[發明專利]偏置開關的方法和裝置

有效

• 申請號: 201611030160.6
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106712748B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: B·T·卡維斯;T·庫爾克尤克魯;Y·A·阿特賽爾
• 申請（專利權）人: 亞德諾半導體集團
• 主分類號: H03K17/0812
• 分類號: H03K17/0812;H03K17/687
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 歐陽帆

公開了偏置開關的方法和裝置。提供控制電路用于控制用作開關的場效應晶體管的柵極端子處的電壓。在例如晶體管的源極端子處的電壓可以提供給低通濾波器，然后被電壓轉換以提供柵極信號。濾波可以被布置為補償晶體管內的寄生電容的影響，從而使其頻率響應線性化。電壓轉換可以幫助限制晶體管的柵極和溝道之間的電壓差。這是重要的，因為可能在微波電路中使用的相對快速的晶體管可能在其柵極處具有相對適度的電壓而失效。

技術領域

本公開涉及用于偏置在使用中可暴露于低頻或直流(DC)信號的晶體管開關的方法和裝置。晶體管開關也可以通過高頻分量，例如射頻(RF)或微波信號。晶體管開關可暴露于具有相對高功率電平的信號。

背景技術

已知使用通常由場效應晶體管(FET)形成的電控開關來控制信號從一個位置到另一個位置的傳播。

FET的阻抗通常由其柵極和源極端子之間的柵極到源極電壓控制。柵極電壓通常從控制電路導出，因此經常被限制為在對應于具有開關“導通”和具有開關“關斷”的兩個值之間切換。作為該約束的結果，FET的源極端子處的DC電壓的變化具有修改FET的操作的潛力。通常不希望FET的狀態可能由其信號輸入處的DC條件改變。本公開的方面涉及用于解決這個問題的方法和裝置。

發明內容

根據本公開的第一方面，公開了響應于開關控制信號的開關。開關包括至少一個級，并且優選地是串聯連接的多個級。至少一個，優選至少兩個級包括第一信號端子；第二信號端子；以及連接在第一和第二信號端子之間的電可控阻抗。電可控阻抗被布置成響應于提供給該級的控制信號而改變其阻抗。該級進一步包括級控制電路?？刂齐娐肪哂杏糜诮邮占壙刂菩盘柕牡谝豢刂齐娐份斎牒涂刹僮鞯剡B接到級的第一信號端子或第二信號端子的第二控制信號輸入。級控制電路適于根據其第一和第二控制電路輸入處的電壓產生用于電可控阻抗的控制信號。

有利地，級(或每個級)中的電可控阻抗可以是場效應晶體管。這種晶體管可以表現出在高阻抗狀態和低阻抗狀態之間的快速切換。有利地，用于電可控阻抗的級控制信號包括來自提供給級的第一信號端子或第二信號端子或級之一的信號的頻率分量。該信號的分量可以被濾波到期望的頻率范圍。例如，濾波器可以是低通濾波器，使得信號的分量從DC延伸到在斷點之后逐漸衰減之前的第一斷點。優選地，基于與一級或多級的電可控阻抗相關聯的寄生分量的大小的知識或者由寄生分量形成的寄生濾波器的濾波器響應和電阻的電阻來選擇低通濾波器截止頻率與門相關聯。

根據本公開的第二方面，提供了一種控制開關的方法，所述方法包括從開關級或多個串聯連接的開關級形成開關，所述或每個開關級包括連接在第一和第二信號端子之間的相應的場效應晶體管。該方法進一步包括修改在該場效應晶體管或每個場效應晶體管處的控制信號的頻率含量，以便補償與晶體管相關聯的寄生分量和/或修改晶體管的控制端子處的電壓，以考慮瞬時門源極(或柵極到溝道)電壓差。

根據本公開的第三方面，提供了一種用于場效應晶體管開關的控制電路?？刂齐娐钒ㄐ纬蔀V波信號的低通濾波器。低通濾波器具有可操作地連接以從晶體管開關的一側接收信號的輸入。濾波信號用于產生提供給場效應晶體管開關的控制端的可變信號。

附圖說明

將通過非限制性示例的方式進一步描述本公開的實施例，其中：

圖1示出了具有隔直流電容器的基于FET的開關；

圖2示出了直接耦合在輸入和輸出端子之間的FET開關；

圖3示意性地示出了根據本公開的教導的控制布置，以解決與圖2的直接耦合開關相關聯的一些問題；

圖4更詳細地示出本公開的實施例；

圖5示出了根據本公開的開關布置，其中開關包括多個串聯連接的級；

圖6示出了根據本公開的教導的另一布置；

圖7是控制裝置的實施例的電路圖；