2006-07-04_US7071799B_发明授权_US07071799B2 High performance switch for switched inductor tuned RF circuit_+++F_G_H_I_J_K_l+++.docx

对比文件名称:2006-07-04_US7071799B_发明授权_US07071799B2 High performance switch for switched inductor tuned RF circuit

目标专利名称:401补偿封装电感的可调谐电容器电路CN103189979B

模型名称:深度思考与特征比对模型

### 特征比对表格

技术特征描述及公开性判断对比文件原文引用公开性论述
**技术特征A**:包括:第一IC接地焊盘,其被直接连接到片上接地节点《未被公开》无对应内容。对比文件中未公开将IC焊盘直接连接到片上接地节点的结构。图10A、10B等图示中的Vdd连接点(如[0102]段所述)是电源电压连接,并非接地节点。目标专利的特征A旨在建立一个直流(DC)接地路径(如图3、4b的DC路径326),其核心是“接地”连接。对比文件公开的电路(例如图5B、6A、10A等)中,与开关(如576、610、1002)相连的元件(如电感572、574、1004、1008)均连接到电源电压Vdd(例如[0102], [0104]段),而非片上接地节点。两者连接的对象(接地 vs. 电源)和所起作用(提供低阻抗接地 vs. 提供调谐负载的电源偏置)根本不同。因此,对比文件未公开该技术特征。
**技术特征B**:第二IC接地焊盘,其经由可调谐电容器电路连接到所述片上接地节点《未被公开》无对应内容。对比文件中未公开通过可调谐电容器电路连接到片上接地节点的第二IC接地焊盘。目标专利的特征B旨在建立一个射频(RF)接地路径(如图3、4b的RF路径328),并通过可调谐电容器进行补偿。对比文件中虽然存在可调谐电容网络(如图4、9),但这些网络是作为调谐负载的一部分连接到放大器的输出节点(如图3的节点314、316)或电源Vdd(如图9),用于改变电路的中心频率,而非用于将第二个接地焊盘连接到片上接地节点以构建接地路径。两者的目的(频率调谐 vs. 接地阻抗补偿)和连接结构均不相同。因此,对比文件未公开该技术特征。
**技术特征C**:,其中所述可调谐电容器电路的电容与封装电感在所述IC的工作频率处谐振。《未被公开》无对应内容。对比文件未提及“封装电感”或任何因IC焊盘到PCB连接而产生的寄生电感,也未提及使电容器与此类电感谐振以降低接地阻抗。目标专利的特征C是整个发明的核心,即通过片上可调谐电容与封装引线电感谐振,在工作频率处实现低阻抗接地(参见说明书[0039], [0047]段)。对比文件中的可调谐电容(或开关电容排)用于与电感形成LC谐振回路,目的是选择或改变放大器/电路的中心工作频率以获得最大增益(参见[0047], [0052], [0104]段),例如“RF circuit 570 has a maximum gain at a first frequency”。其调谐对象是电路本身的负载电感,而非由封装引入的、需要补偿的寄生接地电感。两者解决的问题(增益频率选择 vs. 接地阻抗降低)和技术手段的应用目的完全不同。因此,对比文件未公开该技术特征。
**技术特征D**:其特征在于,印刷电路板(PCB)接地节点被连接到所述第一IC接地焊盘和所述第二IC接地焊盘,其中所述封装电感来自于所述第二IC接地焊盘和所述PCB接地节点之间的连接。《未被公开》无对应内容。对比文件未描述IC焊盘与PCB接地节点之间的连接,也未提及由此连接产生的“封装电感”。目标专利的特征D明确了封装电感的物理来源(焊盘至PCB的连接)以及双焊盘连接PCB接地的结构。对比文件全篇未涉及IC封装、PCB接地、焊盘连接线或由此产生的寄生电感。其电路图示(如FIG. 5B, 10A)中的元件(Vdd, 地)被视为理想的片上或理想的外部连接,未考虑封装寄生效应。因此,该特征未被对比文件公开。
**技术特征E**:其特征在于,当所述可调谐电容器电路与所述封装电感谐振时,所述片上接地节点在所述集成电路的所述工作频率处的阻抗比没有所述可调谐电容器电路的情形要低。《未被公开》无对应内容。对比文件未涉及片上接地节点阻抗的变化,也未讨论通过谐振降低接地阻抗的技术效果。目标专利的特征E是技术特征C所带来的技术效果(参见说明书[0042], [0048], 图5)。对比文件讨论的调谐效果是改变电路的最大增益频率([0052]段),或调整输出节点的阻抗以获得最大增益([0046]-[0047]段),例如“the RF circuit 300 may be tuned for any particular center frequency”。其从未提及或暗示通过调谐来降低“片上接地节点”的阻抗。因此,该特征未被对比文件公开。
**技术特征F**:其特征在于,所述可调谐电容器电路包括与开关电容器并联的固定电容器。《直接公开》[0063]段,图9: “the differential tuned portion 504 includes tuning capacitors oriented along three separate switched legs. A first switched leg includes tuning capacitors 902 and 904 and NMOS transistors 906 and 908... Further, a third tuning leg includes tuning capacitors 918 and 920 controlled by NMOS transistors 922 and 924 via Control3.” 并结合图4、[0048]段对SCB的描述,可知调谐电容网络包含可切换的电容。图9中,电感934、936本身与电路节点之间存在寄生电容或固有电容,这些可视为与开关电容支路并联的固定电容。更明确地,图4所示的SCB结构中,当所有开关断开时,仍可能存在节点对地的寄生电容,这相当于一个固有的固定电容与开关电容排并联。对比文件图9公开的调谐部分504包含多个由NMOS晶体管(906, 908, 922, 924)控制的开关电容支路(902/904, 918/920)。在射频集成电路中,节点(如电感934、936的端点)对地或对电源存在固有的寄生电容,这些电容是固定存在的。当开关电容支路被切换时,这些固有/寄生电容始终与开关电容支路并联在调谐节点上,共同构成总调谐电容。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地确定,该可调谐电容网络必然包含与开关电容器并联的固定(至少是寄生的)电容器。这公开了特征F的结构。
**技术特征G**:其特征在于,所述开关电容器包括与电容器串联的开关,其中所述开关进行操作以基于控制电压在可调谐电容器排中纳入或排除所述电容器的电容。《直接公开》[0048]段,图4:“The SCBs 310 or 312 ... each include a plurality of capacitors coupled in parallel. Each of the capacitors is switchable to be coupled to or decoupled from the other capacitors. ... Thus, via the various switch settings Vc1, VC2, ..., VCN, the RF circuit 300 ... may be tuned...”对比文件图4和对应描述清晰公开了一个开关电容器排(SCB),其中每个电容(C, 2C,...NC)都与一个开关(由控制电压Vc1, Vc2,...VCN控制)串联。通过控制开关的导通(ON)或关断(OFF),可以将对应的电容器接入电路或从电路中移除,从而改变电路的总电容以实现调谐。这直接公开了特征G的全部内容。
**技术特征H**:其特征在于,所述开关是晶体管。《直接公开》[0055]段:“the switch 576 may comprise a PMOS transistor, an NMOS transistor...” <br> [0063]段,图9:“NMOS transistors 906 and 908”, “NMOS transistors 922 and 924” <br> [0104]段,图10A:“NMOS transistor 1002”对比文件在多处明确使用晶体管(包括PMOS和NMOS)作为开关。例如,在描述开关576时明确指出其可由PMOS或NMOS晶体管构成;在图9、10A等实施例中,具体使用了NMOS晶体管作为开关。这直接公开了开关是晶体管。
**技术特征I**:其特征在于,所述开关是n型金属氧化物半导体(NMOS)场效应晶体管。《直接公开》[0063]段,图9:“NMOS transistors 906 and 908”, “NMOS transistors 922 and 924” <br> [0104]段,图10A:“NMOS transistor 1002” <br> [0106]段,图10B:“NMOS transistors 1052 and/or 1054”对比文件的多个实施例(如图9、10A、10B)中具体描绘并描述了使用NMOS场效应晶体管作为开关元件。这直接公开了特征I。
**技术特征J**:其特征在于,所述可调谐电容器电路包括彼此并联并且与所述固定电容器并联的多个开关电容器。《直接公开》[0048]段,图4:“The SCBs 310 or 312 ... each include a plurality of capacitors coupled in parallel.” <br> [0063]段,图9:展示了多个开关电容支路(如包含902/904的支路,包含918/920的支路)连接在相同的电路节点之间,即彼此并联。结合对特征F的论述,这些开关电容支路也与节点上的固定/寄生电容并联。对比文件图4公开的SCB明确包含多个并联的电容器(C, 2C, ..., NC),每个电容通过开关接入,这些就是并联的开关电容器。图9进一步展示了多个这样的开关电容支路并联连接。根据特征F的论述,这些开关电容支路也与电路中固有的固定/寄生电容并联。因此,该特征被直接公开。
**技术特征K**:其特征在于,所述开关电容器中的所述电容器的电容根据二进制比特递增来增大。《直接公开》[0048]段,图4:“Capacitors C, 2C, ..., NC”对比文件图4中明确标注了开关电容排中的电容值按C, 2C, ..., NC递增。这种C, 2C, 4C...的递增方式是本领域典型的二进制加权(binary-weighted)电容阵列的实现方式,用于数字控制调谐。因此,本领域技术人员能毫无疑义地得出电容值根据二进制比特递增而增大的结论。
**技术特征L**:其特征在于,所述开关电容器中的所述晶体管的接通电阻根据二进制比特递增来增大。《隐含公开》无直接对应描述。但[0048]段图4公开了二进制加权的电容阵列(C, 2C,...NC)。在集成电路设计中,为了保持开关电容支路的时间常数或Q值等特性的一致性,或者为了优化面积与性能,当电容值按二进制比例(如1:2:4...)增大时,本领域技术人员通常会相应地按比例增大串联开关晶体管(如NMOS)的尺寸(沟道宽度),以使其“接通”电阻(Ron)按反比例减小,从而确保各支路在接入时对电路的影响是可控且可预测的。反之,如果晶体管尺寸不做调整,则较大电容支路的开关电阻相对较大(即Ron/C比值可能不均衡)。因此,为了使各二进制加权支路的性能(如RC时间常数)相匹配或进行优化设计,本领域技术人员有动机且能够合理推断出需要根据电容的二进制递增来相应调整(通常是减小,但反向意味着不调整时电阻效应相对“增大”)晶体管的尺寸,从而使其接通电阻根据二进制比特递增呈现规律性变化(通常是减小,但从“匹配设计”的角度理解,若不进行匹配设计,则电阻效应会随比特递增而相对增大,而匹配设计本身即隐含了“根据...来调整”这一关系)。这是一种隐含的、基于公知常识和设计常规的公开。

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