Induktionsspulenleiter verwendet werden. Zusätzlich ist unter diesem oberen Leiter 1 der Leiter 2 ausgebildet, welcher Leiter im Wesentlichen dieselbe Form wie der Leiter 1 hat. Es ist möglich, die Erzeugung von Wirbelströmen in der vorderen Seite des Halbleitersubstrats 3 zu unterdrücken, wenn ein oberer Leiter 1 als Induktionsspulenleiter verwendet wird, indem ein Ende des oberen Leiters 1 mit dem Verbindungsdraht 6c mit einem Ende des unteren Leiters 2 verbunden wird. Somit ist es möglich, den oberen Leiter 1 effektiv als Induktionsspulenleiter funktionieren zu lassen. Daher wird es möglich, den gesamten LC-Oszillator 10, der das Induktionsspulenelement 30 enthält, in einem Stück auf dem Halbleitersubstrat 3 zu integrieren.
  • Als Nächstes wird das Ergebnis von Vergleichsexperimenten zum Abschätzen der Charakteristiken des Induktionsspulenelements 30 gemäß diesem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
  • 5 ist eine Kurve, die das Messergebnis der Ausgangskennlinien eines LC-Oszillators zeigt, der mit einem Induktionsspulenelement konfiguriert ist, das eine Elektrode von einer Schicht mit derselben Form wie der Leiter 1 hat, der in dem Induktionsspulenelement 30 enthalten ist. Was das Induktionsspulenelement anbetrifft, das bei dieser Messung der Ausgangskennlinien verwendet wird, wurde eine Elektrode mit fünf Windungen mit einer Musterbreite von einem mm und einem Nachbarspalt des Spiralmusters von 0,2 mm an einer Vorderseite eines Isolierelements mit einer Dicke von 0,13 mm und mit einer Dielektrizitätskonstanten von 3,17 ausgebildet. Zusätzlich bezeichnen in 5 (dies ist auch genauso bei den 6 bis 10, die später beschrieben werden) jeweils vertikale Achsen logarithmisch ausgedrückte Ausgabeamplituden und horizontale Achsen logarithmisch ausgedrückte Frequenzen von Ausgangssignalen. Wie es in 5 gezeigt ist, wurde eine Oszillationsfrequenz von 119 MHz beobachtet, wenn der LC-Oszillator in dem Zustand mit ausreichender Separierung des Induktionsspulenelements, das eine solche Elektrode von einer Schicht enthält, von einem anderen Leitersubstrat oder Halbleitersubstrat schwingt.
  • 6 ist eine Kurve, die die Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators zur Zeit eines Bringens einer Kupferplatte, die ein leitendes Substrat ist, nach und nach nahe zu dem Induktionsspulenelement zeigt, das für die Messung der in 5 gezeigten Ausgangskennlinien verwendet ist. Wie es in 6 gezeigt ist, wurde beobachtet, dass dann, wenn die Kupferplatte im Zustand einer Oszillation nach und nach nahe zu diesem Induktionsspulenelement gebracht wurde, wenn das Induktionsspulenelement mit einer Schicht von einer Elektrode verwendet wird, die Oszillationsfre quenz von 118 MHz zu 139 MHz, 168 MHz oder 198 MHz höher wurde. Weiterhin wurde beobachtet, dass eine Oszillation aufhörte, wenn die Kupferplatte in nahem Kontakt mit der Elektrode war, während ein Isolierelement mit der Dicke von 3,17 mm in Sandwichbauweise dazwischen angeordnet war.
  • Somit hört dann, wenn ein Induktionsspulenelement, das einfach aus einer Schicht von einer Elektrode in einer spiralförmigen Form hergestellt ist, angenommen wird und auf einer Kupferplatte ausgebildet wird, ein Oszillationsbetrieb eines LC-Oszillators auf. Dies ist deshalb so, weil die Induktivität, die das Induktionsspulenelement mit einer Schicht von einer Elektrode hat, dadurch klein wird, dass man veranlasst, dass sich die Kupferplatte dem Induktionsspulenelement annähert. Der Grund dafür, warum die Induktivität klein wird, wenn man veranlasst, dass sich die Kupferplatte dem Induktionsspulenelement annähert, kann darin bestehen, dass auf einer Oberfläche der Kupferplatte Wirbelströme aufgrund des Magnetflusses entstehen, der dann erzeugt wird, wenn ein Signal in eine Elektrode eingegeben wird, um diesen Magnetfluss zu löschen.
  • 7 ist eine Kurve, die das Messergebnis der Ausgangskennlinie im Fall eines Konfigurierens eines LC-Oszillators unter Verwendung von zwei Schichten von Elektroden zeigt, die dieselbe Form und denselben Aufbau haben, wie die zwei Leiter 1 und 2, die im in 2 gezeigten Induktionsspulenelement 30 enthalten sind. Zusätzlich ist die 8 eine Kurve, die die Ausgangskennlinie eines LC-Oszillators im Fall eines engen Kontaktierens einer Kupferplatte mit einem Induktionsspulenelement zeigt, das dieselbe Form und denselben Aufbau wie die im Induktionsspulenelement 30 enthaltenen zwei Leiter 1 und 2 hat.
  • Das für diese Messungen verwendete Induktionsspulenelement hat eine Struktur mit einer Elektrode entsprechend dem Leiter 2, der in 2 gezeigt ist, hinzugefügt zu dem Induktionsspulenelement des Oszillators, für welchen die Messergebnisse in den 5 und 6 gezeigt sind. Zusätzlich sind dann, wenn ein enges Kontaktieren der Kupferplatte mit diesem Induktionsspulenelement erfolgt, die untere Elektrode und die Kupferplatte über ein adäquates dünnes Isolierelement angeordnet.
  • Mit einem Induktionsspulenelement, das ausreichend von anderen leitenden Elementen getrennt ist, hat ein LC-Oszillator, der das Induktionsspulenelement verwendet, bei welchem zwei Schichten von spiralförmigen Elektroden gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, eine Oszillationsfrequenz nahe 70 MHz, wie es aus dem in 7 gezeigten Messergebnis zu sehen ist. Diese Oszillationsfrequenz ist niedriger als die in 5 für einen Oszillator gezeigte Oszillationsfrequenz (119 MHz), bei welchem das Induktionsspulenelement eine Schicht von einer Elektrode aufweist, weil das Induktionsspulenelement mit zwei Schichten von Elektroden als Bauteilvorrichtung funktioniert, die eine Induktivitätskomponente und eine Kapazitätskomponente hat. Diese Kapazitätskomponente erniedrigt eine Resonanzfrequenz des Resonanzkreises, der das Induktionsspulenelement enthält.
  • Zusätzlich tritt dann, wenn ein enges Kontaktieren des oben angegebenen Induktionsspulenelements mit der Elektrode von zwei Schichten mit der Kupferplatte erfolgt, ein ähnliches Ergebnis auf, obwohl sich die Position einer Oszillationsfrequenz (127 MHz) verschiebt, wie es in 8 gezeigt ist. Dies zeigt, dass durch Verwenden des Induktionsspulenelements, das die oben beschriebene Doppelstruktur der Elektroden hat, selbst wenn das Induktionsspulenelement die Kupferplatte eng kontaktiert, die Induktivitätskomponente nicht verschwindet und die Funktion als Induktionsspulenleiter beibehalten wird.
  • Somit funktioniert das Induktionsspulenelement, das durch Ausbilden von zwei Schichten von Elektroden in einer spiralförmigen Form hergestellt ist, als Induktionsspulenleiter, ohne dass die Induktivitätskomponente verschwindet, selbst wenn eine Kupferplatte mit einer von ihnen (mit der Elektrode, die der Elektrode gegenüberliegt, die als Induktionsspulenleiter verwendet wird) in engem Kontakt ist, und der Oszillationsbetrieb des LC-Oszillators, bei welchem dieses verwendet wird, wird beibehalten. Somit ist es selbst dann, wenn jedes Bauteil des LC-Oszillators 10, der diesen Induktionsspulenleiter 30 enthält, auf dem Halbleitersubstrat 3 ausgebildet ist, möglich zu veranlassen, dass der LC-Oszillator 10 einen Oszillationsbetrieb durchführt, indem das Induktionsspulenelement 30 bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, das die grundsätzlich selbe Struktur hat.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern verschiedene Arten von Modifikationen sind innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich. Beispielsweise sind bei diesem Induktionsspulenelement 10, das in den 2 und 3 gezeigt ist, das innere Ende des oberen Leiters 1 und das äußere Ende des unteren Leiters 2 durch den Verbindungsdraht 6c verbunden. Nichtsdestoweniger kann es gegensätzlich dazu auch durchgeführt werden, das äußere Ende des oberen Leiters 1 und das innere Ende des unteren Leiters 2 wechselseitig zu verbinden. Zusätzlich wäre es auch möglich, entweder äußere Enden oder beide inneren Enden der Leiter 1 und 2 zu verbinden, wenn zugelassen ist, dass die Induktivität eines Induktionsspulenelements bis zu einem gewissen Ausmaß klein wird, aber dies liegt außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
  • Zum Zwecke eines adäquateren Erklärens der Erfindung zeigt die 9 eine Kurve, die ein Messergebnis der Ausgangskennlinie im Fall eines Konfigurierens eines LC-Oszillators unter Verwendung eines Induktionsspulenelements zeigt, das zwei Schichten von Elektroden in derselben Form und demselben Aufbau wie zwei Leiter 1 und 2 hat, die im Induktionsspulenelement 30 enthalten sind, das in 2 gezeigt ist, und wobei ein jeweils äußeres Umfangsende der zwei Elektroden wechselseitig verbunden ist. Ebenso zum Zwecke eines Erklärens der Erfindung zeigt die 10 eine Kurve, die das Messergebnis der Ausgangskennlinie des LC-Oszillators zur Zeit eines engen Kontaktierens der Kupferplatte mit dem Induktionsspulenelements zeigt, das für die in 9 gezeigte Kennlinienmessung verwendet ist. Wie es in diesen Figuren gezeigt ist, ändert sich bei dem LC-Oszillator, bei welchem das Induktionsspulenelement verwendet wird, bei welchem beide äußere Umfangsenden von zwei Elektroden wechselseitig verbunden sind, seine Oszillationsfrequenz von 117 MHz zu 171 MHz durch enges Kontaktieren der Kupferplatte. Nichtsdestoweniger wird ein Oszillationsbetrieb ohne Stoppen beibehalten.
  • Zusätzlich ist es deshalb, weil zwei Leiter 1 und 2, die im Induktionsspulenelement 30 enthalten sind, beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel in spiralförmigen Formen ausgebildet sind, möglich, das Induktionsspulenelement 30 mit einer großen Induktivität zu realisieren. Nichtsdestoweniger ist es auch gut, zwei Leiter 1 und 2 in Mäanderformen auszubilden (11A). Zusätzlich kann die Induktivität dieses Induktionsspulenelements 30 klein sein, wenn es als Teil eines Hochfrequenzoszillators verwendet wird. Somit ist es auch gut, das Induktionsspulenelement 30 durch Reduzieren der Anzahl von Windungen der Leiter 1 und 2 mit weniger als einer Windung auszubilden (11B) oder es in einer im Wesentlichen linearen Form auszubilden (11C).
  • Weiterhin ist es, obwohl die Formen von zwei Leitern 1 und 2 bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen gleich eingestellt sind, auch gut, sie in unterschiedlichen Formen einzustellen. Beispielsweise kann es auch durchgeführt werden, die Anzahl von Wicklungen des unteren Leiters 2 derart einzustellen, dass sie mehr als diejenigen des oberen Leiters 1 sind. Somit ist es deshalb, weil der obere Leiter 1 dem Halbleitersubstrat 3 nicht direkt gegenüberliegt, wenn der gesamte oder einiges vom unteren Leiter 2 unter dem oberen Leiter 1 angeordnet ist, möglich, die Erzeugung von Wirbelströmen aufgrund des oberen Leiters 1 effektiv zu verhindern.
  • Ebenso ist, obwohl das Induktionsspulenelement 30 beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel durch Ausbilden von zwei Leitern 1 und 2 auf dem Halbleitersubstrat 3 ausgebildet ist, auch das Induktionsspulenelement 30 realisierbar, bei welchem zwei Leiter 1 und 2 auf einem Leitersubstrat, wie beispielsweise einem Metall, ausgebildet sind. Aus dem in 8 gezeigten experimentellen Ergebnis wird bestätigt, dass dieses selbst in diesem Fall effektiv als das Induktionsspulenelement 30 funktioniert und dass der LC-Oszillator eine Oszillation durchführt. Wenn es möglich wird, das Induktionsspulenelement 30 durch enges Kontaktieren von ihm auf einem Halbleitersubstrat auszubilden, wird es auch möglich, das Induktionsspulenelement 30 an einer vorderen Seite eines Metallabschirmgehäuses oder von ähnlichem anzuordnen. Somit wird es einfach, einen Einbauplatz für das Induktionsspulenelement sicherzustellen.
  • Weiterhin ist es, obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Clapp-Schaltung als LC-Oszillator verwendet ist, auch gut, einen anderen LC-Oszillator zu verwenden, wie beispielsweise eine Colpitts-Schaltung, die einen Oszillationsbetrieb ermöglicht, bei welchem die Resonanz einer Induktionsspule und eines Kondensators verwendet wird. Sogar in diesem Fall ist es durch Verwenden eines Induktionsspulenelements mit der in 2 gezeigten Struktur, etc. als Induktionsspulenelement, das im LC-Oszillator enthalten ist, möglich, einen LC-Oszillator, der einen Oszillationsbetrieb durchführt, auf einem Halbleitersubstrat oder einem Leitersubstrat zu realisieren.
  • Wie es oben beschrieben ist, ist es durch Ausbilden von zwei Leitern übereinander auf einem Substrat und durch Verbinden von einem Ende von einem Leiter mit einem Ende des anderen möglich, einen oberen Leiter als einen Induktionsspulenleiter mit einer vorbestimmten Induktivität zu verwenden. Daher kann durch Verwenden dieses Induktionsspulenelements als Teil eines LC-Oszillators selbst dann eine Oszillation durchgeführt werden, wenn der LC-Oszillator auf dem Substrat ausgebildet ist. Insbesondere wird es gemäß einem Ausführungsbeispiel deshalb, weil das Induktionsspulenelement auf einem Halbleitersubstrat effektiv funktioniert, möglich, einen gesamten LC-Oszillator einschließlich einer Induktionsspule zu integrieren, was bis heute unmöglich ist.

Claims (9)

  1. LC-Oszillator mit einem auf einem Substrat (3) ausgebildeten Induktionsspulenelement (30), wobei das Induktionsspulenelement einen ersten und einen zweiten Leiter (1, 2) aufweist, die wechselseitig isoliert sind und die im Wesentlichen dieselbe Form mit entsprechenden ersten und zweiten Enden haben, wobei die Induktivität des Induktionsspulenelements (30) zwischen den zwei Enden des ersten Leiters (1) erscheint und wobei der erste und der zweite Leiter (1, 2) auf einer Fläche des Substrats (3) einander überlagert sind, wobei der zweite Leiter (2) zwischen dem ersten Leiter (1) und dem Substrat (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des ersten Leiters (1) mit dem zweiten Ende des zweiten Leiters (2) verbunden ist.
  2. LC-Oszillator nach Anspruch 1, wobei das Substrat (3) ein Halbleitersubstrat (3) ist und Bauteile auf dem Substrat ausgebildet sind, auf welchem das Induktionsspulenelement (30) ausgebildet ist.
  3. LC-Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Leiter (1, 2) lange Formen haben und das erste Ende des ersten Leiters (1) in einer Längsrichtung mit dem zweiten Ende des zweiten Leiters (2) in der Längsrichtung verbunden ist.
  4. LC-Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Leiter (1, 2) bezüglich der Form kreisförmig sind und weniger als eine Windung haben.
  5. LC-Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Leiter (1, 2) bezüglich der Form spiralförmig sind und eine oder mehrere Windungen haben.
  6. LC-Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Leiter in im Wesentlichen linearen Formen ausgebildet sind.
  7. LC-Oszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zwei Leiter in Mäanderformen ausgebildet sind.
  8. LC-Oszillator nach Anspruch 5 wobei die entsprechenden ersten und zweiten Enden der Leiter (1, 2) entweder jeweils innere und äußere Enden oder jeweils äußere und innere Enden aufweisen.
  9. LC-Oszillator nach einem der vorangehenden Ansprüche, der eine Induktionsspulenkomponente des ersten Leiters (1) und eine Kapazitätskomponente zwischen den zwei Leitern (1, 2) enthält.
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