用于rf前端的模拟开关的制作方法_3

文档序号:9650828阅读:来源:国知局
VR0UT经由电阻器R6(这里也被表示为“第二电阻器”)被耦合到节点610a,支持电压VC。以该方式,可归因于VR0UT的电压分量将被叠加在可归因于VB2的偏置电压分量上以生成VC。在示例性实施例中,VB2可以通过例如电荷栗来生成。当预期VR0UT为负时,VC将被呈现得比在仅VB2被提供以偏置晶体管330.1至330.N的衬底时的情况更负。因此,当更负的偏置电压被施加到衬底时,根据本文中以上参考图4-5的描述,分路开关620.m的线性可以被改塞口 ο
[0045]本领域普通技术人员将理解,本领域中已知用于实现负整流器630的负整流功能的各种技术。例如,可以使用负二极管整流器或负电压倍增整流器等,如下文参考例如图8和图11所述。
[0046]在替代示例性实施例(在图6中未示出)中,例如,其中增益α被设置为1,增益元件610可以被省略,并且负整流器630可以替代地被直接耦合到Vm。这样的替代示例性实施例被认为是在本公开的范围内。
[0047]图7图示了本公开的包含特定增益元件610.1和负二极管整流器630.1的示例性示例600.1。注意,图7仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制为所示出的任何具体示例性实施例。
[0048]在图7中,图示了增益元件610的示例性实施例610.1。增益元件610.1包括电阻器RD1、RD2,其中RD1可以是静态电阻,并且RD2可以是可变电阻。电压Vm跨由RD1和RD2的串联组合形成的电阻分压器下降,并且基于由电阻分压器定义的比率来生成增益元件610.1的输出电压VRIN。VRIN被提供到负二极管整流器630.1的输入,这是负整流器630的特定示例性实施例。
[0049]注意,在替代示例性实施例(未示出)中,可以容易地使得RD1可变,而可以使得RD2是静态的,以实现上文描述的可变分压功能。替代示例性实施例可以作为替代或结合电阻分压器来采用例如电容分压器,以实现本文上述的增益元件610。此外,例如放大器的有源增益元件(未示出)可以进一步或替代地被提供以实现增益元件610。这样的替代示例性实施例被认为是在本公开的范围内。
[0050]注意,在增益元件610.1中,可以进一步提供具有栅极电压SD的可选控制晶体管702,以在期望时通过将VRIN有效地设置为0来禁用负整流器630.1。
[0051]图8图示了负二极管整流器630.1的示例性实施例630.1.1。注意,图8仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体示例性实施例。
[0052]在图8中,负二极管整流器630.1.1包含二极管DR、电容器C以及电阻器RL。二极管DR被配置为当VRIN比VR0UT更负时被正向偏置。图9以图900图示了示例性波形,示出了在负二极管整流器630.1.1的输入波形VRIN和输出波形VR0UT之间的关系。注意,图9仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体示例性波形。
[0053]注意,示例性实施例630.1.1不意味着将本公开的范围限制为半波整流器。应当理解,本公开的技术可以容易地适用于还包含全波整流器。这样的替代示例性实施例被认为是在本公开的范围内。
[0054]图10图示了本公开的包含特定增益元件610.1和负电压倍增整流器630.2的替代示例性实施例600.2。注意,图10仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体示例性实施例。
[0055]在图10中,负电压倍增整流器630.2被提供为负整流器630的替代特定示例性实施例。应当理解,负电压倍增整流器630.2优于例如负二极管整流器630.1的优点是,负电压倍增整流器630.2可以生成比负二极管整流器630.1更大的负输出电压。根据本公开的原理,以该方式,甚至可以向晶体管提供更负的衬底偏置电压,以更完全地断开对应的分路开关。
[0056]图11图示了负电压倍增整流器630.2的示例性实施例630.2.1。注意,图11中的负电压倍增整流器电路630.2.1的操作原理对于本领域普通技术人员来说将是清楚的,并且将不会在下文作进一步讨论。
[0057]虽然以上已经参考图8和图11描述了负整流器630的特定示例性实施例,但是应当理解,根据以上公开的技术,用于实现负整流器的替代技术对于本领域普通技术人员来说将是清楚的。这样的替代示例性实施例被认为是在本公开的范围内。
[0058]图12图示了本公开的替代示例性实施例1200,其中闭环技术用于控制衬底偏置电压。注意,图12仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体示例性实施例。
[0059]在图12中,比较电路1210将输入电压VC和参考电压Vref作比较,以生成差的放大版本作为输出控制电压VControl。VControl被提供给增益元件610以调节施加到Vm的缩放因子(α )。以该方式,连续调节负整流器630的输出,以保持恒定的衬底偏置电压VC,例如近似等于Vref,由此改善了分路开关的整体线性度。应当理解,闭环实现优于例如开环实现的优点在于,随着在例如工艺、温度和电压摆动中的变化,体电压可以相应地被保持恒定。
[0060]在示例性实施例中,可以理解,Vref可以基于线性度和可靠性约束来设置。在替代示例性实施例中,其他参数可以用于执行闭环参数的感测和调节。例如,一个或多个附加或替代感测电阻器(图13中未示出)可以例如在图13中的VC和节点610a之间串联地被提供,并且闭环反馈可以被配置为使得跨这样的感测电阻器的电压被保持恒定。这样的替代示例性实施例被认为是在本公开的范围内。
[0061]图13示出了包含示例性比较电路1210.1的闭环技术1200的示例性实施例1200.1。注意,图13仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体比较电路。
[0062]在图13中,比较电路1210.1包括耦合到VC的低通滤波器(LPF) 1310。LPF 1310的输出经由电阻器Ra被耦合到运算放大器(op amp) 1322的输入。参考电压Vref被耦合到op amp 1322的另一输入,其还被设置有反馈块1321。op amp 1322的输出电压被提供为比较器输出Vcontrol,先前参考图12所述。应当理解,VC的低通滤波的版本将通过反馈环1321来驱动为近似等于参考电压Vref。
[0063]图14图示了根据本公开的方法1400的示例性实施例。注意,图14仅出于说明的目的被示出,并且不意味着将本公开的范围限制于所示出的任何具体示例性实施例。
[0064]在图14中,在框1410,生成与晶体管的漏极到源极电压成比例的增益电压。
[0065]在框1420,增益电压的负部分被整流,以生成整流的电压。
[0066]在框1430,整流的电压被耦合到晶体管的衬底。
[0067]图15图示了本公开的替代示例性实施例,其中负整流器630的输出电压VR0UT被直接耦合到衬底偏置电压VC。此外,Vm被直接耦合到负整流器630作为VRIN。因此,可以理解,负整流器630直接整流RF输入电压Vm,以生成整流的输出电压VR0UT。此外,VR0UT经由R6被直接耦合到衬底偏置电压VC,而没有例如被进一步叠加在分离地生成的偏置电压上。
[0068]在本说明书和权利要求书中,应当理解,当元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时,其可以直接连接或耦合到另一元件或者可以存在中间元件。相反,当元件被称为被“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时,不存在中间元件。此外,当元件被称为在“电耦合”到另一元件时,是指低电阻的路径存在于这样的元件之前,而当元件被简称为“耦合
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