发明名称 晶片上可调谐人工电介质式电压控制振荡器
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.21
申请号 TW095128275 申请日期 2006.08.02
申请人 加州大学董事会 发明人 张茂重;黄达坤;汉特 威廉
分类号 H03L7/099 主分类号 H03L7/099
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 一种可调谐装置,其包含:多数个人工电介质元件;一金属结构,其与该等多数个人工电介质元件耦合;以及多数个可变电容装置,各可变电容装置具有被连接于该等多数个人工电介质元件之一分别的人工电介质元件之第一端点,以及第二端点;其中各第二端点是适用于被连接到一控制信号,该控制信号控制该可变电容装置之电容变化。如申请专利范围第1项之装置,其中该金属结构是适用于携带一信号而极化该等人工电介质元件中之粒子。如申请专利范围第1项之装置,其中该等多数个可变电容装置包含可变电容装置族群,相同族群之各个可变电容装置具有适用于被连接到一相同控制信号之第二端点。如申请专利范围第1项之装置,其中该等人工电介质元件是浮动金属薄片。如申请专利范围第1项之装置,其中该金属结构是一种包含一第一分路和一第二分路之差动结构。如申请专利范围第1项之装置,其中该金属结构是一种包含一金属分路和一接地参考之单一端点式结构。如申请专利范围第5项之装置,其中该第一分路和该第二分路在其第一端点被短路并且在其第二端点被开路。如申请专利范围第7项之装置,其中该短路第一端点是能够经由电流耦合而连接至另外的电路并且该开路第二端点是能够经由电压耦合而连接至另外的电路。如申请专利范围第1项之装置,其中该金属结构是U形。如申请专利范围第1项之装置,该装置是一种电压控制振荡器,该电压控制振荡器之频率利用该控制信号被调谐。一种电压控制振荡器,其包含:一金属结构,用以引导一输入波;多数个人工电介质元件,其被连接于该金属结构,该输入波极化人工电介质元件中之金属粒子;以及可变电容装置,其各具有被连接于一分别的人工电介质元件之第一端点,以及适用于被连接于一控制信号之第二端点,该等可变电容装置之第二端点形成该电压控制振荡器之一控制输入以控制该输入波之频率。如申请专利范围第11项之电压控制振荡器,其中该金属结构是一种包含一第一分路和一第二分路之差动结构。如申请专利范围第11项之电压控制振荡器,其中该金属结构是一种包含一金属分路和一接地参考之单一端点式结构。如申请专利范围第12项之电压控制振荡器,其中该第一和该第二分路在其第一端点被短路并且在其第二端点被开路。一种用以调谐一信号之方法,其包含:耦合一金属结构于多数个人工电介质元件,该金属结构适用于引导将被调谐之信号;提供多数个可变电容装置,各个可变电容装置具有被连接于该等多数人工电介质元件之一分别的人工电介质元件之第一端点,以及第二端点;连接各个第二端点至至少一个控制信号;并且经由该至少一个控制信号而利用变化该等可变电容装置之电容以调谐该信号。如申请专利范围第15项之方法,其中该等多数个可变电容装置包含可变电容装置族群,相同族群之各个可变电容装置具有连接到一相同控制信号之第二端点。如申请专利范围第15项之方法,其中该等人工电介质元件是浮动金属薄片。如申请专利范围第15项之方法,其中该金属结构包含一第一分路和一第二分路。如申请专利范围第18项之方法,其中该第一分路和该第二分路在其第一端点被短路并且在其第二端点被开路。如申请专利范围第19项之方法,其进一步地包含:经由电流耦合而连接该短路第一端点至另外的电路。如申请专利范围第19项之方法,其进一步地包含:经由电压耦合而连接该开路第二端点至另外的电路。如申请专利范围第15项之方法,其中该信号被调谐以控制一电压控制振荡器之频率。一种可调谐装置,其包含:第一和第二多数个人工电介质元件;第一金属结构,其被耦合于该等第一多数个人工电介质元件;第二金属结构,其被耦合于该等第二多数个人工电介质元件;以及多数个开关,各个开关被连接于该等第一多数个人工电介质元件之一分别的人工电介质元件以及该等第二多数个人工电介质元件之一分别的人工电介质元件,各个开关进一步可连接于一控制信号,该控制信号调谐利用第一和第二金属结构所引导之信号的频率。如申请专利范围第23项之装置,其中各个开关是具有一闸极、一源极以及一汲极之金属氧化物半导体(MOS)开关,该闸极是可连接于该控制信号,该源极被连接于该等第一多数个人工电介质元件之分别的人工电介质元件,并且该汲极被连接于该等第二多数个人工电介质元件之分别的人工电介质元件。如申请专利范围第23项之装置,其中该控制信号是适用于切换各个开关于第一状态和第二状态之间,而该第一状态是有一第一电容被建立在连接于该开关之分别的人工电介质元件之间,并且该第二状态是有不同于该第一电容之第二电容被建立在连接于该开关之分别的人工电介质元件之间。一种开关控制振荡器(SCO),其包含如申请专利范围第23项之装置。如申请专利范围第26项之开关控制振荡器,其中第一和第二金属结构在其一端点被短路并且在其另一端点被开路。如申请专利范围第27项之开关控制振荡器,其进一步地包含一激励网路而提供一负电阻效应,该激励网路连接到该等第一和第二金属结构之开路端点。一种共振器,其包含依据申请专利范围第23项之多数个装置,该等装置被连接于一封闭回路配置中,其中于各个装置中该等第一和第二金属结构在其两个端点上被连接到一负电阻配置。如申请专利范围第29项之共振器,其中该等多数个装置是四个装置。一种传输线路,其包含如申请专利范围第23项之装置,其中该等第一和第二金属结构具有第一端点和第二端点,该等第一和第二金属结构之第一端点形成该传输线路之一输入,并且该等第一和第二金属结构之第二端点形成该传输线路之一输出。一种开关控制可重组态滤波器,其包含如申请专利范围第23项之装置,其中该等开关之导通周期长度和断开周期长度是可控制的。一种可调谐装置,其包含:多数个人工电介质元件;一金属结构,其被耦合于该等多数个人工电介质元件;多数个开关,各个开关具有连接于该等多数个人工电介质元件之一分别的人工电介质元件之第一端点、被连接于接地之第二端点、以及可连接于一控制信号之第三端点,该控制信号调谐利用该金属结构所引导之信号的频率。如申请专利范围第33项之装置,其中该开关是一金属氧化物半导体开关,该第一、第二和第三端点分别地是该金属氧化物半导体开关之汲极、源极和闸极。一种开关控制振荡器(SCO),其包含如申请专利范围第33项之装置。一种共振器,其包含如申请专利范围第33项之多数个装置,该等装置被连接于一封闭回路配置中。一种传输线路,其包含如申请专利范围第33项之装置。一种开关控制可重组态滤波器,其包含如申请专利范围第33项之装置。一种合成器,其包含:一电压控制振荡器(VCO);一传输线路,其连接到该电压控制振荡器,该传输线路具有一传输线输入以及一传输线输出;一混讯器,其适用于混合该传输线输入上之一信号与该传输线输出上之一信号,该混讯器具有一混讯器输出;以及一低通滤波器,其被连接于该混讯器输出,该低通滤波器具有连接于该电压控制振荡器之一低通滤波器输出,其中该传输线路是依据申请专利范围第31项之一传输线路。如申请专利范围第39项之合成器,该合成器是一锁相回路(PLL)装置。如申请专利范围第39项之合成器,其进一步地包含被连接在该低通滤波器和该电压控制振荡器之间的一充电泵。如申请专利范围第39项之合成器,其中该电压控制振荡器包含依据申请专利范围第23项之一装置。如申请专利范围第39项之合成器,其中该电压控制振荡器包含依据申请专利范围第33项之一装置。一种延迟锁定回路(DLL)装置,其包含;一电压控制振荡器(VCO);一连接至电压控制振荡器之传输线路,该传输线路具有一传输线输入以及一传输线输出;一混讯器,其适用于混合该传输线输入上之一信号与该传输线输出上之一信号,该混讯器具有一混讯器输出;一低通滤波器,其被连接于该混讯器输出,该低通滤波器具有一低通滤波器输出;一控制逻辑区块,其被连接于该低通滤波器输出,该控制逻辑区块具有一控制逻辑区块输出;其中该传输线路是依据申请专利范围第31项之一传输线路。一种合成器,其包含:一电压控制振荡器(VCO);一连接到该电压控制振荡器之传输线路,该传输线路具有一传输线输入以及一传输线输出;一混讯器,其适用于混合该传输线输入上之一信号与该传输线输出上之一信号,该混讯器具有一混讯器输出;以及一低通滤波器,其被连接于该混讯器输出,该低通滤波器具有连接于该电压控制振荡器之一低通滤波器输出,其中该传输线路是依据申请专利范围第37项之一传输线路。如申请专利范围第45项之合成器,该合成器是一锁相回路(PLL)装置。如申请专利范围第45项之合成器,其进一步地包含被连接在该低通滤波器和该电压控制振荡器之间的一充电泵。如申请专利范围第45项之合成器,其中该电压控制振荡器包含依据申请专利范围第23项之一装置。如申请专利范围第45项之合成器,其中该电压控制振荡器包含依据申请专利范围第33项之一装置。一种延迟锁定回路(DLL)装置,其包含:一电压控制振荡器(VCO);一传输线,其被连接至该电压控制振荡器,该传输线具有一传输线输入以及一传输线输出;一混讯器,其适用于混合该传输线输入上之一信号与该传输线输出上之一信号,该混讯器具有一混讯器输出;一低通滤波器,其被连接于该混讯器输出,该低通滤波器具有一低通滤波器输出;一控制逻辑区块,其被连接于该低通滤波器输出,该控制逻辑区块具有一控制逻辑区块输出;其中该传输线路是依据申请专利范围第37项之一传输线路。
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