用于多模滤波器的电路和方法
【专利说明】
[0001] 本发明要求2013年4月29日递交的发明名称为"用于多模滤波器的电路和方法 (CircuitandMethodforaMulti-ModeFilter)"的第 13/872727 号美国非临时专利申 请案的在先申请优先权，该在先申请案要求2013年3月13日递交的发明名称为"用于多模 滤波器的电路和方法（CircuitandMethodforaMulti-ModeFilter)"的第 61/780513 号美国临时专利申请案的在先申请优先权，W上在先申请的内容W引用的方式并入本文本 中。
技术领域
[0002] 本发明大体设及电子电路和方法，尤其设及用于多模滤波器的电路和方法。
【背景技术】
[0003] 蜂窝通信设备包括收发器，例如用于接收和发射射频（R巧信号的射频收发器。 RF收发器可包括设计用于过滤接收到的RF信号的基带带宽的基带滤波器。基带滤波器的 示例为与单极点滤波器（singlepolefilter)禪合的差分双二阶滤波器（differential biquadfilter)。收发器可集成在能够接收和发射多种通信标准的RF信号的单块忍片上， 运些通信标准包括全球移动通信系统（GSM)、宽带码分多址（WCDMA)、长期演进化T巧时 分同步码分多址灯DSCDMA)、增强型GSM数据速率演进巧DGE)，W及电气和电子工程协会 (I邸巧Wi-Fi802.lla/b/g/n。运些不同的通信标准支持不同的宽带带宽，因此对滤波器的 要求也不同。
【发明内容】
[0004] 根据实施例，集成电路包括含有第一金属氧化物半导体 (metal-oxide-semicon化Ctor，MO巧电容器的第一电容元件和与所述第一电容元件并联禪 合的第二电容元件，其中所述第二电容元件包括第二MOS电容器。所述集成电路还包括与 所述第一电容元件和所述第二电容元件并联禪合的第=电容元件，其中所述第=电容元件 包括第一金属绝缘体金属（metal-insulator-metal，MIM)电容器和与所述第一电容元件、 所述第二电容元件和所述第=电容元件并联禪合的第四电容元件，其中所述第四电容元件 包括第二MIM电容器。 阳〇化]根据另一实施例，电路包括含有第一输入端、第二输入端和第一输出端的第一运 算放大器（op-amp)，其中所述第一输入端禪合到第一节点，所述第二输入端禪合到第二节 点，所述第一输出端禪合到第=节点。所述电路还包括禪合到所述第一节点和第四节点的 第一电阻器W及禪合到所述第四节点和第五节点的第一电容元件，其中所述第一电容元件 包括第一MOS电容器和与所述第一MOS电容器并联禪合的第一MIM电容器。此外，所述电 路还包括禪合到所述第一节点和所述第=节点的第二电容元件，其中所述第二电容元件包 括第二MOS电容器和与所述第二MOS电容器并联禪合的第二MIM电容器。所述电路还包括 禪合到所述第=节点和第六节点的第二电阻器和第二运算放大器，所述第二运算放大器包 括禪合到所述第六节点的第=输入端、禪合到第屯节点的第四输入端和禪合到第八节点的 第二输出端。另外，所述电路还包括禪合到所述第六节点和所述第八节点的第=电容元件， 其中所述第=电容元件包括第=MOS电容器和与所述第=MOS电容器并联禪合的第=MIM 电容器。
[0006] 根据额外实施例，一种选择电容结构的电容的方法包括确定是否选择了所述电容 结构的第一电容元件，其中所述第一电容元件包括第一MOS电容器；W及确定是否选择了 所述电容结构的第二电容元件，其中所述第二电容元件包括第二MOS电容器，并且所述第 二电容元件与所述第一电容元件并联禪合。所述方法还包括确定是否选择了所述电容结构 的第=电容元件，其中所述第=电容元件包括第一MIM电容器，所述第=电容元件与所述 第一电容元件和所述第二电容元件并联禪合；W及确定是否选择了所述电容结构的第四电 容元件，其中所述第四电容元件包括第二MIM电容器，并且所述第四电容元件与所述第一 电容元件、所述第二电容元件和所述第=电容元件并联禪合。此外，所述方法还包括根据所 述确定结果选择所述第一、第二、第=和第四电容元件中的一个或多个。
[0007] 根据又一实施例，制造集成电路的方法包括在半导体基板表面形成第一电容元 件，在所述半导体基板表面形成第二电容元件，W及将所述第一电容元件与所述第二电容 元件并联禪合。所述方法还包括在覆盖所述半导体基板表面的金属层中形成第=电容元 件，W及在覆盖所述半导体基板表面的所述金属层中形成第四电容元件。此外，所述方法还 包括将所述第=电容元件与所述第一电容元件和所述第二电容元件并联禪合，W及将所述 第四电容元件与所述第一电容元件、所述第二电容元件和所述第=电容元件并联禪合。
[0008] 上文相当宽泛地概述了本发明的实施例的特征，目的是让人能更好地理解下文对 本发明的详细描述。下文中将描述本发明的实施例的额外特征和优点，其形成本发明的权 利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，所公开的概念和具体实施例可容易地用 作修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或过程的基础。所属领域的技术人员 还应意识到，此类等效构造不脱离所附权利要求书中所提出的本发明的精神和范围。
【附图说明】
[0009] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考W下结合附图进行的描述，其中：
[0010] 图1示出了实施例基带滤波器；
[0011] 图2示出了实施例差分基带滤波器；
[0012] 图3示出了实施例电容器电路；
[0013] 图4示出了另一实施例电容器电路；
[0014] 图5示出了实施例金属氧化物半导体（MO巧电容器电路； 阳01引 图6示出了另一实施例MOS电容器电路；
[0016] 图7示出了实施例金属绝缘体金属（MIM)电容器电路；
[0017] 图8示出了实施例MIM电容器电路； 阳01引 图9示出了实施例MOS和MIM电容器电路；
[0019] 图10示出了实施例MOS和MIM电容器布局；
[0020] 图11示出了实施例MOS和MIM电容器集成电路； 阳02U 图12示出了另一实施例MOS电容器电路； 阳02引图13示出了实施例跟踪振荡器电路；W及
[0023] 图14示出了选择电容器的实施例方法。
[0024] 除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是 为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[00巧]最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意 数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所 说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方 案，而是可W在所附权利要求书的范围W及其均等物的完整范围内修改。
[00%] 对于3G和4G蜂窝收发器，可在单块忍片上实施若干无线标准。各种标准对基带滤 波器带宽的要求不同，带宽范围为全球移动通信系统（GSM)的200KHZ至长期演进化TE)-40 的20MHz。通常，大型电容器用于低带宽滤波器，小型电容器用于高带宽滤波器。 阳027] 双二阶滤波器或双二阶加实极点滤波器（realpolefilter)是蜂窝基带接收 器的主要滤波器。图1示出了电路100,电路100是可用作收发器中的基带滤波器的单极 点之前的电流驱动双二阶滤波器的示例。双二阶滤波器（biquadfilter或Mqua化atic filter)是一种实施传递函数（两个二次函数之比）的线性滤波器电路100示出了低通 Tow-Thomas双二阶滤波器。电路100中双二阶部分的固有频率由下式给出：
[0029] 其中Riie是电阻器116的电阻，RIis是电阻器118的电阻，C。2是电容器112的电 容，Cii2是电容器122的电容。因此，电容器112的电容和电容器122的电容影响电路100 的临界频率。对于将实施为多模滤波器的电路100,电容器112和电容器122可W是可变电 容器。滤波器100的电压增益（VoutAin)由下式给出：
[0031] 电路100中双二阶部分的品质因数由下式给出：
[0032] 其中RiM是电阻器114的电阻。电路100的二阶传递函数由下式给出：
[0034] 电路100包含=个运算放大器：运算放大器110、运算放大器120和运算放大器 126。运算放大器126反转运算放大器120的输出，而运算放大器110和运算放大器120执 行滤波函数。运算放大器110的正输入端禪合到接地端104,而运算放大器110的负输