金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路的制作方法
【專利摘要】一種涉及模擬集成電路的包含金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路結(jié)構(gòu)。包括2對晶體管，第一對晶體管是金屬氧化物場效應(yīng)管，其柵極作為信號的輸入端，源極相連后接偏置電流源的上端。信號從其漏極輸入到第二對晶體管，也就是雙極性晶體管的發(fā)射極上，雙極性晶體管的基極接一固定偏置電壓，使其始終工作在放大狀態(tài)。輸出信號接雙極性晶體管的集電極，同時(shí)輸出端也與兩個(gè)電阻負(fù)載相連，電阻負(fù)載另外一端連電源電壓。首先共源共基電路將輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，然后流過兩個(gè)電阻負(fù)載變?yōu)殡妷盒盘栞敵?。本?shí)用新型的電路充分利用金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最好的發(fā)揮他們的性能，可以在不增加功耗的情況下，使輸出波形的邊沿特性達(dá)到很好的效果，相應(yīng)的達(dá)到了更好的輸出眼圖。
【專利說明】金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于模擬集成電路的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管混合共源共基電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，單一的金屬氧化物場效應(yīng)管技術(shù)已無法適應(yīng)日益復(fù)雜的集成系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)能力和速度等方面的需求。此在需要超高速和大電流驅(qū)動(dòng)性能的場合，雙極性晶體管仍是一種處于優(yōu)勢的技術(shù)方案，但存在著芯片的功耗和面積居高不下的缺點(diǎn)。因此，無論是金屬氧化物場效應(yīng)管器件還是雙極型器件，都不具備完全覆蓋延遲一功率空間所要求達(dá)到的適應(yīng)性。因此BiCMOS(雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)兼容技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，成為最佳的解決方案。
[0003]金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路可以在雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝兼容技術(shù)上產(chǎn)生，又因?yàn)槠洫?dú)特的高速性能，適用于當(dāng)今光纖通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，而且可以減小功耗。金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路可以充分發(fā)揮雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體兼容技術(shù)上金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的獨(dú)自優(yōu)勢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提出一種金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路，相對于現(xiàn)有技術(shù)，能夠較大程度的減小信號的上升沿和下降沿時(shí)間，在速度一定的情況下，可以節(jié)省功耗。在某些情況下，使用特征尺寸較大的，或者說是成本較低的工藝也能達(dá)到更聞級工藝的電路效果。
[0005]一種金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路，包含一對金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)和一對雙極性晶體管(Ql、Q2);所述金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)的柵極作為信號的輸入端Input，所述金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)的源極相連后接偏置電流源Itail的上端；信號從所述金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)漏極輸入到所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的發(fā)射極；所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的基極連接一個(gè)固定偏置電壓Vb，使所述雙極性晶體管(Q1、Q2)始終工作在放大狀態(tài)；所述雙極性晶體管(Q1、Q2)的集電極作為信號的輸出端Output。
[0006]進(jìn)一步，所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的集電極也與兩個(gè)電阻負(fù)載(Rl、R2) 一端相連，所述電阻負(fù)載(R1、R2)另外一端連接電源電壓VDD。
[0007]電路結(jié)構(gòu)，可以最大限度的利用半導(dǎo)體工藝的制造極限，將電路的工作速度達(dá)到最大。將金屬氧化物場效應(yīng)管作為輸入信號端，可以通過版圖設(shè)計(jì)，最大限度的減小其柵極電阻，而柵極電容可以保持不變。而用雙極性晶體管作為共基管可以利用其大的電流跨導(dǎo)效率，進(jìn)而從其發(fā)射極看進(jìn)去的阻抗很小，因此可以降低金屬氧化物場效應(yīng)管引起的米勒效應(yīng)，進(jìn)一步提高速度。這樣，即便是在使用特征尺寸較大的，或者說是成本較低的工藝也能達(dá)到更高級工藝的電路效果，在很大程度上節(jié)約了芯片代加工的成本。
[0008]本實(shí)用新型已通過芯片加工，測試驗(yàn)證，效果良好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1:本實(shí)用新型的混合金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管共源共基電路圖；
[0010]圖2:本實(shí)用新型共源共基電路具體應(yīng)用的電路圖；
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1和圖2所示，一種金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路，包含一對金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)和一對雙極性晶體管(Ql、Q2);所述金屬氧化物場效應(yīng)管(M1、M2)的柵極作為信號的輸入端Input，所述金屬氧化物場效應(yīng)管(M1、M2)的源極相連后接偏置電流源Itail的上端；信號從所述金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)漏極輸入到所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的發(fā)射極；所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的基極連接一個(gè)固定偏置電壓Vb，使所述雙極性晶體管(Ql、Q2)始終工作在放大狀態(tài)；所述雙極性晶體管(Q1、Q2)的集電極作為信號的輸出端Output。
[0012]進(jìn)一步，所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的集電極也與兩個(gè)電阻負(fù)載(Rl、R2) 一端相連，所述電阻負(fù)載(R1、R2)另外一端連接電源電壓VDD。
[0013]基于半導(dǎo)體工藝制造的限制，此電路結(jié)構(gòu)適用于同時(shí)具有金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的BiCMOS工藝。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬氧化物場效應(yīng)管和雙極性晶體管的混合共源共基電路，其特征在于:包含一對金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)和一對雙極性晶體管(Q1、Q2)； 所述金屬氧化物場效應(yīng)管(Ml、M2)的柵極作為信號的輸入端Input，所述金屬氧化物場效應(yīng)管(M1、M2)的源極相連后接偏置電流源Itail的上端； 信號從所述金屬氧化物場效應(yīng)管(M1、M2)漏極輸入到所述雙極性晶體管(Q1、Q2)的發(fā)射極； 所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的基極連接一個(gè)固定偏置電壓Vb，使所述雙極性晶體管(Ql、Q2)始終工作在放大狀態(tài)； 所述雙極性晶體管(Q1、Q2)的集電極作為信號的輸出端Output。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:所述雙極性晶體管(Ql、Q2)的集電極也與兩個(gè)電阻負(fù)載(R1、R2) —端相連，所述電阻負(fù)載(R1、R2)另外一端連接電源電壓VDD。
【文檔編號】H03K19/094GK203457134SQ201320123714
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】李奚鵬 申請人:蘇州朗寬電子技術(shù)有限公司