JP2005006072A - 高周波スイッチ装置および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FET101〜116の中間接続点に抵抗素子217〜219、221〜223の第1の端子を接続し、抵抗素子217〜219、221〜223の第2の端子に、抵抗素子217〜219、221〜223の第1の端子が接続されたFET101〜116のゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧を印加する。これによって、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制できるので、FET101〜116の中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機等において高周波信号の増幅、切り替え等を行う高周波スイッチ装置および、この高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の高周波スイッチ装置の一つであるSPDT(Single−Pole Double−Throw)スイッチ装置は、図15に示すように、高周波スイッチ回路部を構成する各FETのドレイン−ソース間に抵抗素子を並列接続している(例えば特許文献1参照)。図15において、130〜137はデプレション型FET、250〜257は抵抗素子(抵抗R1)、260〜267は抵抗素子(抵抗R2)、270、271は抵抗素子(抵抗R3)、510〜512は高周波信号入出力端子、610、611は制御端子である。I1〜I4は電流である。
【0003】
この構成では、例えば制御端子610に3Vの電圧を印加し、制御端子611に0Vの電圧を印加した場合、FET130〜133がオン、FET134〜137がオフになることにより、高周波入出力端子510から高周波入出力端子511の経路をオンに、また高周波入出力端子510から高周波入出力端子512の経路をオフにすることができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−232278号公報(第13頁、第7図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、オン経路については、制御端子610から抵抗素子250〜253、FET130〜133、抵抗素子270を通って、制御端子611へとゲート順方向電流が流れる。抵抗素子250〜253、260〜263、および270は高周波特性に影響を及ぼさないため、50kΩ以上の抵抗値に設定する必要があり、図中B点のDC電位VBは、FETのビルトイン電圧(順方向電圧)を0.4Vと仮定すると、
3V−0.4V=(R1/4+R3)×I1であることから
I1=2.6V/(R1+4R3)となり、
VB=R3×4I1であることから
VB=10.4×R3/(R1+4R3) ‥‥(1)
で表わされる。例えば上記抵抗素子250〜253、260〜263、および270の値がすべて50kΩの場合、制御端子610の電位が3V、制御端子611の電位が0Vと仮定すると、B点のDC電位VBは約2.1Vとなる。FET130から133のオン抵抗値が数Ω程度と無視できるほど小さいため、B点、A点、C点の電位はほぼ等しくなり、この結果、オフ経路のFET134の逆バイアス電圧はB点とほぼ同じ約2.1Vになり、R3を流れる電流4I1は40μAとなる。
【0006】
n個のFETを縦続接続して構成されるスイッチ回路が扱うことができる最大電力Pmaxは
Pmax=2{n(VH−VL+VT)}2/Z0 ‥‥(2)
で表わされる。ここで、VHはFETに印加される高レベル電圧、VLは低レベル電圧を、VTはFETのしきい値電圧をそれぞれ表わす。Z0は回路の特性インピーダンスを表わし、一般的に50Ωであり、この場合も50Ωを想定している。上記結果より、VH=2.1V、VL=0Vを代入し、VT=−0.6Vの場合について計算すると、Pmaxは1.40Wとなり、抵抗素子260〜263、および抵抗素子264〜267を付加した効果がほとんど得られていない。
【0007】
B点のDC電位VBを高くすると同時に消費電流を低減するために、抵抗R3の値を大きくするという方法が考えられるが、抵抗R3を大きくした場合にはD点の電位VDが低下するという問題点がある。
【0008】
すなわち、オフ経路については、制御端子610から抵抗素子271、FET134〜137、抵抗素子254〜257を経て、ゲート逆方向電流が流れる。図中D点の電位VDは
VD=3.0−(4×R3+6×R2)I2 ‥‥(3)
で表わされる。抵抗素子の値は、この経路をオン経路として使用する場合もあることから、上記オン経路の条件と同一にする必要がある。例えば(1)式より電位VBが2.4V以上になるようにするには、抵抗R3の値を300kΩに設定する必要があるが、この場合、D点の電位VDは、通常、ゲート逆方向電流(I2)として1μA程度の電流が流れることを前提とすると、1.5Vとなり、Pmaxはさらに低下する。
【0009】
このように従来例においては、FETのドレイン−ソース電位の低下によるハンドリングパワーの低下が起こりやすく、また抵抗R3を小さくできないため、消費電流が大きくなるという問題点も有していた。
【0010】
なお、特開2002−232278号公報においては、この問題を回避するため、高周波入出力端子とスイッチ回路部との間にコンデンサを挿入し、両者をDC的に分離するという方法を提案している。ところが、半導体プロセスで作成されたコンデンサを高周波入出力端子に直接接続すると、ESD耐圧(静電耐圧)が著しく劣化する上、半導体チップの面積も増大するという問題点を有していた。
【0011】
本発明の目的は、従来例よりも大電力を取り扱える高周波スイッチ装置および半導体装置を提供することである。
【0012】
本発明の他の目的は、消費電流をも低減することができる高周波スイッチ装置および半導体装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の構成の課題を解決するものであり、FETの接続点に個別に抵抗素子を接続し、他方の端子に所定の電圧を印加する構成を有している。これによって、従来例よりも大電力を取り扱える。また、消費電流を低減することも可能となる。
【0014】
第1の発明の高周波スイッチ装置は、高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えている。高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現する。以上の構成は、後述する第3,第5,第7の発明に共通である。
【0015】
高周波スイッチ回路部は、さらに複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第1の端子が接続された電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が抵抗素子の第2の端子に印加される。
【0016】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。
【0017】
第2の発明の高周波スイッチ装置は、高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えている。直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現する。以上の構成は、後述する第4,第6,第8の発明に共通である。
【0018】
高周波スイッチ回路部は、さらに複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第1の端子が接続された電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が抵抗素子の第2の端子に印加される。
【0019】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0020】
第3の発明の高周波スイッチ装置は、第1の発明と同様の基本構成を有している。さらに、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、抵抗素子の第1の端子が接続された電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧がダイオードのアノードに印加される点が第1の発明とは異なる。
【0021】
この構成によれば、請求項1と同様の効果を有する上、ダイオードを設けたことにより、ダイオードの陰極が抵抗を経て接続される電界効果トランジスタがオンのとき、電界効果トランジスタの順方向電流を抑制することができ、低消費電流化を図ることができる。
【0022】
第4の発明の高周波スイッチ装置は、第2の発明と同様の基本構成を有している。さらに、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、抵抗素子の第1の端子が接続された電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧がダイオードのアノードに印加される点が第2の発明とは異なる。
【0023】
この構成によれば、請求項1と同様の効果を有する上、ダイオードを設けたことにより、ダイオードの陰極が抵抗を経て接続される電界効果トランジスタがオンのとき、電界効果トランジスタの順方向電流を抑制することができ、低消費電流化を図ることができる。
【0024】
第5の発明の高周波スイッチ装置は、第1の発明と同様の基本構成を有している。さらに、複数個のスイッチ回路において、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1のスイッチ回路部に接続された第1の抵抗素子の第2の端子に、第2のスイッチ回路部に接続された第2の抵抗素子の第2の端子が接続される点が第1の発明とは異なる。
【0025】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。
【0026】
また、常にオン状態の電界効果トランジスタからオフ状態の電界効果トランジスタに電流が流れることにより安定したバイアス電位が確保される結果、取り扱うことが可能な電力を大きくでき、かつ優れた高周波特性を得ることができる。
【0027】
第6の発明の高周波スイッチ装置は、第2の発明と同様の基本構成を有している。さらに、直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とのそれぞれにおいて、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1のスイッチ回路部に接続された第1の抵抗素子の第2の端子に、第2のスイッチ回路部に接続された第2の抵抗素子の第2の端子が接続される点が第2の発明とは異なる。
【0028】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0029】
また、常にオン状態の電界効果トランジスタからオフ状態の電界効果トランジスタに電流が流れることにより安定したバイアス電位が確保される結果、取り扱うことが可能な電力を大きくでき、かつ優れた高周波特性を得ることができる。
【0030】
第7の発明の高周波スイッチ装置は、第1の発明と同様の基本構成を有している。さらに、複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続される点が第1の発明とは異なる。
【0031】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。
【0032】
また、オン状態の電界効果トランジスタからオフ状態の電界効果トランジスタへの電流が平均化されるため、回路が複雑化して常に逆の動作をするFETが存在しない場合にも、安定したバイアス電圧を印加することができる。
【0033】
第8の発明の高周波スイッチ装置は、第2の発明と同様の基本構成を有している。そして、直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とをそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続される点が第2の発明とは異なる。
【0034】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0035】
また、オン状態の電界効果トランジスタからオフ状態の電界効果トランジスタへの電流が平均化されるため、回路が複雑化して常に逆の動作をするFETが存在しない場合にも、安定したバイアス電圧を印加することができる。
【0036】
第9の発明の高周波スイッチ装置は、高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えている。 高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、電界効果トランジスタのゲート端子に、第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現する。以上の構成は後述する第11の発明と共通である。
【0037】
高周波スイッチ回路部は、さらに複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、第1および第2のダイオードと第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、第1の抵抗素子の第2の端子に接続される。
【0038】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。
【0039】
また、ダイオードからなる電圧論理和回路により、常に一定のバイアス電圧を電界効果トランジスタに印加することができる。
【0040】
第10の発明の高周波スイッチ装置は、高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えている。直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、電界効果トランジスタのゲート端子に、第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現する。以上の構成は後述する第12の発明と共通である。
【0041】
高周波スイッチ回路部は、さらに直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、第1および第2のダイオードと第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、第1の抵抗素子の第2の端子に接続される。
【0042】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0043】
また、ダイオードからなる電圧論理和回路により、常に一定のバイアス電圧を電界効果トランジスタに印加することができる。
【0044】
第11の発明の高周波スイッチ装置は、第9の発明と同様の基本構成を有している。さらに、複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2の抵抗素子の第2の端子が第2の制御端子に接続され、第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、第3の抵抗素子の第2の端子が第1の制御端子に接続され、第1のダイオードのカソードが、第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、第2のダイオードのカソードが、第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された第1の抵抗素子の第2の端子に接続される点が第9の発明とは異なる。
【0045】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。
【0046】
また、ダイオードと抵抗の組み合わせにより、オンの電界効果トランジスタには低いバイアス電圧を印加し、オフの電界効果トランジスタには高いバイアス電圧を印加することができる。
【0047】
第12の発明の高周波スイッチ装置は、第10の発明と同様の基本構成を有している。さらに、直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、第2の抵抗素子の第2の端子が第2の制御端子に接続され、第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、第3の抵抗素子の第2の端子が第1の制御端子に接続され、第1のダイオードのカソードが、第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、第2のダイオードのカソードが、第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された第1の抵抗素子の第2の端子に接続される点が第10の発明とは異なる。
【0048】
この構成によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができ、また消費電流も従来例に比べて低減することができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0049】
また、ダイオードと抵抗の組み合わせにより、オン状態の電界効果トランジスタには低いバイアス電圧を印加し、オフ状態の電界効果トランジスタには高いバイアス電圧を印加することができる。
【0050】
上記の第1から第8の発明の高周波スイッチ装置においては、電圧反転回路と、電圧反転回路の入力信号と出力信号とがそれぞれ加えられる第1および第2の制御端子が設けられ、第1または第2の制御端子から電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧が印加されることが好ましい。
【0051】
この構成によれば、単一の制御電圧を電圧反転回路で反転して使用する場合に負荷抵抗により、電圧反転回路の出力電圧が電源電圧よりも下がるが、その影響を回避し、取り扱い可能な電力の低下もしくはひずみ特性あるいはアイソレーション特性等の高周波特性の劣化を最小限にとどめることができる。
【0052】
また、上記の第9から第12の発明の高周波スイッチ装置においては、電圧反転回路が設けられ、電圧反転回路の入力信号と出力信号とが第1および第2の制御端子にそれぞれ加えられることが好ましい。
【0053】
この構成によれば、単一の制御電圧を電圧反転回路で反転して使用する場合に負荷抵抗により、電圧反転回路の出力電圧が電源電圧よりも下がるが、その影響を回避し、取り扱い可能な電力の低下もしくはひずみ特性あるいはアイソレーション特性等の高周波特性の劣化を最小限にとどめることができる。
【0054】
本発明の半導体装置は、請求項1〜12のいずれかの高周波スイッチ装置を半導体装置基板上に集積化したしたものである。
【0055】
この構成によれば、請求項1〜12の高周波スイッチ装置と同様の作用効果を奏する。
【0056】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態1として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。図1において、101〜108はデプレション型FET、201〜208は抵抗素子(抵抗R1)、217〜219、221〜223は抵抗素子(抵抗R2)、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子である。I1〜I6は電流である。
【0057】
上記図1のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0058】
第1の高周波信号入出力端子501から入力された信号を、第2の高周波信号入出力端子502に出力する場合、制御端子601に高レベルの電圧を、制御端子602に低レベルの電圧を印加する。
【0059】
図1において、FET101〜108にはしきい値が−0.6V程度のデプレション型FETを使用しているため、上記電圧条件において、高レベルの電圧が印加されるFET101〜104はオン状態になり、低レベルの電圧が印加されるFET105〜108はオフ状態になる。
【0060】
図中B点の電位VB、およびD点の電位VDは、
VB=10.4×R2/(3×R1+4×R2) ‥‥(4)
VD=3.0−R2×I5 ‥‥(5)
I3=3×VB/R2
I5=I4×4/3
でそれぞれ表わされる。
【0061】
高レベル電圧=3.0V、低レベル電圧=0V、FETのゲート順方向電圧=0.4V、FETの逆方向リーク電流I4=1μA、R1=50kΩ、R2=450kΩのとき、VB=VA=VC=VD=2.4Vが得られる。ただし、VAはA点の電位、VCはC点の電位である。一方、消費電流は上記条件においてI3が16μAとなり、従来例の40μAに比べて大幅に低消費電力化することが可能である。
【0062】
FETのしきい値を従来例と同様−0.6Vとすると、このときのPmaxは(2)式より、2.07Wとなり、従来例に比べて約1.5倍の電力まで取り扱うことができる。
【0063】
この実施の形態によれば、FET101〜108の中間接続点に抵抗素子217〜219、221〜223の第1の端子を接続し、抵抗素子217〜219、221〜223の第2の端子に、抵抗素子217〜222の第1の端子が接続されたFET101〜108のゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧を印加するので、FET101〜108の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。
【0064】
(実施の形態2)
図2は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態2として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図であり、図3は図2のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。図2において、101〜116はデプレション型FET、201〜219、221〜223、225〜228、230〜233は抵抗素子、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702は接地端子である。
【0065】
上記図1のように構成されたSPDTスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0066】
第1の高周波信号入出力端子501から第2の高周波信号入出力端子502の経路をオンにし、第1の高周波信号入出力端子501から第3の高周波信号入出力端子503の経路をオフにするためには、制御端子601に3Vの電圧を、制御端子602に0Vの電圧を印加する。
【0067】
これにより、FET101〜104、およびFET113〜116がオンし、FET105〜108、およびFET109〜112がオフする。
【0068】
その結果、高周波信号入出力端子501から高周波信号入出力端子503へ漏洩する高周波信号は、FET113〜116を経由して接地端子702へと逃がされ、高周波信号入出力端子501、503間で優れたアイソレーションが確保される。
【0069】
また、大電力信号入力時にもFET105〜112がオンしないことがSPDTスイッチ装置には要求されるが、抵抗値を本発明の実施の形態1と同じ値に設定することにより、2.0Wまでの入力電力に耐えることができる。
【0070】
図3に、従来の構成のSPDTスイッチ装置と本発明の実施の形態2によるSPDTスイッチ装置との、3次高調波とアイソレーション特性の入力電力依存性を示す。破線は従来例の構成の特性を示し、実線は実施の形態2の特性を示している。図3の特性図において、入力電力があるレベルを越えると増大が始まるのが、3次高調波特性であり、入力電力がある電力を越えると減少が始まるのが、アイソレーション特性である。図6、図11、図14についても図3と同様である。
【0071】
高調波特性とアイソレーション特性は取り扱える最大電力に比例するものであり、従来の構成では入力電力が31.5dBmを越えると3次高調波特性、アイソレーション特性とも劣化し始めるが、本発明の実施の形態2では入力電力が33dBmまで優れた特性を示しており、従来の構成に比べて1.5dBm大きい入力電力に対応できることが分かる。また消費電流は32μAであり、従来の構成で同様の回路を構成した場合の80μAに比べて大幅に低減することができる。
【0072】
この実施の形態によれば、FET101〜116の中間接続点に抵抗素子217〜219、221〜223の第1の端子を接続し、抵抗素子217〜219、221〜223の第2の端子に、抵抗素子217〜219、221〜223の第1の端子が接続されたFET101〜116のゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧を印加するので、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制できるので、FET101〜116の中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0073】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0074】
(実施の形態3)
図4は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態3として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。図4において、101〜108はデプレション型FET、201〜208は抵抗素子(抵抗R1)、217〜219は抵抗素子(抵抗R2)、221〜223は抵抗素子(抵抗R2)、235、236は抵抗素子(抵抗R4)、239、240は抵抗素子(抵抗R3)、401、402はダイオード、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子である。I1,I2,I4,I5は電流である。
【0075】
上記図4のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0076】
基本的な動作は実施の形態1と同じであるが、実施の形態1と異なる点は、FETの中間点に接続した抵抗素子217〜219と制御端子602の間にダイオード401を挿入し、また抵抗素子221〜223と制御端子601の間にダイオード402をそれぞれ挿入している点である。
【0077】
ダイオード401を設けることにより、FET101からFET104までがオン状態における順方向電流I2を制限することができる。抵抗239は順方向電流I2の値を制御するためのものであり、抵抗235は制御端子602からのESD(静電気放電)によるダイオード401の破壊を防止するためのものである。ダイオード402についても同様である。なお、抵抗235、239については省くことが可能である。
【0078】
図4において、制御端子601に3Vを、制御端子602に0Vを印加した場合を想定すると、FETの順方向電流I1が流れることによりFET101〜104がオンする。このとき、B点の電位VBは、
VB=(3−ΦB){1−R1/(3×R1+4×R2+12×R3)}‥‥(6)
で表わされる。ここにΦBはゲートのビルトイン電圧である。(6)式より明らかなように、B点の電位VBは抵抗R1と抵抗R3が支配的であり、抵抗R3の値を大きくすることにより、B点の電位VBを高くすることができる。前述の通り、抵抗R1を小さくすることは挿入損失を劣化させるので好ましくない。
【0079】
R1=R2=50kΩ、R3=500kΩとすることにより、電流I4の値を1μA以下の十分に小さな値にできるため、この場合のビルトイン電圧ΦBは0.2V程度まで低下する。従って、B点の電位VBは2.78Vとなる。一方、オフ経路に関しては、D点の電位VDが、
VD=3−ΦB−R2×I5 ‥‥(7)
I5=(4/3)×I4
で表わされるため、同様にΦB=0.2V、I4=1μA、R2=50kΩを(7)式に代入すると、VD=2.73Vとなる。上記結果を(2)式に代入して計算すると、実施の形態3の回路のPmaxは2.90Wとなり、実施の形態1の回路構成よりも、さらに0.9W高い電力を取り扱うことができる。
【0080】
この実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。その他、ダイオード401、402を設けたことにより、ダイオード401、402の陰極が抵抗を経て接続されるFETがオンのとき、FETの順方向電流を抑制することができ、低消費電流化を図ることができる。
【0081】
また、実施の形態3の回路の消費電流は1μA程度であり、従来例の40μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0082】
(実施の形態4)
図5は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態4として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図であり、図6は図5のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【0083】
図5において、101〜116はデプレション型FET、201〜219、221〜223、225〜228、230〜233、235〜242は抵抗素子、403〜406はダイオード、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702は接地端子である。
【0084】
上記図5のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0085】
図5の回路は図4に示す実施の形態3の回路をSPDT回路に応用した例である。基本的な動作は実施の形態2のSPDT回路と同様である。実施の形態2と異なる点は、FETの中間点に接続した抵抗素子217〜219と制御端子602の間にダイオード403および抵抗素子235、239なる回路を挿入し、また抵抗素子221〜223と制御端子601の間にダイオード404および抵抗素子236、240よりなる回路を挿入し、抵抗素子225〜228と制御端子601の間にダイオード405および抵抗素子237、241よりなる回路を挿入し、また抵抗素子230〜233と制御端子602の間にダイオード406および抵抗素子238、242よりなる回路を挿入している点である。
【0086】
ダイオード403および抵抗素子235、239なる回路、ダイオード404および抵抗素子236、240よりなる回路、ダイオード405および抵抗素子237、241よりなる回路、ダイオード406および抵抗素子238、242よりなる回路を設けたことによる作用効果は第3の実施の形態と同様である。
【0087】
図6に、従来の構成のSPDT回路と本発明の実施の形態4のSPDT回路による、3次高調波とアイソレーション特性の入力電力依存性を示す。高調波特性とアイソレーション特性は取り扱える最大電力に比例するものであり、従来の構成では入力電力が31.5dBmを越えると3次高調波特性、アイソレーション特性とも劣化し始めるが、本発明の実施の形態4のSPDT回路では入力電力が34.5dBmまで優れた特性を示しており、従来の構成に比べて3.0dBm大きい入力電力に対応できることが分かる。また、回路全体の消費電流も5μA以下であり、優れた特性と低消費電流を同時に実現できるものである。
【0088】
この実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を奏する。その他、ダイオード401〜404を設けたことにより、ダイオード401〜404の陰極が抵抗を経て接続されるFETがオンのとき、FETの順方向電流を抑制することができ、低消費電流化を図ることができる。
【0089】
また、実施の形態3の回路の消費電流は数μA程度であり、従来例で同様の回路を構成した場合の80μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0090】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0091】
(実施の形態5)
図7は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態5として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。図7において、101〜108はデプレション型FET、201〜208は抵抗素子(抵抗R1)、217〜219、221〜223は抵抗素子(抵抗R2)、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子である。I1〜I3は電流である。
【0092】
上記図7のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0093】
基本的な動作は実施の形態1と同じであるが、実施の形態1と異なる点は、FET101〜104の中間点に一端を接続した抵抗素子217〜219の他端と、FET105〜108の中間点に一端を接続した抵抗素子220〜222の他端を直接接続した点である。制御端子601に3Vを、制御端子602に0Vを印加した場合を想定すると、B点の電位VB、およびD点の電位VDは、
VB=3−R1×I1−ΦB ‥‥(8)
VD=VB−2×R2×I2 ‥‥(9)
と表わされる。(8)、(9)式に、R1=50kΩ、I1=1μA、ΦB=0.2Vを代入すると、VB=2.75V、VD=2.62Vの値が得られ、(2)式よりPmax=2.61Wとなり、従来例に比べて約1.8倍の値が得られる。
【0094】
このように、本実施の形態によれば、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部(FET101〜104、FET105〜108)のうち、第1のスイッチ回路部を構成するFET101〜104の中間接続点に抵抗素子217〜219の第1の端子を接続し、第2のスイッチ回路部を構成するFET105〜108の中間接続点に抵抗素子221〜223の第1の端子を接続し、第1のスイッチ回路部に接続された抵抗素子217〜219の第2の端子に、第2のスイッチ回路部に接続された抵抗素子221〜223の第2の端子を接続するという単純な構成により、FET101〜108の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。
【0095】
また、実施の形態5の回路の消費電流は16μAであり、従来例の40μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0096】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0097】
(実施の形態6)
図8は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態6として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。
【0098】
図8において、101〜116はデプレション型FET、201〜219、221〜223、225〜228、230〜233は抵抗素子、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702は接地端子である。
【0099】
上記図8のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0100】
図8の回路は図7に示す実施の形態5の回路をSPDT回路に応用した例である。基本的な動作は実施の形態2のSPDT回路と同様であり、実施の形態2と異なる点は、FET101〜104の中間点に一端を接続した抵抗素子217〜219の他端と、FET105〜108の中間点に一端を接続した抵抗素子221〜223の他端とを接続し、FET109〜112の中間点に一端を接続した抵抗素子225〜228の他端と、FET113〜116の中間点に一端を接続した抵抗素子230〜233の他端とを接続している点である。
【0101】
図8の構成により、常にオン状態のFETからオフ状態のFETに電流が流れることにより安定したバイアス電位が確保される結果、高いPmaxと優れた高周波特性を得ることができる。なお、FET101〜108はゲート幅4mmの同一サイズであり、またFET109〜116はゲート幅1mmの同一サイズである。このように同一サイズ、もしくは近いサイズのFETをペアにすることにより、電流値が一定になり、安定した特性を得ることができる。
【0102】
このように、本実施の形態によれば、第5の実施の形態と同様の作用効果を奏する上、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下を抑制できるので、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0103】
また、実施の形態6の回路の消費電流は32μAであり、従来例で同様の回路を構成した場合の80μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0104】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0105】
(実施の形態7)
図9は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態7として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。
【0106】
図9において、101〜116はデプレション型FET、201〜219、221〜223、225〜228、230〜233は抵抗素子、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702は接地端子である。
【0107】
上記図9のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0108】
図9の回路の基本的な動作は実施の形態6のSPDT回路と同様であり、実施の形態6と異なる点は、FET101〜104の中間点に一端を接続した抵抗素子217〜219の他端と、FET105〜108の中間点に一端を接続した抵抗素子221〜223の他端との接続点と、FET109〜112の中間点に一端を接続した抵抗素子225〜228の他端と、FET113〜116の中間点に一端を接続した抵抗素子230〜233の他端との接続点とを共通に接続した点である。
【0109】
図9の構成により、オン状態のFETからオフ状態のFETへの電流が平均化されるため、回路が複雑化して常に逆の動作をするFETが存在しない場合にも、安定したバイアス電圧を印加することができる。
【0110】
このように、本実施の形態によれば、複数個のスイッチ回路部を構成するFET101〜116の接続点に抵抗素子217〜219,221〜223,225〜228,230〜233の第1の端子を接続し、抵抗素子217〜219,221〜223,225〜228,230〜233の第2の端子を互いに共通接続することにより、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制できるので、FET101〜108の中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0111】
また、オン状態のFETからオフ状態のFETへの電流が平均化されるため、回路が複雑化して常に逆の動作をするFETが存在しない場合にも、安定したバイアス電圧を印加することができる。
【0112】
また、実施の形態7の回路の消費電流は数μAであり、従来例で同様の回路を構成した場合の80μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0113】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0114】
(実施の形態8)
図10は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態8として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図であり、図11は図10のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【0115】
図10において、101〜116はデプレション型FET、201〜223、243、244は抵抗素子、407、408はダイオード、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702、703は接地端子である。
【0116】
上記図10のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0117】
図10の回路の基本的な動作は実施の形態2のSPDT回路と同様であり、実施の形態6と異なる点は、第1の制御端子601に抵抗素子243を経てダイオード407のアノードを接続し、第2の制御端子602に抵抗素子244を経てダイオード408のアノードを接続し、ダイオード407、408のカソードを抵抗素子245の一端に接続し、抵抗素子245の他端を接地し、ダイオード407、408と抵抗素子245との接続点を、FET101〜116の中間点に接続した抵抗素子217〜233の他方の端子に共通に接続した点である。
【0118】
図10の構成により、制御端子601が高レベルのときは、制御端子601から抵抗素子243、ダイオード407および抵抗素子245を通って接地端子703へと電流が流れる。また、制御端子602が高レベルのときは、制御端子602から抵抗素子244、ダイオード408および抵抗素子245を通って接地端子へと電流が流れる。これにより、P点の電位が一定に保たれる。また、抵抗素子245の値を変えることにより、P点の電位を任意に設定することができる。なお、抵抗素子243、244はESD保護の目的で挿入されている。今、抵抗素子243、244の値を1kΩ、抵抗素子245の値を500kΩとすることにより、P点の電位を2.8Vに設定することができ、図10のスイッチ装置が取り扱える最大電力Pmaxは3.10Wとなり、従来構成の2.2倍の値が得られる。
【0119】
図11に、従来の構成のSPDT回路と本発明の実施の形態8のSPDT回路による、3次高調波とアイソレーション特性の入力電力依存性を示す。高調波特性とアイソレーション特性は取り扱える最大電力に比例するものであり、従来の構成では入力電力が31.5dBmを越えると3次高調波特性、アイソレーション特性とも劣化し始めるが、本発明の実施の形態4のSPDT回路では入力電力が34.5dBmまで優れた特性を示しており、従来の構成に比べて3.0dBm大きい入力電力に対応できることが分かる。
【0120】
このように本実施の形態によれば、複数個のスイッチ回路部を構成するFET101〜116の中間接続点に抵抗素子の第1の端子を接続し、抵抗素子217〜219,221〜223,225〜228,230〜233の第2の端子を互いに接続し、第1の制御端子601に第1のダイオード407のアノードを接続し、第2の制御端子602に第2のダイオード408のアノードを接続し、第1および第2のダイオード407,408のカソードに抵抗素子245の第1の端子を接続し、抵抗素子245の第2の端子を接地し、第1および第2のダイオード407,408と抵抗素子245の第1の端子との接続点を、FET101〜116の中間点に接続された抵抗素子217〜219,221〜223,225〜228,230〜233の第2の端子に接続することにより、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制できるので、FET101〜108の中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0121】
また、ダイオード407、408からなる電圧論理和回路により、常に一定のバイアス電圧をFET101〜116に印加することができる。
【0122】
また、実施の形態5の回路の消費電流は40μA程度であり、従来例で同様の回路を構成した場合の80μAに比べて大幅に低消費電流化することができる。
【0123】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0124】
また、図10の構成において、シャントFET109〜116の回路部を省くことも可能である。
【0125】
(実施の形態9)
図12は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態9として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図である。
【0126】
図12において、101〜116はデプレション型FET、201〜219、221〜223、225〜228、230〜233、246〜249は抵抗素子、409、410はダイオード、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、601は第1の制御端子、602は第2の制御端子、301、302はコンデンサ、701、702は接地端子である。
【0127】
上記図12のように構成されたスイッチ装置について、以下その動作を説明する。
【0128】
図12の回路の基本的な動作は実施の形態6のSPDT回路と同様であり、実施の形態6と異なる点は、第1の制御端子601に抵抗素子246を介してダイオード409のアノードを接続し、ダイオード409のカソードに抵抗素子248の一端を接続し、抵抗素子248の他端に制御端子602を接続し、第2の制御端子602に抵抗素子247を介してダイオード410のアノードを接続し、ダイオード410のカソードに抵抗素子249の一端を接続し、抵抗素子249の他端に制御端子601を接続し、ダイオード409のカソードを抵抗素子217〜219および230〜233に接続し、ダイオード410のカソードを抵抗素子221〜223および225〜228に接続した点である。
【0129】
図12の構成により、制御端子601が高レベルのときは、抵抗素子246、ダイオード409、抵抗素子248を経て制御端子602に電流が流れ、制御端子602が高レベルのときは、抵抗素子247、ダイオード410、抵抗素子249を経て制御端子601に電流が流れることにより、Q点およびR点の電位が固定され、抵抗素子248、249の値を変えることにより、Q点とR点の電位を独立した任意の値に設定することができる。なお、抵抗素子246、247はESD保護の目的で挿入されている。
【0130】
今、抵抗素子246、247の値を1kΩ、248、249の値を100kΩとすることにより、Q点の電位を2.5V、R点の電位を2.9Vに設定することができる。この結果、オン状態のFETの順方向バイアスを拡大できると同時に、オフ状態のFETの逆バイアス電圧を拡大することができる。上記条件において、図12のスイッチ装置が取り扱える最大電力Pmaxは3.4Wとなり、従来構成の2.4倍の値が得られる一方、オン状態のFETの順バイアス電圧の拡大により、挿入損失を0.1dB低減することができる。
【0131】
このように、本実施の形態によれば、直列高周波スイッチ回路部と並列高周波スイッチ回路部とそれぞれ構成するFET101〜116の中間接続点に第1の抵抗素子217〜219,221〜223,225〜228,230〜233の第1の端子を接続し、第1の制御端子601に第1のダイオード409のアノードを接続し、第1のダイオード409のカソードに第2の抵抗素子248の第1の端子を接続し、第2の抵抗素子248の第2の端子を第2の制御端子602に接続し、第2の制御端子602に第2のダイオード410のアノードを接続し、第2のダイオード410のカソードに第3の抵抗素子247の第1の端子を接続し、第3の抵抗素子247の第2の端子を第1の制御端子601に接続し、第1のダイオード409のカソードを、第1の制御端子601がゲートにつながる電界効果トランジスタFET101〜104,113〜116に接続された第1の抵抗素子217〜219,230〜233の第2の端子に接続し、第2のダイオード410のカソードを、第2の制御端子602がゲートにつながるFET105〜108,109〜112に接続された第1の抵抗素子221〜223,225〜228の第2の端子に接続するので、FET101〜116の中間接続点の電位の低下を抑制することができる。その結果、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、FET101〜108の中間接続点の電位の低下を抑制できるので、FET101〜108の中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【0132】
また、ダイオード409、410と抵抗246〜249の組み合わせにより、オン状態のFETには低いバイアス電圧を印加し、オフ状態のFETには高いバイアス電圧を印加することができる。
【0133】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0134】
また、図12の構成において、シャントFET109〜116の回路部を省くことも可能である。
【0135】
(実施の形態10)
図13は本発明の高周波スイッチ装置の実施の形態10として、SPDTスイッチ装置の構成を示す回路図であり、図14は図13のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【0136】
図13において、101〜116はデプレション型FET、120はエンハンスメント型FET、201〜216はゲートバイアス抵抗であり抵抗値50kΩ、217〜219、221〜223、225〜228、230〜233はFETの電圧固定用抵抗であり抵抗値100kΩ、280は電圧反転FETのゲート抵抗であり抵抗値100kΩ、281は電圧反転回路の負荷抵抗であり抵抗値100kΩ、301、302はコンデンサであり容量値10pF、501は第1の高周波信号入出力端子、502は第2の高周波信号入出力端子、503は第3の高周波信号入出力端子、607は制御端子、701、702、704は接地端子、801は電源端子である。901はSPDT回路、902は電圧反転回路である。
【0137】
上記図13のように構成されたSPDT回路901および電圧反転回路902について、以下その動作を説明する。
【0138】
SPDT回路901の部分の基本的な動作は実施の形態2と同じである。実施の形態2と異なる点は、SPDT回路901の制御用信号として、電圧反転回路902の入力信号と出力信号を同時に用いている点である。本実施例において、制御端子607には高レベル電圧として3V、低レベル電圧として0Vの電圧が印加される。制御端子607に印加された電圧は、ゲート抵抗280を経てエンハンスメントFET120のゲート端子に印加され、ドレイン端子から逆相の信号として取り出される。すなわち、電圧反転回路902の入力電圧が低レベルの場合、出力電圧は高レベルになり、入力電圧が高レベルの場合、出力電力は低レベルになり、互いに逆相の電位関係になる。従って、電圧反転回路902の入力電圧と出力電圧を用いれば、SPDT回路901を動作させることができる。
【0139】
図14に本実施例のSPDT回路901を用いた場合の特性を、従来のSPDT回路と電圧反転回路を組み合わせた場合と比較して示す。一般にエンハンスメント型FETを用いた電圧反転回路902では、出力電圧が高レベル(入力電圧が低レベル)の時、負荷抵抗により出力電圧が電源電圧よりも下がるため、これを用いて単一の制御端子607でSPDT回路901を動作させると十分な電圧が得られない場合が多いが、本発明の構成を用いることにより、単一の制御電圧でも優れた高周波特性を得ることができる。
【0140】
なお、言うまでもないが、本発明の構成はSPDTスイッチ装置以外の高周波スイッチ装置にも同様に適用可能である。
【0141】
また、電圧反転回路902は、図1、図4、図5、図7、図8、図9、図10、図12のSPDTスイッチ装置に対しても、図13と同様に適用することができる。
【0142】
また、上記の各実施の形態のSPDTスイッチ装置を各々半導体基板上に集積化したものが、本発明の半導体装置である。
【0143】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の中間接続点の電位の低下を抑制することができるので、取り扱うことが可能な電力を従来例に比べて増大させることができる。また、複数個の電界効果トランジスタの中間接続点の電位の低下に起因する歪み特性やアイソレーション特性の劣化が抑えられ、優れた高周波特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図2】本発明の実施の形態2のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図3】本発明の実施の形態2のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【図4】本発明の実施の形態3のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図5】本発明の実施の形態4のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図6】本発明の実施の形態4のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【図7】本発明の実施の形態5のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図8】本発明の実施の形態6のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図9】本発明の実施の形態7のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図10】本発明の実施の形態8のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図11】本発明の実施の形態8のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【図12】本発明の実施の形態9のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図13】本発明の実施の形態10のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【図14】本発明の実施の形態10のSPDTスイッチ装置の高周波特性を示す特性図である。
【図15】従来のSPDTスイッチ装置の等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
101〜116 デプレション型FET
120 エンハンスメント型FET
201〜267、280、281 抵抗素子
301、302 コンデンサ
401〜410 ダイオード
501〜503 高周波信号入出力端子
601、602、607、610、611 制御端子
701〜704 接地端子
801 電源端子
901 SPDT回路
902 電圧反転回路
Claims (26)
- 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記抵抗素子の第2の端子に印加されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記抵抗素子の第2の端子に印加されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記ダイオードのアノードに印加されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記ダイオードのアノードに印加されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路において、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1のスイッチ回路部に接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に、前記第2のスイッチ回路部に接続された前記第2の抵抗素子の第2の端子が接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とのそれぞれにおいて、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1のスイッチ回路部に接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に、前記第2のスイッチ回路部に接続された前記第2の抵抗素子の第2の端子が接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とをそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続されることを特徴とする高周波スイッチ回路。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、前記第1および第2のダイオードと前記第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、前記第1および第2のダイオードと前記第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備え、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が前記第2の制御端子に接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第3の抵抗素子の第2の端子が前記第1の制御端子に接続され、前記第1のダイオードのカソードが、前記第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、前記第2のダイオードのカソードが、前記第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備え、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が前記第2の制御端子に接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第3の抵抗素子の第2の端子が前記第1の制御端子に接続され、前記第1のダイオードのカソードが、前記第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、前記第2のダイオードのカソードが、前記第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする高周波スイッチ装置。 - 電圧反転回路と、前記電圧反転回路の入力信号と出力信号とがそれぞれ加えられる第1および第2の制御端子を有し、前記第1または第2の制御端子から前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加するようにした請求項1〜8のいずれかに記載の高周波スイッチ装置。
- 電圧反転回路を有し、前記電圧反転回路の入力信号と出力信号とを第1および第2の制御端子にそれぞれ加えるようにした請求項9〜12のいずれかに記載の高周波スイッチ装置。
- 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記抵抗素子の第2の端子に印加されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記抵抗素子の第2の端子に印加されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記ダイオードのアノードに印加されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子にダイオードのカソードが接続され、前記抵抗素子の第1の端子が接続された前記電界効果トランジスタのゲート端子に印加される電圧と逆相の電圧が前記ダイオードのアノードに印加されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路部は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路において、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1のスイッチ回路部に接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に、前記第2のスイッチ回路部に接続された前記第2の抵抗素子の第2の端子が接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とのそれぞれにおいて、互いに逆の動作をする第1と第2のスイッチ回路部のうち、第1のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2のスイッチ回路部を構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1のスイッチ回路部に接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に、前記第2のスイッチ回路部に接続された前記第2の抵抗素子の第2の端子が接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とをそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に抵抗素子の第1の端子が接続され、前記抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、前記第1および第2のダイオードと前記第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の抵抗素子の第2の端子がすべて共通に接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第1および第2のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が接地され、前記第1および第2のダイオードと前記第2の抵抗素子の第1の端子との接続点が、前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された複数個の高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記高周波スイッチ回路は、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記複数個のスイッチ回路部をそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が前記第2の制御端子に接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第3の抵抗素子の第2の端子が前記第1の制御端子に接続され、前記第1のダイオードのカソードが、前記第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、前記第2のダイオードのカソードが、前記第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする半導体装置。 - 高周波信号を入出力する複数の高周波入出力端子と、互いに逆相の電圧が与えられる第1および第2の制御端子と、前記高周波入出力端子間に配置された直列高周波スイッチ回路部と、前記高周波入出力端子とグランド端子間に配置された並列高周波スイッチ回路部とを備えた高周波スイッチ装置を半導体基板上に集積化した半導体装置であって、
前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とはそれぞれ、複数個の電界効果トランジスタを直列接続して構成され、前記電界効果トランジスタのゲート端子に、前記第1および第2の制御端子を通じて高レベル電圧もしくは低レベル電圧のいずれかの電圧を印加することによりオン状態とオフ状態を実現し、さらに前記直列高周波スイッチ回路部と前記並列高周波スイッチ回路部とそれぞれ構成する複数個の電界効果トランジスタの中間接続点に第1の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第1の制御端子に第1のダイオードのアノードが接続され、前記第1のダイオードのカソードに第2の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第2の抵抗素子の第2の端子が前記第2の制御端子に接続され、前記第2の制御端子に第2のダイオードのアノードが接続され、前記第2のダイオードのカソードに第3の抵抗素子の第1の端子が接続され、前記第3の抵抗素子の第2の端子が前記第1の制御端子に接続され、前記第1のダイオードのカソードが、前記第1の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続され、前記第2のダイオードのカソードが、前記第2の制御端子がゲートにつながる電界効果トランジスタに接続された前記第1の抵抗素子の第2の端子に接続されることを特徴とする半導体装置。
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