[go: up one dir, main page]

JP2009278461A - Switch semiconductor integrated circuit - Google Patents

Switch semiconductor integrated circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2009278461A
JP2009278461A JP2008128666A JP2008128666A JP2009278461A JP 2009278461 A JP2009278461 A JP 2009278461A JP 2008128666 A JP2008128666 A JP 2008128666A JP 2008128666 A JP2008128666 A JP 2008128666A JP 2009278461 A JP2009278461 A JP 2009278461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switch element
signal
frequency input
output terminal
high frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008128666A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5192900B2 (en
Inventor
Yoshiyuki Toshinami
良幸 利波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2008128666A priority Critical patent/JP5192900B2/en
Publication of JP2009278461A publication Critical patent/JP2009278461A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5192900B2 publication Critical patent/JP5192900B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve distortion characteristics and to reduce an insertion loss of a switch element in accordance with a selected single passing route, without enlarging a chip size, in a simple configuration. <P>SOLUTION: Between a first high frequency input/output terminal 101 and a ground potential, a first DC signal changeover switch element 22 and a first bias resistor 24 are connected in series and provided and between the first high frequency input/output terminal 101 and a control circuit 21, on the other hand, a second DC signal changeover switch element 23 and a second bias resistor 25 are connected in series and provided. The conduction/non-conduction of the first and second DC signal changeover switch elements 22 and 23 is controlled by the control circuit 21 while being linked to operations of first to third switch elements 11 to 13, and a bias voltage of the first to third switch elements 11 to 13 is made variable as needed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話機等の移動体通信機器や高周波機器における高周波信号経路の切り替えを行うスイッチ半導体集積回路に係り、特に、マルチバンド・マルチモード用のスイッチ半導体集積回路における歪み特性の向上等を図ったものに関する。   The present invention relates to a switch semiconductor integrated circuit for switching a high-frequency signal path in a mobile communication device such as a cellular phone or a high-frequency device, and in particular, to improve distortion characteristics in a switch semiconductor integrated circuit for multiband / multimode. It relates to what was planned.

従来、高周波信号を扱う携帯電話機や移動体無線通信などの装置では、高周波信号の経路の切り替えのために、GaAs化合物半導体による電界効果トランジスタであるMES FETやHEMT等を用いたスイッチ半導体集積回路が使用されている。かかるスイッチ半導体集積回路としては、例えば、特許文献1等に開示されたものがあるが、このようなスイッチ半導体集積回路には、挿入損失、アイソレーション、ハンドリングパワー、歪み特性等の電気的特性が要求される。   2. Description of the Related Art Conventionally, in devices such as cellular phones and mobile radio communications that handle high-frequency signals, switch semiconductor integrated circuits using MES FETs, HEMTs, and the like, which are field-effect transistors made of GaAs compound semiconductors, are used for switching high-frequency signal paths. in use. As such a switch semiconductor integrated circuit, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 or the like. Such a switch semiconductor integrated circuit has electrical characteristics such as insertion loss, isolation, handling power, and distortion characteristics. Required.

従来、この種の回路としては、例えば、図4に示された構成を有してなるものが公知・周知となっている。
以下、同図を参照しつつ、この従来回路について説明すれば、スイッチ半導体集積回路は、第1及び第2の高周波入出力端子201,202間に、直列接続された第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204を主たる構成要素としてなる第1のスイッチ素子211が設けられる一方、第2の高周波入出力端子202とグランドとの間に、直列接続された電界効果トランジスタ210,211を主たる構成要素としてなる第2のスイッチ素子212が設けられて構成されたものとなっている。
Conventionally, as this type of circuit, for example, a circuit having the configuration shown in FIG. 4 is publicly known.
Hereinafter, the conventional circuit will be described with reference to FIG. 1. The switch semiconductor integrated circuit includes a first electric field and a second electric field connected in series between the first and second high-frequency input / output terminals 201 and 202. The first switch element 211 having the effect transistors 203 and 204 as main components is provided, while the field effect transistors 210 and 211 connected in series between the second high-frequency input / output terminal 202 and the ground are main components. A second switch element 212 as an element is provided.

かかる構成において、第1の高周波入出力端子201と第2の高周波入出力端子202間をオン状態(以下、この状態を「スイッチ半導体集積回路をオン状態」と称する)とするには、第1の制御端子205に第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204のピンチオフ電圧よりも高い制御電圧を印加して、第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204のドレイン・ソース間を低インピーダンスとする。一方、第2の制御端子215には、第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211のピンチオフ電圧よりも低い制御電圧を印加して、第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211のドレイン・ソース間を高インピーダンスとすれば良い。   In such a configuration, the first high-frequency input / output terminal 201 and the second high-frequency input / output terminal 202 are turned on (hereinafter, this state is referred to as “switch semiconductor integrated circuit is turned on”). A control voltage higher than the pinch-off voltage of the first and second field effect transistors 203 and 204 is applied to the control terminal 205 of the first and second field effect transistors 203 and 204, so that the impedance between the drain and source of the first and second field effect transistors 203 and 204 is low. And On the other hand, a control voltage lower than the pinch-off voltage of the third and fourth field effect transistors 210 and 211 is applied to the second control terminal 215, and the drains of the third and fourth field effect transistors 210 and 211 are applied.・ High impedance between sources.

また、第1の高周波入出力端子201と第2の高周波入出力端子202間をオフ状態(以下、この状態を「スイッチ半導体集積回路をオフ状態」と称する)とするには、上述の場合とは逆に、第1の制御端子205に第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204のピンチオフ電圧よりも低い制御電圧を印加して、第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204のドレイン・ソース間を高インピーダンスとする。一方、第2の制御端子215には、第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211のピンチオフ電圧よりも高い制御電圧を印加して、第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211のドレイン・ソース間を低インピーダンスとすれば良い。   In order to turn off the first high-frequency input / output terminal 201 and the second high-frequency input / output terminal 202 (hereinafter, this state is referred to as “switch semiconductor integrated circuit is turned off”), Conversely, a control voltage lower than the pinch-off voltage of the first and second field effect transistors 203 and 204 is applied to the first control terminal 205, and the drains of the first and second field effect transistors 203 and 204 are applied.・ High impedance between sources. On the other hand, a control voltage higher than the pinch-off voltage of the third and fourth field effect transistors 210 and 211 is applied to the second control terminal 215, and the drains of the third and fourth field effect transistors 210 and 211 are applied.・ Low impedance between sources.

ここで、スイッチ半導体集積回路をオフ状態とする場合には、第2の制御端子215に対して第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211のピンチオフ電圧よりも高い制御電圧を印加して、第3及び第4の電界効果トランジスタ210,211をオン状態とすることで、第1及び第2の電界効果トランジスタ202,204がオフ状態にも関わらず、これら第1及び第2の電界効果トランジスタ203,204で遮断しきれずに漏洩した高周波入力信号を高周波的に接地し、第1及び第2の高周波入出力端子201,202間の高いアイソレーションを確保している。   Here, when the switch semiconductor integrated circuit is turned off, a control voltage higher than the pinch-off voltage of the third and fourth field effect transistors 210 and 211 is applied to the second control terminal 215, and By turning on the third and fourth field effect transistors 210 and 211, the first and second field effect transistors 202 and 204 are in an off state, even though the first and second field effect transistors 202 and 204 are in an off state. The high frequency input signal leaked without being blocked by 203 and 204 is grounded in a high frequency manner to ensure high isolation between the first and second high frequency input / output terminals 201 and 202.

ところで、このようなスイッチ半導体集積回路において扱うことのできる最大電力は、一般的に下記する式1により表すことができる。   By the way, the maximum power that can be handled in such a switch semiconductor integrated circuit can be generally expressed by Equation 1 below.

Pmax=2{n(Vp−VCTL)}/Zo・・・式1 Pmax = 2 {n (Vp−VCTL)} 2 / Zo Formula 1

かかる式1において、nは直列に接続された電界効果トランジスタの数(段数)、Vpは電界効果トランジスタのピンチオフ電圧、VCTLはオフ状態の電界効果トランジスタのゲートに印加されるバイアス電圧、Zoはスイッチ半導体集積回路が用いられる系の特性インピーダンスである。   In Equation 1, n is the number (number of stages) of field effect transistors connected in series, Vp is the pinch-off voltage of the field effect transistor, VCTL is the bias voltage applied to the gate of the field effect transistor in the off state, and Zo is the switch This is a characteristic impedance of a system in which a semiconductor integrated circuit is used.

かかる式によれば、スイッチ半導体集積回路において扱うことのできる電力(ハンドリングパワー)を大きくするには、直列に接続する電界効果トランジスタの段数を増やすか、Vpの浅い電界効果トランジスタを用いるか、バイアス電圧を大きくするかの選択肢があり、これらのいずれかを選択するか、或いは、これらを任意に組み合わせて行っても良いことが理解できる。   According to this equation, in order to increase the power (handling power) that can be handled in the switch semiconductor integrated circuit, the number of stages of field effect transistors connected in series is increased, or a field effect transistor having a shallow Vp is used, or bias is applied. It can be understood that there is an option of increasing the voltage, and any of these may be selected, or any combination thereof may be performed.

ところが、電界効果トランジスタのVpは、製造工程で使用されるプロセスによって決まるため、現実的には、任意に大きく変化させることは困難である。また、動作電圧についても、携帯電話端末での使用を前提とした場合には、電池駆動となるため、3V程度を確保するのが精々であり、それ以上の大きな電圧を選択することは現実的には不可能である。   However, since Vp of the field effect transistor is determined by a process used in the manufacturing process, it is practically difficult to change it arbitrarily. Also, as for the operating voltage, if it is assumed to be used in a mobile phone terminal, it is battery-powered, so it is often necessary to secure about 3V, and it is realistic to select a larger voltage than that. Is impossible.

そのため、直列に接続する電界効果トランジスタの段数nを増やすことでスイッチ半導体集積回路のハンドリングパワー特性の向上に対処するのが一般的であるが、段数を増やすことは、チップサイズ、コストの増大を招くため、近年では、昇圧回路を内蔵し、バイアス電圧を大きくする手法も用いられつつある(例えば、特許文献2等参照)。
特開2002−164772号公報(第4−5頁、図1及び図2) 特開2005−354279号公報(第4−7頁、図1乃至図3)
Therefore, it is common to deal with the improvement in handling power characteristics of the switch semiconductor integrated circuit by increasing the number n of field effect transistors connected in series, but increasing the number of stages increases the chip size and cost. Therefore, in recent years, a method of increasing the bias voltage by incorporating a booster circuit is also being used (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-164772 A (page 4-5, FIG. 1 and FIG. 2) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-354279 (page 4-7, FIGS. 1 to 3)

しかしながら、近年における携帯電話機や移動体無線装置の多バンド化・多モード化に伴い、さらなる性能向上の要求が増しつつあり、上述したような対処の仕方では不十分となっている。例えば、GSMとWCDMAのマルチモード端末機に使用されるスイッチ半導体集積回路を例に挙げれば、GSM用途では32dBm〜35dBm前後の高周波信号入力時の高調波特性、WCDMA用途では20dBm前後の高周波信号入力時のIMD特性が重要となり、これらの特性のさらなる向上が所望されている。   However, with the recent increase in the number of bands and the number of mobile phones and mobile radio devices, there is an increasing demand for further performance improvement, and the above-described countermeasures are insufficient. For example, a switch semiconductor integrated circuit used for a multimode terminal of GSM and WCDMA is exemplified by harmonic characteristics when a high frequency signal of about 32 dBm to 35 dBm is input for GSM applications, and a high frequency signal of about 20 dBm for WCDMA applications. IMD characteristics at the time of input are important, and further improvement of these characteristics is desired.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、チップサイズを増すことなく、選択された信号通過経路に応じて歪み特性の改善、スイッチ素子の挿入損失の低減を図ることができるスイッチ半導体集積回路を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to improve the distortion characteristics and reduce the insertion loss of the switch element according to the selected signal passing path with a simple configuration and without increasing the chip size. It is an object of the present invention to provide a switch semiconductor integrated circuit.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るスイッチ半導体集積回路は、
複数の個別高周波入出力端子と、少なくとも1つの共通高周波入出力端子と、前記複数の個別高周波入出力端子と前記共通入出力端子との間にそれぞれ配されてその導通・非導通が外部から制御可能に構成されてなる複数の高周波切替用スイッチ素子と、前記高周波切替用スイッチ素子の動作を制御する制御回路とを具備し、前記制御回路による前記複数の高周波切替用スイッチ素子の動作制御により、前記複数の個別高周波入出力端子の内、所望する一つの個別高周波入出力端子と前記共通高周波入出力端子の内、所望する一つの共通高周波入出力端子との間に信号通過経路を形成可能に構成されてなるスイッチ半導体集積回路であって、
前記共通高周波入出力端子と接地電位との間に、第1のDC信号切替用スイッチ素子と第1の抵抗器とが直列接続されて設けられる一方、前記共通高周波入出力端子と前記制御回路から出力されるスイッチ素子へ印加される電圧と等しい電圧源との間に、第2のDC信号切替用スイッチ素子と第2の抵抗器が直列接続されて設けられ、前記第1及び第2のDC信号切替用スイッチ素子は、その導通・非導通が前記複数の高周波切替用スイッチ素子の導通・非導通に連動可能に構成されてなるものである。
上記構成において、前記制御回路は、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい信号通過経路を導通状態とする場合、前記第1のDC信号切替用スイッチ素子を非導通状態とし、前記第2のDC信号切替用スイッチ素子を導通状態とする一方、
通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい信号通過経路を導通状態とする場合、前記第1のDC信号切替用スイッチ素子を導通状態とし、前記第2のDC信号切替用スイッチ素子を非導通状態とするよう構成されてなるものが好適である。
また、上記構成において、前記複数の個別高周波入出力端子に、外部からの制御により当該個別高周波入出力端子を高周波的に接地するシャントスイッチ素子がそれぞれ接続され、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい個別高周波入出力端子に接続される前記シャントスイッチ素子の制御信号を前記第1のDC信号切替スイッチ素子の制御信号と共通とする一方、
通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい個別高周波入出力端子に接続される前記シャントスイッチ素子の制御信号を前記第2のDC信号切替スイッチ素子の制御信号と共通としてなるよう構成しても好適である。
さらに、上記構成において、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい個別高周波入出力端子に接続される高周波切替用スイッチ素子を構成する電界効果トランジスタのゲート幅が、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい個別高周波入出力端子に接続される高周波切替用スイッチ素子を構成する電界効果トランジスタのゲート幅より大きく設定されてなるよう構成しても好適である。
In order to achieve the above object of the present invention, a switch semiconductor integrated circuit according to the present invention comprises:
A plurality of individual high-frequency input / output terminals, at least one common high-frequency input / output terminal, and the plurality of individual high-frequency input / output terminals and the common input / output terminal are respectively arranged to control conduction / non-conduction from the outside. A plurality of high-frequency switching elements configured to be possible, and a control circuit that controls the operation of the high-frequency switching elements, by controlling the operation of the high-frequency switching elements by the control circuit, A signal passing path can be formed between one desired individual high frequency input / output terminal of the plurality of individual high frequency input / output terminals and one desired common high frequency input / output terminal among the common high frequency input / output terminals. A switch semiconductor integrated circuit comprising:
A first DC signal switching switch element and a first resistor are provided in series between the common high frequency input / output terminal and the ground potential, while the common high frequency input / output terminal and the control circuit A second DC signal switching switch element and a second resistor are connected in series between a voltage source equal to the voltage applied to the output switch element, and the first and second DC signals are provided. The switch element for signal switching is configured such that conduction / non-conduction can be interlocked with conduction / non-conduction of the plurality of high-frequency switching switch elements.
In the above configuration, the control circuit causes the first DC signal switching switch element to be non-conductive when the signal passing path in which the high-frequency power to be passed is relatively large with respect to the other signal passing paths is turned on. And the second DC signal switching switch element is turned on,
When the signal passing path having a relatively small high-frequency power to be passed is made conductive with respect to the other signal passing paths, the first DC signal switching switch element is turned on, and the second DC signal switching is performed. What is comprised so that the switch element for operation may be made into a non-conduction state is suitable.
Further, in the above configuration, a shunt switch element that grounds the individual high frequency input / output terminal in high frequency by external control is connected to each of the plurality of individual high frequency input / output terminals. While making the control signal of the shunt switch element connected to the individual high frequency input / output terminal relatively large with respect to the passage path common with the control signal of the first DC signal changeover switch element,
The control signal of the shunt switch element connected to the individual high frequency input / output terminal whose high frequency power to be passed is relatively small with respect to other signal passing paths is made common with the control signal of the second DC signal changeover switch element. It is also suitable to be configured.
Further, in the above configuration, the gate width of the field-effect transistor constituting the high-frequency switching switch element connected to the individual high-frequency input / output terminal in which the high-frequency power allowed to pass is relatively large with respect to other signal passage paths is The high frequency power to be squeezed is set to be larger than the gate width of the field effect transistor constituting the high frequency switching device connected to the individual high frequency input / output terminal which is relatively small with respect to other signal passing paths. Is also suitable.

本発明によれば、選択される信号通過経路に応じて、その信号通過経路に設けられた高周波切替用のスイッチ素子のバイアス電圧を変化せしめることができるようにしたので、特定の信号通過経路において他の信号通過経路に比して、歪み特性を向上させることが可能となるという効果を奏するものである。
また、バイアス電圧の切り替えに用いられるDC信号切替用スイッチ素子の動作を、高周波切替用スイッチ素子の動作に連動するよう構成することで、制御信号の共通化による回路構成の簡素化を図ることができ、そのためチップサイズの増大を軽減できるという効果を奏するものである。
According to the present invention, the bias voltage of the switch element for high frequency switching provided in the signal passing path can be changed according to the selected signal passing path. As compared with other signal passing paths, the distortion characteristic can be improved.
In addition, by configuring the operation of the DC signal switching switch element used for switching the bias voltage to be linked to the operation of the high frequency switching switch element, it is possible to simplify the circuit configuration by sharing the control signal. Therefore, there is an effect that an increase in chip size can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図3を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の第1の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
この第1の構成例におけるスイッチ半導体集積回路は、共通端子となる第1の高周波入出力端子101と、個別端子となる第2乃至第4の高周波入出力端子102〜104との間のオン・オフ(導通・非導通)状態を切り替えるSP3T(単極3投)スイッチが構成されたもので、第1〜3のスイッチ素子11〜13と、第1及び第2のDC信号切替用スイッチ素子22,23と、制御回路21とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a first configuration example of the switch semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The switch semiconductor integrated circuit according to the first configuration example includes an on / between a first high-frequency input / output terminal 101 serving as a common terminal and second to fourth high-frequency input / output terminals 102 to 104 serving as individual terminals. An SP3T (single-pole, three-throw) switch for switching an off (conductive / non-conductive) state is configured. The first to third switch elements 11 to 13 and the first and second DC signal switching switch elements 22 are configured. , 23 and the control circuit 21 are the main components.

高周波切替用のスイッチ素子としての第1乃至第3のスイッチ素子11〜13は、いずれもディプレッション型電界効果トランジスタ(以下「FET」と称する)が用いられ、基本的に同一の構成を有してなるものである。
すなわち、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13は、いずれも2つのFETが直列接続されてなるもので、第1のスイッチ素子11は、FET31a,32aが、第2のスイッチ素子12は、FET31b,32bが、第3のスイッチ素子13は、FET31c,32cが、それぞれドレイン・ソース間が直列となるように直列接続されて構成されたものとなっている。
The first to third switch elements 11 to 13 as switching elements for high-frequency switching use depletion type field effect transistors (hereinafter referred to as “FETs”) and basically have the same configuration. It will be.
That is, each of the first to third switch elements 11 to 13 includes two FETs connected in series. The first switch element 11 includes FETs 31a and 32a, and the second switch element 12 includes The FETs 31b and 32b and the third switch element 13 are configured such that the FETs 31c and 32c are connected in series so that the drain and the source are in series.

そして、第1のスイッチ素子11の一端は、第2のDCカットキャパシタ42を介して第2の高周波入出力端子102へ、第2のスイッチ素子12の一端は、第3のDCカットキャパシタ43を介して第3の高周波入出力端子103へ、第3のスイッチ素子14の一端は、第4のDCカットキャパシタ44を介して第4の高周波入出力端子104へ、それぞれ接続されている。
一方、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13の他端は、共に第1のDCカットキャパシタ41を介して第1の高周波入出力端子101に接続されている。
One end of the first switch element 11 is connected to the second high-frequency input / output terminal 102 via the second DC cut capacitor 42, and one end of the second switch element 12 is connected to the third DC cut capacitor 43. To the third high-frequency input / output terminal 103, and one end of the third switch element 14 is connected to the fourth high-frequency input / output terminal 104 via the fourth DC cut capacitor 44.
On the other hand, the other ends of the first to third switch elements 11 to 13 are both connected to the first high-frequency input / output terminal 101 via the first DC cut capacitor 41.

また、第1のスイッチ素子11を構成するFET31a,32aのゲートは、相互に接続されており、制御回路21から後述するように制御電圧が印加されるようになっている。
同様に、第2のスイッチ素子12を構成するFET31b,32bのゲートも相互に接続されて、制御回路21から後述するように制御電圧が印加されるようになっている。さらに、第3のスイッチ素子13を構成するFET31c,32cのゲートも相互に接続されて、制御回路21から後述するように制御電圧が印加されるようになっている。
Further, the gates of the FETs 31a and 32a constituting the first switch element 11 are connected to each other, and a control voltage is applied from the control circuit 21 as will be described later.
Similarly, the gates of the FETs 31b and 32b constituting the second switch element 12 are also connected to each other, and a control voltage is applied from the control circuit 21 as will be described later. Further, the gates of the FETs 31 c and 32 c constituting the third switch element 13 are also connected to each other, and a control voltage is applied from the control circuit 21 as will be described later.

一方、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13と第1のDCカットキャパシタ41との接続点には、第1のバイアス抵抗器24と第2のバイアス抵抗器25のそれぞれの一端が接続され、第1のバイアス抵抗器24の他端は、第1のDC信号切替スイッチ素子22を介してグランドに接続可能とされる一方、第2のバイアス抵抗器25の他端は、第2のDC信号切替スイッチ素子23を介して、制御回路21に接続されており、後述するように制御回路21から出力される電圧が印加されるようになっている。   On the other hand, one end of each of the first bias resistor 24 and the second bias resistor 25 is connected to a connection point between the first to third switch elements 11 to 13 and the first DC cut capacitor 41. The other end of the first bias resistor 24 can be connected to the ground via the first DC signal changeover switch element 22, while the other end of the second bias resistor 25 is connected to the second DC resistor. It is connected to the control circuit 21 via the signal changeover switch element 23, and a voltage output from the control circuit 21 is applied as will be described later.

第1及び第2のDC信号切替スイッチ素子22,23は、いずれも単極単投スイッチの構成を有してなるもので、しかも、その開閉成は、制御回路21により制御可能に構成されてなるものであり、例えば、スイッチ用の半導体素子を用いてなるものである。   Each of the first and second DC signal changeover switch elements 22 and 23 has a single-pole single-throw switch configuration, and the opening and closing thereof is configured to be controllable by the control circuit 21. For example, a switch semiconductor element is used.

制御回路21は、第1及び第2の制御回路入力端子62,63を有し、外部から入力される外部制御信号をデコードし、そのデコード結果に応じて、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13のいずれか一つをオン状態とすると共に、第1及び第2のDC信号切替スイッチ素子22,23のいずれか一方をオン状態とし、他方をオフ状態とするべく必要な制御電圧を出力するよう構成されてなるものである(詳細は後述)。   The control circuit 21 has first and second control circuit input terminals 62 and 63, decodes an external control signal input from the outside, and the first to third switch elements 11 according to the decoding result. ... 13 is turned on, and one of the first and second DC signal changeover switch elements 22 and 23 is turned on, and the control voltage necessary to turn off the other is output. (The details will be described later).

次に、かかる構成における動作について説明する。
最初に、第1の高周波入出力端子101には図示されないアンテナが接続され、第2の高周波入出力端子102は、900MHz帯のGSM(Global System Mobile Communicatios)の図示されない送信器が接続される送信端子と、第3の高周波入出力端子103は、2GHz帯のWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)の図示されない送信器が接続される送信端子と、第4の高周波入出力端子104は、900MHz帯の図示されないGSM受信器が接続される受信端子と、それぞれ仮定する。
Next, the operation in this configuration will be described.
First, an antenna (not shown) is connected to the first high-frequency input / output terminal 101, and the second high-frequency input / output terminal 102 is connected to a transmitter (not shown) of a 900 MHz GSM (Global System Mobile Communicatios). The terminal, the third high-frequency input / output terminal 103 are a transmission terminal to which a transmitter (not shown) of 2 GHz band WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) is connected, and the fourth high-frequency input / output terminal 104 is a 900-MHz band. Assume a receiving terminal to which a GSM receiver (not shown) is connected.

かかる前提の下、第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102を信号通過経路とする場合の動作について説明する。
まず、この第1の構成例におけるスイッチ半導体集積回路は、第1及び第2のDC信号切替スイッチ素子22,23の動作を除けば、基本的な動作は、従来回路と同様のものである。
すなわち、制御回路21は、第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102を信号通過経路とすべく所定の外部制御信号が、第1及び第2の制御回路入力端子62,63に入力されると、制御回路21からは、第1のスイッチ素子11を構成する2つのFET31a,32aをオン状態とするに適する所定の制御電圧、すなわち、FET31a,32aのピンチオフ電圧より高い制御電圧が出力されてFET31a,32aがオン状態とされる。
Under this assumption, the operation when the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 are used as signal passing paths will be described.
First, the switch semiconductor integrated circuit in the first configuration example has the same basic operation as the conventional circuit except for the operations of the first and second DC signal changeover switch elements 22 and 23.
That is, the control circuit 21 receives a predetermined external control signal to make the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 a signal passage path, and the first and second control circuit input terminals 62, When input to 63, the control circuit 21 provides a control voltage higher than a predetermined control voltage suitable for turning on the two FETs 31a and 32a constituting the first switch element 11, that is, a pinch-off voltage of the FETs 31a and 32a. The voltage is output and the FETs 31a and 32a are turned on.

一方、第2及び第3のスイッチ素子12,13に対しては、制御回路21からは、第2及び第3のスイッチ素子12,13を共にオフ状態とすべく所定の制御電圧、すなわち、FET31b,32b、31c,32cのピンチオフ電圧より低い制御電圧がそれぞれのゲートに印加されて、第2及び第3のスイッチ素子12,13がオフ状態とされる。
その結果、第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102間が導通状態となり信号通過経路とされ、第2の高周波入出力端子102に接続された図示されない送信器から第1の高周波入出力端子101に接続された図示されないアンテナへ高周波信号を伝送することができる。
On the other hand, for the second and third switch elements 12 and 13, the control circuit 21 supplies a predetermined control voltage, that is, an FET 31b to turn off both the second and third switch elements 12 and 13. , 32b, 31c, and 32c, a control voltage lower than the pinch-off voltage is applied to each gate, and the second and third switch elements 12 and 13 are turned off.
As a result, the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 are in a conductive state to form a signal passing path, and a first signal from a transmitter (not shown) connected to the second high-frequency input / output terminal 102 A high frequency signal can be transmitted to an antenna (not shown) connected to the high frequency input / output terminal 101.

さらに、かかる動作状態において、制御回路21からは、第1のDC信号切替スイッチ素子22に対して、この第1のDC信号切替スイッチ素子22を非導通状態とする制御信号が出力される一方、第2のDC信号切替スイッチ素子23に対して、この第2のDC信号切替スイッチ素子23を導通状態とする制御信号が出力されるようになっている。
これによって、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13と第1のDCカットキャパシタ41との相互の接続点には、第2のバイアス抵抗器25を介して制御回路21から出力される電圧が印加されることとなる。
すなわち、制御回路21は、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13のゲートに印加される制御電圧と等しい電圧を出力する電圧源(図示せず)が内部に設けられており、この電圧源(図示せず)の電圧が、制御回路21に接続された第2のDC信号切替スイッチ素子23の他端に出力され、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13と第1のDCカットキャパシタ41との相互の接続点に印加されることとなる。
Further, in such an operating state, the control circuit 21 outputs a control signal for making the first DC signal changeover switch element 22 non-conductive to the first DC signal changeover switch element 22, while A control signal for turning on the second DC signal changeover switch element 23 is outputted to the second DC signal changeover switch element 23.
As a result, a voltage output from the control circuit 21 via the second bias resistor 25 is connected to the connection point between the first to third switch elements 11 to 13 and the first DC cut capacitor 41. Will be applied.
That is, the control circuit 21 includes a voltage source (not shown) that outputs a voltage equal to the control voltage applied to the gates of the first to third switch elements 11 to 13. A voltage (not shown) is output to the other end of the second DC signal changeover switch element 23 connected to the control circuit 21, and the first to third switch elements 11 to 13 and the first DC cut capacitor 41 is applied to the mutual connection point with 41.

そのため、第1のスイッチ素子11を構成するFET31a,32aのそれぞれのゲート・ドレイン間及びゲート・ソース間の電位差は、ほぼ0Vとなり、FET31a,32aは確実に導通状態とされる。
一方、第2及び第3のスイッチ素子12,13においては、FET31b,32b、31c,32cのゲート・ドレイン間電圧及びゲート・ソース間電圧は、いずれも制御回路21に印加される電源電圧と同一電圧となり、これらFET31b,32b、31c,32cをオフ状態に保つこととなる。そして、このゲート・ドレイン間、ゲート・ソース間における電圧は、先に背景技術の欄で示した式1におけるVCTLである。
Therefore, the potential difference between the gates and drains of the FETs 31a and 32a constituting the first switch element 11 and between the gate and the source is almost 0 V, so that the FETs 31a and 32a are surely turned on.
On the other hand, in the second and third switch elements 12 and 13, the gate-drain voltage and the gate-source voltage of the FETs 31 b, 32 b, 31 c, 32 c are all the same as the power supply voltage applied to the control circuit 21. As a result, the FETs 31b, 32b, 31c, and 32c are kept off. The voltage between the gate and the drain and between the gate and the source is VCTL in the equation 1 shown in the background art section.

次に、第1乃至第4の高周波入出力端子101〜104のそれぞれと外部との接続は、先に述べたと同様として、第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103を信号通過経路とする場合の動作について説明する。
制御回路21には、第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子102を信号通過経路とすべく所定の外部制御信号が、第1及び第2の制御回路入力端子62,63に入力されると、制御回路21からは、第2のスイッチ素子12を構成する2つのFET31b,32bをオン状態とするに適する所定の制御電圧、すなわち、FET31b,32bのピンチオフ電圧より高い制御電圧が出力されてFET31b,32bがオン状態とされる。
Next, the first to fourth high-frequency input / output terminals 101 to 104 are connected to the outside in the same manner as described above, and the first high-frequency input / output terminal 101 and the third high-frequency input / output terminal 103 are connected. The operation when the signal passing path is used will be described.
A predetermined external control signal is sent to the control circuit 21 so that the first high-frequency input / output terminal 101 and the third high-frequency input / output terminal 102 are used as signal passing paths, and the first and second control circuit input terminals 62 and 63 are used. Is input from the control circuit 21 to a predetermined control voltage suitable for turning on the two FETs 31b and 32b constituting the second switch element 12, that is, a control voltage higher than the pinch-off voltage of the FETs 31b and 32b. Is output to turn on the FETs 31b and 32b.

一方、第1及び第3のスイッチ素子11,13に対しては、制御回路21からは、第2及び第3のスイッチ素子12,13を共にオフ状態とすべく所定の制御電圧、すなわち、FET31a,32a、31c,32cのピンチオフ電圧より低い制御電圧がそれぞれのゲートに印加されて、第1及び第3のスイッチ素子11,13がオフ状態とされる。
その結果、第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103間が導通状態となり信号通過経路とされ、第3の高周波入出力端子103に接続された図示されない送信器から第1の高周波入出力端子101に接続された図示されないアンテナへ高周波信号を伝送することができる。
On the other hand, for the first and third switch elements 11 and 13, the control circuit 21 supplies a predetermined control voltage, that is, an FET 31a to turn off the second and third switch elements 12 and 13 together. , 32a, 31c, and 32c, a control voltage lower than the pinch-off voltage is applied to each gate, and the first and third switch elements 11 and 13 are turned off.
As a result, the first high-frequency input / output terminal 101 and the third high-frequency input / output terminal 103 are in a conductive state to form a signal passing path, and a first signal from a transmitter (not shown) connected to the third high-frequency input / output terminal 103 A high frequency signal can be transmitted to an antenna (not shown) connected to the high frequency input / output terminal 101.

さらに、かかる動作状態において、制御回路21からは、第1のDC信号切替スイッチ素子22を導通状態とする制御信号が、また、第2のDC信号切替スイッチ素子23を非導通状態とする制御信号が、それぞれ出力され、第1のDC信号切替スイッチ素子22は導通状態とされる一方、第2のDC信号切替スイッチ素子23は非導通状態とされる。
これによって、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13と第1のDCカットキャパシタ41との相互の接続点は、第1のバイアス抵抗器24を介してグランドに接続されることとなる。
Further, in such an operating state, the control circuit 21 gives a control signal for making the first DC signal changeover switch element 22 conductive, and a control signal for making the second DC signal changeover switch element 23 nonconductive. Are output, and the first DC signal changeover switch element 22 is turned on, while the second DC signal changeover switch element 23 is turned off.
As a result, the connection point between the first to third switch elements 11 to 13 and the first DC cut capacitor 41 is connected to the ground via the first bias resistor 24.

そのため、第2のスイッチ素子11を構成するFET31b,32bのそれぞれのゲート・ドレイン間及びゲート・ソース間の電圧は、FET31b又はFET32bのゲート順方向電圧(Vf)となる一方、第1、第3のスイッチ素子11、13を構成するFET31a,32a、31c,32cのそれぞれのゲート・ドレイン間及びゲート・ソース間の電圧は、制御回路21によりこれらFET31a,32a、31c,32cのゲートに印加される制御電圧よりもゲート順方向電圧(Vf)分だけ低い電圧となり、この電圧は、先に背景技術の欄で示した式1におけるVCTLとなる。   Therefore, the gate-drain voltage and the gate-source voltage of the FETs 31b and 32b constituting the second switch element 11 become the gate forward voltage (Vf) of the FET 31b or FET 32b, while the first, third The gate-drain voltages and the gate-source voltages of the FETs 31a, 32a, 31c, 32c constituting the switch elements 11, 13 are applied to the gates of the FETs 31a, 32a, 31c, 32c by the control circuit 21. The voltage is lower than the control voltage by the gate forward voltage (Vf), and this voltage is VCTL in the equation 1 shown in the background art section.

ここで、先に述べた第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102間が導通状態の場合にオフ状態にあるFETのVCTLと、上述の第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103間が導通状態の場合にオフ状態にあるFETのVCTLとの相互の関係は、下記する式2のように表すことができる。   Here, when the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 described above are in a conductive state, the VCTL of the FET that is in the off state, and the first high-frequency input / output terminal 101 described above. And the third high-frequency input / output terminal 103 are in a conductive state, the mutual relationship between the VCTL of the FET that is in the off state can be expressed as in Equation 2 below.

VCTL(1−2)>VCTL(1−3)・・・式2   VCTL (1-2)> VCTL (1-3) Expression 2

ここで、VCTL(1−2)は、便宜的に、第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102間が導通状態の場合にオフ状態にあるFETのVCTLとし、VCTL(1−3)は、第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103間が導通状態の場合にオフ状態にあるFETのVCTLとする。   Here, for convenience, VCTL (1-2) is the VCTL of the FET that is off when the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 are in a conductive state, and VCTL (1-2) 1-3) is the VCTL of the FET in the off state when the first high frequency input / output terminal 101 and the third high frequency input / output terminal 103 are in a conductive state.

図3には、本発明の実施の形態におけるVCTLと、回路が扱うことのできる最大電力Pmaxとの関係を示す特性線図が示されており、以下、同図について説明する。
まず、図3において、横軸はVCTL(V)を、縦軸はPmax(dBm)を、それぞれ示している。また、同図において、実線により表された特性曲線(同図において「モード1」と表記)は、本発明の実施の形態における第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102間が導通状態の場合のVCTLの変化に対するPmaxの変化を示す特性曲線であり、二点鎖線により表された特性曲線(同図において「モード2」と表記)は、本発明の実施の形態における第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103間が導通状態の場合のVCTLの変化に対するPmaxの変化を示す特性曲線である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the VCTL in the embodiment of the present invention and the maximum power Pmax that can be handled by the circuit, and this figure will be described below.
First, in FIG. 3, the horizontal axis indicates VCTL (V), and the vertical axis indicates Pmax (dBm). In the figure, the characteristic curve represented by a solid line (denoted as “mode 1” in the figure) is the first high-frequency input / output terminal 101 and the second high-frequency input / output terminal 102 in the embodiment of the present invention. A characteristic curve showing a change in Pmax with respect to a change in VCTL when the gap is in a conductive state, and a characteristic curve represented by a two-dot chain line (denoted as “mode 2” in the figure) is an embodiment of the present invention. It is a characteristic curve which shows the change of Pmax with respect to the change of VCTL when the 1st high frequency input / output terminal 101 and the 3rd high frequency input / output terminal 103 are conduction | electrical_connection states.

同図によれば、モード1とモード2において、VCTLに対するPmaxの値が異なり、モード1の場合がより高いPmaxの値となっている。
一般に半導体スイッチで用いられるVCTLは、特に複雑な回路を設けない限り一定であるため、あるVCTLの値の点でモード1とモード2とを比較するとモード1の方がPmaxを高く設定することができ、この事は、スイッチ半導体集積回路から発生する歪み特性を向上させることを意味する。すなわち、モード2よりもモード1の場合に歪み特性を低減できることとなる。
According to the figure, the value of Pmax with respect to VCTL is different between mode 1 and mode 2, and the value of Pmax in mode 1 is higher.
Generally, VCTL used in a semiconductor switch is constant unless a complicated circuit is provided. Therefore, when mode 1 and mode 2 are compared in terms of a certain VCTL value, Pmax may be set higher in mode 1. This means that the distortion characteristics generated from the switch semiconductor integrated circuit can be improved. That is, the distortion characteristics can be reduced in the case of mode 1 than in mode 2.

また、一般的にマルチバンド・マルチモード用途のアンテナスイッチに要求される入力電力は、GSM送信モードで35dBm、WCDMA送信モードで26dBmと、GSMの方が高い入力電力であるため、スイッチ半導体集積回路のPmaxをGSM送信モードの場合に高くすることは、歪み特性を向上することが可能となる。
一方、モード2において、VCTLは低くなるが、送信電力が相対的に低いため、特に問題となるような特性劣化は生じない。
In general, the input power required for an antenna switch for multiband / multimode use is 35 dBm in the GSM transmission mode and 26 dBm in the WCDMA transmission mode. Increasing the Pmax in the GSM transmission mode can improve the distortion characteristics.
On the other hand, in mode 2, the VCTL is low, but since the transmission power is relatively low, the characteristic deterioration that causes a particular problem does not occur.

次に、スイッチ素子のオン特性について見れば、モード2が選択された場合、第2のスイッチ素子12を構成するFET31b,32bのバイアスが、先に説明したようにVgs>0Vとなるため、モード1が選択された場合に比べ、挿入損失を低減できるというメリットがある。
ここで、モード1が選択された場合のスイッチ素子の挿入損失を改善する方法としては、例えば、FETのゲート幅を広げる方法がある。
図1に示された回路構成において、モード1の選択の際に用いられる第1のスイッチ素子11を構成するFET31a,32aの各々のゲート幅を、第2及び第3のスイッチ素子12,13を構成するFET31b,32b、31c,32cに比して広く設定しても良い。これによって、モード1が選択された場合の挿入損失が低減されることとなる。
Next, regarding the ON characteristic of the switch element, when mode 2 is selected, the bias of the FETs 31b and 32b constituting the second switch element 12 is Vgs> 0V as described above. Compared with the case where 1 is selected, there is an advantage that the insertion loss can be reduced.
Here, as a method for improving the insertion loss of the switch element when mode 1 is selected, for example, there is a method of widening the gate width of the FET.
In the circuit configuration shown in FIG. 1, the gate width of each of the FETs 31a and 32a constituting the first switch element 11 used when selecting the mode 1 is set, and the second and third switch elements 12 and 13 are set. You may set widely compared with FET31b, 32b, 31c, and 32c to comprise. As a result, the insertion loss when mode 1 is selected is reduced.

次に、第2の構成例について、図2を参照しつつ説明する。なお、図1に示された構成要素と同一の構成要素については、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。
この第2の構成例におけるスイッチ半導体集積回路は、図1に示された構成例に、さらに、第2乃至第4の高周波入出力端子102〜104の各端子とグランドとの間に、それぞれシャントスイッチ素子を設けた構成としたものである。
Next, a second configuration example will be described with reference to FIG. Detailed descriptions of the same components as those shown in FIG. 1 will be omitted, and different points will be mainly described below.
The switch semiconductor integrated circuit in the second configuration example is the same as the configuration example shown in FIG. 1, but is further shunted between the terminals of the second to fourth high-frequency input / output terminals 102 to 104 and the ground. The switch element is provided.

以下、具体的に説明すれば、まず、第2の高周波入出力端子102とグランドとの間には、第2の高周波入出力端子102側から第1のシャントスイッチ素子14と第5のDCカットキャパシタ45が順に直列接続されて設けられ、第3の高周波入出力端子103とグランドとの間には、第3の高周波入出力端子103側から第2のシャントスイッチ素子15と第6のDCカットキャパシタ46が順に直列接続されて設けられ、さらに、第4の高周波入出力端子104とグランドとの間には、第4の高周波入出力端子104側から第3のシャントスイッチ素子16と第6のDCカットキャパシタ47が直列接続されて設けられている。   More specifically, first, between the second high frequency input / output terminal 102 and the ground, the first shunt switch element 14 and the fifth DC cut are provided from the second high frequency input / output terminal 102 side. Capacitors 45 are sequentially connected in series, and the second shunt switch element 15 and the sixth DC cut are provided between the third high-frequency input / output terminal 103 and the ground from the third high-frequency input / output terminal 103 side. Capacitors 46 are sequentially connected in series, and further, between the fourth high-frequency input / output terminal 104 and the ground, the third shunt switch element 16 and the sixth A DC cut capacitor 47 is provided in series.

これら第1乃至第3のシャントスイッチ素子14〜16は、いずれもディプレッション型FETが用いられ、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13と基本的に同一の構成を有してなるものである。
本発明の実施の形態においては、第1のシャントスイッチ素子14は、FET33a,34aの直列接続により、第2のシャントスイッチ素子15は、FET33b,34bの直列接続により、第3のシャントスイッチ素子16は、FET33c,34cの直列接続により、それぞれ構成されたものとなっている。
Each of the first to third shunt switch elements 14 to 16 uses a depletion type FET, and has basically the same configuration as the first to third switch elements 11 to 13. .
In the embodiment of the present invention, the first shunt switch element 14 is connected in series by FETs 33a and 34a, and the second shunt switch element 15 is connected in series by FETs 33b and 34b. Are configured by connecting the FETs 33c and 34c in series.

そして、第1のシャントスイッチ素子14を構成するFET33a,34aのゲートには、第1のDC信号切替スイッチ素子22に印加される制御電圧と同一の制御電圧が制御回路21から印加されるようになっている。
また、第2のシャントスイッチ素子15を構成する33b,34bのゲートには、第2のDC信号切替スイッチ素子23に印加される制御電圧と同一の制御電圧が制御回路21から印加されるようになっている。
さらに、第3のシャントスイッチ素子16を構成するFET33c,34cのゲートには、第1及び第2のシャントスイッチ素子14,15とは別個に、制御回路21から制御電圧が印加されるようになっている。
The control circuit 21 applies the same control voltage as the control voltage applied to the first DC signal changeover switch element 22 to the gates of the FETs 33 a and 34 a constituting the first shunt switch element 14. It has become.
Further, the control circuit 21 applies the same control voltage as the control voltage applied to the second DC signal changeover switch element 23 to the gates of 33 b and 34 b constituting the second shunt switch element 15. It has become.
Further, a control voltage is applied from the control circuit 21 to the gates of the FETs 33 c and 34 c constituting the third shunt switch element 16, separately from the first and second shunt switch elements 14 and 15. ing.

かかる構成において、第1乃至第3のスイッチ素子11〜13の動作については、図1に示された第1の構成例において説明した動作と基本的に同一であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略し、第1の高周波入出力端子101と、第2乃至第3の高周波入出力端子102〜104との間の信号通過経路の選択に応じた第1乃至第3のシャントスイッチ素子14〜16の動作を中心に説明する。
最初に、第1の高周波入出力端子101と第2の高周波入出力端子102間が信号通過経路として選択された場合、先に述べたように第1のDC信号切替スイッチ素子22には、第1のDC信号切替スイッチ素子22をオフとする制御電圧が、第2のDC信号切替スイッチ素子23には、第2のDC信号切替スイッチ素子23をオンとする制御電圧が、それぞれ印加されるため、第1のシャントスイッチ素子14は、第1のDC信号切替スイッチ素子22同様、オフとされる一方、第2のシャントスイッチ素子15は、第2のDC信号切替スイッチ素子23同様オンとされることとなる。さらに、第3のシャントスイッチ素子16には、制御回路21から、第3のシャントスイッチ素子16をオンとする制御電圧が印加されるようになっている。
In this configuration, the operations of the first to third switch elements 11 to 13 are basically the same as the operations described in the first configuration example shown in FIG. The first to third shunt switch elements according to the selection of the signal passing path between the first high-frequency input / output terminal 101 and the second to third high-frequency input / output terminals 102 to 104 are omitted. Description will be made centering on the operations 14-16.
First, when the first high frequency input / output terminal 101 and the second high frequency input / output terminal 102 are selected as a signal passing path, the first DC signal changeover switch element 22 includes the first DC signal changeover switch element 22 as described above. The control voltage for turning off the first DC signal changeover switch element 22 is applied to the second DC signal changeover switch element 23, and the control voltage for turning on the second DC signal changeover switch element 23 is applied thereto. The first shunt switch element 14 is turned off like the first DC signal changeover switch element 22, while the second shunt switch element 15 is turned on like the second DC signal changeover switch element 23. It will be. Further, a control voltage for turning on the third shunt switch element 16 is applied from the control circuit 21 to the third shunt switch element 16.

すなわち、信号通過経路を形成する第1のスイッチ素子11に接続された第1のシャントスイッチ素子14は、オフとされる一方、残りの第2及び第3のシャントスイッチ素子15,16は、オンとされ、第3及び第4の高周波入出力端子103,104と第1の高周波入出力端子101との間での信号漏洩が生じないようになっている。   That is, the first shunt switch element 14 connected to the first switch element 11 forming the signal passing path is turned off, while the remaining second and third shunt switch elements 15 and 16 are turned on. Thus, signal leakage between the third and fourth high-frequency input / output terminals 103 and 104 and the first high-frequency input / output terminal 101 does not occur.

次に、第1の高周波入出力端子101と第3の高周波入出力端子103間が信号通過経路として選択された場合、第1のDC信号切替スイッチ素子22がオンとされるのに伴い、第1のシャントスイッチ素子14もオンとされる。
一方、第2のDC信号切替スイッチ素子23がオフとされるに伴い、第2のシャントスイッチ素子15もオフ状態となる。そして、第3のシャントスイッチ素子16も、制御回路21から直接印加された制御電圧によりオフとなる。
これによって、信号通過経路を形成する第2のスイッチ素子12に接続された第2のシャントスイッチ素子15のみがオフとされる一方、第1及び第3のシャントスイッチ素子14,16は、オンとされて、第2及び第4の高周波入出力端子102,104と第1の高周波入出力端子101との間での信号漏洩が生じないようになっている。
Next, when the first high-frequency input / output terminal 101 and the third high-frequency input / output terminal 103 are selected as a signal passing path, the first DC signal changeover switch element 22 is turned on, One shunt switch element 14 is also turned on.
On the other hand, as the second DC signal changeover switch element 23 is turned off, the second shunt switch element 15 is also turned off. The third shunt switch element 16 is also turned off by the control voltage directly applied from the control circuit 21.
Thereby, only the second shunt switch element 15 connected to the second switch element 12 forming the signal passing path is turned off, while the first and third shunt switch elements 14 and 16 are turned on. Thus, signal leakage between the second and fourth high-frequency input / output terminals 102 and 104 and the first high-frequency input / output terminal 101 does not occur.

次に、第1の高周波入出力端子101と第4の高周波入出力端子104間が信号通過経路として選択された場合、第1のDC信号切替スイッチ素子22がオンとされるに伴い、第1のシャントスイッチ素子14もオンとされる。また、第2のDC切替スイッチ素子23がオフとされるに伴い、第2のシャントスイッチ素子15もオフとされる。
さらに、第3のシャントスイッチ素子16は、オフとされるようになっている。
これによって、特に、第2の高周波入出力端子102と第1の高周波入出力端子101間の信号漏洩が抑圧されることとなる。
Next, when the first high-frequency input / output terminal 101 and the fourth high-frequency input / output terminal 104 are selected as a signal passing path, the first DC signal changeover switch element 22 is turned on, The shunt switch element 14 is also turned on. As the second DC changeover switch element 23 is turned off, the second shunt switch element 15 is also turned off.
Further, the third shunt switch element 16 is turned off.
Thereby, in particular, signal leakage between the second high-frequency input / output terminal 102 and the first high-frequency input / output terminal 101 is suppressed.

この第2の構成例においては、第1及び第2のDC信号切替スイッチ素子22,23の制御電圧と、第1及び第2のシャントスイッチ素子14,15の制御で電圧が共通化されているため、回路構成が簡素化され、小型化に適するものとなっている。   In the second configuration example, the voltage is shared by the control voltage of the first and second DC signal changeover switch elements 22 and 23 and the control of the first and second shunt switch elements 14 and 15. Therefore, the circuit configuration is simplified and suitable for miniaturization.

なお、上述した本発明の実施の形態においては、いわゆるSP3Tスイッチの例を示したが、これに限定される必要はなく、他の構成のスイッチにも適用されることは勿論である。
また、負電圧でスイッチ素子の動作を切り替えるようにした場合には、直流電圧阻止用のキャパシタは不要であり、その有無によって、本発明が実質的な何ら変わるものではなく、上述したような効果を得ることができることに変わりはないものである。
In the above-described embodiment of the present invention, an example of a so-called SP3T switch has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to switches having other configurations.
In addition, when the operation of the switch element is switched with a negative voltage, a DC voltage blocking capacitor is unnecessary, and the present invention does not substantially change depending on the presence or absence of the capacitor, and the effects as described above. You can get the same.

本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の第1の構成例を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a first configuration example of a switch semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路の第2の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 2nd structural example of the switch semiconductor integrated circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるスイッチ半導体集積回路のスイッチ素子制御電圧の変化に対する通過電力の変化を示した特性線図である。It is a characteristic line figure showing change of passage electric power to change of a switch element control voltage of a switch semiconductor integrated circuit in an embodiment of the invention. 従来回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a conventional circuit.

符号の説明Explanation of symbols

11…第1のスイッチ素子
12…第2のスイッチ素子
13…第3のスイッチ素子
14…第1のシャントスイッチ素子
15…第2のシャントスイッチ素子
16…第3のシャントスイッチ素子
101…第1の高周波入出力端子
102…第2の高周波入出力端子
103…第3の高周波入出力端子
104…第4の高周波入出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st switch element 12 ... 2nd switch element 13 ... 3rd switch element 14 ... 1st shunt switch element 15 ... 2nd shunt switch element 16 ... 3rd shunt switch element 101 ... 1st High frequency input / output terminal 102 ... Second high frequency input / output terminal 103 ... Third high frequency input / output terminal 104 ... Fourth high frequency input / output terminal

Claims (4)

複数の個別高周波入出力端子と、少なくとも1つの共通高周波入出力端子と、前記複数の個別高周波入出力端子と前記共通入出力端子との間にそれぞれ配されてその導通・非導通が外部から制御可能に構成されてなる複数の高周波切替用スイッチ素子と、前記高周波切替用スイッチ素子の動作を制御する制御回路とを具備し、前記制御回路による前記複数の高周波切替用スイッチ素子の動作制御により、前記複数の個別高周波入出力端子の内、所望する一つの個別高周波入出力端子と前記共通高周波入出力端子の内、所望する一つの共通高周波入出力端子との間に信号通過経路を形成可能に構成されてなるスイッチ半導体集積回路であって、
前記共通高周波入出力端子と接地電位との間に、第1のDC信号切替用スイッチ素子と第1の抵抗器とが直列接続されて設けられる一方、前記共通高周波入出力端子と前記制御回路から出力されるスイッチ素子へ印加される電圧と等しい電圧源との間に、第2のDC信号切替用スイッチ素子と第2の抵抗器が直列接続されて設けられ、前記第1及び第2のDC信号切替用スイッチ素子は、その導通・非導通が前記複数の高周波切替用スイッチ素子の導通・非導通に連動可能に構成されてなることを特徴とするスイッチ半導体集積回路。
A plurality of individual high-frequency input / output terminals, at least one common high-frequency input / output terminal, and the plurality of individual high-frequency input / output terminals and the common input / output terminal are respectively arranged to control conduction / non-conduction from the outside. A plurality of high-frequency switching elements configured to be possible, and a control circuit that controls the operation of the high-frequency switching elements, by controlling the operation of the high-frequency switching elements by the control circuit, A signal passing path can be formed between one desired individual high frequency input / output terminal of the plurality of individual high frequency input / output terminals and one desired common high frequency input / output terminal among the common high frequency input / output terminals. A switch semiconductor integrated circuit comprising:
A first DC signal switching switch element and a first resistor are provided in series between the common high frequency input / output terminal and the ground potential, while the common high frequency input / output terminal and the control circuit A second DC signal switching switch element and a second resistor are connected in series between a voltage source equal to the voltage applied to the output switch element, and the first and second DC signals are provided. The switch semiconductor integrated circuit, wherein the signal switching switch element is configured such that conduction / non-conduction can be interlocked with conduction / non-conduction of the plurality of high-frequency switching switch elements.
前記制御回路は、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい信号通過経路を導通状態とする場合、前記第1のDC信号切替用スイッチ素子を非導通状態とし、前記第2のDC信号切替用スイッチ素子を導通状態とする一方、
通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい信号通過経路を導通状態とする場合、前記第1のDC信号切替用スイッチ素子を導通状態とし、前記第2のDC信号切替用スイッチ素子を非導通状態とするよう構成されてなることを特徴とする請求項1記載のスイッチ半導体集積回路。
The control circuit sets the first DC signal switching switch element to a non-conduction state when the signal passage path in which the high-frequency power to be passed is relatively large with respect to the other signal passage paths is turned on. While the second DC signal switching switch element is turned on,
When the signal passing path having a relatively small high-frequency power to be passed is made conductive with respect to the other signal passing paths, the first DC signal switching switch element is turned on, and the second DC signal switching is performed. 2. The switch semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the switch element is configured to be in a non-conductive state.
前記複数の個別高周波入出力端子に、外部からの制御により当該個別高周波入出力端子を高周波的に接地するシャントスイッチ素子がそれぞれ接続され、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい個別高周波入出力端子に接続される前記シャントスイッチ素子の制御信号を前記第1のDC信号切替スイッチ素子の制御信号と共通とする一方、
通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい個別高周波入出力端子に接続される前記シャントスイッチ素子の制御信号を前記第2のDC信号切替スイッチ素子の制御信号と共通としてなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のスイッチ半導体集積回路。
A shunt switch element for grounding the individual high frequency input / output terminals in high frequency by external control is connected to each of the plurality of individual high frequency input / output terminals, and the high frequency power to be passed is relative to other signal passing paths. A control signal for the shunt switch element connected to a large individual high frequency input / output terminal is shared with a control signal for the first DC signal changeover switch element,
The control signal of the shunt switch element connected to the individual high frequency input / output terminal whose high frequency power to be passed is relatively small with respect to other signal passing paths is made common with the control signal of the second DC signal changeover switch element. The switch semiconductor integrated circuit according to claim 1 or 2, wherein
通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に大きい個別高周波入出力端子に接続される高周波切替用スイッチ素子を構成する電界効果トランジスタのゲート幅が、通過せしめられる高周波電力が他の信号通過経路に対して相対的に小さい個別高周波入出力端子に接続される高周波切替用スイッチ素子を構成する電界効果トランジスタのゲート幅より大きく設定されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれか記載のスイッチ半導体集積回路。   The gate width of the field-effect transistor that constitutes the switching element for high-frequency switching connected to the individual high-frequency input / output terminal, where the high-frequency power that is allowed to pass is relatively large with respect to other signal passing paths, 2. The gate width of a field effect transistor constituting a high frequency switching device connected to a small individual high frequency input / output terminal relative to the signal passing path is set larger than the gate width of the field effect transistor. Item 4. The switch semiconductor integrated circuit according to any one of Items 3 to 4.
JP2008128666A 2008-05-15 2008-05-15 Switch semiconductor integrated circuit Expired - Fee Related JP5192900B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008128666A JP5192900B2 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Switch semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008128666A JP5192900B2 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Switch semiconductor integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009278461A true JP2009278461A (en) 2009-11-26
JP5192900B2 JP5192900B2 (en) 2013-05-08

Family

ID=41443455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008128666A Expired - Fee Related JP5192900B2 (en) 2008-05-15 2008-05-15 Switch semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5192900B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374379A (en) * 2021-12-29 2022-04-19 西安博瑞集信电子科技有限公司 Single-chip positive-voltage controlled low-control-voltage high-power-capacity single-pole double-throw switch

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09200021A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Mitsubishi Electric Corp Integrated circuit
JP2004146862A (en) * 2002-10-21 2004-05-20 New Japan Radio Co Ltd Switch semiconductor integrated circuit
JP2008078907A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 New Japan Radio Co Ltd Semiconductor switching circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09200021A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Mitsubishi Electric Corp Integrated circuit
JP2004146862A (en) * 2002-10-21 2004-05-20 New Japan Radio Co Ltd Switch semiconductor integrated circuit
JP2008078907A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 New Japan Radio Co Ltd Semiconductor switching circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374379A (en) * 2021-12-29 2022-04-19 西安博瑞集信电子科技有限公司 Single-chip positive-voltage controlled low-control-voltage high-power-capacity single-pole double-throw switch

Also Published As

Publication number Publication date
JP5192900B2 (en) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7738841B2 (en) Systems, methods and apparatuses for high power complementary metal oxide semiconductor (CMOS) antenna switches using body switching and external component in multi-stacking structure
US9941582B2 (en) Switch module, front-end module, and driving method for switch module
KR101409122B1 (en) High-frequency switching device with reduced harmonics
US20070290744A1 (en) Radio frequency switching circuit, radio frequency switching device, and transmitter module device
KR101850769B1 (en) Switch module, front-end module, and driving method for switch module
US10153803B2 (en) Receiving circuit, wireless communication module, and wireless communication device
US20120112832A1 (en) Radio frequency switch and radio frequency module
JP2005136948A (en) Antenna switch circuit
JP5677930B2 (en) Semiconductor switch and wireless device
KR20150124921A (en) System and method for a radio frequency integrated circuit
JP2006025062A (en) High frequency switch circuit
KR101481852B1 (en) Switching device with selectable phase shifting modes for reduced intermodulation distortion
US9312853B2 (en) High frequency semiconductor switch circuit and high frequency radio system including same
KR20090086098A (en) Compact low loss high frequency switch with improved linearity performance
CN104682936B (en) A kind of CMOS SOI RF switch structures with the adaptive-biased function in body area
JP2016010045A (en) High frequency switch circuit
US10340704B2 (en) Switch device with a wide bandwidth
US8829977B2 (en) High frequency switch including diode-connected transistor connected to gate of transistor forming or blocking high frequency signal flow path
JP5192900B2 (en) Switch semiconductor integrated circuit
KR20140086487A (en) Radio frequency switch circuit
KR20150073274A (en) High frequency switch
US10924109B2 (en) Front-end circuit
JP4868275B2 (en) High frequency switch circuit
KR101539909B1 (en) High frequency switch
US20170257128A1 (en) Receiving circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5192900

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees