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CN120034163B - 一种射频开关电路、射频模组及电子设备 - Google Patents

一种射频开关电路、射频模组及电子设备

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Publication number
CN120034163B
CN120034163B CN202510126268.8A CN202510126268A CN120034163B CN 120034163 B CN120034163 B CN 120034163B CN 202510126268 A CN202510126268 A CN 202510126268A CN 120034163 B CN120034163 B CN 120034163B
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CN
China
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control
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radio frequency
control switch
resistor
Prior art date
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Application number
CN202510126268.8A
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CN120034163A (zh
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郑弋鹏
高安明
郑磊
姜伟
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Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Xingyao Semiconductor Co ltd
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors

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Abstract

本申请公开了一种射频开关电路、射频模组及电子设备,涉及射频领域,包括:依次串联的N个第一控制开关和栅极偏置电路;栅极偏置电路包括第一支路和第二支路,第二支路包括N个第一子支路,第一子支路一端与第一支路相连,另一端与其对应的第一控制开关的控制端相连,第一子支路至少包括串联的第一电阻和第二电阻;N个第二控制开关,第二控制开关的第一端连接至第一电压端,第二端连接至其对应的第一子支路的第一电阻和第二电阻的公共端,用于控制第一电压端到其对应的第一电阻和第二电阻的公共端之间的通路的导通状态,以缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间,并降低所述射频开关电路的泄露损耗,增大所述射频开关电路的功率容量。

Description

一种射频开关电路、射频模组及电子设备
技术领域
本申请涉及射频技术领域,尤其涉及一种射频开关电路、一种包括该射频开关电路的射频模组以及一种包括该射频模组的电子设备。
背景技术
在当前,由于通信信息的高速发展,射频模组对射频前端模组的要求越来越高。射频开关作为射频模组中重要的一个组成模块,用于切换天线与射频前端模组的发射端或接收端之间的电连接,其要求插损较小,谐波较好,切换时间较快。因此,如何优化射频开关的性能,使其插损较小,谐波较好,切换时间较快,成为本领域技术人员的一个研究热点。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供了一种射频开关电路、射频模组及电子设备,以实现优化射频开关的性能,使其插损较小,谐波较好,切换时间较快的目的。具体方案如下:
第一方面,本申请提供一种射频开关电路,包括:
依次串联的N个第一控制开关和栅极偏置电路,所述栅极偏置电路具有第一端和N个第二端,所述第一端与第一偏置电压输出端相连,第二端与所述第一控制开关一一对应且连接至其对应的所述第一控制开关的控制端;
其中,所述栅极偏置电路包括第一支路和第二支路,所述第一支路一端与所述第一偏置电压输出端相连,另一端与所述第二支路相连;所述第二支路包括N个第一子支路,所述第一子支路一端与所述第一支路相连,另一端与其对应的所述第一控制开关的控制端相连,所述第一子支路至少包括串联的第一电阻和第二电阻;
N个第二控制开关,所述第二控制开关的第一端连接至第一电压端,第二端连接至其对应的第一子支路的所述第一电阻和所述第二电阻的公共端,用于控制第一电压端到其对应的所述第一电阻和所述第二电阻的公共端之间的通路的导通状态。
在一种可能的实现方式中,所述N个第二控制开关中各第二控制开关的第一端分别连接至第一电压端。
在另一种可能的实现方式中,所述N个第二控制开关依次串联,第N个第二控制开关的第一端电连接至第一电压端,第i个第二控制开关的第一端连接至第i+1个第二控制开关的第二端,i依次为1到N-1的任一整数。
在又一种可能的实现方式中,所述第二控制开关包括第一PMOS管和第一NMOS管,所述第一PMOS管的源极与所述第一NMOS管的漏极相连,所述第一PMOS管的漏极和所述第一NMOS管的源极相连,所述第一PMOS管的控制端和所述第一NMOS管的控制端控制所述第二控制开关的导通和关断。
在再一种可能的实现方式中,还包括:
体极偏置电路,所述体极偏置电路具有第三端和N个第四端,所述第三端与第二偏置电压端相连,所述第四端与所述第一控制开关一一对应,连接至其对应的第一控制开关的衬底端。
在又一种可能的实现方式中,所述体极偏置电路包括第三支路和第四支路,所述第三支路一端与所述第二偏置电压端相连,另一端与所述第四支路相连,所述第四支路包括N个第二子支路;所述第二子支路与所述第一控制开关一一对应,一端连接至所述第三支路,另一端连接至其对应的所述第一控制开关的衬底端;所述第二子支路至少包括串联的第三电阻和第四电阻;
所述体极偏置电路还包括:
N个第三控制开关,所述第三控制开关的第一端连接至第二电压端,第二端连接至其对应的所述第二子支路的所述第三电阻和所述第四电阻的公共端,用于控制第二电压端到其对应的所述第三电阻和所述第四电阻的公共端之间的通路的导通状态。
在再一种可能的实现方式中,所述N个第三控制开关中各第三控制开关的第一端分别连接至第二电压端。
在又一种可能的实现方式中,所述N个第三控制开关依次串联,第N个第三控制开关的第一端电连接至第二电压端,第j个第三控制开关的第一端连接至第j+1个第三控制开关的第二端,j依次为1到N-1的任一整数。
第二方面,本申请提供一种射频模组,包括上述任一项所述的射频开关电路。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括上述射频模组。
本申请实施例所提供的射频开关电路、射频模组及电子设备,可以在第一偏置电压端输入的电压给第一控制开关的控制端充电时,控制第二控制开关导通部分时间,利用第一电压端输入的电压通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关的控制端充电,提高第一控制开关的控制端的充电速度,以及在利用第一偏置电压端给第一控制开关的控制端放电时,控制第二控制开关导通部分时间,利用第一电压端通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关的控制端放电,提高第一控制开关的控制端的放电速度,提高第一控制开关的响应速度,从而缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间。
另外,本申请实施例所提供的射频开关电路、射频模组及电子设备,所述第二控制开关在第一控制开关导通之前关断,以使得第一控制开关导通期间,第一偏置电压端输入的电压依次经过第一支路和第二支路中的第一电阻、第二电阻传输到所述第一控制开关的控制端,增大第一控制开关的控制端和电压输入端之间的电阻,降低所述射频开关电路的泄露损耗,增大所述射频开关电路的功率容量。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为目前一种射频开关电路的结构示意图;
图2为本申请提供的一种射频开关电路的结构示意图;
图3为图2所示射频开关电路的局部结构示意图;
图4为本申请提供的另一种射频开关电路的结构示意图;
图5为本申请提供的一种射频开关电路中第二控制开关的结构示意图;
图6为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图;
图7为本申请提供的一种射频开关电路中部分信号的波形示意图;
图8为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图;
图9为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图;
图10为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图;
图11为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图;
图12为本申请提供的又一种射频开关电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在本申请中能进行各种修改和变化,这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而,本申请意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是,本申请实施例所提供的实施方式,在不矛盾的情况下可以相互组合。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
正如背景技术部分所述,如何优化射频开关的性能,使其插损较小,谐波较好,切换时间较快,成为本领域技术人员的一个研究热点。
如图1所示,射频开关包括依次串联的N个MOS管(M1-MN),各MOS管的控制端分别通过一个栅极电阻Rg(如Rg1、Rg2……Rg(N-1)、RgN)连接至同一栅极连接电阻Rgc,该栅极连接电阻Rgc的另一端连接至偏置电压输出端Vg。图1所示射频开关中,栅极电阻Rg和栅极连接电阻Rgc要取相对恰当的值,以使得射频开关满足插损小和切换时间短等要求。
需要说明的是,在图1所示射频开关中,栅极电阻Rg和栅极连接电阻Rgc的取值越大,所述射频开关的泄露损耗越低,功率容量越大;但是,阻值较大的栅极电阻Rg和MOS管的寄生电容组成的RC电路又会导致偏置电压输出端Vg的电压变化传输到MOS管的栅极存在较大的延迟,导致射频开关的切换时间较长。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种射频开关电路,如图2所示,该射频开关电路包括:
依次串联的N个第一控制开关M(即M1、M2……M(N-1)、MN)和栅极偏置电路,所述栅极偏置电路具有第一端和N个第二端,所述第一端与第一偏置电压输出端Vg相连,第二端与所述第一控制开关M一一对应且连接至其对应的所述第一控制开关M的控制端,可选的,第一控制开关M为MOS管;
其中,所述栅极偏置电路包括第一支路和第二支路,所述第一支路包括栅极连接电阻Rgc,所述第二支路包括栅极电阻Rg,所述第一支路一端与所述第一偏置电压输出端Vg相连,另一端与所述第二支路相连;所述第二支路包括N个第一子支路10,所述第一子支路10一端与所述第一支路相连,另一端与其对应的所述第一控制开关M的控制端相连,所述第一子支路10至少包括串联的第一电阻Rga和第二电阻Rgb;
N个第二控制开关K(即K1、K2……K(N-1)、KN),所述第二控制开关K的第一端连接至第一电压端Vgc,第二端连接至其对应的所述第一电阻Rga和所述第二电阻Rgb的公共端,用于控制第一电压端Vgc到所述第一电阻Rga和所述第二电阻Rgb的公共端之间的通路的导通状态,可选的,所述第一电压端Vgc为直流控制电压。
需要说明的是,在本申请的其他实施例中,所述栅极电阻Rg可以包括两个电阻,也可以包括更多的电阻,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。下面以所述栅极电阻包括第一电阻和第二电阻两个电阻为例对本申请实施例所提供的射频开关控制电路进行描述。
需要说明的是,在图2中,第一个第一控制开关M1对应的第一子支路中的第一电阻为Rga1,第二电阻为Rgb1;第二个第一控制开关M2对应的第一子支路中的第一电阻为Rga2,第二电阻为Rgb2;第三个第一控制开关M3对应的第一子支路中的第一电阻为Rga3,第二电阻为Rgb3;以此类推,第N-1个第一控制开关M(N-1)对应的第一子支路中的第一电阻为Rga(N-1),第二电阻为Rgb(N-1);第N个第一控制开关MN对应的第一子支路中的第一电阻为RgaN,第二电阻为RgbN。同理,第一个第一控制开关M1对应的第二控制开关K为K1,第二个第一控制开关M2对应的第二控制开关K为K2,第三个第一控制开关M3对应的第二控制开关K为K3,以此类推,第N-1个第一控制开关M(N-1)对应的第二控制开关K为K(N-1),第N个第一控制开关MN对应的第二控制开关K为KN。
还需要说明的是,在上述实施例中,第一电阻Rga可以位于第二电阻Rgb和所述第一支路之间,也可以位于第二电阻Rgb远离第一支路的一侧,本申请对此并不做限定,下面以第一电阻Rga位于第二电阻Rgb和第一支路之间为例,对本申请实施例所提供的射频开关电路进行描述。
可选的,所述第一电压端Vgc输入的电压和所述第一偏置电压端Vg输入的电压值相同,以使得所述第一电压端Vgc和所述第一偏置电压端Vg可以共用同一输入电压,从而使得所述第一电压端Vgc无需额外设置输入信号,进而不会增加所述射频开关电路所需的占用面积。需要说明的是,在输入电压相同的情况下,电阻越小,该电阻所在的支路流经的电流越大。
因此,本申请实施例所提供的射频开关电路中,所述第一电阻Rga和所述第二电阻Rgb的公共端通过第二控制开关K连接至第一电压端Vgc,如果所述第一偏置电压端Vg输入的电压切换为正压时,第二控制开关K导通,则第一电压端Vgc保持一段时间的正压,以使得第一电压端Vgc输入的电压通过第二电阻Rgb直接给其对应的第一控制开关M的控制端充电,如图3所示,提高所述第一控制开关M的控制端的充电效率,缩短所述第一控制开关M的控制端的充电时间,从而缩短第一控制开关M的切换时间,提高第一控制开关M的响应速度,进而缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间;如果第一偏置电压端Vg输入的电压为负压时,第二控制开关K导通,则第一电压端Vgc保持一段时间的负压,以使得第一控制开关M的控制端通过第二电阻Rgb到第一电压端Vgc的通路放电,提高所述第一控制开关M的控制端的放电效率,缩短所述第一控制开关M的控制端的放电时间,从而缩短第一控制开关M的切换时间,提高第一控制开关M的响应速度,缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间。
由此可见,本申请实施例所提供的射频开关电路,可以在第一偏置电压端Vg输入的电压给第一控制开关M的控制端充电时,控制第二控制开关K导通部分时间,利用第一电压端Vgc输入的电压通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关M的控制端充电,提高第一控制开关M的控制端的充电速度,以及在利用第一偏置电压端Vg给第一控制开关M的控制端放电时,控制第二控制开关K导通部分时间,利用第一电压端Vgc通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关M的控制端放电,提高第一控制开关M的控制端的放电速度,提高第一控制开关M的响应速度,从而缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间。
下面以所述第一偏置电压端输入的电压切换为正压时,第二控制开关导通为例,继续对本申请实施例所提供的射频开关电路进行描述。
另外,在本申请实施中,所述第二控制开关K在第一控制开关M导通之前关断,以使得第一控制开关M导通期间,第一偏置电压端Vg输入的电压依次经过第一支路和第二支路中的第一电阻Rga、第二电阻Rgb传输到所述第一控制开关M的控制端,增大第一控制开关M的控制端和电压输入端之间的电阻,降低所述射频开关电路的泄露损耗,增大所述射频开关电路的功率容量。
而且,在本申请实施中,所述第二控制开关K在第一控制开关M导通之前关断,还可以避免第一控制开关M的输入端输入的射频信号功率较大时,该射频信号经第二控制开关K对第一电压输入端造成影响以及依次经第一控制开关M的控制端、第二控制开关K泄露到其他第一控制开关M的控制端,导致不同第一控制开关M的控制端上承受的电压不同,增加部分第一控制开关M被烧毁的风险。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述第二控制开关K在第一控制开关M导通前第一时间关断,即在本实施例中,在给所述第一控制开关M的控制端充电的过程中,先控制第二控制开关K导通,利用第一电压端Vgc输入的电压给第一控制开关M的控制端充电,再控制第二控制开关K关断,利用第一偏置电压端Vg输入的电压给第一控制开关M的控制端充电,直至第一控制开关M的控制端充电完成,在这个过程中,利用第一偏置电压端Vg输入的电压给第一控制开关M的控制端充电的时间为第一时间,以避免直接利用第一电压端Vgc输入的电压给第一控制开关M的控制端充电完成导致第一控制开关M的输入的射频信号,经第一控制开关M的控制端泄露至其他第一控制开关M的控制端,使得不同第一控制开关M的控制端上的电压不同,造成控制端承受电压较大的第一控制开关M容易被烧毁。
需要说明的是,本申请对第一时间的具体数值不做限定,具体视情况而定,其中,所述第一控制开关M的输入端输入的射频信号功率越大,所述第一时间的取值越大。
可选的,在本申请的一个实施例中,如果第一偏置电压端Vg输入正压,所述第二控制开关K导通,在所述第二控制开关K关断时,所述第一电压端Vgc输入负压,以使得所述第二控制开关K关断的更好,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,在所述第二控制开关K关断时,所述第一电压端Vgc也可以输入0V的电压,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一电阻Rga的阻值可以和所述第二电阻Rgb的阻值相同,也可以不同,其中,所述第一电阻Rga的阻值和所述第二电阻Rgb的取值不同时,所述第一电阻Rga的阻值可以为零,也可以大于零,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述第一电阻Rga的阻值不大于所述第二电阻Rgb的取值,以避免所述第二电阻Rgb的取值过小,导致所述射频开关电路中的泄露风险增大。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图2所示,所述N个第二控制开关K中各第二控制开关K的第一端分别连接至第一电压端Vgc,以使得各第一控制开关M的控制端输入的电压相同。
需要说明的是,各第一控制开关M的控制端输入的电压相同时,各第一控制开关M到地的寄生电容相同,此时,所述第一控制开关M输入的射频信号RF功率越大,所述第一控制开关M中的泄露越大,从而导致沿射频信号传输方向,不同第一控制开关M中的泄露不同,靠近射频信号输入端RFIN方向的第一控制开关M中的泄露较大。
可选的,在本申请的一个实施例中,沿所述射频信号的传输方向,所述第一控制开关M的控制端与第一电压端Vgc之间的第二电阻Rgb的阻值逐渐减小,以减小靠近所述射频信号输入端RFIN的第一控制开关M到第一电压端Vgc的泄露。以所述N个第一控制开关M中,沿所述射频信号的传输方向分别为第一个第一控制开关M1,第二个第一控制开关M2……第N个第一控制开关MN,其中,M1对应的第二电阻Rgb的阻值Rb1大于M2对应的第二电阻Rgb的阻值Rb2大于M3对应的第二电阻Rgb的阻值Rb3大于……大于MN对应的第二电阻Rgb的阻值RbN,即Rb1>Rb2>Rb3>……>RbN。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在本申请的另一个实施例中,如图4所示,所述N个第二控制开关K依次串联,第N个第二控制开关K的第一端电连接至第一电压端Vgc,第i个第二控制开关K的第一端连接至第i+1个第二控制开关K的第二端,i依次为1到N-1的任一整数,在本申请实施例中,靠近射频信号输入端RFIN的第一个第一控制开关M1到第一电压端Vgc的泄露通路相对距离射频信号输入端RFIN较远的第二个第一控制开关M2对第一电压端Vgc的泄露通路小,此时,即便第一个第一控制开关M1的输入的射频信号的功率较大,由于且泄露通路小,泄露也会较少,因此,在本实施例中,沿所述射频信号的传输方向,所述第一控制开关M的控制端与第一电压端Vgc之间的第二电阻Rgb的阻值可以相同,即沿所述射频信号的传输方向,第一个第一控制开关M1对应的第二电阻Rgb的阻值Rb1等于第二个第一控制开关M2对应的第二电阻Rgb的阻值Rb2等于第三个第一控制开关M3对应的第二电阻Rgb的阻值Rb3等于……等于第N个第一控制开关M对应的第二电子的取值RbN,即Rb1=Rb2=Rb3等于……=RbN。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图5和图6所示,所述第二控制开关K包括第一PMOS管和第一NMOS管,所述第一PMOS管的源极与所述第一NMOS管的漏极相连,所述第一PMOS管的漏极和所述第一NMOS管的源极相连;在本实施例中,所述第一PMOS管的控制端VP和所述第一NMOS管的控制端VN输入的控制信号控制所述第二控制开关K的导通和关断。
具体的,在本申请的一个实施例中,如图7所示,图7示出了所述射频开关电路中不同信号的波形示意图,其中,RF表征第一控制开关M输入端输入的射频信号,Vmg1表征第一个第一控制开关M的控制端的电压,igc表征第一电压端Vgc通过第二控制开关K和第二电阻Rgb所在支路给第一控制开关M的控制端充电时的充电电流;在本实施例中,第一偏置电压端Vg由负压变正压后,所述第一控制开关M导通,射频信号由第一控制开关M的输入端传输到第一控制开关M的输出端,在这个过程中,在第一时刻V1,第一偏置电压端Vg由负压变正压,第一电压端Vgc保持正压,第二控制开关K中第一PMOS管的控制端VP由负压变正压,第二控制开关K中第一NMOS管的控制端VN由正压变负压,第二控制开关K导通,第一电压端Vgc输入的信号经第一子支路中的第二电阻Rgb给第一控制开关M的控制端充电,使得第一控制开关M的控制端(参见Vgm1)的电压升高;经过一段时间后,到达第二时刻V2,第一电压端Vgc、第二控制开关K中第一PMOS管的控制端VP和第一NMOS管的控制端VN的电压翻转,第二控制开关K关断,第一电压端Vgc停止给第一控制开关M的控制端充电,第一偏置电压端Vg输入的电压经栅极偏置电路中的第一支路和第二支路给第一控制开关M的控制端充电,直至第一控制开关M的控制端的电压达到一定值后,第一控制开关M导通,射频信号从第一控制开关M的输入端传输到输出端。
需要说明的是,在上述实施例中,第一时刻到第二时刻之间的时长,即V2-V1的数值可以设置的较大,以继续加快第一控制开关M的导通,也可以设置的较小,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图8所示,所述射频开关电路还包括:N个单向导通二极管D,所述单向导通二极管D与所述第一控制开关M一一对应,连接至其对应的第一控制开关M的控制端和衬底端之间,以通过该单向导通二极管D在所述第一控制开关M的控制端为导通电压时,所述第一控制开关M的衬底端为0V。需要说明的是,图8中第一个第一控制开关M1对应的单向导通二极管为D1,第二个第一控制开关M2对应的单向导通二极管为D2,……,第N-1个第一控制开关M(N-1)对应的单向导通二极管为D(N-1),第N个第一控制开关MN对应的单向导通二极管为DN。
在本申请的另一个实施例中,如图9所示,所述射频开关电路还包括:体积偏置电路,所述体极偏置电路具有第三端和N个第四端,所述第三端与第二偏置电压端Vb相连,所述第四端与所述第一控制开关M一一对应,连接至其对应的第一控制开关M的衬底端,从而通过体极偏置电路和栅极偏置电路共同控制第一控制开关M的导通和关断。具体的,在本申请的一个实施例中,所述体极偏置电路包括第三支路和第四支路,其中,所述第三支路包括体极连接电阻,所述第四支路包括体极电阻。具体的,所述第三支路一端与所述第二偏置电压端Vb相连,另一端与所述第四支路相连,所述第四支路包括N个第二子支路;所述第二子支路与所述第一控制开关M一一对应,一端连接至所述第三支路,另一端连接至其对应的所述第一控制开关M的衬底端;所述第二子支路至少包括串联的第三电阻Rba和第四电阻Rbb。
相较于所述射频开关电路包括体极偏置电路,所述射频开关电路包括单向导通二极管时,所述射频开关电路的泄露更少,但所述第一控制开关的衬底端的电压浮动较大一下;相较于所述射频开关电路包括单向导通二极管,所述射频开关电路包括体极偏置电路时,泄露可能稍微大一点,但第一控制开关的衬底端的电压浮动更小。
需要说明的是,在本实施例中,所述第二子支路中的体极电阻可以仅包括第三电阻Rba和第四电阻Rbb两个电阻,也可以包括更多个电阻,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。下面以所述体极电阻包括第三电阻Rba和第四电阻Rbb两个电阻为例,对所述射频开关电路进行描述。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述体极偏置电路还包括:N个第三控制开关K’,所述第三控制开关K’的第一端连接至第二电压端Vbc,第二端连接至其对应的第三电阻Rba和第四电阻Rbb的公共端,用于控制第二电压端Vbc到所述第三电阻Rba和所述第四电阻Rbb的公共端之间的通路的导通状态。需要说明的是,第三电阻Rba可以位于第四电阻Rbb和第三支路之间,也可以位于第四电阻Rbb远离第三支路的一侧。下面以第三电阻Rba位于第四电阻Rbb远离第三支路的一侧,继续对本申请实施例所提供的射频开关电路进行描述。
需要说明的是,在本实施例中,所述第三电阻Rba和所述第四电阻Rbb的公共端通过第三控制开关K’与第二电压端Vbc相连,从而利用第二电压端Vbc、第三控制开关K’以及第三电阻Rba构成的通路进一步缩短第一控制开关M的衬底端的充放电时间,使得第一控制开关M的控制端和衬底端的电压变化同步,从而进一步缩短第一控制开关M在不同状态切换的时间,进一步提高第一控制开关M的响应速度,同时,避免第一控制开关M的控制端和衬底端之间的压差太大,导致第一控制开关M被烧毁。
还需要说明的是,在图9中,第一个第一控制开关M1对应的第二子支路中的第三电阻为Rba1,第四电阻为Rbb1;第二个第一控制开关M2对应的第二子支路中的第一电阻为Rba2,第二电阻为Rbb2;第三个第一控制开关M3对应的第二子支路中的第一电阻为Rba3,第二电阻为Rbb3;以此类推,第N-1个第一控制开关M(N-1)对应的第二子支路中的第一电阻为Rba(N-1),第二电阻为Rbb(N-1);第N个第一控制开关MN对应的第二子支路中的第一电阻为RbaN,第二电阻为RbbN。同理,第一个第一控制开关M1对应的第三控制开关K’为K1’,第二个第一控制开关M2对应的第三控制开关K’为K2’,第三个第一控制开关M3对应的第三控制开关K’为K3’,以此类推,第N-1个第一控制开关M(N-1)对应的第三控制开关K’为K(N-1)’,第N个第一控制开关MN对应的第三控制开关K’为KN’。
由于所述第三控制开关K’的工作原理和所述第二控制开关K的工作原理基本相同,在此不再详细赘述。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图9和图10所示,所述N个第三控制开关K’中各第三控制开关K’的第一端分别连接至第二电压端Vbc。在本实施例的一种实现方式中,如图9所示,所述N个第二控制开关K中各第二控制开关K的第一端可以分别连接至第一电压端Vgc;在本实施例的另一种实现方式中,如图10所示,所述N个第二控制开关K依次串联,第N个第二控制开关K的第一端电连接至第一电压端Vgc,第i个第二控制开关K的第一端连接至第i+1个第二控制开关K的第二端,i依次为1到N-1的任一整数。
在本申请的另一个实施例中,如图11和图12所示,所述N个第三控制开关K’依次串联,第N个第三控制开关K’的第一端电连接至第二电压端Vbc,第j个第三控制开关K’的第一端连接至第j+1个第三控制开关K’的第二端,j依次为1到N-1的任一整数。在本实施例的一种实现方式中,如图11所示,所述N个第二控制开关K中各第二控制开关K的第一端可以分别连接至第一电压端Vgc,在本实施例的另一种实现方式中,如图12所示,所述N个第二控制开关K依次串联,第N个第二控制开关K的第一端电连接至第一电压端Vgc,第i个第二控制开关K的第一端连接至第i+1个第二控制开关K的第二端,i依次为1到N-1的任一整数。
相应的,本申请实施例还提供了一种射频模组,所述射频模组可以包括上述任一实施例所提供的射频开关电路。具体的,所述射频模组可以包括射频前端模组和射频开关电路,所述射频开关电路用于切换天线与射频前端模组的发射端或接收端之间的电连接。由于射频开关电路已在上述各实施例中进行了详细描述,这里不再赘述。
此外,本申请实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括上述射频模组。
综上,本申请实施例所提供的射频开关电路、射频模组及电子设备,可以在第一偏置电压端输入的电压给第一控制开关的控制端充电时,控制第二控制开关导通部分时间,利用第一电压端输入的电压通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关的控制端充电,提高第一控制开关的控制端的充电速度,以及在利用第一偏置电压端给第一控制开关的控制端放电时,控制第二控制开关导通部分时间,利用第一电压端通过第一子支路中的部分电阻直接给第一控制开关的控制端放电,提高第一控制开关的控制端的放电速度,提高第一控制开关的响应速度,从而缩短射频开关电路在不同状态之间切换的时间。
另外,本申请实施例所提供的射频开关电路、射频模组及电子设备,所述第二控制开关在第一控制开关导通之前关断,以使得第一控制开关导通期间,第一偏置电压端输入的电压依次经过第一支路和第二支路中的第一电阻、第二电阻传输到所述第一控制开关的控制端,增大第一控制开关的控制端和电压输入端之间的电阻,降低所述射频开关电路的泄露损耗,增大所述射频开关电路的功率容量。
而且,本申请实施例所提供的射频开关电路、射频模组及电子设备,所述第二控制开关在第一控制开关导通之前关断,还可以避免第一控制开关的输入端输入的射频信号功率较大时,该射频信号经第二控制开关对第一电压输入端造成影响以及依次经第一控制开关的控制端、第二控制开关泄露到其他第一控制开关的控制端,导致不同第一控制开关的控制端上承受的电压不同,增加部分第一控制开关被烧毁的风险。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是,在本申请的描述中,需要理解的是,附图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种射频开关电路,其特征在于,包括:
依次串联的N个第一控制开关和栅极偏置电路,所述栅极偏置电路具有第一端和N个第二端,所述第一端与第一偏置电压输出端相连,第二端与所述第一控制开关一一对应且连接至其对应的所述第一控制开关的控制端;
其中,所述栅极偏置电路包括第一支路和第二支路,所述第一支路一端与所述第一偏置电压输出端相连,另一端与所述第二支路相连;所述第二支路包括N个第一子支路,所述第一子支路一端与所述第一支路相连,另一端与其对应的所述第一控制开关的控制端相连,所述第一子支路至少包括串联的第一电阻和第二电阻;
N个第二控制开关,所述第二控制开关的第一端连接至第一电压端,第二端连接至其对应的第一子支路的所述第一电阻和所述第二电阻的公共端,用于控制第一电压端到其对应的所述第一电阻和所述第二电阻的公共端之间的通路的导通状态。
2.根据权利要求1所述的射频开关电路,其特征在于,所述N个第二控制开关中各第二控制开关的第一端分别连接至第一电压端。
3.根据权利要求1所述的射频开关电路,其特征在于,所述N个第二控制开关依次串联,第N个第二控制开关的第一端电连接至第一电压端,第i个第二控制开关的第一端连接至第i+1个第二控制开关的第二端,i依次为1到N-1的任一整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的射频开关电路,其特征在于,所述第二控制开关包括第一PMOS管和第一NMOS管,所述第一PMOS管的源极与所述第一NMOS管的漏极相连,所述第一PMOS管的漏极和所述第一NMOS管的源极相连,所述第一PMOS管的控制端和所述第一NMOS管的控制端控制所述第二控制开关的导通和关断。
5.根据权利要求1-3任一项所述的射频开关电路,其特征在于,还包括:
体极偏置电路,所述体极偏置电路具有第三端和N个第四端,所述第三端与第二偏置电压端相连,所述第四端与所述第一控制开关一一对应,连接至其对应的第一控制开关的衬底端。
6.根据权利要求5所述的射频开关电路,其特征在于,所述体极偏置电路包括第三支路和第四支路,所述第三支路一端与所述第二偏置电压端相连,另一端与所述第四支路相连,所述第四支路包括N个第二子支路;所述第二子支路与所述第一控制开关一一对应,一端连接至所述第三支路,另一端连接至其对应的所述第一控制开关的衬底端;所述第二子支路至少包括串联的第三电阻和第四电阻;
所述体极偏置电路还包括:
N个第三控制开关,所述第三控制开关的第一端连接至第二电压端,第二端连接至其对应的所述第二子支路的所述第三电阻和所述第四电阻的公共端,用于控制第二电压端到其对应的所述第三电阻和所述第四电阻的公共端之间的通路的导通状态。
7.根据权利要求6所述的射频开关电路,其特征在于,所述N个第三控制开关中各第三控制开关的第一端分别连接至第二电压端。
8.根据权利要求6所述的射频开关电路,其特征在于,所述N个第三控制开关依次串联,第N个第三控制开关的第一端电连接至第二电压端,第j个第三控制开关的第一端连接至第j+1个第三控制开关的第二端,j依次为1到N-1的任一整数。
9.一种射频模组,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的射频开关电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9所述的射频模组。
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