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JP2019080120A - High-frequency switch device - Google Patents

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JP2019080120A
JP2019080120A JP2017204042A JP2017204042A JP2019080120A JP 2019080120 A JP2019080120 A JP 2019080120A JP 2017204042 A JP2017204042 A JP 2017204042A JP 2017204042 A JP2017204042 A JP 2017204042A JP 2019080120 A JP2019080120 A JP 2019080120A
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康則 村越
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Abstract

To provide a high-frequency switch device capable of achieving acceleration of a switching speed without need for adding a large output capacitance to a power supply.SOLUTION: First control signals vc1a, vc2a generated by a decoder circuit 3 on the basis of a control signal VC input from the outside are level-shifted by level shift buffer circuits 5-1, 5-2 as second control signals vc1b, vc2b with output timing adjusted by timing adjustment circuits 4-1, 4-2, which are input into high-frequency pass switch circuits 8-1, 8-2, so that both of the high-frequency pass switch circuits 8-1, 8-2, after turning off, are line-switched, thereby achieving rapid line switching without delay.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、高周波スイッチに係り、特に、スイッチ素子が多段直列接続された構成におけるスイッチ動作の高速化を図ったものに関する。   The present invention relates to a high frequency switch, and more particularly, to a high speed switch operation in a configuration in which switch elements are connected in multiple stages in series.

近年、SPDT(Single Pole Double Throw:単極双投)スイッチ等を構成する高周波スイッチでは、微細プロセス技術を用いた製造が行われるため、ゲート長が短くなり、FET(電界効果型トランジスタ)1つのみではハイパワーの信号を十分に制御することが難しくなってきている。   In recent years, high-frequency switches, such as SPDT (Single Pole Double Throw) switches, etc., are manufactured using fine process technology, so the gate length becomes short and one FET (field effect transistor) It is becoming more difficult to control high-power signals sufficiently.

それ故、FET等の半導体スイッチ素子を多段直列接続した構成が採られることがある(例えば、特許文献1等)。
このような半導体スイッチ素子が多段直列接続された高周波スイッチを有する高周波スイッチ装置の従来回路例について、図13乃至図16を参照しつつ説明する。
この高周波スイッチ装置は、SPDTスイッチの場合の構成例であり、高周波回路部100Aと制御回路部200Aとに大別されて構成されている(図13参照)。
Therefore, a configuration in which semiconductor switch elements such as FETs are connected in multiple stages may be adopted (for example, Patent Document 1 etc.).
A conventional circuit example of a high frequency switch device having a high frequency switch in which such semiconductor switch elements are connected in multiple stages in series will be described with reference to FIG. 13 to FIG.
This high frequency switch device is a configuration example in the case of an SPDT switch, and is roughly divided into a high frequency circuit unit 100A and a control circuit unit 200A (see FIG. 13).

高周波回路部100Aは、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P1,P2と、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P1との間に接続された高周波パススイッチ回路8A−1と、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P2との間に接続された高周波パススイッチ回路8A−2を有して構成されている。
高周波パススイッチ回路8A−1,8A−2は、複数のFETが直列接続されて構成されている。
The high frequency circuit unit 100A includes a high frequency path switch circuit 8A-1 connected between the high frequency input / output common terminal PC, the high frequency input / output individual terminals P1 and P2, and the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P1. And a high frequency path switch circuit 8A-2 connected between the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P2.
The high frequency pass switch circuits 8A-1 and 8A-2 are configured by connecting a plurality of FETs in series.

制御回路部200Aは、正電圧電源回路(図13においては「+POWER」と表記)1Aと、負電圧電源回路(図13においては「−POWER」と表記)2Aと、デコーダ(図13においては「DEC」と表記)3Aと、レベルシフトバッファ回路5A−1,5A−2と、出力コンデンサ6Aと、デカップリングコンデンサ7A−1,7A−2を有して構成されている。
正電圧電源回路1Aは、高周波スイッチを導通状態にするための正の電圧VON及びデコーダ3A、レベルシフトバッファ回路5A−1,5A−2の電源電圧VHを出力する。電圧VONとVHは、同じ電圧でも良い。
負電圧電源回路2Aは、高周波スイッチを遮断状態にするための負の電圧VOFFを出力する。
Control circuit unit 200A includes a positive voltage power supply circuit (indicated as "+ POWER" in FIG. 13) 1A, a negative voltage power supply circuit (indicated as "-POWER" in FIG. 13) 2A, and a decoder (indicated in FIG. 13). And the level shift buffer circuits 5A-1 and 5A-2, the output capacitor 6A, and the decoupling capacitors 7A-1 and 7A-2.
The positive voltage power supply circuit 1A outputs a positive voltage VON for making the high frequency switch conductive and the power supply voltage VH of the decoder 3A and the level shift buffer circuits 5A-1 and 5A-2. The voltages VON and VH may be the same voltage.
The negative voltage power supply circuit 2A outputs a negative voltage VOFF for turning off the high frequency switch.

かかる従来回路において、例えば、図14に示されたように、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P1間の経路が導通し、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P2間の経路が遮断した状態(状態I)から、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P1間の経路が遮断し、高周波入出力共通端子PCと高周波入出力個別端子P2間の経路が導通した状態(状態III)へ切り替わる際の回路動作を例に挙げて、以下説明する。   In such a conventional circuit, for example, as shown in FIG. 14, the path between the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P1 conducts, and between the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P2. In the state (state I) in which the path is interrupted, the path between the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P1 is interrupted, and the path between the high frequency input / output common terminal PC and the high frequency input / output individual terminal P2 is conductive The circuit operation at the time of switching to the state (state III) will be described below as an example.

まず、初期状態(状態I)においては、レベルシフトバッファ回路5A−1の入力信号vc1cは、PC−P1経路の高周波パススイッチ回路8A−1を導通状態とするため論理値Highに相当する電圧レベルとなっている(図15(A)及び図15(B)参照)。
また、レベルシフトバッファ回路5A−2の入力信号vc2cは、PC−P2経路の高周波パススイッチ回路8A−2を遮断状態とするため論理値Lowに相当する電圧レベルとなっている(図15(A)及び図15(C)参照)。
First, in the initial state (state I), the input signal vc1c of the level shift buffer circuit 5A-1 is a voltage level corresponding to the logic value High to turn on the high frequency pass switch circuit 8A-1 of the PC-P1 path. (See FIGS. 15A and 15B).
Further, the input signal vc2c of the level shift buffer circuit 5A-2 is at a voltage level corresponding to the logic value Low in order to turn off the high frequency path switch circuit 8A-2 of the PC-P2 path (see FIG. And FIG. 15 (C)).

かかる状態にあって、高周波パススイッチ回路8A−1,8A−2の経路切り替えのために、デコーダ3Aに外部から入力される制御信号VCの論理が切り替わると、レベルシフトバッファ回路5A−1,5A−2の入力信号vc1c及びvc2cは、図15(B)及び図15(C)に示されたように、ほぼ同時にデコード回路3Aから出力されて論理が反転する(状態III)。   In this state, when the logic of control signal VC externally input to decoder 3A is switched to switch the paths of high frequency path switch circuits 8A-1 and 8A-2, level shift buffer circuits 5A-1 and 5A are switched. As shown in FIGS. 15B and 15C, the input signals vc1c and vc2c of −2 are output from the decoding circuit 3A substantially simultaneously and the logic is inverted (state III).

レベルシフトバッファ回路5A−1の入力信号vc1cの論理が変化したことにより、レベルシフトバッファ回路5A−1においては、出力信号の電圧が負電圧電源2Aの負電圧に切り替えられ、高周波パススイッチ回路8A−1のゲート容量がハイレベル(VON)からローレベル(VOFF)に充電される。
この際の充電経路は、図16に点線で示されたように、負電圧電源回路回路2Aの出力コンデンサ6Aからレベルシフトバッファ回路5A−1を通る経路iss0となる。
By changing the logic of the input signal vc1c of the level shift buffer circuit 5A-1, in the level shift buffer circuit 5A-1, the voltage of the output signal is switched to the negative voltage of the negative voltage power supply 2A, and the high frequency pass switch circuit 8A The gate capacitance of -1 is charged from high level (VON) to low level (VOFF).
The charging path at this time is a path iss0 passing from the output capacitor 6A of the negative voltage power supply circuit 2A to the level shift buffer circuit 5A-1, as shown by a dotted line in FIG.

一方、レベルシフトバッファ回路5A−2においては、入力信号vc2cの論理変化により、レベルシフトバッファ回路5A−2において、出力信号の電圧が正電圧電源回路1Aの正電圧に切り替えられ、高周波パススイッチ回路8A−2のゲート容量がローレベル(VOFF)からハイレベル(VON)に充電される。
この際の充電経路は、図16に点線で示されたように、正電源電圧1Aからレベルシフトバッファ回路5A−2を通る経路idd0となる。
On the other hand, in the level shift buffer circuit 5A-2, the voltage of the output signal is switched to the positive voltage of the positive voltage power supply circuit 1A in the level shift buffer circuit 5A-2 by the logic change of the input signal vc2c. The gate capacitance of 8A-2 is charged from low level (VOFF) to high level (VON).
The charging path at this time is from the positive power supply voltage 1A to the path idd0 passing through the level shift buffer circuit 5A-2, as shown by the dotted line in FIG.

特開2012−9981号公報JP 2012-9981 A

上述の従来回路において、高周波パススイッチ回路8A−1,8A−2は、多数のスイッチFETが直列接続されて構成されているが、オン抵抗を小さくするために、そのゲート幅は数mm程度に設定されており、そのためゲート容量は数10〜100pF程度と非常に大きなものとなっている。   In the above-described conventional circuit, the high frequency pass switch circuits 8A-1 and 8A-2 are configured by connecting a large number of switch FETs in series, but the gate width is about several mm in order to reduce the on resistance. Therefore, the gate capacitance is very large such as several tens to 100 pF.

正電圧電源回路1Aは、入出力電圧差が小さいLDO(Low Dorp Out)と称される回路構成などを用いて実現されて比較的電流駆動能力も高いため、高周波パススイッチ回路8A−1,8A−2のような大規模なゲート容量を充電する場合であっても負電圧を充電する場合ほどの遅延は発生しない。   The positive voltage power supply circuit 1A is realized by using a circuit configuration called LDO (Low Dorp Out) having a small input / output voltage difference and the like, and has a relatively high current driving capability. Therefore, the high frequency path switch circuits 8A-1 and 8A Even when charging a large gate capacitance such as -2, there is no delay as large as when charging a negative voltage.

このような大きなゲート容量を瞬時に充電するには、負電圧電源回路2Aの出力コンデンサ6Aは、ゲート容量以上に大きな容量が必要になる。
しかしながら、半導体チップの制約上、必要とされるだけの大きな容量値を確保することは現実的には困難なため、実際には、半導体チップの制約の範囲で実現可能な値を選択せざる得ない。
In order to charge such a large gate capacitance instantaneously, the output capacitor 6A of the negative voltage power supply circuit 2A needs a larger capacitance than the gate capacitance.
However, because it is practically difficult to secure the required large capacitance value due to the constraints of the semiconductor chip, it is practically impossible to select a feasible value within the range of the constraint of the semiconductor chip. Absent.

そのため、従来回路においては、高周波パススイッチ回路8A−1,8A−2の経路切り替えの際に、負電圧電源回路2Aの出力容量が不足することによる信号伝搬の遅延が発生し、高速、かつ、円滑な経路切り替えが確保できないという問題がある。   Therefore, in the conventional circuit, when the paths of the high frequency path switch circuits 8A-1 and 8A-2 are switched, a delay in signal propagation occurs due to the shortage of the output capacity of the negative voltage power supply circuit 2A. There is a problem that smooth route switching can not be secured.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、半導体スイッチ素子が多段直列接続された構成において、電源に大きな出力容量を付加することなく、スイッチング速度の高速化を可能とする高周波スイッチ装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above situation, and in a configuration in which semiconductor switch elements are connected in multiple stages in series, a high frequency switch device capable of increasing the switching speed without adding a large output capacity to the power supply. It is provided.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る高周波スイッチ装置は、
複数の半導体スイッチ素子が直列接続されてなる高周波パススイッチ回路を有し、一つの高周波入出力共通端子と、所要数設けられた高周波入出力個別端子との間に、前記高周波パススイッチ回路がそれぞれ設けられ、前記高周波パススイッチ回路の動作を制御する制御信号を生成、出力する制御回路を有し、前記制御回路は正負両電源を用いて前記制御信号を生成、出力して前記高周波パススイッチ回路の動作制御を可能に構成されてなる高周波スイッチ装置において、
前記制御回路は、前記高周波パススイッチ回路の経路切り替えの際に、全ての前記高周波パススイッチ回路がオフとなる状態を経由して所望の動作状態に遷移せしめ得るよう前記制御信号の出力タイミングが設定可能に構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, a high frequency switch device according to the present invention is:
The high frequency path switch circuit has a high frequency path switch circuit in which a plurality of semiconductor switch elements are connected in series, and the high frequency path switch circuit is provided between one high frequency input / output common terminal and a predetermined number of high frequency input / output individual terminals. A control circuit for generating and outputting a control signal for controlling the operation of the high frequency path switch circuit, and the control circuit generates and outputs the control signal using both positive and negative power supplies to output the high frequency path switch circuit In the high frequency switch device configured to be able to control the operation of
The control circuit sets an output timing of the control signal such that transition to a desired operation state can be made via a state in which all the high frequency path switch circuits are turned off when switching the path of the high frequency path switch circuit. It is constructed as possible.

本発明によれば、複数の半導体スイッチ素子を用いてなる高周波パススイッチ回路の経路切り替えの際に、全ての半導体スイッチ素子がオフの状態を経由して所望する動作状態へ遷移するように構成することで、オフ状態の際に半導体スイッチ素子のゲート容量に加えてデカップッリング容量を負電圧電源の出力容量とすることができるので、オフ充電時における負電圧の劣化を抑制すると共に、従来と異なり半導体スイッチ素子のオフ動作が確実に高速化され、信頼性の高い高周波スイッチ装置を提供することができるという効果を奏するものである。   According to the present invention, at the time of path switching of a high frequency path switch circuit formed of a plurality of semiconductor switch elements, all semiconductor switch elements are configured to transition to a desired operating state via an off state Thus, in addition to the gate capacitance of the semiconductor switching device in the off state, the decoupling capacitance can be used as the output capacitance of the negative voltage power supply, so that deterioration of the negative voltage during off charge can be suppressed. In this way, the off operation of the semiconductor switching device can be reliably speeded up, and a highly reliable high frequency switching device can be provided.

本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置の第1の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing the 1st example of circuit composition of the high frequency switch device in an embodiment of the invention. 高周波パススイッチ回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of circuit composition of a high frequency pass switch circuit. タイミング調整回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of circuit composition of a timing adjustment circuit. タイミング調整回路の動作を説明するタイミングチャートであって、図4(A)は入力信号の変化を示すタイミングチャート、図4(B)は出力信号の変化を示すタイミングチャートである。FIG. 4A is a timing chart showing a change of an input signal, and FIG. 4B is a timing chart showing a change of an output signal. レベルシフトバッファ回路の動作を説明するタイミングチャートであって、図5(A)は入力電圧の変化を示すタイミングチャート、図5(B)は出力電圧の変化を示すタイミングチャートである。FIG. 5A is a timing chart showing changes in input voltage, and FIG. 5B is a timing chart showing changes in output voltage. 第1の回路構成例における制御信号電圧の変化を示すタイミングチャートであって、図6(A)はデコーダ回路に入力される制御信号VCの変化を示すタイミングチャート、図6(B)はタイミング調整回路から出力される制御信号vc1bの変化を示すタイミングチャート、図6(C)はタイミング調整回路から出力される制御信号vc2bの変化を示すタイミングチャートである。FIG. 6A is a timing chart showing a change in control signal VC input to the decoder circuit, and FIG. 6B is a timing adjustment showing a change in control signal voltage in the first circuit configuration example. FIG. 6C is a timing chart showing a change of the control signal vc2b outputted from the timing adjustment circuit. 第1の回路構成例における高周波入出力共通端子と高周波入出力個別端子との導通状態の変化を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining change of a conduction state of a high frequency input-output common terminal and a high frequency input-output individual terminal in the example of the 1st circuit composition. 第1の回路構成例において回路の動作状態が状態Iから状態IIとなる場合の充電経路を説明する回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a charging path when the operating state of the circuit changes from state I to state II in the first circuit configuration example. 第1の回路構成例において回路の動作状態が状態IIIの場合の充電経路を説明する回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a charging path when the operating state of the circuit is state III in the first circuit configuration example. 第1の回路構成例におけるゲート電圧のシュミレーション結果を従来回路のシミュレーション結果と共に示す特性線図である。It is a characteristic line which shows the simulation result of the gate voltage in a 1st example of a circuit structure with the simulation result of a conventional circuit. 本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置の第2の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing the example of the 2nd circuit configuration of the high frequency switch device in an embodiment of the invention. 第2の回路構成例における高周波パススイッチ回路及び高周波シャントスイッチ回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of circuit composition of a high frequency pass switch circuit and a high frequency shunt switch circuit in the 2nd example of circuit composition. 従来の高周波スイッチ装置の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of circuit composition of the conventional high frequency switch device. 従来回路における入出力端子間の動作状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the operation state between the input-output terminals in a conventional circuit. 従来回路における制御信号電圧の変化を示すタイミングチャートであって、図15(A)はデコーダ回路に入力される制御信号VCの変化を示すタイミングチャート、図15(B)はデコーダ回路から出力される制御信号vc1cの変化を示すタイミングチャート、図15(C)はデコーダ回路から出力される制御信号vc2cの変化を示すタイミングチャートである。FIG. 15A is a timing chart showing a change in control signal VC input to the decoder circuit, and FIG. 15B is a signal outputted from the decoder circuit. FIG. 15C is a timing chart showing the change of the control signal vc2c output from the decoder circuit. 従来回路における充電経路を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the charge course in the conventional circuit.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図12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、第1の回路構成例について、図1を参照しつつ説明する。
図1における回路構成例は、SPDTスイッチの場合の構成例であり、本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置は、高周波回路部100と制御回路部200とに大別され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 12.
The members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
First, a first circuit configuration example will be described with reference to FIG.
The circuit configuration example in FIG. 1 is a configuration example in the case of an SPDT switch, and the high frequency switch device in the embodiment of the present invention is roughly divided into a high frequency circuit unit 100 and a control circuit unit 200. It has become.

高周波回路部100は、1つの高周波入出力共通端子(図1においては「PC」と表記)31と、2つの高周波入出力個別端子(図1においては、それそれ「P1」、「P2」と表記)32−1,32−2と、高周波入出力共通端子31と第1の高周波入出力個別端子32−1との間、高周波入出力共通端子31と第2の高周波入出力個別端子32−2との間に、それぞれ接続される高周波パススイッチ回路8−1,8−2を有して構成されている。   The high frequency circuit unit 100 includes one high frequency input / output common terminal (denoted as "PC" in FIG. 1) 31 and two high frequency input / output individual terminals (in FIG. 1, "P1" and "P2" respectively). Notation) 32-1, 32-2, between the high frequency input / output common terminal 31 and the first high frequency input / output individual terminal 32-1, the high frequency input / output common terminal 31 and the second high frequency input / output individual terminal 32- And the high-frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 connected respectively.

なお、この第1の回路構成例においては、先に述べたようにSPDTスイッチの場合の構成例を示しているため、高周波入出力個別端子32−1,32−2は2つであるが、この高周波スイッチ装置は、SPDTスイッチへの適用に限定されるものではない。すなわち、高周波入出力個別端子がn個のSPnTスイッチに適用できるものである。   In the first circuit configuration example, as described above, since the configuration example in the case of the SPDT switch is shown, there are two high frequency input / output individual terminals 32-1 and 32-2. The high frequency switch device is not limited to the application to the SPDT switch. That is, the high frequency input / output individual terminals can be applied to n SPnT switches.

図2には、高周波パススイッチ回路8−1,8−2の回路構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ高周波パススイッチ回路8−1,8−2について説明する。
高周波パススイッチ回路8−1,8−2は、半導体スイッチ素子として、k個のFET(電界効果型トランジスタ)21−1〜21−kが直列接続されて構成されたものとなっている。
FIG. 2 shows an example of the circuit configuration of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2, and the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 will be described below with reference to this figure.
The high frequency pass switch circuits 8-1 and 8-2 are configured as semiconductor switch elements in which k pieces of FETs (field effect transistors) 21-1 to 21-k are connected in series.

高周波パススイッチ回路8−1は、高周波入出力共通端子31と第1の高周波入出力個別端子32−1の間に、高周波パススイッチ回路8−2は、高周波入出力共通端子31と第2の高周波入出力個別端子32−2の間に、それぞれFET21−1〜21−kが直列接続されて設けられている。   The high frequency path switch circuit 8-1 has a high frequency input / output common terminal 31 and a second high frequency input / output common terminal 31 between the high frequency input / output common terminal 31 and the first high frequency input / output individual terminal 32-1. The FETs 21-1 to 21-k are connected in series between the high frequency input / output individual terminals 32-2.

このように複数のFETを直列接続するのは、次述するような理由によるものである。
すなわち、近年、無線通信機器などで使用される高周波スイッチICの場合、その取り扱う高周波信号の電圧振幅は数10Vのピーク電圧に達している。
一方で、スイッチFETは、微細プロセスを用いて製造されているため、その動作耐圧は2.5V程度であり、1つのスイッチFETだけで高周波スイッチICに要求される耐電圧を満足することができない。そのため、複数直列接続することで所望の耐電圧を確保するためである。
The reason why the plurality of FETs are connected in series in this way is as follows.
That is, in recent years, in the case of a high frequency switch IC used in a wireless communication device or the like, the voltage amplitude of the high frequency signal to be handled reaches a peak voltage of several tens of volts.
On the other hand, since the switch FET is manufactured using a fine process, its operating withstand voltage is about 2.5 V and can not satisfy the withstand voltage required for the high frequency switch IC with only one switch FET. . Therefore, it is for securing a desired withstand voltage by connecting a plurality in series.

また、各FET21−1〜21−kのゲートとレベルシフトバッファ回路5−1,5−2の出力段との間には、高周波帯でのハイインピーダンスを維持するために、それぞれゲート抵抗器(図2においては、「RG11」、「RG12」、「RG13」・・・「RG1k」と表記)22−1〜22−kが接続されている。   In order to maintain a high impedance in the high frequency band, the gate resistors (the gates of the FETs 21-1 to 21-k and the output stages of the level shift buffer circuits 5-1 and 5-2 respectively) In FIG. 2, “RG11”, “RG12”, “RG13”... “RG1k”) 22-1 to 22-k are connected.

さらに、各FET21−1〜21−kには、ドレインとソースの間に、それぞれの電位を固定するためにドレイン・ソース間抵抗器(図2においては、それぞれ「RDS11」、「RDS12」、「RDS13」・・・「RDS1k」と表記)23−1〜23−kが接続されている。   Furthermore, in each of the FETs 21-1 to 21-k, a drain-source resistor (in FIG. 2, “RDS11”, “RDS12”, “RDS12”, RDS 13 "..." RDS 1 k ") 23-1 to 23-k are connected.

制御回路部200は、正電圧電源回路(図1においては「+POWER」と表記)1と、負電圧電源回路(図1においては「−POWER」と表記)2と、デコーダ(図1においては「DEC」と表記)3と、タイミング調整回路4−1,4−2と、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2と、出力コンデンサ6と、デカップリングコンデンサ7−1,7−2を有して構成されている。   The control circuit unit 200 includes a positive voltage power circuit (denoted as "+ POWER" in FIG. 1) 1, a negative voltage power circuit (denoted as "-POWER" in FIG. 1) 2 and a decoder (in FIG. 1). (Denoted as “DEC”) 3, timing adjustment circuits 4-1 and 4-2, level shift buffer circuits 5-1 and 5-2, output capacitor 6, and decoupling capacitors 7-1 and 7-2 Is configured.

正電圧電源回路1は、外部から印加される電源入力電圧VDDを基に正の電圧(VON>0)を生成、出力するものである。このような電源回路は、例えば、半導体基板上に入出力電圧差が小さいLDO(Low Dorp Out)と称されるレギュレータICなどを設けて実現される。
かかる正電圧電源回路1の出力電圧は、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2の正電圧入力端子に印加されるようになっている。なお、正電圧電源回路1はデコーダ回路3の正電源として用いても良い。
The positive voltage power supply circuit 1 generates and outputs a positive voltage (VON> 0) based on a power supply input voltage VDD applied from the outside. Such a power supply circuit is realized, for example, by providing a regulator IC or the like called LDO (Low Dorp Out) having a small input / output voltage difference on a semiconductor substrate.
The output voltage of the positive voltage power supply circuit 1 is applied to the positive voltage input terminals of the level shift buffer circuits 5-1 and 5-2. The positive voltage power supply circuit 1 may be used as a positive power supply of the decoder circuit 3.

負電圧電源回路2は、外部から印加される電源入力電圧VDDを基に負の電圧(VOFF<0)を生成、出力するものである。
かかる負電圧電源回路2は、良く知られているように、例えば、発振回路9とチャージポンプ回路10を用いて実現される。
かかる負電圧電源回路1の出力電圧は、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2の負電圧入力端子に印加されるようになっている。
The negative voltage power supply circuit 2 generates and outputs a negative voltage (VOFF <0) based on the power supply input voltage VDD applied from the outside.
The negative voltage power supply circuit 2 is realized by using, for example, the oscillation circuit 9 and the charge pump circuit 10, as is well known.
The output voltage of the negative voltage power supply circuit 1 is applied to the negative voltage input terminals of the level shift buffer circuits 5-1 and 5-2.

デコーダ回路3は、外部から入力される制御信号VCをデコードして、複数の第一制御信号を生成、出力する。
デコーダ回路3から出力された複数の第一制御信号は、それぞれタイミング調整回路4−1,4−2へ入力される。なお、この第1の回路構成例におけるデコーダ回路3は、2つの第一制御信号vc1a、vc2aを生成、出力するものとなっている。
The decoder circuit 3 decodes the control signal VC input from the outside to generate and output a plurality of first control signals.
The plurality of first control signals output from the decoder circuit 3 are input to the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2, respectively. The decoder circuit 3 in the first circuit configuration example generates and outputs two first control signals vc1a and vc2a.

タイミング調整回路4−1,4−2は、上述の第一制御信号のハイレベル、ローレベルに応じて、詳細は後述するように所定のタイミングで第二制御信号を生成、出力するものである。
タイミング調整回路4−1,4−2から出力された第二制御信号は、それぞれレベルシフトバッファ回路5−1,5−2へ入力される。
The timing adjustment circuit 4-1, 4-2 generates and outputs a second control signal at a predetermined timing according to the high level and low level of the first control signal described above, as described in detail later. .
The second control signals output from the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2 are input to the level shift buffer circuits 5-1 and 5-2, respectively.

図3には、タイミング調整回路4−1,4−2の具体回路構成例が、また、図4にはタイミング調整回路4−1,4−2の入出力信号の変化のタイミングを説明するタイミングチャートが、それぞれ示されており、以下、これらの図を参照しつつ、タイミング調整回路4−1,4−2の具体回路構成例について説明する。   FIG. 3 shows a specific circuit configuration example of the timing adjustment circuit 4-1, 4-2, and FIG. 4 shows a timing for explaining the timing of change of input / output signals of the timing adjustment circuit 4-1, 4-2. Charts are shown respectively, and a specific circuit configuration example of the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2 will be described below with reference to these figures.

まず、図3に例示されたタイミング調整回路4−1,4−2の回路構成について説明する。
タイミング調整回路4−1,4−2は、いずれも、FET41と、2つのバッファ素子42−1,42−2と、一つの反転素子43と、抵抗器44と、コンデンサ45とを有して構成されたものとなっている。
First, the circuit configuration of the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2 illustrated in FIG. 3 will be described.
Each of the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2 includes an FET 41, two buffer elements 42-1 and 42-2, one inverting element 43, a resistor 44, and a capacitor 45. It has been configured.

第1のバッファ素子42−1の入力端子には、外部からの入力信号が印加されるようになっている一方、出力端子は抵抗器44を介して第2のバッファ素子42−2の入力端子に接続されると共に、反転素子43の入力端子にも接続されている。   An external input signal is applied to the input terminal of the first buffer element 42-1, while the output terminal is the input terminal of the second buffer element 42-2 via the resistor 44. As well as to the input terminal of the inverting element 43.

反転素子43の出力端子はFET41のゲートに接続され、FET41のドレインは第2のバッファ素子42−2の入力端子に接続される一方、FET41のソースはグランドに接続されている。
また、抵抗器44と第2のバッファ素子42−2の入力端子の接続点とグランドとの間には、コンデンサ45が接続されている。
The output terminal of the inverting element 43 is connected to the gate of the FET 41, the drain of the FET 41 is connected to the input terminal of the second buffer element 42-2, and the source of the FET 41 is connected to the ground.
In addition, a capacitor 45 is connected between the connection point of the resistor 44 and the input terminal of the second buffer element 42-2 and the ground.

次に、かかる構成における入出力信号の変化のタイミングについて図4を参照しつつ説明する。
入力信号vin1が論理値Lowに相当する電圧レベルVLから論理値Highに相当する電圧レベルVHに遷移する際、出力信号vout1は時間Trdだけ遅延して第2のバッファ素子42−2から出力される(図4(A)及び図4(B)参照)。
Next, the timing of the change of the input / output signal in such a configuration will be described with reference to FIG.
When input signal vin1 transitions from voltage level VL corresponding to logic value Low to voltage level VH corresponding to logic value High, output signal vout1 is delayed by time Trd and output from second buffer element 42-2 (Refer FIG. 4 (A) and FIG. 4 (B)).

一方、入力信号vin1が論理値Highに相当する電圧レベルVHから論理値Lowに相当する電圧レベルVLに遷移する際には、出力信号vout1は時間Tfdだけ遅延して第2のバッファ素子42−2から出力される(図4(A)及び図4(B)参照)。   On the other hand, when input signal vin1 transitions from voltage level VH corresponding to logic value High to voltage level VL corresponding to logic value Low, output signal vout1 is delayed by time Tfd and the second buffer element 42-2 is turned on. Output (see FIG. 4A and FIG. 4B).

ここで、出力信号vout1が論理値Lowから論理値Highに相当する電圧レベルに遷移する際の遅延時間Trdと、論理値Highから論理値Lowに相当する電圧レベルに遷移する際の遅延時間Tfdは、高周波パススイッチ回路8−1,8−2のゲート制御信号が全てオフ状態になる期間を作り出すように調整、設定されている。
すなわち、この第1の回路構成例にあっては、Trd>Tfdとなるように回路定数が設定される。
Here, the delay time Trd when the output signal vout1 transitions from the logic low to the voltage level corresponding to the logic high, and the delay time Tfd when transitioning from the logic high to the voltage level corresponding to the logic low are The adjustment and setting are made so as to create a period in which the gate control signals of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 are all in the off state.
That is, in the first circuit configuration example, the circuit constant is set such that Trd> Tfd.

次に、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2は、タイミング調整回路4−1,4−2から出力された第二制御信号vc1b,vc2bの電圧振幅を、高周波スイッチ(FET)のバイアス値へレベルシフトして、ゲート制御信号として高周波パススイッチ回路8−1,8−2へ出力する。   Next, the level shift buffer circuits 5-1, 5-2 perform the voltage amplitude of the second control signals vc1b, vc2b output from the timing adjustment circuits 4-1, 4-2 as the bias value of the high frequency switch (FET). The level is shifted to the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 as gate control signals.

図5には、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2のレベルシフト動作を説明するタイミングチャートが示されており、以下、同図を参照しつつレベルシフト動作について説明する。
レベルシフトバッファ回路5−1,5−2は、論理値Lowに相当する電圧レベルVLの信号が入力されると、負電源回路2で生成された負電圧VOFFを出力する(図5(A)及び図5(B)参照)一方、論理値Highに相当する電圧レベルVHの信号が入力されると、正電圧電源回路1で生成された正電圧VONを出力する(図5(A)及び図5(B)参照)。
FIG. 5 shows a timing chart for explaining the level shift operation of the level shift buffer circuits 5-1, 5-2, and the level shift operation will be described below with reference to this figure.
The level shift buffer circuits 5-1 and 5-2 output the negative voltage VOFF generated by the negative power supply circuit 2 when the signal of the voltage level VL corresponding to the logic value Low is input (FIG. 5A). (See FIG. 5 (B)) On the other hand, when a signal of voltage level VH corresponding to the logic value High is input, the positive voltage VON generated by the positive voltage power supply circuit 1 is output (FIG. 5 (A) and FIG. 5 (B)).

出力コンデンサ6は、負電圧電源回路2の出力とグランドとの間に接続されている。この出力コンデンサ6は、負電圧(VOFF)で充電され、負電圧電源回路2の出力電圧(VOFF)を安定化させる機能を有する。
デカップリングコンデンサ7−1,7−2は、レベルシフトバッファ回路5−1,5−2の出力において対地に対して接続されている。
このデカップリングコンデンサ7−1,7−2は、高周波回路部100と制御回路部200を電気的に分離するために設けられている。
The output capacitor 6 is connected between the output of the negative voltage power supply circuit 2 and the ground. The output capacitor 6 is charged with a negative voltage (VOFF) and has a function of stabilizing the output voltage (VOFF) of the negative voltage power supply circuit 2.
Decoupling capacitors 7-1 and 7-2 are connected to the ground at the outputs of level shift buffer circuits 5-1 and 5-2.
The decoupling capacitors 7-1 and 7-2 are provided to electrically separate the high frequency circuit unit 100 and the control circuit unit 200.

次に、かかる構成における回路動作について、図6乃至図10を参照しつつ説明する。
以下、初期状態である状態Iから状態III(図7参照)へ遷移する際の回路動作について説明する。
ここで、状態Iは、高周波入出力共通端子31と第1の高周波入出力個別端子32−1間の経路が導通し、高周波入出力共通端子31と第2の高周波入出力個別端子32−2間の経路が遮断した状態と定義する(図7参照)。
また、状態IIIは、高周波入出力共通端子31と第1の高周波入出力個別端子32−1間の経路が遮断し、高周波入出力共通端子31と第2の高周波入出力個別端子32−2間の経路が導通した状態であると定義する(図7参照)。
Next, the circuit operation in such a configuration will be described with reference to FIG. 6 to FIG.
The circuit operation at the transition from the state I, which is the initial state, to the state III (see FIG. 7) will be described below.
Here, in the state I, the path between the high frequency input / output common terminal 31 and the first high frequency input / output individual terminal 32-1 is conducted, and the high frequency input / output common terminal 31 and the second high frequency input / output individual terminal 32-2 Is defined as a state in which the route between them is blocked (see FIG. 7).
In the state III, the path between the high frequency input / output common terminal 31 and the first high frequency input / output individual terminal 32-1 is cut off, and between the high frequency input / output common terminal 31 and the second high frequency input / output individual terminal 32-2. Is defined as being in a conducting state (see FIG. 7).

まず、初期状態(状態I)においては、レベルシフトバッファ回路5−1の入力信号vc1bは、高周波入出力共通端子31と第1の高周波入出力個別端子32−1間の経路の高周波パススイッチ回路8−1を導通状態とするため論理値Highに相当する電圧レベルとなっている(図6(A)及び図6(B)参照)。
また、レベルシフトバッファ回路5−2の入力信号vc2bは、高周波入出力共通端子31と第2の高周波入出力個別端子32−2間の経路の高周波パススイッチ回路8−2を遮断状態とするため論理値Lowに相当する電圧レベルとなっている(図6(A)及び図6(C)参照)。
First, in the initial state (state I), the input signal vc1b of the level shift buffer circuit 5-1 is a high frequency path switch circuit of a path between the high frequency input / output common terminal 31 and the first high frequency input / output individual terminal 32-1. In order to make 8-1 conductive, the voltage level corresponds to the logic value High (see FIGS. 6A and 6B).
Further, the input signal vc 2 b of the level shift buffer circuit 5-2 is for blocking the high frequency path switch circuit 8-2 in the path between the high frequency input / output common terminal 31 and the second high frequency input / output individual terminal 32-2. The voltage level corresponds to the logic value Low (see FIGS. 6A and 6C).

次いで、高周波パススイッチ回路8−1,8−2の経路切り替えのために、制御信号vcの論理が切り替わると、デコード回路3から第一制御信号vc1a,vc2aが出力される。第一制御信号vc1aはタイミング調整回路4−1に、第一制御信号vc2aはタイミング調整回路4−2に、それぞれ入力される。   Next, when the logic of the control signal vc is switched to switch the paths of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2, the decode circuit 3 outputs the first control signals vc1a and vc2a. The first control signal vc1a is input to the timing adjustment circuit 4-1, and the first control signal vc2a is input to the timing adjustment circuit 4-2.

第一制御信号vc1aはタイミング調整回路4−1に入力され、時間Tfdの遅延が施された後、第二制御信号vc1bとして出力され(図6(A)及び図6(B)参照)、レベルシフトバッファ回路5−1に入力される。
一方、第一制御信号vc2aはタイミング調整回路4−2に入力され、時間Trdの遅延が施された後、第二制御信号vc2bとして出力され(図6(A)及び図6(C)参照)、レベルシフトバッファ回路5−2に入力される。
The first control signal vc1a is input to the timing adjustment circuit 4-1, delayed for time Tfd, and then output as the second control signal vc1b (see FIGS. 6A and 6B). It is input to the shift buffer circuit 5-1.
On the other hand, the first control signal vc2a is input to the timing adjustment circuit 4-2, delayed for time Trd, and then output as the second control signal vc2b (see FIGS. 6A and 6C). , Level shift buffer circuit 5-2.

本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置においては、高周波パススイッチ回路8−1,8−2の経路切り替えの際に、全てのFETゲートが全てオフ状態にバイアスされるよう第二制御信号vc1b,vc2bの立ち上がり、立ち下がりのタイミングが調整されており(図6(A)乃至図6(C)参照)、Trd>Tfdが成立するものとなっている。
すなわち、高周波パススイッチ回路8−1,8−2の経路切り替えは、図7に示されたように、従来と異なり、状態Iから状態IIを経由して状態IIIへ、又は、状態IIIから状態IIを経由して状態Iへ至るものとなっている。
In the high frequency switch device according to the embodiment of the present invention, the second control signal vc1 b, so that all FET gates are all biased to the off state when switching the paths of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2. The rising and falling timings of the vc 2 b are adjusted (see FIGS. 6A to 6C), and Trd> Tfd is satisfied.
That is, as shown in FIG. 7, the path switching of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 is different from the conventional one, from state I to state II to state III or state III to state State I is reached via II.

状態IIにおいて、第二制御信号vc2bのレベルは、状態Iと変わらず論理値Lowに相当するレベルであるため、レベルシフトバッファ回路5−2の出力は負電圧(VOFF)に維持されたままとなる。
一方、第二制御信号vc1bのレベルは、論理値Highに相当するレベルから論理値Lowに相当するレベルへ遷移するため、レベルシフトバッファ回路5−1においては、正電圧(VON)から負電圧(VOFF)へ出力切替が行われる。
その結果、高周波パススイッチ回路8−1のFETのゲート容量は、ハイレベル(VON)からローレベル(VOFF)に充電されることとなる。
In state II, the level of the second control signal vc2b is the same as state I and corresponds to the logic value Low, so the output of the level shift buffer circuit 5-2 is maintained at the negative voltage (VOFF). Become.
On the other hand, since the level of the second control signal vc1b transitions from the level corresponding to the logic value High to the level corresponding to the logic value Low, in the level shift buffer circuit 5-1, the positive voltage (VON) to the negative voltage ( The output is switched to VOFF.
As a result, the gate capacitance of the FET of the high frequency pass switch circuit 8-1 is charged from the high level (VON) to the low level (VOFF).

この場合、充電経路は、図8に示されたように、負電圧電源回路2の出力コンデンサ6からレベルシフトバッファ回路5−1を通る経路iss0に加えて、オフ状態の高周波パススイッチ回路8−2のゲート容量とオフバイアスで充電されているデカップリングコンデンサ7−2からレベルシフトバッファ回路5−2を通る経路iss2の2つの経路が生ずることとなる。   In this case, as shown in FIG. 8, in addition to the path iss0 passing from the output capacitor 6 of the negative voltage power supply circuit 2 to the level shift buffer circuit 5-1, the charge path is a high frequency pass switch circuit 8- From the decoupling capacitor 7-2 charged with the gate capacitance of 2 and off bias, two paths of paths iss2 are generated through the level shift buffer circuit 5-2.

これに対して、従来回路(図13参照)にあって、高周波パススイッチ回路8A−1のゲート容量の充電経路は経路iss0のみである(図16参照)。
したがって、本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置においては、上述のように、2つの経路iss0、経路iss2によって高周波パススイッチ回路8−1のゲート容量の充電が行われるため、従来回路に比してより早く短時間での充電が可能となる。
On the other hand, in the conventional circuit (see FIG. 13), the charging path of the gate capacitance of the high frequency path switch circuit 8A-1 is only the path iss0 (see FIG. 16).
Therefore, in the high-frequency switch device according to the embodiment of the present invention, as described above, charging of the gate capacitance of high-frequency path switch circuit 8-1 is performed by two paths iss0 and path iss2. It is possible to charge in a short time sooner.

状態IIIにおいては、第二制御信号vc2bは、ローレベルからハイレベルへ遷移するため、レベルシフトバッファ回路5−2においては、負電圧(VOFF)から正電圧(VON)へ出力切替が行われ、高周波パススイッチ回路8−2のゲート容量がハイレベルに充電される。
この場合、充電経路は、図9に示されたように、正電圧電源回路1からレベルシフトバッファ回路5−2を通る経路idd0となる。
In state III, since the second control signal vc2 b transitions from low level to high level, the output of the level shift buffer circuit 5-2 is switched from the negative voltage (VOFF) to the positive voltage (VON), The gate capacitance of the high frequency pass switch circuit 8-2 is charged to the high level.
In this case, as shown in FIG. 9, the charging path is a path idd0 passing from the positive voltage power supply circuit 1 to the level shift buffer circuit 5-2.

なお、正電圧電源回路1は、入出力電圧差が小さいLDO(Low Dorp Out)と称される回路構成などを用いて実現される。そのため、比較的電流駆動能力は高く、高周波パススイッチ回路8−1,8−2のような大規模なゲート容量を充電する際にあっても負電圧の場合ほどの遅延は発生しない。
このように、本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置においては、従来回路に比して、高周波パススイッチ回路8−1,8−2の経路切り替えが確実に高速で行われるものとなっている。
The positive voltage power supply circuit 1 is realized using a circuit configuration or the like called LDO (Low Dorp Out) having a small input / output voltage difference. Therefore, the current drivability is relatively high, and even when charging large gate capacitances such as the high-frequency path switch circuits 8-1 and 8-2, a delay similar to that in the case of a negative voltage does not occur.
As described above, in the high-frequency switch device according to the embodiment of the present invention, the path switching of the high-frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 is reliably performed at high speed as compared with the conventional circuit. .

図10には、高周波パススイッチ回路8−1,8−2のゲート容量をハイレベルからローレベルへ充電する際の充電時間のシミュレーション結果が示されており、以下、同図について説明する。
図10において、本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置のシミュレーション結果が実線で、従来回路(図13参照)のシュミレーション結果が点線で、それぞれ表されている。
FIG. 10 shows a simulation result of the charging time when charging the gate capacitances of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 from high level to low level, and the figure will be described below.
In FIG. 10, the simulation result of the high frequency switch device according to the embodiment of the present invention is represented by a solid line, and the simulation result of the conventional circuit (see FIG. 13) is represented by a dotted line.

本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置の場合、高周波パススイッチ回路8−1,8−2のゲート電位がFETの閾値に達するまでの時間はt2であるのに対して、従来回路の場合、時間t1(t1>t2)と、時間t2よりも長く、本発明の実施の形態における高周波スイッチ装置は、従来回路に比して確実に早く高周波パススイッチ回路8−1,8−2の経路切り替えが行われることが確認できる。   In the case of the conventional circuit, while the time taken for the gate potential of the high frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 to reach the threshold of the FET is t2 in the case of the high frequency switch device in the embodiment of the present invention. Time t1 (t1> t2), which is longer than time t2, the high frequency switching device according to the embodiment of the present invention reliably switches the paths of high frequency path switching circuits 8-1 and 8-2 faster than the conventional circuit. Can be confirmed.

なお、上述の第1の回路構成例においては、高周波パススイッチ回路8−1,8−2がSPDTスイッチである場合の例として説明したが、SPnT構成の場合は、レベルシフトバッファ回路5、デカップリングコンデンサ7、及び、オフ状態の高周波パススイッチ回路8も(n−1)個となるため、より大きな効果が期待できる。   In the first circuit configuration example described above, the high-frequency path switch circuits 8-1 and 8-2 are SPDT switches, but in the case of the SPnT configuration, the level shift buffer circuit 5 and decoupling are Since the number of ring capacitors 7 and the number of high-frequency path switch circuits 8 in the off state are also (n-1), a greater effect can be expected.

次に、第2の回路構成例について、図11及び図12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、同一の符号を付して、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。
先の第1の回路構成例は2つの高周波パススイッチ回路8−1,8−2を有する構成のものであったのに対して、第2の回路構成例は、1つの高周波パススイッチ回路8とし、新たに高周波シャントスイッチ回路13を付加した構成を有するものである。
Next, a second circuit configuration example will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In addition, about the component same as the component shown by FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected, the detailed description is abbreviate | omitted, and below, it demonstrates focusing on a different point.
While the first example of the circuit configuration described above is configured to have two high frequency pass switch circuits 8-1 and 8-2, the second example of the circuit configuration is one high frequency pass switch circuit 8 In addition, the high-frequency shunt switch circuit 13 is newly added.

かかる構成において、一方のレベルシフトバッファ回路5−1は高周波パススイッチ回路8に、他方のレベルシフトバッファ回路5−2は高周波シャントスイッチ回路13に、それぞれ接続されている。   In this configuration, one level shift buffer circuit 5-1 is connected to the high frequency path switch circuit 8, and the other level shift buffer circuit 5-2 is connected to the high frequency shunt switch circuit 13.

図12には、高周波パススイッチ回路8と高周波シャントスイッチ回路13の具体回路構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、これらの回路構成について説明する。
高周波パススイッチ回路8は、先に図2に示された回路構成と同一であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略する。
FIG. 12 shows a specific circuit configuration example of the high frequency path switch circuit 8 and the high frequency shunt switch circuit 13. The circuit configuration will be described below with reference to this figure.
The high frequency path switch circuit 8 is the same as the circuit configuration shown in FIG. 2 above, so the detailed description thereof will not be repeated here.

高周波シャントスイッチ回路13は、高周波入出力個別端子(図12においては「Pn」と表記)32−1と接地端子間に直列接続されて設けられる。
かかる高周波シャントスイッチ回路13は、複数のFET(図12においては、「S11」、「S12」、「S13」・・・「S1k」と表記)24−1〜24−kが直接接続されて設けられている。
The high frequency shunt switch circuit 13 is connected in series between the high frequency input / output individual terminal (denoted as "Pn" in FIG. 12) 32-1 and the ground terminal.
The high-frequency shunt switch circuit 13 is provided by directly connecting a plurality of FETs (represented as "S11", "S12", "S13" ... "S1k" in FIG. 12) 24-1 to 24-k. It is done.

各FET24−1〜24−kのゲートとレベルシフトバッファ回路5−2の出力端子との間には、高周波帯でのハイインピーダンスを維持するために、それぞれゲート抵抗器(図12においては、「SRG11」、「SRG12」、「SRG13」・・・「SRG1k」と表記)25−1〜25−kが接続されている。   In order to maintain a high impedance in the high frequency band between the gate of each of the FETs 24-1 to 24-k and the output terminal of the level shift buffer circuit 5-2, a gate resistor (in FIG. "SRG11", "SRG12", "SRG13", ... "SRG1k") 25-1 to 25-k are connected.

さらに、各FET24−1〜24−kには、ドレインとソースの間に、それぞれの電位を固定するためにドレイン・ソース間抵抗器(図12においては、それぞれ「SRDS11」、「SRDS12」、「SRDS13」・・・「SRDS1k」と表記)26−1〜26−kが接続されている。   Further, in each of the FETs 24-1 to 24-k, a drain-source resistor (in FIG. 12, “SRDS11”, “SRDS12”, SRDS 13 "..." SRDS 1 k ") 26-1 to 26-k are connected.

かかる高周波シャントスイッチ回路13は、高周波パススイッチ回路8が遮断状態(非導通状態)の時に導通状態となり、高周波パススイッチ回路8から漏れだした高周波電力を接地側へ逃がし、高周波パススイッチ回路8の遮断特性の向上を図っている。   The high frequency shunt switch circuit 13 becomes conductive when the high frequency path switch circuit 8 is in the cut off state (non-conductive state), releases the high frequency power leaked from the high frequency path switch circuit 8 to the ground side. I am trying to improve the blocking characteristics.

一方、高周波パススイッチ回路8が導通状態の時に、高周波シャントスイッチ回路13は遮断状態となる。これにより、高周波パススイッチ回路8を通過する高周波信号は、高周波シャントスイッチ回路13の影響を受けることなく通過可能となる。
このように、高周波パススイッチ回路8と高周波シャントスイッチ回路13は、逆論理で動作するものとなっている。
On the other hand, when the high frequency path switch circuit 8 is in the on state, the high frequency shunt switch circuit 13 is in the off state. Thus, the high frequency signal passing through the high frequency path switch circuit 8 can pass without being affected by the high frequency shunt switch circuit 13.
Thus, the high frequency path switch circuit 8 and the high frequency shunt switch circuit 13 operate in reverse logic.

したがって、第1の回路構成例で説明したように、高周波パススイッチ回路8と高周波シャントスイッチ回路13へ対する制御信号の論理を切り替える際に、高周波パススイッチ回路8と高周波シャントスイッチ回路13が共にオフ状態(図7の状態II参照)になるようタイミング調整回路4−1,4−2の回路定数を設定することで、第1の回路構成例と同様、切り替え時間の遅延発生が回避されるものとなっている。   Therefore, as described in the first circuit configuration example, when switching the logic of the control signal to the high frequency path switch circuit 8 and the high frequency shunt switch circuit 13, both the high frequency path switch circuit 8 and the high frequency shunt switch circuit 13 are off. By setting the circuit constants of the timing adjustment circuits 4-1 and 4-2 so as to be in the state (see the state II in FIG. 7), the delay time of the switching time can be avoided as in the first circuit configuration example. It has become.

電源に大きな出力容量を付加することなくスイッチング速度の確保が所望される高周波スイッチ装置に適用できる。   The present invention can be applied to a high frequency switch device where it is desired to secure a switching speed without adding a large output capacity to a power supply.

1…正電圧電源回路
2…負電圧電源回路
3…デコーダ回路
4−1,4−2…タイミング調整回路
5−1,5−2…レベルシフトバッファ回路
6…出力コンデンサ
7−1,7−2…デカップリングコンデンサ
8−1,8−2…高周波パススイッチ回路
100…高周波回路部
200…制御回路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive voltage power supply circuit 2 ... Negative voltage power supply circuit 3 ... Decoder circuit 4-1, 4-2 ... Timing adjustment circuit 5-1, 5-2 ... Level shift buffer circuit 6 ... Output capacitor 7-1, 7-2 ... Decoupling capacitor 8-1, 8-2 ... High frequency path switch circuit 100 ... High frequency circuit section 200 ... Control circuit section

Claims (2)

複数の半導体スイッチ素子が直列接続されてなる高周波パススイッチ回路を有し、一つの高周波入出力共通端子と、所要数設けられた高周波入出力個別端子との間に、前記高周波パススイッチ回路がそれぞれ設けられ、前記高周波パススイッチ回路の動作を制御する制御信号を生成、出力する制御回路を有し、前記制御回路は正負両電源を用いて前記制御信号を生成、出力して前記高周波パススイッチ回路の動作制御を可能に構成されてなる高周波スイッチ装置において、
前記制御回路は、前記高周波パススイッチ回路の経路切り替えの際に、全ての前記高周波パススイッチ回路がオフとなる状態を経由して所望の動作状態に遷移せしめ得るよう前記制御信号の出力タイミングが設定可能に構成されてなることを特徴とする高周波スイッチ装置。
The high frequency path switch circuit has a high frequency path switch circuit in which a plurality of semiconductor switch elements are connected in series, and the high frequency path switch circuit is provided between one high frequency input / output common terminal and a predetermined number of high frequency input / output individual terminals. A control circuit for generating and outputting a control signal for controlling the operation of the high frequency path switch circuit, and the control circuit generates and outputs the control signal using both positive and negative power supplies to output the high frequency path switch circuit In the high frequency switch device configured to be able to control the operation of
The control circuit sets an output timing of the control signal such that transition to a desired operation state can be made via a state in which all the high frequency path switch circuits are turned off when switching the path of the high frequency path switch circuit. High frequency switch device characterized in that it is constituted possible.
半導体スイッチ素子を用いてなり、前記高周波パススイッチ回路が非導通状態にある場合に、当該高周波パススイッチ回路の入力段をグランドに接続する高周波シャントスイッチ回路を設けると共に、
前記制御回路は、前記高周波パススイッチ回路と前記高周波シャントスイッチ回路の動作切替の際に、前記高周波パススイッチ回路及び前記高周波シャントスイッチ回路が共にオフとなる状態を経由して所望の動作状態に遷移せしめ得るよう前記制御信号の出力タイミングが設定可能に構成されてなることを特徴とする請求項1記載の高周波スイッチ装置。
A semiconductor switch element is used, and a high frequency shunt switch circuit is provided to connect the input stage of the high frequency path switch circuit to the ground when the high frequency path switch circuit is in a non-conductive state,
The control circuit transitions to a desired operating state via a state in which both the high frequency path switch circuit and the high frequency shunt switch circuit are turned off when switching the operation of the high frequency path switch circuit and the high frequency shunt switch circuit. 2. The high frequency switch device according to claim 1, wherein the output timing of the control signal is settable so as to be able to be controlled.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230070966A (en) * 2021-11-15 2023-05-23 주식회사 스카이칩스 Power RF switch

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57211828A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Nec Corp Selecting circuit
JPH0998078A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Matsushita Electron Corp Semiconductor switch circuit
JP2003069399A (en) * 2001-08-23 2003-03-07 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2005515657A (en) * 2001-10-10 2005-05-26 ペレグリン セミコンダクター コーポレーション Switch circuit and high-frequency signal switching method
JP2013027035A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Rf antenna switch circuit, high-frequency antenna part, and mobile communication device
JP2013507873A (en) * 2009-10-16 2013-03-04 ファーフィクス リミテッド Switching system and switching method
JP2013175834A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Hitachi Metals Ltd High frequency switch module
JP2014236381A (en) * 2013-06-03 2014-12-15 新日本無線株式会社 Semiconductor switch circuit
US20170264198A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-14 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Switching control circuit and control method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57211828A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Nec Corp Selecting circuit
JPH0998078A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Matsushita Electron Corp Semiconductor switch circuit
JP2003069399A (en) * 2001-08-23 2003-03-07 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2005515657A (en) * 2001-10-10 2005-05-26 ペレグリン セミコンダクター コーポレーション Switch circuit and high-frequency signal switching method
JP2013507873A (en) * 2009-10-16 2013-03-04 ファーフィクス リミテッド Switching system and switching method
JP2013027035A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Rf antenna switch circuit, high-frequency antenna part, and mobile communication device
JP2013175834A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Hitachi Metals Ltd High frequency switch module
JP2014236381A (en) * 2013-06-03 2014-12-15 新日本無線株式会社 Semiconductor switch circuit
US20170264198A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-14 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Switching control circuit and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230070966A (en) * 2021-11-15 2023-05-23 주식회사 스카이칩스 Power RF switch
KR102579077B1 (en) * 2021-11-15 2023-09-15 주식회사 스카이칩스 Power RF switch

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