TW201234766A - Integrated circuit architecture with strongly coupled LC tanks - Google Patents

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kai-xue Ma
Nagarajan Mahalingam
Shouxian Mou
Kiat Seng Yeo
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Description

201234766 六、發明說明： 相關申請案之交互參照 本申請案係主張2010年10月21曰申請的美國臨時專 利申請案號61/405,244的優先權。 【發明所屬之技術領域】 本發明大致有關於包含多個LC槽的積體電路架構，並 且尤其有關於例如是包含多個LC槽的壓控振盪器或注入鎖 定除頻器的電路。 【先前技術】 通常一射頻（RF)通訊裝置係包含一 rf前端，該RF前 端近來已經以一個RF積體電路來加以實現。該rf前端傳 統上具有一信號源’在大多數情況下該信號源是一壓控振 I器（VCO) ’其係普及於現代的收發機並且構成頻率合成器 或鎖相迴路（PLL)的一個不可分割的部分。若未被適當地設 計，則該VCO的效能可能會影響到系統的整體效能。例如， 非常低的相位雜訊、或是具有低的調諧靈敏度之非常寬的 調諧範圍、或是功率輸出相對於頻率變化的極佳平坦度、 或是來自功率壓縮的自由度是低功率消耗所（的，並：對 於下一代無線應用而言是重要的。在沒有报多取捨下要結 合所有的最佳效能經常是非常具挑戰性的，這使得此種 VCO的設計變成是非常困難的。 高效能的vco —般包含—槽ν 〜（tank)電路，該槽電路係 201234766 藉由電感及電容的並聯组合 、 所構成’並且在所有該些效能 度量上扮演一重要的角色。 me 通吊寬的調諳範圍是藉由利用 某種的切換元件以改變該禅 兒及糟電路中的電容來加以達成。然 而’一般而言’相位雜訊舍我 雅λ會又到調諧範圍影響，而調諧範 圍會受到功率消耗影響。 在一合成器或是一作號、Λ ^就原中’現代的設計技術傾向利 用鎖相迴路（PLL)以將一其相私， }肝问v員輸出信號鎖定到一低頻參考。 -除頻器是構成此種PLL所需的。傳統上，具有一預設的 除頻比率之-注人鎖定除頻器⑽D)可被設計成具有低功 率4耗及低相位雜訊。然、而，此種典型的ilfd具有一相對 窄的操作頻率範圍。 因此，所需的是一種用於RF電路之積體電路架構，其 可提供個別地解決VC0的效能問題之vc〇,其提供一種能 夠同時符合尚效能的需求之改良的振盪器電路。此外，所 需的疋一種提供低功率消耗及低相位雜訊、同時提供一加 寬的操作頻率範圍之ILFD。再者，其它所期望的特點及特 徵從後續結合所附的圖式及此揭露内容的背景所做的詳細 說明及所附的申請專利範圍來看將會變成是明顯的。 【發明内容】 根據該詳細說明，一種用於一射頻（RF)電路之積體電路 架構係被提出。該積體電路架構係包含一初級LC槽電路以 及或多個次級LC槽電路。該一或多個次級Lc槽電路係 磁輕合、電粞合或是磁耦合及電粞合的組合來強耦合至該 201234766 初級LC槽電路並且彼此強耦合。 此外，一種用於一射頻（RF)電路之壓控振盪器係被提 出。§亥壓控振盪器係包含一初級LC槽電路以及一或多個次 級耦合LC槽電路。該初級1^槽電路以及該一或多個次級 LC槽電路的每個LC槽電路係包含並聯連接的一電感器以 及一電容性裝置。在該初級耦合LC槽電路以及一或多個次 級耦合LC槽電路之間存在有強電耦合或磁耦合或是電耦合 及磁耦合的組合。 再者，一種具有一預設的除頻比率之注入鎖定除頻器 係被提出。該注入鎖定除頻器係包含一初級LC槽電路以及 或多個次級LC槽電路。該初級耦合Lc槽電路以及該一 或多個次級耦合LC槽電路的每個LC槽電路係包含並聯連 接的-電感器以及-電容性裝置。該初級搞合LC槽電路以 ί 及該一或多個次級耦合LC槽電路的每個LC槽電路係彼此 強耦合，以用於帶通濾波一輸入頻率來產生一根據該預設 的除頻比率濾波的輸出頻率。 【實施方式】 以下的詳細說明在本質上僅僅是舉例的，而不是欲限 制本發明或是限制本發明的應用及用$。再者，並沒有意 圖要受前述的先前技術或是以下本發明的詳細說明中提出 的任何理論的限制。 本實施例係有關於一種射頻（RF)/微波/毫米波的寬頻 壓控振盈器（VCO)的設計，例如是欲用於·e 8〇2(例如， 201234766
WiFi、WiMax、LTE及ιΕΕΕ 8〇2」lad)的無線通訊應用以及 用於其它需要高效能的商業及軍事通訊的應用巾。高效能 的VCO —般包含一個藉由電感及電容的並聯組合形成的槽 電路。本實施例是一種VC〇的設計，其可以達成具有最佳 取捨的品質效能並且適用於今日的無線應用。許多Vc〇已 經用積體電路⑽來加以實施以解決特定的效能參數。在高 效壯*的VC0中，達成寬的調諧範圍的問題是藉由將整個頻 率犯圍拆成較小的頻帶來加以解決。一種廣泛使用的技術 是藉由利用在槽電路中的單一電感器及多個電容器。 本實施例係對於最佳化廣範圍的可變頻率低雜訊的 RF/微波/毫米波振盪器的效能問題提供一種一般化的解決 方案，其藉由識別出一個當被最佳化時亦實質最佳化其它 政食b參數的效能參數。該用於寬的調諧範圍上的最佳化之 ，般化的解決方案係切換一包含一或多個電感器及一或多 個電容器的一或多個並聯組合的槽電路。一種更有利的解 决方案最佳的是在沒有開關下，透過磁耦合、電耦合或是 磁耦σ及電耦合的一組合（混合）來調諧該一或多個電感器 ^或夕個電容器，並且此槽電路在以下被稱為一 LC槽。 可加以輕合的LC槽的數目可以是從2至Ν。 參照圖1，—電路圖1〇〇係描繪根據—目前的實施例的 :種強磁耦合的LC槽陣列(T1)1〇2。該槽電路1〇2係包含 複數個彼此磁耦合的LC.槽電路104。LC槽電路104的每一 2係包3 —電感器1〇6以及一電容性裝置1〇8，並且該磁耦 合是在LC槽電路1〇4的每一個的電感器1〇6之間。該電容 201234766 性裝置108係包含如同在（a)或（b)中所示的一或多個可調諧 的電容器組（bank) 11 〇。 參照圖2，一電路圖200係描繪根據本實施例的—種強 電耦合的IX槽陣列（T1)202。該槽電路2〇2係包含複數個 彼此電輛合的LC槽電路20‘LC槽電路2〇4的每一個係包 含一電感器206以及一電容性裝置2〇8，並且電耦合是在 LC槽電路204的每一個的電容性裝置2〇8之間。該電容性 裝置2G8係包含如同在⑷或（b)中所示的—或多個可調错的 電谷組2 1 0。 參照圖3, 一電路圖300係描繪根據本實施例的一種混 合耦合的IX槽陣列（T1)302。該槽電路3〇2係包含複數個 彼此電搞合及磁耦合的LC槽電路3〇4。LC槽電路3〇4的每 一個係包含一電感器306以及一電容性裝置3〇8，並且電耦 合是在5亥LC槽電路304的每一個的電容性裝置3〇8之間， 而磁耦合是在该LC槽電路304的每一個的電感器3〇6之 間。該些電容性裝置308係包含如同在（a)4(b)中所示的一 或多個可調諧的電容器組3 1 0。 圖1至3係描繪搞合的LC槽電路1 〇4、204、304的基 本原理及動作。所有三種類型的耦合的共同處是該槽電 路104、204、304都被分成初級與次級。在圖i至3中以 連接點1及2表示的LC槽電路LCT0是初級LC槽電路， 並且其它所有的LC槽電路被當作為次級Lc槽電路。結合 該電感器106、206、306的一或多個電容性裝置1〇8、2〇8、 3 〇 8可以是電容性網路的任意組合，例如是該可調諧的電容 201234766 器組 1 1 0、21 0、3 1 0。 對於如圖1中所繪的磁耦合而言，由於電流流動而產 生在該初級LC槽電路LCTO中的磁場可以有效地耦合至Ν 個次級LC槽電路LCT1至LCTN(N2l)。對於如圖2中所綠 的電耦合而言，該電麵合是藉由彼此柄合並且以π的方式利 用一耦合電容器表示的電容器網路208。混合耦合係被展示 在圖3中，其中該耦合是藉由該些電感器306的磁耦合以 及藉由該些電容性裝置308的電耦合之組合，其可以是獨 立的或是兩種搞合的組合。 壓控振盪器（VCO)的效能可以利用該些耦合機構的任 一個來加以大幅度地最佳化。該初級LC槽電路的連接點1 及2可以連接至一 VC0核心，其係取代通常存在於槽電路 或共振器中的單一電感器或是差動電感器。在該初級Lc槽 電路中的變容器Cv〇 108、208、308可以是一具有單端或差 動結構的類比調諧變容器，並且當和鎖相迴路及頻率合成 器一起使用作為一整合的解決方案時，其係被用來將Vc〇 頻率鎖到輸出頻率。在一孤立的模式中，該變容器通常是 藉由一外部的電壓來加以控制。 在該次級LC槽電路中的電感器106、2〇6、3〇6可以是 從1至N個，並且可以磁性或電氣或是以—種混合技術= 合至V⑶的初級LC槽電路。該電容性網路對於該初級與 次級LC槽電路而言可以是相同的。該電容性網路可以是（勾 具有由個別的值或二進位加權的值之可程式化的設定或二 比調諧所控制的單一或差動配置的緊接的變容器、或是（匕） 201234766 由個別的值或二進位加權的值之可程式化的設定所控制的 藉由-或多個開關控制而連接成單端或差動配置的一或多 個電容器、或是（C)由⑷或（b)與類比調書皆變容器的任^ 合、或是W由⑷、(b)或⑷與串聯或並聯或任意其它组Μ 接的被動或主動固定的電容器的任意組合。對於該此次級 LC槽電路而言’變容器的功能可利用在次級^槽電路中 的偏壓變化而可在粗調譜及細調諸之間互換。在沒有開 關下’ &些變容H結合該些Lc槽電路係作用以將卿頻 率在一操作頻率的附近向上或向下移動。 々圖1至3((a)或（b))中所示，在初級Lc槽電路或次級 LC槽電路中的電容性網路構件之可能的連接可以是由一或 多個« U0、21()、31()控制而緊密純成單—或差動結 構並且藉由個別的值或是二進位加權的值之可程式化的設 疋或類比調諧控制的一或多個變容器或是一或多個電容 器，容器或電容器的數目可以是單個或多個心至CM， -係X數位方式緊密福接，#中輪人數位控制在變容器的 情形中是耗接至該共同的節點，並且在一或多個電容器是 藉由—或多個開關控制的情形中是輕接至該開關。位元的 數目係受限於所選的效能參數以及所要的應用(如同在 U〇'：21〇、310 中所示者）。 除了 1谷器CSG至CSM是用—種如上述方案中敘述的數 方式匕制之外’以單一或—差動配置緊密連接的變容器 可藉由類比電壓Vctrli來加以控制。類比電麼％叫可 、疋預°又的電壓、或者可以是和初級調諧變容器的Vctrl
10 201234766 1¾接n以進-步延伸Vc〇的頻率調譜範圍。電容器 E係被用來強4b VCO的操作頻率移位及相&雜訊效能，因 為該電容器通常具有遠比該些變容器高的品質因數。 效能參數的大小係藉由在該初級L c槽電路以及該N個 次級LC槽電路（㈣之間的輕合強度來加以決定。該稱合 亦可以改善該IX槽電路的品f，其為—項維持低相位雜訊 及高可調諸性的重要因數。可達到的最寬調諧範圍亦可藉 由柄合在該LC槽陣列中的電容性調譜元件的數目來加以控 制，該數目是根據所要的應用及其它效能參數而定的。 所提出的結構是用於頻率產生的RF/微波/毫米波電路 的部分。此種頻率產生來源通常是由一個具有窄的或中等 的調譜範圍且具有最佳的相位雜訊的彻以及—個用於頻 率調諧的單-LC槽所組成的。根據本實施例的寬頻調諧是 在沒:有任何開關的情形下，藉由在不同槽之間的磁叙 合或電柄合或混合的_合來加以達成。根據本實施例的頻 率產生來源可被利用在打算用於無線通訊應用甲的毫米波 寬頻注入鎖定除頻器的設計上。 通常在RF/微波/毫求波頻率下’除頻器（除以2、3、4、 5、等等）係利用注人駭技術來加以實現，以料該第一及 後績的級來降低功率消耗。這些除頻器通常包含一由電感 ，及電容器所構成的槽電路，其係根據所用的除頻出例而 在所要的輸出頻率處作用為-帶通據波器。由電感及電容 槽電㈣在界^些除頻器的鎖定範圍 上扮演-個重要㈣色。通常，寬的鎖定範圍是受到腿 201234766 在自由運行模式中的輸入功率及調諧範圍的限制。因此， 寬的調譜範圍-般是藉由利用某種切換元件來變化該槽電 路的電容來加以達成。圖1 5 口1至3的IX槽電路特別是有關於 一種ILFD的設計’其可以為7目士旦a & 為了具有最佳取捨的最佳效能而 藉由增加該謂的自由運行模式的範圍來達成較寬的鎖定 範圍’並且特別適合用於下一代的無線應用。 參照圖4Α、4Β及4C，三個利用圖1至3的強耦合lc 槽ΓΠ)的雙極VC0 400、402、4〇4係被描繪。在圖4a°、4b 及4C中’Ti分別可以是如圖1至3中所示的磁粞合或電耦 合或混合耦合的LC槽電路。節點丨及2是用於Tl至 的其它部分的主要連接節點。該些強耦合的Lc槽電路可被 利用在該VC0400、402、404的任一個中。 該VCO 400係使用一種具有共集極配置的柯匹次 (Colpitts)架構。所提出的包含電容器Cl&變容器Cvar的Lc 槽電路T1將會構成該VC0 400的VC0核心共振器。該vc〇 402具有和VCO 400相同的架構以及額外的pnp電晶體q3 及Q4。§亥VCO. 404增加一額外的基極-集極的去耗電容器 CM。在該VC0 400、402、404中的電流源可以是任意類型 的電流源，並且亦可以是電阻器的串聯或並聯或是串並聯 的任意組合。圖1至3的強耦合的LC槽電路可被有利地利 用在許多現有的VC0架構中’並且就此而論，圖1至3的 強耦合的LC槽電路的使用並不限於該VCO 400、402、404。 圖5A、5B及5C是根據本實施例利用圖1至3的強耦 合的LC槽的CMOS壓控振盪器電路的電路圖500、502及 12 201234766 504。在電路圖5〇〇、5〇2、5〇4中，τι分別可以是如圖！至 3中所論述的磁耦合或電耦合或混合耦合的槽電路。如 同圖4A、4B及4C中，節點1及2是用於τι至vc〇的其 它部分的主要連接節點。 該些強耦合的LC槽電路可和一交又耦合NM〇s電晶體 對被利用在該CMOS VCO 500中。在該CM〇s vc〇 5〇2中， 該些強耦合的LC槽電路可和一交叉耦合的pM〇s電晶體對 被利用。並且在該CM〇S vc〇 5〇4中，該些強耦合的 槽電路可和一補償的交又耦合的NM〇S電晶體對及PM〇S 電晶體對被利用。所有的三個VCO 500、502、504都使用 一 PMOS電流源。圖！至3的強耦合的lc槽電路亦可和一 NMOS電流源被利用在CMOS VCO中。該些電流源（pm〇S 或NMOS)可以是可程式化的、或者不是可程式化的；它們 亦可被ΐ電阻器串聯或並聯或是串並聯的任意組合來取代。 圖1至3的強耦合的LC槽電路亦可被利用在最新的VCO 架構中，因此並不限於圖5中所示的VCO 5 00、5 02、5 04 的CMOS實施方式。 圖6是描繪根據本實施例之用於一壓控振盪器電路的 強磁耦合的LC槽電路的第一種兩個金屬層積體電路架構的 俯視平面圖600。該外側的線圈602係包含用於該初級LC 槽電路的下方的調諧變容器以及一變容器組。該調諧變容 器係藉由Vctrl來加以控制。該變容器組係藉由位元〇至 位元<n>(其中η是整數）來加以控制。該内側的線圈604係 包含作用為次級LC槽電路的上方的調諧變容器。該些上方 13 201234766 的调谐變谷器係藉由Vctrl2來加以控制。Vctrl2可以是一
預設的電壓；此外，Vctrl2可以和該初級調諧變容器的VcM 連接在一起。該次級Lc槽電路可具有如同藉由旋轉任意的 0角（亦即，從0至2 π並且沒有和該主要線圈重疊）所界定 的其它形式。再者，該電感器形狀並不限於八邊形—其亦 可以具有矩形、圓形或六邊形的形式。該些強耦合的[〇槽 電路並不限於兩個槽電路。當藉由堆疊的金屬層來形成 時，该次級或第三或第Ν個LC槽電路的電感器可具有内側 的線圈、外側的線圈、底部線圈、及/或頂端線圈或是該些 線圈的任意組合的形式。 圖7是描繪根據本實施例之用於一壓控振盪器電路的 磁I馬合的LC#電路的第二種兩個金屬層積體電路架構的俯 視平面圖700。該些線圈具有圓形的形式。該次級lc槽電 路旋轉；r/2。其亦可具有其它的形式，旋轉從零至以的任 意0角。控制信號的說明和圖6相同。 圖8是描蟓根據本實施例之用於一壓控振盈器電路的 強磁耦合的LC槽電路的第三種兩個金屬層積體電路架構的 俯視平面圖謂。該外侧的線圈係包含作用為該次級…曹 的上方的調諧變容器。控制信號的說明也和圖6相同。 圖9是描繪根據本實施例之用於一壓控振盪器電路的 強磁耦合的LC槽的第四種兩個金屬層積體電路架構的俯視 平面圖900。該内側的線圈係包含作用為該次級lc槽的一 右側的調諸變容器。該外側的線圈係包含作用為另一次級 LC槽的一左側的調諧變容器。控制信號的說明也和圖6相
14 201234766 同。 圖是描緣根據本實施例之用於—壓控振盪器電路的 強磁耦合的LC槽的第五種兩個金屬層積體電路架構的俯視 平面圖1000。該俯視平面圖1〇〇〇比圖 间y夕了 一個浮接的内 側的線圈。浮接的内側的線圈並不限 、1固。此外，它們 可具有外側浮接的線圈或是任意堆疊 ·*的金屬層線圈的形 式0 參照圖u，一俯視平面圖1100係描綠根據本實施例的 用於壓控振盈器電路的強磁柄合的Lc槽電路的第六種兩個 金屬層積體電路架構。該兩個電感器是具有堆疊的金屬線 圈的形式。該底部金屬線圈係包含作用為該次級Lc槽的高 側的調諧變容器。控制信號的說明也和圖6相同。 圖12是描繪根據本實施例的用於—壓控振盪器的強磁 耦合的LC槽電路的一種三個金屬層積體電路架構的俯視平 面圖1200。該三個電感器是具有堆疊的金屬線圈的形式。 該底部金屬線圏係包含作用為該次級Lc槽的一右側的調諧 變容器。另一次級LC槽係藉由一頂端金屬線圈以及—左側 的凋s皆變容器來加以形成。該初級電感器是一第二高的金 屬線圈。熟習此項技術者將會體認到的是該些堆疊的金屬 層並不限於三個。控制信號的說明也和圖6相同。 圖1 3是描繪根據本實施例的用於一壓控振盪器的強磁 耦合的LC槽電路的第二種三個金屬層積體電路架構的俯視 平面圖1300。該些LC槽電路是堆疊的金屬層電感器以及内 側/外側的線圈的一種組合。該些内側/外側的線圈亦可具有 15 201234766 堆疊的金屬層或是任意的金屬層的形式。該些内側/外側的 線圈亦不限於—線圈。除了該主要線圈之外，所有其它的 線圈都可被利用作為包含變容器的耦合的LC槽，並且其中 的某些線圈可以是浮接的。 參照圖14, 一俯視平面圖14〇〇係描繪根據本實施例的 用於一壓控振盪器的混合耦合的LC#電路的第七種兩個金 屬層積體電路架構。除了如圖6中所繪的磁耗合之外，尚 有藉由電容器Ccouple帶來的額外的電耦合。該電容器丨。 可以是固定的電容器 '可變的電容器、切換式電容器中的 或多個、或是固定的電容器、可變的電容器以及切換式 電容器的任意組合。控制信號的說明和圖6相同。該些次 級IX槽電路可具有其它形式，在沒有和該主要線圈重疊下 ㈣從G i 2；Γ的任意Θ角。該電感器形狀並不限於八邊 形，因為其可以具有矩形、圓形、六邊形或是任意其它幾 何办狀的形式。該些強輕合的Lc槽電路並不限於兩個槽電 路。當具有堆疊的金屬層的形式時，該次級或第三或第N 個LC槽電路的電感器可具有内側的線圈、外側的線圈、底 部線圏/頂端線圈或是該些線圈的任意組合的形式。圖Μ 描緣根據另-目前的實施例的—種注人㈣除頻器（MD) 電路架構的電路圖1500。在該電路圖测中的臟係利 用一種勒改善請的鎖定範圍之新顆技術。最佳化咖 :鎖定範圍問題的-些-般性的解決方案是藉由改變和該 :電路相關的電容、或是在某些情形t藉由利用一開關以 文U些電感器來降低該ILFD的—帶通滤波器（BpF)的—
16 201234766 槽電路的品質因數（Q)、增高注入效率、增加一自由運行 ILFD的範圍。 種如同在圖15至17中的替代實施例所提出的更佳 的解决方案是在沒有開關下，取而代之的是透過在LC槽電 中的磁耦合或電耦合或是兩者（混合耦合）來最佳地調諧 5亥些槽電路的電感器及電容器。㈣BPF中㉟夠叙合的Lc 槽電路數目可以是從2纟N個’其中N是和該ILFD的除 頻比率（例如’ 2、3、4、同義的。該係運作為一帶通 二、器動作，並且根據本實施例，此種動作在電路層級的 貫施中是藉由如同圖1至3的任-圖中所揭露的—Lc槽電 路來加以達成。 θ 參照包括圖16Α及16Β的圖16，根據本實施例的兩個 名外的注入鎖冑除頻器電路的電路0 16〇〇係被描繪。圖 係展$ ILFD的兩種可能的實施方式。該注入器 J:是設置在上方位置的單一電晶體或是具有任意可能的 、、且口之多個電晶體的類型。所關注的區域是如 ::”的槽電路的實施方式，而不是咖的實際;it 圖17是描繪根據本實施例的另一注入鎖定除頻器 木構的電路圖17OG。該電路圖1·係展相CM㈦ MOSFET架構的ILFD的實施方式，其係利用如圖1、2或3 中所繪的強耦合的LC槽。在該電路圖17〇〇中，丁1 θ 或電•合或是混合麵合的_，並且節點丨及二 、及该ILFD的其它部分的主要連接節點。圖i至3 17 201234766 的強搞合的LC槽可被利用在任何具有由一電感器及一或多 個電容器所做成的一槽電路的ILfd中。 圖1 8是描繪根據本實施例的用於一注入鎖定除頻器電 路的LC槽的第一種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖 1800 〇
因此，可看出的是已經提供一種用於提供vc〇的RF 電路的積體電路架構，其係個別地解決vc〇的效能問題， 並且提供一種可以同時符合高效能需求之改良的振盪器電 路。此外，該用於RF電路的積體電路架構亦提供具有變寬 的操作頻率範圍的ILFD，同時維持習知的ILFD的低相位 雜訊及低功率消耗。儘管數個範例的實施例已經在先前的 本發明的詳細說明中提出，但應該體認到的是，存在有大 量的變化。 應該進一步體認到的是，該一或多個範例的實施例只 是例子而已，並且不欲在任何方面限制本發明的範疇、可 利用性、尺寸或配置。而是，先前的詳細說明將會提供熟 習此項技術者用於實施本發明的一範例實施例之便利的指 示說明，所瞭解到的是可以在一範例的實施例中所述的元 件的功能及配置以及電路的動作上做各種的改變，而不脫 離如同所附的申請專利範圍中闡述的本發明的範疇。 【圖式簡單說明】 遠所附的圖式係和以上的詳細說明一起被納入在說明 曰中並且構成該說明書的部分，其作用以描繪根據本發明 201234766 的各種實施例並且紘# J卫且解說各種原理及優點，其中相 符號參照到所有個別沾、目固 、 的視圖之相同或功能上類似的元件。 圖1是描續'根據_曰於 ^ 龈目則的貫施例之一強磁耦合的lc样 電路架構的電路圖； 曰 圖2是描4會根據一曰許沾+ k ,, 低课目别的貫施例之一強電耦合的LC槽 電路架構的電路圖； 圖3是描繪根據一目前的實施例之一強 合的LC槽電路架構的電路圖； 口及電柄 圖4係包括圖4Amc，其係根據另—目前的實 施例之壓控振盪器電路的電路圖； 圖 5 係包括圖 5 A、5 R ; r· ία Λα ^ . 口 及5C，其係根據本實施例之壓 控振盪器電路的電路圖； 圖6是描緣根據本實施例之用於一壓控振藍器電路的 LC槽的第一種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； 圖7是描繪根才康本實施例之用於一壓控振藍器電路的 LC槽的第二種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； 圖8是描繪根據本實施例之用於一壓控振盪器電路的 LC槽的第三種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； 圖9是描繪根據本實施例之用於一壓控振蘯器電路的 LC槽的第四種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖. 圖10是描繪根據本實施例之用於一壓控振堡器電路的 LC槽的第五種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； 圖11是描繪根據本實施例之用於一壓控振盈器電路的 LC槽的第六種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖. 19 201234766 二1Γ描緣根據本實施例之用於-壓控《器電路的 :帛-種二個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； LC槽的實施例之用於-壓控振“電路的 一，屬層積體電路架構的俯視平面圖； ㈣根據本實施例之用於—壓控«器電路的 槽的第七種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面圖； 2 15是詩根據另—目前的實施例的—種注入鎖定除 頻器電路架構的電路圖； 、 種額=係包括圖16AA 16B，其係為根據本實施例的兩 種額外的注入鎖定除頻器電路的電路圖； 圖Π是料根據本實施例的另—種注人敎除頻器電 路架構的電路圖；以及 圖18是描繪根據本實施例之用於—注入鎖定除頻器電 路的LC #的第-種兩個金屬層積體電路架構的俯視平面 本領域技術人員將會體認到圖式中的元件是為了簡化 及清楚起見被描繪’因而不一定是按照比例繪製。例二 在圖式中描繪積體電路架構的某些元件的尺寸可能相對於 其它元件而被誇大以助於改善對本發明的實施例的理解。 【主要元件符號說明】 1 :連接點/節點 2 :連接點/節點 100 :電路圖
20 201234766 102 : LC 槽陣列（ΤΙ) 104 : LC槽電路 106 :電感器 108 :電容性裝置/變容器 110 :可調諧的電容器組/開關 200 :電路圖 202 : LC 槽陣列（T1) 204 : LC槽電路 206 :電感器 208 :電容性裝置/變容器/電容器網路 2 1 0 :可調諧的電容器組/開關 300 :電路圖 3 02 : LC 槽陣列（T1) 304 : LC槽電路 306 :電感器 308 :電容性裝置/變容器 310 :可調諧的電容器組/開關
400 :雙極 VCO
402 :雙極 VCO
404 :雙極 VCO
500 :電路圖 /CMOS VCO
502 :電路圖 /CMOS VCO
504 :電路圖 /CMOS VCO 6 0 0 :俯視平面圖 21 201234766 602 ： 外側的線圈 604 ： 内側的線圈 700 ： 俯視平面圖 8 00 ： 俯視平面圖 900 ： 俯視平面圖 1000 :俯視平面圖 1100 :俯視平面圖 1200 :俯視平面圖 1300 '•俯視平面圖 1400 :俯視平面圖 1500 :電路圖 1600 :電路圖 1700 :電路圖 1800 :俯視平面圖

Claims (1)

  1. 201234766 七、申請專利範圍： 1·一種積體電路架構，其係包括： 一初級LC槽電路；以及 一或多個次級LC槽電路，豆中兮^ ^ 電路的每-個輪至該初級路或多個™ 多個2欠項之積體電路架構，其中該-或 夕級^槽電路係分別電輪合至該初級LC槽電路。 义個申I:專利$&圍$ 1項之積體電路架構，其中該-或 〇槽電路係分別磁耦合至該勒級LC槽電路。 =中請專利範㈣丨至3項之任—項之積體電路架 構〜、中該-或多個次級…曹電路係分別皆電轉合及磁搞 合至該初級LC槽電路。 5·如申請專利範圍第…項之任一項之積體電路架 構，其十該一或多個次級LC槽電路係包括兩個或更多個 LC槽電路，並且其中該兩個或更多個Lc槽電路的每一個 係彼此耦合並且耦合至該初級LC槽電路。 6.如申明專利範圍第1至5項之任一項之積體電路架 構’其中該初級LC槽電路以及該一或多個次級lC槽電路 的每—個係包含並聯連接的一電感器（L)以及—電容性裝置 (C) ’並且其中每個電容性裝置係包括一或多個可調諸的電 容器組。 7 ·如申請專利範圍第1至6項之任一項之積體電路架 構’其中該積體電路架構係包括一壓控振盪器電路。 8.如申請專利範圍第1至6項之任一項之積體電路架 201234766 構’其中§亥積體電路架構係包括一注入鎖定除頻器電路。 9. 一種壓控振盪器，其係包括： 一初級LC槽電路，其係包括並聯連接的—第一電感器 (L)以及一第一電容性裝置（c);以及 一或多個次級LC槽電路，該一或多個次級lc槽電路 的每一個係包括並聯連接的一電感器（L)以及一電容性裝置 (C) ’其中該一或多個次級LC槽電路的每一個係強搞合至 該初級LC槽電路以及該一或多個次級電路的每一個。 10. 如申請專利範圍第9項之壓控振盪器，其中該一或 多個次級LC槽電路係電耦合至該初級lc槽電路以及該一 或多個次級LC槽電路中的其它次級LC槽電路。 11. 如申請專利範圍第9項之壓控振盪器，其中該一或 多個次級LC槽電路係磁耦合至該初級lc槽電路以及該一 或多個次級LC槽電路中的其它次級LC槽電路。 12. 如申請專利範圍第9至11項之任一項之壓控振盪 器，其中該一或多個次級槽電路係皆電耦合及磁耦合至 S亥初級LC槽電路以及該一或多個次級LC槽電路中的其它 次級L C槽電路。 13 ·如申請專利範圍第9至12項之任一項之壓控振盪 器，其中該一或多個次級；LC槽電路係包括兩個或更多個次 級LC槽電路，並且其中該兩個或更多個槽電路的每一 個係彼此強耦合並且強耦合至該初級LC槽電路。 14.如申請專利範圍第9至13項之任一項之壓控振盪 器’其中包含該初級LC槽電路以及該一或多個次級LC槽 201234766 電路的每個LC槽電路的該電容性農置係包 諧的電容器組。 敦1夕個可調 15.-種注入鎖定除頻器，其具有— 且包括： J咏頻比率並 -初級LC槽電路，其係包括並 (L)以及一第一電容性裝置（c);以及 弟—電感器 、。一或多個次級IX槽電路，每個係包括並聯 感器（L)以及一電容性裝置（c)，里 、® 、y .、r 5亥一或多個次 電路的每一個係強耦合至該初級槽 、 曰 波~ #人_ U 4 肖於帶通濾 出頻率。 根據场又的除頻比率據波後的輸 ，·如申請專利範圍第15項之注入鎖定除頻器 —或多個次級LC槽電路的每—個係電_合至該初級^样。 17·如申請專利範園第15項之注入鎖定除頻器，… —或多個次級LC槽電路的每—個係縣合至該初級；：c槽。 r:·如專利範圍第15至17項之任-項之注入鎖定 〜、中5卜或多個次級LC槽電路的每-個係電耦合 及磁耦合至該初級LC槽。 19. 如中請專利範圍第15至18項之任1之注入鎖定 广員器’其H或多個次級LC槽電路係包括兩個或更多 :上C槽電路’並且其中該兩個或更多個次級^槽電路的 母—個係彼此強耦合並且強耦合至該初級Lc槽電路。 20. 如申請專利範圍第以19項之任—項之注入鎖定 "員器，其中包含該初級以槽以及該—或多個次級以槽 25 201234766 電路的LC槽電路的每一個的該電容性裝置係包括一或多個 可調諧的電容器組。 八、圖式. (如次頁） 26
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