非对称射频收发开关电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及射频收发开关电路技术领域，具体讲是一种非对称射频收发开关电路。
【背景技术】
[0002]在早期的手机急速增长的时代，多数IC手持设备采用砷化镓(GaAs)工艺。然而，对低成本和与数字集成的需求使研究从GaAs技术转变到互补金属氧化物半导体(CMOS)技术。同时，所需的天线开关的性能要求已经变得更严格，包括更低的插入损耗(IL)，更高的隔离度，以及更高的功率处理能力，更高的线性度，更小的尺寸和更低的成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种具有较小的尺寸和较低的成本，同时具有优良的插入损耗、线性度和隔离度的非对称射频收发开关电路。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种非对称射频收发开关电路，它包括天线0UT，它还包括第一 MOS场效应管M1、第二 MOS场效应管M2、第三MOS场效应管M3、第四MOS场效应管M4、第五MOS场效应管M5、第六MOS场效应管M6、第七MOS场效应管M7、第八MOS场效应管M8、第九MOS场效应管M9 ;第一 MOS场效应管Ml的G端串联电阻R2后、第二MOS场效应管M2的G端串联电阻R3后、第三MOS场效应管M3的G端串联电阻R4后、第四MOS场效应管M4的G端串联电阻R5后均与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与第一控制信号端gatel连接，第一 MOS场效应管Ml的D端和S端之间并联电阻R6，第二 MOS场效应管M2的D端和S端之间并联电阻R7，第三MOS场效应管M3的D端和S端之间并联电阻R8，第四MOS场效应管M4的D端和S端之间并联电阻R9，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9依序串联，第四MOS场效应管M4的S端与发射端INl连接；第五MOS场效应管M5的G端串联电阻Rll后、第六MOS场效应管M6的G端串联电阻R12后、第七MOS场效应管M7的G端串联电阻R13后、第八MOS场效应管M8的G端串联电阻R14后、第九MOS场效应管M9的G端串联电阻R15后均与电阻RlO的一端连接，电阻RlO的另一端与第二控制信号端gate2连接，第五MOS场效应管M5的D端和S端之间并联电阻R16，第六MOS场效应管M6的D端和S端之间并联电阻R17，第七MOS场效应管M7的D端和S端之间并联电阻R18，第八MOS场效应管M8的D端和S端之间并联电阻R19，第九MOS场效应管M9的D端和S端之间并联电阻R20，电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20依序串联，第九MOS场效应管M9的S端与接收端IN2连接；第一 MOS场效应管Ml的D端、第五MOS场效应管M5的D端均与天线OUT连接；各MOS场效应管均设有P阱/深N阱和深N阱/P衬底的双二极管，其中深N阱和P阱浮空。
[0005]采用上述结构后，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:本实用新型提出了一种新型的电路结构设计，通过设计收发的非对称性，能够分别得到接收和发射各自要求的射频开关电路的隔离度、插入损耗和线性度等射频指标，不仅具有较小的尺寸和较低的成本，同时具有优良的插入损耗、线性度和隔离度。
[0006]作为改进，各MOS场效应管均为三阱结构的MOS晶体管，由于三阱结构的MOS晶体管制取工艺稳定成熟，所以在批量生产时，质量较为稳定可靠，从而更有利于本实用新型稳定性和可靠性的提尚。
[0007]作为改进，各MOS场效应管的P阱串联电阻R后浮空，这样，浮空效果更好。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型非对称射频收发开关电路的电路原理图。
[0009]图2为本实用新型非对称射频收发开关电路的MOS场效应管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面对本实用新型作进一步详细的说明:
[0011]本实用新型非对称射频收发开关电路，它包括天线0UT，它还包括第一 MOS场效应管M1、第二 MOS场效应管M2、第三MOS场效应管M3、第四MOS场效应管M4、第五MOS场效应管M5、第六MOS场效应管M6、第七MOS场效应管M7、第八MOS场效应管M8、第九MOS场效应管M9 ;第一 MOS场效应管Ml的G端串联电阻R2后、第二 MOS场效应管M2的G端串联电阻R3后、第三MOS场效应管M3的G端串联电阻R4后、第四MOS场效应管M4的G端串联电阻R5后均与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与第一控制信号端gatel连接，第一 MOS场效应管Ml的D端和S端之间并联电阻R6，第二 MOS场效应管M2的D端和S端之间并联电阻R7，第三MOS场效应管M3的D端和S端之间并联电阻R8，第四MOS场效应管M4的D端和S端之间并联电阻R9，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9依序串联，第四MOS场效应管M4的S端与发射端INl连接；第五MOS场效应管M5的G端串联电阻Rll后、第六MOS场效应管M6的G端串联电阻Rl2后、第七MOS场效应管M7的G端串联电阻Rl3后、第八MOS场效应管M8的G端串联电阻R14后、第九MOS场效应管M9的G端串联电阻R15后均与电阻RlO的一端连接，电阻RlO的另一端与第二控制信号端gate2连接，第五MOS场效应管M5的D端和S端之间并联电阻R16，第六MOS场效应管M6的D端和S端之间并联电阻R17，第七MOS场效应管M7的D端和S端之间并联电阻R18，第八MOS场效应管M8的D端和S端之间并联电阻R19，第九MOS场效应管M9的D端和S端之间并联电阻R20，电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20依序串联，第九MOS场效应管M9的S端与接收端IN2连接；第一 MOS场效应管Ml的D端、第五MOS场效应管M5的D端均与天线OUT连接；各MOS场效应管均设有P阱/深N阱和深N阱/P衬底的双二极管，其中深N阱和P阱浮空。
[0012]各MOS场效应管均为三阱结构的MOS晶体管。
[0013]各MOS场效应管的P阱串联电阻R后浮空。
[0014]开关的线性度，即开关的功率处理能力，通常用PldB来表示，影响CMOS开关线性度的两个因素为:截止的MOS管发生导通和不够稳定的MOS管栅极电介质性能。
[0015]本申请通过图1中的电路，在传统的串并结构接收端和发射端增加不同的MOS场效应管，发射端为4个，接收端为5个，用来充分满足信号在收发状态的不同需求，同时可以在满足插入损耗符合要求的情况下，提高开关的隔离度。其中OUT，INl和IN2分别为射频开关的天线，发射和接收端口，gatel和gate2分别为控制射频开关的控制信号为互补电压，DNW为深N阱。大摆幅的射频信号可能导致单晶体管的栅G-源S或者栅G-漏D结击穿。通过在每个FET的栅极G增加一个大的电阻，如图1所示，栅极G的电位被悬空并与源极S和漏极D电位耦合。结合在关断状态的负电压偏压，该栅极G电位可被自举到源/漏的电位，这不仅阻止了射频信号泄漏到交流接地，还增加了每个FET的从VT-Vgs到2 (VT-Vgs)的电压处理能力。此外，每个MOS管有一个大的电阻跨过源/漏两端，以防止任何直流电压从叠加MOS管中流过，这有助于确保电压压降在每个处于关断状态的MOS管中均匀分布。
[0016]在图1中，采用目前较为常用的用于减小噪声和提高隔离性能的具有三阱的混合信号工艺来设计新型的射频开关电路，利用其产生的2个额外的寄生二极管:P阱和深N阱二极管，深N阱和P衬底二极管，画出了 P阱/深N阱和深N阱/P衬底的双二极管的电路，在本实用新型中为了提高线性度而专门采用深N阱和P阱双悬浮的设计方法来实现大的线性度指标，同时由于是浮空状态，在MOS管导通时，源体和漏体的寄生电容不会对插入损耗产生影响。
[0017]以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
【主权项】
1.一种非对称射频收发开关电路，它包括天线OUT，其特征在于，它还包括第一 MOS场效应管M1、第二 MOS场效应管M2、第三MOS场效应管M3、第四MOS场效应管M4、第五MOS场效应管M5、第六MOS场效应管M6、第七MOS场效应管M7、第八MOS场效应管M8、第九MOS场效应管M9 ;第一 MOS场效应管Ml的G端串联电阻R2后、第二 MOS场效应管M2的G端串联电阻R3后、第三MOS场效应管M3的G端串联电阻R4后、第四MOS场效应管M4的G端串联电阻R5后均与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端与第一控制信号端gatel连接，第一MOS场效应管Ml的D端和S端之间并联电阻R6，第二 MOS场效应管M2的D端和S端之间并联电阻R7，第三MOS场效应管M3的D端和S端之间并联电阻R8，第四MOS场效应管M4的D端和S端之间并联电阻R9，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9依序串联，第四MOS场效应管M4的S端与发射端INl连接；第五MOS场效应管M5的G端串联电阻Rll后、第六MOS场效应管M6的G端串联电阻Rl2后、第七MOS场效应管M7的G端串联电阻Rl3后、第八MOS场效应管M8的G端串联电阻R14后、第九MOS场效应管M9的G端串联电阻R15后均与电阻RlO的一端连接，电阻RlO的另一端与第二控制信号端gate2连接，第五MOS场效应管M5的D端和S端之间并联电阻R16，第六MOS场效应管M6的D端和S端之间并联电阻R17，第七MOS场效应管M7的D端和S端之间并联电阻R18，第八MOS场效应管M8的D端和S端之间并联电阻R19，第九MOS场效应管M9的D端和S端之间并联电阻R20，电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20依序串联，第九MOS场效应管M9的S端与接收端IN2连接；第一 MOS场效应管Ml的D端、第五MOS场效应管M5的D端均与天线OUT连接；各MOS场效应管均设有P阱/深N阱和深N阱/P衬底的双二极管，其中深N阱和P阱浮空。2.根据权利要求1所述的非对称射频收发开关电路，其特征在于，各MOS场效应管均为三阱结构的MOS晶体管。3.根据权利要求1所述的非对称射频收发开关电路，其特征在于，各MOS场效应管的P阱串联电阻R后浮空。
【专利摘要】本实用新型提出一种具有较小的尺寸和较低的成本，同时具有优良的插入损耗、线性度和隔离度的非对称射频收发开关电路，它包括天线OUT，它还包括第一MOS场效应管M1、第二MOS场效应管M2、第三MOS场效应管M3、第四MOS场效应管M4、第五MOS场效应管M5、第六MOS场效应管M6、第七MOS场效应管M7、第八MOS场效应管M8、第九MOS场效应管M9；第一MOS场效应管M1的D端、第五MOS场效应管M5的D端均与天线OUT连接；各MOS场效应管均设有P阱/深N阱和深N阱/P衬底的双二极管，其中深N阱和P阱浮空。
【IPC分类】H03K17/687
【公开号】CN204906347
【申请号】CN201520509899
【发明人】朱红卫, 杜浩华
【申请人】海宁海微电子科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月14日