一种集成电路用折叠式差分转单端放大器制造技术

本发明专利技术涉及差分放大器，具体涉及一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，包括输入巴伦，输入巴伦的输入端与前级驱动模块的输出端相连，前级驱动模块的输入端与信号输入端相连，用于接收输入信号，输入巴伦的输出端与匹配网络的输入端相连，匹配网络的输出端与差分管对的输入端相连，匹配网络的输出端还与偏置网络相连，差分管对的输出端与输出巴伦相连，输出巴伦与信号输出端相连，输入巴伦包括两个差分输出接口和两个栅极电压接口，差分管对包括两个晶体管，输出巴伦包括两个晶体管漏极接口、两个接地接口、两个电容接口、一个漏极偏置接口和一个输出接口；本发明专利技术所提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的占用空间大、损耗高的缺陷。

A Folded Differential-to-Single-End Amplifier for Integrated Circuits

The invention relates to a differential amplifier, in particular to a foldable differential-to-single-ended amplifier for integrated circuits, which comprises an input Baron, an input Baron connected with the output terminal of the front-stage drive module, and an input terminal of the front-stage drive module connected with the input terminal of the signal for receiving the input signal and an output terminal of the front-stage drive module. The output end of the matching network is connected with the input end of the differential tube pair. The output end of the matching network is also connected with the bias network. The output end of the differential tube pair is connected with the output Baron. The output Baron is connected with the output end of the signal. The input Baron includes two differential output interfaces and two gate voltages. The differential transistor pair includes two transistors, and the output Baron includes two transistor drain interfaces, two ground interfaces, two capacitor interfaces, one drain bias interface and one output interface. The technical scheme provided by the invention can effectively overcome the disadvantages of the existing technology, such as large occupancy space and high loss.

【技术实现步骤摘要】
一种集成电路用折叠式差分转单端放大器
本专利技术涉及差分放大器，具体涉及一种集成电路用折叠式差分转单端放大器。
技术介绍
差分放大器因为其具有抑制共模信号、减少偶次谐波分量、抑制奇模振荡等诸多优势，在硅(Si)基电路，例如互补金属氧化半导体场效应晶体管(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)中得到了广泛的应用。作为第三代半导体的代表，氮化镓(GaN)器件具有高压、高频、大功率密度等优势，因此基于GaN器件的差分放大器能够突破硅基电路中功率输出的限制。然而，现有的基于GaN器件的差分放大器，依然存在占用空间大、损耗高、工作频率低、功放效率低等缺点。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，能够有效克服现有技术所存在的占用空间大、损耗高的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，包括输入巴伦，所述输入巴伦的输入端与前级驱动模块的输出端相连，所述前级驱动模块的输入端与信号输入端相连，用于接收输入信号，所述输入巴伦的输出端与匹配网络的输入端相连，所述匹配网络的输出端与差分管对的输入端相连，所述匹配网络的输出端还与偏置网络相连，所述差分管对的输出端与输出巴伦相连，所述输出巴伦与信号输出端相连；所述输入巴伦包括两个差分输出接口和两个栅极电压接口，所述差分管对包括两个晶体管，所述输出巴伦包括两个晶体管漏极接口、两个接地接口、两个电容接口、一个漏极偏置接口和一个输出接口；所述两个晶体管的源极相连并接地，所述两个差分输出接口分别对应与两个晶体管的栅极连接，所述两个栅极电压接口均与栅极偏置端连接，所述两个晶体管漏极分别对应与两个晶体管的漏极接口连接，两个接地接口接地，两个电容接口与电容连接，一个漏极偏置接口与漏极偏置端连接，一个输出接口与信号输出端连接。优选地，所述输入巴伦由上层金属环和下层金属环重叠构成，所述上层金属环和下层金属环均是由水平单层金属片构成，所述上层金属环和下层金属环均留有一个断口。优选地，所述上层金属环的断口处延伸出单端输入端和输入巴伦接地端，所述单端输入端与前级驱动模块的输出端相连，所述输入巴伦接地端接地。优选地，所述下层金属环的断口处延伸出两个差分输出端，所述两个差分输出端与两个匹配网络对应相连，所述下层金属环还包括输入巴伦中心抽头，所述输入巴伦中心抽头接地。优选地，所述上层金属环的输入巴伦接地端与下层金属环的输入巴伦中心抽头通过输入巴伦通孔连接。优选地，所述输入巴伦的上层金属环和下层金属环的重叠部分为矩形结构，所述输入巴伦通过矩形结构的四条边进行垂直耦合。优选地，所述输出巴伦包括上层金属片和下层金属片，所述上层金属片为内全框外半框结构，所述上层金属片的内全框留有一个断口，所述断口处延伸出两个差分输入端，所述两个差分输入端与差分管对的两个输出端相连。优选地，所述下层金属片为内全框结构，所述下层金属片还包括输出巴伦中心抽头，所述输出巴伦中心抽头通过上层金属片与直流偏置端相连，所述下层金属片的内全框结构与上层金属片的内全框结构重叠在一起，所述上层金属片与下层金属片通过输出巴伦通孔连接。优选地，所述输出巴伦中心抽头通入直流电，直流电在所述输出巴伦中心抽头与下层金属片内全框的连接处分流，沿所述上层金属片的内全框和下层金属片的内全框流动，分别从所述两个差分输入端流出。优选地，所述输入巴伦和输出巴伦均采用氮化镓制成。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术所提供的一种集成电路用折叠式差分转单端放大器的输入巴伦采用单匝叠层结构，初级和次级线圈都只绕一圈来实现单端到差分的变换，减小了巴伦到的加工面积；采用具有绝缘特点的氮化镓材料代替现有技术中的的硅基电路，使得输出巴伦只需要避免由交流趋肤效应和直流电阻引起的金属损耗，而不用考虑CMOS中巴伦结构采用宽微带和增加金属与衬底之间的距离来减小的基底损耗，使得损耗大大减小；将偏置电路融入输出巴伦中，舍去了偏置电路中电容和电感的使用，有效减小了差分放大器的占用面积；在输入巴伦的上层金属环和下层金属环之间通过输入巴伦通孔连接，从而使上层金属环和下层金属环之间可以共接地，有效减小了输入巴伦的占用面积；在输出巴伦的上层金属片和下层金属片之间通过输出巴伦通孔实现并联，从而有效减小输出巴伦的占用面积，并且减小了金属损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术系统结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，如图1所示，包括输入巴伦，输入巴伦的输入端与前级驱动模块的输出端相连，前级驱动模块的输入端与信号输入端相连，用于接收输入信号，输入巴伦的输出端与匹配网络的输入端相连，匹配网络的输出端与差分管对的输入端相连，匹配网络的输出端还与偏置网络相连，差分管对的输出端与输出巴伦相连，输出巴伦与信号输出端相连；输入巴伦包括两个差分输出接口和两个栅极电压接口，差分管对包括两个晶体管，输出巴伦包括两个晶体管漏极接口、两个接地接口、两个电容接口、一个漏极偏置接口和一个输出接口；两个晶体管的源极相连并接地，两个差分输出接口分别对应与两个晶体管的栅极连接，两个栅极电压接口均与栅极偏置端连接，两个晶体管漏极分别对应与两个晶体管的漏极接口连接，两个接地接口接地，两个电容接口与电容连接，一个漏极偏置接口与漏极偏置端连接，一个输出接口与信号输出端连接。输入巴伦由上层金属环和下层金属环重叠构成，上层金属环和下层金属环均是由水平单层金属片构成，上层金属环和下层金属环均留有一个断口。上层金属环的断口处延伸出单端输入端和输入巴伦接地端，单端输入端与前级驱动模块的输出端相连，输入巴伦接地端接地。下层金属环的断口处延伸出两个差分输出端，两个差分输出端与两个匹配网络对应相连，下层金属环还包括输入巴伦中心抽头，输入巴伦中心抽头接地。上层金属环的输入巴伦接地端与下层金属环的输入巴伦中心抽头通过输入巴伦通孔连接。输入巴伦的上层金属环和下层金属环的重叠部分为矩形结构，输入巴伦通过矩形结构的四条边进行垂直耦合。输出巴伦包括上层金属片和下层金属片，上层金属片为内全框外半框结构，上层金属片的内全框留有一个断口，断口处延伸出两个差分输入端，两个差分输入端与差分管对的两个输出端相连。下层金属片为内全框结构，下层金属片还包括输出巴伦中心抽头，输出巴伦中心抽头通过上层金属片与直流偏置端相连，下层金属片的内全框结构与上层金属片的内全框结构重叠在一起，上层金属片与下层金属片通过输出巴伦通孔连接。输出巴伦中心抽头通入直流电，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，其特征在于：包括输入巴伦，所述输入巴伦的输入端与前级驱动模块的输出端相连，所述前级驱动模块的输入端与信号输入端相连，用于接收输入信号，所述输入巴伦的输出端与匹配网络的输入端相连，所述匹配网络的输出端与差分管对的输入端相连，所述匹配网络的输出端还与偏置网络相连，所述差分管对的输出端与输出巴伦相连，所述输出巴伦与信号输出端相连；所述输入巴伦包括两个差分输出接口和两个栅极电压接口，所述差分管对包括两个晶体管，所述输出巴伦包括两个晶体管漏极接口、两个接地接口、两个电容接口、一个漏极偏置接口和一个输出接口；所述两个晶体管的源极相连并接地，所述两个差分输出接口分别对应与两个晶体管的栅极连接，所述两个栅极电压接口均与栅极偏置端连接，所述两个晶体管漏极分别对应与两个晶体管的漏极接口连接，两个接地接口接地，两个电容接口与电容连接，一个漏极偏置接口与漏极偏置端连接，一个输出接口与信号输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种集成电路用折叠式差分转单端放大器，其特征在于：包括输入巴伦，所述输入巴伦的输入端与前级驱动模块的输出端相连，所述前级驱动模块的输入端与信号输入端相连，用于接收输入信号，所述输入巴伦的输出端与匹配网络的输入端相连，所述匹配网络的输出端与差分管对的输入端相连，所述匹配网络的输出端还与偏置网络相连，所述差分管对的输出端与输出巴伦相连，所述输出巴伦与信号输出端相连；所述输入巴伦包括两个差分输出接口和两个栅极电压接口，所述差分管对包括两个晶体管，所述输出巴伦包括两个晶体管漏极接口、两个接地接口、两个电容接口、一个漏极偏置接口和一个输出接口；所述两个晶体管的源极相连并接地，所述两个差分输出接口分别对应与两个晶体管的栅极连接，所述两个栅极电压接口均与栅极偏置端连接，所述两个晶体管漏极分别对应与两个晶体管的漏极接口连接，两个接地接口接地，两个电容接口与电容连接，一个漏极偏置接口与漏极偏置端连接，一个输出接口与信号输出端连接。2.根据权利要求1所述的集成电路用折叠式差分转单端放大器，其特征在于：所述输入巴伦由上层金属环和下层金属环重叠构成，所述上层金属环和下层金属环均是由水平单层金属片构成，所述上层金属环和下层金属环均留有一个断口。3.根据权利要求2所述的集成电路用折叠式差分转单端放大器，其特征在于：所述上层金属环的断口处延伸出单端输入端和输入巴伦接地端，所述单端输入端与前级驱动模块的输出端相连，所述输入巴伦接地端接地。4.根据权利要求2所述的集成电路用折叠式差分转单端放大器，其特征在于：所述下层金属环的断口处延伸出两个差分输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐枋，
申请(专利权)人：重庆湃芯入微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50