具有路徑充放電路的射頻切換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射頻切換器。所述射頻切換器包含共同埠、第一埠、第二埠、兩個半導(dǎo)體開關(guān)、兩對直流阻隔(隔直)電容及充放電路。第一開關(guān)設(shè)置在所述共同埠和所述第一埠之間的第一射頻路徑中；第二開關(guān)設(shè)置在所述共同埠和所述第二埠之間的第二射頻路徑中；第一對隔直電容是用以在所述第一射頻路徑中隔離所述第一開關(guān)；第二對隔直電容是用以在所述第二射頻路徑中隔離所述第二開關(guān)；其中每一對隔直電容可允許不同的偏壓信號被加在相對應(yīng)的射頻路徑；以及所述充放電路是用以降低瞬時切換時間。如此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所公開的射頻切換器可同時具有較高的功率處理能力，以及較快的切換速度。
【專利說明】具有路徑充放電路的射頻切換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種固態(tài)射頻切換器，尤指一種利用充放電路，以達到較高的功率處理能力以及較快的切換速度的具有路徑充放電路的射頻切換器。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多有線或是無線通信系統(tǒng)中，射頻(RF)切換器是很重要的功能區(qū)塊，其中固態(tài)RF切換器可見于許多不同的通信裝置中，例如移動電話、無線傳呼機、無線基礎(chǔ)建設(shè)、衛(wèi)星通信和有線電視等設(shè)備。如眾所周知，RF切換器的效能可利用插入損耗(insertionloss)和開關(guān)隔離度(switch isolation)等的效能參數(shù)組合來評估。在RF切換器的設(shè)計中，效能參數(shù)之間常是環(huán)環(huán)相扣，當(dāng)著重在任一效能時，常會犧牲其它效能；另外，其它重要的特性包含回波損耗(return loss)、整合的簡單性和程度、復(fù)雜度、良率和制造成本。
[0003]其它RF切換器的特性包含功率處理能力(power handling capability)和切換速度(switching speed)。當(dāng)RF切換器的功率處理能力較低時，如果輸入信號太強，則RF切換器可能無法將一條射頻路徑和另一條射頻路徑隔離。例如，輸入信號的峰對峰電壓振幅高到足夠克服一已知的晶體管或晶體管組的逆向偏壓，將造成原本是處于關(guān)閉狀態(tài)(逆向偏壓狀態(tài))的晶體管或晶體管組實際上進入不期望的開啟狀態(tài)，也破壞了 RF切換器的切換能力。
[0004]另外，RF切換器的切換速度是被持續(xù)要求改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開一種RF切換器。RF切換器可包含共同埤、第一埤、第二埤、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一對隔直電容、第二對隔直電容，以及至少一個充放電路。所述第一開關(guān)設(shè)置在所述共同埠和所述第一埠之間的第一射頻路徑上；所述第二開關(guān)設(shè)置在所述共同埠和所述第二埠之間的第二射頻路徑上；所述第一對隔直電容是用以在所述第一射頻路徑中隔離所述第一開關(guān)；所述第二對隔直電容是用以在所述第二射頻路徑中隔離所述第二開關(guān)；所述充放電路則是用以對上述所述隔直電容進行充放電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的RF切換器示意圖。
[0007]圖2是本發(fā)明第一實施例的RF切換器示意圖。
[0008]圖3是RF切換器的容許電壓振幅比較的示意圖。
[0009]圖4是本發(fā)明第二實施例RF切換器示意圖。
[0010]圖5是本發(fā)明第三實施例RF切換器示意圖。
[0011]圖6A-6C是充放電路及充放電路控制模塊的實施例及控制信號時序的示意圖。
[0012]圖7是應(yīng)用充放電路的RF切換器的操作仿真結(jié)果示意圖。
[0013]其中，附圖標記說明如下:[0014]100、200、400、500RF 切換器
[0015]105(1)-105(2)柵極端
[0016]110(1)-110(4),112(1)-112(2),電阻
[0017]410(1)-410(4) ,412(1)-412(2)、430
[0018]115,120(1)-120(2)、225 (I)-225 (2)、隔直電容
[0019]420(1)-420(4)
[0020]210信號產(chǎn)生模塊
[0021]310、320最大電壓振幅
[0022]510充放電路
[0023]610,620晶體管組
[0024]630控制模塊
[0025]632偵測電路
[0026]634反相器
[0027]650、660時序信號
[0028]EN致能信號
[0029]ENB反相致能信號
[0030]GND地端
[0031]H1、LOW電壓信號
[0032]M1-M4開關(guān)
[0033]RFC、RF 1、RF2、RX、TX埠
[0034]VSU VS2源極端
[0035]VDU VD2漏極端
[0036]VC1、VC2、Sff, SffB控制信號
[0037]VC1B、VC2B、VBIAS偏壓信號
[0038]Vth臨界電壓
【具體實施方式】
[0039]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的RF切換器100的示意圖。RF切換器100包含共同埠RFC、埠RFl和埠RF2。開關(guān)Ml設(shè)置在共同埠RFC和埠RFl之間，開關(guān)M2設(shè)置在共同埠RFC和埠RF2之間，其中開關(guān)Ml、M2，可各自具有第一端、第二端，以及控制端。在此實施例中，開關(guān)M1-M2是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，具有各自的源極端(VSl和VS2)、漏極端(VDl和VD2)和柵極端(105(1)和105(2))。這些開關(guān)亦可為雙極晶體管或其它晶體管組件(例如金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管或高電子遷移率晶體管)，亦可使用多個晶體管的串/并聯(lián)形式。
[0040]電阻110(1)-110(4)分別連接至開關(guān)M1-M2各自的源/漏極端，并且偏壓VBIAS是耦接在對應(yīng)的源/漏極端。偏壓VBIAS是一固定電壓，使RF切換器100能承受施加在共同埠RFC的交流輸入信號，將說明于 下。
[0041]另外，RF切換器100包含電阻112 (I)-112 (2)，其電阻二端分別連接開關(guān)M1-M2的源/漏極端。RF切換器100也包含隔直電容115、120 (I)和120 (2)，其中隔直電容115是用以將共同埠RFC和開關(guān)M1-M2的源極端(VS1-VS2)隔離，隔直電容120(1)是將埠RFl和開關(guān)Ml的漏極端VDl隔離，和隔直電容120⑵是將埠RF2和開關(guān)M2的漏極端VD2隔離。
[0042]RF切換器100的操作說明如下:參照表1，如果想要有一 RF信號在共同埠RFC和埠RFl之間傳遞，開關(guān)Ml要開啟(可讓交流信號通過)，并且開關(guān)M2要關(guān)閉(可讓交流信號無法通過)。在MOSFET的例子中，3.3V控制信號VCl耦接于開關(guān)Ml的柵極端105 (I)，同時耦接OV控制信號VC2至開關(guān)M2的柵極端105 (2)。另外固定的偏壓信號VBIAS通過電阻110(1)-110(4)于開關(guān)M1-M2的源/漏極端VS1-2，VD1-2，分別提供1.65V的偏壓。
[0043]此RFC-RFl導(dǎo)通組態(tài)中，開關(guān)Ml的柵源電壓VGSl是1.65V (3.3V_1.65V)，而開關(guān)M2的柵源電壓VGS2是-1.65V(0V-1.65V)。因此，開關(guān)Ml被開啟，將共同埠RFC和埠RFl間的射頻路徑導(dǎo)通；開關(guān)M2被關(guān)閉，以關(guān)閉共同埠RFC和埠RF2間的射頻路徑。
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種射頻切換器，包含: 一共同埤; 一第一埤，與所述共同埤之間形成一第一射頻路徑； 一第一開關(guān)，具有第一端、第二端，以及控制端，所述第一開關(guān)設(shè)置于所述第一射頻路徑; 一第一對隔直電容,分別與所述第一開關(guān)的第一端、第二端稱接于一第一節(jié)點與一第二節(jié)點；及 所述射頻切換器的特征在于還包含: 一第一充放電路，根據(jù)所述第一射頻路徑是否被導(dǎo)通，對耦接于所述第一節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻切換器，其特征在于，還包含: 一第二充放電路，根據(jù)所述第一射頻路徑是否被導(dǎo)通，對耦接于所述第二節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻切換器，其特征在于，還包含: 一第二埠，與所述共同埠 之間形成一第二射頻路徑； 一第二開關(guān)，具有第一端、第二端，以及控制端，所述第二開關(guān)設(shè)置于所述第二射頻路徑; 一第二對隔直電容，分別與所述第二開關(guān)的第一端、第二端耦接于一第三節(jié)點與一第四節(jié)點；及 一第三充放電路，所述第三充放電路根據(jù)所述第二射頻路徑是否被導(dǎo)通，對耦接于所述第三節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電。
4.如權(quán)利要求3所述的射頻切換器，其特征在于，還包含: 一第二充放電路，根據(jù)所述第一射頻路徑是否被導(dǎo)通，對耦接于所述第二節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電；及 一第四充放電路，根據(jù)所述第二射頻路徑是否被導(dǎo)通，對耦接于所述第四節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻切換器，其特征在于，所述第一充放電路包含多個串聯(lián)的晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的射頻切換器，其特征在于，所述第一節(jié)點與所述第二節(jié)點受一第一預(yù)定偏壓所偏壓，所述第一充放電路的一輸入端亦接收所述第一預(yù)定偏壓。
7.如權(quán)利要求3所述的射頻切換器，其特征在于，所述第一節(jié)點與所述第二節(jié)點受一第一預(yù)定偏壓所偏壓，所述第一充放電路的一輸入端亦接收所述第一預(yù)定偏壓，所述第三節(jié)點與所述第四節(jié)點受一第二預(yù)定偏壓所偏壓，所述第三充放電路的一輸入端亦接收所述第二預(yù)定偏壓。
8.如權(quán)利要求1所述的射頻切換器，其特征在于，還包含: 一充放電路控制模塊，用以提供一預(yù)定時間的一第一控制信號至所述充放電路，以控制所述第一充放電路進行充電或放電。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻切換器，其特征在于，所述第一控制信號為受所述第一開關(guān)的控制端所接收的一第二控制信號的上升緣或下降緣所觸發(fā)。
10.如權(quán)利要求8所述的射頻切換器，其特征在于，所述預(yù)定時間的時間長度為根據(jù)所述第一充放電路對 耦接于所述第一節(jié)點的所述隔直電容進行充電或放電所需的時間。
【文檔編號】H03K17/693GK103684382SQ201310386179
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】陳智圣 申請人:立積電子股份有限公司