本公开涉及集成电路领域，更具体地，涉及集成电路装置和用于保护电路的装置。
背景技术：
例如，在移动设备中使用微型麦克风模块。其中，移动设备具有射频天线，由射频干扰(rfi)引起的噪声会干扰将被发射的音频信号。
技术实现要素：
以下呈现简要的发明内容以提供本发明的一个或多个方面的基本理解。该发明内容不是本发明的广泛概述，既不用于识别本发明的关键或重要元件，也不说明其范围。相反，发明内容的重要目的是以简要形式呈现本发明的一些概念来作为稍后呈现的更详细描述的前序。
本文描述了例如可用于移动设备的技术。本文公开的实施例包括集成电路装置、用于保护电路和麦克风电路的装置。
在一个方面中，一种方法包括集成电路(ic)装置。ic装置包括至少一个非线性电路和耦合至非线性电路的多个终端电路。每个终端电路均包括相关联终端以及耦合在相关联终端和至少一个非线性电路之间的电感器。电感器具有低质量因子。
在一个方面中，一种用于保护电路的装置包括被配置为耦合至电路终端的静电放电保护元件。此外，该装置包括被配置为耦合在静电放电保护元件和电路之间的电感器。电感器具有低质量因子。
在一个方面中，一种麦克风电路包括换能器、耦合至换能器的放大器电路以及耦合至放大器电路的多个终端电路。换能器被配置为提供表示压力变化的电信号。放大器电路被配置为放大电信号。每个终端电路均包括相关联终端以及耦合至在相关联终端和放大器电路之间的电感器。电感器具有低质量因子。
独立权利要求在各个方面中限定了本发明。从属权利要求根据各个方面中的发明声明实施例的所选元件。
提交该发明内容来理解，其将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。该发明内容不用于识别所提主题的关键特征或主要特征，也不用作帮助确定所提主题的范围。还公开了其他方法、装置和系统。本领域技术人员将在阅读以下详细说明和查看附图之后意识到附加特征和优势。
附图说明
以下参照附图描述了所提主题。如本文所使用的，类似的术语在说明书中表示类似的元件。详细描述参照附图。可以在附图中使用相同的符号来表示类似的特征和部件。应该注意，示例性实施例的示图仅仅示出了实施例的所选特征。
图1是示出根据一些实施例的电路的示意图。
图2示出了根据一些实施例的示例性esd保护电路的电路图。
图3示出了根据一些实施例的示例性esd保护电路的电路图。
图4示出了根据一些实施例的示例性滤波器电路的电路图。
图5示出了根据一些实施例的示例性滤波器电路的电路图。
具体实施方式
为了说明的目的，阐述多个具体细节以提供对所提主题的完整理解。然而，可以明白，在不具有这些具体细节的情况下也可以实践所提主题。
通常，集成电路装置包括至少一个非线性电路以及耦合至非线性电路的多个终端电路。通常，每个终端电路均包括相关联终端以及耦合至相关联终端和至少一个非线性电路的电感器。电感器具有低质量因子。在一些实施例中，电感器的质量因子小于10。在一些实施例中，电感器的质量因子小于1。
在一些实施例中，电感器串联耦合在相关联终端和至少一个非线性电路之间。图1是示出根据一些实施例的电路的示意图。该电路例如可以形成集成电路(ic)装置100的一部分，其被配置为提供功能(尤其是非线性功能)，其中电路的输出信号非线性地取决于输入信号。在一些实施方式中，该电路形成麦克风电路的一部分。ic装置100例如可以被配置为放大从换能器(未示出)接收的电信号。在一些实施方式中，该电路形成麦克风电路的一部分。
ic装置100包括输入节点101，其被配置为例如耦合至换能器的输出终端。在一些实施方式中，ic装置100被配置为在输出节点102处提供输出信号。ic装置100还包括接地节点103和电源节点104。在一些实施方式中，接地节点103耦合至在预定负电源电压(这里也称为接地电压vss)下操作的电压源(未示出)。电源节点104耦合至电流源，其例如适合于在预定正电源电压vdd下提供电流。这里，正电源电压vdd和接地电压vss之间的差可以被称为ic装置100的操作电压。如果节点电压vss为零，则操作电压对应于正电源电压vdd。
ic装置100的电路包括有源电路部分150。在图1所示示例中，有源电路部分被设置为金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。应该理解，mosfet仅为了说明的目的而提供为示例，任何其他电路可形成有源电路部分，诸如处理器核、专用集成电路(asic)等。
mosfet的栅极151通过栅极耦合电路110耦合至ic装置100的输入信号节点101。mosfet的源极终端通过源极耦合电路130耦合至ic装置100的接地节点103。这里，源极终端还被称为发射极节点153。mosfet的漏极终端通过漏极耦合电路140耦合至ic装置100的电源节点104。这里，漏极终端也被称为集电极节点154。此外，集电极节点154通过输出耦合电路120耦合至ic装置100的输出终端102。
一般地，ic装置100(具体地，作为ic装置100的有源电路部分150的mosfet)被保护免受可在输入节点101、输出节点102、接地节点103和电源节点104中的一个或多个处发生的过电流的影响。例如，至少一个影响可以是针对由静电放电(esd)引起的瞬间电流尖峰提供一些保护。为此，栅极耦合电路110、输出耦合电路120和漏极耦合电路140均可以包括esd鲁棒电阻器111、121、141，其被配置为抵抗远大于通常期望在ic装置100的操作中流动的电流的电流。类似地，接地节点103连接至esd鲁棒电阻器131的一端。至少一个效果可以是在esd鲁棒电阻器131的另一端上的虚拟接地节点136处提供到ic装置100内部的虚拟地。
通常，用于保护电路(诸如栅极耦合电路110、输出耦合电路120和漏极耦合电路140)的保护装置包括被配置为耦合至电路终端的静电放电(esd)保护元件。此外，用于保护电路的保护装置通常包括耦合至静电放电保护元件且被配置为耦合至电路的电感器。
现在，仍然参照图1，在一些实施例中，在ic装置100中，栅极耦合电路110包括esd保护子电路112。esd保护子电路112的输入连接至esd鲁棒电阻器111，并且来自esd保护子电路112的输出耦合至ic装置100的有源电路部分150。更具体地，在该示例中，esd保护子电路112耦合至mosfet的栅极151。此外，对于过载保护，esd保护子电路112连接至虚拟接地节点136。如下面更详细描述的，esd保护子电路112可以被配置为形成具有第一极的第一滤波器。具体地，esd保护子电路112可以操作为低通滤波器，其拒绝高频电压并且将由快速电压改变引起的电流引导至地。因此，有源电路部分150被保护免受快速发生的电流尖峰的影响。至少一个效果可以是：esd保护子电路112可有助于保护有源电路部分150免受静电放电。esd保护子电路112将参照图2进行更详细的描述。
图2示出了根据一些实施例的示例性esd保护电路200的电路图。esd保护电路200包括可连接至诸如地的参考电压源的esd保护元件230。在一些实施例中，esd保护元件被设置为esd二极管。在一些实施方式中，esd保护元件230被设置为晶闸管，诸如双向晶闸管或硅控整流器(scr)。esd保护电路200的至少一个效果可以是，esd保护元件230可以操作为大电流到地的分流。
此外，esd保护电路包括电感器220。电感器220被配置为阻塞元件，其通常串联耦合在esd保护元件230(即，在图2的示例中为esdscr)和ic装置的非线性电路(即，有源电路部分150)之间。根据本文公开的概念，电感器220具有低质量因子。在一些实施例中，电感器的质量因子小于10。在一些实施例中，电感器的质量因子小于1。在一些实施方式中，电阻器210被实施为电感器220的线性电阻。因此，实际上，电阻器210串联连接至电感器220。esd保护电路200的至少一个效果可以是：电阻器210和电感器220操作为抑制瞬变电流。由于电阻220，在宽范围的频率中散布衰减效应。因此，虽然提供esd保护电路200的单极低通滤波功能，但当与传统技术相比时改进了具有宽高频频谱的电压峰值的拒绝。
在一些实施方式中，esd保护电路200的电感器220包括多个绕组。例如，在一种布置中，绕组可以包括在一个金属层中形成的导电螺旋。在一些实施例中，绕组包括在形成为多个金属层中的绕组的线圈中。在一个实施例中，在衬底面上的垂直投影中，绕组在另一个上突出。在又一实施例中，绕组包括在多个金属层中，并且在衬底面上的垂直投影中，绕组螺旋出来。至少一个效果可以是：减小了不同层中的绕组之间的寄生电容。一个效果可以是：还降低了相邻金属层中的绕组之间的绝缘击穿的风险。
现在再次参照图1，在一些实施例中，栅极耦合电路110还包括保护滤波器子电路113。保护滤波器子电路113可以连接至ic装置100的有源电路部分150，即mosfet的栅极节点151。在一些实施方式中，保护滤波器子电路串联在esd保护子电路112和栅极节点151之间。如以下更详细描述的，在一些实施方式中，保护滤波器子电路113被配置为形成具有第二极的第二滤波器。在一些实施例中，第二极不同于esd保护子电路112的第一极。提供具有多极的滤波器(具体为高阶滤波器)的至少一个效果可以是：可以改进由于突然的电压尖峰引起的电流中的快速突波的拒绝以及这种电流改道到地。因此，可以提升对ic装置的保护，以免受射频诸如的不利影响。
对于过载保护，保护滤波器子电路113连接至虚拟接地节点136。下面将参照图3更详细地描述保护滤波器子电路113。
图3示出了根据一些实施例的esd保护电路的电路图。esd保护电路300形成rlc滤波器，其具有串联连接的电阻器310和电感器320。在一些实施方式中，电阻器被实施为电感器320的线性电阻。此外，esd保护电路300包括可连接至一些参考电压源(诸如地)的电容器340。因此，电感器320通常被配置为串联耦合在电容器340和非线性电路之间。
在一些实施方式中，如上面已经参照esd保护电路200所描述的，esd保护电路300的电感器320包括多个绕组。具体地，在一些实施例中，电感器320具有低质量因子。在一些实施例中，电感器的质量因子小于10。在一些实施例中，电感器的质量因子小于1。
现在，再次参照图1，输出耦合电路120还包括esd保护子电路122和保护滤波器子电路123。esd保护子电路122连接至esd鲁棒电阻器121并且耦合至保护滤波器子电路123。此外，对于过载保护，esd保护子电路122连接至虚拟接地节点136。esd保护子电路122是上文参照图2描述的esd保护电路200的类型。保护滤波器子电路123可以连接至ic装置100的有源电路部分，即mosfet的漏极终端，即集电极节点154。此外，对于过载保护，保护滤波器子电路123连接至虚拟接地节点136。保护滤波器子电路123是上文参照图3描述的esd保护电路300的类型。
源极耦合电路130还包括esd保护子电路134和保护阻塞子电路133。esd保护子电路134连接至虚拟接地节点136(即，esd鲁棒电阻器131)并且耦合至保护阻塞子电路133。esd保护子电路134将参照图4进行简要描述。保护阻塞子电路133可以连接至ic装置100的有源电路部分，即mosfet的源极终端，即发射极终端153。此外，对于过载保护，保护阻塞子电路133连接至虚拟接地节点136。保护阻塞子电路133是上面参照图3描述的esd保护电路300的类型。
图4示出了根据一些实施例的示例性阻塞电路400的电路图。阻塞电路400形成rl滤波器，其具有串联连接的电阻器410和电感器420。在一些实施方式中，电阻器410被实施为电感器420的线性电阻。因此，电感器420被配置为串联耦合在ic装置100的终端101和非线性电路(诸如mosfet)之间。根据本文公开的概念，电感器320具有低质量因子。
在一些实施方式中，如上面已经参照esd保护电路200所描述的，阻塞电路400的电感器420包括多个绕组。具体地，在一些实施例中，电感器420具有低质量因子。在一些实施例中，电感器的质量因子小于10。在一些实施例中，电感器的质量因子小于1。
现在，再次参照图1，漏极耦合电路140包括esd保护子电路142和保护滤波器子电路143。esd保护子电路142连接至esd鲁棒电阻器141并且耦合至保护滤波器子电路143。此外，对于过载保护，esd保护子电路142连接至虚拟接地节点136。esd保护子电路142是上面参照图2描述的esd保护电路200的类型。保护滤波器子电路143可以连接至ic装置100的有源电路部分，即mosfet的漏极终端，即集电极节点154。此外，对于过载保护，保护滤波器子电路143连接至虚拟接地节点136。保护滤波器子电路143是上面参照图3描述的esd保护电路300的类型。
在一些实施例中，电源节点104经由分流电路耦合至接地节点103。在图1所示的ic装置100中，例如，分流电路包括连接在esd鲁棒电阻器141和虚拟接地节点136之间的分流电容器145。在备选实施例(未示出)中，没有分流电容器以旁路ic装置的有源电路部分。至少一个效果可以是：ic装置的虚拟地被保护不注入射频电压和/或电流。
在滤波器电路的备选实施例中，电感器从相关联滤波器电路的终端与至少一个非线性电路之间的节点耦合到地。具体地，电感器可以从esd保护元件和电路之间的节点耦合到地。图5示出了根据一些实施例的示例性保护滤波器电路500的电路图。保护滤波器电路500类似于上面参照图3描述的esd保护电路300。然而，电感器和电容器可以交换。因此，位于输入节点(在图1的示例中连接至esd电阻器)和输出节点(在图1的示例中连接至非线性电路)之间的esd保护滤波器包括串联连接的电阻器510和电容器540。至少一个效果可以是：保持低频电流不到达非线性电路。同时，通过分流电感器520来提供分流到地。至少一个效果可以是引导低频电流到地。
在一些实施方式中，如上面已经参照esd保护电路200所描述的，滤波器电路500的电感器520包括多个绕组。具体地，在一些实施例中，电感器520具有低质量因子。在一些实施例中，电感器的质量因子小于10。在一些实施例中，电感器的质量因子小于1。
被示为限制的本文示例性实施例的公开应该理解为仅为了简化描述的目的而限制。本公开不能理解为概念性地限制。
具体地，尽管图中示出且上文描述的示例性ic装置例如包括有源电路部分中的一个电路元件(在第一实施例中为mosfet)，但其应该理解为根据本公开概念的其他ic装置可以包括一个或多个其他有源电路元件。
此外，尽管图中示出且上文描述的示例性ic装置包括一个电路部分，但应该理解为ic装置的其他实施例可以包括又一些电路部分(未示出)。
根据本公开概念的ic装置的其他部分可以包括将被设置为其他电源电平的一个或多个其他电源节点。类似地，应该理解，其他电路部分可以包括被设置为其他接地电压电平的一个或多个其他接地节点。
此外，预定的正电源电压和预定的负电源电压仅仅作为示例。本领域技术人员可以关于上述示例配置电源节点和接地节点设置为其他预定电压，只要电路的电压电源节点处的预定电压和电路的接地节点处的预定电压的电平不相同即可。
此外，可以存在其他电路元件。具体地，通过金属屏蔽或μ金属罩提供的其他保护元件(诸如法拉第罩)可以与上述实施例的元件组合。
如本文所使用的，词语“示例性”表示用作示例、实例或说明。本文描述为“示例性”的任何方面或设计不是必须构建为相对于其他方面或设计是优选或有优势的。此外，使用词语示例性用于以具体形式呈现概念和技术。例如，术语“技术”可表示由本文描述的上下文所指示的一个或多个设备、装置、系统、方法和/或制品。
如本文所使用的，术语“或”用于表示包括性“或”而非排除性“或”。即，除非另有指定或者从上下文明确，否则“x采用a或b”用于表示任何自然包括排列。即，如果x采用a、x采用b或者x采用a和b，则在任何前述情况下满足“x采用a或b”。
如本文所使用的，冠词“一个”应该一般地构造为表示“一个或多个”，除非另有指定或者从上下文明确为单数形式。
如本文所使用的，术语“耦合”或“连接”可用于描述各种元件如何交互。除非另有指定或者至少另有暗示，否则各种元件的这种所述交互可以是直接或间接的。
如本文所使用的，术语“具有”、“包含”、“包括”或它们的变形等术语是用于包括性的开放性术语。这些术语指示所提元件或特征的存在，但是不排除附加元件或特征。
如本文所使用的，诸如“第一”、“第二”等的术语还用于描述各种元件、区域、部分等，并且还不用于限制。
如本文所使用的，术语“至少一个”和“一个或多个”可以理解为包括等于或大于1的任何整数，即一个、两个、三个、四个等。
尽管本文示出和描述了具体实施例，但本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以针对所示和所述的具体实施例替换各种修改和/或等效实施。本申请用于覆盖本文讨论的具体实施例的任何修改或变化。此外，应该理解，实施方式的各个方面可以分别要求，并且可以组合各个实施例的一个或多个特征。