[發明專利]一種射頻開關電路

有效

• 申請號: 201710676240.7
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107493094B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 戴若凡
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H03K17/041
• 分類號: H03K17/041
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發明公開了一種射頻開關電路，包括:柵極電壓控制模塊，用于建立控制開關模塊導通或關斷的柵極控制電壓VCG；體極電壓控制模塊，用于建立控制該開關模塊導通或關斷的體極控制電壓VCB；開關模塊，用于在該柵極控制電壓VCG和體極控制電壓VCB的控制下將射頻輸入信號RFin連接或不連接至射頻輸出端RFout，通過本發明，可于電路層次優化減小導通電阻Ron，并優化開關時間。

技術領域

本發明涉及一種電路，特別是涉及一種射頻開關電路。

背景技術

圖1為現有技術一種射頻開關電路的電路示意圖。如圖1所示，現有技術的射頻開關電路包括開關模塊10和兩個公共偏置電阻，開關模塊10由多個級聯的NMOS管M1、M2、……、MN、多個體極偏置電阻R_b、多個柵極偏置電阻R_g以及多個通路電阻R組成，開關模塊10與柵極控制電壓VG、體極控制電壓VB之間連接公共偏置電阻Rx1、Rx2。

開關模塊10的導通電阻Ron的減小對改善射頻開關插損及諧波等射頻特性至關重要，而器件層次與電路層次的導通電阻Ron通常有一定的差距。圖2為現有技術之射頻開關電路的仿真結果示意圖。可見，隨著偏置電阻Rx1＝Rx2＝Rx的增大，偏置電阻造成的信號損失減小，等效于開關導通電阻Ron減小，即插損變小，而開關關斷時的電容Coff變化較小。開關在關斷與導通間的相互切換時實際上是控制電壓經偏置電阻對柵極及體極電容的充放電過程，故隨著偏置電阻的增大時間常數將變大，即開關開關時間變長，也就是說，現有技術之射頻開關電路存在插損與開關時間的矛盾。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種射頻開關電路，以于電路層次優化減小導通電阻Ron，并優化開關時間。

為達上述及其它目的，本發明提出一種射頻開關電路，包括:

柵極電壓控制模塊，用于建立控制開關模塊導通或關斷的柵極控制電壓VCG；

體極電壓控制模塊，用于建立控制該開關模塊導通或關斷的體極控制電壓VCB。

開關模塊，用于在該柵極控制電壓VCG和體極控制電壓VCB的控制下將射頻輸入信號RFin連接或不連接至射頻輸出端RFout。

進一步地，該柵極電壓控制模塊將第一公共偏置電阻擴大N倍后，與采用互補二極管連接的自偏置的MOS管開關對并聯。

進一步地，該柵極電壓控制模塊將第一公共偏置電阻擴大N倍后，與采用互補二極管連接的自偏置的NMOS管與PMOS管開關對并聯。

進一步地，該柵極電壓控制模塊包括第一NMOS管、第一PMOS管以及第一公共偏置電阻，該第一NMOS管的體極、柵極和漏極、第一PMOS管的體極、柵極和漏極以及第一公共偏置電阻的一端相連組成節點VCG連接該開關模塊，該第一NMOS管的源極、第一PMOS管的源極以及該第一公共偏置電阻的另一端相連組成節點VG。

進一步地，該體極電壓控制模塊將第二公共偏置電阻擴大N倍后，與采用互補二極管連接的自偏置的NMOS管及PMOS管開關對并聯。

進一步地，該體極電壓控制模塊包括第二NMOS管、第二PMOS管以及第二公共偏置電阻，該第二NMOS管的體極、柵極和漏極、第二PMOS管的體極、柵極和漏極以及第二公共偏置電阻的一端相連組成節點VCB連接該開關模塊，該第二NMOS管的源極、第二PMOS管的源極以及該第二公共偏置電阻的另一端相連組成節點VB。

進一步地，該開關模塊包括多個級聯的NMOS管、多個體極偏置電阻、多個柵極偏置電阻以及多個通路電阻。