JPH10256490A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH10256490A
JPH10256490A JP6103997A JP6103997A JPH10256490A JP H10256490 A JPH10256490 A JP H10256490A JP 6103997 A JP6103997 A JP 6103997A JP 6103997 A JP6103997 A JP 6103997A JP H10256490 A JPH10256490 A JP H10256490A
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JP
Japan
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source
ground plane
integrated circuit
coplanar ground
semiconductor integrated
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Application number
JP6103997A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kameyama
敦 亀山
Yoshiko Ikeda
佳子 池田
Katsue Kawahisa
克江 川久
Masami Nagaoka
正見 長岡
Toshiki Seshimo
敏樹 瀬下
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit having a highly functional high-gain high-frequency power amplifying function by realizing highly stable operations. SOLUTION: In a semiconductor integrated circuit which is provided with a plurality of FETs 211-215 as active elements, a plurality of inductors 231-235 as passive elements, a plurality of capacitors, and coplanar wiring which are arranged on a semiconductor substrate, is composed of a plurality of FETs for amplification, and has a high-frequency amplifying function, at least a first coplanar ground surface 112 connected through the source of the last-stage FET for amplification and a second coplanar ground surface 111 connected through the source of the FET for amplification in an input stage are separated from the inside of a chip.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ上に設けら
れた複数のFETからなる高周波増幅器において、高い
安定性を有する増幅機能を備えた半導体集積回路に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit having a high-stability amplifying function in a high-frequency amplifier comprising a plurality of FETs provided on a chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のマイクロ波を用いた無線通信技術
の発展はめざましい。その中でも特に移動体通信の市場
は大きく拡大している。GaAs基板上に形成したショ
ットキーゲート型電界効果トランジスタ(MEtal Semico
nductor Field Effect Transistor =MESFET)
は、L帯と呼ばれる周波数帯域で移動体通信端末の高周
波電力増幅器に広く用いられてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, wireless communication technology using microwaves has been remarkably developed. In particular, the mobile communication market is expanding significantly. Schottky gate type field effect transistor formed on GaAs substrate (MEtal Semico
nductor Field Effect Transistor = MESFET)
Has been widely used in high frequency power amplifiers of mobile communication terminals in a frequency band called L band.

【0003】この高周波電力増幅器は、複数のトランジ
スタと複数の受動素子からなるが、これらが同一半導体
チップ上に形成される場合にはマイクロ波用モノリシッ
ク集積回路(Monolithic Microwave Integrated Circui
t =MMIC)と呼ばれ、端末の小型化が可能なことか
ら特に需要が大きい。MMICタイプの高周波電力増幅
器では、端末の小型化のため3V程度の低電源電圧動
作、システムの簡略化を可能とするためのゲートバイア
スを必要としない単電源動作および高効率化を達成する
必要がある。また、近年では、これらの項目に加え高集
積化を前提とし、出力電力可変用増幅器と電力増幅器の
2チップから構成していた増幅器を1チップ上に集積化
した高利得・高機能電力増幅器が求められてきている。
This high-frequency power amplifier comprises a plurality of transistors and a plurality of passive elements. When these are formed on the same semiconductor chip, a monolithic integrated circuit for microwaves (Monolithic Microwave Integrated Circuit) is used.
t = MMIC), and the demand is particularly large because the terminal can be miniaturized. In the MMIC-type high-frequency power amplifier, it is necessary to achieve a low power supply voltage operation of about 3 V for miniaturization of a terminal, a single power supply operation that does not require a gate bias for enabling simplification of the system, and high efficiency. is there. In recent years, in addition to these items, on the premise of high integration, a high-gain, high-performance power amplifier in which an amplifier composed of two chips of an output power variable amplifier and a power amplifier is integrated on one chip has been developed. Is being sought.

【0004】図9に電力利得40dBを有する高利得・
高機能電力増幅器を示す。図10は、この高利得・高機
能電力増幅器の等価回路図である。コプレナー配線を用
いた20dBクラスの利得を有する可変利得及び出力電
力可変用2段増幅器とコプレナー配線を用いた20dB
クラスの利得を有する2段電力増幅器を縦続接続したも
のである。図9及び図10において、1011−101
5はMESFET、1021−1025はMIM容量、
1031−1035はインダクタ、1041−1045
は抵抗、1051−1053はコプレナーグランド面に
よる寄生インダクタンスである。図10において、ME
SFET1015は、出力電力可変の機能を持たす為に
設けたものである。
FIG. 9 shows a high gain circuit having a power gain of 40 dB.
1 shows a high-performance power amplifier. FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the high gain and high function power amplifier. Variable gain and output power variable two-stage amplifier having 20 dB class gain using coplanar wiring and 20 dB using coplanar wiring
A two-stage power amplifier having a class of gain is cascaded. 9 and FIG.
5 is a MESFET, 1021 to 1025 are MIM capacitors,
1031-1035 is an inductor; 1041-1045
Is a resistance, and 1051-1053 is a parasitic inductance due to the coplanar ground plane. In FIG. 10, ME
The SFET 1015 is provided to have a function of varying output power.

【0005】図11に図9に示した電力増幅器をパッケ
ージにマウントした場合と直接測定治具にマウントした
場合の安定化係数Kの周波数特性を示す。図11から、
周波数0.1〜5GHzの領域で安定化係数Kの値は、
直接測定治具にマウントした場合で1.2以上と絶対安
定であり、チップ自身は安定して動作することが分か
る。一方、MMICをパッケージにマウントした場合は
絶対安定である1以上の値を維持することが出来ず、回
路の安定性は著しく損なわれていることがわかる。
FIG. 11 shows the frequency characteristics of the stabilization coefficient K when the power amplifier shown in FIG. 9 is mounted on a package and when the power amplifier is directly mounted on a measuring jig. From FIG.
The value of the stabilization coefficient K in the frequency range of 0.1 to 5 GHz is
It is absolutely stable at 1.2 or more when mounted directly on the measurement jig, and it can be seen that the chip itself operates stably. On the other hand, when the MMIC is mounted on a package, it is not possible to maintain an absolutely stable value of 1 or more, indicating that the stability of the circuit is significantly impaired.

【0006】このような安定性の損失は、仮に、通常の
使用状況で電力増幅器の発振が避けられたとしても、ア
ンテナあるいは前段のデバイス等の故障により出力端あ
るいは入力端のインピーダンスが大きく変化したような
場合、自己励振を起こし、さらに信号強度か強くなるよ
うな場合にはデバイスの破壊につながる。
Such a loss of stability causes a large change in the impedance of the output terminal or the input terminal due to the failure of the antenna or the device at the preceding stage, even if the oscillation of the power amplifier is avoided in a normal use condition. In such a case, self-excitation occurs, and when the signal strength further increases, the device is destroyed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、高周波
電力増幅器の機能をMMIC上で実現し、そのMMIC
をパッケージにマウントすると、回路の安定性が著しく
損なわれ回路の自己励振さらにはデバイスの破壊につな
がる、という問題点があった。
As described above, the function of the high-frequency power amplifier is realized on the MMIC,
However, there is a problem in that mounting the device on a package significantly deteriorates the stability of the circuit and leads to the self-excitation of the circuit and the destruction of the device.

【0008】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、その目的とするところは安定性の高い動作
を実現することにより、高機能・高利得な高周波電力増
幅機能を有する半導体集積回路を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to realize a semiconductor having a high-performance and high-gain high-frequency power amplifying function by realizing a highly stable operation. It is to provide an integrated circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。本発明の骨子
は、少なくとも最終段の増幅用FETのソースを介して
接続されるコプレナーグランド面と入力段の増幅用FE
Tのソースを介して接続されるコプレナーグランド面と
がチップ上で分離されていることである。その代表的の
ものとして、最終段の増幅用FETのソースを介して接
続されるコプレナーグランド面と最終段の前段の増幅用
FETのソースあるいはソースから素子を介して接続さ
れるコプレナーグランド面がチップ上で分離される構成
がある。ここで、最終段の前段の増幅用FETのソース
あるいはソースから素子を介して接続されるコプレナー
グランド面とさらにその前段の増幅用FETのソースあ
るいはソースから素子を介して接続されるコプレナーグ
ランド面がチップ内で分離していることを特徴とする。
According to the present invention, the following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems. The gist of the present invention is that at least the coplanar ground plane connected via the source of the final-stage amplification FET and the input-stage amplification FE
The coplanar ground plane connected via the source of T is separated on the chip. A typical example is a coplanar ground plane connected via the source of the final-stage amplifying FET and a coplanar ground plane connected from the source or source of the preceding-stage amplifying FET via the element. Are separated on the chip. Here, a coplanar ground plane connected from the source or source of the amplification FET at the preceding stage of the final stage via the element and a coplanar ground connected from the source or source of the amplification FET at the preceding stage via the element. The surfaces are separated in the chip.

【0010】また、最終段の増幅用FETのソースを介
して接続されるコプレナーグランド面及び前記最終段の
前段の増幅用FETのソースあるいはソースから素子を
介して接続されるコプレナーグランド面がチップ内で接
続され、さらに前記最終段の前段の更に前段の増幅用F
ETのソースあるいはソースから素子を介して接続され
るコプレナーグランド面か前記コプレナーグランド面と
分離している構成もある。
A coplanar ground plane connected via the source of the last-stage amplifying FET and a coplanar ground plane connected via the element from the source or source of the preceding-stage amplifying FET on the last stage. Connected in a chip, and further amplifying F at a stage before the last stage.
There is also a configuration in which a source of the ET or a coplanar ground plane connected from the source via an element or separated from the coplanar ground plane.

【0011】上記の構成において、分離されたコプレナ
ーグランド面は、抵抗を介して接続されている事を特徴
とする。上記のような構成により、チップ上の最終段F
ETのソースを介したコプレナーグランド面が他のコプ
レナーグランド面から分離されるため、最終段からコプ
レナーグランド面を介して形成される帰還ループが無く
なるため、高利得電力増幅の機能を有し且つ回路の安定
性の高い半導体集積回路が得られる。
In the above configuration, the separated coplanar ground plane is connected via a resistor. With the above configuration, the final stage F on the chip
Since the coplanar ground plane via the source of the ET is separated from other coplanar ground planes, there is no feedback loop formed from the last stage via the coplanar ground plane. In addition, a semiconductor integrated circuit having high circuit stability can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る
電力増幅機能を有する半導体集積回路を示す図であっ
て、増幅機能を有するFET4つをインダクタンス・容
量・抵抗・コプレナー配線等の受動素子からなる段間整
合回路を介して縦続接続することにより構成されてい
る。図2は、本発明の図1の半導体集積回路の等価回路
図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor integrated circuit having a power amplifying function according to a first embodiment of the present invention, in which four FETs having an amplifying function are composed of passive elements such as inductance, capacitance, resistance, and coplanar wiring. It is configured by cascade connection via an interstage matching circuit. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor integrated circuit of FIG. 1 of the present invention.

【0013】図1及び図2において、111−112は
コプレナーグランド面、211−215はMESFE
T、221−225はMIM容量(Metal-Insulator-Me
tal )、231−235はインダクタ、241−245
は抵抗、251−252はグランド面による寄生インダ
クタンスを示す。図2において、MESFET215
は、出力電力を可変にするために設けたものである。ま
た、増幅用トランジスタは何れもソース接地形式を用い
ている。
In FIGS. 1 and 2, reference numerals 111-112 denote a coplanar ground plane, and 211-215 a MESFE.
T, 221-225 are MIM capacitors (Metal-Insulator-Me
tal), 231-235 are inductors, 241-245
Indicates a resistance, and 251-252 indicates a parasitic inductance due to the ground plane. In FIG. 2, the MESFET 215
Is provided to make the output power variable. In addition, each of the amplifying transistors uses a common source type.

【0014】図1に示した本発明に係る第1の実施形態
の半導体集積回路では、最終段の増幅用FETのソース
を介して接続されるコプレナーグランド面と、最終段の
前段の増幅用FETのソースあるいはソースから素子を
介して接続されるコプレナーグランド面が分離されてい
ることを特徴とする。
In the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the coplanar ground plane connected through the source of the final-stage amplifying FET and the amplifying circuit in the preceding stage of the final-stage are used. The coplanar ground plane connected to the source of the FET or the source via the element is separated.

【0015】図3は、図1の半導体集積回路をパッケー
ジにマウントした場合の概略図を示す。図3において、
311及び312はコプレナーグランド面を示し、31
3はマイクロストリップを示す。また、図4は、図3の
ICの入出力端での、電源電圧3V,消費電流200m
Aの動作条件における、安定化係数Kの周波数特性のシ
ミュレーション結果である。
FIG. 3 is a schematic diagram when the semiconductor integrated circuit of FIG. 1 is mounted on a package. In FIG.
Reference numerals 311 and 312 denote coplanar ground planes, respectively.
3 shows a microstrip. FIG. 4 shows a power supply voltage of 3 V and a current consumption of 200 m at the input and output terminals of the IC of FIG.
9 is a simulation result of the frequency characteristic of the stabilization coefficient K under the operation condition of A.

【0016】図4からわかるように、電源電圧3V,消
費電流200mAの動作条件において、周波数0.1〜
5GHzの領域で、本発明装置の安定化係数Kの値は1
以上を維持しており、回路の安定性が十分に確保されて
いることを示している。
As can be seen from FIG. 4, under operating conditions of a power supply voltage of 3 V and a current consumption of 200 mA, a frequency of 0.1 to
In the region of 5 GHz, the value of the stabilization coefficient K of the device of the present invention is 1
The above is maintained, indicating that the stability of the circuit is sufficiently ensured.

【0017】図5は、本発明に係る第2の実施形態の半
導体集積回路の概略構成を示す図である。図5におい
て、511及び512はコプレナーグランド面を示す。
他の構成は、図1と同じであるので、同じ符号を付し、
説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 511 and 512 indicate coplanar ground planes.
Other configurations are the same as those in FIG.
Description is omitted.

【0018】第2の実施形態が第1の実施形態と異なる
のは、コプレナーグランド面が、最終段と、最終段の前
段とで分離されているのではなく、最終段の前段の更に
前段で分離されている。すなわち、最終段の増幅用FE
Tのソースを介して接続されるコプレナーグランド面及
び前記最終段の前段の増幅用FETのソースあるいはソ
ースから素子を介して接続されるコプレナーグランド面
がチップ内で接続されいて、このコプレナーグランド面
と前記最終段の前段の更に前段の増幅用FETのソース
あるいはソースから素子を介して接続されるコプレナー
グランド面とが分離されている。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the coplanar ground plane is not separated into the last stage and the stage before the last stage. Separated by That is, the final stage FE for amplification
A coplanar ground plane connected via the source of T and a coplanar ground plane connected from the source or source of the amplifying FET of the preceding stage of the final stage via an element are connected in the chip. A ground plane and a coplanar ground plane connected to the source of the amplifying FET in the preceding stage of the final stage and the source via the element from the source are separated.

【0019】この半導体集積回路を図3に示したパッケ
ージにマウントして安定化係数Kの周波数特性のシミュ
レーションを行ったところ、電源電圧3V、消費電流2
00mAの動作条件において、周波数0.1〜5GHz
の領域で安定化係数Kの値は1以上を維持している。
This semiconductor integrated circuit was mounted on the package shown in FIG. 3 and a simulation of the frequency characteristic of the stabilization coefficient K was performed.
Under the operating condition of 00 mA, the frequency is 0.1 to 5 GHz.
, The value of the stabilization coefficient K is maintained at 1 or more.

【0020】図6は、本発明に係る第3の実施形態の半
導体集積回路の概略構成を示す図である。図6におい
て、611−613はコプレナーグランド面を示す。他
の構成は、図1と同じであるので、同じ符号を付し、説
明は省略する。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 6, 611-613 indicates a coplanar ground plane. Other configurations are the same as those in FIG. 1, and therefore, are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0021】本第3の実施形態では、第1の実施形態に
加え、最終段の前段の増幅用FETのソースあるいはソ
ースから素子を介して接続されるコプレナーグランド面
とさらにその前段の増幅用FETのソースあるいはソー
スから素子を介して接続されるコプレナーグランド面が
チップ内で分離している。
In the third embodiment, in addition to the first embodiment, a coplanar ground plane connected to the source or source of the amplifying FET in the preceding stage of the final stage via an element and a further amplifying FET in the preceding stage. The source of the FET or a coplanar ground plane connected from the source via the element is separated in the chip.

【0022】すなわち、第3の実施形態に係る半導体装
置では、最終段の増幅用FETのソースを介して接続さ
れるコプレナーグランド面と最終段の前段の増幅用FE
Tのソースあるいはソースから素子を介して接続される
コプレナーグランド面がチップ上で分離されており、更
に、最終段の前段の増幅用FETのソースあるいはソー
スから素子を介して接続されるコプレナーグランド面と
さらにその前段の増幅用FETのソースあるいはソース
から素子を介して接続されるコプレナーグランド面がチ
ップ内で分離されている。
That is, in the semiconductor device according to the third embodiment, the coplanar ground plane connected via the source of the final-stage amplification FET and the amplification FE in the preceding stage of the final stage.
The source of T or a coplanar ground plane connected from the source via the element is separated on the chip, and a coplanar connected from the source or source of the amplifying FET of the preceding stage of the final stage via the element. A ground plane and a coplanar ground plane connected to the source of the amplifying FET at the preceding stage via a device from the source are separated in the chip.

【0023】この半導体集積回路を図3に示したパッケ
ージにマウントし、安定化係数Kの周波数特性のシミュ
レーションを行ったところ、電源電圧3V、消費電流2
00mAの動作条件において、周波数0.1〜5GHZ
の領域て安定化係数Kの値は1以上を維持している。ま
た、本実施形態における安定化係数Kは、第1の実施形
態と比較してさらに安定化されている。
This semiconductor integrated circuit was mounted on the package shown in FIG. 3, and the frequency characteristic of the stabilization coefficient K was simulated.
Under the operating condition of 00 mA, the frequency is 0.1 to 5 GHz.
, The value of the stabilization coefficient K is maintained at 1 or more. Further, the stabilization coefficient K in the present embodiment is further stabilized as compared with the first embodiment.

【0024】図7は、本発明に係る第4の実施形態の半
導体集積回路の概略構成を示す図である。図7におい
て、711、712はコプレナーグランド面を示す。他
の構成において、図1と同じ部分については、同じ符号
を付し、説明は省略する。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numerals 711 and 712 denote coplanar ground planes. In other configurations, the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0025】本実施形態は、第1の実施形態において、
分離されたコプレナーグランド面711、712を抵抗
713で接続した点が異なる。すなわち、最終段の増幅
用FETのソースを介して接続されるコプレナーグラン
ド面712と最終段の前段の増幅用FETのソースある
いはソースから素子を介して接続されるコプレナーグラ
ンド面711がチップ上で分離され、さらに分離された
コプレナーグランド面711、712は抵抗713を介
して接続されている。
This embodiment is different from the first embodiment in that
The difference is that the separated coplanar ground planes 711 and 712 are connected by a resistor 713. That is, the coplanar ground plane 712 connected via the source of the final-stage amplification FET and the coplanar ground plane 711 connected from the source or source of the previous-stage amplification FET via the element are connected to the chip. And the separated coplanar ground planes 711 and 712 are connected via a resistor 713.

【0026】本実施形態に係る半導体集積回路を図3に
示したパッケージにマウントし、安定化係数Kの周波数
特性のシミュレーションを行ったところ、電源電圧3
V,消費電流200mAの動作条件において、周波数
0.1〜5GHzの領域で安定化係数Kの値は1以上を
維持している。
The semiconductor integrated circuit according to the present embodiment was mounted on the package shown in FIG. 3, and the frequency characteristics of the stabilization coefficient K were simulated.
Under the operating conditions of V and a current consumption of 200 mA, the value of the stabilization coefficient K is maintained at 1 or more in a frequency range of 0.1 to 5 GHz.

【0027】図8は、本発明に係る第5の実施形態の半
導体集積回路の概略構成を示す図である。図8におい
て、811、812はコプレナーグランド面を示す。他
の構成において、図5と同じ部分については、同じ符号
を付し、説明は省略する。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 8, reference numerals 811 and 812 denote coplanar ground planes. In other configurations, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0028】本実施形態は、第2の実施形態において、
分離されたコプレナーグランド面811、812を抵抗
813で接続した点が異なる。すなわち、最終段の増幅
用FETのソースを介して接続されるコプレナーグラン
ド面及び最終段の前段の増幅用FETのソースを介して
接続されるコプレナーグランド面812とその更に前段
の増幅用FETのソースあるいはソースから素子を介し
て接続されるコプレナーグランド面811がチップ上で
分離され、さらに分離されたコプレナーグランド面81
1、812は抵抗813を介して接続されている。
This embodiment is different from the second embodiment in that
The difference is that the separated coplanar ground planes 811 and 812 are connected by a resistor 813. That is, the coplanar ground plane connected via the source of the final-stage amplification FET, the coplanar ground plane 812 connected via the source of the previous-stage amplification FET, and the amplification FET further upstream thereof Coplanar ground surface 811 connected to the source or the source via an element is separated on the chip, and further separated coplanar ground surface 81
1, 812 are connected via a resistor 813.

【0029】すなわち、最終段の増幅用FETのソース
を介して接続されるコプレナーグランド面及び前記最終
段の前段の増幅用FETのソースあるいはソースから素
子を介して接続されるコプレナーグランド面がチップ内
で接続され、さらに前記最終段の前段の更に前段の増幅
用FETのソースあるいはソースから素子を介して接続
されるコプレナーグランド面が前記コプレナーグランド
面と分離し、さらに分離されたコプレナーグランド面
は、抵抗を介して接続されている。
That is, the coplanar ground plane connected via the source of the last-stage amplifying FET and the coplanar ground plane connected via the element from the source or the source of the preceding-stage amplifying FET on the last stage. A coplanar ground plane connected within the chip and further connected to the source or source of the amplifying FET of the preceding stage of the last stage via an element from the coplanar ground surface is further separated from the coplanar ground surface. The planar ground plane is connected via a resistor.

【0030】本実施形態に係る半導体集積回路を図3に
示したパッケージにマウントし、安定化係数Kの周波数
特性のシミュレーションを行ったところ、電源電圧3
V、消費電流200mAの動作条件において、周波数
0.1〜5GHzの領域で安定化係数Kの値は1以上を
維持している。
The semiconductor integrated circuit according to the present embodiment was mounted on the package shown in FIG. 3, and the frequency characteristic of the stabilization coefficient K was simulated.
Under the operating conditions of V and a current consumption of 200 mA, the value of the stabilization coefficient K is maintained at 1 or more in a frequency range of 0.1 to 5 GHz.

【0031】上記のように、チップ上の増幅用FETに
ソースに接続されるコプレナーグランド面をそれそれ分
離することが回路の安定化に著しく有効である。本発明
は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではな
い。
As described above, it is extremely effective to stabilize the circuit to separate the coplanar ground plane connected to the source to the amplifying FET on the chip. The present invention is not limited to the above embodiment of the present invention.

【0032】本発明に係る各実施形態では、各増幅段は
FETのソース接地により構成され、ソースとコプレナ
ーグランド面が同一ノードとして取り扱われるが、出力
電力を要求される最終段以外の増幅段の構成は必ずしも
ソース接地にする必要は無く、例えばFETのソースを
インダクタを介してコプレナーグランド面に接続する形
式、あるいは抵抗及び容量の並列接続を介してコプレナ
ーグランド面につながるような形式を用いた場合におい
ても、本発明に用いられたコプレナーグランド面の分離
方式は有効である。その他、本発明の要旨を変更しない
範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
In each of the embodiments according to the present invention, each amplification stage is constituted by the grounded source of the FET, and the source and the coplanar ground plane are treated as the same node. It is not always necessary to connect the source of the FET to the coplanar ground plane via an inductor, or to connect the FET source to the coplanar ground plane via a parallel connection of resistors and capacitors. Even when used, the method of separating the coplanar ground plane used in the present invention is effective. In addition, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。上記のように、チップ上の最終段FETのソースを
介したコプレナーグランド面が他のコプレナーグランド
面から分離され最終段からコプレナーグランド面を介し
て形成される帰還ループが無くなるため、あるいは、チ
ップ上の最終段FETのソースを介したコプレナーグラ
ンド面と前段のFETのソースを介したコプレナーグラ
ンド面は接続されているが、このコプレナーグランド面
と他のコプレナーグランド面から分離されるため、最終
段からコプレナーグランド面を介して初段に戻る帰還ル
ープが無くなるため、あるいは分離されたコプレナーグ
ランド面は抵抗で接続され、その結果形成される帰還ル
ープの利得が著しく小さくなるため高利得電力増幅の機
能を有し、且つ回路の安定性の高い半導体集積回路が得
られる。
According to the present invention, the following effects can be obtained. As described above, the coplanar ground plane via the source of the last-stage FET on the chip is separated from other coplanar ground planes, and there is no feedback loop formed from the last stage via the coplanar ground plane, or The coplanar ground plane via the source of the last-stage FET on the chip and the coplanar ground plane via the source of the previous-stage FET are connected, but are separated from this coplanar ground plane and other coplanar ground planes. Therefore, there is no feedback loop returning from the last stage to the first stage via the coplanar ground plane, or the separated coplanar ground plane is connected by a resistor, and as a result, the gain of the formed feedback loop is significantly reduced. Therefore, a semiconductor integrated circuit having a high gain power amplification function and high circuit stability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る第1の実施形態の半導体集積回
路の概略を示す図。
FIG. 1 is a view schematically showing a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明に係る第1の実施形態の半導体集積回
路の等価回路を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明に係る第1の実施形態の半導体集積回
路をパッケージにマウントした概略を示す図。
FIG. 3 is a view schematically showing the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention mounted on a package;

【図4】 本発明に係る第1の実施形態の半導体集積回
路をパッケージにマウントした場合の安定化係数の周波
数依存性を示す図。
FIG. 4 is a diagram illustrating frequency dependence of a stabilization coefficient when the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention is mounted on a package.

【図5】 本発明に係る第2の実施形態の半導体集積回
路の概略を示す図。
FIG. 5 is a view schematically showing a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明に係る第3の実施形態の半導体集積回
路の概略を示す図。
FIG. 6 is a view schematically showing a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明に係る第4の実施形態の半導体集積回
路の概略を示す図。
FIG. 7 is a view schematically showing a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明に係る第5の実施形態の半導体集積回
路の概略を示す図。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a semiconductor integrated circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 従来の高利得電力増幅機能を有する半導体集
積回路の概略を示す図。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a conventional semiconductor integrated circuit having a high-gain power amplification function.

【図10】 従来の高利得電力増幅機能を有する半導体
集積回路の等価回路を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional semiconductor integrated circuit having a high-gain power amplification function.

【図11】 従来の高利得電力増幅機能を有する半導体
集積回路をパッケージにマウントした場合の安定化係数
の周波数依存性を示す図。
FIG. 11 is a diagram illustrating frequency dependence of a stabilization coefficient when a conventional semiconductor integrated circuit having a high-gain power amplification function is mounted on a package.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

111−112、511−512、611−613、7
11−712、811−812、911…コプレナーグ
ランド面、 211−215、1011−1015…MESFET、 221−225、1021−1025…MIM容量、 231−235、1031−1035…インダクタ、 241−245、1041−1045…抵抗、 251−252、1051−1053…コプレナーグラ
ンド面による寄生インダクタンス、 713、813…抵抗。
111-112, 511-512, 611-613, 7
11-712, 811-812, 911: Coplanar ground plane, 211-215, 1011-1015 ... MESFET, 221-225, 1021-1025 ... MIM capacitance, 231-235, 1031-1035 ... Inductor, 241-245, 1041-1045 ... resistance, 251-252, 1051-1053 ... parasitic inductance by coplanar ground plane, 713, 813 ... resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 正見 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 瀬下 敏樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masami Nagaoka 1 Toshiba R & D Center, Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Pref. No. 1 town Toshiba R & D Center

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に能動素子であるFETと
受動素子である複数のインダクタと複数のキャパシタ及
びコプレナー配線を有し、複数の増幅用FETから構成
される高周波増幅の機能を有する半導体集積回路におい
て、 少なくとも最終段の増幅用FETのソースを介して接続
される第1のコプレナーグランド面及び入力段の増幅用
FETのソースを介して接続される第2のコプレナーグ
ランド面とがチップ内で分離されていることを特徴とす
る半導体集積回路。
1. A semiconductor integrated circuit having an FET as an active element, a plurality of inductors as a passive element, a plurality of capacitors, and a coplanar wiring on a semiconductor substrate and having a function of high frequency amplification constituted by a plurality of amplifying FETs. In the circuit, at least a first coplanar ground plane connected via the source of the final-stage amplifying FET and a second coplanar ground plane connected via the source of the input-stage amplifying FET are connected to the chip A semiconductor integrated circuit, wherein the semiconductor integrated circuit is separated in the semiconductor integrated circuit.
【請求項2】 前記第1のコプレナーグランド面と前
記第2のコプレナーグランド面とは、抵抗を介して接続
されている事を特徴とする請求項1記載の半導体集積回
路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said first coplanar ground plane and said second coplanar ground plane are connected via a resistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100980358B1 (en) * 2001-12-03 2010-09-06 오쯔까, 간지 Electronic device

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KR100980358B1 (en) * 2001-12-03 2010-09-06 오쯔까, 간지 Electronic device

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