[发明专利]具有改善的线性度的金属氧化物半导体(MOS)电容器

说明书

公开了具有改善的线性度的MOS电容器。在示例性实施例中，设备包括主支路，主支路包括第一信号路径和第二信号路径，第一信号路径具有以反转极性串联连接的第一电容器对，第二信号路径具有以反转极性串联连接的第二电容器对，第一和第二信号路径并联连接。设备还包括辅支路，辅支路包括至少一个信号路径，至少一个信号路径具有以反转极性串联连接并且与主支路并联连接的至少一个电容器对。在示例性实施例中，电容器是MOS电容器。

相关申请的交叉引用

本申请要求共同拥有的2013年8月30日提交的美国非临时专利申请No.14/014,827的优先权，其内容明确地通过引用整体并入于此。

技术领域

本申请总体上涉及电容器的操作和设计，并且更具体地涉及具有改善的线性度的MOS电容器的操作和设计。

背景技术

金属氧化物半导体(MOS)电容器被用于许多应用中，诸如用于模拟滤波器中。MOS电容器比金属上金属(MOM)电容器致密得多，并且因此可以被用于代替MOM电容器以节省电路面积。例如，MOS电容器的电容与面积的比值是MOM电容器的差不多5倍大。

不幸的是，MOS电容器可表现出由关于电压的电容变化所造成的非线性。例如，由MOS电容器提供的电容随着电容器两端的电压改变而改变。当电容器电压变化时，这一非线性主要发生在从耗尽区到氧化物区(并且反之亦然)的MOS电容器转变期间。改善线性度的一种技术相似于多正切(multi-tan)技术，其中多个阶段被加在一起，同时MOS电容器中的一些MOS电容器从氧化物区移动到耗尽区，并且其余MOS电容器从耗尽区移动到氧化物区。这导致减少的电容器变化。不幸的是，这种技术仅提供了有限的改善。因此，在高线性度必要的情况下，MOS电容器可能不适合用于具有电容器两端的大电压摆幅的应用。

因此，期望具有如下MOS电容器，其具有改善的线性度，以用于其中高线性度必要的应用，从而允许实现电路面积节省。

附图说明

当结合附图考虑时，本文中描述的前述方面将通过参照以下描述而变得更加容易显而易见，其中：

图1示出其图示MOS电容器的电容和电压之间的关系的图；

图2示出包括具有改善的线性度的MOS电容器的示例性实施例的接收器前端；

图3示出被配置用于改善的线性度的MOS电容器设备的详细示例性实施例；

图4示出其图示图3所示的MOS电容器设备的示例性实施例的电容和电压之间的关系的图；以及

图5示出被配置用于改善的线性度的MOS电容器设备的示例性实施例。

具体实施方式

下面结合附图阐述的具体实施方式旨在作为对本发明的示例性实施例的描述，并且不旨在表示其中可以实践本发明的仅有的实施例。贯穿本说明书使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”，并且不一定应该被解释为相比于其它示例性实施例优选或有利。为了提供对本发明的示例性实施例的透彻理解的目的，具体实施方式包括特定细节。对于本领域技术人员来说将明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明的示例性实施例。在一些实例中，熟知的结构和设备以框图的形式示出，以便避免混淆本文中给出的示例性实施例的新颖性。

图1示出其图示MOS电容器的电容和电压之间的关系的图100。在图100中，电容被表示在竖直轴上，并且电压被表示在水平轴上。如由绘图线102示出的，MOS电容器表现出随着电压改变的电容改变。绘图线102包括对应于MOS电容器的操作区的两个部分。绘图线102的第一部分104图示当MOS电容器在氧化物区操作时的随电压的电容变化。绘图线102的第二部分106图示当MOS电容器在耗尽区操作时的随电压的电容变化。如下面更详细地描述的，通过将MOS电容器偏置为在氧化物区或耗尽区操作，可以实现改善的线性度。