JPH05251963A - 高利得モノリシックマイクロ波集積回路増幅器 - Google Patents
高利得モノリシックマイクロ波集積回路増幅器Info
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- JPH05251963A JPH05251963A JP4153196A JP15319692A JPH05251963A JP H05251963 A JPH05251963 A JP H05251963A JP 4153196 A JP4153196 A JP 4153196A JP 15319692 A JP15319692 A JP 15319692A JP H05251963 A JPH05251963 A JP H05251963A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 高利得、高出力で、広い周波数応答を有する
カスケード型増巾器を、モノリシック集積回路によって
実現する。 【構成】 RFパワーアンプ用のリニア高利得(20d
B以上)及び高パワー(+20dBm以上)装置が、シ
リコンMMIC二段カスケード型増幅器の完全にモノリ
シック又はハイブリッドの何れかを使用して構成され
る。本装置は、DCバイアス回路と関連して三つのフィ
ードバックループを有している。抵抗−コンデンサフィ
ードバック回路は、単に二つの容量性要素Cfb,C
block を使用しており、それらは、共通の下側プレート
を有する単一の三端子要素として設けられている。
カスケード型増巾器を、モノリシック集積回路によって
実現する。 【構成】 RFパワーアンプ用のリニア高利得(20d
B以上)及び高パワー(+20dBm以上)装置が、シ
リコンMMIC二段カスケード型増幅器の完全にモノリ
シック又はハイブリッドの何れかを使用して構成され
る。本装置は、DCバイアス回路と関連して三つのフィ
ードバックループを有している。抵抗−コンデンサフィ
ードバック回路は、単に二つの容量性要素Cfb,C
block を使用しており、それらは、共通の下側プレート
を有する単一の三端子要素として設けられている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路マイクロ波増
幅器に関するものであって、更に詳細には、新規なフィ
ードバック回路を具備するモノリシックマイクロ波集積
回路増幅器に関するものである。
幅器に関するものであって、更に詳細には、新規なフィ
ードバック回路を具備するモノリシックマイクロ波集積
回路増幅器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】モノリシックマイクロ波集積回路(以
後、MMICと呼称する)は、移動体セル型ラジオ及び
パーソナル通信システムにおいて有用である。この様な
システムは、パワーアンプ段を直接的に駆動するために
少なくとも+20dBmのパワーレベルを発生すること
が可能である50Ω入力及び出力インピーダンスを有す
るシリコンMMIC装置を必要とする。更に、その装置
は、典型的に900MHzの高周波数において低いノイ
ズ値を有するドライバ装置によりそれ自身が駆動される
ことが可能なものであるべきである。この様なドライバ
は、ノイズ条件のために約1mV(即ち、0dBm)の
出力パワーが可能であるに過ぎない場合がある。従っ
て、20dB利得を超え且つ+20dBm出力パワーを
超えることにより特性付けられるMMIC装置に対する
必要性が存在している。
後、MMICと呼称する)は、移動体セル型ラジオ及び
パーソナル通信システムにおいて有用である。この様な
システムは、パワーアンプ段を直接的に駆動するために
少なくとも+20dBmのパワーレベルを発生すること
が可能である50Ω入力及び出力インピーダンスを有す
るシリコンMMIC装置を必要とする。更に、その装置
は、典型的に900MHzの高周波数において低いノイ
ズ値を有するドライバ装置によりそれ自身が駆動される
ことが可能なものであるべきである。この様なドライバ
は、ノイズ条件のために約1mV(即ち、0dBm)の
出力パワーが可能であるに過ぎない場合がある。従っ
て、20dB利得を超え且つ+20dBm出力パワーを
超えることにより特性付けられるMMIC装置に対する
必要性が存在している。
【0003】当該技術分野において公知の単一段増幅器
は利得が制限されるという欠点を有している。この様な
欠点を解消するための一つのアプローチは、入力段と出
力段とのインピーダンスをマッチさせるために、抵抗−
コンデンサフィードバック結合体と関連して第二増幅段
を使用することである。このアプローチにおける問題
は、コンデンサなどのようなリアクティブ要素は、増幅
器の有用な帯域幅を制限する場合があるということであ
る。従って、リアクティブフィードバック要素の数が最
小でありカスケード型のブロードバンド増幅器を提供す
ることの必要性が存在している。更に、モノリシックな
構成、小型化、能率的なパッケージング及び製造上の容
易性に対する条件は、更に、容量性要素の数を制限して
いる。従って、最小数の容量性要素を使用するブロード
バンドのカスケード型増幅器に対する必要性が存在して
いる。
は利得が制限されるという欠点を有している。この様な
欠点を解消するための一つのアプローチは、入力段と出
力段とのインピーダンスをマッチさせるために、抵抗−
コンデンサフィードバック結合体と関連して第二増幅段
を使用することである。このアプローチにおける問題
は、コンデンサなどのようなリアクティブ要素は、増幅
器の有用な帯域幅を制限する場合があるということであ
る。従って、リアクティブフィードバック要素の数が最
小でありカスケード型のブロードバンド増幅器を提供す
ることの必要性が存在している。更に、モノリシックな
構成、小型化、能率的なパッケージング及び製造上の容
易性に対する条件は、更に、容量性要素の数を制限して
いる。従って、最小数の容量性要素を使用するブロード
バンドのカスケード型増幅器に対する必要性が存在して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
とするところは、モノリシック集積回路の形態で実現す
ることが可能であり20dBを超えた利得及び+20d
Bmを超えた出力パワーにより特性付けられるブロード
バンド増幅器装置を提供することである。本発明の別の
目的とするところは、広い周波数応答、モノリシックの
構成、製造上の容易性及び能率的なパッケージングを与
える最小数のコンデンサフィードバック要素を有するブ
ロードバンドカスケード型増幅器を提供することであ
る。
とするところは、モノリシック集積回路の形態で実現す
ることが可能であり20dBを超えた利得及び+20d
Bmを超えた出力パワーにより特性付けられるブロード
バンド増幅器装置を提供することである。本発明の別の
目的とするところは、広い周波数応答、モノリシックの
構成、製造上の容易性及び能率的なパッケージングを与
える最小数のコンデンサフィードバック要素を有するブ
ロードバンドカスケード型増幅器を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、RFパワー回
路において使用するリニア高利得シリコンMMIC増幅
器回路において実現される。本回路は、二段カスケード
型ブロードバンド増幅器を有しており、該増幅器は第一
及び第二ダーリントントランジスタ段及び少なくとも二
つのフィードバックループを有している。第一ダーリン
トン段の出力端はブロッキングコンデンサを介して第二
段の入力端へ接続している。フィードバックコンデンサ
と第一フィードバック抵抗とを有する抵抗−コンデンサ
結合体は、第一段の出力端子から第一段の入力端子への
第一フィードバック経路を形成している。第二段の出力
端子から第二段の入力端子への第二フィードバック経路
は、第二フィードバック抵抗と、フィードバックコンデ
ンサと、ブロッキングコンデンサとを有する回路により
与えられている。
路において使用するリニア高利得シリコンMMIC増幅
器回路において実現される。本回路は、二段カスケード
型ブロードバンド増幅器を有しており、該増幅器は第一
及び第二ダーリントントランジスタ段及び少なくとも二
つのフィードバックループを有している。第一ダーリン
トン段の出力端はブロッキングコンデンサを介して第二
段の入力端へ接続している。フィードバックコンデンサ
と第一フィードバック抵抗とを有する抵抗−コンデンサ
結合体は、第一段の出力端子から第一段の入力端子への
第一フィードバック経路を形成している。第二段の出力
端子から第二段の入力端子への第二フィードバック経路
は、第二フィードバック抵抗と、フィードバックコンデ
ンサと、ブロッキングコンデンサとを有する回路により
与えられている。
【0006】本発明の別の側面によれば、第一及び第二
フィードバック抵抗により、第二段の出力端子から第一
段の入力端子へ第三フィードバック経路が与えられてい
る。本発明の更に別の側面によれば、該フィードバック
コンデンサ及びブロッキングコンデンサは、分割した上
側プレートと共通の下側プレートとを具備する三端子装
置として実現される。
フィードバック抵抗により、第二段の出力端子から第一
段の入力端子へ第三フィードバック経路が与えられてい
る。本発明の更に別の側面によれば、該フィードバック
コンデンサ及びブロッキングコンデンサは、分割した上
側プレートと共通の下側プレートとを具備する三端子装
置として実現される。
【0007】
【実施例】図1を参照すると、本発明の原理に基づいて
構成された二段増幅器Aが、第一増幅器段として機能す
る第一ダーリントントランジスタ対D1(トランジスタ
Q1及びQ2)と、第二増幅器段として機能する第二ダ
ーリントントランジスタ対D2(トランジスタQ3及び
Q4)を有している。ダーリントントランジスタ対は単
一のトランジスタと類似した特性を有しているので、そ
れは一般的にダーリントントランジスタと呼称される。
第一ダーリントントランジスタD1の出力端は、コンデ
ンサCblock を介して第二ダーリントントランジスタD
2の入力端へAC結合している。
構成された二段増幅器Aが、第一増幅器段として機能す
る第一ダーリントントランジスタ対D1(トランジスタ
Q1及びQ2)と、第二増幅器段として機能する第二ダ
ーリントントランジスタ対D2(トランジスタQ3及び
Q4)を有している。ダーリントントランジスタ対は単
一のトランジスタと類似した特性を有しているので、そ
れは一般的にダーリントントランジスタと呼称される。
第一ダーリントントランジスタD1の出力端は、コンデ
ンサCblock を介して第二ダーリントントランジスタD
2の入力端へAC結合している。
【0008】コンデンサCfbと抵抗Rf1を有する抵抗−
コンデンサ結合体は、トランジスタQ2の出力端子をト
ランジスタQ1の入力端子へ接続する第一フィードバッ
ク回路を形成している。トランジスタQ4の出力端子と
トランジスタQ3の入力端子との間の第二フィードバッ
ク回路は、直列接続した抵抗Rfb、コンデンサCfb、フ
ィードバック抵抗Rf2と並列結合されているコンデンサ
Cblock とにより与えられている。トランジスタQ4の
出力端子からトランジスタQ1の入力端子への第三フィ
ードバック回路は、直列接続した抵抗Rfb及びRf1によ
り与えられている。この第三フィードバック回路は全体
的な応答に付加的な平坦性を与えている。
コンデンサ結合体は、トランジスタQ2の出力端子をト
ランジスタQ1の入力端子へ接続する第一フィードバッ
ク回路を形成している。トランジスタQ4の出力端子と
トランジスタQ3の入力端子との間の第二フィードバッ
ク回路は、直列接続した抵抗Rfb、コンデンサCfb、フ
ィードバック抵抗Rf2と並列結合されているコンデンサ
Cblock とにより与えられている。トランジスタQ4の
出力端子からトランジスタQ1の入力端子への第三フィ
ードバック回路は、直列接続した抵抗Rfb及びRf1によ
り与えられている。この第三フィードバック回路は全体
的な応答に付加的な平坦性を与えている。
【0009】このタイプの従来の増幅器においては、各
段がその出力端子をその入力端子へ結合する抵抗−コン
デンサフィードバック回路を有している。更に、該増幅
器は、第一段からの出力信号を第二段の入力端子へAC
結合させるためにブロッキングコンデンサを有してい
る。該増幅器の零入力状態動作点は、フィードバック抵
抗と、図1に示した如く、例えばRb1,Rb2,Rb3,R
b4,Re1,Re2などの抵抗を有するバイアス回路により
設定される。
段がその出力端子をその入力端子へ結合する抵抗−コン
デンサフィードバック回路を有している。更に、該増幅
器は、第一段からの出力信号を第二段の入力端子へAC
結合させるためにブロッキングコンデンサを有してい
る。該増幅器の零入力状態動作点は、フィードバック抵
抗と、図1に示した如く、例えばRb1,Rb2,Rb3,R
b4,Re1,Re2などの抵抗を有するバイアス回路により
設定される。
【0010】従って、本発明の目的によれば、段と各段
に対してのフィードバックループとの間にDCブロック
を与えるために必要なコンデンサの数は3から2へ減少
されている。フィードバック抵抗−コンデンサ要素の値
は、応答の平坦性及びダーリントントランジスタD1及
びD2に対する適宜のDCバイアスを与えるべく選択さ
れている。
に対してのフィードバックループとの間にDCブロック
を与えるために必要なコンデンサの数は3から2へ減少
されている。フィードバック抵抗−コンデンサ要素の値
は、応答の平坦性及びダーリントントランジスタD1及
びD2に対する適宜のDCバイアスを与えるべく選択さ
れている。
【0011】Cfb及びCblock の両方に対して30ピコ
ファラッド、Rfbに対して250Ω及びRf1に対して9
00Ωの値は、例えばペンシルバニア州モントゴメリー
ビルのSGS−トムソンマイクロエレクトロニクス社か
ら市販されている増幅器モデル番号AMP11及びAM
P5などのような市販されているシリコンMMICの特
性を有するダーリントントランジスタD1及びD2に関
連して使用される場合には、約最大で1Ghzまでの動
作に対して適切なものであることが判明した。本回路の
その他の部品の例示的な値は本明細書の最後に表の形で
与えてある。
ファラッド、Rfbに対して250Ω及びRf1に対して9
00Ωの値は、例えばペンシルバニア州モントゴメリー
ビルのSGS−トムソンマイクロエレクトロニクス社か
ら市販されている増幅器モデル番号AMP11及びAM
P5などのような市販されているシリコンMMICの特
性を有するダーリントントランジスタD1及びD2に関
連して使用される場合には、約最大で1Ghzまでの動
作に対して適切なものであることが判明した。本回路の
その他の部品の例示的な値は本明細書の最後に表の形で
与えてある。
【0012】再度、図1を参照すると、電圧源Vs 、抵
抗Rdrop1 及びRdrop2 、コンデンサCbp1 及びCbp2
と、ACチョークL1及びL2とを有する電源回路10
9がダーリントントランジスタD1及びD2へ定電流を
供給し、増幅器段の間に分離を与え、且つ興味のある周
波数帯域においてダーリントントランジスタD1及びD
2に対し付加的に負荷インピーダンスを与える。
抗Rdrop1 及びRdrop2 、コンデンサCbp1 及びCbp2
と、ACチョークL1及びL2とを有する電源回路10
9がダーリントントランジスタD1及びD2へ定電流を
供給し、増幅器段の間に分離を与え、且つ興味のある周
波数帯域においてダーリントントランジスタD1及びD
2に対し付加的に負荷インピーダンスを与える。
【0013】図2はハイブリッド装置コンポーネント2
0の構成を示しているが、それは、増幅器段及び抵抗要
素を包含しているが、コンデンサCfb及びCblock を単
一の構成体として包含するものではない。図示した装置
は、コンデンサCfb及びCblock を有する別のダイへ接
続させるためのものである。コンタクトパッド202は
本装置の入力端子であり図1における接続点102に対
応している。コンタクトパッド204は接地リードであ
る。パッド206は出力端子であり図1における接続点
106に対応している。パッド208は、図1における
接続点108における電源電圧Vd2に対するコンタクト
を与えている。パッド210は図1の接続点120にお
けるトランジスタQ3の入力端子に対して且つコンデン
サCblock に対しての両方に対しての接続を与えてい
る。パッド212はコンデンサCblock 及びCfbに対す
る共通接続を与えると共に、図1における接続点122
における第一ダーリントントランジスタD1に対する電
源に対するものである。パッド214は、図1における
接続点124においてのフィードバックコンデンサCfb
へのコンタクトを与えている。
0の構成を示しているが、それは、増幅器段及び抵抗要
素を包含しているが、コンデンサCfb及びCblock を単
一の構成体として包含するものではない。図示した装置
は、コンデンサCfb及びCblock を有する別のダイへ接
続させるためのものである。コンタクトパッド202は
本装置の入力端子であり図1における接続点102に対
応している。コンタクトパッド204は接地リードであ
る。パッド206は出力端子であり図1における接続点
106に対応している。パッド208は、図1における
接続点108における電源電圧Vd2に対するコンタクト
を与えている。パッド210は図1の接続点120にお
けるトランジスタQ3の入力端子に対して且つコンデン
サCblock に対しての両方に対しての接続を与えてい
る。パッド212はコンデンサCblock 及びCfbに対す
る共通接続を与えると共に、図1における接続点122
における第一ダーリントントランジスタD1に対する電
源に対するものである。パッド214は、図1における
接続点124においてのフィードバックコンデンサCfb
へのコンタクトを与えている。
【0014】従って、図2は、本発明の付加的な特徴を
示しており、即ち、従来技術においては6個であったも
の(即ち、2個のフィードバックコンデンサと1個のブ
ロッキングコンデンサが使用される場合)の代わりにコ
ンデンサに対し単に三つの接続部が必要であるに過ぎ
ず、その際に例えば図2に示した如くハイブリッド構成
体及び本発明により意図されている完全にモノリシック
な構成体の両方の製造を容易としている。
示しており、即ち、従来技術においては6個であったも
の(即ち、2個のフィードバックコンデンサと1個のブ
ロッキングコンデンサが使用される場合)の代わりにコ
ンデンサに対し単に三つの接続部が必要であるに過ぎ
ず、その際に例えば図2に示した如くハイブリッド構成
体及び本発明により意図されている完全にモノリシック
な構成体の両方の製造を容易としている。
【0015】本発明は、更に、2個のコンデンサCfb及
びCblock を形成するプレーナ型即ち平坦状の三端子装
置を意図している。本装置は、コンデンサCfb及びC
blockの接続端に対応する共通の下側プレートを有
すると共に、該二つのコンデンサのそれぞれの他方の端
部に対応する分割した上側プレートを有している。単一
のコンタクトが、該コンデンサの下側プレートを、増幅
器回路へ接続し、且つ別々の接続部が各上側プレートに
対して形成されている。下側プレートへの接続は、共通
コンタクトに対して基板、即ち該コンデンサの下側表面
へアクセスするための接地バー技術を使用してダイの上
側表面に形成されている。
びCblock を形成するプレーナ型即ち平坦状の三端子装
置を意図している。本装置は、コンデンサCfb及びC
blockの接続端に対応する共通の下側プレートを有
すると共に、該二つのコンデンサのそれぞれの他方の端
部に対応する分割した上側プレートを有している。単一
のコンタクトが、該コンデンサの下側プレートを、増幅
器回路へ接続し、且つ別々の接続部が各上側プレートに
対して形成されている。下側プレートへの接続は、共通
コンタクトに対して基板、即ち該コンデンサの下側表面
へアクセスするための接地バー技術を使用してダイの上
側表面に形成されている。
【0016】図3は、適宜のヒートシンクを与えるため
に低コストのスタッド型スクリーンメタライズBeOパ
ッケージ内に装着した本発明の技術に基づく完成したハ
イブリッド装置を概略平面図で示している。パッケージ
30は、入力端302、出力端304、接地306及び
オプションとしての第二DC電力接続部308を与える
4本の外部リードを有している。パッケージ30内に
は、図2における20に対応するMMICダイ310
と、コンデンサダイ311が装着されている。図1,
2,3を参照すると、内部リード301が外部入力リー
ド302(図3)を接続点102(図1)においてコン
タクトパッド202(図2)へ接続している。外部リー
ド(図3)と、コンタクトパッド(図2)と接続点(図
1)との間の同様な接続はこれらの図から明らかであ
る。特に、リード316は、コンデンサ312(図1に
おけるCfb)に対応する一方の上側プレートをコンタ
クトパッド214及び接続点124へ接続しており、リ
ード318は、コンデンサ314(図1におけるC
block )に対応する他方の上側プレートを接続点120
においてコンタクトパッド210へ接続しており、且つ
リード320は、コンデンサダイ311上の該コンデン
サの共通の下側プレートを接続点122においてコンタ
クトパッド212へ接続している。オプションとして、
コンデンサCfb(312)及びCblock (314)を有
する三端子装置311を、完全なモノリシックの態様で
増幅器20と共に同一のチップ上に製造することが可能
であり、その場合には、別個のコンデンサダイ311及
びパッケージ30内の内部リード316,318,32
0に対する必要性が取除かれる。
に低コストのスタッド型スクリーンメタライズBeOパ
ッケージ内に装着した本発明の技術に基づく完成したハ
イブリッド装置を概略平面図で示している。パッケージ
30は、入力端302、出力端304、接地306及び
オプションとしての第二DC電力接続部308を与える
4本の外部リードを有している。パッケージ30内に
は、図2における20に対応するMMICダイ310
と、コンデンサダイ311が装着されている。図1,
2,3を参照すると、内部リード301が外部入力リー
ド302(図3)を接続点102(図1)においてコン
タクトパッド202(図2)へ接続している。外部リー
ド(図3)と、コンタクトパッド(図2)と接続点(図
1)との間の同様な接続はこれらの図から明らかであ
る。特に、リード316は、コンデンサ312(図1に
おけるCfb)に対応する一方の上側プレートをコンタ
クトパッド214及び接続点124へ接続しており、リ
ード318は、コンデンサ314(図1におけるC
block )に対応する他方の上側プレートを接続点120
においてコンタクトパッド210へ接続しており、且つ
リード320は、コンデンサダイ311上の該コンデン
サの共通の下側プレートを接続点122においてコンタ
クトパッド212へ接続している。オプションとして、
コンデンサCfb(312)及びCblock (314)を有
する三端子装置311を、完全なモノリシックの態様で
増幅器20と共に同一のチップ上に製造することが可能
であり、その場合には、別個のコンデンサダイ311及
びパッケージ30内の内部リード316,318,32
0に対する必要性が取除かれる。
【0017】本発明に基づく完全にモノリシックなシリ
コンMMICの製造は、好適には、トランジスタQ1乃
至Q4に対する微細ラインが食い込んだトランジスタ構
成内に組込まれた完全にイオン注入型の製造シーケンス
を使用する活性装置構成体と全ての回路要素を結合する
ことにより達成される。
コンMMICの製造は、好適には、トランジスタQ1乃
至Q4に対する微細ラインが食い込んだトランジスタ構
成内に組込まれた完全にイオン注入型の製造シーケンス
を使用する活性装置構成体と全ての回路要素を結合する
ことにより達成される。
【0018】当該技術分野において公知の処理手順で
は、1.0ミクロンの金属フィンガ及び間隔を使用し、
4.0ミクロンのエミッタ対エミッタピッチを有する装
置を製造する。微細ラインエミッタ及びベース開口及び
0.5ミクロン未満のベース開口が、低エミッタベース
接合容量を形成し、従ってより高い周波数の動作とさせ
る。これらの構成を使用することにより、高い集積密度
となり、エミッタ周辺部対ベース面積の比は0.43ミ
クロンである。この様な比は、必要とされるエミッタ周
辺部に対しての関連する低コレクタベース接合容量を表
わしている。
は、1.0ミクロンの金属フィンガ及び間隔を使用し、
4.0ミクロンのエミッタ対エミッタピッチを有する装
置を製造する。微細ラインエミッタ及びベース開口及び
0.5ミクロン未満のベース開口が、低エミッタベース
接合容量を形成し、従ってより高い周波数の動作とさせ
る。これらの構成を使用することにより、高い集積密度
となり、エミッタ周辺部対ベース面積の比は0.43ミ
クロンである。この様な比は、必要とされるエミッタ周
辺部に対しての関連する低コレクタベース接合容量を表
わしている。
【0019】MMIC増幅器20(図2に示してある)
の抵抗は、好適には、精密に制御した値を有するイオン
注入したLPCVDポリシリコンを使用して製造する。
更に、異なった固有抵抗特性を有する抵抗の製造は、選
択的注入で行なう。
の抵抗は、好適には、精密に制御した値を有するイオン
注入したLPCVDポリシリコンを使用して製造する。
更に、異なった固有抵抗特性を有する抵抗の製造は、選
択的注入で行なう。
【0020】オプションとして、膜厚さ及び電流密度を
選択することにより各抵抗を介しての電流密度を制御す
るためにポリシリコンが好適であるが、薄い金属膜を使
用することが可能である。高信頼性の相互接続を得るた
めには、耐火性金メタリゼーションが好適である。
選択することにより各抵抗を介しての電流密度を制御す
るためにポリシリコンが好適であるが、薄い金属膜を使
用することが可能である。高信頼性の相互接続を得るた
めには、耐火性金メタリゼーションが好適である。
【0021】本発明に基づくシリコンMMICのコレク
タ分離は、好適には、エアーブリッジ相互接続を有する
トレンチ型エピタキシャル構成体を使用して達成され
る。基板を共晶的に接地面へ装着し、且つ個々のN型領
域に対するコレクタコンタクトを該表面に持ってくる。
オプションとして、例えばトレンチ即ち溝を再充填する
ためにドープしていないポリシリコンなどの適宜の絶縁
性物質を使用して完全にプレーナ処理を実施することが
可能である。
タ分離は、好適には、エアーブリッジ相互接続を有する
トレンチ型エピタキシャル構成体を使用して達成され
る。基板を共晶的に接地面へ装着し、且つ個々のN型領
域に対するコレクタコンタクトを該表面に持ってくる。
オプションとして、例えばトレンチ即ち溝を再充填する
ためにドープしていないポリシリコンなどの適宜の絶縁
性物質を使用して完全にプレーナ処理を実施することが
可能である。
【0022】図1乃至3に示した回路に対する例示的な
コンポーネントの値を以下の表にまとめてある。
コンポーネントの値を以下の表にまとめてある。
【0023】 表 ダーリントントランジスタD1 モデルAMP11
(SGS−トムソンマイクロエレクトロニクス) ダーリントントランジスタD2 モデルAMP5
(SGS−トムソンマイクロエレクトロニクス) 抵抗Rf1 900Ω 抵抗Rf2 1840Ω 抵抗Rfb 250Ω 抵抗Rb1 320Ω 抵抗Rb2 55Ω 抵抗Rb3 1000Ω 抵抗Rb4 30Ω 抵抗Re1 6.25Ω 抵抗Re2 9Ω コンデンサCfb及びCblock 30pF 以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることは勿論である。
(SGS−トムソンマイクロエレクトロニクス) ダーリントントランジスタD2 モデルAMP5
(SGS−トムソンマイクロエレクトロニクス) 抵抗Rf1 900Ω 抵抗Rf2 1840Ω 抵抗Rfb 250Ω 抵抗Rb1 320Ω 抵抗Rb2 55Ω 抵抗Rb3 1000Ω 抵抗Rb4 30Ω 抵抗Re1 6.25Ω 抵抗Re2 9Ω コンデンサCfb及びCblock 30pF 以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが、本発明は、これら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることは勿論である。
【図1】 本発明に基づく二段ブロードバンド増幅器を
示した概略図。
示した概略図。
【図2】 本発明に基づく二段ブロードバンド増幅器の
構成を示した概略平面図。
構成を示した概略平面図。
【図3】 パッケージ内に装着した二段ブロードバンド
増幅器を示した概略平面図。
増幅器を示した概略平面図。
D1 第一ダーリントントランジスタ対 D2 第二ダーリントントランジスタ対 Cfbフィードバックコンデンサ Cfb,Rf1 第一フィードバック回路 Rfb,Cfb,Cblock 第二フィードバック回路 Rfb,Rf1 第三フィードバック回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド エム. オシカ アメリカ合衆国, ニュージャージー 08876, ソマービル, ウエスト スプ リング ストリート 46
Claims (8)
- 【請求項1】 モノリシックマイクロ波集積回路増幅器
において、入力端子と出力端子とを具備する第一増幅器
段が設けられており、ブロッキングコンデンサが設けら
れており、入力端子と出力端子とを具備する第二増幅器
段が設けられており、前記第二増幅器段の入力端子が前
記ブロッキングコンデンサを介して前記第一増幅器段の
出力端子へ結合しており、第一及び第二端子を具備して
おり第一フィードバック抵抗と直列接続したフィードバ
ックコンデンサを具備する第一フィードバック回路が設
けられており、前記第一フィードバック回路のそれぞれ
の第一及び第二端子が前記第一増幅器段のそれぞれの出
力端子及び入力端子と接続しており、第一及び第二端子
を具備すると共に第二フィードバック抵抗と前記フィー
ドバックコンデンサと前記ブロッキングコンデンサの直
列接続を具備する第二フィードバック回路が設けられて
おり、前記第二フィードバック回路のそれぞれの第一及
び第二端子が前記第二増幅器段のそれぞれの出力端子及
び入力端子へ接続していることを特徴とするモノリシッ
クマイクロ波集積回路増幅器。 - 【請求項2】 請求項1において、更に、前記第二増幅
器段の出力端と前記第一増幅器段の入力端との間に前記
第一及び第二フィードバック抵抗を具備する第三フィー
ドバック回路が設けられていることを特徴とするモノリ
シックマイクロ波集積回路増幅器。 - 【請求項3】 請求項1において、前記第二フィードバ
ック回路が、更に、前記第二増幅器段の出力端と前記第
二増幅器段の入力端との間に結合された第三フィードバ
ック抵抗を有することを特徴とするモノリシックマイク
ロ波集積回路増幅器。 - 【請求項4】 請求項1において、前記第一及び第二増
幅器段の各々がダーリントントランジスタ対を有するこ
とを特徴とするモノリシックマイクロ波集積回路増幅
器。 - 【請求項5】 請求項1において、前記ブロッキングコ
ンデンサ及びフィードバックコンデンサが共通の下側プ
レートと分割した上側プレートとを有する単一の装置と
して構成されており、分割された上記上側プレートの各
々と前記下側プレートとを接続するために別々の端子が
設けられていることを特徴とするモノリシックマイクロ
波集積回路増幅器。 - 【請求項6】 請求項1において、前記ブロッキングコ
ンデンサ及びフィードバックコンデンサが前記第一及び
第二増幅器段から別々に形成されており且つハイブリッ
ド構成で前記第一及び第二増幅器段へ接続されているこ
とを特徴とするモノリシックマイクロ波集積回路増幅
器。 - 【請求項7】 請求項1において、前記フィードバック
コンデンサ、ブロッキングコンデンサ及び第一及び第二
増幅器段が完全にモノリシック構成で単一基板上に形成
されていることを特徴とするモノリシックマイクロ波集
積回路増幅器。 - 【請求項8】 請求項1において、前記第一及び第二増
幅器段の各々がバイアス用抵抗要素及びブロッキングコ
ンデンサを有しており、前記フィードバックコンデンサ
及び前記第一及び第二フィードバック抵抗が、所定の帯
域の周波数に亘り本増幅器に対し実質的に平坦な周波数
応答特性を与え且つ前記第一及び第二増幅器段へ所定の
DCバイアスを与えるために前記バイアス抵抗と共に動
作すべく選択されていることを特徴とするモノリシック
マイクロ波集積回路増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US784260 | 1991-10-29 | ||
US07/784,260 US5166639A (en) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | High gain mololithic microwave integrated circuit amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05251963A true JPH05251963A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=25131866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4153196A Pending JPH05251963A (ja) | 1991-10-29 | 1992-06-12 | 高利得モノリシックマイクロ波集積回路増幅器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5166639A (ja) |
EP (1) | EP0544387B1 (ja) |
JP (1) | JPH05251963A (ja) |
DE (1) | DE69214777T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011072026A (ja) * | 2010-12-03 | 2011-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波増幅器及び差動増幅器 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5264806A (en) * | 1992-05-26 | 1993-11-23 | Trw Inc. | Bipolar microwave monolithic amplifier with active feedback |
DE4240881C1 (de) * | 1992-12-04 | 1994-03-31 | Sel Alcatel Ag | Transistorverstärkerkaskade |
KR0160542B1 (ko) * | 1994-12-15 | 1999-02-01 | 정선종 | 모노리틱 마이크로 웨이브 집적회로용 기판 및 그 제조방법 |
US5578860A (en) * | 1995-05-01 | 1996-11-26 | Motorola, Inc. | Monolithic high frequency integrated circuit structure having a grounded source configuration |
US5568086A (en) * | 1995-05-25 | 1996-10-22 | Motorola, Inc. | Linear power amplifier for high efficiency multi-carrier performance |
US6026286A (en) * | 1995-08-24 | 2000-02-15 | Nortel Networks Corporation | RF amplifier, RF mixer and RF receiver |
JP3315851B2 (ja) * | 1995-12-19 | 2002-08-19 | シャープ株式会社 | 広帯域増幅回路を用いる高速通信素子 |
US5815113A (en) * | 1996-08-13 | 1998-09-29 | Trw Inc. | Monolithic, low-noise, synchronous direct detection receiver for passive microwave/millimeter-wave radiometric imaging systems |
DE19732437C1 (de) * | 1997-07-28 | 1998-12-24 | Siemens Ag | Transistor-Verstärkerstufe |
US5969575A (en) * | 1997-12-11 | 1999-10-19 | Alcatel | Class A/F amplifier having second and third order harmonic input and output filtering and self bias distortion correction |
US6275687B1 (en) * | 1998-11-30 | 2001-08-14 | Conexant Systems, Inc. | Apparatus and method for implementing a low-noise amplifier and mixer |
US20020093596A1 (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-18 | Grasty William J. | Video amplifier circuits for multi-output distribution of video signals |
US6611172B1 (en) * | 2001-06-25 | 2003-08-26 | Sirenza Microdevices, Inc. | Thermally distributed darlington amplifier |
US8461930B2 (en) | 2011-08-18 | 2013-06-11 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Monolithic microwave integrated circuit (MMIC) including air bridge coupler |
US8729962B2 (en) * | 2011-12-15 | 2014-05-20 | Qualcomm Incorporated | Millimeter wave power amplifier |
US9397621B2 (en) * | 2014-07-30 | 2016-07-19 | Eridan Communications, Inc. | Limiting driver for switch-mode power amplifier |
US9831840B2 (en) | 2015-05-18 | 2017-11-28 | Texas Instruments Incorporated | Amplifier circuit and method for adaptive amplifier biasing |
CN111756336A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-09 | 成都华光瑞芯微电子股份有限公司 | 一种改进达林顿结构宽带低噪声放大器 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3100876A (en) * | 1960-04-28 | 1963-08-13 | Hewlett Packard Co | Transistor amplifier having low output noise |
US3474349A (en) * | 1967-02-17 | 1969-10-21 | Us Navy | Fast acting electronic filter |
US3460050A (en) * | 1967-07-18 | 1969-08-05 | Westinghouse Electric Corp | Integrated circuit amplifier |
US4189681A (en) * | 1978-09-29 | 1980-02-19 | Neil Brown Instruments Systems, Inc. | Bandpass filter having low passband phase shift |
US4290027A (en) * | 1979-11-26 | 1981-09-15 | General Signal Corporation | Fail-safe active bandpass filter using a modified twin-T filter |
US4275453A (en) * | 1980-01-25 | 1981-06-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Smoothing filter for digital to analog conversion |
US4912430A (en) * | 1989-05-24 | 1990-03-27 | Avantek, Inc. | Current source as a microwave biasing element |
-
1991
- 1991-10-29 US US07/784,260 patent/US5166639A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-08 EP EP92305210A patent/EP0544387B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-08 DE DE69214777T patent/DE69214777T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-12 JP JP4153196A patent/JPH05251963A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011072026A (ja) * | 2010-12-03 | 2011-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波増幅器及び差動増幅器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5166639A (en) | 1992-11-24 |
DE69214777D1 (de) | 1996-11-28 |
EP0544387A1 (en) | 1993-06-02 |
DE69214777T2 (de) | 1997-02-20 |
EP0544387B1 (en) | 1996-10-23 |
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