CN106656127B - 射频开关电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、......、第M‑1晶体管和第M晶体管，所述第一晶体管的衬底和所述第二晶体的衬底分别通过不同的第一电阻接地；其余M‑2个晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。本发明提供了另一种射频开关电路，所述第一晶体管的衬底、所述第二晶体的衬底和所述第三晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接地；其余M‑3个晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。这两种射频开关电路能够降低晶体管源极和漏极之间的最大压差，使晶体管上的电压分布更均匀。

Description

射频开关电路
技术领域
本发明涉及半导体电路技术领域，特别涉及一种射频开关电路。
背景技术
射频开关是用于控制射频信号传输路径及信号大小的控制器件之一，在无线通信、电子对抗、雷达系统及电子测量仪器等许多领域有广泛用途。
现有的射频开关电路由M个晶体管连接组成，如图1所示，从左至右分别为第一晶体管1、第二晶体管2、第三晶体管3......第M-1晶体管M-1和第M晶体管M。所述第一晶体管1的漏极作为射频开关电路的输入端，其源极与所述第二晶体管2的漏极相连；所述第二晶体管2的源极与所述第三晶体管3的漏极相连......所述第M-1晶体管M-1的源极与所述第M晶体管M的漏极相连，所述第M晶体管M的源极作为所述射频开关电路的输出端；每个所述晶体管的栅极通过高电阻接偏置电压Vg；每个晶体管的衬底上都连有高电阻，并且所述所有高电阻相连，并且通过高电阻接地(或者统一接偏置电压)；每个晶体管的漏极与源极之间接有高电阻。图1中所有高电阻的阻值均一致且至少为50K欧姆。
随着现代雷达和无线电通信技术等的发展，各种电子设备对其内部应用或系统测试使用的射频开关电路不断提出更高的要求，其中重要的一点就是现有的射频开关电路使电压分布不平衡，严重影响功率处理能力甚至导致晶体管上出现的高电压击穿晶体管，因此有必要改善现有射频开关电路的结构，降低分配在晶体管源极和漏极之间的最大压差，减小晶体管被高电压击穿的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频开关电路，降低分配在晶体管源极和漏极之间的最大压差，以降低现有的射频开关电路中的晶体管被高电压击穿的风险。
为解决上述技术问题，本发明提供一种射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、......、第M-1晶体管和第M晶体管，用于电子电路中控制射频信号。
其中，所述第一晶体管的衬底和所述第二晶体的衬底分别通过不同的第一电阻接地；所述第三晶体管、所述第四晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。
可选的，在所述射频开关电路中，M为大于等于4的自然数。
可选的，在所述射频开关电路中，所述第一负偏压的数值是所述射频开关电路工作电压的相反数。
可选的，在所述射频开关电路中，所述晶体管链中，所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的漏极相连；所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极相连......所述第M-1晶体管的源极与所述第M晶体管的漏极相连。
可选的，在所述射频开关电路中，所述第一晶体管的漏极为所述射频开关电路输入端。
可选的，在所述射频开关电路中，所述第M晶体管的源极为所述射频开关电路输出端。
可选的，在所述射频开关电路中，所述晶体管链上每个晶体管的漏极和源极通过不同的第二电阻连接，所述第二电阻的阻值至少为50K欧姆。
可选的，在所述射频开关电路中，所述晶体管链中每个晶体管的栅极都通过不同的第三电阻接第二负偏压，所述第三电阻的阻值至少为50K欧姆。
可选的，在所述射频开关电路中，所述第二电阻和所述第三电阻的阻值至少为50K欧姆。
可选的，在所述射频开关电路中，所述射频开关电路中，所述第一电阻的阻值至少为50K欧姆。
为实现上述目的以及其它相关目的，本发明提供了一种射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和第M晶体管，用于电子电路中控制射频信号。
其中，所述第一晶体管的衬底、所述第二晶体管的衬底和所述第三晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接地；所述所述第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。
可选的，在所述射频开关电路中，M为大于等于4的自然数。
在本发明提供的射频开关电路中，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和第M晶体管，所述第一晶体管的衬底和所述第二晶体的衬底分别通过不同的第一电阻接地；所述第三晶体管、所述第四晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。本发明提供了另一种射频开关电路，所述第一晶体管的衬底、所述第二晶体的衬底和所述第三晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接地；所述所述第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压。总之，这两种射频开关电路能够使晶体管上的电压分布更均匀，降低晶体管源极和漏极之间的最大压差，从而降低现有的射频开关电路中的晶体管被高电压击穿的风险。
附图说明
图1是现有的射频开关电路结构示意图；
图2是实施例一提供的射频开关电路结构示意图；
图3是实施例二提供的射频开关电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的射频开关电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种射频开关电路，具体结构如图2所示，所述射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管P1、第二晶体管P2、第三晶体管P3、第四晶体管P4、......、第M-1晶体管PM-1和第M晶体管PM，用于电子电路中控制射频信号。
其中，所述第一晶体管P1的衬底和所述第二晶体管P2的衬底分别通过不同的第一电阻接地。具体的，所述第一晶体管P1的衬底连接有第一个第一电阻A1，所述第二晶体P2的衬底连接有第二个第一电阻A2，所述第一个第一电阻A1与所述第二个第一电阻A2串联并接地。
所述第三晶体管P3、所述第四晶体管P4、......、第M-1晶体管PM-1和所述第M晶体管PM的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压Vusb。具体的，所述第三晶体管P3连接有第三个第一电阻A3、所述第四晶体管P4连接有第四个第一电阻A4、......、第M-1晶体管PM-1连接有第M-1个第一电阻AM-1、所述第M晶体管PM的衬底连接有第M个第一电阻AM，并且所述第三个第一电阻A3、所述第四个第一电阻A4、......、所述第M-1个第一电阻AM-1和所述第M个第一电阻AM串联并接第一负偏压Vusb，优选的，所述第一负偏压Vusb的数值是所述射频开关电路工作电压的相反数。
继续参阅图2，所述晶体管链中，所述第一晶体管P1的源极与所述第二晶体管P2的漏极相连；所述第二晶体管P2的源极与所述第三晶体管P3的漏极相连......所述第M-1晶体管PM-1的源极与所述第M晶体管PM的漏极相连。
具体的，所述第一晶体管P1的漏极为所述射频开关电路输入端；所述第M晶体管PM的源极为所述射频开关电路输出端。
所述晶体管链上每个晶体管的漏极和源极通过不同的第二电阻连接。具体的，请参阅图2，所述第一晶体管P1的漏极和源极通过第一个第二电阻B1连接、所述第二晶体管P2的漏极和源极通过第二个第二电阻B2连接、......、所述第M-1晶体管PM-1的漏极和源极通过第M-1个第二电阻BM-1连接、所述第M晶体管PM的漏极和源极通过第M个第二电阻BM连接。
每个晶体管的栅极都通过不同的第三电阻接第二负偏压Vg，具体的，继续参阅图2，所述第一晶体管P1的栅极通过第一个第三电阻C1接第二负偏压Vg、所述第二晶体管P2的栅极通过第二个第三电阻C2接第二负偏压Vg、......、所述第M-1晶体管PM-1的栅极通过第M-1个第三电阻CM-1接第二负偏压Vg、所述第M晶体管PM的栅极通过第M个第三电阻CM接第二负偏压Vg。
较佳的，所述第二负偏压Vg的大小与所述第一负偏压Vusb相同。
较佳的，所述射频开关电路中，所述第一电阻(包括A1，A2，......，AM-1，AM)、所述第二电阻(包括B1，B2，......，BM-1，BM)和所述第三电阻(包括C1，C2，......，CM-1，CM)的阻值至少为50K欧姆。
实施例二
本发明提供了一种射频开关电路，具体结构如图3所示，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、......、第M-1晶体管QM-1和第M晶体管QM，用于电子电路中控制射频信号。
其中，所述第一晶体管Q1的衬底、所述第二晶体管Q2的衬底和所述第三晶体管Q3的衬底分别通过不同的第一电阻接地。具体的，所述第一晶体管Q1的衬底连接有第一个第一电阻D1，所述第二晶体Q2的衬底连接有第二个第一电阻D2，所述第三晶体管Q3连接有第三个第一电阻D3，所述第一个第一电阻D1、所述第二个第一电阻D2和所述第三个第一电阻D3串联并接地。
所述所述第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、......、第M-1晶体管QM-1和所述第M晶体管QM的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压Vusb。具体的，所述第四晶体管Q4的衬底处连接有第四个第一电阻D4、所述第五晶体管Q5的衬底处连接有第五个第一电阻D5、......、第M-1晶体管QM-1的衬底处连接有第M-1个第一电阻DM-1、所述第M晶体管QM的衬底连接有第M个第一电阻DM，并且所述第四个第一电阻D4、所述第五个第一电阻D5、......、所述第M-1个第一电阻DM-1和所述第M个第一电阻DM串联并接第一负偏压Vusb。
本实施例二提供的射频开关电路其他结构描述部分请参阅上述实施例一。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、......、第M-1晶体管和第M晶体管，用于电子电路中控制射频信号，其特征在于，
所述第一晶体管的衬底和所述第二晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接地；
所述第三晶体管、所述第四晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压；
所述第一晶体管的漏极为所述射频开关电路输入端，所述第M晶体管的源极为所述射频开关电路输出端，所述晶体管链中每个晶体管的栅极都通过不同的第三电阻接第二负偏压；
其中，M为大于等于4的自然数。
2.如权利要求1所述的射频开关电路，其特征在于，所述第一负偏压的数值是所述射频开关电路工作电压的相反数。
3.如权利要求1所述的射频开关电路，其特征在于，所述晶体管链中，所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的漏极相连；所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极相连 ......所述第M-1晶体管的源极与所述第M晶体管的漏极相连。
4.如权利要求1所述的射频开关电路，其特征在于，所述晶体管链上每个晶体管的漏极和源极通过不同的第二电阻连接。
5.如权利要求4所述的射频开关电路，其特征在于，所述第二电阻和所述第三电阻的阻值至少为50K欧姆。
6.如权利要求1所述的射频开关电路，其特征在于，所述射频开关电路中，所述第一电阻的阻值至少为50K欧姆。
7.一种射频开关电路，包括由M个晶体管连接组成的晶体管链，所述晶体管链包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和第M晶体管，用于电子电路中控制射频信号，其特征在于，
所述第一晶体管的衬底、所述第二晶体管的衬底和所述第三晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接地；
所述第四晶体管、第五晶体管、......、第M-1晶体管和所述第M晶体管的衬底分别通过不同的第一电阻接第一负偏压；
所述第一晶体管的漏极为所述射频开关电路输入端，所述第M晶体管的源极为所述射频开关电路输出端，所述晶体管链中每个晶体管的栅极都通过不同的第三电阻接第二负偏压；
其中，M为大于等于4的自然数。
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