JPH033421A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH033421A
JPH033421A JP1136037A JP13603789A JPH033421A JP H033421 A JPH033421 A JP H033421A JP 1136037 A JP1136037 A JP 1136037A JP 13603789 A JP13603789 A JP 13603789A JP H033421 A JPH033421 A JP H033421A
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JP
Japan
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circuit
local oscillation
semiconductor integrated
signal
integrated circuit
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Pending
Application number
JP1136037A
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English (en)
Inventor
Katsuyoshi Washio
勝由 鷲尾
Takeaki Okabe
岡部 健明
Satoshi Tanaka
聡 田中
Katsuhiro Norisue
則末 勝博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH033421A publication Critical patent/JPH033421A/ja
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  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Element Separation (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジョンチューナ等の受信装置を構成す
る半導体集積回路装置に関し、特にPLL(r’has
a Locked Loop)回路により周波数同調を
行なう受信回路装置に関する。
具体的には、テレビのVHF帯からU HF帯の人力信
号周波数(はぼ50 M Hz 〜900 M Hz 
)を扱う半導体集積回路装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のテレビジョンチューナ等の受信回路装置は第2図
のような構成になっていた。すなわち、入力信号はアン
テナ1から狭帯域の選局および高周波増幅段2を経て周
波数変換を行なうミキサ3へ入力される0局部発振回路
4で発生させた局部発振信号は、プログラマブルカウン
タ6、位相比較器7および基準発振器8からなるPLL
回路ブロック20.およびローパスフィルタ10を経て
局部発振回路4へ戻るループにより周波数ロックされ、
ミキサ3へ入力される。入力信号はミキサ3を経てIF
倍信号周波数変換され、IF信号増幅回路5を経てIF
信号処理回路へ導かれる。なお、この種の受信装置につ
いては例えば、アイ・イー・イー・イー トランザクシ
ョン オンエレクトロニクス、シーイー ペンシューマー 31、Na5(1985年)第124頁から第131頁
(IBII!E、Trans Consumer hl
ectronics、 G E −31、Nn3 (1
985)pp124−131において論じられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、PLL回路ブロック20が1チツプ
の集積回路装置として用意され、他の回路、例えばミキ
サ3、局部発振回路4は別チップもしくは単体トランジ
スタで構成されていた。そこで、局部発振信号は受信装
置を構成する基板上の配線を通してPLL回路ブロック
20へ導かれる。そのため、工F出力信号への局部発振
信号の漏れを低減するため、PLL回路ブロック20へ
の局部発振信号の入力パワーを小さくする必要がある。
それ故、プログラマブルカウンタ6の人力部にはバッフ
ァ増幅器を設けて局部発振信号に対する入力感度を高く
する必要があり、消費電力が大きくなったり入力帯域が
狭くなるといった問題があった。
本発明の目的は、低消費電力で人力帯域の広いPLL回
路ブロックを有する受信回路装置を提供することにある
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明ではPLL回路ブロ
ックおよびミキサ3への局部発振信号を差動人力とし、
ミキサ3、局部発振回路4、I F信号増幅回路5およ
びP L L Igl路ブロブロック4゜7.8を半導
体4A積回路装置の同−半導体基板上に設けた。
〔作用〕
プログラマブルカウンタ6を対称型の沖1路構成とし、
局部発振(1号を差動人力とすることで、実効的な入力
振幅が2倍となり、また同一チップ内に設けたことによ
り信号のロスも低減でき1局部発振信号の振幅を小さく
してもプログラマブルカウンタの正常動作が可能となる
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を参照して詳細に説明する。
実施例1 第1図に本発明の半導体集積回路装置の第1の実施例を
示す0局部発振回路4は2系統の局部発振信号を平衡出
力し、その1方はミキサ3へ、もう1方はプログラマブ
ルカウンタ6へ入力される。
プログラマブルカウンタ6は対称型の回路構成で局部発
振信号を差動入力として受ける。その結果、実効的な局
部発振信号の入力振幅は2倍となり、局部発振信号出力
振幅を1/2まで小さくしてもプログラマブルカウンタ
6は正常動作を実現できる。また同一チップ内で信号伝
達させるため、信号のロスも少なく1局部発振信号撮幅
の一層の低減がu(能である。さらに、プログラマブル
カウンタ6の高速部を差動型のECL回路で、またその
低速部および位相比較器7、基準発振回路8をIIL回
路で構成すれば、それらの回路が定電流動作であり論理
振幅が小さいことから、ミキサ3およびIF増幅回路5
への妨害波の発生が低減される。
ここで、ECL回路およびIIL回路の例について第3
図に示した。第3図(a)はECL回路を示しており、
差動入力端子410,420へ差動入力Vl が人力さ
れ、差動出力Voが端子51O9520に出力される。
差動対トランジスタ411゜421、エミッタフォロア
トランジスタ511および521はそれぞれ定電流源4
50,451゜452によって定電流動作を行なってい
る。第3図(b)にはI I L回路のインバータを2
段示しており、pnpトランジスタ610,620は定
電流源として動作している。なお、npnトランジスタ
710,720は逆方向動作である1以上のECL回路
およびIIL回路は論理振幅が0.5〜0.8v程度と
小さく、前述の如く定電流動作であるため、0MO8構
成のIP回路等に比べて高周波ノイズの発生が小さい。
また、ニド出力信号への局部発振信号および高周波成分
の漏洩を低減させるために、ミキサ3としてダブルバラ
ンス型を用いる場合にも局部発振信号の平衡入力は有効
であり、プログラマブルカウンタ6への入力同様に局部
発振信号振幅を小さくする事ができ、ニド出力信号への
局部発振信号漏れを低減できる。
以上述べた様に、発振信号を平衡出力する局部発振回路
、局部発振信号を差動入力として受ける定電流動作のP
LL回路、および局部発振信号を平衡入力で受けるミキ
サを同一チップ内に設けることにより、局部発振信号の
ニド出力信号への漏れを低減でき、さらにPLL回路ブ
ロック人力段のプログラマブルカウンタを実効的に低消
費電力で高入力感度にできる。
実施例2 第4図に本発明の半導体集積回路装置の第2の実施例を
示す、ミキサ3、局部発振回路4.Il−’増幅回路5
、およびPLL回路群(プログラマブルカウンタ6、位
相比較WI7、基準発振器8)を共存させた半導体集積
回路チップ15において、ミキサ3とIF増幅回路5、
局部発振回路4、PLL回路群のそれぞれの電源および
接地の配線と端子31,32,33,34,35.36
を別別に設けている。これによって、局部発振信号、P
LL回路群で発生する分局信号およびクロック信号が電
源と接地の配線を介してミキサ3およびIF増幅回路5
に漏れ込むことを低減でき、ニド出力信号への不要信号
漏洩を抑圧できる。ここで、ミキサ3がダブルバランス
型でありニド出力信号への局部発振信号が十分に抑圧さ
れていれば、局部発振回路4の11t′dfXおよび接
地の端子33.34を、ミキサ3および1F増幅回路5
の電源および接地の端子31.32と共通にしても良く
、その場合チップの端子数を少な(できる。
実施例3 第5図に本発明の半導体集積回路装置の第3の実施例を
示す、ミキサ31局部発振回路4.IF増幅回路5、お
よびPLL回路群(プログラマブルカウンタ6a、6b
、位相比較JIM71Ms準発振器8)を共存させた半
導体集積回路チップ15において、各回路ブロックのチ
ップ上の平面配置を示しており、ミキサ31局部g1振
回路4およびIF増幅回路5とPLL回路群との間に接
地電位を与えた素子間分離領域50を配している。これ
によって、PLL回路群で発生する分周信号およびクロ
ック信号が基板を介してミキサ3、局部発振回路4、I
F増幅回路5に漏れ込むことを低減でき、ニド出力信号
への不要信号漏洩を抑圧できる。ここで、プログラマブ
ルカウンタ回路ブロックにおいて、ECLIg回路構成
の部分6aおよびIIL回路構成の部分6bの配置に関
して、ビCL回路部分6aをミキサ3およびIt/増幅
回路5に近く、IIL回路部分6bt−遠ざけた。これ
は、差動動作のECL回路における内部信号振幅がII
L回路の内部信号N幅より小さくでき、それによってニ
ド出力信号等への不要信号漏洩の抑圧効果が大きくなる
もので、不要信号抑圧レベルが十分であれば必ずしもこ
の限りでなくても良い。
実施例4 第6図(a)に本発明の半導体集積回路装置の第4の実
施例を示す、実施例3で述べたR ?’回路群A(ミキ
サ、局部発振回路、lF増幅回路)とI】L L回路部
Bとの間の素子間分離領域の断面構造を示しており1本
発明では低濃度のp′″層J01がその上部に設けであ
る高濃度のp十基&100を用いている0通常のp′″
基板を用いた場合を第6図(b)に示しているが、素子
間分離のための高濃度のp十層110およびp−基板2
00にはそれぞれ電極150,151により接地電位を
与えているが、p−基板200の抵抗R4が十分に小さ
くないために回路群AおよびBにおける高周波信号が漏
洩して互いの不要信号として影響を及ぼす、第6図(a
)の本発明によるp−/p十基板ではp−層101が薄
いためその抵抗R2が小さく、電極150,151によ
って素子間分離領域全体が接地電位へ低インピーダンス
接続でき、回路群AおよびBの間の高周波信号のクロス
トークを抑圧できる。ここで、p−層101の厚さは回
路素子のn十埋込層301との接合容量が大きくならな
い程度であれば良く、その条件のものでは特に集積回路
の動作速度の低下を生じることはない。
実施例5 第7図に本発明の半導体集積回路装置の第5の実施例、
を示す。アンテナ1からの人力信号の周波数の範囲が広
い場合、例えばテレビのV HF4FからUHF帯を扱
う場合入力信号の周波数範囲は50 M Hzから90
0MHzとなり、1系統の周波数変換系のみでは対処で
きない。本実施例は2系統の周波数変換系を設けた場合
を示しており、例えば1系統はVHF帯用にもう1系統
はU Hl−’帯用に設けている。ミキサ3には局部発
振回路4より局部発信信号が平衡人力され、またミキサ
23には同様に局部発振回路24より局部発振信号が平
衡入力され、高周波増幅器2および22を介して入力さ
れた信号はIF倍信号変換され、IF増幅回路55を経
て出力される。一方、局部発振回路4および24で発生
させた局部発振信号はスイッチ回路60で選択された後
、実施例1と同様にプログラマブルカウンタ6に差動入
力される。本実施例は実施例1においてミキサおよび局
部発振回路を2系統設けたもので、局部発振信号は2系
統の差動入力のいずれかを選択して1系統の差動出力と
するスイッチ回路60により平衡を保たれた状態でPL
L回路群に入力される。そのため実施例1と同様にIF
出力信号への不要信号漏洩を低減できる。
なお、本実施例5でも示した様に複数の受信系統に用い
ても、また信号の流れが逆による送信系に用いても、同
様の不要信号抑圧効果が得られる。
実施例6 第8図に本発明の半導体集積回路装置に好適なバイポー
ラnpnトランジスタの断面構造を示す。
活性ベース領域となるp−型拡散層1004の取り出し
を酸化膜1010上に設けた多結晶シリコン層1007
で行なっている。エミッタ領域であるn十型拡散層10
05は多結晶シリコン層1007のベース領域との接続
面1008から活性ベース領域1004の内側に自己整
合で設けている。そのため、nφ型拡散エミッタ層10
05とP−を拡散活性ベース層1004の接合面積と、
n エピタキシャル・コレクタ層103とp−型拡散活
性ベース層1004の接合面積がほぼ等しく、IIL[
回路で用いる逆方向動作において電流利得を大きくでき
、高速動作を実況できる。また、順方向動作においても
コレクタ接合容量が小さいため、テレビのUHF帯の様
な高周波信号(周波数: 50 M Hz 〜900 
M Hz )を扱うアナログ回路やECL回路を低消費
電力で実現できる。
以上の実施例において、その任意のいくつか、あるいは
すべての組合せを用いることができる。
また、半導体としてGaAs等の他の半導体を用いても
本発明の装置を実現できる。
〔考案の効果〕
本発明によれば、PLL回路の低消費電力化と出力信号
への不要信号論理の抑圧を同時に実現できる。また、受
イ4回路を1チツプ化したことにより受信装置の省スペ
ースが実現され、受信装置全体の小型化に効果がある。
【図面の簡単な説明】
第115!lは本発明の半導体集積回路装置を示す回路
ブロック図、第2図は従来の半導体集積回路装置を示す
回路ブロック図、第3図(a)(b)は14CL回路お
よびIIL回路の例を示す回路図、第4図。 −図は本発明の他の実施例を示す回路ブロック図、第5
図は本発明の他の実施例を示す回路ブロックの平面配置
図、第6図(a)は本発明の他の実施例を示す断面図、
第6図(b)は従来例を示す断面図、第8図は本発明の
半導体集積回路装置に用いるバイポーラトランジスタの
断面図である。 1・・・アンテナ、2,22・・・狭帯域選局および高
周波増幅段、3,23・・・ミキサ、4,24・・・発
振回路、5.55・ I F増幅回路、6,6a、6b
−プログラマブルカウンタ、7・・・位相比較器、8・
・・基準発振器、9・・・コントローラ、10・・・ロ
ーパスフィルタ、31,32,33,34,35,36
・・・端子および配線、50・・・分離領域、60・・
・スイッチ回路、100・・・p◆型基板、101・・
・p′″層、110・・・P十層、150.151・・
・電極、200・・・p−基板、301・・・n十埋込
層、302・・・n−層、410.420・・・差動入
力端子、411,421・・・差動対トランジスタ、4
11,422・・・負荷抵抗、450,451,452
・・・定電流源、510゜520・・・差動出力端子、
511,521・・・エミッタフォロアトランジスタ、
600・・・入力端子。 610 、620− p n p トランジスタ、70
0 ・・・出力端子、710,720・・・逆方向np
nトランジスタ、1001・・・p型基板、1002・
・・n十埋込層、1003・・・n−エピタキシャル層
、1004・・・p−拡散層、1005 、100 B
 −n+拡散層、1007・・・多結晶シリコン層、1
008・・・p−層と多結晶シリコン接続面、1010
,1020゜1030・・・酸化膜、1051,105
2.1053・・・電極。 卒1 Σ 茅 30 (α) 茅 2 口 (b) 3   ミ 1(ワ。 4 、発J展国外 乙  7゛ロγうτブルカウシ/ 11υ、 ’7Z0 4ジ万ITI)))う7?IJyl−7>;rt1箒 4 (2) 享 ■ 第 ム 閃 (α〕 00 P′″き仄 口 y−、I 1′コ 00 ドル灰

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも2つ以上の平衡型出力を有する発振回路
    と、該平衡型発振出力の1つを差動入力する混合回路と
    、前記平衡型発振出力の1つを差動入力する分周回路を
    有するPLL回路を設けたことを特徴とする半導体集積
    回路装置。 2、上記発振回路および混合回路が少なくとも2組以上
    含み、複数の平衡型発振出力から1つの平衡型発振出力
    を選択する回路を設けて、該選択出力を上記分周回路の
    差動入力とすることを特徴とする請求項1記載の半導体
    集積回路装置。 3、上記分周回路が定電流動作であることを特徴とする
    請求項1、又は2記載の半導体集積回路装置。 4、上記定電流動作の分周回路において、高周波の信号
    処理部が差動型のECL回路から成り、低周波の信号処
    理部がIIL回路から成ることを特徴とする請求項3記
    載の半導体集積回路装置。 5、上記発振回路および混合回路の電源と接地の配線お
    よびこれらに接続されるボンディングパッドを、上記P
    LL回路の電源と接地の配線およびこれらに接続される
    ボンディングパッドと別に設けたことを特徴とする請求
    項1、2、3、又は4記載の半導体集積回路装置。 6、上記発振回路および混合回路と、上記PLL回路と
    の間に、基板と同一の接地電位を与えた領域を設けたこ
    とを特徴とする請求項1、2、3、4、又は5記載の半
    導体集積回路装置。 7、上記基板が低濃度の上層と高濃度の下層の2層構造
    であることを特徴とする請求項6記載の半導体集積回路
    装置。
JP1136037A 1989-05-31 1989-05-31 半導体集積回路装置 Pending JPH033421A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05129950A (ja) * 1991-11-07 1993-05-25 Rohm Co Ltd Pll周波数シンセサイザ
US7081214B2 (en) 2000-10-25 2006-07-25 Harima Chemicals, Inc. Electroconductive metal paste and method for production thereof
JP2012124630A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Japan Radio Co Ltd 小数点分周pll回路および集積回路

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