专利名称：Rf开关电路、rf开关以及用于切换rf信号的方法
RF开关电路、RF开关以及用于切换RF信号的方法技术领域
本发明的实施例涉及一种RF开关电路。本发明的其它实施例涉及包括这样的RF 开关电路的RF开关，所述RF开关可以被用作移动电话中的前端开关。
背景技术：
RF开关应该包括小的插入损耗、高的功率稳定性以及好的线性度。常规的开关 可以基于硅被构造。就此而言要求芯片上的电荷泵，因为不得不用负电压来给无效支路 (deactivated branch)中的栅极加偏压，以保证电压稳定性。此外，当与晶体管的源漏节点 (source drain node)相比较时,不得不用负电压来给衬底加偏压,使得晶体管的线性度被 保证。缺点是集成了消耗面积和附加的工艺步骤的电荷泵，这导致更昂贵的芯片。发明内容
本发明的实施例提供了一种用于切换RF信号的RF开关电路。该RF开关电路包 括第一端子和第二端子。此外，该RF开关电路包括在RF开关电路的第一端子与RF开关电 路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接。
此外，该RF开关电路还包括控制电路，所述控制电路被配置来在RF开关电路的高 阻抗状态下把RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第 一晶体管的控制端子。此外，控制电路被配置来在RF开关电路的高阻抗状态下把RF开关 电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
通过使用所附的附图，本发明的实施例将在下面被描述，其中图1示出了根据本发明的实施例的RF开关电路的示意图；图2a示出了根据本发明的其它实施例的RF开关电路在断开状态下的示意图；图2b示出了可以出现在处于断开状态下的图2a中的RF开关电路的串联连接的串中 的最后晶体管处的电压的更详细的图示；图2c示出了在接通状态下的图2a中的RF开关电路；图3a示出了根据本发明的其它实施例的RF开关的示意图；图3b示出了根据本发明的其它实施例的图3a中的RF开关的修改方案；并且 图4示出了根据本发明的其它实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的实施例将要通过使用所附的附图被详细描述之前，应当指出的是，相 同的或在功能上同等的元件被提供有相同的附图标记。因此，针对具有相同附图标记的元 件所提供的描述是相互可交换的。
在本申请中，耦合的含义是在直接低阻抗耦合和有一个或多个元件在中间的间接耦合的意义上，使得在第二节点处的信号依赖于在被耦合到第二节点的第一节点处的信号。换言之，其它元件(尤其是开关元件(像晶体管)或驱动器)可以被放置在两个被耦合的元件之间。在两个被耦合的元件之间，附加的元件可以被放置，但不是必需地需要放置，因此两个被耦合的元件可以(通过使用像线(wire)或迹线(trace)或导体路径那样的低阻抗连接)被直接连接。
图1示出了根据本发明的实施例的用于切换RF信号101的RF开关电路100的示意图。RF开关电路100包括第一端子103和第二端子105。此外，RF开关电路100包括在 RF开关电路100的第一端子103与RF开关电路100的第二端子105之间的多个晶体管的串联连接107。
此外，RF开关电路100包括控制电路109，所述控制电路109被配置来在RF开关电路100的高阻抗状态(或非导通状态)下，把RF开关电路100的第一端子103导电地耦合到在多个晶体管的串联连接107的串中的第一晶体管111的控制端子111a。此外，控制电路109被配置来在RF开关电路100的高阻抗状态下，把RF开关电路100的第二端子105 率禹合到在多个晶体管的串联连接107的串中的最后晶体管113的控制端子113a。
串联连接107的第一晶体管111包括控制端子111a、第一端子Illb和第二端子 Illc0串联连接107的最后晶体管113包括控制端子113a、第一端子113b和第二端子113c。 串联连接107的第一晶体管111的沟道在串联连接107的第一晶体管111的第一端子Illb 与第二端子Illc之间延伸，并且串联连接107的最后晶体管113的沟道在串联连接107的最后晶体管113的第一端子113b与第二端子113c之间延伸。控制单元109可以被配置来通过向串联连接107的第一晶体管111和最后晶体管113的控制端子111a、113a施加第一电势(例如针对η沟道晶体管的地电势)，把串联连接107的第一晶体管111和最后晶体管113的沟道带入高阻抗状态(或非导通状态)；并且通过向串联连接107的第一晶体管 111和最后晶体管113的控制端子11 la、113a施加第二电势(例如针对η沟道晶体管的电源电势)，把串联连接107的第一晶体管111和最后晶体管113的沟道带入低阻抗状态(或导通状态)。在串联连接107的第一晶体管111和最后晶体管113的沟道的高阻抗状态期间， RF开关电路在它的高阻抗状态下，即没有RF信号101可以从RF开关电路100的第一端子 103被路由到RF开关电路100的第二端子105，或者在另一个方向上被路由。
在串联连接10 7的第一晶体管111和最后晶体管113的沟道的低阻抗状态下，RF 开关电路100在它的低阻抗状态下，即RF信号101可以从RF开关电路100的第一端子103 被路由到RF开关电路100的第二端子105，或者可以在另一个方向上从RF开关电路100的第二端子105被路由到RF开关电路100的第一端子103。
RF开关电路100的第一端子103可以被耦合到串联连接107的第一晶体管111的第一端子111b，或者可以由串联连接107的第一晶体管111的第一端子Illb形成，使得，在 RF开关电路100的高阻抗状态下(当串联连接107的第一晶体管111的控制端子Illa被导电地耦合到RF开关电路100的第一端子103时)，串联连接107的控制端子Illa和第一端子Illb被短路。
因此，在串联连接107的第一晶体管111的控制端子Illa与第一端子Illb之间的寄生电容Illd被旁路。这个寄生电容Illd可以是串联连接107的第一晶体管111的栅源电容。
此外，RF开关电路100的第二端子105可以被耦合到串联连接107的最后晶体管 113的第二端子113c，或者可以由串联连接107的最后晶体管113的第二端子113c形成， 使得，在RF开关电路100的闻阻抗状态下(在该闻阻抗状态期间，串联连接107的最后晶 体管113的控制端子113a被导电地耦合到RF开关电路100的第二端子105)，在串联连接 107的最后晶体管113的控制端子113a与第二端子113c之间的寄生电容113e (例如栅漏 电容)被旁路。
在端子103、105处的寄生电容llld、113e的这个旁路使得能够用正电势(例如电 源电势)给串联连接107的多个晶体管的内部端子lllc、113b加偏压，其中所述端子103、 105可以是RF开关电路100的输入端子和输出端子。在图1中所示出的例子中，串联连接 107的多个晶体管的内部端子是串联连接107的第一晶体管111的第二端子Illc和串联连 接107的最后晶体管113的第一端子113b。串联连接107的第一晶体管111的第一端子 Illb和串联连接107的最后晶体管113的第二端子113c形成串联连接107的外部端子。
通过给串联连接107的多个晶体管的内部端子111c、113b加偏压，衬底的在与内 部端子lllc、113b (这些端子可以是源漏节点或源漏区域)相比较时的负电压可以被实现， 而不需要串联连接107的多个晶体管的衬底的负衬底偏压。
因此，用于生成负偏压电势的面积消耗和电流消耗电荷泵可以在RF开关电路100 中被省略。
通过在RF开关电路100的高阻抗状态期间把串联连接107的第一晶体管111的 控制端子Illa导电地耦合到RF开关电路100的第一端子103，实现的是，即使在串联连接 107的多个晶体管的内部端子lllc、113b的正向偏压的情况下，串联连接107的第一晶体 管111的沟道针对RF信号101的整个范围也保留在它的高阻抗状态下。相同的情况适用 于串联连接107的最后晶体管113。
在没有图1中所示的使串联连接107的外部晶体管111、113的控制端子111a、 113a与RF开关电路100的端子103、105短路的原理的情况下，对于RF信号101的某些电 压，可能发生的是外部晶体管111、113的沟道会以RF信号101的频率在高阻抗状态与低阻 抗状态之间切换。因此，会降低RF开关电路性能的谐波会被生成。但是如上面所描述的那 样，通过把串联连接107的外部晶体管111、113的控制端子111a、113a(或栅极111a、113a) 与RF开关电路100的端子103、105导电地耦合或连接，来防止这一点。
因此，在RF开关电路100的高阻抗状态期间，没有谐波被生成。此外，通过用比串 联连接107的多个晶体管的衬底的电势更高的电势给串联连接107的多个晶体管的内部端 子111c、113b加偏压，RF开关电路100的高线性度被实现。
因此，在RF开关电路100的高阻抗状态下以及在RF开关电路100的低阻抗状态 下，串联连接107的多个晶体管的衬底可以被导电地耦合到RF开关电路100的地端子VSS， 在所述地端子VSS处提供地电势。换句话说，衬底可以永久地具有地电势。
控制电路109可以被配置来借助第一开关或开关元件115，把串联连接107的第 一晶体管111的控制端子Illa导电地耦合到RF开关电路100的第一端子103。控制电路 109可以在RF开关电路100的高阻抗状态期间把第一开关115带入低阻抗状态(或导通状 态)，用于导电地耦合RF开关电路100的第一端子103和串联连接107的第一晶体管111 的控制端子111a。此外，在RF开关电路100的低阻抗状态下，例如通过把第一开关115带入高阻抗状态(或非导通状态)，控制电路109可以使串联连接107的第一晶体管111的控 制端子Illa和RF开关100的第一端子103导电地解耦。
此外，控制电路109可以被配置来借助第二开关117或开关元件117，把串联连 接107的最后晶体管113的控制端子113a导电地耦合到RF开关电路100的第二端子105。 因此，在RF开关电路100的高阻抗状态期间，控制电路109可以把第二开关117带入低阻 抗状态(或导通状态)，用于把串联连接107的最后晶体管113的控制端子113a导电地耦合 到RF开关100的第二端子105。此外，在RF开关电路100的低阻抗状态下，例如通过把第 二开关117带入高阻抗状态(或非导通状态)，控制电路109可以被配置来使串联连接107 的最后晶体管113的控制端子113a和RF开关电路100的第二端子105导电地解耦。
根据其它实施例，控制电路109可以被配置来在RF开关电路100的高阻抗状态 下，把RF开关电路100的第二端子105导电地耦合到RF开关电路100的地端子VSS，在所 述地端子VSS处提供地电势。举例来说，RF开关电路100可以包括被耦合在RF开关电路 100的地端子VSS与第二端子105之间的分流开关119，该分流开关119被控制电路109控 制，使得控制电路109在RF开关电路100的高阻抗状态期间把分流开关119带入低阻抗状 态(或导通状态)，并且控制电路109在RF开关电路100的低阻抗状态期间把分流开关119 带入高阻抗状态(或非导通状态)。举例来说，分流开关119可以通过被耦合在RF开关电路 100的第二端子105与地端子VSS之间的其它多个晶体管的其它串联连接而被实现。
控制电路109可以被配置来在RF开关电路100的高阻抗状态下，把这个其它多 个晶体管的沟道带入导通状态；并且在RF开关电路100的低阻抗状态下，把其它多个晶体 管的沟道带入非导通状态。
根据其它实施例，控制电路109可以被配置来在RF开关电路100的低阻抗状态 下(当RF信号可以从RF开关电路100的第一端子103被路由到RF开关电路100的第二端 子105，或者反之亦然时)，把串联连接107的第一晶体管111的第二端子Illc和串联连接 107的最后晶体管113的第一端子113b带入不加偏压的状态。换言之，在RF开关电路100 的低阻抗状态下，控制电路109可以去除串联连接107的多个晶体管的内部端子111c、113b 的偏压。
在下面，本发明的实施例的更详细的例子通过使用图2a至图2c被给出。
在下面所指的电压和电势总是指的是具有O伏的地电势。在下面，假设为+3伏 的电源电势并且假设为O伏的地电势。此外，假设RF信号101具有为+3伏的最大幅度和 为_3伏的最小幅度。
图2a示出了根据本发明的其它实施例的RF开关电路200的示意图，该RF开关电 路200扩展了 RF开关电路100，因为RF开关电路200的串联连接107’包括三个附加的内 部晶体管201、203、205，所述三个附加的内部晶体管201、203、205在串联连接107’的串中 被布置在串联连接107’的第一晶体管111与串联连接107’的最后晶体管113之间。
通常，内部晶体管的数目可以被任意选择，并且可以等于或大于O。
控制单元109可以借助电阻器R3被耦合到串联连接107 ’的多个晶体管111、201、 203、205、113 的控制端子 llla、201a、203a、205a、113a。
如可以从图2a中被看出的那样，串联连接107’的多个晶体管111、201、203、205、 113的内部端子lllc、207、209、113b或源漏区域被两个晶体管共享。因此，串联连接107’的内部端子lllc、207、209、113b中的每个都形成针对晶体管的源区和针对另一晶体管的漏区。
控制电路109可以借助电阻器R4被耦合到内部端子或内部源漏节点lllc、207、 209、113b。
举例来说，内部端子Illc可以形成第一晶体管111的漏区以及第二晶体管201的源区，其中所述第二晶体管201被布置在串联连接107’的串中在串联连接107’的第一晶体管111之后。此外，内部端子113b可以形成第三晶体管205的漏区，其中所述第三晶体管205被布置在串联连接107’的串中直接在最后晶体管113之前，并且内部端子113b可以形成串联连接107’的最后晶体管113的源区。
如可以被看出的那样，串联连接107’的多个晶体管111、201、203、205、113的内部端子lllc、207、209、113b或内部源漏区可以由控制电路109来加偏压。
在图2a中所示的例子中，示出了在RF开关电路200的断开状态或高阻抗状态下的RF开关电路200。因此，在这个高阻抗状态下，如前面所描述的那样，控制电路109可以被配置来用正电源电势(在图2a中所示出的情况下为3伏)给串联连接107’的多个晶体管的内部端子lllc、113b、207、209加偏压。
此外，在图2a中所示出的例子中，第一开关115由第一开关晶体管115形成，所述第一开关晶体管115的第一端子115b被连接到RF开关电路200的第一端子103，以及所述第一开关晶体管115的第二端子115c被连接到串联连接107’的第一晶体管111的控制栅111a。例如借助第一电阻器Rl,第一开关晶体管115的控制端子115a被稱合到控制电路 109。
此外，第二开关117由第二开关晶体管117形成，所述第二开关晶体管117的第一端子117b被连接到串联连接107’的最后晶体管113的控制端子113a，以及所述第二开关晶体管117的第二端子117c被连接到RF开关电路200的第二端子105。例如借助第二电阻器R2，第二开关晶体管117的控制端子117a被耦合到控制电路109。
控制电路109可以被配置来在RF开关电路200的高阻抗状态下(如在图2a中所示)，通过将合适的电势施加到第一开关晶体管115的控制端子115a，导电地耦合串联连接 107’的第一晶体管111的控制端子Illa和RF开关电路200的第一端子103，使得第一开关晶体管115被带入它的低阻抗状态。
此外，控制电路109可以被配置来在RF开关电路200的高阻抗状态下，通过将合适的电压施加到第二开关晶体管117的控制端子117a，导电地耦合串联连接107’的最后晶体管113的控制端子113a和RF开关电路200的第二端子105，使得第二开关晶体管117 被带入它的低阻抗状态。
在图2a中所示出的例子中，开关晶体管115、117是η沟道晶体管。因此，控制电路109被配置来将正电源电势施加到开关晶体管115、117，用于把这些开关晶体管115、117 带入它们的低阻抗状态。
此外，串联连接107’的多个晶体管可以是η沟道晶体管。因此，控制电路109可以被配置来将地电势施加到多个晶体管111、201、203、205、113的控制端子llla、201a、203a、 205a、113a，以把这些晶体管111、201、203、205、113的沟道带入它们的高阻抗状态。
图2b示出了在RF开关电路200的断开状态情况期间的串联连接107’的最后晶体管113。因此，第二开关晶体管117处于低阻抗状态下，并且导电地耦合串联连接107’的 最后晶体管113的控制端子113a和串联连接107’的最后晶体管113的第二端子113c (以 及RF开关电路200的第二端子105)。因此，串联连接107’的最后晶体管113的在最后晶 体管113的控制端子113a与第二端子113c之间的栅漏电容113e被旁路。
在本发明的其它实施例中，在RF开关电路200的高阻抗状态期间，串联连接107’ 的最后晶体管113的第二端子113c可以借助分流开关119或分流路径119被拉到地电势， 不依赖于在串联连接107’的最后晶体管113的第一端子113b处的电势，串联连接107’的 最后晶体管113的栅极端子113a也具有地电势。
如可以从图2b中被看出的那样，串联连接107’的最后晶体管113的源栅电容 113d没有被旁路。此外，串联连接107’的最后晶体管113的第一端子113b用电源电势(在 这个情况下为+3伏)被加偏压。
在串联连接107’的最后晶体管113的第一端子113b处的RF信号的最大幅度可 以是+3伏，并且最小幅度可以是_3伏。
为了把RF信号的电压限制到这些值，RF开关电路200可以包括例如在RF开关电 路200的第一端子103处的限压器。
将要指出的是，通过具有多个晶体管111、201、203、205、113的串联连接107，，例 如在第一端子103或第二端子105处的RF电压或RF信号的电压在多个晶体管111、201、 203、205、113上被划分，使得在每个晶体管111、201、203、205、113上，只有(小的)RF电压出 现，所述(小的)RF电压并不超过晶体管111、201、203、205、113的阈值电压(所谓的晶体管 的堆积)。在断开状态下的多个晶体管111、201、203、205、113的这个串联连接107’能够用 电容的串联连接来描述，其中每个电容都表示多个晶体管111、201、203、205、113的晶体管 的漏栅电容或栅源电容。高频(信号)被近似线性地划分，使得在每个晶体管111、201、203、 205、113处，只有小的压降出现。越多晶体管被串联连接(或被堆积)，每个晶体管上的电压 就越小。
在图2b中所示出的例子中，RF信号的正半波导致在最后晶体管113的栅极端子 113a与第一端子113b之间的最大栅源电压为O伏一6伏=-6伏。
RF信号的负半波导致最大栅源电压为O伏一O伏=0伏。
此外，RF信号的正半波导致在最后晶体管113的控制端子113a与第二端子113c 之间的最大栅漏电压为O伏一O伏=0伏。
RF信号的负半波导致最大栅漏电压为O伏一O伏=-0伏。
如可以被看出的那样，即使在小的阈值电压(例如VTH=O. 5伏)的情况下，针对进入 的RF信号的整个范围，最后晶体管113也保持在它的非导通状态下。
举例来说，在下面描述的是，如果栅漏电容113e不会被第二开关晶体管117旁路， 则会发生什么。
在这种情况下，进入的RF信号的正半波会导致最大栅源电压为1. 5 伏一 6 伏=-4. 5 伏。
RF信号的负半波会导致最大栅源电压为-1. 5 伏一 0 伏=-1.5 伏。
此外，进入的RF信号的正半波会导致最大栅漏电压为1. 5 伏一 0 伏=1.5 伏。
在该情况下，由于当与第二端子113c相比较时在栅极端子113a上的电势更高，晶体管113会打开，即最后晶体管113的沟道会成为导通的。这会在RF开关电路中生成谐波。
如前面所描述的那样，通过借助第二开关晶体管117来使最后晶体管113的栅漏电容113e旁路，该问题被解决。
与图2b中所描述的原理相同的原理反过来适用于第一晶体管111连同第一开关晶体管115。
图2c示出了处于低阻抗状态或接通状态下的图2a中的RF开关电路200。在这个低阻抗状态下，控制电路109将合适的电压施加到第一开关晶体管115的控制端子115a和施加到第二开关晶体管117的控制端子117a，使得第一开关晶体管115和第二开关晶体管 117处于高阻抗状态下。在图2c中所示出的例子中，控制电路109将地电势施加到控制端子 115a、117a。
此外，控制电路109将合适的电压施加到串联连接107’的多个晶体管的控制端子 llla、201a、203a、205a、113a，用于把多个晶体管(或它们的沟道)带入导通状态，使得RF信号101能够从RF开关电路200的第一端子103被路由到RF开关电路200的第二端子105， 或者反之亦然。在图2c中所示出的例子中，控制电路109将电源电势施加到控制端子11 la、 201a、203a、205a、113a。
此外，在RF开关电路200的低阻抗状态下，控制电路109使内部端子lllc、207、 209、113b保持处于不加偏压的状态。
如可以从图2a和2c中被看出的那样，在RF开关电路200的高阻抗状态下以及在 RF开关电路200的低阻抗状态下，多个晶体管的衬底的衬底端子没有被加偏压，即具有地电势。因此，不需要电荷泵用于产生针对衬底的负偏压电势。
总的来说，在RF开关电路200中，内部源漏区域或端子lllc、207、209、113b被用正电压来加偏压(在RF开关电路200的高阻抗状态期间)。当与多个晶体管的衬底相比较时，这导致偏压。串联连接107’的外部晶体管111、113的外部端子或外部节点111b、113c 仍然具有O伏。为了防止具有低阈值电压Vth (例如为O. 5伏)的外部晶体管111、113响应于RF信号101的某个幅度而接通(所述接通会生成谐波)，外部晶体管111、113的栅极端子111a、113a利用开关晶体管115、117被连接到它们的外部源漏节点111b、113c。
在RF开关电路200的接通状态下，在内部源漏节点111c、207、209、113b与衬底之间没有电压存在。
总的来说，在串联连接107’的多个晶体管是η沟道晶体管的情况下，控制单元109 可以被配置来在RF开关电路200的高阻抗状态下，将地电势施加到第一晶体管111的控制端子Illa和最后晶体管113的控制端子113a。此外，控制电路109被配置来将正电源电势(或正偏压电势)施加到内部端子lllc、207、209、113b。正偏压电势可以被选择为使得在第一晶体管111的第一端子Illb上的最大RF信号电势(在图2a中的例子中例如为+3伏)与正偏压电势之间的差小于第一晶体管111的阈值电压。
此外，正偏压电势可以被选择，使得在偏压电势和最后晶体管113的第一端子 113b上的最小RF信号电势(在图2a中的例子中为_3伏)之和与地电势之间的差小于最后 晶体管113的阈值电压。通过选择如上面所描述的正偏压电势，可以实现的是，针对RF信 号101的整个范围，在RF开关电路200的闻阻抗状态期间,第一晶体管111和最后晶体管 113停留在它们的高阻抗状态。
如上面所提到的那样，RF信号101的最大电压和最小电压可以被RF开关电路200 的限压器限制，或可能被RF开关电路200的设计或应用来限制，所述限压器例如被耦合到 RF开关电路200的第一端子103或被耦合到RF开关电路200的第二端子105。
在RF开关电路200的应用中，RF开关电路200可以在用于接收和/或发射RF信 号101的天线与接收机或发射机的接收支路或发射支路之间被切换。举例来说，天线可以 被耦合到RF开关电路的第一端子103，而发射机或接收机的发射支路或接收支路可以被耦 合到RF开关电路的第二端子105。
在一些应用中，RF开关可以被用于在发射部分与接收部分之间进行切换，就此而 言RF开关可以包括两个RF开关电路。图3a示出了根据本发明的实施例的这样的RF开关 300。RF开关300包括第一 RF开关电路301以及第二 RF开关电路302。第一 RF开关电路 301的第一端子103和第二 RF开关电路302的第一端子103被耦合到RF开关300的共同 端子(例如天线端子)HFP2。第一 RF开关电路301的第二端子105被耦合到RF开关300的 第一发射机/接收机端子HFP3。第二 RF开关电路302的第二端子105被耦合到RF开关 300的第二发射机/接收机端子HFPl。
在图3a中所示出的例子中，第一 RF开关电路301和第二 RF开关电路302是相同 的，仅有的差别是针对第一 RF开关电路301的晶体管和开关的控制信号颠倒为 第二 RF开关电路302中的相对应的开关和晶体管的控制信号SW_、SW。因此，当第一 RF开 关电路301处于它的高阻抗状态时，第二 RF开关电路302处于它的低阻抗状态；而当第二 RF开关电路302处于它的高阻抗状态时，第一 RF开关电路301处于它的低阻抗状态。RF 开关电路301、302不同于在图1中示出的RF开关电路，因为串联连接中的晶体管的数目是 三而不是如在图1中所示出的二，并且因为RF开关电路301、302的分流开关119均利用被 耦合在地端子VSS与RF开关电路301、302的第二端子105之间的其它多个晶体管的其它 串联连接来实施。此外，RF开关300包括用于控制第一 RF开关电路301和第二 RF开关电 路302的共同的控制电路109。
此外，控制电路109针对第一 RF开关电路301和第二 RF开关电路302的串联连 接的多个晶体管的内部节点提供偏压电势。如可以从图3a中被看出的那样，针对第一 RF 开关电路301的偏压被颠倒为第二 RF开关电路302的偏压。因此，当第二 RF开关电路302 的串联连接的多个晶体管的内部节点处于未加偏压的状态时，第一 RF开关电路301的串联 连接的多个晶体管的内部节点被加偏压，并且反之亦然。
图3b示出了根据本发明的其它实施例的图3a中的RF开关300的修改方案。在 这个实施例中，分流路径119的晶体管的内部源漏节点借助(高阻抗)电阻器R5被拉到地电 势 VSS。
上面所描述的晶体管可以是例如场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极晶体管、高电子迁移率晶体管(HEMT)、异质结双极晶体管(HBT)、金属绝缘场效应晶体管(MISFET )、绝缘体上硅晶体管(SOI)或蓝宝石上硅晶体管(S0S )。
晶体管的第一端子可以是例如晶体管的源极端子或漏极端子或发射极端子或集电极端子。第二端子可以是例如晶体管的漏极端子或源极端子或集电极端子或发射极端子。控制端子可以是例如晶体管的栅极端子或基极端子。晶体管的沟道可以是晶体管的漏源路径或晶体管的发射极集电极路径。因此，通常，主晶体管电流从第一端子被路由到第二端子，或者反之亦然。
虽然在上面所描述的例子中，晶体管是η沟道晶体管，但是互补的实现方案是可能的。
本发明的实施例可以被用在例如RF开关或HIPAC-1C (HIPAC :高度集成无源和有源部件)中。
图4示出了根据本发明的实施例的方法400的流程图。用于切换RF信号的方法 400可以通过使用根据本发明的实施例的RF开关电路(例如RF开关电路100)而被执行。 换言之，方法400可以被用于借助RF开关电路来切换RF信号，其中所述RF开关电路包括第一端子和第二端子以及在RF开关电路的第一端子与RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接。
方法400包括步骤401 :在RF开关电路的高阻抗状态下，把RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子，以及把RF开关电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
方法400可以通过在此关于设备所描述的任何特征和功能来补充，并且可以通过使用设备的硬件部件而被实施。
虽然一些方面已经在设备的上下文中被描述，但是清楚的是，这些方面也表示相对应的方法的描述，其中框或器件对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中所描述的方面也表示相对应的设备的相对应的框或项目或特征的描述。一些或所有方法步骤可以由硬件设备来执行(或通过使用硬件设备而被执行)，所述硬件设备像例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一个或多个可以由这样的设备来执行。
本发明的编码音频信号可以被存储在数字存储介质上或可以在诸如无线传输介质或有线传输介质(诸如因特网)之类的传输介质上被发射。
依赖于某些实施要求，本发明的实施例可以用硬件或用软件来实施。通过使用数字存储介质(例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存)，该实施方案可以被执行，其中所述数字存储介质具有被存储在那上面的以电子方式可读取的控制信号，所述以电子方式可读取的控制信号与可编程的计算机系统合作(或能够合作)，使得相应的方法被执行。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有以电子方式可读取的控制信号的数据载波，所述以电子方式可读取的控制信号能够与可编程的计算机系统合作，使得这里所描述的方法之一被执行。
通常，本发明的实 施例可以被实施为具有程序代码的计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，所述程序代码工作来执行所述方法之一。程序代码可以 例如被存储在机器可读的载波上。
其它实施例包括被存储在机器可读的载波上的用于执行这里所描述的方法之一 的计算机程序。
换言之，因此，本发明的方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当计算机程 序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行这里所描述的方法之一。
因此，本发明的方法的其它实施例是数据载波(或数字存储介质或计算机可读介 质)，所述数据载波(或数字存储介质或计算机可读介质)包括被记录在那上面的用于执行 这里所描述的方法之一的计算机程序。数据载波、数字存储介质或所记录的介质通常是有 形的和/或非瞬时性的。
因此，本发明的方法的其它实施例是表示用于执行这里所描述的方法之一的计算 机程序的数据流或信号序列。所述数据流或信号序列可以例如被配置来经由数据通信连接 (例如经由因特网)而被传输。
其它实施例包括被配置来或被适配来执行这里所描述的方法之一的处理装置(例 如计算机或可编程逻辑器件)。
其它实施例包括具有被安装在那上面的用于执行这里所描述的方法之一的计算 机程序的计算机。
根据本发明的其它实施例包括被配置来把用于执行这里所描述的方法之一的计 算机程序(例如电子地或光学地)传输到接收机的设备或系统。接收机可以是例如计算机、 移动装置、存储装置等等。该设备或系统可以例如包括用于把计算机程序传输到接收机的 文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列)可以被用来执行一些 或所有这里所描述的方法的功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器合 作，以便执行这里所描述的方法之一。通常，这些方法优选地由任何硬件设备来执行。
上面所描述的实施例对于本发明的原理仅仅是说明性的。应该理解的是，布局的 修改和变型以及这里所描述的细节对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，意图是仅 仅通过随后的(impending)专利权利要求的范围来限制,而不是通过这里的实施例的描述 和解释所呈现的特定的细节来限制。
虽然每个权利要求仅仅向回弓丨用一个单独的权利要求，但是本公开内容也覆盖权 利要求的任何想得到的组合。
权利要求
1.一种用于切换RF信号的RF开关电路，其中所述RF开关电路包括 第一端子和第二端子； 在所述RF开关电路的第一端子与所述RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接；以及 控制电路，所述控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把所述RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子，并且把所述RF开关电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
2.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，所述RF开关电路的第一端子被耦合到第一晶体管的第一端子，或者所述RF开关电路的第一端子由第一晶体管的第一端子形成，使得，在所述RF开关电路的高阻抗状态下，第一晶体管的控制端子和第一晶体管的第一端子被短路；并且 其中，所述RF开关电路的第二端子被耦合到最后晶体管的第二端子，或者所述RF开关电路的第二端子由最后晶体管的第二端子形成，使得，在所述RF开关电路的高阻抗状态下，最后晶体管的控制端子和最后晶体管的第二端子被短路。
3.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，用正电源电势给第一晶体管的第二端子和最后晶体管的第一端子加偏压。
4.根据权利要求3所述的RF开关电路， 其中，控制电路进一步被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，用正电源电势给被布置在第一晶体管与最后晶体管之间的串联连接中的多个晶体管的晶体管的第一端子和第二端子加偏压。
5.根据权利要求3所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把第一晶体管的第二端子和最后晶体管的第一端子带入不加偏压的状态。
6.根据权利要求5所述的RF开关电路， 其中，控制电路进一步被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把被布置在第一晶体管与最后晶体管之间的串联连接中的多个晶体管中的晶体管的第一端子和第二端子带入不加偏压的状态。
7.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，在所述RF开关电路的高阻抗状态和所述RF开关电路的低阻抗状态下，多个晶体管的衬底的衬底端子被导电地耦合到所述RF开关电路的地端子，在所述地端子上提供地电势。
8.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，使所述RF开关电路的第一端子与第一晶体管的控制端子导电地解耦，并且使RF开关电路的第二端子与最后晶体管的控制端子导电地解耦。
9.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，将正偏压电势施加到第一晶体管的第二端子；并且 其中，正偏压电势被选择，使得在第一晶体管的第一端子上的最大RF信号电势与正偏压电势之间的差小于第一晶体管的阈值电压。
10.根据权利要求9所述的RF开关电路， 其中，控制电路进一步被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，将正偏压电势施加到最后晶体管的第一端子，并且将其它偏压电势施加到第一晶体管的控制端子和施加到最后晶体管的控制端子；并且 其中，所述正偏压电势被选择，使得在正偏压电势和最后晶体管的第一端子上的最小RF信号电势之和与其它偏压电势之间的差小于最后晶体管的阈值电压。
11.根据权利要求10所述的RF开关电路， 其中，所述其它偏压电势是地电势。
12.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，将地电势施加到最后晶体管的第二端子。
13.根据权利要求1所述的RF开关电路， 进一步包括被连接在最后晶体管的第二端子与所述RF开关电路的地电势端子之间的其它多个晶体管的其它串联连接，在所述地电势端子上提供地电势。
14.根据权利要求13所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把其它多个晶体管的沟道带入导通状态；并且在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把其它多个晶体管的沟道带入非导通状态。
15.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下以及在所述RF开关电路的低阻抗状态下，使第一晶体管的第一端子和最后晶体管的第二端子保持在不加偏压的状态。
16.根据权利要求1所述的RF开关电路，进一步包括 第一开关晶体管，所述第一开关晶体管被连接在所述RF开关电路的第一端子与第一晶体管的控制端子之间；以及 第二开关晶体管，所述第二开关晶体管被连接在所述RF开关电路的第二端子与最后晶体管的控制端子之间。
17.根据权利要求16所述的RF开关电路， 其中，控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把第一开关晶体管的沟道和第二开关晶体管的沟道带入导通状态；并且 其中，控制电路进一步被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把第一开关晶体管的沟道和第二开关晶体管的沟道带入非导通状态。
18.根据权利要求1所述的RF开关电路， 其中，所述RF开关电路被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把进入的RF信号从所述RF开关电路的第一端子路由到所述RF开关电路的第二端子，或把进入的RF信号从所述RF开关电路的第二端子路由到所述RF开关电路的第一端子。
19.一种用于切换RF信号的RF开关电路，其中所述RF开关电路包括 第一端子和第二端子； 在所述RF开关电路的第一端子与所述RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接； 第一开关晶体管和第二开关晶体管； 其中在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的第一端子被连接到所述RF开关电路的第一端子，并且在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的第二端子被连接到所述RF开关电路的第二端子； 其中所述第一开关晶体管的第一端子被连接到第一晶体管的第一端子，并且所述第一开关晶体管的第二端子被连接到第一晶体管的控制端子； 其中所述第二开关晶体管的第一端子被连接到最后晶体管的控制端子，并且所述第二开关晶体管的第二端子被连接到最后晶体管的第二端子； 控制电路，所述控制电路被耦合到所述第一开关晶体管的控制端子以及所述第二开关晶体管的控制端子； 其中所述控制电路被配置来在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把所述第一开关晶体管的沟道和所述第二开关晶体管的沟道带入导通状态；并且 其中所述控制电路进一步被配置来在所述RF开关电路的低阻抗状态下，把所述第一开关晶体管的沟道和所述第二开关晶体管的沟道带入非导通状态。
20.一种用于借助RF开关电路来切换RF信号的方法，所述RF开关电路包括第一端子和第二端子以及在所述RF开关电路的第一端子与所述RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接，其中所述方法包括 在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把所述RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子，并且把所述RF开关电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
21.—种RF开关，其包括第一 RF开关电路和第二 RF开关电路 其中每个RF开关电路都包括第一端子和第二端子，并且其中每个RF开关电路都被配置用于切换RF信号； 其中所述RF开关的第一端子被耦合到RF开关电路的第一端子；并且其中至少第一 RF开关电路包括在第一 RF开关电路的第一端子与第一 RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接；并且 所述RF开关包括控制电路，所述控制电路被配置来在第一 RF开关电路的高阻抗状态下，把所述RF开关的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子，并且把第一 RF开关电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
22.—种用于切换RF信号的开关,其包括 第一端子和第二端子； 在用于切换RF信号的装置的第一端子与用于切换RF信号的装置的第二端子之间的多个切换装置的串联连接；以及 用于控制的装置，所述用于控制的装置被配置来在用于切换RF信号的装置的高阻抗状态下，把用于切换RF信号的装置的第一端子导电地耦合到在多个切换装置的串联连接的串中的第一切换装置的控制端子，并且把用于切换RF信号的装置的第二端子导电地耦合到在多个切换装置的串联连接的串中的最后切换装置的控制端子。
23.一种非瞬时性存储介质，其具有被存储在该非瞬时性存储介质上面的计算机程序，所述计算机程序具有用于当运行在计算机上时执行用于借助RF开关电路来切换RF信号的方法的程序代码，所述RF开关电路包括第一端子和第二端子以及在所述RF开关电路的第一端子与所述RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接，所述方法包括 在所述RF开关电路的高阻抗状态下，把所述RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子，并且把所述RF开关电路的第二端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
全文摘要
本发明涉及RF开关电路、RF开关以及用于切换RF信号的方法。一种用于切换RF信号的RF开关电路包括第一端子和第二端子以及在RF开关电路的第一端子与RF开关电路的第二端子之间的多个晶体管的串联连接。此外，RF开关电路包括控制电路，所述控制电路被配置来在RF开关电路的高阻抗状态下，把RF开关电路的第一端子导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的第一晶体管的控制端子。RF开关电路的第二端子被导电地耦合到在多个晶体管的串联连接的串中的最后晶体管的控制端子。
文档编号H03K17/693GK103036549SQ20121036825
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者T.贝特纳, H.塔迪肯 申请人:英飞凌科技股份有限公司