CN106911326A - 一种可减少偏压控制信号的射频开关 - Google Patents

一种可减少偏压控制信号的射频开关 Download PDF

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李思成
曹建
杨澄思
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Abstract

提供一种可减少偏压控制信号的射频开关，该射频开关包括至少二个射频场效应晶体管，所述射频场效应晶体管相互串联，各射频场效应晶体管的栅极共用一个栅极偏压控制信号Vgate，每个射频场效应晶体管的栅极和体极共用所述栅极偏压控制信号Vgate，所述射频场效应晶体管的栅极和体极通过一个二极管相连，所述二极管的正极与所述体极相连，所述二极管的负极与所述栅极相连，所述栅极偏压控制信号Vgate施加在所述栅极，并通过所述二极管的正极向所述射频场效应晶体管的体极施加偏压。本申请的射频开关在射频场效应管的栅极和体极之间连接一个二极管，体极无需再加单独的偏压控制信号，用一路偏压控制信号控制射频开关的开启和关断，减少了偏压控制信号输入的数量，降低偏压控制信号产生电路的复杂程度，简化了电路结构。

Description

一种可减少偏压控制信号的射频开关
技术领域
本申请属于微电子技术领域，特别涉及一种可减少偏压控制信号的射频开关，以减少射频开关的偏压控制信号。
背景技术
射频开关广泛应用于射频收发电路中，是一个不可或缺的模块，它可实现频段切换、天线调谐和阻抗调谐等功能。传统的射频开关电路如图1所示，此射频开关由多个射频场效应管串联构成，每个射频场效应管均需要栅极偏压，源/漏极偏压和体偏压三个偏压控制信号，分别为Vgate，Vds和Vbody，导致电路结构复杂。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请所要解决的技术问题为，提供一种可减少偏压控制信号的射频开关，该射频开关在保持射频性能不变的情况下，只需要栅极偏压，源/漏极偏压两个偏压控制信号，与传统结构的射频开关电路相比，本申请的射频开关在保持射频性能不变的情况下，可减少电路的控制信号输入，这对于单刀多掷的射频开关(比如掷数大于4)尤其重要。
为了解决以上技术问题，根据本申请实施例的一个方面，提供一种可减少偏压控制信号的射频开关，该射频开关包括至少二个射频场效应晶体管，所述射频场效应晶体管相互串联，其特征在于：各射频场效应晶体管的栅极共用一个栅极偏压控制信号Vgate，每个射频场效应晶体管的栅极和体极共用所述栅极偏压控制信号Vgate，所述射频场效应晶体管的栅极和体极通过一个二极管相连，所述二极管的正极与所述体极相连，所述二极管的负极与所述栅极相连，所述栅极偏压控制信号Vgate施加在所述栅极，并通过所述二极管的正极向所述射频场效应晶体管的体极施加偏压。
根据本申请的实施例的另一个方面，所述二极管可以为二极管连接的射频场效应晶体管。
根据本申请的实施例的另一个方面，各射频场效应晶体管的源/漏极均与源/漏极偏压控制信号Vds相连。
根据本申请的实施例的另一个方面，还提供一种单刀多掷射频开关，包括多个开关支路构成，每个开关支路包括如上所述的可减少偏压控制信号的射频开关，其中多个偏压控制信号分别控制每个开关支路的导通和关闭。
根据本申请的实施例的另一个方面，所述单刀多掷射频开关包括至少4个开关支路。
本申请的有益效果在于：本申请的射频开关在射频场效应管的栅极和体极之间连接一个二极管，体极无需再加单独的偏压控制信号，用一路偏压控制信号控制射频开关的开启和关断，减少了偏压控制信号输入的数量，降低偏压控制信号产生电路的复杂程度，简化了电路结构。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1典型的传统射频开关电路原理示意图；
图2是本申请的射频开关电路原理示意图；
图3是本申请的射频开关另一实施例电路示意图；
图4是本申请的单刀多掷射频开关电路原理示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
如图2所示，射频开关由多个射频场效应管[M1,M2,…,Mn]串联构成，n(n≥2)，多个二极管[D1,D2,…,Dn]用于连接每个射频场效应管的栅极和体极，每个二极管的正极与所述体极相连，负极与所述栅极相连，RFin为射频信号输入端，RFout为射频信号输出端。各射频场效应晶体管的栅极共用一个栅极偏压控制信号Vgate，每个射频场效应晶体管的栅极和体极共用所述栅极偏压控制信号Vgate，所述射频场效应晶体管的栅极和体极通过一个二极管相连，所述二极管的正极与所述体极相连，所述二极管的负极与所述栅极相连，所述栅极偏压控制信号Vgate施加在所述栅极，并通过所述二极管的正极向所述射频场效应晶体管的体极施加偏压，所述栅极偏压控制信号Vgate为高电平时，射频开关导通，所述栅极偏压控制信号Vgate为低电平时，射频开关关断。
根据本申请的实施例的另一个方面，各射频场效应晶体管的源/漏极均与源/漏极偏压控制信号Vds相连。
图3是本申请的射频开关另一实施例电路示意图，其中二极管可以为二极管连接的射频场效应晶体管，多个二极管连接的射频场效应管[D1,D2,…,Dn]用于连接每个射频场效应管Mn的源极和体极，每个二极管连接的射频场效应管Dn的源极与射频场效应管Mn的栅极相连，每个二极管连接的射频场效应管Dn的漏极与射频场效应管Mn的体极相连，RFin为射频信号输入端，RFout为射频信号输出端。
图4是一个单刀多掷射频开关电路原理示意图，由m(m≥2)个支路构成，每个开关支路包括上述图2和/或图3所示的射频开关，RFC为公共输入端，[RF1,RF2,…,RFm]为m个输出端。偏压控制信号[Vgate1,Vgate2,…,Vgatem]分别控制每条支路的导通和关闭。
根据本申请的实施例的一个方面，所述单刀多掷射频开关包括至少4个开关支路。
本申请所提出的上述技术方案中，射频开关在射频场效应管的栅极和体极之间连接一个二极管，体极无需再加单独的偏压控制信号，用一路偏压控制信号控制射频开关的开启和关断，减少了偏压控制信号输入的数量，降低偏压控制信号产生电路的复杂程度，简化了电路结构。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (5)

1.一种可减少偏压控制信号的射频开关，该射频开关包括至少二个射频场效应晶体管，所述射频场效应晶体管相互串联，其特征在于：各射频场效应晶体管的栅极共用一个栅极偏压控制信号Vgate，每个射频场效应晶体管的栅极和体极共用所述栅极偏压控制信号Vgate，所述射频场效应晶体管的栅极和体极通过一个二极管相连，所述二极管的正极与所述体极相连，所述二极管的负极与所述栅极相连，所述栅极偏压控制信号Vgate施加在所述栅极，并通过所述二极管的正极向所述射频场效应晶体管的体极施加偏压。
2.如权利要求1所述的射频开关，其特征在于：所述二极管可以为二极管连接的射频场效应晶体管。
3.如权利要求1所述的射频开关。其特征在于：各射频场效应晶体管的源/漏极均与源/漏极偏压控制信号Vds相连。
4.一种单刀多掷射频开关，包括多个开关支路构成，其特征在于：每个开关支路包括如权利要求1-3中任一项所述的可减少偏压控制信号的射频开关，其中多个偏压控制信号分别控制每个开关支路的导通和关闭。
5.如权利要求4所述的单刀多掷射频开关，其特征在于：包括至少4个开关支路。
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