[发明专利]可变高压射频衰减器

说明书

背景

领域

本发明涉及集成电路，尤其涉及高压射频衰减器。

背景

在射频接收机中可使用可变衰减器以在大的收到信号到达敏感的接收机设备之前衰减这些信号。来自天线的收到信号可以如此大以至于该收到信号将损害一些接收机电路。例如，在近场通信(NFC)系统中来自天线的信号可以大至100伏。

图9是解说了高压射频衰减器1011的使用的射频接收机的功能框图。射频衰减器1011从天线1001接收射频(RF)信号并选择性地衰减该RF信号。经衰减的RF信号被提供给包络检测器1021。包络检测器1021将其输出提供给模数转换器(ADC)1031。ADC 1031的输出由数字信号处理器1041处理。

在片上系统(SoC)集成电路中实现射频接收机(例如，用于NFC)是困难的。例如，将来自天线的高压(例如，100V差分峰到峰)RF信号对接到在亚微米SoC中实现的接收机电路是有挑战的，因为SoC制造技术是针对低压(例如，1V)开发的。一些现有的NFC接收机例如已使用SoC外部的电容器和其他电路元件来衰减以处理高压。

另外，RF信号可具有大的动态范围(例如，55dB)。一些现有的NFC接收机已使用可变衰减器，这些可变衰减器在最低衰减设置中具有显著衰减。这得到可使接收机的性能降级的弱信号。因此，如果衰减器以最小衰减传递最小RF信号，则可改善接收机的性能。

概览

在一方面，提供了一种用于选择性地衰减RF输入以产生RF输出的高压射频(RF)衰减器，所述衰减器包括：衰减器单元，所述衰减器单元包括耦合电容器和分压电容器，所述耦合电容器具有连接到所述RF输入的第一端子和连接到所述RF输出的第二端子，所述分压电容器具有连接到所述RF输出的第一端子和连接到至接地参考的开关的第二端子，其中，所述耦合电容器和所述分压电容器形成在相同的集成电路区域中。

在一方面，提供了一种用于选择性地衰减RF输入以产生RF输出的高压射频衰减器，所述RF输入包括正RF输入和负RF输入，所述RF输出包括正RF输出和负RF输出。所述衰减器包括衰减器单元，所述衰减器单元包括：正侧电容性分压器，所述正侧电容性分压器包括耦合电容器和分压电容器，所述耦合电容器具有连接到所述正RF输入的第一端子和连接到所述正RF输出的第二端子，所述分压电容器具有连接到所述正RF输出的第一端子，所述分压电容器的第二端子连接到至接地参考的第一开关，其中，所述耦合电容器和所述分压电容器形成在相同的集成电路区域中；以及负侧电容性分压器，所述负侧电容性分压器包括耦合电容器和分压电容器，所述耦合电容器具有连接到所述负RF输入的第一端子和连接到所述负RF输出的第二端子，所述分压电容器具有连接到所述负RF输出的第一端子，所述分压电容器的第二端子连接到至所述接地参考的第二开关，其中，所述耦合电容器和所述分压电容器形成在相同的集成电路区域中。

在一方面，提供了一种用于可变地衰减射频(RF)输入的方法。所述方法包括：使用多个耦合电容器将所述RF输入耦合到RF输出；以及将多个分压电容器的端子有条件地连接到接地，其中，所述多个耦合电容器中的每个耦合电容器形成在与所述多个分压电容器中的一者相同的集成电路区域中。

在一方面，提供了一种装备，所述装备包括：用于耦合电容器装置的装置，所述耦合电容器装置具有连接到RF输入的第一端子和连接到RF输出的第二端子，以及分压电容器装置，所述分压电容器装置具有连接到所述RF输出的第一端子和连接到至接地参考的开关的第二端子，其中，所述耦合电容器装置和所述分压电容器装置形成在相同的集成电路区域中。

本发明的其它特征和优点将从通过示例解说本发明的各方面的以下描述而变得明了。

附图简述

本发明的细节(就其结构和操作两者而言)可通过研究附图来部分搜集，其中类似的附图标记指代类似的部分，并且其中：

图1是根据本文所公开的实施例的衰减器的示意图；

图2-4是解说了图1的衰减器的操作的示意图；

图5是根据本文所公开的实施例的衰减器单元的布局图；

图6是图5中的衰减器单元布局中由线6-6所指示的部分的横截面；

图7是图1的衰减器的衰减器单元的电路模型的示意图；

图8是根据本文所公开的实施例的用于可变地衰减RF信号的过程的流程图；

图9是解说了高压射频衰减器的使用的射频接收机的功能框图。