KR101452072B1 - 고주파 스위치 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 스위치 회로에 관한 것으로, 제1 신호 포트에 접속된 제1 노드와, 공통 포트에 접속된 공통 노드와의 사이에 연결되어, 로우레벨 또는 하이레벨을 갖는 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 스위치 회로부와, 제2 신호 포트에 접속된 제2 노드와 상기 공통 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어신호와의 역위상을 갖는 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 스위치 회로부와, 상기 제2 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 션트 회로부와, 상기 제1 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 션트 회로부와, 상기 공통 소스 노드에 제공할 소스 전압을 생성하는 소스 전압 생성부를 포함하고, 상기 소스 전압은 상기 제1 제어 신호의 하이레벨 미만이고, 접지 전위를 초과할 수 있다.

Description

고주파 스위치 회로{RADIO FREQUENCY SWITCH CIRCUIT}
본 발명은, 스위칭 제어신호의 편차 전압에 의한 영향을 줄일 수 있는 고주파 스위치 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대전화기 등의 무선 통신기기에 내장되는 반도체 집적회로에는, 안테나와 송신/수신 회로 사이에서 고주파 신호의 전달경로를 제어하는 고주파 반도체 스위치(이하, 고주파 스위치 회로라 칭함)가 포함된다.
이와 같은 고주파 스위치 회로에 대해, 낮은 손실, 높은 격리도, 빠른 스위칭 속도가 요구되며, 또한 대 신호의 입력 시에서도 낮은 고조파 왜곡, 즉 높은 선형성도 요구된다.
기본의 무선 통신기기에서, 고주파 스위치 회로는 복수의 송신/수신 회로에 각각 접속되는 복수의 고주파 포트와, 안테나에 접속되는 공통 포트를 구비한다.
이러한 고주파 스위치 회로가 복수의 고주파 포트와 공통 포트 사이에서 고주파 신호의 전달경로를 제어함으로써, 고주파 스위치 회로에 접속된 복수의 송신/수신 회로 중 하나가 선택되어 안테나에 전기적으로 접속된다.
기존의 고주파 스위치 회로는, 각 고주파 포트와 공통 포트 사이의 고주파 신호의 전달경로를 전환하기 위하여, 각 고주파 포트와 공통 포트 사이에 연결된 스위치 트랜지스터와, 각 고주파 포트와 접지 사이에 연결된 션트 트랜지스터를 포함한다.
이때, 상기 스위치 트랜지스터 및 션트 트랜지스터 각각은 SOI(Silicon On Insulator) 기판 상에 스위치 소자로서 MOS형 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)가 될 수 있다.
이와 같은 기존의 고주파 스위치 회로에서는, 복수의 스위치 및 션트 트랜지스터 각각의 게이트에는 온 상태 또는 오프 상태로 제어 할 수 있기 위한 스위칭 제어 신호가 제공된다. 이 스위칭 제어신호는 베이스 밴드 칩셋에서 제공될 수 있다.
그런데, 상기 고주파 스위치 회로에 포함되는 스위치 및 션트 트랜지스터에 제공되는 스위칭 제어 신호가 정확하게 원하는 희망 전압 레벨을 갖지 않고 희망 전압 레벨과 다른 편차 전압을 가질 수 있다. 이와 같이 스위칭 제어 신호가 편차 전압을 갖는 경우에는 이를 보상할 수 없어서 스위치의 특성이 열화 된다.
일 예로, 션트 트랜지스터의 턴온(turn on) 전압이 0.45V라 하면, 턴오프를 위한 로우레벨로 0V가 아닌 편차 전압을 갖는 제어신호가 션트 트랜지스터의 게이트에 제공되는 경우, 상기 션트 트랜지스터가 오프되어야 하지만, 턴온 전압보다는 낮지만 서브 문턱전압(sub_threshold voltage) 이상(예, 0,3V)인 경우에는 이 제어신호에 의해서 가벼운 턴온(slightly turn on) 상태가 될 수 있다.
이에 따라 션트 트랜지스터를 통해서 고주파 신호가 손실되어, 고주파 스위치 회로의 삽입 손실이나 하모닉 특성 등이 나빠지는 문제점이 있다.
하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 고주파 스위치 회로 및 반도체 장치에 관한 것으로, 스위칭 제어신호의 편차 전압에 의한 영향을 줄일 수 있는 기술적 사항을 개시하고 있지 않다.
일본 공개특허공보 제2007-259112호
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명은, 스위칭 제어신호의 편차 전압에 의한 영향을 줄일 수 있도록 함으로서, 보다 정확한 스위칭 동작을 할 수 있는 고주파 스위치 회로를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 제1 신호 포트에 접속된 제1 노드와, 공통 포트에 접속된 공통 노드와의 사이에 연결되어, 로우레벨 또는 하이레벨을 갖는 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 스위치 회로부; 제2 신호 포트에 접속된 제2 노드와 상기 공통 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어신호와의 역위상을 갖는 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 스위치 회로부; 상기 제2 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 션트 회로부; 상기 제1 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 션트 회로부; 및 상기 공통 소스 노드에 제공할 소스 전압을 생성하는 소스 전압 생성부; 를 포함하고, 상기 소스 전압은 상기 제1 제어 신호의 하이레벨 미만이고, 접지 전위를 초과하는 고주파 스위치 회로를 제안한다.
또한, 본 발명의 제2 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 제1 신호 포트에 접속된 제1 노드와, 공통 포트에 접속된 공통 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 스위치 회로부; 제2 신호 포트에 접속된 제2 노드와 상기 공통 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제2 제어 신호에 의해 상기 제1 스위치 회로부와 상보적으로 스위칭 동작되는 제2 스위치 회로부; 상기 제2 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 션트 회로부; 상기 제1 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 의해 상기 제1 션트 회로부와 상보적으로 스위칭 동작되는 제2 션트 회로부; 및 상기 공통 소스 노드에 제공할 소스 전압을 생성하는 소스 전압 생성부; 를 포함하고, 상기 소스 전압은 상기 션트 트랜지스터의 문턱전압(threshold voltage) 미만이고, 상기 션트 트랜지스터의 서브 문턱 전압(sub-threshold voltage) 이상인 고주파 스위치 회로를 제안한다.
본 발명의 제1 및 제2 기술적인 측면에서, 상기 소스 전압은, 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호중 로우레벨인 제어 신호의 전압레벨에 해당되도록 이루어질 수 있다.
상기 소스 전압 생성부는, 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호중 로우레벨인 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하도록 이루어질 수 있다.
상기 소스 전압 생성부는, 상기 제1 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제1 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하고, 상기 제2 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제2 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하는 고주파 스위치 회로.
상기 소스 전압 생성부는, 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제1 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제1 전압 선택부; 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제2 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제2 전압 선택부; 및 상기 공통 소스 노드의 전압을 유지하는 전압 유지부: 를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 소스 전압 생성부는, 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제1 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제1 전압 선택부; 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제2 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제2 전압 선택부; 및 상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 전압 유지부; 를 포함할 수 있다.
다른 일 예로, 상기 소스 전압 생성부는, 상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부; 상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및 상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함할 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기 소스 전압 생성부는, 상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제1 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터 그룹은 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부; 상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제2 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제2 트랜지스터 그룹은 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및 상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스위칭 제어신호의 편차 전압에 의한 영향을 줄일 수 있도록 함으로서, 보다 정확한 스위칭 동작을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로를 보이는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 제1 구현 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 제2 구현 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 및 제2 제어 신호의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 실제 제1 또는 제2 제어 신호의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에서의 누설신호 발생 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에서의 누설신호 차단 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로의 삽입손실을 보이는 그래프이다.
이하에서는, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 일 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로를 보이는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제1 스위치 회로부(110), 제2 스위치 회로부(120), 제1 션트 회로부(210), 제2 션트 회로부(220) 및 소스 전압 생성부(300)를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치 회로부(110)는, 제1 신호 포트(PT1)에 접속된 제1 노드(N1)와, 공통 포트(PTcom)에 접속된 공통 노드(NC)와의 사이에 연결되어, 로우레벨 또는 하이레벨을 갖는 제1 제어 신호(SC10)에 의해 동작될 수 있다.
상기 제2 스위치 회로부(120)는, 제2 신호 포트(PT2)에 접속된 제2 노드(N2)와 상기 공통 노드(NC)와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어신호(SC10)와의 역위상을 갖는 제2 제어 신호(SC20)에 의해 동작될 수 있다.
이때, 상기 제1 신호포트(PT1) 및 제2 신호포트(PT1)는 RF 신호를 송신 또는 수신하기 위해 RF 회로부와 연결되는 포트이다. 상기 공통 포트(PTcom)는 안테나에 연결되는 포트이다.
상기 제1 션트 회로부(210)는, 상기 제2 노드(N2)와 공통 소스 노드(NS)와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어 신호(SC10)에 의해 동작될 수 있다.
상기 제2 션트 회로부(220)는, 상기 제1 노드(N1)와 공통 소스 노드(NS)와의 사이에 연결되어, 상기 제2 제어 신호(SC20)에 의해 동작될 수 있다.
상기 제1 스위치 회로부(110)가 상기 제1 제어 신호(SC10)에 의해 인에이블(온상태)되면, 상기 제1 션트 회로부(210)가 인에이블되고, 제2 스위치 회로부(120)와 제2 션트 회로부(220) 각각은 디스에이블(오프상태)될 수 있다.
이와 달리, 상기 제2 스위치 회로부(120)가 상기 제2 제어 신호(SC20)에 의해 인에이블되면, 상기 제2 션트 회로부(220)가 인에이블되고, 제1 스위치 회로부(110)와 제2 션트 회로부(210) 각각은 디스에이블될 수 있다.
상기 소스 전압 생성부(300)는, 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 소스 전압(Vs)을 생성할 수 있다. 이때, 상기 소스 전압(Vs)은 상기 제1 제어 신호(SC10)의 하이레벨 미만이고, 접지 전위를 초과할 수 있다.
이와 같이, 상기 공통 소스 노드(NS)에 상기 소스 전압(Vs)을 제공하는 이유는, 상기 제1 및 제2 제어 신호(SC10, SC20)중 하나가 로우레벨이지만, 접지레벨이 아니고 접지레벨보다 높은 전압레벨일 경우에 바람직하게 상기 제1 및 제2 션트 회로부(210, 220)가 인에이블상태(온상태)로 될 가능성을 미연에 방지하기 위함이다.
구체적으로, 상기 소스 전압 생성부(300)는 상기 제1 제어 신호(SC10) 및 제2 제어 신호(SC20)중 로우레벨인 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압(Vs)을 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
구체적으로는, 상기 소스 전압 생성부(300)는, 상기 제1 제어 신호(SC10)가 로우레벨일 경우, 상기 제1 제어 신호(SC10)의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압(Vs)을 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다. 또한, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 로우레벨일 경우, 상기 제2 제어 신호(SC20)의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압(Vs)을 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 내부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 소스 전압 생성부(300)는, 제1 전압 선택부(310), 제2 전압 선택부(320) 및 전압 유지부(330)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압 선택부(310)는, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 상기 제1 제어 신호(SC10)를 상기 소스 전압(Vs)으로써, 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 전압 선택부(310)가 반도체 스위치로 이루어지는 경우, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태가 되어, 상기 제1 제어 신호(SC10)를 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
상기 제2 전압 선택부(320)는, 상기 제1 제어 신호(SC10)가 하이레벨일 때 상기 제2 제어 신호(SC20)를 상기 소스 전압(Vs)으로써, 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 전압 선택부(310)가 반도체 스위치로 이루어지는 경우, 상기 제1 제어 신호(SC10)가 하이레벨일 때 온상태가 되어, 상기 제2 제어 신호(SC20)를 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다.
상기 전압 유지부(330)는, 상기 공통 소스 노드(NS)의 전압을 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 제1 구현 회로도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소스 전압 생성부의 제2 구현 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 전압 선택부(310)는, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제1 제어 신호(SC10)를 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 제2 전압 선택부(320)는, 상기 제1 제어 신호(SC10)가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제2 제어 신호(SC20)를 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 전압 유지부(330)는, 상기 공통 소스 노드(NS)와 접지 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다. 상기 커패시터는 상기 소스 전압(Vs)을 충전할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 전압 선택부(310)는, 상기 제1 제어 신호(SC10)의 입력단과 상기 공통 소스 노드(NS) 사이에 연결된 제1 트랜지스터(M11)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 트랜지스터(M11)는 상기 제2 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태로 될 수 있고, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 로우레벨일 때 오프상태로 될 수 있다.
상기 제2 전압 선택부(320)는, 상기 제2 제어 신호(SC20)의 입력단과 상기 공통 소스 노드(NS) 사이에 연결된 제2 트랜지스터(M21)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 트랜지스터(M21)는 상기 제1 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태로 될 수 있고, 상기 제1 제어 신호(SC20)가 로우레벨일 때 오프상태로 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 전압 선택부(310)는, 상기 제1 제어 신호(SC10)의 입력단과 상기 공통 소스 노드(NS) 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터(M11~M1n)를 갖는 제1 트랜지스터 그룹(TG1)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 트랜지스터 그룹(TG1)은 상기 제2 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태로 될 수 있고, 상기 제2 제어 신호(SC20)가 로우레벨일 때 오프상태로 될 수 있다.
상기 제2 전압 선택부(320)는, 상기 제2 제어 신호(SC20)의 입력단과 상기 공통 소스 노드(NS) 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터(M21~M2n)를 갖는 제2 트랜지스터 그룹(TG2)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 트랜지스터 그룹(TG2)은 상기 제1 제어 신호(SC20)가 하이레벨일 때 온상태로 될 수 있고, 상기 제1 제어 신호(SC20)가 로우레벨일 때 오프상태로 될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 제1 스위치 회로부(110)는, 제1 신호 포트(PT1)에 접속된 제1 노드(N1)와, 공통 포트(PTcom)에 접속된 공통 노드(NC)와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 스위치 회로부(110)의 하나의 스위칭 트랜지스터는, 상기 제1 제어 신호(SC10)에 의해 상기 제1 스위치 회로부(110)와 상보적으로 스위칭 동작될 수 있다.
상기 제2 스위치 회로부(120)는, 제2 신호 포트(PT2)에 접속된 제2 노드(N2)와 상기 공통 노드(NC)와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 스위치 회로부(120)의 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터는, 상기 제2 제어 신호(SC20)에 의해 상기 제1 스위치 회로부(110)와 상보적으로 스위칭 동작될 수 있다.
상기 제1 션트 회로부(210)는, 상기 제2 노드(N2)와 공통 소스 노드(NS)와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 션트 회로부(210)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터는, 상기 제1 제어 신호(SC10)에 의해 동작될 수 있다.
상기 제2 션트 회로부(220)는, 상기 제1 노드(N1)와 공통 소스 노드(NS)와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 션트 회로부(220)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터는, 상기 제2 제어 신호(SC20)에 의해 상기 제1 션트 회로부(210)와 상보적으로 스위칭 동작될 수 있다.
그리고, 상기 소스 전압 생성부(300)는, 사전에 설정된 소스 전압(Vs)을 생성하여 상기 공통 소스 노드(NS)에 제공할 수 있다. 이때, 상기 소스 전압(Vs)은 상기 션트 트랜지스터의 문턱전압(threshold voltage) 미만이고, 상기 션트 트랜지스터의 서브 문턱 전압(sub-threshold voltage) 이상이 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 및 제2 제어 신호의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 제어 신호(SC10, SC20) 각각은 사전에 설정된 하이레벨과 로우레벨을 갖는 펄스 신호이고, 상기 제1 및 제2 제어 신호(SC10, SC20) 각각은 적절한 데드 타임을 가지며, 위상이 서로 정반대인 신호이다.
이상적으로는, 상기 제1 및 제2 제어 신호(SC10, SC20) 각각의 하이레벨이 동일하고, 로우레벨이 동일한 경우, 상기 하이레벨을 3.0V가 될 수 있고, 로우레벨은 0V가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 실제 제1 또는 제2 제어 신호의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 제어신호(SC10) 또는 제2 제어 신호(SC20)는 실제로는 로우레벨이 정확하게 0V가 아니고, 0V보다 높은 전압이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 제어신호(SC10) 또는 제2 제어 신호(SC20)의 로우레벨이 통상 트랜지스터의 서브 문턱 전압(sub-threshold voltage)인 0.1V 이상인 0.3V가 될 수 있음을 보이고 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에서의 누설신호 발생 설명도이다.
도 7을 참조하면, 상기 소스 전압 생성부(300)에서 소스 전압(Vs)을 제공하지 않고, 상기 공통 소스 노드(NS)에 0V가 걸리는 상태에서, 상기 제1 션트 회로부(210)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터에 서브 문턱 전압(sub-threshold voltage)인 0.1V 이상인 전압(예, 0.3V)을 갖는 제2 제어신호(SC20)가 제공되면, 상기 기 제1 션트 회로부(210)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터는 턴온되어 누설신호를 흐르게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에서의 누설신호 차단 설명도이다.
도 8을 참조하면, 상기 소스 전압 생성부(300)에서 소스 전압(Vs)을 제공하고, 상기 소스 전압(Vs)(예, 0.3V)이 상기 제2 제어신호(SC20)의 전압레벨(예, 0.3V)과 같으면, 상기 제1 션트 회로부(210)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터는 확실한 오프 상태가 유지될 수 있게 된다.
이에 따라, 오프 상태인 상기 제1 션트 회로부(210)의 적어도 하나의 션트 트랜지스터에 의해서, 신호가 차단되므로, 누설신호는 흐르지 않게 된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로의 삽입손실을 보이는 그래프이다.
도 9를 참조하면, G1은 소스 전압 생성부가 없는 기존의 고주파 스위치 회로에서의 삽입손실(return loss)이고, G2는 소스 전압 생성부가 있는 본 발명의 실시 에에 따른 고주파 스위치 회로에서의 삽입손실(return loss)이다.
도 9의 G1 및 G2를 참조하면, 본 발명에서 삽입손실이 대폭 개선되었음을 알 수 있다. 예를 들어, 4GHz에서의 삽입손실을 보면, G1에서는 2.00dB 정도이고, G2에서는 0.60bB 정도이다.
110: 제1 스위치 회로부
120: 제2 스위치 회로부
210: 제1 션트 회로부
220: 제2 션트 회로부
300: 소스 전압 생성부
310: 제1 전압 선택부
320: 제2 전압 선택부
330: 전압 유지부)
PT1: 제1 신호 포트
N1: 제1 노드
PTcom: 공통 포트
SC10: 제1 제어 신호
SC20: 제2 제어 신호

Claims (16)

  1. 제1 신호 포트에 접속된 제1 노드와, 공통 포트에 접속된 공통 노드와의 사이에 연결되어, 로우레벨 또는 하이레벨을 갖는 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 스위치 회로부;
    제2 신호 포트에 접속된 제2 노드와 상기 공통 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어신호와의 역위상을 갖는 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 스위치 회로부;
    상기 제2 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 션트 회로부;
    상기 제1 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 연결되어, 상기 제2 제어 신호에 의해 동작되는 제2 션트 회로부; 및
    상기 공통 소스 노드에 제공할 소스 전압을 생성하는 소스 전압 생성부; 를 포함하고,
    상기 소스 전압은 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호중 로우레벨인 제어신호의 전압레벨을 갖는 고주파 스위치 회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는
    상기 제1 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제1 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하고, 상기 제2 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제2 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하는 고주파 스위치 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제1 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제1 전압 선택부;
    상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제2 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드의 전압을 유지하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제1 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제1 전압 선택부;
    상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제2 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부;
    상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  8. 제1항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제1 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터 그룹은 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부;
    상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제2 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제2 트랜지스터 그룹은 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  9. 제1 신호 포트에 접속된 제1 노드와, 공통 포트에 접속된 공통 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 스위치 회로부;
    제2 신호 포트에 접속된 제2 노드와 상기 공통 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 제2 제어 신호에 의해 상기 제1 스위치 회로부와 상보적으로 스위칭 동작되는 제2 스위치 회로부;
    상기 제2 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 의해 동작되는 제1 션트 회로부;
    상기 제1 노드와 공통 소스 노드와의 사이에 접속된 적어도 하나의 션트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 의해 상기 제1 션트 회로부와 상보적으로 스위칭 동작되는 제2 션트 회로부; 및
    상기 공통 소스 노드에 제공할 소스 전압을 생성하는 소스 전압 생성부; 를 포함하고,
    상기 소스 전압은 상기 션트 트랜지스터의 문턱전압(threshold voltage) 미만이고, 상기 션트 트랜지스터의 서브 문턱 전압(sub-threshold voltage) 이상인 고주파 스위치 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압은,
    상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호중 로우레벨인 제어 신호의 전압레벨에 해당되는 고주파 스위치 회로.
  11. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는
    상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호중 로우레벨인 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하는 고주파 스위치 회로.
  12. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는
    상기 제1 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제1 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하고, 상기 제2 제어 신호가 로우레벨일 경우, 상기 제2 제어 신호의 전압레벨을 갖는 상기 소스 전압을 상기 공통 소스 노드에 제공하는 고주파 스위치 회로.
  13. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제1 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제1 전압 선택부;
    상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 상기 제2 제어 신호를 상기 소스 전압으로써, 상기 공통 소스 노드에 제공하는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드의 전압을 유지하는 전압 유지부: 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  14. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제1 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제1 전압 선택부;
    상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되어, 상기 제2 제어 신호를 상기 공통 소스 노드에 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  15. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터는 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부;
    상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터는 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  16. 제9항에 있어서, 상기 소스 전압 생성부는,
    상기 제1 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제1 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터 그룹은 상기 제2 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제1 전압 선택부;
    상기 제2 제어 신호의 입력단과 상기 공통 소스 노드 사이에, 스택된 구조로 배열된 복수의 트랜지스터를 갖는 제2 트랜지스터 그룹을 포함하고, 상기 제2 트랜지스터 그룹은 상기 제1 제어 신호가 하이레벨일 때 온상태로 되는 제2 전압 선택부; 및
    상기 공통 소스 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 소스 전압을 충전하는 커패시터를 포함하는 전압 유지부; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
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