JPH02288409A - 抵抗帰還型増幅器 - Google Patents
抵抗帰還型増幅器Info
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- JPH02288409A JPH02288409A JP1109722A JP10972289A JPH02288409A JP H02288409 A JPH02288409 A JP H02288409A JP 1109722 A JP1109722 A JP 1109722A JP 10972289 A JP10972289 A JP 10972289A JP H02288409 A JPH02288409 A JP H02288409A
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- feedback
- drain electrode
- transistor
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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。
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〕
この発明は、主としてマイクロ波帯で使われる集積回路
であるＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）の
改良に関するものである。更に。
であるＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）の
改良に関するものである。更に。
詳しく言えば、抵抗帰還型増幅器において、抵抗で構成
される帰還回路の改良に関するものである。
される帰還回路の改良に関するものである。
（従来の技術）
ＭＭＩＣはマイクロ波帯で使われるモノリシックＩＣの
総称てあって１通常、ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓＦＥＴ
（ＧａＡｓ電界効果トランジスタ）やＨＥＭＴ （旧
ｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＃Ｉｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａ
ｎ−ｓｉｓｔｏｒ）等の高周波トランジスタの能動素子
を抵抗やコンデンサ等の受動素子と共に集積化して作ら
れたものである。ＭＭＩＣには、低雑音増幅器、高出力
増幅器、スイッチ、移相器等様々な種類のものがあるか
、マイクロ波増幅器への応用か多い。
総称てあって１通常、ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓＦＥＴ
（ＧａＡｓ電界効果トランジスタ）やＨＥＭＴ （旧
ｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＃Ｉｏｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａ
ｎ−ｓｉｓｔｏｒ）等の高周波トランジスタの能動素子
を抵抗やコンデンサ等の受動素子と共に集積化して作ら
れたものである。ＭＭＩＣには、低雑音増幅器、高出力
増幅器、スイッチ、移相器等様々な種類のものがあるか
、マイクロ波増幅器への応用か多い。
第３図はＭＭＩＣの１例として、広帯域増幅器の等価回
路を図示したものである。図中、ＴはＧａＡｓＦＥＴま
たはＨＥＭＴ等のトランジスタ、Ｇ、Ｄ、Ｓはトランジ
スタＴのゲート電極。
路を図示したものである。図中、ＴはＧａＡｓＦＥＴま
たはＨＥＭＴ等のトランジスタ、Ｇ、Ｄ、Ｓはトランジ
スタＴのゲート電極。
ドレイン電極、ソース電極を示す。Ｃ１〜Ｃ４はコンデ
ンサ、 Ｌ＋〜Ｌ７はインダクタ、Ｒは抵抗を示す。
ンサ、 Ｌ＋〜Ｌ７はインダクタ、Ｒは抵抗を示す。
この回路の特徴は、第３図から分るように、トランジス
タＴのドレイン電極Ｄ（出力端子）とゲート電極Ｇ（入
力端子）とを接続するＣ３、Ｌｓ、 Ｒの直列回路によ
って、帰還がかけられていることでである。この帰還を
かけることにより広帯域な増幅特性を実現することが出
来る。第４図は第３図に示す各回路定数の最適化を図り
シミュレーションにより求めた利得の周波数特性である
。この図から分るように、約２ＧＩＩｚから１８Ｇｌｌ
ｚに至る広帯域で平坦な利得か得られる。
タＴのドレイン電極Ｄ（出力端子）とゲート電極Ｇ（入
力端子）とを接続するＣ３、Ｌｓ、 Ｒの直列回路によ
って、帰還がかけられていることでである。この帰還を
かけることにより広帯域な増幅特性を実現することが出
来る。第４図は第３図に示す各回路定数の最適化を図り
シミュレーションにより求めた利得の周波数特性である
。この図から分るように、約２ＧＩＩｚから１８Ｇｌｌ
ｚに至る広帯域で平坦な利得か得られる。
第５図は、第３図の等価回路のトランジスタ１部分と帰
還回路Ｃ３、Ｌ５、Ｒの部分をＭＭ Ｉ Ｃのパターン
図として示したちのである。この図ではトランジスタＴ
のゲート電極Ｇは２本に分岐した電極部分６８、Ｇ２を
有するものとして示されている。
還回路Ｃ３、Ｌ５、Ｒの部分をＭＭ Ｉ Ｃのパターン
図として示したちのである。この図ではトランジスタＴ
のゲート電極Ｇは２本に分岐した電極部分６８、Ｇ２を
有するものとして示されている。
それぞれのゲート電極部分Ｇ１、Ｇ２は例えば、ゲー）
ＪｊＯ，２５ＩＬｍ、単位ゲート幅５０ｐｍ（トランジ
スタとしての全ゲート幅ｌｏｏＪＬｍ ）である。この
場合、ドレイン電極りは１個でよいか、ソース電極は第
５図に示すように２個、すなわちｓｌ、 ｓ２が必要と
なる。それぞれのソース電極Ｓ８、Ｓ２は第３図に示す
ように、接地されていなければならない。
ＪｊＯ，２５ＩＬｍ、単位ゲート幅５０ｐｍ（トランジ
スタとしての全ゲート幅ｌｏｏＪＬｍ ）である。この
場合、ドレイン電極りは１個でよいか、ソース電極は第
５図に示すように２個、すなわちｓｌ、 ｓ２が必要と
なる。それぞれのソース電極Ｓ８、Ｓ２は第３図に示す
ように、接地されていなければならない。
ＭＭＩＣではＧｌｌｚ以上の極めて高い周波数での動作
が要求されるので、接地については出来るだけ接地イン
ダクタンスか小さくなるように工夫がなされている。Ｍ
ＭＩＣの接地電極は通常基板の裏面に形成されている。
が要求されるので、接地については出来るだけ接地イン
ダクタンスか小さくなるように工夫がなされている。Ｍ
ＭＩＣの接地電極は通常基板の裏面に形成されている。
第６図はソース電極の接地法の１例を示したものてあり
、第５図の線Ｂ−Ｂ′に沿った断面を示している。この
図て、（１）はＧａＡｓ基板、（２）はソース電極Ｓ、
の引出し部、（２０）は接地電極である。（３０）は基
板（１）に開けられた穴であり、バイアホールと呼ばれ
る。この図から分るようにソース電極Ｓ０、Ｓ２は引出
し部（２）の下に設けられたバイアホール（３０）を通
じて直接基板裏面の接地電極（２０）に接続され、結果
として最小のソースインダクタンスを実現てきる。
、第５図の線Ｂ−Ｂ′に沿った断面を示している。この
図て、（１）はＧａＡｓ基板、（２）はソース電極Ｓ、
の引出し部、（２０）は接地電極である。（３０）は基
板（１）に開けられた穴であり、バイアホールと呼ばれ
る。この図から分るようにソース電極Ｓ０、Ｓ２は引出
し部（２）の下に設けられたバイアホール（３０）を通
じて直接基板裏面の接地電極（２０）に接続され、結果
として最小のソースインダクタンスを実現てきる。
基板（１）の厚さはｌＯＯ〜２００ＪＬｍ程度か普通で
あり、バイアホール（３０）の直径は基板（１）の厚さ
以上の寸法が必要である。そのため、引出し部（２）の
パターンサイズとしては、 ２００７ｚｍ角乃至３０
０ｐｍ角程度か必要である。帰還回路部は第５図に示さ
れるように、コンデンサＣ３と抵抗凡の直列回路で構成
され、ソース電極（Ｓ２）及びその引出し部（２）を回
避するようにドレイン電極りからゲート電極Ｇに接続さ
れる。
あり、バイアホール（３０）の直径は基板（１）の厚さ
以上の寸法が必要である。そのため、引出し部（２）の
パターンサイズとしては、 ２００７ｚｍ角乃至３０
０ｐｍ角程度か必要である。帰還回路部は第５図に示さ
れるように、コンデンサＣ３と抵抗凡の直列回路で構成
され、ソース電極（Ｓ２）及びその引出し部（２）を回
避するようにドレイン電極りからゲート電極Ｇに接続さ
れる。
上述のようにして帰還回路部を設ける場合において問題
になることは、ソース電極を接地するためのバイアホー
ル部が比較的大きな面積を占めていることである。すな
わち、ソース電極及びその引出し部を回避する帰還回路
の迂回距離か長くなることである。第３図のインダクタ
Ｌ５は帰還回路の迂回に必要な線路の等何重なインダク
タンスを表わしているが、その迂回距離が長くなるとイ
ンダクタＬ５のインダクタンスが大きくなるので、ＭＭ
ＩＣの性能を高くすることができなくなる。つまり、シ
ミュレーションで良好な性能か得られてもパターン図上
て実現不可能な場合か生ずる。また、帰還回路の迂１回
距離が長くなるとその帰還回路が占有する面積が大きく
なるという問題点が生ずる。
になることは、ソース電極を接地するためのバイアホー
ル部が比較的大きな面積を占めていることである。すな
わち、ソース電極及びその引出し部を回避する帰還回路
の迂回距離か長くなることである。第３図のインダクタ
Ｌ５は帰還回路の迂回に必要な線路の等何重なインダク
タンスを表わしているが、その迂回距離が長くなるとイ
ンダクタＬ５のインダクタンスが大きくなるので、ＭＭ
ＩＣの性能を高くすることができなくなる。つまり、シ
ミュレーションで良好な性能か得られてもパターン図上
て実現不可能な場合か生ずる。また、帰還回路の迂１回
距離が長くなるとその帰還回路が占有する面積が大きく
なるという問題点が生ずる。
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
であって、帰還回路の迂回を不要とする抵抗帰還型増幅
器を提供することを目的とする。
であって、帰還回路の迂回を不要とする抵抗帰還型増幅
器を提供することを目的とする。
鼻
（Ｗ＃題を解決するための手段）
この発明に係る抵抗帰還型増幅器は、少なくとも２つに
分割されたゲート電極間に配置されたドレイン電極を分
割してその分割したドレイン電極間に帰還抵抗を配置す
るようにしだものである。
分割されたゲート電極間に配置されたドレイン電極を分
割してその分割したドレイン電極間に帰還抵抗を配置す
るようにしだものである。
（作 用）
この発明における抵抗帰還型増幅器は、分割されたゲー
ト電極間に配置されたドレイン電極を分割してその分割
したドレイン電極間に帰還抵抗を配置してその帰還抵抗
によりドレイン電極とゲート電極とを接続するので、ソ
ース電極を回避するための帰還回路の迂回を不要にする
。
ト電極間に配置されたドレイン電極を分割してその分割
したドレイン電極間に帰還抵抗を配置してその帰還抵抗
によりドレイン電極とゲート電極とを接続するので、ソ
ース電極を回避するための帰還回路の迂回を不要にする
。
（実 施 例）
第１図はこの発明の一実施例を示すものである。この図
において、（３）はドレイン電極り、、 Ｄ２の引出し
導体を示す。この図から分るように、第５図に示す従来
のトランジスタとの構造上の相違はドレイン電極なり、
とＤ２に２分割していることである。この分割したドレ
イン電極の間に帰還抵抗（４）が配置されている。この
例ては、抵抗（４）は半導体層で形成されている。また
、この抵抗（４）の両端にはオーム性電極（５） 、
（５）か形成され、一方の電極（５）はエアブリッジ（
７）を介してゲート電極引出し導体（８）に接続され、
また他方の電極（６）はエアブリッジ（９）を介して直
流阻止用ＭＩ Ｍ （Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
−Ｍｅｔａｌ ）コンデンサ（ｌＯ）に接続されている
。このＭＩＭコンデンサ（ｌＯ）はドレイン電極引出し
導体（３）上に形成されている。第２図は第１図の線Ａ
−Ａ ”に沿った断面を示すものである。この図から分
かるように、Ｍ！Ｍコンデンサ（！０）は金属膜（３）
−誘電体膜（１０１）−金属膜（１０２）の３層構造の
モ行平板型コンデンサであり、この実施例ては、ドレイ
ン電極引出し導体（３）かＭＩＭコンデンサ（１０）の
下地電極を兼ねている。ＭＩＭ：７ンデンサ（１０）の
上地電極、すなわち金属膜（１０２）はエアブリッジ（
９）に接続されている。
において、（３）はドレイン電極り、、 Ｄ２の引出し
導体を示す。この図から分るように、第５図に示す従来
のトランジスタとの構造上の相違はドレイン電極なり、
とＤ２に２分割していることである。この分割したドレ
イン電極の間に帰還抵抗（４）が配置されている。この
例ては、抵抗（４）は半導体層で形成されている。また
、この抵抗（４）の両端にはオーム性電極（５） 、
（５）か形成され、一方の電極（５）はエアブリッジ（
７）を介してゲート電極引出し導体（８）に接続され、
また他方の電極（６）はエアブリッジ（９）を介して直
流阻止用ＭＩ Ｍ （Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
−Ｍｅｔａｌ ）コンデンサ（ｌＯ）に接続されている
。このＭＩＭコンデンサ（ｌＯ）はドレイン電極引出し
導体（３）上に形成されている。第２図は第１図の線Ａ
−Ａ ”に沿った断面を示すものである。この図から分
かるように、Ｍ！Ｍコンデンサ（！０）は金属膜（３）
−誘電体膜（１０１）−金属膜（１０２）の３層構造の
モ行平板型コンデンサであり、この実施例ては、ドレイ
ン電極引出し導体（３）かＭＩＭコンデンサ（１０）の
下地電極を兼ねている。ＭＩＭ：７ンデンサ（１０）の
上地電極、すなわち金属膜（１０２）はエアブリッジ（
９）に接続されている。
上述の実施例では、帰還抵抗（４）として半導体層を用
いたが、金属抵抗であってもよい、また、帰還抵抗（４
）とゲート電極引出し導体（８）及びＭＩＭコンデンサ
（ｌＯ）との接続にはエアブリッジ（７） 、 （９）
を用いたが、通常の配線でもよい。また、ＭＩＭコンデ
ンサ（１０）はドレイン電極引出し導体（３）トに形成
されているか、基板（１）に形成してもよい。更に、Ｍ
ＩＭコンデンサ（ｌＯ）はゲート電極引出し導体（８）
上あるいはゲート電極側の基板（１）上に配置してもよ
いことは言うまでもない。更にまた、トランジスタは２
本に分岐したゲート電極部分Ｇ、、Ｇ２を有するものを
例に取っているか、この発明は多数のゲート准極を有す
るトランジスタに対しても容易に実施可能である。むし
ろ、多数のゲート電極を有するトランジスタの方かこの
発明の効果はより顕著なものとなる。すなわち、高出力
トランジスタは通常、数１０本のゲート電極を有し、ト
ランジスタ寸法は大きくなるのて、第５図に示すような
従来の方法ては帰還回路のインダクタンスが大きくなり
その帰還回路を構成することは不可滝になるか、この発
明では容易に可能である。
いたが、金属抵抗であってもよい、また、帰還抵抗（４
）とゲート電極引出し導体（８）及びＭＩＭコンデンサ
（ｌＯ）との接続にはエアブリッジ（７） 、 （９）
を用いたが、通常の配線でもよい。また、ＭＩＭコンデ
ンサ（１０）はドレイン電極引出し導体（３）トに形成
されているか、基板（１）に形成してもよい。更に、Ｍ
ＩＭコンデンサ（ｌＯ）はゲート電極引出し導体（８）
上あるいはゲート電極側の基板（１）上に配置してもよ
いことは言うまでもない。更にまた、トランジスタは２
本に分岐したゲート電極部分Ｇ、、Ｇ２を有するものを
例に取っているか、この発明は多数のゲート准極を有す
るトランジスタに対しても容易に実施可能である。むし
ろ、多数のゲート電極を有するトランジスタの方かこの
発明の効果はより顕著なものとなる。すなわち、高出力
トランジスタは通常、数１０本のゲート電極を有し、ト
ランジスタ寸法は大きくなるのて、第５図に示すような
従来の方法ては帰還回路のインダクタンスが大きくなり
その帰還回路を構成することは不可滝になるか、この発
明では容易に可能である。
以上のように、この発明によれば、帰還回路をコンパク
トに形成することかできるので、パターンレイアウトが
極めて容易になり、増幅器の高性能化及び小型化が可使
となる。
トに形成することかできるので、パターンレイアウトが
極めて容易になり、増幅器の高性能化及び小型化が可使
となる。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
の一部断面を示す図、第３図はモノリシックマイクロ波
集積回路の１例を示す図、第４図は第３図の回路の利得
の周波数特性を示す図、第５図は第３図の主要部のパタ
ーンを示す図、第６図は第５図の一部断面を示す図であ
る。 図中、（３）はドレイン電極引出し導体、（４）は帰還
抵抗、（８）はゲート電極引出し導体、 （１０）は直
流阻止用コンデンサ、（６１）、（Ｇ２）はゲート電極
、（ＤＩ）、（Ｄ２）はドレイン電極、である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１ 図 ８コ）ｒ−１ｔキシロ１８ニレｍ Ｏ：ＭＩＭ コン干−ン寸 ｏｌ、ｏｚ：ｔ’しくンｔ４１Ｍ 第２１！１ 代 理 人 大 岩 増 雄０１：斡を
４膿 １０２：金Ａｌｌ 第３ 図 第４ 図 固；を敷（Ｇｌ−１ｚ ） 第５ 図
の一部断面を示す図、第３図はモノリシックマイクロ波
集積回路の１例を示す図、第４図は第３図の回路の利得
の周波数特性を示す図、第５図は第３図の主要部のパタ
ーンを示す図、第６図は第５図の一部断面を示す図であ
る。 図中、（３）はドレイン電極引出し導体、（４）は帰還
抵抗、（８）はゲート電極引出し導体、 （１０）は直
流阻止用コンデンサ、（６１）、（Ｇ２）はゲート電極
、（ＤＩ）、（Ｄ２）はドレイン電極、である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１ 図 ８コ）ｒ−１ｔキシロ１８ニレｍ Ｏ：ＭＩＭ コン干−ン寸 ｏｌ、ｏｚ：ｔ’しくンｔ４１Ｍ 第２１！１ 代 理 人 大 岩 増 雄０１：斡を
４膿 １０２：金Ａｌｌ 第３ 図 第４ 図 固；を敷（Ｇｌ−１ｚ ） 第５ 図
Claims (1)
- （１）電界効果トランジスタのドレイン電極からゲート
電極に抵抗で帰還をかける形式の抵抗帰還型増幅器であ
って、少なくとも２つに分割されたゲート電極間に配置
されたドレイン電極が分割されていて、その分割された
ドレイン電極間に帰還抵抗が配置されている抵抗帰還型
増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109722A JPH07118619B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 抵抗帰還型増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1109722A JPH07118619B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 抵抗帰還型増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288409A true JPH02288409A (ja) | 1990-11-28 |
| JPH07118619B2 JPH07118619B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=14517567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1109722A Expired - Lifetime JPH07118619B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 抵抗帰還型増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07118619B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066059A1 (fr) | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif semi-conducteur et procédé de fabrication de dispositif semi-conducteur |
| EP2053660A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| EP2056351A2 (en) | 2007-10-31 | 2009-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| EP2083442A1 (en) | 2008-01-24 | 2009-07-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and fabrication method of the semiconductor device |
| JP2009239816A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Icom Inc | 増幅器 |
| US8278685B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device used with high frequency band |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6263477A (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-20 | Sharp Corp | 電界効果トランジスタ |
| JPS6377165A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1109722A patent/JPH07118619B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6263477A (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-20 | Sharp Corp | 電界効果トランジスタ |
| JPS6377165A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008066059A1 (fr) | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dispositif semi-conducteur et procédé de fabrication de dispositif semi-conducteur |
| US7749901B2 (en) | 2006-11-30 | 2010-07-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for forming a tapered via of a semiconductor device |
| US8278685B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device used with high frequency band |
| EP2053660A1 (en) | 2007-10-26 | 2009-04-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| US7851832B2 (en) | 2007-10-26 | 2010-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| EP2447998A1 (en) | 2007-10-26 | 2012-05-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| EP2056351A2 (en) | 2007-10-31 | 2009-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| US8546852B2 (en) | 2007-10-31 | 2013-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| EP2083442A1 (en) | 2008-01-24 | 2009-07-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and fabrication method of the semiconductor device |
| US8026595B2 (en) | 2008-01-24 | 2011-09-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having hermitically sealed active area and electrodes |
| US8476118B2 (en) | 2008-01-24 | 2013-07-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and fabrication mehtod of the semiconductor device |
| JP2009239816A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Icom Inc | 増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07118619B2 (ja) | 1995-12-18 |
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