辐照分频器专利2说明书.pdfVIP

说 明 书 分频器 技术领域 本发明涉及一种基于ECL 结构的InGaP/GaAs HBT 超高速2 分 频器电路，属于集成电路设计的技术领域。 背景技术 相对于传统的CMOS 和TTL 工艺，ECL 具有以下适合超高速电 路的特点：1. ECL 的低输出阻抗和高输入阻抗(可以看作无穷大)使 之可以适合于驱动长的可控阻抗传输线。2. ECL 逻辑摆幅小(典型 800mV)，高低电平之间的转换迅速；带来的交流功耗更小；而且 可以减少在高速应用中串扰和 EMI 带来的问题。3． ECL 器件的 工艺能够提供差分信号，抗共模干扰能力强，接收容差大，无须额 外参考电平来作为 门限。4． ECL 比TTL 或CMOS 消耗 的直流功耗，但是ECL 的交流功耗相对于频率来说近似为常数，而 TTL 和 CMOS 的交流功耗是随频率的增加而增加的。5． 在时钟 分配的应用方面，由于 ECL 器件对电压和温度的变化不如TTL 和 CMOS 器件敏感，由 ECL 时钟驱动产生的时钟并发性更好，也就 是输出时钟之间的偏移更小。 InGaP/GaAs HBT 优点：价带偏移大，导带偏移小，电流增益 高；不含 Al ，不存在深能级复合中心，因而改善了器件的增益 与 1/f 噪声特性；频率特性主要由外延层决定，对光刻水平要求 低，成品率高，器件匹配性好；电流增益稳定，可靠性高；采 用半导体绝缘衬底拥有更好的A-D ，偏置方便。因此GaAs HBT 适合中规模超高速混合信号集成电路。 分频器是一种能够把输入的高频信号经过处理输出低频率的信 号装置，广泛应用于通信设备中。通常，使用触发器电路或锁存器 电路来实现分频器。分频器作为锁相环的重要组成部分，其工作的 速度直接决定了锁相环的应用范围，高速通信是信息 发展的必 然趋势。因此，提高分频器的工作速度势在必行。 CMOS 分频器工作速度慢，而基于ECL 结构的InGaP/GaAs HBT 2 分频器电路工作速度快，可以有效地提高高频开关性能，可以很 好的满足现代超高速通信系统的要求。 在多种分频器当中，触发式分频器工作速度最快。典型的触发 式分频器结构框图如图1 所示。这种分频器由两个L 锁存器级联而 成。该分频器可以实现对输入信号的2 分频。 发明内容 本发明的目的是推出一种基于ECL 结构的InGaP/GaAs HBT 超 高速2 分频器电路。该分频器结合了ECL 电路结构和InGaP/GaAs HBT 特点，结构简单，工作速度快，抗共模干扰能力强，解决了交 流功耗大的问题，增强了分频器自身电路的稳定性等优点。ADS 仿 真工作频率范围从DC 到25.2GHZ 。通过级联N 级（中规模）这种 分频器，可实现2N 分频功能（N 为自然数）。 本发明的技术方案是所述的基于ECL 结构的InGaP/GaAs HBT 超高速2 分频器电路由第一锁存器L1 和第二锁存器L2 组成，两个 锁存器是基于ECL 结构和InGaP/GaAs HBT 所组成的电路，其中采 用 ECL 电路，Rc=19.26 Ω，输出摆幅约为 0.4V ，旨在提高分频器 的工作速度和电路自身的稳定性。 以下结合附图具体描述本发明的技术方案。 一种基于ECL 结构的InGaP/GaAs HBT 超高速2 分频器电路， 由第一锁存器（L1 ）和第二锁存器（L2 ）组成，第一锁存器（L1 ） D1 D1 Qout1 Qout1 含 端、 端、CLK1 端、CLK1 端、Vbias1 端、VEE 1 端、 端、 D2 D2 端和地线；第二锁存器（L2 ）含 端、 端、CLK 2 端、CLK 2 端、 Qout 2 Qout 2 Vbias2 端、VEE2 端、 端、 端和地线。第一锁存器（L1 ）和第