JPH10190380A - Amplifier with switch - Google Patents

Amplifier with switch

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JPH10190380A
JPH10190380A JP8349090A JP34909096A JPH10190380A JP H10190380 A JPH10190380 A JP H10190380A JP 8349090 A JP8349090 A JP 8349090A JP 34909096 A JP34909096 A JP 34909096A JP H10190380 A JPH10190380 A JP H10190380A
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JP
Japan
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switch
terminal
amplifier
fet
power supply
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Application number
JP8349090A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamamoto
真司 山本
Taketo Kunihisa
武人 國久
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a single power source through the use of the smaller number of parts by connecting the power terminal of an amplifier with the power terminal of a switch in terms of DC. SOLUTION: An output matching circuit 350 receives power voltage V312 supplied in the power terminal 312 of an amplifier part 30 through a choke inductor 304 and sends it to the terminal 112 of a switch part 10. The output matching circuit 350 does not have a capacitor component between the choke inductor 304 and the terminal 112 but it has an inductor component. Thus, DC voltage can bias the switch part 10 through the choke inductor 304, an inductor 352 and the terminal 112 from the power terminal 312. Thus, the DC cut capacitor and the choke inductor, which are required in a former case, can be reduced and the single power source can be operated with the smaller number of parts with such constitution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線機器に用いら
れるスイッチ付きパワーアンプに関しており、特に単一
電源動作が可能なスイッチ付きアンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier with a switch used for a wireless device, and more particularly to an amplifier with a switch capable of operating with a single power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯無線機器のさらなる小型化・
低価格化を実現するため、セットに使用されるデバイス
の見直しが図られている。中でもデバイスの単一電源動
作は、有効なアプローチの一手法として現在様々な研究
がなされている。ここで「単一電源動作」とは、グラウ
ンドに対して例えば正電圧(+3.0Vなど)だけを供
給することによって動作させることをいう。したがって
グラウンドに対して、正電圧および負電圧を用いる動作
は、単一電源動作とはよばない。
2. Description of the Related Art In recent years, portable wireless devices have been further miniaturized.
In order to reduce the price, the devices used in the set are being reviewed. Above all, various studies have been made on the single power supply operation of the device as an effective approach. Here, the “single power supply operation” means to operate by supplying, for example, only a positive voltage (such as +3.0 V) to the ground. Therefore, an operation using a positive voltage and a negative voltage with respect to the ground is not called a single power supply operation.

【0003】通常、携帯無線機器のセットに使用されて
いるデバイスのうち、パワーアンプおよびアンテナスイ
ッチ等にはデプレッション型のGaAs電界効果トランジス
タ(GaAs MESFET)が用いられているため、正の電源電
圧以外に負のゲートバイアス電圧が必要である。単一電
源動作パワーアンプならびに単一電源動作スイッチは、
負のゲートバイアス電圧を必要とせず、正の電圧のみで
動作させることができる。その結果、従来は必要であっ
た負電圧発生回路が不要となり、セットの小型化・低価
格化が実現できる。
[0003] Among devices used in a set of portable radio equipment, a depletion type GaAs field effect transistor (GaAs MESFET) is used for a power amplifier, an antenna switch, and the like. Requires a negative gate bias voltage. Single power supply operation power amplifier and single power supply operation switch
The device can be operated with only a positive voltage without requiring a negative gate bias voltage. As a result, a negative voltage generating circuit, which is conventionally required, becomes unnecessary, and the set can be reduced in size and cost.

【0004】図6は、一般的な携帯無線機器の高周波部
のブロック図である。図6において、100はアンテナス
イッチ、101、102および103はそれぞれアンテナスイッ
チ100のアンテナ端子、送信端子および受信端子であ
る。また、204は送信信号入力端子、206はパワーアン
プ、210はアンテナ、211はローノイズアンプ、212は受
信信号出力端子である。1つのアンテナを送受信で共用
する携帯無線機器においては、送信時・受信時の信号経
路を切り替えるアンテナスイッチが必須である。このア
ンテナスイッチには低損失・低消費電力といった特性が
要求されるためGaAs MESFETを用いた1入力2出力スイ
ッチ(1極2投スイッチ、Single Pole Double Throw Sw
itchともいう、以下「SPDTスイッチ」と呼ぶ)が多用さ
れている。
FIG. 6 is a block diagram of a high-frequency section of a general portable wireless device. 6, reference numeral 100 denotes an antenna switch, and 101, 102, and 103 denote an antenna terminal, a transmission terminal, and a reception terminal of the antenna switch 100, respectively. 204 is a transmission signal input terminal, 206 is a power amplifier, 210 is an antenna, 211 is a low noise amplifier, and 212 is a reception signal output terminal. In a portable wireless device that shares one antenna for transmission and reception, an antenna switch for switching a signal path between transmission and reception is essential. Since this antenna switch is required to have characteristics such as low loss and low power consumption, a 1-input 2-output switch (single-pole double-throw switch, Single Pole Double Throw Sw) using GaAs MESFET
itch, also called "SPDT switch").

【0005】以下、単一電源動作ではないSPDTスイッチ
の回路動作を説明した後、これを用いて単一電源動作SP
DTスイッチを構成する手法について述べる。
Hereinafter, the circuit operation of the SPDT switch which is not the single power supply operation will be described, and then the single power supply operation SP will be described.
A method for configuring a DT switch will be described.

【0006】図7は、GaAs MESFETを用いた従来技術に
よる単一電源動作ではないSPDTスイッチの回路図であ
る。図7において、101はアンテナ端子、102は送信端
子、103は受信端子、104はグラウンド(GND)端子、105
および106は制御端子、121はアンテナ端子101と送信端
子102との間をオン・オフする送信側スルーFET、122は
送信端子102とGND端子104との間をオン・オフする送信
側シャントFET、123はアンテナ端子101と受信端子103と
の間をオン・オフする受信側スルーFET、124は受信端子
103とGND端子104との間をオン・オフする受信側シャン
トFET、111はFET121とFET123との接続端子、112はFET12
1とFET122との接続端子、113はFET123とFET124との接続
端子、114はFET122とFET124との接続端子、131〜134はF
ETのゲートバイアス抵抗、141〜143は直流カットキャパ
シタである。また、接続端子111〜114の直流電位をそれ
ぞれV111〜V114、制御端子105および106に印加する直流
電圧をそれぞれV105およびV106とする。ゲートバイアス
抵抗131〜134は数kΩの抵抗であり、FET121〜124のゲー
トへのリーク電流を阻止する目的で配置されている。直
流カットキャパシタ141〜143はアンテナ端子101、送信
端子102および受信端子103と、各FETとを直流的に分離
するための100pF程度のキャパシタである。
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional SPDT switch using a GaAs MESFET which does not operate with a single power supply. 7, 101 is an antenna terminal, 102 is a transmission terminal, 103 is a reception terminal, 104 is a ground (GND) terminal, 105
And 106 are control terminals, 121 is a transmission side through FET that turns on and off between the antenna terminal 101 and the transmission terminal 102, 122 is a transmission side shunt FET that turns on and off between the transmission terminal 102 and the GND terminal 104, 123 is a through FET on the receiving side that turns on and off between the antenna terminal 101 and the receiving terminal 103, and 124 is a receiving terminal
Reception-side shunt FET that turns on and off between 103 and GND terminal 104, 111 is the connection terminal between FET 121 and FET 123, 112 is FET12
1 is a connection terminal between the FET 122, 113 is a connection terminal between the FET 123 and the FET 124, 114 is a connection terminal between the FET 122 and the FET 124, and 131 to 134 are F
The gate bias resistors of the ET, 141 to 143, are DC cut capacitors. The DC potentials of the connection terminals 111 to 114 are V111 to V114, respectively, and the DC voltages applied to the control terminals 105 and 106 are V105 and V106, respectively. The gate bias resistors 131 to 134 have a resistance of several kΩ and are arranged for the purpose of preventing a leakage current to the gates of the FETs 121 to 124. The DC cut capacitors 141 to 143 are capacitors of about 100 pF for separating the antenna terminal 101, the transmission terminal 102, the reception terminal 103, and each FET from each other in a DC manner.

【0007】今、V111〜V114の電位について考える。V1
14はGNDに接続されているので0Vである。各FETのゲート
リーク電流はほぼ零であり、直流カットキャパシタ141
〜143により直流電流の流れる経路は断ち切られている
ため、接続端子111〜114の閉回路内に直流電流は流れな
い。従って、V111=V112=V113=V114=0Vであり、FET1
21〜FET124のソースの直流電位はすべて0Vである。
Now, consider the potentials of V111 to V114. V1
14 is 0V because it is connected to GND. The gate leakage current of each FET is almost zero, and the DC cut capacitor 141
Since the path through which the DC current flows is cut off by 143143, the DC current does not flow in the closed circuit of the connection terminals 111〜114. Therefore, V111 = V112 = V113 = V114 = 0V, and FET1
The DC potentials of the sources 21 to 124 are all 0V.

【0008】SPDTスイッチのオン・オフは、各FETのゲ
ートへの印加電圧を変化させることにより行なう。図8
は、単体のFETの端子間の電圧および電流記号を示す図
である。FETのしきい値をVthとし、ドレイン・ソース間
およびゲート・ソース間の電圧をそれぞれVdsおよびVgs
とする。通常、SPDTスイッチにはデプレッション型FET
と呼ばれるVthが負であるようなFETが用いられる。図9
は、デプレッション型FETのVgs−Ids特性を示す図であ
る。このFETをオンまたはオフさせるためには、Vgs=0V
またはVgs=Vgg(Vggは負の値)の電圧をゲートに印加す
ればよく、Vgg≧2×Vthとするのが一般的である。図1
0は、Vgs=0VおよびVgs=Vggの場合のVds−Ids特性を
示す図である。図11は、Vgs=0Vの場合のFETの等価回
路である。Vgs=0Vの場合、FETは数Ωの抵抗と等価であ
り、オン状態のスイッチとして表現できる。図12は、
Vgs=Vggの場合のFETの等価回路である。Vgs=Vggの場
合、FETは数MΩの抵抗と等価であり、オフ状態のスイ
ッチとして表現できる。
The SPDT switch is turned on and off by changing the voltage applied to the gate of each FET. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing symbols of voltage and current between terminals of a single FET. The threshold voltage of the FET is Vth, and the drain-source voltage and the gate-source voltage are Vds and Vgs, respectively.
And Normally, SPDT switches have a depletion type FET
An FET whose Vth is negative is used. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing Vgs-Ids characteristics of a depletion-mode FET. To turn this FET on or off, Vgs = 0V
Alternatively, a voltage of Vgs = Vgg (Vgg is a negative value) may be applied to the gate, and it is general that Vgg ≧ 2 × Vth. FIG.
0 is a diagram showing Vds-Ids characteristics when Vgs = 0V and Vgs = Vgg. FIG. 11 is an equivalent circuit of the FET when Vgs = 0V. When Vgs = 0V, the FET is equivalent to a resistance of several Ω, and can be expressed as a switch in an ON state. FIG.
It is an equivalent circuit of the FET when Vgs = Vgg. When Vgs = Vgg, the FET is equivalent to a resistance of several MΩ and can be expressed as a switch in an off state.

【0009】これらを用いて図7に示すSPDTスイッチの
動作を考える。まず、送信時について考える。図13の
(a)および(b)は、それぞれ、制御端子にV105=0Vおよび
V106=Vggを印加したときの図7の等価回路、およびさ
らにその回路を簡略化した等価回路である。図13の
(a)に示すように、送信側スルーFET121および受信側シ
ャントFET124がオン状態、受信側スルーFET123および送
信側シャントFET122がオフ状態となるため、結局、図1
3の(b)に示すように、アンテナ端子101と送信端子102
とが接続される。
Using these, the operation of the SPDT switch shown in FIG. 7 will be considered. First, consider the time of transmission. Of FIG.
(a) and (b) show V105 = 0V and
8 is an equivalent circuit of FIG. 7 when V106 = Vgg is applied, and an equivalent circuit obtained by further simplifying the circuit. Of FIG.
As shown in (a), the transmission-side through FET 121 and the reception-side shunt FET 124 are turned on, and the reception-side through FET 123 and the transmission-side shunt FET 122 are turned off.
As shown in FIG. 3 (b), the antenna terminal 101 and the transmission terminal 102
Are connected.

【0010】次に、受信時について考える。図14の
(a)および(b)は、それぞれ、制御端子にV105=Vggおよ
びV106=0Vを印加したときの図7の等価回路、およびさ
らにその回路を簡略化した等価回路である。図14の
(a)に示すように、送信側スルーFET121および受信側シ
ャントFET124がオフ状態、受信側スルーFET123および送
信側シャントFET122がオン状態となるため、結局、図1
4(b)に示すように、アンテナ端子101と受信端子103と
が接続される。ここで送信側シャントFET122および受信
側シャントFET124は、それぞれオフ側の端子をGNDに接
続してアイソレーションを向上させる役割を果たしてい
る。
Next, consider the time of reception. In FIG.
(a) and (b) are an equivalent circuit of FIG. 7 when V105 = Vgg and V106 = 0V are applied to the control terminal, respectively, and an equivalent circuit obtained by further simplifying the circuit. In FIG.
As shown in (a), the transmission-side through FET 121 and the reception-side shunt FET 124 are turned off, and the reception-side through FET 123 and the transmission-side shunt FET 122 are turned on.
As shown in FIG. 4 (b), the antenna terminal 101 and the receiving terminal 103 are connected. Here, the transmission-side shunt FET 122 and the reception-side shunt FET 124 play a role of improving the isolation by connecting their off-side terminals to GND.

【0011】次に、このSPDTスイッチを用いて単一電源
動作SPDTスイッチを構成する手法について考える。図1
5は、従来の技術による単一電源動作SPDTスイッチの回
路図である。図7の回路においては、GND端子104は、直
接、GNDに接続されていた。図15の回路においては、G
ND端子104は、直流カットキャパシタ144を介してGNDに
接続されている。また電源バイアス回路であるチョーク
インダクタ151を介して接続端子111に正の電源電圧を印
加することにより単一電源動作を実現することができ
る。図15において、107は電源端子、144は直流カット
キャパシタ、151はチョークインダクタであり、その他
の構成要素は図7に示すSPDTスイッチと同様である。電
圧V107は、電源端子107に印加される電圧を表す。チョ
ークインダクタ151は、使用周波数に対してほぼオープ
ンとなるようなインピーダンスをもつインダクタであ
り、接続端子111に電源電圧V107を供給する。直流カッ
トキャパシタ144は、100pF程度のキャパシタであり、GN
D端子104とGNDとを直流的に分離する目的で配置されて
いる。
Next, a method for configuring a single power supply operation SPDT switch using the SPDT switch will be considered. FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional single power supply operation SPDT switch. In the circuit of FIG. 7, the GND terminal 104 is directly connected to GND. In the circuit of FIG.
The ND terminal 104 is connected to GND via a DC cut capacitor 144. A single power supply operation can be realized by applying a positive power supply voltage to the connection terminal 111 via the choke inductor 151 which is a power supply bias circuit. 15, 107 is a power supply terminal, 144 is a DC cut capacitor, 151 is a choke inductor, and other components are the same as those of the SPDT switch shown in FIG. Voltage V107 represents a voltage applied to power supply terminal 107. The choke inductor 151 is an inductor having an impedance that is substantially open with respect to the operating frequency, and supplies the power supply voltage V107 to the connection terminal 111. The DC cut capacitor 144 is a capacitor of about 100 pF,
It is arranged for the purpose of separating the D terminal 104 and the GND in a DC manner.

【0012】図15においては、GND端子104もGNDから
直流的に分離されているため、V111=V112=V113=V114
=V107となる。ここで、V107に|Vgg|(正の値)を印加
することにより、図15のすべてのFETのソース電位は
|Vgg|(正の値)に設定されて、単一電源動作が実現で
きる。つまり、図7に示すSPDTスイッチがV105およびV1
06として、それぞれ0Vまたは−3Vの負電圧を必要とする
ようなスイッチである場合、図15に示す回路構成によ
ってV107=3Vとすれば、V105およびV106として、3Vまた
は0Vが供給されるSPDTスイッチが実現できるわけであ
る。つまり、正の電源だけを供給をすればよく、負の電
源を設ける必要はない。
In FIG. 15, since the GND terminal 104 is also separated from GND in a DC manner, V111 = V112 = V113 = V114
= V107. Here, by applying | Vgg | (positive value) to V107, the source potentials of all the FETs in FIG. 15 are set to | Vgg | (positive value), and a single power supply operation can be realized. That is, the SPDT switch shown in FIG.
If the switch requires a negative voltage of 0 V or -3 V as 06, an SPDT switch to which 3 V or 0 V is supplied as V 105 and V 106 if V 107 = 3 V by the circuit configuration shown in FIG. Can be realized. That is, only the positive power supply needs to be supplied, and there is no need to provide a negative power supply.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述のように単一電源
動作を実現するためにはGND端子104をGNDから直流的に
分離する直流カットキャパシタ144と電源バイアス回路
であるチョークインダクタ151が必要となる。これは、
とりわけパワーアンプやSPDTスイッチを一体化したICを
設計する際、チップ面積を増大させる原因となり、これ
によりコストの上昇をきたす。
As described above, in order to realize the single power supply operation, a DC cut capacitor 144 for separating the GND terminal 104 from GND in a DC manner and a choke inductor 151 as a power supply bias circuit are required. Become. this is,
Especially when designing an IC that integrates a power amplifier and SPDT switch, it causes an increase in the chip area, which leads to an increase in cost.

【0014】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、より少ない
点数の部品を用いた単一電源動作が可能なスイッチ付き
アンプを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an amplifier with a switch that can operate with a single power supply using a smaller number of components. is there.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明によるスイッチ付
きアンプは、アンプと、該アンプと結合されたスイッチ
とを備えたスイッチ付きアンプであって、該アンプの電
源端子と該スイッチの電源端子とが、直流的に結合され
ており、そのことにより上記目的が達成される。
An amplifier with a switch according to the present invention is an amplifier with a switch including an amplifier and a switch coupled to the amplifier, wherein a power terminal of the amplifier and a power terminal of the switch are connected to each other. Are coupled in a DC manner, thereby achieving the above object.

【0016】ある実施形態では、前記アンプの電源端子
と前記スイッチの電源端子とが、整合回路を介して直流
的に結合されている。
In one embodiment, a power terminal of the amplifier and a power terminal of the switch are DC-coupled via a matching circuit.

【0017】ある実施形態では、前記整合回路は、前記
アンプの電源端子と前記スイッチの電源端子との間に設
けられたインダクタと、該アンプの電源端子とグラウン
ドとの間に設けられたキャパシタと、該スイッチの電源
端子とグラウンドとの間に設けられたキャパシタとを有
する。
In one embodiment, the matching circuit includes an inductor provided between a power terminal of the amplifier and a power terminal of the switch, and a capacitor provided between a power terminal of the amplifier and ground. , A capacitor provided between the power supply terminal of the switch and the ground.

【0018】ある実施形態では、前記スイッチは、送信
側スルースイッチおよび受信側スルースイッチを有す
る。
In one embodiment, the switch has a transmitting-side through switch and a receiving-side through switch.

【0019】ある実施形態では、前記スイッチは、送信
側シャントスイッチおよび受信側シャントスイッチをさ
らに有する。
In one embodiment, the switch further includes a transmitting shunt switch and a receiving shunt switch.

【0020】ある実施形態では、前記送信側スルースイ
ッチ、前記受信側スルースイッチ、前記送信側シャント
スイッチおよび前記受信側シャントスイッチは、シング
ルゲート電界効果トランジスタである。
In one embodiment, the transmitting-side through switch, the receiving-side through switch, the transmitting-side shunt switch, and the receiving-side shunt switch are single-gate field-effect transistors.

【0021】ある実施形態では、前記送信側スルースイ
ッチ、前記受信側スルースイッチ、前記送信側シャント
スイッチおよび前記受信側シャントスイッチは、デュア
ルゲート電界効果トランジスタもしくはシングルゲート
電界効果トランジスタである。
In one embodiment, the transmitting through switch, the receiving through switch, the transmitting shunt switch and the receiving shunt switch are dual gate field effect transistors or single gate field effect transistors.

【0022】ある実施形態では、前記送信側スルースイ
ッチおよび前記受信側スルースイッチは、PINダイオ
ードである。
In one embodiment, the transmission-side through switch and the reception-side through switch are PIN diodes.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を説明する。同じ参照符号を付された構成要素
は、互いに対応している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Components with the same reference numerals correspond to one another.

【0024】本明細書において、「スイッチ付きアン
プ」とは、高周波電力を増幅するパワーアンプと、送受
信の状態に応じてこのパワーアンプとアンテナとの接続
関係を変えるアンテナスイッチとを含む。また本明細書
においては簡単のため、アンテナスイッチを単に「スイ
ッチ」と、パワーアンプを単に「アンプ」とよぶことも
ある。
In this specification, the term "amplifier with switch" includes a power amplifier that amplifies high-frequency power and an antenna switch that changes the connection between the power amplifier and an antenna according to the state of transmission and reception. Further, in the present specification, for simplicity, the antenna switch may be simply referred to as "switch" and the power amplifier may be simply referred to as "amplifier".

【0025】まず本発明によるスイッチ付きアンプの実
施形態を説明する前に、本実施形態で用いられるパワー
アンプの回路を説明する。図16は、本発明のスイッチ
付きアンプのうちパワーアンプ部分の回路図である。本
実施形態においては、簡単のため、1段電界効果トラン
ジスタ(FET)構成のパワーアンプとしたが、これには
限られない。例えば、複数段を有するパワーアンプであ
ってもよく、増幅素子としてFET以外の素子を用いても
よい。
Before describing an embodiment of an amplifier with a switch according to the present invention, a circuit of a power amplifier used in the present embodiment will be described. FIG. 16 is a circuit diagram of a power amplifier part of the switch-equipped amplifier of the present invention. In the present embodiment, for simplicity, a power amplifier having a single-stage field effect transistor (FET) configuration is used, but the present invention is not limited to this. For example, a power amplifier having a plurality of stages may be used, and an element other than the FET may be used as the amplification element.

【0026】301はFET、302および350はそれぞれ入力整
合回路および出力整合回路、304はチョークインダク
タ、305はゲートバイアス抵抗、310は入力端子、311は
出力端子、312は電源端子、313はゲートバイアス端子で
ある。また、電源端子312に印加する電圧をV312、ゲー
トバイアス端子313に印加する電圧をV313とする。入力
整合回路302および出力整合回路350は、それぞれ入力端
子310および出力端子311に所定のインピーダンスが接続
されたときに、所望の特性が実現されるように設計され
ている。チョークインダクタ304は、使用周波数に対し
てほぼオープンとなるようなインピーダンスをもつ。FE
T301は、チョークインダクタ304を介して電源電圧V312
を供給される。ゲートバイアス抵抗305は、FET301から
ゲートバイアス端子313へのリーク電流を低減させる目
的で配置されている。
301 is an FET, 302 and 350 are input and output matching circuits, 304 is a choke inductor, 305 is a gate bias resistor, 310 is an input terminal, 311 is an output terminal, 312 is a power supply terminal, and 313 is a gate bias circuit. Terminal. The voltage applied to the power supply terminal 312 is V312, and the voltage applied to the gate bias terminal 313 is V313. The input matching circuit 302 and the output matching circuit 350 are designed such that desired characteristics are realized when a predetermined impedance is connected to the input terminal 310 and the output terminal 311 respectively. The choke inductor 304 has an impedance that is substantially open to the operating frequency. FE
T301 is connected to the power supply voltage V312 via the choke inductor 304.
Supplied. The gate bias resistor 305 is disposed for the purpose of reducing a leak current from the FET 301 to the gate bias terminal 313.

【0027】なお、受信時、すなわち図6のアンテナ端
子101と受信端子103とが接続される場合には、パワーア
ンプの出力がLNAに漏洩しないようにするためパワーア
ンプをオフとするのが一般的である。FET301がVth≧0V
であるようなFET、つまりエンハンス型FETであればゲー
トバイアス端子の電圧V313=0VとすることによりFET301
に流れる電流をカットオフすることが実現できる。
When receiving, that is, when the antenna terminal 101 and the receiving terminal 103 shown in FIG. 6 are connected, the power amplifier is generally turned off to prevent the output of the power amplifier from leaking to the LNA. It is a target. FET301 is Vth ≧ 0V
In the case of an FET that is an enhancement type FET, the voltage V313 of the gate bias terminal is set to 0 V, thereby setting the FET 301
To cut off the current flowing through the circuit.

【0028】図17は、図16の回路でFET301としてデ
プレッションFETを用いた回路図である。FETがVth≦0V
であるようなFET、つまりデプレッション型FETであれ
ば、ゲートバイアス電圧V313を0VとしてもFET301に電流
が流れるため、パワーアンプがオフとならない。この場
合には、パワーアンプを図17に示すような回路構成に
すれば、スイッチ306によってFET301に流れるドレイン
電流を遮断することができる。すなわち図17におい
て、スイッチ306は、送信時に閉じ(オンし)、受信時
に開く(オフする)ように動作する。
FIG. 17 is a circuit diagram in which a depletion FET is used as the FET 301 in the circuit of FIG. FET is Vth ≦ 0V
In other words, if the FET is a depletion-type FET, a current flows through the FET 301 even when the gate bias voltage V313 is set to 0 V, so that the power amplifier is not turned off. In this case, if the power amplifier is configured as shown in FIG. 17, the drain current flowing through the FET 301 can be cut off by the switch 306. That is, in FIG. 17, the switch 306 operates to close (turn on) at the time of transmission and open (turn off) at the time of reception.

【0029】図18は、図16の回路でFET301としてデ
プレッションFETを用いた他の例を示す回路図である。
図18の回路においては、スイッチ306の挿入される位
置が図17の場合と異なっているが、図17と同様の動
作により、受信時にFET301のドレイン電流を遮断するこ
とができる。
FIG. 18 is a circuit diagram showing another example in which a depletion FET is used as the FET 301 in the circuit of FIG.
In the circuit of FIG. 18, the position where the switch 306 is inserted is different from that of FIG. 17, but by the same operation as in FIG. 17, the drain current of the FET 301 can be cut off during reception.

【0030】(第1の実施形態)図1は、本発明による
スイッチ付きアンプの第1の実施形態の回路図である。
図19は、従来技術によるスイッチ付きアンプの回路図
である。図19の従来技術によるスイッチ付きアンプに
おいては、図16のパワーアンプの出力端子311と、図
15の単一電源動作SPDTスイッチの送信端子102とが接
続されている。したがって従来技術によるスイッチ付き
アンプにおいては、電源端子312から端子112へのパス
は、キャパシタ142を含む。
(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of an amplifier with a switch according to the present invention.
FIG. 19 is a circuit diagram of a conventional amplifier with a switch. 19, the output terminal 311 of the power amplifier in FIG. 16 is connected to the transmission terminal 102 of the single power supply operation SPDT switch in FIG. Therefore, in the conventional amplifier with a switch, the path from the power supply terminal 312 to the terminal 112 includes the capacitor 142.

【0031】いっぽう図1の本発明によるスイッチ付き
アンプは、直流成分を通過させる出力整合回路350を備
えている。この出力整合回路350は、アンプ部30の電
源端子312において供給される電源電圧V312をチョーク
インダクタ304を介して受け取り、スイッチ部10の端
子112へと送るはたらきをする。出力整合回路350は、例
えば、インダクタ352、キャパシタ354および356を有す
るπ型整合回路によって実現できる。出力整合回路350
は、チョークインダクタ304と端子112との間にキャパシ
タ成分をもたず、インダクタ成分をもつ。これにより、
直流電圧は、電源端子312から、チョークインダクタ30
4、インダクタ352および端子112を通して、スイッチ部
10をバイアスすることができる。言い換えれば、電源
端子312−チョークインダクタ304−出力整合回路350−
端子112というパスは、直流電圧を通すことができる。
ここで「直流」電圧とは、スイッチ部10およびアンプ
部30の電源として用いることができる程度に十分、低
い周波数をもつ電圧であって、周波数がゼロの電圧(い
わゆる完全な直流)をも含む。
On the other hand, the amplifier with a switch according to the present invention shown in FIG. 1 includes an output matching circuit 350 for passing a DC component. The output matching circuit 350 functions to receive the power supply voltage V312 supplied at the power supply terminal 312 of the amplifier unit 30 via the choke inductor 304 and send the power supply voltage V312 to the terminal 112 of the switch unit 10. The output matching circuit 350 can be realized by, for example, a π-type matching circuit having an inductor 352 and capacitors 354 and 356. Output matching circuit 350
Has no capacitor component between the choke inductor 304 and the terminal 112 but has an inductor component. This allows
DC voltage is supplied from the power supply terminal 312 to the choke inductor 30
4. The switch unit 10 can be biased through the inductor 352 and the terminal 112. In other words, the power supply terminal 312, the choke inductor 304, the output matching circuit 350,
The path of terminal 112 can pass a DC voltage.
Here, the “DC” voltage is a voltage having a sufficiently low frequency that can be used as a power supply of the switch unit 10 and the amplifier unit 30, and includes a voltage having a frequency of zero (so-called perfect DC). .

【0032】出力整合回路350のインダクタ352は、この
バイアス用の直流電圧が通るパスに対して直列に設けら
れている。したがってインダクタ352に含まれる抵抗分
は、小さいことが好ましい。これは、インダクタ352の
抵抗分による電圧降下は、スイッチ部10へのバイアス
供給の効率と、アンプ部30の出力の効率とを低くする
からである。出力整合回路350は、アンプ部30とスイ
ッチ部10との間で直流成分を通す回路であれば、上述
の1段のπ型整合回路には限られず、多段の整合回路で
あってもよく、また他のタイプの整合回路であってもよ
い。出力整合回路350は、アンプ部30の出力インピー
ダンスと、アンテナ端子101に接続されるインピーダン
スとを整合させることによって、アンテナから放射され
る電力を増すはたらきもする。
The inductor 352 of the output matching circuit 350 is provided in series with a path through which the DC voltage for bias passes. Therefore, the resistance included in the inductor 352 is preferably small. This is because the voltage drop due to the resistance of the inductor 352 lowers the efficiency of the bias supply to the switch unit 10 and the efficiency of the output of the amplifier unit 30. The output matching circuit 350 is not limited to the above-described one-stage π-type matching circuit as long as it is a circuit that passes a DC component between the amplifier unit 30 and the switch unit 10, and may be a multi-stage matching circuit. Another type of matching circuit may be used. The output matching circuit 350 also serves to increase the power radiated from the antenna by matching the output impedance of the amplifier unit 30 with the impedance connected to the antenna terminal 101.

【0033】図1においては、スイッチ部10およびア
ンプ部30に共用の電源端子312は、出力整合回路350に
対して、FET301側に設けられているが、これには限られ
ない。例えば端子112に電源端子を設けることによっ
て、上述の説明とは、逆方向に、つまりスイッチ部10
から出力整合回路350を介してアンプ部30に向かう方
向に、直流電圧を供給してもよい。この構成によれば、
チョークインダクタ304をインダクタ352によって代用す
ることができさらに部品点数を削減することができる。
またこの場合、他の端子、例えば端子111および113など
に電源端子を設けてもよい。
In FIG. 1, the power supply terminal 312 shared by the switch unit 10 and the amplifier unit 30 is provided on the FET 301 side with respect to the output matching circuit 350, but is not limited to this. For example, by providing a power supply terminal to the terminal 112, the above-described description is reversed, that is, the switch unit 10
May be supplied to the amplifier unit 30 via the output matching circuit 350. According to this configuration,
The choke inductor 304 can be substituted for the inductor 352, and the number of components can be reduced.
In this case, a power supply terminal may be provided at another terminal, for example, the terminals 111 and 113.

【0034】パワーアンプ30の電源バイアス回路と、
SPDTスイッチ10の電源バイアス回路とを共用するため
に、パワーアンプ30の最終段の出力整合回路350は、
直流電流の流れる回路である。またパワーアンプ30の
電源電圧と、単一電源動作SPDTスイッチ10の電源電圧
とは、ほぼ等しく設定されている。
A power supply bias circuit for the power amplifier 30;
In order to share with the power supply bias circuit of the SPDT switch 10, the output matching circuit 350 at the last stage of the power amplifier 30
It is a circuit through which a direct current flows. The power supply voltage of the power amplifier 30 and the power supply voltage of the single power supply operation SPDT switch 10 are set substantially equal.

【0035】以下の実施形態においては、上述の条件を
満足するように、SPDTスイッチのFETにはVth=−1.5Vの
デプレッション型FETを用い、制御端子105・106に印加
する電圧は0Vまたは3Vとし、単一電源動作SPDTスイッチ
およびパワーアンプの電源電圧は3Vとした。FET301には
エンハンス型FETを用い、受信時にはV313=0Vとしてパ
ワーアンプをオフとするものとし、周波数は1.9GHzとし
てシミュレーションをおこなった。
In the following embodiments, a depletion-type FET of Vth = -1.5 V is used for the FET of the SPDT switch, and the voltage applied to the control terminals 105 and 106 is 0 V or 3 V so as to satisfy the above conditions. The power supply voltage of the single power supply operation SPDT switch and the power amplifier was set to 3V. The simulation was performed using an enhanced FET as the FET 301, with the power amplifier turned off at V313 = 0 V during reception, and a frequency of 1.9 GHz.

【0036】表1に本発明のスイッチ付きアンプ、およ
び従来技術によるスイッチ付きアンプの高周波特性のシ
ミュレーション結果を示す。アンテナ端子101における
パワーアンプの出力、アンテナ端子101から受信端子103
への挿入損失、送信時の送信端子102から受信端子103へ
のアイソレーションを表に示した。
Table 1 shows the simulation results of the high frequency characteristics of the amplifier with switch of the present invention and the amplifier with switch according to the prior art. Power amplifier output at antenna terminal 101, receiving terminal 103 from antenna terminal 101
The table shows the insertion loss to the transmission terminal 102 and the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 during transmission.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】本発明の高周波特性は、いずれの特性にお
いても従来と同等の結果が得られており、本発明の単一
電源動作SPDTスイッチおよびパワーアンプが正常に動作
していることがわかる。なお、FET301にデプレッション
型FETを用いた場合、パワーアンプを図17もしくは図18
の構成とすれば問題ないことは既に述べた。
Regarding the high-frequency characteristics of the present invention, the same results as in the prior art were obtained in any of the characteristics, indicating that the single power supply operation SPDT switch and the power amplifier of the present invention are operating normally. When a depletion-type FET is used as the FET 301, the power amplifier is replaced with the one shown in FIG. 17 or FIG.
It has already been mentioned that there is no problem if the configuration is adopted.

【0039】本発明は、従来と比較してチョークインダ
クタ151と直流カットキャパシタ142がないため、部品点
数が削減できるわけであるが、これは単一電源動作SPDT
スイッチとパワーアンプを一体化したICを設計する際に
チップ面積削減においてとりわけ効果がある。周波数2G
Hz程度の場合、チョークインダクタ151として最低約20n
H、キャパシタ142として最低約30pF程度の値が必要であ
る。IC上にこれら素子を集積した場合、各素子の面積は
SPDTスイッチに用いるFET1個とほぼ同一の面積が必要で
ある。つまり、本発明は高周波特性を劣化させることな
く、チップ面積を削減することができる。
According to the present invention, the number of components can be reduced because there is no choke inductor 151 and DC cut capacitor 142 as compared with the prior art.
This is particularly effective in reducing the chip area when designing an IC that integrates a switch and a power amplifier. Frequency 2G
In the case of about Hz, at least about 20n as choke inductor 151
H, the capacitor 142 requires a value of at least about 30 pF. When these elements are integrated on an IC, the area of each element is
An area that is almost the same as one FET used for the SPDT switch is required. That is, the present invention can reduce the chip area without deteriorating the high frequency characteristics.

【0040】(第2の実施形態)図2は、本発明による
スイッチ付きアンプの第2の実施形態の回路図である。
本実施形態においては、送信端子側の1dB利得圧縮点(P1
dB)を向上させるために、受信側スルーFETおよび送信側
シャントFETとしてデュアルゲートFETが用いられてい
る。図2において、122Dは送信側デュアルゲートシャン
トFETであり、123Dは受信側デュアルゲートスルーFETで
あり、1321および1322は送信側デュアルゲートシャント
FETに接続されるゲートバイアス抵抗であり、1331およ
び1332は受信側デュアルゲートスルーFETに接続される
ゲートバイアス抵抗であり、それ以外の構成要素は図1
と同様である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a circuit diagram of a switch-equipped amplifier according to a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the 1 dB gain compression point (P1
In order to improve dB), a dual-gate FET is used as a reception-side through FET and a transmission-side shunt FET. In FIG. 2, 122 D is a transmitting side dual gate shunt FET, 123 D is a receiving side dual gate shunt FET, and 132 1 and 132 2 are transmitting side dual gate shunt FETs.
A gate bias resistor connected to the FET is shown. 133 1 and 133 2 are gate bias resistors connected to the dual gate through FET on the receiving side.
Is the same as

【0041】表2に本発明のスイッチ付きアンプ、およ
び従来技術によるスイッチ付きアンプの高周波特性のシ
ミュレーション結果を示す。ここで従来技術によるスイ
ッチ付きアンプの回路は、図2に示す回路のうち、出力
整合回路350に直列に接続されたキャパシタを有する点
と、電源がアンプ部とスイッチ部とに別々の端子から供
給される点とが異なる。アンテナ端子101におけるパワ
ーアンプの出力、アンテナ端子101から受信端子103への
挿入損失、送信時の送信端子102から受信端子103へのア
イソレーションを表に示した。
Table 2 shows the simulation results of the high-frequency characteristics of the amplifier with switch of the present invention and the amplifier with switch according to the prior art. Here, the circuit of the amplifier with a switch according to the prior art is different from the circuit shown in FIG. 2 in that a capacitor connected in series to the output matching circuit 350 is provided, and power is supplied to the amplifier unit and the switch unit from separate terminals. Is different. The output of the power amplifier at the antenna terminal 101, the insertion loss from the antenna terminal 101 to the reception terminal 103, and the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 during transmission are shown in the table.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】本発明の高周波特性は、いずれの特性にお
いても従来と同等の結果が得られており、本発明の単一
電源動作 SPDT スイッチおよびパワーアンプが正常に動
作していることがわかる。また、単一電源動作 SPDT ス
イッチとパワーアンプを一体化したICにおけるチップ面
積の削減効果は第1実施形態で述べたとおりである。
Regarding the high-frequency characteristics of the present invention, the same results as in the prior art were obtained in any of the characteristics, and it can be seen that the single power supply operation SPDT switch and the power amplifier of the present invention operate normally. The effect of reducing the chip area in an IC in which a single power supply operation SPDT switch and a power amplifier are integrated is as described in the first embodiment.

【0044】(第3の実施形態)図3は、本発明による
スイッチ付きアンプの第3の実施形態の回路図である。
本実施形態は、送信端子102から受信端子103へのアイソ
レーションが低くてもかまわない場合に用いられる。本
実施形態は、第1の実施形態の送信側シャントFET122お
よび受信側シャントFET124を用いない。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a circuit diagram of a switch-equipped amplifier according to a third embodiment of the present invention.
The present embodiment is used when the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 may be low. This embodiment does not use the transmission-side shunt FET 122 and the reception-side shunt FET 124 of the first embodiment.

【0045】表3に本発明のスイッチ付きアンプ、およ
び従来技術によるスイッチ付きアンプの高周波特性のシ
ミュレーション結果を示す。ここで従来技術によるスイ
ッチ付きアンプの回路は、図3に示す回路のうち、出力
整合回路350に直列に接続されたキャパシタを有する点
と、電源がアンプ部とスイッチ部とに別々の端子から供
給される点とが異なる。アンテナ端子101におけるパワ
ーアンプの出力、アンテナ端子101から受信端子103への
挿入損失、送信時の送信端子102から受信端子103へのア
イソレーションを示した。
Table 3 shows simulation results of the high frequency characteristics of the amplifier with switch of the present invention and the amplifier with switch according to the prior art. Here, the circuit of the amplifier with a switch according to the prior art is different from the circuit shown in FIG. 3 in that a capacitor connected in series to the output matching circuit 350 is provided, and power is supplied to the amplifier unit and the switch unit from separate terminals. Is different. The output of the power amplifier at the antenna terminal 101, the insertion loss from the antenna terminal 101 to the reception terminal 103, and the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 during transmission are shown.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】本発明の高周波特性は、いずれの特性にお
いても従来と同等の結果が得られており、本発明の単一
電源動作 SPDT スイッチおよびパワーアンプが正常に動
作していることがわかる。ただし、第1実施形態と比較
して、送信端子102から受信端子103へのアイソレーショ
ンが本発明および従来例ともに約25dB低下している。
また、単一電源動作 SPDT スイッチとパワーアンプを一
体化したICにおけるチップ面積の削減効果は第1実施形
態で述べたとおりである。
Regarding the high-frequency characteristics of the present invention, the same results as in the prior art were obtained in any of the characteristics, indicating that the single power supply operation SPDT switch and the power amplifier of the present invention are operating normally. However, as compared with the first embodiment, the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 is reduced by about 25 dB in both the present invention and the conventional example.
The effect of reducing the chip area in an IC in which a single power supply operation SPDT switch and a power amplifier are integrated is as described in the first embodiment.

【0048】(第4の実施形態)図4は、本発明による
スイッチ付きアンプの第4の実施形態の回路図である。
本実施形態は、送信端子側のP1dBを向上させ、なおかつ
送信端子102から受信端子103へのアイソレーションが低
くてもかまわない場合に用いられる。本実施形態は、図
2の送信側シャントFET122Dおよび受信側シャントFET12
4を用いない。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the amplifier with a switch according to the present invention.
This embodiment is used when P1dB on the transmission terminal side is improved and the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 may be low. This embodiment, the transmission side shunt of FIG. 2 FET 122 D and the receiving shunt FET12
Do not use 4.

【0049】表4に本発明のスイッチ付きアンプ、およ
び従来技術によるスイッチ付きアンプの高周波特性のシ
ミュレーション結果を示す。ここで従来技術によるスイ
ッチ付きアンプの回路は、図4に示す回路のうち、出力
整合回路350に直列に接続されたキャパシタを有する点
と、電源がアンプ部とスイッチ部とに別々の端子から供
給される点とが異なる。アンテナ端子101におけるパワ
ーアンプの出力、アンテナ端子101から受信端子103への
挿入損失、送信時の送信端子102から受信端子103へのア
イソレーションを表に示した。
Table 4 shows the simulation results of the high frequency characteristics of the amplifier with switch of the present invention and the amplifier with switch according to the prior art. Here, the circuit of the amplifier with a switch according to the prior art is different from the circuit shown in FIG. 4 in that a capacitor connected in series to the output matching circuit 350 is provided, and power is supplied to the amplifier unit and the switch unit from separate terminals. Is different. The output of the power amplifier at the antenna terminal 101, the insertion loss from the antenna terminal 101 to the reception terminal 103, and the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 during transmission are shown in the table.

【0050】[0050]

【表4】 [Table 4]

【0051】本発明の高周波特性は、いずれの特性にお
いても従来と同等の結果が得られており、本発明の単一
電源動作 SPDT スイッチおよびパワーアンプが正常に動
作していることがわかる。ただし、第2の実施形態と比
較して、送信端子102から受信端子103へのアイソレーシ
ョンが本発明・従来例ともに約25dB低下している。ま
た、単一電源動作 SPDT スイッチとパワーアンプを一体
化したICにおけるチップ面積の削減効果は第1実施形態
で述べたとおりである。
Regarding the high-frequency characteristics of the present invention, the same results as in the prior art were obtained in any of the characteristics, indicating that the single power supply operation SPDT switch and the power amplifier of the present invention are operating normally. However, as compared with the second embodiment, the isolation from the transmission terminal 102 to the reception terminal 103 is reduced by about 25 dB in both the present invention and the conventional example. The effect of reducing the chip area in an IC in which a single power supply operation SPDT switch and a power amplifier are integrated is as described in the first embodiment.

【0052】(第5の実施形態)図5は、本発明による
スイッチ付きアンプの第5の実施形態の回路図である。
本実施形態は、送信側スルースイッチおよび受信側スル
ースイッチとして、FETの代わりにPINダイオードを用い
る。図5において、161および162はPINダイオード、145
および146は直流カットキャパシタ、135および136はバ
イアス抵抗、152はチョークインダクタである。図5に
おいて145および146は100pF程度のキャパシタ、135およ
び136は1kΩ程度の抵抗である。この場合のスイッチ
の切り替えは、制御端子105および106の電圧V105および
V106を3Vまたは2Vとすることにより行なう。V105=2Vお
よびV106=3Vの場合、送信側がオン状態となり、V105=
3VおよびV106=2Vの場合、受信側がオン状態となる。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a circuit diagram of a fifth embodiment of an amplifier with a switch according to the present invention.
In this embodiment, PIN diodes are used instead of FETs as the transmission-side through switch and the reception-side through switch. In FIG. 5, 161 and 162 are PIN diodes, 145
And 146 are DC cut capacitors, 135 and 136 are bias resistors, and 152 is a choke inductor. In FIG. 5, 145 and 146 are capacitors of about 100 pF, and 135 and 136 are resistors of about 1 kΩ. Switching of the switch in this case is performed by controlling the voltage V105 of the control terminals 105 and 106 and
This is performed by setting V106 to 3V or 2V. When V105 = 2V and V106 = 3V, the transmitting side is turned on and V105 =
When 3V and V106 = 2V, the receiving side is turned on.

【0053】PINダイオードを使用した場合、単一電源
動作 SPDT スイッチのチョークインダクタ152は必要で
あるが、他の実施形態と同様に直流カットキャパシタ14
2およびチョークインダクタ151を用いる必要はない。し
たがって単一電源動作 SPDTスイッチとパワーアンプを
一体化したICを設計する際のチップ面積の削減効果は第
1の実施形態とほぼ同じである。
When a PIN diode is used, the choke inductor 152 of the single power supply operation SPDT switch is required, but like the other embodiments, the DC cut capacitor 14 is used.
It is not necessary to use 2 and the choke inductor 151. Therefore, the effect of reducing the chip area when designing an IC in which a single power supply operation SPDT switch and a power amplifier are integrated is almost the same as in the first embodiment.

【0054】上述の第1〜第5の実施形態においては、
便宜上、出力整合回路350がアンプ部30に含まれる回
路図であったが、これには限られない。すなわち、出力
整合回路350に相当する入力整合回路がスイッチ部10
に含まれるように構成されたスイッチ付きアンプも本発
明に含まれる。
In the first to fifth embodiments described above,
Although the output matching circuit 350 is a circuit diagram included in the amplifier unit 30 for convenience, the present invention is not limited to this. That is, the input matching circuit corresponding to the output matching circuit 350 is
Is included in the present invention.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によるスイッチ付きアンプによれ
ば、従来、必要であった直流カットキャパシタおよびチ
ョークインダクタを削減することができ、より少ない部
品点数で従来と同等の特性をもつ単一電源動作SPDTスイ
ッチ付きパワーアンプを提供することができる。
According to the amplifier with a switch according to the present invention, a DC cut capacitor and a choke inductor, which have been required conventionally, can be reduced, and a single power supply operation having the same characteristics as the conventional one can be achieved with a smaller number of parts. A power amplifier with an SPDT switch can be provided.

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

【図1】本発明によるスイッチ付きアンプの第1の実施
形態の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of an amplifier with a switch according to the present invention.

【図2】本発明によるスイッチ付きアンプの第2の実施
形態の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the switch-equipped amplifier according to the present invention.

【図3】本発明によるスイッチ付きアンプの第3の実施
形態の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a third embodiment of the amplifier with a switch according to the present invention.

【図4】本発明によるスイッチ付きアンプの第4の実施
形態の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the switch-equipped amplifier according to the present invention.

【図5】本発明によるスイッチ付きアンプの第5の実施
形態の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the switch-equipped amplifier according to the present invention.

【図6】一般的な携帯無線機器の高周波部のブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram of a high-frequency unit of a general portable wireless device.

【図7】GaAs MESFETを用いた従来技術による単一電源
動作ではないSPDTスイッチの回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional non-single power supply SPDT switch using a GaAs MESFET.

【図8】単体のFETの端子間の電圧および電流記号を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing symbols of voltage and current between terminals of a single FET.

【図9】デプレッション型FETのVgs−Ids特性を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating Vgs-Ids characteristics of a depletion-mode FET.

【図10】Vgs=0VおよびVgs=Vggの場合のVds−Ids特
性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing Vds-Ids characteristics when Vgs = 0V and Vgs = Vgg.

【図11】Vgs=0Vの場合のFETの等価回路である。FIG. 11 is an equivalent circuit of an FET when Vgs = 0V.

【図12】Vgs=Vggの場合のFETの等価回路である。FIG. 12 is an equivalent circuit of an FET when Vgs = Vgg.

【図13】(a)および(b)は、それぞれ、制御端子にV105
=0VおよびV106=Vggを印加したときの図7の等価回
路、およびさらにその回路を簡略化した等価回路であ
る。
FIGS. 13 (a) and (b) respectively show V105 at the control terminal.
FIG. 8 is an equivalent circuit of FIG. 7 when = 0V and V106 = Vgg are applied, and an equivalent circuit obtained by further simplifying the circuit.

【図14】(a)および(b)は、それぞれ、制御端子にV105
=VggおよびV106=0Vを印加したときの図7の等価回
路、およびさらにその回路を簡略化した等価回路であ
る。
14 (a) and (b) respectively show V105 at the control terminal.
FIG. 8 is an equivalent circuit of FIG. 7 when = Vgg and V106 = 0V are applied, and an equivalent circuit obtained by further simplifying the circuit.

【図15】従来の技術による単一電源動作SPDTスイッチ
の回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a conventional single power supply operation SPDT switch.

【図16】本発明のスイッチ付きアンプのうちパワーア
ンプ部分の回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram of a power amplifier part of the amplifier with switch of the present invention.

【図17】図16の回路でFET301としてデプレッション
FETを用いた回路図である。
FIG. 17 shows depletion as FET301 in the circuit of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram using an FET.

【図18】図16の回路でFET301としてデプレッション
FETを用いた他の例を示す回路図である。
FIG. 18 shows a depletion as FET301 in the circuit of FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example using an FET.

【図19】従来技術によるスイッチ付きアンプの回路図
である。
FIG. 19 is a circuit diagram of an amplifier with a switch according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 アンテナ端子 103 受信端子 104 GND端子 105、106 制御端子 121 送信側スルーFET 122 送信側シャントFET 123 受信側スルーFET 124 受信側シャントFET 111 FET121とFET123との接続端子 112 FET121とFET122との接続端子 113 FET123とFET124との接続端子 114 FET122とFET124との接続端子 131〜134 FETのゲートバイアス抵抗 141、143 直流カットキャパシタ 301 FET 302 入力整合回路 304 チョークインダクタ 305 ゲートバイアス抵抗 310 入力端子 312 電源端子 350 出力整合回路 101 Antenna terminal 103 Reception terminal 104 GND terminal 105, 106 Control terminal 121 Transmission side through FET 122 Transmission side shunt FET 123 Reception side through FET 124 Reception side shunt FET 111 Connection terminal between FET121 and FET123 112 Connection terminal between FET121 and FET122 113 Connection terminal between FET123 and FET124 114 Connection terminal between FET122 and FET124 131 to 134 Gate bias resistance of FET 141, 143 DC cut capacitor 301 FET 302 Input matching circuit 304 Choke inductor 305 Gate bias resistance 310 Input terminal 312 Power supply terminal 350 Output matching circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アンプと、該アンプと結合されたスイッ
チとを備えたスイッチ付きアンプであって、 該アンプの電源端子と該スイッチの電源端子とが、直流
的に結合されているスイッチ付きアンプ。
1. An amplifier with a switch, comprising: an amplifier; and a switch coupled to the amplifier, wherein the power supply terminal of the amplifier and the power supply terminal of the switch are DC-coupled. .
【請求項2】 前記アンプの電源端子と前記スイッチの
電源端子とが、整合回路を介して直流的に結合されてい
る請求項1に記載のスイッチ付きアンプ。
2. The amplifier with a switch according to claim 1, wherein a power terminal of the amplifier and a power terminal of the switch are DC-coupled via a matching circuit.
【請求項3】 前記整合回路は、 前記アンプの電源端子と前記スイッチの電源端子との間
に設けられたインダクタと、 該アンプの電源端子とグラウンドとの間に設けられたキ
ャパシタと、 該スイッチの電源端子とグラウンドとの間に設けられた
キャパシタと、を有する請求項2に記載のスイッチ付き
アンプ。
3. An inductor provided between a power terminal of the amplifier and a power terminal of the switch; a capacitor provided between a power terminal of the amplifier and ground; The amplifier with a switch according to claim 2, further comprising: a capacitor provided between a power supply terminal of the power supply and a ground.
【請求項4】 前記スイッチは、送信側スルースイッチ
および受信側スルースイッチを有する請求項3に記載の
スイッチ付きアンプ。
4. The amplifier with a switch according to claim 3, wherein the switch has a transmission-side through switch and a reception-side through switch.
【請求項5】 前記スイッチは、送信側シャントスイッ
チおよび受信側シャントスイッチをさらに有する請求項
4に記載のスイッチ付きアンプ。
5. The amplifier with a switch according to claim 4, wherein said switch further includes a transmission-side shunt switch and a reception-side shunt switch.
【請求項6】 前記送信側スルースイッチ、前記受信側
スルースイッチ、前記送信側シャントスイッチおよび前
記受信側シャントスイッチは、シングルゲート電界効果
トランジスタである請求項5に記載のスイッチ付きアン
プ。
6. The amplifier with a switch according to claim 5, wherein the transmitting side through switch, the receiving side through switch, the transmitting side shunt switch and the receiving side shunt switch are single gate field effect transistors.
【請求項7】 前記送信側スルースイッチ、前記受信側
スルースイッチ、前記送信側シャントスイッチおよび前
記受信側シャントスイッチは、デュアルゲート電界効果
トランジスタもしくはシングルゲート電界効果トランジ
スタである請求項5に記載のスイッチ付きアンプ。
7. The switch according to claim 5, wherein the transmission-side through switch, the reception-side through switch, the transmission-side shunt switch, and the reception-side shunt switch are dual-gate field-effect transistors or single-gate field-effect transistors. With amplifier.
【請求項8】 前記送信側スルースイッチおよび前記受
信側スルースイッチは、PINダイオードである請求項
4に記載のスイッチ付きアンプ。
8. The switch-equipped amplifier according to claim 4, wherein the transmission-side through switch and the reception-side through switch are PIN diodes.
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