JPS6072302A - Semiconductor switch - Google Patents
Semiconductor switchInfo
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- JPS6072302A JPS6072302A JP17966383A JP17966383A JPS6072302A JP S6072302 A JPS6072302 A JP S6072302A JP 17966383 A JP17966383 A JP 17966383A JP 17966383 A JP17966383 A JP 17966383A JP S6072302 A JPS6072302 A JP S6072302A
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices
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- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、電界効果トランジスタ(以下FFtTと略
称する)を制御素子として用いた半導隼スイッチの性能
向上に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to improving the performance of a semiconductor Hayabusa switch using a field effect transistor (hereinafter abbreviated as FFtT) as a control element.
[従来技術] □:
第1図・に、半導体1基板にFET 、マイクロストリ
ップ線路を構成し:て成る半導体スイッチの従来例を示
す。ここでは□簡単のために、単極単板′イツチ(8P
STスイ□ツチ)を用いて説明す机図中(1)は半導体
基板しく2)はF B T 、 +31はFBTのソー
ス電極、(4)はFIBTのドレイン電極、(h)は2
□1,0ゲー、門、 +6)&i−ヵ、−4成オ、土工
9.7.。よ28.見、フイy −7−Z ’Kmlt
Jiヶ接続するインダクタ、用脚路、(8)はゲート電
7+51にバイアス・電圧を印加するためのノ(イアス
回飴1゜(9)はソース電極(3)iよびドレイン′電
極(4)を直流的に接地電位とするバめのバイアス回路
2である。[Prior Art] □: Figure 1 shows a conventional example of a semiconductor switch comprising an FET and a microstrip line on one semiconductor substrate. □For simplicity, we will introduce a single-pole single-plate
In the diagram, (1) is the semiconductor substrate, 2) is F B T , +31 is the source electrode of FBT, (4) is the drain electrode of FIBT, and (h) is 2
□1,0 game, gate, +6) & i-ka, -4 Seio, earthwork 9.7. . Yo28. See, phiy -7-Z 'Kmlt
The inductor and foot path (8) are for applying bias and voltage to the gate electrode 7+51 (9) are the source electrode (3) and the drain' electrode (4). This is a second bias circuit 2 that sets the voltage to the ground potential in terms of direct current.
これら、・バイアス回路1 +81 、ノくイアス回路
2(6)は設計中心周波数で1/4波長の長さを有する
ノくイアス用高インピータ)ンス線路(1〔、および・
くイアス用低イシビーダンλ線路fI+1から成り、・
(イアス端子0からゲートバイ:アス電圧が供給され接
地端子(11は接地される。These, bias circuit 1 +81, noise circuit 2 (6), have a high impedance line (1 [and...
Consisting of a low isibidance λ line fI+1 for
(A gate bias: as voltage is supplied from the earth terminal 0, and the ground terminal (11 is grounded.
なお、半導体基板+11の裏面は全面メタライズされ、
マイクロストリップ線路の地導体が構成されている。Note that the back surface of the semiconductor substrate +11 is entirely metalized,
It constitutes the ground conductor of the microstrip line.
第2図は、第1図に示した半導体スイッチの動作説明の
図である。第2図(a)は、ゲート電極に。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor switch shown in FIG. 1. Figure 2(a) shows the gate electrode.
ピンチオフ電圧を与えたスイッチOFF状態を、第2図
(b)は、ゲート電極を、接地電圧としたスイッチON
状態を示す等何回路を表わしている。ここでバイアス回
路1(8)およびバイアス回路2(9)は設計中心周波
数で、マイクロ波に対し、高インピーダンスを程し、マ
イクロ波回路に影響を与えないよう構成されているため
、第2図では図示を省略した。第2図(a)に示すよう
に、ゲートバイアス′亀圧をピンチオフ状態にすると、
ドレイン・ソース間は9等価容量(OFzT)を有する
キャパシタとなる。ここで、ドレイン・ソース間は、電
気長θLのインダクタ用線路(力で接続されているため
概要z■。Figure 2(b) shows the OFF state of the switch when a pinch-off voltage is applied, and the ON state of the switch when the gate electrode is set to the ground voltage.
What circuit does it represent, such as showing the state? Here, bias circuit 1 (8) and bias circuit 2 (9) are configured to have a high impedance to the microwave at the design center frequency so as not to affect the microwave circuit. The illustration is omitted here. As shown in Fig. 2(a), when the gate bias force is put into a pinch-off state,
A capacitor having an equivalent capacitance of 9 (OFzT) is formed between the drain and source. Here, the inductor line with electrical length θL is connected between the drain and source (summary z■ because they are connected by force).
zL: インダクタ用線路(7)の特性インピーダンス
の値を有するインダクタで接続されている。そこで、第
(11式のLと、ドレイン・ソース間各量”FKTが、
設計中心周波数で並列共振するようにインダクタ用線路
(7)を構成すれば、第2図(a)の等何回路で示され
るマイクロ波回路は、入射電波のほとんどを反射し、高
アイソレーシヨン状態を実現するようになる。zL: Connected by an inductor having the characteristic impedance value of the inductor line (7). Therefore, L in Equation 11 and the amount "FKT" between the drain and source are
If the inductor line (7) is configured to resonate in parallel at the design center frequency, the microwave circuit shown by the equal circuit in Figure 2(a) will reflect most of the incident radio waves and will have high isolation. come to realize the state.
一方、第2図(b)のように、ゲートバイアス電圧を接
地電位とすると、ドレイン・ソース間は、抵抗、(CF
ET)成分を呈するようになる。このとき。On the other hand, as shown in FIG. 2(b), when the gate bias voltage is set to the ground potential, the resistance, (CF
ET) component. At this time.
インダクタ用線路(7)は、ドレイン・ソース間がほぼ
同電位となるため、インダクタ線路(7)両端で同相励
振され、インダクタ用線路(7)の中間が電気壁となる
。したがって、この′電気長θLを有するインダクタ用
線路(7)は、電気長0L/ の先端開放すセブタンス
をソース電極(3)、ドレイン電極(4)に接続したと
等価な影響を与える。一般にθLは電気長、90°以下
となるから上記サセプタンス値はBL= tan(L/
2) −−−−=−−−−−(21L
で与えられ、容量性サセプタンスとなる。これを第2図
(b)ではキャパシタンスOLで表わす。Since the drain and source of the inductor line (7) are at substantially the same potential, both ends of the inductor line (7) are excited in the same phase, and the middle of the inductor line (7) becomes an electric wall. Therefore, the inductor line (7) having the electrical length θL has an effect equivalent to that of connecting a septance with an open end of electrical length 0L/ to the source electrode (3) and drain electrode (4). Generally, θL is the electrical length, which is less than 90°, so the above susceptance value is BL=tan(L/
2) −−−−=−−−−−(21L), which is the capacitive susceptance. This is represented by the capacitance OL in FIG. 2(b).
ココテ、θLが十分短かく、容量性サセプタンス値BL
が、小さいならば、第2図(b)において、主線路(6
)を伝搬するマイクロ波に与える影響は少ないが、CF
ETが小さく高アイソレーションを得るために大きいL
が必要な場合はθLが長くなり、スイッチON状態の反
射増大、損失増加を招くという欠点があった。Kokote, θL is sufficiently short and capacitive susceptance value BL
is small, the main line (6
) has little effect on propagating microwaves, but CF
Large L for small ET and high isolation
If this is necessary, θL becomes long, which has the drawback of increasing reflection and loss when the switch is on.
「発明の概要」
この発明はかかる欠点を改善する目的でなされたもので
、FETゲート′電極にリアクタンス負荷を接続し、ス
イッチON状態の反射低減、損失低減を図った半導体ス
イッチを提案するものである。``Summary of the Invention'' This invention was made with the aim of improving these drawbacks, and proposes a semiconductor switch in which a reactive load is connected to the FET gate' electrode to reduce reflection and loss when the switch is on. be.
[発明の実施例] 第3図にこの発明の実施例を示す。[Embodiments of the invention] FIG. 3 shows an embodiment of the invention.
従来の半導体スイッチに比べ、ゲート電極(5)に。Compared to conventional semiconductor switches, the gate electrode (5).
整合用線路Iが接続されている点が異なっている。The difference is that a matching line I is connected.
第3図に示した実施例の動作説明は第4図を用いて行な
う。The operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be explained using FIG. 4.
第4図(a)はゲートバイアス電圧をピンチオフ電圧に
したスイッチOFF状態の等何回路を示す。FIG. 4(a) shows the circuit in the switch OFF state with the gate bias voltage set to the pinch-off voltage.
F]iiTのドレイン・ソース間容駄CFETは、 F
F!Tの中心に位置するゲート電極で分割して考えると
第4図(、)のようにドレイン、ゲート間、ソース・ゲ
ートV容量をそれぞ一′・20FETと見なすことがで
きる。The drain-source CFET of F]iiT is F
F! If the gate electrode is located at the center of T, the drain, gate-to-gate, and source-to-gate V capacitances can be regarded as 1'.20 FETs, respectively, as shown in FIG. 4(,).
ここで、整合用マイクロストリップ線路Iの電気長θM
は180°以下90°以上とし、誘導性サセプタンスB
Mをゲート電極に装荷する。Here, the electrical length θM of the matching microstrip line I
is less than 180° and more than 90°, and the inductive susceptance B
Load M onto the gate electrode.
すなわちBMは
BM=−tan(θM)・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ +31M
zM:整合用インダクタ線路+141の特性インピーダ
ンス
で与えられる。これを第4図(a)の等何回路ではイン
ダクタンスIIMで示している。In other words, BM is BM=-tan(θM)・・・・・・・・・・・・・・・
...+31M zM: Given by the characteristic impedance of the matching inductor line +141. This is shown by the inductance IIM in the circuit shown in FIG. 4(a).
この誘導性サセプタンスは、F’ETのドレイン・ソー
ス間容量0FETとインダクタ用線路(7)から成る並
列共振回路の閉ループ外に装荷されるため。This inductive susceptance is loaded outside the closed loop of the parallel resonant circuit consisting of the drain-source capacitance of F'ET and the inductor line (7).
この共振回路に影響を与えない。It does not affect this resonant circuit.
すなわち、整合用線路Iを装荷しても9本発明による半
導体スイッチでは、従来と同程度の高アイソレーション
と得ることができる。That is, even if the matching line I is loaded, the semiconductor switch according to the present invention can achieve high isolation comparable to that of the conventional semiconductor switch.
これに対し、第4図(1)) K示すスイッチON状態
においては、インダクタ用線路(7)による容量性サセ
プタンスBlと整合用線路f14)による誘導性サセプ
タンスB、が並列に主線路に装荷される。On the other hand, in the switch ON state shown in FIG. 4 (1)), the capacitive susceptance Bl due to the inductor line (7) and the inductive susceptance B due to the matching line f14) are loaded in parallel on the main line. Ru.
ここで、PF!Tのドレイン・ソース間抵抗RPETは
一般に数オーム以下と十分小さいため、整合用線路Iの
電気長θMを適切に選定すれば、インダクタ用線路(7
)との間で並列共振状態を作ることができる。Here, PF! Since the drain-source resistance RPET of T is generally sufficiently small, several ohms or less, if the electrical length θM of the matching line I is appropriately selected, the inductor line (7
) can create a parallel resonance state.
すなわち、このときの整合用線路Iの電気長θMは(2
)式、(3)式より
で与えられる。That is, the electrical length θM of the matching line I at this time is (2
) is given by Equation (3).
この状態では、スイッチON状態に主線路(6)に並列
装荷される不要なサセフリイスがなくなり。In this state, there is no need for an unnecessary sassflice that is loaded in parallel on the main line (6) when the switch is in the ON state.
反射特性の改善、損失低減を図ることができる。It is possible to improve reflection characteristics and reduce loss.
ところで、上記説明では、この発明を単極単板スイッチ
(8PSTスイツチ)に適用した場合について説明した
が、単極多板ス會ツチ(SPMTスイッチ)に使用でき
ることはいうまでもない。Incidentally, in the above description, the present invention was applied to a single-pole single-plate switch (8PST switch), but it goes without saying that it can also be applied to a single-pole multi-plate switch (SPMT switch).
さらに、単極多板スイッチ(SPDTスイッチ)を組み
合わせて構成する移相器に使用しても良い。Furthermore, it may be used in a phase shifter configured by combining single-pole multi-plate switches (SPDT switches).
[発明の効果]
この発明は以上説明したとおり、Fl!iTゲート電極
に、誘導性リアクタンスを呈するマイクロストリップ線
路を接続することによりスイッチ97F状態の高アイソ
レーションには影響を与えずスイッチON状態の反射を
抑さえ、損失の低減を図ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, this invention provides Fl! By connecting a microstrip line exhibiting inductive reactance to the iT gate electrode, it is possible to suppress reflection in the ON state of the switch without affecting the high isolation of the switch 97F state, thereby reducing loss.
第1図は、従来の単極単板スイッチの構成を示す図、第
2図は、第1図の動作説明図、第3図は。
この発明の半導体スイッチの一実施例を示す図。
第4図は、第3図の動作説明図である。
図中、(1)は半一体基版、(2)はF ICT 、
(31はソース電極、(4)はドレイン電極、(5)は
ゲート−極、(6)は主線路、(7)はインダクタ用線
路、(8)はバイアス回路1.+91はバイアス回路2
.(11はバイテス用高インピーダンス線路、αυはバ
イアス用低イ□ンヒーダンス線路、α擾はバイアス端子
、Qlは接一端子。
α荀は整合用線路である。
なお9図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。
代理人大岩増雄
第1図
I3
第2序
(α)
第4図
(0L)FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional single-pole single-plate switch, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the structure of a conventional single-pole single-plate switch. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a semiconductor switch of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 3. In the figure, (1) is a semi-integral base plate, (2) is F ICT,
(31 is the source electrode, (4) is the drain electrode, (5) is the gate electrode, (6) is the main line, (7) is the inductor line, (8) is the bias circuit 1. +91 is the bias circuit 2
.. (11 is a high impedance line for Bytes, αυ is a low impedance line for bias, α is a bias terminal, and Ql is a grounding terminal. α is a matching line. In Figure 9, the same or equivalent parts are indicated with the same reference numerals. Agent Masuo Oiwa Figure 1 I3 Second Introduction (α) Figure 4 (0L)
Claims (1)
電極、ソース電極にそれぞれ同一の半導体基板に構成し
たマイクロス) IJツブ線路を接続して入出力線路と
し、かつ、上記電界効果トランジスタのドレイン・ソー
ス電極間を同じく同一の半導体基板に構成したマイクロ
ストリップ線路で接続し、さらに、上記電界効果トラン
ジスタのゲート電極にバイアス′亀圧を印加するための
バイアス回路を設けて成る半導体スイッチにおいて、上
記ゲート電極に電界効果トランジスタと同一の基板に構
成したマイクロストリップ線路で成るリアクタンス負荷
を接続したことを特徴とする半導体スイッチ。The drain electrode and the source electrode of the field effect transistor formed on a semiconductor substrate are connected to the IJ tube line (micrometers) formed on the same semiconductor substrate as an input/output line, and the drain and source electrodes of the field effect transistor are connected to each other. In a semiconductor switch, the gate electrode is connected to the semiconductor switch by a microstrip line formed on the same semiconductor substrate, and is further provided with a bias circuit for applying a bias voltage to the gate electrode of the field effect transistor. A semiconductor switch characterized in that a reactive load consisting of a microstrip line configured on the same substrate as a field effect transistor is connected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17966383A JPS6072302A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Semiconductor switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17966383A JPS6072302A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Semiconductor switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6072302A true JPS6072302A (en) | 1985-04-24 |
JPH0120561B2 JPH0120561B2 (en) | 1989-04-17 |
Family
ID=16069697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17966383A Granted JPS6072302A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Semiconductor switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6072302A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197101A (en) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave semiconductor switch |
JPH01142202U (en) * | 1988-03-24 | 1989-09-29 | ||
JPH0251417U (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | ||
EP0412627A2 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Loaded line phase shifter |
JPH0353610A (en) * | 1989-07-20 | 1991-03-07 | Murata Mfg Co Ltd | Band pass filter |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP17966383A patent/JPS6072302A/en active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197101A (en) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave semiconductor switch |
JPH01142202U (en) * | 1988-03-24 | 1989-09-29 | ||
JPH0251417U (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-11 | ||
JPH0522984Y2 (en) * | 1988-10-05 | 1993-06-14 | ||
JPH0353610A (en) * | 1989-07-20 | 1991-03-07 | Murata Mfg Co Ltd | Band pass filter |
EP0412627A2 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Loaded line phase shifter |
US5032806A (en) * | 1989-08-09 | 1991-07-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Loaded line phase shifter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0120561B2 (en) | 1989-04-17 |
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