JP2601945Y2 - 高周波スイッチ回路 - Google Patents
高周波スイッチ回路Info
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- JP2601945Y2 JP2601945Y2 JP1993048267U JP4826793U JP2601945Y2 JP 2601945 Y2 JP2601945 Y2 JP 2601945Y2 JP 1993048267 U JP1993048267 U JP 1993048267U JP 4826793 U JP4826793 U JP 4826793U JP 2601945 Y2 JP2601945 Y2 JP 2601945Y2
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- Japan
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- circuit
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- transistor
- switch circuit
- switch
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- Electronic Switches (AREA)
- Transmitters (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案はＲＦモジュレ−タ等の高
周波回路のスイッチング回路に関するものである。
周波回路のスイッチング回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＲＦモジュレ−タ等の高周波回
路においては、２つの入力端子にそれぞれに入力する信
号を選択的に一つの出力端子に導通させるスイッチ回路
が用いられている。
路においては、２つの入力端子にそれぞれに入力する信
号を選択的に一つの出力端子に導通させるスイッチ回路
が用いられている。
【０００３】図３は、従来のスイッチ回路の例を示すも
ので、２つの入力端子IN1，IN2は、それぞれ対称な向き
で直列接続されたダイオ−ド等のスイッチ素子D1，D2と
D3，D4とによる２つの入力系を介して一つの出力端子OU
Tに接続されていると共に、前記の各ダイオ−ドD1，D2
とD3，D4に対して、その開閉動作をさせるトランジスタ
Q1〜Q3によるスイッチング回路が接続され、かつ、前記
入力系とスイッチング回路にはバイアス電圧を印加する
ためのバイアス回路が接続されて構成されている。
ので、２つの入力端子IN1，IN2は、それぞれ対称な向き
で直列接続されたダイオ−ド等のスイッチ素子D1，D2と
D3，D4とによる２つの入力系を介して一つの出力端子OU
Tに接続されていると共に、前記の各ダイオ−ドD1，D2
とD3，D4に対して、その開閉動作をさせるトランジスタ
Q1〜Q3によるスイッチング回路が接続され、かつ、前記
入力系とスイッチング回路にはバイアス電圧を印加する
ためのバイアス回路が接続されて構成されている。
【０００４】上記スイッチ回路は、入力端子IN1に入力
があれば、入力端子IN1〜出力端子OUTのラインが導通状
態に保持されていると共に、入力端子IN2に入力がある
と前記入力端子IN1〜出力端子OUTのラインが遮断され、
入力端子IN2〜出力端子OUTのラインが導通状態に切換え
られるように作動する。
があれば、入力端子IN1〜出力端子OUTのラインが導通状
態に保持されていると共に、入力端子IN2に入力がある
と前記入力端子IN1〜出力端子OUTのラインが遮断され、
入力端子IN2〜出力端子OUTのラインが導通状態に切換え
られるように作動する。
【０００５】しかし、従来のスイッチ回路では、回路の
スイッチ状態によって電源ラインからの抵抗が接地され
ることがあるため、無駄な電流が流れて電力消費に無駄
がある。
スイッチ状態によって電源ラインからの抵抗が接地され
ることがあるため、無駄な電流が流れて電力消費に無駄
がある。
【０００６】また、従来回路では、上記のように消費電
流が大きくなることに起因して、安全を見込んで使用す
る抵抗にワットサイズの大きいものを使用することとな
るため、上記電力消費の無駄が助長されるのみならず、
抵抗値が小さ目の抵抗を使用することによって、バイア
ス回路での損失が大きいという問題がある。
流が大きくなることに起因して、安全を見込んで使用す
る抵抗にワットサイズの大きいものを使用することとな
るため、上記電力消費の無駄が助長されるのみならず、
抵抗値が小さ目の抵抗を使用することによって、バイア
ス回路での損失が大きいという問題がある。
【０００７】
【考案が解決しようとする課題】本考案は上記のような
従来の高周波スイッチ回路の問題点に鑑み、そのような
問題点を解消したＲＦモジュレ−タ等の高周波スイッチ
回路（以下、ＲＦスイッチ回路という）を提供すること
を課題としてなされたものである。
従来の高周波スイッチ回路の問題点に鑑み、そのような
問題点を解消したＲＦモジュレ−タ等の高周波スイッチ
回路（以下、ＲＦスイッチ回路という）を提供すること
を課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本考案による高周波スイッチ回路
の構成は、２つの入力端子がそれぞれに対称的に接続さ
れたスイッチダイオ−ドを介して一つの出力端子に接続
され、かつ、前記各入力ライン上のスイッチダイオ−ド
が、それぞれトランジスタによるスイッチング駆動回路
の作動によって選択的に導通されることにより、前記入
力端子と出力端子とが選択的に導通状態に保持されるよ
うにした高周波スイッチ回路において、前記２つの入力
ラインのそれぞれのバイアス回路のトランジスタの手前
にコンデンサを挿入すると共に、両コンデンサの両端を
コイルを介して他の側のバイアス回路に交叉させて接続
したことを特徴とするものである。
を目的としてなされた本考案による高周波スイッチ回路
の構成は、２つの入力端子がそれぞれに対称的に接続さ
れたスイッチダイオ−ドを介して一つの出力端子に接続
され、かつ、前記各入力ライン上のスイッチダイオ−ド
が、それぞれトランジスタによるスイッチング駆動回路
の作動によって選択的に導通されることにより、前記入
力端子と出力端子とが選択的に導通状態に保持されるよ
うにした高周波スイッチ回路において、前記２つの入力
ラインのそれぞれのバイアス回路のトランジスタの手前
にコンデンサを挿入すると共に、両コンデンサの両端を
コイルを介して他の側のバイアス回路に交叉させて接続
したことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】ＲＦスイッチ回路におけるスイッチング回路の
バイアス回路の接続構成を変更したことにより、従来回
路において、スイッチングの状態によっては電源ライン
からの電流が抵抗を通って接地され、無駄な電流を消費
していたが、そのような無駄な電流消費が生じないよう
になった。また、これによって適用電圧の範囲や損失の
面でも改善が得られた。
バイアス回路の接続構成を変更したことにより、従来回
路において、スイッチングの状態によっては電源ライン
からの電流が抵抗を通って接地され、無駄な電流を消費
していたが、そのような無駄な電流消費が生じないよう
になった。また、これによって適用電圧の範囲や損失の
面でも改善が得られた。
【００１０】
【実施例】次に本考案の実施例を図により説明する。図
１は本考案のバイアス回路を適用したＲＦスイッチ回路
の一例である。なお、図１の本考案回路と図３の従来回
路とにおいて同一部品には同一符号を用いている。図１
においても、IN1は、例えば、第１チャンネルの入力端
子で、この入力端子IN1には、コンデンサC1、スイッチ
素子として２つのダイオ−ドD1，D2がカソ−ド同士にお
いて直列接続され、一の入力系を形成している。
１は本考案のバイアス回路を適用したＲＦスイッチ回路
の一例である。なお、図１の本考案回路と図３の従来回
路とにおいて同一部品には同一符号を用いている。図１
においても、IN1は、例えば、第１チャンネルの入力端
子で、この入力端子IN1には、コンデンサC1、スイッチ
素子として２つのダイオ−ドD1，D2がカソ−ド同士にお
いて直列接続され、一の入力系を形成している。
【００１１】上記の一方の入力系に対し、一方の入力系
と同じ部品を対称的に接続して他方の入力系が形成され
ている。即ち、第２チャンネルの入力端子IN2、スイッ
チ素子である２つのダイオ−ドD3，D4、コンデンサC2に
より他の入力系が形成されている。上記の２つの入力系
には、その中間点からコンデンサC3を介して一の出力端
子OUTが分岐接続され、いずれかの入力系におけるスイ
ッチ素子であるダイオ−ドD1，D2又はD3，D4が選択的に
導通状態にされることにより、上記２つの入力系のうち
いずれか一の入力系のみが出力端子OUTに導通保持され
るようになっている。
と同じ部品を対称的に接続して他方の入力系が形成され
ている。即ち、第２チャンネルの入力端子IN2、スイッ
チ素子である２つのダイオ−ドD3，D4、コンデンサC2に
より他の入力系が形成されている。上記の２つの入力系
には、その中間点からコンデンサC3を介して一の出力端
子OUTが分岐接続され、いずれかの入力系におけるスイ
ッチ素子であるダイオ−ドD1，D2又はD3，D4が選択的に
導通状態にされることにより、上記２つの入力系のうち
いずれか一の入力系のみが出力端子OUTに導通保持され
るようになっている。
【００１２】Q1，Q2，Q3は、上記２つの入力系における
スイッチ素子たるダイオ−ドD1，D2又はD3，D4の導通，
遮断状態を切換えコントロ−ルするためのスイッチング
回路に設けたトランジスタで、前記２つの入力系のバイ
アス回路に挿入されている。
スイッチ素子たるダイオ−ドD1，D2又はD3，D4の導通，
遮断状態を切換えコントロ−ルするためのスイッチング
回路に設けたトランジスタで、前記２つの入力系のバイ
アス回路に挿入されている。
【００１３】図１のＲＦスイッチ回路において、R1〜R
10は、バイアス回路に挿入された抵抗、Conはコントロ
−ル端子である。しかして、従来のＲＦスイッチ回路
は、一例として図３に示すように、各部品が図３に示す
ように接続されて構成されていたが、本考案では、図１
に示すように２つの入力系におけるそれぞれのバイアス
回路のトランジスタQ2，Q3のコレクタの手前に、それぞ
れコンデンサC4，C5を挿入すると共に、それぞれのコン
デンサC4，C5の両端をコイルL1，L2を介して相手側のコ
ンデンサC5，C4の両端と交叉的に接続する構成を採っ
た。
10は、バイアス回路に挿入された抵抗、Conはコントロ
−ル端子である。しかして、従来のＲＦスイッチ回路
は、一例として図３に示すように、各部品が図３に示す
ように接続されて構成されていたが、本考案では、図１
に示すように２つの入力系におけるそれぞれのバイアス
回路のトランジスタQ2，Q3のコレクタの手前に、それぞ
れコンデンサC4，C5を挿入すると共に、それぞれのコン
デンサC4，C5の両端をコイルL1，L2を介して相手側のコ
ンデンサC5，C4の両端と交叉的に接続する構成を採っ
た。
【００１４】図１に示した本考案スイッチ回路の等価回
路を、図２に示す。なお、図２において、図１と同一符
号は図１の部品と等価の作用をする部品を示す。
路を、図２に示す。なお、図２において、図１と同一符
号は図１の部品と等価の作用をする部品を示す。
【００１５】次に、図１に示した本考案回路の作動につ
いて説明する。いま、コントロ−ル端子Conが“Ｌ”側
に置かれているとき、トランジスタQ1が導通しない、つ
まり、OFFであるとする。トランジスタQ1がOFFである
と、トランジスタQ3が導通状態になり、コイルL2を経て
ダイオ−ドD3，D4にバイアス電圧が印加され、これによ
ってタイオ−ドD3，D4がON状態になる。つまり、図２の
等価回路に示した回路の状態になる。
いて説明する。いま、コントロ−ル端子Conが“Ｌ”側
に置かれているとき、トランジスタQ1が導通しない、つ
まり、OFFであるとする。トランジスタQ1がOFFである
と、トランジスタQ3が導通状態になり、コイルL2を経て
ダイオ−ドD3，D4にバイアス電圧が印加され、これによ
ってタイオ−ドD3，D4がON状態になる。つまり、図２の
等価回路に示した回路の状態になる。
【００１６】ここで、前記ダイオ−ドD3，D4の両カソ−
ドの接続点において、コイルL2のインピ−ダンスは、こ
のスイッチ回路での取扱い周波数に対して十分に大き
い。また、コンデンサC5を介したコイルL1のインピ−ダ
ンスも十分に大きい値であり、しかも、トランジスタQ2
がオフ状態であるためそのインピ−ダンスも大きく、従
って、これらによる損失は無視できるほど小さな値にす
ぎないといえる。
ドの接続点において、コイルL2のインピ−ダンスは、こ
のスイッチ回路での取扱い周波数に対して十分に大き
い。また、コンデンサC5を介したコイルL1のインピ−ダ
ンスも十分に大きい値であり、しかも、トランジスタQ2
がオフ状態であるためそのインピ−ダンスも大きく、従
って、これらによる損失は無視できるほど小さな値にす
ぎないといえる。
【００１７】一方、トランジスタQ2はオフであるため、
コイルL1からの電流は流れず、従って、一方の入力系の
ダイオ−ドD1，D2は遮断状態におかれる。このとき、ダ
イオ−ドD1，D2を有した入力系のバイアス回路の抵抗R5
は、逆バイアス用であるため大きな値のもので足りる。
これによって他方の入力系の入力端子IN2→出力端子OUT
の間がスル−となり、一方の入力端子IN1→出力端子OUT
の間が遮断状態に保持されることになる。
コイルL1からの電流は流れず、従って、一方の入力系の
ダイオ−ドD1，D2は遮断状態におかれる。このとき、ダ
イオ−ドD1，D2を有した入力系のバイアス回路の抵抗R5
は、逆バイアス用であるため大きな値のもので足りる。
これによって他方の入力系の入力端子IN2→出力端子OUT
の間がスル−となり、一方の入力端子IN1→出力端子OUT
の間が遮断状態に保持されることになる。
【００１８】ここで、上記のコントロ−ル端子Conを
“Ｈ”側に切替えることにより、トランジスタQ1が導通
され、トランジスタQ3がOFFになる一方でトランジスタQ
2がON状態になる。これによってコイルL1を経てダイオ
−ドD1，D2にバイアス電圧が印加されるので、ダイオ−
ドD1，D2は導通状態となって、一方の入力系の入力端子
IN1から出力端子OUTの間がスル−となり、他方の入力端
子IN2から出力端子OUTの間が遮断されることとなる。
“Ｈ”側に切替えることにより、トランジスタQ1が導通
され、トランジスタQ3がOFFになる一方でトランジスタQ
2がON状態になる。これによってコイルL1を経てダイオ
−ドD1，D2にバイアス電圧が印加されるので、ダイオ−
ドD1，D2は導通状態となって、一方の入力系の入力端子
IN1から出力端子OUTの間がスル−となり、他方の入力端
子IN2から出力端子OUTの間が遮断されることとなる。
【００１９】次に、上記図１の本考案スイッチ回路と図
３の従来スイッチ回路において、本考案スイッチ回路が
省電流効果があることについて説明する。この説明のた
め、図１，図３の両回路の電源電圧、作動電流を同一と
し、消費電流を最大にした状態で両回路の比較をする。
また、この比較のため、従来回路に使用される各抵抗の
抵抗値を図３に示し、本考案回路に使用する各抵抗の抵
抗値を図４に示す。
３の従来スイッチ回路において、本考案スイッチ回路が
省電流効果があることについて説明する。この説明のた
め、図１，図３の両回路の電源電圧、作動電流を同一と
し、消費電流を最大にした状態で両回路の比較をする。
また、この比較のため、従来回路に使用される各抵抗の
抵抗値を図３に示し、本考案回路に使用する各抵抗の抵
抗値を図４に示す。
【００２０】作動条件は、図４，図３の各スイッチ回路
における各ダイオ−ドD1〜D4に流す電流IDを、ID＝1.8m
A、トランジスタQ1〜Q3のベ−ス電流IBを、IB＝１mA、
電源電圧＋Ｂを、＋Ｂ＝5Vとする。図３の従来回路で
は、消費電流が数式１で表される。
における各ダイオ−ドD1〜D4に流す電流IDを、ID＝1.8m
A、トランジスタQ1〜Q3のベ−ス電流IBを、IB＝１mA、
電源電圧＋Ｂを、＋Ｂ＝5Vとする。図３の従来回路で
は、消費電流が数式１で表される。
【００２１】
【数１】
【００２２】以上より、合計電流は、15.2×10-3(A)こ
れに対し、図４の本考案回路では、その消費電流が数式
２に示される。
れに対し、図４の本考案回路では、その消費電流が数式
２に示される。
【００２３】
【数２】
【００２４】以上より、合計電流は、7.7×10-3(A)とな
る。上記から明らかなように、本考案回路の消費電流は
従来回路の消費電流のほぼ１／２になっており、省電流
効果のあることが判る。
る。上記から明らかなように、本考案回路の消費電流は
従来回路の消費電流のほぼ１／２になっており、省電流
効果のあることが判る。
【００２５】次に、従来回路と本考案回路での適用電圧
範囲について比較してみる。図５に示した従来回路の12
V版定数では、トランジスタQ2がON状態にあるとする
と、抵抗R7に2.2KΩのものを用いている場合、この両端
に12Vの電圧が印加されていることとなる。この抵抗R7
における消費電力Ｐは、数式３に示す通りである。
範囲について比較してみる。図５に示した従来回路の12
V版定数では、トランジスタQ2がON状態にあるとする
と、抵抗R7に2.2KΩのものを用いている場合、この両端
に12Vの電圧が印加されていることとなる。この抵抗R7
における消費電力Ｐは、数式３に示す通りである。
【００２６】
【数３】
【００２７】この数値に基づき安全を見込み、安全係数
を２として、上記抵抗R7を何ワットものとすべきかを考
察すると、１／８＜65.5×10-3×２＜１／６、となるの
で、最低でも１／６Ｗの抵抗を使用しなければならない
こととなる。
を２として、上記抵抗R7を何ワットものとすべきかを考
察すると、１／８＜65.5×10-3×２＜１／６、となるの
で、最低でも１／６Ｗの抵抗を使用しなければならない
こととなる。
【００２８】一方、図６に示す本考案回路の12V版にお
いても、トランジスタQ2がON状態にあるとすると、5.6K
Ωの抵抗R4が最大電力の消費をするので、この抵抗R4に
おける消費電力Ｐは、数式４に示すとおりである。
いても、トランジスタQ2がON状態にあるとすると、5.6K
Ωの抵抗R4が最大電力の消費をするので、この抵抗R4に
おける消費電力Ｐは、数式４に示すとおりである。
【００２９】
【数４】
【００３０】この数値から従来回路の場合と同様に２倍
の安全を見込むと、22.8×10-3×２＜１／６、となるの
で、１／１６Ｗの抵抗で十分であることが判る。
の安全を見込むと、22.8×10-3×２＜１／６、となるの
で、１／１６Ｗの抵抗で十分であることが判る。
【００３１】次に、従来回路と本考案回路の損失につい
て考察する。従来回路において、図７に示すように、ダ
イオ−ドD1，D2とコンデンサC3の損失を無視できるとし
て、入力から出力までの抵抗R4，R9，R5，R11，R6の合
成値Ｒは、数式５の通りになる。
て考察する。従来回路において、図７に示すように、ダ
イオ−ドD1，D2とコンデンサC3の損失を無視できるとし
て、入力から出力までの抵抗R4，R9，R5，R11，R6の合
成値Ｒは、数式５の通りになる。
【００３２】
【数５】
【００３３】一方、本考案回路では、図８に示すよう
に、図７の従来回路と同様にして、合成値Ｒを求める
と、数式６の通りになる。
に、図７の従来回路と同様にして、合成値Ｒを求める
と、数式６の通りになる。
【００３４】
【数６】
【００３５】本考案回路では、従来回路ほど小さい値に
はならない。即ち、抵抗の合成値が小さいということ
は、その分バイアス回路によって損失を生じていること
を意味するので、本考案回路がこの損失の点でも従来回
路より優れていることを示している。
はならない。即ち、抵抗の合成値が小さいということ
は、その分バイアス回路によって損失を生じていること
を意味するので、本考案回路がこの損失の点でも従来回
路より優れていることを示している。
【００３６】
【考案の効果】本考案は以上の通りであって、従来のＲ
Ｆスイッチング回路におけるバイアス方式を変更したこ
とにより、使い易く、省電流，低損失のＲＦスイッチン
グ回路を提供することができる。
Ｆスイッチング回路におけるバイアス方式を変更したこ
とにより、使い易く、省電流，低損失のＲＦスイッチン
グ回路を提供することができる。
【図１】本考案スイッチ回路の一例の回路図。
【図２】図１の等価回路の例を示す回路図。
【図３】従来スイッチ回路の一例を示す回路図。
【図４】本考案回路の消費電流を説明するための回路
図。
図。
【図５】従来回路の適用電圧範囲を説明するための回路
図。
図。
【図６】本考案回路の適用電圧範囲を説明するための回
路図。
路図。
【図７】従来回路の損失を説明するための回路図。
【図８】本考案回路の損失を説明するための回路図。
D1，D2，D3，D4 ダイオ−ド Q1，Q2，Q3 トランジスタ L1，L2 コイル Con コントロ−ル端子
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つの入力端子がそれぞれに対称的に接
続されたスイッチダイオ−ドを介して一つの出力端子に
接続され、かつ、前記各入力ライン上のスイッチダイオ
−ドが、それぞれトランジスタによるスイッチング駆動
回路の作動によって選択的に導通されることにより、前
記入力端子と出力端子とが選択的に導通状態に保持され
るようにした高周波スイッチ回路において、前記２つの
入力ラインのそれぞれのバイアス回路のトランジスタの
手前にコンデンサを挿入すると共に、両コンデンサの両
端をコイルを介して他の側のバイアス回路に交叉させて
接続したことを特徴とする高周波スイッチ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993048267U JP2601945Y2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 高周波スイッチ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993048267U JP2601945Y2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 高周波スイッチ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714724U JPH0714724U (ja) | 1995-03-10 |
| JP2601945Y2 true JP2601945Y2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=12798669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1993048267U Expired - Lifetime JP2601945Y2 (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | 高周波スイッチ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601945Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54176451U (ja) * | 1978-05-31 | 1979-12-13 | ||
| JP2002164772A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体スイッチ集積回路 |
| JP2016009943A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 株式会社テクノリンク | ダイオードスイッチ回路 |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP1993048267U patent/JP2601945Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714724U (ja) | 1995-03-10 |
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