CN109510641B - 高频电路、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

高频电路、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于，在高频电路中，抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。高频电路具备：开关电路(21)，包含配置在将输入高频信号的第一端子(11)和输出高频信号的第二端子(12)连结的路径上的开关(22)、配置在第一端子和开关之间的第一电容器(C1)、以及配置在开关和第二端子之间的第二电容器(C2)；放大电路(25)，包含配置在开关电路和第二端子之间的放大器(26)、配置在开关电路和放大器之间的第三电容器(C3)、以及配置在放大器和第二端子之间的第四电容器(C4)；以及电位稳定电路(28)，与在开关电路和放大电路之间并位于将第二电容器和第三电容器连接的路径上的第一节点(n1)连接。

Description

高频电路、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及具备开关电路和放大电路的高频电路、包含该高频电路的高频前端电路、以及通信装置。
背景技术
在使用无线的通信装置中，设置有具备发送电路和接收电路的高频前端电路。作为高频前端电路的一部分，在专利文献1公开了一种高频电路(接收电路)，其具备与天线端子连接的开关和对经由开关输入的接收信号进行放大的放大器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-33598号公报
在作为高频前端电路的一部分而使用的高频电路中，在使高频电路的开关以及放大器为导通状态而设为接收模式时，要求放大器的迅速的上升沿。然而，在专利文献1记载的高频电路中，存在如下情况，即，在使放大器为导通状态时，放大器的上升沿延迟。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的高频电路的目的在于，抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
用于解决课题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的一个方式涉及的高频电路具备：开关电路，包含配置在将输入高频信号的第一端子和输出高频信号的第二端子连结的路径上的开关、配置在所述第一端子和所述开关之间的第一电容器、以及配置在所述开关和所述第二端子之间的第二电容器；放大电路，包含配置在所述开关电路和所述第二端子之间的放大器、配置在所述开关电路和所述放大器之间的第三电容器、以及配置在所述放大器和所述第二端子之间的第四电容器；以及电位稳定电路，与第一节点连接，该第一节点在所述开关电路和所述放大电路之间，并位于将所述第二电容器和所述第三电容器连接的路径上。
像这样，通过在开关电路和放大电路之间连接电位稳定电路，从而在使开关电路以及放大电路各自导通时，能够抑制在开关电路和放大电路之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制放大电路内的电位的变动，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
此外，所述第一电容器、所述第二电容器、所述第三电容器以及所述第四电容器可以是DC阻隔用的电容器。
由此，对于开关电路以及放大电路中的每一者，能够抑制流过直流电流。由此，能够发挥开关电路以及放大电路各自的作用或者功能，能够使高频电路的特性稳定化。
此外，所述电位稳定电路可以包含电感器，所述电感器的一端可以与所述第一节点连接，所述电感器的另一端可以与接地连接。
由此，能够稳定地维持开关电路和放大电路之间的电位。由此，能够抑制放大电路内的电位的变动，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
此外，所述电位稳定电路可以包含电阻，所述电阻的一端可以与所述第一节点连接，所述电阻的另一端可以与接地连接。
由此，能够稳定地维持开关电路和放大电路之间的电位。由此，能够抑制放大电路内的电位的变动，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。此外，在上述电阻集成化在IC(集成电路)的情况下，与电感器集成化在IC的情况相比，能够减小电位稳定电路的面积，能够将高频电路小型化。
此外，连结所述开关和所述第二电容器的路径上的第二节点可以根据所述开关的切换而具有不同的电位。
像这样，通过第二节点根据开关的切换而具有不同的电位，从而能够可靠地对开关的导通或者断开进行切换。另一方面，例如，即使在第二节点处的电位由于开关的切换而变化且在第二电容器产生了电荷的移动的情况下，由于在开关电路和放大电路之间连接有电位稳定电路，所以也能够抑制在开关电路和放大电路之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
此外，高频电路可以还具备并联配置在所述放大电路的旁路开关，所述旁路开关的一端可以与所述第一节点连接，所述旁路开关的另一端可以连接在所述放大电路和所述第二端子之间。
像这样，即使在与放大电路并联地设置有旁路开关的情况下，由于在开关电路和放大电路之间设置有电位稳定电路，所以也能够抑制在切换旁路开关时有可能发生的开关电路和放大电路之间的电位的变动。由此，能够抑制放大电路内的电位的变动，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
此外，所述旁路开关可以是场效应晶体管。
例如，有时在旁路开关导通时蓄积在场效应晶体管内的电荷会在断开时被释放，但是本发明的高频电路由于在开关电路和放大电路之间设置有电位稳定电路，所以能够抑制开关电路和放大电路之间的电位的变动。由此，能够抑制放大电路内的电位的变动，能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
此外，高频电路可以还具备串联连接在所述第一节点和所述放大器的偏置电压施加节点之间的匹配用电感器。
由此，能够使开关电路和放大器匹配。
为了达到上述目的，本发明的一个方式涉及的高频前端电路具备：接收电路，包含上述高频电路，上述放大器是LNA(低噪声放大器)；所述第一端子，与天线元件连接；所述第二端子，输出从所述接收电路输出的所述高频信号；第三端子，输入与所述高频信号不同的其它高频信号；第三节点，设置在所述第一端子和所述开关电路之间；滤波器，配置在所述第一端子和所述第三节点之间；以及发送电路，配置在连结所述第三节点和所述第三端子的路径上。
高频前端电路通过包含上述高频电路，从而能够加快使接收电路导通时的LNA的上升沿。由此，在高频前端电路中，能够加快从发送模式向接收模式的切换。
为了达到上述目的，本发明的一个方式涉及的通信装置具备：上述高频前端电路；以及信号处理电路，对所述高频信号以及所述其它高频信号进行处理。
通信装置通过具备上述高频前端电路，从而能够加快通信装置的通信响应。
发明效果
本发明的高频电路等能够抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟。
附图说明
图1是比较例1的高频前端电路的功能框结构图。
图2是示出比较例1的接收电路的一个例子的图。
图3是示出比较例1的接收电路的数据的图。
图4是实施方式1涉及的高频前端电路的功能框结构图。
图5是示出实施方式1涉及的高频前端电路的动作的图。
图6是示出实施方式1涉及的接收电路的一个例子的图。
图7是示出实施方式1涉及的接收电路的数据的图。
图8是示出实施方式1的变形例涉及的高频前端电路的图。
图9是比较例2的高频前端电路的功能框结构图。
图10是示出比较例2的接收电路的一部分的例子的图。
图11是示出比较例2的接收电路的数据的图。
图12是实施方式2涉及的高频前端电路的功能框结构图。
图13是示出实施方式2涉及的高频前端电路的动作的图。
图14是示出实施方式2涉及的接收电路的一部分的例子的图。
图15是示出实施方式2涉及的接收电路的数据的图。
图16是示出实施方式2的变形例涉及的高频前端电路的图。
图17是实施方式3涉及的通信装置的功能框结构图。
图18是示出其它方式涉及的接收电路的一个例子的图。
附图标记说明
1：高频前端电路，2：天线元件，3：RF信号处理电路，4：基带信号处理电路，5：滤波器，9：通信装置，11：第一端子，12：第二端子，13：第三端子，20：接收电路(高频电路)，21：开关电路，22：开关，25：放大电路，26：放大器(LNA)，28：电位稳定电路，30：发送电路，32：开关，36：PA(功率放大器)，41：旁路开关，C1：第一电容器，C2：第二电容器，C3：第三电容器，C4：第四电容器，C5、C6、C7、C8：电容器，FET1、FET2、FET3：场效应晶体管，L1、L2、L3：电感器，L4：匹配用电感器，n1：第一节点，n2：第二节点，n3：第三节点，n4：偏置电压施加节点，P1：定点，R1：电阻，r2、r3、r4：电阻。
具体实施方式
(成为本发明的基础的见解1)
首先，以比较例1的高频前端电路501为例对成为本发明的基础的见解1以及见解2中的见解1进行说明。图1是比较例1的高频前端电路501的功能框结构图。
比较例1的高频前端电路501具备接收电路520和发送电路30。此外，高频前端电路501具备：输入接收信号并输出发送信号的第一端子11；输出从第一端子11输入的接收信号的第二端子12；以及输入发送信号的第三端子13。接收电路520设置在连结第一端子11和第二端子12的路径上，发送电路30设置在连结第一端子11和第三端子13的路径上。接收电路520以及发送电路30在位于第一端子11和接收电路520之间的第三节点n3相互连接。
发送电路30具备对从第三端子13输入的发送信号进行放大的PA(powerAmplifier：功率放大器)36和对发送电路30的信号输出进行通断(导通/断开)的开关32。在开关32的输出侧以及输入侧分别设置有DC阻隔用的电容器C5、C6。在PA36的输出侧以及输入侧分别设置有DC阻隔用的电容器C7、C8。
接收电路520具备开关电路21和与开关电路21连接的放大电路25。开关电路21具有对从第一端子11输入的接收信号的输入进行通断的开关22和与开关22的输入侧以及输出侧分别对应地设置的DC阻隔用的电容器C1、C2。放大电路25具有对经由开关22输入的接收信号进行放大的放大器26和与放大器26的输入侧以及输出侧分别对应地设置的DC阻隔用的电容器C3、C4。放大器26例如是LNA(Low Noise Amplifier：低噪声放大器)。
在比较例1的高频前端电路501中，在发送电路30导通时，接收电路520断开，在接收电路520导通时，发送电路30断开。
参照图2对比较例1的接收电路520的细节进行说明。图2是接收电路520的一个例子的图。
开关电路21的开关22由作为开关元件的一个例子的n型的FET(场效应晶体管)1、与FET1的漏极侧连接的电阻r2、以及与源极侧连接的电阻r3构成。在开关22中，在对FET1施加0V的栅极电压的情况下，即，在断开状态的情况下，在FET1的源极侧被施加电压。由此，连结开关22和第二电容器C2的路径上的第二节点n2的电位被维持得比栅极电压(0V)高(例如，2.5V)，接收信号可靠地被切断。此外，开关22通过对FET1施加栅极电压而成为导通状态(例如，栅极电压为2.5V)。此时，在FET1的源极侧被施加0V的电压，第二节点n2的电位成为0V，接收信号能够通过。
放大电路25的放大器26由作为放大元件的一个例子的FET(场效应晶体管)2、与FET2的栅极连接的电阻r4、与漏极连接的电感器L2、以及与源极连接的电感器L3构成。
在未对FET2的栅极施加阈值以上的偏置电压的情况下，即，在断开状态的情况下，放大器26不进行接收信号的通过以及放大。若对FET2的栅极施加阈值以上的偏置电压，则放大器26成为导通状态，在漏极-源极间流过漏极电流。输入到放大器26的接收信号被该漏极电流放大，并经由电容器C4从第二端子12输出。在比较例1中，用于使放大器26为断开状态的偏置电压为0V，用于使放大器26为导通状态的偏置电压为0.5V。
参照图3对在比较例1的接收电路520中使开关22以及放大器26导通的情况下发生的问题进行说明。
图3是示出比较例1的接收电路520的数据的图。在图3中，示出了在时间为0.5μs时将开关22以及放大器26从断开状态切换为导通状态的情况(以下，称为使接收电路520导通的情况)。
图3的(a)是示出开关电路21与放大电路25之间的定点P1处的电压(电位)的变化的图。如图3的(a)所示，在使接收电路520导通的情况下，定点P1处的电压从0V变化为-460mV。之后，电压上升，使得接近0V，但是，即使时间变成2.0μs，也未回到0V。像这样，在比较例1中，在使接收电路520导通的情况下，在定点P1处产生电压下降，电压下降的状态长时间(1.3μs以上)持续。
图3的(b)是示出FET2的漏极电流的变化的图。如图3的(b)所示，在使接收电路520导通的情况下，漏极电流从0mA起上升，在时间为0.8μs时过冲。之后，电流值逐渐下降，但是，即使时间变成2.0μs，也未回到要求的漏极电流值(5.2mA)。像这样，在比较例1的接收电路520中，FET2的漏极电流过冲，此外，漏极电流值高的状态长时间(1.3μs以上)持续。
图3的(c)是示出放大器26的输出电压的变化的图。如图3的(c)所示，在使接收电路520导通的情况下，放大器26的输出电压在时间为0.8μs时过冲，之后仍持续不稳定的状态。像这样，在比较例1的接收电路520中，放大器26的上升沿延迟。
在此，对放大器26的上升沿延迟的原因等进行考察。
首先，在将开关22从断开状态切换为导通状态时，第二节点n2的电位从2.5V变化为0V。对于该变化，电容器C2发挥作用，使得维持作为电容器C2的原来的电位差的2.5V，电荷的一部分朝向第二节点n2侧的电极移动。因此，可认为，在从电容器C2观察位于第二节点n2的相反侧的线路上，例如，在位于电容器C2与电容器C3之间的定点P1处，如图3的(a)所示，产生460mV的电压下降。
此外，由于定点P1处的电压下降，电容器C3的电荷的一部分向定点P1侧移动，在FET2的栅极侧也稍微产生电压下降。在将放大器26导通的情况下，在FET2的栅极被施加偏置电压，但是由于上述的栅极侧的电压下降，施加于栅极的电压暂时下降。因此，可认为，在比较例1中，漏极电流的上升沿延迟(参照图3的(b)和图7的(b))。此外，可认为，若为了挽回该上升沿的延迟而进行控制，使得偏置电压升高为所需电压以上，则如图3的(b)所示，产生漏极电流的过冲。
通过上述考察，可认为，例如，如果能够抑制接收电路520的定点P1处的电压下降，则能够抑制漏极电流的上升沿的延迟。
在实施方式1涉及的接收电路(高频电路)中，具备电位稳定电路，该电位稳定电路稳定地维持定点P1处的电位，即，开关电路21与放大电路25之间的电位。由此，实施方式1的接收电路能够抑制放大电路25内的电位的变动，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。
以下，使用实施方式以及附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均示出总括性的或者具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不是限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素中的未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素而进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或者大小之比不一定严谨。
(实施方式1)
本实施方式涉及的高频前端电路1设置在使用了无线LAN的通信装置。在无线LAN中，例如使用作为IEEE802.11标准的2.4GHz频段或者5GHz频段的高频信号。
参照图4～图7对实施方式1的高频前端电路1进行说明。另外，虽然也有在实施方式1和比较例1中重复的构成要素，但是包含重复的构成要素在内，作为实施方式1而重新进行说明。
图4是高频前端电路1的功能框结构图。图5是示出高频前端电路1的动作的图。图6是示出接收电路20的一个例子的图。图7是示出接收电路20的数据的图。
如图4所示，高频前端电路1具备接收电路20和发送电路30。此外，高频前端电路1具备：输入接收信号并输出发送信号的第一端子11；输出从第一端子11输入的接收信号的第二端子12；以及输入发送信号的第三端子13。接收电路20设置在连结第一端子11和第二端子12的路径上，发送电路30设置在连结第一端子11和第三端子13的路径上。接收电路20以及发送电路30在位于第一端子11和接收电路20之间的第三节点n3相互连接。
发送电路30具备对从第三端子13输入的发送信号进行放大的PA36和对发送电路30的信号输出进行通断(导通/断开)的开关32。在开关32的输出侧以及输入侧分别设置有DC阻隔用的电容器C5、C6。在PA36的输出侧以及输入侧分别设置有DC阻隔用的电容器C7、C8。
接收电路20具备开关电路21和与开关电路21连接的放大电路25。进而，本实施方式的接收电路20具备与开关电路21和放大电路25之间的路径连接的电位稳定电路28。
开关电路21具有对从第一端子11输入的接收信号的输入进行通断的开关22和与开关22的输入侧以及输出侧分别对应地设置的DC阻隔用的第一电容器C1以及第二电容器C2。具体地，第一电容器C1配置在第一端子11和开关22之间，第二电容器C2配置在开关22和第二端子12之间。第一电容器C1的电容与第二电容器C2的电容相同。第二电容器C2的电容比用于滤波电路等的电容器大，例如具有1μF以上且10μF以下的电容。作为电容器C1、C2，例如使用层叠陶瓷电容器。
放大电路25具有对经由开关22输入的接收信号进行放大的放大器26和与放大器26的输入侧以及输出侧分别对应地设置的DC阻隔用的第三电容器C3以及第四电容器C4。具体地，第三电容器C3配置在开关电路21和放大器26之间，第四电容器C4配置在放大器26和第二端子12之间。第三电容器C3的电容与第四电容器C4的电容相同。作为电容器C3、C4，例如使用层叠陶瓷电容器。
电位稳定电路28与连接第二电容器C2和第三电容器C3的路径上的第一节点n1连接。电位稳定电路28例如包含电感器L1。在电位稳定电路28为电感器L1的情况下，电感器L1的一端与第一节点n1连接，电感器L1的另一端与接地连接。电感器L1的电感值例如为100nH，阻抗大于50Ω。作为电感器L1，例如使用层叠芯片电感器。
如图5的(a)以及(b)所示，在高频前端电路1中，进行控制，使得在发送电路30导通时，接收电路20断开，在接收电路20导通时，发送电路30断开。另外，在将接收电路20断开的情况下，如图5的(a)所示，使开关22以及放大器26的双方为断开状态。此外，如图5的(b)所示，在将接收电路20导通时，使开关22以及放大器26的双方为导通状态。
参照图6对接收电路20的细节进行说明。
开关电路21的开关22由作为开关元件的一个例子的n型的FET1、与FET1的漏极侧连接的电阻r2、以及与源极侧连接的电阻r3构成。FET1并不限定于n型，也可以是p型的场效应晶体管。
在开关22中，在未对FET1施加栅极电压的情况下，即，在断开状态的情况下(例如，在栅极电压为0V的情况下)，在FET1的源极侧以及漏极侧被施加电压。由此，连结开关22和第二电容器C2的路径上的第二节点n2的电位被维持得比栅极电压(0V)高(例如，2.5V)，接收信号可靠地被切断。此外，通过对FET1施加栅极电压，从而开关22成为导通状态(例如，栅极电压为2.5V)。此时，在FET1的源极侧以及漏极侧不被施加电压(换句话说，为0V)，第二节点n2的电位成为0V，接收信号能够通过。
第二节点n2的电位根据开关22的切换而具有不同的电位。具体地，开关22为断开状态的情况下的第二节点n2的电位为2.5V，导通状态的情况下的第二节点n2的电位为0V。另外，开关22进行切换时的第二节点n2的电位差为2.5V，比施加于后述的FET2的栅极的偏置电压(0.5V)大。或者，第二节点n2的电位差例如也可以为1.8V，比施加于后述的FET2的栅极的偏置电压(2.5V)小。
放大电路25的放大器26由作为放大元件的一个例子的FET2、与FET2的栅极连接的电阻r4、与漏极连接的电感器L2、以及与源极连接的电感器L3构成。另外，电感器L2以及电容器C4作为FET2的匹配电路而发挥功能。上述放大元件并不限于场效应晶体管，也可以是双极晶体管。
在未对FET2的栅极施加阈值以上的偏置电压的情况下，即，在断开状态的情况下，放大器26不进行接收信号的通过以及放大。若对FET2的栅极施加阈值以上的偏置电压，则放大器26成为导通状态，在漏极-源极间流过漏极电流。输入到放大器26的接收信号被该漏极电流放大，并经由电容器C4从第二端子12输出。在本实施方式中，用于使放大器26为断开状态的偏置电压为0V，用于使放大器26为导通状态的偏置电压为0.5V。
接下来，参照图7对在本实施方式的接收电路20中将开关22以及放大器26导通的情况下的数据进行说明。在图7中，示出了在时间为0.5μs时将开关22以及放大器26从断开状态切换为导通状态的情况(以下，称为使接收电路20导通的情况)。
图7的(a)是示出第一节点n1处的电压(电位)的变化的图。如图7的(a)所示，即使在将接收电路20导通的情况下，第一节点n1处的电压也维持0V。像这样，在本实施方式的接收电路20中，不易产生像比较例1那样的电压下降。可认为，之所以不易产生电压下降，是因为通过在第一节点n1连接有电位稳定电路28，从而能够抑制在第二电容器C2和第三电容器C3之间产生的电位的变动。像这样，因为电位稳定电路28与第一节点n1连接，所以根据开关22的切换的第一节点n1的电位的变化量(大约0V)小于根据开关22的切换的第二节点n2的电位的变化量(大约2.5V)。另外，之所以电压在图7的(a)的0V附近抖动，是因为接收信号的高频作为波形而出现。
图7的(b)是示出FET2的漏极电流的变化的图。如图7的(b)所示，在将接收电路20导通的情况下，漏极电流从0mA起顺利上升，在时间为1.0μs时达到所要求的漏极电流值(5.2mA)。在本实施方式的接收电路20中，与比较例1相比，漏极电流迅速上升，此外，不易产生像比较例1那样的漏极电流的过冲。
图7的(c)是示出放大器26的输出电压的变化的图。如图7的(c)所示，在将接收电路20导通的情况下，放大器26的输出电压稳定地上升。在本实施方式的接收电路20中，能够消除像比较例1那样的放大器26的上升沿的延迟。
本实施方式涉及的接收电路(高频电路)20在开关电路21和放大电路25之间的第一节点n1连接有电位稳定电路28，因此能够抑制在开关电路21和放大电路25之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制放大电路25内的电位的变动，与比较例1的接收电路520相比，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。
(实施方式1的变形例)
在实施方式1的变形例涉及的高频前端电路1A中，电位稳定电路28由下拉电阻(也就是说，不需要为50Ω的电阻)构成。
图8是示出实施方式1的变形例涉及的高频前端电路1A的图。高频前端电路1A的接收电路20具备：开关电路21；与开关电路21连接的放大电路25；以及与开关电路21和放大电路25之间的路径连接的电位稳定电路28。
变形例的电位稳定电路28例如包含电阻R1。电阻R1的一端与第一节点n1连接，电阻R1的另一端与接地连接。在电阻R1集成化在IC(集成电路)的情况下，与电感器L1集成化在IC的情况相比，能够减小电位稳定电路28的面积，能够将高频电路20小型化。
在本变形例中，也能够抑制在开关电路21和放大电路25之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制放大电路25内的电位的变动，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。
在高频前端电路1或高频前端电路1A中，例如，用作电位稳定电路28的电感器L1的电感值或电阻R1的电阻值设定得大于通常用作匹配电路的电感器的电感值或电阻的电阻值。特别是，电阻R1的电阻值设定为大约100Ω以上。电感器L1的电感值设定为如下的值，即，使得电感器L1的阻抗Z的绝对值|Z|为大约100以上。电感器L1的阻抗Z的绝对值|Z|是表示为ω和L的乘积的值(ωL)，其中，ω为角频率，L为电感器L1的电感值。这样，电感器L1的电感值或电阻R1的电阻值设定得更大，使得可抑制连接了不同的电路例如电位稳定电路28的情况下的放大电路25的噪声因子的劣化。
(成为本发明的基础的见解2)
接下来，以比较例2的高频前端电路501A为例对成为本发明的基础的见解2进行说明。图9是比较例2的高频前端电路501A的功能框结构图。
比较例2的高频前端电路501A具备接收电路520、发送电路30、第一端子11、第二端子12以及第三端子13。比较例2的接收电路520具备开关电路21以及放大电路25，还具备旁路开关41。旁路开关41是如下的开关，即，在输入到接收电路520的接收信号大的情况下，不使该接收信号输入到放大器26，而是绕过放大器26输出到第二端子12。旁路开关41与放大电路25并联配置。旁路开关41的一端与第一节点n1连接，另一端连接在放大电路25和第二端子12之间。
参照图10对比较例2的接收电路520的细节进行说明。图10是示出接收电路520的一部分的例子的图。
旁路开关41由作为开关元件的一个例子的n型的FET(场效应晶体管)3构成。在未对FET3施加阈值以上的栅极电压的情况下，旁路开关41成为断开状态，若对FET3施加阈值以上的栅极电压，则旁路开关41成为导通状态。
在此，参照图11对在比较例2的接收电路520中将旁路开关41断开并将放大器26导通的情况下发生的问题进行说明。另外，在以下所示的例子中，对如下情况进行说明，即，在发送电路30为断开状态且开关22为导通状态时，对旁路开关41以及放大器26的导通/断开进行切换。
图11是示出比较例2的接收电路520的数据的图。在图11中，在时间为0.5μs时，将旁路开关41从导通切换为断开，且将放大器26从断开状态切换为导通状态，由此解除旁路。
图11的(a)是示出第一节点n1处的电压(电位)的变化的图。如图11的(a)所示，在解除了旁路的情况下，第一节点n1处的电压从0V变化为160mV。之后，电压下降为接近0V，但是在时间变为2.0μs时才终于回到0V附近。像这样，在比较例2的接收电路520中，在解除了旁路的情况下，在第一节点n1处电压上升，上升的状态长时间(1.0μs以上)持续。
图11的(b)是示出FET2的漏极电流的变化的图。如图11的(b)所示，在解除了旁路的情况下，漏极电流从0mA起上升，但是上升沿慢，时间变成2.0μs，才终于达到所要求的漏极电流值(5.2mA)。像这样，在比较例2的接收电路520中，FET2的漏极电流没有成为所要求的漏极电流值的状态长时间(1.0μs以上)持续。
图11的(c)是示出放大器26的输出电压的变化的图。如图11的(c)所示，在解除了旁路的情况下，放大器26的输出电压持续不稳定的状态。像这样，在比较例2的接收电路520中，放大器26的上升沿延迟。
在此，对放大器26的上升沿延迟的原因等进行考察。
首先，在旁路开关41导通时，在具有沟道构造的FET3蓄积电荷。然后，在旁路开关41从导通切换为断开时，蓄积的电荷朝向放大器26释放(电荷注入)。可认为，通过该电荷的释放，如图11的(a)所示，在第一节点n1处，电压暂时上升。
释放的电荷被电容器C3切断，不到达放大器26，但是在第一节点n1处的电压上升后，在电压欲恢复为0V的过程中，在电容器C3产生电荷的移动，施加于FET2的栅极的偏置电压下降。因此可认为，如图11的(b)所示，漏极电流的上升变得缓慢，放大器26的上升沿延迟。
通过上述考察，可认为，例如，如果能够抑制接收电路520的第一节点n1处的电压上升，则能够抑制漏极电流的上升沿的延迟。
在实施方式2涉及的接收电路(高频电路)中，具备电位稳定电路，该电位稳定电路稳定地维持第一节点n1处的电位，即，开关电路21与放大电路25之间的电位。由此，实施方式2的接收电路能够抑制放大电路25内的电位的变动，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。以下，对实施方式2的接收电路等进行详细说明。
(实施方式2)
参照图12～图15对实施方式2的高频前端电路1B进行说明。另外，虽然也有在实施方式2和比较例2中重复的构成要素，但是包含重复的构成要素在内，作为实施方式2而重新进行说明。
图12是高频前端电路1B的功能框结构图。图13是示出高频前端电路1B的动作的图。图14是示出接收电路20的一部分的例子的图。图15是示出接收电路20的数据的图。
如图12所示，高频前端电路1B具备接收电路20、发送电路30、第一端子11、第二端子12以及第三端子13。接收电路20具备开关电路21以及放大电路25，还具备旁路开关41。旁路开关41是如下的开关，即，在输入到接收电路20的接收信号大的情况下，不使该接收信号输入到放大器26，而是绕过放大器26输出到第二端子12。
旁路开关41与放大电路25并联配置。旁路开关41的一端与第一节点n1连接，另一端连接在放大器26和第二端子12之间。另外，所谓与第一节点n1连接，意味着还包含如下情况：旁路开关41的一端连接在开关电路21和第一节点n1之间的情况；旁路开关41的一端连接在第一节点n1和电位稳定电路28之间的情况；或者旁路开关41的一端连接在第一节点n1和放大电路25之间的情况。此外，旁路开关41的另一端可以连接在放大电路25的第四电容器C4和第二端子12之间，也可以连接在放大器26和第四电容器C4之间。
在高频前端电路1B中，进行控制，使得在发送电路30导通时，接收电路20断开，在接收电路20导通时，发送电路30断开。另外，在以下所示的例子中，对如下情况进行说明，即，如图13的(a)以及(b)所示，在发送电路30为断开状态且开关22为导通状态时，对旁路开关41以及放大器26的导通/断开进行切换。
如图14所示，旁路开关41由作为开关元件的一个例子的n型的FET3构成。在未对FET3施加栅极电压的情况下，旁路开关41成为断开状态，若对FET3施加栅极电压，则旁路开关41成为导通状态。
接下来，参照图15对在本实施方式的接收电路20中将旁路开关41断开并将放大器26导通的情况下的数据进行说明。在图15中，在时间为0.5μs时，将旁路开关41从导通切换为断开，且将放大器26从断开状态切换为导通状态，由此解除旁路。
图15的(a)是示出第一节点n1处的电压(电位)的变化的图。如图15的(a)所示，即使在解除了旁路的情况下，第一节点n1处的电压也维持0V。在本实施方式的接收电路20中，不易产生像比较例2那样的电压上升。可认为，之所以不易产生电压下降，是因为通过在第一节点n1连接有电位稳定电路28，从而能够使从旁路开关41释放的电荷向外逃逸。
图15的(b)是示出FET2的漏极电流的变化的图。如图15的(b)所示，在解除了旁路的情况下，漏极电流从0mA起顺利上升，在时间为1.0μs时达到所要求的漏极电流值(5.2mA)。在本实施方式的接收电路20中，与比较例2相比，漏极电流迅速上升。
图15的(c)是示出放大器26的输出电压的变化的图。如图15的(c)所示，在解除了旁路的情况下，放大器26的输出电压稳定地上升。在本实施方式的接收电路20中，能够消除像比较例2那样的放大器26的上升沿的延迟。
本实施方式涉及的接收电路(高频电路)20在开关电路21和放大电路25之间的第一节点n1连接有电位稳定电路28，因此能够抑制在开关电路21和放大电路25之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制放大电路25内的电位的变动，与比较例2的接收电路520相比，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。
(实施方式2的变形例)
在实施方式2的变形例涉及的高频前端电路1C中，电位稳定电路28由下拉电阻构成。
图16是示出实施方式2的变形例涉及的高频前端电路1C的图。高频前端电路1C的接收电路20具备：开关电路21；与开关电路21连接的放大电路25；以及与开关电路21和放大电路25之间的路径连接的电位稳定电路28。
变形例的电位稳定电路28例如包含电阻R1。电阻R1的一端与旁路开关41同样地与第一节点n1连接，电阻则的另一端与接地连接。在电阻则集成化在IC的情况下，与电感器L1集成化在IC的情况相比，能够减小电位稳定电路28的面积，能够将高频电路20小型化。
在本变形例中，也能够抑制在开关电路21和放大电路25之间有可能发生的电位的变动。由此，能够抑制使放大器26为导通状态时的放大器26的上升沿的延迟。
(实施方式3)
参照图17对实施方式3涉及的通信装置9进行说明。图17是通信装置9的功能框结构图。
通信装置9具备高频前端电路1、RF信号处理电路(RFIC)3、以及基带信号处理电路(BBIC)4。
RF信号处理电路3例如是RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit，射频集成电路)。RF信号处理电路3通过上变频等对从基带信号处理电路4输入的发送信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的高频发送信号向PA36输出。此外，RF信号处理电路3通过下变频等对从天线元件2经由接收侧信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并将进行该信号处理而生成的接收信号向基带信号处理电路4输出。
基带信号处理电路4是使用与高频前端电路1中的高频信号相比为低频的中频频带来进行信号处理的电路。
高频前端电路1包含在实施方式1记载的接收电路(高频电路)20。具体地，高频前端电路1包含：与天线元件连接的第一端子11；输出从接收电路20输出的高频信号的第二端子12；以及输入高频信号的第三端子13。此外，高频前端电路1具备：设置在第一端子11和开关电路21之间的第三节点n3；配置在第一端子11和第三节点n3之间的滤波器5；以及配置在连结第三节点n3和第三端子13的路径上的发送电路30。
滤波器5对从PA36输出的高频信号中的发送频带的信号进行滤波并使其通过。从滤波器5输出的发送信号经由第一端子11向天线元件2输出。此外，滤波器5对经由天线元件2以及第一端子11输入的高频信号中的接收频带的信号进行滤波并使其通过。从滤波器5输出的接收信号经由开关电路21向放大电路25输出。滤波器5例如是SAW(Surface AcousticWave，声表面波)滤波器。
滤波器5例如也可以是BAW(Bulk Acoustic Wave，体声波)滤波器。在SAW滤波器的情况下，具备基板和IDT(Interdigital transducer，叉指换能器)电极。
基板是至少在表面具有压电性的基板。例如，可以在表面具备压电薄膜，并由声速与该压电薄膜不同的膜以及支承基板等的层叠体构成。此外，基板也可以在基板整体具有压电性。在该情况下，基板是由一层压电体层构成的压电基板。
本实施方式的通信装置9具备包含实施方式1所示的接收电路20的高频前端电路1。通过使用作为放大器26的LNA的上升沿快的接收电路20，从而能够加快通信装置9的通信响应。
(其它方式等)
以上，对本发明的实施方式涉及的接收电路(高频电路)20、高频前端电路1～1C以及通信装置9进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。例如，对上述实施方式实施了如下的变形的方式也包含于本发明。
例如，如图18所示，接收电路20也可以具备匹配用电感器L4，该匹配用电感器L4串联连接在第一节点n1与放大器26的偏置电压施加节点n4之间。在图18所示的例子中，匹配用电感器L4在放大器26内串联连接在连接有电阻r4的偏置电压施加节点n4和第三电容器C3之间。根据该结构，能够实现与放大器26的匹配。另外，匹配用电感器L4也可以在放大电路25内(即，在集成电路内)设置在第一节点n1和第三电容器C3之间。此外，匹配用电感器L4也可以在放大电路25外(即，以外置于集成电路外的状态)设置在第一节点n1与第三电容器C3之间。
例如，高频前端电路1～1C也可以具备用IEEE802.11标准以外的标准(例如，LTE标准或者W-CDMA标准)来收发信号的发送电路30以及接收电路20。高频前端电路1～1C例如也可以构成为，在电路内设置有多个发送滤波器以及接收滤波器，并通过波段转换开关的切换来收发多个不同的频带的信号。滤波器5并不限于SAW滤波器，也可以是BAW(BulkAcoustic Wave，体声波)滤波器。
产业上的可利用性
本发明作为抑制使放大器为导通状态时的放大器的上升沿的延迟的接收电路以及高频前端电路，能够广泛利用于通信设备。

Claims (11)

1.一种高频电路，具备：
开关电路，包含配置在将输入高频信号的第一端子和输出高频信号的第二端子连结的路径上的开关、配置在所述第一端子和所述开关之间的第一电容器、以及配置在所述开关和所述第二端子之间的第二电容器；
放大电路，包含配置在所述开关电路和所述第二端子之间的放大器、配置在所述开关电路和所述放大器之间的第三电容器、以及配置在所述放大器和所述第二端子之间的第四电容器；以及
电位稳定电路，与第一节点连接，该第一节点在所述开关电路和所述放大电路之间，并位于将所述第二电容器和所述第三电容器连接的路径上。
2.根据权利要求1所述的高频电路，其中，
所述第一电容器、所述第二电容器、所述第三电容器以及所述第四电容器是DC阻隔用的电容器。
3.根据权利要求1或2所述的高频电路，其中，
所述电位稳定电路包含电感器，所述电感器的一端与所述第一节点连接，所述电感器的另一端接地。
4.根据权利要求1或2所述的高频电路，其中，
所述电位稳定电路包含电阻，所述电阻的一端与所述第一节点连接，所述电阻的另一端接地。
5.根据权利要求1或2所述的高频电路，其中，
连结所述开关和所述第二电容器的路径上的第二节点根据所述开关的切换而具有不同的电位。
6.根据权利要求5所述的高频电路，其中，
根据所述开关的切换的所述第一节点的电位的变化量小于根据所述开关的切换的所述第二节点的电位的变化量。
7.根据权利要求1或2所述的高频电路，其中，
还具备：旁路开关，与所述放大电路并联配置，
所述旁路开关的一端与所述第一节点连接，所述旁路开关的另一端连接在所述放大器和所述第二端子之间。
8.根据权利要求7所述的高频电路，其中，
所述旁路开关是场效应晶体管。
9.根据权利要求1或2所述的高频电路，其中，
还具备：匹配用电感器，串联连接在所述第一节点和所述放大器的偏置电压施加节点之间。
10.一种高频前端电路，具备：
接收电路，包含权利要求1～9中的任一项所述的高频电路，所述放大器是低噪声放大器；
所述第一端子，与天线元件连接；
所述第二端子，输出从所述接收电路输出的所述高频信号；
第三端子，输入与所述高频信号不同的其它高频信号；
第三节点，设置在所述第一端子和所述开关电路之间；
滤波器，配置在所述第一端子和所述第三节点之间；以及
发送电路，配置在连结所述第三节点和所述第三端子的路径上。
11.一种通信装置，具备：
权利要求10所述的高频前端电路；以及
信号处理电路，对所述高频信号以及所述其它高频信号进行处理。
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