CN1925325B - 半导体集成电路设备和高频功率放大器模块 - Google Patents

半导体集成电路设备和高频功率放大器模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供了半导体集成电路设备和高频功率放大器模块。改善SPDT开关中的开关特性以便减少高功率时隙后跟着的低功率时隙中的上升延时。分别给SPDT的控制端子提供回流防止电路。将回流防止电路配置成具有两个晶体管和一个二极管。在发送模式中，例如当高功率通过晶体管的时隙后跟着低功率通过的时隙时，阻断晶体管的栅极上积累的电荷。在晶体管处于OFF状态的情况下，立即对晶体管的栅极上积累的电荷放电，以便允许完全断开晶体管。

Description

半导体集成电路设备和高频功率放大器模块
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年8月30日提交的、申请号为2005-250183的日本专利申请的优先权，在本申请中并入其整个内容作为参考。
技术领域
本发明涉及移动通信等设备上安装的半导体集成设备，尤其是，在减少发送/接收信号的失真中有效的技术。
背景技术
近来，移动电话随着使用除语音通信外的其他数据通信实施的各种业务发展起来。
欧洲的移动电话的典型频带是900MHz频带的GSM(移动通信装置的全球系统)系统和1.8GHz频带的DCS(数字蜂窝系统)，而美国的是1.9GHz频带的PCS(个人通信业务)系统和850MHz频带的GSM系统。此外，现在增加了使用2GHz频带的W-CDMA系统，这种情况让引入多频带/多模式能力对于移动电话来说是十分重要的。
随着向移动电话引入所述多频带/多模式能力，需要一种小型的、高性能SPDT(单刀双掷)开关来发送/接收开关信号，其能够选择复杂的高频信号。
SPDT开关主要用于减少较高的谐波失真。
为了实现减少较高的谐波失真，例如，有一种技术以串联配置连接SPDT开关的FET(场效应晶体管)(参见专利参考文件1)。
当通过SPDT开关将发送电路发送的电功率发送到天线侧时，处于OFF状态并且与接收电路侧和天线侧连接的FET不会导通，因为其不受发送电路功率的影响。因此，在没有泄露给接收系统的情况下将输入功率输出给天线，以便实现低损耗开关。
另外，由于级联而分散FET上的RF(高频)电压，以便能够减少每级的RF电压。引起谐波失真的栅极-源极电容(Cgs)和栅极-漏极电容(Cgd)以及强加在ON-电阻上的RF电压都减少了，以便能够减少谐波失真。
作为在引入多栅极能力中进一步改善谐波失真的措施，有一种技术采用在双栅极FET的栅极之间的中点上提供电位供给线路的电路(参见专利参考文件2)。这可能稳定中点的电位。结果，可以减少谐波失真。
作为在引入多栅极能力中进一步改善谐波失真的另一种措施，有一种技术通过改变双栅极FET的门之间的中点上的电位供给线路来抑制由漏电流引起的电位减少量，由此改善谐波失真(参见专利参考文件3)。
此外，考虑到上述专利参考文件1到3的电路技术，一些普通的SPDT开关都具备用于进一步减少失真的升压电路。
将该升压电路与发送电路侧和天线侧之间连接的FET的栅极相连。当其中一个FET导通时，升压电路采用来自FET的高频功率，产生升压电压(大约4.5V)，其略高于控制电压(大约2V)，并将该升压电压施加给FET的栅极。
此外，从ON状态的FET的栅极到另一个OFF状态的FET的漏极(源极)都采用升压电压。OFF状态的FET的栅极在参考电位VSS(0V)上，以便FET的栅极-源极(漏极)电压Vgs(Vgd)是负电压(大约等于-4.5V)。
因此，FET进入到栅极-源极电容(Cgs)和栅极-漏极电容(Cgd)都降低的较深的OFF状态，以便能够减少谐波失真。
专利参考文件1：公开号为8(1996)-70245的日本未审专利申请。
专利参考文件2：申请号为2004-353715的日本专利申请。
专利参考文件3：申请号为2005-181669的日本专利申请。
发明内容
本发明人发现，在如上所述的SPDT开关中对谐波失真特性的改进技术存在以下问题。
由于提供了上述升压电路，所以改善了谐波失真特性。
同时，GSM系统不仅有语音通信，还有被称作EDGE模式(用于GSM发展的加强型数据速率)的数据通信模式。如图8所示，这两种模式通过帧单元一起执行基站和移动终端之间的通信，所述帧单元包括8个通信单元，每个在预定的时间间隔上(发送：34.2μs，接收：30.46μs)都具有被称作时隙的预定时间段(576.923μs)。
近些年，为了实施各种业务，已经引入了在同一个帧内使用语音通信和EDGE模式的通信模式，其被称作DTM(双传送模式)。但是接着出现了一个新的问题。
换句话说，在GSM系统的传统发送模式中，要发送的同一个数据帧中包含的时隙被分配给语音通信或数据通信。但是在上述DTM模式情况下，如图9所示，在同一个帧中既包括语音通信，又包括数据通信。GSM系统的语音通信数据是相位调制的，其在同一个帧的时隙中可能具有恒定的高数据功率(大约33dBm)。另一方面，是数据通信的EDGE模式除了相位调制外还执行幅度调制，并且可能具有低的输出功率(大约5dBm)。
在上述DTM模式中，同一个帧的每个时隙的高频功率依赖于数据的类型(语音或数据通信)而改变。存在这样一种情况，高功率(大约33dBm)通过的时隙后顺序跟着低功率(大约5dBm)通过的时隙。
图10是表示发明人研究的、在开关输出端子上功率的时隙的视图。理想情况下，5dBm的低功率时隙紧跟着33dBm的高功率时隙，这应该是一个矩形波形。但是，在低功率时隙跟着高功率时隙的上升阶段，输出功率并没有快速地增长，并且出现了延时，如图中的虚线所示。结果谐波失真增加，引起出现传输功率损耗的问题。
本发明的一个目的是提供一种能够防止由SPDT开关中的时隙变化引起的上升延时的技术，以基本上减少SPDT开关的较高谐波失真。
从下面参照附图的描述中，本发明的前述目的和其它目的以及新的特征都将变得清楚。
本申请中公开的典型发明内容将概括如下。
根据本发明的半导体集成设备包括：连接到天线的第一端子；连接到发送电路的第二端子；连接到接收电路的第三端子；在第一端子和第二端子之间提供的、用来切换第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；对其输入开关晶体管的控制信号的第四端子；升压电路，用于当通过第四端子输入信号时取得通过开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到开关晶体管的控制端子上；以及电压控制器，用于执行控制以便当从开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，开关晶体管的漏极电压不高于开关晶体管的栅极电压。
此外，根据本发明的半导体集成设备包括：连接到第一天线的第一端子；连接到发送电路的第二端子；连接到接收电路的第三端子；在第一端子和第二端子之间提供的、用来切换第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；对其输入开关晶体管的控制信号的第四端子；升压电路，用于当通过第四端子输入信号时取得通过开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到开关晶体管的控制端子上；以及电压控制器，用于执行控制，以便当通过开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，开关晶体管的漏极电压不高于开关晶体管的栅极电压，当开关晶体管不工作时，电压控制器对开关晶体管栅极上积累的电荷进行放电。
本申请的其它发明内容将进一步概括如下。
根据本发明的高频功率放大器模块包括：天线连接切换(switching)电路；以及高频功率放大器，用于从发送电路接收发送信号，并将放大的发送信号提供给天线连接切换电路，其中天线连接切换电路具有：连接到天线的第一端子；连接到高频功率放大器的第二端子；连接到接收电路的第三端子；在第一和第二端子之间提供的、用来切换第一和第二端子的连接的开关晶体管；对其输入开关晶体管的控制信号的第四端子；升压电路，用于当通过第四端子输入信号时取得通过开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到开关晶体管上；以及电压控制器，用于执行控制以便当通过开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，开关晶体管的漏极电压不高于开关晶体管的栅极电压。
此外，根据本发明的高频功率放大器模块包括：天线连接切换电路；以及高频功率放大器，用于从发送电路接收发送信号，并将放大的发送信号提供给天线连接切换电路，其中天线连接切换电路具有：连接到天线的第一端子；连接到高频功率放大器的第二端子；连接到接收电路的第三端子；在第一和第二端子之间提供的、用来切换第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；对其输入开关晶体管的控制信号的第四端子；升压电路，用于当通过第四端子输入信号时取得通过开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，以及将升压电压施加到开关晶体管；以及电压控制器，用于执行控制以便当通过开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，开关晶体管的漏极电压不高于开关晶体管的栅极电压，并且当开关晶体管不工作时，电压控制器对开关晶体管栅极上积累的电荷进行放电。
下面是通过这里公开的典型的发明内容而获得的效果的简要描述。
(1)可以在改善天线连接切换电路的谐波失真特性的同时防止在输出功率上升时的延时。
(2)还可以通过使用(1)中所述的天线连接切换电路来配置高频功率放大器模块，改善例如通信设备等电子系统的可靠性。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的高频功率放大器模块的框图；
图2是图1的高频功率放大器模块中提供的SPDT开关的电路图；
图3是图2的SPDT开关中提供的回流防止电路的电路图；
图4是图示图2的SPDT开关中晶体管漏极(天线)电压Vd和栅极电压Vg之间的关系的框图；
图5是图示本发明人研究的、不具备回流防止电路的SPDT开关中晶体管漏极(天线)电压Vd和栅极电压Vg之间的关系的框图；
图6是表示根据本发明的另一个实施例的SPDT开关中提供的回流防止电路的例子的电路图；
图7是表示根据本发明的另一个实施例的SPDT开关中提供的回流防止电路的例子的电路图；
图8是表示GSM/EDGE系统的接收数据的管理时序例子的时序图；
图9是表示DTM的GSM/EDGE系统的接收数据的管理时序例子的时序图；以及
图10是图示本发明人研究的、开关输出端子上的功率时隙的图表。
具体实施方式
这里，将参照附图详细地描述本发明的实施例。在所有解释实施例的附图中，将用相同的附图标记来表示具有相同功能的元件，并且省略对其重复的描述。
图1是根据本发明的高频功率放大器模块的框图。图2是图1的高频功率放大器模块中提供的SPDT开关的电路图。图3是图2的SPDT开关中提供的回流防止电路的电路图。图4是图示图2的SPDT开关中晶体管漏极(天线)电压Vd和栅极电压Vg之间的关系的框图。图5是图示本发明人研究的、不具备回流防止电路的SPDT开关中晶体管漏极(天线)电压Vd和栅极电压Vg之间的关系的框图。
在该实施例中，例如，高频功率放大器模块1是用于是通信系统的移动电话的传输功率放大器模块。如图1所示，将高频功率放大器模块1配置成具有SPDT开关(天线连接切换电路、半导体集成设备)2、控制器3、高频功率放大器(高功率放大器)4、5、低通滤波器6、7、以及电容8到13和27。
SPDT开关2基于控制器3的控制来切换发送/接收信号。SPDT开关2具备天线端子2a，发送信号端子2b、2c，接收信号端子2d到2g，以及控制端子2h到2n。
发送信号端子2b、2c，接收信号端子2d到2g以及天线端子2a分别与电容8到13和27的一端相连。电容10、11的另一端分别与低通滤波器6、7相连。
电容8、9、12、13的另一端分别与接收系统电路中提供的SAW(表面声波)14到17相连。与电容27的另一端相连的是用于发送和接收信号波的天线ANT。
将电容8到13和27作为DC截断电容。SAW14到17中的每个都使用压电材料中的表面声波选择一个指定频率的传播信号作为高频信号。
另外，将SAW14到17的后一级分别与LNA(低噪声放大器)18到21相连。LNA18到21中的每一个都放大PCS/DSC(1800MHz/1900MHz)和GSM(800MHz、900MHz)频带的接收信号。
控制器3利用从基带电路输出的控制信号执行SPDT开关2的操作控制。高频功率放大器4放大GSM频带的发送信号，所述信号是从发送电路22提供的。高频功率放大器5放大DCS/PCS频带的发送信号，所述是从发送电路23提供的。低通滤波器6、7允许通过分别从高频功率放大器4、5输出的发送信号中的发送频带。
图2是表示SPDT开关2的一个例子的电路图。
如图中所示，将SPDT开关2配置成具有发送信号切换部分24、25，以及接收信号切换部分26。
将发送信号切换部分24配置成具有晶体管(开关晶体管)Qtx1、Qtx2，电阻Rgg1到Rgg5，电阻Rd1到Rd4，电容C1、C2，升压电路SC1，以及回流防止电路(电压控制器)28。
将发送信号切换部分25配置成具有晶体管(开关晶体管)Qtx3、Qtx4，电阻Rgg6到Rgg10，电阻Rd5到Rd8，电容C3、C4，升压电路SC2，以及回流防止电路(电压控制器)29。
另外，将接收信号切换部分26配置成具有晶体管Qrx1到Qrx5，电阻Rgg11到Rgg18，电阻Rd9到Rd15，以及电容C5、C6。
这些晶体管Qtx1、Qtx2、Qtx3、Qtx4、Qrx1到Qrx5每个都包括FET，例如HEMT(高电子移动性晶体管)。晶体管Qtx1到Qtx4每个都包括具有两个栅极的双栅极FET，晶体管(开关晶体管)Qrx1包括具有3个栅极的多栅极FET。
将天线端子2a分别连接到晶体管Qtx1、Qtx4、Qrx1的一端，电容C2、C4、C6的一端以及电阻Rd4、Rd8、Rd9的一端。
此外，将电阻Rgg5的一端与控制端子2h相连接，将电阻Rgg5的另一端与电阻Rgg1到Rgg4的一端相连。
控制端子2h与回流防止电路28相连。回流防止电路28是用于防止晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷放电的电路。
电阻Rgg4的另一端分别与晶体管Qtx1的一个栅极和电容C2的另一端相连。电阻Rgg3的另一端与晶体管Qtx1的另一个栅极相连。
当从回流防止电路28输出的信号通过控制端子2h输入到晶体管Qtx1和Qtx2时，升压电路SC1从发送信号端子2b中获取(GSM频带的)发送信号，产生高于相关信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到晶体管Qtx1和Qtx2的栅极。
电阻Rgg1的另一端分别与晶体管Qtx2的一个栅极以及电容C1的一端相连。电阻Rgg2的另一端与晶体管Qtx2的另一个栅极相连。
晶体管Qtx1的另一端与晶体管Qtx2的一端相连。晶体管Qtx2的另一端和电容C1的另一端分别与发送信号端子2b相连。
电阻Rd1到Rd4在晶体管Qrx1的一端和晶体管Qtx2的另一端之间串联连接。在晶体管Qtx2的栅极之间连接电阻Rd和Rd2的结点，在晶体管Qtx1的栅极之间连接电阻Rd3和Rd4的结点。电阻Rd2和Rd3的结点与晶体管Qtx1和Qtx2的结点相连。
将电阻Rd1到Rd4用作在晶体管Qtx1的栅极和晶体管Qtx2的栅极之间提供电势的电阻。
电阻Rgg10的一端与控制端子2i相连，电阻Rgg10的另一端分别与电阻Rgg6到Rgg9的一端相连。
与控制端子2i相连的是回流防止电路29。该回流防止电路29是用于防止晶体管Qtx3、Qtx4的栅极上积累的电荷放电的电路。
电阻Rgg6的另一端分别与晶体管Qtx3的一个栅极以及电容C3的另一端相连。与电阻Rgg7的另一端相连的是晶体管Qtx3的另一个栅极。
电阻Rgg9的另一端分别与晶体管Qtx4的一个栅极以及电容C4的另一端相连。与电阻Rgg8的另一端相连的晶体管Qtx4的另一个栅极。
晶体管Qtx3的另一端与晶体管Qtx4的一端相连。发送信号端子2c分别与晶体管Qtx3的一端以及电容C3的另一端相连。
电阻Rd5到Rd8在晶体管Qtx3的一端和晶体管Qtx4的另一端之间串联连接。在晶体管Qtx3的栅极之间连接电阻Rd5和Rd6的结点，在晶体管Qtx4的栅极之间连接电阻Rd7和Rd8的结点。电阻Rd6和Rd7的结点与晶体管Qtx3和Qtx4的结点相连。
将电阻Rd5到Rd8用作在晶体管Qtx3的栅极和晶体管Qtx4的栅极之间提供电势的电阻。
电阻Rgg10的一端分别与控制端子2i、电阻Rgg6到Rgg9的另一端相连。
从回流防止电路29输出的信号通过控制端子2i输入到晶体管Qtx3和Qtx4时，升压电路SC2从发送信号端子2c中获取发送信号，产生高于相关信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到晶体管Qtx3和Qtx4的栅极。
此外，电阻Rgg14的一端与控制端子2j相连，电阻Rgg14的另一端与电阻Rgg11到Rgg13的一端相连。
电阻Rgg11到Rgg13的另一端分别与晶体管Qrx1的三个栅极相连。另外，电阻Rgg11的另一端与电容C6的另一端相连，电阻Rgg13的另一端与电容C5的另一端相连。
电阻Rd9到Rd11在晶体管Qrx1的一端和另一端之间串联连接。在晶体管Qrx1的第一个栅极和第二个栅极之间连接电阻Rd9和电阻Rd10的结点。
另外，在晶体管Qrx1的第二个和第三个栅极之间连接电阻Rd10和电阻Rd11的结点。电容C5的一端分别与晶体管Qrx1的另一端、晶体管Qrx2到Qrx5的一端以及电阻Rd12到Rd15的一端相连。
晶体管Qrx2的另一端和电阻Rd12的另一端分别与接收信号端子2d相连。晶体管Qrx3的另一端和电阻Rd13的另一端分别与接收信号端子2e相连。
晶体管Qrx4的另一端和电阻Rd14的另一端分别与接收信号端子2f相连。晶体管Qrx5的另一端和电阻Rd15的另一端分别与接收信号端子2g相连。
另外，晶体管Qrx2到Qrx5的栅极分别与电阻Rgg15到Rgg18的一端相连。电阻Rgg15到Rgg18的另一端分别与控制端子2k到2n相连。
电阻Rgg1到Rgg13是给晶体管Qtx1到Qtx4和Qrx1提供控制信号的电阻。电容C1到C6用作抵挡晶体管Qtx1到Qtx4和Qrx1的电功率的电容。
图3是表示回流防止电路28(、29)的配置的电路图。
将回流防止电路28(、29)配置成具有晶体管T1、T2和二极管D(放电阻断部分)。晶体管(控制信号提供部分)T1包括P沟道，晶体管(放电部分)T2包括N沟道。
晶体管T1的一端与电源电压VCC相连，另一端与二极管D的阳极相连。而二极管D的阴极与晶体管T2的一端和控制端子2h(、2i)相连。
晶体管T1、T2的栅极相连接以便分别对其输入从控制器(图1)输出的控制信号C。晶体管T2的另一端与参考电势VSS相连。
下面，将对根据本实施例的SPDT开关2中提供的回流防止电路28(、29)的操作进行说明。
例如，在通过晶体管Qtx1和Qtx2在回流防止电路28中输出发送信号的情况下，将等于参考电势VSS的例如Lo电平的控制信号C分别输入到晶体管T1、T2的栅极。
因此，导通晶体管T1并断开晶体管T2，其中通过晶体管T1和二极管D输出电源电压VCC。然后将电源电压VCC输入到升压电路SC1。
升压电路SC1获得具有高功率的发送信号，升压电源电压VCC以产生升压电压，并将升压电压分别输出给晶体管Qtx1和Qtx2的栅极。当发送信号具有低功率时，升压电路SC1不工作，将电源电压VCC分别输出给晶体管Qtx1和Qtx2的栅极。
在发送模式中，通过高功率(大约33dBm)的时隙后跟着通过低功率(大约5dBm)的时隙，将对晶体管Qtx1和Qtx2的栅极的栅极上积累的电荷放电，但是这被二极管D阻断了。
此时，各个晶体管Qtx1、Qtx2与天线端子2a相连的一端(漏极)的电压，也就是漏极(天线)电压Vds通过天线ANT缓慢地放电。
如上所述，阻止晶体管Qtx1、Qtx2的栅极电压Vgs通过二极管D放电，这可以保持如下的相对关系：漏极(天线)电压Vd＜栅极电压Vg，如图4所示。由此，可以防止晶体管Qtx1、Qtx2不完全导通。
在晶体管Qtx1、Qtx2处于OFF状态的情况下，换句话说，当没有通过晶体管Qtx1和Qtx2输出发送信号时，分别向其输入等于电源电压VCC的例如Hi电平的控制信号C。
因此，断开晶体管T1并导通晶体管T2，其中晶体管Qtx1、Qtx2的栅极通过晶体管T2与参考电势VSS相连。结果，对晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷进行放电，并且完全断开晶体管Qtx1、Qtx2。
另一方面，在其中未提供回流防止电路28(、29)的情况下，通过控制端子2h对晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷快速放电。
另外，随着晶体管Qtx1、Qtx2的漏极(天线)电压Vds通过天线ANT被缓慢地放电，出现漏极(天线)电压Vd高于栅极电压Vg的反向电势，如图5所示，导致没有完全导通晶体管Qtx1、Qtx2的现象。结果，发送信号的波形失真，这使得谐波失真(第二谐波失真，第三谐波失真)增加。
因此，根据该实施例，通过提供回流防止电路28、29，基本上可以减少SPDT开关2中的谐波失真。
顺便说一下，在该实施例中，使用二极管和晶体管来配置回流防止电路28(、29)。但是，例如如图6所示，可以这样配置，当晶体管Qtx1、Qtx2(或者晶体管Qtx3、Qtx4)处于OFF状态时，通过电阻来吸引出栅极上积累的电荷。
在该情况下，如图中所示，将回流防止电路28(、29)配置成具有二极管(控制信号提供部分，放电阻断部分)D1和电阻(放电部分)R。连接二极管D1的阳极以便对其输入从控制器3(图1)输出的控制信号C。而二极管D1的阴极与控制端子2h(、2i)以及电阻R的一端相连。与电阻R的另一端相连的是参考电势VSS。
例如，在通过晶体管Qtx1、Qtx2在回流防止电路28中输出发送信号的情况下，将Hi信号的控制信号C输入到二极管D1的阳极。然后将Hi信号通过二极管D1输入到升压电路SC1。
在发送模式中，当通过高功率(大约33dBm)的时隙后跟着通过低功率(大约5dBm)的时隙时，通过二极管D1来阻断晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷。
另外，当晶体管Qtx1、Qtx2处于OFF状态时，将晶体管Qtx1、Qtx2的栅极通过电阻R与参考电势VSS相连，并对晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷放电。
由于这个特征，还可以防止漏极(天线)电压Vd增长得高于栅极电压Vg这样一种反向电势，以便能够基本上减少SPDT开关2中的谐波失真。
另外，如图7所示，可以将回流防止电路28(、29)配置成具有反相器Inv、晶体管Tr1和二极管(控制信号提供部分，放电阻断部分)D2。
在该情况下，如图中所示，这样配置回流防止电路28(、29)使得晶体管Tr1包括N沟道MOS，反相器Inv包括P沟道MOS晶体管Tr2和N沟道MOS晶体管Tr3。
在电源电压VCC和参考电势VSS之间串联连接晶体管Tr2、Tr3。连接晶体管Tr2、Tr3的栅极和二极管D2的阳极以便分别对其输入从控制器3(图1)输出的控制信号。
晶体管Tr2和晶体管Tr3的结点与晶体管Tr1的栅极相连。晶体管Tr1的一端与二极管D2的阴极相连，晶体管Tr1的另一端与参考电势VSS相连。与二极管的阴极相连的是控制端子2h(、2i)。
在图7的回流防止电路28中通过晶体管Qtx1、Qtx2(图2)输出发送信号的情况下，分别向反相器Inv的输入部分和二极管D2的阳极输入Hi信号的控制信号C。通过二极管D2向升压电路SC1(图2)输入电源电压VCC。
反相器Inv通过Hi信号的控制信号C输入Lo信号，然后断开晶体管Tr1。
在发送模式中，当通过高功率(大约33dBm)的时隙后跟着通过低功率(大约5dBm)的时隙时，通过二极管D2阻断晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷。
另外，当晶体管Qtx1、Qtx2处于OFF状态时，分别向反相器Inv的输入部分和二极管D2的阳极输入Lo信号的控制信号C。因此，导通晶体管Tr1，并通过晶体管Tr1对晶体管Qtx1、Qtx2的栅极上积累的电荷放电。
由于该特征，可以防止漏极(天线)电压Vd增长得高于栅极电压Vg这样一种反向电势，以便能够基本上减少SPDT开关2中的谐波失真。
已经在实施例的基础上具体描述了发明人做出的发明。但是本发明并不限于上述的实施例，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以以各种方式进行修改。
工业实用性
本发明适于用于减少移动电话等通信系统中使用的SPDT开关中的谐波失真的技术。

Claims (10)

1.一种在移动通信设备中使用的半导体集成设备，包括：
与天线相连接的第一端子；
与发送电路相连接的第二端子；
与接收电路相连接的第三端子；
在所述第一端子和所述第二端子之间提供的、用来切换所述第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；
输入所述开关晶体管的控制信号的第四端子；
升压电路，用于当通过所述第四端子输入信号时取得通过所述开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到所述开关晶体管的控制端子上；以及
电压控制器，用于执行控制以便当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，所述开关晶体管的漏极电压不高于所述开关晶体管的栅极电压。
2.一种在移动通信设备中使用的半导体集成设备，包括：
与天线相连接的第一端子；
与发送电路相连接的第二端子；
与接收电路相连接的第三端子；
在所述第一端子和所述第二端子之间提供的、用来切换所述第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；
输入所述开关晶体管的控制信号的第四端子；
升压电路，用于当通过所述第四端子输入信号时取得通过所述开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到所述开关晶体管的控制端子上；以及
电压控制器，用于执行控制以便当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，所述开关晶体管的漏极电压不高于所述开关晶体管的栅极电压，而当所述开关晶体管不工作时，所述电压控制器对所述开关晶体管的栅极上积累的电荷放电。
3.根据权利要求2所述的在移动通信设备中使用的半导体集成设备，其中所述电压控制器包括：
控制信号提供部分，基于从用于控制所述开关晶体管的控制电路向所述控制端子输出的的控制信号，向所述开关晶体管输出控制信号；
放电阻断部分，当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，阻断对所述开关晶体管的栅极上积累的电荷的放电；以及
放电部分，当所述开关晶体管不工作时，对所述开关晶体管的栅极上积累的电荷向参考电势放电。
4.根据权利要求1到3中任一个所述的在移动通信设备中使用的半导体集成设备，其中所述开关晶体管是高电子移动性晶体管。
5.一种高频功率放大器模块，包括：
天线连接切换电路；以及
高频功率放大器，用于从发送电路接收发送信号，并将放大的发送信号提供给所述天线连接切换电路，
所述天线连接切换电路包括：
与天线相连接的第一端子；
与所述高频功率放大器相连接的第二端子；
与接收电路相连接的第三端子；
在所述第一端子和所述第二端子之间提供的、用来切换所述第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；
输入所述开关晶体管的控制信号的第四端子；
升压电路，用于当通过所述第四端子输入信号时取得通过所述开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到所述开关晶体管的控制端子上；以及
电压控制器，用于执行控制以便当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，所述开关晶体管的漏极电压不高于所述开关晶体管的栅极电压。
6.一种高频功率放大器模块，包括：
天线连接切换电路；以及
高频功率放大器，用于从发送电路接收发送信号，并将放大的发送信号提供给所述天线连接切换电路，
所述天线连接切换电路包括：
与天线相连接的第一端子；
与所述高频功率放大器相连接的第二端子；
与接收电路相连接的第三端子；
在所述第一端子和所述第二端子之间提供的、用来切换所述第一和第二端子之间的连接的开关晶体管；
输入所述开关晶体管的控制信号的第四端子；
升压电路，用于当通过所述第四端子输入信号时取得通过所述开关晶体管输出的发送信号，产生高于输入信号的电压电平的升压电压，并将升压电压施加到所述开关晶体管的控制端子上；以及
电压控制器，用于执行控制以便当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，所述开关晶体管的漏极电压不高于所述开关晶体管的栅极电压，而当所述开关晶体管不工作时，所述电压控制器对所述开关晶体管的栅极上积累的电荷放电。
7.根据权利要求6所述的高频功率放大器模块，
其中所述电压控制器包括：
控制信号提供部分，基于从用于控制所述开关晶体管的控制电路向所述控制端子输出的控制信号，向所述开关晶体管输出控制信号；
放电阻断部分，当通过所述开关晶体管输出的发送信号的信号电平降低时，阻断对所述开关晶体管的栅极上积累的电荷的放电；以及
放电部分，当所述开关晶体管不工作时，使所述开关晶体管的栅极上积累的电荷向参考电势放电。
8.根据权利要求7所述的高频功率放大器模块，
其中在所述天线连接切换电路中提供所述控制信号提供部分和所述放电部分，以及
其中在所述天线连接切换电路的外部安装所述放电阻断部分。
9.根据权利要求6所述的高频功率放大器模块，其中在所述天线连接切换电路中提供所述电压控制器。
10.根据权利要求5到9中任一个所述的高频功率放大器模块，其中所述开关晶体管是高电子移动性晶体管。
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