TWI668961B - 具有旁通功能之控制電路 - Google Patents

具有旁通功能之控制電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI668961B
TWI668961B TW107131987A TW107131987A TWI668961B TW I668961 B TWI668961 B TW I668961B TW 107131987 A TW107131987 A TW 107131987A TW 107131987 A TW107131987 A TW 107131987A TW I668961 B TWI668961 B TW I668961B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
terminal
unit
signal
coupled
bypass
Prior art date
Application number
TW107131987A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202011693A (zh
Inventor
陳智聖
林昭毅
許瀞文
Original Assignee
立積電子股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 立積電子股份有限公司 filed Critical 立積電子股份有限公司
Priority to TW107131987A priority Critical patent/TWI668961B/zh
Priority to CN201811363992.9A priority patent/CN110896306B/zh
Priority to US16/233,012 priority patent/US10778158B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI668961B publication Critical patent/TWI668961B/zh
Priority to EP19192447.1A priority patent/EP3624337A1/en
Publication of TW202011693A publication Critical patent/TW202011693A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/693—Switching arrangements with several input- or output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/006—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using switches for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0277—Selecting one or more amplifiers from a plurality of amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/108—A coil being added in the drain circuit of a FET amplifier stage, e.g. for noise reducing purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/111—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a dual or triple band amplifier, e.g. 900 and 1800 MHz, e.g. switched or not switched, simultaneously or not
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/297—Indexing scheme relating to amplifiers the loading circuit of an amplifying stage comprising a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7239—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers and shunting lines by one or more switch(es)

Abstract

一種具有旁通功能之控制電路，包含第一訊號端、第二訊號端、輸出端、第一開關單元至第四開關單元、輸出開關單元及旁通單元。該第一訊號端用以接收第一訊號。該第二訊號端用以接收第二訊號。該第一開關單元耦接於該第一訊號端。該第二開關單元耦接於該第一開關單元及該輸出開關單元之間。該第三開關單元耦接於該第二訊號端。該第四開關單元耦接於該第三開關單元及該輸出開關單元之間。該輸出開關單元耦接於該第二開關單元及該輸出端之間。該旁通單元耦接於該第一開關單元及該輸出端之間，用以提供對應於該第一訊號的旁通路徑。

Description

具有旁通功能之控制電路
本發明關於一種具有旁通功能之控制電路，尤指一種具有可提供旁通路徑之旁通單元的控制電路。
於支援多頻帶的前端模組接收器電路中，可對應於複數頻帶分別設置複數輸入點。舉例來說，於單刀多擲的射頻開關電路中，每個輸入點接收的訊號可通過匹配元件，經過一組開關，再進入節點而被輸出。前述節點可耦接於功能路徑及旁通路徑。若功能路徑上的開關被失能，則電路可進入旁通模式，而使訊號透過旁通路徑被旁通。此種架構雖堪用，但實作上已觀察到多項缺失。例如：因功能路徑須設置開關及電容，故造成電路面積較大，難以縮減的情況。此外，因節點耦接於多串開關，會導致負載效應過大，而不利於電路的效能。尤其在旁通模式下，負載效應會更為明顯。且此種架構也有饋入損失(insertion loss，IL)較高的情況。
本發明為提供一種具有旁通功能之控制電路，包含一第一訊號端、一第二訊號端、一輸出端、一第一開關單元、一第二開關單元、一第三開關單元、一第四開關單元、一輸出開關單元及一旁通單元。該第一訊號端用以接收 一第一訊號。該第二訊號端用以接收一第二訊號。該輸出端用以輸出該第一訊號或該第二訊號。該第一開關單元包含一第一端耦接於該第一訊號端，及一第二端。該第二開關單元包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端。該第三開關單元包含一第一端耦接於該第二訊號端，及一第二端。該第四開關單元包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端。該輸出開關單元包含一第一端耦接於該第四開關單元之該第二端，及一第二端。該旁通單元包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端及該輸出開關單元之該第二端，其中該旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一旁通路徑。
本發明另一實施例提供一種具有旁通功能之控制電路，包含一第一訊號端、一第二訊號端、輸出端、一第一開關單元、一第二開關單元、一第三開關單元、一輸出開關單元及一旁通單元。該第一訊號端用以接收一第一訊號。該第二訊號端用以接收一第二訊號。該輸出端用以輸出該第一訊號或該第二訊號。該第一開關單元包含一第一端耦接於該第一訊號端，一控制端，及一第二端。該第二開關單元包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，一控制端，及一第二端。該第三開關單元包含一第一端耦接於該第二訊號端，一控制端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端。該輸出開關單元包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，一控制端，及一第二端耦接於該輸出端。該旁通單元包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，一控制端，及一第二端耦接到該輸出端。其中，該旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一旁通路徑。
100、400、600、800、1000‧‧‧控制電路
N1‧‧‧第一訊號端
N2‧‧‧第二訊號端
N3‧‧‧第三訊號端
N4‧‧‧第四訊號端
N5‧‧‧第五訊號端
N6‧‧‧第六訊號端
S1‧‧‧第一訊號
S2‧‧‧第二訊號
S3‧‧‧第三訊號
S4‧‧‧第四訊號
S5‧‧‧第五訊號
S6‧‧‧第六訊號
110、120、130、140、210、220、230、240、310、320、330、340、510‧‧‧開關單元
150、250、350‧‧‧輸出開關單元
180、185、280、285、380、385‧‧‧旁通單元
Ptb1、Ptb2、Ptb3、Ptb4‧‧‧旁通路徑
Pt1‧‧‧第一路徑
Pt2‧‧‧第二路徑
Pt3‧‧‧第三路徑
Pt4‧‧‧第四路徑
Nopt、Nout‧‧‧輸出端
M11、M12、M13、M14、M15、M16、M17、M61、M62、M63、M64、M65‧‧‧電晶體
V1、V2、V3、V4、Va、Vc‧‧‧控制訊號
C31、C32、C699、C61、C62、C63、CB、Cby1、Cby2、Cby3、Cby4、Cby5、Cby6‧‧‧電容
610‧‧‧放大路徑單元
620‧‧‧旁通路徑單元
710‧‧‧共用路徑單元
Vbb、Vbb1、Vbb2‧‧‧偏壓電壓
Vdd‧‧‧電源端
Vss‧‧‧參考電位端
L61、L62‧‧‧電感
615‧‧‧放大器電路
625‧‧‧旁通電路
171、172、271、272、371、372‧‧‧分流單元
111、112、211、212、311、312‧‧‧匹配單元
C910、C920、C930、C940、C950、C980、C985‧‧‧等效電容
第1圖為實施例中，具有旁通功能之控制電路之示意圖。
第2圖為實施例中，第1圖的控制電路的示意圖。
第3圖係另一實施例中，第1圖控制電路之旁通單元的示意圖。
第4圖係實施例中，具有旁通功能之控制電路的示意圖。
第5圖是實施例中，第1圖控制電路之開關單元的示意圖。
第6圖是實施例中具有旁通功能之控制電路的應用示意圖。
第7圖是另一實施例中，第6圖之控制電路的應用示意圖。
第8圖是實施例中，控制電路的應用示意圖。
第9圖係第8圖之電路於定性分析的等效示意圖。
第10圖係實施例中，具有旁通功能之控制電路的示意圖。
第1圖為實施例中，具有旁通功能之控制電路100的示意圖。控制電路100可包含第一訊號端N1、第二訊號端N2、輸出端Nopt、開關單元110、120、130及140、輸出開關單元150及旁通單元180。第一訊號端N1用以接收第一訊號S1。第二訊號端N2用以接收第二訊號S2。輸出端Nopt用以輸出第一訊號S1或第二訊號S2。開關單元110包含第一端及第二端，其中第一端耦接於第一訊號端N1。開關單元120包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元110之第二端。開關單元130包含第一端及第二端，其中第一端耦接於第二訊號端N2。開關單元140包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元130之第二端，第二端耦接於開關單元120之第二端。輸出開關單元150包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元140之第二端。旁通單元180包含第一端及第二端，第一端耦接於開關單元110之第二端，其中第二端耦接於輸出端Nopt及輸出開關單元 150之第二端。其中旁通單元180可用以提供對應於第一訊號S1之旁通路徑Ptb1。
如第1圖所示，開關單元110及開關單元120形成第一路徑Pt1，開關單元130及開關單元140形成第二路徑Pt2，旁通單元180形成旁通路徑Ptb1。
在致能旁通路徑Ptb1的操作模式中，開關單元110及旁通單元180可導通，開關單元120、開關單元130、開關單元140及輸出開關單元150可截止，從而導通旁通路徑Ptb1，截止通過開關單元120的路徑及第二路徑Pt2，及使第一訊號S1透過旁通路徑Ptb1傳輸且由輸出端Nopt輸出。
在致能第一路徑Pt1的操作模式中，開關單元110、開關單元120及輸出開關單元150可導通，旁通單元180、開關單元130及開關單元140可截止，從而導通第一路徑Pt1，截止旁通路徑Ptb1及第二路徑Pt2，及使第一訊號S1透過第一路徑Pt1傳輸且由輸出端Nopt輸出。
在致能第二路徑Pt2的操作模式中，開關單元130、開關單元140及輸出開關單元150可導通，開關單元110、開關單元120及旁通單元180可截止，從而導通第二路徑Pt2，截止旁通路徑Ptb1及第一路徑Pt1，及使第二訊號S2透過第二路徑Pt2傳輸且由輸出端Nopt輸出。
第2圖為實施例中，第1圖的控制電路100的示意圖。開關單元110可另包含控制端，用以接收控制訊號V1。開關單元120可另包含控制端，用以接收控制訊號V2。開關單元130可另包含控制端，用以接收控制訊號V3。開關單元140可另包含控制端，用以接收控制訊號V4。開關單元130與開關單元140的導通 與截止狀態相同，根據實施例，控制訊號V3可等於控制訊號V4。旁通單元180可另包含控制端，用以接收控制訊號Va。輸出開關單元150可另包含控制端，用以接收控制訊號Vc。上述的控制端可用以控制開關單元110至140、旁通單元180及輸出開關單元150被導通或截止。上述的控制訊號V1至V4、Va、Vc可為電壓訊號。
根據實施例，開關單元110至140、旁通單元180及輸出開關單元150可分別包含電晶體M11至M16，其中，電晶體M13的尺寸實質上可等於電晶體M14的尺寸。電晶體M14的尺寸實質上可不大於()電晶體M16的尺寸。電晶體M15的尺寸實質上可小於電晶體M14的尺寸。電晶體M15的尺寸實質上可不大於電晶體M16的尺寸。本文及圖式所述的電晶體係為示意，根據實施例，所述的每個電晶體可包含單個電晶體、或以多個電晶體耦接而形成。此處所述的電晶體的尺寸，可相關於電晶體之通道的長度及寬度，及/或通道數量(或稱根數)。
第2圖中，開關單元110至140、旁通單元180及輸出開關單元150係分別包含單個電晶體，但若使用其他適宜的開關、或多個電晶體以疊接(cascode)方式組成的開關，亦屬實施例範圍。
第2圖的實施例中，旁通單元180包含電晶體M15，電晶體M15的第一端、第二端及控制端分別耦接於旁通單元180的第一端、第二端及控制端。第3圖係另一實施例中，第1圖之旁通單元180的示意圖。旁通單元180可包含至少一電容(如電容C31及C32)及電晶體M15，旁通單元180之至少一電容可以串聯方式耦接於電晶體M15的第一端及旁通單元180的第一端之間(如電容C31所示)，及/或耦接於電晶體M15的第二端及旁通單元180的第二端之間(如電容C32所 示)。第2圖及第3圖之電晶體M15亦可置換為多個電晶體，其以疊接方式互相耦接，且控制端皆耦接到旁通單元180的控制端。
第4圖係實施例中，具有旁通功能之控制電路400的示意圖。第4圖的開關單元110至140、輸出開關單元150及旁通單元180可相似於第1圖的架構。但第4圖中，控制電路400可另包含旁通單元185。旁通單元185可包含第一端、第二端及控制端，第一端可耦接於開關單元130之第二端，第二端可耦接到輸出端Nopt，其中旁通單元185係用以提供對應於第二訊號S2之旁通路徑Ptb2。
相似於第2圖及第3圖中的旁通單元180，第4圖之旁通單元185可包含單個電晶體，其第一端、第二端及控制端分別耦接於旁通單元185之第一端、第二端及控制端。另一實施例中，旁通單元185可包含以疊接方式互相耦接的一串電晶體。
又，另一實施例中，旁通單元185可包含至少一電晶體，及至少一電容。若該至少一電晶體包含兩個以上，其可以疊接方式互相耦接，且電晶體的控制端可耦接到旁通單元185的控制端。旁通單元185之電容可用串聯方式，耦接於旁通單元185之電晶體及旁通單元185的第一端之間，及/或耦接於旁通單元185之電晶體及旁通單元185的第二端之間。由於旁通單元185的電路結構可相似於前述的旁通單元180之結構，故不贅述。
第5圖是實施例中，開關單元510的示意圖。開關單元510可為第1圖及第4圖的開關單元110至140及輸出開關單元150之任一者。開關單元510可包含複數個開關，以疊接方式互相耦接，當開關單元510導通，則開關單元510的複 數個開關係導通。開關單元510的複數個開關之控制端可耦接於開關單元510的控制端，開關單元510的複數個開關之第一個開關的第一端可為開關單元510之第一端。開關單元510的複數個開關之最末個開關的第二端可為開關單元510之第二端。根據實施例，開關單元510可包含至少一電容，串聯於該複數個開關之間、該複數個開關之前端及/或該複數個開關之後端。
第6圖是實施例中具有旁通功能之控制電路600的應用示意圖。控制電路600可包含第1圖之控制電路100或第4圖之控制電路400的元件，相同的元件不另重述。舉例來說，相較於第4圖，控制電路600可另包含第三訊號端N3、第四訊號端N4、開關單元210、220、230及240，輸出開關單元250，及旁通單元280及285。第三訊號端N3可用以接收第三訊號S3，第四訊號端N4可用以接收第四訊號S4。開關單元210可包含第一端及第二端，其中第一端耦接於第三訊號端N3。開關單元220可包含第一端及第二端，其中第一端可耦接於開關單元210之第二端。開關單元230可包含第一端及第二端，其中第一端耦接於第四訊號端N4。開關單元240可包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元230之第二端，及第二端耦接於開關單元220之第二端。輸出開關單元250可包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元240之第二端，及第二端耦接於輸出端Nopt。旁通單元280包含第一端及第二端，其中第一端耦接於開關單元210之第二端，及第二端耦接到輸出端Nopt。開關單元210及220可形成對應於第三訊號S3的第三路徑Pt3。旁通單元280係用以提供對應於第三訊號S3之旁通路徑Ptb3。開關單元230及240可形成對應於第四訊號S4的第四路徑Pt4，旁通單元285係用以提供對應於第四訊號S4之旁通路徑Ptb4。輸出端Nopt可用以輸出第一訊號S1、第二訊號S2、第三訊號S3或第四訊號S4。
第6圖中，對應於第一訊號S1及第二訊號S2的開關單元110至140、輸出開關單元150、旁通單元180及185可屬於第一組元件。對應於第三訊號S3及第四訊號S4的開關單元210至240、輸出開關單元250、旁通單元280及285可屬於第二組元件。第6圖僅示意兩組元件，但根據實施例，輸出端Nopt可再耦接第三組或更多組元件，從而接收及輸出更多訊號。
如第6圖所示，輸出端Nopt可耦接於放大路徑單元610及旁通路徑單元620。放大路徑單元610可另耦接於放大器電路615，放大器電路615可用以放大輸出端Nopt輸出之訊號。放大器電路615可包含低雜訊放大器(low-noise amplifier)或功率放大器(power amplifier)。第6圖的放大器電路615，係以具電晶體疊接架構的放大器為例。第6圖的放大器電路615包含電晶體M61及M62、電感L61及L62，及電容C61，透過電感L61耦接至電源端Vdd，及透過電感L62耦接至參考電位端Vss。第6圖的放大器電路615的電路結構只是舉例，不是用以限制放大器電路615之結構。放大路徑單元610可包含放大路徑開關，用以導通或截止放大路徑單元610。此外，放大路徑單元610另可包含以串聯形式耦接的電容，其可作為直流阻擋之電容。另，如第6圖所示，放大器電路615之電晶體M61的第一端可透過電容C699耦接於電晶體M65之第一端，電晶體M65的第二端可耦接於輸出端Nout。
如第6圖所示，旁通路徑單元620可另耦接於放大器電路615與旁通電路625，旁通電路625可用以旁通輸出端Nopt輸出之訊號。旁通路徑單元620可包含至少一個電容，與放大器電路615之電晶體M61的控制端連接，其可作為放大器電路615的輸入阻抗匹配調整。舉例而言，旁通路徑單元620可包含(但不限於)一電容，其第一端耦接於輸出端Nout，及第二端耦接於電晶體M61的控制端 及旁通單元625。另，旁通電路625亦可包含單個開關，或以疊接方式互相耦接的複數個開關，及至少一電容，以串聯方式耦接於旁通電路625之開關。舉例而言，第6圖中的旁通電路625可包含電晶體M63及M64，及電容C62及C63，其中電晶體M63及M64可為開關。如第6圖，旁通電路625可耦接於輸出端Nout。
如第6圖所示，當要放大輸出端Nopt輸出的訊號時，可導通放大路徑單元610，致能放大器電路615，及截止旁通電路625。以第6圖之電路為例，當要放大輸出端Nopt輸出的訊號，可於電晶體M61的控制端調整偏壓電壓Vbb1，從而導通電晶體M61。此外，可調整偏壓電壓Vbb2以輸入放大路徑單元610，從而導通放大路徑單元610內的放大路徑開關。此情況下，輸出端Nout可輸出放大器電路615放大之訊號。所述的偏壓電壓Vbb1及Vbb2可由偏壓電路提供。
第6圖之電路為例，當要旁通由輸出端Nopt輸出的訊號，可於電晶體M61的控制端調整偏壓電壓Vbb1，從而截止電晶體M61，並截止放大電路615。此外，可調整偏壓電壓Vbb2以輸入放大路徑單元610，從而截止放大路徑單元610內的放大路徑開關。此情況下，輸出端Nout輸出的訊號可透過旁通電路625傳輸。
第7圖是另一實施例中，第6圖之控制電路600的應用示意圖。第7圖中，控制電路600、放大器電路615及旁通電路625可相似於第6圖所示，故不重述。第7圖與第6圖相異之處在於，第7圖的實施例中，輸出端Nopt可耦接於共用路徑單元710，共用路徑單元710可另耦接於放大器電路615及旁通電路625。第7圖的共用路徑單元710可包含電容CB，其可為阻擋直流之電容。根據實施例，可選擇性地使用或不使用電容CB。當要放大由輸出端Nopt輸出的訊號時，可調整偏壓電路提供的偏壓電壓Vbb以導通電晶體M61，且失能旁通電路625的電晶體 M63及M64。當要旁通由輸出端Nopt輸出的訊號時，可調整偏壓電壓Vbb以截止電晶體M61，且導通旁通電路625的電晶體M63及M64。根據實施例，第6圖及第7圖的電晶體M63、M64及M65之控制端還可另分別耦接適宜的電阻。
第8圖是實施例中，控制電路800的應用示意圖。第8圖之輸出端Nopt可對應於第7圖之輸出端Nopt，也就是說，第7圖的共用路徑單元710可耦接於第8圖的輸出端Nopt。第7圖之控制電路600係對應於第一訊號S1至第四訊號S4，第8圖之控制電路800可用以處理第一訊號S1至第六訊號S6，但控制電路600及800之操作原理相似。相較於第6圖及第7圖，第8圖所示之控制電路800可呈現更多電路細節。第8圖僅為舉例，而非用以限制本案的樣態。控制電路800可包含三組元件。第一組元件可包含開關單元110至140，旁通單元180及185，輸出開關單元150，分流(shunt)單元171及172，匹配單元111及112，第一訊號端N1及第二訊號端N2。其中，相似於第2圖，開關單元110至140、輸出開關單元150及旁通單元180及185可分別包含電晶體M11至M14、M16、M15及M17。電晶體M11至M14、M16、M15及M17的控制端可分別耦接於適宜的電阻，以接收控制訊號。分流單元171及172之任一者可包含一組電晶體，其以疊接方式互相耦接，且每個電晶體於控制端可耦接適宜的電阻，以接收控制訊號。其中，耦接於電晶體之控制端的電阻可為扼流(choking)電阻。匹配單元111及112於前文圖中係省略未繪出，根據實施例，可於訊號端後耦接匹配單元。可根據所接收的訊號之頻帶，選用適宜的匹配元件，作為匹配單元。例如，匹配單元111及112可為電感，其電感值可分別對應於第一訊號S1及第二訊號S2之頻帶。旁通單元180可包含電容Cby1，電容Cby1的電容值可對應於第一訊號S1的頻帶。旁通單元185可包含電容Cby2，電容Cby2的電容值可對應於第二訊號S2的頻帶。
第8圖之第二組元件可包含開關單元210至240，旁通單元280及285，輸出開關單元250，分流單元271及272，匹配單元211及212，及第三訊號端N3及第四訊號端N4，且用以接收第三訊號S3及第四訊號S4。旁通單元280及285可分別包含電容Cby3及Cby4。電容Cby3及匹配單元211可對應於第三訊號S3的頻帶。電容Cby4及匹配單元212可對應於第四訊號S4的頻帶。
第8圖之第三組元件可包含開關單元310至340，旁通單元380及385，輸出開關單元350，分流單元371及372，匹配單元311及312，及第五訊號端N5及第六訊號端N6，且用以接收第五訊號S5及第六訊號S6。旁通單元380及385可分別包含電容Cby5及Cby6。電容Cby5及匹配單元311可對應於第五訊號S5的頻帶。電容Cby6及匹配單元312可對應於第六訊號S6的頻帶。
第8圖之第二組元件及第三組元件的架構及原理可相似於第一組元件，故不重述細節。第8圖可對應於單刀六擲開關，但此僅為舉例，實施例不限於此應用，舉例而言，第8圖的架構也可擴充，從而用於單刀多擲開關。
第7圖及第8圖的實施例中，放大器電路615之電晶體M62的控制端之電壓可例如為2.8伏特。電晶體M62的第二端，也就是耦接於電感L62之端點的電壓可例如為0伏特。其中，放大器電路615中之電晶體M61及M62可皆為雙極性電晶體(bipolar transistor)、皆為金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、或其中之一為雙極性電晶體，且其中之另一為金屬氧化物半導體場效電晶體。
第9圖係第7圖及第8圖之電路於定性分析的等效示意圖。若由第7圖 及第8圖所示的輸出端Nopt往第一訊號端N1及第二訊號端N2的方向觀入上述的第7圖之第一組電路，並執行定性分析，可將開關單元110至140、輸出開關單元150、電晶體M15及電晶體M17分別表示為等效電容C910至C940、C950、C980及C985，且第9圖之電容Cby1及Cby2可耦接於第8圖所示的位置，故可得第9圖之等效電路。電晶體之等效電容可例如為汲極源極電容。當進入旁通模式時，電晶體M12、M14及M16可為截止。根據實施例，可調整電容Cby1及Cby2及各電晶體的尺寸，以調整等效電容。舉例而言，電容Cby1及Cby2的電容值可為1皮法拉(picofarad，10-12法拉)，等效電容C980及C985的電容值可為32飛法拉(femtofarad，10-15法拉)，等效電容C910、C920、C930及C940的電容值可為1300飛法拉，等效電容C950的電容值可為2600飛法拉，第一訊號端N1及第二訊號端N2可視為等效的參考電位端。因此，經電容並聯及串聯計算，從輸出端Nopt觀入可得的等效電容值近似於1300飛法拉，即約為單個電晶體開關之等效電容值。因此可知，使用實施例提供的電路結構，可降低負載效應，此功效於旁通訊號時可更明顯，經計算後，等效負載幾乎可不受旁通路徑上之元件影響。此外，由於輸入端Nopt至旁通電路625及放大器電路615之間可省略功能路徑，亦不須於功能路徑設置開關及電容，故可使電路的佈局更密實，而具更小面積。此外，根據實施例，可降低饋入損失。上述的等效電容值僅為舉例，並非用以限定電路的元件規格，元件的規格可根據需要調整。
第10圖係實施例中，具有旁通功能之控制電路1000的示意圖。控制電路1000的元件、端點及耦接方式可相似於第1圖之控制電路100，其中相似處不另重述。相異於第1圖的是，第10圖可省略開關單元140。第10圖中，開關單元130可包含第一端耦接於第二訊號端N2，及第二端耦接於輸出開關單元150的第一端。換言之，控制電路1000可只提供對應於第一訊號S1的旁通路徑Ptb1，此 較簡易的樣態也屬於本案實施例。
總上，藉由本案實施例提供的控制電路，可支援路徑切換，使輸入的訊號被放大器放大、或被旁通，且可省略不必要之開關及電容，從而使佈局更密實，從而可降低負載效應及饋入損失。因此，對於減緩本領域的工程難題，實有助益。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (21)

  1. 一種具有旁通功能之控制電路，包含：一第一訊號端，用以接收一第一訊號；一第二訊號端，用以接收一第二訊號；一輸出端，用以輸出該第一訊號或該第二訊號；一第一開關單元，包含一第一端耦接於該第一訊號端，及一第二端；一第二開關單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端；一第三開關單元，包含一第一端耦接於該第二訊號端，及一第二端；一第四開關單元，包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端；一第一輸出開關單元，包含一第一端耦接於該第四開關單元之該第二端，及一第二端；及一第一旁通單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端及該第一輸出開關單元之該第二端，其中該第一旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一第一旁通路徑；其中該輸出端耦接於一放大路徑單元及一旁通路徑單元。
  2. 如請求項第1所述的控制電路，其中該放大路徑單元另耦接於一放大器電路，該放大器電路係用以放大該輸出端輸出之一訊號。
  3. 如請求項第1所述的控制電路，其中該旁通路徑單元另耦接於一旁通電路，該旁通電路係用以旁通該輸出端輸出之一訊號。
  4. 如請求項第1所述的控制電路，其中：該放大路徑單元包含一放大路徑開關，用以導通或截止該放大路徑單元。
  5. 一種具有旁通功能之控制電路，包含：一第一訊號端，用以接收一第一訊號；一第二訊號端，用以接收一第二訊號；一輸出端，用以輸出該第一訊號或該第二訊號；一第一開關單元，包含一第一端耦接於該第一訊號端，及一第二端；一第二開關單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端；一第三開關單元，包含一第一端耦接於該第二訊號端，及一第二端；一第四開關單元，包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端；一第一輸出開關單元，包含一第一端耦接於該第四開關單元之該第二端，及一第二端；及一第一旁通單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端及該第一輸出開關單元之該第二端，其中該第一旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一第一旁通路徑；其中該輸出端耦接於一共用路徑單元，該共用路徑單元另耦接於一放大器電路及一旁通電路。
  6. 如請求項5所述的控制電路，其中該放大器電路係用以放大該輸出端輸出之一訊號。
  7. 如請求項5所述的控制電路，其中該旁通電路係用以旁通該輸出端輸出之一訊號。
  8. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第一開關單元及該第二開關單元形成一第一路徑，該第三開關單元及該第四開關單元形成一第二路徑，該第一旁通單元形成該第一旁通路徑；當該第一開關單元及該第一旁通單元係導通，及該第二開關單元、該第三開關單元、該第四開關單元及該第一輸出開關單元係截止，從而導通該第一旁通路徑，截止該第一路徑及該第二路徑，及使該第一訊號透過該第一旁通路徑傳輸且由該輸出端輸出；當該第一開關單元、該第二開關單元及該第一輸出開關單元係導通，及該第一旁通單元、該第三開關單元及該第四開關單元係截止，從而導通該第一路徑，截止該第一旁通路徑及該第二路徑，及使該第一訊號透過該第一路徑傳輸且由該輸出端輸出；當該第三開關單元、該第四開關單元及該第一輸出開關單元係導通，及該第一開關單元、該第二開關單元及該第一旁通單元係截止，從而導通該第二路徑，截止該第一旁通路徑及該第一路徑，及使該第二訊號透過該第二路徑傳輸且由該輸出端輸出。
  9. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第一開關單元另包含一控制端，用以接收一第一控制訊號；該第二開關單元另包含一控制端，用以接收一第二控制訊號；該第三開關單元另包含一控制端，用以接收一第三控制訊號；該第四開關單元另包含一控制端，用以接收一第四控制訊號，且該第三開關單元與該第四開關單元的導通與截止狀態相同；該第一旁通單元另包含一控制端，用以接收一第五控制訊號；及該第一輸出開關單元另包含一控制端，用以接收一第六控制訊號。
  10. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第一開關單元、該第二開關單元、該第三開關單元、該第四開關單元、該第一旁通單元及該第一輸出開關單元，分別包含一第一電晶體、一第二電晶體、一第三電晶體、一第四電晶體、一第五電晶體及一第六電晶體；其中該第三電晶體之尺寸實質上等於該第四開關單元之尺寸，該第四電晶體之尺寸不大於該第六電晶體，該第五電晶體之尺寸小於該四電晶體，及該第五電晶體之尺寸不大於該六電晶體。
  11. 如請求項1或5所述的控制電路，其中該第一旁通單元包含一電晶體，該電晶體包含一第一端耦接於該第一旁通單元之該第一端，一控制端耦接於該第一旁通單元之一控制端，及一第二端耦接於該第一旁通單元之該第二端。
  12. 如請求項1或5所述的控制電路，其中該第一旁通單元包含至少一電容及一電晶體，該電晶體包含一第一端，一控制端耦接於該第一旁通單元之一控制端，及一第二端，該至少一電容係以串聯方式耦接於該電晶體之該第一端及該第一旁通單元之該第一端之間或耦接於該電晶體之該第二端及該第一旁通單元之該第二端之間。
  13. 如請求項1或5所述的控制電路，另包含：一第二旁通單元，包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接到該輸出端，其中該第二旁通單元係用以提供對應於該第二訊號之一第二旁通路徑。
  14. 如請求項13所述的控制電路，其中該第二旁通單元包含一電晶體，該電晶體包含一第一端耦接於該第二旁通單元之該第一端，一控制端耦接於該第二旁通單元之一控制端，及一第二端耦接於該第二旁通單元之該第二端。
  15. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第一開關單元包含複數個開關，以疊接方式互相耦接；當該第一開關單元導通，則該第一開關單元之該複數個開關係導通。
  16. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第二開關單元包含複數個開關，以疊接方式互相耦接；當該第二開關單元導通，則該第二開關單元之該複數個開關係導通。
  17. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第三開關單元包含複數個開關，以疊接方式互相耦接；當該第三開關單元導通，則該第三開關單元之該複數個開關係導通。
  18. 如請求項1或5所述的控制電路，其中：該第四開關單元包含複數個開關，以疊接方式互相耦接；當該第四開關單元導通，則該第四開關單元之該複數個開關係導通。
  19. 如請求項1或5所述的控制電路，另包含：一第三訊號端，用以接收一第三訊號；一第四訊號端，用以接收一第四訊號；一第五開關單元，包含一第一端耦接於該第三訊號端，及一第二端；一第六開關單元，包含一第一端耦接於該第五開關單元之該第二端，及一第二端；一第七開關單元，包含一第一端耦接於該第四訊號端，及一第二端；一第八開關單元，包含一第一端耦接於該第七開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該第六開關單元之該第二端；及一第二輸出開關單元，包含一第一端耦接於該第八開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端；一第三旁通單元，包含一第一端耦接於該第五開關單元之該第二端，及一第二端耦接到該輸出端，其中該第三旁通單元係用以提供對應於該第三訊號之一第二旁通路徑；其中該輸出端另用以輸出該第三訊號或該第四訊號。
  20. 一種具有旁通功能之控制電路，包含：一第一訊號端，用以接收一第一訊號；一第二訊號端，用以接收一第二訊號；一輸出端，用以輸出該第一訊號或該第二訊號；一第一開關單元，包含一第一端耦接於該第一訊號端，及一第二端；一第二開關單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端；一第三開關單元，包含一第一端耦接於該第二訊號端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端；一輸出開關單元，包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端；及一旁通單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端耦接到該輸出端，其中該旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一旁通路徑；其中該輸出端耦接於一放大路徑單元及一旁通路徑單元。
  21. 一種具有旁通功能之控制電路，包含：一第一訊號端，用以接收一第一訊號；一第二訊號端，用以接收一第二訊號；一輸出端，用以輸出該第一訊號或該第二訊號；一第一開關單元，包含一第一端耦接於該第一訊號端，及一第二端；一第二開關單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端；一第三開關單元，包含一第一端耦接於該第二訊號端，及一第二端耦接於該第二開關單元之該第二端；一輸出開關單元，包含一第一端耦接於該第三開關單元之該第二端，及一第二端耦接於該輸出端；及一旁通單元，包含一第一端耦接於該第一開關單元之該第二端，及一第二端耦接到該輸出端，其中該旁通單元係用以提供對應於該第一訊號之一旁通路徑；其中該輸出端耦接於一共用路徑單元，該共用路徑單元另耦接於一放大器電路及一旁通電路。
TW107131987A 2018-09-12 2018-09-12 具有旁通功能之控制電路 TWI668961B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107131987A TWI668961B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 具有旁通功能之控制電路
CN201811363992.9A CN110896306B (zh) 2018-09-12 2018-11-16 具有旁通功能的控制电路
US16/233,012 US10778158B2 (en) 2018-09-12 2018-12-26 Control circuit with bypass function
EP19192447.1A EP3624337A1 (en) 2018-09-12 2019-08-20 Control circuit with bypass function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107131987A TWI668961B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 具有旁通功能之控制電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI668961B true TWI668961B (zh) 2019-08-11
TW202011693A TW202011693A (zh) 2020-03-16

Family

ID=67659392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107131987A TWI668961B (zh) 2018-09-12 2018-09-12 具有旁通功能之控制電路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10778158B2 (zh)
EP (1) EP3624337A1 (zh)
CN (1) CN110896306B (zh)
TW (1) TWI668961B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI685196B (zh) * 2019-01-24 2020-02-11 瑞昱半導體股份有限公司 切換裝置與漏電控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107733448A (zh) * 2016-08-10 2018-02-23 株式会社村田制作所 开关电路、高频模块以及通信装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR860001485B1 (ko) * 1982-09-13 1986-09-26 산요덴기 가부시기가이샤 애널로그스위치회로
US4719374A (en) * 1986-04-11 1988-01-12 Ampex Corporation Broadband electric field controlled switching circuit
JP5278568B2 (ja) * 2006-08-03 2013-09-04 富士電機株式会社 半導体スイッチング素子駆動用電源回路
US7793130B2 (en) * 2007-04-24 2010-09-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Mother/daughter switch design with self power-up control
US7675359B2 (en) 2008-05-28 2010-03-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Switch-around low noise amplifier
US20110025404A1 (en) 2009-07-29 2011-02-03 Qualcomm Incorporated Switches with variable control voltages
US8536950B2 (en) * 2009-08-03 2013-09-17 Qualcomm Incorporated Multi-stage impedance matching
US10108209B2 (en) * 2015-02-13 2018-10-23 Toshiba Memory Corporation Semiconductor integrated circuit with a regulator circuit provided between an input terminal and an output terminal thereof
US10181829B2 (en) * 2015-07-02 2019-01-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Amplification circuit
US9602098B2 (en) 2015-07-28 2017-03-21 Peregrine Semiconductor Corporation RF switch with bypass topology
US10601655B2 (en) 2015-12-04 2020-03-24 Skyworks Solutions, Inc. Dynamic multiplexer configuration process
TWI591959B (zh) * 2016-03-18 2017-07-11 立積電子股份有限公司 主動電路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107733448A (zh) * 2016-08-10 2018-02-23 株式会社村田制作所 开关电路、高频模块以及通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10778158B2 (en) 2020-09-15
US20200083850A1 (en) 2020-03-12
CN110896306A (zh) 2020-03-20
EP3624337A1 (en) 2020-03-18
TW202011693A (zh) 2020-03-16
CN110896306B (zh) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5945867A (en) Switch circuit device
JP4206589B2 (ja) 分布増幅器
US8288895B2 (en) High-power tunable capacitor
US7586368B2 (en) Simultaneous filtering and compensation circuitry and method in chopping amplifier
US10637418B2 (en) Stacked power amplifiers using core devices
CN107005216B (zh) 衰减器
JP2016530845A (ja) 広帯域バイアス回路および方法
CA1210092A (en) Switched capacitor circuits
US7394309B1 (en) Balanced offset compensation circuit
US20180328966A1 (en) Voltage monitor
JP2011082617A (ja) 増幅回路及び通信装置
TWI668961B (zh) 具有旁通功能之控制電路
US20050248407A1 (en) Traveling wave amplifier
CN107204754B (zh) 一种主动电路
TWI724954B (zh) 匹配電路
JP2004320712A (ja) 増幅回路
JP2006279599A (ja) 増幅回路
CN115833787A (zh) 一种抑制频率可调的cmos有源多相滤波器
US9407084B2 (en) Over-voltage protection circuit
US6853240B2 (en) Master clock input circuit
TWI835443B (zh) 具有阻抗匹配及反向隔離的可程式化增益放大器
US20060103456A1 (en) Frequency selection using capacitance multiplication
US9093966B1 (en) ESD protection circuit for cascode amplifiers
EP4318944A1 (en) Biasing of travelling wave amplifiers
US20230268899A1 (en) Programmable gain amplifier with impedance matching and reverse isolation