JP2003124743A - 電圧制御発振回路 - Google Patents
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- H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
- H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発振周波数、周波数感度、及びQ値をそれぞ
れ所望の値に独立して設定できる電圧制御発振回路を提
供する。 【解決手段】 印加される電圧に応じて容量値が変化す
る可変容量14と該可変容量に並列に接続されるインダ
クタ13とからなる共振回路を有する電圧制御発振回路
において、一定の容量値を有する固定容量15を該可変
容量に並列に接続する。固定容量は例えば、絶縁体を挟
んで対向する金属製の上部電極及び下部電極から構成す
ることができる。この場合、例えば、下部電極を第1の
配線層に形成し、上部電極を第2の配線層に形成し、イ
ンダクタと可変容量とを並列接続する一対の結線を第3
の配線層に形成し、上部電極及び下部電極を前記一対の
結線にそれぞれスルーホールを介して接続する。
れ所望の値に独立して設定できる電圧制御発振回路を提
供する。 【解決手段】 印加される電圧に応じて容量値が変化す
る可変容量14と該可変容量に並列に接続されるインダ
クタ13とからなる共振回路を有する電圧制御発振回路
において、一定の容量値を有する固定容量15を該可変
容量に並列に接続する。固定容量は例えば、絶縁体を挟
んで対向する金属製の上部電極及び下部電極から構成す
ることができる。この場合、例えば、下部電極を第1の
配線層に形成し、上部電極を第2の配線層に形成し、イ
ンダクタと可変容量とを並列接続する一対の結線を第3
の配線層に形成し、上部電極及び下部電極を前記一対の
結線にそれぞれスルーホールを介して接続する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、RF−CMOS高
周波電圧制御発振回路等の半導体集積回路として形成さ
れる電圧制御発振回路に関する。
周波電圧制御発振回路等の半導体集積回路として形成さ
れる電圧制御発振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】RF−CMOS高周波電圧制御発振回路
の一例を図13に示す。この発振回路は、"A 1.8 GHz L
ow-Phase-Noise CMOS VCO Using Optimized Hollow Spi
ral Inductors", J. Craninckx and M. S. J. Steyaer
t, IEEE J. Solid-State Circuits Vol. 32, No. 5 (19
97) に開示されているものである。この発振回路は、1
つのインダクタ、一対の可変容量、1対の負性抵抗を構
成する1対のMOSトランジスタ(M1,M2)、定電
流源を構成する一対のMOSトランジスタ(M3,M
4)等を含む。
の一例を図13に示す。この発振回路は、"A 1.8 GHz L
ow-Phase-Noise CMOS VCO Using Optimized Hollow Spi
ral Inductors", J. Craninckx and M. S. J. Steyaer
t, IEEE J. Solid-State Circuits Vol. 32, No. 5 (19
97) に開示されているものである。この発振回路は、1
つのインダクタ、一対の可変容量、1対の負性抵抗を構
成する1対のMOSトランジスタ(M1,M2)、定電
流源を構成する一対のMOSトランジスタ(M3,M
4)等を含む。
【0003】可変容量は、対向する一対のpn接合ダイ
オードあるいは一対のMOS容量から形成され、該可変
容量に印加する電圧を変えることによりその容量値を制
御することができる。インダクタのインダクタンスを
L、可変容量の容量値をCとするとき、発振周波数f
は、f=1/(2π√LC)で表される。容量に印加す
る電圧がΔV変化したときの容量値の変化をΔCとする
と、それらの比ΔC/ΔVは素子の種類(例えばpn接
合ダイオードやMOS容量)により定まり、そのときの
発振周波数の変化Δfは、第1近似の範囲ではΔf=−
f/2C×ΔCで表すことができる。発振周波数の変化
Δfと可変容量に印加する電圧の変化ΔVとの比Δf/
ΔV(=−f/(2C)×(ΔC/ΔV))を以下、周
波数感度と呼ぶ。
オードあるいは一対のMOS容量から形成され、該可変
容量に印加する電圧を変えることによりその容量値を制
御することができる。インダクタのインダクタンスを
L、可変容量の容量値をCとするとき、発振周波数f
は、f=1/(2π√LC)で表される。容量に印加す
る電圧がΔV変化したときの容量値の変化をΔCとする
と、それらの比ΔC/ΔVは素子の種類(例えばpn接
合ダイオードやMOS容量)により定まり、そのときの
発振周波数の変化Δfは、第1近似の範囲ではΔf=−
f/2C×ΔCで表すことができる。発振周波数の変化
Δfと可変容量に印加する電圧の変化ΔVとの比Δf/
ΔV(=−f/(2C)×(ΔC/ΔV))を以下、周
波数感度と呼ぶ。
【0004】上記のような従来の電圧制御発振回路で
は、インダクタのインダクタンスLと可変容量の容量値
(中心値あるいは印加電圧が0Vのときの容量値)Cが
定まるとその周波数感度(Δf/ΔV=−f/(2C)
×(ΔC/ΔV))及び発振周波数(f=1/(2π√
LC))の両方が決定される。即ち、2つのパラメータ
(インダクタンス及び容量値)により2つの出力(発振
周波数及び周波数感度)が一意に定まる関係にある。従
って、発振周波数と周波数感度が与えられると、インダ
クタンス及び容量値がそれぞれ一意に定まることにな
る。
は、インダクタのインダクタンスLと可変容量の容量値
(中心値あるいは印加電圧が0Vのときの容量値)Cが
定まるとその周波数感度(Δf/ΔV=−f/(2C)
×(ΔC/ΔV))及び発振周波数(f=1/(2π√
LC))の両方が決定される。即ち、2つのパラメータ
(インダクタンス及び容量値)により2つの出力(発振
周波数及び周波数感度)が一意に定まる関係にある。従
って、発振周波数と周波数感度が与えられると、インダ
クタンス及び容量値がそれぞれ一意に定まることにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】通常のRF−CMOS
高周波電圧制御発振回路においては、発振周波数は1G
Hz、インダクタンスは数nH、可変容量の容量値(中
心値)は数pFのオーダーである。インダクタは1オー
ム以上の直列抵抗成分(配線抵抗)を有し、その値はイ
ンダクタンスの増加に伴い単調に増加する。このインダ
クタの直列抵抗成分は、発振回路の他の部分の配線抵抗
と比較し無視できないほど大きく、発振回路の品質値
(Q値)を劣化させる主な要因となっている。
高周波電圧制御発振回路においては、発振周波数は1G
Hz、インダクタンスは数nH、可変容量の容量値(中
心値)は数pFのオーダーである。インダクタは1オー
ム以上の直列抵抗成分(配線抵抗)を有し、その値はイ
ンダクタンスの増加に伴い単調に増加する。このインダ
クタの直列抵抗成分は、発振回路の他の部分の配線抵抗
と比較し無視できないほど大きく、発振回路の品質値
(Q値)を劣化させる主な要因となっている。
【0006】直列抵抗成分の小さいインダクタと容量値
の大きい可変容量とを用いれば、品質値の大きい発振回
路が得られるが、その場合、周波数感度(Δf/ΔV=
−f/(2C)×(ΔC/ΔV))が犠牲になる。この
問題を解決するためには、2つのパラメータ(インダク
タンス及び容量値)に新たなパラメータを加えることに
より、3つのパラメータで3つの出力(発振周波数、周
波数感度、及び品質値)をそれぞれ独立に設定できるよ
うにする必要がある。尚、従来の発振回路でも、可変容
量をpn接合容量あるいはMOS容量のいずれかに選択
することにより、ΔC/ΔVの値を選択する余地はある
が、電圧制御発振回路を絶縁層分離シリコン基板に形成
された低電圧駆動回路とする場合は、可変容量は事実上
MOS容量に限定される。
の大きい可変容量とを用いれば、品質値の大きい発振回
路が得られるが、その場合、周波数感度(Δf/ΔV=
−f/(2C)×(ΔC/ΔV))が犠牲になる。この
問題を解決するためには、2つのパラメータ(インダク
タンス及び容量値)に新たなパラメータを加えることに
より、3つのパラメータで3つの出力(発振周波数、周
波数感度、及び品質値)をそれぞれ独立に設定できるよ
うにする必要がある。尚、従来の発振回路でも、可変容
量をpn接合容量あるいはMOS容量のいずれかに選択
することにより、ΔC/ΔVの値を選択する余地はある
が、電圧制御発振回路を絶縁層分離シリコン基板に形成
された低電圧駆動回路とする場合は、可変容量は事実上
MOS容量に限定される。
【0007】本発明は上記問題に鑑みなされたものであ
り、発振周波数、周波数感度、及び品質値をそれぞれ所
望の値に独立して設定できる電圧制御発振回路を提供す
ることを課題とする。
り、発振周波数、周波数感度、及び品質値をそれぞれ所
望の値に独立して設定できる電圧制御発振回路を提供す
ることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項1に記載の発明は、印加される電圧に応じて容量
値が変化する可変容量と該可変容量に並列に接続される
インダクタとからなる共振回路を有する電圧制御発振回
路において、一定の容量値を有する固定容量を前記可変
容量に並列に接続したことを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、印加される電圧に応じて容量
値が変化する可変容量と該可変容量に並列に接続される
インダクタとからなる共振回路を有する電圧制御発振回
路において、一定の容量値を有する固定容量を前記可変
容量に並列に接続したことを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第2
の配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量と
を並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成され、
前記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれぞれ
スルーホールを介して接続されることを特徴とする。
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第2
の配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量と
を並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成され、
前記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれぞれ
スルーホールを介して接続されることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと前
記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線層
に形成され、前記上部電極は金属接続部を介して前記一
対の結線の一方に接続され、前記下部電極は前記一対の
結線の他方にスルーホールを介して接続され、前記固定
容量は、前記一対の結線の間に位置することを特徴とす
る。
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと前
記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線層
に形成され、前記上部電極は金属接続部を介して前記一
対の結線の一方に接続され、前記下部電極は前記一対の
結線の他方にスルーホールを介して接続され、前記固定
容量は、前記一対の結線の間に位置することを特徴とす
る。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電極
から構成され、前記上部電極及び下部電極は前記インダ
クタと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそれ
ぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
の発明において、前記固定容量が絶縁体を挟んで対向す
る多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電極
から構成され、前記上部電極及び下部電極は前記インダ
クタと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそれ
ぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
【0012】上記課題を解決すべく、請求項5に記載の
発明は、印加される電圧に応じて容量値が変化する可変
容量と該可変容量に並列に接続されるインダクタとから
なる共振回路を有する電圧制御発振回路において、同一
の形状及び容量値を有する偶数個の固定容量を前記可変
容量に並列に接続したことを特徴とする。
発明は、印加される電圧に応じて容量値が変化する可変
容量と該可変容量に並列に接続されるインダクタとから
なる共振回路を有する電圧制御発振回路において、同一
の形状及び容量値を有する偶数個の固定容量を前記可変
容量に並列に接続したことを特徴とする。
【0013】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記
下部電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第
2の配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量
とを並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成さ
れ、前記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれ
ぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記
下部電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第
2の配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量
とを並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成さ
れ、前記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれ
ぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
【0014】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電
極から構成され、前記上部電極及び下部電極は前記イン
ダクタと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそ
れぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電
極から構成され、前記上部電極及び下部電極は前記イン
ダクタと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそ
れぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とす
る。
【0015】請求項8に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記
下部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと
前記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線
層に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方に
金属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対
の結線の他方にスルーホールを介して接続されることを
特徴とする。
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記
下部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと
前記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線
層に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方に
金属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対
の結線の他方にスルーホールを介して接続されることを
特徴とする。
【0016】請求項9に記載の発明は、請求項5に記載
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極と多結晶または非晶質半導体製の
下部電極とから構成され、前記上部電極が前記インダク
タと前記可変容量とを並列接続する一対の結線の一方に
金属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対
の結線の他方にスルーホールを介して接続されることを
特徴とする。
の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極と多結晶または非晶質半導体製の
下部電極とから構成され、前記上部電極が前記インダク
タと前記可変容量とを並列接続する一対の結線の一方に
金属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対
の結線の他方にスルーホールを介して接続されることを
特徴とする。
【0017】請求項10に記載の発明は、請求項5に記
載の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対
向する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前
記下部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタ
と前記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配
線層に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方
に金属接続部を介して接続され、前記下部電極は、前記
一対の結線の他方にスルーホールを介して接続する一端
を有する金属接続部の他端に接続されることを特徴とす
る。
載の発明において、前記各固定容量が絶縁体を挟んで対
向する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前
記下部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタ
と前記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配
線層に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方
に金属接続部を介して接続され、前記下部電極は、前記
一対の結線の他方にスルーホールを介して接続する一端
を有する金属接続部の他端に接続されることを特徴とす
る。
【0018】
【発明の実施の形態】第1の実施形態
図1に本発明の一実施形態の電圧制御発振回路の回路構
成を示す。同図において、11は定電流回路、13はイ
ンダクタ、14は可変容量、12及び16はそれぞれ一
対の負性抵抗である。定電流回路11はPMOSトラン
ジスタP11,P12からなり、一対の負性抵抗12は
PMOSトランジスタP13,P14からなり、一対の
負性抵抗16はNMOSトランジスタN2,N3からな
り、可変容量は一対のnormally-onタイプのNMOSト
ランジスタN0,N1からなる。
成を示す。同図において、11は定電流回路、13はイ
ンダクタ、14は可変容量、12及び16はそれぞれ一
対の負性抵抗である。定電流回路11はPMOSトラン
ジスタP11,P12からなり、一対の負性抵抗12は
PMOSトランジスタP13,P14からなり、一対の
負性抵抗16はNMOSトランジスタN2,N3からな
り、可変容量は一対のnormally-onタイプのNMOSト
ランジスタN0,N1からなる。
【0019】本実施形態の電圧制御発振回路は、可変容
量14に並列に固定容量15を接続したことを特徴と
し、インダクタ13、可変容量14、固定容量15が並
列共振回路を構成する。該電圧制御発振回路の駆動電圧
は1.8Vであり、インダクタ13のインダクタンスは
2.7mH、可変容量14の容量値(印加電圧が0Vの
時)は0.5pF、固定容量15の容量値は0.5pF
である。
量14に並列に固定容量15を接続したことを特徴と
し、インダクタ13、可変容量14、固定容量15が並
列共振回路を構成する。該電圧制御発振回路の駆動電圧
は1.8Vであり、インダクタ13のインダクタンスは
2.7mH、可変容量14の容量値(印加電圧が0Vの
時)は0.5pF、固定容量15の容量値は0.5pF
である。
【0020】実施例1
図1の回路構成を有する電圧制御発振回路の基板上のレ
イアウトの例(実施例1)を図2を参照して説明する。
図2において図1に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例1のレイアウトは金属配線層
を3層以上使用できる基盤に適用可能なレイアウトであ
る。
イアウトの例(実施例1)を図2を参照して説明する。
図2において図1に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例1のレイアウトは金属配線層
を3層以上使用できる基盤に適用可能なレイアウトであ
る。
【0021】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図2
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図2
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
【0022】図2(b)は図2(a)のA−A´断面図
である。同図に示すように、インダクタ13と可変容量
14とを並列接続する結線101a及び101bは第3
金属配線層に形成され、固定容量15は第3金属配線層
の下部に形成される(結線を第1金属配線層に形成し、
固定容量をその上部に形成してもよい)。固定容量15
は、第2金属配線層に形成された上部電極102と、第
1金属配線層に形成された下部電極103と、上部電極
102と下部電極103との間に配置された絶縁膜とか
ら構成される。
である。同図に示すように、インダクタ13と可変容量
14とを並列接続する結線101a及び101bは第3
金属配線層に形成され、固定容量15は第3金属配線層
の下部に形成される(結線を第1金属配線層に形成し、
固定容量をその上部に形成してもよい)。固定容量15
は、第2金属配線層に形成された上部電極102と、第
1金属配線層に形成された下部電極103と、上部電極
102と下部電極103との間に配置された絶縁膜とか
ら構成される。
【0023】上部電極102は、スルーホール104を
介して結線101aに接続される。また、上部電極10
2には金属接続部106を規定するために環状の開口1
05が形成されている。下部電極103はこの開口10
5で囲まれた金属接続部106にスルーホール107を
介して接続され、該金属接続部106はスルーホール1
08を介して結線101bに接続される。尚、本実施例
では上部電極102に開口を形成して下部電極103と
結線101bとを接続しているが、下部電極を上部電極
より大きくし、上部電極に開口を形成することなく、下
部電極の周縁部をスルーホールを介して結線101bに
接続するようにしてもよい。
介して結線101aに接続される。また、上部電極10
2には金属接続部106を規定するために環状の開口1
05が形成されている。下部電極103はこの開口10
5で囲まれた金属接続部106にスルーホール107を
介して接続され、該金属接続部106はスルーホール1
08を介して結線101bに接続される。尚、本実施例
では上部電極102に開口を形成して下部電極103と
結線101bとを接続しているが、下部電極を上部電極
より大きくし、上部電極に開口を形成することなく、下
部電極の周縁部をスルーホールを介して結線101bに
接続するようにしてもよい。
【0024】可変容量14の中心容量値(あるいは印加
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。図3のグラフに配線の浮遊容量及び寄生
インダクタンスの影響も考慮した場合の上記実施例1の
発振回路の印加電圧―発振周波数特性を示す。このグラ
フから、可変容量に印加する電圧を0.53Vから1.
8Vの範囲で変化させると発振周波数は2.35GHz
から2.55GHzの範囲で変化することが分かる。こ
の発振回路の平均周波数感度は170MHz/Vであ
り、PLLと接続することによりシンセサイザを構成で
きる。
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。図3のグラフに配線の浮遊容量及び寄生
インダクタンスの影響も考慮した場合の上記実施例1の
発振回路の印加電圧―発振周波数特性を示す。このグラ
フから、可変容量に印加する電圧を0.53Vから1.
8Vの範囲で変化させると発振周波数は2.35GHz
から2.55GHzの範囲で変化することが分かる。こ
の発振回路の平均周波数感度は170MHz/Vであ
り、PLLと接続することによりシンセサイザを構成で
きる。
【0025】固定容量の容量値を0.1pF減少(増
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
【0026】また、回路駆動電圧が更に低くなり、例え
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
インダクタの設計を変更する必要があったが、本実施例
によれば、同じインダクタを使用することができる。
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
インダクタの設計を変更する必要があったが、本実施例
によれば、同じインダクタを使用することができる。
【0027】以上説明したように、本発明の第1の実施
形態によれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値
に維持したまま、周波数感度を変更することができる
が、発振周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、
品質値(Q値)を変更することもできる。この場合、イ
ンダクタの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、イン
ダクタの直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスL
の低下を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C
2)×(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可
変容量値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共
振回路の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大
きいので、インダクタの寸法を小さくすることにより、
品質値が向上する。
形態によれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値
に維持したまま、周波数感度を変更することができる
が、発振周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、
品質値(Q値)を変更することもできる。この場合、イ
ンダクタの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、イン
ダクタの直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスL
の低下を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C
2)×(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可
変容量値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共
振回路の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大
きいので、インダクタの寸法を小さくすることにより、
品質値が向上する。
【0028】上記実施例1によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧制御
発振回路を金属配線層を、少なくとも3層使用できる基
板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧制御
発振回路を金属配線層を、少なくとも3層使用できる基
板に形成することができる。
【0029】実施例2
図1の回路構成を有する電圧制御発振回路の他のレイア
ウトを実施例2として図4を参照して説明する。図4に
おいて図1に示した素子に対応する素子には同じ符号を
付している。実施例2のレイアウトは、使用可能な金属
配線層が2層に制約される基板に適用可能なレイアウト
である。
ウトを実施例2として図4を参照して説明する。図4に
おいて図1に示した素子に対応する素子には同じ符号を
付している。実施例2のレイアウトは、使用可能な金属
配線層が2層に制約される基板に適用可能なレイアウト
である。
【0030】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図4
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図4
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
【0031】図4(b)は図4(a)のA−A´平面図
である。同図に示すようにインダクタ13と可変容量1
4とを並列接続する結線201a及び201bは第2金
属配線層に形成され、固定容量15はその下方に形成さ
れた上部電極202と、第1金属配線層に形成された下
部電極203と、上部電極202と下部電極203との
間に配置された絶縁膜とから構成される。
である。同図に示すようにインダクタ13と可変容量1
4とを並列接続する結線201a及び201bは第2金
属配線層に形成され、固定容量15はその下方に形成さ
れた上部電極202と、第1金属配線層に形成された下
部電極203と、上部電極202と下部電極203との
間に配置された絶縁膜とから構成される。
【0032】上部電極202は金属接続部を介して結線
201bにされ、下部電極203はスルーホール204
を介して結線201aに接続される。
201bにされ、下部電極203はスルーホール204
を介して結線201aに接続される。
【0033】可変容量14の中心容量値(あるいは印加
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。実施例1と同様、実施例2でも、可変容
量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲で変
化させると発振周波数は2.35GHzから2.55G
Hzの範囲で変化する。この発振回路の平均周波数感度
は170MHz/Vであり、PLLと接続することによ
りシンセサイザを構成できる。
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。実施例1と同様、実施例2でも、可変容
量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲で変
化させると発振周波数は2.35GHzから2.55G
Hzの範囲で変化する。この発振回路の平均周波数感度
は170MHz/Vであり、PLLと接続することによ
りシンセサイザを構成できる。
【0034】固定容量の容量値を0.1pF減少(増
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
【0035】また、回路駆動電圧が更に低くなり、例え
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
従来はインダクタの設計を変更する必要があったが、本
実施例によれば、同じインダクタを使用することができ
る。
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
従来はインダクタの設計を変更する必要があったが、本
実施例によれば、同じインダクタを使用することができ
る。
【0036】以上説明したように、本発明の実施形態に
よれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値に維持
したまま、周波数感度を変更することができるが、発振
周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、品質値
(Q値)を変更することもできる。この場合、インダク
タの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、インダクタ
の直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスLの低下
を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C2)×
(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可変容量
値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共振回路
の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大きいの
で、インダクタの寸法を小さくすることにより、品質値
が向上する。
よれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値に維持
したまま、周波数感度を変更することができるが、発振
周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、品質値
(Q値)を変更することもできる。この場合、インダク
タの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、インダクタ
の直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスLの低下
を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C2)×
(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可変容量
値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共振回路
の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大きいの
で、インダクタの寸法を小さくすることにより、品質値
が向上する。
【0037】上記第2の実施例によれば、発振周波数、
周波数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧
制御発振回路を、使用可能な金属配線層が2層に限られ
ている基板に形成することができる。
周波数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧
制御発振回路を、使用可能な金属配線層が2層に限られ
ている基板に形成することができる。
【0038】実施例3
図1の回路構成を有する電圧制御発振回路の更に他のレ
イアウトを実施例3として図5を参照して説明する。図
5において図1に示した素子に対応する素子には同じ符
号を付している。実施例3は、使用可能な金属配線層が
1層に制約される基板に適用可能なレイアウトである。
イアウトを実施例3として図5を参照して説明する。図
5において図1に示した素子に対応する素子には同じ符
号を付している。実施例3は、使用可能な金属配線層が
1層に制約される基板に適用可能なレイアウトである。
【0039】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図5
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。図5
(a)の平面図に示すようにインダクタ13と可変容量
と14との間に40μm×50μm(面積2000平方
μm)の電極を有する固定容量15が配置されている。
【0040】図5(b)は図5(a)のA−A´断面図
である。同図に示すように、インダクタ13と可変容量
14とを並列接続する結線301a及び301bは第1
金属配線層に形成され、固定容量15は該第1金属配線
層の下方に形成される。固定容量15は、それぞれ多結
晶または非晶質半導体からなる上部電極302及び下部
電極303と、上部電極302と下部電極303との間
に配置された絶縁膜とから構成される。上部電極302
は、スルーホール304を介して結線301aに接続さ
れる。上部電極302には開口306が形成され、下部
電極は開口306を通るスルーホール305を介して結
線301bに接続される。
である。同図に示すように、インダクタ13と可変容量
14とを並列接続する結線301a及び301bは第1
金属配線層に形成され、固定容量15は該第1金属配線
層の下方に形成される。固定容量15は、それぞれ多結
晶または非晶質半導体からなる上部電極302及び下部
電極303と、上部電極302と下部電極303との間
に配置された絶縁膜とから構成される。上部電極302
は、スルーホール304を介して結線301aに接続さ
れる。上部電極302には開口306が形成され、下部
電極は開口306を通るスルーホール305を介して結
線301bに接続される。
【0041】可変容量14の中心容量値(あるいは印加
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。実施例1と同様、実施例3でも、可変容
量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲で変
化させると発振周波数は2.35GHzから2.55G
Hzの範囲で変化する。また、上記構成の発振回路の平
均周波数感度は170MHz/Vであり、PLLと接続
することによりシンセサイザを構成できる。
電圧が0Vのときの容量値)をC1とし、固定容量の容
量値をC2とするとき、上記構成の発振回路の周波数感
度Δf/ΔVは−f/2(C1+C2)×(ΔC1/Δ
V)となり、発振周波数fは1/(2π√L(C1+C
2))となる。実施例1と同様、実施例3でも、可変容
量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲で変
化させると発振周波数は2.35GHzから2.55G
Hzの範囲で変化する。また、上記構成の発振回路の平
均周波数感度は170MHz/Vであり、PLLと接続
することによりシンセサイザを構成できる。
【0042】固定容量の容量値を0.1pF減少(増
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
加)させると、発振周波数は50MHz上昇(低下)す
る。従って、製造プロセスあるいは基板の変更にともな
い配線の浮遊容量が変わっても、固定容量の容量値を調
整することにより、容易に発振周波数を所望の値に維持
することができる。
【0043】また、回路駆動電圧が更に低くなり、例え
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
従来はインダクタの設計を変更する必要があったが、本
実施例によれば、同じインダクタを使用することができ
る。
ば周波数感度を250MHz/Vに高めることが要求さ
れる場合でも、可変容量を構成するMOSトランジスタ
のゲート全幅を500μmから700μmに広げ、一
方、固定容量の面積を2000平方μmから1600平
方μmに減少させれば、発振周波数をほぼ同じ値に維持
したまま周波数感度を250MHz/Vに高めることが
できる。従来の発振回路では、周波数感度を増加させる
ために可変容量の容量値を小さくする場合には、発振周
波数を同じ値に維持するためにインダクタの寸法を小さ
くし、インダクタンスを小さくする必要があり、従って
従来はインダクタの設計を変更する必要があったが、本
実施例によれば、同じインダクタを使用することができ
る。
【0044】以上説明したように、本発明の実施形態に
よれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値に維持
したまま、周波数感度を変更することができるが、発振
周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、品質値
(Q値)を変更することもできる。この場合、インダク
タの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、インダクタ
の直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスLの低下
を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C2)×
(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可変容量
値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共振回路
の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大きいの
で、インダクタの寸法を小さくすることにより、品質値
が向上する。
よれば、インダクタの寸法と発振周波数を同じ値に維持
したまま、周波数感度を変更することができるが、発振
周波数と周波数感度を同じ値に維持したまま、品質値
(Q値)を変更することもできる。この場合、インダク
タの寸法(巻数あるいは外径)を小さくし、インダクタ
の直列抵抗成分を減少させる。インダクタンスLの低下
を補償するため、周波数感度−f/2(C1+C2)×
(ΔC1/ΔV)を変えないようにしながら、可変容量
値と固定容量値の和C1+C2を増加させる。共振回路
の品質値はインダクタの直列抵抗成分の寄与が大きいの
で、インダクタの寸法を小さくすることにより、品質値
が向上する。
【0045】上記第3の実施例によれば、発振周波数、
周波数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧
制御発振回路を、使用可能な金属配線層が1層に限られ
ている基板に形成することができる。 第2の実施形態 図6に本発明の第2の実施形態の電圧制御発振回路の回
路構成を示す。同図において、11は定電流回路、13
はインダクタ、14は可変容量、15は固定容量、12
及び16はそれぞれ一対の負性抵抗である。定電流回路
11はPMOSトランジスタP11,P12からなり、
一対の負性抵抗12はPMOSトランジスタP13,P
14からなり、一対の負性抵抗16はNMOSトランジ
スタN2,N3からなり、可変容量は一対のnormally-o
nタイプのNMOSトランジスタN0,N1からなる。
本実施形態は、固定容量15を同じ容量値を持ち互いに
並列に接続された2つの容量に分割した点で第1の実施
形態と異なる。
周波数感度、品質値の3つの値を独立に設定できる電圧
制御発振回路を、使用可能な金属配線層が1層に限られ
ている基板に形成することができる。 第2の実施形態 図6に本発明の第2の実施形態の電圧制御発振回路の回
路構成を示す。同図において、11は定電流回路、13
はインダクタ、14は可変容量、15は固定容量、12
及び16はそれぞれ一対の負性抵抗である。定電流回路
11はPMOSトランジスタP11,P12からなり、
一対の負性抵抗12はPMOSトランジスタP13,P
14からなり、一対の負性抵抗16はNMOSトランジ
スタN2,N3からなり、可変容量は一対のnormally-o
nタイプのNMOSトランジスタN0,N1からなる。
本実施形態は、固定容量15を同じ容量値を持ち互いに
並列に接続された2つの容量に分割した点で第1の実施
形態と異なる。
【0046】第1の実施形態と同様、電圧制御発振回路
の駆動電圧は1.8Vであり、インダクタ13のインダ
クタンスは2.7mH、可変容量の容量値(印加電圧が
0Vの時)は0.5pF、固定容量15を構成する2つ
の容量の容量値はそれぞれ0.25pFである。
の駆動電圧は1.8Vであり、インダクタ13のインダ
クタンスは2.7mH、可変容量の容量値(印加電圧が
0Vの時)は0.5pF、固定容量15を構成する2つ
の容量の容量値はそれぞれ0.25pFである。
【0047】図1の回路構成を有する第1の実施形態で
は、固定容量15は1つの容量からなり、各素子は回路
図上では左右対称の構成となっている。しかし固定容量
は、上方に位置する上部部電極と下方に位置する下部電
極とから構成されるので上部電極と基板との間の浮遊容
量は下部電極と基板との間の浮遊容量より小さく、ま
た、上部電極とその配線との間の浮遊容量は下部電極と
その配線との間の浮遊容量と異なる等の特性上の非対称
性が存在する。この非対称性から生ずる雑音は高周波回
路として動作する際には無視できないレベルになるの
で、第1の実施形態は発振波形に二次または高次の高調
波成分が生じ位相雑音が大きいという欠点がある。
は、固定容量15は1つの容量からなり、各素子は回路
図上では左右対称の構成となっている。しかし固定容量
は、上方に位置する上部部電極と下方に位置する下部電
極とから構成されるので上部電極と基板との間の浮遊容
量は下部電極と基板との間の浮遊容量より小さく、ま
た、上部電極とその配線との間の浮遊容量は下部電極と
その配線との間の浮遊容量と異なる等の特性上の非対称
性が存在する。この非対称性から生ずる雑音は高周波回
路として動作する際には無視できないレベルになるの
で、第1の実施形態は発振波形に二次または高次の高調
波成分が生じ位相雑音が大きいという欠点がある。
【0048】そのため、第2の実施形態では、固定容量
を同じ容量値の2つの容量に分割することにより、上記
非対称性を相殺し、発振波形に二次または高次の高調波
成分が生じることを防止し、位相雑音を小さくするよう
にしている。
を同じ容量値の2つの容量に分割することにより、上記
非対称性を相殺し、発振波形に二次または高次の高調波
成分が生じることを防止し、位相雑音を小さくするよう
にしている。
【0049】実施例1
図6の回路構成を有する電圧制御発振回路の基板上のレ
イアウトの例(実施例1)を図7に示す全体平面図及び
図8に示す部分平面図及び断面図を参照して説明する。
図7において図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例1のレイアウトは、金属配線
層が3層以上使用できる基盤に適用可能なレイアウトで
ある。
イアウトの例(実施例1)を図7に示す全体平面図及び
図8に示す部分平面図及び断面図を参照して説明する。
図7において図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例1のレイアウトは、金属配線
層が3層以上使用できる基盤に適用可能なレイアウトで
ある。
【0050】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
【0051】図8(a)、(b)及び(c)の部分平面
図に示すように、一対の結線401a、401bは第3
金属配線層に形成され、左右の固定容量の上部電極40
2a、402bは第2金属配線層に形成され、下部電極
403a、403bは第1金属配線層に形成される。図
8(d)及び図8(e)は、それぞれ図8(c)のA−
A´断面図及びB−B´断面図である。
図に示すように、一対の結線401a、401bは第3
金属配線層に形成され、左右の固定容量の上部電極40
2a、402bは第2金属配線層に形成され、下部電極
403a、403bは第1金属配線層に形成される。図
8(d)及び図8(e)は、それぞれ図8(c)のA−
A´断面図及びB−B´断面図である。
【0052】図8(d)及び図8(e)に示すように、
右側の固定容量の上部電極402aはスルーホール40
4を介して結線401aに接続され、左側の固定容量の
上部電極402bはスルーホール405を介して結線4
01bに接続される。また、右側の固定容量の下部電極
403aはスルーホール406を介して結線401bに
接続され、左側の固定容量の下部電極403bはスルー
ホール407を介して結線401aに接続される。
右側の固定容量の上部電極402aはスルーホール40
4を介して結線401aに接続され、左側の固定容量の
上部電極402bはスルーホール405を介して結線4
01bに接続される。また、右側の固定容量の下部電極
403aはスルーホール406を介して結線401bに
接続され、左側の固定容量の下部電極403bはスルー
ホール407を介して結線401aに接続される。
【0053】実施例1では、電極の形状及び面積は、左
右の固定容量で同じである。また、上部電極と結線とを
接続するスルーホールの長さ、下部電極と結線とを接続
するスルーホールの長さも左右の固定容量で同じであ
る。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔も左右
容量で同じである。固定容量を左側の結線からみたとき
の高周波回路の散乱係数は該固定容量を右側の結線から
みたものと等しく、高周波領域においても対称性が確保
される。このような対称性は、2端子高周波回路素子と
しての固定容量を図1のように左右対称に2つ接続した
ことにより得られる。
右の固定容量で同じである。また、上部電極と結線とを
接続するスルーホールの長さ、下部電極と結線とを接続
するスルーホールの長さも左右の固定容量で同じであ
る。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔も左右
容量で同じである。固定容量を左側の結線からみたとき
の高周波回路の散乱係数は該固定容量を右側の結線から
みたものと等しく、高周波領域においても対称性が確保
される。このような対称性は、2端子高周波回路素子と
しての固定容量を図1のように左右対称に2つ接続した
ことにより得られる。
【0054】上記構成の発振回路の発振周波数は、固定
容量の電極面積を変えることにより調整可能である。可
変容量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲
で変化させたときの発振周波数の変化範囲は、インダク
タ、可変容量MOSトランジスタの浮遊成分も考慮する
と下の表に示すようなものとなる。
容量の電極面積を変えることにより調整可能である。可
変容量に印加する電圧を0.53Vから1.8Vの範囲
で変化させたときの発振周波数の変化範囲は、インダク
タ、可変容量MOSトランジスタの浮遊成分も考慮する
と下の表に示すようなものとなる。
【0055】
【表1】
【0056】上記実施例1によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を金属配線層を少なくと
も3層使用できる基板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を金属配線層を少なくと
も3層使用できる基板に形成することができる。
【0057】実施例2
図6の回路構成を有する電圧制御発振回路の他のレイア
ウトを実施例2として図9を参照して説明する。図9に
おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ符号を
付している。実施例2のレイアウトは、使用可能な金属
配線層が1層に限られている基板に適用可能なレイアウ
トである。
ウトを実施例2として図9を参照して説明する。図9に
おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ符号を
付している。実施例2のレイアウトは、使用可能な金属
配線層が1層に限られている基板に適用可能なレイアウ
トである。
【0058】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
【0059】図9(a)、(b)及び(c)の部分平面
図に示すように、一対の結線501a、501bは第1
金属配線層に形成され、多結晶半導体あるいは非晶質半
導体からなる左右の固定容量の上部電極502a、50
2bと下部電極503a、503bとがその下部に形成
されている。図9(d)及び図9(e)は、それぞれ図
9(c)のAA´断面図及びBB´断面図である。
図に示すように、一対の結線501a、501bは第1
金属配線層に形成され、多結晶半導体あるいは非晶質半
導体からなる左右の固定容量の上部電極502a、50
2bと下部電極503a、503bとがその下部に形成
されている。図9(d)及び図9(e)は、それぞれ図
9(c)のAA´断面図及びBB´断面図である。
【0060】図9(d)及び図9(e)に示すように、
右側の固定容量の上部電極502aはスルーホール50
4を介して結線501aに接続され、左側の固定容量の
上部電極502bはスルーホール505を介して結線5
01bに接続され、また、右側の固定容量の下部電極5
03aはスルーホール506を介して結線501bに接
続され、左側の固定容量の下部電極503bはスルーホ
ール507を介して結線501aに接続されている。
右側の固定容量の上部電極502aはスルーホール50
4を介して結線501aに接続され、左側の固定容量の
上部電極502bはスルーホール505を介して結線5
01bに接続され、また、右側の固定容量の下部電極5
03aはスルーホール506を介して結線501bに接
続され、左側の固定容量の下部電極503bはスルーホ
ール507を介して結線501aに接続されている。
【0061】実施例2では、電極の形状及び面積は左右
の固定容量で同じである。また、上部電極と結線とを接
続するスルーホールの長さ、下部電極と結線とを接続す
るスルーホールの長さも左右の固定容量で同じである。
更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔も左右容量
で同じである。固定容量を左側の結線からみたときの高
周波回路の散乱係数は該固定容量を右側の結線からみた
ものと等しく、高周波領域においても対称性が確保され
る。このような対称性は、2端子高周波回路素子として
の固定容量を図1のように左右対称に2つ接続したこと
により得られる。上記構成の発振回路の発振周波数は、
固定容量の電極面積を変えることにより調整可能であ
り、その発振周波数の変化の範囲は実施例1の場合と同
じである。
の固定容量で同じである。また、上部電極と結線とを接
続するスルーホールの長さ、下部電極と結線とを接続す
るスルーホールの長さも左右の固定容量で同じである。
更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔も左右容量
で同じである。固定容量を左側の結線からみたときの高
周波回路の散乱係数は該固定容量を右側の結線からみた
ものと等しく、高周波領域においても対称性が確保され
る。このような対称性は、2端子高周波回路素子として
の固定容量を図1のように左右対称に2つ接続したこと
により得られる。上記構成の発振回路の発振周波数は、
固定容量の電極面積を変えることにより調整可能であ
り、その発振周波数の変化の範囲は実施例1の場合と同
じである。
【0062】上記実施例2によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、使用可能な金属配線
層が1層に限られている基板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、使用可能な金属配線
層が1層に限られている基板に形成することができる。
【0063】実施例3
図6の回路構成を有する電圧制御発振回路の更に他のレ
イアウトを実施例3として図10を参照して説明する。
図10おいて図6に記載した素子に対応する素子には同
じ符号を付している。実施例3のレイアウトは、金属配
線層を2層使用可能な基板に適用可能なレイアウトであ
る。
イアウトを実施例3として図10を参照して説明する。
図10おいて図6に記載した素子に対応する素子には同
じ符号を付している。実施例3のレイアウトは、金属配
線層を2層使用可能な基板に適用可能なレイアウトであ
る。
【0064】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
【0065】図10(a)及び(b)の部分平面図に示
すように、一対の結線601a、601bは第2金属配
線層に形成され、左右の固定容量の上部電極602a、
602bは結線601a、601bにそれぞれ金属接続
部を介して接続されている。その下部の第1金属配線層
に左右の固定容量の下部電極603a、603bが形成
されている。
すように、一対の結線601a、601bは第2金属配
線層に形成され、左右の固定容量の上部電極602a、
602bは結線601a、601bにそれぞれ金属接続
部を介して接続されている。その下部の第1金属配線層
に左右の固定容量の下部電極603a、603bが形成
されている。
【0066】図10(c)及び図10(d)は、それぞ
れ図10(b)のA−A´断面図及びB−B´断面図で
ある。同図に示すように、右側の固定容量の下部電極6
03aはスルーホール604を介して結線601bに接
続され、左側の固定容量の下部電極603bはスルーホ
ール605を介して結線601aに接続されている。A
−A´断面及びB−B´断面に示すように、下部電極と
結線との接続は左右の固定容量で中心線に関し互いに反
転した関係となっている。
れ図10(b)のA−A´断面図及びB−B´断面図で
ある。同図に示すように、右側の固定容量の下部電極6
03aはスルーホール604を介して結線601bに接
続され、左側の固定容量の下部電極603bはスルーホ
ール605を介して結線601aに接続されている。A
−A´断面及びB−B´断面に示すように、下部電極と
結線との接続は左右の固定容量で中心線に関し互いに反
転した関係となっている。
【0067】実施例3のレイアウトでは、電極の形状及
び面積は左右の固定容量で同じであり、また、上部電極
と結線とを接続する金属接続部の長さ、下部電極と結線
とを接続するスルーホールの長さも左右の固定容量で同
じである。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔
も左右の固定容量で同じである。固定容量を左側の結線
からみたときの高周波回路の散乱係数は該固定容量を右
側の結線からみたものと等しく、高周波領域においても
対称性が確保される。このような対称性は、2端子高周
波回路素子としての固定容量を図1のように左右対称に
2つ接続したことにより得られる。上記構成の発振回路
の発振周波数は、固定容量の電極面積を変えることによ
り調整可能であり、その発振周波数の変化の範囲は実施
例1の場合と同じである。
び面積は左右の固定容量で同じであり、また、上部電極
と結線とを接続する金属接続部の長さ、下部電極と結線
とを接続するスルーホールの長さも左右の固定容量で同
じである。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔
も左右の固定容量で同じである。固定容量を左側の結線
からみたときの高周波回路の散乱係数は該固定容量を右
側の結線からみたものと等しく、高周波領域においても
対称性が確保される。このような対称性は、2端子高周
波回路素子としての固定容量を図1のように左右対称に
2つ接続したことにより得られる。上記構成の発振回路
の発振周波数は、固定容量の電極面積を変えることによ
り調整可能であり、その発振周波数の変化の範囲は実施
例1の場合と同じである。
【0068】上記実施例3によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、金属配線層を2層使
用可能な基板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、金属配線層を2層使
用可能な基板に形成することができる。
【0069】実施例4
図6の回路構成を有する電圧制御発振回路の更に他のレ
イアウトを実施例4として図11を参照して説明する。
図11おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例4のレイアウトは、配線金属
層を1層だけ使用可能な基板に適用可能なレイアウトで
ある。
イアウトを実施例4として図11を参照して説明する。
図11おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例4のレイアウトは、配線金属
層を1層だけ使用可能な基板に適用可能なレイアウトで
ある。
【0070】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
【0071】図11(a)及び(b)の部分平面図に示
すように、一対の結線701a及び701bは第1金属
配線層に形成され、金属からなる左右の固定容量の上部
電極702a、702bは結線701a、701bにそ
れぞれ金属接続部を介して接続され、その下部に多結晶
半導体あるいは非晶質半導体からなる左右の固定容量の
下部電極703a、703bが形成されている。
すように、一対の結線701a及び701bは第1金属
配線層に形成され、金属からなる左右の固定容量の上部
電極702a、702bは結線701a、701bにそ
れぞれ金属接続部を介して接続され、その下部に多結晶
半導体あるいは非晶質半導体からなる左右の固定容量の
下部電極703a、703bが形成されている。
【0072】図11(c)及び図11(d)は、それぞ
れ図11(b)のA−A´断面図及びB−B´断面図で
ある。同図に示すように、右側の固定容量の下部電極7
03aはスルーホール704を介して結線701bに接
続され、左側の固定容量の下部電極703bはスルーホ
ール705を介して結線701aに接続されている。A
−A´断面及びB−B´断面に示すように、下部電極と
結線との接続は左右容量で中心線に関し互いに反転した
関係となっている。
れ図11(b)のA−A´断面図及びB−B´断面図で
ある。同図に示すように、右側の固定容量の下部電極7
03aはスルーホール704を介して結線701bに接
続され、左側の固定容量の下部電極703bはスルーホ
ール705を介して結線701aに接続されている。A
−A´断面及びB−B´断面に示すように、下部電極と
結線との接続は左右容量で中心線に関し互いに反転した
関係となっている。
【0073】実施例4のレイアウトでは、電極の形状及
び面積は左右の固定容量で同じであり、また、上部電極
と結線とを接続する金属接続部の長さ、下部電極と結線
とを接続するスルーホールの長さも左右の固定容量で同
じである。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔
も左右の固定容量で同じである。固定容量を左側の結線
からみたときの高周波回路の散乱係数は該固定容量を右
側の結線からみたものと等しく、高周波領域においても
対称性が確保される。このような対称性は、2端子高周
波回路素子としての固定容量を図1のように左右対称に
2つ接続したことにより得られる。上記構成の発振回路
の発振周波数は、固定容量の電極面積を変えることによ
り調整可能であり、その発振周波数の変化の範囲は実施
例1の場合と同じである。
び面積は左右の固定容量で同じであり、また、上部電極
と結線とを接続する金属接続部の長さ、下部電極と結線
とを接続するスルーホールの長さも左右の固定容量で同
じである。更に、電極間あるいはスルーホール間の間隔
も左右の固定容量で同じである。固定容量を左側の結線
からみたときの高周波回路の散乱係数は該固定容量を右
側の結線からみたものと等しく、高周波領域においても
対称性が確保される。このような対称性は、2端子高周
波回路素子としての固定容量を図1のように左右対称に
2つ接続したことにより得られる。上記構成の発振回路
の発振周波数は、固定容量の電極面積を変えることによ
り調整可能であり、その発振周波数の変化の範囲は実施
例1の場合と同じである。
【0074】上記実施例4によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、使用可能な金属配線
層が1層に限られている基板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、使用可能な金属配線
層が1層に限られている基板に形成することができる。
【0075】実施例5
図6の回路構成を有する電圧制御発振回路の更に他のレ
イアウトを実施例5として図12を参照して説明する。
図12おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例5のレイアウトは、金属配線
層を2層使用できる基板に適用可能なレイアウトであ
る。
イアウトを実施例5として図12を参照して説明する。
図12おいて図6に示した素子に対応する素子には同じ
符号を付している。実施例5のレイアウトは、金属配線
層を2層使用できる基板に適用可能なレイアウトであ
る。
【0076】インダクタ13は、外径280μm、配線
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
幅16μm、配線間隔3μm、巻数3の巻線である。可
変容量14は、ゲート長0.24μm、ゲート全幅50
0μmの一対のnormally-on型NMOSからなる。イン
ダクタ13と可変容量と14との間にそれぞれ20μm
×50μm(面積1000平方μm)の電極を有する固
定容量が2つ配置されている。一方の固定容量はインダ
クタ13と可変容量14とを並列接続する一対の結線の
左側に配置され、他方の固定容量は該結線の右側に配置
される。
【0077】図12(a)及び(b)の部分平面図に示
すように、一対の結線801a及び801bは第2金属
配線層に形成され、金属からなる左右の固定容量の上部
電極802a、802bは結線801a、801bにそ
れぞれ金属接続部を介して続されている。左右の固定容
量の下部電極603a、603bは第2金属配線層の下
方の第1金属配線層に形成されている。
すように、一対の結線801a及び801bは第2金属
配線層に形成され、金属からなる左右の固定容量の上部
電極802a、802bは結線801a、801bにそ
れぞれ金属接続部を介して続されている。左右の固定容
量の下部電極603a、603bは第2金属配線層の下
方の第1金属配線層に形成されている。
【0078】図12(c)、図12(d)、図12
(e)、図12(f)は、それぞれ図12(b)のA−
A´断面図、B−B´断面図及びC―C´、及びD−D
´断面図である。
(e)、図12(f)は、それぞれ図12(b)のA−
A´断面図、B−B´断面図及びC―C´、及びD−D
´断面図である。
【0079】図12(e)、図12(f)に示すよう
に、右側の固定容量の下部電極803aはスルーホール
805を介して結線801bに接続され、左側の固定容
量の下部電極803bはスルーホール804を介して結
線801aに接続されている。これらの断面図に示され
ているように、下部電極と結線との接続は左右の固定容
量で中心線に関し互いに反転した関係となっている。
に、右側の固定容量の下部電極803aはスルーホール
805を介して結線801bに接続され、左側の固定容
量の下部電極803bはスルーホール804を介して結
線801aに接続されている。これらの断面図に示され
ているように、下部電極と結線との接続は左右の固定容
量で中心線に関し互いに反転した関係となっている。
【0080】通常、積層配線構造の回路基板では、回路
全体に渡りスルーホールで各層が相互接続されているの
で、実施例5のレイアウトでは固定容量の追加に伴う新
たなスルーホールを設ける必要はない。実施例5は、製
造プロセス上の制約から固定容量付近のスルーホールを
使用することが不可能な場合に有効である。
全体に渡りスルーホールで各層が相互接続されているの
で、実施例5のレイアウトでは固定容量の追加に伴う新
たなスルーホールを設ける必要はない。実施例5は、製
造プロセス上の制約から固定容量付近のスルーホールを
使用することが不可能な場合に有効である。
【0081】実施例5のレイアウトでは、電極の形状及
び面積、上部電極と結線とを接続する金属接続部の長
さ、下部電極と結線とを接続するスルーホールの長さ、
電極間の間隔が左右の固定容量で同じである。また、固
定容量を左側の結線からみたときの高周波回路の散乱係
数は該固定容量を右側の結線からみたものと等しく、高
周波領域においても対称性が確保される。このような対
称性は、2端子高周波回路素子としての固定容量を図1
のように左右対称に2つ接続したことにより得られる。
上記構成の発振回路の発振周波数は、固定容量の電極面
積を変えることにより調整可能であり、その発振周波数
の変化の範囲は実施例1の場合と同じである。
び面積、上部電極と結線とを接続する金属接続部の長
さ、下部電極と結線とを接続するスルーホールの長さ、
電極間の間隔が左右の固定容量で同じである。また、固
定容量を左側の結線からみたときの高周波回路の散乱係
数は該固定容量を右側の結線からみたものと等しく、高
周波領域においても対称性が確保される。このような対
称性は、2端子高周波回路素子としての固定容量を図1
のように左右対称に2つ接続したことにより得られる。
上記構成の発振回路の発振周波数は、固定容量の電極面
積を変えることにより調整可能であり、その発振周波数
の変化の範囲は実施例1の場合と同じである。
【0082】上記実施例5によれば、発振周波数、周波
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、配線金属層を2層使
用可能ではあるが固定容量の付近のスルーホールを使用
できない基板に形成することができる。
数感度、品質値の3つの値を独立に設定でき、且つ位相
雑音の小さい電圧制御発振回路を、配線金属層を2層使
用可能ではあるが固定容量の付近のスルーホールを使用
できない基板に形成することができる。
【0083】
【発明の効果】本発明によれば、発振周波数、周波数感
度、及び品質値をそれぞれ所望の値に独立して設定でき
る電圧制御発振回路が提供される。本発明によればま
た、発振周波数、周波数感度、及び品質値をそれぞれ所
望の値に独立して設定でき、且つ位相雑音の小さい電圧
制御発振回路が提供される。
度、及び品質値をそれぞれ所望の値に独立して設定でき
る電圧制御発振回路が提供される。本発明によればま
た、発振周波数、周波数感度、及び品質値をそれぞれ所
望の値に独立して設定でき、且つ位相雑音の小さい電圧
制御発振回路が提供される。
【図1】 本発明の第1の実施形態の電圧制御発振回路
の回路図である。
の回路図である。
【図2】 図1の電圧制御発振回路の基板上のレイアウ
ト及び固定容量の接続例(実施例1)を示す図である。
ト及び固定容量の接続例(実施例1)を示す図である。
【図3】 図1の電圧制御発振回路における、可変容量
に印加する電圧と発振周波数との間の関係を示すグラフ
である。
に印加する電圧と発振周波数との間の関係を示すグラフ
である。
【図4】 図1の電圧制御発振回路の基板上のレイアウ
ト及び固定容量の接続例(実施例2)を示す図である。
ト及び固定容量の接続例(実施例2)を示す図である。
【図5】 図1の電圧制御発振回路の基板上のレイアウ
ト及び固定容量の接続例(実施例3)を示す図である。
ト及び固定容量の接続例(実施例3)を示す図である。
【図6】 本発明の第2の実施形態の電圧制御発振回路
の回路図である。
の回路図である。
【図7】 図6の電圧制御発振回路の基板上のレイアウ
トを示す図である。
トを示す図である。
【図8】 図6の電圧制御発振回路の固定容量の接続例
(実施例1)を示す図である。
(実施例1)を示す図である。
【図9】 図6の電圧制御発振回路の固定容量の接続例
(実施例2)を示す図である。
(実施例2)を示す図である。
【図10】 図6の電圧制御発振回路の固定容量の接続
例(実施例3)を示す図である。
例(実施例3)を示す図である。
【図11】 図6の電圧制御発振回路の固定容量の接続
例(実施例4)を示す図である。
例(実施例4)を示す図である。
【図12】 図6の電圧制御発振回路の固定容量の接続
例(実施例5)を示す図である。
例(実施例5)を示す図である。
【図13】 従来のRF−CMOS高周波電圧制御発振
回路の回路図である。
回路の回路図である。
11 定電流源、 12 負性抵抗、 13 インダク
タ、 14 可変容量、 15 固定容量、 16 負
性抵抗。
タ、 14 可変容量、 15 固定容量、 16 負
性抵抗。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月26日(2002.9.2
6)
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図13
【補正方法】変更
【補正内容】
【図13】
Claims (10)
- 【請求項1】 印加される電圧に応じて容量値が変化す
る可変容量と該可変容量に並列に接続されるインダクタ
とからなる共振回路を有する電圧制御発振回路におい
て、一定の容量値を有する固定容量を前記可変容量に並
列に接続したことを特徴とする電圧制御発振回路。 - 【請求項2】 前記固定容量は絶縁体を挟んで対向する
金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下部
電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第2の
配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量とを
並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成され、前
記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれぞれス
ルーホールを介して接続されることを特徴とする請求項
1に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項3】 前記固定容量は絶縁体を挟んで対向する
金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下部
電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと前記
可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線層に
形成され、前記上部電極は金属接続部を介して前記一対
の結線の一方に接続され、前記下部電極は前記一対の結
線の他方にスルーホールを介して接続され、前記固定容
量は、前記一対の結線の間に位置することを特徴とする
請求項1に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項4】 前記固定容量は絶縁体を挟んで対向する
多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電極か
ら構成され、前記上部電極及び下部電極は前記インダク
タと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそれぞ
れスルーホールを介して接続されることを特徴とする請
求項1に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項5】 印加される電圧に応じて容量値が変化す
る可変容量と該可変容量に並列に接続されるインダクタ
とからなる共振回路を有する電圧制御発振回路におい
て、同一の形状及び容量値を有する偶数個の固定容量を
前記可変容量に並列に接続したことを特徴とする電圧制
御発振回路。 - 【請求項6】 前記各固定容量は絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記上部電極が第2
の配線層に形成され、前記インダクタと前記可変容量と
を並列接続する一対の結線が第3の配線層に形成され、
前記上部電極及び下部電極は前記一対の結線にそれぞれ
スルーホールを介して接続されることを特徴とする請求
項5に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項7】 前記各固定容量は絶縁体を挟んで対向す
る多結晶または非晶質半導体製の上部電極及び下部電極
から構成され、前記上部電極及び下部電極は前記インダ
クタと前記可変容量とを並列接続する一対の結線にそれ
ぞれスルーホールを介して接続されることを特徴とする
請求項5に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項8】 前記各固定容量は絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記下
部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと前
記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線層
に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方に金
属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対の
結線の他方にスルーホールを介して接続されることを特
徴とする請求項5に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項9】 前記各固定容量は絶縁体を挟んで対向す
る金属製の上部電極と多結晶または非晶質半導体製の下
部電極とから構成され、前記上部電極が前記インダクタ
と前記可変容量とを並列接続する一対の結線の一方に金
属接続部を介して接続され、前記下部電極が前記一対の
結線の他方にスルーホールを介して接続されることを特
徴とする請求項5に記載の電圧制御発振回路。 - 【請求項10】 前記各固定容量は絶縁体を挟んで対向
する金属製の上部電極及び下部電極から構成され、前記
下部電極が第1の配線層に形成され、前記インダクタと
前記可変容量とを並列接続する一対の結線が第2の配線
層に形成され、前記上部電極が前記一対の結線の一方に
金属接続部を介して接続され、前記下部電極は、前記一
対の結線の他方にスルーホールを介して接続する一端を
有する金属接続部の他端に接続されることを特徴とする
請求項5に記載の電圧制御発振回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001317936A JP2003124743A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電圧制御発振回路 |
US10/212,168 US6720835B2 (en) | 2001-10-16 | 2002-08-06 | Voltage-controlled oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001317936A JP2003124743A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電圧制御発振回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003124743A true JP2003124743A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19135730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001317936A Pending JP2003124743A (ja) | 2001-10-16 | 2001-10-16 | 電圧制御発振回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6720835B2 (ja) |
JP (1) | JP2003124743A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006180513A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Agere Systems Inc | 容量結合周波数制御をもつ低電力分散cmos発振器回路 |
JP2007208589A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Univ Of Tokyo | 周波数分周器 |
JP2012074920A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk | クロスカップルmosトランジスタ回路及び半導体集積回路装置 |
JP2015159547A (ja) * | 2015-03-12 | 2015-09-03 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
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---|---|---|---|---|
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US7432794B2 (en) * | 2004-08-16 | 2008-10-07 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Variable integrated inductor |
JP2007053685A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Nec Electronics Corp | 半導体集積回路装置 |
US8228117B2 (en) * | 2009-07-15 | 2012-07-24 | Freescale Semiconductor, Inc. | Quiet power up and power down of closed loop digital PWM modulators |
US8686805B2 (en) * | 2009-09-29 | 2014-04-01 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Oscillator, a frequency synthesizer and a network node for use in a telecommunication network |
JP5494214B2 (ja) * | 2010-05-14 | 2014-05-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
US8269566B2 (en) * | 2010-10-15 | 2012-09-18 | Xilinx, Inc. | Tunable resonant circuit in an integrated circuit |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4918406A (en) * | 1986-12-31 | 1990-04-17 | Raytheon Company | Timing recovery scheme for burst communication systems having a VCO with injection locking circuitry |
US5920235A (en) * | 1997-06-25 | 1999-07-06 | Northern Telecom Limited | Voltage controlled oscillator integrated circuit |
JP2001508985A (ja) * | 1997-09-30 | 2001-07-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 発振器 |
US6225871B1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-05-01 | Prominenet Communications, Inc. | Voltage controlled CMOS oscillator |
US6411171B2 (en) * | 2000-02-25 | 2002-06-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Voltage controlled oscillator |
ATE309641T1 (de) * | 2000-09-15 | 2005-11-15 | Cit Alcatel | Spannungsgesteuerter oszillator mit automatischer mittenfrequenzeinstellung |
-
2001
- 2001-10-16 JP JP2001317936A patent/JP2003124743A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-06 US US10/212,168 patent/US6720835B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006180513A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Agere Systems Inc | 容量結合周波数制御をもつ低電力分散cmos発振器回路 |
JP2007208589A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Univ Of Tokyo | 周波数分周器 |
JP2012074920A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk | クロスカップルmosトランジスタ回路及び半導体集積回路装置 |
JP2015159547A (ja) * | 2015-03-12 | 2015-09-03 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
Also Published As
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US20030071694A1 (en) | 2003-04-17 |
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---|---|---|---|
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