CN117559975A - 优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路及芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路及芯片。该射频开关电路由N个开关晶体管源漏链接堆叠构成,N为正整数并且N≥3;其中,每个开关晶体管的源端和漏端均通过一个源漏偏置电阻连接;每个开关晶体管的体端均与一个体端偏置电阻连接,N个体端偏置电阻依次串联连接后,首端与体端偏置电压源连接;同时,偶数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路连接到自身开关晶体管的源漏端,奇数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路连接到相邻开关晶体管的源漏端。当射频开关电路关断时,各级开关晶体管产生的体端泄露电流通过串联二极管支路流入射频主通路并且相互抵消掉,实现了对堆叠开关管电压分布的均衡性的优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,同时也涉及包括该射频开关电路的芯片及相应的电子设备,属于射频集成电路技术领域。
背景技术
在通信技术领域中,射频开关电路作为射频前端模块中的重要组成部分之一,其作用是准确切换射频信号的传输路径,选通相应的射频通路;在无线通信系统共用天线的情况下,可以实现射频信号的接收和发射;还可以应用于天线阻抗调谐从而提高天线效率。
在现有技术中,射频开关电路通常会工作在高电压和高功率的工作场景中,需要承受较大的电压波动。提高射频开关电路的耐受功率和耐压能力的方法一般采用开关晶体管的堆叠结构,即射频开关电路由多级开关晶体管串联形成。但这种堆叠结构的射频开关电路中存在电压分布不均衡的现象,从而产生大量谐波,使得射频开关电路的耐受功率和耐压能力受限。影响射频收发机的信号处理能力,导致通信系统的通信质量降低,以及射频开关电路用于天线阻抗调谐时使得天线效率降低。
在申请号为202210880652.3的中国专利申请中,公开了一种支持高功率模式的射频开关电路、芯片及其电子设备。该射频开关电路由多级开关晶体管单元串联组成;在每级开关晶体管单元中,第一晶体管的栅极与栅极偏置电阻连接,栅极偏置电阻的另一端连接栅极偏置电压;第一晶体管的漏极与前一级开关晶体管单元中的第一晶体管的源极连接,第一晶体管的源极与后一级开关晶体管单元中的第一晶体管的漏极连接;通路电阻的两端分别与第一晶体管的漏极和源极连接,第一晶体管的体极分别与第二晶体管的源极、第三晶体管的源极连接;第二晶体 管的栅极与第一晶体管的源极连接,第三晶体管的栅极与第一晶体管的漏极连接。该射频开关电路通过改善开关链路上电压分布的均匀性,使得功率输出能力得到明显提高。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括该射频开关电路的芯片及相应的电子设备。
为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:
根据本发明实施例的第一方面,提供一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,该射频开关电路由N个开关晶体管源漏链接堆叠构成,N为正整数并且N≥3;其中,
每个所述开关晶体管的源端和漏端均通过一个源漏偏置电阻连接;每个所述开关晶体管的体端均与一个体端偏置电阻连接,N个所述体端偏置电阻依次串联连接后,首端与体端偏置电压源连接;
同时,第一级所述开关晶体管的体端通过一条或两条均由X个二极管正负串联构成的支路与第二级所述开关晶体管的漏端连接;
中间偶数级所述开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个或者Y个二极管正负串联构成的支路与各自开关晶体管的源端及漏端连接;中间奇数级所述开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个二极管正负串联构成的支路与前一级所述开关晶体管的源端及后一级所述开关晶体管的漏端连接;
第N级所述开关晶体管的体端通过一条或两条均由X个二极管正负串联构成的支路与第N-1级所述开关晶体管的源端连接;
其中,X、Y均为正整数,并且X≥1、Y≤X;二极管正负串联构成的支路的正端均与所述开关晶体管的体端连接。
其中较优地,所述射频开关电路处于关断状态时,当所述开关晶体管的源漏端电压差达到串联二极管支路的导通电压时,该串联二极管支路导通后成为低阻通路,所述开关晶体管的体端泄露电流通过该低阻通路流到自身开关晶体管的源端和漏端或者相邻开关晶体管的源端和漏端后相互抵消,避免了所述开关晶体管的体端偏置电压被抬高后导致的所述射频开关电路性能的恶化,优化了堆叠开关管电压分布的均衡性。
其中较优地,所述射频开关电路处于导通状态时,所述串联二极管支路两端的电压相等而被短接,处于开路状态。
其中较优地,每个所述开关晶体管的栅端均与一个栅端偏置电阻连接,N个所述栅端偏置电阻依次串联连接后,首端与栅端偏置电压源连接。
其中较优地,当所述开关晶体管的源漏电压差满足所述奇数级开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件,而不满足偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路首先导通,偶数级所述开关晶体管的体端泄露电流先通过一级体端串联电阻再通过奇数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路流到射频开关电路晶体管的源漏节点。
其中较优地,当所述开关晶体管的源漏电压差同时满足奇数级所述开关晶体管和偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级所述开关晶体管与偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路同时导通,所述开关晶体管的体端泄露电流通过低阻通路流到射频开关电路晶体管的源漏节点。
其中较优地,所述开关晶体管体端连接的串联二极管支路中,所述二极管的数量根据串联二极管支路的导通电压与所述开关晶体管源漏电压差确定。
根据本发明实施例的第二方面,提供一种集成电路芯片,该集成电路芯片中包括上述优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路。
根据本发明实施例的第三方面,提供一种电子设备,该电子设备中包括上述优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路。
与现有技术相比较,本发明所提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,通过在各级开关晶体管的体端设置串联二极管支路,将各极开关晶体管产生的体端泄露电流引入射频主通路并且相互抵消掉的技术方案,实现了对堆叠开关管电压分布的均衡性的优化,进一步提高了射频开关电路的线性化及功率承受能力。因此,本发明所提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路具有结构设计巧妙合理、设计成本较低,以及电路性能优异等有益效果。
附图说明
图1为现有技术中,一个典型的射频开关电路的电路原理图;
图2为本发明实施例提供的一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路的电路原理图;
图3为本发明实施例中,现有技术方案与本发明技术方案的射频开关电路的二阶谐波仿真测对比图;
图4为本发明实施例中,现有技术方案与本发明技术方案的射频开关电路的三阶谐波仿真测对比图;
图5为本发明实施例中,现有技术方案与本发明技术方案的射频开关电路的源漏端电压的仿真测对比图;
图6为采用本发明实施例提供的射频开关电路的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。
为了便于理解和说明,本发明申请首先对现有技术方案中的射频开关电路进行简单介绍,并在此基础上详细说明本发明实施例的具体技术方案。
现有技术中一个典型的射频开关电路如图1所示,射频开关电路由N(N为正整数并且N≥3)个开关晶体管M1~MN源漏链接堆叠构成。其中,每个开关晶体管的源端和漏端均通过一个源漏偏置电阻Rds连接;每个开关晶体管的栅端均与一个栅端偏置电阻RG连接,N个栅端偏置电阻RG依次串联连接后,首端GC与栅端偏置电压源Vg连接;每个开关晶体管的体端均与一个体端偏置电阻RB连接,N个体端偏置电阻RB依次串联连接后,首端BC与体端偏置电压源Vb连接。
通常,当射频开关电路导通时,栅端偏置电压Vg为2.5V,体端偏置电压Vb为0V;当射频开关电路关断时,栅端偏置电压Vg为-2.5V,体端偏置电压Vb为-2.5V,通过改变栅端偏置电压Vg和体端偏置电压Vb的电压值来控制射频开关电路的导通与关断状态。其中,源漏偏置电阻Rds为关断的开关晶体管提供直流关断电位,防止开关晶体管源漏节点上存在电荷的积累,造成开关晶体管提前击穿。
由于开关晶体管元件自身的结构原因,每个开关晶体管的体端与源端、漏端之间均存在一个寄生二极管,例如图1中第一级开关晶体管M1的体端B1与源端S1之间存在一个寄生二极管Dbs1,体端B1与漏端D1之间存在一个寄生二极管Dbd1。当射频开关电路处于导通状态时,每个开关晶体管均会将自身存在的寄生二极管短路掉,也就是说,寄生二极管的存在对处于导通状态的射频开关电路通路的导通电阻没有影响。
当射频开关电路处于关断状态时,特别是用于天线阻抗调谐的射频开关电路通常处于判断状态,堆叠链接结构的开关晶体管的源端和漏端之间会出现电压差,并且,射频信号的功率值越高该电压差会越大。当该电压差增大到一定程度时,使得体端与源端之间或者体端与漏端之间的寄生二极管导通从而产生体端泄露电流iB,该体端泄露电流iB会在体端偏置电阻RB上产生电压降从而抬高体端偏置电压。体端偏置电压被抬高的程度与开关晶体管的串联级数密切相关,当开关晶体管串联的级数越多时,流经第一级开关晶体管M1的体端偏置电阻RB的总的体端泄露电流越大,其体端偏置电压被抬高的程度越大。开关晶体管的体端偏置电压被抬高后,使得射频开关电路急剧产生大量谐波,非线性更加明显,同时,也会使得堆叠链接结构的开关晶体管中电压分布不均衡加剧,开关晶体管更加容易被击穿,射频开关电路的功率承受能力大幅降低。
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明实施例提供一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,如图2所示,该射频开关电路由N(N为正整数并且N≥3)个开关晶体管M1~MN源漏链接堆叠构成。其中,每个开关晶体管的源端和漏端均通过一个源漏偏置电阻Rds连接;每个开关晶体管的栅端均与一个栅端偏置电阻RG连接,N个栅端偏置电阻RG依次串联连接后,首端GC与栅端偏置电压源Vg连接;每个开关晶体管的体端均与一个体端偏置电阻RB连接,N个体端偏置电阻RB依次串联连接后,首端BC与体端偏置电压源Vb连接。同时,第一级开关晶体管的体端还通过两条均由X(X为正整数,并且X≥1)个二极管正负串联构成的支路与第二级开关晶体管的漏端连接;中间偶数级开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个二极管正负串联构成的支路与各自开关晶体管的源端及漏端连接;中间奇数级开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个二极管正负串联构成的支路与前一级开关晶体管的源端及后一级开关晶体管的漏端连接;第N级(末级)开关晶体管的体端通过两条均由X个二极管正负串联构成的支路与第N-1级开关晶体管的源端连接。其中,由X个二极管正负串联构成的支路的正端均与开关晶体管的体端连接。
当射频开关电路处于导通状态时,由于每个开关晶体管的源端电压VS和漏端电压VD都相同,体端电压VB=(VS+VD)/2+Vb,其中,体端偏置电压Vb为0伏,所以,体端电压与源漏端电压也相同。因此,每个由X个二极管正负串联构成的支路相当于被短路,处于开路状态,对于射频信号通路的导通电阻的不产生影响。
而射频开关电路处于关断状态时,当堆叠链接结构的开关晶体管的源漏端电压差达到串联二极管支路的导通电压时,该由X个二极管正负串联构成的支路处于导通状态,相比于由各体端偏置电阻RB构成的偏置网络,该二极管正负串联构成的支路是一个低阻通路。因此,由于开关晶体管的源端和漏端之间的电压差增大导致的体端与源端之间或者体端与漏端之间的寄生二极管导通从而产生的体端泄露电流iB,不再流经体端偏置电阻RB构成的偏置网络,而是通过该二极管正负串联构成的支路流到自身开关晶体管的源端和漏端或者相邻开关晶体管的源端和漏端,并且,各体端泄露电流iB通过流经源漏端之间的偏置电阻Rds后相互抵消。因此,不会出现体端偏置电压被抬高导致的射频开关电路性能的恶化,优化了堆叠开关管电压分布的均衡性,避免产生大量谐波,进而使得射频开关电路的线性化得到改善,同时,射频开关电路的功率承受能力得到大幅提高。
当开关晶体管的源漏电压差较小时,即该电压差满足奇数级开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件,而不满足偶数级开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级开关晶体管体端的串联二极管支路首先导通,偶数级开关晶体管的体端泄露电流先通过一级体端串联电阻RB再通过奇数级开关晶体管体端的串联二极管支路流到射频开关电路晶体管的源漏节点。
当开关晶体管的源漏电压差较大时,即该电压差同时满足奇数级开关晶体管和偶数级开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级开关晶体管与偶数级开关晶体管体端的串联二极管支路同时导通,偶数级开关晶体管体端的串联二极管支路额外增加一条泄流路径,奇数级开关晶体管的体端泄露电流也可通过一级体端串联电阻RB流经偶数级开关晶体管体端的串联二极管支路,进一步流到射频开关电路晶体管的源漏节点,防止奇数级开关晶体管的串联二极管支路被击穿。
在本发明的一个实施例中,射频开关电路的第一级开关晶体管的体端以及第N级(末级)开关晶体管的体端,均是通过两条均由X个二极管正负串联构成的支路与相邻开关晶体管的漏端或者源端连接。在本发明的其他实施例中,射频开关电路的第一级开关晶体管的体端以及第N级(末级)开关晶体管的体端,也可以采用通过一条由X个二极管正负串联构成的支路与相邻开关晶体管的漏端或者源端连接,不影响电路的优化性能。
在本发明的一个实施例中,射频开关电路中奇数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路以及偶数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路均由X个二极管正负串联构成。在本发明的其他实施例中,根据射频电路的需要可以采用奇数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路由X个二极管正负串联构成,偶数级开关晶体管体端连接的串联二极管支路由Y个二极管正负串联构成的技术方案,其中,Y为正整数,并且Y≤X。
需要说明的是,在由X个二极管正负串联构成的支路中,二极管的数量X的取值,通常是由X个二极管正负串联构成支路的导通电压与开关晶体管源漏电压差决定。
由于在采用现有技术方案的射频开关电路中,当串联开关晶体管的级数越多时,流经首级开关晶体管M1的体端偏置电阻RB的总的体端泄露电流越大,使其体端偏置电压被抬高的程度越大,射频开关电路的非线性更加明显。本发明实施例所实现的技术效果正好与之相反。在本发明实施例中,由N个开关晶体管源漏链接堆叠构成的射频开关电路,当开关晶体管的数量N越大时,优化堆叠开关管电压分布的均衡性以及线性化的性能越明显,功率承受能力的提高越明显。
为了验证本发明实施例提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路的优异性能,发明人对该射频开关电路以及采用现有技术方案的射频开关电路分别进行了多项性能的仿真对比测试,测试结果如图3、图4和图5所示。
图3为射频开关电路的二阶谐波仿真测试曲线,横坐标为输入功率,纵坐标为二阶谐波,单位均为dBm。从图3中可以看出,本发明实施例提供的射频开关电路与采用现有技术方案的射频开关电路相比较,在输入功率较低时,二者产生的二阶谐波基本一致。但是随着输入功率的提高,本发明实施例提供的射频开关电路所产生的二阶谐波明显小于采用现有技术方案的射频开关电路所产生的二阶谐波,二阶谐波性能得到大幅度优化。
图4为射频开关电路的三阶谐波仿真测试曲线,横坐标为输入功率,纵坐标为三阶谐波,单位均为dBm。从图4中可以看出,本发明实施例提供的射频开关电路与采用现有技术方案的射频开关电路相比较,在输入功率较低时,二者产生的三阶谐波基本一致。但是随着输入功率的提高,本发明实施例提供的射频开关电路所产生的三阶谐波明显小于采用现有技术方案的射频开关电路所产生的三阶谐波,三阶谐波性能得到大幅度优化。
图5为射频开关电路的源漏端电压的仿真测试结果,测试电路为24个开关晶体管堆叠链接的射频开关电路,测试输入功率为48dBm。图5中横坐标为各级(由第1级至第24级)开关晶体管,纵坐标为开关晶体管的源漏端电压Vds的实际电压值,单位为伏(V)。从图5中可以看出,本发明实施例提供的射频开关电路与采用现有技术方案的射频开关电路相比较,采用现有技术方案的射频开关电路中,各级开关晶体管的源漏端电压Vds差值较大,Vds最大差值约0.35V;而本本发明实施例提供的射频开关电路中,各级开关晶体管的源漏端电压Vds较为均衡,Vds最大差值仅约0.05V。说明了本发明实施例提供的射频开关电路能够很好的优化堆叠开关管电压分布的均衡性,避免产生大量谐波,进而实现线性化的提高,以及功率承受能力的提高。
以上将本发明提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路的结构和工作原理进行了详细说明,基于该射频开关电路,本发明实施例进一步提供一种集成电路芯片,该集成电路芯片包括上述优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,用于无线通信系统中作为射频前端模块的重要组成部分,其作用是准确切换射频信号的传输路径,选通相应的射频通路;或者,在无线通信系统共用天线的情况下,可以实现射频信号的接收和发射;还可以应用于天线阻抗调谐从而提高天线效率。对于该集成电路芯片中的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路的具体结构,在此就不再赘述了。
另外,本发明提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路可以被用在电子设备中,作为通信组件的重要组成部分。这里所说的电子设备是指可以在移动环境中使用,支持GSM、EDGE、CDMA、TD_SCDMA、WCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE、NR等多种通信制式的计算机设备,包括移动电话、笔记本电脑、平板电脑、车载电脑等。此外,本发明所提供的技术方案也适用于其他射频集成电路应用的场合,例如通信基站、智能网联汽车等。
如图6所示,该电子设备至少包括处理器、存储器和通信组件,还可以根据实际需要进一步包括传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口。其中,存储器、通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件及输入/输出接口均与该处理器连接。存储器可以是静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器等,处理器可以是中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理(DSP)芯片等。其它通信组件、传感器组件、电源组件、多媒体组件等均可以采用通用部件实现,在此就不具体说明了。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,通过在各级开关晶体管的体端设置串联二极管支路,将各级开关晶体管产生的体端泄露电流引入射频主通路并且相互抵消掉的技术方案,实现了对堆叠开关管电压分布的均衡性的优化,进一步提高了射频开关电路的线性化及功率承受能力。因此,本发明所提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路具有结构设计巧妙合理、设计成本较低,以及电路性能优异等有益效果。
需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
上面对本发明提供的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路及芯片进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言,在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动,都将构成对本发明专利权的侵犯,将承担相应的法律责任。
Claims (9)
1.一种优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于该射频开关电路由N个开关晶体管源漏链接堆叠构成,N为正整数并且N≥3;其中,
每个所述开关晶体管的源端和漏端均通过一个源漏偏置电阻连接;每个所述开关晶体管的体端均与一个体端偏置电阻连接,N个所述体端偏置电阻依次串联连接后,首端与体端偏置电压源连接;
同时,第一级所述开关晶体管的体端通过一条或两条均由X个二极管正负串联构成的支路与第二级所述开关晶体管的漏端连接;
中间偶数级所述开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个或者Y个二极管正负串联构成的支路与各自开关晶体管的源端及漏端连接;中间奇数级所述开关晶体管的体端各自分别通过一条由X个二极管正负串联构成的支路与前一级所述开关晶体管的源端及后一级所述开关晶体管的漏端连接;
第N级所述开关晶体管的体端通过一条或两条均由X个二极管正负串联构成的支路与第N-1级所述开关晶体管的源端连接;
其中,X、Y均为正整数,并且X≥1、Y≤X;二极管正负串联构成的支路的正端均与所述开关晶体管的体端连接。
2.如权利要求1所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
所述射频开关电路处于关断状态时,当所述开关晶体管的源漏端电压差达到串联二极管支路的导通电压时,该串联二极管支路导通后成为低阻通路,所述开关晶体管的体端泄露电流通过该低阻通路流到自身开关晶体管的源端和漏端或者相邻开关晶体管的源端和漏端后相互抵消。
3.如权利要求1所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
所述射频开关电路处于导通状态时,所述串联二极管支路两端的电压相等而被短接,处于开路状态。
4.如权利要求2或3所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
每个所述开关晶体管的栅端均与一个栅端偏置电阻连接,N个所述栅端偏置电阻依次串联连接后,首端与栅端偏置电压源连接。
5.如权利要求1所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
当所述开关晶体管的源漏电压差满足所述奇数级开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件,而不满足偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路首先导通,偶数级所述开关晶体管的体端泄露电流先通过一级体端串联电阻再通过奇数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路流到射频开关电路晶体管的源漏节点。
6.如权利要求1所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
当所述开关晶体管的源漏电压差同时满足奇数级所述开关晶体管和偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路的导通条件时,奇数级所述开关晶体管与偶数级所述开关晶体管体端的串联二极管支路同时导通,所述开关晶体管的体端泄露电流通过低阻通路流到射频开关电路晶体管的源漏节点。
7.如权利要求1所述的优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路,其特征在于:
所述开关晶体管体端连接的串联二极管支路中,所述二极管的数量根据串联二极管支路的导通电压与所述开关晶体管源漏电压差确定。
8.一种集成电路芯片,其特征在于包括权利要求1~7中任意一项所述优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路。
9.一种电子设备,其特征在于包括权利要求1~7中任意一项所述优化堆叠开关管电压分布均衡性的射频开关电路。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140227983A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | Triquint Semiconductor, Inc. | Body-biased switching device |
CN104241282A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 德州仪器公司 | 双向氮化镓开关及其形成方法 |
CN109150157A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-04 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种带新型体接触控制电路的射频开关单元及其电路 |
US20200036370A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-01-30 | Qorvo Us, Inc. | Radio frequency switch |
US10715133B1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-07-14 | Qorvo Us, Inc. | Radio frequency switch |
CN115395936A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-25 | 上海唯捷创芯电子技术有限公司 | 一种高线性度的射频开关电路、芯片及其电子设备 |
US20230115302A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 | Nxp B.V. | Transistor switches with electrostatic discharge protection |
-
2024
- 2024-01-12 CN CN202410047583.7A patent/CN117559975A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140227983A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | Triquint Semiconductor, Inc. | Body-biased switching device |
CN104241282A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 德州仪器公司 | 双向氮化镓开关及其形成方法 |
US20200036370A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-01-30 | Qorvo Us, Inc. | Radio frequency switch |
CN109150157A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-04 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种带新型体接触控制电路的射频开关单元及其电路 |
US10715133B1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-07-14 | Qorvo Us, Inc. | Radio frequency switch |
US20230115302A1 (en) * | 2021-10-07 | 2023-04-13 | Nxp B.V. | Transistor switches with electrostatic discharge protection |
CN115395936A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-25 | 上海唯捷创芯电子技术有限公司 | 一种高线性度的射频开关电路、芯片及其电子设备 |
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