KR20130128034A - 가변 커패시터 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 커패시터 회로에 관한 것으로, 병렬 연결된 복수 개의 커패시터; 상기 각 커패시터와 개별적으로 직렬 연결된 복수 개의 가변 스위치부; 및 노드a를 통해 상기 각 가변 스위치부와 연결된 공통 스위치부; 를 포함하되, 상기 공통 스위치부는 m×n 배열로 구성된 복수 개의 스위치 소자를 포함하는 가변 커패시터 회로를 제안한다.

Description

가변 커패시터 회로{VARIABLE CAPACITOR CIRCUIT}
본 발명은 가변 커패시터 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, Q값이 개선된 가변 커패시터 회로에 관한 것이다.
무선 통신에 있어서 여러 종류의 주파수 밴드 신호가 존재한다. 예를 들면, 2세대 스탠다드에 비해 전송 속도를 강화한 3세대 스탠다드인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 경우, BAND 1(송신 주파수 대역: 1920-1980 MHz), BAND 2(송신 주파수 대역: 1850-1910 MHz), BAND 4(송신 주파수 대역: 1710-1770 MHz), BAND 5(송신 주파수 대역: 824-849 MHz) 및 BAND 8(송신 주파수 대역: 880-915 MHz) 등의 여러 세분화된 주파수 대역이 존재한다.
또한, 2세대 통신 스탠다드 중 하나인 GSM(Global System for Mobile communication)의 경우에도 GSM 900(송신 주파수 대역: 880-915 MHz), DCS 1800(송신 주파수 대역: 1710-1785 MHz), GSM 850(송신 주파수 대역: 824-849 MHz) 및 PCS 1900(송신 주파수 대역: 1850-1910 MHz) 등의 여러 세분화된 주파수 대역이 존재한다.
이에 더하여, 최근, LTE(Long Term Evolution)으로 표방되는 4세대 이동통신이 출현하고 있다. 이와 같이, 3세대 이동통신망에 4세대 이동통신망이 더해짐에 따라 하나의 휴대폰에서 지원해야 할 주파수 대역이 많아지고 있다.
이러한 기술적 요구에 따라 안테나와 송신회로 간 부정합(mismatching) 문제가 점차 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 안테나와 송신회로간의 부정합은 전력증폭기(Power Amplifier:PA)의 전력 사용량을 증가시키고 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier:LNA)의 수신률을 떨어뜨리는 등 무선 통신 장치의 성능 저하를 유발시키기 때문이다.
안테나와 송신회로간의 부정합을 해결하기 위해, 종래 휴대용 단말기는 고정된 LC(L: Inductor, C: Capacitor) 회로를 이용한 FMN(Fixed Matching Network) 방식을 사용한다. 상기 FMN 방식을 사용할 경우, 안테나 정합을 위한 최적의 LC 회로 소자값을 찾기 위해 단말 개발 시 많은 시간이 요구된다. 더욱이, 전계 상황에 따라 LC 회로 소자값을 변경할 수 없으므로, RF(Radio Frequency) 성능문제, 특히, 약전계의 경우 호 드랍(Call Drop), 묵음(Mute) 발생 등의 성능문제가 빈번하게 발생하는 단점이 있다.
상기 FMN 방식의 단점을 보완하기 위해 고안된 기술이 TMN(Tunable Matching Network) 방식이다. 상기 TMN 방식은 고정된 LC 회로가 아닌 가변 LC 회로를 이용하며, 전계 상황 및 사용자 환경에 따라 최적의 LC 회로 소자값으로 안테나 정합을 이룸으로써, 안테나 변경 없이 다양한 전계 상황에서 RF 성능개선이 가능하다.
가변 LC 회로는 주로 커패시터의 커패시턴스값(C)을 가변하여 정합을 이루는데, 이러한 의미로 가변 LC 회로는 가변 커패시터 회로로 정의되기도 한다. 이러한 가변 커패시터 회로에서 주로 사용되는 커패시터 소자는 비용면에서 이점이 있는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 커패시터이고, 이를 이용한 가변 커패시터 회로가 대한민국 공개특허공보에 게재된 공개번호 제 2006-0075660호(이하, 선행기술문헌)에 제시되어 있다.
선행기술문헌에 제시된 가변 커패시터 회로는, 회로입력 노드와 출력 노드 사이에 복수의 커패시터를 직렬로 연결하고, 이를 스위칭 트랜지스터로 제어하여 입출력 노드 사이의 정전용량을 제어하고 있다.
그러나, 가변 커패시터 회로에서 중요한 요소는 가변 커패시터의 가역성과 Q값(Quality Factor)인데, 선행기술문헌에 제시된 가변 커패시터 회로를 이용하여 커패시턴스값을 증가시키는 경우, 온(on) 상태의 스위칭 트랜지스터에 따른 임피던스값이 증가하여 Q값이 열화되는 문제가 있다.
한편, 미국 공개특허공보에 게재된 공개번호 제 20110002080호에서는 바이너리(binary) 방식으로 커패시턴스값(C)을 가변하는 가변 커패시터 회로가 제시하고 있다. 이는 하나의 커패시터와 복수 개의 스위치 소자로 구성된 유닛 커패시터열(Unit Capacitor row)을 비례적으로 증가하는 커패시턴스값(C)에 맞추어 배열함으로써 Q값이 열화되는 것을 방지하고 있다.
그러나, 이러한 구조의 가변 커패시터 회로를 이용하여 커패시턴스값을 가변하는 경우 Q값이 열화되는 것을 방지할 수는 있으나, 유닛 커패시터열이 증가할수록 이에 포함된 커패시터 역시 따라서 증가하므로 Q값이 일정하게 유지될 뿐 개선되지는 않는다.
특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 제 2006-0075660호 특허문헌 : 미국 공개특허공보 제 20110002080호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, Q값이 개선된 가변 커패시터 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 병렬 연결된 복수 개의 커패시터; 상기 각 커패시터와 개별적으로 직렬 연결된 복수 개의 가변 스위치부; 및 노드a를 통해 상기 각 가변 스위치부와 연결된 공통 스위치부; 를 포함하되, 상기 공통 스위치부는 m×n 배열로 구성된 복수 개의 스위치 소자를 포함하는, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 각 커패시터는 노드b를 통해 제1 RF터미널과 연결되고, 상기 공통 스위치부는 노드c를 통해 제2 RF터미널과 연결되는, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 각 가변 스위치부의 온/오프 동작에 따라 커패시턴스값(C)이 가변하는, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 가변 스위치부는, k×l 배열로 구성된 복수 개의 스위치 소자를 포함하는, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 k 및/또는 l값은 각 가변 스위치부마다 서로 다른, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 l값은 상기 n값과 동일한, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 k값은 1인, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 각 커패시터의 커패시턴스값(C)이 서로 다른, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 커패시터는, MIM (Metal Insulator Metal) 구조로 된, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
또한, 상기 각 가변 스위치부와 일대일로 연결된 다수 개의 출력 단자를 포함하고, 상기 출력 단자를 통해 상기 각 가변 스위치부의 온/오프 동작을 제어하는 디코더;를 더 포함하는, 가변 커패시터 회로를 제공한다.
본 발명에 따른 가변 커패시터 회로에 따르면, 별도의 비용 추가없이 Q값을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 상세 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로에서 커패시턴스값에 따른 Q 값을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 서로 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 상세 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로는, 병렬 연결된 복수 개의 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)와, 상기 각 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)와 개별적으로 직렬 연결된 복수 개의 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15) 및 노드a를 통해 상기 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)와 연결된 공통 스위치부(S2)를 포함할 수 있다.
상기 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)와 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)는 일정한 개수로 한정되지 않고, 여기서는 각각 다섯 개의 커패시터와 가변 스위치부로 구성된 가변 커패시터 회로를 기준으로 설명하기로 한다.
상기 각 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)는 노드b를 통해 제1 RF터미널과 연결되고, 상기 공통 스위치부(S2)는 노드c를 통해 제2 RF터미널과 연결될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로는 제1 RF터미널과 제2 RF터미널 사이의 신호 방향에 따라 커패시턴스값이 가변될 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 RF터미널은 TMN(Tunable Matching Network) 회로의 입력 노드 또는 출력 노드와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1 RF터미널이 TMN회로의 출력 노드와 연결되면 상기 제2 RF터미널은 입력 노드와 연결될 수 있고, 반대로, 상기 제1 RF터미널이 TMN회로의 입력 노드와 연결되면 상기 제2 RF터미널은 출력 노드와 연결될 수 있다.
상기 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)는 MIM (Metal Insulator Metal) 커패시터일 수 있고, 각 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)의 커패시턴스값은 커패시터마다 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 커패시터(C1)는 1C, 커패시터(C2)는 2C, 커패시터(C3)는 4C, 커패시터(C4)는 8C, 그리고, 커패시터(C5)는 16C의 커패시턴스값을 가질 수 있다. 이러한 경우 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로는 바이너리(binary) 방식으로 커패시턴스값이 가변된다.
상기 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)는 k×l 배열(k, l은 1이상의 정수)로 연결된 복수 개의 스위치 소자로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 상기 스위치 소자는 FET(Field Effect Transistor)로 되어 있으나, 이와 동일한 기능을 하는 BJT(Bipolar Junction Transistor), SCR(Silicon-controlled rectifier), GTO사이리스터(Gate-Turn-Off Thyristor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등도 사용될 수 있다.
상기 k는 가변 커패시터 회로로 인가되는 전압을 분배하기 위하여 직렬로 연결되는 스위치 소자의 개수를 의미하고, l은 Q값 개선을 위하여 병렬로 연결되는 스위치 소자의 개수를 의미한다.
상기 k의 값이 클수록(즉, 직렬로 연결되는 스위치 소자의 개수가 증가할수록) 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 임피던스값이 증가하여 Q값이 열화되므로, 상기 k의 값은 전압이 적절히 분배되는 범위내에서 최소값으로 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 공간의 효율적 사용을 위해 상기 k의 값을 1로 설정하였다.
그리고, 상기 l의 값이 클수록(즉, 병렬로 연결되는 스위치 소자의 개수가 증가할수록) 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 임피던스값이 l만큼 분배되어 감소하므로, 상기 l의 값은 스위치 소자가 제품내 실장될 수 있는 최대 허용 범위내에서 최대값으로 설정하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 k 및/또는 l의 값은 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)마다 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 유형으로 2×3 배열의 가변 스위치부(S11)와 2×4 배열의 가변 스위치부(S12), 제2 유형으로 3×2 배열의 가변 스위치부(S11)와 4×2 배열의 가변 스위치부(S12), 제3 유형으로 2×3 배열의 가변 스위치부(S11)와 3×2 배열의 가변 스위치부(S12)로 구성될 수 있다.
상기 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)는 상기 디코더의 제어 신호에 따라 개별적으로 온/오프 되어 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 커패시턴스값을 가변한다.
예를 들어, 커패시터(C1)는 1C, 커패시터(C2)는 2C, 커패시터(C3)는 4C, 커패시터(C4)는 8C, 그리고, 커패시터(C5)는 16C의 커패시턴스값을 가지는 경우, 가변 스위치부(S11)가 온(on)되고 그 외 가변 스위치부(S12,13,14,15)가 오프(off)되면 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 커패시턴스값은 1C로 가변된다.
그리고, 가변 스위치부(S11,S12)가 온(on)되고 그 외 가변 스위치부(S13,14,15)가 오프(off)되면, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 커패시턴스값은 3C로 가변된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로는 상기 디코더를 통해 상기 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)의 온/오프 동작을 개별적으로 제어함으로써, 상기 커패시터(C1)가 1C, 커패시터(C2)가 2C, 커패시터(C3)가 4C, 커패시터(C4)가 8C, 그리고 커패시터(C5)가 16C의 커패시턴스값을 가지는 경우, 0 부터 31C 사이의 커패시턴스값을 바이너리 방식으로 가변할 수 있다.
상기 디코더와 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)의 연결 구조를 구체적으로 살펴보면, 상기 디코더는 상기 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)에 대응하는 출력 단자(out1,out2,out3,out4,out5)를 포함하고, 각 출력 단자(out1,out2,out3,out4,out5)는 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)와 일대일로 연결된다.
상기 가변 스위치부(S11)를 예로 들어, 가변 스위치부(S11)에 포함된 스위칭 소자가 FET라고 하면, 가변 스위치부(S11) 내의 모든 FET의 게이트단은 상기 디코더의 출력 단자(out1)와 연결되고, 상기 가변 스위치부(S11) 내의 모든 FET의 온/오프 동작은 상기 출력 단자(out1)로부터 입력된 제어 신호에 따라 일체로 이루어진다.
상기 공통 스위치부(S2)는 m×n 배열(m, n 은 1이상의 정수)로 연결된 복수 개의 스위치 소자로 구성될 수 있다. 상기 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)와 마찬가지로, 상기 m은 가변 커패시터 회로로 인가되는 전압을 분배하기 위하여 직렬로 연결되는 스위치 소자의 개수를 의미하고, n은 Q값 개선을 위하여 병렬로 연결되는 스위치 소자의 개수를 의미한다.
상기 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)의 k와 공통 스위치부(S2)의 m은 모두 전압 분배를 위한 스위치 소자의 개수로써, 상기 k와 m은 서로 상관관계에 있다. 따라서, 상기 k의 값을 작게 설정하면 상기 m의 값을 크게 설정해야 하고, 상기 k의 값을 크게 설정하면 상기 m의 값을 작게 설정할 수 있다.
다만, 상기 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)는 상기 커패시터(C1,C2,C3,C4,C5)와 동일한 개수로 설계되므로, 본 발명의 실시예에서와 같이, 공간의 효율적 사용을 위해 상기 k의 값을 1로 설정하고, 상기 m의 값을 복수 개로 설정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 n은 상기 l과 마찬가지로, 그 값이 클수록 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 임피던스값이 n만큼 분배되어 감소하므로, 상기 n의 값은 스위치 소자가 제품내 실장될 수 있는 최대 허용 범위내에서 최대값으로 설정하되, 상기 n과 상기 l의 값을 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.
상기 공통 스위치부(S2)는 상기 디코더의 출력 단자(out6)와 연결되고, 따라서, 상기 출력 단자(out6)로부터 입력된 제어 신호에 따라 온/오프 동작이 이루어진다. 즉, 상기 공통 스위치부(S2)에 포함된 모든 스위치 소자, 예컨대 FET의 게이트단은 상기 디코더의 출력 단자(out6)와 연결되고, 모든 FET의 온/오프 동작은 상기 출력 단자(out6)로부터 입력된 제어 신호에 따라 일체로 이루어진다.
상기 디코더는 상기 출력 단자(out1) 내지 출력 단자(out5) 중 어느 일 일단의 제어 신호를 출력시, 상기 출력 단자(out6)의 제어 신호를 함께 출력한다.
예를 들어, 상기 출력 단자(out1)를 통해 제어 신호가 출력되면 상기 출력 단자(out6)의 제어 신호가 함께 출력되고, 상기 출력 단자(out1)와 출력 단자(out2)를 통해 제어 신호가 출력되면 상기 출력 단자(out6)의 제어 신호가 함께 출력된다.
이에 따라, 상기 복수 개의 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15) 중 어느 하나의 가변 스위치부라도 온(on) 상태가 되면, 상기 공통 스위치부(S2) 역시 온(on) 상태가 된다.
이와 같이 작동하는 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로에서, 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 전체 임피던스값(Ron,total)은 아래 수학식 1과 같다.(여기서, 상기 각 가변 스위치부(S11,S12,S13,S14,S15)의 k,l의 값은 동일하되, 상기 k의 값은 1, 상기 l의 값은 상기 m의 값과 동일하게 설정하였다.)
Figure pat00001
이에 따라, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 Q값은 아래 수학식 2와 같게 된다.
Figure pat00002
즉, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로는 어떤 커패시턴스값으로 가변되더라도 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 전체 임피던스값(Ron,total)이 상기 공통 스위치부(S2)의 n에 의해 분배되므로 Q값이 개선된다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로에서 커패시턴스값에 따른 Q 값을 나타낸 그래프이다.
종래 가변 커패시터 회로(미국 공개특허공보 제 20110002080호에 제시된 가변 커패시터 회로)는 유닛 커패시터열이 증가할수록 이에 포함된 커패시터 역시 따라서 증가하게 되어 Q값이 일정하다.
그러나, 본 발명에 따른 가변 커패시터 회로의 경우, 온(on) 상태의 스위치 소자에 따른 전체 임피던스값(Ron,total)이 n에 의해 분배되므로, 가변되는 커패시턴스값(즉, 상기 수학식 2의 C)이 작아질수록 Q값이 비례적으로 높아지는 것을 알 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 서로 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 서로 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 서로 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 서로 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
C1,C2,C3,C4,C5 : 커패시터
S11,S12,S13,S14,S15 : 가변 스위치부
S2 : 공통 스위치부

Claims (10)

  1. 병렬 연결된 복수 개의 커패시터;
    상기 각 커패시터와 개별적으로 직렬 연결된 복수 개의 가변 스위치부; 및
    노드a를 통해 상기 각 가변 스위치부와 연결된 공통 스위치부;
    를 포함하되,
    상기 공통 스위치부는 m×n 배열로 구성된 복수 개의 스위치 소자를 포함하는,
    가변 커패시터 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 커패시터는 노드b를 통해 제1 RF터미널과 연결되고, 상기 공통 스위치부는 노드c를 통해 제2 RF터미널과 연결되는,
    가변 커패시터 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 가변 스위치부의 온/오프 동작에 따라 커패시턴스값(C)이 가변하는,
    가변 커패시터 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 스위치부는,
    k×l 배열로 구성된 복수 개의 스위치 소자를 포함하는,
    가변 커패시터 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 k 및/또는 l값은 각 가변 스위치부마다 서로 다른,
    가변 커패시터 회로.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 l값은 상기 n값과 동일한,
    가변 커패시터 회로.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 k값은 1인,
    가변 커패시터 회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 커패시터의 커패시턴스값(C)이 서로 다른,
    가변 커패시터 회로.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    MIM (Metal Insulator Metal) 구조로 된,
    가변 커패시터 회로.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 가변 스위치부와 일대일로 연결된 다수 개의 출력 단자를 포함하고, 상기 출력 단자를 통해 상기 각 가변 스위치부의 온/오프 동작을 제어하는 디코더;
    를 더 포함하는,
    가변 커패시터 회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006093322A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Kyocera Corp 可変容量コンデンサ
JP5417346B2 (ja) 2008-02-28 2014-02-12 ペレグリン セミコンダクター コーポレーション 集積回路素子内でキャパシタをデジタル処理で同調するときに用いられる方法及び装置
US8803631B2 (en) 2010-03-22 2014-08-12 Blackberry Limited Method and apparatus for adapting a variable impedance network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190081225A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 건국대학교 글로컬산학협력단 커패시터 용량 가변 회로 및 장치

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