多级差动放大器的制造方法_4

文档序号:9252640阅读:来源:国知局
动,第1_2级的差动放大器120中产生的DC偏移的波动降低。
[0134]第1-1级的差动放大器110的DC偏移,在信号被中继的差动放大器120中也被放大,所以与第1-2级的差动放大器120相比,对输入到第1-4级的差动放大器140的DC偏移的波动的影响度较大。此外,第1-2级的差动放大器120的DC偏移,在信号被中继的差动放大器130中也被放大,所以与第1-3级的差动放大器130相比,对输入到第1-4级的差动放大器140的DC偏移的波动的影响度较大。
[0135]因此,各级的差动放大器100的晶体管尺寸在第一区段Segl中逐渐地减小,所以能够抑制晶体管尺寸的增加,能够抑制寄生电容的增加。此外,能够高效率地降低输入到第
1-4级的差动放大器140的DC偏移。
[0136]同样地,通过Sy1彡S2_2彡S2_3,各级的差动放大器100的晶体管尺寸在第二区段Seg2中逐渐地减小,所以能够抑制晶体管尺寸的增加,能够抑制寄生电容的增加。此外,能够高效率地降低输入到第2-4级的差动放大器240的DC偏移。
[0137]此外,通过Sy1多S卜3,能够将适用了以往的逆缩放的情况下设计得过于小的、比HPF410后级的差动放大器210、220、230的晶体管尺寸设计得大。由此,能够降低输入到第
2-4级的差动放大器240的DC偏移的波动。
[0138]再有,在本实施方式中,例示了 HPF为一个,差动放大器的级数为合计8级的情况。除此以外,例如,也可以存在至少一个级间HPF,输入端子510及HPF间、多个HPF间、HPF及输出端子520间之中的至少两个位置(两个区段)中,存在三级以上的差动放大器。即使在该情况下,也可获得本实施方式的效果,能够兼顾宽多级差动放大器4000的带化和抑制增益下降。
[0139](第四实施方式)
[0140]图9是表示第四实施方式的多级差动放大器4000的电路结构例子的电路图。多级差动放大器4000的结构及动作,与第一实施方式中说明的多级差动放大器1000的结构及动作是同样的。在图9中,对与图1的多级差动放大器1000同样的结构,附加相同的标号,省略或简化说明。再有,多级差动放大器4000也可以与多级差动放大器1000A、1000B或第一实施方式中说明的组合的结构是同样的。
[0141]与图1所示的多级差动放大器1000相比,多级差动放大器4000的不同点是,各级的差动放大器100为可变增益放大器(VGA:Variable Gain Amplifier) 150。
[0142]通过使各差动放大器100为可变增益放大器150,能够变动多级差动放大器4000的增益。由此,能够调整期望的增益,能够兼顾宽带化和抑制增益下降。
[0143]多级差动放大器4000中的DC偏移的波动造成的增益降低,在可变增益放大器150的增益被设定为最大值的情况下为最大。在多级差动放大器4000的增益的设定被固定在例如最大值的情况下,与第一实施方式中的多级差动放大器1000同样地动作。例如,多级差动放大器4000的增益被固定为最大值,通过多级差动放大器4000具有的差动放大器100设定到基于(式I)的晶体管尺寸,可获得与在第一实施方式中说明的图3同样的效果。
[0144]再有,在图9中,表示了多级差动放大器4000中的所有的级的差动放大器100是可变增益放大器150的例子,但不限于此。例如,即使一部分的差动放大器100为可变增益放大器150,剩余的差动放大器100为增益固定的差动放大器100,也可获得同样的效果。
[0145](第五实施方式)
[0146]图10是表示第五实施方式中的多级差动放大器5000的电路结构例子电路图。与第四实施方式中的多级差动放大器4000比较,多级差动放大器5000的不同点是,差动放大器100的一部分的级为Cherry-Hooper型的可变增益放大器150A。
[0147]图11是表示Cherry-Hooper型的可变增益放大器150A的晶体管级别的电路结构例子的电路图。Cherry-Hooper型的可变增益放大器150A包括:包含输入端子Mla、Mlb的第一级的差动放大器151 ;包含输入端子M2a,M2b的第二级的差动放大器152 ;以及反馈电阻Rf。即,Cherry-Hooper型的可变增益放大器150A包括二级的差动放大器151、152,反馈电阻Rf中控制增益。
[0148]有关多级差动放大器5000的动作和效果,与多级差动放大器4000是同样的,所以省略说明。
[0149](第六实施方式)
[0150]图12是表示第六实施方式中的多级差动放大器6000的电路结构例子的电路图。多级差动放大器6000包括处理IQ信号之中的I信号的I侧多级差动放大器6000A、处理Q信号的Q侧多级差动放大器6000B。
[0151]I侧多级差动放大器6000A及Q侧多级差动放大器6000B的结构及动作,与第I?5实施方式的任意一个中说明的任意一个多级差动放大器的结构及动作是同样的,所以省略或简化有关细节。在本实施方式中,例示与第一实施方式的多级差动放大器1000的结构及动作是同样的情况。
[0152]在图12的I侧多级差动放大器6000A及Q侧多级差动放大器6000B中,与图1的多级差动放大器1000比较,一部分标号被变更。例如对I侧附加“a”,对Q侧附加“b”。
[0153]I侧多级差动放大器6000A包括输入端子510a及输出端子520a。此外,I侧多级差动放大器6000A包括第1-1级的差动放大器110a、第1_2级的差动放大器120a、以及第1-3级的差动放大器130a。此外,I侧多级差动放大器6000A包括第2_1级的差动放大器210a、第2-2级的差动放大器220a、以及第2_3级的差动放大器230a。此外,I侧多级差动放大器6000A包括HPF410a。I侧多级差动放大器6000A放大差动基带信号的I侧的信号(I信号)O
[0154]Q侧多级差动放大器6000B包括输入端子510b及输出端子520b。此外,Q侧多级差动放大器6000B包括第1-1级的差动放大器110b、第1-2级的差动放大器120b、以及第1-3级的差动放大器130b。此外,Q侧多级差动放大器6000B包括第2_1级的差动放大器210b、第2-2级的差动放大器220b、以及第2-3级的差动放大器230b。此外,Q侧多级差动放大器6000B包括HPF410b。Q侧多级差动放大器6000B放大差动基带信号的Q侧的信号(Q信号)ο
[0155]接下来,说明本实施方式和以往的多级差动放大器6000的晶体管尺寸S、DC偏移的波动、以及IQ振幅误差最差值。
[0156]图13是表示本实施方式的多级差动放大器6000中的晶体管尺寸S、DC偏移的波动、以及IQ振幅误差最差值的一例子的示意图。图14是表示以往的多级差动放大器中的晶体管尺寸S、DC偏移的波动、以及IQ振幅误差最差值的一例子的示意图。图13、图14是表不模拟结果的一例子的图。
[0157]这里,设定了晶体管尺寸,以使考虑了各差动放大器100中的晶体管的寄生电容的带宽在本实施方式和以往中相同。此外,将各差动放大器100中的每一个晶体管的晶体管的漏极端子的寄生电容假定为0.7fF,栅极端子的寄生电容假定为1.4fF。
[0158]在图13的多级差动放大器6000中,在I侧多级差动放大器6000A及Q侧多级差动放大器6000B的任意的各区段中,差动放大器100的晶体管尺寸都通过逆缩放来设计。
[0159]在图14的多级差动放大器6000中,在I侧多级差动放大器6000A及Q侧多级差动放大器6000B的任意一个中,从多级差动放大器的输入端向输出端的差动放大器100的晶体管尺寸都通过逆缩放来设计。
[0160]上述模拟中,使用未图示的检查装置实施了各区段的最后级的差动放大器(例如第1-3级的差动放大器130a、130b,第2-3级的差动放大器230a、230b)的输入。
[0161]例如,检查装置计测多个样本(多个I侧多级差动放大器6000A的IC及多个Q侧多级差动放大器6000B的IC)的DC偏移特性。然后,检查装置将各计测结果的DC偏移的最大值(例如+3 σ值)和最小值(例如-3 σ值)之差作为DC偏移的波动导出。
[0162]此外,I侧多级差动放大器6000Α中输入多个样本信号,对各样本信号的I信号被依次计测。计测的I信号输入到各区段中的最后级的差动放大器,或是从该差动放大器输出的信号。
[0163]同样地,Q侧多级差动放大器6000Β中输入多个样本信号,对各样本信号的Q信号被依次计测。计测的Q信号输入到各区段中的最后级的差动放大器,或是从该差动放大器输出的信号。
[0164]计测的I信号及Q信号的振幅的差异作为IQ振幅误差(IQ不平衡)被导出。进而,作为模拟结果的多个IQ振幅误差之中的、IQ振幅误差的最大值作为IQ振幅误差最差值被导出。再有,IQ振幅误差例如是I信号和Q信号的dbm造成的差。
[0165]对于晶体管尺寸及DC偏移的波动,与第一实施方式是同样的。
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