CN220325607U - 一种射频开关电压偏置电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及射频开关技术领域,公开了一种射频开关电压偏置电路，包括电源输入端V1、电源输入端V2、第一压降单元、第二压降单元、第三压降单元、第四压降单元、电阻R1、电阻R2和电阻R3；电源输入端V1分别与第一压降单元和第三压降单元连接，电源输入端V2分别与第二压降单元的输入端和第四压降单元的输入端连接；第一压降单元和第二压降单元通过电阻R1接地；第三压降单元通过电阻R2与电源输入端V2连接；第四压降单元的输出端通过电阻R3与电源输入端V1连接；在实际使用时，本实用新通过第一压降单元、第二压降单元、第三压降单元和第四压降单元对输入的电压进行处理，使输出的第一电压、第二电压和第三电压符合现有电源选择器电路的要求。

Description

一种射频开关电压偏置电路

技术领域

本实用新型涉及射频开关技术领域，具体涉及一种射频开关电压偏置电路。

背景技术

在低掷数射频开关中，GaAs pHEMT技术能提供良好的功率和线性度性能，同时占用较少的芯片面积，具有更小的封装尺寸；对SOI MOSFET开关，由于有集成正负电压发生器的要求以及较低的功率容量和较高的FET损耗，因此通常会占用较大的芯片面积，但是由于其能够在低于+1.6V的电压下工作，并且能够灵活地在芯片上集成CMOS逻辑电路，使得SOIMOSFET开关在低控制电压和高掷数开关应用中具有一定的优势，例如公开号为CN217985030U的实用新型专利就公开了一种电源选择器电路及射频开关，该专利通过如图1所示的电源选择器电路来实现电压源V1和电压源V2的切换，其中当电压源V1是高电平时，电压源V2是低电平，当电压源V2是高电平时，电压源V1是低电平。

随着射频开关的应用领域不断变化，电压源V1或者电压源V2的最高电压能达到5V，但是对于现有专利中的电源选择器电路来说，由于图1中的MOS管M1、MOS管M4、MOS管M7和MOS管M10的器件耐压是2.5V，即需要让MOS管的Vgs和Vds小于2.5V，因此现有电源选择器电路不适用于5V电压的应用场合。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型是提供了一种射频开关电压偏置电路，向现有电源选择器电路提高偏置电压，使基于SOI MOSFET的射频开关能应用于5V电压场合。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种射频开关电压偏置电路，包括电源输入端V1、电源输入端V2、第一压降单元、第二压降单元、第三压降单元、第四压降单元、电阻R1、电阻R2和电阻R3；

所述电源输入端V1分别与第一压降单元的输入端和第三压降单元的输入端电连接，所述电源输入端V2分别与第二压降单元的输入端和第四压降单元的输入端电连接；

所述第一压降单元的输出端和第二压降单元的输出端与电阻R1一端电连接，所述电阻R1一端用于提供第一电压，所述电阻R1另一端接地；

所述第三压降单元的输出端与电阻R2一端电连接，所述电阻R2一端用于提供第二电压，所述电阻R2另一端与电源输入端V2电连接；

所述第四压降单元的输出端与电阻R3一端电连接，所述电阻R3一端用于提供第三电压，所述电阻R3另一端与电源输入端V1电连接。

在某种实施方式中，所述第一压降单元的压降和第二压降单元的压降相同。

在某种实施方式中，所述第一压降单元包括四个依次串联的第一二极管，首端第一二极管的正极与电源输入端V1电连接，末端第一二极管的负极与电阻R1一端电连接；

所述第二压降单元包括四个依次串联的第二二极管，首端第二二极管的正极与电源输入端V2电连接，末端第二二极管的负极与电阻R1一端电连接。

在某种实施方式中，所述第三压降单元的压降和第四压降单元的压降相同。

在某种实施方式中，所述第一压降单元的压降和第三压降单元的压降相同。

在某种实施方式中，所述第三压降单元包括四个依次串联的第三二极管，首端第三二极管的正极与电源输入端V1电连接，末端第三二极管的负极与电阻R2一端电连接；

所述第四压降单元包括四个依次串联的第四二极管，首端第四二极管的正极与电源输入端V2电连接，末端第四二极管的负极与电阻R3一端电连接。

在某种实施方式中，本实用新型还包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管P3和MOS管P4；

所述MOS管P1的漏极与电阻R2一端电连接，MOS管P1的源极与MOS管P3的漏极电连接，MOS管P3的源极与电阻R2另一端电连接；

所述MOS管P2的漏极与电阻R3一端电连接，MOS管P2的源极与MOS管P4的漏极电连接，MOS管P4的源极与电阻R3另一端电连接；

所述MOS管P1的栅极与电阻R2一端电连接，所述MOS管P2的栅极与电阻R1一端电连接；

所述MOS管P3的栅极分别与MOS管P4的栅极和电阻R1一端电连接。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：本实用新通过第一压降单元、第二压降单元、第三压降单元和第四压降单元对输入的电压进行处理，使输出的第一电压、第二电压和第三电压符合现有电源选择器电路的要求；另外在需要进行电压切换时通过MOS管P1、MOS管P2、MOS管P3和MOS管P4能够加速电压切换时第二电压和第三电压的建立，提高本实用新型的响应能力，减少响应时间。

附图说明

图1为现有专利中的电源选择器的电路图；

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图2所示，一种射频开关电压偏置电路，包括电源输入端V1、电源输入端V2、第一压降单元1、第二压降单元2、第三压降单元3、第四压降单元4、电阻R1、电阻R2和电阻R3；

电源输入端V1分别与第一压降单元1的输入端和第三压降单元3的输入端电连接，电源输入端V2分别与第二压降单元2的输入端和第四压降单元4的输入端电连接；

第一压降单元1的输出端和第二压降单元2的输出端与电阻R1一端电连接，电阻R1一端用于提供第一电压VMID，电阻R1另一端接地；

第三压降单元3的输出端与电阻R2一端电连接，电阻R2一端用于提供第二电压V1IP，电阻R2另一端与电源输入端V2电连接；

第四压降单元4的输出端与电阻R3一端电连接，电阻R3一端用于提供第三电压V2IP，电阻R3另一端与电源输入端V1电连接。

本实用新型在与图1所示电路一起使用时，电阻R1一端与MOS管M1的栅极和MOS管M4的栅极电连接，电阻R2一端与MOS管M2的栅极、MOS管M6的栅极、MOS管M7的栅极、MOS管M8的栅极和MOS管M12的栅极电连接，电阻R3一端与MSO管M3的栅极、MOS管M5的栅极、MOS管M9的栅极、MOS管M10的栅极和MOS管M11的栅极电连接，即标号相同的电气节点在实际电路中是电连接关系。

具体地，本实施例中，第一压降单元1的压降和第二压降单元2的压降相同；

其中第一压降单元1包括四个依次串联的第一二极管，四个第一二极管分别是二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，首端第一二极管即二极管D1的正极与电源输入端V1电连接，末端第一二极管即二极管D4的负极与电阻R1一端电连接；

其中第二压降单元2包括四个依次串联的第二二极管，四个第二二极管分别是二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8，首端第二二极管即二极管D5的正极与电源输入端V2电连接，末端第二二极管即二极管D8的负极与电阻R1一端电连接。

在实际使用时，由于二极管的压降为0.7V，因此第一压降单元1和第二压降单元2的总压降均为2.8V。

具体地，本实施例中，第三压降单元3的压降和第四压降单元4的压降相同，而且第一压降单元1的压降和第三压降单元3的压降相同，均为2.8V。

在图2中，第三压降单元3包括四个依次串联的第三二极管，四个第三二极管分别是二极管D11、二极管D12、二极管D13和二极管D14，首端第三二极管即二极管D11的正极与电源输入端V1电连接，末端第三二极管即二极管D14的负极与电阻R2一端电连接；

第四压降单元4包括四个依次串联的第四二极管，四个第二二极管分别是二极管D15、二极管D16、二极管D17和二极管D18，首端第四二极管即二极管D15的正极与电源输入端V2电连接，末端第四二极管即二极管D18的负极与电阻R3一端电连接。

在图2中，本实用新型还包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管P3和MOS管P4；

MOS管P1的漏极与电阻R2一端电连接，MOS管P1的源极与MOS管P3的漏极电连接，MOS管P3的源极与电阻R2另一端电连接；

MOS管P2的漏极与电阻R3一端电连接，MOS管P2的源极与MOS管P4的漏极电连接，MOS管P4的源极与电阻R3另一端电连接；

MOS管P1的栅极与电阻R2一端电连接，MOS管P2的栅极与电阻R1一端电连接；

MOS管P3的栅极分别与MOS管P4的栅极和电阻R1一端电连接。

对图2所示电路进行分析，具体如下：

首先图2所示电路有两种工作状态，第一种工作状态是电源输入端V1的电压为VDD，电源输入端V2的电压为0，第二种工作状态是电源输入端V1的电压为0，电源输入端V2的电压是VDD，其中VDD在1.6V～5V之间；

以电源输入端V1的电压为VDD、电源输入端V2的电压为0为例，当VDD为1.6V时，由于第一压降单元1的压降为2.8V，此时第一压降单元1不导通，第一电压VMID为0V，当VDD为5V时，第一压降单元1导通，此时第一电压VMID为2.2V；

当VDD为5V时，MOS管P2的栅极电压为VDD经过四个第一二极管后的压降即2.2V，而MOS管P4的栅极电压为2.2V，因此MOS管P2和MOS管P4都导通，第三电压V2IP为5V，此时对于图1所示电路，由于第一电压VMID为2.2V，第二电压V1IP为2.2V，第三电压V2IP为3V，因此MOS管M1和MOS管M7导通，MOS管M4和MOS管M10关断，MOS管M1和MOS管M1的Vgs和Vds均符合耐压要求，同时由于电压VDD_INT为5V，因此MOS管M4和MOS管M10的Vgs和Vds均符合耐压要求。

另外在进行电压切换时，需要降低切换时间，从而保证图1所示电路输出的电压VDD_INT不会有太大的瞬间电压降，而电阻R2和R3考虑到工作损耗，不会取很大阻值来促进电压切换，而通过本申请的MOS管P1和MOS管P2可以组成瞬态加速器，加速第二电压V1IP和第二电压V2IP的建立。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，包括电源输入端V1、电源输入端V2、第一压降单元、第二压降单元、第三压降单元、第四压降单元、电阻R1、电阻R2和电阻R3；

所述电源输入端V1分别与第一压降单元的输入端和第三压降单元的输入端电连接，所述电源输入端V2分别与第二压降单元的输入端和第四压降单元的输入端电连接；

所述第一压降单元的输出端和第二压降单元的输出端与电阻R1一端电连接，所述电阻R1一端用于提供第一电压，所述电阻R1另一端接地；

所述第三压降单元的输出端与电阻R2一端电连接，所述电阻R2一端用于提供第二电压，所述电阻R2另一端与电源输入端V2电连接；

所述第四压降单元的输出端与电阻R3一端电连接，所述电阻R3一端用于提供第三电压，所述电阻R3另一端与电源输入端V1电连接。

2.根据权利要求1所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，所述第一压降单元的压降和第二压降单元的压降相同。

3.根据权利要求2所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，所述第一压降单元包括四个依次串联的第一二极管，首端第一二极管的正极与电源输入端V1电连接，末端第一二极管的负极与电阻R1一端电连接；

所述第二压降单元包括四个依次串联的第二二极管，首端第二二极管的正极与电源输入端V2电连接，末端第二二极管的负极与电阻R1一端电连接。

4.根据权利要求2所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，所述第三压降单元的压降和第四压降单元的压降相同。

5.根据权利要求4所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，所述第一压降单元的压降和第三压降单元的压降相同。

6.根据权利要求5所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，所述第三压降单元包括四个依次串联的第三二极管，首端第三二极管的正极与电源输入端V1电连接，末端第三二极管的负极与电阻R2一端电连接；

所述第四压降单元包括四个依次串联的第四二极管，首端第四二极管的正极与电源输入端V2电连接，末端第四二极管的负极与电阻R3一端电连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种射频开关电压偏置电路，其特征在于，还包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管P3和MOS管P4；

所述MOS管P1的漏极与电阻R2一端电连接，MOS管P1的源极与MOS管P3的漏极电连接，MOS管P3的源极与电阻R2另一端电连接；

所述MOS管P2的漏极与电阻R3一端电连接，MOS管P2的源极与MOS管P4的漏极电连接，MOS管P4的源极与电阻R3另一端电连接；

所述MOS管P1的栅极与电阻R2一端电连接，所述MOS管P2的栅极与电阻R1一端电连接；

所述MOS管P3的栅极分别与MOS管P4的栅极和电阻R1一端电连接。