专利名称：超宽频的送收开关及其中隔离传送与接收信号的方法
技术领域：
本发明是有关于一种送收开关及其中隔离传送与接收信号的方法，且特别是关于一种可应用在超宽频无线通讯技术，且具有静电放电保护功能、能缩小芯片体积、高度的送收信号隔离能力、以及控制信号的电压电平不需要很高的送收开关及其中隔离传送与接收信号的方法。
背景技术：
有别于传统无线通讯技术，超宽频(ultrawideband，以下简称UWB)无线通讯技术并不使用连续的正弦波(Sine Waves)来传送数据，而是以快速发出脉冲的方式来进行信息传输，并采时间调制方式。由于UWB的脉冲信号在时域(Time Domain)上所占的时间非常的短暂，所以它在频域(Frequency Domain)上就有非常宽的频宽。
根据香农(Shannon)的最大信道容量(Maximal Channel Capacity)公式传输速率＝使用频段×log2(1+S/N)，其中S为信号的功率，N为噪声的功率。传输速率将随使用频段的增加而呈现性增加。因此，理论上使用的频段越宽，则可传输容量越大，由此自不难理解为何UWB能轻易达到100Mbps以上或480Mbps等的传输速度。
因此，UWB凭借其高速传输与低耗电的特性，使得各家厂商莫不争相地将其应用在多媒体以及高速传输的短距离无线传输领域的各种电子产品上。然而，不管是何种应用UWB无线通讯技术的电子产品，都必须要配置一个送收开关，以使应用UWB无线通讯技术的电子产品能够正常的动作。以下是二个送收开关的例子。
图1为已知的超宽频的送收开关。请参照图1，图1所示的送收开关为设计在无线通讯芯片(chip)中。由图1可得知，此已知的超宽频的送收开关至少需要二个电感，即电感101与102。然而，由于电感101与102为平面螺旋状电感，而平面螺旋状电感需占用较大的面积，故若平面螺旋状电感在无线通讯芯片中的数量越多，将使得无线通讯芯片的体积变得更大，如此便与电子产品越趋微小化的趋势背道而驰。并且，在此已知的超宽频的送收开关的接收路径上，由电感101、电容103与104所组成的滤波器，也将限制此已知的超宽频的送收开关的频宽。
图2为另一已知的超宽频的送收开关。请参照图2，图2显示出在此已知的超宽频的送收开关的传送路径上以及接收路径上，并没有设计任何静电放电(Electrostatic Discharge，以下简称ESD)保护装置，然而这样对于此已知的超宽频的送收开关而言，不仅是造成所传输的信号容易受到静电干扰，并且也容易因为静电而导致已知的超宽频的送收开关中的元件损坏，甚至导致连接至此已知的超宽频的送收开关的电子装置中的元件损坏，增加采用此已知的超宽频的送收开关的电子装置的不稳定性。
另外，此已知的超宽频的送收开关所需要的控制电压VCTRL以及/VCTRL的电压电平，也需要高过供应此已知的超宽频的送收开关的直流偏压，造成使用者运用此已知的超宽频的送收开关的不便。
发明内容
本发明的目的就是在提供一种超宽频的送收开关，其具有静电放电保护功能以及高度的送收信号隔离能力，且芯片的所使用的面积更小，而频宽更为宽广，另外本发明的控制信号的电压电平并不需要很高。
本发明的另一目的是提供一种隔离传送与接收信号的方法，其能使超宽频的送收开关具有高度的送收信号隔离能力。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种超宽频的送收开关，此超宽频的送收开关包括第一开关、第二开关、以及电感。其中第一开关具有第一端、第二端、以及控制端。第一开关的第一端耦接至信号传送端，第一开关的第二端耦接至信号送收端，并且第一开关的控制端接收第一控制信号，以依据第一控制信号决定是否导通第一开关。第二开关具有第一端、第二端、以及控制端。第二开关的第一端耦接至信号接收端，第二开关的第二端耦接至信号送收端，并且第二开关的控制端接收第二控制信号，以依据第二控制信号决定是否导通第二开关。电感的其中一端耦接信号送收端，而电感的另一端耦接第一电位。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种超宽频的送收开关，此超宽频的送收开关包括第一晶体管、第二晶体管、控制装置、以及电感。其中第一晶体管具有第一端、第二端、以及控制端。第一晶体管的第一端耦接至信号传送端，第一晶体管的第二端耦接至信号送收端。第二晶体管具有第一端、第二端、以及控制端，第二晶体管的第一端耦接至信号接收端，第二晶体管的第二端耦接至信号送收端。
控制装置耦接于第一晶体管的控制端与第二晶体管的控制端之间。控制装置接收控制信号，并依据控制信号导通第一晶体管与第二晶体管其中之一。其中，当第一晶体管导通而使信号传送端传送输出信号时，控制装置将第二晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第二晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第二晶体管至信号接收端的输出信号通过第二晶体管的控制端传导至接地电压，当第二晶体管导通而使信号接收端接收输入信号时，控制装置将第一晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第一晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第一晶体管至信号传送端的输入信号通过第一晶体管的控制端传导至接地电压。电感的其中一端耦接信号送收端，而电感的另一端耦接至接地电压。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种超宽频的送收开关，此超宽频的送收开关包括第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、反相装置、以及电感。其中第一MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号传送端，第一MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端。第二MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号接收端，第二MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端。反相装置的输入端耦接至第一MOS晶体管的栅极端，而反相装置的输出端耦接至第二MOS晶体管的栅极端，并且反相装置的输入端接收控制信号，反相装置的输出端输出控制信号的反相信号。电感的其中一端耦接信号送收端，而电感的另一端耦接第一电位。
为达成上述及其它目的，本发明提出一种隔离传送与接收信号的方法，此方法适用于包括第一MOS晶体管与第二MOS晶体管的收送信号切换电路。其中第一MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号传送端，第一MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端。第二MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接信号接收端，第二MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端。此方法包括当第一MOS晶体管导通而使信号传送端通过信号送收端传送输出信号时，将第二MOS晶体管截止，并将第二MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压。当第二MOS晶体管导通而使信号接收端通过信号送收端接收输入信号时，将第一MOS晶体管截止，并将第一MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压，其中第一MOS晶体管与第二MOS晶体管非同时导通。
依照本发明的一实施例所述，上述的控制装置包括反相器、第一旁路装置、以及第二旁路装置。其中反相器的输入端接收控制信号，反相器的输出端输出控制信号的反相信号。第一旁路装置耦接于反相器的输入端与第一晶体管的控制端之间，用以将控制信号传送至第一晶体管的控制端。第一旁路装置亦接收控制信号的反相信号，并依据控制信号的反相信号决定是否将第一晶体管的控制端耦接至接地电压。第二旁路装置耦接于反相器的输出端与第二晶体管的控制端之间，用以将控制信号的反相信号传送至第二晶体管的控制端。第二旁路装置亦接收控制信号，并依据控制信号决定是否将第二晶体管的控制端耦接至接地电压。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一旁路装置包括第二电阻、第一开关、以及第一电容。其中第二电阻耦接于反相器的输入端与第一晶体管的控制端之间。第一开关具有第一端、第二端、以及控制端，第一开关的第一端与第二端分别耦接于第二电阻的二端，第一开关的控制端接收控制信号的反相信号，并且当第二晶体管导通时，第一开关导通。第一电容的其中一端耦接至反相器的输入端，第一电容的另一端耦接至接地电压。
依照本发明的一实施例所述，上述的第二旁路装置包括第三电阻、第二开关、以及第二电容。其中第三电阻耦接于反相器的输出端与第二晶体管的控制端之间。第二开关具有第一端、第二端、以及控制端。第二开关的第一端与第二端分别耦接于第三电阻的二端，第二开关的控制端接收控制信号，并且当第一晶体管导通时，第二开关导通。第二电容的其中一端耦接反相器的输出端，第二电容的另一端耦接至接地电压。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一开关包括NMOS晶体管，并且NMOS晶体管的二个源/漏极端分别为第一开关的第一端与第二端，NMOS晶体管的栅极端为第一开关的控制端。
依照本发明的一实施例所述，上述的第二开关包括NMOS晶体管，并且NMOS晶体管的二个源/漏极端分别为第二开关的第一端与第二端，NMOS晶体管的栅极端为第二开关的控制端。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一开关包括PMOS晶体管，并且PMOS晶体管的二个源/漏极端分别为第一开关的第一端与第二端，PMOS晶体管的栅极端为第一开关的控制端。
依照本发明的一实施例所述，上述的第二开关包括PMOS晶体管，并且PMOS晶体管的二个源/漏极端分别为第二开关的第一端与第二端，PMOS晶体管的栅极端为第二开关的控制端。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一电位为接地电压。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一晶体管与第二晶体管分别包括NMOS晶体管或PMOS晶体管。
依照本发明的一实施例所述，上述的第一MOS晶体管与第二MOS晶体管分别包括NMOS晶体管或PMOS晶体管。
依照本发明的一实施例所述，上述的反相装置包括反相器，反相器的输入端接收控制信号，反相器的输出端输出控制信号的反相信号。
依照本发明的一实施例所述，上述的反相装置还包括第一电阻、第二电阻、以及第三电阻。其中第一电阻的其中一端耦接至控制信号，并且第一电阻的另一端耦接至反相器的输入端。第二电阻的其中一端耦接至反相器的输入端，并且第二电阻的另一端耦接至第一MOS晶体管的栅极端。第三电阻的其中一端耦接至反相器的输出端，并且第三电阻的另一端耦接至第二MOS晶体管的栅极端。
依照本发明的一实施例所述，上述的信号送收端耦接至天线。
本发明所采用的技巧，乃是当第一晶体管导通而使信号传送端传送输出信号时，将第二晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第二晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第二晶体管至信号接收端的输出信号通过第二晶体管的控制端传导至接地电压。当第二晶体管导通而使信号接收端接收输入信号时，将第一晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第一晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第一晶体管至信号传送端的输入信号通过第一晶体管的控制端传导至接地电压。如此一来，本发明便可高度地隔离输出信号与输入信号，避免输出信号与输入信号互相影响。本发明亦将电感的其中一端耦接于信号送收端(信号送收端可耦接至天线)，并将电感的另一端耦接至接地电压，使得本发明具有ESD保护功能。
另外，本发明相较于图1所示的已知的超宽频的送收开关之下，本发明只需使用到一个电感(图1所示的已知的超宽频的送收开关需要使用二个电感)，因此使用本发明的芯片的体积比起使用图1所示的已知的超宽频的送收开关的芯片的体积更小，并且本发明的频宽也更为宽广。而本发明相较于图2所示的已知的超宽频的送收开关，本发明的控制信号的电压电平并不需要很高。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为已知的超宽频的送收开关。
图2为另一已知的超宽频的送收开关。
图3为依照本发明一实施例的超宽频的送收开关的装置图。
图4、图5为依照本发明另一实施例的超宽频的送收开关的装置图。
图6为依照本发明一实施例的隔离传送与接收信号的方法。
图7所示为已知的超宽频的送收开关与本发明的超宽频的送收开关的特性比较表。
301第一开关302第二开关304、305、401、402、501、502晶体管101、102、303、403、503电感404反相装置504控制装置405、505反相器506第一旁路装置507第二旁路装置406、407、408、508、509、512电阻510、513开关103、104、511、514电容515、518第一端
516、519第二端517、520控制端330、430、530信号传送端340、440、540信号送收端350、450、550信号接收端360、460、560天线601使第一MOS晶体管导通、第二MOS晶体管截止，并将第二MOS晶体管的栅极端耦接接地电压602使第二MOS晶体管导通、第一MOS晶体管截止，并将第一MOS晶体管的栅极端耦接接地电压CS控制信号/CS控制信号的反相信号CS1第一控制信号CS2第二控制信号GND接地电压具体实施方式
图3为依照本发明一实施例的超宽频的送收开关的装置图。请参照图3。图3所示的超宽频的送收开关包括第一开关301、第二开关302、以及电感303。其中第一开关301与第二开关302皆具有第一端、第二端、以及控制端。在此实施例中，第一开关301与第二开关302分别采用NMOS晶体管304与NMOS晶体管305来实现。
NMOS晶体管304的源极端与漏极端分别为第一开关301的第一端与第二端，NMOS晶体管304的栅极端为第一开关301的控制端。NMOS晶体管305的源极端与漏极端分别为第二开关302的第一端与第二端，NMOS晶体管305的栅极端为第二开关302的控制端。
NMOS晶体管304的源极端耦接至信号传送端330，NMOS晶体管304的漏极端耦接至信号送收端340，并且NMOS晶体管304的栅极端接收第一控制信号CS1，以依据第一控制信号CS1决定是否导通NMOS晶体管304。
NMOS晶体管305的源极端耦接至信号接收端350，NMOS晶体管305的漏极端耦接至信号送收端340，并且NMOS晶体管305的栅极端接收第二控制信号CS2，以依据第二控制信号CS2决定是否导通NMOS晶体管305。
电感303的其中一端耦接信号送收端340，而电感303的另一端耦接第一电位(在此实施例为接地电压GND)。电感303是用来使此超宽频的送收开关具有ESD保护功能。除此之外，若适当地调整电感303的值，使电感303可以与NMOS晶体管304以及NMOS晶体管305的寄生电容产生共振，将可减小NMOS晶体管304以及NMOS晶体管305的阻抗值，进一步减小插入损失(Insertion Loss)。所谓插入损失是指在传播系统中插入该装置时，所产生的信号衰减损失。
上述的第二控制信号为第一控制信号的反相信号，然而在另一实施例中，第二控制信号可为任何与第一控制信号责任周期不同的控制信号。
上述的信号传送端330为耦接至提供传送信号的装置，例如耦接至无线电收发机(transceiver)的传送器。信号接收端350为耦接至接收传送信号的装置，例如耦接至无线电收发机(transceiver)的接收器。而信号送收端340为耦接至无线电波传导装置，例如耦接至天线360，或是耦接至光波传导装置，例如是光纤(图中未显示)。以下各实施例所述的信号传送端、信号接收端、以及信号送收端皆如图3所述的信号传送端330、信号接收端350、以及信号送收端340，不再赘述。
另外，在此实施例中，第一开关301与第二开关302并非限定使用NMOS晶体管，使用者也可使用PMOS晶体管，或者其它具有开关动作以及寄生电容的装置来实现。
图4为依照本发明另一实施例的超宽频的送收开关的装置图。请参照图4。图4所示的超宽频的送收开关包括第一MOS晶体管401、第二MOS晶体管402、电感403、以及反相装置404。在本实施例中，第一MOS晶体管401以及第二MOS晶体管402皆采用NMOS晶体管。
第一MOS晶体管401的源极端耦接至信号传送端430，第一MOS晶体管401的漏极端耦接至信号送收端440。第二MOS晶体管402的源极端耦接至信号接收端450，第二MOS晶体管402的漏极端耦接至信号送收端440。信号送收端440可耦接至天线460。
电感403的其中一端耦接信号送收端440，而电感403的另一端耦接第一电位(在此实施例为接地电压GND)。反相装置404的输入端耦接至第一MOS晶体管401的栅极端，反相装置404的输出端耦接至第二MOS晶体管402的栅极端，并且反相装置404的输入端接收控制信号CS，反相装置404的输出端输出控制信号CS的反相信号/CS。
上述的反相装置404包括反相器405、第一电阻406、第二电阻407、以及第三电阻408。其中第一电阻406的其中一端耦接至控制信号CS，并且第一电阻406的另一端耦接至反相器405的输入端。第二电阻407的其中一端耦接至反相器405的输入端，并且第二电阻407的另一端耦接至第一MOS晶体管401的栅极端。第三电阻408的其中一端耦接至反相器405的输出端，并且第三电阻408的另一端耦接至第二MOS晶体管402的栅极端。
此实施例所述的超宽频的送收开关的动作简单描述如下当控制信号CS为高电位(即逻辑1)时，第一MOS晶体管401导通，而第二MOS晶体管402截止，故信号传送端430可开始通过信号送收端440传送输出数据。当控制信号CS为低电位(即逻辑0)时，第二MOS晶体管402导通，而第一MOS晶体管401截止，故信号接收端450可开始通过信号送收端440接收输入数据。
上述的电感403的功能相似于图3所示的电感303的功能，因此电感403也是用来使此超宽频的送收开关具有ESD保护功能，并且也需要适当地调整电感403的值，以使电感403可以与第一MOS晶体管401以及第二MOS晶体管402的寄生电容产生共振，进而减小插入损失。另外，在此实施例中，第二电阻407与第三电阻408除了分别提供控制信号CS与控制信号CS的反相信号的传递路径之外，更分别增强了第一MOS晶体管401与第二MOS晶体管402的线性。
本实施例并不限定于只使用NMOS晶体管，使用者可依照实际的需要而改采用PMOS晶体管，或是采用其它具有寄生电容的晶体管。
图5为依照本发明另一实施例的超宽频的送收开关的装置图。请参照图5。图5所示的超宽频的送收开关包括第一晶体管501、第二晶体管502、电感503、以及控制装置504。在此实施例中，第一晶体管501与第二晶体管502皆采用NMOS晶体管。NMOS晶体管的源极端即第一晶体管501的第一端515，以及第二晶体管502的第一端518。NMOS晶体管的漏极端即第一晶体管501的第二端516，以及第二晶体管502的第二端519。NMOS晶体管的栅极端即第一晶体管501的控制端517，以及第二晶体管502的控制端520。
第一晶体管501的源极端耦接至信号传送端530，第一晶体管501的漏极端耦接至信号送收端540。第二晶体管502的源极端耦接至信号接收端550，第二晶体管502的漏极端耦接至信号送收端540。信号送收端540可耦接至天线560。电感503的其中一端耦接信号送收端540，而电感503的另一端耦接至接地电压GND。
控制装置504耦接于第一晶体管501的栅极端与第二晶体管502的栅极端之间，控制装置504接收控制信号CS，并依据控制信号CS导通第一晶体管501与第二晶体管502其中之一。其中，当第一晶体管501导通而使信号传送端530传送输出信号时，控制装置504将第二晶体管502的栅极端耦接至接地电压GND，以使第二晶体管502可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第二晶体管502至信号接收端550的输出信号通过第二晶体管502的栅极端传导至接地电压GND。当第二晶体管502导通而使信号接收端550接收输入信号时，控制装置504将第一晶体管501的栅极端耦接至接地电压GND，以使第一晶体管501可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第一晶体管501至信号传送端530的输入信号通过第一晶体管501的栅极端传导至接地电压GND。
上述的控制装置504包括反相器505、第一旁路装置506、第二旁路装置507、以及第一电阻508。其中反相器505的输入端接收控制信号CS，反相器505的输出端输出控制信号CS的反相信号/CS。第一旁路装置506耦接于反相器505的输入端与第一晶体管501的栅极端之间，用以将控制信号CS传送至第一晶体管501的栅极端，第一旁路装置506亦接收控制信号CS的反相信号/CS，并依据控制信号CS的反相信号/CS决定是否将第一晶体管501的栅极端耦接至接地电压GND。
第二旁路装置507耦接于反相器505的输出端与第二晶体管502的栅极端之间，用以将控制信号CS的反相信号/CS传送至第二晶体管502的栅极端，第二旁路装置507亦接收控制信号CS，并依据控制信号CS决定是否将第二晶体管502的栅极端耦接至接地电压GND。
第一电阻508的其中一端耦接至控制信号CS，并且第一电阻508的另一端耦接至反相器505的输入端。
第一旁路装置506包括第二电阻509、第一开关510、以及第一电容511。其中第二电阻509耦接于反相器505的输入端与第一晶体管501的栅极端之间。第一开关510具有第一端、第二端、以及控制端，第一开关510的第一端与第二端分别耦接于第二电阻509的二端，第一开关510的控制端接收控制信号CS的反相信号/CS，并且当第二晶体管502导通时，第一开关510导通。第一电容511的其中一端耦接至反相器505的输入端，第一电容511的另一端耦接至接地电压GND。
第二旁路装置507包括第三电阻512、第二开关513、以及第二电容514。其中第三电阻512耦接于反相器505的输出端与第二晶体管502的栅极端之间。第二开关513具有第一端、第二端、以及控制端，第二开关513的第一端与第二端分别耦接于第三电阻512的二端，第二开关513的控制端接收控制信号CS，并且当第一晶体管501导通时，第二开关导通513。第二电容514(在此实施例中，电容514可省略)的其中一端耦接反相器505的输出端，第二电容514的另一端耦接至接地电压GND。
此实施例所描述的电感503的功能相似于图4所示的电感403的功能，而第二电阻509以及第三电阻512的功能亦分别相似于图4所示的第二电阻407与第三电阻408的功能，在此皆不再赘述。而本实施例所述的第一晶体管501与第二晶体管502并非限定于使用NMOS，使用者可依照实际的需要而改采用PMOS晶体管，或是采用其它具有寄生电容的晶体管。
图6为依照本发明一实施例的隔离传送与接收信号的方法。此实施例所述的隔离传送与接收信号的方法适用于包括第一MOS晶体管与第二MOS晶体管的收送信号切换电路。以图5的实施例来说，上述的第一MOS晶体管即为图5中的采用NMOS的第一晶体管501，第二MOS晶体管即为图5中的采用NMOS的第二晶体管502。请依照说明的需要而参照图6及图5。此方法包括当第一MOS晶体管(即采用NMOS的第一晶体管501)导通而使信号传送端530通过信号送收端540传送输出信号时，将第二MOS晶体管(即采用NMOS的第二晶体管502)截止，并将第二MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压GND(如图6所示的步骤601)。如此一来，第二MOS晶体管便可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第二MOS晶体管至信号接收端550的输出信号通过第二MOS晶体管的栅极端传导至接地电压GND。
当第二MOS晶体管导通而使信号接收端550通过信号送收端540接收输入信号时，将第一MOS晶体管截止，并将第一MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压(如图6所示的步骤602)。其中第一MOS晶体管与第二MOS晶体管非同时导通。如此一来，第一MOS晶体管便可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第一MOS晶体管至信号传送端530的输入信号通过第一MOS晶体管的栅极端传导至接地电压GND。
本方法所采用的MOS晶体管并非限定使用NMOS晶体管，使用者也可使用PMOS晶体管，或者其它具有开关动作以及寄生电容的装置来实现。
图7所示为图1、图2所示的已知的超宽频的送收开关，以及图5所示的超宽频的送收开关(第一晶体管501与第二晶体管502为采用NMOS晶体管)的特性比较表。请参照图7，图7中分别显示出图1所示的已知的超宽频的送收开关操作在5.2GHz与2.4GHz频段的各特性、图2所示的已知的超宽频的送收开关操作在2.4GHz与5.825GHz频段的各特性、以及本发明的图5实施例所述的超宽频的送收开关操作在3.1～4.8GHz频段的各特性。
图7所显示的各特性插入损失愈低愈好。隔离度(Isolation)愈高愈好。返回损失(Return Loss)为负值，其值愈小愈好。1-dB压缩点(IP1dB)与输入第三阶截取点(IIP3)表示出电路的线性特性，其值愈大愈好。然而由于UWB适用于短距离的无线传输，故图5实施例所述的超宽频的送收开关的1-dB压缩点(IP1dB)的值不需要太大。在直流功率方面，图5实施例所述的超宽频的送收开关可说几乎是不耗电。在晶粒(die)区域(指占用晶粒的面积)方面，图5实施例所述的超宽频的送收开关只占用了很小的晶粒区域。另外，图5实施例所述的超宽频的送收开关的控制电压也只有0～1.2伏特。
纵上所述，本发明所采用的技巧，乃是当第一晶体管导通而使信号传送端传送输出信号时，将第二晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第二晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第二晶体管至信号接收端的输出信号通过第二晶体管的控制端传导至接地电压。当第二晶体管导通而使信号接收端接收输入信号时，将第一晶体管的控制端耦接至接地电压，以使第一晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过第一晶体管至信号传送端的输入信号通过第一晶体管的控制端传导至接地电压。如此一来，本发明便可高度地隔离输出信号与输入信号，避免输出信号与输入信号互相影响。本发明亦将一电感的其中一端耦接于信号送收端，并将电感的另一端耦接至接地电压，使得本发明具有ESD保护功能。
另外，本发明相较于图1所示的已知的超宽频的送收开关之下，本发明只需使用到一个电感(图1所示的已知的超宽频的送收开关需要使用二个电感)，因此使用本发明的芯片的体积比起使用图1所示的已知的超宽频的送收开关的芯片的体积更小，并且本发明的频宽也更为宽广。而本发明相较于图2所示的已知的超宽频的送收开关之下，本发明的控制信号的电压电平并不需要很高。
权利要求
1.一种超宽频的送收开关，包括第一开关，该第一开关具有第一端、第二端、以及控制端，该第一开关的该第一端耦接至信号传送端，该第一开关的该第二端耦接至信号送收端，并且该第一开关的控制端接收第一控制信号，以依据该第一控制信号决定是否导通该第一开关；第二开关，该第二开关具有第一端、第二端、以及控制端，该第二开关的该第一端耦接至信号接收端，该第二开关的该第二端耦接至该信号送收端，并且该第二开关的控制端接收第二控制信号，以依据该第二控制信号决定是否导通该第二开关；以及电感，该电感的其中一端耦接该信号送收端，而该电感的另一端耦接第一电位。
2.根据权利要求1所述的超宽频的送收开关，其中该第二控制信号为该第一控制信号的反相。
3.根据权利要求2所述的超宽频的送收开关，还包括反相装置，将该第一控制信号反相，以获得该第二控制信号。
4.根据权利要求3所述的超宽频的送收开关，其中该反相装置包括反相器，该反相器的输入端耦接至该第一控制信号，该反相器的输出端输出该第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的超宽频的送收开关，其中该反相装置还包括第一电阻，该第一电阻的其中一端耦接至该第一控制信号，并且该第一电阻的另一端耦接至该反相器的输入端；第二电阻，该第二电阻的其中一端耦接至该反相器的输入端，并且该第二电阻的另一端耦接至该第一开关的控制端；以及第三电阻，该第三电阻的其中一端耦接至该反相器的输出端，并且该第三电阻的另一端耦接至该第二开关的控制端。
6.根据权利要求1所述的超宽频的送收开关，其中该第一开关包括NMOS晶体管，并且该NMOS晶体管的二个源/漏极端分别为该第一开关的该第一端与该第二端，该NMOS晶体管的栅极端为该第一开关的该控制端。
7.根据权利要求6所述的超宽频的送收开关，其中该第二开关包括NMOS晶体管，并且该NMOS晶体管的二个源/漏极端分别为该第二开关的该第一端与该第二端，该NMOS晶体管的栅极端为该第二开关的该控制端。
8.根据权利要求1所述的超宽频的送收开关，其中该第一开关包括PMOS晶体管，并且该PMOS晶体管的二个源/漏极端分别为该第一开关的该第一端与该第二端，该PMOS晶体管的栅极端为该第一开关的该控制端。
9.根据权利要求8所述的超宽频的送收开关，其中该第二开关包括PMOS晶体管，并且该PMOS晶体管的二个源/漏极端分别为该第二开关的该第一端与该第二端，该PMOS晶体管的栅极端为该第二开关的该控制端。
10.根据权利要求1所述的超宽频的送收开关，其中该信号送收端耦接至天线。
11.根据权利要求1所述的超宽频的送收开关，其中该第一电位为接地电压。
12.一种超宽频的送收开关，包括第一晶体管，具有第一端、第二端、以及控制端，该第一晶体管的该第一端耦接至信号传送端，该第一晶体管的该第二端耦接至信号送收端；第二晶体管，具有第一端、第二端、以及控制端，该第二晶体管的该第一端耦接至信号接收端，该第二晶体管的该第二端耦接至该信号送收端；控制装置，耦接于该第一晶体管的控制端与该第二晶体管的控制端之间，该控制装置接收控制信号，并依据该控制信号导通该第一晶体管与该第二晶体管其中之一，其中，当该第一晶体管导通而使该信号传送端传送输出信号时，该控制装置将该第二晶体管的控制端耦接至接地电压，以使该第二晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过该第二晶体管至该信号接收端的该输出信号通过该第二晶体管的控制端传导至接地电压，当该第二晶体管导通而使该信号接收端接收输入信号时，该控制装置将该第一晶体管的控制端耦接至接地电压，以使该第一晶体管可通过其本身的寄生电容而将欲窜过该第一晶体管至该信号传送端的该输入信号通过该第一晶体管的控制端传导至接地电压；以及电感，该电感的其中一端耦接该信号送收端，而该电感的另一端耦接至接地电压。
13.根据权利要求12所述的超宽频的送收开关，该控制装置包括反相器，该反相器的输入端接收该控制信号，该反相器的输出端输出该控制信号的反相信号；第一旁路装置，耦接于该反相器的输入端与该第一晶体管的该控制端之间，用以将该控制信号传送至该第一晶体管的该控制端，该第一旁路装置亦接收该控制信号的反相信号，并依据该控制信号的反相信号决定是否将该第一晶体管的该控制端耦接至接地电压；以及第二旁路装置，耦接于该反相器的输出端与该第二晶体管的该控制端之间，用以将该控制信号的反相信号传送至该第二晶体管的该控制端，该第二旁路装置亦接收该控制信号，并依据该控制信号决定是否将该第二晶体管的该控制端耦接至接地电压。
14.根据权利要求13所述的超宽频的送收开关，其中该控制装置还包括第一电阻，该第一电阻的其中一端耦接至该控制信号，并且该第一电阻的另一端耦接至该反相器的输入端。
15.根据权利要求13所述的超宽频的送收开关，其中该第一旁路装置包括第二电阻，该第二电阻耦接于该反相器的输入端与该第一晶体管的该控制端之间；第一开关，该第一开关具有第一端、第二端、以及控制端，该第一开关的该第一端与该第二端分别耦接于该第二电阻的二端，该第一开关的该控制端接收该控制信号的反相信号，并且当该第二晶体管导通时，该第一开关导通；以及第一电容，该第一电容的其中一端耦接至该反相器的输入端，该第一电容的另一端耦接至接地电压。
16.根据权利要求13所述的超宽频的送收开关，其中该第二旁路装置包括第三电阻，该第三电阻耦接于该反相器的输出端与该第二晶体管的控制端之间；第二开关，该第二开关具有第一端、第二端、以及控制端，该第二开关的该第一端与该第二端分别耦接于该第三电阻的二端，该第二开关的该控制端接收该控制信号，并且当该第一晶体管导通时，该第二开关导通；以及第二电容，该第二电容的其中一端耦接该反相器的输出端，该第二电容的另一端耦接至接地电压。
17.根据权利要求12所述的超宽频的送收开关，其中该第一晶体管与该第二晶体管分别包括NMOS晶体管。
18.根据权利要求12所述的超宽频的送收开关，其中该第一晶体管与该第二晶体管分别包括PMOS晶体管。
19.根据权利要求15所述的超宽频的送收开关，其中该第一开关包括NMOS晶体管。
20.根据权利要求16所述的超宽频的送收开关，其中该第二开关包括NMOS晶体管。
21.一种超宽频的送收开关，包括第一MOS晶体管，该第一MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号传送端，该第一MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端；第二MOS晶体管，该第二MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号接收端，该第二MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至该信号送收端；反相装置，该反相装置的输入端耦接至该第一MOS晶体管的栅极端，该反相装置的输出端耦接至该第二MOS晶体管的栅极端，并且该反相装置的输入端接收控制信号，该反相装置的输出端输出该控制信号的反相信号；以及电感，该电感的其中一端耦接该信号送收端，而该电感的另一端耦接第一电位。
22.根据权利要求21所述的超宽频的送收开关，其中该反相装置包括反相器，该反相器的输入端接收该控制信号，该反相器的输出端输出该控制信号的反相信号。
23.根据权利要求22所述的超宽频的送收开关，其中该反相装置还包括第一电阻，该第一电阻的其中一端耦接至该控制信号，并且该第一电阻的另一端耦接至该反相器的输入端；第二电阻，该第二电阻的其中一端耦接至该反相器的输入端，并且该第二电阻的另一端耦接至该第一MOS晶体管的栅极端；以及第三电阻，该第三电阻的其中一端耦接至该反相器的输出端，并且该第三电阻的另一端耦接至该第二MOS晶体管的栅极端。
24.根据权利要求21所述的超宽频的送收开关，其中该第一MOS晶体管与该第二MOS晶体管分别包括NMOS晶体管。
25.根据权利要求21所述的超宽频的送收开关，其中该第一MOS晶体管与该第二MOS晶体管分别包括PMOS晶体管。
26.根据权利要求21所述的超宽频的送收开关，其中该信号送收端耦接至天线。
27.根据权利要求21所述的超宽频的送收开关，其中该第一电位为接地电压。
28.一种隔离传送与接收信号的方法，该方法适用于包括第一MOS晶体管与第二MOS晶体管的收送信号切换电路，其中该第一MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接至信号传送端，该第一MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至信号送收端，该第二MOS晶体管的其中一源/漏极端耦接信号接收端，该第二MOS晶体管的另一源/漏极端耦接至该信号送收端，该方法包括当该第一MOS晶体管导通而使该信号传送端通过该信号送收端传送输出信号时，将该第二MOS晶体管截止，并将该第二MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压；以及当该第二MOS晶体管导通而使该信号接收端通过该信号送收端接收输入信号时，将该第一MOS晶体管截止，并将该第一MOS晶体管的栅极端耦接至接地电压，其中该第一MOS晶体管与该第二MOS晶体管非同时导通。
29.根据权利要求28所述的隔离收送信号的方法，其中该第一MOS晶体管与该第二MOS晶体管分别包括NMOS晶体管。
30.根据权利要求28所述的隔离收送信号的方法，其中该第一MOS晶体管与该第二MOS晶体管分别包括PMOS晶体管。
31.根据权利要求28所述的隔离收送信号的方法，其中该信号送收端耦接至天线。
全文摘要
一种超宽频的送收开关及其中隔离传送与接收信号的方法，其中超宽频的送收开关包括第一、第二开关、以及电感。第一开关具有第一、第二端、以及控制端，且第一开关的第一端耦接信号传送端，第一开关的第二端耦接信号送收端，第一开关的控制端接收第一控制信号，以依据第一控制信号决定是否导通。第二开关具有第一、第二端、以及控制端，且第二开关的第一端耦接信号接收端，第二开关的第二端耦接信号送收端，第二开关的控制端接收第二控制信号，以依据第二控制信号决定是否导通。电感的其中一端耦接信号送收端，电感的另一端耦接第一电位。
文档编号H04B1/52GK101064525SQ20061007749
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者吴昌庆, 严国辉, 张仁忠, 廖以义 申请人:联华电子股份有限公司