专利名称：可变衰减器的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于导通或断开高频信号的单极单掷(SPSTSingle-PoleSingle-Through)开关及单极双掷(SPDTSingle-Pole Dual-Through)开关等的可变衰减器，特别涉及能够可变设定导通时高频信号衰减量的可变衰减器。
背景技术：
一般，作为导通或断开高频信号的高频开关，已知有由场效应晶体管(下面称为FET)、电感元件及电容元件等构成的谐振型开关(例如日本专利特开2000-114950号公报等)。在这样的高频开关中，通过适当设定电感元件的电感量及电容元件的电容量，再配合FET的导通(ON)及断开(OFF)动作，以并联谐振状态及串联谐振状态对高频开关进行切换。这样，采用以往技术的高频开关，以串联谐振状态使高频信号导通，以并联谐振状态使高频信号断开。
另外，在对这样的高频信号衰减用的可变衰减器时，要将另外的衰减器用FET与构成高频开关的FET连接。通过这样，控制衰减器用FET的栅—源间所加的电压，可变控制漏—源间导通的高频信号衰减量。
但是，在上述以往技术中，高频开关及可变衰减器是分别构成的。因此，在由GaAs等高价材料形成的单片微波集成电路(MMICMonolithic MicrowareIntegrated Circuit)上构成高频开关及可变衰减器时，存在的问题是，整个装置体积大，制造成本上升。另外的问题是，由于仅利用衰减器用FET设定衰减量，因此不能设定大的衰减量。
发明内容
本发明的鉴于上述以往技术的问题而提出的，本发明要解决的技术问题是提供能够设定大衰减量、降低制造成本且整个装置小型化的可变衰减器。
为了解决上述问题，根据本发明第1发明的可变衰减器，包括FET，
与该FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和FET的串联电路再并联的电容元件，分别与该电容元件两端连接的第1及第2端，以及使所述FET的栅极电压变化以可变设定所述第1与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
根据这样的构成，在使FET为导通状态时，能够使两个端子之间为断开状态，在使FET为断开状态时，能够使两个端子之间为导通状态。另外，衰减量设定顺例如使FET处于夹断附近状态，能够可变设定使两个端之间为导通状态时的衰减量。
另外，由于是利用FET、电感元件及电容元件构成的谐振型SPST开关构成衰减器，因此与单独用FET构成衰减器的情况相比，能够放宽衰减量的设定范围，同时能够增大衰减量。
本发明第2发明在于，将提供恒定电压的恒压源与所述FET的源极或漏极连接，所述衰减量设定器是与所述FET栅极连接的可变设定栅极电压的可变电压发生器。
这样，对FET能够加上由恒压源产生的恒定电压与可变电压发生器产生的电压之电位差作为栅极电压(栅—源间或栅—漏间的电压)，能够利用该电位差可变设定两个端子之间的衰减量。
本发明第3发明在于，将所述FET的栅极接地，所述衰减量设定器是与所述FET的源极或漏极连接可变设定源极或漏极电压的可变电压发生器。
这样，对FET加上接地电压与可变电压发生器产生的电压之电位差作为栅极电压，能够可变设定两个端子之间的衰减量。因此，利用与FET的源极或漏极连接的单一的可变变电压发生器，能够设定衰减量。
根据本发明第4发明的可变衰减量，包括第1FET，与该第1FET的源极或漏极串联的第1电感元件，与该第1电感元件和第1FET的串联电路再并联的第1电容元件，第2FET，
与该第2FET的源极或漏极串联的第2电感元件，与该第2电感元件和第2FET的串联电路再并联的第2电容元件，与所述第1及第2电容元件的一端连接的第1端、与所述第1电容元件的另一端连接的第2端、与所述第2电容元件的另一端连接的第3端，使所述第2FET的栅极电压变化对所述第1端与第3端之间进行导通或断开的电压切换器，以及使所述第1FET的栅极电压变化以可变设定所述第1端与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
根据这样的构成，在利用电压切换器使第2FET为导通状态时，能够使第1与第3端之间为断开状态，在使第2FET为断开状态时，能够使第1与第3端之间为导通状态。另外，在用衰减量设定器使第1FET为导通状态时，能够使第1与第2端之间为断开状态，在使第1FET为断开附近状态时，能够使两个端之间为导通状态。而且，在该导通状态下，通过采用衰减量设定器使第1FET在夹断状态附近工作，能够使两个端之间为导通状态的信号衰减。
根据本发明第5发明的可变衰减器，包括一个FET，与该一个FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和一个FET的串联电路再并联的电容元件，源极或漏极与该电容元件和所述FET的连接点连接的其它FET，与所述电容元件和一个FET的连接点连接的第1端、夹有所述电容元件与该第1端相对的另一侧连接的第2端、夹有所述其它FET与所述第1端相对的另一侧连接的第3端，以及使所述两个FET的栅极电压变化以可变设定所述第1端与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
根据这样的构成，在利用衰减量设定器使两个FET为导通状态时，能够使第1与第2端之间为断开状态，同时使第1与第3端之间为导通状态。另外，在利用衰减量设定器使两个FET为断开状态时，能够使第1与第2端之间为导通状态，同时使第1与第3端之间为断开状态。
再有，能够利用FET、电感元件、电容元件构成谐振型SPST部分，同时利用衰减量设定器，使该SPST部分的FET在例如夹断状态附近工作，通过这样能够可变设定第1与第2端之间的衰减量，另外，由于能够使SPST部分与其它的FET联动工作，因此利用衰减量设定器提高SPST部分的阻抗，则其它FET的阻抗降低，而降低SPST部分的阻抗，则其它FET的阻抗提高，结果能够抑制对于第1端的阻抗变化。
本发明第6发明在于，在所述其它FET的源极与漏极之间并联连接其它电感元件。
这样，在其它FET为断开状态时，能够使其它FET的断开电容量与其它电感元件产生并联谐振，能够增加第1与第3端之间的隔离效果。
本发明第7发明在于，将所述两个FET的栅极接地，所述衰减量设定器是与连接所述两个FET的第1端连接的可变设定所述两个FET的源极或漏极电压的可变电压发生器。
这样，能够对两个FET加上接地电压与可变电压发生器产生的电压之电位差作为栅极电压，可变设定第1与第2端之间的衰减量。因此，利用与两个FET的源极或漏极连接的单一的可变电压发生器，能够设定衰减量。
本发明第8发明在于，将所述第2端与第3端中的一端与高频接地连接，在这两个端子中的另一端与所述第1端之间构成SPST开关。
这样，在例如将第3端与高频接地连接时，在使第1与第2端之间为导通状态时，能够使第1与第3端为断开状态。另外，在使第1与第2端之间为断开状态时，能够使第1与第3端为导通状态，将第1端与接地连接。因此，由于能够增大第1与第2端之间的导通状态与断开状态的隔离效果，所以能够放宽衰减量可变化的范围。
本发明第9发明在于，串联多个所述SPST开关，构成SPDT开关。
这样，由于利用多个SPST开关构成SPDT开关，因此能够增加通过的电能。
根据本发明第10发明的可变衰减速器，包括SPST单元，所述SPST单元由FET，与该FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和FET的串联电路再并联的电容元件，以及分别与该电容元件的两端连接的第1及第2端构成，并联多个这种SPST单元，并将衰减量设定器连接到各SPST单元的FET，所述衰减量设定器使FET的栅极电压变化以可变设定所述第1与第2端之间信号的衰减量。
这样，能够增加端子之间通过功率的允许量，能够使更大的功率衰减。
图1所示为采用本发明第1实施形态的可变衰减器构成的SPST开关电路图。
图2所示为图1中的SPST开关的频率与传输特性之关系的特性曲线图。
图3所示为采用第2实施形态的可变衰减器构成的SPST开关电路图。
图4所示为采用第3实施形态的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图5所示为采用第4实施形态的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图6所示为采用第5实施形态的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图7所示为采用第6实施形态的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图8所示为采用第7实施形态的可变衰减器构成的SPST开关电路图。
图9所示为采用第7实施形态第1变形例的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图10所示为采用第7实施形态第2变形例的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图11所示为采用第7实施形态第3变形例的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图12所示为采用第7实施形态第4变形例的可变衰减器构成的SPDT开关电路图。
图13所示为采用第8实施形态的可变衰减器构成的SPST开关电路图。
符号说明1、101 SPST开关2、43 FET3、44电感元件4、45电容元件5、30、47第1端6、31、48第2端7、50恒电源9、11、33、52、71、83、92可变电压发生器
21、41 SPDT开关24第1FET25第1电感元件26第1电容元件27第2FET28第2电感元件29第2电容元件32、49第3端34 固定电压发生器(电压切换器)46其它FET61、84其它电感元件102 SPST单元具体实施方式
下面根据附图详细说明本发明实施形态的可变衰减器。
实施形态1首先，图1及图2所示为将本发明第1实施形态的可变衰减器用于SPST开关的情况。
在图中，1为SPST开关，该SPST开关1由后述的FET2、电感元件3及电容元件4构成。
2为设定SPST开关1导通及断开的FET，该FET2的漏极与后述的电感元件3串联，栅极与可变电压发生器9连接。另外，FET2在其导通时，与具有微小电阻值Ron的电阻等效，在其断开时，与具有断开电容量Coff的电容元件等效，另外，在图1中，对于FET2的各端子，仅标明漏极符号D，对于源极及栅极则省略，在图3以后的图中也同样省略。
3为与FET串联的电感元件，该电感元件3的一FET2的漏极连接，同时另一端与电容元件4连接，而且电感元件3具有以信号频率F0与FET2的断开电容量Coff皆振的电感量L。
4为与FET2和电感元件3的串联电路再并联的电容元件，该电容元件4的一端(连接点a)与FET2的源极连接，同时另一端(连接点b)与电感元件3的另一端连接，而且，电容元件4具有与FET2的断开电容量Coff近似相等的电容量C。
5及6分别为与电容元件4的两端(连接点a用b)连接的第1及第2端，该第1及第2端及5及6分别与例如天线及发送电路连接，是高频信号输入及输出的端子。
7为与FET2的源极连接的恒压源，该恒压源7通过电阻8与FET2的源极及第1端5(连接点a)连接。而且，恒压源7对FET2的源极加上例如3V左右的电压Vs。
9为与FET2的栅极连接的可变电压发生器，该可变电压发生器9由相互串联的固定电阻9A及可变电阻9B构成，用来将例如3V左右的电压Vcc进行分压。另外，可变电压发生器9的输出端，通过电阻10与FET2的栅极连接。而且，可变电压发生器9利用可变充定电阻9B的电阻值，以FET2的夹断电压附近的电压Va与电压Vcc进行切换，将该电压Va或Vcc加在FET2的栅极上。
本实施形态的SPST开关1是如上所述构成的开关，下面参照图1及图2说明其动作情况。
首先，在使SPST开关1断开时，可变电压发生器9对FET2的栅极加上近似等于源极电压Vs的电压Vcc。这样，由于FET2为导通状态，与具有微小电阻值Ron的电阻等效，因此几乎可以忽略。所以，在第1与第2端5与6之间，形成电感元件3与电容元件4并联的状态，这时，由于电感元件3与电容元件4以信号频率F0进行并联谐振，因此第1与第2端5与6之间的阻抗近似无限大，SPST开关1断开。
另外，在使SPT开关1导通时，可变电压发生器9对FET2的栅极加上例如夹断电压附近的电压Va。这时，电压Va设定为FET2从夹断状态变为断开状态之间的电压值。这样，FET2近似处于断开状态，与具有断开电容Coff的电容文件近似等效。这时，由于电感元件3与FET2的断开电容量Coff以信号频率F0进行串联谐振，因此第1与第2端5与6之间的阻抗降低到零附近，SPST开关1导通。
另外，在使SPST开关1导通时，可变电压发生器9对FET2的栅极加上夹断电压附近的电压Va。因此，FET2虽近似处于断开状态，但其电容量的值相对于断开电容量Coff略有偏移。结果，第1与第2端5与6之间的阻抗比FET2加上断开电压时的阻抗要上升，通过第1与第2端5与6之间的高频信号将衰减。因而，可变电压发生器9在使SPST开关1导通时，通过适当设定对FET2的栅极所加的电压，能够可变设定图2中的衰减量A。
特别是在根据本实施形态的SPST开关中，采用与FET2的导通状态及断开状态联动工换并联谐振状态及串联谐振状态进行断开及导通的谐振型开关。因此，在使SPST开关1断开及导通时的隔离性(图2中的特性曲线S1与S2之差)比单独FET的隔离性要大。而且，通过用可变电压发生器9可变设定FET2的栅极电压(栅—源间的电压)，能够在该隔离性的范围内使第1与第2端5与6之间的衰减量A沿箭头B所示方向变化，能够可变设定衰减量A。因而，在本实施形态中，与单独用FET构成的衰减器相比，能够放宽衰减量A的设定范围，同时能够增大衰减量A。
因此，在本实施形态中，由于将可变电压发生器9与FET2连接，因此在使FET2为导通状态时，能使两个端子5与6之间为断开状态，在使FET2为夹断附近状态时，能使两个端子5与6之间为导通状态。另外，由于利用可变电压发生器9使FET2处于夹断附近的状态，因此在使SPST开关1为导通状态时，能够可变设定这时的衰减量A。
这样，由于在SPST开关1内能够一起设置衰减器，因此不需要象以往技术那样另外设置衰减器用的FET等，能够使整个装置小型化，降低制造成本。
另外，由于利用谐振型SPST开关1构成衰减器，因此与单独用FET构成衰减器的情况相比，能够放宽衰减量A的设定范围，同时能够增大衰减量A。
实施形态2下面，图3所示为第2实施形态的可变衰减器，本实施形态的特征在于，将可变电压发生器与FET的源极连接，同时将栅极接地。另外，在本实施形态中，对与所述第1实施形态相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。
11为与FET2的源极连接的可变电压发生器，该可变电压发生器11的输出端，通过电阻12与FET2的源极连接。而且，可变电压发生器11以FET2的夹断电压附近的电压Va及接地电压(0V)进行切换，将该电压Va或接地电压加在FET2的源极上。
另外，在本实施形态，FET2的栅极与接地13连接。因此，FET2的栅极固定为接地电压。
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到与第1实施形态相同的作用效果。但是，由于在本实施形态中，将FET2的栅极与接地13连接，将可变电压发生器11与FET2的源极连接，因此能够利用可变电压发生器11，对FET2的源极加上电压Va或接地电压，使FET2的栅—源间的电位差(栅极电压)变化，对FET2的导通状态与断开状态进行切换。这样，与第1实施形态相比，只要对FET2的源极加上电压即可，能够简化结构，降低制造成本。
实施形态3下面，图4所示为第3实施形态的可变衰减器，本实施形态的特征在于，将可变衰减器用于SPDT开关。另外，在本实施形态中，对与所述第1实施形态相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。
21为SPDT开关，该SPDT开关21是将具有与第1实施形态的SPST开关1相同结构的第1及第2SPST单元22及23相互串联而构成。
24是构成第1SPST单元22的第1FET，该FET24的漏极与后述的电感元件25串联，栅极与可变电压发生器33连接，同时源极与第2FET27的源极连接。另外，FET24在导通时，与具有微小电阻值Ron1的电阻等效，同时在断开时，与具有断开电容量Coff1的电容元件等效。
25为与第1FET24串联的第1电感元件，该电感元件25的一端与FET24的漏极连接，同时另一端与电容元件26连接。而且电感元件25具有以信号频率与FET24的断开电容量Coff1皆振的电感量L1。
26为与FET24和电感元件25的串联电路再并联的第1电容元件，该电容元件26的一端(连接点a)与FET24的源极连接，同时另一端(连接点b)与电感元件25的另一端连接。而且，电容元件26具有与FET24的断开电容量Coff1相等的电容量C1。
27为构成第2SPST单元23的第2FET，该FET27的漏极与后述的电感元件28串联，栅极与切换FET27的导通状态及断开状态的固定电压发生器34连接，同时源极与FET24的源极连接。另外，FET27在导通时，与具有微小电阻值Ron2的电阻等效，同时在断开时，与具有断开电容量Coff2的电容元件等效。
28为与第2FET27串联的第2电感元件，该电感元件28的一端与FET27的漏极连接，同时另一端子与电容元件29连接，而且电感元件28具有以信号频率与FET27的断开电容量Coff2谐振的电感量L2。
29为与FET27和电感元件28的串联电路再并联的第2电容元件，该电容元件29的一端(连接点)与FET24及27的源极和第1电容元件26的一端连接，同时另一端(连接点b)与电感元件28的另一端连接。而且，电容元件29具有与FET27的断开电容量Coff2相等的电容量C2。
30表示与第1及第2电容元件26及29的一端(连接点a、a)连接的第一端，31表示与第1电容元件26的另一端(连接b)连接的第2端，32表示与第2电容元件29的另一端(连接点b)连接的第3端，与这些端子30-32分别连接隔直用的电容元件30A-30A。
33为与第1FET24的栅极连接的可变电压发生器，该可变电压发生器33以FET24的夹断电压附近的电压Va与接地电压(0V)进行切换，将该电压Va或接地电压加在FET24的栅极上。
34为作为与第2FET27的栅极连接的电压切换器的固定电压发生器，该固定电压发生器34以作为FET27的断开电压的例如接地电压(0V)与作为导通电压的例如3V左右的电压Vcc进行切换，将该接地电压或电压Vcc加在FET27的栅极上。
本实施形态的SPDT开关21是如上所述构成的开关，下面参照表1说明其动作情况。
首先，在使SPST单元22导通、SPST单元23断开时，可变电压发生器33对第1FET24的栅极加上夹断电压附近的电压Va，这时，第1FET24为近似断开状态，电感元件25与FET24的断开电容量Coff1以信号频率进行串联谐振，同时第2FET27为导通状态，电感元件28与电容元件29以信号频率进行并联谐振。这样，第1与第2端30与31之间的阻抗降低至零附近，SPST单元22为导通状态，同时第1与第3端30与32之间的阻抗为近似无限大，SPST单元23为断开状态。
这时，由于对FET24的栅极加上夹断电压附近的电压Va，因此FET24虽近似处于断开状态，但其电容量的值相对于断开电容量Coff1略有偏移。结果，第1与第2端30与31之间的阻比FET24加上断开电压时的阻抗要上升，能够使通过第1与第2端30与31之间的高频信号衰减。
另外，在使SPST单元22断开、SPST单元23导通时，可变电压发生器33对第1FET24的栅极加上接地电压，固定电压发生器34对第2FET27加上3V左右的电压Vcc。这样，FET24为导通状态，电感元件25与电容元件26以信号频率并联谐振，同时第2FET27为断开状态，电感元件28与FET27的断开电Coff2以信号频率串联谐振。这样，第1与第2端30与31之间的阻抗为近似无限大，SPST单元22为断开状态，同时第1与第3端30与32之间的阻抗近似为零，SPST单元23为导通状态。
表1
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到与第1实施形态相同的作用效果。特别是在本实施形态中，是对与以往技术近似相同的SPDT开关21连接可变电压发生器33，通过这样能够很容易地构成带可变衰减器的SPDT开关21。
实施形态4下面，图5所示为将第4实施形态的可变衰减器用于SPDT开关的情况，本实施形态的特征在于，利用与SPST单元串联FET来构成SPDT开关。
41为SPDT开关，该SPDT开关于1是利用SPST单元42与后述的FET46串联而构成的。
另外，SPST单元42利用与第1实施形态的SPST开关1的FET2、电感元件3及电容元件4近似相同的FET43、电感元件44及电容元件45构成。而且，电感元件44的一端与FET43的漏极串联，同时电容元件45与FET43和电感元件44的串联电路并联。
46为与SPST单元42串联的其它FET，该FET46的源极与FET43源极连接。
47为与电容元件45和FET43的连接点a连接的第1端，48为当中夹有电容元件45与该第1端47相对的另一侧(连接点b)连接的第2端，49为当中夹有其它FET46与第1端相对的另一侧连接的第3端，与这些端子47-49分别连接隔直用的电容元件47A-49A。
50为与FET43及46的源极连接的恒电源，该恒压源50通过电阻与FET43及46的源极和第1端47(连接点a)连接。而且，恒压源50将例如3V左右的电压Vs加在FET43及46的源极上。
52为与FET43及46的栅极连接的可变电压发生器，该可变电压发生器52与第1实施形态的可变电压发生器9相同，由例如固定电阻52A及可变电阻52B等构成。而且，可变电压发生器52以FET43及46的夹断电压附近的电压及Va及电压Vcc进行切换，将该电压Va或Vcc加在FET43及46的栅极上。
本实施形态的SPDT开关41是如上所述构成的开关，下面参照表2说明其动作情况。
首先，在使SPST单元42导通、FET46断开时，可变电压发生器52对FET43及46的栅极加上夹断电压附近的电压Va。这时，FET43为近似断开状态，电感元件44与FET43的断开电容量以信号频率进行串联谐振，同时其它FET46也为断开状态。这样，第1与第2端47与48之间的阻抗降低至零附近，SPST单元42为导通状态，同时第1与第3端47与49之间的FET46为断开状态。
这时，由于对FET43的栅极加上夹断电压附近的电压Va，因此第1与第2端47与48之间的阻抗比FET43加上断开电压时的阻抗要上升，能够使通过第1与第2端47与48之间的高频信号衰减。
另外，在使SPST单元42断开、FET46导通时，可变电压发生器52对FET43及46栅极加上3B左右的电压Vcc。这样，FET43为导通状态，电感元件44与电容元件45以信号频率进行并联谐振，同时其它FET46也为导通状态，这样，第1与第2端47与48之间的阻抗为近似无限大，SPST单元42为断开状态，同时第1与第3端47与49之间的FET46为导通状表。
表2
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到第1实施形态相同的作用效果。但是，在本实施形态中，由于SPST单元42与FET46串联，同时将可变电压发生器52与SPST单元42的FET43的栅极及FET46的栅极连接，因此与前述的第3实施形态相比，能够利用控制单一电压来切换SPDT开关，能够简化结构，降低制造成本。
另外，由于将可变电压发生器52与SPST单元42的FET43的栅极及FET46的栅极连接，因此能够同时使SPST单元42及FET46动作，即通过将可变电压发生器52输出的电压从电压Va切换成Vcc，能够在将SPST单元42从导通切换成断开的同时，一起将FET46从断开切换成导通。
因此，在利用可变电压发生器52提高警惕SPST单元42的阻抗时，FET46的阻抗降低，而降低SPST单元的阻抗时，FET46的阻抗提高。结果，与第3实施形态那样分别切换两个SPST单元相比，对于第1端47能够抑制阻抗变化。
实施形态5下面，图6所示为第5实施形态的带可变衰减器的SPDT开关，本实施形态的特征在于，将FET与SPST单元串联，同时将电感元件与该FET并联。另外，在本实施形态中，对与所述第4实施形态相同的构成要素附加相同的符号并省略其说明。
61为与FET46并联的电感元件，该电感元件61的两端(连接点c及d)与FET46的源极及漏极连接，而且，电感元件61具有以信号频率与FET46的断开电容量Coff3谐振的电感量L3。
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到与第4实施形态相同的作用效果。但是，在本实施形态中，由于将电感元件61与FET46并联，因此在FET46断开时，能够使FET46的断开电容量Coff3与电感元件61并联谐振。所以，与第4实施形态那样采用单独FET46的情况相比，能够增大第1与第3端47与49之间的隔离性。
实施形态6下面，图7所示为第6实施形态的带可变衰减器的SPDT开关，本实施形态的特征在于，将FET与SPST单元串联，同时将可变电压发生器与该SPST单元的FET的连接点连接。另外，在本实施形态中，对与所述第4实施形态相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。
71为与FET43及46的源极连接的可变电压发生器，该可变电压发生器71的输出端，通过电阻72与FET43及46的源极(连接点a)连接。而且，可变电压发生器71以FET43的夹断电压附近的电压Va及接地电压(0V)进行切换，将该电压Va或接地电压加在FET43及46的源极上。
另外，在本实施形态中，FET43及46的栅极分别与接地73连接。这样，FET43及46的栅极固定在接地电压。
本实施形态的SPDT开关41是如上所述构成的开关，下面参照表3说明其动作情况。
首先，在使SPST单元42导通、FET46断开时，可变电压发生器71对FET43及46的源极加上夹断电压附近的电压Va。这时，FET43为近似断开状态，SPST单元42为导通状态，同时其它FET46也为近似断开状态，因此是断开的。这时，SPST42作为衰断器工作，这与第4实施形态相同。
另外，在使SPST单元42断开、FET46导通时，可变电压发生器71对FET43及46的源极加上接地电压(0V)。这样，FET43为导通状态，SPST单元42为断开状态，同时其它FET46也为导通状态，因此是导通的。
表3
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到与第1实施形态相同的作用效果。但是，在本实施形态中，由于将FET43及46的栅极与接地73连接，将可变电压发生器71与FET43及46的源极连接，因此不需要像第4实施形态那样将控制电压用的端子分别与两个FET连接，只要与FET43与46之间的单一端子连接即可。所以，与第4实施形态相比，能够简化结构，降低制造成本。
实施形态7下面，图8所示第7实施形态的带可弯衰减器的SPST开关，本实施形态的特征在于，将SPDT开关的第2及第3端中的某一端与将高频信号对地短路的高频接地端连接。另外，在本实施形态中，对与所述第4实施形态相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。
81为本实施形态的SPST开关，该SPST开关81是利用将第4实施形态的SPDT开关41的第2端48与接地82连接而构成的，而且，接地82通过在与SPST单元42之间设置信号频率能够导通的电容元件48A，形成高频接地。
因此，用本实施形态的可变衰减器也能够得到与第4实施形态相同的作用效果。但是，在本实施形态中，由于将SPDT开关41的第2端48与接地82连接，因此在第1与第3端47与49之间导通时，SPST单元42能够断开，在第1与第3端47与49之间断开时，SPST单元42能够导通。所以，能够放宽衰减量可以变化的范围。
另外，在所述第7实施形态中，是将第2端48与接地82连接的，但也可以如图9所示的第1变形例那样，将第3端49代替第2端48与接地82连接。
在这种情况下，也可以如图10所示的第2变形例那样，将FET43及46的栅极接地，将与第6实施形态的可变电压发生器71相同的可变电压发生器83与FET43及46的源极连接而构成。
另外，也可以如图8至图10中的双点划线所示，将与第5实施形态的电感元件61相同的电感元件81与FET46的源极与漏极之间并联而构成。这样，能够进一步放宽衰减量可以变化的范围。
再有，也可以如图11所示的第3变形例那样，将两个第7实施形态所示的SPST开关81串联，通过这样构成SPDT开关91。在这种情况下，例如将一个SPST开关81的第2端48与另一个SPST开关81的第3端49连接，同时将与这些端子48及49连接的电容元件48A及49A合并。这样，能够进一步放宽衰减量可以变化的范围。
在这种情况下，也可以如图12所示的第4变形例那样，将可变电压发生器92与FET43及46的源极连接，将FET43及46的栅极与接地93连接而构成。另外，在图11及力12所示的第3及第4变形例中，也可以与第5实施形态相同，将电感元件(本图示)与FET46并联而构成，也可以将3个以上的SPST开关81串联而构成SPDT开关。
实施形态8下面，图13所示为第8实施形态的带可变衰减速器的SPST开关，本实施形态的特征在于，将多个衰减速器单元并联。另外，在本实施形态中，对与所述第1实施形态相同的构成要素附加相同的符号，并省略其说明。
101为本实施形态的SPST开关，该SPST开关101利用多个(例如2个)与第1实施形态的SPST开关1相同的由FET2、电感元件3及电容元件4构成的SPST单元102并联而构成。
因此，本实施形态也能够得到与第1实施形态相同的作用效果。但是，在本实施形态中，由于将多个SPST单元102并联而构成SPST开关101，因此与第1实施形态相比，能够增加通过功率的允许量，能够使更大的功率衰减。
另外，在第2及第7实施形态中，也同样能够将多个SPST单元并联。
另外，在前述各实施形态中，是将FET的漏极与电感元件连接的，但也可以将FET的漏极与源极对调，将FET的源极与电感元件连接而构成。
再有，一般在FET中，由于漏极与源极相对于栅极具有近似对称的结构，因此也可以将漏极用作源极，将源极用作漏极。所以，在前述各实施形态中，各FET的漏极及源极的连接关系不是固定的，也可以将漏极与源极对调。在这种情况下，栅极电压表示栅—漏间的电位差。
如上详细所述，根据本发明第1发明，由于利用FET、与该FET串联的电感元件、与该电感元件和FET的串联电路再并联的电容元件、分别与该电容元件两端连接的第1及第2端以及使所述FET的栅极电压变化可变设定所述第1与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器构成，因此可以利用衰减量设定器，使FET以夹断附近状态工作，可变设定使两个端子之间为导通状态时的衰减量。所以，由于能够在FET、电感元件及电容元件构成的SPST开关内将衰减器设置在一起，因此不需要以往技术那样另外设置衰减器用的FET等，能够使整个装置小型化，降低制造成本。
另外，由于利用谐振型SPST开关构成衰减速器，因此与单独用FET构成衰减器的情况相比，能够放宽衰减量的设定范围，同时能够增大衰减量。
根据本发明第2发明，由于将提供恒定电压的恒压源与FET的源极或漏极连接，利用与FET栅极连接的可变设定栅极电压的可变电压发生器构成衰减量设定器，因此对FET能够加上由恒压源产生的恒定电压与可变电压发生器产生的电压之电位差作为栅极电压，能够利用该电位差可变设定两个端子之间的衰减量。
根据本发明第3发明，由于将FET的栅极接地，利用与FET的源极或漏极连接的可变设定源极或漏极电压的可变电压发生器构成衰减量设定器，因此能够对FET加上利用可变电压发生器产生的电压，使FET的栅极电压变化，可变设定两个端子之间的衰减器。所以，利用与FET的源极或漏极连接的单一的可变电压发生器，能够设定衰减量。
根据本发明第4发明，由于利用第1FET第1电感元件、第1电容元件、第2FET、第2电感元件及第2电容元件构成SPDT开关，设置使第2FET的栅极电压变化在第1与第3端之间使信号导通或断开的电压切换器、以及使第1FET的栅极电压变化可变设定所述第1与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器，因此能够在用电压切换器使第2FET为导通状态时，使第1与第3端之间为断开状态，在使第2FET为断开状态时，使第1与第3端这间为导通状态。另外，能够在用衰减量设定器使第1FET为导通状态时，使第1与第2端之间为断开状态，在使第1FET为夹断电压附近状态时，使两个端子之间为导通状态。
根据本发明第5发明，由于除了FET、电感元件及电容元件以外，还连接其它FET构成SPDT开关，设置使两个FET的栅极电压变化可变设定所述第1与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器而构成，因此能够在用衰减量设定器使两个FET为导通状态时，使第1与第2端之间为断开状态，同时使第1与第3端之间为导通状态。另外，能够在用衰减量设定器使两个FET为断开状态时，使第1与第2端之间为导通状态。同时使第1与第3端之间为断开状态。
再有，能够利用FET、电感元件及电容元件构成谐振型SPST单元，同时用衰减量设定器使该SPST单元的FET在例如夹断状态附近工作，通过这样能够可变设定第1与第2端之间的衰减量。另外，由于能够使SPST单元与其它FET联动动作，因此能够抑制对于第1端的阻抗变化。
根据本发明第6发明，由于在其它FET的源极与漏极之间并联具有以信号频率与其它FET的断开电容量谐振的电感量的其它电感元件而构成，因此在其它FET为断开状态时，能够使其它FET的断开电容量与其它电感元件并联谐振，能够增大第1与第3端之间的隔离性。
根据本发明第7发明，由于将两个FET的栅极接地，利用与两个FET的连接点连接的可变设定两个FET的源极或漏极电压的可变电压发生器构成衰减器设定器，因此能够对两个FET加上可变电压发生器产生的电压，可变设定第1与第2端之间的衰减量。所以，能够通过对两个FET的源极或漏极连接单一的可变电压发生器，设定衰减量。
根据本发明第8发明，由于将第2端与第3端中的一端与高频接地连接，在另一端与第1端之间构成SPST开关，因此例如在将第3端与高频接地连接时，在使第1与第2端之间为导通状态时，能够使第1与第3端之间为断开状态。另外，在使第1与第2端之间为断开状态。另外，在使第1与第2端子之间为断开状态时，能够使第1与第3端之间为导通状态，使第1端与接地连接。因此，由于能够增大第1与第2端之间的导通状态与断开状态的隔离性，所以能够放宽衰减量可以变化的范围。
根据本发明第9发明，由于将多个SPST开关串联构成SPDT开关，因此能够增大通过功率，放宽衰减量可以变化的范围。
根据本发明第10发明，由于利用FET、电感元件及电容元件等构成衰减器单元，并将多个该衰减器单元并联，因此能够增大端子间通过功率的允许量，使更大的功率衰减。
权利要求
1.一种可变衰减器，其特征在于，包括FET，与该FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和FET的串联电路再并联的电容元件，分别与该电容元件两端连接的第1及第2端，以及使所述FET的栅极电压变化以可变设定所述第1与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
2.如权利要求1所述的可变衰减器，其特征在于，将提供恒定电压的恒压源与所述FET的源极或漏极连接，所述衰减量设定器是与所述FET栅极连接的可变设定栅极电压的可变电压发生器。
3.如权利要求1所述的可变衰减器，其特征在于，将所述FET的栅极接地，所述衰减量设定器是与所述FET的源极或漏极连接可变设定源极或漏极电压的可变电压发生器。
4.一种可变衰减器，其特征在于，包括第1FET，与该第1FET的源极或漏极串联的第1电感元件，与该第1电感元件和第1FET的串联电路再并联的第1电容元件，第2FET，与该第2FET的源极或漏极串联的第2电感元件，与该第2电感元件和第2FET的串联电路再并联的第2电容元件，与所述第1及第2电容元件的一端连接的第1端，与所述第1电容元件的另一端连接的第2端，与所述第2电容元件的另一端连接的第3端，使所述第2FET的栅极电压变化对所述第1端与第3端之间进行导通或断开的电压切换器，以及使所述第1FET的栅极电压变化以可变设定所述第1端与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
5.一种可变衰减器，其特征在于，包括一个FET，与该一个FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和一个FET的串联电路再并联的电容元件，源极或漏极与该电容元件和所述FET的连接点连接的其它FET，与所述电容元件和一个FET的连接点连接的第1端，夹有所述电容元件与该第1端相对的另一侧连接的第2端，夹有所述其它FET与所述第1端相对的另一侧连接的第3端，以及使所述两个FET的栅极电压变化以可变设定所述第1端与第2端之间信号衰减量的衰减量设定器。
6.如权利要求5所述的可变衰减器，其特征在于，在所述其它FET的源极与漏极之间并联连接其它电感元件。
7.如权利要求5或6所述的可变衰减器，其特征在于，将所述两个FET的栅极接地，所述衰减量设定器是与连接所述两个FET的第1端连接的可变设定所述两个FET的源极或漏极电压的可变电压发生器。
8.如权利要坟5至7任一项所述的可变衰减器，其特征在于，将所述第2端与第3端中的一端与高频接地连接，在这两个端子中的另一端与所述第1端之间构成SPST开关。
9.如权利要求8所述的可变衰减器，其特征在于，串联多个所述SPST开关，构成SPDT开关。
10.一种可变衰减器，其特征在于，包括SPST单元，所述SPST单元由FET，与该FET的源极或漏极串联的电感元件，与该电感元件和FET的串联电路再并联的电容元件，以及分别与该电容元件的两端连接的第1及第2端构成，并联多个这种SPST单元，并将衰减量设定器连接到各SPST单元的FET，所述衰减量设定器使FET的栅极电压变化以可变设定所述第1与第2端之间信号的衰减量。
全文摘要
本发明提供一种可变衰减器,能够设定大衰减量、降低制造成本并实现整个装置小型化。将电感元件3与FET2的漏极串联,同时将电容元件4与FET2和电感元件3的串联电路再并联,这样构成谐振型SPST开关1。另外,将供给电压Vs的恒压源7与FET2的源极连接,同时将可变电压发生器9与FET2的栅极连接,将FET2切换为导通状态及夹断附近状态。而且,利用可变电压发生器9对FET2的栅极加上夹断电压附近的电压V
文档编号H03H11/24GK1380748SQ0210608
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月10日 优先权日2001年4月10日
发明者笹畑昭弘, 中尾元保 申请人:株式会社村田制作所