JPH08186485A - Switch circuit for monolithic microwave integrated circuit - Google Patents

Switch circuit for monolithic microwave integrated circuit

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JPH08186485A
JPH08186485A JP31539094A JP31539094A JPH08186485A JP H08186485 A JPH08186485 A JP H08186485A JP 31539094 A JP31539094 A JP 31539094A JP 31539094 A JP31539094 A JP 31539094A JP H08186485 A JPH08186485 A JP H08186485A
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JP
Japan
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source
fet
gate
depletion type
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP31539094A
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Japanese (ja)
Inventor
Binken Kin
旻建 金
Chunghoan Kim
忠煥 金
寅▲がぶ▼ ▲黄▼
Ingabu Ko
Shoseki Ri
昌錫 李
Hyung-Moo Park
亨茂 朴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
KANKOKU DENSHI TSUSHIN KENKYUSHO
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a depletion-type MOSFET switch circuit operated with a positive voltage as to an ultrahigh frequency monolithic integrated circuit to which only a positive power supply voltage is applied. CONSTITUTION: The circuit is provided with a depletion-type 1st MOSFET 201 whose gate receives an input signal and whose drain provides an output of an output signal, a 2nd MOSFET 203 whose source connects to the source of the 1st MOSFET 201 and whose gate connects to an interruption adjustment power supply Vc, and a 3rd MOSFET 205 whose drain connects to the sources of the 1st and 2nd MOSFETs 201, 203, whose source and gate connect respectively to ground and acting like a constant current source.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は能動素子としてガリウム
砒素(GaAs)金属−半導体電界効果トランジスタ−
(metal-semiconductor field effect transistor: M
OSFET)を持つモノリシックマイクロエェーブ集積
回路(monolithic microwave integrated circuits:M
MIC)等からの入力信号の断続(intermittence)の
ためのスイッチ回路に関するもので、特にプラスの電源
電圧(positive voltage)の供給のみが許容される回路
で使用される、空乏形n−チャンネルMOSFET(de
pletion mode n-channel metal oxide semiconductor f
ield effect transistor)から構成されたスイッチ回路
に関するものである。
The present invention relates to a gallium arsenide (GaAs) metal-semiconductor field effect transistor-as an active element.
(Metal-semiconductor field effect transistor: M
OSFET) monolithic microwave integrated circuits (M)
MIC) and the like for a switch circuit for the intermittence of the input signal, particularly a depletion-type n-channel MOSFET (used in a circuit which allows only a positive power supply voltage (positive voltage) supply). de
pletion mode n-channel metal oxide semiconductor f
ield effect transistor) is a switch circuit composed of.

【0002】[0002]

【従来の技術】MMICからプラスの電源電圧のみ許容
される場合には、入力信号の断続のためのスイッチ回路
として、一般的に空乏形MOSFETに比べその構造が
複雑であり、またその製造が難しいエンハンスメント形
(enhancement mode)n−チャンネルMOSFETを使
用しなければならない。
2. Description of the Related Art In the case where only a positive power supply voltage is allowed from an MMIC, a switch circuit for interrupting an input signal generally has a more complicated structure than a depletion type MOSFET and is difficult to manufacture. Enhancement mode n-channel MOSFETs must be used.

【0003】前記スイッチ回路として空乏形n−チャン
ネルMOSFET(以下、‘D−FET’という)を使
用しようとする場合には別途のマイナスの電源電圧(ne
gative voltage)の供給が要求される。
When a depletion type n-channel MOSFET (hereinafter referred to as "D-FET") is used as the switch circuit, a separate negative power supply voltage (ne
supply of gative voltage) is required.

【0004】図1はD−FETからなっている従来のス
イッチ回路を図示している。
FIG. 1 shows a conventional switch circuit composed of D-FETs.

【0005】図1を参照して従来の技術に対して説明す
ると次のようである。
The conventional technique will be described with reference to FIG.

【0006】従来のスイッチ回路はD−FET(10
1)と、このD−FET(101)のドレインと陽の電
源(Vdd)との間に連結されるドレインバイアス用抵抗
(102)と、前記D−FET(101)のソースと接
地との間に連結される自己バイアス用抵抗(103)
と、この自己バイアス用抵抗(103)と並列に連結さ
れてRF信号を接地に流すバイパス用キャパシター(1
04)と、断続調節用電源(Vc)と前記D−FET
(101)のゲートとの間に連結されるゲートバイアス
用抵抗(105)と、前記断続調節用電源(Vc)と接
地との間に連結される断続バイアス用抵抗(106)か
ら構成される。
A conventional switch circuit is a D-FET (10
1), a drain bias resistor (102) connected between the drain of the D-FET (101) and a positive power supply (Vdd), and the source of the D-FET (101) and ground. Self-biasing resistor connected to (103)
And a bypass capacitor (1 connected in parallel with the self-biasing resistor (103) to flow an RF signal to the ground.
04), a power supply (Vc) for intermittent control and the D-FET
It is composed of a gate bias resistor (105) connected to the gate of (101) and an intermittent bias resistor (106) connected to the intermittent adjustment power source (Vc) and ground.

【0007】図1から、図面の符号inおよびoutは
入力信号が入力される入力端と出力信号が出力される出
力端をそれぞれ示している。
From FIG. 1, reference numerals in and out in the drawings respectively denote an input end to which an input signal is input and an output end to which an output signal is output.

【0008】このようなスイッチ回路では、入力信号は
D−FET(101)のゲートに印加され出力信号はD
−FET(101)のドレインから得る。
In such a switch circuit, the input signal is applied to the gate of the D-FET (101) and the output signal is D
Obtained from the drain of the FET (101).

【0009】この回路において、断続調節用電源(V
c)がD−FET(101)の臨界電圧(Vt)以上に加
えられるとD−FET(101)は増幅モード(amplif
ication mode)となり、前記臨界電圧(Vt)以下に加
えられる遮断モード(cut-offmode)となる。
In this circuit, the power supply for intermittent control (V
When c) is applied above the critical voltage (Vt) of the D-FET (101), the D-FET (101) is in the amplification mode (amplif).
ication mode), which is a cut-off mode applied below the critical voltage (Vt).

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、D−FET
(101)は臨界電圧(Vt)がマイナスの値であるの
で、スイッチ機能を具現するためには、上述のように、
断続調節用電源(Vc)としてマイナスの電圧の供給が
必要である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
Since (101) has a negative critical voltage (Vt), in order to implement the switch function, as described above,
It is necessary to supply a negative voltage as the power supply (Vc) for intermittent control.

【0011】本発明の目的はプラスの電源電圧のみが供
給される超高周波モノリシック集積回路について、プラ
スの電圧で動作することが可能なD−FETスイッチ回
路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a D-FET switch circuit capable of operating at a positive voltage for an ultra high frequency monolithic integrated circuit to which only a positive power supply voltage is supplied.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明のスイッチ回路は入力信号が入力される
ゲートと、出力信号が出力されるドレインをもつ第1D
−FETと、第1D−FETのドレインとプラスの電源
(Vdd)との間に連結される前記第1D−FETのドレ
インバイアス用第1抵抗と、前記プラスの電源(Vdd)
に連結されるドレインと、前記第1D−FETのソース
に連結されるソースおよび断続調節用電源(Vc)に連
結されるゲートをもつ第2D−FETと、前記第2D−
FETのゲートと接地との間に連結される、前記第2D
−FETのゲートバイアス用第2抵抗と、前記第1およ
び第2D−FETのソースと前記接地との間に定電流源
と、前記第3D−FETのドレインと前記接地との間か
ら前記第3D−FETと並列に連結され、そしてRF信
号を接地に流れて送るバイパス用キャパシタと、前記第
1D−FETのゲートと前記接地との間に連結される、
前記第1D−FETのゲートバイアス用第3抵抗から構
成される。
A switch circuit of the present invention for achieving the above object has a first D having a gate to which an input signal is input and a drain to which an output signal is output.
-FET, a drain bias first resistance of the first D-FET connected between the drain of the first D-FET and a positive power supply (Vdd), and the positive power supply (Vdd)
A second D-FET having a drain connected to the first D-FET, a source connected to the source of the first D-FET, and a gate connected to a power source (Vc) for controlling the interruption, and the second D-FET.
The second D connected between the gate of the FET and the ground
A second resistor for gate bias of the FET, a constant current source between the sources of the first and second D-FETs and the ground, and a third current source between the drain of the third D-FET and the ground. A bypass capacitor connected in parallel with the FET and sending an RF signal to ground, and connected between the gate of the first D-FET and the ground.
It is composed of a third resistor for gate bias of the first D-FET.

【0013】本発明の回路において、前記定電流源は前
記第1および第2D−FETのソースに連結されるドレ
インと前記接地にそれぞれ連結されるソースおよびゲー
トを持つD−FETを包含する。
In the circuit of the present invention, the constant current source includes a D-FET having a drain connected to the sources of the first and second D-FETs and a source and a gate connected to the ground, respectively.

【0014】[0014]

【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明に対
して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図2は本発明によるスイッチ回路の構成を
図示している回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the configuration of the switch circuit according to the present invention.

【0016】図2を参照して、本発明のスイッチ回路は
ゲートに入力信号が入力され、ドレインに出力信号が出
力される第1D−FET(201)と、ソースが第1D
−FET(201)のソースに連結され、ドレインがプ
ラスの電源(Vdd)に連結され、ゲートが断続調節用電
源(Vc)に連結される第2D−FET(203)と、
ドレインが第1および第2D−FET(201,20
3)のソースに連結され、ソースおよびゲートが接地に
それぞれ連結され、そして定電流源として作用する第3
D−FET(205)を包含する。
Referring to FIG. 2, the switch circuit of the present invention has a first D-FET (201) whose gate receives an input signal and whose drain outputs an output signal, and whose source is the first D-FET.
A second D-FET (203) connected to the source of the -FET (201), a drain connected to the positive power supply (Vdd), and a gate connected to the intermittent adjustment power supply (Vc);
The drain has first and second D-FETs (201, 20
3) is connected to the source, the source and the gate are respectively connected to ground, and acts as a constant current source.
It includes a D-FET (205).

【0017】第1D−FET(201)のドレインとプ
ラスの電源(Vdd)との間には、第1D−FET(20
1)のドレインバイアス用第1抵抗(202)が連結さ
れる。
The first D-FET (20) is provided between the drain of the first D-FET (201) and the positive power source (Vdd).
The first resistor (202) for drain bias of 1) is connected.

【0018】第2D−FET(203)のゲートと接地
との間には、第2D−FET(203)のゲートバイア
ス用第2抵抗(204)が連結される。
A second resistor (204) for gate bias of the second D-FET (203) is connected between the gate of the second D-FET (203) and the ground.

【0019】第3D−FET(205)のドレインと接
地との間には、RF信号を接地に流すバイアス用キャパ
シタ(206)が第3D−FET(205)と並列に連
結される。
A bias capacitor (206) for flowing an RF signal to the ground is connected in parallel with the third D-FET (205) between the drain of the third D-FET (205) and the ground.

【0020】第1D−FET(201)のゲートと接地
との間には、第1D−FET(201)のゲートバイア
ス用第3抵抗(207)が連結される。
The third resistor (207) for gate bias of the first D-FET (201) is connected between the gate of the first D-FET (201) and the ground.

【0021】図2から、図面の符号inおよびoutは
入力信号が入力される入力端と出力信号が出力される出
力端をそれぞれ示している。
From FIG. 2, reference numerals in and out in the drawing respectively denote an input end to which an input signal is input and an output end to which an output signal is output.

【0022】このような構成をもつ本発明のスイッチ回
路において、まず断続調節用電源電圧(Vc)が0であ
るときには、定電流源として作用する第3D−FET
(205)の電圧降下によって、第1および第2D−F
ET(201,203)のソースから第1D−FET
(201)の臨界電圧(Vt)の絶対値より小さいプラ
スのバイアス(Vs)が印加されると第1D−FET
(201)は増幅モードとなって入力信号を所定の利得
として増幅して出力する。
In the switch circuit of the present invention having such a configuration, first, when the intermittent adjustment power supply voltage (Vc) is 0, the third D-FET acts as a constant current source.
Due to the voltage drop of (205), the first and second D-F
The first D-FET from the source of ET (201, 203)
When a positive bias (Vs) smaller than the absolute value of the critical voltage (Vt) of (201) is applied, the first D-FET
(201) is in the amplification mode and amplifies and outputs the input signal with a predetermined gain.

【0023】このような状態から、断続調節用電源電圧
(Vc)を増加させると、第2D−FET(203)の
ドレイン−ソース電流(Ids)が増加される。
When the intermittent adjustment power supply voltage (Vc) is increased from such a state, the drain-source current (Ids) of the second D-FET (203) is increased.

【0024】このとき、定電流源として作用する第3D
−FET(205)のドレイン−ソース電流(Ids)は
一定であるので、第1D−FET(201)のドレイン
−ソース電流(Ids)は第3D−FET(205)から
のドレイン−ソース電流(Ids)の増加量程減少されな
ければならない。
At this time, the third D acting as a constant current source
Since the drain-source current (Ids) of the -FET (205) is constant, the drain-source current (Ids) of the first D-FET (201) is the drain-source current (Ids) from the third D-FET (205). ) Must be reduced by the amount of increase.

【0025】したがって、第1D−FET(201)か
ら、ドレイン−ソース電流(Ids)の減少のために、そ
のソース電圧(Vs)が増加する。
Therefore, the source voltage (Vs) of the first D-FET (201) increases due to the decrease of the drain-source current (Ids).

【0026】このとき、第1D−FET(201)のソ
ース電圧(Vs)がその臨界電圧(Vt)より大電圧にな
ると、第1D−FET(201)はピンチ−オフ(pinc
h-off)モードとなって出力端(out)から出力信号
が出力されない。
At this time, when the source voltage (Vs) of the first D-FET (201) becomes higher than its critical voltage (Vt), the first D-FET (201) is pinched off (pinc).
The output signal is not output from the output end (out) in the h-off) mode.

【0027】図3は本発明の回路に周波数830MH
z,−30dBmの入力信号を提供したときの電力利得
の特性を図示しているもので、スイッチオフ状態からの
電力の利得はスイッチオン状態からの電力の利得(−2
dB)より28dBがもっと小さい−30dBであっ
た。
FIG. 3 shows that the circuit of the present invention has a frequency of 830 MHz.
The characteristics of the power gain when an input signal of z, -30 dBm is provided are illustrated. The gain of the power from the switch-off state is the gain of the power from the switch-on state (-2
28 dB was -30 dB, which is smaller than dB).

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明では、プラスの電源電圧のみが供
給される超高周波モノリシック集積回路について、プラ
スの電圧で動作することが可能なD−FETスイッチ回
路を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain a D-FET switch circuit capable of operating at a positive voltage for an ultra high frequency monolithic integrated circuit to which only a positive power supply voltage is supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】空乏形FETを利用した従来のスイッチ回路の
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional switch circuit using a depletion type FET.

【図2】空乏形FETを利用した本発明の実施例のスイ
ッチ回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a switch circuit using a depletion type FET according to an embodiment of the present invention.

【図3】実施例についてON/OFFによる電力の利得
特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a gain characteristic of electric power depending on ON / OFF in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 第1D−FET 202 ドレインバイアス用第1抵抗 203 第2D−FET 205 第3D−FET 206 バイアス用キャパシタ 201 1st D-FET 202 1st resistance for drain bias 203 2nd D-FET 205 3rd D-FET 206 Capacitor for bias

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 昌錫 大韓民国大田直轄市西区屯山洞クンナモー アパート206−1308 (72)発明者 朴 亨茂 大韓民国大田直轄市儒城区新城洞ハヌルア パート109−501 ─────────────────────────────────────────────────── ───Continued from the front page (72) Inventor, Lee Chang-suk, Kunnamaw Apartment, Tunsan-dong, Nishi-gu, Daejeon, Republic of Korea 206-1308 (72) Inventor, Mr. Norimo Park Park, Hanulu, Shinseong-dong, Yuseong-gu, Republic of Korea Part 109-501

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号が入力されるゲートと、出力信
号が出力されるドレインとを持つ第1空乏形MOSFE
T(201)と、 第1空乏形MOSFET(201)のドレインとプラス
の電源(Vdd)との間に連結される、前記第1空乏形M
OSFET(201)のドレインバイアス用第1抵抗
(202)と、 前記プラスの電源(Vdd)に連結されるドレインと、 前記第1空乏形MOSFET(201)のソースに連結
されるソースと、断続調節用電源(Vc)に連結される
ゲートとを持つ第2空乏形MOSFET(203)と、 前記第2空乏形MOSFET(203)のゲートとの接
地との間に連結された、前記第2空乏形MOSFET
(203)のゲートバイアス用第2抵抗(204)と、 前記第1および第2空乏形MOSFET(201,20
3)のソースと前記接地との間に連結される定電流源
(205)と、 前記定電流源(205)と前記接地との間に、前記定電
流源(205)と並列に連結され、RF信号を前記接地
に流すバイパス用キャパシタ−(206)と、 前記第1空乏形MOSFET(201)のゲートと前記
接地との間に連結された、前記第1空乏形MOSFET
(201)のゲートバイアス用第3抵抗(207)とを
包含するモノリシックマイクロウェーブ集積回路用スイ
ッチ回路。
1. A first depletion type MOSFE having a gate to which an input signal is input and a drain to which an output signal is output.
The first depletion type M connected between T (201) and the drain of the first depletion type MOSFET (201) and the positive power source (Vdd).
A first drain bias resistor (202) of the OSFET (201), a drain connected to the positive power supply (Vdd), a source connected to the source of the first depletion type MOSFET (201), and intermittent adjustment. The second depletion type MOSFET (203) having a gate connected to the power supply (Vc) for use, and the second depletion type MOSFET connected to the ground of the gate of the second depletion type MOSFET (203). MOSFET
A second resistor (204) for gate bias of (203), and the first and second depletion type MOSFETs (201, 20)
3) a constant current source (205) connected between the source and the ground, and a constant current source (205) connected in parallel with the constant current source (205) between the constant current source (205) and the ground, A bypass capacitor (206) for flowing an RF signal to the ground, and the first depletion type MOSFET connected between the gate of the first depletion type MOSFET (201) and the ground.
A switch circuit for a monolithic microwave integrated circuit including a third resistor (207) for gate bias of (201).
【請求項2】 前記定電流源(205)は前記第1およ
び第2空乏形MOSFET(201,203)の前記ソ
ースに連結されるとドレインと、前記接地にそれぞれ連
結されるソースおよびゲートをもつ空乏形MOSFET
であることを特徴とする請求項1記載のモノリシックマ
イクロウェーブ集積回路用スイッチ回路。
2. The constant current source (205) has a drain when connected to the sources of the first and second depletion type MOSFETs (201, 203), and a source and a gate connected to the ground, respectively. Depletion type MOSFET
The switch circuit for a monolithic microwave integrated circuit according to claim 1, wherein
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