講演名 2022-11-18
トランジスタの出力寄生容量のLC/CL整合回路に与える影響について
田中 聡(広島大), 藤島 実(広島大),
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抄録(和) 高周波増幅器に用いる整合回路としてLC/CL整合回路が広く知られている.LC/CL整合回路は整合条件,通過特性,高調波抑圧,あるいは素子値の大きさなどの設計要件に応じて使い分けを行う.ここでは整合条件(VSWR<1.2を仮定)と通過特性(S21>-0.3 dBを仮定)に着目し,抵抗終端条件で両者の比帯域比較を行った.その結果,整合条件の比帯域に関しては両者の差異はなく,通過特性の比帯域に関してはCL整合回路がLC整合回路に対して優っていることが分かった.次にトランジスタの出力寄生容量を勘案した終端条件で,整合条件の比帯域に関して比較を行った.その結果,整合条件の比帯域でもCL整合回路が若干優っていることがわかった.原因を調べるため,寄生容量を含むπ型回路を2つのL型回路に分割し解析を行ったところ,寄生容量を含むCL整合回路はCL回路と-CC回路に分割出来,互いのインピーダンス変化が設計周波数近傍で逆特性となり,帯域の劣化を低減していることがわかった.ただし実部も変化しており,複素共役条件を満たしておらず,効果が限定的であることもわかった.結果として整合条件と通過帯域の比帯域についてはCL整合回路が優っていることが分かった.
抄録(英) LC/CL matching circuits are widely known as matching circuits for high-frequency amplifiers. LC/CL matching circuits are used properly according to design requirements such as matching conditions, pass characteristics, harmonic suppression, and element values. First, we compare the matching conditions (assuming VSWR<1.2) and pass characteristics (assuming S21>-0.3 dB) under the resistor termination condition. As a result, it was found that there is no difference between the two in terms of FBW (fractional bandwidth) of the matching condition, and that the CL matching circuit is superior to the LC matching circuit in terms of the FBW of the pass characteristics. Next, we compared the FBW of the matching condition under the termination condition considering the output parasitic capacitance of the transistor. As a result, it was found that the CL matching circuit is slightly superior even in the FBW of the matching condition. In order to investigate the cause, we divided the π-type circuit containing the parasitic capacitance into two L-type circuits and analyzed them. It is found that the characteristics are reversed near the frequency, and the deterioration of the band is reduced. However, it was found that the real part changed, and the complex conjugation condition was not satisfied, and the effect was limited. As a result, it was found that the CL matching circuit is superior in terms of the matching condition and the ratio of the passband.
キーワード(和) LC整合回路 / CL整合回路 / 比帯域 / 寄生容量 / 通過特性
キーワード(英) LC Matching Circuit / CL Matching Circuit / Fractional Bandwidth / Parasitic Capacitor / Passing Characteristics
資料番号 CAS2022-60,MSS2022-43
発行日 2022-11-10 (CAS, MSS)

研究会情報
研究会 CAS / MSS / IPSJ-AL
開催期間 2022/11/17(から2日開催)
開催地(和) Kochi Startup BASE
開催地(英)
テーマ(和) システムのモデリングと制御・検証・最適化の手法,機械学習的アプローチ及び一般
テーマ(英)
委員長氏名(和) 前田 義信(新潟大) / 尾崎 敦夫(阪工大) / 全 眞嬉(東北大学)
委員長氏名(英) Yoshinobu Maeda(Niigata Univ.) / Atsuo Ozaki(Osaka Inst. of Tech.) / 全 眞嬉(東北大学)
副委員長氏名(和) 相原 康敏(オムニビジョン) / 山口 真悟(山口大)
副委員長氏名(英) Yasutoshi Aibara(OmniVision) / Shingo Yamaguchi(Yamaguchi Univ.)
幹事氏名(和) 伊藤 尚(富山高専) / 鈴木 寛人(ルネサスエレクトロニクス) / 小林 孝一(北大) / 劉 健全(NEC) / 大舘 陽太(名古屋大学) / 斎藤 寿樹(九州工業大学) / 鈴木 顕(東北大学)
幹事氏名(英) Nao Ito(NIT, Toyama college) / Hiroto Suzuki(Renesas Electronics) / Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Jianquan Liui(NEC) / 大舘 陽太(名古屋大学) / 斎藤 寿樹(九州工業大学) / 鈴木 顕(東北大学)
幹事補佐氏名(和) 佐藤 隆英(山梨大) / 山口 基(テクノプロ) / 下田 真二(ソニーセミコンダクタソリューションズ) / 越田 俊介(八戸工大) / 白井 匡人(島根大)
幹事補佐氏名(英) Takahide Sato(Univ. of Yamanashi) / Motoi Yamaguchi(TECHNOPRO) / Shinji Shimoda(Sony Semiconductor Solutions) / Shunsuke Koshita(Hachinohe Inst. of Tech.) / Masato Shirai(Shimane Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Circuits and Systems / Technical Committee on Mathematical Systems Science and its Applications / Special Interest Group on Algorithms
本文の言語 JPN
タイトル(和) トランジスタの出力寄生容量のLC/CL整合回路に与える影響について
サブタイトル(和)
タイトル(英) Effect of output parasitic capacitance of transistor on LC/CL matching circuit
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) LC整合回路 / LC Matching Circuit
キーワード(2)(和/英) CL整合回路 / CL Matching Circuit
キーワード(3)(和/英) 比帯域 / Fractional Bandwidth
キーワード(4)(和/英) 寄生容量 / Parasitic Capacitor
キーワード(5)(和/英) 通過特性 / Passing Characteristics
第 1 著者 氏名(和/英) 田中 聡 / Satoshi Tanaka
第 1 著者 所属(和/英) 広島大学(略称:広島大)
Hiroshima University(略称:Hiroshima Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 藤島 実 / Minoru Fujishima
第 2 著者 所属(和/英) 広島大学(略称:広島大)
Hiroshima University(略称:Hiroshima Univ.)
発表年月日 2022-11-18
資料番号 CAS2022-60,MSS2022-43
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) CAS-253,MSS-254
ページ範囲 pp.111-116(CAS), pp.111-116(MSS),
ページ数 6
発行日 2022-11-10 (CAS, MSS)