一种基于GaAsBi-Hemt工艺的宽带放大器芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种基于GaAs Bi

【技术实现步骤摘要】
一种基于GaAs Bi
‑
Hemt工艺的宽带放大器芯片


[0001]本专利技术属于集成电路
，具体涉及一种基于GaAs Bi
‑
Hemt工艺的宽带放大器芯片。

技术介绍

[0002]在设计功率放大器时，为了满足高功率输出，往往需要做最佳功率点匹配，从而会牺牲带宽和驻波。尤其是在频率较高时，由于增益带宽积一定，所以在较高的频段既要实现高功率又要实现高增益是一项相当具有挑战性的工作。进一步的，在通信系统中，非线性失真是放大器设计中一个非常重要的考量因素。为了使信号不失真，对功率放大器不仅有高功率要求，还需要放大器具有较高的线性度。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于GaAs Bi
‑
Hemt工艺的宽带放大器芯片。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种基于GaAs Bi
‑
Hemt工艺的宽带放大器芯片包括第一Lange电桥、第二Lange电桥、第一高增益分布式放大器和第二高增益分布式放大器；第一Lange电桥的输入端作为宽带高功率放大器芯片的射频输入端，其第一输出端与第二高增益分布式放大器的第一输入端连接，其第二输出端与第一高增益分布式放大器的第一输入端连接；第二Lange电桥的输出端作为宽带高功率放大器芯片的射频输出端，其第一输入端与第二高增益分布式放大器的输出端连接，其第二输入端与第一高增益分布式放大器的输出端连接；第一高增益分布式放大器的第二输入端与第二高增益分布式放大器的第二输入端连接。
[0005]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术可以在宽带内实现高功率；本专利技术中采用的平衡式结构、分布式结构、共源共栅结构和达林顿结构均可拓展工作带宽，从而整个放大器可以实现超宽带匹配；分布式放大器可实现输出较高的功率，信号经两个完全相同的高增益分布式放大器放大，再经Lange电桥耦合，实现了在分布式放大器输出较高功率后，整个芯片功率又提高了一倍，因此在宽带内实现了高功率和优良的驻波；（2）本专利技术可以在宽带内实现高增益和高线性；本专利技术采用的单端放大器的特点是每个分布式子网络采用嵌套了达林顿管的共源共栅结构，因此其不仅具有分布式结构的宽带和高功率的特性，还获得了高增益和高线性输出能力，且能避免集成电路工艺的低击穿电压特性，提高了电路的稳定性与可靠性。
[0006]（3）本专利技术采用了具有温补效应和自适应线性化特性的偏置结构；分布式结构中的HBT管采用了具有抑制自热效应、温度稳定和阻抗可控的线性化偏置控制电路结构。该电
路不但可以使分布式电路中的HBT晶体管的偏置点随输入信号功率大小而调整变化，在效率和线性度之间取得良好的折中，又可同时实现线性化和温度稳定的目的。
[0007]（4）本专利技术放大器具有装配镜像功能；本专利技术两个单端放大器馈电端连接在一起，并在馈电处创新性地引出两组馈电端口，只需一端馈电时另一端保持悬空，即上下可选供电，这样可使芯片的使用装配更具灵活性。
[0008]进一步地，第一Lange电桥包括接地电阻Rp1、微带线L1、微带线L2、微带线L3、微带线L4、微带线L5、微带线L6、微带线L7、微带线L8和微带线TL1；微带线TL1的一端作为第一Lange电桥的输入端，其另一端分别与微带线L1的一端和微带线L3的一端连接；微带线L1的另一端分别与微带线L3的另一端、微带线L6的一端和微带线L8的一端连接；微带线L2的一端作为第一Lange电桥的第二输出端，并和微带线L4的一端连接；微带线L2的另一端和微带线L5的一端连接；微带线L4的另一端和微带线L7的一端连接；微带线L5的另一端分别与接地电阻Rp1和微带线L7的另一端连接；微带线L6的另一端作为第一Lange电桥的第一输出端，并和微带线L8的另一端连接。
[0009]进一步地，第一高增益分布式放大器包括电阻Rg1、电阻Rg2、接地电阻Rg3、电阻Rg4、电阻R1、接地电阻R2、接地电阻R3、接地电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、接地电阻R13、电阻R14、接地电容Cg1、电容Cg2、电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电容C8、电感LQ1、电感LQ2、电感LQ3、电感LQ4、电感LQ5、电感LQ6、电感LQ7、电感LQ8、微带线TL2、三极管Hg1、三极管Hg2、三极管Hg3、三极管H1、三极管H2、三极管H3、场效应管M1、场效应管M2、场效应管M3、场效应管M4、场效应管M5和场效应管M6；电容C1的一端作为第一高增益分布式放大器的第一输入端，其另一端分别与电阻R1的一端、场效应管M1的栅极和电感LQ1的一端连接；三极管Hg1的基极分别与电阻Rg1的一端、电阻Rg2的一端、接地电容Cg1和三极管Hg2的集电极连接；三极管Hg1的集电极分别与电阻Rg1的另一端、电阻R14的一端、电阻R12的一端、电感LQ3的一端和电感LQ6的一端连接；电阻R14的另一端和接地电容C6连接；三极管Hg1的发射极分别与电容Cg2的一端和电阻Rg4的一端连接；三极管Hg2的基极和电阻Rg2的另一端连接；三极管Hg2的发射极分别与三极管Hg3的基极和三极管Hg3的集电极连接；三极管Hg3的发射极和接地电阻Rg3连接；电容Cg2的另一端分别与电阻Rg4的另一端、电阻R7的一端、电阻R9的一端和电阻R11的一端连接；电阻R1的另一端分别与电阻R12的另一端和接地电阻R13连接；三极管H1的基极和电阻R6的一端连接；电阻R6的另一端分别与接地电容C2和电阻R7的另一端连接；三极管H1的集电极和电感LQ3的另一端连接；三极管H1的发射极分别与场效应管M1的漏极和场效应管M2的漏极连接；三极管H2的基极和电阻R8的一端连接；电阻R8的另一端分别与接地电容C3和电阻R9的另一端连接；三极管H2的集电极和电感LQ4的一端连接；三极管H2的发射极分别与场效应管M3的漏极和场效应管M4的漏极连接；三极管H3的基极和电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端分别与接地电容C4和电阻R11的另一端连接；三极管H3的集电极和电感LQ5的一端连接；三极管H3的发射极分别与场效应管M5的漏极和场效应管M6的漏极连接；电感LQ6的另一端分别与电感LQ4的另一端和电感LQ7的一端连接；电感LQ7的另一端分别与电感LQ5的另一端、电感LQ8的一端和电容C8的一端连接；电感LQ8的另一端作为第一高增益分布式放大器的第二输入端，并分别与接地电容C7和微带线TL2的一端连接；微带线TL2的另一端和馈电
端口VD2连接；电容C8的另一端作为第一高增益分布式放大器的输出端；场效应管M1的源极分别与接地电阻R2和场效应管M2的栅极连接；场效应管M3的栅极分别与电感LQ1的另一端和电感LQ2的一端连接；场效应管M3的源极分别与接地电阻R3和场效应管M4的栅极连接；场效应管M5的栅极分别与电感LQ2的另一端和电阻R5的一端连接；场效应管M5的源极分别与接地电阻R4和场效应管M6的栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GaAs Bi
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Hemt工艺的宽带放大器芯片，其特征在于，包括第一Lange电桥、第二Lange电桥、第一高增益分布式放大器和第二高增益分布式放大器；所述第一Lange电桥的输入端作为宽带高功率放大器芯片的射频输入端，其第一输出端与第二高增益分布式放大器的第一输入端连接，其第二输出端与第一高增益分布式放大器的第一输入端连接；所述第二Lange电桥的输出端作为宽带高功率放大器芯片的射频输出端，其第一输入端与第二高增益分布式放大器的输出端连接，其第二输入端与第一高增益分布式放大器的输出端连接；所述第一高增益分布式放大器的第二输入端与第二高增益分布式放大器的第二输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于GaAs Bi
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Hemt工艺的宽带放大器芯片，其特征在于，所述第一Lange电桥包括接地电阻Rp1、微带线L1、微带线L2、微带线L3、微带线L4、微带线L5、微带线L6、微带线L7、微带线L8和微带线TL1；所述微带线TL1的一端作为第一Lange电桥的输入端，其另一端分别与微带线L1的一端和微带线L3的一端连接；所述微带线L1的另一端分别与微带线L3的另一端、微带线L6的一端和微带线L8的一端连接；所述微带线L2的一端作为第一Lange电桥的第二输出端，并和微带线L4的一端连接；所述微带线L2的另一端和微带线L5的一端连接；所述微带线L4的另一端和微带线L7的一端连接；所述微带线L5的另一端分别与接地电阻Rp1和微带线L7的另一端连接；所述微带线L6的另一端作为第一Lange电桥的第一输出端，并和微带线L8的另一端连接。3.根据权利要求1所述的基于GaAs Bi
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Hemt工艺的宽带放大器芯片，其特征在于，所述第一高增益分布式放大器包括电阻Rg1、电阻Rg2、接地电阻Rg3、电阻Rg4、电阻R1、接地电阻R2、接地电阻R3、接地电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、接地电阻R13、电阻R14、接地电容Cg1、电容Cg2、电容C1、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7、电容C8、电感LQ1、电感LQ2、电感LQ3、电感LQ4、电感LQ5、电感LQ6、电感LQ7、电感LQ8、微带线TL2、三极管Hg1、三极管Hg2、三极管Hg3、三极管H1、三极管H2、三极管H3、场效应管M1、场效应管M2、场效应管M3、场效应管M4、场效应管M5和场效应管M6；所述电容C1的一端作为第一高增益分布式放大器的第一输入端，其另一端分别与电阻R1的一端、场效应管M1的栅极和电感LQ1的一端连接；所述三极管Hg1的基极分别与电阻Rg1的一端、电阻Rg2的一端、接地电容Cg1和三极管Hg2的集电极连接；所述三极管Hg1的集电极分别与电阻Rg1的另一端、电阻R14的一端、电阻R12的一端、电感LQ3的一端和电感LQ6的一端连接；所述电阻R14的另一端和接地电容C6连接；所述三极管Hg1的发射极分别与电容Cg2的一端和电阻Rg4的一端连接；所述三极管Hg2的基极和电阻Rg2的另一端连接；所述三极管Hg2的发射极分别与三极管Hg3的基极和三极管Hg3的集电极连接；所述三极管Hg3的发射极和接地电阻Rg3连接；所述电容Cg2的另一端分别与电阻Rg4的另一端、电阻R7的一端、电阻R9的一端和电阻R11的一端连接；所述电阻R1的另一端分别与电阻R12的另一端和接地电阻R13连接；所述三极管H1的基极和电阻R6的一端连接；所述电阻R6的另一端分别与接地电容C2和电阻R7的另一端连接；所述三极管H1的集电极和电感LQ3的另一端连接；所述三极管H1
的发射极分别与场效应管M1的漏极和场效应管M2的漏极连接；所述三极管H2的基极和电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另一端分别与接地电容C3和电阻R9的另一端连接；所述三极管H2的集电极和电感LQ4的一端连接；所述三极管H2的发射极分别与场效应管M3的漏极和场效应管M4的漏极连接；所述三极管H3的基极和电阻R10的一端连接；所述电阻R10的另一端分别与接地电容C4和电阻R11的另一端连接；所述三极管H3的集电极和电感LQ5的一端连接；所述三极管H3的发射极分别与场效应管M5的漏极和场效应管M6的漏极连接；所述电感LQ6的另一端分别与电感LQ4的另一端和电感LQ7的一端连接；所述电感LQ7的另一端分别与电感LQ5的另一端、电感LQ8的一端和电容C8的一端连接；所述电感LQ8的另一端作为第一高增益分布式放大器的第二输入端，并分别与接地电容C7和微带线TL2的一端连接；所述微带线TL2的另一端和馈电端口VD2连接；所述电容C8的另一端作为第一高增益分布式放大器的输出端；所述场效应管M1的源极分别与接地电阻R2和场效应管M2的栅极连接；所述场效应管M3的栅极分别与电感LQ1的另一端和电感LQ2的一端连接；所述场效应管M3的源极分别与接地电阻R3和场效应管M4的栅极连接；所述场效应管M5的栅极分别与电感LQ2的另一端和电阻R5的一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶珍，刘莹，肖聪，房汉林，肖龙，胡柳林，邬海峰，王测天，童伟，廖学介，黎洪迪，吴曦，
申请(专利权)人：成都嘉纳海威科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：