SE521303C2 - Differentiellt transistorpar - Google Patents

Description

20 25 30 521 303 fÜfÜffäT¿åY:ß 2 På i och för sig känt sätt innefattar varje transistor 1, 2 i ett substrat 4 respektive 5 ett flertal transistorceller Cl, C2 som var och en innefattar ett emitterområde, ett styreområde och ett kollektorområde.

Varje dylik cell Cl, C2 innefattar ett emitterområde S, ett styreområde G och ett kollektorområde D såsom visas mer i detalj ovanför transistom 1 i fig. 1. På i och för sig känt sätt är emitterområdet S anslutet till en substratkontakt SC via en metallbygel C.

I varje transistor 1, 2 är samtliga styreområden parallellkopplade samt anslutna till en gemensam styreklämma (icke visad). Samtliga kollektorområden är vidare parallellkopplade samt anslutna till en gemensam kollektorklämma (icke visad) i varje transistor 1, 2.

Transistoremas 1, 2 emitterområden är samtliga hopkopplade via de kraftigt dopade substraten 4, 5 och jordplanet 3.

Vid drift kommer RF -strömmen att flyta från transistorns 1 styreområde G och kollektorområde D genom transistoms 1 kanal, genom transistorns l emitterområde S och in i transistorns 1 metallbygel C, genom transistorns 1 substratkontakt SC, genom transistorns 1 substrat 4, genom jordplanet 3 och in i transistoms 2 substrat 5, genom transistorns 2 substratkontakt (icke visad), genom transistorns 2 metall- bygel (icke visad) och in i transistorns 2 emitterområde (icke visat), genom transistoms 2 kanal (icke visad) och in i transistorns 2 styreområde (icke visat) och kollektorområde (icke visat) såsom antyds medelst linjen 6 i fig. 1.

Eftersom den effektiva impedansen mellan transistoremas 1 och 2 emitterområden är skild från noll vid radiofrekvens samt gemensam för både in- och utgångs- looparna hos transistorema kommer förstärkningen att minska till följd av åter- koppling i det kända differentiella transistorparet. 10 15 20 25 30 ii» _. vt-c 'rig =ø REDOGÖRELSE FÖR UPPFINN IN GEN Ändamålet med uppfinningen består i att åstadkomma ett differentiellt transistorpar med låg effektiv impedans mellan transistorernas emitterområden.

Detta emås genom att det differentiella transistorparet enligt uppfinningen innefattar ett flertal transistorceller i ett substrat. Varje cell innefattar ett första kollektorom- råde vid respektive kant av cellen och ett andra kollektorområde mellan de första kollektorområdena. Emitterområden förefinns mellan respektive första kollektor- område och det andra kollektorområdet. Första styreområden är anordnade mellan respektive första kollektorområde och emitterområdena och andra styreområden är anordnade mellan emitterområdena och det andra kollektorområdet. De första kollektorområdena i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam första kollektorklämma. Det andra kollektorområdet i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam andra kollektorklämma. De första styreområdena i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam första styreklåmma och de andra styreområdena i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam andra styreklämma. l det differentiella transistorparet enligt uppfinningen kommer RF -strömmar att flyta genom det differentiella paret utan att passera genom bulksubstratet.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogad ritning på vilken fig. l, som beskrivits ovan, är en schematisk tvärsnittsvy av ett känt differentiellt transistorpar och fig. 2 är en schematisk tvärsnittsvy av en utförings- form av ett differentiellt transistorpar enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN F ig. 2 är en schematisk tvärsnittsvy av en utföringsform av ett differentiellt LDMOS-transistorpar 7 enligt uppfinningen. 10 15 20 25 521 303 4 Enligt uppfinningen slås celler med två LDMOS-transistorer ihop två och två till ett flertal hopslagna celler C3 i ett och samma substrat 8 på ett jordplan 9.

Hopslagiiingen kan ske genom att spegla exempelvis varje transistorcell Cl i fig. 1 vid dess emitterkontaktkant så att varje kombination av varje transistorcell Cl och dess speglade version har en gemensam substratkontakt i mitten, emittrar på vardera sidan om den gemensamma substratkontakten, vilka är hopkopplade via en gemensam metallbygel, kollektorer vid kanterna och styren däremellan. Varje dylik kombination av två celler speglas därefter vid ena kollektorkanten så att varje ny kombination av fyra celler har kollektorer vid kantema, en gemensam kollektor i mitten, hopkopplade emittrar mellan kantkollektorema och den gemensamma kollektorn, första styren mellan kantkollektorema och de hopkopplade emittrarna saint andra styren mellan de hopkopplade emittrama och den gemensamma kollektorn.

I ñg. 2 visas en dylik hopslagen cell C3 enligt uppfinningen mer i detalj ovanför transistorparet 7.

Den hopslagna cellen C3 innefattar ett kollektorområde D1 1 vid cellens ena kant samt ett kollektorområde D12 vid cellens andra kant. Kantkollektorområdena D1 1, D12 och samtliga kollektorområden i det differentiella transistorparet 7 som motsvarar dessa kantkollektorområden D1 1, D12 är hopkopplade till en gemensam kantkollektorklämma VDl .

Ett centralt kollektorområde D22 är beläget mellan kantkollektorområdena D1 1, D12. Det centrala kollektorområdet D22 och samtliga kollektorområden i det differentiella transistorparet 7 som motsvarar detta centrala kollektorområde D22 är hopkopplade till en gemensam central kollektorklämma VD2. 10 15 25 30 En gemensam substratkontakt SC11 med emitterområden S11 och S21 på vardera sidan, vilka är hopkopplade via en gemensam metallbygel Cl 1, är belägen mellan kantkollektorområdet D11 och det centrala kollektorområdet D22. En annan gemensam substratkontakt SC12 med emitterområden S12 och S22 på vardera sidan, vilka är hopkopplade via en gemensam metallbygel C 12, är belägen mellan kantkollektorområdet D12 och det centrala kollektorområdet D22.

De gemensamma substratkontakterna SCl1, SC12 och samtliga andra substratkontakter i det differentiella transistorparet 7 som motsvarar dessa substratkontakter SC1 1, SC12 är hopkopplade via substratet 8 och jordplanet 9.

Första styreomrâden G1 1, G12 är belägna mellan kantkollektorområdena D1 1, D12 och de gemensamma substratkontakterna SCl 1, SC12. De första styreområdena G1 1, G12 och samtliga styreorområden i det differentiella transistorparet 7 som motsvarar dessa första styreområden G1 1, G12 är hopkopplade till en gemensam första styreklämma VGl.

Andra styreområden G21, G22 är belägna mellan de gemensamma substratkon- takterna SC 1 1, SC 12 och det centrala kollektorområdet D22. De andra styreom- rådena G21, G22 och samtliga styreorområden i det differentiella transistorparet 7 som motsvarar dessa andra styreområden G21, G22 är hopkopplade till en gemensam andra styreklämma VG2.

Vid drift kommer RF -strömmar att flyta inuti cellerna från kantkollektorområdena Dl 1, D12 och styreområdena G11, G12 via emitterområdena S1 1, S12 in i de gemensamma metallbyglama C11, C12, genom emitterområdena S21, S22 och till det centrala kollektorområdet D22 samt styreområdena G21, G22 såsom antyds medelst linjer 10 och 11 i fig. 2. 10 521 ans ¿¿»,¿;,¿¿,, 6 RF-strömmar kommer således inte att flyta genom substratet 8 och jordplanet 9. _ Emitterimpedansen hos det differentiella paret enligt uppfinningen kommer härigenom att bli lägre och följaktligen kommer förstärkningen att bli högre än i det kända differentiella paret enligt fig. 1.

Det är underförstått att uppfinningen inte är begränsad till differentiella LDMOS- transistorpar utan är lika tillämpbar på bipolära skikttransistorer. I ett dylikt differentiellt par (icke visat) skulle det finnas kollektorområden som motsvarar kollektorområdena i fig. 2, emitterområden som motsvarar emitterområdena i fig. 2 samt basområden som motsvarar styreområdena i fig. 2.

Claims (1)

10 15 20 25 521 303 PATENTKRAV

1. Differentiellt transistorpar, kännetecknat av att det innefattar ett flertal transistorceller i ett substrat, varvid varje cell innefattar - ett första kollektorområde (D11, D12) vid respektive kant av cellen, - ett andra kollektorområde (D22) mellan de första kollektorområdena (Dl 1, D12), - emitterområden (S1 1-S21, S12-S22) mellan respektive första kollektorområde (Dl 1, D12) och det andra kollektorområdet (D22), - första styre/basområden (G11, G12) mellan respektive första kollektorområde (D11, D12) och emitterområdena (S1 1-S21, S12-S22) och - andra styre/basområden (G21, G22) mellan emitterområdena (S11-S21, S 12-S22) och det andra kollektorområdet (D22), varvid de första kollektorområdena (Dl 1, D12) i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam första kollektorklämma (VDl), varvid det andra kollektorområdet (D22) i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam andra kollektorklämma (VD2), varvid de första styre/basområdena (Gl 1, G12) i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam första styre/basklämma (VG1) och varvid de andra styre/basområdena (G21, G22) i samtliga celler är hopkopplade till en gemensam andra styre/basklämma (VG2).