專利名稱：半導(dǎo)體集成電路及內(nèi)置有該半導(dǎo)體集成電路的高頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含天線開關(guān)的半導(dǎo)體集成電路及內(nèi)置有該半導(dǎo)體集成電路的高頻 模塊，尤其涉及在向天線開關(guān)的電壓生成電路供給RF發(fā)送信號(hào)時(shí)，有利于減輕RF發(fā)送輸出 信號(hào)的高次諧波成分電平的增大的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，使用PIN 二極管的天線開關(guān)裝置較為普遍，但是近年來，天線開關(guān)裝置使 用FET (Field Effect Transistor :場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、尤其是具有較低導(dǎo)通電阻的異質(zhì)結(jié)構(gòu) 造的HEMT(High ElectronMobility Transistor :高電子遷移率晶體管)。通過使用FET， 天線開關(guān)裝置可集成化為單片微波集成電路(匪IC :Monolithic Microwavelntegrated Circuit)。 天線開關(guān)裝置使用如HEMT器件那樣的具有n溝道的耗盡型FET時(shí)，對(duì)應(yīng)導(dǎo)通的 FET的柵極和源極之間施加大于等于閾值電壓的高電位差，并對(duì)應(yīng)截止的FET的柵極和源 極之間施加小于等于閾值電壓的低電位差。 在下述專利文獻(xiàn)1中記載了如下內(nèi)容對(duì)天線開關(guān)裝置的接收側(cè)開關(guān)部的耗盡型 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵電極供給低于接地電位的低電壓作為發(fā)送時(shí)施加的低電壓的控制信號(hào)， 從而來改善開關(guān)的插入損耗特性和絕緣特性。 圖13是表示下述專利文獻(xiàn)1記載的天線開關(guān)、控制電路和負(fù)電壓產(chǎn)生電路的圖。
圖13(B)中，與天線端口 5連接的天線開關(guān)4a包括發(fā)送側(cè)開關(guān)部4b和接收側(cè)開關(guān) 部4c，接收側(cè)開關(guān)部4c的接收側(cè)輸入端口 63與接收側(cè)可變衰減器6連接?？刂齐娐?0a 與發(fā)送側(cè)開關(guān)部4b的控制信號(hào)輸入端口 64、接收側(cè)開關(guān)部4c的控制信號(hào)輸入端口 65以及 接收側(cè)可變衰減器6連接，負(fù)電壓產(chǎn)生電路9與控制電路10a連接。因此，在發(fā)送時(shí)由負(fù)電 壓產(chǎn)生電路9生成的負(fù)電壓Vss經(jīng)由控制電路10a的輸出緩存18b而供給到接收側(cè)開關(guān)部 4c的耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管71的柵電極。 圖13(A)所示的負(fù)電壓產(chǎn)生電路9包括振蕩器或外部輸入信號(hào)用緩存21、驅(qū)動(dòng)電 路22、生成負(fù)電壓Vss的電荷泵23和電平控制電路24。 在下述專利文獻(xiàn)2中記載了如下內(nèi)容通過將負(fù)偏壓電路連接在天線開關(guān)裝置的 接收側(cè)開關(guān)的耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，從而改善絕緣特性，減少接收動(dòng)作時(shí)和接收待 機(jī)動(dòng)作的功耗。而且，下述專利文獻(xiàn)2記載的負(fù)偏壓電路包括振蕩器和電荷泵電路。
另一方面，在下述專利文獻(xiàn)3中，將DC升壓電路連接在天線開關(guān)裝置的發(fā)送開關(guān) 的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的柵極，并對(duì)DC升壓電路供給DC控制電壓和RF信號(hào)。由此，由DC 升壓電路生成大于DC控制電壓的DC輸出電壓，來驅(qū)動(dòng)FET的柵極。利用較大的DC輸出電 壓可降低發(fā)送開關(guān)的FET的導(dǎo)通電阻，減少RF信號(hào)損失。另外，其它開關(guān)的各FET的柵極 和源極之間電壓成為較大的反向偏壓，能夠減小各FET的柵極電容的變化，能夠降低天線 開關(guān)的高次諧波失真。 圖12是表示下述專利文獻(xiàn)3記載的天線開關(guān)和DC升壓電路的圖。
下述專利文獻(xiàn)3記載的DC升壓電路如圖12(B)所示那樣構(gòu)成，如下所示進(jìn)行動(dòng) 作。利用RF輸入端子101的RF輸入信號(hào)RFin在最初連接點(diǎn)105為負(fù)電壓振幅時(shí)，二極管 108被正向偏壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)，而二極管109被反向偏壓而成為非導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，電流 經(jīng)由二極管108流入電容元件106，電容元件106的連接點(diǎn)105 —側(cè)被充電成負(fù)電壓，而電 容元件106的二極管108、 109 —側(cè)被充電成正電壓。接著，在連接點(diǎn)105為正電壓振幅時(shí)， 二極管108被反向偏壓而成為非導(dǎo)通狀態(tài)，而二極管109被正向偏壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)。此 時(shí)，充電到電容元件106的正電荷經(jīng)由二極管109流入電容元件IIO，與二極管109的負(fù)極 連接的電容元件110的一端被充電為正電壓，而與DC控制電壓Vdc和二極管108的正極連 接的電容元件110的另一端被充電為負(fù)電壓，通過反復(fù)該動(dòng)作電容元件IIO被充電，與施加 于DC控制電壓供給端子103的DC控制電壓Vdc和電容元件110兩端之間的充電電位之和 相等的升壓輸出電壓Vout從DC升壓電路的輸出端子104輸出而用于天線開關(guān)的FET的通 斷控制。 SP，在如圖12(A)所示的天線開關(guān)中，在第一RF發(fā)送信號(hào)Txl的發(fā)送模式中，第一 發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送控制端子310被供給高電平的第一發(fā)送DC控制電壓，而對(duì)第一發(fā) 送端子306施加第一 RF發(fā)送信號(hào)Txl，利用第一 RF發(fā)送信號(hào)Txl的一部分能量對(duì)第一 DC 升壓電路330的電容元件335充電。從第一 DC升壓電路330的電容元件335對(duì)第一發(fā)送 開關(guān)302的FET320A 320D的柵極施加正電壓，F(xiàn)ET的柵極和源極之間電壓變大。由此， 能夠降低利用第一發(fā)送開關(guān)302控制為導(dǎo)通的FET320A 320D的導(dǎo)通電阻Ron,能夠減少 在發(fā)送模式下的RF信號(hào)損失。在該第一RF發(fā)送信號(hào)Txl的發(fā)送模式中，第二發(fā)送開關(guān)303 的第二發(fā)送控制端子311被供給低電平的第二發(fā)送DC控制電壓，第一接收開關(guān)304的第一 接收控制端子312被供給低電平的第一接收DC控制電壓，第二接收開關(guān)305的第二接收控 制端子313被供給低電平的第二接收DC控制電壓。因此，第二發(fā)送開關(guān)303的FET340A 340D、第一接收開關(guān)304的FET360A 360D和第二接收開關(guān)305的FET370A 370D成為 截止?fàn)顟B(tài)。 響應(yīng)來自第一發(fā)送開關(guān)302的第一DC升壓電路330的高電平DC升壓輸出電壓， 天線開關(guān)的共用的輸入輸出端子301的電壓也成為高電平。因此，低電平的DC控制電壓 被供給到柵極的截止?fàn)顟B(tài)的第二發(fā)送開關(guān)303的FET340A 340D、第一接收開關(guān)304的 FET360A 360D、第二接收開關(guān)305的FET370A 370D的各FET的柵極和源極之間電壓成 為較大的反向偏置電壓。其結(jié)果，能夠減小這些截止?fàn)顟B(tài)的FET的柵極電容的變化，能夠減 少天線開關(guān)的高次諧波失真。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平9-200021號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2006-173754號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3 :國(guó)際公開號(hào)WO 2008/056747號(hào)說明書

發(fā)明內(nèi)容
如上述專利文獻(xiàn)3所述，利用DC升壓電路的升壓輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)天線開關(guān)的發(fā)送 開關(guān)的FET的柵極，從而能夠減少控制為導(dǎo)通時(shí)的發(fā)送開關(guān)的FET的導(dǎo)通電阻，并可降低控 制為截止時(shí)的接收開關(guān)的FET的高次諧波失真。而且，如上述專利文獻(xiàn)3所述，將DC控制 電壓和RF信號(hào)供給到DC升壓電路，能夠由DC升壓電路生成大于DC控制電壓的DC輸出電壓，因此，能夠省略上述專利文獻(xiàn)1或上述專利文獻(xiàn)2所記載那樣的負(fù)電壓產(chǎn)生電路或負(fù)偏 壓電路所包含的振蕩器。 但是，本發(fā)明人等在本發(fā)明之前，詳細(xì)研究了下述專利文獻(xiàn)3記載的天線開關(guān)，發(fā) 現(xiàn)在剛切換到發(fā)送模式后會(huì)出現(xiàn)高次諧波失真異常增大的問題。 本發(fā)明人為了弄清楚產(chǎn)生在剛切換到發(fā)送模式后會(huì)出現(xiàn)高次諧波失真異常增大 這一問題的機(jī)理，最初進(jìn)行了天線開關(guān)的電路分析。 圖14是表示本發(fā)明人等在本發(fā)明之前弄清楚了產(chǎn)生高次諧波失真異常增大這一 問題的機(jī)理的天線開關(guān)的構(gòu)成的圖。 圖14所示的天線開關(guān)300的右側(cè)配置有與圖12所示的天線開關(guān)300的右上方的 第一發(fā)送開關(guān)302大致相同的第一發(fā)送開關(guān)302。但是，與圖12的第一發(fā)送開關(guān)302相比， 圖14的第一發(fā)送開關(guān)302中，在第一發(fā)送端子306與FET320A 320D之間插入有電容31。 電容31起到用于防止第一發(fā)送開關(guān)302的FET320A 320D的源極漏極DC電位被施加到 連接在第一發(fā)送端子306的發(fā)送電路的DC截?cái)嚯娙莸淖饔?。而且，該電?1還起到用于 將來自連接在第一發(fā)送端子306的發(fā)送電路的RF發(fā)送信號(hào)供給到第一發(fā)送開關(guān)302的AC 耦合電容的作用。 在圖14所示的天線開關(guān)300的左側(cè)配置有與圖12所示的天線開關(guān)300的右下方 的第一接收開關(guān)304大致相同的第一接收開關(guān)304。但是，與圖7的第一接收開關(guān)304相 比，在圖14的第一接收開關(guān)304中，在第一接收端子308與FET360A 360D之間插入有電 容32。電容32起到用于防止第一接收開關(guān)304的FET362A 362D的源極漏極DC電位被 施加到連接在第一接收端子308的接收電路的DC截?cái)嚯娙莸淖饔谩６?，該電?2還起 到用于將由天線ANT接收的RF接收信號(hào)經(jīng)由第一接收開關(guān)304而供給到與第一接收端子 308連接的接收電路的AC耦合電容的作用。 在配置于圖14所示的天線開關(guān)300的上部中央的共用的輸入輸出端子301上連 接有電容30。該電容30起到用于防止第一發(fā)送開關(guān)302和第一接收開關(guān)304的共用連接 節(jié)點(diǎn)DC電位被施加到天線ANT的DC截?cái)嚯娙莸淖饔?。而且，該電?0還起到天線ANT、第 一發(fā)送開關(guān)302和第一接收開關(guān)304之間的AC耦合電容的作用。起到DC截?cái)嚯娙莺虯C 耦合電容作用的各電容30、31 、32的電容值被設(shè)定為50pF這樣較大的電容值。
在第一 RF發(fā)送信號(hào)Txl的發(fā)送模式的最初，開始對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送 控制端子310供給高電平的第一發(fā)送DC控制電壓VDC。其后，開始對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的 第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā)送信號(hào)，第一 DC升壓電路330開始DC升壓動(dòng)作，第一 DC 升壓電路330的DC升壓輸出電壓VBS開始上升。 但是，在發(fā)送模式的初始的第一DC升壓電路330的DC升壓輸出電壓V^的上升期 間，設(shè)定為較大電容值的電容30、31、32被DC升壓輸出電壓VBS充電，而且其充電速度顯然 很慢。 g卩，該電容30、31、32的充電速度的時(shí)間常數(shù)由下式(1)表示。
t 1 = (C30+ C31 + C32+ C360A+ C360B+ C360C
+ C 360D + C 331 + C 335) x ( R 321A + R 321B + R 321C + R
321D+ R322A+ R322B+ R322C+ R322D+ R363
+ R361A+ R361B+ R361C+ R361D+ R332+ R336)
=(50 + 50 + 50 + 0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.5 + 0.5)
x (10 + 10+ 10+ 10 + 10 + 10+ 10 + 5 + 5)
—152pF x 80kQ = 12.2 ju s 式(1 ) 即，第一發(fā)送開關(guān)302的FET320A 320D的柵極被供給來自第一 DC升壓電路330 的DC升壓輸出電壓VBs，但FET320A 320D的柵極肖特基勢(shì)壘(Schottky barrier)被正向 偏壓。第一DC升壓電路330的DC升壓輸出電壓V^上升時(shí)，電容30、31、32的電容值C30、 C31、 C32借助上式(1)所包含的電阻成分而被第一發(fā)送開關(guān)302的FET320A 320D的柵 極肖特基勢(shì)壘的正向電流充電。結(jié)果，電容30、31、32的電容值C30、C31、C32的充電速度較 慢。 圖15是用于說明剛切換到發(fā)送模式后的圖14所示的天線開關(guān)的動(dòng)作的圖。
圖14所示的天線開關(guān)300的第一發(fā)送開關(guān)302和第一接收開關(guān)304的共用連接 節(jié)點(diǎn)的電壓人。M，在如圖15所示那樣開始向第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送控制端子310供 給高電平的第一發(fā)送DC控制電壓VDe的時(shí)刻SWon，以較高的速度達(dá)到大致高電平VDe。
在其后的時(shí)刻RFin，開始對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā) 送信號(hào)，開始第一 DC升壓電路330的DC升壓動(dòng)作，第一 DC升壓電路330的DC升壓輸出電 壓V^開始上升。因此，共用連接節(jié)點(diǎn)的電壓V^M從第一發(fā)送控制端子310的第一發(fā)送DC 控制電壓VDe的電平上升到電壓之和VDe+VBS的電平。 結(jié)果，能夠充分減少天線開關(guān)300的第一發(fā)送開關(guān)302的FET320A 320D的導(dǎo)通 電阻Ron，如圖15所示供給到與共用的輸入輸出端子301連接的天線ANT的RF發(fā)送輸出信 號(hào)Pout開始增加。 圖16是表示在圖14所示的天線開關(guān)中對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送控制端子 310供給第一發(fā)送DC控制電壓VDC的狀態(tài)下剛剛開始向第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā) 送信號(hào)后的第一接收開關(guān)304的FET360A 360D的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)的變化 以及柵極和源極之間電容Cgs (Rx)的變化的圖。 開始對(duì)第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā)送信號(hào)后經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間而使第一 DC 升壓電路330的DC升壓輸出電壓VBS充分上升時(shí)，第一接收開關(guān)304的FET360A 360D的 柵極和源極之間電壓Vgs(Rx)大致為-4. 5V的較大反向偏壓。因此，第一接收開關(guān)304的 FET360A 360D的柵極和源極之間電容Cgs (Rx)的電容值也成為足夠小的值，能夠減少天 線開關(guān)的高次諧波失真。 但是，開始對(duì)第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā)送信號(hào)后未經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間而 使第一 DC升壓電路330的DC升壓輸出電壓VBS沒有充分上升時(shí)，第一接收開關(guān)304的FET360A 360D的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)大致為-2. 5V的較小反向偏壓。與該大 致為_2. 5V的較小反向偏壓重疊的、供給到第一發(fā)送端子306的第一 RF發(fā)送信號(hào)的正峰 值達(dá)到FET360A 360D的柵極和源極之間閾值電壓-Vth以上。因此，在FET360A 360D 的柵極正下方的溝道區(qū)域積蓄著作為載流子的許多電子，因此，F(xiàn)ET360A 360D的柵極和 源極之間電容Cgs(Rx)的電容值急劇增加。此時(shí)，F(xiàn)ET360A 360D的柵極和漏極之間電容 Cgd(Rx)的電容值也同樣急劇增加。結(jié)果，供給到第一發(fā)送端子306的第一RF發(fā)送信號(hào)的 一部分信號(hào)經(jīng)由天線開關(guān)300的第一接收開關(guān)304的FET360A 360D的較大電容值的柵極 和源極之間電容Cgs(Rx)以及柵極和漏極之間電容Cgd(Rx)而流入到與第一接收端子308 連接的接收電路。 圖17是表示在圖14所示的天線開關(guān)中對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送控制端子 310供給第一發(fā)送DC控制電壓VDe的狀態(tài)下剛剛開始對(duì)第一發(fā)送端子306供給第一 RF發(fā) 送信號(hào)后的供給到天線ANT的RF發(fā)送輸出信號(hào)Pout的高次諧波成分RFout的變化的圖。
如圖17所示，在時(shí)刻RFin，剛剛開始對(duì)第一發(fā)送開關(guān)302的第一發(fā)送端子306供 給第一 RF發(fā)送信號(hào)后，RF發(fā)送輸出信號(hào)Pout的高次諧波成分RFout的電平顯著增大。高 電平的高次諧波成分會(huì)產(chǎn)生妨礙其它無線系統(tǒng)這樣的問題。 本發(fā)明是基于以上所述的本發(fā)明人等在本發(fā)明之前的研究結(jié)果而完成的。 因此，本發(fā)明的目的在于在向天線開關(guān)的電壓生成電路供給RF發(fā)送信號(hào)時(shí)減少
RF發(fā)送輸出信號(hào)的高次諧波成分的電平的增大。 本發(fā)明的上述及其他目的和新特征，將通過本說明書的記載和附圖而得以清楚。
簡(jiǎn)要說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案，如下所示。 S卩，本發(fā)明的代表性構(gòu)成是半導(dǎo)體集成電路(200)，包含至少一個(gè)具有電壓生成電 路(100)、發(fā)送開關(guān)(101)和接收開關(guān)(102)的天線開關(guān)。 連接在發(fā)送端子(203)和輸入輸出端子(201)之間的上述發(fā)送開關(guān)(101)的發(fā)送 場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)的通斷是通過發(fā)送控制電壓(V_Txc)來控制的。 連接在上述輸入輸出端子(201)和接收端子(205)之間的上述接收開關(guān)(102)的 接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的通斷是通過接收控制電壓(V_Rxc)來控制的。
上述電壓生成電路(100)的高頻信號(hào)輸入端子(10)與發(fā)送端子(203)連接，由DC 輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓可供給到上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)?效應(yīng)晶體管(215a 215d)的柵極控制端子(參照?qǐng)D1、圖2)。 簡(jiǎn)要說明本申請(qǐng)公開的發(fā)明中的代表性技術(shù)方案所得到的效果，如下所示。
S卩，在向天線開關(guān)的電壓生成電路供給RF發(fā)送信號(hào)時(shí)能夠減少RF發(fā)送輸出信號(hào) 的高次諧波成分的電平的增大。


圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置的DC升壓電路的構(gòu)成 的圖。 圖2是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置的DC升壓電路、發(fā)送開 關(guān)和接收開關(guān)的構(gòu)成的圖。 圖3是用于說明切換到發(fā)送模式時(shí)的圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的單片微波集成電路的動(dòng)作的圖。 圖4是表示圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的匪IC200中在經(jīng)過了相當(dāng)于大致 0. 12ii s的時(shí)間常數(shù)的時(shí)間后的時(shí)刻的接收開關(guān)的FET的柵極和源極之間電壓的變化和柵 極和源極之間電容的變化的圖。 圖5是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的可處理多個(gè)頻率信號(hào)的半導(dǎo)體集成電路中
內(nèi)置的第一 SPDT型天線開關(guān)、第二 SPDT型天線開關(guān)、和天線共用器的構(gòu)成的圖。 圖6是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的半導(dǎo)體集成電路
中內(nèi)置的第一 SP3T型天線開關(guān)、第二 SP3T型天線開關(guān)、天線共用器的結(jié)構(gòu)的圖。 圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一 SPDT
型天線開關(guān)和第二 SPDT型天線開關(guān)的單片微波集成電路的構(gòu)成的圖。 圖8是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一SP3T
型天線開關(guān)和第二 SP3T型天線開關(guān)的單片微波集成電路的構(gòu)成的圖。 圖9是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一 SP3T
型天線開關(guān)和第二 SP3T型天線開關(guān)的單片微波集成電路的構(gòu)成的圖。 圖10是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的、包括構(gòu)成為可處理多個(gè)頻率信號(hào)的單片微
波集成電路的天線開關(guān)的高頻模塊的構(gòu)成的圖。 圖11是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的、包括構(gòu)成為可處理多個(gè)頻率信號(hào)的單片微 波集成電路的天線開關(guān)的高頻模塊的構(gòu)成的圖。 圖12是表示專利文獻(xiàn)3記載的天線開關(guān)和DC升壓電路的圖。 圖13是表示專利文獻(xiàn)1記載的天線開關(guān)、控制電路和負(fù)電壓產(chǎn)生電路的圖。 圖14是表示本發(fā)明人等在本發(fā)明之前弄清楚了產(chǎn)生高次諧波失真異常增大這一
問題的機(jī)理的天線開關(guān)的構(gòu)成的圖。 圖15是用于說明剛切換到發(fā)送模式后的圖14所示的天線開關(guān)的動(dòng)作的圖。 圖16是表示在圖14所示的天線開關(guān)中向第一發(fā)送開關(guān)的第一發(fā)送控制端子供給
第一發(fā)送DC控制電壓的狀態(tài)下剛剛開始向第一發(fā)送端子供給第一RF發(fā)送信號(hào)后的第一接
收開關(guān)的FET的柵極和源極之間電壓的變化以及柵極和源極之間電容的變化的圖。 圖17是表示在圖14所示的天線開關(guān)中對(duì)第一發(fā)送開關(guān)的第一發(fā)送控制端子供給
第一發(fā)送DC控制電壓的狀態(tài)下剛剛開始對(duì)第一發(fā)送端子供給第一RF發(fā)送信號(hào)后的供給到
天線的RF發(fā)送輸出信號(hào)的高次諧波成分的變化的圖。標(biāo)記說明10 :高頻信號(hào)輸入端子100 :DC升壓電路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 :電容107 :電阻108 :二極管0081] 109 :二極管
0082] 110 :電容
0083] lll:電阻
0084] RFin :高頻輸入信號(hào)
0085] Vdc:DC控制電壓
0086] Vout:負(fù)電壓輸出電壓
0087] 200:半導(dǎo)體集成電路
OOSS] 101 :發(fā)送開關(guān)
0089] 102 :接收開關(guān)
0090] 201 :共用輸入輸出端子
0091] 202 :發(fā)送DC控制電壓外部供給端子
OO92] 203 :發(fā)送端子
0093] 204 :接收DC控制電壓外部供給端子
0094] 205 :接收端子
0095] 206、207、208 :電容
0096] 2H、215a 215d :FET
0097] Rx :接收信號(hào)
0098] V_Rxc :接收DC控制電壓
0099] ANT :天線
0100] V_Txc :發(fā)送DC控制電壓
0101] Tx:發(fā)送信號(hào)
0102] 280:半導(dǎo)體集成電路
0103] 281 :第一 SPDT天線開關(guān)
0104] 282 :第二 SPDT天線開關(guān)
0105] 283 :天線共用器
0106] 284:共用輸入輸出端子
0107] 285、286 :收發(fā)端子
0108] 287 、288 :發(fā)送端子
0109] 289、290 :接收端子
(mo] 291、292:發(fā)送開關(guān)
0111] 293、294:接收開關(guān)
0112] 295、296 :DC升壓電路
0113] Txl 、 Tx2 :RF發(fā)送輸入信號(hào)
0114] Rxl、Rx2 :RF接收輸出信號(hào)
0115] 250:半導(dǎo)體集成電路
0116] 251 :第一 SP3T天線開關(guān)
0117] 252 :第二 SP3T天線開關(guān)
0118] 253:天線共用器
0119] 254:共用輸入輸出端子
255、256:收發(fā)端子 257、258:發(fā)送端子 259、260、261、262 :接收端子 263、264:發(fā)送開關(guān) 265、266 :DC升壓電路 267、268 :共用接收開關(guān) 269、270、271、272 :接收開關(guān) Txl 、 Tx2 :RF發(fā)送輸入信號(hào) Rxll、Rxl2、Rx21、Rx22 :RF接收輸出信號(hào) 700:單片微波集成電路 SPDT1 :第一 SPDT天線開關(guān) SPDT2 :第二 SPDT天線開關(guān) 701、702:收發(fā)端子 703、704:接收開關(guān) 705、706:發(fā)送開關(guān) 707、708:接收端子 709、710:發(fā)送端子 711、712 :接收DC控制電壓外部供給端子 713、714 :發(fā)送DC控制電壓外部供給端子 730、750 :DC升壓電路 600:單片微波集成電路 SP3T1 :第一 SP3T天線開關(guān) SP3T2 :第二 SP3T天線開關(guān) 601、602:收發(fā)端子 603、604 :共用接收開關(guān) Rx_SWll、 Rx_SW12、 Rx_SW21、 Rx_SW22 :接收開關(guān) 605、606 :發(fā)送開關(guān) 607a、607b、608a、608b :接收端子 609 、610 :發(fā)送端子 611、612 :共用接收DC控制電壓外部供給端子 613a、613b、614a、614b :接收DC控制電壓外部供給端子 615、616 :發(fā)送DC控制電壓外部供給端子 630、650 :DC升壓電路 800:單片微波集成電路 SP3T1 :第一 SP3T天線開關(guān) SP3T2 :第二 SP3T天線開關(guān) 801、802:收發(fā)端子 803、804 :共用接收開關(guān) Rx_SWll、 Rx_SW12、 Rx_SW21、 Rx_SW22 :接收開關(guān)
805、806 :發(fā)送開關(guān)807a、807b、808a、808b :接收端子809、810 :發(fā)送端子811、812 :共用接收DC控制電壓外部供給端子813a、813b、814a、814b :接收DC控制電壓外部供給端子815、816 :發(fā)送DC控制電壓外部供給端子830、850 :DC升壓電路900 、910 :分流開關(guān)電路RF—ML :高頻模塊HPA_ML :高輸出功率放大器模塊ANT_SW :天線開關(guān)PA_ML :功率放大器HPA2 :高帶側(cè)RF功率放大器HPA1 :低帶側(cè)RF功率放大器Control Unit :控制單元DET :功率檢測(cè)器RF_IC :高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路BB_LSI :基帶信號(hào)處理單元
具體實(shí)施例方式
首先，簡(jiǎn)要說明本申請(qǐng)中公開的發(fā)明的代表性實(shí)施方式。在代表性實(shí)施方式的簡(jiǎn) 要說明中標(biāo)注括號(hào)來參照的附圖的附圖標(biāo)記不過是例示包含于標(biāo)記了附圖標(biāo)記的構(gòu)成要 素的概念中。 [1]本發(fā)明的代表性實(shí)施方式是半導(dǎo)體集成電路(200)，包含至少一個(gè)具有電壓 生成電路(100)、發(fā)送開關(guān)(101)和接收開關(guān)(102)的天線開關(guān)。 上述發(fā)送開關(guān)(101)連接在發(fā)送端子(203)和輸入輸出端子(201)之間，上述發(fā) 送開關(guān)(101)的發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)的通斷可通過供給到發(fā)送控制端子(202)的發(fā)送 控制電壓(V_Txc)的電平而控制。 上述接收開關(guān)(102)連接在上述輸入輸出端子(201)和接收端子(205)之間，上 述接收開關(guān)(102)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的通斷可通過供給到接收控制端子 (204)的接收控制電壓(V_Rxc)的電平而控制。 上述電壓生成電路(100)的高頻信號(hào)輸入端子(10)與上述發(fā)送開關(guān)(101)的上 述發(fā)送端子(203)連接，由上述電壓生成電路(100)的DC輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的 DC輸出電壓可供給到上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的柵極 控制端子(參照?qǐng)D1、圖2)。 根據(jù)上述實(shí)施方式，響應(yīng)開始向發(fā)送端子(203)供給RF發(fā)送輸入信號(hào)(Tx)而由 電壓生成電路(100)的DC輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓降低時(shí)，不會(huì)有正 向電流流到接收開關(guān)(102)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的柵極控制端子。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述發(fā)送開關(guān)(101)的發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)和上述接收開關(guān)(102)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)分別是n溝道器件。 響應(yīng)向上述發(fā)送控制端子(202)供給高電平的上述發(fā)送控制電壓(V—Txc)，上述
發(fā)送開關(guān)(101)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)被控制為導(dǎo)通。 響應(yīng)向上述接收控制端子(204)供給高電平的上述接收控制電壓(V—Rxc)，上述 接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)被控制為導(dǎo)通(參照?qǐng)D2)。
在其它優(yōu)選實(shí)施方式中，在將向上述發(fā)送端子(203)供給的RF發(fā)送輸入信號(hào)(Tx) 傳輸?shù)缴鲜鲚斎胼敵龆俗?201)的發(fā)送模式中，向上述發(fā)送控制端子(202)供給高電平的 上述發(fā)送控制電壓(V—Txc)，向上述接收控制端子(204)供給低電平的上述接收控制電壓 (V—Rxc)。 在上述發(fā)送模式中，響應(yīng)向上述發(fā)送端子(203)供給的上述RF發(fā)送輸入信號(hào) (Tx)，由上述電壓生成電路(100)的上述DC輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的上述DC輸出 電壓被供給到上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的柵極控制端 子(參照?qǐng)D1、圖2)。 根據(jù)其它優(yōu)選實(shí)施方式，在上述發(fā)送模式中，利用由電壓生成電路(100)的DC 輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓而使接收開關(guān)(102)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管 (215a 215d)的柵極和源極之間反向偏壓，因此，能夠改善接收開關(guān)(102)的絕緣性。
在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，上述電壓生成電路(100)的DC控制電壓供給端子(103) 與上述接收控制端子(204)連接。 在上述發(fā)送模式中，供給到上述接收控制端子(204)的低電平的上述接收控制電 壓(V_Rxc)被供給到上述電壓生成電路(100)的DC控制電壓供給端子(103)(參照?qǐng)D1、圖 2)。 在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管是由漏 極-源極路徑為上述輸入輸出端子(201)和上述接收端子(205)之間串聯(lián)連接的多個(gè)場(chǎng)效 應(yīng)晶體管(215a 215d)構(gòu)成(參照?qǐng)D2)。 在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)和上述發(fā)送開關(guān)(101)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)是具有異質(zhì)結(jié)的HEMT(參照 圖2)。 在具體的一實(shí)施方式中，上述天線開關(guān)包括用于控制第一頻帶(fl)的第一頻率 信號(hào)的傳輸?shù)牡谝惶炀€開關(guān)(281)和用于控制第二頻帶(f2)的第二頻率信號(hào)的傳輸?shù)牡?二天線開關(guān)(282)。 上述第一天線開關(guān)(281)的上述輸入輸出端子(285)和上述第二天線開關(guān)(282) 的上述輸入輸出端子(286)分別連接有分頻器(283)的第一端口和第二端口。
在上述分頻器(283)的共用輸入輸出端子(284)上可連接天線(ANT)(參照?qǐng)D6)。
在另一具體的一實(shí)施方式中，上述第一天線開關(guān)(SPDT1)的上述發(fā)送開關(guān)(705) 包括連接在上述第一天線開關(guān)(SPDT1)的上述發(fā)送端子(709)和上述輸入輸出端子(701) 之間的單一的第一發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(762)。 上述第二天線開關(guān)(SPDT2)的上述發(fā)送開關(guān)(706)包括連接在上述第二天線開關(guān) (SPDT2)的上述發(fā)送端子(710)和上述輸入輸出端子(702)之間的單一的第二發(fā)送場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(772)(參照?qǐng)D7)。
在最具體的一實(shí)施方式中，上述第一天線開關(guān)(SPDT1)的上述電壓生成電路 (730)和上述第二天線開關(guān)(SPDT2)的上述電壓生成電路(750)的各電壓生成電路(100) 包括第一二極管(108)、第二二極管(109)、第一電阻元件(107)、第二電阻元件(Hl)、第一 電容元件(106)、以及第二電容元件(107)。 在上述各電壓生成電路(100)中，上述第一電阻元件(107)和上述第一電容元件 (106)串聯(lián)連接的一側(cè)端子與上述高頻信號(hào)輸入端子(10)連接，上述第一二極管(108)的 正極和上述第二二極管(109)的負(fù)極與上述串聯(lián)連接的另一側(cè)端子連接。
上述第一二極管(108)的負(fù)極和上述第二電容元件(111)的一端與上述DC控制 電壓供給端子(103)連接，上述第二二極管(109)的正極和上述第二電容元件(111)的另 一端經(jīng)由上述第二電阻元件(111)與上述DC輸出端子(104)連接(參照?qǐng)D1、圖2)。
[2]本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)的代表性實(shí)施方式是具有功率放大器(PA_ML)、天線開 關(guān)半導(dǎo)體集成電路(ANT_SW)的高頻模塊(RF_ML)。 上述功率放大器(PA_ML)對(duì)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)(HB_Tx、 LB_Tx)進(jìn)行放大。 由上述功率放大器(PA_ML)的輸出生成的高頻發(fā)送輸出信號(hào)(TX)可經(jīng)由上述天 線開關(guān)半導(dǎo)體集成電路(ANT_SW)而供給到天線(ANT)。 由上述天線(ANT)接收的高頻接收信號(hào)(RX、HB_Rx、LB_Rx)可經(jīng)由上述天線開關(guān) 半導(dǎo)體集成電路(ANT_SW)而供給到上述高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路(RF_IC)(參照 圖10)。 上述天線開關(guān)半導(dǎo)體集成電路(ANT_SW)包括至少一個(gè)的具有電壓生成電路 (100)、發(fā)送開關(guān)(101)和接收開關(guān)(102)的天線開關(guān)。 上述發(fā)送開關(guān)(101)連接在發(fā)送端子(203)和輸入輸出端子(201)之間，上述發(fā) 送開關(guān)(101)的發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管(211)的通斷可通過供給到發(fā)送控制端子(202)的發(fā)送 控制電壓(V_Txc)的電平而控制。 上述接收開關(guān)(102)連接在上述輸入輸出端子(201)和接收端子(205)之間，上 述接收開關(guān)(102)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的通斷可通過供給到接收控制端子 (204)的接收控制電壓(V_Rxc)的電平而控制。 上述電壓生成電路(100)的高頻信號(hào)輸入端子(10)與上述發(fā)送開關(guān)(101)的上 述發(fā)送端子(203)連接，由上述電壓生成電路(100)的DC輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的 DC輸出電壓可供給到上述接收開關(guān)(102)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管(215a 215d)的柵極 控制端子(參照?qǐng)D1、圖2)。 [oaog]《實(shí)施方式的說明》 以下，進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施方式。在用于說明實(shí)施發(fā)明的最佳方式的所有附圖中，
對(duì)具有與前圖中具有相同功能的部件標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，省略其重復(fù)說明?！敦?fù)電壓輸出的DC升壓電路》 圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路中內(nèi)置的DC升壓電路100的 構(gòu)成的圖。 如該圖所示，DC升壓電路100由電容元件106、110、電阻元件107、111、和二極管 108、 109構(gòu)成，對(duì)供給到高頻信號(hào)輸入端子10的高頻輸入信號(hào)RFin的一部分進(jìn)行整流，在DC輸出端子104產(chǎn)生負(fù)電壓的DC輸出電壓Vout。 在圖1所示的DC升壓電路100中，電容元件106和電阻元件107的連接可以是圖 1的連接順序，也可以與該順序相反。電阻元件107的值設(shè)定為比天線的輸入阻抗50Q大 得多的值，所以DC升壓電路100的輸入阻抗成為比50Q大得多的較大值。因此，輸入到高 頻信號(hào)輸入端子10的高頻輸入信號(hào)RFin的大部分流向與天線開關(guān)的開關(guān)元件即FET連接 的高頻信號(hào)輸入端子102，僅一部分功率流入到DC升壓電路100。
DC升壓電路100的動(dòng)作如以下進(jìn)行說明。 考慮最初連接點(diǎn)105處的高頻信號(hào)的電壓振幅為負(fù)時(shí)，二極管108被反向偏壓而 成為非導(dǎo)通狀態(tài)，二極管109被正向偏壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，電流經(jīng)由二極管109流入 電容元件106，與連接點(diǎn)105連接的電容元件106的一端被充電為負(fù)電壓，與二極管108、 109連接的電容元件106的另一端被充電為正電壓。接著，考慮連接點(diǎn)105處的高頻信號(hào)的 電壓振幅為正時(shí)，二極管108被正向偏壓而成為導(dǎo)通狀態(tài)，二極管109被反向偏壓而成為非 導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)，充電于電容元件106另一端的正電荷經(jīng)由二極管108流入電容元件110， 與二極管109和電阻元件111連接的電容元件110的一端被充電為負(fù)電壓，與DC控制電壓 供給端子103和二極管108連接的電容元件110的另一端被充電為正電壓。反復(fù)進(jìn)行響應(yīng) 高頻信號(hào)的負(fù)電壓振幅的電容元件106的充電動(dòng)作和響應(yīng)高頻信號(hào)的正電壓振幅的電容 元件110的充電動(dòng)作，電容元件110被充電。作為施加于DC控制電壓供給端子103的DC 控制電壓Vdc與電容元件110兩端的電位差VBS之和的輸出電壓Vout從DC升壓電路100 的輸出端子104輸出，用于天線開關(guān)的開關(guān)元件即FET的控制。在發(fā)送模式中，DC控制電 壓供給端子103的DC控制電壓Vdc是0V，電容元件110兩端的電位差VBS是負(fù)電壓，因此， DC升壓電路100的輸出端子104的輸出電壓Vout成為負(fù)電壓。在發(fā)送模式中，該負(fù)電壓輸 出電壓Vout被施加于天線開關(guān)的接收開關(guān)元件即FET的柵極。
《由負(fù)電壓DC升壓電路驅(qū)動(dòng)的高頻開關(guān)》 圖2是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體集成電路200中內(nèi)置的DC升壓電路 100、發(fā)送開關(guān)101和接收開關(guān)102的構(gòu)成的圖。半導(dǎo)體集成電路200構(gòu)成為形成天線開關(guān) 的單片微波集成電路(匪IC)。 圖2的半導(dǎo)體集成電路200中內(nèi)置的DC升壓電路100與圖1所示的DC升壓電路 IOO本質(zhì)上相同。圖2的半導(dǎo)體集成電路200中內(nèi)置的DC升壓電路100也是從高頻信號(hào) 外部輸入端子203將高頻發(fā)送輸入信號(hào)Tx經(jīng)由電容207供給到高頻信號(hào)輸入端子10。圖 2的半導(dǎo)體集成電路200中內(nèi)置的DC升壓電路100的DC控制電壓供給端子103被供給來 自接收DC控制電壓外部供給端子204的接收DC控制電壓V_Rxc來作為DC控制電壓Vdc。
由圖2的半導(dǎo)體集成電路200中內(nèi)置的DC升壓電路100的DC輸出端子104生 成的負(fù)電壓的DC輸出電壓Vout經(jīng)由電阻214a 214d被供給到接收開關(guān)102的多個(gè) FET215a 215d的柵極。接收開關(guān)102的多個(gè)FET215a 215d是n溝道的耗盡型HEMT (High ElectronMobility Transistor)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。如圖2所示，接收開關(guān)102的多 個(gè)FET215a 215d的漏極-源極之間連接有電阻216a 216d。 接收開關(guān)102的多個(gè)FET215a 215d的柵極經(jīng)由電阻213與接收DC控制電壓外 部供給端子204連接，接收開關(guān)102的一端209經(jīng)由電容206與天線開關(guān)的共用輸入輸出 端子201連接，接收開關(guān)102的另一端經(jīng)由電容208與接收端子205連接。電容208起到用于防止來自DC升壓電路100的負(fù)電壓的DC輸出電壓Vout被施加到與接收端子205連 接的接收電路的DC截?cái)嚯娙莸淖饔?。而且，該電?08還起到用于將由連接在輸入輸出端 子201的天線ANT接收的RF發(fā)送信號(hào)經(jīng)接收開關(guān)102供給到與接收端子205連接的接收 電路的AC耦合電容的作用。 發(fā)送開關(guān)101包括由n溝道的耗盡型HEMT構(gòu)成的FET211。發(fā)送開關(guān)101的FET211 的柵極經(jīng)由電阻210與發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202連接，發(fā)送開關(guān)101的一端209 經(jīng)由電容206與天線開關(guān)的共用輸入輸出端子201連接，發(fā)送開關(guān)101的另一端經(jīng)由電容 207與發(fā)送端子203連接。電容207起到用于防止由供給到發(fā)送開關(guān)101的發(fā)送DC控制電 壓外部供給端子202的高電平的發(fā)送DC控制電壓V_Txc影響與發(fā)送端子203連接的發(fā)送 電路的DC截?cái)嚯娙莸淖饔?。而且，該電?07還起到用于將來自連接在發(fā)送端子203的發(fā) 送電路的RF發(fā)送信號(hào)供給到發(fā)送開關(guān)101的AC耦合電容的作用。 在配置于圖2所示的半導(dǎo)體集成電路200的上部中央的共用的輸入輸出端子201 上連接有電容206。該電容206起到用于防止由供給到發(fā)送開關(guān)101的發(fā)送DC控制電壓外 部供給端子202的高電平的發(fā)送DC控制電壓影響天線ANT的DC截?cái)嚯娙莸淖饔?。而且?該電容206還起到天線ANT、發(fā)送開關(guān)IOI和接收開關(guān)102之間的AC耦合電容的作用。起 到DC截?cái)嚯娙莺虯C耦合電容作用的各電容206、207、208的電容值設(shè)定為50pF這樣較大 的電容值。 圖2所示的半導(dǎo)體集成電路200用于構(gòu)成單刀雙擲(SPDT)型的天線開關(guān)。
在天線開關(guān)的領(lǐng)域，天線所連接的共用的輸入輸出端子被稱為單刀(single pole)，與接收電路連接的接收端子和與發(fā)送電路連接的發(fā)送端子被稱為擲(Throw)。因此， 在圖2的天線開關(guān)中，發(fā)送接收端子是接收端子205和發(fā)送端子203這兩個(gè)，成為雙擲開關(guān)。 圖2的半導(dǎo)體集成電路200由GaAs等化合物半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，接收開關(guān)102 的多個(gè)FET215a 215d和發(fā)送開關(guān)101的FET211由HEMT晶體管構(gòu)成。眾所周知， HEMT晶體管是將形成在柵極附近的異質(zhì)結(jié)界面的二維電子氣用作溝道層的場(chǎng)效應(yīng)晶體 管。圖2的半導(dǎo)體集成電路200所包含的許多電容可以由化合物半導(dǎo)體芯片的表面的 MIM(Metal-Insulator-Metal :金屬-絕緣體-金屬)電容器形成。圖2的半導(dǎo)體集成電路 200所包含的許多電阻可以由化合物半導(dǎo)體芯片的表面的臺(tái)面型電阻形成。
《SPDT型天線開關(guān)的接收模式》 圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的單片微波集成電路(匪IC)200的接收模式的動(dòng)作 如下所述。 在接收模式中，供給到發(fā)送開關(guān)101的發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202的發(fā)送 DC控制電壓V_Txc設(shè)為低電平的OV，供給到接收開關(guān)102的接收DC控制電壓外部供給端 子204的接收DC控制電壓V_Rxc變?yōu)楦唠娖降?V。因此，在發(fā)送端子203和共用輸入輸出 節(jié)點(diǎn)209之間連接的發(fā)送開關(guān)101的FET211被控制為截止，而在接收端子205和共用輸入 輸出節(jié)點(diǎn)209之間連接的接收開關(guān)102的FET215a 215d被控制為導(dǎo)通。
由與共用輸入輸出端子201連接的天線接收的RF接收信號(hào)能夠經(jīng)由在接收開關(guān) 102被控制為導(dǎo)通的FET215a 215d而供給到與接收端子205連接的接收電路。此時(shí)，發(fā) 送開關(guān)101的FET211被控制為截止，因此與發(fā)送端子203連接的發(fā)送電路的輸出的RF發(fā)送信號(hào)不可能被供給到與共用輸入輸出端子201連接的天線。 通過由接收DC控制電壓外部供給端子204的3V的高電平的接收DC控制電壓V_ Rxc將接收開關(guān)102的FET215a 215d控制為導(dǎo)通，共用輸入輸出節(jié)點(diǎn)209的電壓VC0M 也成為高電平。例如，接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極和源極之間的閾值電壓Vth 為-0. 5V時(shí)，共用輸入輸出節(jié)點(diǎn)209的電壓Vc。M為2. 5V的高電平。此時(shí)，對(duì)發(fā)送開關(guān)101的 FET211的柵極供給發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202的低電平的0V的發(fā)送DC控制電壓 V_Txc，因此FET211被反向偏壓，發(fā)送開關(guān)101的FET211的絕緣特性得以改善。
《SPDT型天線開關(guān)的發(fā)送模式》 圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的單片微波集成電路(匪IC)200的發(fā)送模式的動(dòng)作 如下所述。 在發(fā)送模式中，供給到發(fā)送開關(guān)101的發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202的發(fā)送 DC控制電壓V_Txc設(shè)為高電平的3V，供給到接收開關(guān)102的接收DC控制電壓外部供給端 子204的接收DC控制電壓V_Rxc變?yōu)榈碗娖降?V。因此，連接在發(fā)送端子203和共用輸入 輸出節(jié)點(diǎn)209之間的發(fā)送開關(guān)101的FET211被控制為導(dǎo)通，而連接在接收端子205和共用 輸入輸出節(jié)點(diǎn)209之間的接收開關(guān)102的FET215a 215d被控制為截止。
與發(fā)送端子203連接的發(fā)送電路的輸出的RF發(fā)送信號(hào)能夠經(jīng)由在發(fā)送開關(guān)101 被控制為導(dǎo)通的FET211而供給到與共用輸入輸出端子201連接的天線。此時(shí)，接收開關(guān) 102的FET215a 215d被控制為截止，因此由與共用輸入輸出端子201連接的天線接收到 的RF接收信號(hào)不可能被供給到與接收端子205連接的接收電路。 通過由發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202的3V的高電平的發(fā)送DC控制電壓V_ Txc將發(fā)送開關(guān)101的FET211控制為導(dǎo)通，共用輸入輸出節(jié)點(diǎn)209的電壓V^也成為高電 平。例如，發(fā)送開關(guān)101的FET211的柵極和源極之間的閾值電壓Vth為-0. 5V時(shí)，共用輸 入輸出節(jié)點(diǎn)209的電壓Vc。M成為2. 5V的高電平。此時(shí)，對(duì)接收開關(guān)102的FET215a 215d 的柵極供給接收DC控制電壓外部供給端子204的低電平的OV的接收DC控制電壓V_Rxc， 因此FET215a 215d被反向偏壓，接收開關(guān)102的FET215a 215d的絕緣特性得以改善。
而且，響應(yīng)供給到發(fā)送端子203的發(fā)送電路的輸出的RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx，由DC升 壓電路100的輸出端子104生成負(fù)電壓的輸出電壓Vout，該負(fù)電壓輸出電壓Vout被供給到 接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極。接收開關(guān)102的FET215a 215d的反向偏壓進(jìn) 一步增加，接收開關(guān)102的FET215a 215d的絕緣特性得以進(jìn)一步改善。
響應(yīng)發(fā)送電路向發(fā)送端子203開始供給RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx的由DC升壓電路100 的輸出端子104生成的負(fù)電壓的輸出電壓Vout的變化速度出于以下理由而成為較高速。
SP，DC升壓電路100的輸出端子104的負(fù)電壓的輸出電壓Vout降低時(shí)，在接收開 關(guān)102由n溝道的耗盡型HEMT構(gòu)成的FET215a 215d的柵極肖特基勢(shì)壘成為反向偏壓的 狀態(tài)。因此，在圖2的DC升壓電路100的輸出端子104的負(fù)電壓的輸出電壓Vout降低時(shí)， FET215a 215d的柵極電壓也隨著輸出端子104的負(fù)電壓的輸出電壓Vout的降低而高速 降低。 圖3是用于說明切換到發(fā)送模式時(shí)的圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的單片微波集 成電路(匪IC)200的動(dòng)作的圖。 如圖3所示，在發(fā)送開關(guān)101的發(fā)送DC控制電壓外部供給端子202的3V的高電平的發(fā)送DC控制電壓V_Txc的供給開始時(shí)刻SWon，共用輸入輸出節(jié)點(diǎn)209的電壓V^為大 致接近于控制電壓V_Txc的電平的2. 5V的電平。此時(shí)，對(duì)接收開關(guān)102的FET215a 215d 的柵極供給接收DC控制電壓外部供給端子204的低電平的0V的接收DC控制電壓V_Rxc。 因此，接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)被以大致_V_Txc 的負(fù)電壓電平施加反向偏壓。 在其后的時(shí)刻RFin，響應(yīng)發(fā)送電路向發(fā)送端子203開始供給RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx 的供給而由DC升壓電路100的輸出端子104生成的負(fù)電壓的輸出電壓Vout高速降低。因 此，接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)高速降低至比大致-V— Txc的負(fù)電壓電平更低的-V_Txc-Vout的電平。此時(shí)，接收開關(guān)102的FET215a 215d的 柵極肖特基勢(shì)壘成為被反向偏壓的狀態(tài)，如圖14的天線開關(guān)300所示，不會(huì)進(jìn)行利用FET 的柵極肖特基勢(shì)壘的正向電流的大容量充電。 在圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的匪IC200的發(fā)送模式下，DC升壓電路100的輸 出端子104的負(fù)電壓輸出電壓Vout降低時(shí)，僅成為接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵 極電容經(jīng)柵極電阻R214a 214d被充電為負(fù)電壓。因此，接收開關(guān)102的FET215a 215d 的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)降低的時(shí)間常數(shù)大致為0. 12 s，是極小的值。
圖4是表示圖2所示的SPDT型天線開關(guān)的匪IC200中在經(jīng)過了相當(dāng)于大致 0. 12 ii s的時(shí)間常數(shù)的時(shí)間后的時(shí)刻的接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極和源極之間 電壓Vgs(Rx)的變化以及柵極和源極之間電容Cgs(Rx)的變化的圖。 在經(jīng)過了相當(dāng)于大致O. 12iis的時(shí)間常數(shù)的時(shí)間后的時(shí)刻，接收開關(guān)102的 FET215a 215d的柵極和源極之間電壓Vgs (Rx)成為比大致-2. 5V的較小反向偏壓更低的 大致-4. 5V的較大反向偏壓。與該大致為-4. 5V的較大反向偏壓重疊的、供給到發(fā)送端子 203的RF發(fā)送信號(hào)Tx的正峰值不會(huì)達(dá)到接收開關(guān)102的FET215a 215d的柵極和源極之 間閾值電壓-Vth以上。因此，在FET215a 215d的柵極正下方的溝道區(qū)域不會(huì)積蓄著作 為載流子的許多電子，因此，F(xiàn)ET215a 215d的柵極和源極之間電容Cgs(Rx)的電容值不 會(huì)急劇增加。此時(shí)，F(xiàn)ET215a 215d的柵極和漏極之間電容Cgd(Rx)的電容值也同樣不會(huì) 急劇增加。結(jié)果，供給到發(fā)送端子203的RF發(fā)送信號(hào)Tx的一部分信號(hào)經(jīng)由匪IC200的接 收開關(guān)102的FET215a 215d的較大電容值的柵極和源極之間電容以及柵極和漏極之間 電容而流入到與接收端子205連接的接收電路。
《處理多個(gè)頻率信號(hào)的高頻開關(guān)》 圖5是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的可處理多個(gè)頻率信號(hào)的半導(dǎo)體集成電路 280中內(nèi)置的第一 SPDT型天線開關(guān)281、第二 SPDT型天線開關(guān)282、和天線共用器283的構(gòu) 成的圖。圖5的半導(dǎo)體集成電路280也構(gòu)成為形成天線開關(guān)的單片微波集成電路(MMIC)。
圖5所示的半導(dǎo)體集成電路280為了可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)的處理而在與天線ANT 連接的共用輸入輸出端子284上連接有天線共用器(Diplexer)283。天線共用器是分頻器， 是用于在多個(gè)頻率信號(hào)共用天線時(shí)將多個(gè)頻率信號(hào)的一個(gè)頻率信號(hào)和另一個(gè)頻率信號(hào)分 離的部件。在圖5中，天線共用器283將具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)和具有第二頻帶 f2的第二頻率信號(hào)這兩個(gè)頻率信號(hào)的一方與另一方分離。因此，作為分頻器的天線共用器 包括在與天線連接的共用輸入輸出端子與第一端口之間具有第一頻帶的第一濾波器、在與 天線連接的共用輸入輸出端子與第二端口之間具有第二頻帶的第二濾波器。
在此，利用發(fā)送/接收將多個(gè)頻率信號(hào)相互分離的分頻器即雙工器(Duplexer)與 本發(fā)明的實(shí)施方式所應(yīng)用的天線共用器(Diplexer)是相互明確不同的部件。在圖5的本發(fā) 明的另一個(gè)實(shí)施方式中，由于由天線共用器283分頻的具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)和 具有第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)分別還需要包括發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)，因此作為模塊283 的分頻器必然使用天線共用器。因此，圖5所示的半導(dǎo)體集成電路280的天線共用器283 可在與天線ANT連接的共用輸入輸出端子284與第一收發(fā)端子285之間進(jìn)行具有低頻帶側(cè) 的第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的雙向傳輸。而且，該天線共用器283還可在與天線ANT連 接的共用輸入輸出端子284與第二收發(fā)端子286之間進(jìn)行具有高頻帶側(cè)的第二頻帶f2的 第二頻率信號(hào)的雙向傳輸。 與天線共用器283的第一端口連接來控制具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的雙 向傳輸?shù)牡谝?SPDT型天線開關(guān)281與圖2所示的SPDT型開關(guān)本質(zhì)上相同。即，圖5所示 的第一 SPDT型天線開關(guān)281包括發(fā)送開關(guān)291、接收開關(guān)295和DC升壓電路293。圖5所 示的第一 SPDT型天線開關(guān)281中，發(fā)送開關(guān)291是與圖2的發(fā)送開關(guān)101相同的結(jié)構(gòu)，接 收開關(guān)295是與圖2的接收開關(guān)102相同的結(jié)構(gòu)，DC升壓電路293是與圖2的DC升壓電 路100相同的負(fù)電壓輸出結(jié)構(gòu)。 在具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的接收模式下，供給到發(fā)送開關(guān)291的發(fā)送DC 控制端子的發(fā)送DC控制電壓為低電平的OV，供給到接收開關(guān)295的接收DC控制端子的接 收DC控制電壓為高電平的3V。因此，發(fā)送端子287和第一收發(fā)端子285之間的發(fā)送開關(guān) 291的FET被控制為截止，而接收端子289和第一收發(fā)端子285之間的接收開關(guān)295的FET 被控制為導(dǎo)通。 在具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的發(fā)送模式下，供給到發(fā)送開關(guān)291的發(fā)送DC 控制端子的發(fā)送DC控制電壓為高電平的3V，供給到接收開關(guān)295的接收DC控制端子的接 收DC控制電壓為低電平的0V。因此，發(fā)送端子287和第一收發(fā)端子285之間的發(fā)送開關(guān) 291的FET被控制為導(dǎo)通，而接收端子289和第一收發(fā)端子285之間的接收開關(guān)295的FET 被控制為截止。而且，響應(yīng)供給到發(fā)送端子287的發(fā)送電路的輸出的RF發(fā)送輸入信號(hào)Txl 而由DC升壓電路293的輸出端子生成負(fù)電壓輸出信號(hào)，該負(fù)電壓輸出信號(hào)被供給到接收開 關(guān)295的FET。結(jié)果，接收開關(guān)295的FET被反向偏壓，接收開關(guān)295的FET的絕緣性得以 改善。 與天線共用器283的第二端口連接來控制具有第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的雙 向傳輸?shù)牡诙?SPDT型天線開關(guān)282也與圖2所示的SPDT型開關(guān)本質(zhì)上相同。即，圖5所 示的第二 SPDT型天線開關(guān)282包括發(fā)送開關(guān)292、接收開關(guān)296和DC升壓電路294。圖5 所示的第二 SPDT型天線開關(guān)282中，發(fā)送開關(guān)292是與圖2的發(fā)送開關(guān)101相同的結(jié)構(gòu)， 接收開關(guān)296是與圖2的接收開關(guān)102相同的結(jié)構(gòu)，DC升壓電路294是與圖2的DC升壓 電路100相同的負(fù)電壓輸出結(jié)構(gòu)。 在具有第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的接收模式下，供給到發(fā)送開關(guān)292的發(fā)送DC 控制端子的發(fā)送DC控制電壓為低電平的OV，供給到接收開關(guān)296的接收DC控制端子的接 收DC控制電壓為高電平的3V。因此，發(fā)送端子288和第二收發(fā)端子286之間的發(fā)送開關(guān) 292的FET被控制為截止，而接收端子290和第二收發(fā)端子286之間的接收開關(guān)296的FET 被控制為導(dǎo)通。
在具有第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的發(fā)送模式下，供給到發(fā)送開關(guān)292的發(fā)送DC 控制端子的發(fā)送DC控制電壓為高電平的3V，供給到接收開關(guān)296的接收DC控制端子的接 收DC控制電壓為低電平的0V。因此，發(fā)送端子288和第二收發(fā)端子286之間的發(fā)送開關(guān) 292的FET被控制為導(dǎo)通，而接收端子290和第二收發(fā)端子286之間的接收開關(guān)296的FET 被控制為截止。而且，響應(yīng)供給到發(fā)送端子288的發(fā)送電路的輸出的RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx2 而由DC升壓電路294的輸出端子生成負(fù)電壓輸出信號(hào)，該負(fù)電壓輸出信號(hào)被供給到接收開 關(guān)296的FET。結(jié)果，接收開關(guān)296的FET被反向偏壓，接收開關(guān)296的FET的絕緣性得以 改善。 在基于第二 SPDT型天線開關(guān)282的具有第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的發(fā)送模式 下，供給到發(fā)送端子288的RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx2經(jīng)由發(fā)送開關(guān)292的FET、第二收發(fā)端子 286、和天線共用器283而供給到與共用輸入輸出端子284連接的天線ANT。但是，此時(shí)，由 于天線共用器283的功能，傳輸?shù)降谝籗PDT型天線開關(guān)281的第一收發(fā)端子285的第二頻 帶f2的RF發(fā)送信號(hào)Tx2的泄露信號(hào)成分為可無視的程度。因此，即使第一 SPDT型天線開 關(guān)281的發(fā)送開關(guān)291如圖2的發(fā)送開關(guān)101那樣僅通過一級(jí)FET211的連接而構(gòu)成，也可 以使圖5的第一 SPDT型天線開關(guān)281的發(fā)送開關(guān)291的泄露信號(hào)成分為可無視的程度。
同樣，在基于第一SPDT型天線開關(guān)281的具有第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的發(fā) 送模式下，供給到發(fā)送端子287的RF發(fā)送輸入信號(hào)Txl經(jīng)由發(fā)送開關(guān)291的FET、第一收發(fā) 端子285、和天線共用器283而供給到與共用輸入輸出端子284連接的天線ANT。但是，此 時(shí)，由于天線共用器283的功能，傳輸?shù)降诙?SPDT型天線開關(guān)282的第二收發(fā)端子286的 第一頻帶fl的RF發(fā)送信號(hào)Txl的泄露信號(hào)成分為可無視的程度。因此，即使第二 SPDT型 天線開關(guān)282的發(fā)送開關(guān)292如圖2的發(fā)送開關(guān)101那樣僅通過一級(jí)FET211的連接而構(gòu) 成，也可以使圖5的第二 SPDT型天線開關(guān)282的發(fā)送開關(guān)292的泄露信號(hào)成分為可無視的 程度。 圖6是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的可進(jìn)行許多頻率信號(hào)處理的半導(dǎo)體集成電 路250中內(nèi)置的第一 SP3T型天線開關(guān)251、第二 SP3T型天線開關(guān)252、和天線共用器253的 結(jié)構(gòu)的圖。圖6的半導(dǎo)體集成電路250也構(gòu)成為形成天線開關(guān)的單片微波集成電路(MMIC)。 SP3T是Single Pole Triple Throw的縮寫。 g卩，圖6所示的半導(dǎo)體集成電路250的天線共用器253與圖5所示的半導(dǎo)體集成 電路280的天線共用器283具有相同的功能。 圖6所示的半導(dǎo)體集成電路250的第一 SP3T型天線開關(guān)251包括發(fā)送開關(guān)263、 共用接收開關(guān)267、DC升壓電路265、第一接收開關(guān)269、以及第二接收開關(guān)270。圖6所示 的第一 SP3T型天線開關(guān)251中，發(fā)送開關(guān)263與圖5的發(fā)送開關(guān)281為相同結(jié)構(gòu)，共用接 收開關(guān)267與圖5的接收開關(guān)295為相同結(jié)構(gòu)，DC升壓電路265與圖5的DC升壓電路293 為相同的負(fù)電壓輸出結(jié)構(gòu)。圖6所示的第一 SP3T型天線開關(guān)251中，與共用接收開關(guān)267 連接的第一接收開關(guān)269和第二接收開關(guān)270包括分別供給接收端子259、260的RF接收 信號(hào)Rxll、 Rxl2的FET。因此，圖6所示的第一 SP3T型天線開關(guān)251將第一收發(fā)端子255 作為單刀(single pole)，將第一發(fā)送端子257、第一接收端子259和第二接收端子260作 為三擲(Triple throw)。在向發(fā)送端子257供給的RF發(fā)送輸入信號(hào)Txl的發(fā)送模式下，響 應(yīng)RF發(fā)送輸入信號(hào)Txl而由DC升壓電路263的輸出端子生成負(fù)電壓輸出信號(hào)，該負(fù)電壓輸出信號(hào)被供給到共用接收開關(guān)267的FET。結(jié)果，共用接收開關(guān)267的FET被反向偏壓， 共用接收開關(guān)267的FET的絕緣性得以改善。 圖6所示的半導(dǎo)體集成電路250的第二 SP3T型天線開關(guān)252包括發(fā)送開關(guān)264、 共用接收開關(guān)268、DC升壓電路266、第一接收開關(guān)271、以及第二接收開關(guān)272。圖6所示 的第二 SP3T型天線開關(guān)252中，發(fā)送開關(guān)264與圖5的發(fā)送開關(guān)282為相同結(jié)構(gòu)，共用接 收開關(guān)268與圖5的接收開關(guān)296為相同結(jié)構(gòu)，DC升壓電路266與圖5的DC升壓電路294 為相同的負(fù)電壓輸出結(jié)構(gòu)。圖6所示的第二 SP3T型天線開關(guān)252中，與共用接收開關(guān)268 連接的第一接收開關(guān)271和第二接收開關(guān)272包括分別供給接收端子261、262的RF接收 信號(hào)Rx21、 Rx22的FET。因此，圖6所示的第二 SP3T型天線開關(guān)252將第一收發(fā)端子256 作為單刀(single pole)，將第二發(fā)送端子258、第一接收端子261和第二接收端子262作 為三擲(Triple throw)。在向發(fā)送端子258供給的RF發(fā)送輸入信號(hào)Tx2的發(fā)送模式下，響 應(yīng)RF發(fā)送輸入信號(hào)Txl而由DC升壓電路266的輸出端子生成負(fù)電壓輸出信號(hào)，該負(fù)電壓 輸出信號(hào)被供給到共用接收開關(guān)268的FET。結(jié)果，共用接收開關(guān)268的FET被反向偏壓， 共用接收開關(guān)268的FET的絕緣性得以改善。
《包括SPDT型天線開關(guān)的匪IC》 圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一 SPDT 型天線開關(guān)SPDT1和第二 SPDT型天線開關(guān)SPDT2的單片微波集成電路匪IC) 700的構(gòu)成的圖。 圖7所示的匪IC700中內(nèi)置的第一 SPDT型天線開關(guān)SPDT1和第二 SPDT型天線 開關(guān)SPDT2與圖5所示的半導(dǎo)體集成電路280中內(nèi)置的第一 SPDT型天線開關(guān)281和第二 SPDT型天線開關(guān)282分別具有相同的功能。在第一 SPDT型天線開關(guān)SPDT1的第一收發(fā)端 子701和天線共用器283之間可進(jìn)行具有低頻帶側(cè)的第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的雙向 傳輸。在第二 SPDT型天線開關(guān)SPDT2的第二收發(fā)端子702和天線共用器283之間可進(jìn)行 具有高頻帶側(cè)的第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的雙向傳輸。 S卩，圖7的第一SPDT型天線開關(guān)SPDTl所包含的發(fā)送開關(guān)705(Tx—SWl)和接收開 關(guān)703(Rx_SWl) 、DC升壓電路(NV-DC1)730與圖5的第一 SPDT型天線開關(guān)281所包含的發(fā) 送開關(guān)291和接收開關(guān)295、 DC升壓電路293分別具有相同的功能。 圖7的第二 SPDT型天線開關(guān)SPDT2所包含的發(fā)送開關(guān)706 (Tx_SW2)和接收開關(guān) 704(Rx_SW2) 、DC升壓電路(NV-DC2) 750與圖5的第二 SPDT型天線開關(guān)282所包含的發(fā)送 開關(guān)292和接收開關(guān)296、 DC升壓電路294分別具有相同的功能。
《包括SP3T型天線開關(guān)的匪IC》 圖8是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一 SP3T 型天線開關(guān)SP3T1和第二 SP3T型天線開關(guān)SP3T2的單片微波集成電路(匪IC)600的構(gòu)成 的圖。 圖8所示的MMIC600中內(nèi)置的第一 SP3T型天線開關(guān)SP3T1和第二 SP3T型天線 開關(guān)SP3T2與圖6所示的半導(dǎo)體集成電路250中內(nèi)置的第一 SP3T型天線開關(guān)251和第二 SP3T型天線開關(guān)252分別具有相同的功能。在第一 SP3T型天線開關(guān)SP3T1的第一收發(fā)端 子601和天線共用器253之間可進(jìn)行具有低頻帶側(cè)的第一頻帶fl的第一頻率信號(hào)的雙向 傳輸。在第二 SP3T型天線開關(guān)SP3T2的第二收發(fā)端子602和天線共用器253之間可進(jìn)行具有高頻帶側(cè)的第二頻帶f2的第二頻率信號(hào)的雙向傳輸。 S卩，圖8的第一SP3T型天線開關(guān)SP3Tl所包含的發(fā)送開關(guān)605(Tx—SWl)和共用接 收開關(guān)603 (CRx_SWl) 、DC升壓電路(NV-DC1) 630、第一接收開關(guān)Rx_SWl 1 、第二接收開關(guān)Rx_ SW12與圖6的第一 SP3T型天線開關(guān)251所包含的發(fā)送開關(guān)263、共用接收開關(guān)267、 DC升 壓電路265、第一接收開關(guān)269、第二接收開關(guān)270分別具有相同的功能。圖8的第一 SP3T 型天線開關(guān)SP3T1中，第一接收開關(guān)Rx_SWll由FET662a、電阻661a、663a和電容664a構(gòu) 成，第二接收開關(guān)Rx_SW12由FET662b、電阻661b、663b和電容664b構(gòu)成。
圖8的第二 SP3T型天線開關(guān)SP3T2所包含的發(fā)送開關(guān)606 (Tx_SW2)、共用接收開 關(guān)604(CRx—SW2) 、DC升壓電路(NV-DC2)650、第一接收開關(guān)Rx—SW21、第二接收開關(guān)Rx—SW22 與圖6的第二 SP3T型天線開關(guān)252所包含的發(fā)送開關(guān)264、共用接收開關(guān)268、 DC升壓電 路266、第一接收開關(guān)271、第二接收開關(guān)272分別具有相同的功能。圖8的第二 SP3T型天 線開關(guān)SP3T2中，第一接收開關(guān)Rx—SW21由FET672a、電阻671a、673a和電容674a構(gòu)成，第 二接收開關(guān)Rx_SW22由FET672b、電阻671b、673b和電容674b構(gòu)成。 圖9是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的內(nèi)置有可進(jìn)行多個(gè)頻率信號(hào)處理的第一 SP3T 型天線開關(guān)SP3T1和第二 SP3T型天線開關(guān)SP3T2的單片微波集成電路(匪IC)800的構(gòu)成 的圖。 圖9所示的匪IC800的內(nèi)部電路的參照編號(hào)是第800號(hào)，圖8所示的匪IC600的 內(nèi)部電路的參照編號(hào)是第600號(hào)，但圖9所示的MMIC800的基本結(jié)構(gòu)和基本動(dòng)作與上述圖 8所示的匪IC600相同。 但是，與圖8所示的匪IC600相比，圖9所示的匪IC800中，增加了第一分流開關(guān) 電路900和第二分流開關(guān)電路910。 g卩，圖9的匪IC800的第一 SP3T型天線開關(guān)SP3T1中，在共用接收開關(guān)(CRx_ SW1)803和第一及第二接收開關(guān)Rx_SWll、 Rx_SW12之間連接有第一分流開關(guān)電路900。第 一分流開關(guān)電路900包括FET902、電阻901、903、906和電容904。在發(fā)送用于向第一 SP3T 型天線開關(guān)SP3T1的第一發(fā)送端子809供給的RF發(fā)送信號(hào)Txl的發(fā)送模式下，響應(yīng)供給 到第一發(fā)送DC控制端子815的高電平的第一發(fā)送DC控制電壓，發(fā)送開關(guān)805 (Tx_SWl)的 FET882被控制為導(dǎo)通。與此同時(shí)，響應(yīng)供給到第一發(fā)送DC控制端子815的高電平的第一 發(fā)送DC控制電壓，第一分流開關(guān)電路900的FET902也被控制為導(dǎo)通。因此，第一及第二接 收開關(guān)Rx—SWll、Rx—SW12的接收輸入節(jié)點(diǎn)907與接地電壓905之間為低阻抗，在RF發(fā)送信 號(hào)Txl的發(fā)送模式下，能夠有效地將傳輸?shù)浇邮蛰斎牍?jié)點(diǎn)907的泄露信號(hào)成分旁路至接地 電位905。 圖9的MMIC800的第二 SP3T型天線開關(guān)SP3T2中，在共用接收開關(guān)(CRx_SW2) 804 和第一及第二接收開關(guān)Rx_SW21、Rx_SW22之間連接有第二分流開關(guān)電路910。第二分流開 關(guān)電路910包括FET912、電阻911、913、916和電容914。在發(fā)送用于向第二 SP3T型天線開 關(guān)SP3T2的第二發(fā)送端子810供給的RF發(fā)送信號(hào)Tx2的發(fā)送模式下，響應(yīng)供給到第二發(fā)送 DC控制端子816的高電平的第二發(fā)送DC控制電壓，發(fā)送開關(guān)806(Tx—SW2)的FET892被控 制為導(dǎo)通。與此同時(shí)，響應(yīng)供給到第二發(fā)送DC控制端子816的高電平的第二發(fā)送DC控制電 壓，第二分流開關(guān)電路910的FET912也被控制為導(dǎo)通。因此，第一及第二接收開關(guān)Rx—SW21、 Rx_SW22的接收輸入節(jié)點(diǎn)917與接地電壓915之間為低阻抗，所以在RF發(fā)送信號(hào)Tx2的發(fā)送模式下，能夠有效地將傳輸?shù)浇邮蛰斎牍?jié)點(diǎn)917的泄露信號(hào)成分旁路至接地電位915。
《高頻模塊》 圖10是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的、包括構(gòu)成為可處理多個(gè)頻率信號(hào)的單片微 波集成電路的天線開關(guān)ANT_SW的高頻模塊RF_ML的構(gòu)成的圖。 圖10所示的高頻模塊RF_ML內(nèi)置高輸出功率放大器模塊HPA_ML和高頻模擬信號(hào) 處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC，并且高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC與基帶信號(hào)處 理單元BB_LSI連接。高輸出功率放大器模塊HPA_ML包括功率放大器PA_ML和天線開關(guān) ANT_SW，功率放大器PA—ML與高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF—IC連接，天線開關(guān)AN乙 SW經(jīng)由分頻器(Diplexer)與搭載于移動(dòng)電話終端的天線ANT連接。 功率放大器PA_ML所含有的控制單元(Control Unit)通過CMOS制造工藝形成于 硅半導(dǎo)體集成電路的硅芯片上。功率放大器PA_ML所含有的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1和 高帶側(cè)RF功率放大器HPA2包括在形成有控制單元(Control Unit)的硅芯片中通過CMOS 制造工藝形成的LD(Laterally Diffused)構(gòu)造的功率MOS晶體管。 高輸出功率放大器模塊HPA—ML的天線開關(guān)AN乙SW包括圖5或圖7說明的本 發(fā)明實(shí)施方式的兩個(gè)SPDT型天線開關(guān)。因此，圖10所示的天線開關(guān)AN乙SW構(gòu)成于 GaAs等化合物半導(dǎo)體芯片上，包括起到高頻開關(guān)作用的HEMT晶體管、起到電容作用的 MIM(Metal-Insulator-Metal)電容器、起到電阻作用的臺(tái)面型電阻。 基帶信號(hào)處理單元BB_LSI與外部非易失性存儲(chǔ)器(未圖示)和應(yīng)用程序處理器 (未圖示)連接。應(yīng)用程序處理器與液晶顯示裝置(未圖示)和鍵輸入裝置(未圖示)連 接，能夠執(zhí)行包括通用程序、游戲的各種應(yīng)用程序。移動(dòng)電話等的移動(dòng)設(shè)備的引導(dǎo)程序(啟 動(dòng)程序)、操作系統(tǒng)程序(0S)、利用基帶信號(hào)處理LSI的內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的 GSM(Global System for Mobile Communication :全球移動(dòng)通信系統(tǒng))方式等的用于與接 收基帶信號(hào)相關(guān)的相位解調(diào)和與發(fā)送基帶信號(hào)相關(guān)的相位調(diào)制的程序、以及各種應(yīng)用程序 能夠保存于外部非易失性存儲(chǔ)器中。 在移動(dòng)電話終端的接收模式下，由天線ANT接收的來自基站的RF接收信號(hào)RX被 供給到分頻器(Diplexer)的共用輸入輸出端子。 RF接收信號(hào)RX為大致1805MHz 大致1990MHz的高頻帶時(shí)，高頻帶的RF接收信 號(hào)RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的高帶側(cè)輸入輸出端子I/0_HB和高帶側(cè)接收端子RX2。來 自高帶側(cè)接收端子RX2的高帶側(cè)RF接收信號(hào)經(jīng)由高帶側(cè)表面彈性波濾波器SAW2供給到高 頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF—IC。來自高帶側(cè)表面彈性波濾波器SAW2的高帶側(cè)RF 接收信號(hào)HB_Rx被高帶側(cè)低噪音放大器LNA2放大，高帶側(cè)低噪音放大器LNA2的RF接收信 號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx—SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為接收基帶信號(hào)。接收基帶信號(hào)被高 頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RFJC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字接 收基帶信號(hào)Rx—BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元BB_LSI。 RF接收信號(hào)RX為大致869MHz 大致950MHz的低頻帶時(shí)，低頻帶的RF接收信號(hào) RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的低帶側(cè)輸入輸出端子I/0_LB和低帶側(cè)接收端子RX1 。來自 低帶側(cè)接收端子RX1的低帶側(cè)RF接收信號(hào)經(jīng)由低帶側(cè)表面彈性波濾波器SAW1供給到高頻 模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF—IC。來自低帶側(cè)表面彈性波濾波器SAW1的低帶側(cè)RF接 收信號(hào)LB_Rx被低帶側(cè)低噪音放大器LNA1放大，低帶側(cè)低噪音放大器LNA1的RF接收信號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx_SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為接收基帶信號(hào)。接收基帶信號(hào)被高頻 模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字接收 基帶信號(hào)Rx_BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元BB_LSI 。 在移動(dòng)電話終端的發(fā)送模式下，由基帶信號(hào)處理單元BB—LSI生成的數(shù)字發(fā)送基 帶信號(hào)Tx_BBS被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬發(fā)送基帶信號(hào)。該模擬發(fā)送基帶信號(hào)通過高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成 電路RF_IC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx_SPU的升頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為RF發(fā)送信號(hào)。
RF發(fā)送信號(hào)為大致824腿z 大致915腿z的低頻帶時(shí)，低頻帶的RF發(fā)送信號(hào)LB_ Tx被功率放大器PA_ML所含有的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1放大。來自低帶側(cè)RF功率放 大器HPA1的低帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)經(jīng)由高通濾波器HPF1和低通濾波器LPF1被供給到天 線開關(guān)ANT_SW的低帶側(cè)輸出端子TX1和低帶側(cè)輸入輸出端子I/0_LB。供給到低帶側(cè)輸入 輸出端子I/0_LB的低帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)作為RF發(fā)送信號(hào)TX經(jīng)由分頻器(Diplexer) 和天線ANT被發(fā)送到基站。 RF發(fā)送信號(hào)為大致1710MHz 大致1910MHz的高頻帶時(shí)，高頻帶的RF發(fā)送信號(hào) HB_Tx被功率放大器PA_ML所含有的高帶側(cè)RF功率放大器HPA2放大。來自高帶側(cè)RF功率 放大器HPA2的高帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)經(jīng)由高通濾波器HPF2和低通濾波器LPF2被供給到 天線開關(guān)ANT_SW的高帶側(cè)輸出端子TX2和高帶側(cè)輸入輸出端子I/0_HB。供給到高帶側(cè)輸 入輸出端子I/0_HB的高帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)作為RF發(fā)送信號(hào)TX經(jīng)由分頻器(Diplexer) 和天線ANT被發(fā)送到基站。 另一方面，由基帶信號(hào)處理單元BB_LSI生成的控制信號(hào)BB_Cnt經(jīng)由高頻模擬信 號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC供給到高頻模塊RF_ML的控制單元(Control Unit)。從控 制單元(Control Unit)生成如兩根虛線所示那樣用于切換天線開關(guān)AN乙SW所包含的兩個(gè) SPDT型天線開關(guān)的收發(fā)動(dòng)作的收發(fā)切換控制信號(hào)。 低通濾波器LPF1的輸出端子的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1的低帶側(cè)RF發(fā)送輸出 信號(hào)和低通濾波器HPF2的輸出端子的高帶側(cè)RF功率放大器HPA2的高帶側(cè)RF發(fā)送輸出 信號(hào)分別供給到高通濾波器HPF3的輸入端子和高通濾波器HPF4的輸入端子。高通濾波 器HPF3的輸出端子和高通濾波器HPF4的輸出端子被功率檢測(cè)器DET的輸入供給，因此，由 功率檢測(cè)器DET的輸出生成低帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)的信號(hào)電平或高帶側(cè)RF發(fā)送輸出信 號(hào)的信號(hào)電平。功率檢測(cè)器DET的輸出端子的功率信號(hào)電平被供給至控制單元(Control Unit)，利用由控制單元(Control Unit)生成的偏置電壓來控制低帶側(cè)RF功率放大器HPAl 和高帶側(cè)RF功率放大器HPA2的放大增益。 圖11是表示本發(fā)明另一實(shí)施方式的、包括構(gòu)成為可處理多個(gè)頻率信號(hào)的單片微 波集成電路的天線開關(guān)ANT_SW的高頻模塊RF_ML的構(gòu)成的圖。 圖11所示的高頻模塊RF_ML與圖10所示的高頻模塊RF_ML相同，內(nèi)置有高輸出 功率放大器模塊HPA_ML和高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC，并且高頻模擬信號(hào)處 理半導(dǎo)體集成電路RF_IC與基帶信號(hào)處理單元BB_LSI連接。高輸出功率放大器模塊HPA_ ML包括功率放大器PA_ML和天線開關(guān)ANT_SW，功率放大器PA_ML與高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo) 體集成電路RF—IC連接，天線開關(guān)AN乙SW經(jīng)由分頻器(Diplexer)與搭載于移動(dòng)電話終端 的天線ANT連接。
高輸出功率放大器模塊HPA_ML的天線開關(guān)ANT_SW包括圖6、圖8或圖9說明的本 發(fā)明實(shí)施方式的兩個(gè)SP3T型天線開關(guān)。 功率放大器PA_ML所含有的控制單元(Control Unit)通過CMOS制造工藝形成于 硅半導(dǎo)體集成電路的硅芯片上。功率放大器PA_ML所含有的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1和 高帶側(cè)RF功率放大器HPA2包括在形成有控制單元(Control Unit)的硅芯片中通過CMOS 制造工藝形成的LD構(gòu)造的功率MOS晶體管。 高輸出功率放大器模塊HPA_ML的天線開關(guān)ANT_SW包括圖6、圖8或圖9說明的本 發(fā)明實(shí)施方式的兩個(gè)SP3T型天線開關(guān)。因此，圖11所示的天線開關(guān)AN乙SW構(gòu)成于GaAs 等化合物半導(dǎo)體芯片上，包括起到高頻開關(guān)作用的HEMT晶體管、起到電容作用的MM電容 器、起到電阻作用的臺(tái)面型電阻。 在移動(dòng)電話終端的接收模式下，由天線ANT接收的來自基站的RF接收信號(hào)RX被 供給到分頻器(Diplexer)的共用輸入輸出端子。 RF接收信號(hào)RX為大致1805MHz 大致1850MHz的DCS (DigitalCellular System : 數(shù)字蜂窩系統(tǒng))頻帶時(shí)，DCS頻帶的RF接收信號(hào)RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的高帶側(cè)輸 入輸出端子I/0_HB和DCS接收端子RX3。來自DCS接收端子RX3的DCSRF接收信號(hào)經(jīng)由 DCS表面彈性波濾波器SAW3供給到高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC。來自DCS表 面彈性波濾波器SAW3的DCSRF接收信號(hào)的DCS1800_Rx被DCS低噪音放大器LNA3放大，DCS 低噪音放大器LNA3的RF接收信號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx_SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為接 收基帶信號(hào)。DCS接收基帶信號(hào)被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC的數(shù)字接口所 包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字接收基帶信號(hào)Rx_BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元BB_LSI 。
RF接收信號(hào)RX為大致1850MHz 大致1910MHz的PCS (Personal Communication System :個(gè)人通信系統(tǒng))頻帶時(shí)，PCS頻帶的RF接收信號(hào)RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的 高帶側(cè)輸入輸出端子I/0_HB和PCS接收端子RX4。來自PCS接收端子RX4的PCSRF接收信 號(hào)經(jīng)由PCS表面彈性波濾波器SAW4供給到高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC。來自 PCS表面彈性波濾波器SAW4的PCSRF接收信號(hào)PCS1900_Rx被PCS低噪音放大器LNA4放 大，PCS低噪音放大器LNA4的RF接收信號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx_SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn) 換為接收基帶信號(hào)。PCS接收基帶信號(hào)被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF—IC內(nèi)部的 數(shù)字接口所包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字接收基帶信號(hào)Rx—BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元 BB_LSI。 RF接收信號(hào)RX為大致869MHz 大致894MHz的GSM850頻帶時(shí)，GSM850頻帶的RF 接收信號(hào)RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的低帶側(cè)輸入輸出端子I/0_LB和GSM850接收端子 RX1 。來自GSM850接收端子RX1的GSM850RF接收信號(hào)經(jīng)由GSM850表面彈性波濾波器SAW1 供給到高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC。來自GSM850表面彈性波濾波器SAW1的 GSM850RF接收信號(hào)LB_Rx被GSM850低噪音放大器LNA1放大，GSM850低噪音放大器LNA1 的RF接收信號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx—SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為接收基帶信號(hào)。接收基 帶信號(hào)被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換為數(shù)字接收基帶信號(hào)Rx—BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元BB—LSI。 RF接收信號(hào)RX為大致925MHz 大致950MHz的GSM900頻帶時(shí)，GSM900頻帶的RF 接收信號(hào)RX被供給到天線開關(guān)ANT_SW的低帶側(cè)輸入輸出端子I/0_LB和GSM900接收端子RX2。來自GSM900接收端子RX2的GSM900RF接收信號(hào)經(jīng)由GSM900表面彈性波濾波器SAW2 供給到高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC。來自GSM900表面彈性波濾波器SAW2的 GSM900RF接收信號(hào)LB_Rx被GSM900低噪音放大器LNA2放大，GSM900低噪音放大器LNA2 的RF接收信號(hào)通過接收信號(hào)處理單元Rx_SPU的降頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為接收基帶信號(hào)。接收基 帶信號(hào)被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換為數(shù)字接收基帶信號(hào)Rx—BBS，供給到基帶信號(hào)處理單元BB_LSI。 在移動(dòng)電話終端的發(fā)送模式下，由基帶信號(hào)處理單元BB—LSI生成的數(shù)字發(fā)送基 帶信號(hào)Tx_BBS被高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路RF_IC內(nèi)部的數(shù)字接口所包含的D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬發(fā)送基帶信號(hào)。該模擬發(fā)送基帶信號(hào)通過高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成 電路RF_IC的發(fā)送信號(hào)處理單元Tx_SPU的升頻轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為RF發(fā)送信號(hào)。
RF發(fā)送信號(hào)為大致824MHz 大致849MHz的GSM850或大致889MHz 大致915MHz 的GSM900的低頻帶時(shí)，低頻帶的GSM850RF發(fā)送信號(hào)GSM850_Tx或GSM900RF發(fā)送信號(hào) GSM900_Tx被高頻模塊RF_ML所含有的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1放大。來自低帶側(cè)RF功 率放大器HPA1的低帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)經(jīng)由高通濾波器HPF1和低通濾波器LPF1被供給 到天線開關(guān)AN乙SW的低帶側(cè)輸出端子TXl和低帶側(cè)輸入輸出端子I/0—LB。供給到低帶側(cè)輸 入輸出端子I/0_LB的低帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)作為RF發(fā)送信號(hào)TX經(jīng)由分頻器(Diplexer) 和天線ANT被發(fā)送到基站。 RF發(fā)送信號(hào)為大致1710MHz 大致1785MHz的GSM850或大致1850MHz 大致 1910MHz的GSM900的高頻帶時(shí)，高頻帶的GSM850RF發(fā)送信號(hào)GSM850_Tx或GSM900RF發(fā)送 信號(hào)GSM900_Tx被功率放大器PA_MLL所含有的高帶側(cè)RF功率放大器HPA2放大。來自高 帶側(cè)RF功率放大器HPA2的高帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)經(jīng)由高通濾波器HPF2和低通濾波器 LPF2被供給到天線開關(guān)ANT_SW的高帶側(cè)輸出端子TX2和高帶側(cè)輸入輸出端子I/0_HB。供 給到高帶側(cè)輸入輸出端子I/0_HB的高帶側(cè)RF發(fā)送輸出信號(hào)作為RF發(fā)送信號(hào)TX經(jīng)由分頻 器(Diplexer)和天線ANT被發(fā)送到基站。 以上基于實(shí)施方式具體說明了本發(fā)明人完成的發(fā)明，不言而喻，本發(fā)明不限定于 此，在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。 例如，功率放大器PA_ML所含有的低帶側(cè)RF功率放大器HPA1和高帶側(cè)RF功率放 大器HPA2的最終級(jí)的功率晶體管可以由GaAs、InGaAs等的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT :Hetero Bipolar Transistor)構(gòu)成。 另外，在上述實(shí)施方式中，基帶信號(hào)處理單元和應(yīng)用程序處理器分別由單獨(dú)的半 導(dǎo)體芯片構(gòu)成，但在另一實(shí)施方式中，可以設(shè)置為將應(yīng)用程序處理器整合在基帶信號(hào)處理 單元的半導(dǎo)體芯片上的整合單芯片。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體集成電路，包含至少一個(gè)具有電壓生成電路、發(fā)送開關(guān)和接收開關(guān)的天線開關(guān)，其特征在于上述發(fā)送開關(guān)連接在發(fā)送端子和輸入輸出端子之間，上述發(fā)送開關(guān)的發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管的通斷能夠通過提供給發(fā)送控制端子的發(fā)送控制電壓的電平來控制，上述接收開關(guān)連接在上述輸入輸出端子和接收端子之間，上述接收開關(guān)的接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管的通斷能夠通過提供給接收控制端子的接收控制電壓的電平來進(jìn)行控制，上述電壓生成電路的高頻信號(hào)輸入端子與上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送端子相連接，由上述電壓生成電路的DC輸出端子生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓能提供給上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管的柵極控制端子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管和上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管分別是n溝道器件，響應(yīng)向上述發(fā)送控制端子供給高電平的上述發(fā)送控制電壓，上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送 場(chǎng)效應(yīng)晶體管被控制為導(dǎo)通，響應(yīng)向上述接收控制端子供給高電平的上述接收控制電壓，上述接收開關(guān)的上述接收 場(chǎng)效應(yīng)晶體管被控制為導(dǎo)通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于在將向上述發(fā)送端子供給的RF發(fā)送輸入信號(hào)傳輸?shù)缴鲜鲚斎胼敵龆俗拥陌l(fā)送模式 中，向上述發(fā)送控制端子供給高電平的上述發(fā)送控制電壓，向上述接收控制端子供給低電 平的上述接收控制電壓，在上述發(fā)送模式中，響應(yīng)向上述發(fā)送端子供給的上述RF發(fā)送輸入信號(hào)，由上述電壓生 成電路的上述DC輸出端子生成的負(fù)電壓的上述DC輸出電壓被提供給上述接收開關(guān)的上述 接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管的柵極控制端子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于 上述電壓生成電路的DC控制電壓供給端子與上述接收控制端子連接， 在上述發(fā)送模式中，提供給上述接收控制端子的低電平的上述接收控制電壓被提供給上述電壓生成電路的上述DC控制電壓供給端子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管由漏極-源極路徑被串聯(lián)連接在上述輸入輸 出端子和上述接收端子之間的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管和上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管是 具有異質(zhì)結(jié)的HEMT。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述天線開關(guān)包括用于控制第一頻帶的第一頻率信號(hào)的傳輸?shù)牡谝惶炀€開關(guān)和用于 控制第二頻帶的第二頻率信號(hào)的傳輸?shù)牡诙炀€開關(guān)，上述第一天線開關(guān)的上述輸入輸出端子和上述第二天線開關(guān)的上述輸入輸出端子上 分別連接有分頻器的第一端口和第二端口 ，在上述分頻器的共用輸入輸出端子上能連接天線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述第一天線開關(guān)的上述發(fā)送開關(guān)包括連接在上述第一天線開關(guān)的上述發(fā)送端子和 上述輸入輸出端子之間的單一的第一發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管，上述第二天線開關(guān)的上述發(fā)送開關(guān)包括連接在上述第二天線開關(guān)的上述發(fā)送端子和 上述輸入輸出端子之間的單一的第二發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述第一天線開關(guān)的上述電壓生成電路和上述第二天線開關(guān)的上述電壓生成電路的 各電壓生成電路包括第一二極管、第二二極管、第一電阻元件、第二電阻元件、第一電容元 件、以及第二電容元件，在上述各電壓生成電路中，上述第一電阻元件和上述第一電容元件串聯(lián)連接的一方端 子與上述高頻信號(hào)輸入端子連接，上述第一二極管的正極和上述第二二極管的負(fù)極與上述 串聯(lián)連接的另一方端子連接，上述第一二極管的負(fù)極和上述第二電容元件的一端與上述DC控制電壓供給端子連 接，上述第二二極管的正極和上述第二電容元件的另一端經(jīng)由上述第二電阻元件與上述DC 輸出端子連接。
10. —種高頻模塊，包括功率放大器和天線開關(guān)半導(dǎo)體集成電路，其特征在于， 上述功率放大器對(duì)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)進(jìn)行放大，由上述功率放大器的輸出生成的高頻發(fā)送輸出信號(hào)能經(jīng)由上述天線開關(guān)半導(dǎo)體集成 電路而提供給天線，由上述天線接收的高頻接收信號(hào)能經(jīng)由上述天線開關(guān)半導(dǎo)體集成電路而提供給上述 高頻模擬信號(hào)處理半導(dǎo)體集成電路，上述天線開關(guān)半導(dǎo)體集成電路包括至少一個(gè)具有電壓生成電路、發(fā)送開關(guān)和接收開關(guān) 的天線開關(guān)，上述發(fā)送開關(guān)連接在發(fā)送端子和輸入輸出端子之間，上述發(fā)送開關(guān)的發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的通斷能通過提供給發(fā)送控制端子的發(fā)送控制電壓的電平來進(jìn)行控制，上述接收開關(guān)連接在上述輸入輸出端子和接收端子之間，上述接收開關(guān)的接收?qǐng)鲂?yīng) 晶體管的通斷能通過提供給接收控制端子的接收控制電壓的電平來進(jìn)行控制，上述電壓生成電路的高頻信號(hào)輸入端子與上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送端子連接，由上述 電壓生成電路的DC輸出端子生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓能提供給上述接收開關(guān)的上述接 收?qǐng)鲂?yīng)晶體管的柵極控制端子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的高頻模塊，其特征在于上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管和上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管分 別是n溝道器件，響應(yīng)向上述發(fā)送控制端子供給高電平的上述發(fā)送控制電壓，上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送 場(chǎng)效應(yīng)晶體管被控制為導(dǎo)通，響應(yīng)向上述接收控制端子供給高電平的上述接收控制電壓，上述接收開關(guān)的上述接收 場(chǎng)效應(yīng)晶體管被控制為導(dǎo)通。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的高頻模塊，其特征在于在將向上述發(fā)送端子供給的RF發(fā)送輸入信號(hào)傳輸?shù)缴鲜鲚斎胼敵龆俗拥陌l(fā)送模式 中，向上述發(fā)送控制端子供給高電平的上述發(fā)送控制電壓，向上述接收控制端子供給低電 平的上述接收控制電壓，在上述發(fā)送模式中，響應(yīng)向上述發(fā)送端子供給的上述RF發(fā)送輸入信號(hào)，由上述電壓生 成電路的上述DC輸出端子生成的負(fù)電壓的上述DC輸出電壓被提供給上述接收開關(guān)的上述 接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管的柵極控制端子。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的高頻模塊，其特征在于 上述電壓生成電路的DC控制電壓供給端子與上述接收控制端子連接， 在上述發(fā)送模式中，提供給上述接收控制端子的低電平的上述接收控制電壓被提供給上述電壓生成電路的上述DC控制電壓供給端子。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的高頻模塊，其特征在于上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管由漏極_源極路徑被串聯(lián)連接在上述輸入輸 出端子和上述接收端子之間的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于上述接收開關(guān)的上述接收?qǐng)鲂?yīng)晶體管和上述發(fā)送開關(guān)的上述發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管是 具有異質(zhì)結(jié)的HEMT。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的高頻模塊，其特征在于上述天線開關(guān)包括用于控制第一頻帶的第一頻率信號(hào)的傳輸?shù)牡谝惶炀€開關(guān)和用于 控制第二頻帶的第二頻率信號(hào)的傳輸?shù)牡诙炀€開關(guān)，上述第一天線開關(guān)的上述輸入輸出端子和上述第二天線開關(guān)的上述輸入輸出端子上 分別連接有分頻器的第一端口和第二端口 ，在上述分頻器的共用輸入輸出端子上能連接天線。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻模塊，其特征在于上述第一天線開關(guān)的上述發(fā)送開關(guān)包括連接在上述第一天線開關(guān)的上述發(fā)送端子和 上述輸入輸出端子之間的單一的第一發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管，上述第二天線開關(guān)的上述發(fā)送開關(guān)包括連接在上述第二天線開關(guān)的上述發(fā)送端子和 上述輸入輸出端子之間的單一的第二發(fā)送場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻模塊，其特征在于上述第一天線開關(guān)的上述電壓生成電路和上述第二天線開關(guān)的上述電壓生成電路的 各電壓生成電路包括第一二極管、第二二極管、第一電阻元件、第二電阻元件、第一電容元 件、以及第二電容元件，在上述各電壓生成電路中，上述第一 電阻元件和上述第一 電容元件的串聯(lián)連接的一方 端子與上述高頻信號(hào)輸入端子連接，上述第一二極管的正極和上述第二二極管的負(fù)極與上 述串聯(lián)連接的另一方端子連接，上述第一二極管的負(fù)極和上述第二電容元件的一端與上述DC控制電壓供給端子連 接，上述第二二極管的正極和上述第二電容元件的另一端經(jīng)由上述第二電阻元件與上述DC 輸出端子連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體集成電路和內(nèi)置該集成電路的高頻模塊。半導(dǎo)體集成電路(200)包含具有電壓生成電路(100)、發(fā)送開關(guān)(101)和接收開關(guān)(102)的天線開關(guān)。發(fā)送端子(203)和輸入輸出端子(201)之間的發(fā)送開關(guān)(101)的晶體管(211)的通斷通過發(fā)送控制電壓(V_Txc)而控制。輸入輸出端子(201)和接收端子(205)之間的接收開關(guān)(102)的晶體管(215a～215d)的通斷通過接收控制電壓(V_Rxc)而控制。電壓生成電路(100)的高頻信號(hào)輸入端子(10)與發(fā)送端子(203)連接，由DC輸出端子(104)生成的負(fù)電壓的DC輸出電壓(Vout)可供給到接收開關(guān)(102)的晶體管(215a～215d)的柵極控制端子。在向天線開關(guān)的電壓生成電路供給RF發(fā)送信號(hào)時(shí)能夠減少RF發(fā)送輸出信號(hào)的高次諧波成分的電平增大。
文檔編號(hào)H04B1/44GK101741410SQ20091017442
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者中島秋重, 加藤薰, 小屋茂樹, 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