多繞組變壓器耦合的放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種集成電路，其包括射頻(RF)放大器，所述射頻(RF)放大器具有以兩條負(fù)反饋路徑耦合至增益設(shè)備的三股變壓器。所述三股變壓器包括第一繞組、第二繞組和第三繞組，第一電介質(zhì)芯安置在所述第一繞組與所述第二繞組之間，并且第二電介質(zhì)芯安置在所述第二繞組與所述第三繞組之間。所述第一繞組與所述第二繞組之間的第一繞組比率與所述第二繞組與所述第三繞組之間的第二繞組比率組合來影響所述RF放大器的總增益。在特定實(shí)施方案中，所述增益設(shè)備是晶體管，所述第一繞組耦合至所述晶體管的基極，所述第二繞組耦合至所述晶體管的集電極，并且所述第三繞組耦合至所述晶體管的發(fā)射極。
【專利說明】多繞組變壓器耦合的放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種多繞組變壓器耦合的放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻(RF)放大器逐漸用于許多應(yīng)用，包括軍事、醫(yī)療、通信和消費(fèi)應(yīng)用。RF放大器的示例應(yīng)用包括驅(qū)動至另一個高功率源、驅(qū)動發(fā)射天線、微波加熱以及激勵諧振空腔結(jié)構(gòu)。RF放大器通?？梢杂糜诟咝阅苄盘栨?，其中失真性能、信噪比和低功耗是所期望的。RF放大器還用于通信中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)級以及其它信號處理設(shè)備?？煽?、有效并且緊湊的放大器可以在不同應(yīng)用中改進(jìn)總體系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種集成電路包括RF放大器，所述RF放大器具有以兩條負(fù)反饋路徑耦合至增益設(shè)備的三股變壓器。三股變壓器包括第一繞組、第二繞組、第三繞組，第一電介質(zhì)芯安置在第一繞組與第二繞組之間，并且第二電介質(zhì)芯安置在第二繞組與第三繞組之間。第一繞組與第二繞組之間的第一繞組比率與第二繞組與第三繞組之間的第二繞組比率組合來設(shè)定RF放大器的總增益。在特定實(shí)施方案中，增益設(shè)備是晶體管，第一繞組耦合至晶體管的基極，第二繞組耦合至晶體管的集電極，并且第三繞組耦合至晶體管的發(fā)射極。
[0004]在特定實(shí)施方案中，第一繞組進(jìn)一步耦合至RF放大器的輸入端，第二繞組進(jìn)一步耦合至RF放大器的輸出端和電源，并且第三繞組進(jìn)一步耦合接地(例如，參考電壓，在系統(tǒng)中根據(jù)所述參考電壓對其它電壓進(jìn)行測量)。在一些實(shí)施方案中，可以將負(fù)反饋電阻耦合在發(fā)射極與第三繞組之間。在其它實(shí)施方案中，位于第一繞組與基極之間的交流阻塞扼流圈可以對雙極晶體管的基極提供直流偏壓。
[0005]在一些實(shí)施方案中，具有耦合至另一個增益設(shè)備的第二三股變壓器的額外RF放大器可以與RF放大器級聯(lián)來獲得更高增益放大，其中第二三股變壓器耦合至RF放大器的輸出端?？梢栽诘诙?RF放大器的輸出端處提供匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸出阻抗，并且可以在RF放大器的輸入端處提供另一個匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸入阻抗。在另一個實(shí)施方案中，可以橫跨三股變壓器提供有源匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸入阻抗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]為了提供對本發(fā)明及其特征和優(yōu)點(diǎn)的更完整的理解，結(jié)合附圖來參考以下描述，其中相似參考數(shù)字代表相似部分，在附圖中:
[0007]圖1是根據(jù)一個實(shí)施方案的具有多繞組變壓器耦合的放大器的集成電路的簡化電路圖；
[0008]圖2A至圖2D是根據(jù)一個或多個實(shí)施方案的變壓器的示例細(xì)節(jié)的簡化框圖；
[0009]圖3是根據(jù)一個實(shí)施方案的集成電路的其它示例細(xì)節(jié)的簡化電路圖；并且[0010]圖4是示出集成電路的實(shí)施方案的其它示例細(xì)節(jié)的簡化電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]根據(jù)一些實(shí)施方案，與當(dāng)前可用RF放大器相比，本發(fā)明提供了一種位于更小芯片覆蓋面積(例如，半導(dǎo)體芯片面積)上的更線性的RF放大器。一般來說，典型芯片上變壓器可以大體配置為多端口式(例如，2端口、3端口、或4端口 )設(shè)備。端口的數(shù)目可以基于變壓器的特定應(yīng)用。例如，2端口變壓器可以用于差動電路中，例如，作為低噪聲放大器(LNA)電路中的源極負(fù)反饋電感器。3端口變壓器通常用作LAN和功率放大器(PA)電路中的單端至差動變換器(平衡-非平衡變換器)。4端口變壓器通常用于差動混合器電路。變壓器的特性(如耦合系數(shù)k、匝數(shù)比η和其它參數(shù))可以取決于變壓器的物理結(jié)構(gòu)而發(fā)生顯著變化。
[0012]變壓器通常用于增加放大器中晶體管的線性，或者設(shè)定放大器的增益。在一個配置中，包括初級繞組和次級繞組的常規(guī)變壓器可以耦合至晶體管的集電極和基極(其中一個繞組耦合至集電極，而另一個繞組耦合至基極)。每級RF放大器的增益(在具有多個晶體管的級聯(lián)放大器中)通常由變壓器比設(shè)定，以使輸出擺幅隨輸入電壓和每級的增益而變化。變壓器還可以提供輸出阻抗匹配。
[0013]共發(fā)射極放大器通常提供具有可以從一個晶體管到下一個晶體管大幅變化的高增益的反相輸出。由于無意的正反饋造成的穩(wěn)定性可以與所述高增益電路相關(guān)聯(lián)。減輕正反饋的常見方式是使用負(fù)反饋。在提供負(fù)反饋的一個配置中，包括初級繞組和次級繞組的變壓器可以耦合至晶體管的發(fā)射極。集電極電流I?？梢允欠聪嗟牟⑶曳答佒涟l(fā)射極中，從而產(chǎn)生負(fù)反饋效應(yīng)來降低并且設(shè)定晶體管的增益。放大器具有低于等效電阻放大器的噪聲，但是線性不足以實(shí)現(xiàn)更高擺幅和更低失真。在另一個配置中，為了實(shí)現(xiàn)更高線性，可以通過在發(fā)射極與共同信號源極(例如，地面)之間添加負(fù)反饋電阻(或任何阻抗)來實(shí)現(xiàn)電阻性加載的并且負(fù)反饋的增益級。電阻實(shí)現(xiàn)方案通常具有比變壓器耦合方法更高的噪聲。如果電阻負(fù)載被制造成小到足以滿足帶寬和操作頻率，那么輸入和輸出阻抗通常低到無法有效匹配標(biāo)準(zhǔn)50歐姆系統(tǒng)。所述放大器還傾向于以較小電阻負(fù)載來燒出更高功率。
[0014]在另一個配置中，各自具有其單獨(dú)的初級繞組和次級繞組的兩個單獨(dú)的常規(guī)變壓器可以級聯(lián)至晶體管的集電極和基極。例如，可以將兩個變壓器的初級繞組均耦合至基極；可以將其中一個變壓器的次級繞組耦合至另一個變壓器的集電極和次級繞組。在所述配置中線性得到改進(jìn)的情況下，增益可以改進(jìn)。然而，使用一個以上的變壓器可以增加芯片面積。
[0015]取決于使用了橫向磁耦合還是垂直磁耦合，芯片上變壓器結(jié)構(gòu)可以具有兩個種類:平面的或者堆疊的。平面變壓器在半導(dǎo)體芯片中的單個金屬化層上實(shí)現(xiàn)。平面變壓器通常在芯片上占據(jù)較大面積。堆疊變壓器可以使用半導(dǎo)體芯片中的不同金屬層。例如，堆疊三股變壓器可以使用三個金屬層。與具有相同電感的平面變壓器相比，堆疊變壓器所占據(jù)的面積相對較小。一般來說，平面結(jié)構(gòu)面積大、初級電感器和次級電感器的質(zhì)量因數(shù)較好并且自諧振頻率高，而堆疊結(jié)構(gòu)面積小并且自諧振頻率低。然而，在堆疊變壓器中，可以減少變壓器的耦合，由此可能要求更多繞組，并且可能要求更大的芯片面積。
[0016]例如，應(yīng)用可能需要高頻率的可變增益放大器(VGA)以高線性和最小芯片面積來從1.7GHz至2.5GHz操作。VGA放大器可以達(dá)到50歐姆(5dBm)的相對高的輸出功率而通過單端輸入和單端輸出來操作。現(xiàn)有電路設(shè)計可以針對每一級通過多個變壓器來實(shí)現(xiàn)一些線性規(guī)范。然而，多個變壓器可導(dǎo)致大的管芯面積，而這是不希望的。如果使用單個(或不使用)變壓器，那么芯片面積可能較小，但是線性可能會受到影響。
[0017]轉(zhuǎn)到圖1，圖1是包括多繞組變壓器耦合的放大器的集成電路10的簡化電路圖。集成電路10包括RF放大器11，所述RF放大器11具有耦合至增益設(shè)備16的三股變壓器12，所述三股變壓器12包括三個繞組14(1)至14(3)。本文所用術(shù)語“三股變壓器”包括具有三個繞組的變壓器。術(shù)語“增益設(shè)備”包括被配置來增加進(jìn)入電氣信號的信號特性(例如，電流、電壓、功率等)的任何電子電路組件。在附圖所示的特定實(shí)施方案中，增益設(shè)備16可以是晶體管(例如，場效應(yīng)晶體管(FET)、雙極結(jié)型晶體管(BJT))，其具有基極18、集電極20和發(fā)射極22。本文所用術(shù)語“基極”是指增益設(shè)備16的連接至RF放大器的輸入端的端子；術(shù)語“發(fā)射極”是指增益設(shè)備16的連接接地的端子；并且術(shù)語“集電極”是指增益設(shè)備16的連接至RF放大器的輸出端的端子。電介質(zhì)芯24(1)可以安置在三股變壓器12中的繞組14(1)與14⑵之間，并且另一個電介質(zhì)芯24(2)可以安置在繞組14(2)與14(3)之間。
[0018]根據(jù)各種實(shí)施方案，繞組14(I)可以耦合至基極18，繞組14(2)可以耦合至集電極20，并且繞組14(3)可以耦合至發(fā)射極22。繞組14(1)可進(jìn)一步耦合至RF放大器11的輸入端26 ;繞組14⑵可以耦合至RF放大器11的輸出端28和電源VDD30的源極；并且繞組14(3)可進(jìn)一步耦合接地32。在一些實(shí)施方案中，負(fù)反饋電阻34可以安置在發(fā)射極22與繞組14(3)之間(例如)以增加RF放大器11的線性。在一些實(shí)施方案中，交流(AC)阻塞扼流圈36可以安置在基極18與繞組14(1)之間，例如，以從偏壓38提供直流(DC)電源。去耦電容器40也可包括在RF放大器11中，以使來自輸入端26和輸出端28的DC電流去率禹。
[0019]在各種實(shí)施方案中，三股變壓器12以兩條負(fù)反饋路徑耦合至增益設(shè)備16。來自偏壓38的DC路徑可以在AC阻塞扼流圈36和初級繞組14(1)處發(fā)生短路，并且在輸入端28處的去耦電容器40處發(fā)生開路。因此，將DC電流從偏壓38引導(dǎo)至基極18。來自輸入端28的AC輸入可以在去耦電容器40和三股變壓器12處的電阻路徑以及AC阻塞扼流圈36處發(fā)生短路。
[0020]集成電路10的架構(gòu)將繞組14⑵和14(3)用于負(fù)反饋來降低增益設(shè)備16的增益，并且在期望頻率范圍內(nèi)使增益設(shè)備16線性化。三股變壓器12上的nl變壓器繞組14(1)對14(2)的比率與n2變壓器繞組14(2)對14(3)的比率組合可以將RF放大器的總增益近似設(shè)定為(nlXn2)/(nl+n2)。RF放大器中還可以包括負(fù)反饋電阻34，用以幫助使RF放大器線性化并且?guī)椭谑褂枚鄠€晶體管的情況下不會出現(xiàn)熱失控。在特定實(shí)施方案中，集成電路10可以在高性能的可變增益放大器(VGA)中實(shí)現(xiàn)，其中將模擬增益控制設(shè)計成與在1700MHz至2500MHz頻率范圍內(nèi)操作的50 Ω負(fù)載交互?？梢栽诒景l(fā)明的廣泛范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種其它負(fù)載和頻率范圍。
[0021]轉(zhuǎn)到圖2A至圖2D，圖2A至圖2D是示出集成電路10的一個或多個實(shí)施方案的示例細(xì)節(jié)的簡圖。圖2A示出位于半導(dǎo)體芯片上的三股變壓器12的布局的俯視圖的簡圖。Pl至P6是指繞組14 (I)至14(3)的端口。半導(dǎo)體芯片可以包括多個交替的金屬化和電介質(zhì)層，其中根據(jù)合適的掩模將金屬化層模型化來適當(dāng)?shù)亟沂倦姎膺B接。在一個示例實(shí)施方案中，每個繞組14(1)至14(3)可以安置在其中插入一個或多個電介質(zhì)(和/或金屬化)層的單獨(dú)的金屬化層上。在另一個示例實(shí)施方案中，所有繞組14(1)至14(3)可以安置在相同金屬化層上，其中使用適當(dāng)連接金屬化層的通孔在一個或多個不同的金屬化層處取出單獨(dú)端口。在每個金屬化層上形成繞組所用的工藝可以根據(jù)任何合適的已知方法，如減蝕刻工藝、鑲嵌工藝等。
[0022]每個繞組14(1)至14(4)可以由圍繞中心點(diǎn)的約一個或更多個匝組成。例如，繞組14(1)和14(3)可以包括圍繞中心點(diǎn)的約一個匝，并且繞組14⑵可以包括圍繞中心點(diǎn)的約七個匝。圖2A所示的示例繞組14(1)至14(3)僅僅出于說明的目的而非限制。繞組14(1)至14(3)的任何合適布局和配置可以在實(shí)施方案的廣泛范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
[0023]轉(zhuǎn)到圖2B，圖2B是三股變壓器12的表示的簡圖。由適當(dāng)電路符號表示的繞組14(1)至14(3)可以由通過每對繞組之間的兩條雙線來指示的電介質(zhì)24(例如，位于繞組14(1)與14(3)之間的24⑴和位于繞組14⑵與14(3)之間的電介質(zhì)24(2))彼此分開(并且與附近匝的金屬跡線分開)。電介質(zhì)24可以包括具有適當(dāng)磁導(dǎo)率的一層或多層任何合適的電介質(zhì)(例如，不導(dǎo)電)材料。在一些實(shí)施方案中，圍繞繞組14(1)至14(3)的電介質(zhì)24的磁導(dǎo)率可以通過以下方式增加:(例如)通過離子濺射或離子注入工藝來添加高滲透性材料的分子或原子。
[0024]轉(zhuǎn)到圖2C，圖2C是根據(jù)一個示例實(shí)施方案的沿線2C-2C的圖2A的三股變壓器12的橫截面簡圖。每個金屬化層(在附圖中表示為層1、層2和層3)可以由電介質(zhì)24彼此分開。繞組14(3)可以安置在層2上，繞組14⑵可以安置在層2上，并且繞組14⑴可以安置在層3上。
[0025]轉(zhuǎn)到圖2D，圖2D是根據(jù)另一個示例實(shí)施方案的沿線2D-2D的圖2A的三股變壓器12的橫截面簡圖。每個金屬化層(在附圖中表示為層I和層2)可以由電介質(zhì)24彼此分開。根據(jù)圖2D所示的實(shí)施方案，繞組14(1)與14(2)之間的第一電介質(zhì)芯和繞組14(2)與14(3)之間的第二電介質(zhì)芯可以定位在共同層(例如，層2)上。繞組14⑴至14(3)可以安置在層2上，并且端口 Pl至P6可以在層I處通過合適通孔取出。例如，沿著橫截面線2D-2D，繞組14(3)的端口 P6可以在層I處取出(例如，用于電氣連接)；繞組14⑵的端口 P4也可以在層I處取出。在一些實(shí)施方案中，可以取出端口的層可以對于每個繞組有所不同，這取決于所期望的電氣連接或出于其它原因。繞組14(1)至14(3)的任何合適的物理布局和配置都可包括在實(shí)施方案的廣泛范圍內(nèi)。
[0026]轉(zhuǎn)到圖3，圖3是示出集成電路10的示例配置的簡化電路圖?？梢詫D1的RF放大器11的架構(gòu)級聯(lián)以實(shí)現(xiàn)更高增益。例如，包括兩個RF放大器11(1)和11(2)的兩個級可如圖3所示進(jìn)行耦合。除了如電容器40的其它無源組件之外，每個RF放大器11(1)和11(2)可以分別包括相應(yīng)的三股變壓器12(1)和12 (2)，并且分別包括增益設(shè)備16(1)和16(2)。
[0027]可以包括輸入有源匹配網(wǎng)絡(luò)42和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)44，來分別匹配組合RF放大器的輸入和輸出。在一般意義上，阻抗匹配廣泛用于包括工業(yè)、通信、視頻、醫(yī)療、測試、測量以及軍事應(yīng)用的許多終端應(yīng)用中的信號傳輸。阻抗匹配可以減小反射并且保持信號完整性。一般來說，當(dāng)源極連接至負(fù)載時，通過負(fù)載阻抗(ZL)與源極阻抗(ZS)的共軛匹配(即ZS=ZL*)來實(shí)現(xiàn)最大功率變換。調(diào)整輸入阻抗(例如，源極阻抗)或者輸出阻抗(例如，負(fù)載阻抗)一般稱為“阻抗匹配”。
[0028]有源匹配網(wǎng)絡(luò)42可以提供反饋，這可以降低組合RF放大器的輸入噪聲。組合RF放大器的輸入阻抗可以相對較高，因此如果使用無源匹配網(wǎng)絡(luò)，那么可以要求一些類型的實(shí)電阻來匹配輸入。電阻元件可以具有由組合RF放大器放大的噪聲，從而增加放大器的總噪聲。另一方面，如果使用如由有源匹配網(wǎng)絡(luò)42提供的有源反饋網(wǎng)絡(luò)，那么RF放大器11 (I)的增益可以傾向于降低組合RF放大器的總噪聲。
[0029]轉(zhuǎn)到圖4，圖4是示出集成電路10的示例配置的簡化電路圖?？梢孕薷膱D3的集成電路10的架構(gòu)，用無源匹配網(wǎng)絡(luò)46替代有源反饋網(wǎng)絡(luò)42。在其中無法使用(圖3的)有源反饋網(wǎng)絡(luò)46或其中無源匹配網(wǎng)絡(luò)可能更為適當(dāng)(并且足夠)的情況中，有源匹配網(wǎng)絡(luò)46可以用于提供輸入阻抗。無源匹配網(wǎng)絡(luò)44和46可以包括無源組件(例如，電阻、電容器、電感器)，而有源匹配網(wǎng)絡(luò)42可以另外包括有源組件，如晶體管。匹配網(wǎng)絡(luò)42、44和46可以包括本領(lǐng)域中已知的、可以基于具體需要適當(dāng)提供輸入或輸出阻抗的任何合適配置。
[0030]應(yīng)當(dāng)注意，在本說明書中，提及“一個實(shí)施方案”、“示例實(shí)施方案”、“實(shí)施方案”、“另一個實(shí)施方案”、“一些實(shí)施方案”、“各種實(shí)施方案”、“其它實(shí)施方案”、“替代實(shí)施方案”和類似實(shí)施方案中包括的各種特征(例如，元件、結(jié)構(gòu)、模塊、組件、步驟、操作、特征等)不意圖表示任何所述特征包括在本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案中，而是可以或可不必在相同實(shí)施方案中組合。
[0031 ] 在一個示例實(shí)施方案中，附圖中的RF放大器11可以耦合至相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備或系統(tǒng)的母板。母板可以是通用電路板，其可以容納電子設(shè)備的內(nèi)部電子系統(tǒng)的各種組件，并且進(jìn)一步地提供用于其它外圍裝置的連接件。更確切地說，母板可以提供電氣連接，系統(tǒng)中的其它組件可以通過所述電氣連接進(jìn)行通信。任何合適的處理器(包括數(shù)字信號處理器、微處理器、支持芯片集等)、存儲元件等可以基于具體配置需要、處理需求、計算機(jī)設(shè)計等適當(dāng)?shù)伛詈现聊赴?。如外部存儲器、用于視頻顯示、聲音的控制器和外圍設(shè)備的其它組件可以作為插入式卡經(jīng)由線纜附接至母板，或者集成至母板自身中。
[0032]在另一個示例實(shí)施方案中，附圖中的RF放大器11可以嵌入獨(dú)立模塊(例如，具有被配置來執(zhí)行特定應(yīng)用或者功能的相關(guān)聯(lián)的組件和電路的設(shè)備)，或者作為插入式模塊集成至電子設(shè)備的專用硬件中。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的具體實(shí)施方案可易于包括在芯片上系統(tǒng)(SOC)封裝中。SOC代表將計算機(jī)或其它電子系統(tǒng)的組件集成到單個芯片上的1C。它可以含有數(shù)字信號、模擬信號、混合信號，并且通常含有射頻功能:所有這些都可以在單個芯片襯底上提供。其它實(shí)施方案可以包括多芯片模塊(MCM)，其中多個單獨(dú)IC定位在單個電子封裝內(nèi)并且被配置成通過電子封裝彼此密切交互。在各種其它實(shí)施方案中，可以在專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和其它半導(dǎo)體芯片中的一個或多個硅芯中實(shí)現(xiàn)放大功能。
[0033]還必須要注意，本文中概述的所有規(guī)格、尺寸和關(guān)系(例如，處理器和存儲元件的數(shù)目、邏輯操作等)僅提供用于示例和教示的目的。在不脫離本發(fā)明的精神或不脫離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，所述信息可以顯著變化。本說明書僅適用一個非限制性實(shí)施例并且因此其應(yīng)理解為非限制性的。在前述描述中，示例實(shí)施方案已經(jīng)參照具體處理器和/或組件布置進(jìn)行描述。在不脫離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，可以對所述實(shí)施方案做出各種修改和改變。因此，描述和附圖被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。[0034]應(yīng)當(dāng)注意，在本文中提供的若干實(shí)施例中，交互可以就兩個、三個、四個或更多個電子組件而進(jìn)行描述。然而，這僅僅是出于清楚和示例的目的而做出的。應(yīng)當(dāng)了解，系統(tǒng)可以以任何合適方式合并。對于類似設(shè)計替代方案，附圖中的任何所示組件、模塊和元件可以以各種可能配置組合，所有所述配置明顯在本說明書的廣泛范圍內(nèi)。在某些情況中，可以通過僅參照有限數(shù)量的電子元件而更易于描述給定的一組流的一個或多個功能。應(yīng)當(dāng)了解，附圖中的通信集成電路10和其教示可易于擴(kuò)展，并且可以容納大量組件以及更為復(fù)雜/高級的布置和配置。因此，提供的實(shí)施例不應(yīng)限制通信集成電路10的范圍或者抑制通信集成電路10的廣泛教示，因?yàn)槠淇赡軙?yīng)用到大量其它架構(gòu)上。
[0035]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以確認(rèn)許多其它改變、替代、變化、更改和修改，并且本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有所述改變、替代、變化、更改和修改。為了幫助美國專利商標(biāo)局(USPTO)和(另外)本申請所授權(quán)的任何專利的任何讀者理解為此所附的權(quán)利要求書， 申請人:希望提出注意的是， 申請人::(a)不旨在所附權(quán)利要求書中任何權(quán)利要求援引35U.S.C第112節(jié)第六(6)段來表明其在申請日已存在，除非在具體權(quán)利要求特定使用詞語“用于……的部件”或者“用于……的步驟”;并且(b)不旨在通過說明書中的任何陳述以不在所附權(quán)利要求書中另行反映出的任何方式限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種集成電路，其包括: 射頻(RF)放大器，其包括以一條或多條負(fù)反饋路徑耦合至增益設(shè)備的三股變壓器，其中所述三股變壓器包括第一繞組、第二繞組和第三繞組，其中第一電介質(zhì)芯安置在所述第一繞組與所述第二繞組之間，并且第二電介質(zhì)芯安置在所述第二繞組與所述第三繞組之間，其中所述第一繞組與所述第二繞組之間的第一繞組比率與所述第二繞組與所述第三繞組之間的第二繞組比率組合來影響所述RF放大器的總增益。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述增益設(shè)備是晶體管，并且其中所述第一繞組耦合至所述晶體管的基極，所述第二繞組耦合至所述晶體管的集電極，并且所述第三繞組耦合至所述晶體管的發(fā)射極。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述第一繞組進(jìn)一步耦合至所述RF放大器的輸入端，所述第二繞組進(jìn)一步耦合至所述RF放大器的輸出端和電源，并且所述第三繞組進(jìn)一步率禹合接地。
4.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其進(jìn)一步包括耦合在發(fā)射極與所述第三繞組之間的負(fù)反饋電阻。
5.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其進(jìn)一步包括安置在所述第一繞組與基極之間的交流阻塞扼流圈，其中所述交流阻塞扼流圈便于對所述基極提供直流偏壓。
6.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述三股變壓器在具有多個層的集成芯片上實(shí)現(xiàn)，其中所述第一電介質(zhì)芯定位在與所述第二電介質(zhì)芯不同的層上。
7.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述三股變壓器在具有多個層的所述集成芯片上實(shí)現(xiàn)，其中所述第一電介質(zhì)芯與所述第二電介質(zhì)芯定位在共同層上。
8.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其進(jìn)一步包括額外RF放大器，所述額外RF放大器包括耦合至另一個增益設(shè)備的額外三股變壓器，所述額外RF放大器級聯(lián)在一起以獲得更高增益放大，其中所述額外三股變壓器耦合至所述RF放大器的輸出端。
9.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其進(jìn)一步包括位于所述額外RF放大器的輸出端處的匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸出阻抗。
10.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其進(jìn)一步包括位于所述RF放大器的輸入端處的匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸入阻抗。
11.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其進(jìn)一步包括橫跨所述三股電壓器的有源匹配網(wǎng)絡(luò)來匹配輸入阻抗。
12.—種系統(tǒng),其包括: 母板； 耦合至所述母板的多個電子組件；以及 射頻(RF)放大器，其包括以一條或多條負(fù)反饋路徑耦合至增益設(shè)備的三股變壓器，其中所述三股變壓器包括: 第一繞組； 第二繞組；以及 第三繞組；其中第一電介質(zhì)芯安置在所述第一繞組與所述第二繞組之間，并且第二電介質(zhì)芯安置在所述第二繞組與所述第三繞組之間，其中所述第一繞組與所述第二繞組之間的第一繞組比率與所述第二繞組與所述第三繞組之間的第二繞組比率組合來影響所述RF放大器的總增益。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述增益設(shè)備是晶體管。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第一繞組耦合至所述晶體管的基極，所述第二繞組耦合至所述晶體管的集電極，并且所述第三繞組耦合至所述晶體管的發(fā)射極。
15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述第一繞組進(jìn)一步耦合至所述RF放大器的輸入端，所述第二繞組進(jìn)一步耦合至所述RF放大器的輸出端和電源，并且所述第三繞組進(jìn)一步耦合接地。
16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括耦合在發(fā)射極與所述第三繞組之間的負(fù)反饋電阻。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括安置在所述第一繞組與基極之間的交流阻塞扼流圈，其中所述交流阻塞扼流圈便于對所述基極提供直流偏壓。
18.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述三股變壓器在具有多個層的集成芯片上實(shí)現(xiàn)，其中所述第一電介質(zhì)芯定位在與所述第二電介質(zhì)芯不同的層上。
19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述三股變壓器在具有多個層的所述集成芯片上實(shí)現(xiàn)，其中所述第一電介質(zhì)芯與所述第二電介質(zhì)芯定位在共同層上。
20.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括額外RF放大器，所述額外RF放大器包括耦合至另一個增益設(shè)備的額外三股變壓器，所述額外RF放大器級聯(lián)在一起以獲得更高增益放大，其中所述額外三股變壓器耦合至所述RF放大器的輸出端。
【文檔編號】H03F3/195GK103916090SQ201410005796
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月7日
【發(fā)明者】E·P·戈登 申請人:美國亞德諾半導(dǎo)體公司