KR101823268B1 - 고주파 스위치 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제1 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 고주파 스위치와, 제2 제어 전압에 따라 제1 제어 전압을 생성하는 제1 버퍼와, 제3 제어 전압을 전달받고 제3 제어 전압에 따라 제2 제어 전압을 생성하는 제2 버퍼와, 제1 버퍼에 제1 하이 전압을 공급하고 제2 버퍼에 제2 하이 전압을 공급하는 제1 전원 공급부와, 제1 버퍼에 제1 로우 전압을 공급하고 제2 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함하고, 제1 하이 전압과 제1 로우 전압간의 제1 전압차는 제2 하이 전압과 제2 로우 전압간의 제2 전압차와 다를 수 있다.

Description

고주파 스위치 회로{Radio frequency switch circuit}
본 발명은 고주파 스위치 회로에 관한 것이다.
무선통신 기술의 발달에 따라 다양한 통신규격이 하나의 전자기기에 통합되고 있다. 여기서, 고주파 스위치 회로는 다양한 통신규격의 고주파 신호 각각에 대한 이동을 제어하여 전자기기의 원활한 통신을 지원할 수 있다.
고주파 스위치는 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어할 수 있다. 제어 전압의 실제 전압이 설정 전압을 벗어날 경우, 고주파 스위치는 오프 상태일 때 완전-오프(fully-off) 상태가 되지 않을 수 있다. 이에 따라, 고주파 스위치의 선형성 특성 또는 노이즈 특성은 열화될 수 있다.
공개특허공보 제10-2015-0076827호
본 발명의 일 실시 예는, 제어 전압의 실제 전압이 설정 전압을 벗어나는 현상을 줄일 수 있는 고주파 스위치 회로를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제1 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 고주파 스위치; 제2 제어 전압에 따라 상기 제1 제어 전압을 생성하는 제1 버퍼; 제3 제어 전압을 전달받고 상기 제3 제어 전압에 따라 상기 제2 제어 전압을 생성하는 제2 버퍼; 상기 제1 버퍼에 제1 하이 전압을 공급하고 상기 제2 버퍼에 제2 하이 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및 상기 제1 버퍼에 제1 로우 전압을 공급하고 상기 제2 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 제2 전원 공급부; 를 포함하고, 상기 제1 하이 전압과 상기 제1 로우 전압간의 제1 전압차는 상기 제2 하이 전압과 상기 제2 로우 전압간의 제2 전압차와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제1 시리즈 제어 전압을 전달받고 상기 제1 시리즈 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 고주파 시리즈 스위치; 상기 신호 포트에 접속되고 제1 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제1 션트 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되는 고주파 션트 스위치; 제2 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제2 션트 제어 전압에 따라 상기 제1 션트 제어 전압을 생성하는 제1 션트 버퍼; 제3 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제3 션트 제어 전압에 따라 상기 제2 션트 제어 전압을 생성하는 제2 션트 버퍼; 상기 제1 션트 버퍼에 제1 하이 전압을 공급하고 상기 제2 션트 버퍼에 제2 하이 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및 상기 제1 션트 버퍼에 제1 로우 전압을 공급하고 상기 제2 션트 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 제2 전원 공급부; 를 포함하고, 상기 제1 하이 전압과 상기 제1 로우 전압간의 제1 전압차는 상기 제2 하이 전압과 상기 제2 로우 전압간의 제2 전압차와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제어 전압의 실제 전압이 설정 전압을 벗어나는 현상을 줄여서 고주파 스위치의 선형성 특성 또는 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 온도 변화에 따른 고주파 스위치의 특성 변화 비율을 줄여서 온도에 대해 강건해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 추가적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 제1 및 제2 버퍼를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 제1 전원 공급부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 고주파 시리즈 스위치와 고주파 션트 스위치를 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 고주파 스위치(110), 제1 버퍼(121), 제2 버퍼(122), 제1 전원 공급부(130) 및 제2 전원 공급부(140)를 포함할 수 있다.
고주파 스위치(110)는 제1 제어 전압(C1)에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트(SIG)와 안테나 포트(ANT)의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어할 수 있다.
만약 고주파 스위치(110)가 전계 효과 트랜지스터로 구현될 경우, 상기 고주파 스위치(110)는 게이트 단자를 통해 제1 제어 전압(C1)을 전달받을 수 있으며, 온 상태일 때 소스 단자와 드레인 단자의 사이를 통해 고주파 신호를 통과시키고 오프 상태일 때 상기 고주파 신호를 차단시킬 수 있다. 상기 고주파 스위치(110)의 고주파 신호에 대한 전기적인 저항은 상기 제1 제어 전압(C1)이 높을수록 작아질 수 있다. 따라서, 상기 고주파 스위치(110)는 상기 제1 제어 전압(C1)이 낮을 때 오프 상태일 수 있으며, 상기 제1 제어 전압(C1)이 높을 때 온 상태일 수 있다.
예를 들어, 상기 고주파 스위치(110)는 실리콘 반도체, 화합물 반도체 또는 그래핀으로 구현될 수 있으며, 기생 소자의 영향을 줄이기 위해 SOI(Silicon on Insulator)으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 고주파 스위치(110)는 BJT와 같은 3단자 트랜지스터로 구현되거나 바디 단자를 가지는 전계 효과 트랜지스터로 구현될 수 있다.
제1 버퍼(121)는 제2 제어 전압(C2)에 따라 제1 제어 전압(C1)을 생성할 수 있다. 상기 제1 버퍼(121)는 제1 제어 전압(C1)의 응답특성을 향상시켜서 고주파 스위치(110)의 온-오프 상태를 변경특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 버퍼(121)는 제2 제어 전압(C2)의 고주파 스위치(110)에 대한 원활한 제어를 지원할 수 있다.
제2 버퍼(122)는 제3 제어 전압(C3)을 전달받고 상기 제3 제어 전압(C3)에 따라 상기 제2 제어 전압(C2)을 생성할 수 있다. 상기 제2 버퍼(122)는 제2 제어 전압(C2)의 응답특성을 향상시켜서 제1 제어 전압(C1)의 응답특성을 향상시키고 고주파 스위치(110)의 제3 제어 전압(C3)에 따른 온-오프 상태의 변경특성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 제2 버퍼(122)는 제3 제어 전압(C3)의 고주파 스위치(110)에 대한 원활한 제어를 지원할 수 있다.
제1 전원 공급부(130)는 제1 버퍼(121)에 제1 하이 전압(H1)을 공급하고 제2 버퍼(122)에 제2 하이 전압(H2)을 공급할 수 있다.
제2 전원 공급부(140)는 제1 버퍼(121)에 제1 로우 전압(L1)을 공급하고 제2 버퍼(122)에 제2 로우 전압(L2)을 공급할 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)는 제1 및 제2 버퍼(121, 122)에 인가되는 전압을 생성하여 제1 및 제2 버퍼(121, 122)에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)는 공급하는 전압을 적절히 설정하여 제1 및 제2 버퍼(121, 122)의 동작 조건을 설정할 수 있다. 제1 및 제2 버퍼(121, 122)에서 입력 또는 출력되는 제어 전압은 상기 동작 조건에 영향을 받을 수 있다.
만약 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)가 공급하는 전압이 적절히 설정되지 않을 경우, 제1 및 제2 버퍼(121, 122)에는 누설전류가 발생할 수 있다. 상기 누설전류는 제1 및 제2 버퍼(121, 122)의 전력소모를 증가시킬 뿐만 아니라 제1 및 제2 버퍼(121, 122)에서 입력 또는 출력되는 제어 전압에 영향을 줄 수 있다.
만약 제1 및 제2 버퍼(121, 122)의 온도가 변경될 경우, 상기 누설전류의 크기는 더욱 커질 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)가 공급하는 전압이 적절히 설정되지 않을 경우, 제1 및 제2 버퍼(121, 122)의 동작 조건과 제어 전압은 온도에 민감해질 수 있다.
따라서, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)는 상기 제1 하이 전압(H1)과 상기 제1 로우 전압(L1)간의 제1 전압차가 상기 제2 하이 전압(H2)과 상기 제2 로우 전압(L2)간의 제2 전압차와 다르도록 공급하는 전압을 설정할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)는 상기 제1 하이 전압(H1)과 상기 제1 로우 전압(L1) 중 적어도 하나를 각각 상기 제2 하이 전압(H2)과 상기 제2 로우 전압(L2)과 다르게 설정할 수 있다.
예를 들어, 제2 버퍼(122)에서 발생되는 누설전류는 제2 제어 전압(C2)의 변동을 유발할 수 있으며, 제2 제어 전압(C2)의 변동은 제1 버퍼(121)에서 발생되는 누설전류의 크기를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전원 공급부(130, 140)는 상기 제1 전압차가 상기 제2 전압차보다 작도록 공급하는 전압을 설정함으로써, 제1 버퍼(121)에서 발생되는 누설전류의 크기를 줄일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는 제1 제어 전압(C1)의 실제 전압이 오프 상태를 위한 설정 전압을 벗어나는 현상을 줄일 수 있으며, 선형성 특성 또는 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 추가적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제2 고주파 스위치(115), 제3 버퍼(123), 레벨 시프터(124), 디코더(125), 음 전압 생성기(141), 필터(142) 및 온도 감지부(150)를 더 포함할 수 있다.
제2 고주파 스위치(115)는 고주파 스위치(110a)에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 제어 전압(C1)에 따라 온-오프 상태가 제어될 수 있다. 즉, 상기 제2 고주파 스위치(115)는 고주파 스위치(110a)와 시리즈로 연결되고 고주파 스위치(110a)의 온-오프 상태와 동일한 온-오프 상태를 가질 수 있다.
제3 버퍼(123)는 제4 제어 전압(C4)을 전달받고 상기 제4 제어 전압(C4)에 따라 제3 제어 전압(C3)을 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함되는 버퍼의 개수는 다수일 수 있다.
여기서, 제1 전원 공급부(130a)는 상기 제3 버퍼(123)에 제3 하이 전압(H3)을 공급할 수 있으며, 제2 전원 공급부는 상기 제3 버퍼(123)에 제3 로우 전압(L3)을 공급할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 하이 전압(H3)과 상기 제3 로우 전압(L3)간의 제3 전압차는 상기 제1 전압차보다 크고 상기 제2 전압차보다 클 수 있다. 이에 따라, 온도 변화에 따라 제1 및 제2 버퍼(121a, 122a)에 흐르는 누설전류의 점진적인 증가 현상은 억제될 수 있다.
레벨 시프터(124)는 제어 로직값을 전달받고 상기 제어 로직값에 따라 제4 제어 전압(C4)을 생성할 수 있다. 상기 레벨 시프터(124)는 제4 제어 전압(C4)의 생성을 위해 제1 전원 공급부(130a)로부터 제3 하이 전압(H3)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 공급부로부터 제3 로우 전압(L3)을 공급받을 수 있다.
디코더(125)는 제어 로직값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 디코더(125)는 고주파 스위치 회로의 외부로부터 이진코드를 수신받거나 미리 이진코드를 저장할 수 있다. 상기 디코더(125)는 수신한 이진코드 또는 저장된 이진코드를 디코딩하여 제어 로직값을 생성할 수 있다.
상기 제2 전원 공급부는 음 전압 생성기(141) 및 필터(142)를 포함할 수 있다.
음 전압 생성기(141)는 음 전압인 제1 내지 제3 로우 전압(L1, L2, L3)을 생성할 수 있다. 여기서, 음 전압은 고주파 신호가 통과하는 전선의 DC 전압보다 낮은 전압을 의미한다. 또한, 상기 제1 내지 제3 로우 전압(L1, L2, L3)은 서로 동일할 수 있다.
상기 음 전압 생성기(141)가 음 전압을 제1 내지 제3 버퍼(121a, 122a, 123)에 공급함으로써, 제1 내지 제3 제어 전압은 0V 이하의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 고주파 스위치(110a) 및 제2 고주파 스위치(115)는 완전-오프(fully-off) 상태가 될 수 있으며, 선형성 특성 또는 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.
필터(142)는 제1 내지 제3 로우 전압(L1, L2, L3)을 로우 패스 필터링함으로써, 음 전압 생성기(141)의 출력에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 필터(142)는 저항과 캐패시터를 포함하는 RC 필터일 수 있다. 상기 제1 내지 제3 로우 전압(L1, L2, L3)의 공급대상인 제1 내지 제3 버퍼(121a, 122a, 123)의 누설전류는 상기 필터(142)에 포함되는 저항으로 흐를 수 있다.
제1 전원 공급부(130a)가 제1 내지 제3 하이 전압(H1, H2, H3)을 서로 다른 전압 값으로 설정할 경우, 상기 필터(142)에 흐르는 누설전류의 크기는 감소할 수 있으며, 온도변화에 강건할 수 있다.
온도 감지부(150)는 온도를 감지하고 감지된 온도에 대응되는 온도 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 감지부(150)는 밴드 갭 레퍼런스(band gap reference)를 활용하여 온도에 따라 변동되는 전류를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 전류는 상기 온도 신호이다.
또한, 제1 전원 공급부(130a)는 상기 온도 신호에 기초하여 제1 또는 제2 하이 전압(H1, H2)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전원 공급부(130a)는 온도 감지부(150)에 의해 감지된 온도가 높을수록 제1 하이 전압(H1)과 제2 하이 전압(H2)간의 전압차가 크도록 상기 제1 또는 제2 하이 전압(H1, H2)을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에는 고주파 신호에 대한 증폭 및 전력소모에 따른 발열이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 고주파 스위치 회로의 온도변동은 클 수 있다. 상기 제1 전원 공급부(130a)는 온도 변동에 따라 유동적으로 공급하는 전압을 설정함으로써, 상기 고주파 스위치 회로의 온도 강건성(robustness)을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 제1 및 제2 버퍼를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 버퍼는 제1 N형 트랜지스터(N1) 및 제1 P형 트랜지스터(P1)를 포함할 수 있고, 제2 버퍼는 제2 N형 트랜지스터(N2) 및 제2 P형 트랜지스터(P2)를 포함할 수 있다.
제1 N형 트랜지스터(N1)는 제2 제어 전압(C2)이 인가되고 제1 로우 전압(L1)이 인가되고 제1 제어 전압(C1)을 출력할 수 있다.
제1 P형 트랜지스터(P1)는 제2 제어 전압(C2)이 인가되고 제1 하이 전압(H1)이 인가되고 제1 제어 전압(C1)을 출력할 수 있다.
제2 N형 트랜지스터(N2)는 제3 제어 전압(C3)이 인가되고 제2 로우 전압(L2)이 인가되고 제2 제어 전압(C2)을 출력할 수 있다. 상기 제2 N형 트랜지스터(N2)의 사이즈(W/L)는 상기 제1 N형 트랜지스터(N1)의 사이즈(W/L)보다 작을 수 있다.
제2 P형 트랜지스터(P2)는 제3 제어 전압(C3)이 인가되고 제2 하이 전압(H2)이 인가되고 제2 제어 전압(C2)을 출력할 수 있다. 상기 제2 P형 트랜지스터(P2)의 사이즈(W/L)는 상기 제1 P형 트랜지스터(P1)의 사이즈(W/L)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 버퍼는 고주파 스위치의 온-오프 상태를 원활하게 제어할 수 있다.
여기서, 사이즈(W/L)는 트랜지스터의 채널 너비(Width)의 채널 길이(Length)에 대한 상대적인 크기를 의미한다.
한편, 상기 제1 N형 트랜지스터(N1)와 제1 P형 트랜지스터(P1)는 제2 제어 전압(C2)의 로직의 반대 로직을 가지는 제1 제어 전압(C1)을 생성하는 인버터일 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 제어 전압(C1, C2) 중 하나는 제1 또는 제2 하이 전압(H1, H2)보다 제1 또는 제2 로우 전압(L1, L2)에 더 가까운 로우 값을 가지고, 나머지는 제1 또는 제2 로우 전압(L1, L2)보다 제1 또는 제2 하이 전압(H1, H2)에 더 가까운 하이 값을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 제1 전원 공급부를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 전원 공급부는 제1 저항(131), 제2 저항(132), 제3 저항(133), 연산 증폭기(134) 및 출력 트랜지스터(135)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 저항(131, 132, 133)은 서로의 저항값 관계에 따라 제1 및 제2 하이 전압(H1, H2)를 결정할 수 있다.
연산 증폭기(134)는 제2 저항(132)과 제3 저항(133) 사이의 전압과 기준 전압(Vref)을 전달받을 수 있으며, 출력 전압을 출력 트랜지스터(135)로 전달할 수 있다.
출력 트랜지스터(135)는 게이트 단자를 통해 상기 출력 전압을 전달받고, 소스 단자를 통해 전원을 공급받을 수 있으며, 드레인 단자를 통해 제1 하이 전압(H1)을 출력할 수 있다.
즉, 상기 연산 증폭기(134)와 출력 트랜지스터(135)는 제1 내지 제3 저항(131, 132, 133)에 대한 피드백 연결관계를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 연산 증폭기(134)와 출력 트랜지스터(135)는 제1 및 제2 하이 전압(H1, H2)이 전원의 전압변동에 영향을 거의 받지 않도록 제1 및 제2 하이 전압(H1, H2)을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로에 포함될 수 있는 고주파 시리즈 스위치와 고주파 션트 스위치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 고주파 시리즈 스위치(210), 제1 전원 공급부(230), 제2 전원 공급부(240), 고주파 션트 스위치(260), 제1 션트 버퍼(271), 제2 션트 버퍼(272)를 포함할 수 있다.
고주파 시리즈 스위치(210)는 제1 시리즈 제어 전압(C11)을 전달받고 상기 제1 시리즈 제어 전압(C11)에 따라 온-오프 상태가 제어되어 제1 신호 포트(SIG1)와 안테나 포트(ANT)의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어할 수 있다.
제1 전원 공급부(230)는 제1 및 제2 하이 전압(H1, H2)을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 제1 하이 전압(H1)과 제2 하이 전압(H2)은 서로 다른 전압 값을 가질 수 있다.
제2 전원 공급부(240)는 제1 및 제2 로우 전압(L1, L2)을 생성할 수 있다.
고주파 션트 스위치(260)는 제1 신호 포트(SIG1)와 그라운드에 각각 접속되고 제1 션트 제어 전압(C12)을 전달받고 상기 제1 션트 제어 전압(C12)에 따라 온-오프 상태가 제어될 수 있다.
제1 션트 버퍼(271)는 제2 션트 제어 전압(C22)을 전달받고 상기 제2 션트 제어 전압(C22)에 따라 상기 제1 션트 제어 전압(C12)을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제1 션트 버퍼(271)는 제1 전원 공급부(230)로부터 제1 하이 전압(H1)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 공급부(240)로부터 제1 로우 전압(L1)을 공급받을 수 있다.
제2 션트 버퍼(272)는 디코더(225) 또는 레벨 시프터(224)로부터 전달받은 제3 션트 제어 전압(C31)에 따라 상기 제2 션트 제어 전압(C32)을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 션트 버퍼(272)는 제1 전원 공급부(230)로부터 제2 하이 전압(H2)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 공급부(240)로부터 제2 로우 전압(L2)을 공급받을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는 제1 션트 제어 전압(C12)의 실제 전압이 오프 상태를 위한 설정 전압을 벗어나는 현상을 줄일 수 있으며, 선형성 특성 또는 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 스위치 회로는, 제1 시리즈 버퍼(221), 제2 시리즈 버퍼(222), 제2 고주파 시리즈 스위치(310) 및 제2 고주파 션트 스위치(360)를 더 포함할 수 있다.
제1 시리즈 버퍼(221)는 제2 시리즈 제어 전압(C21)을 전달받고 상기 제2 시리즈 제어 전압(C21)에 따라 상기 제1 시리즈 제어 전압(C11)을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제1 시리즈 버퍼(221)는 제1 전원 공급부(230)로부터 제1 하이 전압(H1)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 공급부(240)로부터 제1 로우 전압(L1)을 공급받을 수 있다. 즉, 상기 제1 하이 전압(H1)과 제1 로우 전압(L1)은 제1 시리즈 버퍼(221)와 제1 션트 버퍼(271)에 공통으로 공급될 수 있다.
제2 시리즈 버퍼(222)는 디코더(225) 또는 레벨 시프터(224)로부터 전달받은 제3 시리즈 제어 전압(C31)에 따라 상기 제2 시리즈 제어 전압(C21)을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 시리즈 버퍼(222)는 제1 전원 공급부(230)로부터 제2 하이 전압(H2)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 공급부(240)로부터 제2 로우 전압(L2)을 공급받을 수 있다. 즉, 상기 제2 하이 전압(H2)과 제2 로우 전압(L2)은 제2 시리즈 버퍼(222)와 제2 션트 버퍼(272)에 공통으로 공급될 수 있다.
제2 고주파 시리즈 스위치(310)는 상기 제1 션트 제어 전압(C12)을 전달받고 상기 제1 션트 제어 전압(C12)에 따라 온-오프 상태가 제어되어 제2 신호 포트(SIG2)와 안테나 포트(ANT)의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제1 션트 제어 전압(C12)은 제2 고주파 시리즈 스위치(310)와 고주파 션트 스위치(260)에 공통으로 전달될 수 있다.
제2 고주파 션트 스위치(360)는 제2 신호 포트(SIG2)와 그라운드에 각각 접속되고 상기 제1 시리즈 제어 전압(C11)을 전달받고 상기 제1 시리즈 제어 전압(C11)에 따라 온-오프 상태가 제어될 수 있다. 즉, 상기 제1 시리즈 제어 전압(C11)은 제2 고주파 션트 스위치(360)와 고주파 시리즈 스위치(210)에 공통으로 전달될 수 있다.
고주파 신호가 제1 신호 포트(SIG1)과 안테나 포트(ANT)의 사이를 통과할 경우, 고주파 시리즈 스위치(210)와 제2 고주파 션트 스위치(360)는 온-상태가 될 수 있으며, 제2 고주파 시리즈 스위치(310)와 고주파 션트 스위치(260)는 오프-상태가 될 수 있다. 이에 따라, 고주파 신호의 제2 고주파 시리즈 스위치(310)에 대한 격리도는 향상될 수 있다.
고주파 신호가 제2 신호 포트(SIG2)과 안테나 포트(ANT)의 사이를 통과할 경우, 고주파 시리즈 스위치(210)와 제2 고주파 션트 스위치(360)는 오프-상태가 될 수 있으며, 제2 고주파 시리즈 스위치(310)와 고주파 션트 스위치(260)는 온-상태가 될 수 있다. 이에 따라, 고주파 신호의 고주파 시리즈 스위치(210)에 대한 격리도는 향상될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
110: 고주파 스위치
115: 제2 고주파 스위치
121: 제1 버퍼
122: 제2 버퍼
123: 제3 버퍼
124: 레벨 시프터
125: 디코더
130: 제1 전원 공급부
131: 제1 저항
132: 제2 저항
133: 제3 저항
134: 연산 증폭기
135: 출력 트랜지스터
140: 제2 전원 공급부
141: 음 전압 생성기
142: 필터
150: 온도 감지부
210: 고주파 시리즈 스위치
221: 제1 시리즈 버퍼
222: 제2 시리즈 버퍼
230: 제1 전원 공급부
240: 제2 전원 공급부
260: 고주파 션트 스위치
271: 제1 션트 버퍼
272: 제2 션트 버퍼
310: 제2 고주파 시리즈 스위치
360: 제2 고주파 션트 스위치
C1, C2, C3, C4: 제1, 제2, 제3 및 제4 제어 전압
H1, H2, H3: 제1, 제2 및 제3 하이 전압
L1, L2, L3: 제1, 제2 및 제3 로우 전압
ANT: 안테나 포트
SIG: 신호 포트
SIG1: 제1 신호 포트
SIG2: 제2 신호 포트

Claims (16)

  1. 제1 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 고주파 스위치;
    제2 제어 전압에 따라 상기 제1 제어 전압을 생성하는 제1 버퍼;
    제3 제어 전압을 전달받고 상기 제3 제어 전압에 따라 상기 제2 제어 전압을 생성하는 제2 버퍼;
    상기 제1 버퍼에 제1 하이(high) 전압을 공급하고 상기 제2 버퍼에 제2 하이 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및
    상기 제1 버퍼에 제1 로우(low) 전압을 공급하고 상기 제2 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 제2 전원 공급부; 를 포함하고,
    상기 제1 하이 전압과 상기 제1 로우 전압간의 제1 전압차는 상기 제2 하이 전압과 상기 제2 로우 전압간의 제2 전압차와 다른 고주파 스위치 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압차는 상기 제2 전압차보다 작고,
    상기 제1 하이 전압은 상기 제2 하이 전압보다 낮은 고주파 스위치 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로우 전압은 음 전압인 고주파 스위치 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 전원 공급부는,
    상기 제1 및 제2 로우 전압을 생성하는 음 전압 생성기; 및
    상기 제1 및 제2 로우 전압을 필터링하는 필터; 를 포함하는 고주파 스위치 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    제어 로직값을 생성하는 디코터(decoder); 및
    상기 제어 로직값에 따라 상기 제3 제어 전압을 생성하는 레벨 시프터(level shifter); 를 더 포함하는 고주파 스위치 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제2 하이 전압 및 상기 제2 로우 전압을 상기 레벨 시프터로 공급하는 고주파 스위치 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    제4 제어 전압을 전달받고 상기 제4 제어 전압에 따라 상기 제3 제어 전압을 생성하는 제3 버퍼를 더 포함하고,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제3 버퍼에 제3 하이 전압을 공급하고,
    상기 제2 전원 공급부는 상기 제3 버퍼에 제3 로우 전압을 공급하는 고주파 스위치 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 하이 전압과 상기 제3 로우 전압간의 제3 전압차는 상기 제1 전압차보다 크고 상기 제2 전압차보다 큰 고주파 스위치 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고주파 스위치에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되는 제2 고주파 스위치를 더 포함하는 고주파 스위치 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버퍼는 상기 제2 제어 전압이 인가되고 상기 제1 하이 전압 또는 상기 제1 로우 전압이 인가되고 상기 제1 제어 전압을 출력하는 제1 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 버퍼는 상기 제3 제어 전압이 인가되고 상기 제2 하이 전압 또는 상기 제2 로우 전압이 인가되고 상기 제2 제어 전압을 출력하는 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터의 사이즈(W/L)는 상기 제2 트랜지스터의 사이즈(W/L)보다 큰 고주파 스위치 회로.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 제어 전압 중 일부는 상기 제1 또는 제2 하이 전압보다 상기 제1 또는 제2 로우 전압에 더 가까운 값을 가지고, 나머지는 상기 제1 또는 제2 로우 전압보다 상기 제1 또는 제2 하이 전압에 더 가까운 값을 가지는 고주파 스위치 회로.
  12. 제1항에 있어서,
    온도를 감지하고 감지된 온도에 대응되는 온도 신호를 생성하는 온도 감지부를 더 포함하고,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제1 전압차와 상기 제2 전압차간의 차이값이 상기 온도 신호에 대응되도록 상기 제1 또는 제2 하이 전압을 조절하고, 상기 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 높을수록 상기 제1 전압차와 상기 제2 전압차간의 차이값이 크도록 상기 제1 또는 제2 하이 전압을 조절하는 고주파 스위치 회로.
  13. 제1 시리즈(series) 제어 전압을 전달받고 상기 제1 시리즈 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 신호 포트와 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 고주파 시리즈 스위치;
    상기 신호 포트에 접속되고 제1 션트(shunt) 제어 전압을 전달받고 상기 제1 션트 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되는 고주파 션트 스위치;
    제2 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제2 션트 제어 전압에 따라 상기 제1 션트 제어 전압을 생성하는 제1 션트 버퍼;
    제3 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제3 션트 제어 전압에 따라 상기 제2 션트 제어 전압을 생성하는 제2 션트 버퍼;
    상기 제1 션트 버퍼에 제1 하이 전압을 공급하고 상기 제2 션트 버퍼에 제2 하이 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및
    상기 제1 션트 버퍼에 제1 로우 전압을 공급하고 상기 제2 션트 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 제2 전원 공급부; 를 포함하고,
    상기 제1 하이 전압과 상기 제1 로우 전압간의 제1 전압차는 상기 제2 하이 전압과 상기 제2 로우 전압간의 제2 전압차와 다른 고주파 스위치 회로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 션트 제어 전압을 전달받고 상기 제1 션트 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되어 제2 신호 포트와 상기 안테나 포트의 사이를 통과하는 고주파 신호의 통과 또는 차단을 제어하는 제2 고주파 시리즈 스위치; 를 더 포함하는 고주파 스위치 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 신호 포트에 접속되고 상기 제1 시리즈 제어 전압을 전달받고 상기 제1 시리즈 제어 전압에 따라 온-오프 상태가 제어되는 제2 고주파 션트 스위치; 를 더 포함하는 고주파 스위치 회로.
  16. 제13항에 있어서,
    제2 시리즈 제어 전압을 전달받고 상기 제2 시리즈 제어 전압에 따라 상기 제1 시리즈 제어 전압을 생성하는 제1 시리즈 버퍼; 및
    제3 시리즈 제어 전압을 전달받고 상기 제3 시리즈 제어 전압에 따라 상기 제2 시리즈 제어 전압을 생성하는 제2 시리즈 버퍼; 를 더 포함하고,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제1 시리즈 버퍼에 상기 제1 하이 전압을 공급하고 상기 제2 시리즈 버퍼에 상기 제2 하이 전압을 공급하고,
    상기 제2 전원 공급부는 상기 제1 시리즈 버퍼에 제1 로우 전압을 공급하고 상기 제2 시리즈 버퍼에 제2 로우 전압을 공급하는 고주파 스위치 회로.
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