JPH06503696A - 各々が直流分配線を有する、高周波及び超高周波で動作する複数の相互接続された機能的集積回路を含んだ半導体装置 - 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】 １す５−１Ｌ　る　彼汲−び　′で　る歎■皿ＸＪＩ片−Ｌ江友嚢荒狗１ｔ　４ んだ゛本発明は、高周波及び超高周波において、且つ異なる周波数において動作 する、統合された回路の複数の相互接続された機能的ブロック、特に、少なくと も増幅器ブロックを含んだ半導体装置に関するものであり、各ブロックが少な（ とも直流分配線と、各ブロックの分配線の直流電圧によって各ブロックを分極す るための手段とを具え、前記ブロックは超高周波領域内で動作する電力整合され た回路をも具えている。

本発明は１１．７〜１２．２ＧＨ２の周波数や域で動作する人工衛星により直接 に送信されるテレビジョン放送を受信するためのアンテナ受信モジュール〔直接 放送衛星（ＤＢＳ；Ｄｉｒｅｃｔ　ＢｒｏａｄｃａｓｔＳａｔｅｌｌｉｔｅ　） 受信機〕のために使用される。

本発明はあらゆる変換器回路、例えば遠隔通信の分野において、あるいは内蔵ワ イヤレスシステムにおいても使用される。

そのような装置は、ＩＥＥＥ　１９９０　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ａｎｄ　Ｍｉｌ ｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅ　Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ、　Ｓｙｍ ｐｏｓｉｕｍの７〜１０頁のＡＮＡＩＩＩＧＩＧ５Ｉｎｃ、会社のＰ、　Ｗａｌ ｌａｃｅ、　Ｒ，Ｍｉｃｈｅｌｓ＋　Ｊ、　Ｂａｙｒｕｎｓ他による「Ａｌｏｗ 　ｃｏｓｔ　ｈｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒ＋＊ａｎｃｅ　ＭＭＴＣ，ｌｏｗ　ｎｏｉ ｓｅ　ｄｏｗｎ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒ　ｄｉｒｅｃｔ　ｂｒｏａｄｃａｓ ｔ　５ａｔｅｌｌｉｔｅ　ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」と表題を付けられた発表から既 知である。

この発表は低雑音増幅器、画像フィルタ、活性ミクサ、中間周波数フィルタ、中 間周波数増幅器及び局部発振器を具えているモノリシック回路を説明している。

この回路は非常に小形である。この回路の動作のためには、この回路は付加的に 誘電体共振器と二つの直流電源、＋６Ｖの正電源と一５■の負電源とを必要とす る。この回路はガリウム砒素金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ） を含む過程によって実現される。その回路はハウジングを設けられ且つテレビジ ョン放送を受信するために量産される。

この発表は、消費者使用に対して集積回路の原価が可能な限り低くなけれはなら ないことを指摘している。それ故に、集積回路設計者はより良いあるいは少なく とも等価な特性を有するが、彼の競争者の製品よりも低価格である製品を狙う。

この発表はそれ故に、同一の基板上に可能な限り多くの機能を組み合わせること が必要であることを述べている。この理由に対して既知の装置は減結合回路及び 直流阻止キャパシタンスと同時にすべての上述の機能を含んでいる。

しかしながら、この基板は直流供給電圧を発生するための回路と同時に、ハウジ ングへ固定される誘電体共振器を含まず、前記の回路は付加的な外部動作回路を 構成する。

最終製品の製造価格、すなわち内蔵システムの又は周波数変換器用の集積回路と それの付加的な動作回路との両方を含む人工衛星からの直接テレビジョン放送用 の受信機入力モジュール（ＤＢＳ受信ＩＩ）のいずれかの最終製品の価格を低減 し、−力変換器回路を運転するために必要な直流供給電圧の数を低減することが 本発明の目的の一つである。

本発明によれば、このモノリシック回路は同一基板上に集積されたすべての機能 的ブロックに対して単一の直流電源、例えば＋６■を有している。

この目的のために冒頭に記載された装置は、同一基板上にすべての高周波及び超 高周波機能的ブロックを集積するため、及びすべてのブロックに共通である同− 直流電圧配分線によって同一直流電圧値ですべての機能的ブロックの直流供給を 実現するための手段を具え、該手段は前記単一の直流電圧によって各ブロックを 分極するための手段を構成するための自動分極回路と同時に、各個別の機能的増 幅器ブロックのための、及びまた共通電圧配分線のための周波数安定化回路を含 んでいることを特徴としている。

このモノリシック回路を運転するために唯一の直流電源が使用されるので、付加 的な動作回路の複雑さが二つの部分に分割される。従って、装置の全体価格を低 減する発明の目的は達成される。しかしながら、技術的的問題点は、同一基板上 にに配設されたモノリシック回路のすべての機能（増幅器、フィルタ、局部発振 器、その他）が、それらが結合され且つ異なる動作周波数を有する故に、互いに 影響することである。最終的に解決されなくてはならない技術的問題点は、異な る周波数で動作する幾つかの結合された機能の分極が、共通分極路を介する相互 の影響からその機能を防御しながら、超高周波（１２Ｇ）＋２）で動作する一つ 又は幾つかの機能的ブロックにより実現されねばならぬことである。更にその上 、この分極は非常に単純な手段によって、すなわち変換器と同し基板上に集積さ れ得て且つ変換器の価格を上げてはならない非常に単純な回路素子によって実現 されねばならない。

この問題点は本発明による装置により解決される。

更にその上、その装置が装置の種々の機能が単一電源によって活性化される変換 器として使用される場合には、相当な付加的利点が得られる。

衛星がテレビジョン放送のために異なる周波数帯域で送信することは注意される べきである。受信機の入力回路内の誘電体共振器はかくして本発明による装置に おけると同様に、既知の装置においてこれらの各々の帯域での受信のために個別 に制御されねばならない。

しかしながら、既知の回路に関する限り、その回路の無線周波数増幅器は狭い周 波数ＷＩ域を有し且つその回路のフィルタはこの増幅器と独立であり、異なる変 換器回路が、動作周波数の変位された帯域を各々有する増幅器とフィルタとによ って、各衛星放送周波数帯域に対して与えられねばならない。

対照的に、本発明による手段がこの欠点を回避するように開発された。かくして 同じ変換器が全ての送信中域に対して用いられ得る。共振器の制御のみが変えら れねばならない。このことが変換器回路の量産を許容し、かくして価格も低減す る。

本発明によると、それ故に増幅器は増幅器の動作帯域の幅を全ての送信帯域がカ バーされるように増大するための手段を具えている。更にその上、フィルタがそ の増幅器内に含まれている。このフィルタが動作帯域に最も近く且つ除かれねば ならない画像周波数における第１共振回路を、はぼ同し画像周波数であるがより 大きい濾波効率を生じるこのフィルタのより大きい幣域効果を発生するために第 １共振回路に対して少しだけシフトされた周波数における第２共振回路と同時に 含んでいる。これらの回路は最後の増幅器トランジスタのドレインと大地との間 に接続される。

本発明のこれらの及びその他の態様が以下に記載される実施例から明らかになる であろうし且つそれらを参照して説明される。

これらの図面において、 図１は変換器回路の回路図であり、 図２８は直流動作状態における無線周波数増幅器段を示し、図２ｂは交流動作状 態における同じ段を示し、図２０は変換器の無線周波数増幅器と帯域通過フィル タとを示し、 図３ａは交流動作状態におけるミクサ段を示し、図３ｂは交流動作状態における 発振器段を示し、図３０はミクサ及び発振器段と変換器回路の外部発振器とを示 し、 図４８は変換器の中間周波数増幅器段を示し、且つ図４ｂは出力緩衝器段を有す る変換器の中間周波数増幅器を示している。

図１は高周波及び超高周波で動作し、且つ異なる周波数で動作する複数の相互接 続された機能ブロックを有するモノリシック集積回路を示している。この集積回 路は単一の正の直流電圧＋ＶＤゎに対する唯一の入力端子を有し、且つ少なくと も大地に対して直流電源を減結合するための高域通過回路Ｒｏ　Ｃｏと電界効果 トランジスタ段１０１のドレインを減結合するための低域通過回路Ｒ”。−〇” 。とを具えている周波数安定化回路により構成される第１手段を有している。こ の回路はまたＲ、、　Ｒｇと減結合回路Ｒ゛。−Ｃ゛。及びＣｔ、又は減結合さ れた活性電荷を具えている自動分極回路Ｂ、、　Ｂ、又はＢ’ｌ＋　Ｂｌ、によ り構成された手段を有している。

供給電圧＋ｖ０が共通供給線１００によって異なるブロックへ分配される。高周 波及び超高周波の関連する範囲においてこの共通供給線は送信線として振る舞い 、且つそれらの周波数の妨害及び増幅器ブロックの不安定性に寄与する異なる機 能の間の寄生的フィードバック効果を作り出す。

本発明によれば、これらの劣悪な効果は存在しない。

この結果は、共通供給線１００が大地に対して少なくとも一つの共通減結合回路 を有することにより得られる。この共通減結合回路は共通供給線と大地との間に 配設されたキャパシタンスＣ０を具えている。寄生的フィードバック効果はかく して除去される。この回路はこのキャパシタンスと大地との間にキャパシタンス Ｃ０と直列に配設された抵抗Ｒ６も具えている。振動がかくして除去される。

この結果は、その回路において少なくとも電界効果トランジスタ段、好適には緩 衝器段１０１がドレインを減結合するためのキャパシタンスＣ”。と前記ドレイ ンと供給線１００との間に抵抗Ｒ”。とを有していることによっても得られる。

このことがこの集積回路の増幅器ブロックの完全な安定性に帰着する。

かくして＋Ｖ１１６の入力端子１０２へ接続された単一の共通供給線ｌＯＯによ って、集積回路のすべてのブロックへ供給することが可能である。

図１に示したように、このモノリシック集積回路は同一の基板上に実現された以 下のブロック −無線周波数信号ＲＦ’　を受信し且つ信号ＲＦを供給する増幅器ＦＡ −前記増幅器ＲＦ＾から信号を受信する帯域通過フィルタＢＰＦ−二つのブロッ ク、すなわちこの集積回路のハウジングへ固着され且つこの集積回路の各帯域に 対して適合され得る誘電体共振器を具えている外部ブロックＬＯ，ＥＸＴと、そ の外部ブロックから信号ｌ、０゛　を受信し甘つ信号ＬＯを供給する内部ブロッ クＬＯ，ＩＮＴとを具えている局部発振器−フィルター増幅器連鎖ＲＦからの信 号ＲＦと局部発振器の信号ＬＯとを受信し、且つ中間周波数で信号ＩＰ’　を供 給するミクサ−　前記信号ＩＦ’　を受信する低域通過フィルタＬＰＰ−前記フ ィルタＬＰＦから信号を受信し、且つ中間周波数でこの集積回路の出力信号ＴＦ を供給する中間周波数増幅器ＩＦＡを具えている。

この変換器回路Ｍ？ＩＩＣは特に人工衛星により送信されたテレビジョン放送の ためのアンテナ受信モジュール（ＤＢＳ受信機）に使用される。しかしながら、 その回路はその代わりに受信及び送信のためと同様に多数の遠隔通信目的のため に使用されてもよい。

説明の明確化のために、この変換器の異なるブロックは今後別りに説明される。

しかしながら、たった二つの自動分極技術がこれらのブロックの実施のために用 いられる。

第１自動分極技術はブロックＲＦ＾、　ＢＰＦ、　ＬＯ，ＩＮＴ、　Ｍを参照し て説明され、第２技術はブロックＩＦＡを参照して説明されるはずである。

例１：舞線周波数ＲＦにおける増幅器ブロックＲＦＡ本発明によって集積された 周波数変換器回路においては、無線周波数増幅器ＲＦ＾は帯域通過フィルタＢＰ Ｆと関連している。

これらの回路は図２０に図式的に示されている。

受信機システムにおいては、提案された変換器回路におけるように、雑音指数を 低減するために入力端子に増幅器ブロックを配設することが必要である。この増 幅器は一つ又は幾つかの段により構成されてもよい、好適には、この増幅器は４ 個の電界効果トランジスタ段ＴＩ＋　Ｔｇ、Ｔｓ、　Ｔａを有している。

増幅器ＲＦ八に対して適用される第１自動分極技術を、図２ａ及び２ｂを参照し て説明しよう。

直流電圧の観点から増幅器段を考察して、図２ａに図解されたように、変換器機 能を実現する電界効果トランジスタＴがゲートＧ、ドレインＤ及びソースＳを有 している。

このトランジスタの自動分極を実現するために、ドレインＤが抵抗Ｒ３を介して ＋Ｖ０の共通供給線１００へ接続され且つソースＳが抵抗Ｒｔを介して大地へ接 続されている。

抵抗Ｒ２の端子での電圧がソース電圧Ｖ、を決定し、ゲートは零直流電位ＶＧ” ”０を有し、抵抗Ｒ１の端子での電圧がドレイン電圧Ｖ、を決定し、この段の運 転のために必要なドレイン−ソース電圧■。の値と同時に、各増幅器段に対して 必要なゲート−ソース電圧■。の値がかくして抵抗Ｒ＋、　ＲｔＯ値と直流電圧 子■。。の値との関数として得られる。

Ｖｅｓ＝Ｖｓ　Ｖｓ　＝　Ｖｓ　’、’Ｖｅ　＝０図２８に示した増幅器段はか くして前記第１技術に従って自動分極される。

交流動作の観点から同じ増幅器段を考察して、図２ｂに図解したように、抵抗Ｒ １とＲ１とが寄生的効果、すなわち可能な振動、周波数帯域の変位、利得の損失 、その他を回避するように減結合される。

回路の素子が導線、例えば全導線によって大地へ接続されているので、且つこれ らの異なる素子が零でない長さを有する集積された接続によって相互接続されて いるので、それらの導線が無視できないインダクタンスを構成するから、すべて のこれらの接続手段が考慮されねばならない。

図２ｂに図解したように、各増幅器段は自動分極のために、次のような、 −ソースと大地との間に並列なキャパシタンスＣ８を介して抵抗Ｒ□の減結合、 −小さいインダクタンスｌを生じる接続によるゲートの接地、−インダクタンス ｌを生じる接続による素子Ｒ１及びｃ２の接地、のステップを有する。

図２ｂ及び２ｃに図解したように、最初の３個の増幅器段は自動分極のために、 次のような、 −キャパシタンスＣ゛。と直列にこのキャパシタンスと大地との間に配設された 抵抗Ｒ°。の付加により、ドレインと大地との間に配設されたキャパシタンスＣ °。による抵抗Ｒ１の減結合のステップを具えている。この直列抵抗Ｒ゛。は低 い値を有してもよく、その抵抗は大地への減結合回路Ｒ゛。−Ｃｏ。の接続が小 さいインダクタンスｌを発生すると言う事実による寄生振動を除去するために用 いられる。

増幅器ＲＦＡは、特にトランジスタ増幅器段のドレイン減結合における抵抗Ｒ゛ 。の存在によって、無条件に安定である。

各増幅器段ＲＰＡの出力端子は図２０に示したように、各段の間の適合のための 手段をも有している。

これらの適合回路はある段のトランジスタのドレインと次のトランジスタのゲー トとの間に結合キャパシタンスＣ１゜と直列に配設されたインダクタンスＩ、ｔ 　（Ｌ＋ｔ、　Ｌｚｘ、　Ｌｉｔ）、及びドレインの出力端子と大地との間に前 記インダクタンスし！と直列に第２インダクタンスＬ＋　（Ｌ＋＋、　Ｌ□、Ｌ ｓｌ）を具えている。

これらのインダクタンスし、とＬｌとの値を計算する場合には、交流動作におい て送信線を構成している、素子間の接続により導入された値が、先に述べたよう に、考慮されねばならない。

増幅器の適合回路網は第１、第２及び第３段に対してそれぞれ、インダクタンス Ｌ＋＋−Ｌ＋ｚ　、Ｌｌｌ−Ｌｌｌ及びＬｓｒ−Ｌｓｔを具えている。

図２ｃに示した回路においては増幅器の最後の段すなわち第４段の出力端子にお ける適合回路網は映像帯域を除くために必要な濾波素子を具えている。これらの 濾波素子は、−インダクタンスし４とキャパシタンスＣ１とを有する直列共振回 路、 −インダクタンスし、とキャパシタンスＣ１とを有する並列共振回路、 を具えており、これらの回路は最後の増幅器段ＲＦＡのドレインの出力端子と大 地との間に接続されている。この最後の段のドレインの出力端子も直列にインダ クタンスＬａｇを具えている。

並列共振回路Ｌｘ　Ｃｓは、動作帯域に最も近く且つ除かれねばならない画像周 波数において共振する。素子と大地への接続との間の接続により構成される送信 線の部分が考慮されねばならない直列共振回路Ｌａ　Ｃａは、同じ画像周波数で はあるが、並列共振回路Ｌｘ　Ｃｘの周波数に対して少しだけシフトされた周波 数において実質的に共振する。

この構造の結果はかくして構成されたフィルタＢＰＦが現在到達水準の既知のフ ィルタ構造よりもより大きい帯域効果とより大きい濾波効率とを有していること である。

図２０に示したように、濾波動作は最後のトランジスタＴ１のドレインに配設さ れたインダクタンスＬ４□によって、及び増幅器肛＾の出力キャパシタンスＣ４ によって最適化される。

図２ｃは、増幅器の第３段の適合において抵抗Ｒ１がインダクタンス１，３ｔの 素子と並列に配設されていることも示している。この抵抗Ｒ８は、インダクタン スしｘｇの質の係数を低減するため、及び従って増幅器ＲＦＡの安定性を増強す るために用いられる。

増幅器ＲＦ＾の安定性を増強するための補足的手段が、結合キャパシタンスＣ１ と直列に、第３増幅器段ＲＦＡのトランジスタＴ。

のドレインとゲートとの間に配設された抵抗Ｒ１により構成される抵抗性不ガテ ィブフィードバソクにより与えられる。

図２０の回路が実現される素子に対する値の例が表Ｉに与えられている。

上述の増幅器とフィルタとの構造が、現在到達水準の既知の回路よりも大きい帯 域を有する回路へ導く。従って、図１に示したようなこの集積回路は人工衛星を 介して送信されるテレビジョン放送のためのすべての周波数帯域に対して用いら れ得る。

本発明によると、この集積回路はすべての周波数帯域に対して唯一である。誘電 体共振器の外部制御のみが、異なる周波数帯域に対してその誘電体共振器が用い られねばならぬ場合に各ハウジングに対して変えられねばならない。

現在到達水準の回路はテレビジョン放送を送信するための単−周波数帯域に対し てのみ用いられ得て、且つこの技術の現在の状態では、異なる送信周波数帯域を カバーするためには、約３個の異なる集積回路を持つことが必要であろう。

例■：ミクサ ミクサ回路Ｍと局部発振器ＬＯ，ＩＮＴの集積された部分とが図３０に示されて いる。

このミクサ回路Ｍは図２ａと２ｂとを参照して説明された前記の第１自動分極技 術が適用される電界効果トランジスタエイを具えている。

このミクサＭに対して用いられる自動分極構造は図３ａに示されており、電界効 果トランジスタＴ９のドレインと共通供給線１００との間に配設された抵抗Ｒ１ ）ｌを具えている。この抵抗Ｒ１、は減結合されない。この自動分極構造は、電 界効果トランジスタＴ、のソースと大地との間に配設された抵抗Ｒ□も具えてい る。この抵抗１？ｇｘは、キャパシタンスＣ２，４によって、前述の方法で減結 合されており、且つこの場合には振動を防止するように企図された抵抗Ｒ°。が キャパシタンスＣ□と直列にこのキャパシタンスと大地との間に配設されている 。

このミクサの自動分極システムの素子を計算するためには、それらの素子の間及 びそれらの素子と大地との間の接続の長さと寸法とが、前述のような小さいイン ダクタンスｌの形態で考慮されねばならない。

無線周波数増幅器ＲＦＡは、それの最後の適合回路網を通して信号ＲＦを周波数 を混合するために用いられる電界効果トランジスタＴ、ｌノソースへ印加し、局 部発振器（ＬＯ，ＩＮＴ＋ＬＯ，ＥＸＴ）からの信号ＬＯが、図３０に示したよ うに、同じトランジスタのゲートの電極へ直接印加される。

第１及び第２信号の混合が中間周波数信号ＩＰへ導く。

ＩＰ＝　ｌ　ＲＦ−ＬＯｌ 衛星によるテレビジョン送信の例においては、ＲＰ　’＝　１２ＧＨｚ ＬＯ”＝、１ＯＧＨｚ ＩＰ’１２ＧＨｚ である。

例■：局部発振器 この発振器回路は図３０に示されている。その回路は集積回路のハウジングへ固 着された外部部分を具え、その部分はＬＯ，ＥＸＴにより表されている。

この外部部分は各周波数に対して調節されねばならず且つ抵抗Ｒ□。と同時に基 板上に実現される誘電体共振器２００を具えている０本発明はこの部分には関係 していない。

この局部発振器は変換器の集積回路の基板上に実現され、且つ共通供給線１００ を介して直流供給電圧＋Ｖｌｌｌ＋を受け取る電界効果トランジスタＴＬ０を含 んでいる内部部分ＬＯ，ＩＮＴも具えている。

従って、内部部分ＬＯ，ＩＮＴは図３ｂに図解され且つ今までに説明されたよう な種類のものである電界効果トランジスタＴＬ０の自動分極手段を具えている。

図３ｂ及び３Ｃに示したように、内部部分ＬＯ，ＩＮＴに対して用いられる自動 分権構造は、ドレインと共通供給線１００との間に配設された抵抗ＲＩ　ＬＯと 、電界効果トランジスタＴＬ０のソースに配設された少なくとも１個の抵抗Ｌｔ 。とを具えている。

発振器構造ＬＯ，ＩＮＴは負抵抗を発生するために、トランジスタのソースにキ ャパシタンスｃｇｔｏを有するトランジスタＴ、。も具えている。

トランジスタＴＬ０のドレインは発振器の出力端子ＬＯを構成し且つミクサＭの 入力端子ＬＯへ直接接続されている。

ゲートが、発振周波数を決定する外部共振器ＬＯ，ＥＸＴから信号ＬＯ°を受信 する。

全体としての変換器回路の安定性と発振器の効率との両方を保証するために、ト ランジスタＴＬｏのソースが発振器ＬＯ，ＩＮＴの有用幣域内で共振する回路へ 接続されている。この共振回路は並列形のものであり且つインダクタンスし“ｔ ＬｏとキャパシタンスＣ′：、。とを具えている。その回路が自動分極抵抗Ｒ１ ＬＯと直列に配設され且つそれの減結合を実現する。増幅器ＲＦ＾に対して図２ ｂを参照して説明した種類と、局部発振器ＬＯ，ＩＮＴ内のソース減結合の同じ 種類を厳密に使用することは不可能である。負抵抗を実現するキャパシタンスＣ ！Ｌ０の効果は妨害されてはならない０回路Ｌ’　ｔＬ。−Ｃ′、、。はそれが キャパシタンスＣ１の効果を妨害しないこと、及びそれが小さいインダクタンス ｌを生じる接地接続の存在に非常に敏感ではないと言う利点を有する。現在の場 合には、かくしてそれが、ソースと大地との間に配設された抵抗！１ｔｔｏと回 路Ｌ’　ｔＬ。−Ｃ’　！ＬＯとであり、それらがソースの直流電圧■、を決定 する。

並列共振回路Ｌ’ｘＬｏ　Ｃ’ｔｔ。の共振周波数においてはその回路は開放さ れ且つキャパシタンスＣ３は自動分極回路を「経験」しない、かくしてキャパシ タンスｃ２は修正されず、且つ結果として、キャパシタンスＣ１は適切な負抵抗 を作りだすための正しいチャネルを有する。

図３ｃは低域通過フィルタブロックＬＰＦも示している。そのブロックはミクサ トランジスタＴ８のドレインと大地との間に直列に配設されたインダクタンスＬ 、とキャパシタンスＣＦとを具える直列共振回路により構成されている。

このフィルタＬ、−Ｃ，は変換器連鎖の残りにおける局部発振器の周波数ＬＯに おける信号を抑制するために用いられる。

並列共振回路Ｌ’ｚｔｏ　Ｃ”８．。は、これが同じ結果に導く場合には、直列 共振回路により置き換えられてもよい。

次の例において説明される最後の変換器ブロックが第２自動分極システムから恩 恵を受ける。

この例において説明されるブロックを実現するための値は表Ｈに与えられている 。

例■：中間周波数増幅器ＩＦＡ 中間周波数増幅器回路ＩＦＡは図４ｂに示されている。

ミクサから信号ＩＦを受信するこの回路の動作周波数は比較的低い。それの構造 は電圧増幅のために実現される。

ミクサの出力は接続キャパシタンスＣｌ１１を介して、位相反転器緩衝増幅器へ 直接接続される。全数で３個の位相反転器緩衝増幅器段が用いられている。

各位相反転器緩衝増幅器が自動分極される。そのような相反転器緩衝増幅器段の 自動分極システムは図４８に示されている。

中間周波数増幅器回路ＩＦＡは共通供給線１００から分極される。

図４８に示したように、ある段は位相反転器を構成し、且つ電流源として配設さ れ且つＶｅｓ””０において分極される活性電荷トランジスタＴＩＡを有するト ランジスタＴｇＡを具えている。この段はトランジスタＴＥＡを有する緩衝器を 構成しているトランジスタＴｆｆＡをも具えている。このトランジスタＴ４Ａは 電流源として配設されており、且つＶｃｓ””０において分極される。トランジ スタＴｆｆＡは、それの共通ドレインにおいて共通電圧供給線１００へ接続され ている。

電荷トランジスタＴ１．のゲートとソースとの間に配設されたキャパシタンスＣ ＋Ａにより、及び位相反転トランジスタＴ０のゲートと大地との間に配設された 抵抗１１ｚＡにより構成される回路が、これらの素子の値の正しい選択によりそ の回路の低い遮断周波数を調節する可能性を与える。

＋ｖＤ１１より小さい直流供給電圧＋■。が分極のために用いられるが、この電 圧はまだ抵抗Ｒｇｓ　％　Ｒｓｅ　−、Ｒ４Ｇ及びＬｅのブリッジを用いて正で あることは注意されるべきである。

それの電荷へ増幅器ＩＦへの出力端子を適合するために、図４ｂに示したように 、補足的緩衝器段１０１が用いられる。

増幅器ＩＦ＾の安定性を保証するために、抵抗Ｒ”。が共通ドレイン形状で配設 された後の緩衝器段のトランジスタＴ＾１のドレインと共通供給線１００との間 に配設されている。結合キャパシタンスＣ″。も同じドレイン形状に導入されて いる。これらの二つの素子はミクサＭと増幅器ＩＦ＾との組立品を安定化するた めに必要である。

この例に説明されたブロックを実現するための値は表■に与えられている。

かくして、変換器の周波数を安定化するための二つの回路Ｒａｃｅ及び Ｒ１゜じ。

によって、且つ各ブロックに対して個別に適用され且つトランジスタ段を用いる 分極技術によって、前述の変換器回路、あるいはあらゆる類似の技術的問題を有 する回路が、直流電圧のための唯一の入力端子を用いることにより分極され得て 、且つすべてのブロックに対して一つの共通供給線を有し得る。

本発明はかくして高周波と超高周波との双方又はいずれか一方において動作する 幾つかの結合された機能的ブロックを有し、且つ直流供給線と大地接続とを有す るあらゆるモノリシック集積回路に対して用いられ得る。この回路内の分配線は 同じ直流電圧を有する全部の結合された機能的ブロックへ供給する共通線であり 、且つそれらのブロックはこの直流電圧に対する分極手段を設けられており、且 つこの回路は少なくともこの線と大地との間に直列に配設されたキャパシタンス と抵抗とにより大地に対してその共通線を減結合するための回路、及びトランジ スタのドレインと共通線との間の抵抗とドレインと大地との間のキャパシタンス とによりトランジスタ段のドレインを減結合するための回路を含んでいる、機能 的ブロックの周波数安定化のための回路を具えているから、この問題点が解決さ れる。

従って、現在到達技術回路において必要である負の直流電圧は本発明による集積 回路においては発生される必要はない。

一つの回路１？ｅ　Ｃｏのみならず２個の共通線１００と大地との間に配設され たそのような回路が基板上に設けられてもよい、このことは更に良い結果に寄与 するであろう。

表■がその安定化回路を実現するために好適な値を述べている。

誘導コイルが統合されたインダクタンスを実現するためにこの回路に用いられる 。この表内にインダクタンスがμ■でその誘導コイルの幅と長さとにより特徴付 けられている。

表！ 表■ 表■ 表■ 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．集積回路の相互接続された複数の機能的ブロック、特に少なくとも高周波及 び超高周波において且つ異なる同波数において動作する増幅器ブロックを含んで いる半導体装置であって、各ブロックは少なくとも直流分配線と、それの分配線 の直流電圧によって各ブロックを分極するための手段、及び超高周波領域におい て動作する電力整合回路をも具えた半導体装置において、 該装置が同一基板上にすべての高周波及び超高周波機能的ブロックを集積するた め、及びすべてのブロックに共通である同一直流電圧分配線によって同一電圧値 においてすべての機能的ブロックの直流供給を実現するための手段を具え、前記 手段は各個別の機能的増幅器ブロックに対する、及び前記単一直流電圧によって 各ブロックを分極するための手段を構成するための自動分極回路と同時に、共通 直流電圧分配線に対する周波数安定化回路を含んでいることを特徴とする半導体 装置。
2. ２．共通直流分配線に対する周波数安定化回路が少なくとも前記線のためのフィ ルタ（Ｒｏ−Ｃｏ）を具えること、及びトランジスタ段により形成された各機能 的ブロックにおいて１個又は複数個の増幅器ブロックに対する周波数安定化回路 が、少なくともそれのトランジスタ段の一つに少なくともフィルタ（Ｒ′ｏ−Ｃ ′ｏ，Ｒ′′ｏ−Ｃ′′ｏ）を具えていることを特徴とする特許請求の範囲第１ 項記載の半導体装置。
3. ３．超高周波において動作する増幅器ブロック内で自動分極回路が、ドレイン電 圧を決定するための共通線と各段のトランジスタのドレインとの間の抵抗と、ソ ース電圧を決定するための大地とソースとの間の抵抗、及び零ゲート電圧を決定 するための大地とゲートとの間の接続を具えていること、及び前記ソースがソー スと大地との間に配設されたキャパシタンスによって減結合されていることを特 徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導体装置。
4. ４．高周波において動作する増幅器ブロック内で自動分極回路が、トランジスタ 段において、前記トランジスタのドレインと共通線との間に配設された電界効果 トランジスタにより実現される活性電荷と、零ゲートーソース電圧（ＶＧＳ＝０ ）における前記トランジスタの分極とを具えること、及び前記増幅器ブロックは それの周波数を調節するために少なくともフィルタをも具えていることを特徴と する特許請求の範囲第３項記載の半導体装置。
5. ５．機能的ブロックを構成している回路が、超高周波領域において動作する無線 周波数増幅器、帯域通過あるいは高域通過フィルタ、 周波数を変換するための活性ミクサ、 局部発振器、 低域通過フィルタ、及び 高周波領域において動作する中間周波数増幅器、を具えていることを特徴とする 特許請求の範囲第４項記載の半導体装置。
6. ６．無線周波増数幅器回路を構成している機能的ブロックにおいて、周波数安定 化回路が各増幅器段のトランジスタのドレインへ接続された高域通過フィルタ（ Ｒ′ｏ−Ｃ′ｏ）であることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の半導体装 置。
7. ７．帯域通過フィルタを構成している機能的ブロックが、インダクタンスとキャ パシタンスとを有する第１直列共振回路、及びインダクタンスとキャパシタンス とを有する第２並列共振回路を具えており、これら二つの回路は最後の無線周波 数増幅器トランジスタ段のドレインの出力端子と大地との間に接続されており、 前記第１及び第２回路は少しだけ異なり且つ変換器の画像周波数に近い周波数で 共振することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の半導体装置。
8. ８．無線周波増幅器段を電力整合するための手段が各段のトランジスタのドレイ ンと大地との間に接続されたインダクタンス、及び各段の間に配設されたインダ クタンスを含んでいる特許請求の範囲第６項又は第７項記載の半導体装置。
9. ９．中間周波数増幅器回路を構成している機能的ブロックにおいて増幅器回路の 出力端子が高値トランジスタと、電流源として配設され、且つ零ゲートーソース 電圧（ＶＧＳ＝０）において分極されるそれのゲートを有する低値トランジスタ とを有する第１緩衝器段へ接続されていること、及び前記ブロックの周波数安定 化回路が前記高値トランジスタのドレインと共通供給線との間に配設された抵抗 （Ｒ′′ｏ）を有する低域通過フィルタ（Ｒ′′ｏ−Ｃ′′ｏ）、及び前記トラ ンジスタのドレインと大地との間のキャパシタンス（Ｃ′′ｏ）であることを特 徴とする特許請求の範囲第５項〜第８項のいずれか１項記載の半導体装置。
10. １０．前記中間周波数増幅器回路を構成している機能的ブロックにおいて、補足 的緩衝器段が該増幅器の出力端子と、共通線へ共通ドレイン形状で接続された高 値トランジスタと零ゲートーソース電圧（ＶＧＳ＝０）において分極されるそれ のゲートを有する電流源として配設された底値トランジスタとを含んでいる前記 第１緩衝器段との間に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第９項記 載の半導体装置。
11. １１．前記ミクサブロックにおいて、自動分極回路がトランジスタ段のドレイン 電圧を決定するために源結合されていない抵抗と、ソース電圧を決定するための 抵抗であってその抵抗は直列に抵抗とキャパシタンスとを具えている分枝によっ て源結合されている抵抗とを含むこと、及び前記局部発振器ブロックにおいて、 自動分極回路がトランジスタ段のドレイン電圧を決定するために減結合されてい ない抵抗と、ソース電圧を決定するための抵抗であってその抵抗は前記抵抗と大 地との間の直列配置によって減結合されている抵抗と、局部発振器周波数におい て共振し且つ並列にキャパシタンスとインダクタンスとを具えている回路とを具 えていること、及び低域通過フィルタブロックがミクサの出力端子と大地との間 に直列に配設されたインダクタンスとキャパシタンスとにより構成された回路を 具えていることを特徴とする特許請求の範囲第５項〜第１０項のいずれか１項記 載の半導体装置。