JP2972376B2 - Microwave monolithic multi-stage power amplifier IC - Google Patents
Microwave monolithic multi-stage power amplifier ICInfo
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波モノリシック
多段電力増幅ICに関し、特に化合物半導体を用いた1
0ギガヘルツ以上のマイクロ波モノリシック多段電力増
幅ICに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave monolithic multi-stage power amplifying IC, and more particularly to an integrated circuit using a compound semiconductor.
The present invention relates to a microwave monolithic multi-stage power amplifier IC of 0 GHz or more.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来技術によるマイクロ波モノリシック
多段電力増幅ICについて、チップパターンの平面図を
示す図3を参照して説明する。2. Description of the Related Art A conventional microwave monolithic multi-stage power amplifier IC will be described with reference to FIG. 3 showing a plan view of a chip pattern.
【0003】GaAs基板上にゲート幅の小さい初段の
FET1からゲート幅の大きい最終段のFET5までが
形成されている。ソース電極(図示せず)は両端のバイ
アホール22〜31によって接地されている。ゲート−
ドレイン電極の方向(FETの入力端子と出力端子の方
向)をRF入力パッド37からRF出力パッド38への
一定方向に配置している。RF入力パッド37からRF
出力パッド38まで各段のFET1〜5を順次接続して
いる。[0003] A first stage FET 1 having a small gate width to a last stage FET 5 having a large gate width are formed on a GaAs substrate. The source electrode (not shown) is grounded by via holes 22 to 31 at both ends. Gate-
The direction of the drain electrode (the direction of the input terminal and the output terminal of the FET) is arranged in a fixed direction from the RF input pad 37 to the RF output pad 38. RF input pad 37 to RF
The FETs 1 to 5 of each stage are sequentially connected to the output pad 38.
【0004】多段増幅器の場合は格段間のインピーダン
ス整合回路11〜16の占有面積を縮小しても、ICチ
ップがRF入出力方向に長くなるのを避けることができ
なかった。In the case of a multistage amplifier, even if the area occupied by the intermittent impedance matching circuits 11 to 16 is reduced, it is not possible to prevent the IC chip from becoming longer in the RF input / output direction.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波モノ
リシック多段電力増幅ICにおいてゲート幅が小さい初
段から中段にかけても、RF入力部から出力部の方向へ
一列に配置している。そのためICチップのRF入出力
方向の寸法が長くなって、チップの縦横比が大きく、チ
ップ割れによる歩留低下を生じている。The conventional microwave monolithic multistage power amplifier ICs are arranged in a line from the RF input section to the output section even from the first stage to the middle stage having a small gate width. As a result, the size of the IC chip in the RF input / output direction becomes longer, the aspect ratio of the chip becomes larger, and the yield is reduced due to chip cracking.
【0006】さらにチップ面積が大となってコスト高を
招いていた。[0006] Further, the chip area becomes large, resulting in high cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】 本発明のマイクロ波モ
ノリシック多段電力増幅ICは、入力端子および出力端
子間にゲートを入力としドレインを出力とするFETを
少なくとも3段多段カスケード接続したマイクロ波モノ
リシック多段電力増幅ICにおいて、前記FETのうち
第1のFETのゲート−ドレイン電極の方向と第2のF
ETのゲート−ドレイン電極の方向とが逆になるように
構成するとともに、前記第1及び第2のFETを前記入
力端子から前記出力端子の方向に対し垂直な方向に直線
状に配置し、前記FETのうち第3のFETを前記第1
及び第2のFETに対し前記入力端子から前記出力端子
の方向に水平な方向に配置したことを特徴としている。Means for Solving the Problems A microwave monolithic multi-stage power amplifier IC according to the present invention comprises an input terminal and an output terminal.
In the microwave monolithic multistage power amplifier IC with at least three stages multi-stage cascaded FET to the output drain inputs the gate between the child, the gate of the first FET of the FET - direction of the drain electrode and the second F
The direction of the gate-drain electrode of the ET is configured to be opposite, and the first and second FETs are connected to the input port.
A straight line in the direction perpendicular to the direction of the output terminal from the force terminal
And a third FET among the FETs is connected to the first FET.
And a second FET from the input terminal to the output terminal
Are arranged in a direction horizontal to the direction of .
【0008】[0008]
【実施例】本発明の第1の実施例としてモノリシック5
段電力増幅ICについて、チップパターンの平面図を示
す図1(a)を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a first embodiment of the present invention, a monolithic 5
The step power amplifier IC will be described with reference to FIG. 1A showing a plan view of a chip pattern.
【0009】FET2のゲート−ドレイン電極の方向
(FETの入力端子と出力端子の方向)は他のFET
1,3,4,5とは逆方向、すなわちRF入力37側が
ゲート電極、RF出力37側がドレイン電極となるよう
に配置されている。The direction of the gate-drain electrode of the FET 2 (the direction of the input terminal and the output terminal of the FET) is different from that of the other FETs.
They are arranged in the opposite direction to 1, 3, 4, and 5, that is, the RF input 37 side is a gate electrode and the RF output 37 side is a drain electrode.
【0010】またFET2のソース電極は、FET1の
ソース電極接地用バイアホール23とFET3のソース
電極接地用のバイアホール24に接続されて、共通接地
されている。The source electrode of the FET 2 is connected to the via hole 23 for grounding the source electrode of the FET 1 and the via hole 24 for grounding the source electrode of the FET 3 and is grounded in common.
【0011】信号はRF入力パッド37からインピーダ
ンス整合回路11〜16を介してFET1〜5を通って
RF出力パッド38に到達する。The signal reaches the RF output pad 38 from the RF input pad 37 via the FETs 1 to 5 via the impedance matching circuits 11 to 16.
【0012】FET1からFET3までの初段から中段
の電力増幅部の隙間を減らすように配置して、チップ面
積を縮小することができた。その結果ICチップのRF
入出力方向の長さを従来の図3に比べて約70%に短縮
することができた。The chip area can be reduced by arranging the first to middle power amplifying sections from FET1 to FET3 so as to reduce the gap. As a result, IC chip RF
The length in the input / output direction can be reduced to about 70% as compared with the conventional FIG.
【0013】つぎに本発明の第2の実施例としてモノリ
シック10段電力増幅ICについて、チップパターンの
平面図を示す図1(b)を参照して説明する。Next, as a second embodiment of the present invention, a monolithic 10-stage power amplifier IC will be described with reference to FIG. 1B showing a plan view of a chip pattern.
【0014】第1段から第7段のFET段1〜7のう
ち、FET2,4,6のゲートドレイン電極の方向を他
のFET1,3,5,7とは逆方向に配置した。バイア
ホール23をFET1とFET2の共通接地、バイアホ
ール24をFET2とFET3の共通接地、バイアホー
ル25をFET3とFET4の共通接地、バイアホール
29をFET5とFET6の共通接地としている。こう
してFET1からFET7の部分をコンパクト化して、
従来の図3と同一チップサイズに10段電力増幅回路を
形成することができる。In the first to seventh FET stages 1 to 7, the gate drain electrodes of the FETs 2, 4, and 6 are arranged in the direction opposite to that of the other FETs 1, 3, 5, and 7. The via hole 23 is a common ground for the FET1 and the FET2, the via hole 24 is a common ground for the FET2 and the FET3, the via hole 25 is a common ground for the FET3 and the FET4, and the via hole 29 is a common ground for the FET5 and the FET6. Thus, the parts of FET1 to FET7 are made compact,
A 10-stage power amplifier circuit can be formed in the same chip size as that of FIG.
【0015】例えば従来の図3において利得が1段当り
5dBとすると5段で25dBであるのに対して、本実
施例の図1(b)では10段なので50dBの利得を得
ることができる。For example, if the gain is 5 dB per stage in FIG. 3 of the related art, it is 25 dB in 5 stages, whereas in FIG. 1B of this embodiment, there are 10 stages, so that a gain of 50 dB can be obtained.
【0016】[0016]
【発明の効果】ゲート幅の小さい初段から中段のFET
部において、数個のFETのゲート電極をRF出力側
に、ドレイン電極をRF入力側に配置し、バイアホール
を隣接FETと共通接地する。RF入力部から出力部に
FETを順次並べていく方式に比べてRF入出力方向の
チップの長さを非常に短かくするとともに、チップ面積
を縮小することができる。The first to middle FETs having a small gate width
In this section, the gate electrodes of several FETs are arranged on the RF output side, the drain electrodes are arranged on the RF input side, and the via holes are commonly grounded with the adjacent FETs. Compared to a system in which FETs are sequentially arranged from the RF input unit to the output unit, the chip length in the RF input / output direction can be made very short and the chip area can be reduced.
【0017】チップの縦横比を改善することにより、R
F入出力方向に長くなって発生していたチップ割れを解
消することができる。チップサイズを縮小して、低価格
化が計れる。さらにFETを多段化することが容易にな
る。By improving the aspect ratio of the chip, R
It is possible to eliminate a chip crack that has been generated in the F input / output direction. The chip size can be reduced and the price can be reduced. Further, it is easy to increase the number of FETs.
【0018】FETのゲート−ドレイン電極を逆方向に
配置しても、FETとFETとの間に配置するインピー
ダンス整合回路の形成が難しくなることはない。[0018] Even if the gate-drain electrodes of the FET are arranged in the opposite direction, it is not difficult to form an impedance matching circuit arranged between the FETs.
【0019】段間のフィードバックによる異常発振など
については、近接する信号配線の間隔を使用周波数の波
長の20分の1以上離すか、または図2に示すような接
地線路39を設けることにより防止することができる。
FET3の出力からFET2の入力へのフィードバック
を接地線路39によって遮断している。Abnormal oscillation due to feedback between stages is prevented by separating adjacent signal wirings by at least 1/20 of the wavelength of the operating frequency or by providing a ground line 39 as shown in FIG. be able to.
Feedback from the output of the FET 3 to the input of the FET 2 is blocked by the ground line 39.
【図1】本発明の一実施例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing one embodiment of the present invention.
【図3】従来技術によるマイクロ波モノリシック多段電
力増幅ICのチップパターンを示す平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing a chip pattern of a conventional microwave monolithic multi-stage power amplifier IC.
1〜10 FET 11〜21 インピーダンス整合回路 22〜36 バイアホール 37 RF入力パッド 38 RF出力パッド 39 接地線路 1-10 FET 11-21 Impedance matching circuit 22-36 Via hole 37 RF input pad 38 RF output pad 39 Ground line
Claims (2)
力としドレインを出力とするFETを少なくとも3段多
段カスケード接続したマイクロ波モノリシック多段電力
増幅ICにおいて、前記FETのうち第1のFETのゲ
ート−ドレイン電極の方向と第2のFETのゲート−ド
レイン電極の方向とが逆になるように構成するととも
に、前記第1及び第2のFETを前記入力端子から前記
出力端子の方向に対し垂直な方向に直線状に配置し、前
記FETのうち第3のFETを前記第1及び第2のFE
Tに対し前記入力端子から前記出力端子の方向に水平な
方向に配置したことを特徴とするマイクロ波モノリシッ
ク多段電力増幅IC。1. A least three stages FET to output an input gate between the input terminal and the output terminal drain multi
In the microwave monolithic multi-stage power amplifier IC connected in stages, the direction of the gate-drain electrode of the first FET and the direction of the gate-drain electrode of the second FET are opposite to each other. , The first and second FETs are connected from the input terminal to the
Arrange linearly in the direction perpendicular to the direction of the output terminal, and
The third of the FETs is replaced with the first and second FEs.
With respect to T, in the direction from the input terminal to the output terminal.
A microwave monolithic multi-stage power amplifier IC characterized by being arranged in a direction .
極をバイアホールを通して共通接地したことを特徴とす
る請求項1記載のマイクロ波モノリシック多段電力増幅
IC。 2. The source voltage of said first and second FETs.
The poles are commonly grounded through via holes.
Microwave Monolithic multistage power amplifier IC of claim 1, wherein that.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3096482A JP2972376B2 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Microwave monolithic multi-stage power amplifier IC |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3096482A JP2972376B2 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Microwave monolithic multi-stage power amplifier IC |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04326566A JPH04326566A (en) | 1992-11-16 |
| JP2972376B2 true JP2972376B2 (en) | 1999-11-08 |
Family
ID=14166281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3096482A Expired - Fee Related JP2972376B2 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Microwave monolithic multi-stage power amplifier IC |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972376B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS637648A (en) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Fujitsu Ltd | Microwave monolithic integrated circuit |
| JPS6376605A (en) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor distribution type amplifier |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3096482A patent/JP2972376B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04326566A (en) | 1992-11-16 |
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