KR101802648B1 - 무선 주파수 스위치를 구동하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따르면, 무선 주파수(RF) 스위칭 회로는 부하 경로 및 제어 노드를 포함하는 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀, 인접 RF 스위치 셀들의 제어 노드들 사이에 연결된 복수의 제1 게이트 저항, 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부와 스위치 드라이버의 출력에 연결된 제2 단부를 구비한 입력 저항을 포함한다. 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함한다.

Description

무선 주파수 스위치를 구동하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DRIVING A RADIO FREQUENCY SWITCH}
본 발명은 일반적으로 전자 장치에 관한 것으로, 특히 무선 주파수(RF) 스위치를 구동하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
RF 스위치는 다양한 RF 회로에 사용되어 다양한 기능을 구현한다. 예를 들어, 상이한 주파수에 걸쳐 상이한 시그널링 방법을 사용하는 RF 시스템은 RF 프론트 엔드 회로의 상이한 유형 간을 선택하기 위해 안테나 스위치들의 네트워크를 사용함으로써 구현될 수 있다. 이러한 회로의 일 예는 CDMA(code division multiple access) 또는 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 다양한 표준을 사용하여 통화를 실시할 수 있는 다표준 셀룰러 폰이다. RF 스위치를 사용함으로써, CDMA 통신에 최적화된 RF 프론트 엔드 회로는 CDMA 통화에 사용될 수 있는 반면, GSM 통신에 최적화된 RF 프론트 엔드 회로는 GSM 통화에 사용될 수 있다. 또한, RF 스위치는 안테나 및 전력 증폭기를 위한 조정가능 정합 네트워크를 구현하고, 수동형의 정합 및 튜닝 소자를 스위칭 인 및 아웃하고 및/또는 바이패싱함으로써 고주파수 필터에 대한 튜닝을 조절하는데 사용될 수 있다.
RF 소자들이 정밀한 기하 구조의 집적 회로 프로세스에서 보다 많이 집적됨에 따라, 양호한 고주파수 성능을 갖는 RF 스위치를 제조하는 것과 관련하여 여러 기술적 문제가 있게 된다. 이러한 기술적 문제는 신호 전송 과정 중에 발생할 수 있는 큰 전압 스윙(large voltage swings)을 다루는 것이다. 일부 경우, 이들 전항 스윙은 사용되고 있는 특정 반도체 공정 기법의 항복 전압을 초과할 수 있다. 이러한 기술적 과제를 다루는 한가지 방식은 여러 장치를 적층하고 및/또는 보다 높은 전압을 잘 견딜 수 있는 물리적으로 보다 큰 장치를 사용하는 것이다. RF 스위치를 집적하는 것에 관한 또 다른 과제는 RF 스위치 그 자체의 기생 환경(parasitic environment)을 관리하는 것을 포함하는데, 그 이유는 보다 높은 전압을 견디는데 사용되는 큰 장치는 RF 신호를 감쇠 및/또는 저하시킬 수 있는 보다 큰 기생 캐패시턴스에 취약할 수 있기 때문이다.
일 실시예에 따르면, 무선 주파수(RF) 스위칭 회로는 부하 경로 및 제어 노드를 포함하는 복수의 직렬로 연결된 RF 스위치 셀과, 인접 RF 스위치 셀들의 제어 노드 사이에 결합된 복수의 제1 게이트 저항, 및 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 결합된 제1 단부 및 스위치 드라이버의 출력에 결합된 제2 단부를 갖는 입력 저항을 포함한다. 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함한다.
본 발명 및 본 발명의 장점에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 첨부한 도면에 대한 이하의 설명을 참조한다.
도 1a 내지 도 1f는 예시적인 RF 시스템 및 스위칭 회로를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예의 RF 스위칭 회로의 개략도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 또 다른 실시예의 RF 스위칭 회로의 개략도를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4f는 다양한 RF 스위칭 회로 및 대응하는 파형도를 개략적으로 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 용량성 밸러스팅(capacitive ballasting)을 갖는 일 실시예의 RF 스위치 및 대응하는 레이아웃 도면을 나타낸다.
도 6은 일 실시예의 방법에 대한 흐름도이다.
상이한 도면에서의 대응하는 숫자 및 부호는 일반적으로 달리 표시되어 있지 않다면 대응하는 부분을 지칭한다. 도면은 바람직한 실시예의 관련 측면을 명확히 나타내도록 그려져 있고 반드시 축적대로 그려져 있을 필요는 없다. 소정의 실시예를 보다 명확히 나타내기 위해, 동일한 구조, 재료 또는 처리 단계의 변형예를 나타내는 문자가 도면 번호 뒤를 따른다.
본 발명의 바람직한 실시예를 구성하고 사용하는 것에 대해 이하에서 자세히 설명된다. 그러나, 본 발명은 다양한 특정 문맥에서 구현될 수 있는 다수의 적용가능하고 진보한 개념을 제공할 수 있음을 이해해야 한다. 설명되어 있는 특정 실시예들은 본 발명을 구성하고 사용하기 위한 특정 방식에 불과하며, 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
본 발명은 특정 문맥, 즉 무선 주파수(RF) 스위치를 구동하는 시스템 및 방법의 바람직한 실시예와 관련하여 설명될 것이다. 본 발명은 일반적으로, 무선 및 유선 통신 시스템, 레이더 시스템과 같은 고주파수 애플리케이션을 위해 스위치를 이용하는 다른 회로를 포함하는 다른 시스템 및 애플리케이션에도, 또한 발진기, 수신/송신 스위치, 감쇠기, 전력 증폭기 바이패스 회로, RF 정합 및 RF 필터 스위칭과 같은 회로에서도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, RF 스위치는 직렬로 연결된 부하 경로들을 갖는 직렬 연결된 트랜지스터를 사용하여 구현된다. 용량성 기생의 영향은 직렬로 연결된 트랜지스터 각각의 게이트 사이에 연결된 여러 개의 바이어스 저항을 사용함으로써 감소된다. 일 실시예에서, 이러한 저항의 사용은 인가된 RF 전압을 직렬로 연결된 트랜지스터들에 걸쳐 대칭적으로 확산시키고, 스위치 바이어싱 회로에서의 전력 손실을 줄이며, 낮은 오프-캐패시턴스를 스위치에 제공한다.
또 다른 실시예에서, RF 스위치는 또한 각 RF 스위칭 트랜지스터와 직렬로 연결된 게이트 저항을 포함한다. 일부 실시예에서, 바이어스 저항 및 게이트 저항의 저항값은 트랜지스터 턴온 시간에서의 확산을 감소시키도록 가중치가 부여된다.
도 1a는 이동 전화와 같은 이동 RF 시스템에서 사용될 수 있는 것과 같은 역 F(IFA) 안테나(104)의 급전선에 RF 트랜시버(106)가 연결되어 있는 예시적인 RF 시스템(100)을 나타낸다. RF 트랜시버(106)에 더해, 안테나 개구 튜닝 션트 스위치(102)가 인덕터(L)를 통해 안테나(104) 및 캐패시터(C)에 연결되어 안테나(104)에 튜닝을 제공한다. 예시되어 있는 예에서는, 하나의 션트 스위치(102)만이 도시되어 있다. 그러나, 다양한 실시예에서, 다수의 스위치가 다른 수동 장치와 연계하여 사용되어 안테나(104)에 튜닝을 제공할 수 있다.
RF 시스템(100)의 동작 동안, 스위치(102) 양단의 전압(VSW)은 안테나(104)의 공진 특성 및 그의 즉각적인 전기적 환경으로 인해 매우 높은 전압 스윙을 경험할 수 있다. 사실, 몇몇 시스템에서, 스위치 전압(VSW)은 RF 트랜시버(106)가 전력의 33dBm을 전송하고 스위치(102)가 개방되어 있을 때 약 80V의 RF 전압을 경험할 수 있다. 따라서, 이러한 높은 전압을 견디기 위해 스위치(102)의 설계시 다양한 조치가 취해진다.
도 1b는 션트 스위치(102) 및 드라이버(106)를 자세히 보여준다. 도시되어 있는 바와 같이, 션트 스위치(102)는 직렬로 연결되어 있는 복수의 적층형 트랜지스터를 사용하여 구현되는데, 각 트랜지스터(MSW)는 직렬 게이트 저항(RGATE)을 갖는다. 이러한 적층은 예를 들어 높은 RF 전압 스윙이 존재하는 경우 고장을 방지하기 위해 사용된다. 보다 더 도시되어 있는 바와 같이, 트랜지스터(MSW)의 공통 소스/드레인 노드는 저항(RDS)을 통해 접지에 연결된다. 일 예로, 일 실시예의 저항(RDS)은 약 400 kΩ일 수 있으나, 다른 값도 사용될 수 있다. 스위치 회로는 CMOS-Bulk, 박막 또는 후막 실리콘 온 인슐레이터(SOI)를 사용하는 CMOS-SOI, GaAs-HEMIT 또는 다른 FET 트랜지스터 유형의 기술에서 FET 트랜지스터를 시용하여 구현될 수 있다. 일부 경우, PIN 다이오드도 사용될 수 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 트랜지스터(MSW)는 NMOS 장치를 이용하여 구현될 수 있지만, 트랜지스터(MSW)는 PMOS 장치 또는 다른 트랜지스터 유형을 사용하여 구현될 수도 있다.
동작 동안, 드라이버(126)는 트랜지스터(MSW)를 턴오프함으로써 노드(In1)를접지로부터 격리시키기 위해 스위치(102) 내의 트랜지스터(MSW)의 게이트에 음의 전압을 제공한다. 노드(In1)로부터 접지로 도전 경로를 제공하기 위해, 스위치(102) 내의 트랜지스터(MSW)의 게이트에 양의 전압이 인가되어 트랜지스터(MSW)를 턴온한다. 일부 실시예에서, 추가의 DC 차단 캐패시터(미도시)가 입력 노드(In1)에 연결되어 대칭적 RF 스윙을 보장한다. 이러한 DC 차단 캐패시터는, 예를 들어 DC 전압이 RF 라인 상에 존재하는 경우에 사용된다. 몇몇 실시예에서, RF 라인 상에 DC 전압이 없는 경우, DC 차단 캐패시터는 사용되지 않는다. MOS 트랜지스터에 대해 음의 바이어스를 갖지 않는 스위치의 경우, DC 차단이 일반적으로 사용된다. 이러한 상황은, GaAs HEMT 스위치 기술을 이용하여 구현되는 회로의 경우에서 일반적으로 발생하는 바와 같이, 예를 들어 트랜지스터의 게이트가 음의 전압과 접지 사이에서 스위칭되는 시스템에서 발생할 수 있다. 활성화 및 비활성화 전압의 극성은 NMOS 장치 이외의 다른 트랜지스터 유형이 사용되는 경우 상이할 수 있다. 예를 들어, PMOS 장치를 이용하는 실시예에서, 활성화 전압은 비활성화 전압보다 낮을 수 있다.
도 1c는 스위치(102) 및 대응하는 드라이버(126)를 도시하는데, 트랜지스터(MSW)에는 기생 게이트-드레인 캐패시턴스(Cgd) 및 게이트-소스 캐패시턴스(Cgs)가 또한 표시되어 있다. 스위치(102)가 오프되는 경우, 기생 캐패시턴스(Cgs,Cgd)의 직렬 결합값은 입력 노드(In1)에 존재하는 RF 신호를 트랜지스터들(MSW)에 걸쳐 균일하게 확산시킨다. RD 신호의 왜곡을 방지하기 위해, RGATE 및 RDS의 저항은 캐패시턴스(Cgs,Cgd)가 입력 노드(In1) 및 출력 노드(Out)에서의 기생 로딩을 방지하도록 직렬 연결된 캐패시턴스로서 나타날 수 있게 보장하기 위해 충분히 높게 선택된다. RGATE 및 RDS의 예시적인 값은 각각 400kΩ 및 400kΩ이지만, 다른 값이 사용될 수도 있다. 그러나, 비이상적 조건 하에서, 저항(RGATE)에 의해 제공되는 격리의 양은 저항(RGATE)과 연관된 기생 캐패시턴스에 의해 제한된다.
도 1d는 각 게이트 저항(RGATE)의 션트 기생 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cbp)로 표현되고 저항(RDS)의 션트 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cp)로 표현되는 스위치(102)를 나타낸다. 또한, 드라이버(126)는 양의 전압(+VGATE)을 트랜지스터(MSW)의 게이트에 결합하여 스위치(110)를 턴온시키기 위해 PMOS 스위치 트랜지스터(140)를 사용하고, 음의 전압(-VGATE)을 트랜지스터(MSW)의 게이트에 결합하여 스위치(110)를 턴오프시키기 위해 NMOS 스위치 트랜지스터(142)를 사용하도록 구현되는 것으로 도시되어 있다.
기생 캐패시턴스(Cbp,Cp)는 저항(RGATE)의 물리적 구현이 비이상적이기 때문일 수 있다. 예를 들어, 저항(RGATE) 및/또는 RDS는 기판의 상단에 배치된 폴리실리콘을 사용하여 구현되는 경우, 적은 양의 바이패스 캐패시턴스가 있을 것이다. 예를 들어, 특정 저항 레이아웃에 따라, 400kΩ은 2 fF 바이패스 캐패시턴스를 가질 수 있다. 1 GHz에서, 2fF 캐패시턴스는 80kΩ의 용량성 임피던스에 대응하며, 이에 의해, 1 GHz에서 RGATE의 총 실효 임피던스는 낮아지게 된다. 이는 단지 물리적 저항의 하나의 특정 예시임을 이해해야 한다. 다른 실시예에서의 저항은 다른 저항 값 및/또는 이와 연관된 다른 기생 캐패시턴스를 가질 수 있다.
다수의 트랜지스터가 적층되는 경우, 장치 격리에 미치는 저항(RGATE)의 기생 캐패시턴스의 영향은 더 악화된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 1.5V 장치 기술에서 직렬 구성으로 40개의 트랜지스터가 적층되어 약 60V의 RF 전압 스윙을 처리한다. 이들 40개의 트랜지스터 각각은 자신과 연관된 직렬 게이트 저항을 갖는다. 스위치가 턴오프되는 경우, 40개의 게이트 저항의 병렬 결합값 및 그의 연관된 기생 캐패시턴스는 트랜지스터가 턴오프될 때 트랜지스터의 게이트를 격리시키는 실효 임피던스를 더 낮춘다. 이전의 예와 관련하여, 각각이 2fF의 기생 캐패시턴스를 갖는 연관된 400kΩ 저항을 갖는 40개의 장치를 적층하게 되면 2kΩ 용량성 임피던스와 병렬로 결합되는 20kΩ 저항성 임피던스의 실효 임피던스가 생성되며, 이는 스위치 트랜지스터가 턴오프되는 경우 매우 적은 게이트 격리를 제공한다.
트랜지스터(140,142)를 사용하는 것으로 도시된 구현예와 같은 인버터 유형 드라이버는 스위치(110)의 트랜지스터(MSW)의 게이트에 매우 낮은 임피던스를 제공한다. 몇몇 구현예에서, 이러한 낮은 임피던스는 RF 접지로서 나타날 수 있다. 또한, 낮은 임피던스가 기생 캐패시턴스(Cgd,Cgs)에 인가되는 경우, 입력 노드(Iin 1) 및 출력 노드(Out)에서 관측되는 기생 캐패시턴스는 병렬로 추가되는 기생 캐패시턴스(Cbp)의 영향으로 인해 더 증가된다. 입력 노드(Iin 1) 및 출력 노드(Out)에서 관측되는 이러한 기생 캐패시턴스는 보다 많은 트랜지스터가 적층됨에 따라 또한 트랜지스터(MSW)의 폭이 증가함에 따라 증가한다. 따라서, RF 스위치에 일반적으로 사용되는 RON*Coff 성능 지수는 Cbp가 게이트 저항(RGATE)의 임피던스를 낮추기 때문에 저하된다.
도 1e는 저항(RDS)이 소스/드레인 접속에서 접지로 연결되는 대신 트랜지스터(MSW)의 소스/드레인 접속과 병렬로 연결되는 스위치(111)를 나타낸다. 이러한 구성은 도 1d의 실시예보다 많은 장치를 적층하는데 사용될 수 있다. 이 경우 RDS의 값은 약 20kΩ 내지 약 40kΩ이지만, 이 범위 밖의 다른 값도 특정 적용 및 그의 세부사항에 따라 사용될 수 있다. 각 게이트 저항(RGATE)의 션트 기생 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cbp)로 표현되고, 저항(RDS)의 션트 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cp)로 표현된다. 이러한 회로에서, 소스/드레인 접속은 접지에 연결된 가외의 저항(미도시)을 통해 또는 접지에 연결된 스위치 입력에 의해 접지에 바이어스된다.
도 1f는 신호 소스(152)와 직렬 게이트 저항(RG1) 사이에 공통 저항(RG2)이 연결되어 있는 일 실시예의 스위치(150)를 나타낸다. 공통 저항(RG2)을 신호 소스(152)와 직렬로 연결함으로써, RF 스위치의 출력에서 관찰되는 용량성 임피던스는 크게 감소될 수 있다. 그러나, 추가의 공통 저항(RG2)은 스위치의 전환 시간을 느리게 할 수 있다. 이러한 전환 시간은 다음과 같이 도출 될 수 있다. 각 트랜지스터의 게이트 전류는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016043116411-pat00001
여기서, i는 신호 소스(152)의 의해 생성되는 총 전류이고, N은 적층된 트랜지스터의 개수이고, CGS는 각 적층된 트랜지스터의 게이트 소스 캐패시턴스이며, VC는 각 게이트-소스 캐패시턴스 양단의 전압이다. 바닥 전류 루프에 대한 전압은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016043116411-pat00002
여기서, VO는 신호 소스(152)의 출력 전압이다. 항들을 모으고 방정식(1)을 사용하여 i/N에 대한 표현을 대체하면 다음과 같다.
Figure 112016043116411-pat00003
따라서, 다음과 같은 시상수가 분명해진다.
Figure 112016043116411-pat00004
많은 개수의 적층된 트랜지스터를 갖는 스위치에서, 다수의 게이트 저항(RG1)의 공통 저항은 낮아지며, 그에 따라 스위치의 출력에서의 RF 스윙의 많은 부분이 공통 저항(RG2) 양단에서 관측되어진다. 또한, 상대적으로 큰 전류가 저항(RG1, RG2)을 통해 흐르게 될 수있다. 예를 들어 36 V RF 전압이 RG1=100 KΩ이고 RG2=10 KΩ인 24 트랜지스터 스택에 인가되는 경우, 24개의 RG1 저항의 병렬 결합값은 약 4.1KΩ이다. 이 예에서, 신호 소스(152)에 의해 생성된 피크 전류(i)는, 저항을 구현하는데 사용되는 특정 물질에 따라 일부 경우 열적 스트레스를 저항에 부과할 수 있는 약 35 mW의 전력 손실을 야기하는 약 3.6mA이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 스위치 시스템(200)을 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 저항(RG1)은 트랜지스터들(MSW)의 인접 게이트들 사이에 결합되고 공통 저항(RG2)을 통해 드라이버 회로(202)에 연결된다. 도면에서, 드레인-소스 저항(RDS)의 기생 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cp)로 표현되고, 저항(RG1)의 기생 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cbp1)로 표현되며, 저항(RG2)의 기생 캐패시턴스는 캐패시턴스(Cbp2)로 표현된다.
일 실시예에서, 드라이버(202)의 출력에 대한 총 저항은 Roff=N·R G2 +R G1 이 되며, 이는 적층된 트랜지스터(MSW)의 개수와 함께 증가한다. 따라서, 20KΩ와 같은 RG1의 낮은 값에 대해서도, 노드(RF)에서의 높은 인간된 RF 전압은 Roff의 높은 직렬 저항에 걸쳐 분열되어, 저항(RG1,RG2)에서의 전력 손실을 낮출 수 있다. 일부 실시예에서, 각 저항(RG1)은 동일한 전압 차이를 보게 되어, 각 저항 양단의 전압 강하는 약 VRF/N이고, VRF는 인가된 RF 전압이다.
다양한 실시예에서, 저항(RG1)의 저항 기생 바이패스 캐패시턴스(Cpb1)는 누적되는 대신 스택에 의해 분할된다. 따라서, RF 스위치 시스템(200)은 스위치 양단의 캐패시턴스가 도 1f의 실시예보다 더 낮을 수 있다. 일부 경우, 보다 낮은 캐패시턴스는 동작 동안 보다 낮은 고주파 손실을 야기한다.
ESD 성능과 관련하여, RF 스위치 시스템의 구조는 인가된 RF 전압을 모든 트랜지스터(MSW)에 걸쳐 보다 고르게 확산시켜, 스위치가 보다 높은 진폭의 인가된 RF 전압 및 보다 큰 ESD 펄스를 견딜 수 있게 해준다. 일부 실시예에서, RF 스위치 시스템(200)은 적어도 1.5kV의 ESD 펄스를 견디도록 구성될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 RF 스위칭 시스템(220)을 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, 드라이버(202)는 도 2a에 대해 첫 번째 트랜지스터 대신에 트랜지스터 스택 가운데의 한 지점에서 저항(RG2)을 통해 RF 스위치에 결합된다. 일부 실시예에서, 저항(RG2)은 저항들(RG1)의 직렬 결합물의 중앙 분기점에 대칭적으로 결합될 수 있어 중앙 분기점의 각 측면에 동일한 개수의 저항(RG1)이 결합된다. 이와 달리, 저항(RG2)은 동일한 개수의 저항들(RG1) 사이에 대칭적으로 위치해 있지 않은 지점에 연결될 수도 있다. 드라이버(202)를 스위칭 트랜지스터들의 체인의 중앙에 있는 트랜지스터(MSW)에 연결함으로써, 최대 상승 시간, 및 최고속 상승 시간과 최저속 상승 시간 간의 확산은 감소될 수 있다. 이러한 이유는 드라이버(202)의 출력으로부터 가장 먼 종단 트랜지스터까지의 최대 총 저항이 감소되기 때문이다. 일 실시예에서, 직렬 연결된 트랜지스터들 중 하나의 소스/드레인과 접지 사이에 저항(RGND)이 연결되어, RF 스위치(220)가 턴오프될 때, 예를 들어, DC 커플링 캐패시터가 사용되는 경우 바이어스 전압을 트랜지스터에 제공할 수 있다.
도 3a는 앞서 도 2b의 실시예에서 설명한 저항(RG1) 및 저항(RG2) 이외에, 스위치 트랜지스터의 게이트에 직렬 연결된 저항(RG3)이 추가되는 또 다른 실시예의 RF 스위치(300)를 나타낸다. 저항(RG3)이 추가되면 스위치 트랜지스터의 게이트 캐패시턴스가 저항(RG1) 및 저항(RG2)으로부터 디커플링되어, 보다 빠른 상승 시간의 가능성을 허용한다. 일부 실시예에서, 저항(RG2)에 더 가깝게 연결된 저항(RG1, RG3)은 저항(RG2)에 더 멀리 연결된 저항(RG1, RG3)보다 높은 값을 갖는다. 이러한 구성은 예를 들어 스위치 트랜지스터들의 턴온 지연을 정렬시키기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 스위치 트랜지스터들의 상승 시간을 보다 잘 정렬시키기 위해 R-2R 사다리(ladder) 구성이 적용될 수 있다. 도시되어 있는 예에서, 중앙 트랜지스터(MO)의 게이트에 연결되어 있는 저항(RG3)은 2R의 값을 갖는 한편, 저항(RG1) 및 바로 다음으로 인접한 저항(RG3)은 R의 값을 갖는다. 다음 2개의 저항(RG1,RG2)의 저항값은 이전 값 R의 절반인 R/2의 값을 갖고, n번째 단계의 저항(RG1,RG3)에 대해서는
Figure 112016043116411-pat00005
의 값으로 줄어든다.
도 3b는 도 3a의 RF 스위치(300)와 동일한 구조를 가지나 예시적인 저항 값이 표시되어 있는 일 실시예의 RF 스위치(320)를 나타낸다. 예를 들어, RG2는 12KΩ의 값을 갖고, 파라미터(R)는 10KΩ의 값을 가져, 저항(RG1,RG3)에 의해 형성된 R-2R 사다리의 값은 20KΩ 내지
Figure 112016043116411-pat00006
의 범위를 갖는다. 더 도시되어 있는 바와 같이, 드레인-소스 저항들의 저항값은 각각 40KΩ으로 설정되고 저항(RGND)은 500KΩ으로 설정된다. 도 3b의 실시예는 많은 예시적인 실시예 중 하나에 불과함을 이해해야 한다. 또 다른 실시예에서, 도 3b에 도시되어 있는 저항값 외에 다른 저항 값이 사용될 수 있다.
도 3c는 20KΩ 대신 100KΩ의 값을 갖는 트랜지스터(MO)의 게이트에 직렬로 연결된 저항을 제외하고는 RF 스위치(300)와 동일한 구조 및 유사한 값을 갖는 일 실시예의 RF 스위치(330)를 나타낸다. 이 저항의 값을 100KΩ까지 증가시킴으로써, 스위칭 트랜지스터를 턴온함에 있어서의 지연 시간의 왜곡은 감소될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 100KΩ 대신 다른 값이 사용될 수 있다.
도 4a는 도 1f의 실시예와 유사한 구조를 갖는 RF 스위치를 개략적으로 나타내고, 도 4b는 다양한 트랜지스터의 입력에서의 게이트 전압들의 상승 시간의 비교를 보여주는 파형도를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, RF 스위치의 저항 값에 있어서, RG2는 12KΩ이고, RG1는 200KΩ이고, 스위칭 트랜지스터의 소스-드레인 저항은 40KΩ이며, RGND는 500KΩ이다. 도시되어 있는 바와 같이, 모든 트랜지스터의 게이트는 1.41㎲ 내에서 그의 최종 값의 80%에 도달한다.
도 4c는 도 2b의 실시예와 유사한 구조를 갖는 RF 스위치를 개략적으로 나타내고, 도 4d는 다양한 트랜지스터의 입력에서의 게이트 전압들의 상승 시간의 비교를 보여주는 파형도를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, RF 스위치의 저항 값에 있어서, RG2는 12KΩ이고, RG1는 40KΩ이고, 스위칭 트랜지스터의 소스-드레인 저항은 40KΩ이며, RGND는 500KΩ이다. 도시되어 있는 바와 같이, 모든 트랜지스터의 게이트에서의 전압의 80% 상승 시간은 3.3㎲ 만큼 변동된다.
도 4e는 도 3b의 실시예와 유사한 구조를 갖는 RF 스위치를 개략적으로 나타내고, 도 4f는 다양한 트랜지스터의 입력에서의 게이트 전압들의 상승 시간의 비교를 보여주는 파형도를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, RF 스위치의 저항 값에 있어서, RG2는 12KΩ이고, 스위칭 트랜지스터의 소스-드레인 저항은 40KΩ이고, RGND는 500KΩ이며, RG1 및 RG3는 파라미터(R)가 10KΩ인 R-2R 사다리를 형성한다. 도시되어 있는 바와 같이, 모든 트랜지스터의 게이트에서의 전압의 80% 상승 시간은 30ns 만큼 변동된다. 도 4b, 4d 및 4f의 파형도에 도시되어 있는 성능은 다수의 가능한 RF 스위칭 시스템의 일부 예에 불과하다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예에서의 시스템 성능의 상승 시간은 특정 실시예에 따라, 및 RF 스위칭 회로를 구현하는데 사용되는 트랜지스터 및 저항의 장치 특성에 따라 달라질 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 RF 스위치(500)를 나타낸다. 도시되어 있는 바와 같이, RF 스위치(500)는 도 2의 실시예와 유사하되, RF 스위치(500) 내의 제각기의 트랜지스터와 병렬로 연결된 캐패시터(CM(1) 내지 CM(n))가 추가된다. 이들 캐패시터(CM(1) 내지 CM(n))는 각 트랜지스터(MSW) 양단에서 관찰되는 전압을 동등하게 하는데 도움을 주는 용량성 밸러스팅을 제공하고 당업계에 알려져 있는 캐패시터 구조, 예를 들어 금속-절연체-금속(MIM) 캐패시터를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, RG1 저항의 용량성 기생은 여전히 트랜지스터(MSW) 양단의 비대칭적 전압을 야기할 수 있다. 예를 들어, RF 스위치(500)가 오프되는 경우, 인가된 RF 전압은 용량성 전압 분할에 의해 개개의 스위칭 트랜지스터(MSW)의 게이트-소스 및 게이트-드레인 캐패시턴스에 걸쳐 확산된다. 따라서, 트랜지스터(MSW)의 게이트로부터 접지로의 기생 캐패시턴스는 용량성 전압 분할의 비대칭을 야기할 수 있다. 이러한 상황에서, 개개의 스위칭 트랜지스터는 큰 신호 스윙에 노출될 수 있고, 이러한 노출은 장치의 손상을 야기하고 및/또는 장치의 고장을 야기할 수 있다. 밸러스트 캐패시터(CM(1) 내지 CM(n))를 사용함으로써, 이들 비대칭은 저항(RG1)의 기생 캐패시턴스의 영향을 감소시킴으로써 균등화될 수 있다. 일 실시예에서, RF 스위치(500)는 67개의 적층된 트랜지스터를 포함하고(n=67), 캐패시터(CM(n))는 약 3pF의 값을 갖고, 캐패시터(CM(1))는 약 40 ff의 값을 가지며, n=67이다. 일부 실시예에서, CM(n) 내지 CM(1)의 캐패시턴스는 3 pF로부터 44 ff로 선형적으로 감소한다. 이와 달리, CM(n) 내지 CM(1)의 캐패시턴스는 비선형적으로 감소할 수 있다. 도 5a의 실시예는 용량성 밸러스팅이 실시예의 RF 스위치에 적용될 수 있는 많은 방식들 중 단지 하나에 불과함을 이해해야 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, RF 스위치(500)를 구현하는데 사용되는 장치들의 특정 시스템, 그의 세부사항 및 특성에 따라 다른 캐패시터 값이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 저항(RG1)은 구불구불한 금속 저항을 사용하여 구현될 수 있다.
도 5b는 도 5a에 도시되어 있는 RF 스위치의 집적 회로 레이아웃(510)의 평면도를 나타낸다. 레이아웃(510)은 스위칭 트랜지스터 영역(502) 및 밸러스트 캐패시터(504)를 포함한다. 도시되어 있는 바와 같이, 레이아웃의 상단 부분은 보다 큰 밸러스트 캐패시터(504)를 나타내는 반면, 보다 작은 밸러스트 캐패시터는 트랜지스터 영역(502)의 바닥 부분쪽으로 위치한다. 레이아웃(510)의 보다 낮은 부분(506)은 전하 펌프 및 스위치 드라이버 회로를 포함하는 RF 스위치에 대한 다양한 지원 회로를 나타낸다.
도 6은 무선 주파수(RF) 스위칭 회로를 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도(600)를 나타내는데, 이 RF 스위칭 회로는 부하 경로 및 제어 노드를 포함하는 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀, 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부를 갖는 입력 저항, 및 인접 RF 스위치 셀의 제어 노드들 간에 결합된 복수의 제1 게이트 저항을 구비하고, 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함한다. 단계(602)에서, RF 스위칭 회로는 입력 저항의 제2 단부에 활성화 전압을 인가함으로써 턴온되고, 이 활성화 전압은 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 온-전압(on-voltage)에 대응한다. 단계(604)에서, RF 스위칭 회로는 입력 저항의 제2 단부에 비활성화 전압을 인가함으로써 턴오프되고, 이 비활성화 전압은 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 오프-전압(off-voltage)에 대응한다.
본 발명의 실시예들의 장점은 오프-캐패시턴스를 감소시키고, ESD 성능을 증가시키며, 적층된 스위칭 트랜지스터를 이용하는 RF 스위치의 장치 판독가능성을 증가시키는 능력을 포함한다. 다른 장점은 종래의 RF 스위치와 비교할 경우, 보다 낮은 전력 소비, 보다 낮은 가열, 및 보다 낮은 하모닉(harmonic) 생성을 포함한다. 또 다른 장점은 동작 동안 장치의 "핫 스위칭(hot switching)"을 고려하여 개개의 RF 스위칭 트랜지스터의 게이트들의 상승 시간을 균등화하는 능력을 포함한다.
다양한 실시예에 따르면, 회로 또는 시스템은 동작시 시스템으로 하여금 특정 동작을 수행하게 하는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 시스템에 설치하여 특정 연산 또는 동작을 수행하도록 구성된다. 하나의 일반적인 측면은, 부하 경로 및 제어 노드를 포함하는 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀- 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함함 -, 인접 RF 스위치 셀의 제어 노드들 간에 결합된 복수의 제1 게이트 저항, 및 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부와 스위치 드라이버의 출력에 연결된 제 2 단부를 갖는 입력 저항을 포함하는 무선 주파수(RF) 스위칭 회로를 포함한다. 이 측면의 다른 실시예는 방법의 다양한 동작을 수행하도록 구성된 대응하는 회로 및 시스템을 포함한다.
실시예는 아래와 같은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. RF 스위칭 회로에서, 각 RF 스위치 셀은 RF 스위치 셀의 부하 경로와 병렬로 연결된 부하 경로 저항을 더 포함한다. RF 스위칭 회로에서, 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀은 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제1 종단부에서 첫 번째 RF 스위치 셀의 부하 경로에 연결된 제1 단자와, 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제2 종단부에서 마지막 RF 스위치 셀의 부하 경로에 연결된 제2 단자를 포함한다. 일부 실시예에서, 입력 저항의 제1 단부는 첫 번째 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결된다. 입력 저항의 제1 단부는 중간 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결되어, 동일한 개수의 RF 스위치 셀이 중간 RF 스위치 셀과 제1 단자 사이에, 또한 중간 RF 스위치 셀과 제2 단자 사이에 결합된다.
일부 실시예에서, 각 RF 스위치 셀은 스위치 트랜지스터의 게이트에 연결된 제1 단부와 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결된 제2 단부를 갖는 제2 게이트 저항을 더 포함한다. 복수의 RF 스위치 셀의 제2 게이트 저항들의 적어도 일부와 복수의 제1 게이트 저항들의 적어도 일부는 R-2R 사다리를 형성할 수 있다. 각 RF 스위치 셀은 RF 스위치 셀의 부하 경로에 병렬로 연결된 부하 경로 저항을 더 포함할 수 있고, RF 스위칭 회로는 RF 스위치 셀들 중 하나의 부하 경로와 접지 사이에 연결된 접지 저항을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 각 RF 스위치 셀은 부하 경로와 병렬로 연결된 병렬 캐패시터를 더 포함한다. 병렬 캐패시터는 예를 들어, 금속-절연체-저항(MIM) 캐패시터를 포함한다. 일부 실시예에서, 첫 번째 RF 스위치 셀의 병렬 캐패시터의 캐패시턴스는 마지막 RF 스위치 셀의 병렬 캐패시터의 캐패시턴스보다 크다. 일부 실시예에서 병렬 캐패시터의 캐패시턴스는 첫 번째 RF 스위치로부터 마지막 RF 스위치로 갈수록 선형적으로 감소한다.
또 다른 일반적인 측면은, 제1 복수의 직렬 연결된 저항, 제1 복수의 직렬 연결된 저항 중의 저항들 사이에 연결된 제1 단부를 갖는 제2 복수의 션트 저항, 제1 복수의 직렬 연결된 저항의 중앙 탭에 연결된 제1 단부를 갖는 입력 커플링 저항, 제1 RF 스위치 단자와 제2 RF 스위치 단자 사이에 연결된 복수의 직렬 연결된 트랜지스터를 포함하는 무선 주파수(RF) 스위칭 회로를 포함하는데, 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각은 제2 복수의 션트 저항의 각각의 단부에 연결된 제어 노드를 구비하고, 제1 복수의 직렬 연결된 저항 각각의 저항값은 중앙 탭으로부터 제1 복수의 직렬 연결된 저항의 종단부쪽으로 갈수록 연속적으로 감소하고, 제2 복수의 션트 저항 각각의 저항값은 중앙 탭에 연결된 제2 복수의 션트 저항 중 제1 션트 저항으로부터 제1 RF 스위치 단자에 연결된 첫 번째 트랜지스터로 갈수록 연속적으로 감소하고 또한 중앙 탭에 연결된 제2 복수의 션트 저항 중 제1 션트 저항으로부터 제2 RF 스위치 단자에 연결된 마지막 트랜지스터로 갈수록 연속적으로 감소한다. 이러한 측면의 다른 실시예는 방법의 다양한 동작을 실행하도록 구성된 대응하는 회로 및 시스템을 포함한다.
실시예는 아래와 같은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. RF 스위칭 회로는 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각의 대응하는 부하 경로에 병렬로 연결된 제3 복수의 저항을 더 포함한다. RF 스위칭 회로는 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 중 하나에 연결된 제1 단부와 기준 전압 노드에 연결된 제2 단부를 갖는 바이어스 저항을 더 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 복수의 직렬 연결된 저항 및 제2 복수의 션트 저항은 R-2R 사다리를 형성한다.
일 실시예에서, 중앙 탭과 복수의 직렬 연결된 트랜지스터의 중앙 트랜지스터 사이에 결합된 제1 션트 저항은 제1 저항값을 포함하고, 제1 복수의 직렬 저항 중 중앙 탭에 연결된 직렬 저항은 제1 저항값의 대략 1/2의 저항값을 포함하며, 제1 복수의 직렬 저항 중 선행하는 직렬 저항에 바로 인접해 있는 후속하는 직렬 저항은 선행하는 직렬 저항의 약 1/2의 저항값을 포함하고, 제2 복수의 션트 저항 중 제1 션트 저항에 바로 인접해 있는 션트 저항은 제1 저항값의 약 1/2의 저항값을 포함하고, 제2 복수의 션트 저항 중 선행하는 션트 저항에 바로 인접해 있는 후속하는 션트 저항은 선행하는 션트 저항의 약 1/2의 저항값을 포함한다. 일부 실시예에서, 중앙 탭과 복수의 직렬 연결된 트랜지스터의 중앙 트랜지스터 사이에 결합된 제1 션트 저항은 제1 저항값을 포함하고, 제1 복수의 직렬 저항 중 중앙 탭에 연결된 직렬 저항은 제2 저항값을 포함하며, 제1 복수의 직렬 저항 중 선행하는 직렬 저항에 바로 인접해 있는 후속하는 직렬 저항은 선행하는 직렬 저항의 약 1/2의 저항값을 포함하고, 제2 복수의 션트 저항 중 제1 션트 저항에 바로 인접해 있는 션트 저항은 제2 저항값을 포함하고, 제2 복수의 션트 저항 중 선행하는 션트 저항에 바로 인접해 있는 후속하는 션트 저항은 선행하는 션트 저항의 약 1/2의 저항값을 포함한다.
일부 실시예에서, RF 스위칭 회로는 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각의 대응하는 부하 경로에 병렬로 연결된 제3 복수의 저항과, 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 중 하나에 연결된 제1 단부 및 기준 전압 노드에 연결된 제2 단부를 갖는 바이어스 저항을 더 포함한다. 입력 커플링 저항은 약 12kΩ의 저항값을 가질 수 있고, 제1 저항값은 약 100kΩ이며, 제2 저항값은 약 100kΩ이고, 제3 복수의 저항 각각은 약 100kΩ의 저항값을 포함하고, 바이어스 저항은 약 500kΩ의 저항값을 포함한다.
RF 스위칭 회로는 입력 커플링 저항의 제2 단부에 연결된 드라이버 회로를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, RF 스위칭 회로는 제1 RF 스위치 단자 및 제2 스위치 단자 중 적어도 하나에 연결된 안테나를 더 포함한다. 제1 복수의 직렬 연결된 저항, 제2 복수의 션트 저항, 입력 커플링 저항 및 복수의 직렬 연결된 트랜지스터는 단일 집적 회로에 배치될 수 있다.
또 다른 일반적인 측면은 무선 주파수(RF) 스위칭 회로를 동작시키는 방법을 포함하는데, 이 RF 스위칭 회로는 부하 경로 및 제어 노드를 구비한 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀, 이 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부를 갖는 입력 저항, 및 인접 RF 스위치 셀의 제어 노드들 사이에 연결된 복수의 제1 게이트 저항을 포함하되, 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함한다. 이 방법은 활성화 전압을 입력 저항의 제2 단부에 인가하는 것을 포함하는 RF 스위칭 회로를 턴온시키는 단계- 활성화 전압은 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 온 전압에 대응함 -, 비활성화 전압을 입력 저항의 제2 단부에 인가하는 것을 포함하는 RF 스위칭 회로를 턴오프시키는 단계- 비활성화 전압은 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 오프 전압에 대응함 -를 포함한다. 본 측면의 다른 실시예는 방법의 다양한 동작을 수행하도록 구성된 대응하는 회로 및 시스템을 포함한다.
실시예는 아래와 같은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 방법은 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제1 단부에 RF 전압을 인가하는 단계를 더 포함하되, 이 RF 전압은 복수의 RF 스위치 셀 각각에 걸쳐 실질적으로 고르게 분산된다. 이 방법에서, 각 RF 스위치 셀은 스위치 트랜지스터의 게이트에 연결된 제1 단부와 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결된 제2 단부를 구비한 제2 게이트 저항을 더 포함하고, 입력 저항에 더 가깝게 연결된 제1 게이트 저항의 저항값은 입력 저항으로부터 더 멀리 결합된 제1 게이트 저항의 저항값보다 높으며, 입력 저항에 더 가깝게 연결된 제2 게이트 저항의 저항값은 입력 저항으로부터 더 멀리 결합된 제2 게이트 저항의 저항값보다 높고, 각 트랜지스터의 게이트에서의 상승 시간은 서로의 20% 내에 존재한다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이러한 설명은 제한적 의미로서 해석되지는 않는다. 본 상세한 설명을 참조하면 본 발명의 예시적인 실시예들 및 다른 실시예들의 다양한 변형 및 조합이 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 실시예의 스위치 드라이버는 캐패시터 및 다른 튜닝 구성요소를 스위치 인 및 아웃함으로써 발진기를 튜닝하는데 사용될 수 있다. 실시예의 스위치 드라이버 회로는 또한 일반적으로 수신/송신 스위치, 감쇠기, 전력 증폭기 바이패스 회로, RF 매칭, RF 필터 스위칭 및 그 밖의 다른 유형의 회로 및 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 무선 주파수(RF) 스위칭 회로로서,
    부하 경로(load path) 및 제어 노드를 포함하는 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 - 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터와 임피던스 소자를 포함하고, 상기 임피던스 소자의 임피던스는 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제 1 종단부에 있는 첫 번째 RF 스위치 셀로부터 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제 2 종단부에 있는 마지막 RF 스위치 셀로 갈수록 감소하며, 상기 RF 스위치 셀 각각의 상기 임피던스 소자는 해당 RF 스위치 셀의 상기 스위치 트랜지스터의 상기 부하 경로와 병렬로 연결된 병렬 캐패시터를 포함하고, 상기 첫 번째 RF 스위치 셀의 상기 병렬 캐패시터의 캐패시턴스는 상기 마지막 RF 스위치 셀의 상기 병렬 캐패시터의 캐패시턴스보다 큼 - 과,
    인접 RF 스위치 셀들의 제어 노드들 사이에 연결된 복수의 제1 게이트 저항과,
    상기 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부와 스위치 드라이버의 출력에 연결된 제2 단부를 구비한 입력 저항
    을 포함하는 RF 스위칭 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 RF 스위치 셀은 상기 RF 스위치 셀의 부하 경로에 병렬로 연결된 부하 경로 저항을 더 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀은 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 상기 제1 종단부에 있는 상기 첫 번째 RF 스위치 셀의 부하 경로에 연결된 제1 단자와, 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 상기 제2 종단부에 있는 상기 마지막 RF 스위치 셀의 부하 경로에 연결된 제2 단자를 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 저항의 제1 단부는 상기 첫 번째 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결되는
    RF 스위칭 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 입력 저항의 제1 단부는 중간 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결되고, 상기 중간 RF 스위치 셀과 상기 제1 단자 사이와, 상기 중간 RF 스위치 셀과 상기 제2 단자 사이에 동일한 개수의 RF 스위치 셀이 결합되는
    RF 스위칭 회로.

  6. 제5항에 있어서,
    각 RF 스위치 셀의 상기 임피던스 소자는 상기 스위치 트랜지스터의 게이트에 연결된 제1 단부와 상기 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결된 제2 단부를 갖는 제2 게이트 저항을 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 RF 스위치 셀의 상기 제2 게이트 저항의 적어도 일부와 상기 복수의 제1 게이트 저항의 적어도 일부는 R-2R 사다리를 형성하는
    RF 스위칭 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    각 RF 스위치 셀은 상기 RF 스위치 셀의 부하 경로와 병렬로 연결된 부하 경로 저항을 더 포함하고,
    상기 RF 스위칭 회로는 상기 RF 스위치 셀 중 하나의 부하 경로와 접지 사이에 연결된 접지 저항을 더 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 캐패시터는 금속-절연체-금속(MIM) 캐패시터를 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 캐패시터의 캐패시턴스는 상기 첫 번째 RF 스위치 셀에서 상기 마지막 RF 스위치 셀로 갈수록 선형적으로 감소하는
    RF 스위칭 회로.
  13. 무선 주파수(RF) 스위칭 회로로서,
    제1 복수의 직렬 연결된 저항과,
    상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항 중의 저항들 사이에 연결된 제1 단부를 갖는 제2 복수의 션트 저항과,
    상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항의 중앙 탭(center tap)에 연결된 제1 단부를 갖는 입력 커플링 저항과,
    제1 RF 스위치 단자와 제2 RF 스위치 단자 사이에 연결된 복수의 직렬 연결된 트랜지스터- 상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각은 상기 제2 복수의 션트 저항의 제각기의 단부에 연결된 제어 노드를 구비함 -
    를 포함하고,
    상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항 각각의 저항값은 상기 중앙 탭에서부터 상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항의 종단부로 갈수록 연속적으로 감소하고,
    상기 제2 복수의 션트 저항 각각의 저항값은 상기 제2 복수의 션트 저항 중 상기 중앙 탭에 연결된 제1 션트 저항으로부터 상기 제1 RF 스위치 단자에 연결된 첫 번째 트랜지스터로 갈수록 연속적으로 감소하고, 상기 제2 복수의 션트 저항 중 상기 중앙 탭에 연결된 상기 제1 션트 저항으로부터 상기 제2 RF 스위치 단자에 연결된 마지막 트랜지스터로 갈수록 연속적으로 감소하는
    RF 스위칭 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각의 대응하는 부하 경로에 병렬로 연결된 제3 복수의 저항을 더 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 중 하나에 연결된 제1 단부와 기준 전압 노드에 연결된 제2 단부를 갖는 바이어스 저항을 더 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항 및 상기 제2 복수의 션트 저항은 R-2R 사다리를 형성하는
    RF 스위칭 회로.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터의 중앙 트랜지스터와 상기 중앙 탭 사이에 연결된 제1 션트 저항은 제1 저항값을 구성하고,
    상기 제1 복수의 직렬 저항 중 상기 중앙 탭에 연결된 직렬 저항은 상기 제1 저항값의 1/2의 저항값을 구성하고,
    상기 제1 복수의 직렬 저항 중 선행하는 직렬 저항에 바로 인접하는 후속 직렬 저항은 상기 선행하는 직렬 저항의 1/2의 저항값을 구성하며,
    상기 제2 복수의 션트 저항 중 상기 제1 션트 저항에 바로 인접하는 션트 저항들은 상기 제1 저항값의 1/2의 저항값을 구성하고,
    상기 제2 복수의 션트 저항 중 선행하는 션트 저항에 바로 인접하는 후속 션트 저항은 상기 선행하는 션트 저항의 1/2의 저항값을 구성하는
    RF 스위칭 회로.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터의 중앙 트랜지스터와 상기 중앙 탭 사이에 연결된 제1 션트 저항은 제1 저항값을 구성하고,
    상기 제1 복수의 직렬 저항 중 상기 중앙 탭에 연결된 직렬 저항은 제2 저항값을 구성하며,
    상기 제1 복수의 직렬 저항 중 선행하는 직렬 저항에 바로 인접하는 후속 직렬 저항은 상기 선행하는 직렬 저항의 1/2의 저항값을 구성하고,
    상기 제2 복수의 션트 저항 중 상기 제1 션트 저항에 바로 인접하는 션트 저항들은 제2 저항값을 구성하며,
    상기 제2 복수의 션트 저항 중 선행하는 션트 저항에 바로 인접하는 후속 션트 저항은 상기 선행하는 션트 저항의 1/2의 저항값을 구성하는
    RF 스위칭 회로.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 각각의 대응하는 부하 경로에 병렬로 연결된 제3 복수의 저항과,
    상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터 중 하나에 연결된 제1 단부와 기준 전압 노드에 연결된 제2 단부를 구비한 바이어스 저항
    을 더 포함하는 RF 스위칭 회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 입력 커플링 저항은 12KΩ의 저항값을 갖고,
    상기 제1 저항값은 100KΩ이고,
    상기 제2 저항값은 100KΩ이고,
    상기 제3 복수의 저항 각각은 40KΩ의 저항값을 포함하고,
    상기 바이어스 저항은 500KΩ의 저항값을 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 입력 커플링 저항의 제2 단부에 연결된 드라이버 회로를 더 포함하는
    RF 스위칭 회로.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 RF 스위치 단자와 상기 제2 RF 스위치 단자 중 적어도 하나에 연결된 안테나를 더 포함하는 RF 스위칭 회로.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 제1 복수의 직렬 연결된 저항, 상기 제2 복수의 션트 저항, 상기 입력 커플링 저항 및 상기 복수의 직렬 연결된 트랜지스터는 단일 집적 회로 상에 배치되는
    RF 스위칭 회로.
  24. 무선 주파수(RF) 스위칭 회로를 동작시키는 방법으로서,
    상기 RF 스위칭 회로는 부하 경로 및 제어 노드를 구비한 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀, 상기 복수의 RF 스위치 셀 중 하나의 제어 노드에 연결된 제1 단부를 갖는 입력 저항, 및 인접 RF 스위치 셀들의 제어 노드들 사이에 연결된 복수의 제1 게이트 저항을 포함하되, 상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀 각각은 스위치 트랜지스터를 포함하고,
    상기 방법은
    활성화 전압을 상기 입력 저항의 제2 단부에 인가하는 것을 포함하는, 상기 RF 스위칭 회로를 턴온시키는 단계- 상기 활성화 전압은 상기 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 온 전압에 대응함 -와,
    비활성화 전압을 상기 입력 저항의 제2 단부에 인가하는 것을 포함하는, 상기 RF 스위칭 회로를 턴오프시키는 단계- 상기 비활성화 전압은 상기 RF 스위치 셀의 스위치 트랜지스터의 오프 전압에 대응함 -를 포함하되,
    각 RF 스위치 셀은 상기 스위치 트랜지스터의 게이트에 연결된 제1 단부와 상기 RF 스위치 셀의 제어 노드에 연결된 제2 단부를 구비한 제2 게이트 저항을 더 포함하고,
    상기 입력 저항에 더 가깝게 연결된 상기 제1 게이트 저항의 저항값은 상기 입력 저항으로부터 더 멀리 연결된 상기 제1 게이트 저항의 저항값보다 높으며,
    상기 입력 저항에 더 가깝게 연결된 상기 제2 게이트 저항의 저항값은 상기 입력 저항으로부터 더 멀리 연결된 상기 제2 게이트 저항의 저항값보다 높은
    방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 직렬 연결된 RF 스위치 셀의 제1 종단부에 RF 전압을 인가하는 단계를 더 포함하되, 상기 RF 전압은 상기 복수의 RF 스위치 셀 각각에 걸쳐 실질적으로 고르게 분배되는
    방법.
  26. 제24항에 있어서,
    각 트랜지스터의 게이트에서의 상승 시간(rise time)은 서로의 20% 내에 존재하는
    방법.
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