JP2738701B2 - High frequency amplifier circuit - Google Patents
High frequency amplifier circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波増幅回路、更に詳しく言えば高周波
領域における半導体素子を用いた増幅器に係り、特に高
効率化に好適な回路構成に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency amplifier circuit, and more particularly, to an amplifier using a semiconductor element in a high-frequency region, and particularly to a circuit configuration suitable for high efficiency.
従来、高周波増幅器の高効率化手段として出力側に、
高調波インピーダンスを考慮した回路を設けることが知
られている。たとえば、マイクロ波研究会資料（MW83−
24）において出力側インピーダンスを偶数次高調波に対
して零、奇数次高調波に対して無限大にすれば理論的に
は100％近い効率が得られると述べている。また具体的
回路構成として分布定数線路を使つた例が記載されてい
る。Conventionally, on the output side as a means of increasing the efficiency of a high-frequency amplifier,
It is known to provide a circuit that takes into account harmonic impedance. For example, microwave research group materials (MW83-
According to 24), if the output impedance is set to zero for even-order harmonics and to infinity for odd-order harmonics, theoretically nearly 100% efficiency can be obtained. In addition, an example using a distributed constant line as a specific circuit configuration is described.
上記従来技術では、上記出力側インピーダンスを分布
定数線路であるストリツプ線路や同軸線路を用いて構成
しているため、周波数が比較的低い場合大形となる（た
とえば1GHzで1/4波長7.5cm）こと、素子の出力端までの
ボンデイング線路などにより素子の出力端で零にならな
いこと、素子の出力端で零にしようとする素子から比較
的離れた位置に回路を構成する必要が有り、その間の損
失により効率が下る。In the prior art, since the output impedance is configured using a strip line or a coaxial line which is a distributed constant line, the output impedance becomes large when the frequency is relatively low (for example, 1/4 wavelength 7.5 cm at 1 GHz). That the output end of the element does not become zero due to the bonding line to the output end of the element, etc.It is necessary to configure a circuit at a position relatively distant from the element to be made zero at the output end of the element. Loss reduces efficiency.
本発明の目的は、小形でかつ素子出力端で正確に２倍
の高調波に対するインピーダンスを零にし、高効率の高
周波増幅回路を実現することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a high-efficiency high-frequency amplifier circuit with a small size and zero impedance with respect to a double harmonic at the element output terminal.
上記目的は、素子の出力端に出力取り出し用線路と並
列に集中定数によるインダクタンスとキヤパシタンスの
直列回路を設け、前記直列回路の一端を接地するととも
に、インダクタンスとキャパシタンスの値が動作周波数
の２倍の周波数で直列共振を起こす値とすることにより
達成される。たとえば集中定数によるインダクタンスと
して素子の出力端からのボンデイング線路を使いキヤパ
シタンスとしてチツプコンデンサを利用し、動作周波数
1GHzの場合を考えると25μｍφ長さ2mmで約2nHとなり、
ε＝100,厚さ0.5mm,/面積1.5mm2、で約3pFとなり、この
直列回路は２倍の周波数である2GHzで短絡となる。The above object is to provide a series circuit of inductance and capacitance by a lumped constant in parallel with an output line at the output end of the element, ground one end of the series circuit, and make the inductance and capacitance values twice the operating frequency. This is achieved by setting a value that causes series resonance at a frequency. For example, using a bonding line from the output end of the element as inductance by lumped constant and using a chip capacitor as capacitance, the operating frequency
Considering the case of 1GHz, it is about 2nH at 25μmφ 2mm long,
With ε = 100, thickness 0.5 mm, and area 1.5 mm 2 , it becomes about 3 pF, and this series circuit is short-circuited at 2 GHz which is twice the frequency.
すなわち素子周波数mmという極めて小面積で上記目的
の回路が実現出来る。一方これを分布定数回路で構成す
ると、2GHzの1/4波長スタブの長さは、通常良く使用さ
れるアルミナ基板で約15mmと大きくなるとともにボンデ
イング線路の影響により素子出力端で短絡の条件を満た
すには複雑な回路が必要となる。That is, the circuit for the above purpose can be realized with an extremely small area of the element frequency mm. On the other hand, if this is configured with a distributed constant circuit, the length of the quarter-wave stub of 2 GHz becomes as large as about 15 mm on a commonly used alumina substrate, and the short-circuit condition at the element output end is affected by the effect of the bonding line. Requires complex circuits.
本発明の動作を第１図により説明する。１は電界効果
トランジスタ（FET）でありソース接地として動作して
いる。このFETの出力端となるドレイン端子とアースと
の間にインダクタンスL2とキヤパシタンスC2が直列に接
続されている。このL2とC2の値がL2・C2＝（1/2π
２）２、ここで２は動作周波数の２倍の周波数、を
満たせば直列共振を起こし、第２高調波に対して短絡と
なる。一方動作周波数では、あるインピーダンスとな
り、このインピーダンスとFETのインピーダンスとが並
列に接続された形となる。このトータルのインピーダン
スに対してL1,L1′,C1の値を適当に設定することにより
動作周波数に対して整合を取り、出力用のストリツプ線
路に接続する。なお、L1,L1′,C1の集中定数回路は、必
らずしも設ける必要はなく、基本波に対してはストリツ
プ線路で整合を取つても良い。The operation of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 denotes a field effect transistor (FET) which operates as a source ground. Inductance L 2 and Kiyapashitansu C 2 are connected in series between the drain terminal and the ground as the output terminal of the FET. The value of the L 2 and C 2 is L 2 · C 2 = (1 / 2π
2 ) 2 , where 2 is a frequency twice as high as the operating frequency, causes series resonance, and short-circuits to the second harmonic. On the other hand, at the operating frequency, the impedance becomes a certain impedance, and this impedance and the impedance of the FET are connected in parallel. By appropriately setting the values of L 1 , L 1 ′, and C 1 with respect to the total impedance, matching is made with respect to the operating frequency, and the resultant is connected to the output strip line. Note that the lumped constant circuits of L 1 , L 1 ′, and C 1 do not necessarily need to be provided, and the fundamental wave may be matched by a strip line.
以下、実施例により詳述する。 Hereinafter, the embodiment will be described in detail.
第２図は本発明による高周波増幅器の一実施例であ
り、トランジスタチツプ１の出力用ボンデイングパツド
２に金属線4,5がボンデイングされ、誘電体チツプ８の
上にパツドで形成されたキヤパシタ6,7に接続される。
チツプキヤパシタ７から出力用ストリツプ線路10には金
属線９で接続される。なお図において３は入力用ボンデ
イングパツド、12は入力側金属線、11は出力側のストリ
ツプ線路を形成する誘電体基板である。このような構造
において金属線４のインダクタンスとキヤパシタ６のキ
ヤパシタンスとが図のL2,C2に相当し、金属線４の長さ
と本数及びキヤパシタ６のパツド面積を調整し、動作周
波数の２倍の周波数で直列共振を起こすように設定す
る。FIG. 2 shows an embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention, in which metal wires 4, 5 are bonded to an output bonding pad 2 of a transistor chip 1, and a capacitor 6 formed of a pad on a dielectric chip 8. , 7.
A metal wire 9 is connected from the chip capacitor 7 to the output strip line 10. In the drawing, 3 is an input bonding pad, 12 is an input side metal wire, and 11 is a dielectric substrate forming an output side strip line. In such a structure, the inductance of the metal wire 4 and the capacitance of the capacitor 6 correspond to L 2 and C 2 in the figure, and the length and number of the metal wires 4 and the pad area of the capacitor 6 are adjusted to twice the operating frequency. Is set to cause series resonance at the frequency of
第３図は本発明の他の実施例の構成図であり、トラン
ジスタチツプ１と出力用ストリツプ線路10の間に誘電体
チツプ８を設け、その上にキヤパシタを形成するパツド
6,7を２列に並ぶように配した場合である。FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention, in which a dielectric chip 8 is provided between a transistor chip 1 and an output strip line 10, and a pad on which a capacitor is formed.
This is the case where 6, 7 are arranged in two rows.
上記第２図および第３図は１つの誘電体チツプ上に２
ケのキヤパシタを形成するパツドを設けているが、必ず
しも１つの誘電体チツプとする必要はなく２つの誘電体
チツプを使用してもよい。FIGS. 2 and 3 show two dielectric chips on one dielectric chip.
Although a pad for forming the capacitor is provided, it is not always necessary to use one dielectric chip, and two dielectric chips may be used.
第４図は他の実施例であり、第１図の動作周波数に対
する整合回路L1,L1′,C1を使用しない場合を示す。すな
わちトランジスタチツプ１と出力用ストリツプ線路10の
間に設けた誘電体チツプ８の上にキヤパシタを形成する
パツド６が１ケ設けられ金属線４のインダクタンスと前
記パツド６のキヤパシタンスの値を２倍の周波数に対し
て直列共振が起るように設定する。FIG. 4 shows another embodiment, in which the matching circuits L 1 , L 1 ′ and C 1 for the operating frequency of FIG. 1 are not used. That is, one pad 6 forming a capacitor is provided on the dielectric chip 8 provided between the transistor chip 1 and the output strip line 10, and the inductance of the metal wire 4 and the value of the capacitance of the pad 6 are doubled. Set so that series resonance occurs with respect to the frequency.
第５図は他の実施例であり、キヤパシタンスC2を形成
するキヤパシタを出力用ストリツプ線路を構成する誘電
体基板上に設けた場合である。Figure 5 is a further embodiment, a case of providing on a dielectric substrate constituting the output strips line the Kiyapashita forming a Kiyapashitansu C 2.
第６図は更に本発明の他の実施例の構成図であり、ト
ランジスタと回路とを同一基板上に構成した、いわゆる
MMIC形の増幅回路においてトランジスタの出力端（FET
ではドレイン電極）にスパイラル状のインダクタンスと
キヤパシタンスを出力用ストリツプ線路10に並列に接続
した場合であり、スパイラル線路4Aと金属線4Bのインダ
クタンスの和とキヤパシタ６′のキヤパシタンスで直列
共振を起すように設定する。なお13はゲート側の入力線
路、14はソース電極である。図においては出力用ストツ
プ線路の両側に同じ回路を設けたが、片側だけでも有効
である。FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of the present invention, in which a transistor and a circuit are formed on the same substrate, that is,
The output terminal of a transistor (FET
In this case, a spiral inductance and a capacitance are connected to the output strip line 10 in parallel to the drain electrode), and a series resonance is caused by the sum of the inductance of the spiral line 4A and the metal wire 4B and the capacitance of the capacitor 6 '. Set. 13 is an input line on the gate side, and 14 is a source electrode. Although the same circuit is provided on both sides of the output stop line in the figure, it is effective to use only one side.
本発明によれば、増幅回路の効率向上に有効なトラン
ジスタ出力端で第２高調波成分に対して短絡となる回路
が数mm2という極めて小面積で実現できるとともに、こ
のことにより上記回路がパツケージ内で構成可能となり
トランジスタの高効率化に適したパツケージが実現で
き、ひいては、増幅器を用いて送受信装置の効率向上に
つながり、装置全体の小形，高性能化が図れる。According to the present invention, a circuit which is short-circuited to the second harmonic component at the transistor output terminal effective for improving the efficiency of the amplifier circuit can be realized with a very small area of several mm 2, and as a result, the circuit can be packaged. This makes it possible to realize a package suitable for increasing the efficiency of the transistor, thereby improving the efficiency of the transmission / reception device by using an amplifier, and achieving the miniaturization and high performance of the entire device.
第１図は、本発明の等価回路を示す図、第２図〜第６図
は本発明による高周波増幅器の実施例の上面図である。 １……トランジスタチツプ、２……出力用ボンデイング
パツド、３……入力用ボンデイングパツド、4,5……金
属線、6,7……キヤパシタ、８……誘電体チツプ、９…
…金属線、10……出力用ストリツプ線路、11……誘電体
基板、12……入力側金属線、13……入力用線路、14……
ソース電極。FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of the present invention, and FIGS. 2 to 6 are top views of an embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention. 1 ... transistor chip, 2 ... output bonding pad, 3 ... input bonding pad, 4,5 ... metal wire, 6,7 ... capacitor, 8 ... dielectric chip, 9 ...
... Metal wire, 10 ... Strip line for output, 11 ... Dielectric substrate, 12 ... Metal wire on input side, 13 ... Line for input, 14 ...
Source electrode.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−87406（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−111（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−72324（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-87406 (JP, A) JP-A-62-111 (JP, A) JP-A-55-72324 (JP, U)
Claims (5)
ディングパッドにその一端が接続された第１の金属線
と、該第１の金属線の他端が接続された出力用ストリッ
プ線路とを有する高周波増幅回路において、インダクタ
とキャパシタとからなる直列共振回路の一端を上記出力
用ボンディングパッドに接続し、上記直列共振回路の他
端を接地するとともに、上記インダクタのインダクタン
スと上記キャパシタのキャパシタンスの値を動作周波数
の２倍の周波数で直列共振を起こす値に設定したことを
特徴とする高周波増幅回路。A semiconductor device, a first metal wire having one end connected to an output bonding pad of the semiconductor device, and an output strip line connected to the other end of the first metal wire. In the high-frequency amplifier circuit, one end of a series resonance circuit including an inductor and a capacitor is connected to the output bonding pad, the other end of the series resonance circuit is grounded, and the inductance value of the inductor and the capacitance value of the capacitor are provided. Is set to a value that causes series resonance at twice the operating frequency.
チップキャパシタとし、前記インダクタを、上記第１の
チップキャパシタと前記出力用ボンディングパッドとを
接続する第２の金属線としたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の高周波増幅回路。2. The method according to claim 1, wherein the capacitor is a first chip capacitor using a dielectric, and the inductor is a second metal line connecting the first chip capacitor and the output bonding pad. The high-frequency amplifier circuit according to claim 1, characterized in that:
体素子と前記出力用ストリップ線路との中間の位置に配
置したことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
高周波増幅回路。3. The high-frequency amplifier circuit according to claim 2, wherein said first chip capacitor is arranged at an intermediate position between said semiconductor element and said output strip line.
用ストリップ線路を構成する誘電体基板と同一の誘電体
基板上に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
に記載の高周波増幅回路。4. The high-frequency device according to claim 2, wherein said first chip capacitor is provided on the same dielectric substrate as a dielectric substrate constituting said output strip line. Amplifier circuit.
一の誘電体を用いた第２のチップキャパシタを設け、該
第２のチップキャパシタの一端を前記第１の金属線の中
間部に接続し、上記第２のチップキャパシタの他端を接
地し、前記第１の金属線と上記第２のチップキャパシタ
とにより動作周波数に対して整合を取ることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項に記載の高周波増幅回路。5. A second chip capacitor using the same dielectric as that of said first chip capacitor is provided, and one end of said second chip capacitor is connected to an intermediate portion of said first metal wire. 3. The second chip capacitor according to claim 2, wherein the other end of said second chip capacitor is grounded, and said first metal wire and said second chip capacitor are matched with respect to an operating frequency. 2. The high-frequency amplifier circuit according to 1.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011161890A1 (en) | 2010-06-21 | 2011-12-29 | パナソニック株式会社 | High-frequency amplifier circuit |
| US8558622B2 (en) | 2009-07-14 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Radio frequency power amplifier |
| WO2014073134A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | パナソニック株式会社 | Semiconductor device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249905A (en) * | 1991-01-07 | 1992-09-04 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor amplifier |
| US8076994B2 (en) * | 2007-06-22 | 2011-12-13 | Cree, Inc. | RF power transistor packages with internal harmonic frequency reduction and methods of forming RF power transistor packages with internal harmonic frequency reduction |
| JP6520027B2 (en) * | 2014-09-17 | 2019-05-29 | 三菱電機株式会社 | High frequency amplifier |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5572324U (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-19 | ||
| JPS601091Y2 (en) * | 1980-06-05 | 1985-01-12 | 株式会社吉野工業所 | Cap with elastic two-stage inversion hinge |
| JPS59104244A (en) * | 1982-12-06 | 1984-06-16 | For Bureen:Kk | Runner and well for detarding solidification for dental casting |
| JPS6045979B2 (en) * | 1982-12-27 | 1985-10-14 | 双葉プレコ株式会社 | Precision casting mold molding model |
| JPS6187406A (en) * | 1984-10-03 | 1986-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High frequency amplifier device |
| JPS62111A (en) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Fujitsu Ltd | Microwave power amplifier |
-
1988
- 1988-05-06 JP JP63108994A patent/JP2738701B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8558622B2 (en) | 2009-07-14 | 2013-10-15 | Panasonic Corporation | Radio frequency power amplifier |
| WO2011161890A1 (en) | 2010-06-21 | 2011-12-29 | パナソニック株式会社 | High-frequency amplifier circuit |
| US8525594B2 (en) | 2010-06-21 | 2013-09-03 | Panasonic Corporation | Radio frequency amplifier circuit |
| WO2014073134A1 (en) * | 2012-11-09 | 2014-05-15 | パナソニック株式会社 | Semiconductor device |
| JPWO2014073134A1 (en) * | 2012-11-09 | 2016-09-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Semiconductor device |
| US9490208B2 (en) | 2012-11-09 | 2016-11-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01279612A (en) | 1989-11-09 |
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