[發明專利]具有改進偏置電路的射頻開關電路

在審

• 申請號: 201611069003.6
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106788369A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 向坤;雷良軍;承繼;祁威
• 申請（專利權）人: 無錫中普微電子有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司32236
• 代理人: 龐聰雅,陳軍

【技術領域】

本發明涉及射頻電路領域，特別涉及具有改進偏置電路的射頻開關電路。

【背景技術】

現有的絕緣體上硅工藝(SOI CMOS)的射頻開關的偏置電路的典型設計如下：在所述射頻開關處于導通狀態時，所述射頻開關的柵極(Gate)電位偏置在2.5V，源極(Source)和漏極(Drain)電位偏置在0V，導通溝道下方的體端(Body)電位偏置在0V；在所述射頻開關處于關閉狀態時，所述射頻開關的柵極(Gate)電位偏置在-2.5V，源極(Source)和漏極(Drain)電位偏置在0V，關閉溝道下方的體端(Body)電位偏置在-2.5V。

上述典型設計中需要用到負壓電荷泵(Charge Pump，簡稱CP)以產生負壓。所述負壓電荷泵的作用是讓需要關閉的射頻開關進入深度關閉狀態，使射頻開關在大功率射頻信號輸入時得到很好的耐壓和線性度。但電荷泵電路內包含振蕩器電路，需在設計中規避相位噪聲進入射頻通道的風險，而且電荷泵電路占用的面積在整體版圖比例中較大，會使芯片成本增加。

因此有必要提供一種新的解決方案來解決上述問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種具有改進偏置電路的射頻開關電路，在偏置電路中不需要設置負壓電荷泵，就可以實現射頻開關的偏置，從而可以節省芯片面積，降低成本。

根據本發明的目的，本發明提供一種射頻開關電路，其包括：第一射頻端、第二射頻端、第一電容、第二電容；射頻開關，其包括源極、漏極、柵極以及體端，其中所述源極經過第一電容與第一射頻端耦接，所述漏極經過第二電容與第二射頻端耦接；偏置電路，其基于電池電壓提供第一偏置電壓、第二偏置電壓和第三偏置電壓，第一偏置電壓大于第二偏置電壓，第二偏置電壓大于第三偏置電壓，第三偏置電壓大于等于地電平，其中，第二偏置電壓被耦接至所述射頻開關的源極以及漏極，在需要控制所述射頻開關導通時，第一偏置電壓被耦接至所述射頻開關的柵極，第二偏置電壓被耦接至所述射頻開關的體端，在需要控制所述射頻開關截止時，第三偏置電壓被耦接至所述射頻開關的柵極和體端。

進一步的，在所述射頻開關導通時，射頻信號能夠在第一射頻端和第二射頻端之間傳輸，在所述射頻開關截止時，射頻信號不能夠在第一射頻端和第二射頻端之間傳輸。

進一步的，第一射頻端為天線端。

進一步的，射頻開關電路位于一個芯片內，所述電池電壓由外部輸入至所述芯片內。

進一步的，第三偏置電壓為地電平，第二偏置電壓為第一偏置電壓的一半，第一偏置電壓為電池電壓。

進一步的，所述偏置電路包括：第一濾波電路，其對所述電池電壓進行濾波后得到第一偏置電壓，電壓轉換電路，其基于第一偏置電壓得到第二偏置電壓，其中第二偏置電壓為第一偏置電壓的一半，其中，所述偏置電路提供的第三偏置電壓為地電平。

進一步的，所述第一濾波電路為連接于電池電壓和接地端之間的第一濾波電容，所述第一濾波電容的與電池電壓相連的一端提供第一偏置電壓，所述電壓轉換電路包括：連接于第一偏置電壓和接地端之間的第一電阻和第二電阻；連接于第一電阻和第二電阻的連接節點和接地端之間的第二濾波電容；緩沖放大器電路，其包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端與第一電阻和第二電阻的連接節點相連，其第二輸入端與其輸出端相連，其輸出端提供在需要控制所述射頻開關導通時被耦接至所述射頻開關的體端的第二偏置電壓；射頻隔離電路，其包括串聯的第三電阻和第四電阻、連接于第三電阻和第四電阻之間的第三濾波電容，第三電阻的另一端與所述緩沖放大器電路的輸出端相連，第四電阻的另一端提供耦接至所述射頻開關的漏極以及源極的第二偏置電壓。

與現有技術相比，本發明中的偏置電路不設置負壓電荷泵，利用大于地電平的第二偏置電壓對所述射頻開關的源極和漏極進行電壓偏置，而在所述射頻開關截止時，利用大于等于地電平的第三偏置電壓對所述射頻開關的柵極進行電壓偏置，從而可以節省芯片面積，降低成本。

【附圖說明】

結合參考附圖及接下來的詳細描述，本發明將更容易理解，其中同樣的附圖標記對應同樣的結構部件，其中：

圖1為本發明中的射頻開關電路在一個實施例中的電路圖；

圖2為本發明中的偏置電路的第一實施例的電路圖；

圖3為本發明中的射頻開關電路在一個實施例中的電路圖，其中示意出了偏置電路的第二實施例；

圖4示出了圖3中的整流電路的電路示例；

圖5示出了圖3中的低通濾波電路的電路示例；