JPH03216003A - 整合回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば広帯域増幅回路用Ｉ　Ｃ等に用いられ
る整合回路に関する。

（従来の技術） 伝送速度がＧ　ｂ　／　ｓの光通信システムに用いられ
る中継器回路は、数ＧＨｚの周波数帯域を持った増幅回
路ＩＣ（集積回路）か必要となる。このようなｔＣを中
継器回路に接続する場合、増幅回路ＩＣの人力部に線路
の特性インピーダンスと整合のとれた整合回路を設け、
人力した信号の反射を抑えている。

第４図に従来の整合回路の一例を示す。第４図において
、ＲＳは整合用抵抗で、トランジスタＱ１とバイアス抵
抗Ｒ，とのエミッタフォロワー回路と並列に接続されて
いる。Ｖ，，Ｖ，，Ｖ，はそれぞれバイアス電圧である
。エミッタフォロワー回路は入力インピーダンスが高い
ため、第４図の人力端子から見た回路のインピーダンス
は、ほぼＲＳの値と等しくなる。従って線路の特性イン
ピーダンスと整合をとることができる。

さて、通常のＩＣの場合第４図に示す整合用抵抗ＲＳの
一端はＩＣパッケージのピンに接続され、パッケージの
外部よりバイアス電圧がかけられる。

第５図にその接続の様子を示す。第５図において１はＩ
Ｃパッケージのビンであり、２はボンディンクワイヤー
，３はホンディンクパノトてある。

図示するように整合用抵抗ＲＳの一端はボンデ２ｆンク
パット３まて配線され、ボンディングワイヤ２てＩＣパ
ッケージのビン１と接続されている。

人力端子も同様に接続されている。

ところで、ボンディングバットはＩＣ基阪との間に寄生
容量を作る。またボンディングワイヤ自身はインダクタ
ンス成分となる。この容量成分のインダクタンス成分を
考慮した第５図の等価回路を第６図に示す。第６図にお
いてＣＢ，およびＣＢ，はボンディンクバットとＩＣ基
板間に形成される容量成分てあり、ＬＢ，およびＬＢ，
はボンディンクワイヤーのインダクタンス成分である。

またＶＳはＩＣ最低電位（ＩＣ基板電位）である。

通常ＣＢ，，ＣＢ２は０．５ｐＦ〜１．　ＯｐＦ，　　
ＬＢＬＢ２は１，（’ＪｎＨ−３、ＯｎＨなる値をとる
ことが多い。

第７図にＣＢ，＝ＣＢ，−０．７ρＦ，ＬＢ，−ＬＢ，
＝３．Ｏｎｌ｛のときの整合の度合を表すＳパラメータ
（Ｓ）の周波数特性の計算結果を示す。

第７図において縦軸はＳ・ぐラメータで中位ははデシヘ
ル［ｄｌｌ］．　１７６輔は人力１５号の周波数で１１
１．位はキカヘルツ［　Ｇ　ＩＩ　ｚ　］である。回路
の線路の特性インピーダンスは５０Ωて、Ｒ　Ｓ　−　
５　０Ωとする。また参所のためＣＢ，，ＬＢ，を考慮
しない場合についても示す。図を見て明らかなように実
線で示すＣＢ，，ＬＢ，の寄生成分を考慮した場合２Ｇ
ｌｌｚ〜５Ｇｌｌｚの周波数領域でＳは上昇している。

従って、この周波数領域で反射特性は劣化していること
がわかる。第６図の回路のＣＢ，，ＬＢ，による並列回
路の共振周波数Ｆｒは■式のようになる。

Ｆ　　ｒ　＝　１　／　２　π　　　　　，　・　　　
　，　　・・・・・・■■式のＬＢ，，ＣＢ＋　にそれ
それ３．０ｎｌｌ０．７ｐＦを代入するとＦｒは３．４
７ＧＩｌｚとなる。

このことから反射特性劣化の原因は、ＣＢ，とＬＢ，に
よる並列回路の並列共振の及ほす影響が大きいと考えら
れる。広帯域の増幅回路では、２ＧＨｚ〜５ＧＨｚの周
波数６ｎ域が周波数帯域てあろことＤ・多く、このあた
りの帯域の反射特性の劣化は太きｔｉ問題であった。

（発明か屓決しようとする課題） 上述したように、従来の広帯域増幅口路ＩＣ等にδ（ブ
る整合回路では、線路の特性インピーダンスと整合をと
るための整合用抵抗の一端をＩＣ外部に引き出してバイ
アス電圧をかける際、ボンディングバット−ＩＣ基板間
に生ずる寄生容量成分とボンデイングワイヤのインダク
タンス成分とで形成される並列回路の影響で反射特性が
劣化丁るという問題カ・あった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、回路
の反射特性の劣化を防ぐ整合回路を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の整合回路は、集積回
路基板内に形成されたエミッタフτロワ一回路と、前記
エミノタフォロワー回路と並列に接続された第１の砥抗
と、前記集積回路の外部に設けられ一端が前記第１の抵
抗と接続されており、他端は交流的に接地されている第
２の抵抗とにより構成され、前記第１の抵抗の抵抗値と
第２の抵抗の抵抗値との和は線路の特性インピーダンス
と等しいことを特徴とする。

（作用） 上記構成の整合回路では、集積回路の外部で第２の抵抗
がインダクタンス成分をもつボンディングワイヤと接続
されていることにより、並列共振時に容量とインダクタ
ンスでつくる並列回路のインピーダンスが大きくなるこ
とを抑え、２　ＧＨｚ〜５ＧＨｚの周波数領域における
並列共振の反射特性に与える影響を抑えることができる
。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明に係る整合回路の実施例を示す図であ
る。第１図においてＲＳ，はＩＣチップ内部に形成され
た第１の抵抗である。４はトランジスタＱ，とバイアス
抵抗Ｒ，によるエミッタフオロワ−回路であり、第１の
抵抗と同様にＩＣチップ内部に彩成される。第１の抵抗
ＲＳ，　　とエミッタフォロワー回路４に並列に接続さ
れている。

ＲＳ２はＩＣチップ外部に形成された第２の抵抗であり
、第１の抵抗ＲＳ，と直列に接続されている。ここてＲ
Ｓ，の抵抗値とＲＳ２の抵抗値は、２つの抵抗値の和（
　Ｒ　Ｓ　＋　＋　Ｒ　Ｓ　ｚ）が線路の特性インピー
ダンスと等しくなるように設定される。

Ｖ，，Ｖ２，Ｖ，はバイアス電圧である。また第２の抵
抗の一端は交流的に接地されている。

第２図にボンディングバットＩＣ基板との間に形成され
る容量成分，ボンディングワイヤー自身のもつインダク
タンス成分を考慮した第１図の等価回路を示す。第２図
で第６図と同一部分には同一符号を付し詳しい説明は省
略する。

第２図においてＬＢ，，ＲＳ２，ＣＢ，の並列回路のイ
ンピーダンスＺは次の■式に示すようになる。

（ただしＶ ２ ｆ ｆ は周波数） ■式を整理すると、 ■式のようになる。

１ 共振の場合■式は■式のようになる。

（ただしｗｒ　− ２ πｒｒＩ ｆｒは共振周波数） ■式を見てわかるように、 ＲＳ， がＬＢ， と直 列に接続されることにより、 共振時にインピーダ ンスＺか大きくなることを抑えることができる。

第２図の回路におけるＳパラメータの特性の計算結果を
第３図に示す。各素子の数値はそれぞれＣ　Ｂ＋　　−
ＣＢ２　＝０．７１）Ｆ，ＬＢ＋　　−ＬＢ２　ク３．
ＯｎＨ，線路の特性インピーダンス−５０Ω，ＲＳＩ−
４０Ω，ＲＳ，−１０Ωとする。第３図を見てわかるよ
うに、実線で示す第２の抵抗ＲＳ，を接続しない従来の
場合と比較して点線で示す本発明の場合では、２　ＧＨ
ｚ〜５　ＧＨｚの周波数領域の反射特性が改善されてい
る。従って、ＩＣ基板チップ外部に設けられた第２の抵
抗により、並列共振の及ぼす悪影響がとり除かれ整合を
良くとることかできる。

本実施例の整合回路は、光通信システムにおける中継器
回路に用いられる広帯域増幅回路ＩＣに適用可能なこと
はもちろん、他のシステムにおける広帯域増幅回路ＩＣ
にも適用可能である。また整合回路に用いられるトラン
ジスタの接地はエミッタ接地に限らず人力インピーダン
スの大きい回路であれば種々の変型が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の整合回路によれは、集積回
路の基板の外部に第２の抵抗を設けたことにより共振に
よる反射特性の劣化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる整合回路の実施例を示す図，第
２図は寄生成分を考慮した第１図の等価回路を示す図，
第３図は第２図の回路の反射特性を示す図，第４図は従
来の整合回路を示す図第５図は第４図の回路にＩＣパッ
ケードのピン，ボンディングワイヤー及びボンディング
パットを考慮した図，第６図は第５図の等価回路を示す
図，第７図は第６図の回路の反射特性を示す図である。 １・・・ＩＣパッケージのビン， ２・・・ボンディングワイヤー ３・・・ボンディングバット， ４・・・エミッタフォロワー回路， Ｑ，・・・トランジスタ， Ｒ，・・・バイアス抵抗， ＲＳ・整合用抵抗 ＲＳ，・・・第１の抵抗 ＲＳ，・・・第２の抵抗， ＣＢ，，ＣＢ，　　・ホンディングバット寄生容量ＬＢ
，ＬＢ２・・ホンディングワイヤー寄生インタクタンス ■ｌ　＋　　ｖ２　＋　　ｖ３・・・ハイアス電圧，Ｖ
ｓ・・ＩＣ最低電位

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　集積回路の基板内に形成されたエミッタフォロワー回
   路と、エミッタフォロワー回路と並列に接続された第１
   の抵抗と、前記集積回路の外部に設けられ、一端が前記
   第１の抵抗に接続されており他端は交流的に接地されて
   いる第２の抵抗とを具備し、前記第１の抵抗の抵抗値と
   第２の抵抗の抵抗値との和は、線路の特性インピーダン
   スと等しいことを特徴とする整合回路。