EP1938377A1 - Monolithisch integrierbare schaltungsanordnung - Google Patents

Monolithisch integrierbare schaltungsanordnung

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EP1938377A1
EP1938377A1 EP06806279A EP06806279A EP1938377A1 EP 1938377 A1 EP1938377 A1 EP 1938377A1 EP 06806279 A EP06806279 A EP 06806279A EP 06806279 A EP06806279 A EP 06806279A EP 1938377 A1 EP1938377 A1 EP 1938377A1
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EP
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coil
circuit
circuit arrangement
components
circuit component
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Withdrawn
Application number
EP06806279A
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English (en)
French (fr)
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Samir El Rai
Ralf Tempel
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Microchip Technology Munich GmbH
Original Assignee
Atmel Duisburg GmbH
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a monolithically integrable circuit arrangement having a first circuit component embodied as a differentially fed coil, which has at least one conductor loop enclosing an inner region, and having at least one further circuit component.
  • Such circuits are known and are used, for example, to build tank circuits for voltage controlled oscillators (VCO, voltage controlled oscillator) and other circuits that require inductive components.
  • VCO voltage controlled oscillators
  • VCO voltage controlled oscillator
  • a particular disadvantage of such circuit arrangements is the poor integration of coils in monolithic integrated circuits, in particular due to the relatively large space requirement of the coil itself and the minimum distances to be adhered to adjacent circuit components, in particular in order to keep electromagnetic interactions low and thus to avoid interference.
  • Corresponding supply lines or connecting lines between the coil and the further circuit component arranged in the inner region can furthermore be designed to be particularly short, so that parasitic effects normally caused by supply lines, such as ohmic losses or capacitive effects, are reduced.
  • the further circuit component has one or more passive components, in particular capacitive components.
  • the inventive arrangement of capacitive components in the interior of the coil advantageously allows the construction of monolithically integrated LC combinations, as they are often required in resonant circuits, filters and other circuits.
  • the total space requirement of the LC combinations according to the invention is clear less than the conventional circuit arrangements in which the capacitive components are not arranged in the inner region of the coil but outside the coil.
  • further advantages such as improved quality due to lower ohmic losses and increased accuracy with regard to a resonant frequency due to lower parasitic capacitances in the supply lines result.
  • the capacitive components are particularly advantageously designed as a configurable capacitor matrix (CDAC) in which a plurality of individual capacitors can be connected to one another in different ways and thus enable the setting of different resulting replacement capacitances.
  • CDAC configurable capacitor matrix
  • An embodiment of the capacitive components as a capacitance diode is also possible.
  • the further circuit component according to the invention may also have a combination of one or more capacitors and a capacitance diode.
  • resistive components such as ohmic resistors in the interior of the coil.
  • active components in particular transistors, can be very advantageously provided in the further circuit component, which according to the invention is arranged in the inner region of the coil.
  • different conductor sections of the coil are arranged in different metallization planes of a substrate receiving the circuit arrangement.
  • the use of different metallization levels is very expedient, because in this way the area requirement of the coil can be kept low.
  • a shielding device in the inner region of the conductor loop, a shielding device is arranged, which at least partially between at least one conductor loop of Coil and the other circuit component extends.
  • the shielding device serves to further reduce the electrical or magnetic field strength in the inner region of the coil and can be connected, for example, to a ground potential of the circuit arrangement according to the invention.
  • the coil has at least one pair of mutually symmetrical legs.
  • Such a symmetrical construction of the coil, in conjunction with the differential supply of the coil, ensures particularly low magnetic field strengths in the interior region of the coil.
  • the further circuit components and / or the further circuit components are assigned to control lines in the region of an axis of symmetry of the coil running between the legs.
  • the arrangement of the above-mentioned components in the region of the axis of symmetry ensures a minimum electromagnetic interaction between the magnetic field of the coil and the components arranged in its inner region.
  • a monolithic integrated circuit is provided with at least one circuit arrangement according to the invention.
  • a particularly advantageous embodiment of the circuit according to the invention is characterized by at least two Metalltechnischesebenen.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the circuit arrangement according to the invention in
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the circuit arrangement according to the invention
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the circuit arrangement according to the invention
  • Figure 5 shows an embodiment of the circuit arrangement according to the invention with a two turns coil
  • Figure 6 shows another embodiment of the circuit arrangement according to the invention with a coil having two turns.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the monolithically integrable circuit arrangement 100 according to the invention, which has a first circuit component designed as a differentially fed coil.
  • the coil is essentially formed by a conductor loop HOa, which is subdivided into limbs HOa ', HOa "which are symmetrical to each other, and the coil also has connections li la', li la", at which it is supplied with a differential signal.
  • the differential supply of the coil takes place in the present example by an active components having further circuit component 121, which is connected to the terminals purple ', l ila "of the coil in each case via unspecified connection lines.
  • the circuit arrangement 100 according to the invention has yet another
  • Circuit component 120 which preferably passive components, in particular capacitive components, has, and which is connected via corresponding leads 112a ', 1 12a "also to the terminals l la', l la la" of the coil.
  • the circuit depicted in FIG. 1 may be, for example, a voltage-controlled oscillator (VCO), in which the coil according to the invention together with the capacitive components of the further circuit component 120 form a tank circuit which is energized by the active components of the further circuit component 121 is supplied.
  • VCO voltage-controlled oscillator
  • the active components of the further circuit component 121 are accordingly applied to the control line 121a by a control circuit, not shown, with control signals.
  • Conductor loop HOa of the coil according to the invention enables the construction of the circuit arrangement 100 with a minimum area requirement.
  • the further circuit component 120 and a control line 120a assigned to it are preferably arranged along an axis of symmetry (not shown) extending between the two legs HOa ', 110a "of the coil, because in an operation of the circuit arrangement 100 depicted in FIG
  • the control line 120a extends in the present example directly on the axis of symmetry.
  • the capacitive components of the further circuit component 120 according to FIG. 1 are embodied, for example, as a configurable capacitor matrix which can be interconnected in various ways as a function of a control signal supplied by the control line 120a and thus enable tuning of the resonant frequency of the tank circuit formed by the coil and the capacitive components ,
  • the inventive arrangement of the further circuit component 120 in the Inner portion 115 of the coil results furthermore very advantageous particularly low length for lines 112a 1, 112a ", which the coil or their connections li la 1, purple” connect to the capacitors of the additional circuit component 120, which in comparison to conventional circuitry relatively low resistive losses occur in the leads 112a ', 112a ".
  • circuit 100 as a whole has a lower noise level than conventional longer lead circuits.
  • the inventively reduced area consumption and the concomitant smaller cross-sectional area of the circuit arrangement 100 furthermore result in a very advantageous increased interference immunity of the circuit arrangement 100.
  • FIG. 2 A further advantageous embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • the coil of the embodiment depicted in FIG. 2 has a circular conductor loop HOa instead of an octagonal conductor loop.
  • the coil of the circuit arrangement 100 according to the invention can also Have conductor loops with any other shapes, with a symmetrical design of the coil is preferred, however, to obtain in the inner region 115 as low as possible magnetic field strength.
  • FIG. 3 shows the arrangement according to the invention of a plurality of capacitive elements designed as capacitors 130 and the arrangement of the active components designed as transistors 140 in the region of the supply lines 112a ', 112a "or in the region of the terminals of the coil.
  • capacitors 130 with different sized capacitances it is particularly advantageous to arrange those capacitors with the largest capacitance in the vicinity of the active components 140, and those capacitors with smaller ones
  • the inner region 115 of the coil in addition from a screen device Ab 150 arranged, which ensures a high field freedom of the area surrounded by 115 of the interior.
  • the shielding device 150 may, for example, be connected to a ground potential of the circuit arrangement 100.
  • FIGS. 5 and 6 each show a circuit arrangement 100 with a coil having two windings, capacitive elements 130 or one or more control lines 120a being provided in turn in an inner region 115 of the two conductor loops 110a, HOb.
  • the configurable capacitor matrix consisting of capacitors 130 is connected to the inner conductor loop HOb of the coil, while the transistors 140 are still arranged in a terminal region of the coil.
  • Such an arrangement of the capacitors 130 allows complex influencing of the electrical properties of the coil, in particular for balancing the coil inductance when using the circuit 100 according to the invention in an LC resonant circuit or the like.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung (100) mit einer als differentiell gespeiste Spule ausgebildeten ersten Schaltungskomponente, die mindestens eine einen Innenbereich (115) umgreifende Leiterschleife (110a, 110b) aufweist, und mit mindestens einer weiteren Schaltungskomponente (120, 121). Erfindungsgemäß ist die weitere Schaltungskomponente (120, 121) der Schaltungsanordnung (100) in dem Innenbereich (115) angeordnet.

Description

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υ
Titel: Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung 5
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung mit einer als differentiell gespeiste Spule ausgebildeten ersten Schaltungskomponente, die mindestens eine einen Innenbereich umgreifende Leiterschleife aufweist, und mit mindestens einer weiteren Schaltungskomponente.
Derartige Schaltungsanordnungen sind bekannt und werden beispielsweise zum Aufbau von Tankkreisen für spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCO, voltage controlled oscillator) und sonstigen Schaltungen, die induktive Bauelemente erfordern, eingesetzt.
Ein besonderer Nachteil solcher Schaltungsanordnungen besteht in der schlechten Integrierbarkeit von Spulen in monolithisch integrierte Schaltungen, insbesondere aufgrund des verhältnismäßig großen Flächenbedarfs der Spule selbst sowie der zu benachbarten Schaltungskomponenten einzuhaltenden Mindestabstände, insbesondere um elektromagnetische Wechselwirkungen gering zu halten und damit Störungen zu vermeiden.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihres Flächenbedarfs zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs beschriebenen Schaltungsanordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die weitere Schaltungskomponente der Schaltungsanordnung in dem Innenbereich angeordnet ist.
Durch die erfϊndungsgemäße Anordnung mindestens einer weiteren Schaltungskomponente der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in dem Innenbereich der Spule wird vorteilhaft ein Flächenbedarf der gesamten Schaltungsanordnung reduziert. Entsprechende Zuleitungen bzw. Verbindungsleitungen zwischen der Spule und der in dem Innenbereich angeordneten weiteren Schaltungskomponente können ferner besonders kurz ausgelegt werden, so dass durch Zuleitungen üblicherweise bedingte parasitäre Effekte wie ohmsche Verluste bzw. kapazitive Effekte reduziert werden.
Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass sich bei einer differentiellen Speisung der Spule das resultierende Magnetfeld im Inneren der Spule hauptsächlich um einen die Leiterschleife bildenden Leiter konzentriert und zu dem Inneren der Spule hin stark abnimmt, so dass dieser Innenbereich zur Anordnung von weiteren Schaltungskomponenten verwendet werden kann, ohne einen Betrieb der Spule zu stören bzw. ohne von dem Magnetfeld der Spule beeinträchtigt zu werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die weitere Schaltungskomponente ein oder mehrere passive Bauelemente, insbesondere kapazitive Bauelemente auf. Die erfindungsgemäße Anordnung kapazitiver Bauelemente im Innenbereich der Spule ermöglicht vorteilhaft den Aufbau von monolithisch integrierten LC- Kombinationen, wie sie häufig in Schwingkreisen, Filtern und weiteren Schaltungen benötigt werden. Der gesamte Flächenbedarf der erfindungsgemäßen LC-Kombinationen ist deutlich geringer als der herkömmlicher Schaltungsanordnungen, bei denen die kapazitiven Bauelemente nicht in dem Innenbereich der Spule angeordnet sind sondern außerhalb der Spule. Gleichzeitig ergeben sich aufgrund der erfindungsgemäß verringerten Zuleitungslänge weitere Vorteile wie z.B. eine verbesserte Güte aufgrund geringerer ohmscher Verluste und eine erhöhte Genauigkeit hinsichtlich einer Resonanzfrequenz aufgrund geringerer parasitärer Kapazitäten bei den Zuleitungen.
Besonders vorteilhaft sind die kapazitiven Bauelemente bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als konfigurierbare Kondensatormatrix (CDAC) ausgebildet, bei der mehrere einzelne Kondensatoren in unterschiedlicher Weise miteinander verschaltbar sind und somit die Einstellung verschiedener resultierender Ersatzkapazitäten ermöglichen. Eine Ausbildung der kapazitiven Bauelemente als Kapazitätsdiode ist ebenfalls möglich. Ferner kann die weitere Schaltungskomponente erfindungsgemäß auch eine Kombination eines oder mehrerer Kondensatoren und einer Kapazitätsdiode aufweisen.
Darüberhinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auch denkbar, resistive Bauelemente wie z.B. Ohmwiderstände in dem Innenbereich der Spule anzuordnen.
Sehr vorteilhaft können gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch aktive Bauelemente, insbesondere Transistoren, in der weiteren Schaltungskomponente vorgesehen sein, die erfindungsgemäß in dem Innenbereich der Spule angeordnet ist.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind verschiedene Leiterabschnitte der Spule, insbesondere verschiedene Leiterschleifen der Spule, in unterschiedlichen Metallisierungsebenen eines die Schaltungsanordnung aufnehmenden Substrats angeordnet. Insbesondere bei einer Ausbildung der Spule als Mehrwindungsspule ist die Verwendung unterschiedlicher Metallisierungsebenen sehr zweckmäßig, weil auf diese Weise der Flächenbedarf der Spule gering gehalten werden kann.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenbereich der Leiterschleife eine Abschirmvorrichtung angeordnet ist, die sich zumindest teilweise zwischen mindestens einer Leiterschleife der Spule und der weiteren Schaltungskomponente erstreckt. Die Abschirmvorrichtung dient zur weiteren Reduzierung der elektrischen bzw. magnetischen Feldstärke in dem Innenbereich der Spule und kann beispielsweise mit einem Massepotential der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung verbunden werden.
Eine andere sehr vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spule mindestens ein Paar jeweils zueinander symmetrischer Schenkel aufweist. Ein derartiger symmetrischer Aufbau der Spule gewährleistet in Verbindung mit der differentiellen Speisung der Spule besonders geringe magnetische Feldstärken in dem Innenbereich der Spule.
Besonders vorteilhaft ist bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen, dass die weitere Schaltungskomponente und/oder der weiteren Schaltungskomponente zugeordnete Steuerleitungen im Bereich einer zwischen den Schenkeln verlaufenden Symmetrieachse der Spule angeordnet sind. Die Anordnung der vorstehend genannten Komponenten im Bereich der Symmetrieachse gewährleistet eine minimale elektromagnetische Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld der Spule und den in deren Innenbereich angeordneten Komponenten.
Auch sich außerhalb der Spule entlang der Symmetrieachse erstreckende Bereiche weisen eine besonders geringe magnetische Feldstärke auf, so dass auch in diesen Bereichen Schaltungskomponenten, Steuerleitungen und dergleichen vorteilhaft angeordnet werden können.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine monolithisch integrierte Schaltung mit mindestens einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung angegeben.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung ist durch mindestens zwei Metallisierungsebenen gekennzeichnet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in
Draufsicht,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Figur 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Figur 4 eine vierte Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Schaltungsanordnung,
Figur 5 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einer zwei Windungen aufweisenden Spule, und
Figur 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einer zwei Windungen aufweisenden Spule.
Figur 1 zeigt eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen monolithisch integrierbaren Schaltungsanordnung 100, die eine als differentiell gespeiste Spule ausgebildete erste Schaltungskomponente aufweist. Die Spule ist im wesentlichen durch eine Leiterschleife HOa gebildet, die in zueinander symmetrische Schenkel HOa', HOa" unterteilt ist. Ferner weist die Spule Anschlüsse li la', li la" auf, an denen sie mit einem differentiellen Signal gespeist wird.
Die differentielle Speisung der Spule erfolgt in dem vorliegenden Beispiel durch eine aktive Bauelemente aufweisende weitere Schaltungskomponente 121, die mit den Anschlüssen lila', l ila" der Spule jeweils über nicht näher bezeichnete Verbindungsleitungen verbunden ist. Darüberhinaus weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 100 noch eine weitere
Schaltungskomponente 120 auf, die vorzugsweise passive Bauelemente, insbesondere kapazitive Bauelemente, aufweist, und die über entsprechende Zuleitungen 112a', 1 12a" ebenfalls mit den Anschlüssen l i la', l i la" der Spule verbunden ist.
Bei der in Figur 1 abgebildeten Schaltung kann es sich bspw. um einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) handeln, bei dem die erfindungsgemäße Spule zusammen mit den kapazitiven Bauelementen der weiteren Schaltungskomponente 120 einen Tankkreis ausbildet, der durch die aktiven Bauelemente der weiteren Schaltungskomponente 121 mit Energie versorgt wird. Die aktiven Bauelemente der weiteren Schaltungskomponente 121 werden dementsprechend über die Steuerleitung 121a von einer nicht abgebildeten Ansteuerschaltung mit Steuersignalen beaufschlagt.
Die erfindungsgemäße Anordnung der weiteren Komponenten 120, 121 in einem bei herkömmlichen Schaltungsanordnungen unbenutzten Innenbereich 115 innerhalb der
Leiterschleife HOa der erfindungsgemäßen Spule ermöglicht den Aufbau der Schaltungsanordnung 100 mit einem minimalen Flächenbedarf.
Bevorzugt wird die weitere Schaltungskomponente 120 sowie eine ihr zugeordnete Steuerleitung 120a entlang einer zwischen den beiden Schenkeln HOa', 110a" der Spule verlaufenden Symmetrieachse (nicht gezeigt) angeordnet, weil sich bei einem Betrieb der in Figur 1 abgebildeten Schaltungsanordnung 100 in diesem Bereich besonders geringe magnetische Feldstärken ergeben. Die Steuerleitung 120a erstreckt sich in dem vorliegenden Beispiel direkt auf der Symmetrieachse.
Die kapazitiven Bauelemente der weiteren Schaltungskomponente 120 gemäß Figur 1 sind beispielsweise als konfigurierbare Kondensatormatrix ausgebildet, die in Abhängigkeit eines mittels der Steuerleitung 120a zugeführten Steuersignals in verschiedener Weise miteinander verschaltbar sind und damit eine Abstimmung der Resonanzfrequenz des durch die Spule und die kapazitiven Bauelemente gebildeten Tankkreises ermöglichen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der weiteren Schaltungskomponente 120 in dem Innenbereich 115 der Spule ergibt sich femer sehr vorteilhaft eine besonders geringe Länge für die Zuleitungen 112a1, 112a", die die Spule beziehungsweise deren Anschlüsse l i la1, lila" mit den kapazitiven Bauelementen der weiteren Schaltungskomponente 120 verbinden, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungsanordnungen verhältnismäßig geringe ohmsche Verluste in den Zuleitungen 112a', 112a" auftreten.
Eine derartige Reduktion der ohmschen Verluste in den Zuleitungen 112a', 112a" ist insbesondere bei der Ausbildung der Schaltungsanordnung als LC-Schwingkreis sehr zweckmäßig, da im Resonanzfall besonders große Ströme durch die betreffenden Bauelemente und die sie verbindenden Zuleitungen 112a', 112a" fließen. Bei herkömmlichen Schaltungsanordnungen mit außerhalb der Spule angeordneten Kapazitäten ergeben sich aufgrund der größeren Länge entsprechender Zuleitungen verhältnismäßig große ohmsche Verluste und damit eine geringe Schwingkreisgüte.
Dementsprechend ergibt sich bei der erfmdungsgemäßen Schaltungsanordnung 100 bzw. bei einem hierdurch realisierten LC-Schwingkreis aufgrund der geringe Länge für die Zuleitungen 112a', 112a" eine besonders hohe Schwingkreisgüte.
Ein weiterer vorteilhafter Effekt, der sich durch die verringerte Zuleitungslänge ergibt, besteht darin, dass die Schaltungsanordnung 100 insgesamt ein niedrigeres Rauschniveau aufweist als herkömmliche Schaltungsanordnungen mit längeren Zuleitungen.
Durch den erfindungsgemäß verringerten Flächenverbrauch und die damit einhergehende geringere Querschnittsfläche der Schaltungsanordnung 100 ergibt sich ferner sehr vorteilhaft eine gesteigerte Störsicherheit der Schaltungsanordnung 100.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 2 abgebildet. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 1 weist die Spule der in Figur 2 abgebildeten Ausführungsform eine kreisförmig ausgebildete Leiterschleife HOa anstelle einer achteckigen Leiterschleife auf.
Prinzipiell kann die Spule der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 100 auch Leiterschleifen mit beliebigen anderen Formen aufweisen, wobei eine symmetrische Ausbildung der Spule jedoch bevorzugt ist, um in dem Innenbereich 115 eine möglichst geringe magnetische Feldstärke zu erhalten.
Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 3 abgebildet. Die Schaltungsanordnung 100 gemäß Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung einer Mehrzahl von als Kondensatoren 130 ausgebildeten kapazitiven Elementen sowie die Anordnung der als Transistoren 140 ausgebildeten aktiven Bauelemente im Bereich der Zuleitungen 112a' , 112a' ' bzw. im Bereich der Anschlüsse der Spule.
Bei der Verwendung von Kondensatoren 130 mit unterschiedlich großen Kapazitäten ist es besonders vorteilhaft, diejenigen Kondensatoren mit der größten Kapazität in der Nähe der aktiven Bauelemente 140 anzuordnen, und diejenigen Kondensatoren mit geringerer
Kapazität an dem von den aktiven Bauelementen 140 abgewandten Ende der Zuleitungen
112a', 112a" anzuordnen. Dadurch wird vermieden, dass auch die in Figur 3 oben liegenden
Enden der Zuleitungen 112a', 112a" unnötig von insbesondere in einem Resonanzbetrieb großen Strömen durchflössen werden und somit entsprechende ohmsche Verluste entstehen.
Bei einer anderen sehr vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die schematisch in Figur 4 abgebildet ist, ist in dem Innenbereich 115 der Spule zusätzlich eine Ab schirm Vorrichtung 150 angeordnet, die eine weitgehende Feldfreiheit des von ihr umgebenen Bereichs des Inneren 115 gewährleistet. Die Abschirm Vorrichtung 150 kann beispielsweise mit einem Massepotential der Schaltungsanordnung 100 verbunden sein.
In den Figuren 5 und 6 ist jeweils eine Schaltungsanordnung 100 mit einer zwei Windungen aufweisenden Spule abgebildet, wobei in einem Innenbereich 115 der beiden Leiterschleifen 110a, HOb wiederum kapazitive Elemente 130 bzw. eine oder mehrere Steuerleitungen 120a vorgesehen sind.
Im Unterschied zu der in Figur 5 abgebildeten Konfiguration ist bei der in Figur 6 abgebildeten Schaltungsanordnung 100 die aus Kondensatoren 130 bestehende konfigurierbare Kondensatormatrix mit der inneren Leiterschleife HOb der Spule verbunden, während die Transistoren 140 nach wie vor in einem Anschlussbereich der Spule angeordnet sind.
Eine derartige Anordnung der Kondensatoren 130 ermöglicht eine komplexe Beeinflussung der elektrischen Eigenschaften der Spule, insbesondere zu einem Abgleich der Spuleninduktivität bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltung 100 in einem LC-Schwingkreis oder dergleichen.
Ebenso ist es möglich, die Transistoren 140 mit der inneren Leiterschleife HOb der Spule zu verbinden und die Kondensatoren 130 in dem Anschlussbereich der Spule, d. h. bei den Anschlüssen der äußeren Leiterschleife 110a vorzusehen.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere mit einer mehr als zwei Windungen aufweisenden Spule, sind ebenfalls denkbar, wobei derartige Konfigurationen besonders vorteilhaft in einer monolithisch integrierten Schaltung realisiert werden, die über mehrere Metallisierungsebenen verfügt.

Claims

Patentansprüche
1. Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung (100) mit einer als differentiell gespeiste Spule ausgebildeten ersten Schaltungskomponente, die mindestens eine einen Innenbereich (115) umgreifende Leiterschleife (110a, 110b) aufweist, und mit mindestens einer weiteren Schaltungskomponente (120, 121), dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schaltungskomponente (120, 121) der Schaltungsanordnung (100) in dem Innenbereich (115) angeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schaltungskomponente (120) ein oder mehrere passive Bauelemente aufweist, insbesondere kapazitive Bauelemente (130).
3. Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitiven Bauelemente (130) als konfigurierbare Kondensatormatrix und/oder als Kapazitätsdiode ausgebildet sind.
4. Schaltungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schaltungskomponente (121) ein oder mehrere aktive Bauelemente aufweist, insbesondere Transistoren (140).
5. Schaltungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Leiterabschnitte der Spule, insbesondere verschiedene Leiterschleifen (110a, 110b) der Spule, in unterschiedlichen Metallisierungsebenen eines die Schaltungsanordnung (100) aufnehmenden Substrats angeordnet sind.
6. Schaltungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in dem Innenbereich (1 15) der Leiterschleife (110a, 110b) angeordnete
Abschirmvorrichtung (150), die sich zumindest teilweise zwischen mindestens einer Leiterschleife (110a, 110b) der Spule und der weiteren Schaltungskomponente (120, 121) erstreckt. i l
7. Schaltungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule mindestens ein Paar jeweils zueinander symmetrischer Schenkel (HOaM lOa") aufweist.
8. Schaltungsanordnung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Schaltungskomponente (120, 121) und/oder der weiteren
Schaltungskomponente (120, 121) zugeordnete Steuerleitungen (120a, 121a) im Bereich einer zwischen den Schenkeln (HOa', 110a") verlaufenden Symmetrieachse der Spule angeordnet sind.
9. Monolithisch integrierte Schaltung mit mindestens einer Schaltungsanordnung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
10. Schaltung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch mindestens zwei Metallisierungsebenen.
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