JP2849289B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2849289B2
JP2849289B2 JP4254192A JP25419292A JP2849289B2 JP 2849289 B2 JP2849289 B2 JP 2849289B2 JP 4254192 A JP4254192 A JP 4254192A JP 25419292 A JP25419292 A JP 25419292A JP 2849289 B2 JP2849289 B2 JP 2849289B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置におけるF
ETのバイアス制御に関し、特にゲート電圧をドレイン
電流が一定になるよう自己調整するバイアス回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の半絶縁性化合物半導体基板
上に形成されたデプレション型FETを用いた高周波信
号増幅回路において、該FETを抵抗分割回路を使用し
てバイアスする回路を示す回路図、図6はFETのピン
チオフ電圧のばらつきによるドレイン電流のバイアス点
の軌跡を示す図である。
【0003】図において、1は半絶縁性化合物半導体基
板上に形成された高周波信号を扱う主となるFETであ
るデプレション型FETのFET(1) 、2はFET(1)
1のドレイン側の負荷抵抗RD 、3はFET(1) 1用の
ドレイン直流電圧VDD、4はFET(1) 1用のゲート側
バイアス抵抗RG 、5はFET(1) 1用のゲート直流電
圧VGG、6,7はゲート直流電圧VGGの分圧抵抗R1,
R2、8は高周波信号入力RFin、9は高周波信号出力
RFout である。
【0004】次に動作について説明する。高周波信号を
増幅するFETを用いた半導体回路として、図5のソー
ス接地回路がよく用いられる。デプレッション型FET
のFET(1) は化合物半導体からなり、特有のプロセス
を持ち、そのドレイン−ソース電流ID1の調整に能動層
をエッチングするリセス電流調整が用いられる。このた
めこのリセス電流調整によってFET(1) 1のピンチオ
フ電圧Vt0がばらつき、飽和ドレイン電流にばらつきが
生じる。FET(1) 1のゲートバイアス点を決定するに
は、FET(1) 1にドレイン直流電圧VDD3を印加し、
このときドレイン負荷抵抗RD 2を通して流れるドレイ
ン電流ID1を一定にするために、ゲート直流電圧VGG5
を一定にした場合、分圧抵抗R1 ,R2 6,7の抵抗比
を調整し、その分割電圧をゲートバイアス抵抗4RG を
通してFET(1) 1のゲートに印加するようにしてその
ゲート電圧によりFET(1) 1のドレイン電流ID1を制
御するようにする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の高周波信号増幅
用ソース接地回路におけるバイアス回路は以上のように
構成されているので、FET(1) のピンチオフ電圧のば
らつきから飽和ドレイン電流が図6のIDDS1,IDDS2,
IDDS3のように変化し分圧抵抗R1 ,R2 による分圧信
号を固定しVGS1 が一定である場合には図6に示される
ように、バイアス点が変動し、またこのバイアス点を分
圧比を変えることによって調整する場合には、このFE
Tの電流特性(図6の特性)を調べる必要があり、調整
に時間がかかるなどの問題点があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、主となるFETの飽和ドレイン
電流がばらついてもバイアス点の変動を自動的に調整す
ることのできる高周波信号増幅回路におけるバイアス回
路を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるバイア
ス回路は、ゲート側分割抵抗の一方を、主となる第1の
FETと同一基板上に形成した副となる第2のFETに
置き換え、該第2のFETのドレイン電極側と抵抗との
接続点の電圧を上記第1のFETのゲート電極に印加す
るようにして、この第2のFETの定電流特性を利用し
てゲートバイアス点の自己調整がなされるようにしたも
のである。またこのバイアス電圧を主となるFETに印
加する際に、高周波信号がバイアス回路に漏れ込むのを
防止するため、高インピーダンスな個別の抵抗またはイ
ンダクタンスあるいはその両者の直列回路を設けたもの
である。
【0008】
【作用】この発明におけるバイアス回路は、半絶縁性化
合物半導体基板上に主となるデプレション型FET(第
1のFET)と同一基板上に副となる第2のFETを形
成するから、プロセス的なばらつきがあっても同一基板
上に形成した両FETのばらつきは小さくなり、主とな
第1のFETの飽和ドレイン電流が副となる第2の
ETのゲート幅に比例するため、主となる第1のFET
のリセス電流が小さい場合、副となる第2のFETもそ
の電流が小さくなって主となる第1のFETのゲート電
圧を浅くしドレイン電流を増加する方向にバイアス点を
移動させ、一方、主となる第1のFETのリセス電流が
大きい場合、副となる第2のFETもその電流が小さく
なって主となる第1のFETのゲート電圧を深くし、ド
レイン電流を減少する方向にバイアス点を移動させ、こ
のようにしてバイアス点を自動的に調整することができ
る。
【0009】
【実施例】実施例1.以下この発明の一実施例を図につ
いて説明する。図1はこの発明の一実施例によるバイア
ス回路の構成を示し、図1において、図5と同一符号は
同一または相当部分を示す。10は主となるFET(1)
と同一基板上に形成した副となるFET(2) であり、そ
のゲート電極とソース電極とは相互に接続しており、本
バイアス回路はこれを図5の抵抗分割回路の抵抗7の代
わりに用いているものである。
【0010】図2は本バイアス回路において、FET
(1) の飽和ドレイン電流がIDSS1,IDSS2,IDSS3とば
らついた時のFET(1) のバイアス点VGS1 ,VGS2 ,
VGS3の軌跡を示し、図3はFET(1) と同一基板上に
形成されたゲート幅の小さい副となるFET(2) の定電
流特性(VDS2 −ID2特性)を示し、図4はゲート直流
電圧VGGに対する、抵抗分割回路,本バイアス回路それ
ぞれの場合の主となるFET(1) の、それぞれピンチオ
フ電圧Vt0=−3V,−2.5V,−2.0Vの場合の
ドレイン電流ID1を示している。
【0011】次に本発明のバイアス回路の動作について
説明する。図1の主となるFET(1) 1はゲート幅Wg
1を持つ。この主となるFET(1) 1と同一の半絶縁性
化合物半導体基板上にゲート幅の小さい副となるFET
(2) 10を形成する。このFET(2) 10はゲート電極
とソース電極を共通化した構造をとる。そしてFET
(1) とFET(2) のゲート幅Wg1とWg2が比例関係
にある場合、これらFETの飽和ドレイン電流も比例関
係が成り立つ。この性質を利用した場合、FET(2) 1
0のドレイン電流ID2は以下の式で表せる。
【0012】
【数1】
【0013】ここで、ID1はFET(1) 1を流れるドレ
イン電流である。FET(1) 1のゲートバイアス電圧
は、
【0014】
【数2】
【0015】の関係が得られる。従って本実施例のバイ
アス回路では、図2にその動作原理を示すように、FE
T(1) の飽和ドレイン電流がIDSS1からIDSS2、あるい
はIDSS3とばらついたとき、FET(1) のドレイン電流
が小さくなると同時にFET(2) のドレイン電流も小さ
くなってFET(1) のゲートバイアスはVGS1 からVGS
2 と浅く、あるいはVGS3 と深くなり、その結果FET
(1) 1のドレイン電流IDSをほぼ一定に保つことができ
る、あるいはある一定の範囲内に抑え込むことができる
というものである。
【0016】図4はこの動作よりFET(1) 1とFET
(2) 10のゲート幅を50:1とし、FETのピンチオ
フ電圧Vt0=−2.5Vに対してこれをVt0=−3.0
V,−2.0Vとした時のVGGを変化させた場合のID1
の変化を示す。この結果から、VGG=−5V(VDDはV
DD=5V)でドレイン電流を設定した場合、以下の表1
のような結果が得られる。これにより、Vt0の変化に対
してバイアス点の変動が、本バイアス回路では従来に比
し大幅に小さくなることがわかる。
【0017】
【表1】
【0018】また本バイアス回路においては、副となる
FET(2) 10と抵抗R1(6)の接続点から得られる
電圧に対して、主となるFET(1) 1の高周波信号が漏
れるのを防止するため、両者間は高インピーダンスな抵
抗であるゲート抵抗4RG を介して接続している。
【0019】実施例2.本実施例2は、上記両者間を高
抵抗4RG に代えて高インピーダンスなインダクタンス
を介して接続したものである。
【0020】実施例3.本実施例3は、上記両者間を高
インピーダンスなインダクタンスと抵抗の直列回路を介
して接続したものである。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかるバイア
ス回路によれ、半絶縁性化合物半導体基板上に実際に
動作する主となる第1のFETと同一基板上に副となる
第2のFETを形成し、第1のFETのゲート側分割抵
抗の一方を、該第1のFETと同一基板上に形成した副
となる第2のFETに置き換え、該第2のFETのドレ
イン電極側と抵抗との接続点の電圧を上記第1のFET
のゲート電極に印加するようにして、上記第2のFET
定電流特性を利用して主となる第1のFETのゲート
バイアス点を自己調整できるようにしたので、主となる
第1のFETのピンチオフ電圧の変動によるバイアス点
の変動を緩和することができ、抵抗分割回路で調整する
時間を短縮することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるバイアス回路の回路
構成を示す図。
【図2】この発明の一実施例によるバイアス点の軌跡を
示す図。
【図3】この発明の一実施例で用いるFET(2) の定電
流特性を示す図。
【図4】この発明の一実施例と従来の抵抗分割回路によ
るバイアス点のVGG依存性を示す図。
【図5】従来の抵抗分割回路によるバイアス回路の構成
を示す図。
【図6】従来の抵抗分割回路によるバイアス点の軌跡を
示した図。
【符号の説明】 1 デプレション型電界効果トランジスタであるFE
T(1) 2 ドレイン側負荷抵抗 3 ドレイン直流電圧 4 ケート側バイアス抵抗 5 ゲート直流電圧 6,7 VGG分圧抵抗R1 ,R2 8 高周波入力 9 高周波出力 10 デプレション型電界効果トランジスタであるFE
T(2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半絶縁性化合物半導体基板上に形成され
    たデプレション型の高周波信号を扱う,主となる第1の
    電界効果トランジスタ(以下FETと称す)を有する半
    導体装置において、 上記同一基板上に上記第1のFETとゲート幅の異なる
    第2のFETを形成し、 該第2のFETのゲート電極とソース電極とを短絡させ
    これに電圧源を接続して定電流源とするとともに、その
    FETのドレイン電極と接地または他の電源電位との間
    に抵抗を接続し、 上記第2のFETのドレイン電極側と抵抗との接続点の
    電圧を上記第1のFETのゲート電極に印加して、該ゲ
    ート電圧の制御を行い、バイアス点を自動的に調整する
    ようにしたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 上記定電流源となる第2のFETと上記
    抵抗との接続点と、上記第1のFETのゲートとの間
    を、高いインピーダンスを有する抵抗とインダクタンス
    の直列回路を介して接続したことを特徴とする請求項1
    記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 上記定電流源となる第2のFETと上記
    抵抗との接続点と、上記第1のFETのゲートとの間
    を、高抵抗のみを介して接続したことを特徴とする請求
    項1記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 上記定電流源となる第2のFETと上記
    抵抗との接続点と、上記第1のFETのゲートとの間
    を、高いインピーダンスを有するインダクタンスのみを
    介して接続したことを特徴とする請求項1記載の半導体
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6191868B1 (en) 1997-09-08 2001-02-20 Hitachi, Ltd. Distributed PWM halftoning unit and printer
FR2842963B1 (fr) * 2002-07-23 2004-09-17 Da Lightcom Dispositif de charge active permettant de polariser un circuit amplificateur distribue tres large bande avec controle de gain
JP2012095041A (ja) * 2010-10-26 2012-05-17 Fujitsu Ltd バイアス回路
US9584072B1 (en) * 2015-08-13 2017-02-28 Raytheon Company DC bias regulator for cascode amplifier
KR102630710B1 (ko) * 2015-12-31 2024-01-26 엘지디스플레이 주식회사 엑스레이 검출기용 어레이기판, 이를 포함하는 엑스레이 검출기, 엑스레이 검출기용 어레이기판의 제조방법 및 엑스레이 검출기의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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