專(zhuān)利名稱：半導(dǎo)體集成電路、內(nèi)置它的rf模塊和安裝它的無(wú)線通信終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)置有用于無(wú)線通信系統(tǒng)的收發(fā)切換轉(zhuǎn)換電路(天 線開(kāi)關(guān))的半導(dǎo)體集成電路、內(nèi)置有該半導(dǎo)體集成電路的RF (無(wú)線 電頻率)模塊以及設(shè)置有該半導(dǎo)體集成電路的無(wú)線通信終端裝置。 尤其涉及有益于減小WCDMA方式中重要的交調(diào)失真或者GSM方 式中重要的諧波失真的技術(shù)。
另外，本發(fā)明涉及包含DC升壓(DC Boost)電^^的半導(dǎo)體集成 電路和內(nèi)置有該半導(dǎo)體集成電路的RF模塊，尤其在提高裝置的壽命 和工作可靠性方面是有效的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在世界上的任何地方都可進(jìn)行無(wú)線通信的移動(dòng)電話終端等通信 終端設(shè)備的能力即無(wú)所不在的覆蓋范圍(coverage)目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)， 現(xiàn)在正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
用于實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的移動(dòng)系統(tǒng)，有GSM (Global System for Mobile Communication ) 、 PCS ( Personal Communication System )、 DCS( Digital Cellular System ) 、 GPRS( General Packet Radio Service )、 EDGE( Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS )、 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access )等的蜂窩 (cellular)。這些系統(tǒng)的特性，涉及一定包線和包線變化的信號(hào)、 時(shí)分割和碼分割的多路復(fù)用、從高(數(shù)瓦特)到低(微瓦特)發(fā)送 輸出功率的較廣范圍的組合。其結(jié)果，多頻段(multiband )多模式 (multimode)的應(yīng)用的要求變大。
另一方面，在下述非專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，記載有用于GSM、 DCS、PCS、 WCDMA的四頻(quadband )的天線開(kāi)關(guān)微波單片IC ( MMIC )。 該MMIC可以在采用時(shí)分割對(duì)GSM方式、DCS方式和PCS方式的各 方式的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)進(jìn)行串聯(lián)處理的同時(shí)，采用碼分割對(duì) WCDMA方式的發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)進(jìn)行并列處理。開(kāi)關(guān)使用AlGaAs 作為阻擋層、使用InGaAs作為通道層，并且使用具有低導(dǎo)通電阻的異 質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HEMT ( High Electron Mobility Transistor)。另外，在下述 非專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載有在DCS和PCS2的發(fā)送端子上，2次諧波失真 和3次諧波失真大約變?yōu)?70dBc。
另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載有用于無(wú)線通信系統(tǒng)的收發(fā)轉(zhuǎn)換電 路的開(kāi)關(guān)電路。串聯(lián)連接的FET的柵極電阻，從高電壓一方到低電壓 一方依次采用較小電阻，由此來(lái)避免由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路的高 電壓使得斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路的串聯(lián)連接的FEF的高電壓一方的FET 最初變成導(dǎo)通狀態(tài)。其結(jié)果，可以提供插入損失和諧波失真較小的通信 用電子部件。
另夕卜，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有用于移動(dòng)通信設(shè)備的高頻開(kāi)關(guān)電 路。在斷開(kāi)狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)電路的串聯(lián)連接的多個(gè)FET中，只對(duì)距離 施加了來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)電路的高電壓的輸入\輸出端子最近的 FET柵極電阻進(jìn)行最大的設(shè)定，其他的柵極電阻設(shè)定為低于最大值。其 結(jié)果，柵極電阻的電阻值的合計(jì)變小的同時(shí)，可以減小對(duì)信號(hào)通路的影 響。
另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，記載有用于移動(dòng)通信機(jī)的開(kāi)關(guān)電路。 開(kāi)關(guān)電^^由具有2個(gè)以上的多個(gè)柵極的FET構(gòu)成，在FET的漏極和漏 極鄰接?xùn)艠O之間連接有漏極附加電容，在FET的源極和源極鄰接?xùn)艠O 之間連接有源極附加電容。通過(guò)斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的FET的漏極和漏極 鄰接?xùn)艠O之間的漏極附加電容，可以壓制由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路 的負(fù)方向的電壓的偏差而使斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的FET導(dǎo)通的現(xiàn)象。另夕卜， 通過(guò)斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的FET的源極和源極鄰接?xùn)艠O之間的源極附加電 容，可以壓制由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)電路的正方向的電壓的偏差而使 斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的FET為導(dǎo)通的現(xiàn)象。其結(jié)果，采用低電壓可以實(shí)現(xiàn)低失真特性的高頻開(kāi)關(guān)。另外，對(duì)應(yīng)下述專(zhuān)利文獻(xiàn)3的美國(guó)專(zhuān)利為第5, 774， 792號(hào)說(shuō)明書(shū)。
另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載有用于移動(dòng)終端等的無(wú)線通信設(shè)備 的天線開(kāi)關(guān)電路。天線開(kāi)關(guān)電路的FET，采用在漏極.源極之間具有多 個(gè)柵極的多柵晶體管。被多個(gè)柵極的鄰接的柵極夾著的柵極間區(qū)域經(jīng)由 電位穩(wěn)定化電阻與漏極和源極進(jìn)行連接，由此可以抑制多柵型的FET 的漏極 源極之間的信號(hào)泄漏。
作為在世界上的任何場(chǎng)所都進(jìn)行無(wú)線通信這樣的移動(dòng)電話終端等 的通信終端設(shè)備的能力的全面覆蓋，目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在正在推進(jìn)開(kāi) 發(fā)。
用于實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的移動(dòng)系統(tǒng)，存在GSM (Global System for Mobile Communication ) 、 PCS ( Personal Communication System )、 DCS( Digital Cellular System ) 、 GPRS( General Packet Radio Service )、 EDGE( Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS )、 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access )等的蜂窩 (cellular),無(wú)線LAN ( Local Area Network ) 、 WIMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access )等的各種系統(tǒng)。
這些系統(tǒng)的特性，涉及一定包線和包線變化的信號(hào)、時(shí)分割、 頻率分割和碼分割的多路復(fù)用、從高(數(shù)瓦特)到低(微瓦特)發(fā) 送輸出功率的較廣范圍的組合。其結(jié)果，采用一個(gè)終端來(lái)對(duì)應(yīng)多個(gè) 系統(tǒng)的多模式化的要求變大。在與采用通過(guò)時(shí)分割來(lái)轉(zhuǎn)換發(fā)送和接 收的時(shí)分割收發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的移動(dòng)通信終端、實(shí)施與多模式進(jìn) 行對(duì)應(yīng)的通信的移動(dòng)通信終端中，需要進(jìn)行對(duì)發(fā)送模式和接收模式 之間的轉(zhuǎn)換。該轉(zhuǎn)換，采用天線開(kāi)關(guān)。
在移動(dòng)終端中，由于是電池驅(qū)動(dòng)，需要低功耗化。在移動(dòng)通信 終端中最消耗功率的是將發(fā)送信號(hào)的功率放大到數(shù)W的大功率的功 率放大器。提高該功率放大器的功率變換效率，對(duì)低功率化有效。 但是，經(jīng)由低損耗的天線開(kāi)關(guān)將放大信號(hào)供給天線、并且發(fā)射到空 間，也對(duì)作為移動(dòng)終端整體的功率變換效率的提高以及低功耗化有效。因此，連接在功率放大器和天線之間的天線開(kāi)關(guān)，要求為低損耗。
另外，電波資源根據(jù)各國(guó)或者各地區(qū)來(lái)運(yùn)用管理，將電波發(fā)射 到空間的移動(dòng)通信終端，規(guī)定了在每個(gè)國(guó)家或者地區(qū)可使用于各系統(tǒng) 的電波的頻率和功率強(qiáng)度。因此，除了像高次諧波功率那樣的系統(tǒng)中所 使用的頻率以外發(fā)送到空間的功率強(qiáng)度，需要抑制在法律等所決定的值 以下。終端發(fā)射的功率通過(guò)功率放大器進(jìn)行放大，經(jīng)由天線開(kāi)關(guān)由天線 進(jìn)行發(fā)射。通常，由功率放大器產(chǎn)生的高次諧波，可以通過(guò)功率放大器
的輸出的LPF (LowPass Filter)進(jìn)行很好的抑制。但是，在連接到LPF 的輸出的天線開(kāi)關(guān)中產(chǎn)生的諧波失真，就那樣地經(jīng)由天線發(fā)射到空間。 因此，在天線開(kāi)關(guān)中，也要求對(duì)諧波失真的發(fā)生的抑制、即高線型性能。
在以前，采用了 PIN二極管的天線開(kāi)關(guān)很普遍。但是，如下述非專(zhuān) 利文獻(xiàn)2所述那樣，微波信號(hào)開(kāi)關(guān)采用比PIN 二極管更高速的GaAs開(kāi) 關(guān)FET ( Field Effect Transistor)。
但是，GaAs開(kāi)關(guān)FET的降伏電壓，具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于PIN 二極管的降 伏電壓的缺點(diǎn)。因此，在下述非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載有如下技術(shù)在GaAs 微波單片IC(MMIC)中，對(duì)多數(shù)的FET單元進(jìn)行串聯(lián)連接，通過(guò)減小 施加在每級(jí)FET上的電壓來(lái)解決該缺點(diǎn)。
另外，在GaAs單片開(kāi)關(guān)IC中，發(fā)送功率一旦增加，就會(huì)引起波形 失真。因此，在下述非專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載有包含用于解決波形失真的問(wèn) 題的前饋(feedforward)電路的開(kāi)關(guān)。該開(kāi)關(guān)，在RF信號(hào)輸入端子和 接地電位之間連接有第一FET的漏極 源極通路(漏極一源極通路)， 在RF信號(hào)輸入端子和RF信號(hào)輸出端子之間連接有第二 FET源極 漏 極通路。前饋電路，包含在RF信號(hào)輸入端子和第一FET的柵極之間進(jìn) 行串聯(lián)連接的前饋電容和二極管。當(dāng)從RF信號(hào)輸入端子向RF信號(hào)輸 出端子不傳送RF信號(hào)時(shí)，第一FET被控制為導(dǎo)通，而第二FET被控制 為截止。相反地，當(dāng)從RF信號(hào)輸入端子向RF信號(hào)輸出端子傳送RF信 號(hào)時(shí)，第一 FET纟皮控制為截止，而第二 FET ^f皮控制為導(dǎo)通。在該RF 信號(hào)的傳送時(shí)，經(jīng)由前饋電路，RF信號(hào)輸入端子的RF信號(hào)的低電平作為負(fù)電壓向第一FET的柵極進(jìn)行傳送。因此，可以避免波形失真和RF 發(fā)送功率的損耗的問(wèn)題。
另外，在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載有包含與多個(gè)RF信號(hào)源相連接 的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件的RF開(kāi)關(guān)上，連接有多個(gè)DC升壓電路。多個(gè)開(kāi)關(guān)元 件由多個(gè)FET構(gòu)成，在FET的柵極上施加用于開(kāi)關(guān)控制("通一斷" 控制)的DC控制電壓。該DC控制電壓一般由系統(tǒng)電源電壓生成，若 DC控制電壓減小到2.5伏特以下，使RF輸出信號(hào)產(chǎn)生失真的高次諧波 信號(hào)成分顯著增加。在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)5中，向由多個(gè)二極管、多個(gè)電容 以及多個(gè)電阻構(gòu)成的DC升壓電路，提供DC控制電壓和RF信號(hào)。通 過(guò)基于應(yīng)對(duì)RF信號(hào)的正電壓和負(fù)電壓的多個(gè)二極管和多個(gè)電容進(jìn)行的 充放電工作，將大于DC控制電壓的DC輸出電壓從DC升壓電路中抽 出。多個(gè)電阻，將DC升壓電路作為高輸入阻抗，可以防止較大的電流 從RF信號(hào)源流入DC升壓電路。
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1: Hiroyuki Tosaka et al，"An Anttena Switch MMIC Using
IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium，PP.519-522. 非專(zhuān)利文獻(xiàn)2: M.B.Shifrin at al， "Monolithic FET Structures for High-Power Control Component Applications",IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.37，NO 12,DECEMBER 1989，PP.2134-214L
非專(zhuān)利文獻(xiàn)3:K.Miyatsuji at al， "A GaAs High-Power RF Single-Pole Double-Throw Switch IC for Digital Mobile Communication System" ,1994 IEEE International Solid-State Circuit Conference DIGEST OF TECHNICAL PAPERS，PP.34-35.
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)昭2005-072671號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭2006-174425號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平8-70245號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)昭2000-101032號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5:美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)US2004/0229577A1
2
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人們?cè)诒景l(fā)明之前，從事安裝在可以進(jìn)行GSM、 DCS、 PCS、 WCDMA的多頻段的收發(fā)的移動(dòng)電話中的天線開(kāi)關(guān)微波單片 IC(MMIC)以及內(nèi)置了該IC的RF模塊的開(kāi)發(fā)。
圖1是表示安裝了內(nèi)置有在本發(fā)明之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)的天線開(kāi)關(guān) MMIC的RF模塊和基帶(baseband)信號(hào)處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié) 構(gòu)的框圖。
在圖1中，在移動(dòng)電話的收發(fā)用天線ANT上連接有RF模塊 RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)的公共輸入輸出端子I/O。 來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI (BB_LSI)的控制信號(hào)B.B—Cnt，經(jīng)由RF模 擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路(RF—IC),輸入到高輸出功率放大器模 塊(HPA—ML)的控制集成電路(CNT—IC)。從收發(fā)用天線ANT 到公共輸入輸出端子I/O的RF信號(hào)的流動(dòng)變成移動(dòng)電話的接收工作 RX,從公共輸入輸出端子I/O到收發(fā)用天線ANT的RF信號(hào)的流動(dòng) 變成移動(dòng)電話的發(fā)送工作TX。
RF IC (RF—IC),將來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI (BB—LSI)的發(fā)送 基帶信號(hào)Tx_BBS上變頻為RF發(fā)送信號(hào)。相反地，將采用收發(fā)用天 線ANT所接收的RF接收信號(hào)下變頻為接收基帶信號(hào)Rx一BBS并供 給基帶信號(hào)處理LSI (BB—LSI)。
RF模塊RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW ),在公共輸入 輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl、 TX2、接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4、收 發(fā)端子TRxl、 TRx5的任意一個(gè)端子之間，確立信號(hào)通路，實(shí)施接 收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)。該天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW),將為了接收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)而確 立的信號(hào)通路以外的信號(hào)通路的阻抗設(shè)定為極高的值，由此可以得 到必要的隔離(isolation)。
圖2是表示在本發(fā)明之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)的天線開(kāi)關(guān)MMIC的多個(gè)高頻開(kāi) 關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2的天線開(kāi)關(guān)MMIC,在安裝在圖l所示的移動(dòng)電話的RF模塊RF_ML中進(jìn)行內(nèi)置。
如圖2所示，天線開(kāi)關(guān)MMIC包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)Qa、 Qb、 Qc。高 頻開(kāi)關(guān)Qa是用于在公共輸入輸出端子I/O和發(fā)送端子Tx2 (輸出 GSM850或者GSM900的RF發(fā)送信號(hào)的發(fā)送端子)之間確立信號(hào)通路 的開(kāi)關(guān)。高頻開(kāi)關(guān)Qb是用于在公共輸入輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl (輸出DCS1800或者PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)的發(fā)送端子)之間確立 信號(hào)通路的開(kāi)關(guān)。高頻開(kāi)關(guān)Qc是用于在公共輸入輸出端子I/O和收發(fā) 端子TRxl (輸出WCDMA1900的RF發(fā)送信號(hào)、輸入WCDMA2100的 RF接收信號(hào)的收發(fā)端子)之間確立信號(hào)通路的開(kāi)關(guān)。
圖2表示高頻開(kāi)關(guān)Qa設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)、其他高頻開(kāi)關(guān)Qb、 Qc設(shè)為 斷開(kāi)狀態(tài)的情況。多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)Qa、 Qb、 Qc的各開(kāi)關(guān)由6個(gè)串聯(lián)連接 的N溝道的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下，稱為FET)構(gòu)成，由此來(lái)確保較低的 導(dǎo)通電阻，使在增大使用電壓的同時(shí)在發(fā)送和接收兩方的插入損耗變成 最小。另外，各FET變成HEMT晶體管。在各開(kāi)關(guān)的6個(gè)串聯(lián)連接的 HEMT晶體管的柵極上連接有6個(gè)柵極電阻，6個(gè)柵極電阻經(jīng)由另外一 個(gè)電阻連接到用于控制高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)("通一斷")的控制輸入端子。 在各開(kāi)關(guān)的6個(gè)串聯(lián)連接的HEMT晶體管的漏極 源極之間連接有在 開(kāi)關(guān)的6個(gè)HEMT晶體管為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)為了使漏極電壓和源極電壓相 等的電阻值比較高的電阻。通過(guò)將6個(gè)柵極電阻和另外一個(gè)電阻的電阻 值設(shè)定為比較高的值，在開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)經(jīng)由6個(gè)串聯(lián)連接的HEMT 晶體管的漏極 柵極寄生電容、源極.柵極寄生電容和漏極 源極間電 阻，可以減小由RF信號(hào)輸入端子漏入開(kāi)關(guān)控制輸入端子的RF信號(hào)損 耗。
另夕卜，在圖2所示的高頻開(kāi)關(guān)中，如在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3中所述那樣， 各開(kāi)關(guān)由具有2個(gè)以上的多個(gè)4冊(cè)才及的FET構(gòu)成，在FET的漏極和漏扨^ 鄰接?xùn)艠O之間連接有漏極附加電容，在FET的源極和源極鄰接?xùn)艠O之 間連接有源極附加電容。如上所述，圖2表示將高頻開(kāi)關(guān)Qa設(shè)為導(dǎo)通 狀態(tài)，而將其他的高頻開(kāi)關(guān)Qb、 Qc設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)的情況。通過(guò)利用高 電平的柵極控制電壓Vctrl—a將高頻開(kāi)關(guān)Qa設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，GSM850或
24者GSM900的RF發(fā)送信號(hào)從發(fā)送端子Tx2被供給公共輸入輸出端子 I/O。利用0伏特的柵極控制電壓Vctrl一b、 Vctrl—c將其他的高頻開(kāi)關(guān) Qb、 Qc設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)。但是，通過(guò)經(jīng)由高頻開(kāi)關(guān)Qa供給公共輸入輸 出端子I/O的RF發(fā)送信號(hào)，來(lái)對(duì)其他的高頻開(kāi)關(guān)Qb、 Qc的6個(gè)串聯(lián) 連接的HEMT晶體管的漏極 源極之間進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如眾所周知地那樣， 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極和源極，并不是由裝置結(jié)構(gòu)所決定，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，發(fā) 射載流子的一方為源極，收集載流子的一方為漏極。因此，如眾所周知 地那樣，若在對(duì)稱型場(chǎng)效應(yīng)晶體管中流動(dòng)的電流的方向逆轉(zhuǎn)，則電流逆 轉(zhuǎn)前的漏極和源極變成電流逆轉(zhuǎn)后的源極和漏極。
但是，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)化，圖2中在斷開(kāi)狀態(tài)的其他的高頻開(kāi)關(guān)Qb、 Qc中，將與公共輸入輸出端子I/0相連接的一方稱為漏極，與發(fā)送端子 Txl、收發(fā)端子TRxl相連接的一方稱為源極。利用圖2中接近斷開(kāi)狀 態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb、 Qc的公共輸入輸出端子I/O的FETQlb、 Qlc的漏極和 漏極鄰接?xùn)艠O之間的漏極附加電容CllTxl、 CllTRxl，可以抑制由于 來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qa的RF發(fā)送信號(hào)的負(fù)方向電壓的偏差而使斷開(kāi) 狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb、 Qc的接近FETQlb、 Qlc進(jìn)行導(dǎo)通的現(xiàn)象。另外，利 用接近斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb、 Qc的發(fā)送端子Txl、收發(fā)端子TRxl的 FETQ6b、 Q6c的源極和源極鄰接?xùn)艠O之間的源極附加電容C12Txl、 C12TRxl，可以抑制由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qa的RF發(fā)送信號(hào)的正 方向的電壓的偏差而使斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb、 Qc的接近FETQ6b、 Q6c 進(jìn)行導(dǎo)通的現(xiàn)象。
圖3是表示圖2所示的高頻開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb的等效電路的 圖。在圖3中，開(kāi)關(guān)Qb由6個(gè)串聯(lián)連接的N溝道的HEMT晶體管Qlb… Q6b; 6個(gè)柵極電阻Rglb…Rg6b;與開(kāi)關(guān)控制輸入端子Vctrl—b相連接 的另外一個(gè)電阻Rg7b; 6個(gè)漏極.源極間電阻Rdlb…Rd6b;漏極附加 電容CllTxl;源才及附加電容C12Txl構(gòu)成。6個(gè)串聯(lián)連接的N溝道的 HEMT晶體管Qlb…Q6b包含漏極.柵極寄生電容Cgllb、源極 柵極 寄生電容Cgl2b…漏極 柵極寄生電容Cg61b、源極.柵極寄生電容 Cg62b。圖4是說(shuō)明施加在基于來(lái)自圖2所示的高頻開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān) 的RF信號(hào)的影響的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的6個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵極電 阻和另外一個(gè)電阻上的RF泄漏信號(hào)的分布的圖。圖4的導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi) 關(guān)Qk和斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql，希望被理解為與圖2的導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān) Qa和斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qb相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)。
在圖4中，通過(guò)將一方的開(kāi)關(guān)控制輸入端子Vctrl一k和另一方的開(kāi) 關(guān)控制輸入端子Vctrl—l分別設(shè)定為4.5伏特、0伏特，來(lái)使一方的開(kāi)關(guān) Qk變成導(dǎo)通狀態(tài)、另一方的開(kāi)關(guān)Ql變成斷開(kāi)狀態(tài)。將一方的開(kāi)關(guān)Qk 的6個(gè)柵極電阻Rglk…Rg6k全部設(shè)為10KQ,與開(kāi)關(guān)控制輸入端子 Vctrl_k相連接的另外一個(gè)電阻Rg7k設(shè)為20KQ， 6個(gè)漏極 源極間電 阻Rdlk…Rd6k全部設(shè)為15KQ,各HEMT晶體管的漏極.柵極寄生電 容和源極.柵極寄生電容分別設(shè)為0.4pF。另外，漏極附加電容CllTxlk、 源極附加電容C12Txlk分別設(shè)為0.8pF。其他的開(kāi)關(guān)Ql的6個(gè)柵極電 阻Rgll…Rg61全部設(shè)為IOKQ，與開(kāi)關(guān)控制輸入端子VctrlJ相連接的 另外一個(gè)電阻Rg71也設(shè)為20KQ, 6個(gè)漏極.源極間電阻Rdll…Rd61 也全部設(shè)為各HEMT晶體管的漏極'柵極寄生電容和源極.柵 極寄生電容分別設(shè)為0.4pF。另外，漏極附加電容CllTxll、源極附加 電容C12Txll分別設(shè)為0.8pF。
3個(gè)FETQkl、 Qk2、 Qk3由將3個(gè)柵極Gkl 、 Gk2、 Gk3作成了多 柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成，3個(gè)FETQk4、 Qk5、 Qk6由將3個(gè)柵極Gk4、 Gk5、 Gk6作成了多柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成。同樣地，3個(gè)FETQ11、 Q12、 Q13由將3個(gè)柵極Gll、 G12、 G13作成了多柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu) 成，3個(gè)FETQ14、 Q15、 Q16由將3個(gè)柵極G14、 G15、 G16作成了多柵 結(jié)構(gòu)的一個(gè)FET構(gòu)成。
與上述專(zhuān)利文獻(xiàn)4相同，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gkl和柵極Gk2之間的 柵極間區(qū)域(FETQkl、 Qk2的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻 Rdlk與FETQkl的源極進(jìn)行連接。另外，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk2和柵極 Gk3之間的柵極間區(qū)域(FETQk2、 Qk3的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位 穩(wěn)定化電阻Rd2k、 Rdlk與FETQkl的源極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk2和柵極Gk3之間的柵極間區(qū)域(FETQk2、 Qk3的公共連接 節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd3k與FETQk3的漏極進(jìn)行連接。另夕卜， 多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk4和柵極Gk5之間的柵極間區(qū)域(FETQk4 、 Qk5的 公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd4k與FETQk4的源極進(jìn)行連 接。多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk5和柵極Gk6之間的柵極間區(qū)域(FETQk5、 Qk6 的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd5k、 Rd4k與FETQk4的源 極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk5和柵極Gk6之間的柵極間區(qū) 域(FETQk5、 Qk6的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd6k與 FETQk6的漏極進(jìn)行連接。
多柵結(jié)構(gòu)的才冊(cè)極Gll和柵極G12之間的柵極間區(qū)域(FETQll、 Q12 的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rdll與FETQll的源極進(jìn)行連 接。另外，多柵結(jié)構(gòu)的柵極G12和柵極G13之間的柵極間區(qū)域(FETQ12 、 Q13的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd21、 Rdll與FETQll的 源極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極G12和柵極G13之間的柵極間區(qū) 域(FETQ12、Q13的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd31與FETQ13 的漏極進(jìn)行連接。另夕卜，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gk4、柵極Gk5之間的柵極間 區(qū)域(FETQ14、 Q15的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd41與 FETQ14的源極進(jìn)行連接。多柵結(jié)構(gòu)的柵極G15和柵極G16之間的柵極 間區(qū)域(FETQ15、 Q16的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd51、 Rd41與FET14的源極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極G15和柵極G16 之間的柵極間區(qū)域(FETQ15、 Q16的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化 電阻Rd61與FETQ16的漏極進(jìn)行連接。
在圖4中，通過(guò)將一方的開(kāi)關(guān)控制輸入端子Vctrl—k設(shè)定為4.5 伏特來(lái)使一方的開(kāi)關(guān)Qk變成導(dǎo)通狀態(tài)。由于一方的開(kāi)關(guān)Qk的6個(gè) N溝道的HEMT晶體管的漏極 源極之間的溝道變成極低的電阻， 因此一方的開(kāi)關(guān)Qk變成較低的導(dǎo)通電阻的導(dǎo)通狀態(tài)，供給發(fā)送端子 Txlk的RF信號(hào)，經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qk,以較低的插入損耗向公 共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。此時(shí)，開(kāi)關(guān)Qk的6個(gè)N溝道的HEMT 晶體管的各個(gè)柵極和漏極之間、柵極和源極之間、柵極和溝道之間的所有的異質(zhì)結(jié)(肖特基結(jié))，向正方向進(jìn)行偏置。由于HEMT晶 體管的該異質(zhì)結(jié)的正向電壓大約為0.7伏特，因此公共輸入輸出端子 I/O的浮置電容的充電電壓的上升為4.5伏特-0.7伏特=3.8伏特，進(jìn)
行鉗位。
公共輸入輸出端子I/O的直流電平為大約3.8伏特的鉗位電壓 (clamp voltage )，而其他的開(kāi)關(guān)控制輸入端子Vctrl_l為0伏特， 因此其他的開(kāi)關(guān)Ql變成斷開(kāi)狀態(tài)。其他的開(kāi)關(guān)Ql的6個(gè)N溝道的 HEMT晶體管的漏極 源極之間的溝道接近無(wú)限大、變成高電阻， 因此其他的開(kāi)關(guān)Q1變成斷開(kāi)狀態(tài)，可以在供給了 RF信號(hào)的公共輸 入輸出端子1/0和發(fā)送端子Txll之間得到較高的隔離。
用于移動(dòng)電話終端的天線開(kāi)關(guān)MMIC的導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的插入 損耗為極低的電平，但斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)需要較高的隔離，并且需要 低失真特性。斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)，需要在將公共輸入輸出端子1/0和信 號(hào)端子的中間進(jìn)行絕緣的同時(shí)，盡可能地減小公共輸入輸出端子I/O 上的失真。GSM900的RF信號(hào)的頻率880MHz~ 915MHz的2倍的 頻率與PCS1900的RF信號(hào)的頻率1850MHz 1910MHz重疊，因此 必須控制斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的2次諧波失真。并且，DCS1800的RF 信號(hào)的頻率1710MHz ~ 1785和PCS1900的RF信號(hào)的頻率 1850MHz 1910MHz的2倍到3倍的頻率，在3.42GHz ~ 5.73GHz 的寬頻段進(jìn)行擴(kuò)散。因此，若考慮對(duì)人體的影響和對(duì)各種電子設(shè)備 的影響，必須抑制斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的2次諧波失真和3次諧波失真。
另外，在用于可以通過(guò)碼分割來(lái)并行處理RF發(fā)送信號(hào)和RF接 收信號(hào)的WCDMA方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC的收發(fā)端子(例如，圖1 的收發(fā)端子TRxl、 TRx5)和公共輸入輸出端子1/0之間，需要減小 交調(diào)失真。這樣在從用于WCDMA方式的收發(fā)端子向公共輸入輸出 端子I/O傳送WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)時(shí)，從公共輸入輸出端 子I/O向用于WCDMA方式的發(fā)送端子傳送WCDMA方式的RF接 收信號(hào)。另一方面，在公共輸入輸出端子I/O中，利用互相調(diào)制來(lái)進(jìn) 行通過(guò)天線接收的干擾信號(hào)和WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)的混頻?；祛l的結(jié)果，WCDMA方式的RF接收信號(hào)的頻帶和進(jìn)行重疊的交調(diào) 失真信號(hào)，作為干擾信號(hào)出現(xiàn)在用于WCDMA方式的收發(fā)端子。
根據(jù)本發(fā)明人等的研究發(fā)現(xiàn)，圖4中斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql發(fā)生較 大電平的2次高次諧波和3次諧波失真，是在由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的 開(kāi)關(guān)Qk的RF信號(hào)而使斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的HEMT晶體管的柵極 的異質(zhì)結(jié)的電容發(fā)生較大變化時(shí)。在公共輸入輸出端子I/O的直流電 平大約3.8伏特的鉗位電壓上重疊有來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qk的RF 信號(hào)。在來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qk的RF信號(hào)的振幅值極低的情況下， 通過(guò)公共輸入輸出端子I/O的直流電平約3.8伏特和0伏特的開(kāi)關(guān)控 制電壓Vctrl—1 ， N溝道的HEMT晶體管的柵極的異質(zhì)結(jié)進(jìn)行較大的 反向偏置，異質(zhì)結(jié)附近的溝道的電子濃度極低。該狀態(tài)的HEMT晶 體管的柵極的異質(zhì)結(jié)的電容值極小。若來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qk的 RF信號(hào)的振幅值增加，則重疊電壓的電平從約3.8伏特向O伏特發(fā) 生變化。N溝道的HEMT晶體管的柵極的異質(zhì)結(jié)的閾值電壓Vth大 約為-1伏特，N溝道的HEMT晶體管的柵極的異質(zhì)結(jié)在闊值電壓Vth 附近進(jìn)行偏置，異質(zhì)結(jié)附近的溝道的電子濃度增加。該狀態(tài)的HEMT 晶體管，電容值伴隨重疊電壓振幅的變化變大，圖4中斷開(kāi)狀態(tài)的 開(kāi)關(guān)Ql,發(fā)生較大電平的2次諧波失真和3次諧波失真。因此，本 發(fā)明人等根據(jù)電路仿真發(fā)現(xiàn):通過(guò)將用于使開(kāi)關(guān)Qk成為導(dǎo)通狀態(tài)的 開(kāi)關(guān)控制電壓Vctrl—k從以前的3伏特增加到4.5伏特，可以抑制由
晶體管的柵極的異質(zhì)結(jié)的電容發(fā)生4l大變化的現(xiàn)象。用于使開(kāi)關(guān)Qk 成為導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)控制電壓Vctrl—k為以前的3伏特的情況的3次 諧波失真大約為-70.5dBc。相對(duì)于此，通過(guò)將用于使開(kāi)關(guān)Qk成為導(dǎo) 通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)控制電壓Vctrl一k增加到4.5伏特，3次諧波失真可以 減小到-77dBc左右。
這樣地通過(guò)將用于使開(kāi)關(guān)Qk成為導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)控制電壓 Vctrl—k從3伏特增加到4.5伏特，可以減小2次諧波失真和3次諧 波失真。另外關(guān)于WCDMA方式下重要的交調(diào)失真，根據(jù)電路仿真
29發(fā)現(xiàn)通過(guò)將用于使Qk成為導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)控制電壓Vctrl—k從3 伏特增加到4.5伏特可以減少大約5dB。
但是，在實(shí)際作成的開(kāi)關(guān)中，利用仿真未能取得預(yù)想那樣的失 真的改善。例如，發(fā)現(xiàn)即使將用于使開(kāi)關(guān)Qk變成導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān) 控制電壓Vctrl_k從3伏特增加到4.5伏特，WCDMA方式下重要的 交調(diào)失真也不能顯著的減小。
圖7是表示在圖4示出的高頻開(kāi)關(guān)中，由于將用于使開(kāi)關(guān)Qk成 為導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)控制電壓VctrUc從3伏特增加到4.5伏特而引起 的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Q1中的交調(diào)失真的圖。即使開(kāi)關(guān)控制電壓Vctrl—k 為4.5伏特，交調(diào)失真Lc也只能下降到-95dBm左右，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到 開(kāi)發(fā)時(shí)所設(shè)定的交調(diào)失真Lc的目標(biāo)值-100dBm。
其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于由于利用天線所接收的干擾信號(hào)和WCDMA 方式的RF發(fā)送信號(hào)在公共輸入輸出端子I/O中的混頻(相互調(diào)制) 而引起的失真的發(fā)生，斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的HEMT晶體管的柵極 的異質(zhì)結(jié)的電容未給予實(shí)質(zhì)性的幫助。發(fā)明人從這個(gè)事實(shí)開(kāi)始考慮， 交調(diào)失真的發(fā)生是否與斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的多個(gè)HEMT晶體管的 多個(gè)柵極的電阻有關(guān)聯(lián)。
在圖4的右下方，示出了由于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qk的RF信 號(hào)Pin的影響而施加在斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的6個(gè)HEMT晶體管的6 個(gè)柵極電阻Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61和另外一個(gè)電阻 Rg71上的RF泄漏信號(hào)的分布。另外，圖4的右下方的RF泄漏信號(hào) 的分布是通過(guò)電腦仿真的結(jié)果，RF信號(hào)Pin的RF功率為20dBm, 頻率為PCS1900的頻帶內(nèi)的1880MHz。 PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)的 最大功率大約為33dBm,20dBm的RF信號(hào)Pin可以稱為高于中間電 平的發(fā)送功率。圖4的右下方的各電阻Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61、 Rg71的電壓Vpp是峰-峰(peak . to peak )的RF信號(hào) 電壓。圖4的右下方示出的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的6個(gè)HEMT晶體 管的6個(gè)柵極電阻和另外一個(gè)電阻的RF泄漏信號(hào)的分布的特性LI 是對(duì)0.8pF的漏極附加電容CllTxll和源極附加電容C12Txl1相連接的情況下的特性，特性L2是未對(duì)0.8pF的漏極附加電容CllTxll 和源極附加電容C12Txl1相連接的情況下的特性。特性Ll和特性 L2的任何一個(gè)，都從斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的左端的柵極電阻開(kāi)始到 右端的柵極電阻為止，存在變形了的U字型的不均勻的RF泄漏信
號(hào)的駐波。
若斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql的6個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵極電阻 Rgll、 Rg2nl、 Rg31、 Rg41、 Rg51、 Rg61和另外一個(gè)電阻Rg71均為完
全的線性電阻，則不會(huì)發(fā)生交調(diào)失真等的失真。但是，包含由半導(dǎo) 體集成電路構(gòu)成的半導(dǎo)體電阻在內(nèi)大多數(shù)的電阻元件均不是完全的 線性電阻，而是非線性電阻。
將電阻的兩端的施加電壓設(shè)為V,則流入非線性電阻的電流可 以通過(guò)下述公式得到。
I=a . V+b V2+c ' V3… (公式1 )
因此，利用上述公式1得到的流入非線性電阻中的電流，當(dāng)施 加電壓V4交小時(shí)，由第一項(xiàng)的a . V支配性地決定，當(dāng)施加電壓V 較大時(shí)，由第二項(xiàng)和第三項(xiàng)的b V2+c ' VS支配性地決定。
另一方面，在完全的線性電阻中，上述公式中常數(shù)a和常數(shù)b 為0,流入完全的線性電阻的電流可以通過(guò)下述公式得到。
1= a . V+b V2+c . V3…
=a . V+0 . V2+0 . V3...= a . V (公式2)
通過(guò)本發(fā)明人等的仿真明確圖4中將斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Ql全部設(shè)定 為10KQ,未向具有利用上述公式1得到的非線性電阻的特性的6個(gè) 柵極電阻Rgll…Rg61供給均勻電平的RF泄漏信號(hào)，而是供給變形 U字型的駐波的RF泄漏信號(hào)，是交調(diào)失真發(fā)生的原因。即，認(rèn)為原 因?yàn)橥ㄟ^(guò)高電平的RF泄漏信號(hào)電壓來(lái)使較大的失真電流流入斷開(kāi) 狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Q1的左端的柵極電阻Rgll和右端的柵極電阻Rg61,通 過(guò)低電平的RF泄漏信號(hào)電壓來(lái)使較小的失真電流流入斷開(kāi)狀態(tài)的 開(kāi)關(guān)Ql的中央的柵極電阻Rg31、柵極電阻Rg41。
因此，本發(fā)明以在本發(fā)明之前本發(fā)明人等的困難的解析結(jié)果作為根據(jù)。因此，本發(fā)明的目的是，減小設(shè)置在RF通信終端裝置中的 天線開(kāi)關(guān)的WCDMA方式下重要的交調(diào)失真或者GSM方式下重要 的諧波失真。
通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的記述和附圖來(lái)明確本發(fā)明的上述以及其他目的
和新特征。
如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)5所述那樣，為了減少RF開(kāi)關(guān)中的高次諧波信 號(hào)成分，對(duì)DC升壓電路提供DC控制電壓和RF信號(hào)，并且將大于 DC控制電壓的DC輸出電壓從DC升壓電路中抽出是極其有效的技術(shù)。
本發(fā)明人等在本發(fā)明之前從事設(shè)置在可以進(jìn)行GSM850、 GSM900、 DCS1800、 PCS1900的多頻段的發(fā)送的移動(dòng)電話上的天線 開(kāi)關(guān)微波單片IC (MMIC),以及將其進(jìn)行內(nèi)置的RF模塊的開(kāi)發(fā)。 在該開(kāi)發(fā)中，本發(fā)明人等對(duì)如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)5所述那樣的天線開(kāi)關(guān) 進(jìn)行研究。但是，研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該天線開(kāi)關(guān)在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)的 工作可靠性不足。并且，本發(fā)明人等弄清了其工作可靠性不足的原 因。以下，對(duì)本發(fā)明人等所作的原因分析的結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是表示與上述專(zhuān)利文獻(xiàn)5所述的RF開(kāi)關(guān)的DC升壓電路 實(shí)質(zhì)上相同、在本發(fā)明之前本發(fā)明人等所研究的RF開(kāi)關(guān)的DC升壓 電3各的電3各圖。
圖11的RF開(kāi)關(guān)的DC升壓電路200,對(duì)天線開(kāi)關(guān)MMIC的RF 輸入信號(hào)RFin的一部分進(jìn)行整流，與DC控制電壓Vdc重疊，由于 重疊而生成大于DC控制電壓Vdc的DC輸出電壓Vout。 DC升壓電 路200，由電容元件206 (Cl ) 、 211 (C2)、電阻元件207 (R11 )、 208 ( R12 ) 、 212 ( R2 ) 、 二極管209 ( Dl ) 、 210 ( D2 )構(gòu)成。電 阻元件207、 208的電阻值，被設(shè)定為與移動(dòng)電話的天線的阻抗50n 相比非常大的值(例如，10KQ)。其結(jié)果，DC升壓電路200的輸 入阻抗變成與天線的阻抗50Q相比非常大的值。因此，輸入到高頻 輸入端子201的RF輸入信號(hào)RFin的大部分流入與作為開(kāi)關(guān)元件的 FET相連接的高頻信號(hào)端子202,余下的一點(diǎn)RF信號(hào)功率被供給DC升壓功率200的輸入端子。
DC升壓電路200的升壓工作，如下進(jìn)行說(shuō)明。最初高頻輸入端 子201中的電壓振幅為負(fù)時(shí)，二極管209向正方向進(jìn)行偏置，變成 導(dǎo)通狀態(tài)，二極管210向反方向進(jìn)行偏置變成非導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)， 電流經(jīng)由二才及管209和電阻元件207, /人施加了 DC控制電壓Vdc 的DC控制輸入端子203流入電容元件206。由于該流入電流，電容 元件206的與電阻元件207、 208連接的一方的端子由正電壓進(jìn)行充 電，而電容元件206的與高頻輸入端子201連接的另一方的端子由 負(fù)電壓進(jìn)行充電。接著，當(dāng)高頻輸入端子201中的電壓振幅為正時(shí)， 二極管209向反方向進(jìn)行偏置，變成非導(dǎo)通狀態(tài)，而二極管210向 正方向進(jìn)行偏置變成導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，向電容元件206進(jìn)行充電的 正電荷經(jīng)由電阻元件208和二極管210流入電容元件211。其結(jié)果， 電容元件211的與二極管210的陰極(cathode)相連接的一方的端 子由正電壓進(jìn)行充電，而電容元件211的與DC控制輸入端子203 相連接的其他的端子由負(fù)電壓進(jìn)行充電。對(duì)應(yīng)高頻輸入端子201的 RF輸入信號(hào)RFin的正電壓振幅和負(fù)電壓振幅，電容元件211的兩 端到充電電壓Vb為止進(jìn)行充電。其結(jié)果，從DC輸出端子204生成 比DC控制輸入端子203的DC控制電壓Vdc大充電電壓Vb的DC 輸出電壓Vout。當(dāng)DC控制輸入端子203的DC控制電壓Vdc為3 伏特、電容元件211的兩端的充電電壓為2伏特左右的情況下，由 DC輸出端子204生成的DC輸出電壓Vout變成5伏特左右。
但是，根據(jù)本發(fā)明人等的研究發(fā)現(xiàn)，在圖11的RF開(kāi)關(guān)的DC 升壓電路200的二極管209、 210的兩端施加有較大的反方向電壓。 在向DC控制電壓供給端子203施加3V的電壓、DC輸出端子204 輸出大約5V的DC輸出電壓Vout的情況下，當(dāng)高頻輸入端子201 的RF輸入端子RFin為負(fù)電壓振幅時(shí)，約lmA的RF信號(hào)電流，從 DC控制輸入端子203經(jīng)由二極管209和10KQ的電阻元件207流入 高頻輸入端子201。在二極管209的兩端發(fā)生大約1伏特的電壓降， 在的電阻元件207的兩端發(fā)生大約10伏特的電壓降。其結(jié)果，
33電阻元件207、208的公共連接點(diǎn)的電壓變成與DC控制輸入端子203 的DC控制電壓Vdc3伏特相比低出在二極管209和電阻元件207上 的大約ll伏特的電壓降，為-8伏特左右。二極管210的陰極的電壓 維持在DC輸出端子204的大約5伏特的DC輸出電壓Vout上，在 二極管210的陽(yáng)極上施加大約-8伏特的電壓。其結(jié)果，二極管210 的兩端之間，變成施加有大約13伏特的反方向電壓。當(dāng)高頻輸入端 子201的RF輸入信號(hào)RFin為正電壓振幅時(shí)，大約1mA的RF信號(hào) 電流，從高頻輸入端子201經(jīng)由電容元件206、 10KQ的電阻元件208 以及二極管210,流入DC輸出端子204和DC控制輸入端子203。 在10KQ的電阻元件208的兩端發(fā)生大約IO伏特的電壓降，而在二 極管210的兩端發(fā)生大約1伏特的電壓降。其結(jié)果，電阻元件207、 208的公共連接點(diǎn)的電壓，變成與DC輸出端子204的大約5伏特的 DC輸出電壓Vout相比高出二極管210和電阻元件208上的大約11 伏特的電壓降，為16伏特左右。二極管209的陽(yáng)極的電壓維持在 DC控制輸入端子203的DC控制電壓Vdc3伏特上，電阻元件207、 208的公共連接點(diǎn)的電壓變成16伏特左右的電壓。其結(jié)果，二極管 209的兩端之間，變成施加有13伏特左右的反方向電壓。
如上述"^兌明，高頻輸入端子201的RF輸入信號(hào)RFin為負(fù)電壓 振幅時(shí)的二極管210的兩端的大約13伏特的較大反方向電壓、和高 頻輸入端子201的RF輸入信號(hào)RFin為正電壓振幅時(shí)的二極管209 的兩端之間的大約13伏特的較大反方向電壓，是二極管210、 209 的特性惡化的原因。因此在將圖11所示的DC升壓電路200運(yùn)用到 天線開(kāi)關(guān)MMIC的情況下，存在長(zhǎng)期的裝置的壽命以及工作可靠性 較低的問(wèn)題，這 一 點(diǎn)通過(guò)本發(fā)明人等的研究得到了明確。
本發(fā)明的目的在于提供一種提高了內(nèi)置的DC升壓電路的壽命 以及工作可靠性的半導(dǎo)體集成電路。通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的記述和附圖來(lái) 明確本發(fā)明的上述以及其他目的和新特征。
簡(jiǎn)單說(shuō)明本申請(qǐng)所被公開(kāi)的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案的概要如下。本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體集成電路包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)(Qm、 Qn)。
上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)(Qm、 Qn)的一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的一 端和上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)(Qm、 Qn)的另一方高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的一 端與公共輸入輸出端子(I/O )進(jìn)行連接，上述公共輸入輸出端子(I/O ) 可以和無(wú)線電頻率通信終端設(shè)備的天線(ANT)進(jìn)行連接。
在上述一方高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的另一端(Txm)，可以供給基于 規(guī)定的通信方式的RF發(fā)送信號(hào)(WCDMA—Tx)和RF接收信號(hào)
(WCDMA—Rx),而在上述另一方高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的另一端(Txn), 可以供給與上述RF發(fā)送信號(hào)(WCDMA—Tx)和上述RF接收信號(hào)
(WCDMA—Rx )不同的其他的RF發(fā)送信號(hào)(RF—Tx )和其他的RF 接收信號(hào)(RF—Rx)的至少一個(gè)。
上述一方高頻開(kāi)關(guān)(Qm)包含串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
(Qml..... Qm6)，上述另外的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)包含串聯(lián)連接的
其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl..... Qn6)。
在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
(Qml..... Qm6)的多個(gè)柵極(Gml..... Gm6 )，可以供給用于
上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的開(kāi)關(guān)控制的控制電壓(Vctrl_m)。在 上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
(Qnl.....Qn6)的其他的多個(gè)柵極(Gnl.....Gn6 )，可以供給
用于上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的開(kāi)關(guān)控制的其他的控制電壓
(Vctrl_n)。
在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
(Qml.....Qm6)的上述多個(gè)柵極(Gml.....Gm6 )和供給上述
控制電壓(Vctrl_m)的控制端子之間連接有多個(gè)電阻(Rglm、…、 Rg6m)。在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(Qnl、…、Qn6)的上述其他的多個(gè)柵極(Gnl、…、Gn6) 和供給上述其他的控制電壓(Vctrl一n)的其他的控制端子之間連接 有其他的多個(gè)電阻(Rgln、…、Rg6n)。在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，最接近上述其他的多個(gè)場(chǎng)
效應(yīng)晶體管(Qnl.....Qn6)中的上述公共輸入輸出端子(I/O)的
輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的柵極(Gnl)和上述其他的控 制端子(Vctrl—n)之間的輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n ), 具有第一電壓.電流特性(電壓電流特性)。
在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)
晶體管(Qnl)和與上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl..... Qn6 )
中的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述另一端(Txn)最接近的另 一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn6 )之間的中間部的中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Qn3、 4)的柵極(Gn3、 4)和上述其他的控制端子(Vctrl_n)之 間的中間部電阻(Rg3n、 Rg4n),具有第二電壓.電流特性。
在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述輸入輸出接近電阻 (Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的上述第一電壓'電流特性的線性度設(shè)定成 高于上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)的上述第二電壓 電流特性的 線性度(參照?qǐng)D5)。
根據(jù)本發(fā)明的上述一種方式的方法，在由基于上述規(guī)定的通信 方式的上述RF發(fā)送信號(hào)(WCDMA—Tx)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的上述另一方的 高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n) 的上述第一電壓 電流特性的線性度設(shè)定成高于上述中間部電阻 (Rg3n、 Rg4n)的上述第二電壓.電流特性的線性度。因此，即使 向上述輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)和上述中間部電阻 (Rg3n、 Rg4n)施加不均勻的RF泄漏信號(hào)，也可以抑制在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，流入與上述公共輸入輸出端子(I/O)最 接近的上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的上迷柵極(Gnl) 的上述輸入輸出4妄近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的電流的失真。其 結(jié)果，可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真或者GSM方式下 重要的諧波失真。
在本發(fā)明的一種合適的方式的半導(dǎo)體集成電路中，在上述另一 方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，與上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl.....Qn6)中的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述另一端(Txn)最接 近的上述另一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn6)的柵極(Gn6)和上述其 他的控制端子(Vctrl—n )之間的另 一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n ), 具有第三電壓.電流特性。
在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn )中，上述另 一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的上述第三電壓.電流特性的線性度設(shè)定成高于上述 中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)的上述第二電壓.電流特性的上述線性 度(參照?qǐng)D5)。
根據(jù)本發(fā)明的上述一種合適的方式的方法，在由基于上述規(guī)定 的通信方式的上述RF發(fā)送信號(hào)(WCDMA_Tx)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n ) 的上述第三電壓 電流特性的線性度設(shè)定成高于上述中間部電阻 (Rg3n、 Rg4n)的上述第二電壓.電流特性的線性度。因此，即使 向上述另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)和上述中間部電阻 (Rg3n、 Rg4n)施加不均勻的RF泄漏信號(hào)，也可以抑制在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中流入與上述另一端(Txn)最接近的上述另 一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn6)的上述柵極(Gn6)的上述另一端接 近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的電流的失真。其結(jié)果，可以減小 WCDMA方式下重要的交調(diào)失真或者GSM方式下重要的諧波失真。
在本發(fā)明的另一種合適的方式的半導(dǎo)體集成電路中，上述輸入 輸出4妾近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n )的電阻^直-沒(méi)定成高于上述中間 部電阻(Rg3n、 Rg4n)的電阻值。上述另 一端4妾近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的電阻值設(shè)定成高于上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)的電阻 值(參照?qǐng)D5)。
才艮據(jù)本發(fā)明的上述另一種合適的方式的方法，即4吏施加在上述 輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)上的輸入輸出接近RF泄 漏信號(hào)的電平高于施加在上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)上的中間 部RF泄漏信號(hào)的電平，也可以減小例如WCDMA方式下重要的交 調(diào)失真。這是因?yàn)榧词瓜蚺c上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)相比電阻值較大的上述輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)施加高電 平的輸入輸出接近RF泄漏信號(hào)，也可以減小流入上述輸入輸出4妄近 電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的電流本身，并且也減小信號(hào)電流的失真。
根據(jù)本發(fā)明的上述另 一種合適的方式的方法，即使施加在上述 另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)上的另一端接近RF泄漏信 號(hào)的電平高于施加在上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)上的中間部RF 泄漏信號(hào)的電平，也可以減小例如WCDMA方式下重要的交調(diào)失真。 這是因?yàn)榧词瓜蚺c上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)相比電阻值較大 的上述另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)施加高電平的另一端 接近RF泄漏信號(hào)，也可以減小流入上述另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的電流本身，并且也減小信號(hào)電流的失真。
在本發(fā)明的一種更合適的方式的半導(dǎo)體集成電路中，在上述另
一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl.....
Qn6)中的上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的下一個(gè)接近上 述公共輸入輸出端子(I/O )的輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn2 ) 的柵極(Gn2)和上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的上述柵 極(Gnl)之間，連接有第一電阻(Rgln)。上述輸入輸出第二接 近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn2)的上述柵極(Gn2)和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶 體管(Qn3 、 Qn4 )的上述柵極(Gn3 、 4 )之間，連接有第二電阻(Rg2n )。 上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn3、 4)的上述柵極(Gn3、 4)和上述 其他的控制端子(Vctrl_n)之間，連接有第三電阻(Rg3n)。
與上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的上述柵極(Gnl) 相連接的上述輸入輸出接近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n),包含上述 第一電阻(Rgln)、上述第二電阻(Rg2n)以及上述第三電阻(Rg3n)。 上述輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn2)的上述柵極(Gn2)上 所連接的輸入輸出第二接近電阻(Rg2n、 Rg3n),不包含上述第一 電阻(Rgln)，而包含上述第二電阻(Rg2n)和上述第三電阻(Rg3n)。 與上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn3、 4)的上述柵極(Gn3、 4)相連接的上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n)，不包含上述第 一 電阻(Rgln ) 和上述第二電阻(Rg2n)，而包含上述第三電阻(Rg3n)(參照?qǐng)D
根據(jù)本發(fā)明的上述一種更合適的方式的方法，上述輸入輸出接 近電阻(Rgln、 Rg2n、 Rg3n)的較高電阻值，并不是用一個(gè)高電阻 來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是可以通過(guò)上述第一電阻(Rgln)、上述第二電阻(Rg2n) 和上述第三電阻(Rg3n)的合計(jì)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的上述一種更合適的方式的半導(dǎo)體集成電路中，在上 述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中，上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn3、 4) 的上述柵極(Gn3、 4)和上述其他的控制端子(Vctrl_n)之間，連 接有第四電阻(Rg4n)。上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述其他 的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl、…、Qn7)中的上述另一端接近場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(Qn6)的下一個(gè)接近上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述 另 一端(Txn )的另 一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn5 )的柵極(Gn5 ) 和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn3、 4)的上述4冊(cè)^l(Gn3、 4)之間， 連接有第五電阻(Rg5n )。上述另 一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn5 ) 的上述柵極(Gn5)和上述另一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn6)的上述 柵極(Gn6)之間，連接有第六電阻(Rg6n)。
與上述另一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn6)的上述柵極(Gn6)相 連接的上述另一端接近電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n),包含上述第四 電阻(Rg4n)、上述第五電阻(Rg5n)以及上述第六電阻(Rg6n )。 與上述另一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn5)的上述柵極(Gn5)相 連接的另一端第二接近電阻(Rg4n、 Rg5n),不包含上述第六電阻 (Rg6n)而包含第四電阻(Rg4n)和上述第五電阻(Rg5n)。與上 述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qn3、 4)的上述4冊(cè)極(Gn3、 4)相連4妄的 上述中間部電阻(Rg3n、 Rg4n),不包含上述第五電阻(Rg5n)和 上述第六電阻(Rg6n )而包含上述第四電阻(Rg4n )(參照?qǐng)D5 )。
根據(jù)本發(fā)明的上述一種更合適的方式的方法，上述另 一端接近 電阻(Rg4n、 Rg5n、 Rg6n)的較高電阻值，并不是用一個(gè)高電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是可以通過(guò)上述第四電阻(Rg4n)、上述第五電阻(Rg5n) 以及上述第六電阻(Rg6n)的合計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的一種具體方式的半導(dǎo)體集成電路中，可以向上述多 個(gè)高頻開(kāi)關(guān)(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2)的上述一方的高頻開(kāi) 關(guān)(SW—TRxl)的上述另一端(TRxl)，提供基于作為上述規(guī)定的 通信方式的WCDMA方式的上述RF發(fā)送信號(hào)(WCDMA1900—Tx) 和上述RF接收信號(hào)(WCDMA2100—Rx)?？梢韵蛏鲜龆鄠€(gè)高頻開(kāi) 關(guān)(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2 )的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān) (SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )提供上述其他的 RF發(fā)送信號(hào)(GSM850—Tx/GSM900—Tx、DCS1800—Tx/PCS1900—Tx )。
在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW_TRxl)的上述另一端(TRxl)和 接地節(jié)點(diǎn)(GND)之間，連接有一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW_TRxl), 在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW_Txl、 SW_Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )和上述接地節(jié)點(diǎn)(GND )之間連接有另 一方的接地開(kāi)關(guān) (GSW—Txl、 GSW_Tx2)。
當(dāng)上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW_TRxl)被控制為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上 述一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW_TRxl);故控制為斷開(kāi)狀態(tài)，上述另一方 的高頻開(kāi)關(guān)(SW—Txl、 SW_Tx2) -陂控制為斷開(kāi)狀態(tài)，上述另一方 的接地開(kāi)關(guān)(GSW—Txl、 GSW—Tx2)被控制為導(dǎo)通狀態(tài)。
當(dāng)上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW—Txl、 SW_Tx2) -波控制為導(dǎo)通 狀態(tài)時(shí)，上述另一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW—Txl、 GSW—Tx2)被控制 為斷開(kāi)狀態(tài)，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW—TRxl)被控制為斷開(kāi)狀態(tài)， 上述一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW—TRxl )被控制為導(dǎo)通狀態(tài)(參照?qǐng)D6 )。
根據(jù)本發(fā)明的上述一種更具體的方式的方法，上述一方的高頻 開(kāi)關(guān)(SW—TRxl)和上述一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW—TRxl)相輔來(lái)進(jìn) 行開(kāi)關(guān)控制，上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(SW—Txl、 SW—Tx2)和上述 另一方的接地開(kāi)關(guān)(GSW_Txl、 GSW—Txl)相輔來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。 其結(jié)果，可以進(jìn)一步提高天線開(kāi)關(guān)的隔離。
在本發(fā)明的另一種具體的方式的半導(dǎo)體集成電路中，上述公共輸入輸出端子(I/O)和上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述輸入輸 出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qnl)的上述柵極(Gnl)之間，連接有輸入 輸出附加電容(CllTxln),上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述 另一端(Txn)和上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的上述另一端接近場(chǎng) 效應(yīng)晶體管(Qn6)的上述柵極(Gn6)之間，連接有另一端附加電 容(C12Txln)(參照?qǐng)D5)。
根據(jù)本發(fā)明的上述另 一種更具體的方式的方法，當(dāng)上述一方的 高頻開(kāi)關(guān)(Qm)和上述另一方的高片開(kāi)關(guān)(Qn)分別設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài) 和斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的上述一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)的 RF發(fā)送信號(hào)的正方向和反方向的電壓的偏差，可以抑制上述另一方 的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)的輸入輸出接近FET (Qnl)和另一端接近FET (Qn6)進(jìn)行導(dǎo)通的現(xiàn)象。
在本發(fā)明的一種更具體的方式的半導(dǎo)體集成電路中，供給上述 多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)(SW—TRxl、 SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一方的高 頻開(kāi)關(guān)(SW—Txl、 SW—Tx2)的上述另一端(Txl、 Tx2 )的上述其 他的 RF 發(fā)送信號(hào) (GSM850_Tx/GSM900_Tx 、 DCS 1800—Tx/PCS 1900—Tx)是GSM850、 GSM900、 DCS 1800以及 PCS1900的任意一個(gè)的RF發(fā)送信號(hào)(參照?qǐng)D6)。
另外，簡(jiǎn)單說(shuō)明本申請(qǐng)所被公開(kāi)的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案的 概要如下。
即，本發(fā)明的代表半導(dǎo)體集成電路，包含DC升壓電路(100)。 上述DC升壓電路，包含高頻輸入端子(101) 、 DC控制輸入端子 (103)以及DC輸出端子(104)。
向上述高頻輸入端子提供高頻輸入信號(hào)(RFin),向上述DC 控制輸入端子提供DC控制電壓(Vdc)，從上述DC輸出端子生成 DC輸出電壓(Vout)。
在上述DC升壓電路中，在第一電容元件(106; Cl)和第一電 阻元件(107; Rl )的串聯(lián)連接的一方的端子上，連接有上述高頻輸 入端子。第一二極管(108; Dl)和第二二極管(109; D2)，經(jīng)由第二電容元件(110; C2),在反方向上進(jìn)行并列連接。上述第一二 極管和上述第二二極管的公共連接點(diǎn)，與上述串聯(lián)連接的另一方的 端子進(jìn)行連接。上述第一二極管和上述第二電容的一方的端子的公 共連接點(diǎn)與上述DC控制輸入端子進(jìn)行連接，上述第二二極管和上 述第二電容的另一方的端子的公共連接點(diǎn)經(jīng)由上述第二電阻元件與 上述DC輸出端子進(jìn)行連接。
上述第一電阻元件的電阻值，被設(shè)定成大于經(jīng)由上述第二電容 元件的上述第一二極管和上述第二二極管的反方向的并聯(lián)連接的內(nèi) 部的上述第一二極管的第一串聯(lián)電阻(rsl)的電阻值和上述第二二 極管的第二串聯(lián)電阻(rs2)的電阻值(參照?qǐng)D10)。
簡(jiǎn)單說(shuō)明通過(guò)本申請(qǐng)所被公開(kāi)的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案所取 得的效果如下。
即，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置在RF通信終端裝置上的天線開(kāi)關(guān)，可以 減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真或者GSM方式下重要的諧波
失真
另外，簡(jiǎn)單說(shuō)明通過(guò)本申請(qǐng)所被公開(kāi)的發(fā)明中的代表性技術(shù)方 案所取得的效果如下。
即，根據(jù)本發(fā)明，可以提供提高了內(nèi)置的DC升壓電路的壽命和 工作可靠性的半導(dǎo)體集成電路。
圖1是表示安裝了內(nèi)置有在本發(fā)明之前所開(kāi)發(fā)的天線開(kāi)關(guān)的RF 模塊和基帶信號(hào)處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的框圖，另外是表示安 裝了內(nèi)置有本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC的RF模塊和 基帶信號(hào)處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示在本發(fā)明之前所開(kāi)發(fā)的天線開(kāi)關(guān)MMIC的多個(gè)高頻 波開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示圖2所示的高頻開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的等效電路 的圖。圖4是說(shuō)明由于來(lái)自圖2所示的高頻開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的
RF信號(hào)的影響而向斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的6個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵極 電阻和另外一個(gè)電阻所施加的RF泄漏信號(hào)的分布的圖。
圖5是表示圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC 的高頻開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC 的高頻開(kāi)關(guān)的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示由于利用圖4所示的高頻開(kāi)關(guān)將用于使開(kāi)關(guān)Qk成為 導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)控制電壓從3伏特增加到4.5伏特而導(dǎo)致的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi) 關(guān)Ql中的交調(diào)失真的圖，另外是表示利用圖5所示的高頻開(kāi)關(guān)將使 為了傳輸WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)的一方的開(kāi)關(guān)Qm成為導(dǎo)通 的控制電壓從3伏特增加到4.5伏特，由此而導(dǎo)致的由0伏特的控制 電壓控制成斷開(kāi)狀態(tài)的另一方的開(kāi)關(guān)Qn的交調(diào)失真的圖。
圖8是以用于圖6所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC的高頻開(kāi)關(guān)的DCS 1800的RF發(fā)送信號(hào)和PCS 1900的RF發(fā) 送信號(hào)的高頻開(kāi)關(guān)的多柵結(jié)構(gòu)的HEMT晶體管和柵極電阻為主進(jìn)行 表示的俯一見(jiàn)圖。
圖9是表示包含天線開(kāi)關(guān)MMIC和高輸出功率放大器以及低通 濾波器(Low Pass Filter)的高輸出功率放大器模塊的其他的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是表示內(nèi)置在本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中的 DC升壓電路100的電路圖。
圖11是表示在本發(fā)明之前本發(fā)明人等研究的RF開(kāi)關(guān)的DC升 壓電路的電路圖。
圖12是表示內(nèi)置在本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中 的DC升壓電路和發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
圖13是表示對(duì)內(nèi)置在圖IO和圖12所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方 式的半導(dǎo)體集成電路中的發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的DC升壓
電路的高頻等效電路的電路圖。圖14是表示圖11所示的在本發(fā)明之前本發(fā)明人等所研究的DC 升壓電路的高頻等效電路的電路圖。
圖15是表示本發(fā)明的其他一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)微波單片半 導(dǎo)體集成電路的電路圖。
圖16是表示圖15所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC的第一發(fā)送開(kāi)關(guān)的第一發(fā)送DC升壓電路和第二發(fā)送開(kāi)關(guān)的 第二發(fā)送DC升壓電路的裝置結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖17是表示安裝了內(nèi)置有本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC的高頻模塊和高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路以及基帶信 號(hào)處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的框圖。
符號(hào)說(shuō)明
Qm、 Qn多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)
Qm —方的高頻開(kāi)關(guān)
Qn另一方的高頻開(kāi)關(guān)
I/O公共輸入輸出端子
ANT無(wú)線電頻率通信終端設(shè)備的天線
Txm —方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端
WCDMA—Tx WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)
WCDMA—Rx WCDMA方式的RF接收信號(hào)
Txn另一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端
RF—Tx其他的RF發(fā)送信號(hào)
RF—Rx其他的RF接收信號(hào)
Qml、…Qm6多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
Qnl、…Qn6其他多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管
Vctrl—m控制電壓
Vctrl—n其他的控制電壓
Qnl輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管
Rgln、 Rg2n、 Rg3n輸入輸出接近電阻Qn3、 4中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管 Rg3n、 Rg4n中間部電阻 Qn6另一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n另一端接近電阻 101高頻信號(hào)輸入端子 102高頻信號(hào)輸入端子
103 DC控制電壓供給端子
104 DC輸出端子 105連接點(diǎn)
106第一電容元件 107第一電阻元件 108第一二極管 110第二電容元件 111第二電阻元件 109第二二極管 201高頻信號(hào)輸入端子 202高頻信號(hào)輸入端子
203 DC控制電壓供給端子
204 DC輸出端子 205連接點(diǎn)
206第一電容元件
207第一電阻元件
208第二電阻元件
209第一二極管
210第二二極管
211第三電阻元件
300 SP4T天線開(kāi)關(guān)MMIC
301公共輸入輸出端子
320高頻開(kāi)關(guān)330 DC升壓電路
302...305開(kāi)關(guān)
306第一發(fā)送端子
307第二發(fā)送端子
308第一接收端子
309第二接收端子
310第一發(fā)送DC控制端子
311第二發(fā)送DC控制端子
312第一接收DC控制端子
313第二接收DC控制端子
320高頻開(kāi)關(guān)FET
330 DC升壓電路
340高頻開(kāi)關(guān)FET
350 DC升壓電路
360高頻開(kāi)關(guān)FET
370高頻開(kāi)關(guān)FET
402外部電壓端子
403輸出端子
407電阻
423電阻
410 FET (二極管) 414 FET ( 二極管) 411源電扨_ 415源電^L 412漏電極 416漏電^L 413柵電極 417柵電極 RF ML高頻才莫塊ANT收發(fā)用天線
BB_LSI基帶信號(hào)處理LSI
RF一IC高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路
ANT_SW天線開(kāi)關(guān)MMIC
I/O公共輸入輸出端子
Txl、 Tx2發(fā)送端子
Rxl、 Rx2 4妻收端子
HPA1 RF高輸出功率放大器
HPA2 RF高輸出功率放大器
LPF1低通濾波器
LPF2低通濾波器
CNT一IC控制集成電路
Tx—SPU發(fā)送信號(hào)處理單元
Rx—SPU接收信號(hào)處理單元
LNA1低噪聲放大器
LNA2低噪聲放大器
SAW1表面彈性波濾波器
SAW2表面彈性波濾波器
RX 4妻收工作
TX發(fā)送工作
B.B—Cnt控制信號(hào)
Tx一BBS發(fā)送基帶信號(hào)
Rx—BBS接收基帶信號(hào)
RF—Txl:第 一頻帶高頻發(fā)送信號(hào)
RF—Rx 1:第 一 頻帶高頻接收信號(hào)
RF一Tx2:第二頻帶高頻發(fā)送信號(hào)
RF—Rx2:第二頻帶高頻接收信號(hào)
具體實(shí)施方式
《移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)》 圖1是表示安裝了內(nèi)置有本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)
MMIC的RF模塊和基帶信號(hào)處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的框圖。
該圖中，在移動(dòng)電話的收發(fā)用天線ANT上連接有RF模塊 RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)的公共輸入輸出端子I/O。 來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI ( BB—LSI)的控制信號(hào)B.B—Cnt經(jīng)由RF模擬 信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路(RF—IC)輸入到高輸出功率放大器模塊 (HPA_ML)的控制集成電路(CNT_IC)。從收發(fā)用天線ANT到 公共輸入輸出端子I/O的RF信號(hào)的流動(dòng)變成移動(dòng)電話的接收工作 RX, /人/>共輸入輸出端子I/O到收發(fā)用天線ANT的RF信號(hào)的流動(dòng) 變成移動(dòng)電話的發(fā)送工作TX。
RF IC (RF_IC)將來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI (BBJLSI)的發(fā)送基 帶信號(hào)Tx—BBS上變頻為RF發(fā)送信號(hào)。相反地，將利用收發(fā)用天線 ANT所接收的RF接收信號(hào)下變頻為接收基帶信號(hào)Rx—BBS,并供給 基帶信號(hào)處理LSI (BB—LSI)。
RF模塊RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW )，在公共輸入 輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl、 TX2、接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4、收 發(fā)端子TRxl、 TRx5的任意一個(gè)的端子之間，確立信號(hào)通路，實(shí)施 接收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)。該天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW),將為了接收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)而確 立的信號(hào)通路以外的信號(hào)通路的阻抗設(shè)定為極高的值，由此可以得 到必要的隔離(isolation)。在天線開(kāi)關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)，公共輸入輸出端子 1/0被稱為單刀(Single Pole),發(fā)送端子Txl、 Tx2,接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4，收發(fā)端子TRxl、 TRx5的合計(jì)7個(gè)端子被稱為7擲。因此， 圖1的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)是單刀7擲(SP7T;Single Pole 7 throw)型的開(kāi)關(guān)。
并且，基帶信號(hào)處理LSI (BB—LSI)與未圖示的外部非易失性存儲(chǔ) 器和未圖示的應(yīng)用處理器(application processor)進(jìn)行連接。應(yīng)用處理 器與未圖示的液晶顯示裝置和未圖示的鍵輸入裝置進(jìn)行連接，可以實(shí)施包含通用程序和游戲的各種應(yīng)用程序。用于與基于移動(dòng)電話等的移動(dòng)設(shè)
備的引導(dǎo)程序(boot program )(啟動(dòng)初始化程序)、操作系統(tǒng)程序 (operating system program) ( OS )、基帶信號(hào)處理LSI的內(nèi)部的數(shù)字 信號(hào)處理器(DSP)的GSM方式等的接收基帶信號(hào)有關(guān)的相位解調(diào)和 與發(fā)送基帶信號(hào)有關(guān)的相位調(diào)制的程序、各種應(yīng)用程序，可以存儲(chǔ)到外 部非易失性存儲(chǔ)器中。
《GSM850、 GSM900的收發(fā)工作》
當(dāng)來(lái)自BB—LSI的發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS要上變頻為GSM850頻 段時(shí)，RFIC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx—SPU,使發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS 進(jìn)行向GSM850頻^敬的上變頻，生成GSM850的RF發(fā)送信號(hào) GSM850_Tx ( 824MHz ~ 849MHz)。當(dāng)來(lái)自BB_LSI的發(fā)送基帶信號(hào) Tx—BBS要上變頻為GSM900頻段時(shí)，RF IC的發(fā)送信號(hào)處理單元 Tx—SPU,使發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS進(jìn)行向GSM900頻段的上變頻，生 成GSM900的RF發(fā)送信號(hào)GSM900—Tx( 880MHz ~ 915MHz )。 GSM850 的RF發(fā)送信號(hào)GSM850—Tx和GSM900的RF發(fā)送信號(hào)GSM900—Tx, 利用高輸出功率放大器模塊(HPA_ML)的高輸出功率放大器HPA2進(jìn) 行功率放大，經(jīng)由低通濾波器LPF2供給天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT一SW) 的發(fā)送端子Tx2。供給發(fā)送端子Tx2的GSM850的RF發(fā)送信號(hào) GSM850—Tx和GSM900的RF發(fā)送信號(hào)GSM900_Tx，可以經(jīng)由公共輸 入輸出端子I/O從收發(fā)用天線ANT進(jìn)行發(fā)送。
利用收發(fā)用天線ANT所接收的GSM850的RF接收信號(hào) GSM850—Rx ( 869MHz ~ 894MHz )和GSM900的RF接收信號(hào) GSM900—Rx ( 925MHz ~ 960MHz),被供給天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW) 的公共輸入輸出端子I/O。從天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)的接收端子 Rx2得到的GSM850的RF接收信號(hào)GSM850—Rx和GSM900的RF接 收信號(hào)GSM900—Rx,經(jīng)由表面彈性波濾波器SAW3來(lái)通過(guò)RF IC (RF—IC )的低噪聲放大器LNA5進(jìn)行放大后，供給接收信號(hào)處理單元 Rx—SPU。在接收信號(hào)處理單元Rx—SPU中，實(shí)施從GSM850的RF接 收信號(hào)GSM850 Rx或者GSM900的RF接收信號(hào)GSM900 Rx向接收基帶信號(hào)Rx—BBS的下變頻。在GSM850的收發(fā)模式中，天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW),響應(yīng)控制信號(hào)B.B—Cnt,以時(shí)分割的方式進(jìn)4亍基于輸入 輸出端子I/O和發(fā)送端子Tx2的連接的RF發(fā)送信號(hào)GSM850_Tx的發(fā) 送、和基于輸入輸出端子I/O和接收端子Rx2的連接的RF接收信號(hào) GSM850—Rx的接收。同樣地，在GSM900的收發(fā)模式中，天線開(kāi)關(guān) MMIC ( ANT—SW),響應(yīng)控制信號(hào)B.B—Cnt，分時(shí)進(jìn)行基于輸出/輸出 端子I/O和發(fā)送端子Tx2的連接的RF發(fā)送信號(hào)GSM900一Tx的發(fā)送、 基于輸入輸出端子I/O和接收端子Rx2的連接的RF接收信號(hào) GSM900—Rx的接收。
《DCS1800、 PCS1900的收發(fā)工作》
當(dāng)來(lái)自BB—LSI的發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS要向DCS1800的頻段進(jìn) 行上變頻時(shí)，RF IC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx—SPU,使發(fā)送基帶信號(hào) Tx—BBS進(jìn)行向DCS1800頻段的上變頻，生成DCS1800的RF發(fā)送信 號(hào)DCS1800—Tx ( 1710MHz~ 1780MHz)。當(dāng)來(lái)自BB—LSI的發(fā)送基帶 信號(hào)Tx一BBS要向PCS1900頻段進(jìn)行上變頻時(shí)，RF IC的發(fā)送信號(hào)處理 單元Tx—SPU,使發(fā)送基帶信號(hào)Tx_BBS進(jìn)行向PCS1900頻段的上變頻， 生成PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)PCS1900_Tx ( 1850MHz ~ 1910MHz)。 DCS1800的RF發(fā)送信號(hào)DCS1800_Tx和PCS1900的RF發(fā)送信號(hào) PCS1900一Tx,利用高輸出功率放大器模塊(HPA_ML)的高輸出功率 放大器HPA1進(jìn)行功率放大，經(jīng)由低通濾波器LPH1供給天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT—SW )的發(fā)送端子Txl 。供給發(fā)送端子Txl的DCS1800的RF發(fā) 送信號(hào)DCS1800—Tx和PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)PCS1900_Tx，可以經(jīng) 由公共輸入輸出端子I/O從收發(fā)用天線ANT來(lái)進(jìn)行發(fā)送。
利用收發(fā)用天線ANT所接收的DCS1800的RF接收信號(hào) DCS1800_Rx ( 1805MHz ~ 1880MHz)和PCS1900的RF接收信號(hào) PCS1900—Rx ( 1930MHz ~ 1990MHz )，被供給天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT_SW)的7>共輸入輸出端子I/O。從天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT_SW) 的接收端子Rx3得到的DCS1800的RF接收信號(hào)DCS1800—Rx,經(jīng)由表 面彈性波濾波器SAW2來(lái)通過(guò)RF IC (RF IC)的低噪聲放大器LNA2進(jìn)行放大，從天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)的接收端子Rx4得到的 PCS1900的RF接收信號(hào)PCS1900—Rx,經(jīng)由表面彈性波濾波器SAW1 來(lái)通過(guò)RF IC (RF_IC)的低噪聲放大器LNA1進(jìn)行放大，之后，供給 接收信號(hào)處理單元Rx_SPU。在接收信號(hào)處理單元Rx—SPU中，進(jìn)行從 DCS1800的RF接收信號(hào)DCS1800—Rx或者PCS1900的RF接收信號(hào) PCS1900—Rx到接收基帶信號(hào)Rx一BBS的下變頻。
在DCS1800的收發(fā)模式中，天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW),響應(yīng) 控制信號(hào)B.B—Cnt,分時(shí)進(jìn)行基于輸入輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl的 連接的RF發(fā)送信號(hào)DCS1800一Tx的發(fā)送以及基于輸入輸出端子I/O和 接收端子Rx3的連接的RF接收信號(hào)DCS1800一Rx的接收。同樣地，在 PCS1900的收發(fā)模式中，天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW),響應(yīng)控制信號(hào) B.B一Cnt，分時(shí)進(jìn)行基于輸入輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl的連接的RF 發(fā)送信號(hào)PCS1900_Tx的發(fā)送以及基于輸入輸出端子I/O和接收端子 Rx4的連接的RF接收信號(hào)PCS1900一Rx的接收。 《WCDMA的收發(fā)工作》
當(dāng)來(lái)自BB—LSI的發(fā)送基帶信號(hào)Tx一BBS要向WCDMA1900的頻 段進(jìn)行上變頻時(shí)，RFIC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx一SPU，使發(fā)送基帶信 號(hào)Tx—BBS進(jìn)行向WCDMA1900頻段的上變頻，生成WCDMA1900的 RF發(fā)送信號(hào)WCDMA1900—Tx ( 1920MHz ~ 1980MHz) 。 WCDMA1900 的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA1900—Tx,通過(guò)高輸出功率放大器W—PA1進(jìn)行 功率放大，經(jīng)由雙工器(Duplexer) DUP1供給天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT—SW)的收發(fā)端子TRxl。供給收發(fā)端子TRxl的WCDMA1900 的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA1900_Tx,可以經(jīng)由公共輸入輸出端子I/O 從收發(fā)用天線ANT進(jìn)行發(fā)送。
在WCDMA方式中，利用碼分割可以并行處理發(fā)送工作和4妻收 工作。即，利用收發(fā)用天線ANT所接收的WCDMA2100的RF接收 信號(hào)WCDMA2100_Rx ( 2110MHz ~ 2170MHz ),被供給天線開(kāi)關(guān) MMIC (ANT_SW)的公共輸入輸出端子I/O。從天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT SW )的收發(fā)端子TRxl得到的WCDMA2100的RF接收信號(hào)WCDMA2100_Rx,經(jīng)由雙工器DUP1來(lái)通過(guò)RF IC ( RF_IC )的低噪 聲放大器LNA3進(jìn)行放大，之后，供給接收信號(hào)處理單元Rx_SPU。 在接收信號(hào)處理單元Rx—SPU中，進(jìn)行從WCDMA2100的RF接收 信號(hào)WCDMA2100—Rx到接收基帶信號(hào)Rx—BBS的下變頻。
中，天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW)響應(yīng)控制信號(hào)B.B—Cnt，利用輸入 輸出端子I/O和收發(fā)端子TRxl之間的固定連接來(lái)并行進(jìn)行RF發(fā)送 信號(hào)WCDMA1900—Tx的發(fā)送和RF接收信號(hào)WCDMA2100—Rx的接收。
WCDMA900，在2006年1月末進(jìn)行提案的新方式中，以移動(dòng) TV、視頻電話、遠(yuǎn)距離的類(lèi)似DSL的服務(wù)等作為對(duì)象。WCDMA900 被認(rèn)為是900MHz的頻帶，但來(lái)自終端設(shè)備的RF發(fā)送信號(hào) WCDMA900—Tx的發(fā)送頻率和到終端設(shè)備的RF接收信號(hào) WCDMA900_Rx的發(fā)送頻率現(xiàn)在還不明確。但是推測(cè)在 WCDMA900中，與RF發(fā)送信號(hào)WCDMA900_Tx的發(fā)送頻率比較， RF接收信號(hào)WCDMA900一Rx的發(fā)送頻率是高頻率。
當(dāng)來(lái)自BB_LSI的發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS要向WCDMA900的頻 段進(jìn)行上變頻時(shí)，RF IC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx一SPU使發(fā)送基帶信 號(hào)Tx—BBS進(jìn)行向WCDMA900頻段的上變頻，生成WCDMA900的RF 發(fā)送信號(hào)WCDMA900—Tx (約900MHz) 。 WCDMA900的RF發(fā)送信 號(hào)WCDMA900—Tx ，利用高輸出功率》文大器W—PA2進(jìn)4亍功率放大， 經(jīng)由雙工器DUP2供給天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)的收發(fā)端子 TRx5。供給收發(fā)端子TRx5的WCDMA900的RF發(fā)送信號(hào) WCDMA900—Tx,可以經(jīng)由公共輸入輸出端子I/O從收發(fā)用天線ANT 進(jìn)行發(fā)送。
利用收發(fā)用天線ANT所接收的WCDMA900的RF接收信號(hào) WCDMA900—Rx (約900MHz ),被供給天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW ) 的公共輸入輸出端子I/O。從天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW)的收發(fā)端 子TRx5得到的WCDMA900的RF接收信號(hào)WCDMA900 Rx，經(jīng)由雙工器DUP2來(lái)通過(guò)RF IC ( RF—IC )的低噪聲放大器LNA4進(jìn)行放 大，之后，供給接收信號(hào)處理單元Rx一SPU。在接收信號(hào)處理單元 Rx—SPU中，進(jìn)行從WCDMA900的RF接收信號(hào)WCDMA900—Rx 到接收基帶信號(hào)Rx一BBS的下變頻。
在WCDMA900的發(fā)送和WCDMA900的接收的并行處理才莫式 中，天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW)響應(yīng)控制信號(hào)B.B—Cnt，利用輸入 輸出端子I/O和收發(fā)端子TRx5之間的固定連接來(lái)并行進(jìn)行RF發(fā)送 信號(hào)WCDMA900_Tx的發(fā)送和RF接收信號(hào)WCDMA900—Rx的接 收。
《天線開(kāi)關(guān)的高頻開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)》
圖5是表示基于圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC (ANT—SW)的高頻開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)的框圖。
基于圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC的芯 片，如圖5所示包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)Qm、 Qn。多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)Qm、 Qn 的一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的一端和另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn的一端，與公 共輸入輸出端子I/O進(jìn)行連接，公共輸入輸出端子1/0可以與作為無(wú) 線電頻率通信終端設(shè)備的移動(dòng)電話的天線ANT進(jìn)行連接?？梢韵蛞?方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的另一端Txm供給WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào) WCDMA—Tx和RF接收信號(hào)WCDMA_Rx,而向另一方的高頻開(kāi)關(guān) Qn的另 一端Txn，供給與RF發(fā)送信號(hào)WCDMA_Tx和RF接收信號(hào) WCDMA—Rx不同的其他的RF發(fā)送信號(hào)RF—Tx和其他的RF接收信 號(hào)RF一Rx的至少4壬意一個(gè)。
一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm包含串聯(lián)連接的6個(gè)FETQml、…、Qm6,
另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn包含串聯(lián)連接的其他6個(gè)FETQnl.....Qn6。
并且，3個(gè)FETQml、 Qm2、 Qm3由使3個(gè)柵極Gml、 Gm2、 Gm3 成為三柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成，3個(gè)FETQm4、 Qm5、 Qm6由使3 個(gè)柵極Gm4、 Gm5、 Gm6成為三柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成。同樣地， 3個(gè)FETQnl、 Qn2、 Qn3由4吏3個(gè)4冊(cè)才及Gnl、 Gn2、 Gn3成為三4冊(cè)結(jié) 構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成，3個(gè)FETQn4、 Qn5、 Qn6由寸吏3個(gè)4冊(cè)才及Gn4、Gn5、 Gn6成為三柵結(jié)構(gòu)的1個(gè)FET構(gòu)成。
與上述專(zhuān)利文獻(xiàn)4相同，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gml和柵極Gm2之 間的柵極間區(qū)域(FETQml、 Qm2的/>共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn) 定化電阻Rdlm與FETQml的源極進(jìn)行連接。另外，多柵結(jié)構(gòu)的柵 極Gm2和柵極Gm3之間的柵極間區(qū)域(FETQm2、 Qm3的公共連接 節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd2m、 Rdlm與FETQml的源極進(jìn)行 連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gm2和柵極Gm3之間的柵極間區(qū)域 (FETQm2、 Qm3的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd3m與 FETQm3的漏極進(jìn)行連接。另外，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gm4和柵極Gm5 之間的沖冊(cè)極間區(qū)域(FETQm4、 Qm5的7>共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位 穩(wěn)定化電阻Rd4m與FETQm4的源極進(jìn)行連接。多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gm5 和柵極Gm6之間的柵極間區(qū)域(FETQm5、 Qm6的公共連接節(jié)點(diǎn))， 經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd5m、 Rd4m與FETQm4的源極進(jìn)行連接。并 且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gm5和柵極Gm6之間的柵極間區(qū)域(FETQm5 、 Qm6的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd6m與FETQm6的 漏極進(jìn)行連接。
多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gnl和柵極Gn2之間的柵極間區(qū)域(FETQnl 、 Qn2的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rdln與FETQnl的源 極進(jìn)行連接。另外，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gn2和柵才及Gn3之間的柵極間 區(qū)域(FETQn2、 Qn3的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd2n、 Rdln，與FETQnl的源極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gn2和 柵極Gn3之間的柵極間區(qū)域(FETQn2、 Qn3的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng) 由電位穩(wěn)定化電阻Rd3n與FETQn3的漏極進(jìn)行連接。另外，多柵結(jié) 構(gòu)的柵極Gn4和柵極Gn5之間的柵極間區(qū)域(FETQn4、 Qn5的公共 連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd4n與FETQn4的源極進(jìn)行連接。 多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gn5和柵極Gn6之間的柵極間區(qū)域(FETQn5、 Qn6 的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd5n、 Rd4n與FETQn4 的源極進(jìn)行連接。并且，多柵結(jié)構(gòu)的柵極Gn5和柵極Gn6之間的柵 極間區(qū)域(FETQn5、 Qn6的公共連接節(jié)點(diǎn))，經(jīng)由電位穩(wěn)定化電阻Rd6n與FETQn6的漏極進(jìn)行連接。
可以向 一 方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的FETQml 、…、Qm6的柵極
Gml..... Gm6供給用于一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的開(kāi)關(guān)控制的控制電
壓Vctrl_m?？梢韵蛄硪环降母哳l開(kāi)關(guān)Qn的其他的FETQnl.....
Qn6的其他的柵極Gnl、…、Qn6供給用于另 一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn的 開(kāi)關(guān)控制的其他的控制電壓Vctrl—n。
在一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的6個(gè)FETQml、…、Qm6的6個(gè)柵極
Gml.....Gm6和供給控制電壓Vctrl—m的控制端子之間，連接有6
個(gè)電阻Rg 1 m.....Rg6m。在另 一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn的6個(gè)FETQnl.....
Qn6的其他的6個(gè)柵極Gnl.....Gn6和供給其他的控制電壓Vctrl—n
的其他的控制端子之間，連接有其他的6個(gè)電阻Rgln..... Rg6n。
在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，與其他的6個(gè)FETQnl..... Qn6
中的公共輸入輸出端子I/O最接近的輸入輸出接近FETQnl的柵極 Gnl和其他的控制端子Vctrl—n之間的輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n，具有第一電壓 電流特性。在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn 中，輸入輸出接近FETQnl和與其他的6個(gè)FETQnl 、…、Qn6中的 其他的高頻開(kāi)關(guān)Qn的另 一端Txn最接近的另 一端接近FETQn6之間 的中間部的中間部FETQn3、 4的柵極Gn3、 Gn4和其他的控制端子 Vctrl—n之間的中間部電阻Rg3n、 Rg4n,具有第二電壓.電流特性。 在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n 的第一電壓.電流特性的線性度被設(shè)定成高于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的第二電壓.電流特性的線性度。因此，在通過(guò)來(lái)自一方的高 頻開(kāi)關(guān)Qm的WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA—Tx進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，輸出/輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n 的第一電壓.電流特性的線性度被設(shè)定成高于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的第二電壓.電流特性的線性度。因此，即使向輸入輸出接近 電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n和中間部電阻Rg3n、 Rg4n施加不均勻的 RF泄漏信號(hào)，也可以在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中抑制流入與公共輸 入輸出端子I/O最接近的輸入輸出接近FETQnl的柵極Gnl的輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的電流的失真。其結(jié)果，可以減 小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真以及GSM方式下重要的諧波失真。
另外，在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，與其他多個(gè)FETQnl、…Qn 中的另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn的另一端Txn最接近的另一端接近 FETQn6的柵極Gn6和其他的控制端子Vctrl—n之間的另 一 端接近電 阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n，具有第三電壓.電流特性。在另一方的高頻 開(kāi)關(guān)Qn中，另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的第三電壓.電流 特性的線性度被設(shè)定成高于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的第二電壓.電 流特性的上述線性度。因此，在通過(guò)來(lái)自一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的 WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA—Tx進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的另 一 方的高頻 開(kāi)關(guān)Qn中，另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的第三電壓'電流 特性的線性度被設(shè)定成高于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的第二電壓.電 流特性的線性度。因此，即使向另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n 和中間部電阻Rg3n、 Rg4n施加不均勻的RF泄漏信號(hào)，也可以在另 一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中抑制流入與另一端Txn最接近的另一端接近 FETQn6的柵極Gn6的另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的電流 的失真。其結(jié)果，可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真以及GSM
方式下重要的諧波失真。
另外，將輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的電阻值設(shè)定 成大于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的電阻值。因此，即使施加在輸入輸 出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的輸入輸出接近RF泄漏信號(hào)的電平 高于施加在中間部電阻Rg3n、 Rg4n的中間部RF泄漏信號(hào)的電平， 也可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真。這是因?yàn)榧词瓜蚺c 中間部電阻Rg3n、 Rg4n相比電阻值較大的輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n施加高電平的輸入輸出接近RF泄漏信號(hào)，也可以減小 流入輸入輸出接近電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n的電流自身，并且也可 以減小信號(hào)電流的失真。另外，將另一端4妾近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n 的電阻值設(shè)定成大于中間部電阻Rg3n、 Rg4n的電阻值。因此，即使施加在另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n上的另 一端接近RF泄漏 信號(hào)的電平高于施加在中間部電阻Rg3n、 Rg4n上的中間部RF泄漏 信號(hào)的電平，也可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真。這是因 為即使向與中間部電阻Rg3n、 Rg4n相比電阻值較大的另 一端接近 電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n施加高電平的另 一端接近RF泄漏信號(hào)，也 可以減小流入另一端接近電阻Rg4n、 Rg5n、 Rg6n的電流自身，并 且也可以減小信號(hào)電流的失真。
進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明基于圖5所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線 開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)的高頻開(kāi)關(guān)。
在一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm中，在接近另一端Txm的其他接近 FETQml的柵極Gml和另 一端第二接近FETQm2的柵極Gm2之間， 連接有的柵極電阻Rglm。在另 一端第二接近FETQm2的柵極 Gm2和中間部FETQm3的柵極Qm3之間，連接有10KQ的柵極電阻 Rg2m。在一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm中，在接近公共輸入輸出端子I/O的 輸入輸出接近FETQm6的柵極Gm6和輸入輸出第二接近FETQm5 的柵極Gm5之間，連接有的柵極電阻Rg6m。在輸入輸出第 二接近FETQm5的柵極Gm5和中間部FETQm4的柵極Qm4之間， 連接有的柵極電阻Rg5m。在中間部FETQm3的柵極Qm3和 中間部FETQm4的柵極Qm4上分別連接的柵極電阻Rg3m、 Rg4m的 一端，柵極電阻Rg3m、 Rg4m的另 一端與20KQ的電阻Rg7m 的一端進(jìn)行連接，在電阻Rg7m的另一端供給控制電壓Vctrl_m。
另一端接近FETQml的源極和漏極之間連接有15KQ的電阻 Rdlm,另一端第二接近FETQm2的源極和漏極之間，連接有 的電阻Rd2m,中間部FETQm3的源極和漏極之間連接有的電 阻Rd3m。中間部FETQm4的源極和漏極之間連接有的電阻 Rd4m,輸入輸出第二接近FETQm5的源級(jí)和漏極之間連接有 的電阻Rd5m，輸入輸出接近FETQm6的源才及和漏極之間連接有 的電阻Rd6m。
因此，在另 一端接近FETQml的柵極Gml和控制電壓Vctrl—m之間有10KQ的柵極電阻Rglm、 10KQ的柵極電阻Rg2m、 的 柵極電阻Rg3m和20KQ的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)連接，在輸入輸出接 近FETQm6的柵極Gm6和控制電壓Vctrl—m之間有10KQ的柵極電 阻Rg6m、 的柵極電阻Rg5m、 的柵極電阻Rg4m和20KQ
的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)連接。在另 一端第二接近FETQm2的柵極Gm2 和控制電壓Vctrl—m之間有10KQ的柵極電阻Rg2m、 10KQ的柵極 電阻Rg3m和20KQ的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)連接，在輸入輸出第二接 近FETQm5的柵極Gm5和控制電壓Vctrl—m之間有10KQ的柵極電 阻Rg5m、 的柵極電阻Rg4m和20KQ的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)
連接。在中間部FETQm3的柵極Qm3和控制電壓Vctrl—m之間有 10KQ的柵極電阻Rg3m和20KQ的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)連接，在中 間部FETQm4的柵極Qm4和控制電壓Vctrl—m之間有的柵極 電阻Rg4m和20KQ的電阻Rg7m進(jìn)行串聯(lián)連接。6個(gè)柵極電阻 Rglm…Rg6m和1個(gè)電阻Rg7m,具有在上述(公式l)中所示那樣 的非線性的電壓 電流特性。
即使在圖5所示的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)的一方的高頻 開(kāi)關(guān)Qm中，也和圖4相同，有變形U字型的駐波產(chǎn)生，在另一端 接近FETQml的柵極Gml和輸入輸出接近FETQm6的柵極Gm6上， 產(chǎn)生高電平的RF泄漏信號(hào)電壓，而在中間部FETQm3的柵極Qm3 和中間部FETQm4的柵極Qm4上產(chǎn)生低電平的RF泄漏信號(hào)電壓。 被供給高電平的RF泄漏信號(hào)電壓的另一端接近FETQml的柵極 Gml和輸入輸出接近FETQm6的柵極Gm6的柵極電阻網(wǎng)的電阻值， 高于被供給低電平的RF泄漏信號(hào)電壓的中間部FETQm3的柵極 Qm3和中間部FETQm4的柵極Qm4的柵極電阻網(wǎng)的電阻值。若施 加另 一端接近FETQml和輸入輸出接近FETQm6的電阻值較大的柵 極電阻網(wǎng)的高電平的RF泄漏信號(hào)電壓，則流入另一端接近FETQml 和輸入輸出接近FETQm6的柵極電阻網(wǎng)的電流自身減小，并且信號(hào) 電流的失真也減小。
在圖5的左下方，對(duì)施加在基于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qn的PCS方式的RF發(fā)送信號(hào)影響的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qm的6個(gè)HEMT晶體 管的6個(gè)柵極電阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m和 另外一個(gè)電阻Rg7m上的RF泄漏信號(hào)的分布進(jìn)行表示。并且，圖5 的左下方的RF泄漏信號(hào)的分布與圖4相同，是通過(guò)電腦仿真的結(jié)果。 與圖4相同，RF信號(hào)的RF功率為20dBm、頻率是PCS1900的頻帶 內(nèi)的1880MHz。PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)的最大功率在33dBm左右， 因此可以將20dBm的RF信號(hào)Pin稱為高于中間電平的發(fā)送功率。 圖5左下方的各個(gè)電阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m、 Rg7m的電壓Vpp是峰-峰(peak . to peak )的RF信號(hào)電壓。圖5 的左下方示出的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qm的6個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵 極電阻和另外一個(gè)電阻的RF泄漏信號(hào)的分布特性L3是在將0.8pF 的附加電容CllTxlm、 C12Txlm相連"l妄的情況下的特性，特性L4 是在未將0.8pF的附加電容CllTxlm、 C12Txlm相連接的情況下的 特性。圖5左下方的特性L3和特性L4的任何一個(gè)，施加在6個(gè)柵 才及電阻Rglm、 Rg2m、 Rg3m、 Rg4m、 Rg5m、 Rg6m上的RF泄漏4言 號(hào)的電平均被進(jìn)行粗略的均勾化。
在另一端Txm和另一端接近FETQml的柵極Gml之間連接有 0.8pF的源極附加電容C12Txlm，在公共輸入輸出端子I/O和輸入輸 出接近FETQm6的柵極Gm6之間連接有0.8pF的漏極附加電容 CllTxlm。其結(jié)果，當(dāng)控制電壓Vctrl—m和控制電壓Vctrl—n分別變 成0伏特和4.5伏特、 一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm和另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn 分別成為斷開(kāi)狀態(tài)和導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，通過(guò)來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的另一方的高 頻開(kāi)關(guān)Qn的RF發(fā)送^f言號(hào)的正方向和反方向的電壓的偏差，可以4中 制一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm的輸入輸出接近FETQm6和另一端接近 FETQml進(jìn)行導(dǎo)通的現(xiàn)象。
在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，與另一端Txn接近的另一端接近 FETQn6的柵極Gn6和另 一端第二接近FETQn5的柵極Gn5之間， 連接有IOKQ的柵極電阻Rg6n。另 一端第二接近FETQn5的柵極Gn5 和中間部FETQn4的柵極Qn5之間，連接有10KH的柵極電阻Rg5n。在另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn中，與公共輸入輸出端子1/0接近的輸入輸 出端子接近FETQnl的柵極Gnl和輸入輸出第二接近FETQn2的柵 極Gn2之間，連接有10KQ的柵極電阻Rgln。輸入輸出第二接近 FETQn2的柵極Gn2和中間部FETQn3的柵極Qn3之間，連接有10KQ 的柵極電阻Rg2n。在中間部FETQ3n的柵極Qn3和中間部FETQn4 的柵極Qn4上分別連接有10KQ的柵極電阻Rg3n、 Rg4n的一端， 柵極電阻Rg3n、 Rg4n的另 一端與20KQ的電阻Rg7n的一端進(jìn)行連 接，而對(duì)電阻Rg7n的另一端供給控制電壓Vctrl一n。
在另一端接近FETQn6的源極和漏極之間連接有15KQ的電阻 Rd6n，在另一端第二接近FETQn5的源極和漏極之間連接有15KQ 的電阻Rd5n,在中間部FETQn4的源極和漏極之間連接有的 電阻Rd4n。在中間部FETQn3的源極和漏極之間連接有15KQ的電 阻Rd3n,在輸入輸出第二接近FETQn2的源極和漏極之間連接有 15KQ的電阻Rd2n，在輸入輸出接近FETQnl的源極和漏極之間連 接有的電阻Rdln。
因此，在另 一端接近FETQn6的柵極Gn6和控制電壓Vctrl—n之 間，的柵極電阻Rg6n、 10KQ的柵極電阻Rg5n、 的柵極 電阻Rg4n和20KQ的電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連接，在輸入輸出接近 FETQnl的柵極Gnl和控制電壓Vctrl—n之間，10KQ的柵極電阻 Rgln、 10Kn的柵極電阻Rg2n、 的柵極電阻Rg3n和20KQ的
電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連接。在另一端第二接近FETQn5的柵極Gn5 和控制電壓Vctrl—n之間，10KQ的柵極電阻Rg5n、 10KQ的柵極電 阻Rg4n和20KQ的電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連4妄，輸入輸出第二4妻近 FETQn2的柵極Gn2和控制電壓Vctrl—n之間，10KQ的柵極電阻 Rg2n、 IOKH的柵極電阻Rg3n和20KQ的電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連接。 在中間部FETQn4的柵極Qn4和控制電壓Vctrl—n之間，1OKQ的柵 極電阻Rg4n和20KQ的電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連接，在中間部FETQn3 的柵極Qn3和控制電壓Vctrl—n之間，1OKQ的柵極電阻Rg3n和20KQ 的電阻Rg7n進(jìn)行串聯(lián)連接。6個(gè)柵極電阻Rgln…Rg6n和1個(gè)電阻Rg7n,具有在上述(公式1)中所示那樣的非線性的電壓，電流特性。
在圖5所示的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)的另一方的高頻開(kāi) 關(guān)Qn中，也和圖4相同，有變形U字型的駐波產(chǎn)生，在另一端接 近FETQn6的柵極Gn6和輸入輸出接近FETQnl的柵極Gnl上，產(chǎn) 生高電平的RF泄漏信號(hào)電壓，而在中間部FETQn4的柵極Qn4和 中間部FETQn3的柵極Qn3上產(chǎn)生低電平的RF泄漏信號(hào)電壓。被 供給高電平的RF泄漏信號(hào)電壓的另一端接近FETQn6的柵極Gn6 和輸入輸出接近FETQnl的柵極Gnl的柵極電阻網(wǎng)的電阻值，高于 被供給低電平的RF泄漏信號(hào)電壓的中間部FETQn4的柵極Qn4和 中間部FETQn3的柵極Qn3的柵極電阻網(wǎng)的電阻值。若施加另一端 接近FETQn6和輸入輸出接近FETQnl的電阻值4交大的柵極電阻網(wǎng) 的高電平的RF泄漏信號(hào)電壓，則流入另一端接近FETQn6和輸入輸 出接近FETQnl的柵極電阻網(wǎng)的電流自身減小，并且信號(hào)電流的失
真也減小。
在圖5的右下方，示出施加在基于來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qm的 WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)Pin的影響的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qn的6 個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵極電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n和另外一個(gè)電阻Rg7n上的RF泄漏信號(hào)的分布。圖5右下方的 各個(gè)電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n、 Rg7n的電壓 Vpp是峰-峰(peak to . peak)的RF信號(hào)電壓。圖5的右下方示出 的斷開(kāi)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Qn的6個(gè)HEMT晶體管的6個(gè)柵極電阻和另外 一個(gè)電阻的RF泄漏信號(hào)的分布特性L3是在將0.8pF的附加電容 CUTxln、 C12Txln相連接的情況下的特性，特性L4是在未將0.8pF 的附加電容CllTxln、 C12Txln相連接的情況下的特性。圖5右下 方的特性L3和特性L4的任何一個(gè)，施加在6個(gè)柵才及電阻Rgln、 Rg2n、 Rg3n、 Rg4n、 Rg5n、 Rg6n上的RF泄漏信號(hào)的電平均被進(jìn)行 粗略的均勻化。
圖7的特性Lp,在圖5所示的高頻開(kāi)關(guān)中，將使為了傳輸WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)的 一 方的開(kāi)關(guān)Qm成為導(dǎo)通狀態(tài)的控制電壓Vctrl—m 從3伏特增加到4.5伏特，由此來(lái)表示由于0伏特的控制電壓Vctrl_n 而被控制成斷開(kāi)狀態(tài)的另一方的開(kāi)關(guān)Qn的交調(diào)失真。另一方的開(kāi)關(guān)Qn 是用于傳輸與WCDMA方式的RF發(fā)送信號(hào)不同的、例如PCS方式的 RF發(fā)送信號(hào)的開(kāi)關(guān)，也可以是用于傳輸GSM850、 GSM900、 DCS1800 的RF發(fā)送信號(hào)的開(kāi)關(guān)。將使WCDMA方式RF發(fā)送信號(hào)的傳輸用的一 方的開(kāi)關(guān)Qm成為導(dǎo)通狀態(tài)的控制電壓Vctrl一m從3.0伏特增加到4.5 伏特，由此可以將RF發(fā)送信號(hào)的傳輸用的其他方式的另 一方的開(kāi)關(guān)Qn 中的交調(diào)失真從-97dBm減小到-102dBm,從而可以達(dá)到開(kāi)發(fā)時(shí)所設(shè)定 的交調(diào)失真的目標(biāo)值-100dBm。
另外，在圖5中，在另 一端Txn和另 一端接近FETQn6的柵極Gn6 之間，連接有0.8pF的源極附加電容C12Txln，在公共輸入輸出端子I/O 和輸入輸出接近FETQnl的柵極Gnl之間，連接有0.8pF的漏極附加電 容Cl 1Txln。其結(jié)果，當(dāng)控制電壓Vctrl—m和控制電壓Vctrl一n分別變 成4.5伏特和O伏特， 一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm和另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn分 別成為導(dǎo)通狀態(tài)和斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)來(lái)自導(dǎo)通狀態(tài)的一方的高頻開(kāi)關(guān) Qm的WCDMA方式的RF發(fā)送4言號(hào)的正方向和反方向的電壓的偏差， 可以抑制另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn的另一端接近FETQn6和輸入輸出接近 FETQnl進(jìn)行導(dǎo)通的現(xiàn)象。
《天線開(kāi)關(guān)的高頻開(kāi)關(guān)的具體結(jié)構(gòu)》
圖6是表示基于圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT一SW)的高頻開(kāi)關(guān)的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC(ANT一SW) 的芯片，如圖6所示包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)。在圖6中，天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT一SW)的公共輸入輸出端子I/O，與收發(fā)天線ANT進(jìn)行連接。
在被供給DCS1800的RF發(fā)送信號(hào)DCS1800 ( 1710MHz ~ 1780MHz)和PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)PCS1900JTx ( 1850MHz 1910MHz)的信號(hào)端子Txl和公共輸入輸出端子I/O之間，連接有根據(jù) 控制端子Txlc的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW—Txl。利用供給控制端子Txlc的4.5伏特的控制信號(hào)，將高頻開(kāi)關(guān)SW—Txl的 HEMT晶體管Q—tll、 Q—t12控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子Txl的DCS1800的 RF發(fā)送信號(hào)DCS1800或者GSM900的RF發(fā)送信號(hào)PCS1900—Tx,向 公共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。當(dāng)通過(guò)控制端子Txlc的0伏特的控 制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2的HEMT晶體管Q—tll、 Q一tl2控制成斷開(kāi) 時(shí)，將接地開(kāi)關(guān)GSW—Txl的柵極進(jìn)行接地連接的耗盡型(depletion mode)的HEMT晶體管Q5—tll、 Q5_tl2控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子Txl 的隔離提高。在高頻開(kāi)關(guān)SW_Txl中，將HEMT晶體管Q_tll的3個(gè)柵 極電阻中與輸入輸出端子1/0接近的輸入輸出接近柵極電阻Rgl設(shè)定為 30KQ、將與輸入輸出端子I/O其次接近的輸入輸出第二接近柵極電阻 Rg2設(shè)定為20KQ，將中間部柵極電阻Rg3設(shè)定為10KQ。將HEMT晶 體管Q—t12的3個(gè)柵極電阻中與另一端Txl接近的另一端接近柵極電阻 Rg6設(shè)定為30KQ,將與另 一端Txl其次接近的另 一端第二接近柵極電 阻Rg5設(shè)定為20KQ，將中間部柵極電阻Rg4設(shè)定為10KQ。其結(jié)果， 斷開(kāi)狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)SW_Txl,可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失 真。在被供給GSM850的RF發(fā)送信號(hào)GSM850—Tx ( 824MHz ~ 849MHz )和GSM900的RF發(fā)送信號(hào)GSM900_Tx( 880MHz ~ 915MHz) 的信號(hào)端子Tx2和公共輸入輸出端子I/O之間，連接有通過(guò)控制端子 Tx2c的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2。利用供給控制端 子Tx2c的4.5伏特的控制信號(hào)來(lái)將高頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2的HEMT晶體管 Q—121、 Q—t22控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子Tx2的GSM850的RF發(fā)送信號(hào) GSM850—Tx或者GSM900的RF發(fā)送信號(hào)GSM900—Tx,向/>共輸入輸 出端子I/O進(jìn)行傳輸。當(dāng)利用控制端子Tx2c的0伏特的控制信號(hào)將高 頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2的HEMT晶體管Q一t21、 Q—t22控制成斷開(kāi)時(shí)，將接地 開(kāi)關(guān)GSW—Tx2的柵極進(jìn)行接地連接的耗盡型的HEMT晶體管Q5一t21、 Q5一t22控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子Tx2的隔離提高。在高頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2 中，將HEMT晶體管Q_t22的3個(gè)柵極電阻中與輸入輸出端子I/O接近 的輸入輸出接近柵極電阻設(shè)定為30KH,將與輸入輸出端子I/O其次接近的輸入輸出第二接近柵極電阻設(shè)定為20KQ，將中間部柵極電阻設(shè)定 為IOKQ。將HEMT晶體管Q—t21的3個(gè)柵極電阻中與另 一端Tx2接近 的另一端接近柵極電阻設(shè)定為30KQ,將與另一端Tx2其次接近的另一 端第二接近柵極電阻設(shè)定為20KQ，將中間部柵極電阻設(shè)定為IOKQ。 其結(jié)果，斷開(kāi)狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)SW一Tx2,可以減小WCDMA方式下重要 的交調(diào)失真以及GSM方式下重要的諧波失真。在被供給WCDMA900的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA900—Tx和RF接收 信號(hào)WCDMA900_Rx的信號(hào)端子TRx5和公共輸入輸出端子I/O之間， 連接有通過(guò)控制端子Rx5c的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān) SW—TRx5。通過(guò)供給控制端子Rx5c的4.5伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān) SW—TRx5的HEMT晶體管Q—tr51 、 Q_tr52控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子TRxl 的WCDMA900的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA900一Tx,向公共輸入輸出端子 I/O進(jìn)行傳輸。另外，利用天線所接收的WCDMA900的RF接收信號(hào) WCDMA900—Rx,從7>共輸入輸出端子I/O向收發(fā)信號(hào)端子TRx5進(jìn)行 傳輸。當(dāng)通過(guò)控制端子Rx5c的0伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW_TRx5 的HEMT晶體管Q_tr51、 Q_tr52控制成斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，將接地開(kāi)關(guān) GSW一TRx5的柵極進(jìn)行接地的耗盡型的HEMT晶體管Q5—tr51 、 Q5一tr52 控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子TRx5的隔離提高。在被供給WCDMA1900的RF發(fā)送信號(hào)WCDMA1900—Tx (1920MHz ~ 1980MHz )和 WCDMA2100 的 RF接收信號(hào) WCDMA2100—Rx ( 2110MHz ~ 2170MHz)的信號(hào)端子TRxl和公共輸 入輸出端子I/O之間，連接有通過(guò)控制端子TRxlc的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi) 關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW一TRxl。利用供給控制端子TRxlc的4.5伏特的 控制信號(hào)來(lái)將高頻開(kāi)關(guān)SW一TRxl的HEMT晶體管Q_trl 1 、 Q—trl2控制 成導(dǎo)通，信號(hào)端子TRxl的WCDMA1900的RF發(fā)送信號(hào) WCDMA1900—Tx,向^^共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。另外，利用天 線所接收的WCDMA2100的RF接收信號(hào)WCDMA2100—Rx,從公共輸 入輸出端子I/0向收發(fā)信號(hào)端子TRxl進(jìn)行傳輸。當(dāng)通過(guò)控制端子TRxlc 的0伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW—TRxl的HEMT晶體管Q一trll、Q_trl2控制成斷開(kāi)時(shí)，將接地開(kāi)關(guān)GSW—TRxl的柵極進(jìn)行接地連接的 耗盡型的HEMT晶體管Q5—trl 1 、Q5—trl2控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子TRxl 的隔離提高。在被供給GSM850的RF接收信號(hào)GSM850—Rx ( 869MHz ~ 894MHz )和GSM900的RF接收信號(hào)GSM900—Rx( 925MHz ~ 960MHz) 的信號(hào)端子Rx2和公共輸入輸出端子I/O之間，連接有通過(guò)控制端子 Rx2c的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW_Rx2。利用供給控制 端子Rx2c的4.5伏特的控制信號(hào)來(lái)將高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx2的HEMT晶體 管控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子Rx2的GSM850的RF接收信號(hào)或者GSM900 的RF接收信號(hào)，向公共輸入輸出端子I/0進(jìn)行傳輸。當(dāng)利用控制端子 Rx2c的0伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW_Rx2的HEMT晶體管控制成 斷開(kāi)時(shí)，將接地開(kāi)關(guān)GSW_Rx2的柵極進(jìn)行接地連接的耗盡型的HEMT 晶體管控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子Rx2的隔離提高。在被供給DCS1800的RF接收信號(hào)DCS1800_Rx ( 1805MHz ~ 1880MHz)的信號(hào)端子Rx3和公共輸入輸出端子I/0之間，連接有通過(guò) 控制端子Rx3c的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx3。利用 供給控制端子Rx3c的4.5伏特的控制信號(hào)來(lái)將高頻開(kāi)關(guān)SW一Rx3的 HEMT晶體管控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子Rx3的DCS1800的RF接收信號(hào) DCS1800—Rx向公共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。當(dāng)利用控制端子Rx3c 的0伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx3的HEMT晶體管控制成斷開(kāi) 時(shí)，將接地開(kāi)關(guān)GSW_Rx3的柵極進(jìn)行接地連接的耗盡型的HEMT晶體 管控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子Rx3的隔離提高。在被供給PCS1900的RF接收信號(hào)PCS1900—Rx ( 1930MHz ~ 1990MHz )的信號(hào)端子Rx4和公共輸入輸出端子I/O之間，連接有通過(guò) 控制端子Rx4c的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx4。利用 供給控制端子Rx4c的4.5伏特的控制信號(hào)來(lái)將高頻開(kāi)關(guān)SW_Rx4的 HEMT晶體管控制成導(dǎo)通，信號(hào)端子Rx4的PCS1900的RF接收信號(hào) PCS1900一Rx向公共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。當(dāng)利用控制端子Rx4c 的0伏特的控制信號(hào)將高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx4的HEMT晶體管控制成斷開(kāi)時(shí)，將接地開(kāi)關(guān)GSW—Rx4的柵極進(jìn)行接地連接的耗盡型的HEMT晶體 管控制成導(dǎo)通，使信號(hào)端子Rx4的隔離提高。在用于GSM850的RF接收信號(hào)GSM850_Rx和GSM900的RF接 收信號(hào)GSM900_Rx的高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx2和用于DCS1800的RF接收信 號(hào)DCS1800—Rx的高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx3和用于PCS1900的RF接收信號(hào) PCS1900—Rx的高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx4上，連接有公共接收高頻開(kāi)關(guān) SW_Qcom。通過(guò)供給控制端子Rxcc的4.5伏特的控制信號(hào)來(lái)使公共接 收高頻開(kāi)關(guān)SW一Qcom的HEMT晶體管控制成導(dǎo)通，4個(gè)RF接收信號(hào) 的任意一個(gè)RF接收信號(hào)向公共輸入輸出端子I/O進(jìn)行傳輸。在公共接 收高頻開(kāi)關(guān)SW一Qcom中，將HEMT晶體管Q一coml的3個(gè)柵極電阻中 與輸入輸出端子I/O接近的輸入輸出接近柵極電阻設(shè)定為30KQ，將與 輸入輸出端子I/O其次接近的輸入輸出第二接近柵極電阻設(shè)定為20KQ, 將中間部柵極電阻設(shè)定為IOKQ。 HEMT晶體管Q—com2的3個(gè)柵極電 阻中與高頻開(kāi)關(guān)SW—Rx2 SW—Rx3、 SW_Rx4接近的另 一端接近柵極電 阻設(shè)定為30KQ,將與另一端Tx2其次接近的另一端第二接近柵極電阻 設(shè)定為20KQ，將中間部柵極電阻設(shè)定為IOKQ。其結(jié)果，斷開(kāi)狀態(tài)的 7>共一妄收高頻開(kāi)關(guān)SW_Qcom,可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失 真以及GSM方式下重要的諧波失真。圖8是以用于圖6所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIIC( ANT—SW )的高頻開(kāi)關(guān)的DCS1800的RF發(fā)送信號(hào)DCS1800—Tx 和PCS1900的RF發(fā)送信號(hào)PCS1900_Tx的高頻開(kāi)關(guān)SW—Txl的多斥冊(cè)結(jié) 構(gòu)的HEMT晶體管Q_tll和柵極電阻Rgl、 Rg2、 Rg3為主進(jìn)行表示的 俯視圖。多柵結(jié)構(gòu)的HEMT晶體管Q—til的漏電極D和源電極S,分別 與公共輸入輸出端子I/O和高頻開(kāi)關(guān)SW一Txl的多柵結(jié)構(gòu)的其他的 HEMT晶體管Q_tl2的漏電極進(jìn)行連接。多4冊(cè)極結(jié)構(gòu)的HEMT晶體管 Q—til的柵極Gl與30KQ的柵極電阻Rgl進(jìn)行連接，柵極G2與20KQ 的牙冊(cè)極電阻Rg2進(jìn)行連接，柵極G3與的4冊(cè)極電阻Rg3進(jìn)行連接。 由于與公共輸入輸出端子I/O接近的輸入輸出接近柵極電阻Rg 1和輸入 輸出第二接近柵極電阻Rg2的電阻值高于中間部柵極電阻Rg3的電阻值，因此斷開(kāi)狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)SW一Txl可以減小WCDMA方式下重要 的交調(diào)失真。多柵結(jié)構(gòu)的HEMT晶體管Q_tll的柵極Gl和柵極G2之 間的柵極間區(qū)域，經(jīng)由接觸電極C1和電位穩(wěn)定化電阻Rdl，與HEMT 晶體管Q_tll的漏電極D進(jìn)行連接。HEMT晶體管Q—tll的柵極G2和 柵極G2之間的柵極間區(qū)域，經(jīng)由接觸電極C2和電位穩(wěn)定化電阻Rd2, 與接觸電極C1進(jìn)行連接，另外，經(jīng)由接觸電極C2和電位穩(wěn)定化電阻 Rd3與HEMT晶體管Q— tll的源電極S進(jìn)行連接。另外，在HEMT晶 體管Q—tll的漏電極D和源電極S之間，連接有當(dāng)HEMT晶體管Qtll 為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，使漏極電壓和源極電壓相等的電阻RD11。并且，電阻 Rgl、 Rg2、 Rg3、 Rdl、 Rd2、 Rd3、 RD11，是通過(guò)化合物半導(dǎo)體的臺(tái)面 蝕刻(mesa etching)而形成的化合物半導(dǎo)體的臺(tái)面電阻。另外，在圖8中，與柵極電阻Rgl、 Rg2、 Rg3相比，可以通過(guò)單 位面積的電阻率(方塊電阻)較小的半導(dǎo)體層來(lái)作成。通常，薄層電阻 較小的半導(dǎo)體層的線性度較好。因此采用方塊電阻較小的半導(dǎo)體層來(lái)作 為與輸入輸出端子1/0接近的輸入輸出接近柵極電阻，而其他的柵極電 阻，則采用方塊電阻較大的半導(dǎo)體層。由此，可以盡可能地縮小占有芯 片內(nèi)的柵極電阻的面積，改善整體的失真特性?；蛘咭部梢圆捎媒饘賹觼?lái)作為柵極電阻Rgl。通常，金屬層與半導(dǎo) 體層相比，方塊電阻較小，但線性度較好。因此采用金屬層來(lái)作為接近 輸入輸出端子I/O的輸入輸出接近柵極電阻，其他的柵極電阻則采用半 導(dǎo)體層。由此，可以盡量縮小占有芯片內(nèi)的柵極電阻的面積，改善整體 的失真特性。高頻開(kāi)關(guān)SW_Tx 1的多柵結(jié)構(gòu)的其他的HEMT晶體管Q一tl2和柵極 電阻Rg4、 Rg5、 Rg6,都和圖8所示的HEMT晶體管Q—tll和柵極電 阻Rgl、 Rg2、 Rg3—樣形成。另外，接地開(kāi)關(guān)GSW—Txl的HEMT晶 體管Q5—tll、Q5—t12,高頻開(kāi)關(guān)SW—Tx2的HEMT晶體管Q—t21、Q—t22， 接地開(kāi)關(guān)GSW_Tx2的HEMT晶體管Q5_t21 、 Q5—t22，高頻開(kāi)關(guān) SW—TRx5的HEMT晶體管Qt51 、 Q—t52 、接地開(kāi)關(guān)GSW—TRx5的HEMT 晶體管Q5_t51、 Q5—t52，高頻開(kāi)關(guān)SW_TRxl的HEMT晶體管Q—trll、Q—trl2,接地開(kāi)關(guān)GSW—TRxl的HEMT晶體管Q5—trll、 Q5—trl2,公 共接收高頻開(kāi)關(guān)SW—Qcom的HEMT晶體管Qcoml、 Qcom2以及它們 的柵極電阻，都和圖8所示的HEMT晶體管Q一tl 1以及4冊(cè)極電阻Rgl 、 Rg2、 Rg3—樣形成。其結(jié)果，基于圖8所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式 的天線開(kāi)關(guān)MMIC,可以減小WCDMA方式下重要的交調(diào)失真以及 GSM方式下重要的諧波失真。 《其他的實(shí)施方式》以上，根據(jù)實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明了由本發(fā)明人完成的發(fā)明，但本發(fā)明 并不限定于此，而是在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。例如，在圖5的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)的高頻開(kāi)關(guān)中，可以 將一方的高頻開(kāi)關(guān)Qm和另一方的高頻開(kāi)關(guān)Qn,從HEMT晶體管置換 成N溝道的耗盡型的絕緣柵極MOS晶體管。并且，此時(shí)，在公共輸入 輸出端子I/O上，供給由圖1的控制集成電路CNT—IC產(chǎn)生的3.8伏特 的偏置電壓。當(dāng)從外部向圖1的控制集成電路CNT一IC供給3伏特的單 一電源電壓時(shí)，將3伏特的單 一 電源電壓升壓到3.8伏特的偏置電壓的 電荷泵(Charge pump )電路等的升壓電路，包含在控制集成電路CNT—IC 內(nèi)部。另外，在圖5的高頻開(kāi)關(guān)中，不論高頻開(kāi)關(guān)為HEMT晶體管的情 況還是絕緣柵極MOS晶體管的情況，將3伏特的單一電源電壓升壓到 開(kāi)關(guān)控制輸入端子Vctrl_m、子Vctrl—n的偏置電壓4.5伏特的電荷泵電 路等的升壓電路都包含在控制集成電路CNT一IC內(nèi)部。并且，圖8中，通過(guò)圖6所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC的高頻開(kāi)關(guān)，可以將接近公共輸入輸出端子I/O的輸入輸出接近 柵極電阻Rgl從30KQ的化合物半導(dǎo)體的臺(tái)面電阻置換成利用鴒、鉬等 高熔點(diǎn)金屬的電壓 電流特性而使線性度出色的金屬薄膜電阻。另夕卜， 輸入輸出第二接近柵極電阻Rg2 ，也可以同樣地從20KQ的化合物半導(dǎo) 體的臺(tái)面電阻置換成利用電壓 電流特性使線性度出色的金屬薄膜電 阻。圖9是表示包含天線開(kāi)關(guān)MMIC、高輸出功率放大器HPA1、 HPA2以及低通濾波器LPF1、 LPF2的高輸出功率放大器模塊HPA_ML的其 他結(jié)構(gòu)的框圖。在該圖中，天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT_SW)由GaAs化合物半導(dǎo)體集 成電路的芯片chip2構(gòu)成，成為如圖6所示那樣的高頻開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)。 在該天線開(kāi)關(guān)MMIC中，通過(guò)控制信號(hào)Rx4c、 Rx3c…Rx2c，在公共輸 入輸出端子I/O和發(fā)送端子Txl、 Tx2,接收端子Rx2、 Rx3、 Rx4,收 發(fā)端子TRxl、 TRx5的任意一個(gè)端子之間確立信號(hào)通路，實(shí)施接收工作 RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)工作。響應(yīng)來(lái)自基帶LSI的3位控制信 號(hào)B.B一Cnt而生成的用于控制天線開(kāi)關(guān)MMIC的控制信號(hào)Rx4c、Rx3c… Rx2c的控制CNT—IC,形成在硅半導(dǎo)體集成電路的芯片chipl的內(nèi)部。 在硅半導(dǎo)體集成電路的芯片chipl的控制CNT—IC中，包含通過(guò)供給3 伏特的單一電源電壓Vdd來(lái)對(duì)生成控制信號(hào)Rx4c、 Rx3c…Rx2c的高電 平控制電壓4.5伏特的升壓電路進(jìn)行控制的控制CNT—IC。硅半導(dǎo)體集成電路的芯片chipl的高輸出功率放大器HPA1、HPA2 的功率放大晶體管，是可以采用與控制CNT—IC的CMOS裝置相同的 工序來(lái)形成的LD ( Lateral Diffused:徑向擴(kuò)散)結(jié)構(gòu)的功率MOSFET。 另外，高輸出功率放大器HPA1、 HPA2的最終級(jí)的功率放大晶體管， 可以使用GaAs、 InGaAs、 SiGe等的功率附加功率優(yōu)越的HBT ( Hetero Bipolar Transistor:雙異質(zhì)結(jié)晶體管)。硅半導(dǎo)體集成電路的芯片chipl和GaAs化合物半導(dǎo)體集成電路的 芯片chip2,可以安裝在用于高輸出功率放大器模塊HPA—ML的多層布 線絕緣村底或者多個(gè)外部連接引線的槽上。低通濾波器LPF1、 LPF2的 電容器，可以使用芯片電容器。低通濾波器LPF1、 LPF2的電感，可以 通過(guò)多層布線絕緣襯底內(nèi)部的多層布線來(lái)形成，也可以使用多個(gè)外部連 接引線的一部分來(lái)形成。另外，雖然在上述實(shí)施方式中，基帶信號(hào)處理LSI和應(yīng)用處理器分 別由不同的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，但在另外的實(shí)施方式中，可以作成使應(yīng)用 處理器與基帶信號(hào)處理LSI的半導(dǎo)體芯片統(tǒng)一的統(tǒng)一單個(gè)芯片。 《代表性的實(shí)施方式》在代表性的實(shí)施方式的概要說(shuō)明中，加上括號(hào)進(jìn)行參照的附圖的參考符 號(hào)，僅僅舉例說(shuō)明包含在加上了符號(hào)的構(gòu)成要素的概念內(nèi)而已。[l]本發(fā)明的代表性的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路，包含DC升壓 電路(IOO)。上述DC升壓電路，包含高頻輸入端子(101) 、 DC控 制輸入端子(103)、以及DC輸出端子(104)。向上述DC升壓電路的上述高頻輸入端子供給高頻輸入信號(hào) (RFin),向上述DC控制輸入端子供給DC控制電壓(Vdc ),由此 從上述DC輸出端子生成DC輸出電壓(Vout)。上述DC升壓電路包含第一電容元件(106; CI)、第二電容元 件(110; C2)、第一二極管(108; Dl )、第二二極管(109; D2)、 第一電阻元件(107; Rl)、第二電阻元件(111; R2)。在上述第一 電容元件和上述第一電阻元件進(jìn)行串聯(lián)連接的一方的端子上，連接有上 述高頻輸入端子。上述串聯(lián)連接的另一方的端子，與上述第一二極管的 陰極和上述第二二極管的陽(yáng)極進(jìn)行連接。上述第一二極管的陽(yáng)極和上述 第二電容元件的一方的端子，與上述DC控制輸入端子進(jìn)行連接，上述 第二二極管的陰極和上述第二電容元件的另一方的端子與上述第二電阻元件的一方的端子進(jìn)行連接。上述第二電阻元件的另一方的端子，與 上述DC輸入端子進(jìn)行連接。將上述第 一電阻元件的電阻值設(shè)定成高于由上述第一二極管和上 述第二二極管以及上述第二電容元件形成的閉回路內(nèi)部的上述第一二極管的第 一 串聯(lián)電阻(rsl )的電阻值和上述第二二極管的第二串聯(lián)電阻 (rs2)的電阻值(參照?qǐng)D10)。根據(jù)上述實(shí)施方式，可以通過(guò)設(shè)定為較大的電阻值的上述第一電阻 元件來(lái)使DC升壓電路成為高輸入阻抗。由被供給上述高頻輸入端子的 上述高頻輸入信號(hào)的負(fù)電壓振幅和正電壓振幅所生成的上述第一二極 管的第 一 串聯(lián)電阻的電壓降和上述第二二極管的第二串聯(lián)電阻的電壓 降，變成小于上述第一電阻元件的電壓降。施加在上述第一二極管的反 方向電壓和施加在上述第二二極管的反方向電壓變小，可以提供提高了內(nèi)置的DC升壓電路的壽命以及工作可靠性的半導(dǎo)體集成電路。合適的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路(300)，還包含連接在信號(hào)輸 入端子(306)和信號(hào)輸出端子(301)之間的高頻開(kāi)關(guān)(320; Qsw )。 向上述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子供給高頻輸入信號(hào)(RFin),向上 述高頻開(kāi)關(guān)的控制輸入端子供給由上述DC升壓電路的上述DC輸出端 子生成的上述DC輸出電壓(Vout)(參照?qǐng)D12)。根據(jù)上述合適的實(shí)施方式，可以提高內(nèi)置有高頻開(kāi)關(guān)和DC升壓電 路的半導(dǎo)體集成電路的壽命和工作可靠性。在更合適的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中，上述高頻開(kāi)關(guān)(320) 包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Qsw)。通過(guò)向作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述控制輸入 端子的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極供給高電平的上述DC輸出電壓，上述 場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行導(dǎo)通，供給上述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子的上述 高頻輸入信號(hào)向上述信號(hào)輸出端子進(jìn)行傳輸(參照?qǐng)D12)。在具體的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述 場(chǎng)效應(yīng)晶體管，由漏極 源極通路在上述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子 和上述信號(hào)輸出端子之間進(jìn)行串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成(參照 圖12)。根據(jù)上述具體的實(shí)施方式，串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的各個(gè)晶體管的電壓變小，^v而可以減小諧波失真。在更具體的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上 述場(chǎng)效應(yīng)晶體管，由形成在化合物半導(dǎo)體芯片中的異質(zhì)結(jié)的HEMT構(gòu) 成(參照?qǐng)D12)。根據(jù)上述更為具體的實(shí)施方式，可以使上述高頻開(kāi)關(guān)成為較低的導(dǎo) 通電阻，從而可以減小信號(hào)損失。[2]另外的觀點(diǎn)的實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路(300),包含可以連 接到收發(fā)天線(ANT)的輸入輸出端子(301)、至少一個(gè)接收信號(hào)輸 出端子(308 )、至少一個(gè)發(fā)送信號(hào)輸入端子(306)。在上述輸入輸出 端子和上述接收信號(hào)輸出端子之間，連接有接收用高頻開(kāi)關(guān)(304)。 在上述輸入輸出端子和上述發(fā)送信號(hào)輸入端子之間，連接有發(fā)送高頻開(kāi)向上述接收用高頻開(kāi)關(guān)的接收控制輸入端子(312)供給接收控制 電壓。上述接收用高頻開(kāi)關(guān)，包含接收用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(360)。向作為 上述接收用高頻開(kāi)關(guān)的上述接收用控制輸入端子的上述接收用場(chǎng)效應(yīng) 晶體管的柵極，供給高電平的上述接收控制電壓。由此，上述接收用場(chǎng) 效應(yīng)晶體管進(jìn)行導(dǎo)通，由上述收發(fā)天線向上述輸入輸出端子供給的接收 高頻輸入信號(hào)(Rxl)，向上述接收信號(hào)輸出端子進(jìn)行傳輸。上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)，包含發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(320)和DC升 壓電路(330)。上述DC升壓電路，包含高頻輸入端子、DC控制輸入 端子、DC輸出端子。通過(guò)向上述DC升壓電路的上述高頻輸入端子供 給發(fā)送高頻輸出信號(hào)(Txl)，向上述DC控制輸入端子供給DC控制 電壓，從上述DC輸出端子生成DC輸出電壓。向上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān) 的發(fā)送用信號(hào)輸入端子供給上述發(fā)送高頻輸出信號(hào)，上述發(fā)送用高頻開(kāi) 關(guān)的發(fā)送用信號(hào)輸出端子與上述輸入輸出端子(301)進(jìn)行連接。向作 為上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)的發(fā)送用控制輸入端子的上述發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶 體管的柵極，供給來(lái)自上述DC升壓電路的上述DC輸出端子的高電平 的上述DC輸出電壓。由此，上述發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，供給上述 發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)的上述發(fā)送用信號(hào)輸入端子的上述發(fā)送高頻輸出信號(hào) 向上述輸入輸出端子進(jìn)行傳輸。上述DC升壓電路，包含高頻輸入端子(101) 、 DC控制輸入端子 (103)、以及DC輸出端子(104)。通過(guò)向上述DC升壓電路的上述高頻輸入端子供給高頻輸入信號(hào) (RFin)，向上述DC控制輸入端子供給DC控制電壓(Vdc ),來(lái)從 上述DC輸出端子生成DC輸出電壓(Vout)。上述DC升壓電路，包含第一電容元件(106; Cl )、第二電容 元件(110; C2)、第一二極管(108; Dl )、第二二極管(109; D2 )、 第一電阻元件述高頻輸入端子。上述串聯(lián)連接的另一方的端子，與上述第一二極管的 陰極以及上述第二二極管的陽(yáng)極進(jìn)行連接。上述第一二極管的陽(yáng)極和上 述第二電容元件的一方的端子與上述DC控制輸入端子進(jìn)行連接，上述 第二二極管的陰極和上述第二電容元件的另一方的端子，與上述第二電阻元件的一方的端子進(jìn)行連接。上述第二電阻元件的另一方的端子，與上述DC輸出端子進(jìn)行連接。將上述第 一 電阻元件的電阻值設(shè)定成高于由上述第一二極管和上 述第二二極管以及上述第二電容元件構(gòu)成的閉回路內(nèi)部的上述第一二極管的第一串聯(lián)電阻(rsl )的電阻值和上述第二二極管的第二串聯(lián)電阻 (rs2)的電阻值(參照?qǐng)D10)。[3]本發(fā)明的其他的實(shí)施方式的高頻模塊(RF_ML)，包含功率放 大器(HPA1、 HPA2)、天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路(ANT_SW)。上述 功率放大器，放大由高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路(RF—IC)生成 的高頻發(fā)送信號(hào)(RF—Txl、 RF—Tx2),并且供給天線(ANT )。上述 天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，將由上述天線所接收的高頻接收信號(hào) (RF—Rxl、 RF—Rx2)供給上述高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路，另 一方面將上述功率放大器的輸出信號(hào)供給上述天線。上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo) 體集成電路，是上述[1]中記載的半導(dǎo)體集成電路或者上述[2]中記載的 半導(dǎo)體集成電路(參照?qǐng)D17)。 《實(shí)施方式的說(shuō)明》 接著，對(duì)實(shí)施方式作更詳細(xì)的說(shuō)明。以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
。并且，在用于說(shuō)明具體實(shí)施方式
的全部附圖中， 具有相同功能的部件標(biāo)記相同的符號(hào)，省略其重復(fù)說(shuō)明。 《DC升壓電路》圖IO是表示內(nèi)置在本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中 的DC升壓電路100的電路圖。如圖IO所示那樣，DC升壓電路100,由電容元件106 (Cl )、 110 (C2)、電阻元件107 (Rl ) 、 111 (R2) 、 二極管108 ( Dl )、 109 (D2)構(gòu)成。將電阻元件107的電阻值設(shè)定成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天線的阻抗50Q的值(例如，10KQ)，因此DC升壓電^各100的輸入阻抗變 成遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50Q的值。因此，輸入到高頻信號(hào)輸入端子101的高頻 輸入信號(hào)功率RFin的大部分，流入連接到開(kāi)關(guān)元件的高頻信號(hào)輸入 端子102，只有極小一部分的功率流入DC升壓電路100。 二極管108 的串聯(lián)電阻rsl和二極管109的串聯(lián)電阻rs2均為數(shù)Q左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小 于電阻元件107的電阻值(例如，10KQ)。由供給高頻信號(hào)輸入端 子101的高頻輸入信號(hào)功率RFin的負(fù)電壓振幅和正電壓振幅產(chǎn)生的 二極管108的串聯(lián)電阻rsl的電壓降和二極管109的串聯(lián)電阻rs2的 電壓降，變成小于電阻元件107的電壓降。施加在二極管108上的 反方向電壓和施加在二極管109上反方向電壓變小，乂人而可以提高 DC升壓電路100的壽命以及工作可靠性。并且，串聯(lián)連接的電容元 件106和電阻元件107的連接順序，可以是圖IO所示的連接順序， 也可以將順序顛倒。DC升壓電3各100的工作，如下進(jìn)行說(shuō)明。最初考慮若當(dāng)連接點(diǎn)105上的高頻信號(hào)的電壓振幅為負(fù)時(shí)，則 二極管108正向偏置，變成導(dǎo)通狀態(tài)，而二極管109反向偏置，變 成非導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，電流經(jīng)由二才及管108流入電容元件106,連4妄 到連接點(diǎn)105的電容元件106的一方的端子由負(fù)電壓進(jìn)行充電，而 連接到二極管108、 109的電容元件106的另一方的端子由正電壓進(jìn) 行充電。接著，考慮若在連接點(diǎn)105上的高頻信號(hào)的電壓振幅變成 正時(shí)，二極管108反向偏置變成非導(dǎo)通狀態(tài)，而二極管109正向偏 置變成導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，對(duì)電容元件106的另一方的端子進(jìn)行充電 的正電荷，經(jīng)由二極管109流入電容元件110。連接在DC控制電壓 供給端子103和二極管108的連接點(diǎn)上的電容元件110的一方的端 子由負(fù)電壓進(jìn)行充電，連接到二極管109和電阻元件111的連接點(diǎn) 的電容元件110的另一方的端子由正電壓進(jìn)行充電。反復(fù)響應(yīng)高頻 信號(hào)的負(fù)電壓振幅的電容元件106的充電工作和響應(yīng)高頻信號(hào)的正 電壓振幅的電容元件110的充電工作，來(lái)對(duì)電容元件110進(jìn)行充電。 基于施加在DC控制電壓供給端子103上的DC控制電壓Vdc和電容元件110的兩端之間的充電電位差Vb的和的DC輸出電壓Vout 從DC升壓電路的DC輸出端子104輸出，用于天線開(kāi)關(guān)MMIC的 控制。即，從DC輸出端子104生成比DC控制電壓供給端子103的 DC控制電壓Vdc大充電電位差Vb的DC輸出電壓Vout。在DC控 制電壓供給端子103的DC控制電壓Vdc為3伏特，電容元件110 的兩端的充電電位差Vb約為2伏特的情況下，從DC輸出端子104 生成的DC輸出電壓Vout變成大約5伏特。此處，當(dāng)在內(nèi)置在圖10所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體 集成電路中的DC升壓電路100的DC控制電壓供給端子103上施加 3V的電壓，DC輸出端子104上輸出大約5V的DC輸出電壓Vout 時(shí)，考慮二極管108、 109的反方向電壓的大小。此時(shí)，當(dāng)高頻輸入 端子101的RF輸入信號(hào)RFin為負(fù)電壓振幅時(shí)，約有1mA的RF信 號(hào)電流流動(dòng)。該電流從DC控制電壓供給端子103,經(jīng)由二極管108 (包含串聯(lián)電阻rsl )和的電阻元件107,流入高頻輸入端子 201內(nèi)。在二極管108 (包含串聯(lián)電阻rsl )的兩端上產(chǎn)生大約1伏 特的電壓降。因此，連接到二極管108、 109的公共連接點(diǎn)上的電阻 元件107的一方的端子的電壓，成為比DC控制電壓供給端子103 的DC控制電壓Vdc即3伏特低二極管108 (包含串聯(lián)電阻rsl )的 兩端的約1伏特的電壓降的大致2伏特。將二極管109的陰極的電 壓維持在DC輸出端子204的約5伏特的DC輸出電壓Vout,在二 極管109的陽(yáng)極上施加約2伏特的電壓。其結(jié)果，變成在二極管109 的兩端之間施加約3伏特的極低的反方向電壓。當(dāng)高頻輸入端子101 的RF輸入信號(hào)RFin為正電壓振幅時(shí)，約lmA的RF信號(hào)電流，經(jīng) 由電容元件106和IOKQ的電阻元件107以及二極管109(包含串聯(lián) 電阻rs2)，從高頻輸入端子101流入DC輸出端子104和DC控制 電壓供給端子103。在二極管109 (包含串聯(lián)電阻rs2)的兩端，發(fā) 生約l伏特的電壓降。因此，連接到二極管108、 109的公共連接點(diǎn) 上的電阻元件107的一方的端子的電壓，成為比DC輸出端子104 的約5伏特的DC輸出電壓Vout高二極管109 (包含串聯(lián)電阻rs2)的兩端的大致1伏特的電壓降的6伏特。將二極管108的陽(yáng)極的電 壓維持在DC控制輸入端子203的DC控制電壓Vdc即3伏特，連 接到二極管108、 109的公共連接點(diǎn)上的電阻元件107的一方的端子 的電壓變成約6伏特的電壓。其結(jié)果，變成在二極管108的兩端之 間施加約3伏特的極低的反方向電壓。這樣，與圖11所示的DC升 壓電路進(jìn)行比較，可以使內(nèi)置在圖10所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式 的半導(dǎo)體集成電路中的DC升壓電路100的二極管108、 109的反方 向電壓變得很小。因此，可以顯著提高圖IO所示的DC升壓電路100 的壽命以及工作可靠性。
《由DC升壓電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的高頻開(kāi)關(guān)》
圖12是表示內(nèi)置在本發(fā)明的一種實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路 300中的DC升壓電路(DCBC) 330和發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)電路302的 電路圖。如圖12所示那樣，發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)電路電路302，與高頻 信號(hào)輸入端子306、高頻信號(hào)輸出端子301以及控制輸入端子310 進(jìn)行連接。內(nèi)置在圖12的半導(dǎo)體集成電路300中的DC升壓電路 (DCBC)330，與圖IO所示的DC升壓電路IOO在本質(zhì)上是相同的。 即，在圖12的DC升壓電路(DCBC) 330的電路圖中，與圖10的 二極管108的串聯(lián)電阻rsl和二極管109的串聯(lián)電阻rs2對(duì)應(yīng)的串聯(lián) 電阻，未與二極管333、 334進(jìn)行連接。
但是，圖12的二極管333、 334也包含數(shù)n左右的串聯(lián)電阻。 因此，圖12的DC升壓電路(DCBC) 330，與圖10的DC升壓 電路100相同，從電阻元件336 (R2)的另一端生成比DC控制輸入 端子310的DC控制電壓Vdc大電容元件211的兩端的充電電壓Vb 的DC輸出電壓Vout。當(dāng)DC控制輸入端子310的DC控制電壓Vdc 為3伏特，電容元件335 (C2)的兩端的充電電壓Vb約為2伏特時(shí)， 從電阻元件336 (R2)的另一端生成的DC輸出電壓Vout變成5伏 特左右。圖12的半導(dǎo)體集成電路300的高頻開(kāi)關(guān)(Qsw) 320,通過(guò) 來(lái)自DC升壓電路(DCBC) 330的高電平的DC輸出電壓Vout進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)，變成導(dǎo)通狀態(tài)。經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的高頻開(kāi)關(guān)(Qsw) 320,作為供給高頻信號(hào)輸入端子306的高頻輸入信號(hào)RFin的RF發(fā)送信號(hào)Tx， 向連接到天線ANT的信號(hào)輸出端子301進(jìn)行傳輸。通過(guò)來(lái)自DC升 壓電路(DCBC )330的高電平的DC輸出電壓Vout,使高頻開(kāi)關(guān)(Qsw ) 320的導(dǎo)通電阻Ron減小，從而可以減小向連接到天線ANT的信號(hào) 輸出端子301進(jìn)行傳輸?shù)腞F信號(hào)損失。另外，雖然未在圖12中示 出，但連接到天線ANT的信號(hào)輸出端子301也可以作為信號(hào)輸入輸 出端子發(fā)揮作用，在信號(hào)輸出端子301上連接有接收用高頻開(kāi)關(guān)。 在發(fā)送工作模式中，將接收用高頻開(kāi)關(guān)控制成非導(dǎo)通狀態(tài)，將發(fā)送 用高頻開(kāi)關(guān)(Qsw) 320控制成導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)高頻開(kāi)關(guān)(Qsw) 320 被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于來(lái)自DC升壓電路(DCBC) 330的高電 平的DC輸出電壓Vout,信號(hào)輸入輸出端子301的電壓也變成高電 平。此時(shí)，向未作圖示的接收用高頻開(kāi)關(guān)的柵極的DC控制輸入端 子施加低電平的DC控制電壓，接收用高頻開(kāi)關(guān)變成非導(dǎo)通狀態(tài)。 由于接收用高頻開(kāi)關(guān)的源極 漏極的高電平的電壓和柵極的低電平 的DC控制電壓，接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極 源極間電壓變成 較大的反方向偏置電壓。當(dāng)接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極 源極間 電壓為較小反方向偏置電壓時(shí)，由從發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)進(jìn)行傳輸?shù)腞F 發(fā)送信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極電容的容量值的 變化增大。接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極電容的容量值的較大變化， 成為天線開(kāi)關(guān)的較大的諧波失真的原因。在圖12所示的半導(dǎo)體集成 電路300中，由于來(lái)自DC升壓電路(DCBC) 330的高電平的DC 輸出電壓Vout，接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極 源極間電壓變成較 大反方向偏置電壓。可以減小接收用高頻開(kāi)關(guān)的FET的柵極電容的 容量值的變化，從而可以減小天線開(kāi)關(guān)的諧波失真。
在圖12所示的半導(dǎo)體集成電路300中，發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)(Qsw) 320，由在高頻信號(hào)輸入端子306和信號(hào)輸出端子301之間有漏極'源 極通路被串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 320A、 320B、 320C、 320D構(gòu)成。串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET )320A、 320B、 320C、 320D的各個(gè)FET的電壓變小，可以減小天線開(kāi)關(guān)的諧波失真。在FET320A、 320B、 320C、 320D的漏極.源極之間連接有高電阻的電 阻元件322A、 322B、 322C、 322D。各個(gè)FET的漏極'源極，可以 維持在直流大約相同的電位上。通過(guò)以維持在大約相同的電位上的 各個(gè)FET的漏極.源極電壓作為基準(zhǔn)的FET320A、 320B、 320C、 320D 的柵極電壓的高.低，來(lái)決定FET320A、 320B、 320C、 320D的導(dǎo) 通'截止。另外，經(jīng)由電阻元件321A、321B、321C、321D，向FET320A、 320B、 320C、 320D的柵極供給來(lái)自DC升壓電路(DCBC ) 330的 DC輸出電壓Vout。并且，經(jīng)由電阻元件323，向FET320A、 320B、 320C、 320D的柵極供給DC控制輸入端子310的DC控制電壓Vdc。 另外，使用具有低導(dǎo)通電阻的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的HEMT來(lái)作為FET320A、 320B、 320C、 320D。另外，HEMT是High Electron Mobility Transistor 的縮寫(xiě)。
圖13是表示對(duì)內(nèi)置在圖IO和圖12示出的本發(fā)明的一種實(shí)施方 式的半導(dǎo)體集成電路中的發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的DC升壓 電路的高頻等效電路的電路圖。將電阻元件107的電阻值設(shè)為Rl， 二極管108、 109的等價(jià)阻抗分別設(shè)為Zl、 Z2。 二極管108、 109的 一方的等價(jià)阻抗變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另一方的等價(jià)阻抗。因此，若Z1 Z2， 則輸入阻抗Zinl變成 <formula>formula see original document page 78</formula>同樣地，圖14是表示圖11所示的在本發(fā)明之前本發(fā)明人等所研究 的DC升壓電路的高頻等效電路的電路圖。將電阻元件207、 208的電 阻值設(shè)為相等的Rll， 二極管209、 210的等價(jià)阻抗分別設(shè)為Zl、 Z2。 二極管209、 210的一方的等價(jià)阻抗變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于另一方的等價(jià)阻抗。 因此，若ZK〈Z2，則輸入阻抗Zin2變成 <formula>formula see original document page 78</formula>由于DC升壓電路中的升壓而生成的DC輸出電壓的電平，由 供給DC升壓電路的高頻輸入信號(hào)RFin的輸入功率決定。即，圖10和圖ll示出的DC升壓電路，當(dāng)輸入阻抗相互相等時(shí)生成相同電平
的DC輸出電壓Vout。根據(jù)(公式1)和(公式2)，圖IO和圖11 的DC升壓電路，為了生成相同電平的DC輸出電壓Vout，需要 R1>R11。在發(fā)明人所作的仿真結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)相同電平的DC輸出電 壓Vout，在R1 0.7.Rll時(shí)產(chǎn)生。另外，在DC升壓電路的升壓 工作中，電容元件106、 110、 206、 211經(jīng)由電阻元件107、 207、 208被充電.放電。在可以進(jìn)行GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900 等的多頻段收發(fā)的移動(dòng)電話中，需要高速地驅(qū)動(dòng)所安裝的天線開(kāi)關(guān) 的多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的非導(dǎo)通 導(dǎo)通。為此，需要一定程度地減小DC 升壓電路的輸入阻抗。圖IO所示的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的DC升 壓電路，可以通過(guò)比較低的電阻值Rl的電阻元件107來(lái)實(shí)現(xiàn)一定程 度地較低的輸入阻抗。比較低的電阻值Rl的電阻元件107,在半導(dǎo) 體芯片上較小的芯片專(zhuān)有面積內(nèi)形成。因此，通過(guò)采用圖10所示的 本發(fā)明的一種實(shí)施方式的DC升壓電路，可以減小天線開(kāi)關(guān)MMIC 的芯片面積。
《天線開(kāi)關(guān)MMIC》
圖15是表示本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)微波單片半導(dǎo)體 集成電路(MMIC) 300的電路圖。
圖15示出的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( 300 )，在公共輸入輸出端子1/0 (301 )和發(fā)送端子Txl ( 306 ) 、 Tx2 ( 307 )、接收端子Rxl ( 308 )、 Rx2 ( 309 )的任意一個(gè)端子之間確立信號(hào)通路，實(shí)施接收工作RX 和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)工作。該天線開(kāi)關(guān)MMIC ( 300 )，通過(guò) 將為了接收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)工作而確立的信號(hào)通 路以外的信號(hào)通路的阻抗設(shè)定為極高的值，可以得到必要的隔離。 在天線開(kāi)關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)，公共輸入輸出端子1/0( 301 )被稱為單刀(Single Pole)。該單刀I/O (301)和發(fā)送端子Txl ( 306) 、 Tx2 ( 307)、接 收端子Rxl ( 308 ) 、 Rx2 ( 309)之間的合計(jì)4個(gè)信號(hào)通路，被稱為4 擲(4throw)。因此，圖15的天線開(kāi)關(guān)MMIC( 300),是單刀4擲(SP4T; Single Pole 4 throw )型的開(kāi)關(guān)。天線開(kāi)關(guān)MMIC (300),包含4個(gè)高頻開(kāi)關(guān)302、 303、 304、 305。 第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302，通過(guò)在公共輸入輸出端子I/O (301 )和第一發(fā)送端 子Txl ( 306)之間進(jìn)行連接，來(lái)確立從第一發(fā)送端子Txl ( 306)到公 共輸入輸出端子I/O ( 301 )的第一發(fā)送信號(hào)的通路。第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303, 通過(guò)在公共輸入輸出端子I/O (301)和第二發(fā)送端子Tx2 ( 307)之間 進(jìn)行連接，來(lái)確立從第二發(fā)送端子Tx2 (307)到公共輸入輸出端子1/0 (301)的第二發(fā)送信號(hào)的通路。第一接收開(kāi)關(guān)304,通過(guò)在公共輸入輸 出端子I/O (301)和第一接收端子Rxl (308 )之間進(jìn)行連接，來(lái)確立 從公共輸入輸出端子I/O (301)到第一接收端子Rxl (308 )的第一接 收信號(hào)的通路。第二接收開(kāi)關(guān)305，通過(guò)在公共輸入輸出端子I/0(301) 和第二接收端子Rx2 (309)之間進(jìn)行連接，來(lái)確立從公共輸入輸出端 子I/O (301)到第二接收端子Rx2 (309)的第二接收信號(hào)的通路。另 外，使用具有較低的導(dǎo)通電阻的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)HEMT作為構(gòu)成4個(gè)高頻 開(kāi)關(guān)302、 303、 304、 305的高頻開(kāi)關(guān)FET320、 340、 360、 370。
在公共輸入輸出端子301上連接有天線ANT，在第一發(fā)送端子Txl (306 )上，第一功率放大器經(jīng)由第 一低通濾波器進(jìn)行連接(未作圖示)， 在第二發(fā)送端子Tx2 ( 307 )上，未作圖示的第二功率放大器可以經(jīng)由 第二低通濾波器進(jìn)行連接(未作圖示)。在第一接收端子Rxl ( 308 ) 上，第一低噪聲放大器經(jīng)由第一表面彈性波濾波器進(jìn)行連接(未作圖 示)，在第二接收端子Rx2 (309)上，第二低噪聲放大器可以經(jīng)由第 二表面彈性波濾波器進(jìn)行連接(未作圖示)。
第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302,包含在公共輸入輸出端子1/0 (301)和第一發(fā) 送端子Txl (306 )之間進(jìn)行串聯(lián)連接的第一發(fā)送FET320A…320D。在 各FET的源極 漏極之間連接有電阻元件322A…322D。各柵極與電阻 元件321A…321D的一端進(jìn)行連接，電阻元件321A…321D的另一端， 經(jīng)由電阻元件323，與第一發(fā)送DC控制端子310進(jìn)行連接。另外，第 一發(fā)送開(kāi)關(guān)302,包含由第一電容元件331、第二電容元件335、第一電 阻元件332、第二電阻元件336、第一二極管333、第二二極管334構(gòu)成 的第一發(fā)送DC升壓電路330。將第一電阻元件332、第二電阻元件336的電阻值設(shè)定成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一二極管333的串聯(lián)電阻成分和第二二極 管334的串聯(lián)電阻成分的電阻值的值。由第一發(fā)送端子Txl ( 306)向 第 一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第 一發(fā)送DC升壓電路330供給第 一發(fā)送RF信號(hào)， 向第一發(fā)送DC控制端子310供給第一發(fā)送DC控制電壓。由此，圖15 的第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第一發(fā)送DC升壓電路330,執(zhí)行與圖10示出的 DC升壓電路IOO在本質(zhì)上相同的升壓工作。
第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303，包含在公共輸入輸出端子1/0 (301)和第二發(fā) 送端子Tx2 (307)之間進(jìn)行串聯(lián)連接的第二發(fā)送FET34OA…340D。在 各FET的源極 漏極之間連接有電阻元件342A…342D。各柵極與電阻 元件341A…341D的一端進(jìn)行連接，電阻元件341A…341D的另一端經(jīng) 由電阻元件343與第二發(fā)送DC控制端子311進(jìn)行連接。另外，第一發(fā) 送開(kāi)關(guān)303,包含由第一電容元件351、第二電容元件355、第一電阻元 件352、第二電阻元件356、第一二極管353、第二二極管354構(gòu)成的第 二發(fā)送DC升壓電路350。將第一電阻元件352、第二電阻元件356的 電阻值設(shè)定成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一二極管353的串聯(lián)電阻成分和第二二極管 354的串聯(lián)電阻成分的電阻值的值。將第二發(fā)送RF信號(hào)從第二發(fā)送端 子Tx2 ( 307)供給第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送DC升壓電路350，向 第二發(fā)送DC控制端子311供給第二發(fā)送DC控制電壓。由此，圖15 的第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送DC升壓電路350，執(zhí)行與圖IO示出的 DC升壓電路IOO在本質(zhì)上相同的升壓工作。
第一接收開(kāi)關(guān)304，包含在公共輸入輸出端子I/O ( 301 )和第一接 收端子Rxl ( 308 )之間進(jìn)行串聯(lián)連接的第一接收FET360A…360D。在 各FET的源極 漏極之間連接有電阻元件362A…362D。各^f冊(cè)極與電阻 元件361A…361D的一端進(jìn)行連接，電阻元件361A…361D的另一端經(jīng) 由電阻元件363,與第一接收DC控制端子312進(jìn)行連接。
第二接收開(kāi)關(guān)305，包含在公共輸入輸出端子I/O (301 )和第二接 收端子Rx2 ( 309 )之間進(jìn)行串聯(lián)連接的第二接收FET370A…370D。在 各FET的源極 漏極之間連接有電阻元件372A…372D。各柵極與電阻 元件371A...371D的一端進(jìn)行連接，電阻元件371A…371D的另一端經(jīng)由電阻元件373,與第二接收DC控制端子313進(jìn)行連接。另外，在接 收狀態(tài)下由收發(fā)天線ANT供給^^共輸入輸出端子I/O ( 301 )的第一 RF 接收信號(hào)的功率電平，若與在發(fā)送狀態(tài)下由RF功率放大器供給收發(fā)天 線ANT的RF發(fā)送信號(hào)的功率電平進(jìn)行比較，則為極小。因此，即使在 第一接收開(kāi)關(guān)304、第二接收開(kāi)關(guān)305的內(nèi)部設(shè)置第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的 第一發(fā)送DC升壓電路330和第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送DC升壓電 路350那樣的接收DC升壓電路，接收DC升壓電路的升壓功能也極小。 由于這個(gè)理由，所以未在第一接收開(kāi)關(guān)304和第二接收開(kāi)關(guān)305的內(nèi)部 設(shè)置接收用的DC升壓電路。
圖15的天線開(kāi)關(guān)MMIC (300)的第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第一發(fā)送 FET320A…320D,由來(lái)自第一發(fā)送DC升壓電路330的高電平的DC輸 出電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而變成導(dǎo)通狀態(tài)。經(jīng)由導(dǎo)通狀態(tài)的第一發(fā)送FET320A… 320D，供給第一發(fā)送端子Txl ( 306)的第一發(fā)送RF信號(hào)，向連接到 天線ANT的公共輸入輸出端子I/O ( 301 )進(jìn)行傳輸。通過(guò)來(lái)自第一發(fā) 送DC升壓電路330的高電平的DC輸出電壓來(lái)減小第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302 的第一發(fā)送FET320A…320D的導(dǎo)通電阻Ron,從而可以減小向連接到 天線ANT的公共輸入輸出端子I/O ( 301)進(jìn)行傳輸?shù)腞F信號(hào)損失。 另外，當(dāng)通過(guò)來(lái)自第一發(fā)送DC升壓電路330的高電平的DC輸出電壓 將第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第一發(fā)送FET320A…320D控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)， 由于高電平的DC輸出電壓公共輸入輸出端子1/0 (301 )的電壓也變成 高電平。此時(shí)，第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送DC控制端子311的第二 發(fā)送DC控制電壓、第一接收開(kāi)關(guān)304的第一接收DC控制端子312的 第 一接收DC控制電壓、第二接收開(kāi)關(guān)305的第二接收DC控制端子313 的第二接收DC控制電壓，變成低電平DC控制電壓。因此，第二發(fā)送 開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送FET340A…340D、第一接收開(kāi)關(guān)304的第一接收 FET360A…360D、第二接收開(kāi)關(guān)305的第二接收FET370A…370D,變 成非導(dǎo)通狀態(tài)。另外，由于高電平的DC輸出電壓，非導(dǎo)通狀態(tài)的第二 發(fā)送FET340A…340D、第 一接收FET360A…360D 、第二接收FET370A… 370D的各FET的柵極 源極間電壓變成較大的反方向偏置電壓。從而可以減小這些FET的柵極電容的容量值的變化，可以減小天線開(kāi)關(guān)的
高次諧波失真。
另外，當(dāng)圖15的天線開(kāi)關(guān)MMIC (300)的第二發(fā)送開(kāi)關(guān)303的第 二發(fā)送FET340A…340D由來(lái)自第二發(fā)送DC升壓電路350的高電平的 DC輸出電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而變成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第一發(fā) 送FET320A…320D、第一接收開(kāi)關(guān)304的第一接收FET360A…360D、 第二接收開(kāi)關(guān)305的第二接收FET370A…370D，變成非導(dǎo)通狀態(tài)。另 外，非導(dǎo)通狀態(tài)的第一發(fā)送FET320A…320D、第一接收FET360A… 360D、第二接收FET370A…370D的各FET的柵極.源極間電壓變成較 大的反方向偏置電壓。從而可以減小這些FET的柵4及電容的容量值的 變化，可以減小天線開(kāi)關(guān)的諧波失真。
雖然如上所述那樣構(gòu)成SP4T型的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( 300),但圖 15的內(nèi)部的電阻元件，釆用化合物半導(dǎo)體的臺(tái)面電阻和金屬薄膜電阻， 圖15的內(nèi)部的電容元件可以采用MIM (Metal Insulator Metal:金屬-絕 緣體-金屬)電容。但是，圖15的內(nèi)部的電阻元件以及電容元件并不限
及電容元件。
《DC升壓電路的裝置結(jié)構(gòu)》
圖16是表示圖15示出的本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān)MMIC (300)的第一發(fā)送開(kāi)關(guān)302的第一發(fā)送DC升壓電路330和第二發(fā)送 開(kāi)關(guān)303的第二發(fā)送DC升壓電路350的裝置結(jié)構(gòu)的俯視圖。
如圖16所示那樣，DC升壓電路的高頻輸入端子401 (Tx),與第 一電容元件C1的一端進(jìn)行連接。第一電容元件C1，由下層的第一層布 線的金屬層404和上層的第二層布線的金屬層405以及層間絕緣層組成 的MIM電容構(gòu)成。金屬層404經(jīng)由連接點(diǎn)406，與形成第一電阻元件 Rl的電阻407的一端進(jìn)行連接，電阻407的另一端經(jīng)由連接點(diǎn)408與 金屬層409進(jìn)行連接。在金屬層409上，連接有第一二極管Dl的陰極 和第二二極管D2的陽(yáng)極。第一二極管D1，由具有源電極411 (S)、 漏電極412 (D)、柵電極413 (G)的FET (410)形成。FET (410)的源電極411 ( S )和漏電極412(D),通過(guò)金屬層409進(jìn)行短路。FET (410)的柵電極410(G)和源電極411 (S),變成肖特基二極管(Dl ) 的陽(yáng)極和陰極。作為陰極的源電極411 (S)和漏電極412 (D)與金屬 層409進(jìn)行連接，作為陽(yáng)極的柵電極413 (G)與金屬層420進(jìn)行連接， 金屬層420與被供給了 DC控制電壓Vdc的DC控制輸入端子402進(jìn)行 連接。同樣地，第二二極管D2,由具有源電極415 (S)、漏電極416 (D)、柵電極417 (G)的FET (414)形成。FET (414)的源電極415 (S)和漏電極416 (D),通過(guò)金屬層418進(jìn)行短路。FET (414)的 柵電極417 (G)和源電極415 (S)，變成肖特基二極管(D2)的陽(yáng)極 和陰極。FET (414)的柵電極417 (G)與金屬層409進(jìn)行連接，源電 極415 (S)和漏電極416 (D)，通過(guò)金屬層418進(jìn)行短路。FET (414) 的柵電極417 (G)和源電極415 (S),變成肖特基二極管(D2)的陽(yáng) 極和陰極。作為陽(yáng)極的柵電極417 (G)與金屬層409進(jìn)行連接，作為 陰極的源電極415 (S)和漏電極416 (D)，與金屬層418進(jìn)行連接。 金屬層418,經(jīng)由連接點(diǎn)419與第二電容元件C2的一端進(jìn)行連接。第 二電容元件C2，由下層的第一層布線的金屬層421、上層的第二層布線 的金屬層420和層間絕緣層組成的MIM電容構(gòu)成。下層的第一層布線 的金屬層421，經(jīng)由連接點(diǎn)422與形成第二電阻元件R2的電阻423的 一端進(jìn)行連接，電阻423的另一端經(jīng)由連接點(diǎn)424與生成DC輸出電壓 Vout的DC輸出端子403進(jìn)行連接。形成肖特基二極管Dl、 D2的 FET410、 414，與構(gòu)成圖15的4個(gè)高頻開(kāi)關(guān)302、 303、 304、 305的高 頻開(kāi)關(guān)FET320、 340、 360、 370的HEMT的結(jié)構(gòu)相同，或者，可以通 過(guò)相同的制造工序進(jìn)行制造。 《高頻才莫塊》
圖17是表示安裝了內(nèi)置有本發(fā)明的一種實(shí)施方式的天線開(kāi)關(guān) MMIC的高頻模塊和高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路以及基帶信號(hào) 處理LSI的移動(dòng)電話的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖17示出的高頻模塊RF_ML，包含圖15示出的天線開(kāi)關(guān)微波單 片半導(dǎo)體集成電路(ANT—SW) 、 RF功率放大器HPA1、 HPA2、低通濾波器LPF1、 LPF2以及控制集成電路(CNT—IC)。在移動(dòng)電話的收 發(fā)用天線ANT上，連接有高頻模塊RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC
(ANT—SW )的公共輸入輸出端子I/O。來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI( BB—LSI) 的控制信號(hào)B.B一CNT,經(jīng)由高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路(RF_IC )
(以下記作RFIC )供給高頻模塊(RF—ML)的控制集成電路(CNT—IC )。 從收發(fā)用天線ANT到公共輸入輸出端子I/O的高頻信號(hào)的流動(dòng)成為移 動(dòng)電話的接收工作RX，從公共輸入輸出端子I/O到收發(fā)用天線ANT的 高頻信號(hào)的流動(dòng)成為移動(dòng)電話的發(fā)送工作TX。
RFIC ( RF—IC )將來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI ( BB—LSI)的發(fā)送基帶信 號(hào)Tx—BBS上變頻為高頻發(fā)送信號(hào)進(jìn)行，相反地，將由收發(fā)用天線ANT 所接收的高頻接收信號(hào)下變頻為接收基帶信號(hào)Rx—BBS,并且供給基帶 信號(hào)處理LSI (BB_LSI)。
高頻模塊RF—ML的天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)，在公共輸入輸 出端子I/O和發(fā)送端子Txl、 Tx2，接收端子Rxl、 Rx2的任意一個(gè)端子 之間確立信號(hào)通^各，實(shí)施接收工作RX和發(fā)送工作TX的任意一個(gè)工作。 該天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW),通過(guò)將為了接收工作RX和發(fā)送工作 TX的任意一個(gè)工作而確立的信號(hào)通路以外的信號(hào)通路的阻抗設(shè)為極高 的值來(lái)得到必要的隔離。
并且，基帶信號(hào)處理LSI (BB—LSI),與未作圖示的外部非易失性 存儲(chǔ)器和未作圖示的應(yīng)用處理器進(jìn)行連接。應(yīng)用處理器，與未作圖示的 液晶顯示裝置和未作圖示的按鍵輸入裝置進(jìn)行連接，可以執(zhí)行包含通用 程序和游戲的各種應(yīng)用處理器。用于移動(dòng)電話等移動(dòng)設(shè)備的引導(dǎo)程序
(啟動(dòng)初始化程序)、操作系統(tǒng)程序(OS)、基帶信號(hào)處理LSI的內(nèi) 部的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)進(jìn)行的與GSM方式等的接收基帶信號(hào)有 關(guān)的相位解調(diào)和與發(fā)送基帶信號(hào)有關(guān)的相位調(diào)制的程序、各種應(yīng)用程 序，可以存儲(chǔ)到外部非易失性存儲(chǔ)器中。
假設(shè)來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI ( BB—LSI)的發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS要
的RF發(fā)送信號(hào)的頻率為824MHz ~ 849MHz, GSM900的RF發(fā)送信號(hào)的頻率為880MHz~915MHz。在這種情況下，RFIC的發(fā)送信號(hào)處理單 元Tx_SPU實(shí)施從發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS到該發(fā)送頻段的上變頻，生成 高頻發(fā)送信號(hào)RF—Txl。該發(fā)送頻段的的高頻發(fā)送信號(hào)RF—Txl,通過(guò)高 頻模塊RF—ML的RF高輸出功率放大器HPA1進(jìn)行功率放大，經(jīng)由低 通濾波器LPFl供給天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW)的發(fā)送端子Txl。供 給發(fā)送端子Txl的GSM850或者GSM900的高頻發(fā)送信號(hào)RF—Txl,可 以經(jīng)由公共輸入輸出端子I/O從收發(fā)用天線ANT進(jìn)行發(fā)送。
通過(guò)收發(fā)用天線ANT所接收的GSM850或者GSM900的高頻接收 信號(hào)RF—Rxl，供給天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT_SW)的公共輸入輸出端子 I/O。另外，GSM850的RF接收信號(hào)的頻率為869MHz ~ 894MHz, GSM900的RF接收信號(hào)的頻率為925MHz ~ 960MHz。從天線開(kāi)關(guān) MMIC (ANT—SW)的接收端子Rxl得到的該接收頻段的高頻接收信號(hào) RF—Rxl，經(jīng)由表面彈性波濾波器SAW1通過(guò)RFIC (RF—IC)的低噪聲 放大器LNA1進(jìn)行放大，之后，供給接收信號(hào)處理單元Rx一SPU。在接 收信號(hào)處理單元Rx—SPU中，實(shí)施從GSM的高頻接收信號(hào)GSM_Rx到 接收基帶信號(hào)Rx—BBS的下變頻。
在GSM850或者GSM900的收發(fā)才莫式中，響應(yīng)天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT一SW)與控制信號(hào)B.B—Cnt,分時(shí)實(shí)施基于公共輸入輸出端子I/O 和發(fā)送端子Txl的連接的高頻發(fā)送信號(hào)RF一Txl的發(fā)送和基于公共輸入 輸出端子I/O和接收端子Rxl的連接的高頻接收信號(hào)RF—Rxl的接收。
假設(shè)來(lái)自基帶信號(hào)處理LSI ( BBJLSI)的發(fā)送基帶信號(hào)Tx—BBS要 向DCS1800或者PCS1900的發(fā)送頻段進(jìn)行上變頻的情況。另外， DCS1800的RF發(fā)送信號(hào)的頻率為1710MHz~ 1780MHz, PCS1900的 RF發(fā)送信號(hào)的頻率為1850MHz ~ 1910MHz。在這種情況下，RFIC的發(fā) 送信號(hào)處理單元Tx—SPU實(shí)施從發(fā)送基帶信號(hào)Tx_BBS到該發(fā)送頻段的 上變頻，生成該發(fā)送頻段的高頻發(fā)送信號(hào)RF—Tx2。該發(fā)送頻段的的高 頻發(fā)送信號(hào)RF_Tx2,通過(guò)高頻模塊RF—ML的RF高輸出功率放大器 HPA2進(jìn)行功率放大，經(jīng)由低通濾波器LPF2供給天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT SW)的發(fā)送端子Tx2。供給發(fā)送端子Tx2的DCS1800或者PCS1900的高頻發(fā)送信號(hào)RF_Tx2,可以經(jīng)由公共輸入輸出端子I/O從 收發(fā)用天線ANT進(jìn)行發(fā)送。
信號(hào)RF—Rx2，供給天線開(kāi)關(guān)MMIC ( ANT—SW)的公共輸入輸出端子 I/O。另夕卜，DCS1800的RF接收信號(hào)的頻率為1805MHz~ 180MHz， PCS1900的RF 4妄收信號(hào)的頻率為1930MHz ~ 1990MHz。從天線開(kāi)關(guān) MMIC ( ANT—SW)的接收端子Rx2得到的DCS1800或者PCS1900的 高頻接收信號(hào)RF一Rx2,經(jīng)由表面彈性波濾波器SAW2通過(guò)RFIC (RF_IC)的低噪聲放大器LNA2進(jìn)行放大，之后，供給接收信號(hào)處理 單元Rx—SPU。在接收信號(hào)處理單元Rx—SPU中，實(shí)施從DCS1800或者 PCS1900的高頻接收信號(hào)RF—Rx2到接收基帶信號(hào)Rx—BBS的下變頻。
在DCS1800或者PCS1900的收發(fā)模式中，天線開(kāi)關(guān)MMIC (ANT—SW)響應(yīng)控制信號(hào)B.B一Cnt,分時(shí)實(shí)施基于公共輸入輸出端子 I/O和發(fā)送端子Tx2的連接的高頻發(fā)送信號(hào)RF_Tx2的發(fā)送和基于公共 輸入輸出端子I/O和接收端子Rx2的連接的高頻接收信號(hào)RF一Rx2的接 收。雖然以上根據(jù)實(shí)施方式具體說(shuō)明了本發(fā)明人所完成的發(fā)明，但本發(fā) 明并不限定于此，可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。
例如，在圖15的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( 300)的高頻開(kāi)關(guān)中，可以將高 頻開(kāi)關(guān)320、 340、 360、 370從HEMT晶體管置換成N溝道的耗盡型的 絕緣柵極MOS晶體管。另外，此時(shí)，在公共輸入輸出端子I/O上，供 給從圖17的控制集成電路CNT一IC產(chǎn)生的約4伏特的偏置電壓。在從 外部對(duì)圖17的控制集成電路CNT—IC供給3伏特的單一電源電壓的情 況下，控制集成電路CNT—IC內(nèi)部，包含將3伏特的單一電源電壓升壓 到約4伏特的偏置電壓的電荷泵電路等的升壓電路。
另外，圖15的天線開(kāi)關(guān)MMIC ( 300),也可以轉(zhuǎn)換WCDMA的 1920MHz ~ 1980MHz的RF發(fā)送信號(hào)的發(fā)送和WCDMA的2110MHz 2170MHz的RF接收信號(hào)的接收。
另外，雖然在上述實(shí)施方式中，基帶信號(hào)處理LSI和應(yīng)用處理器分 別由不同的半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，但在另外的實(shí)施方式中可以作成使應(yīng)用處理器與基帶信號(hào)處理LSI的半導(dǎo)體芯片統(tǒng)一的統(tǒng)一單個(gè)芯片。 工業(yè)上的可應(yīng)用性
根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)置在RF通信終端裝置上的天線開(kāi)關(guān)中，可以減 小WCDMA方式中重要的交調(diào)失真或GSM方式中重要的諧波失真。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供提高了內(nèi)置的DC升壓電路的壽命和 工作可靠性的半導(dǎo)體集成電路。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的一方的高頻開(kāi)關(guān)的一端和上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的另一方的高頻開(kāi)關(guān)的一端與公共輸入輸出端子連接，上述公共輸入輸出端子能與無(wú)線電頻率通信終端設(shè)備的天線連接，能向上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端供給基于規(guī)定的通信方式的RF發(fā)送信號(hào)和RF接收信號(hào)，且能向上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端供給與上述RF發(fā)送信號(hào)和上述RF接收信號(hào)不同的其他的RF發(fā)送信號(hào)和其他的RF接收信號(hào)中的至少任意一方，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，能向上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的多個(gè)柵極供給用于上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的控制電壓，且能向上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他的多個(gè)柵極供給用于上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的其他的控制電壓，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述多個(gè)柵極和被供給上述控制電壓的控制端子之間連接有多個(gè)電阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述其他的多個(gè)柵極和被供給上述其他的控制電壓的其他的控制端子之間連接有其他的多個(gè)電阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述公共輸入輸出端子最接近的輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的輸入輸出接近電阻具有第一電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管和上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端最接近的另一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的中間部的中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的中間部電阻具有第二電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近電阻的上述第一電壓電流特性的線性度被設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二電壓電流特性的線性度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近電阻由第一半導(dǎo)體層構(gòu)成，上述中間部電阻由其單位面積電阻率大于上述第一半 導(dǎo)體層的單位面積電阻率的第二半導(dǎo)體層構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近電阻由金屬層 構(gòu)成，上述中間部電阻由半導(dǎo)體層構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端最接近的上述另一端接近 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的另 一 端接近電阻 具有第三電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述另一端接近電阻的上述第三 電壓電流特性的線性度被設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二電 壓電流特性的上述線性度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，電阻的電阻li。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述公共輸入輸 出端子的輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述輸入輸出接 近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述^H及之間連接有第 一 電阻，在上述輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極之間連接有第二電阻，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵 極和上述其他的控制端子之間連接有第三電阻，連接到上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述輸 入輸出接近電阻包含上述第一電阻、上述第二電阻以及上述第三電 阻，連接到上述輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的輸 入輸出第二接近電阻不包含上述第 一 電阻而包含上述第二電阻和上 述第三電阻，連接到上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述 中間部電阻不包含上述第 一 電阻和上述第二電阻而包含上述第三電 阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極和上述其他的控制端子之間連接有第四電阻，在上述另一方 的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述另 一 端 接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端的另 一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的沖冊(cè)極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極之間連接有第五電阻，在上述另一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的上述柵極和上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有 第六電阻，連接到上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述另一 端接近電阻包含上述第四電阻、上述第五電阻以及上述第六電阻， 連接到上述另 一 端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的另 一 端第 二接近電阻不包含上述第六電阻而包含上述第四電阻和上述第五電 阻，連接到上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述中間部電 阻不包含上述第五電阻和上述第六電阻而包含上述第四電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 能向上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端供 給基于作為上述^見(jiàn)定通信方式的WCDMA方式的上述RF發(fā)送信號(hào) 和上述RF接收信號(hào)，且能向上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一個(gè)端供給 上述其他的RF發(fā)送信號(hào)，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端和接地節(jié)點(diǎn)之間連接有一 方的接地開(kāi)關(guān)，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端和上述接地 節(jié)點(diǎn)之間連接有另 一 方的接地開(kāi)關(guān)，當(dāng)上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述一 方的接地 開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)， 上述另 一 方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述另一方的 接地開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀 態(tài)，上述一方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 在上述公共輸入輸出端子和上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有輸入輸出附加電容。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 供給上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端的上述其他的RF發(fā)送信號(hào)是GSM850、 GSM900、 DCS1800以及 PCS1900中任意一方的RF發(fā)送信號(hào)。
10. —種RF才莫塊，包含將由RF模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路生成的RF發(fā)送信號(hào)放大 后提供給天線的功率放大器；和將通過(guò)上述天線接收的RF接收信號(hào)提供給上述RF模擬信號(hào)處 理半導(dǎo)體集成電路，并且將上述功率放大器的輸出信號(hào)提供給上述 天線的天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，該RF模塊的特征在于，上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的一方的高頻開(kāi)關(guān)的一端和上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的另一方的高頻開(kāi)關(guān)的一端與公共輸入輸出端子連接，上述公共輸入輸出端子能與上述天線連接，能向上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端供給基于規(guī)定的通信方式的RF發(fā)送信號(hào)和RF接收信號(hào)，且能向上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端供給與上述RF發(fā)送信號(hào)和上述RF接收信號(hào)不同的其他的RF發(fā) 送信號(hào)和其他的RF接收信號(hào)中的至少任意一方，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，上述 另 一 方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的其他多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，能向上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的多個(gè)柵極 供給用于上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的控制電壓，且能向上述 另 一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他的多個(gè)柵 極供給用于上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的其他的控制電壓，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述多個(gè)柵 極和被供給上述控制電壓的控制端子之間連接有多個(gè)電阻，在上述 另 一 方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述其他的多 個(gè)柵極和被供給上述其他的控制電壓的其他的控制端子之間連接有 其他的多個(gè)電阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中 的與上述公共輸入輸出端子最接近的輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 柵極和上述其他的控制端子之間的輸入輸出接近電阻具有第 一 電壓 電流特性，在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管 和上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)的上 述另 一端最接近的另 一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的中間部的中間部 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的中間部電阻具有 第二電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近電阻的上述第 一電壓電流特性的線性度被設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二 電壓電流特性的線性度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的RF模塊，其特征在于，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中 的與上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端最接近的上述另一端接近 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的另 一端接近電阻具有第三電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述另一端接近電阻的上述第三 電壓電流特性的線性度被設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二電 壓電流特性的上述線性度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的RF模塊，其特征在于，的電阻值，上述另一端接近電阻的電阻值被設(shè)定成大于上述中間部 電阻的電阻值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的RF模塊，其特征在于， 在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述公共輸入輸 出端子的輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述輸入輸出接 近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有第 一 電阻，在上述輸入輸出 第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極之間連接有第二電阻，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵 極和上述其他的控制端子之間連接有第三電阻，與上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的上述輸 入輸出接近電阻包含上述第一電阻、上述第二電阻以及上述第三電 阻，與上述輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的輸 入輸出第二接近電阻不包含上述第 一 電阻而包含上述第二電阻和上 述第三電阻，與上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的上述 中間部電阻不包含上述第一電阻和上述第二電阻而包含上述第三電 阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極和上述其他的控制端子之間連接有第四電阻，在上述另 一方 的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述另 一端 接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端的另 一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極之間連接有第五電阻，在上述另一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極和上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有 第六電阻，與上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的上述另一 端接近電阻包含上述第四電阻、上述第五電阻以及上述第六電阻， 與上述另 一 端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的另 一 端第 二接近電阻不包含上述第六電阻而包含上述第四電阻和上述第五電 阻，與上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極相連接的上述中間部電 阻不包含上述第五電阻和上述第六電阻而包含上述第四電阻。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的RF模塊，其特征在于， 能對(duì)上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端供給作為上述^見(jiàn)定的通信方式的WCDMA方式下的上述RF發(fā)送信號(hào) 和上述RF接收信號(hào)，且能對(duì)上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端供給上 述其他的RF發(fā)送信號(hào)，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另 一端和接地節(jié)點(diǎn)之間連接有一 方的接地開(kāi)關(guān)，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另 一端和上述接地 節(jié)點(diǎn)之間連接有另 一 方的接地開(kāi)關(guān)，當(dāng)上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述一方的接地 開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)， 上述另一方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述另一方的 接地開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀 態(tài)，上述一方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 在上述公共輸入輸出端子和上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有輸入輸出附加電容。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的RF模塊，其特征在于， 向上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端供給的上述其他的RF發(fā)送信號(hào)是GSM850、 GSM900、 DCS1800以及 PCS1900中任意一方的RF發(fā)送信號(hào)。
17. —種無(wú)線通信終端裝置，包括 實(shí)施基帶信號(hào)處理的LSI;對(duì)來(lái)自上述LSI的發(fā)送基帶信號(hào)實(shí)施向RF發(fā)送信號(hào)的上變頻， 并且對(duì)由天線接收的RF接收信號(hào)實(shí)施向接收基帶信號(hào)的下變頻的 RF模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路；對(duì)由上述RF模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路生成的上述RF發(fā)送將由上述天線接收的上述RF接收信號(hào)提供給上述RF模擬信號(hào) 處理半導(dǎo)體集成電路，并且將上述功率放大器的輸出信號(hào)提供給上 述天線的天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，該無(wú)線通信終端裝置的特征在于，上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路包含多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)，上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的一方的高頻開(kāi)關(guān)的一端和上述多個(gè)高頻開(kāi) 關(guān)的另 一方的高頻開(kāi)關(guān)的 一端與公共輸入輸出端子連接，上述公共 輸入輸出端子能與上述天線連接，能向上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一端供給基于規(guī)定的通信方式的 RF發(fā)送信號(hào)和RF接收信號(hào)，且能向上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的另一 端供給與上述RF發(fā)送信號(hào)和上述RF接收信號(hào)不同的其他的RF發(fā) 送信號(hào)和其他的RF接收信號(hào)中的至少任意一方，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，上述 另 一方的高頻開(kāi)關(guān)包含串聯(lián)連接的其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，能對(duì)上述 一 方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的多個(gè)柵極 供給用于上述 一 方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的控制電壓，且能對(duì)上述 另 一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他的多個(gè)柵 極供給用于上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制的其他的控制電壓，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述多個(gè)柵 極和被供給上述控制電壓的控制端子之間連接有多個(gè)電阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述其他的多 個(gè)柵極和被供給上述其他的控制電壓的其他的控制端子之間連接有其他的多個(gè)電阻，在上述另 一 方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中 的與上述公共輸入輸出端子最接近的輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的 柵極和上述其他的控制端子之間的輸入輸出接近電阻具有第 一 電壓 電流特性，在上述另 一 方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管 和上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上 述另 一端最接近的另 一端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的中間部的中間部 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的中間部電阻具有 第二電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，將上述輸入輸出接近電阻的上述 第 一 電壓電流特性的線性度設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二 電壓電流特性的線性度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線通信終端裝置，其特征在于， 在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的與上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端最接近的上述另一端接近 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述其他的控制端子之間的另 一端接近電阻 具有第三電壓電流特性，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，上述另一端接近電阻的上述第三 電壓電流特性的線性度被設(shè)定成高于上述中間部電阻的上述第二電 壓電流特性的上述線性度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的無(wú)線通信終端裝置，其特征在于， 上述輸入輸出接近電阻的電阻值被設(shè)定成大于上述中間部電阻電阻的電阻^L。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的無(wú)線通信終端裝置，其特征在于， 在上述另 一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述7>共輸入輸 出端子的輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有第 一 電阻，在上述輸入輸出 第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極之間連接有第二電阻，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵 極和上述其他的控制端子之間連接有第三電阻，連接到上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述輸 入輸出接近電阻，包含上述第一電阻、上述第二電阻以及上述第三 電阻，連接到上述輸入輸出第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的 輸入輸出第二接近電阻不包含上述第一電阻而包含上述第二電阻和 上述第三電阻，連接到上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上 述中間部電阻不包含上述第一電阻和上述第二電阻而包含上述第三 電阻，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)中，在上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上 述柵極和上述其他的控制端子之間連接有第四電阻，在上述另 一 方 的高頻開(kāi)關(guān)的上述其他的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的僅次于上述另一端 接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管而接近上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端的上 述第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述 柵極之間連接有第五電阻，在上述另 一端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極和上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述4冊(cè)極之間連接有第 六電阻，連接到上述另 一 端接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述另一 端接近電阻包含上述第四電阻、上述第五電阻以及上述第六電阻， 連接到上述另 一 端第二接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的另 一 端第 二接近電阻不包含上述第六電阻而包含上述第四電阻和上述第五電 阻，連接到上述中間部場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極上的上述中間部電 阻不包含上述第五電阻和上述第六電阻而包含上述第四電阻。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線通信終端裝置，其特征在于， 能向上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端供 給作為上述-見(jiàn)定的通信方式的WCDMA方式下的上述RF發(fā)送信號(hào) 和上述RF接收信號(hào)，且能向上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一個(gè)端子供給上述其他的RF發(fā)送信號(hào)，在上述一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端和接地節(jié)點(diǎn)之間連接有一 方的接地開(kāi)關(guān)，在上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一端和上述接地 節(jié)點(diǎn)之間連接有另 一 方的接地開(kāi)關(guān)，當(dāng)上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述一方的接地 開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)， 上述另一方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，上述另一方的 接地開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀態(tài)，上述一方的高頻開(kāi)關(guān)被控制成斷開(kāi)狀 態(tài)，上述一方的接地開(kāi)關(guān)被控制成導(dǎo)通狀態(tài)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的無(wú)線通信終端裝置，其特征在于， 在上述公共輸入輸出端子和上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述輸入輸出接近場(chǎng)效應(yīng)晶體管的上述柵極之間連接有輸入輸出附加電容，提供給上述多個(gè)高頻開(kāi)關(guān)的上述另一方的高頻開(kāi)關(guān)的上述另一 端的上述其他的RF發(fā)送信號(hào)是GSM850、 GSM900和DCS1800以 及PCS1900中任意一方的RF發(fā)送信號(hào)。
23. —種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 包含DC升壓電路，上述DC升壓電路包含高頻輸入端子、DC控制輸入端子以及 DC輸出端子，對(duì)上述高頻輸入端子供給高頻輸入信號(hào)，對(duì)上述DC控制輸入端 子供給DC控制電壓，從上述DC輸出端子生成DC輸出電壓，在上述DC升壓電路中，在第一電容元件和第一電阻元件串聯(lián)連 接的 一 方端子上連接有上述高頻輸入端子，第一二極管和第二二極 管經(jīng)由第二電容元件而反向并聯(lián)連接，上述第一二極管和上述第二 二極管的公共連接點(diǎn)與上述串聯(lián)連接的另 一 方端子連接，上述第一 二極管和上述第二電容元件的一方的端子的公共連接點(diǎn)與上述DC 控制輸入端子連接，上述第二二極管和上述第二電容元件的另一方 的端子的公共連接點(diǎn)經(jīng)由上述第二電阻元件與上述DC輸出端子連接，上述第一電阻元件的電阻值被設(shè)定成大于經(jīng)由上述第二電容元 件的上述第一二極管和上述第二二極管的反向并聯(lián)連接的內(nèi)部的上 述第一二極管的第 一 串聯(lián)電阻的電阻值和上述第二串聯(lián)電阻的電阻值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 還包含連接在信號(hào)輸入端子和信號(hào)輸出端子之間的高頻開(kāi)關(guān)， 向上述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子供給高頻輸入信號(hào)，向上述高頻開(kāi)關(guān)的控制輸入端子供給從上述DC升壓電路的上述DC輸出 端子生成的上述DC輸出電壓。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 上述高頻開(kāi)關(guān)包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管，通過(guò)對(duì)作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述控制輸入端子的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極供給高電平的上述 DC輸出電壓來(lái)使上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行導(dǎo)通，從而供給上述高頻開(kāi) 關(guān)的上述信號(hào)輸入端子的上述高頻輸入信號(hào)向上述信號(hào)輸出端子傳 輸。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管由漏極 一 源極通路在上 述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子和上述信號(hào)輸出端子之間被串聯(lián)連 接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管由形成在化合物半導(dǎo)體 芯片上的異質(zhì)結(jié)的HEMT構(gòu)成。
28. —種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 包含DC升壓電^^,上述DC升壓電路包含高頻輸入端子、DC控制輸入端子以及 DC輸出端子，通過(guò)對(duì)上述DC升壓電路的上述高頻輸入端子供給高頻輸入信 號(hào)，并對(duì)上述DC控制輸入端子供給DC控制電壓，來(lái)從上述DC輸出端子生成DC輸出電壓，上述DC升壓電路包含第一電容元件、第二電容元件、第一二極管、第二二極管、第一電阻元件、第二電阻元件，在上述第一電容 元件和上述第一電阻元件串聯(lián)連接的一方端子上連接有上述高頻輸 入端子，上述串聯(lián)連接的另一方端子與上述第一二極管的陰極和上 述第二二極管的陽(yáng)極連接，上述第一二極管的陽(yáng)極和上述第二電容元件的一方的端子與上述DC控制輸入端子連接，上述第二二極管的陰極和上述第二電容元件的另一方的端子與上述第二電阻元件的一方的端子連接，上述第二電阻元件的另一方的端子與上述DC輸 出端子連接，上述第 一 電阻元件的電阻值被設(shè)定成大于由上述第一二極管、 上述第二二極管以及上述第二電容元件構(gòu)成的閉回路的內(nèi)部的上述 第一二極管的第 一 串聯(lián)電阻的電阻值和上述第二二極管的第二串聯(lián)電阻的電阻值。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 還包含連接在信號(hào)輸入端子和信號(hào)輸出端子之間的高頻開(kāi)關(guān)， 對(duì)上述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子供給高頻輸入信號(hào)，對(duì)上端子生成的上述DC輸出電壓。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 上述高頻開(kāi)關(guān)包含場(chǎng)效應(yīng)晶體管，通過(guò)對(duì)作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述控制輸入端子的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極供給高電平的上述 DC輸出電壓來(lái)使上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行導(dǎo)通，從而供給上述高頻開(kāi) 關(guān)的上述信號(hào)輸入端子的上述高頻輸入信號(hào)向上述信號(hào)輸出端子傳 輸。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管由漏極 一 源極通路在上 述高頻開(kāi)關(guān)的上述信號(hào)輸入端子和上述信號(hào)輸出端子之間串聯(lián)連接 的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管由形成在化合物半導(dǎo)體 芯片上的異質(zhì)結(jié)的HEMT構(gòu)成。
33. —種半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，包含能連接到收發(fā)天線上的輸入輸出端子；至少一個(gè)以上的 接收信號(hào)輸出端子；以及至少一個(gè)以上的發(fā)送信號(hào)輸入端子，在上述輸入輸出端子和上述接收信號(hào)輸出端子之間連接有接收 用高頻開(kāi)關(guān)，在上述輸入輸出端子和上述發(fā)送信號(hào)輸入端子之間連 接有發(fā)送高頻開(kāi)關(guān)，向上述接收用高頻開(kāi)關(guān)的接收控制輸入端子供給接收控制電壓，上述接收用高頻開(kāi)關(guān)包含接收用場(chǎng)效應(yīng)晶體管，通過(guò)對(duì)作為上 述接收用高頻開(kāi)關(guān)的上述接收用控制輸入端子的上述接收用場(chǎng)效應(yīng) 晶體管的柵極供給高電平的上述接收控制電壓來(lái)使上述接收用場(chǎng)效 應(yīng)晶體管導(dǎo)通，使由上述收發(fā)天線供給上述輸入輸出端子的接收高 頻輸入信號(hào)向上述接收信號(hào)輸出端子傳輸，上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)包含發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶體管和DC升壓電路， 上述DC升壓電^各包含高頻輸入端子、DC控制輸入端子以及DC輸 出端子，通過(guò)對(duì)上述DC升壓電路的上述高頻輸入端子供給發(fā)送高 頻輸出信號(hào)，并對(duì)上述DC控制輸入端子供給DC控制電壓，來(lái)從上 述DC輸出端子生成DC輸出電壓，對(duì)上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)的發(fā)送用 信號(hào)輸入端子供給上述發(fā)送高頻輸出信號(hào)，上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)的 發(fā)送用信號(hào)輸出端子與上述輸入輸出端子連接，通過(guò)對(duì)作為上述發(fā) 送用高頻開(kāi)關(guān)的發(fā)送用控制輸入端子的上述發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶體管的DC輸出電壓，來(lái)使上述發(fā)送用場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，使供給上述發(fā)送 用高頻開(kāi)關(guān)的上述發(fā)送用信號(hào)輸入端子的上述發(fā)送高頻輸出信號(hào)向 上述輸入輸出端子傳輸，上述各DC升壓電路包含第一電容元件、第二電容元件、第一二極管、第二二極管、第一電阻元件、第二電阻元件，在上述第一電 容元件和上述第一電阻元件串聯(lián)連接的一方端子上連接有上述高頻 輸入端子，上述串聯(lián)連接的另 一方端子與上述第一二極管的陰極和 上述第二二極管的陽(yáng)極連接，上述第一二極管的陽(yáng)極和上述第二電 容元件的一方的端子與上述DC控制輸入端子連接，上述第二二極 管的陰極和上述第二電容元件的另一方的端子與上述第二電阻元件的一方的端子連接，上述第二電阻元件的另一方的端子與上述DC輸出端子連接，上述第 一 電阻元件的電阻值被設(shè)定成大于由上述第一二極管和 上述第二二極管以及上述第二電容元件構(gòu)成的閉回路的內(nèi)部的上述 第一二極管的第 一 串聯(lián)電阻的電阻值和上述第二二極管的第二串聯(lián) 電阻的電阻值。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 作為上述接收用高頻開(kāi)關(guān)、上述發(fā)送用高頻開(kāi)關(guān)的高頻開(kāi)關(guān)的上述各場(chǎng)效應(yīng)晶體管由漏極一 源極通路串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，作為上述高頻開(kāi)關(guān)的上述場(chǎng)效應(yīng)晶體管由形成在化合物半導(dǎo)體 芯片上的異質(zhì)結(jié)的HEMT構(gòu)成。
36. —種高頻模塊，包含將由高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路生成的高頻發(fā)送信號(hào)放 大來(lái)提供給天線的功率放大器；和用于將由上述天線接收的高頻接收信號(hào)提供給高頻模擬信號(hào)處 理半導(dǎo)體集成電路，并且將上述功率放大器的輸出信號(hào)提供給上述 天線的天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，該高頻模塊的特征在于，采用權(quán)利要求23的半導(dǎo)體集成電路來(lái)作為上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體 集成電路。
37. —種高頻模塊，包括將由高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路生成的高頻發(fā)送信號(hào)放大來(lái)提供給天線的功率放大器；和用于對(duì)高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路供給由上述天線接收 的高頻接收信號(hào)，并且對(duì)上述天線供給上述功率放大器的輸出信號(hào) 的天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，該高頻模塊的特征在于，采用權(quán)利要求28的半導(dǎo)體集成電路作為上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路。
38.—種高頻模塊，包括將由高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路生成的高頻發(fā)送信號(hào)放 大來(lái)提供給天線的功率放大器；和用于對(duì)高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路供給由上述天線接收 的高頻接收信號(hào)，并且對(duì)上述天線供給上述功率放大器的輸出信號(hào) 的天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路，該高頻模塊的特征在于，采用權(quán)利要求33的半導(dǎo)體集成電路作為上述天線開(kāi)關(guān)半導(dǎo)體集成電路。
全文摘要
本發(fā)明的目的是減小安裝在RF通信終端裝置上的、對(duì)收發(fā)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的天線開(kāi)關(guān)中的WCDMA方式下重要的交調(diào)失真或者GSM方式下重要的諧波失真，采用以下結(jié)構(gòu)作為解決手段。將提供收發(fā)信號(hào)的一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qm)控制為導(dǎo)通，而將提供其他方式的信號(hào)的另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)控制為斷開(kāi)。將在另一方的高頻開(kāi)關(guān)(Qn)中接近與天線連接的公共輸入輸出端子I/O的輸入輸出接近FET(Qn1)的輸入輸出接近柵極電阻(Rg1n…Rg3n)的V·I特性的線性度設(shè)定成高于中間部FET(Qn3、Qn4)的中間部柵極電阻(Rg3n、Rg4n)的V·I特性的線性度。即使向輸入輸出接近柵極電阻(Rg1n…Rg3n)以及中間部柵極電阻(Rg3n、Rg4n)供給不均勻的RF泄漏信號(hào)，也可以減少流入接近輸入輸出端子I/O的輸入輸出接近柵極電阻(Rg1n…Rg3n)的電流的失真。
文檔編號(hào)H04B1/44GK101536327SQ20078004140
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者中島秋重, 小屋茂樹(shù), 小川貴史, 重野靖, 高谷信一郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技