放大器共源共栅器件的静电放电保护制造技术

示例性实施例涉及提供放大器的共源共栅器件的静电放电(ESD)保护。在一示例性实施例中，晶体管被配置成接收偏置电压，并且至少一个电路元件耦合到该晶体管并被配置成经由输入焊盘接收输入电压。附加地，至少一个二极管可被耦合到第一晶体管的漏极并且配置成限制放大器的内部节点处由该输入焊盘引起的电压电位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】放大器共源共栅器件的静电放电保护背景领域本专利技术一般涉及静电放电保护。更具体而言，本专利技术涉及用于低噪声放大器共源共栅(cascode)器件的静电放电保护的系统、设备和方法。
技术介绍
放大器常常被使用在各种电子设备中以提供信号放大。不同类型的放大器可供不同用途使用。例如，无线通信设备(诸如，蜂窝电话)可包括发射机和接收机以用于双向通信。接收机可利用低噪声放大器(LNA)，发射机可以利用功率放大器(PA)，并且接收机和发射机可利用可变增益放大器(VGA)。放大器可以用各种集成电路(IC)工艺来制造。亚微米互补金属氧化物半导体(CMOS)制造工艺通常被用于无线设备中的射频(RF)电路、以及其他电子设备，从而降低成本并改进集成。然而，用亚微米CMOS工艺制造的晶体管一般具有很小物理尺寸，并且更易受应力以及(有可能受)因静电放电(ESD)而导致的故障所影响。ESD是可能来自于静电和/或其他来源的突然的较大且瞬时的电荷。期望有效地对抗ESD而又使对性能的影响微乎其微。在共源极的共源共栅LNA中，在具有感性负载的情况下，在LNA输出的输出与接地节点之间可存在负载调谐电容器。典型情况下，共源共栅器件的栅极以及电源电压通过旁路电容器被紧耦合到接地节点。在LNA的输入处的ESD事件期间，由于LNA输出处的LC谐振，大电压电位可在LNA输出与共源共栅器件的栅极之间逐渐形成，潜在可能击穿该共源共栅器件的栅-漏结。在集成接收机中，LNA输出可以是内部节点，其耦合到下变频器。这种情形中，典型情况下，没有针对该共源共栅器件的ESD保护，并且因此，即使跨导晶体管未被损坏，LNA输出摆动也可能损坏该共源共栅器件。因此，期望LNA共源共栅器件的ESD保护。更具体而言，存在对于用于保护LNA共源共栅晶体管以对抗ESD的系统、设备和方法的需要。附图简述图1是无线通信设备的框图。图2解说了包括主晶体管和共源共栅晶体管的放大器。图3是解说低噪声放大器的共源共栅晶体管和主晶体管的栅-漏电压的标绘。图4是解说低噪声放大器操作期间的各种电压电平的标绘。图5A-5E解说了根据本专利技术的各种示例性实施例的具有耦合到共源共栅晶体管的漏极的二极管的各种设备。图6是解说图5A-5E中解说的设备的共源共栅晶体管的栅_漏电压的标绘。图7A-7E解说了根据本专利技术的各种示例性实施例的具有耦合到共源共栅晶体管的漏极的二极管以及耦合在该共源共栅晶体管的漏极和输出焊盘之间的至少一个电路元件的各种器件。图8是解说根据本专利技术的示例性实施例的方法的流程图。图9是解说根据本专利技术的示例性实施例的另一方法的流程图。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本专利技术的示例性实施例的描述，而无意表示能在其中实践本专利技术的仅有实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本专利技术的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本专利技术的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以免煙没本文中给出的示例性实施例的新颖性。本文中描述了具有改进的ESD保护电路系统的LNA的各种示例性设计。该LNA可被用于各种电子设备，诸如无线和有线通信设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、蓝牙设备等。为了清楚起见，下面描述该放大器在无线通信设备中的使用。通过考虑随后的描述、附图以及所附的权利要求书，本专利技术的其他方面以及各种方面的特征和优势对于本领域技术人员来说将会变得明了。图1示出了无线通信设备100的框图，其可为蜂窝电话或某个其他设备。在图1中所示的示例性设计中，无线设备100包括支持双向通信的接收机130和发射机150。一般而言，无线设备100可包括用于任何数目的通信系统和任何数目的频带的任何数目的接收机和任何数目的发射机。在接收路径中，天线110接收由基站和/或其他发射机站传送的信号并且提供收到RF信号，该收到RF信号被路由通过双工器/开关112并且提供给接收机130。在接收机130内，收到RF信号由低噪声放大器(LNA) 132放大，并且由接收解调器(RX Demod) 134解调，以获得同相(I)和正交相位(Q)经下变频信号。经下变频信号由放大器(Amp) 136放大，由低通滤波器138滤波，并且进一步由放大器140放大以获得I和Q输入基带信号，其被提供到数据处理器170。在发射路径中，数据处理器170处理要被传送的数据并且向发射机150提供I和Q输出基带信号。在发射机150内，输出基带信号由放大器152放大，由低通滤波器154滤波，由放大器156放大，并且由发射(TX)调制器158调制以获得经调制信号。功率放大器(PA) 160放大经调制的信号以获得期望的输出功率电平并且提供发射RF信号。发射RF信号被路由通过双工器/开关112并经由天线110发射。本振(LO)信号发生器162为接收机130中的解调器134生成下变频LO信号以及为发射机150中的调制器158生成上变频LO信号。图1示出了收发机的示例性设计。一般而言，在发射机和接收机中对信号的调理可由一级或多级的放大器、滤波器、上变频器、下变频器等来执行。这些电路块可与图1中所示的配置不同地安排。此外，还可使用未在图1中示出的其他电路块来调理发射机和接收机中的信号。还可省略图1中的一些电路块。在图1中所示的示例性设计中，接收机130和发射机150可实现在RF集成电路(RFIC) 120上。LNA 130和放大器152可从在RFIC 120外部的设备接收输入信号，并且可以由此使得其输入耦合到IC引脚。这些IC引脚可能易受ESD电荷影响，这可能损坏耦合到这些IC引脚的电路。LNA 130和放大器152可以用能够处置经由IC引脚耦合的ESD电荷的ESD保护电路系统来实现。图2解说了包括第一晶体管Ml (其在本文中可被称为“共源共栅晶体管”)和第二晶体管M2(其在本文中可被称为“主晶体管”)的放大器200。如图2中所解说的，晶体管Ml具有经由电感器L耦合到电源电压VDD的漏极、耦合到晶体管M2的漏极的源极、以及配置成接收电压(例如，偏置电压)的栅极。进一步，晶体管M2具有耦合到接地电压GRND的源极以及配置成从输入焊盘205接收电压(例如，输入电压)的栅极。如本领域普通技术人员所将领会的，常规放大器也可包括耦合在输出与电源电压之间的用于频率调谐的电容器、耦合在电源电压与接地电压GRND之间以过滤电源噪声的旁路电容器C2、和/或耦合在共源共栅晶体管(即，晶体管Ml)的栅极与接地电压GRND之间以过滤偏置电压噪声的旁路电容器C3。相应地，在操作期间，由于栅极旁路电容，共源共栅晶体管的栅极可以跟随接地电位，而输出节点(即，共栅共源晶体管的漏极)可观察到由于LC谐振所导致的电压摆动。注意到，电感器负载可与共栅共源器件(即，晶体管Ml)的调谐电容和漏极电容谐振。由于该谐振，不仅在共栅共源器件的漏极处的电压瞬态相对于Vdd而言较高，而且其还可能经历相位延迟。在LNA输入端口处的ESD事件期间，相对于共源共栅晶体管栅极而言的此LNA输出摆幅变得大到足以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大器，包括：配置成接收偏置电压的晶体管；耦合到所述晶体管并配置成经由输入焊盘来接收输入电压的至少一个电路元件；以及耦合到所述第一晶体管的漏极并且配置成限制在所述放大器的内部节点处的由所述输入焊盘引起的电压电位的至少一个二极管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·卡特里，O·M·乔克斯，W·卓，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US