JP4339323B2 - Switching circuit, switching module, and switching circuit control method - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチング回路、スイッチングモジュール及びスイッチング回路の制御方法に関する。 The present invention relates to a switching circuit , a switching module, and a switching circuit control method .
従来技術による半導体スイッチ100の回路構成を図1に示す。図1に示すように、従来の半導体スイッチ100は、入力端子Tinに入力された高周波信号である入力信号を、複数の出力端子(Tout1,Tout2)の何れかから選択的に出力する構成を有する。尚、図1ではSPDT(Single Pole Double Throw)の半導体スイッチ100の構成を示す。
A circuit configuration of a
このような半導体スイッチ100は、例えばアンテナを送信回路と受信回路とで共用する構成において、一方の回路がアンテナを使用中に、他方の回路がアンテナと接続されることをカットオフするために使用される。
Such a
ここで、非選択状態にあるスイッチングトランジスタ(Tr1/Tr2)のソース電圧Vsが、選択状態にあるスイッチングトランジスタ(Tr2/Tr1)のゲートからソースを介して供給される電位によって決定されるため、非選択状態のスイッチングトランジスタ(Tr1/Tr2)では、ゲート・ソース間でバイアスの電位差が生じ、これが遮断状態(OFF状態)となる。 Here, since the source voltage Vs of the switching transistor (Tr1 / Tr2) in the non-selected state is determined by the potential supplied via the source from the gate of the switching transistor (Tr2 / Tr1) in the selected state. In the switching transistor (Tr1 / Tr2) in the selected state, a bias potential difference is generated between the gate and the source, and this is turned off (OFF state).
しかしながら、上記の構成において全ての出力端子(Tout1,Tout2)をカットオフする場合、選択状態にあるスイッチングトランジスタが存在しないため、ソース電圧Vsを所定のレベルとすることができない。このため、各スイッチングトランジスタを十分にカットオフすることができないという問題が存在する。 However, when all the output terminals (T out1 , T out2 ) are cut off in the above configuration, the source voltage Vs cannot be set to a predetermined level because there is no switching transistor in the selected state. For this reason, there exists a problem that each switching transistor cannot be cut off sufficiently.
尚、従来技術において、スイッチングトランジスタ(Tr1,Tr2)のゲート・ソース間電位差を所定のレベルとするために、固定的にバイアス電圧Vbaを供給する構成を有するスイッチ回路200が存在する。このスイッチ回路200の構成を図2に示す。また、同様の目的を達成する技術が、例えば以下に示す特許文献1に開示されている。
In the prior art, there is a
しかしながら、これらの従来技術は、何れかのスイッチングトランジスタが選択状態にある際に、非選択状態にあるスイッチングトランジスタのソース電圧Vsを所定のレベルにするための技術である。このため、スイッチングトランジスタが全て非選択状態にある際にカットオフできないという問題を解決することが不可能である。 However, these conventional techniques are techniques for setting the source voltage Vs of the switching transistor in the non-selected state to a predetermined level when any of the switching transistors is in the selected state. For this reason, it is impossible to solve the problem that the switching transistors cannot be cut off when all the switching transistors are in the non-selected state.
そこで本発明は、全てのスイッチングトランジスタが非選択状態にある際に、これらを確実にカットオフできるスイッチング回路、スイッチングモジュール及びスイッチング回路の制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a switching circuit , a switching module, and a switching circuit control method that can surely cut off all the switching transistors when they are in a non-selected state.
また、本発明は、請求項1記載のように、入力端子又は出力端子の何れかに対して共通にソースまたはドレインが接続された複数のスイッチングトランジスタと、前記複数のスイッチングトランジスタのソースまたはドレインに制御バイアスを供給する制御バイアス供給回路と、を有するスイッチング回路において、前記制御バイアス供給回路は外部から印加される電圧信号を受けて動作し、前記電圧信号に対して順方向に接続されたダイオードを含んで構成され、スイッチングトランジスタのゲートに外部から入力される選択制御信号により全ての前記スイッチングトランジスタが非選択状態である場合にのみ、全ての前記複数のスイッチングトランジスタのゲートとソースまたはドレインとの間が逆バイアスとなるように前記制御バイアス供給回路から前記制御バイアスが供給され、前記スイッチングトランジスタのうち少なくとも一つが選択状態である場合には、前記制御バイアス供給回路から前記制御バイアスが供給されない。これにより、何れかのスイッチングトランジスタが選択状態にあるときに、選択状態にあるスイッチングトランジスタのゲートからの電流が制御バイアス供給回路側へ逆流することを防止できる。
The present invention, as claimed in
また、上記のスイッチング回路は、例えば請求項2記載のように、前記入力端子及び出力端子の何れか一方は複数であり、複数の前記入力端子及び出力端子の前記一方にそれぞれ前記複数のスイッチングトランジスタの前記ソースおよびドレインの何れか一方が接続され、前記入力端子及び出力端子の他方に前記ソースおよびドレインの他方が共通な接続点で接続され、前記バイアス供給回路は、前記共通な接続点にバイアスを供給し、前記共通な接続点と接地との間に抵抗が接続されている構成とすることもできる。
Further, in the switching circuit, for example, as in
また、別の例として、上記のスイッチング回路は、例えば請求項3記載のように、前記ダイオードがMES型電界効果トランジスタを含んで構成されたバイアストランジスタであり、前記制御バイアスが前記バイアストランジスタのゲートに印加された電圧信号に基づいて供給されるように構成することもできる。 As another example, the switching circuit includes a bias transistor in which the diode includes a MES field effect transistor, as in claim 3 , and the control bias is a gate of the bias transistor. It can also be configured to be supplied based on a voltage signal applied to the.
また、上記のスイッチング回路は、好ましくは請求項4記載のように、前記バイアストランジスタのソース又はドレインのうち何れか一方が前記複数のスイッチングトランジスタに共通な接続点に接続され、他の一方が容量素子を介して接地電位に接続される構成を有する。これにより、入力側と出力側とのアイソレーションが高められ、スイッチングトランジスタのカットオフが確実となる。 Further, the switching circuits are preferably as claimed in claim 4, wherein said bias either one of the source and the drain of the transistor is connected to the common connection point to said plurality of switching transistors, the other one is capacitive It has a configuration that is connected to a ground potential via an element. Thereby, the isolation between the input side and the output side is enhanced, and the cutoff of the switching transistor is ensured.
また、上記のスイッチング回路における前記制御バイアス供給回路は、例えば請求項5記載のように、前記制御バイアスの電圧値を可変とするように構成されてもよい。これにより、所定の事象に応じて所望の制御バイアスを印加することができるため、スイッチング回路の制御性が向上される。 In addition, the control bias supply circuit in the switching circuit may be configured to change the voltage value of the control bias, for example, as in claim 5 . Thereby, since a desired control bias can be applied according to a predetermined event, the controllability of the switching circuit is improved.
また、別の例として、上記のスイッチング回路は、例えば請求項6記載のように、前記制御バイアス供給回路が複数の制御バイアスのうち何れか1つを選択的に供給するように構成することもできる。 As another example, the switching circuit may be configured so that the control bias supply circuit selectively supplies any one of a plurality of control biases, for example, as in claim 6. it can.
また、別の例として、上記のスイッチング回路は、例えば請求項7記載のように、前記制御バイアス供給回路が前記複数のスイッチングトランジスタの全てが非選択状態にある場合に前記制御バイアスの電圧値を可変するように構成することもできる。 As another example, the switching circuit may be configured such that the control bias supply circuit sets the voltage value of the control bias when all of the plurality of switching transistors are in a non-selected state, as in claim 7. It can also be configured to be variable.
また、別の例として、上記のスイッチング回路は、例えば請求項8記載のように、前記制御バイアス供給回路が、前記複数のスイッチングトランジスタの少なくとも一つが選択状態である場合と、該複数のスイッチングトランジスタの全てが非選択である場合とで異なる電圧値の前記制御バイアスを供給するように構成することもできる。 As another example, the switching circuit, for example as in claim 8, wherein the control bias supply circuit, and when at least one of said plurality of switching transistors are selected, the plurality of switching transistors It is also possible to supply the control bias having a voltage value different from that in the case where all of these are not selected.
また、上記のスイッチング回路は、例えば請求項9記載のように、前記入力端子又は前記出力端子に共通に接続される前記スイッチングトランジスタを少なくとも3つ有する場合にも適用することが可能である。 Further, the switching circuit, for example, as according to claim 9, it can also be applied when it is connected in common to the input terminal or the output terminal the comprising switching transistors at least three.
また、上記のスイッチング回路は、好ましくは請求項10記載のように、前記スイッチングトランジスタのソースに接続されたシャントトランジスタを有し、前記シャントトランジスタのゲートに、該シャントトランジスタと対応しない前記スイッチングトランジスタのゲートに印加される電圧信号が印加されるように構成することもできる。これにより、入力側と出力側との間を十分にアイソレーションでき、非選択状態にあるスイッチングトランジスタを確実にカットオフ状態とすることが可能となる。
Further, the switching circuits are preferably as claimed in
また、上記のスイッチング回路は、好ましくは請求項11記載のように、前記スイッチングトランジスタがMES型電界効果トランジスタで形成される。
Further, the switching circuits are preferably as claimed in
また、上記のスイッチングトランジスタは、好ましくは請求項12記載のように、前記複数のスイッチングトランジスタに共通な接続点が、抵抗を介して接地される構成を有する。これにより、入力側に印加された信号の高周波成分を減衰することができる。 The above-mentioned switching transistor, preferably as claimed in claim 12, wherein the common connection point to said plurality of switching transistors have a structure which is grounded through a resistor. Thereby, the high frequency component of the signal applied to the input side can be attenuated.
また、上記のスイッチング回路は、好ましくは請求項13記載のように、前記スイッチングトランジスタのソース・ドレイン間が、バラスト抵抗を介して接続された構成を有する。 Further, the switching circuits are preferably as claimed in claim 13, wherein, between the source and the drain of the switching transistor has a connected through a ballast resistor.
また、本発明によるスイッチングモジュールは、請求項14記載のように、上記のスイッチング回路と、外部から入力されたデータ信号をデコードし、前記スイッチング回路を動作させるための電圧信号及び/又は選択制御信号を生成するデコード回路とを有する。これにより、全てのスイッチングトランジスタが非選択状態にある際に、これらを確実にカットオフできるスイッチング回路が実装されたスイッチングモジュールを提供できる。 A switching module according to the present invention, as described in claim 14 , is a voltage signal and / or a selection control signal for operating the switching circuit by decoding the data signal input from the switching circuit and the outside. And a decoding circuit for generating. Thereby, when all the switching transistors are in a non-selected state, a switching module can be provided in which a switching circuit capable of reliably cutting off these transistors is mounted.
また、上記のスイッチングモジュールは、好ましくは請求項15記載のように、前記スイッチング回路と前記デコード回路とが単一のチップで形成された構成を有する。これにより、スイッチング動作を1チップで完結して実現できるスイッチングモジュールを提供できる。 In addition, the switching module preferably as claimed in claim 15, having the structure and the switching circuit and the decoding circuit is formed by a single chip. Thereby, the switching module which can complete | finish and implement | achieve switching operation by 1 chip | tip can be provided.
以上説明したように、本発明によれば、全てのスイッチングトランジスタが非選択状態にある際に、これらを確実にカットオフできるスイッチング回路及びスイッチング回路の制御方法が実現される。また、本発明は、何れかのスイッチングトランジスタが選択状態にあるときに、選択状態にないスイッチングトランジスタのゲートからの電位が制御バイアス供給回路へ逆流することを防止する。また、本発明は、所定の事象に応じて所望の制御バイアスを印加することで、スイッチング回路の制御性を向上する。更に、このスイッチング回路が搭載されたスイッチングモジュールが提供される。 As described above, according to the present invention, when all the switching transistors are in a non-selected state, a switching circuit and a switching circuit control method that can reliably cut off the switching transistors are realized. Further, the present invention prevents the potential from the gate of the switching transistor not in the selected state from flowing back to the control bias supply circuit when any of the switching transistors is in the selected state. In addition, the present invention improves the controllability of the switching circuit by applying a desired control bias according to a predetermined event. Furthermore, a switching module equipped with this switching circuit is provided.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態の基本概念は、入力端子又は出力端子の何れかに対して共通に接続された複数のスイッチングトランジスタを有するスイッチング回路において、全てのスイッチングトランジスタが非選択状態にある際に選択的に、これらをカットオフ状態とするための制御バイアスを供給するものである。これにより、本実施形態では、非選択状態にあるスイッチングトランジスタを十分且つ確実に遮断状態(OFF状態)とすることができる。尚、何れかのスイッチングトランジスタが選択状態にある際は、この選択されているスイッチングトランジスタを介して他の非選択状態にあるスイッチングトランジスタのソースに電位が供給されるため、制御バイアスを供給しない。これは、消費電力を低減する点で有効である。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the switching circuit having a plurality of switching transistors commonly connected to either the input terminal or the output terminal, the basic concept of this embodiment is selectively when all the switching transistors are in a non-selected state, A control bias for supplying these to a cut-off state is supplied. Thereby, in this embodiment, the switching transistor in the non-selected state can be sufficiently and surely turned off (OFF state). When any one of the switching transistors is in a selected state, the control bias is not supplied because the potential is supplied to the source of the other non-selected switching transistor through the selected switching transistor. This is effective in reducing power consumption.
以下、本実施形態の構成及び動作を図面と共に詳細に説明する。図3は本実施形態によるスイッチング回路1の構成を示す回路図である。
Hereinafter, the configuration and operation of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the
図3に示すように、スイッチング回路1は、2つのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を有した1入力2出力であるSPDTスイッチの構成を有している。尚、スイッチングトランジスタTr1,Tr2は例えばガリウム・ヒ素(GaAs)で形成されたMES型電界効果トランジスタ(Metal Semiconductor Field Effect Transistor:MESFET)で構成される。但し、これをHEMT型電界効果トランジスタ(High Electron Mobility Transistor:HEMTFET)で構成しても良い。
As shown in FIG. 3, the
このような構成において、スイッチングトランジスタTr1は、ゲートに入力端子Tinから伝播された高周波信号を減衰するための抵抗R1を介して選択制御信号V1が印加され、ドレインが高周波信号の直流成分DCを遮断するための容量素子であるコンデンサC1を介して出力端子Tout1に接続され、ソースが高周波信号の直流成分DCを遮断するためのコンデンサC3を介して入力端子Tinに接続されている。また、スイッチングトランジスタTr2も同様に、ゲートに入力端子Tinから伝播された高周波信号を減衰するための抵抗R2を介して選択制御信号V2が印加され、ドレインが高周波信号の直流成分DCを遮断するための容量素子であるコンデンサC2を介して出力端子Tout2に接続され、ソースが高周波信号の直流成分DCを遮断するためのコンデンサC3を介して入力端子Tinに接続されている。尚、入力端子Tinには例えばアンテナで受信された高周波信号が入力される。また、アンテナから入力された高周波信号の直流成分DCを遮断するためのコンデンサC1,C2,C3は、スイッチング回路1の内部構成に含ませても、他の構成に含ませてもよい。以下の説明では、他の構成に含ませた場合を例に挙げる。
In such a configuration, the switching transistor Tr1 has the gate to which the selection control signal V1 is applied via the resistor R1 for attenuating the high-frequency signal propagated from the input terminal Tin, and the drain blocks the DC component DC of the high-frequency signal. Is connected to the output terminal Tout1 via a capacitor C1 which is a capacitive element for performing the operation, and the source is connected to the input terminal Tin via a capacitor C3 for blocking the DC component DC of the high frequency signal. Similarly, the switching transistor Tr2 is applied with the selection control signal V2 through the resistor R2 for attenuating the high frequency signal propagated from the input terminal Tin to the gate, and the drain blocks the DC component DC of the high frequency signal. Is connected to the output terminal Tout2 through a capacitor C2, which is a capacitive element, and the source is connected to the input terminal Tin through a capacitor C3 for blocking the DC component DC of the high-frequency signal. For example, a high frequency signal received by an antenna is input to the input terminal Tin. Capacitors C1, C2, and C3 for blocking the DC component DC of the high-frequency signal input from the antenna may be included in the internal configuration of the
スイッチングトランジスタTr1,Tr2のソース・ドレイン間はバラスト抵抗R3,R4によりそれぞれ接続されている。このバラスト抵抗は、スイッチングトランジスタのソース・ドレイン間の電位を共通にする(電位差を実質的になくす)ために設けられている。尚、本実施形態ではバラスト抵抗R3,R4に10kΩ程度の抵抗を用いる。 The source and drain of the switching transistors Tr1 and Tr2 are connected by ballast resistors R3 and R4, respectively. This ballast resistor is provided to make the potential between the source and drain of the switching transistor common (substantially eliminate the potential difference). In the present embodiment, resistors of about 10 kΩ are used for the ballast resistors R3 and R4.
上記構成において、各スイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースは共通な接続点Psを介して上記のコンデンサC3に接続される。また、この接続点Psは抵抗Rsを介して接地される。更に、この接続点Psは、制御バイアス供給回路10に接続されており、これを介してスイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースに制御バイアスが供給される。
In the above configuration, the sources of the switching transistors Tr1 and Tr2 are connected to the capacitor C3 through a common connection point Ps. Further, this connection point Ps is grounded via a resistor Rs. Further, the connection point Ps is connected to the control
ここで、本実施形態による制御バイアス供給回路10の構成を説明する。制御バイアス供給回路10は、図3に示すように、2つの抵抗R11,R12の間にダイオードD11が直列に設けられた構成を有しており、これに制御バイアスを発生させるための電圧信号V10が印加される。尚、ダイオードD11は、電圧信号V10の印加方向に対して順方向を導通するように接続されている。
Here, the configuration of the control
このように全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2が非選択状態である際に選択的に制御バイアスを供給する制御バイアス供給回路10に、バイアス方向に対して順方向に接続されたダイオードD11を介在させることで、何れかの出力(スイッチングトランジスタ)が選択状態にあるときに、選択状態にないスイッチングトランジスタのゲートからの電流が制御バイアス供給回路10側へ逆流することを防止できる。
In this way, the diode D11 connected in the forward direction with respect to the bias direction is interposed in the control
尚、制御バイアス供給回路10に印加される電圧信号V10は、外部のCPU等から入力されたデータ信号をスイッチング回路1外部に設けたデコーダ(図4参照)11でデコードして生成される。ここで、データ信号は、例えば2ビット(但し、SPDTスイッチの場合)で構成されるデータであり、何れかのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を選択状態とする(=何れか出力を得る)、若しくは全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を非選択状態とする(=制御バイアスを供給する)ことを示すデータが含まれた信号である。即ち、データ信号に全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を非選択状態とする(=制御バイアスを供給する)ことが示されていた場合、デコーダ11はこれをデコードして所定の電圧値の電圧信号V10を出力し、これを制御バイアス供給回路10に印加する。制御バイアス供給回路10は印加された電圧信号V10を抵抗R11,R12及びダイオードD11において制御バイアスに変換し、これを接続点Psへ供給する。これにより、スイッチングトランジスタTr1,Tr2のゲート・ソース間が逆バイアスとなり、スイッチングトランジスタTr1,Tr2が完全にカットオフ状態とされる。
The voltage signal V10 applied to the control
また、以上のように構成されたスイッチング回路1は、例えば図4に示すように、集積化して1チップとして提供することも可能である。更に、この1チップ化されたスイッチング回路1は、他の回路(デコーダ11等)と組み合わされて、1つのスイッチングモジュール1Aとして提供することも可能である。尚、コンデンサC1,C2,C3は、図4に示すように、このスイッチングモジュール1A内部に設ける構成としても良いが、これに限定されず、図中の入力端子Tinや出力端子Tou1,Tout2の外側に設ける構成としても良い。
Further, the switching
また、上記したスイッチング回路1のチップ内に、上記のデコーダ11が含まれるように構成しても良い。これにより、本実施形態によるスイッチング動作を1チップで完結して実現できる。
Further, the above-described
尚、以上では、1入力2出力であるSPDTスイッチを例に挙げて説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば1入力1出力、又は2入力3出力若しくはこれ以上等、目的に応じて種々変形することが可能である。 In the above description, the SPDT switch having one input and two outputs has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, one input and one output, or two inputs and three outputs, or more. Various modifications are possible.
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、制御バイアス供給回路の他の実施例を示す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment shows another example of the control bias supply circuit.
図5は本実施形態による制御バイアス供給回路20を有して構成されたスイッチング回路2の構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the
図5を参照すると明らかなように、本実施形態による制御バイアス供給回路20は、バイアストランジスタTr21を有して構成され、このバイアストランジスタTr21のソースが接続点Psに接続されている。また、バイアストランジスタTr21は、ゲートに入力端子Tinから伝播された高周波信号を減衰するための抵抗R21を介して電圧信号V10が印加される。尚、このバイアストランジスタTr21は、MES型電界効果トランジスタで構成される。
As apparent from FIG. 5, the control
従って、全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を非選択状態とする際に、電圧信号V10をバイアストランジスタTr21のゲートに印加することで、バイアストランジスタTr21で発生された制御バイアス(=ゲート・ソース間電位差)が接続点Psを介してスイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースに供給される。これにより、スイッチングトランジスタTr1,Tr2のゲート・ソース間が逆バイアスとなり、スイッチングトランジスタTr1,Tr2が完全にカットオフ状態とされる。 Therefore, when all the switching transistors Tr1 and Tr2 are in a non-selected state, the control bias (= gate-source potential difference) generated by the bias transistor Tr21 is applied by applying the voltage signal V10 to the gate of the bias transistor Tr21. Is supplied to the sources of the switching transistors Tr1 and Tr2 via the connection point Ps. As a result, the gate and source of the switching transistors Tr1 and Tr2 are reversely biased, and the switching transistors Tr1 and Tr2 are completely cut off.
また、図5に示すように、バイアストランジスタTr21のドレインを容量素子であるコンデンサC21を介して接地することで、入力端子Tinと出力端子Tout1,Tout2とのアイソレーションを高め、より確実なカットオフがなされるように構成することも可能である。即ち、バイアストランジスタTr21のドレインを、高周波信号の直流成分DCを遮断するためのコンデンサC21を介して接地することで、全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2が非選択状態にある際に、これが高周波信号に対するシャントトランジスタとして作用する。このため、上記のように、入力端子Tinと出力端子Tout1,Tout2とのアイソレーションが高められ、非選択状態にあるスイッチングトランジスタのカットオフをより確実にすることができる。また、他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 In addition, as shown in FIG. 5, the drain of the bias transistor Tr21 is grounded via a capacitor C21, which is a capacitive element, so that the isolation between the input terminal Tin and the output terminals Tout1 and Tout2 is increased, and a more reliable cutoff is achieved. It is also possible to configure so that That is, by grounding the drain of the bias transistor Tr21 via the capacitor C21 for cutting off the direct current component DC of the high frequency signal, when all the switching transistors Tr1 and Tr2 are in the non-selected state, this is applied to the high frequency signal. Acts as a shunt transistor. For this reason, as described above, the isolation between the input terminal Tin and the output terminals Tout1 and Tout2 is increased, and the cutoff of the switching transistor in the non-selected state can be made more reliable. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted here.
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態は制御バイアスの電圧値を可変に供給する構成とした場合である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the control bias voltage value is variably supplied.
図6は本実施形態による制御バイアス供給回路31,32を有して構成されたスイッチング回路3の構成を示す回路図である。尚、本実施形態は、第1の実施形態によるスイッチング回路1において、制御バイアスが可変に供給されるように変形した例である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the switching circuit 3 having the control bias supply circuits 31 and 32 according to the present embodiment. The present embodiment is an example in which the control bias is variably supplied in the
図6を参照すると明らかなように、本実施形態によるスイッチング回路3は、複数(図面では2つ)の制御バイアス供給回路31,32を有する。従って、本実施形態では、外部から入力するデータ信号で何れの制御バイアス供給回路31,32を使用するかを設定することで、適宜にスイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースに供給される制御バイアスを切り替えることが可能となる。尚、この設定は、例えばデータ信号に1ビットのフラグを付加することで実現することができる。 As apparent from FIG. 6, the switching circuit 3 according to the present embodiment includes a plurality (two in the drawing) of control bias supply circuits 31 and 32. Therefore, in the present embodiment, the control bias supplied to the sources of the switching transistors Tr1 and Tr2 is appropriately switched by setting which control bias supply circuit 31 or 32 is used by a data signal input from the outside. It becomes possible. This setting can be realized, for example, by adding a 1-bit flag to the data signal.
また、本実施形態によるスイッチング回路3を1チップ化した際の構成を図7に示す。図7に示すスイッチングモジュール3Aは、第1の実施形態によるスイッチングモジュール1Aと同様な構成において、全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を非選択状態とする場合に、デコーダ33がデータ信号に基づいて電圧信号V31又はV32を出力する構成を有する。これにより、電圧信号(31/32)が印加された制御バイアス供給回路(31/32)は、個々に固定された制御バイアスを接続点Psを介してスイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースに供給する。また、他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Further, FIG. 7 shows a configuration when the switching circuit 3 according to the present embodiment is made into one chip. The
尚、本実施形態では、制御バイアス供給回路が2つ設けられたスイッチング回路について図面を用いて例示したが、本発明ではこれに限定されず、例えば3つ以上等の複数であって良い。但し、このように複数の制御バイアス供給回路を設けた場合、データ信号におけるこれらを選択するためにデータ信号に付加するビット数は、制御バイアス供給回路の数に依存して決定される。 In the present embodiment, the switching circuit provided with two control bias supply circuits has been exemplified with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this, and may be a plurality of, for example, three or more. However, when a plurality of control bias supply circuits are provided in this way, the number of bits added to the data signal in order to select them in the data signal is determined depending on the number of control bias supply circuits.
また、上記の説明では、全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2を非選択状態とする場合に供給する制御バイアスを切り替えるとしたが、本発明ではこれに限定されず、種々の状況及び目的に応じて、何れかのスイッチングトランジスタを選択状態とした場合でも、供給する制御バイアスを切り替えるように構成することも可能である。また、この他、全てのスイッチングトランジスタTr1,Tr2が非選択状態である場合と、何れかのスイッチングトランジスタ(Tr1,Tr2)が選択状態にある場合とで、供給する制御バイアスを切り替えるように構成することも可能である。これにより、本実施形態では、所定の事象に応じて所望の制御バイアスを印加することができるため、回路の制御性が向上される。 In the above description, the control bias supplied when all the switching transistors Tr1 and Tr2 are in the non-selected state is switched. However, the present invention is not limited to this, and according to various situations and purposes, Even when any one of the switching transistors is selected, the control bias to be supplied can be switched. In addition, the control bias to be supplied is switched between when all the switching transistors Tr1 and Tr2 are in a non-selected state and when any one of the switching transistors (Tr1 and Tr2) is in a selected state. It is also possible. Thereby, in this embodiment, since a desired control bias can be applied according to a predetermined event, the controllability of the circuit is improved.
〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態は、シャント回路付きのスイッチングトランジスタを用いてスイッチング回路を構成した場合の例である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is an example when a switching circuit is configured using a switching transistor with a shunt circuit.
図8は、本実施形態によるスイッチング回路4の構成を示す回路図である。図8に示すように、本実施形態によるスイッチング回路4におけるスイッチングトランジスタTr1,Tr2のソースには、それぞれシャントトランジスタTr41,Tr42が接続されている。 FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of the switching circuit 4 according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, shunt transistors Tr41 and Tr42 are connected to the sources of the switching transistors Tr1 and Tr2 in the switching circuit 4 according to the present embodiment, respectively.
シャントトランジスタTr41は、ゲートに高周波信号を減衰するための抵抗R41及び抵抗R2を介して選択制御信号V2が印加され、ドレインが高周波信号の直流成分DCを遮断するための容量素子であるコンデンサC41を介して接地されている。また、シャントトランジスタTr42も同様に、ゲートに高周波信号を減衰するための抵抗R42及び抵抗R1を介して選択制御信号V1が印加され、ドレインが高周波信号の直流成分DCを遮断するための容量素子であるコンデンサC42を介して接地されている。 The shunt transistor Tr41 has a gate to which a selection control signal V2 is applied via a resistor R41 and a resistor R2 for attenuating a high-frequency signal, and a drain that has a capacitor C41 that is a capacitive element for blocking the DC component DC of the high-frequency signal. Is grounded. Similarly, the shunt transistor Tr42 is a capacitive element for applying a selection control signal V1 to the gate via a resistor R42 and a resistor R1 for attenuating a high frequency signal, and for draining the DC component DC of the high frequency signal. It is grounded through a certain capacitor C42.
従って、シャントトランジスタTr41は、スイッチングトランジスタTr2が選択状態とされた際に、非選択状態のスイッチングトランジスタTr1のソースを短絡する。また、シャントトランジスタTr42は、スイッチングトランジスタTr1が選択状態とされた際に、非選択状態のスイッチングトランジスタTr2のソースを短絡する。これにより、入力端子Tinと出力端子Tout1,Tout2との間を十分にアイソレーションでき、非選択状態にあるスイッチングトランジスタを確実にカットオフ状態とすることが可能となる。また、他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。 Therefore, the shunt transistor Tr41 shorts the source of the non-selected switching transistor Tr1 when the switching transistor Tr2 is selected. Further, the shunt transistor Tr42 short-circuits the source of the non-selected switching transistor Tr2 when the switching transistor Tr1 is selected. As a result, the input terminal Tin and the output terminals Tout1 and Tout2 can be sufficiently isolated, and the switching transistor in the non-selected state can be reliably cut off. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted here.
〔他の実施形態〕
以上、説明した実施形態は本発明の好適な一実施形態にすぎず、本発明はその趣旨を逸脱しない限り種々変形して実施可能である。
[Other Embodiments]
The embodiment described above is merely a preferred embodiment of the present invention, and the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.
1、2、3、4 スイッチング回路
1A、3A スイッチングモジュール
10、20、31、32 制御バイアス供給回路
11、33 デコーダ
C21、C41、C42 コンデンサ
D11 ダイオード
R3、R4 バラスト抵抗
R11、R12、R21、R22、R31、R32、R33、R34、R41、R42 抵抗
Tr21 バイアストランジスタ
Tr41、Tr42 シャントトランジスタ
V10、V31、V32 電圧信号
1, 2, 3, 4
Claims (22)
前記制御バイアス供給回路は外部から印加される電圧信号を受けて動作し、前記電圧信号に対して順方向に接続されたダイオードを含んで構成され、
スイッチングトランジスタのゲートに外部から入力される選択制御信号により全ての前記スイッチングトランジスタが非選択状態である場合にのみ、全ての前記複数のスイッチングトランジスタのゲートとソースまたはドレインとの間が逆バイアスとなるように前記制御バイアス供給回路から前記制御バイアスが供給され、前記スイッチングトランジスタのうち少なくとも一つが選択状態である場合には、前記制御バイアス供給回路から前記制御バイアスが供給されないことを特徴とするスイッチング回路。 Switching having a plurality of switching transistors whose sources or drains are connected in common to either the input terminal or the output terminal, and a control bias supply circuit for supplying a control bias to the sources or drains of the plurality of switching transistors In the circuit
The control bias supply circuit operates by receiving a voltage signal applied from the outside, and includes a diode connected in a forward direction with respect to the voltage signal;
Only when all the switching transistors are in a non-selected state by a selection control signal inputted from the outside to the gates of the switching transistors, the gates and the sources or drains of all the switching transistors are reversely biased. said control bias from the control bias supply circuit is supplied to, at least when one of them is selected, the switching circuit, wherein the control bias from the control bias supply circuit is not supplied out of the switching transistor .
前記バイアス供給回路は、前記共通な接続点にバイアスを供給し、
前記共通な接続点と接地との間に抵抗が接続されていることを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。 One of the input terminal and the output terminal is a plurality, and one of the plurality of switching transistors is connected to the one of the plurality of the input terminals and the output terminal, respectively, and the input terminal and the output terminal The other of the source and drain is connected to the other of the output terminals at a common connection point,
The bias supply circuit supplies a bias to the common connection point;
The switching circuit of claim 1, wherein a resistor is connected between ground and the common connection point.
前記制御バイアスは前記バイアストランジスタのゲートに印加された電圧信号に基づいて供給されることを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。 The diode is a bias transistor configured to include a MES type field effect transistor,
2. The switching circuit according to claim 1, wherein the control bias is supplied based on a voltage signal applied to a gate of the bias transistor.
前記シャントトランジスタのゲートに、該シャントトランジスタと対応しない前記スイッチングトランジスタのゲートに印加される電圧信号が印加されることを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。 A shunt transistor connected to the source of the switching transistor;
2. The switching circuit according to claim 1, wherein a voltage signal applied to the gate of the switching transistor not corresponding to the shunt transistor is applied to the gate of the shunt transistor.
外部から入力されたデータ信号をデコードし、前記スイッチング回路を動作させるための電圧信号及び/又は選択制御信号を生成するデコード回路と
を有することを特徴とするスイッチングモジュール。 The switching circuit according to any one of claims 1 to 13,
A switching module comprising: a decoding circuit that decodes a data signal input from the outside and generates a voltage signal and / or a selection control signal for operating the switching circuit.
各スイッチングトランジスタのゲートに外部から入力される選択制御信号により全ての前記スイッチングトランジスタが非選択状態である場合にのみ、全ての前記複数のスイッチングトランジスタのゲートとソースまたはドレインとの間が逆バイアスとなるように制御バイアスを供給し、前記スイッチングトランジスタのうち少なくとも一つが選択状態である場合には、前記制御バイアスを供給しないステップを有し、
前記ステップは、外部から印加された電圧信号に基づき、前記電圧信号に対して順方向に接続されたダイオードを介し前記制御バイアスを供給するステップであることを特徴とするスイッチング回路の制御方法。 In a control method of a switching circuit having a plurality of switching transistors having sources or drains connected in common to either an input terminal or an output terminal,
Only when all of the switching transistors are in a non-selected state by a selection control signal input from the outside to the gates of the switching transistors, a reverse bias is applied between the gates and the sources or drains of all the switching transistors. A control bias is supplied, and when at least one of the switching transistors is in a selected state, the control bias is not supplied ,
The step is a step of supplying the control bias through a diode connected in a forward direction to the voltage signal based on a voltage signal applied from the outside.
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