便于功率合成的功率放大器制造技术

本实用新型专利技术提供一种便于功率合成的功率放大器，该功率放大器包含多个功率单元，多个功率单元平行排列成梳状。每一个功率单元包含功率转换有源器件，功率转换有源器件上布局有电源线和地线以及信号线，电源线和地线分成若干根平行排列成梳状；每个功率单元包含若干个功率子单元，每个功率子单元包含有源器件，以及局部电源线、地线和信号线，功率子单元成阵列式分布，并就近连接在分布在功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。本实用新型专利技术采用梳状布局阵列式结构，可以充分利用有限的金属走线资源，降低版图绘制难度，减小寄生参数的影响，并有利于功率合成。

【技术实现步骤摘要】
便于功率合成的功率放大器
本技术涉及功率放大
，尤其涉及一种便于功率合成的功率放大器。
技术介绍
PA (Power Amplif ier，功率放大器)由多个晶体管加上一些电感、电容、电阻及变压器等元件以及一些辅助电路组成，它利用双极型三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照功率放大器输入信号变化的电流，它具有功率放大作用。 CMOSFET(Complementary Metal Oxide Semiconductor Field effectTransistor，互补金属氧化物半导体场效应晶体管)主要用于数字应用，它的优点在于相对简单的工艺，相对低廉的成本以及用作数字电路时极低的功耗和极高的集成度。 CMOS PA要提供瓦级的输出功率，需要很大的功率单元，或者通过将多个功率放大单元的输出功率合成来得到大的输出功率，这将会占用很大的版图面积，同时还会引入大量的寄生参数，例如寄生电阻、寄生电容和寄生电感以及寄生互感，其中寄生电阻可以由元件之间的走线产生寄生电阻，所有的的走线、有源器件、衬底、焊盘等之间会产生寄生电容，较长的金属走线会产生寄生电感，不垂直的金属线之间会形成寄生互感。这些寄生参数在低频情况下表现不是很明显(寄生电阻除外)，而在高频情况下，他们的影响会增大，因此寄生参数对功率合成效率会产生很大的影响。 有鉴于此，有必要提供一种便于功率合成的功率放大器以解决现有技术带来的问题。
技术实现思路
本技术旨在解决版图绘制复杂和寄生参数影响，提供一种便于功率合成的功率放大器。 为解决上述技术问题，本技术【具体实施方式】提供了一种便于功率合成的功率放大器，该功率放大器包含功率合成网络和若干个功率单元，若干个功率单元平行排列成梳状； 每一个功率单元包含功率转换有源器件，所述功率转换有源器件上布局有电源线和地线以及信号线，电源线和地线分成若干根平行排列成梳状； 每个功率单元包含若干个功率子单元，每个功率子单元包含有源器件，以及局部电源线、地线和信号线，功率子单元成阵列式分布，并就近连接在分布在所述功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。 进一步地，所述信号线包含输入信号线和输出信号线，两者平行排列，并各自形成梳状。 进一步地，所述输入信号线和输出信号线之间设有辅助电源线和/或地线；所述辅助电源线和地线与所述输入信号线和输出信号线平行排列，与电源线、地线的主线垂直交叉分布，并连接在相应的电源线和地线主线上。 进一步地，所述输入信号线和输出信号线都为差分信号线，差分线的两组线平行排列，靠近在一起，并且两组线各自单独形成梳状。 进一步地，所述功率子单元布局在电源线、地线和信号线形成的梳状布局下面，形成阵列式排列，并分别就近连接到电源线、地线和信号线。 进一步地，所述功率子单元布局在电源线、地线和信号线形成的梳状布局下面，形成阵列式排列，并分别就近连接到电源线、地线和信号线，具体包括: 所述功率子单元由m*n个阵列式排列的基本单元构成并布局在电源线、地线和信号线形成的梳状布局下面，形成阵列式排列，所述功率子单元的局部电源线、地线和信号线分别连接到电源线、地线和信号线。 进一步地，所述功率单元的信号线分成若干组或根，均匀分布在功率子单元上方或附近。 进一步地，所述功率单元设置多层梳状分布的电源线、地线和信号线，所述电源线、地线和信号线采用不同层的金属，形成多层平行式布局和多层垂直交叉布局。 进一步地，所述信号线包含四组输入信号线，平行排列，并各自形成梳状。信号线越多，本技术的结构优势越明显。 与现有技术相比，本技术采用梳状布局阵列式结构，可以充分利用有限的金属走线资源，降低版图绘制难度，减小寄生参数的影响，并有利于功率合成。 【附图说明】 图1是本技术第一实施方式的便于功率合成的功率放大器的布局示意图； 图2是本技术第一实施方式的功率单元的布局示意图； 图3是本技术第一实施方式的功率子单元的连接方式示意图； 图4是本技术第一实施方式的屏蔽线的布局示意图； 图5是本技术第二实施方式的差分信号线布局示意图。 【具体实施方式】 以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本技术进行详细描述。 本技术的第一实施方式涉及一种便于功率合成的功率放大器，包含多个功率单元和功率合成网络。 具体地说，该功率放大器包含若干个功率单元，若干个功率单元平行排列成梳状。每一个功率单元包含功率转换有源器件，该功率转换有源器件上布局有电源线和地线以及信号线，电源线和地线分成若干根平行排列成梳状。每个功率单元包含若干个功率子单元，每个功率子单元包含有源器件，以及局部电源线、地线和信号线，功率子单元成阵列式分布，并就近连接在功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。 请参照图1所示，在本实施方式中，功率单元3上的电源线I和地线2分成多根平行排列成梳状，这些功率单元也平行排列成梳状。在多个功率单元的一侧还设有功率合成网络4，用于将多个功率子单元的输出功率进行功率合成并输出。 在本技术的【具体实施方式】中，每个功率子单元包含有源器件，以及电源线、地线和信号线，功率子单兀成阵列式分布，具有相同输入和输出的功率子单兀并联连接在一起，并就近连接在分布在所述功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。每个功率子单元的输出功率并联叠加合成，来增加每个功率单元的输出功率。 请参照图2所示，在本实施方式中，信号线包含输入信号线INPUT和输出信号线OUTPUT，两者平行排列，并各自形成梳状。输入信号线和输出信号线之间设有辅助电源线和/或地线；辅助电源线和地线与输入信号线和输出信号线平行排列，与电源线、地线的主线(图2中的AVDD和AVSS)垂直交叉分布，并连接在相应的电源线和地线主线上。也就是说，辅助电源线和地线分成多组平行排列成梳状，信号线分成多组平行排列成梳状，并与电源线和地线的主线垂直。因此，电源线、地线和信号线形成梳状布局。功率子单元与输入信号线(INPUT)、输出信号线(OUTPUT)以及辅助电源线和/或地线(AVDD/AVSS)之间的连接方式如图3所示。 而功率子单元布局在电源线、地线和信号线形成的梳状布局下面，形成阵列式排列，并分别就近连接到电源线、地线和信号线。 具体地说，功率子单元布局在电源线、地线和信号线形成的阵列式排列中，并分别连接到电源线、地线和信号线。功率子单元由m*n个阵列式排列的基本单元构成并布局在电源线、地线和信号线形成的梳状布局阵列式排列中，功率子单元的电源线、地线和信号线分别连接到电源线、地线和信号线。而功率单元的信号线可以分成η (或n±l，或n/a，或n/a±l，a为正整数)组(根)，均匀分布在功率子单元上方或附近。 在本实施方式中，为了便于连接和隔离输入和输出，功率单元还可以设置多层梳状分布的电源线、地线和信号线，所述电源线、地线和信号线采用不同层的金属，形成多层平行式布局和多层垂直交叉布局。也就是说，电源线、地线和信号线可以采用不同层的金属避免绕线，并减小跳线对功率单元产生影响。采用不同层结构还可以充分利用金属层来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于功率合成的功率放大器，其特征在于：包含功率合成网络和若干个功率单元，若干个功率单元平行排列成梳状；每一个功率单元包含功率转换有源器件，所述功率转换有源器件上布局有电源线和地线以及信号线，电源线和地线分成若干根平行排列成梳状；每个功率单元包含若干个功率子单元，每个功率子单元包含有源器件，以及局部电源线、地线和信号线，功率子单元成阵列式分布，并就近连接在分布在所述功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。

【技术特征摘要】
1.一种便于功率合成的功率放大器，其特征在于:包含功率合成网络和若干个功率单元，若干个功率单元平行排列成梳状； 每一个功率单元包含功率转换有源器件，所述功率转换有源器件上布局有电源线和地线以及信号线，电源线和地线分成若干根平行排列成梳状； 每个功率单元包含若干个功率子单元，每个功率子单元包含有源器件，以及局部电源线、地线和信号线，功率子单元成阵列式分布，并就近连接在分布在所述功率子单元上面的梳状分布的电源线、地线和信号线上。2.根据权利要求1所述的便于功率合成的功率放大器，其特征在于，所述信号线包含输入信号线和输出信号线，两者平行排列，并各自形成梳状。3.根据权利要求2所述的便于功率合成的功率放大器，其特征在于， 所述输入信号线和输出信号线之间设有辅助电源线和/或辅助地线；所述辅助电源线和辅助地线与所述输入信号线和输出信号线平行排列，与电源线、地线的主线垂直交叉分布，并连接在相应的电源线和地线主线上。4.根据权利要求2所述的便于功率合成的功率放大器，其特征在于， 所述输入信号线和输出信号线都为差分信号线，差分线的两组线平行排列，靠近在一起，并且两组线各自单独形成梳状。5.根据权利要求1所述的便于功率合成的功率放大器，其特征在于，所述功率子单元布局在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚楠，唐鹏，冯卫锋，章国豪，曾斌，赵鹏，康春雷，郑爽爽，张顶平，赵家彦，邓义奎，杨红祥，何长亮，沈薇，蔡之君，李义梅，舒志萍，
申请(专利权)人：豪芯微电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31