射频放大电路及具有射频放大电路的集成电路的制作方法

本发明涉及一种射频放大电路，尤其是一种配置在集成电路的射频放大电路。

背景技术：

集成电路通常配置传统的射频共源共栅放大器(radiofrequencycascodecircuitamplifier)，即具有共源共栅电路(cascodecircuit)的射频放大电路作为集成电路的输入级或输出级。在此情形下，虽然共源共栅电路可以改善集成电路的增益效果，但是传统的共源共栅电路却造成集成电路所产生的杂讯增加。

如果集成电路配置不具有共源共栅电路的射频放大电路作为集成电路的输入级或输出级，那么仅管不具有共源共栅电路的放大器可降低集成电路的杂讯，可是不具有共源共栅电路的射频放大电路无法得到所需的增益效果。因此，为了在增益效果及降低杂讯之间取得平衡，决定集成电路是否配置具有共源共栅电路(cascodecircuit)的射频放大电路是一个困难的决定。

此外，传统的射频放大电路是否具有共源共栅电路，可能不适合多频带或宽频带装置，因为传统的射频放大电路具有限制在一个窄频范围内的工作频率，而且所述工作频率是一个不能调整的频率。

因此，本案的技术问题在于如何在集成电路上配置一个可以降低杂讯及改善增益效果的射频放大电路，甚至此射频放大电路的工作频率是可以调整的频率及符合多频带或宽频带装置所需的条件。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种射频放大电路及配置此射频放大电路的集成电路，具有宽频带范围的且可调整的工作频率及提高不具有杂讯或具有少许杂讯的增益效果。此外，本案提供的射频放大电路还可以调整其工作频率。更进一步，本案提供的射频放大电路包含晶体管、变压器、及可变电容器，所述晶体管具有输入端子、输出端子、及控制端子；所述变压器具有第一线圈导体、及第二线圈导体，所述第一线圈导体电性连接所述输入端子，且所述第二线圈导体电性连接所述控制端子，所述第一线圈导体磁力耦合所述第二线圈导体；及所述可变电容器并联所述第二线圈导体。

在一些实施例中，所述射频放大电路更包含信号输入端、及信号输出端，其中所述信号输入端电性连接所述晶体管的所述输入端子，及所述信号输出端电性连接所述晶体管的所述输出端子。

在一些实施例中，所述射频放大电路更包含电感器，所述电感器电性连接于所述晶体管的所述输入端子及所述输出端子之间。

在一些实施例中，所述射频放大电路更包含焊盘电容器，所述焊盘电容器电性连接所述信号输入端。

在一些实施例中，所述射频放大电路更包含旁路电容器，所述旁路电容器电性连接所述第二线圈导体。

在一些实施例中，所述射频放大电路具有输出阻抗，所述输出阻抗正比于工作频率，所述工作频率是由所述可变电容器的电容值及所述第二线圈导体决定。

本案提供的集成电路包含信号处理电路；及射频放大电路，配置以电性连接所述信号处理电路，所述射频放大电路包含晶体管、变压器、及可变电容器，所述晶体管具有输入端子、输出端子、及控制端子；所述变压器具有第一线圈导体、及第二线圈导体，所述第一线圈导体电性连接所述输入端子，且所述第二线圈导体电性连接所述控制端子，所述第一线圈导体磁力耦合所述第二线圈导体；及所述可变电容器并联所述第二线圈导体。

在一些实施例中，所述射频放大电路更包含信号输入端、及信号输出端，其中所述信号输入端电性连接所述晶体管的所述输入端子，及所述信号输出端电性连接所述晶体管的所述输出端子。

有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其它的图。

图1是根据本公开实施例的射频放大电路的详细电路；

图2是根据本公开的实施例的射频放大电路的输出阻抗模拟结果；

图3是根据本公开的实施例的射频放大电路的另一个输出阻抗模拟结果；

图4是根据本公开的实施例的集成电路的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、特征及效果更容易理解，以下提供用于详细说明本发明的实施例及图。

请参考图1，图1是根据本公开实施例的射频放大电路100的详细电路。

在图1中，射频放大电路100包含晶体管m、变压器(变压器由第一线圈导体n1、及第二线圈导体n2所形成)、及可变电容器ctune。所述变压器包含第一线圈导体n1、及第二线圈导体n2。所述第一线圈导体n1与所述第二线圈导体n2彼此磁力耦合以形成变压器结构。

所述晶体管m具有输入端子、输出端子、及控制端子。在此实施例中，所述晶体管m例如但不限于金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)。mosfet具有一源极(输入端子)、漏极(输出端子)、及栅极(控制端子)。所述晶体管m具有输出阻抗rout，其係从所述晶体管m的漏极分析所述晶体管m及其电性连接的阻抗(如电阻器、电容器、或电感器)映射到漏极时的阻抗。

所述可变电容器ctune的电容值是可调整的。于所述可变电容器ctune的电容值被操作者调整时，通过第一线圈导体n1的磁通量也会被改变。因此，通过第二线圈导体n2的电流值经由磁力耦合第一线圈导体n1而改变。

请参考图2，图2是根据本公开的实施例的射频放大电路100的输出阻抗模拟结果。在此图的横轴是工作频率(ghz)且纵轴是输出阻抗(ω)。于可变电容器ctune调整其电容值时，晶体管m产生一个可调整的工作频率，接着输出阻抗rout跟随工作频率的调整而变化。举例来说，此图显示三个曲线，分别是曲线a1、曲线a2、及曲线a3。曲线a1是模拟射频放大电路100在漏极没有电性连接可变电容器ctune时的输出阻抗rout。曲线a2及曲线a3是模拟射频放大电路100在漏极有电性连接可变电容器ctune时的输出阻抗rout。于调整可变电容器ctune的电容值而使工作频率接近28ghz时，曲线a3的输出阻抗rout远达于曲线a1的输出阻抗rout。于调整可变电容器ctune的电容值而使工作频率接近38ghz时，曲线a2的输出阻抗rout远达于曲线a1的输出阻抗rout。明显地，所述晶体管m电性连接可变电容器ctune时，经由调整可变电容器ctune的电容值，提高射频放大电路100在一特定工作频率时的输出阻抗rout。

当射频放大电路100在一特定工作频率提高输出阻抗rout时，射频放大电路100的抗杂讯能力因此提高。因此，特定工作频率对应输出阻抗rout的最大值，在此情形下，此特定工作频率可经由调整可变电容器ctune的电容值而改变。因此，射频放大电路100可符合多频带或宽频带装置所需的条件。多频带或宽频带装置例如但不限于无线收发器。操作者可调整可变电容器ctune直到输出阻抗rout的曲线优化为止，如在设计的工作频率的范围内，经由调整可变电容器ctune的电容值以提高输出阻抗rout至最大值。

请参考图3，图3是根据本公开的实施例的射频放大电路100的另一个模拟结果。在图3中说明射频放大电路100在不同工作频率下分别具有最大值的输出阻抗rout，以下分别以曲线b1-b6显示。

曲线b1显示当操作频率大约是38ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。曲线b2显示当操作频率大约是42ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。曲线b3显示当操作频率大约是44ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。曲线b4显示当操作频率大约是48ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。曲线b5显示当操作频率大约是53ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。曲线b6显示当操作频率大约是59ghz时，对应此操作频率的输出阻抗rout的最大值。经由图3显示的模拟结果，此实施例的射频放大电路100符合多频带或宽频带装置。

请再参阅考图1，射频放大电路100更包含(但可以被修饰、删除或代替其他的实施例)信号输入端vin、信号输出端vout、电感器l、焊盘电容器cpad、及旁路电容器cbypass。

所述信号输入端vin电性连接晶体管m的源极(输入端子)。所述信号输出端vout电性连接晶体管m的漏极(输出端子)。所述电感器l电性连接晶体管m的所述信号输入端vin及所述晶体管m的源极(输入端子)。所述焊盘电容器cpad电性连接信号输入端vin。所述旁路电容器cbypass电性连接所述第二线圈导体n2。

请参考图4，图4是根据本公开的实施例的集成电路200的示意图。

在图4中，射频放大电路100配置在集成电路200。所述集成电路200更包含信号处理电路210。所述信号处理电路210的输入端电性连接集成电路200的信号输出端vout。因此，射频放大电路100从其信号输入端vin接收一交流信号时，射频放大电路100增益所述交流信号，并将所述交流信号作为输入信号传送至信号处理电路210。更进一步，射频放大电路100可在所述信号处理电路210接收所述输入信号之前，放大所述输入信号。

射频放大电路100可在不具有共源共栅电路之下被执行。所述共源共栅电路可被配置为集成电路200的输入或输出级(见图4所述的输入级)。因此，此实施例的射频放大电路100可克服传统的射频共源共栅放大器的缺点。举例来说，此实施例的射频放大电路100相较于传统的射频共源共栅放大器不具有杂讯，或具有较传统的射频共源共栅放大器少许的杂讯。

综上所述，上述射频放大电路100及上述集成电路200具有宽频带范围的且可调整的工作频率及提高不具有杂讯或具有少许杂讯的增益效果。此外，本案提供的射频放大电路还可以调整其工作频率。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。