JP3647519B2 - GaAs integrated circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線機の送信部等に使用するヒ素ガリウム(GaAs)集積回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
次世代のコードレス電話(簡易型携帯電話:以下PHSという)は、アナログ伝送方式からデジタル伝送方式へ変更され、使用する周波数が0.4GHzから1.9GHzに高められている。このデジタル方式への変更により、電話機を構成する部品のうち、音声の制御などの部分がデジタル回路で構成できるために小型化が可能となる。一方、無線の使用周波数が1.9GHzと高いために、無線信号を送受信する回路には高周波動作が可能なGaAs素子による電界効果型トランジスタ(FET)が使用される。このGaAsFETの場合には、ゲートの順方向電圧が約0.7Vと低いために、ゲート電圧でFETの電流(ドレイン電流)をオフする電圧を0V以下(約−2V)と低く設定している。このため、このGaAsFETの電流をオフするためにはドレイン電圧を0Vとするか、ゲート電圧を0V以下に設定する必要がある。この0V以下の電圧を得るため、GaAsFETで構成した高周波集積回路以外に、負電圧を発生する回路が必要である。また、送信用電力増幅器(以下HPAという)に電源(ドレイン電流)を与える場合には、HPAのゲート電圧にはHPAの電流を制御する所望の負の電圧を事前に与えておく必要がある。
【0003】
図9は、従来の送受信部の回路の構成を示した回路図である。従来の回路構成は、各機能が個別の素子で構成されていた。図において、1はGaAsICで構成された送信用電力増幅器(HPA)、2は負電圧発生回路、3はアンテナ切り替えスイッチ(以下SWという)、4は受信用低雑音増幅器(以下LNAという)、5はHPA1の電源用スイッチ、6はLNA4の電源用スイッチ、7はSiICで構成された制御LSI、8はアンテナである。
PHSでは、送信と受信が時間毎に異なるために、信号を送信する時間には、HPA1の電源スイッチ5をオンすると共にSW3を送信側に切り替える。送信する信号は、HPA1で増幅されSW3を通過してアンテナ8より送信される。信号を受信する場合には、SW3を受信側に切り替える。アンテナ8からの受信信号は、SW3で受信回路側へ流れ、LNA4で増幅され、受信信号として受信される。この信号は復調された後、音声信号へ変換され、スピーカを通して聞くことができる。
【0004】
コードレス電話では、持ち運びに便利なように小型で軽量なことが望まれており、これに対応するために部品点数を削減することが望まれている。すなわち、機能の集積化が進められ、HPA1やSW3、LNA4等の高周波回路の一体化ICの開発が進められている。さらに、機能の集積化のために、負電圧発生回路2の高周波回路との一体化も検討されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように回路構成された従来のコードレス電話(PHS)では、さらなる小型化、軽量化のために部品点数の削減あるいは機能の高集積化が求められている。また、高周波回路部と同様に、GaAs素子上に負電圧発生回路2を構成すると、SiのCMOSICに比較して消費電流が大きくなるという問題があった。
【0006】
この発明は、以上のような問題を解消するためになされたもので、PHSの部品点数を削減し、機能を高集積化すると共に、消費電流を低減することを目的とする。
0007
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるGaAs集積回路は、アンテナを送信側または受信側に切り替えるアンテナ切り替えスイッチ、送信用電力増幅器(HPA)とその電源端子、受信用低雑音増幅器(LNA)とその電源端子、HPAの電流制御に必要な負電圧を与える負電圧発生回路とその電源端子、HPAの電源を検出しアンテナ切り替えスイッチを切り替えるスイッチ制御回路を備えたものである。
0008
さらに、アンテナを送信側または受信側に切り替えるアンテナ切り替えスイッチ、送信用電力増幅器(HPA)とその電源端子、受信用低雑音増幅器(LNA)とその電源端子、HPAの電流制御に必要な負電圧を与える負電圧発生回路とその電源端子、HPAおよびLNAの電源を検出しアンテナ切り替えスイッチを切り替えるスイッチ制御回路を備えたものである
0009
【発明の実施の形態】
参考例1.
図1は、本発明の参考例1であるPHS送受信部のGaAs集積回路を示す回路図である。図1に示された全ての回路はGaAs基板上の集積回路で構成されている高周波一体化ICである。図において、1は送信用電力増幅器(HPA)、2は負電圧発生回路、4は受信用低雑音増幅器(LNA)、9は負電圧発生回路用の電源用スイッチである。なお、図1に示す集積回路が従来例である図9に示す回路と同様の機能を果たすためには、さらにアンテナ切り替えスイッチ(SW)3、HPAの電源用スイッチ5、LNAの電源用スイッチ6、制御LSI7、アンテナ8が必要である。
0010
以上のように構成されたGaAs集積回路を備えたPHSでは、信号の送信時には、HPAの電源用スイッチ(図示せず)をオンすると共に負電圧発生回路用の電源用スイッチ9がオンされる。送信する信号は、HPA1で増幅されアンテナ8(図示せず)より送信される。信号を受信する場合には、アンテナ8(図示せず)からの受信信号は、LNA4で増幅され、受信信号として受信される。この信号は復調された後、音声信号へ変換され、スピーカを通して聞くことができる。また、信号の受信時には、負電圧発生回路2はオフされている。このように、本参考例では負電圧発生回路2の電源端子および電源用スイッチ回路を独立して設けることにより、HPA1の動作時のみ負電圧発生回路2が動作するよう制御することが可能となった。
0011
本参考例1によれば、HPA1および負電圧発生回路2等を1つの基板上に集積することにより部品点数を削減することができ、さらに負電圧発生回路2をGaAs基板上に構成しているために高速で動作させることが可能となる。また、HPA1の動作時間のみオンすることで負電圧発生回路2自体の消費電流の低減を図ることができる。さらに、信号の受信時にはデジタル回路である負電圧発生回路2をオフしておくことで、負電圧発生回路2の発生する雑音を防ぐことができる。
0012
参考例2.
図2は、本発明の参考例2であるPHS送受信部のGaAs集積回路を示す回路図である。図において、10はアンテナ切り替えスイッチ(SW)3を切り替える信号から負電圧発生回路用の電源用スイッチ9を制御する信号を生成する制御回路である。なお、図中同一および相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
0013
以上のように構成されたGaAs集積回路を備えたPHSでは、信号の送信時には、HPAの電源をオンすると共にSW3を送信側に切り替え、この切り替え信号を利用して負電圧発生回路用の電源用スイッチ9を制御する。すなわちSW3を送信側に切り替え時には負電圧発生回路2をオンする。送信する信号は、HPA1で増幅されSW3を通過してアンテナより送信される。信号を受信する場合には、SW3を受信側に切り替え、この切り替え信号を利用して負電圧発生回路用の電源用スイッチ9を制御する。すなわち、SW3を受信側に切り替え時には負電圧発生回路2をオフする。アンテナからの受信信号は、SW3で受信回路側へ流れ、LNA4で増幅され、受信信号として受信される。この信号は復調された後、音声信号へ変換され、スピーカを通して聞くことができる。
0014
本参考例2によれば、参考例1と同様の効果が得られると共に、さらにSW3の切り替え信号を利用して負電圧発生回路2の電源を制御しているので、負電圧発生回路用の電源用スイッチ9を制御する専用の信号を不要とすることができる。これによりICのピン数を低減でき、また、このICを使用する場合の電話機の基板上の配線を削減することができる。
0015
参考例3
図3は、本発明の参考例3であるPHS送信部のGaAs集積回路を示す回路図である。図において、11はGaAs基板上に集積化されたHPAの電源用スイッチ、12はHPAのゲート電圧を検出してHPAの電源用スイッチ11を制御する信号を生成する電圧検出制御回路である。本参考例は、HPAの電源制御信号で負電圧発生回路2の電源を制御し、負電圧発生回路2の出力が所定の値になったことを検出してHPAの電源スイッチ回路11を動作させるものである。なお、図中図1、2、9と同一および相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
0016
図4は、図3の電圧検出制御回路12の構成例を示したものである。図において13は電圧検出用インバータ回路、14はアンド回路である。N1からN4はそれぞれ各端子のノードを示している。HPA1の電源制御信号N1がLの場合にはN4はN2に関係なくLとなり、図3のHPAの電源用スイッチ11はオフとなり、HPA1にドレイン電圧は与えられない。N1がHの場合には、負電圧発生回路2の出力N2が所定の電圧より低くなりLとなった時にN3はHとなり、電源用スイッチ11はオンとなり、HPA1にドレイン電圧が与えられる。したがって、信号の送信時にHPA1の電源制御信号がH(オン)になるとまず負電圧発生回路2が動作してHPA1のゲート電圧に与えられる負電圧が発生し、これが所定の電圧まで下がったことを検出したのちHPAの電源用スイッチ11がオンしてHPA1に電源が加えられる。
0017
図5は、図4の電圧検出用インバータ回路13の構成例を示したものであり、15と16はデプレション型FETである。Wg1とWg2はそれぞれデプレション型FET15、16のゲート幅を表している。Wg1とWg2は電圧検出用インバータ回路13が検出する電圧により決定され、その電圧が
0Vの時には Wg1=Wg2であり、
0V以上の場合には Wg1<Wg2
0V以下の場合には Wg1>Wg2とする。
参考例3によれば、負電圧発生回路2とHPA1の電源を制御する信号を共通化することができシステムを構成するのが容易になる。
0018
参考例4.
本発明の参考例1において、LNA4を構成するFETのしきい値電圧(Vth)を−0.5V以上とし、またHPA1では出力電力密度の向上を図るためにHPA1を構成するFETのしきい値電圧(Vth)を−1V以下とする。
これによりLNA4の電流はゲート電圧を0V以下にする必要がなく、負電圧発生回路2をLNA4に関係なく動作させることができる。
0019
実施の形態
図6は、本発明の実施の形態1であるPHS送受信部のGaAs集積回路を示す回路図である。図において、1は送信用電力増幅器(HPA)、2は負電圧発生回路、4は受信用低雑音増幅器(LNA)、17はアンテナスイッチ(SW)3の制御を行う回路である。この回路は、HPA1の電源を検出してSWを切り替えるよう構成されている。なお、図中同一および相当部分には同一符号を付し説明を省略する。
以上のように構成されたGaAs集積回路を備えたPHSでは、HPA1の電源がオフの場合はSW3は全て受信側に切り替わっており、いつでも受信することが可能である。HPA1の電源がオンの場合のみSW3をHPA側に切り替え、送信することができる。
本実施の形態によれば、SW3切り替え用の専用信号が不要となり、ICの端子の低減とシステム基板の配線の低減が可能となる。さらに、回路電流および消費電力低減の効果もある。
0020
実施の形態
図7は、本発明の実施の形態2であるPHS送受信部のGaAs集積回路を示す回路図である。本実施の形態では、アンテナスイッチ(SW)制御回路17は、HPA1の電源とLNA4の電源を検出してSWを切り替えるよう構成されている。
以上のように構成されたGaAs集積回路を備えたPHSでは、HPA1とLNA4の電源が共にオフの場合はSW3は送信側、受信側のどちらにも接続されておらず、HPA1の電源がオンの場合にはSW3をHPA側に切り替え、送信が可能となる。また、LNA4の電源がオンの場合にはSW3をLNA4側に切り替え、受信可能となる。HPA1、LNA4共にオンの場合はシステム上生じないが、回路構成上はどちら側もオン状態となる。
本実施の形態によれば、SW3切り替え用の専用信号が不要となり、ICの端子の低減とシステム基板の配線の低減が可能となる。さらに、回路電流および消費電力低減の効果もある。
0021
参考例5
図8は、本発明の参考例5であるPHS送受信部のGaAs集積回路を示す回路図である。本参考例は、複数チップのパッケージ構成の一例を示したものである。図において、20は本参考例のマルチチップICであり、21はGaAs基板で構成した回路、22はSi基板で構成した回路である。31〜33は、回路21と回路22を接続するワイヤである。
参考例の構成では、負電圧発生回路2、HPAの電源用スイッチ11およびアンテナスイッチ(SW)制御回路17をSi基板22上に配置し、HPA1、SW3およびLNA4をGaAs基板21上に配置している。
0022
以上のように、負電圧発生回路2をLNA4やHPA1と別チップにすることで、負電圧発生回路2が発生する雑音が基板を介して伝わるのを防ぐことができる。また、HPAの電源用スイッチ11をSi素子で構成できるために、スイッチでの電圧低下の損失を抑えることができる。さらに、1つのパッケージに封止しているために部品点数としては最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の参考例1であるPHSの送受信部を構成するGaAs集積回路を示す回路図である。
【図2】 この発明の参考例2であるPHSの送受信部を構成するGaAs集積回路を示す回路図である。
【図3】 この発明の参考例3であるPHSの送信部を構成するGaAs集積回路を示す回路図である。
【図4】 この発明の参考例3であるGaAs集積回路を構成する電圧検出制御回路を示す回路図である。
【図5】 電圧検出制御回路を構成する電圧検出用インバータの例を示す回路図である。
【図6】 この発明の実施の形態であるPHSの送受信部を構成するGaAs集積回路を示す回路図である。
【図7】 この発明の実施の形態であるPHSの送受信部を構成するGaAs集積回路を示す回路図である。
【図8】 この発明の参考例5であるPHSの送受信部を構成するマルチチップICを示す回路図である。
【図9】 従来のGaAs集積回路を用いてPHSの送受信部を構成した回路図である。
【符号の説明】
1 GaAsICで構成された送信用電力増幅器(HPA)、
2 負電圧発生回路、3 アンテナ切り替えスイッチ(SW)、
4 受信用低雑音増幅器(LNA)、5 HPAの電源用スイッチ、
6 LNAの電源用スイッチ、7 SiICで構成された制御LSI、
8 アンテナ、9 負電圧発生回路の電源用スイッチ、
10 負電圧発生回路の電源用スイッチの制御回路、
11 HPAの電源用スイッチ、
12 HPAの電源用スイッチの制御回路(電圧検出制御回路)、
13 電圧検出用インバータ、14 アンド回路、
15、16 デプレッション型のGaAs電界効果型トランジスタ(FET)、
17 スイッチ(SW)制御回路、20 マルチチップIC、
21 GaAs基板上に構成された回路、
22 Si基板上に構成された回路、31、32、33 ワイヤ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to gallium arsenide (GaAs) integrated circuits used in the transmitter unit or the like of the radio.
[0002]
[Prior art]
The next-generation cordless telephone (simple mobile phone: hereinafter referred to as PHS) has been changed from an analog transmission system to a digital transmission system, and the frequency used is increased from 0.4 GHz to 1.9 GHz. By changing to the digital system, a part such as a voice control among the parts constituting the telephone can be constituted by a digital circuit, so that the size can be reduced. On the other hand, since the radio use frequency is as high as 1.9 GHz, a field effect transistor (FET) using a GaAs element capable of high-frequency operation is used for a circuit for transmitting and receiving radio signals. In the case of this GaAsFET, since the forward voltage of the gate is as low as about 0.7 V, the voltage at which the FET current (drain current) is turned off by the gate voltage is set low as 0 V or less (about -2 V). . Therefore, in order to turn off the current of the GaAsFET, it is necessary to set the drain voltage to 0V or set the gate voltage to 0V or less. In order to obtain this voltage of 0 V or less, a circuit for generating a negative voltage is required in addition to the high-frequency integrated circuit composed of GaAsFET. When a power supply (drain current) is supplied to a transmission power amplifier (hereinafter referred to as HPA), it is necessary to give a desired negative voltage for controlling the HPA current in advance to the HPA gate voltage.
[0003]
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a circuit of a conventional transmission / reception unit. In the conventional circuit configuration, each function is composed of individual elements. In the figure, 1 is a transmission power amplifier (HPA) made of GaAs IC, 2 is a negative voltage generating circuit, 3 is an antenna changeover switch (hereinafter referred to as SW), 4 is a low noise amplifier for reception (hereinafter referred to as LNA), 5 Is a power switch for HPA 1, 6 is a power switch for LNA 4, 7 is a control LSI made of SiIC, and 8 is an antenna.
In PHS, since transmission and reception differ from time to time, the power switch 5 of the HPA 1 is turned on and the SW 3 is switched to the transmission side during signal transmission time. A signal to be transmitted is amplified by the HPA 1 and transmitted from the antenna 8 through the SW 3. When receiving a signal, SW3 is switched to the receiving side. A reception signal from the antenna 8 flows to the reception circuit side by SW3, is amplified by the LNA 4, and is received as a reception signal. This signal is demodulated and then converted into an audio signal that can be heard through a speaker.
[0004]
A cordless telephone is desired to be small and lightweight so that it can be easily carried, and it is desired to reduce the number of parts in order to cope with this. That is, integration of functions is advanced, and development of integrated ICs of high-frequency circuits such as HPA1, SW3, and LNA4 is underway. Further, integration of the negative voltage generation circuit 2 with a high-frequency circuit has been studied for integration of functions.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional cordless telephone (PHS) having a circuit configuration as described above, a reduction in the number of components or a high integration of functions are required for further miniaturization and weight reduction . Similarly to the high frequency circuit unit, to constitute a negative voltage generating circuit 2 on a GaAs device, there is a problem that the current consumption compared to CMOSIC of Si increases.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, reducing the PHS number of parts, functions as well as high integration, and an object thereof is to reduce the current consumption.
[ 0007 ]
[Means for Solving the Problems]
The GaAs integrated circuit according to the present invention includes an antenna changeover switch for switching an antenna to a transmission side or a reception side, a transmission power amplifier (HPA) and its power supply terminal, a reception low noise amplifier (LNA) and its power supply terminal, and the current of the HPA. A negative voltage generation circuit for applying a negative voltage necessary for control, a power supply terminal thereof, and a switch control circuit for detecting the power supply of the HPA and switching the antenna changeover switch are provided.
[ 0008 ]
Furthermore, an antenna changeover switch for switching the antenna to the transmission side or the reception side, a transmission power amplifier (HPA) and its power supply terminal, a reception low noise amplifier (LNA) and its power supply terminal, and a negative voltage required for current control of the HPA A negative voltage generating circuit to be applied, a power supply terminal thereof, a switch control circuit for detecting the power supply of HPA and LNA and switching the antenna changeover switch are provided .
[ 0009 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference Example 1
FIG. 1 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of a PHS transmission / reception unit, which is Reference Example 1 of the present invention. All the circuits shown in FIG. 1 are high frequency integrated ICs composed of integrated circuits on a GaAs substrate. In the figure, 1 is a transmission power amplifier (HPA), 2 is a negative voltage generation circuit, 4 is a reception low noise amplifier (LNA), and 9 is a power switch for the negative voltage generation circuit. In order for the integrated circuit shown in FIG. 1 to perform the same function as the conventional circuit shown in FIG. 9, the antenna changeover switch (SW) 3, the HPA power switch 5, and the LNA power switch 6 are further provided. The control LSI 7 and the antenna 8 are necessary.
[ 0010 ]
In the PHS including the GaAs integrated circuit configured as described above, the HPA power switch (not shown) is turned on and the power switch 9 for the negative voltage generating circuit is turned on at the time of signal transmission. The signal to be transmitted is amplified by the HPA 1 and transmitted from the antenna 8 (not shown). When receiving a signal, a received signal from the antenna 8 (not shown) is amplified by the LNA 4 and received as a received signal. This signal is demodulated and then converted into an audio signal that can be heard through a speaker. Further, the negative voltage generating circuit 2 is turned off when receiving a signal. Thus, in this reference example , by providing the power supply terminal of the negative voltage generation circuit 2 and the power switch circuit independently, it becomes possible to control the negative voltage generation circuit 2 to operate only during the operation of the HPA 1. It was.
[ 0011 ]
According to the first embodiment, the number of components can be reduced by integrating the HPA 1 and the negative voltage generation circuit 2 on one substrate, and the negative voltage generation circuit 2 is configured on the GaAs substrate. Therefore, it becomes possible to operate at high speed. Further, the current consumption of the negative voltage generation circuit 2 itself can be reduced by turning on only the operation time of the HPA 1. Furthermore, the noise generated by the negative voltage generation circuit 2 can be prevented by turning off the negative voltage generation circuit 2 which is a digital circuit when receiving a signal.
[ 0012 ]
Reference Example 2
FIG. 2 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of a PHS transmission / reception unit according to a second reference example of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a control circuit for generating a signal for controlling the power supply switch 9 for the negative voltage generating circuit from a signal for switching the antenna changeover switch (SW) 3. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same and an equivalent part in a figure, and description is abbreviate | omitted.
[ 0013 ]
In the PHS equipped with the GaAs integrated circuit configured as described above, when transmitting a signal, the power supply of the HPA is turned on and the switch SW3 is switched to the transmission side, and this switching signal is used for the power supply for the negative voltage generating circuit. The switch 9 is controlled. That is, when switching SW3 to the transmission side, the negative voltage generation circuit 2 is turned on. The signal to be transmitted is amplified by HPA 1 and transmitted from the antenna through SW 3. When receiving a signal, the switch SW3 is switched to the receiving side, and the power supply switch 9 for the negative voltage generating circuit is controlled using this switching signal. That is, when switching SW3 to the receiving side, the negative voltage generating circuit 2 is turned off. A reception signal from the antenna flows to the reception circuit side by SW3, is amplified by LNA4, and is received as a reception signal. This signal is demodulated and then converted into an audio signal that can be heard through a speaker.
[ 0014 ]
According to the present reference example 2 , the same effect as the reference example 1 can be obtained, and further, the power source of the negative voltage generation circuit 2 is controlled using the switching signal of the SW3. A dedicated signal for controlling the switch 9 can be eliminated. As a result, the number of pins of the IC can be reduced, and wiring on the telephone board when using the IC can be reduced.
[ 0015 ]
Reference Example 3
FIG. 3 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of a PHS transmission unit which is Reference Example 3 of the present invention. In the figure, 11 is an HPA power switch integrated on a GaAs substrate, and 12 is a voltage detection control circuit for detecting a HPA gate voltage and generating a signal for controlling the HPA power switch 11. In this reference example , the power supply control signal of the HPA is used to control the power supply of the negative voltage generation circuit 2, and when the output of the negative voltage generation circuit 2 reaches a predetermined value, the power supply switch circuit 11 of the HPA is operated. Is. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG.1, 2,9 in FIG.
[ 0016 ]
FIG. 4 shows a configuration example of the voltage detection control circuit 12 of FIG. In the figure, 13 is a voltage detection inverter circuit, and 14 is an AND circuit. N1 to N4 indicate nodes of the respective terminals. When the power control signal N1 of HPA1 is L, N4 is L regardless of N2, the HPA power switch 11 in FIG. 3 is turned off, and no drain voltage is applied to HPA1. When N1 is H, when the output N2 of the negative voltage generation circuit 2 becomes lower than a predetermined voltage and becomes L, N3 becomes H, the power switch 11 is turned on, and the drain voltage is given to the HPA1. Therefore, when the power supply control signal of HPA1 becomes H (ON) at the time of signal transmission, first, the negative voltage generation circuit 2 operates to generate a negative voltage applied to the gate voltage of HPA1, and that this has dropped to a predetermined voltage. After detection, the HPA power switch 11 is turned on to apply power to the HPA 1.
[ 0017 ]
FIG. 5 shows a configuration example of the voltage detection inverter circuit 13 of FIG. 4, and 15 and 16 are depletion type FETs. Wg1 and Wg2 represent the gate widths of the depletion type FETs 15 and 16, respectively. Wg1 and Wg2 are determined by the voltage detected by the voltage detecting inverter circuit 13. When the voltage is 0V, Wg1 = Wg2,
In case of 0V or more, Wg1 <Wg2
In the case of 0V or less, Wg1> Wg2.
According to this reference example 3 , the signal for controlling the power supply of the negative voltage generation circuit 2 and the HPA 1 can be shared, and the system can be easily configured.
[ 0018 ]
Reference Example 4
In Reference Example 1 of the present invention, the threshold voltage (Vth) of the FET constituting the LNA 4 is set to −0.5 V or more, and the HPA1 has a threshold voltage of the FET constituting the HPA1 in order to improve the output power density. The voltage (Vth) is set to −1 V or less.
As a result, the current of the LNA 4 does not require the gate voltage to be 0 V or less, and the negative voltage generation circuit 2 can be operated regardless of the LNA 4.
[ 0019 ]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of the PHS transceiver unit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a transmission power amplifier (HPA), 2 is a negative voltage generation circuit, 4 is a reception low noise amplifier (LNA) , and 17 is a circuit for controlling an antenna switch (SW) 3. This circuit is configured to detect the power source of the HPA 1 and switch the SW. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same and an equivalent part in a figure, and description is abbreviate | omitted.
In the PHS provided with the GaAs integrated circuit configured as described above, when the power supply of the HPA 1 is off, all the SW3 are switched to the receiving side, and can be received anytime. Only when the power supply of HPA1 is on, SW3 can be switched to the HPA side and transmitted.
According to the present embodiment, a dedicated signal for switching SW3 is not necessary, and it is possible to reduce the number of terminals of the IC and the wiring of the system board. Furthermore, there is an effect of reducing circuit current and power consumption.
[ 0020 ]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of the PHS transceiver unit according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the antenna switch (SW) control circuit 17 is configured to detect the power source of the HPA 1 and the power source of the LNA 4 and switch the SW.
In the PHS including the GaAs integrated circuit configured as described above, when both the HPA1 and the LNA4 are turned off, the SW3 is not connected to either the transmitting side or the receiving side, and the HPA1 is turned on. In this case, SW3 is switched to the HPA side to enable transmission. When the power supply of the LNA 4 is on, the SW 3 is switched to the LNA 4 side and reception is possible. When both HPA1 and LNA4 are on, there is no occurrence in the system, but both sides are on in the circuit configuration.
According to the present embodiment, a dedicated signal for switching SW3 is not necessary, and it is possible to reduce the number of terminals of the IC and the wiring of the system board. Furthermore, there is an effect of reducing circuit current and power consumption.
[ 0021 ]
Reference Example 5
FIG. 8 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit of a PHS transmission / reception unit according to Reference Example 5 of the present invention. This reference example shows an example of a package configuration of a plurality of chips. In the figure, 20 is a multi-chip IC of this reference example , 21 is a circuit composed of a GaAs substrate, and 22 is a circuit composed of a Si substrate. Reference numerals 31 to 33 are wires connecting the circuit 21 and the circuit 22.
In the configuration of this reference example , the negative voltage generating circuit 2, the HPA power switch 11 and the antenna switch (SW) control circuit 17 are arranged on the Si substrate 22, and the HPA1, SW3 and LNA4 are arranged on the GaAs substrate 21. ing.
[ 0022 ]
As described above, by making the negative voltage generating circuit 2 a separate chip from the LNA 4 and the HPA 1, it is possible to prevent noise generated by the negative voltage generating circuit 2 from being transmitted through the substrate. Further, since the HPA power supply switch 11 can be composed of an Si element, loss of voltage drop at the switch can be suppressed. Furthermore, since it is sealed in one package, the number of parts can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit constituting a transmission / reception unit of a PHS which is a reference example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit constituting a transmission / reception unit of a PHS which is a reference example 2 of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit constituting a PHS transmission unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage detection control circuit constituting a GaAs integrated circuit which is Reference Example 3 of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a voltage detection inverter constituting the voltage detection control circuit.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit that constitutes a PHS transmission / reception unit according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a circuit diagram showing a GaAs integrated circuit constituting a transmission / reception unit of a PHS according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a circuit diagram showing a multi-chip IC constituting a PHS transmitting / receiving unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram in which a PHS transmission / reception unit is configured using a conventional GaAs integrated circuit.
[Explanation of symbols]
1 Power amplifier for transmission (HPA) composed of GaAs IC,
2 Negative voltage generation circuit, 3 Antenna selector switch (SW),
4 Low noise amplifier (LNA) for reception, 5 HPA power switch,
6 LNA power switch, 7 control LSI composed of SiIC,
8 Antenna, 9 Power switch for negative voltage generator,
10. Control circuit for power switch of negative voltage generation circuit,
11 HPA power switch,
12 HPA power switch control circuit (voltage detection control circuit),
13 Inverter for voltage detection, 14 AND circuit,
15, 16 Depletion type GaAs field effect transistor (FET),
17 switch (SW) control circuit, 20 multi-chip IC,
21. a circuit constructed on a GaAs substrate,
22 Circuit, 31, 32, 33 wire constructed on Si substrate.

Claims (2)

アンテナを送信側または受信側に切り替えるアンテナ切り替えスイッチ、
送信用電力増幅器とその電源端子、
受信用低雑音増幅器とその電源端子、
上記送信用電力増幅器の電流制御に必要な負電圧を与える負電圧発生回路とその電源端子、
上記送信用電力増幅器の電源を検出し、上記アンテナ切り替えスイッチを切り替えるスイッチ制御回路を備えたことを特徴とするGaAs集積回路。
An antenna selector switch for switching the antenna to the transmitting side or the receiving side,
Power amplifier for transmission and its power supply terminal,
Low noise amplifier for reception and its power supply terminal,
A negative voltage generating circuit for supplying a negative voltage necessary for current control of the transmission power amplifier and its power supply terminal;
A GaAs integrated circuit comprising a switch control circuit for detecting a power source of the transmission power amplifier and switching the antenna changeover switch.
アンテナを送信側または受信側に切り替えるアンテナ切り替えスイッチ、
送信用電力増幅器とその電源端子、
受信用低雑音増幅器とその電源端子、
上記送信用電力増幅器の電流制御に必要な負電圧を与える負電圧発生回路とその電源端子、
上記送信用電力増幅器および受信用低雑音増幅器の電源を検出し、上記アンテナ切り替えスイッチを切り替えるスイッチ制御回路を備えたことを特徴とするGaAs集積回路。
An antenna selector switch for switching the antenna to the transmitting side or the receiving side,
Power amplifier for transmission and its power supply terminal,
Low noise amplifier for reception and its power supply terminal,
A negative voltage generating circuit for supplying a negative voltage necessary for current control of the transmission power amplifier and its power supply terminal;
A GaAs integrated circuit comprising a switch control circuit for detecting power sources of the transmitting power amplifier and the receiving low noise amplifier and switching the antenna selector switch.
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