专利名称：半导体集成电路及内置有该半导体集成电路的高频模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含天线开关的半导体集成电路及内置有该半导体集成电路的高频 模块，尤其涉及在向天线开关的电压生成电路供给RF发送信号时，有利于减轻RF发送输出 信号的高次谐波成分电平的增大的技术。
背景技术：
以往，使用PIN 二极管的天线开关装置较为普遍，但是近年来，天线开关装置使 用FET (Field Effect Transistor :场效应晶体管)、尤其是具有较低导通电阻的异质结构 造的HEMT(High ElectronMobility Transistor :高电子迁移率晶体管)。通过使用FET， 天线开关装置可集成化为单片微波集成电路(匪IC :Monolithic Microwavelntegrated Circuit)。 天线开关装置使用如HEMT器件那样的具有n沟道的耗尽型FET时，对应导通的 FET的栅极和源极之间施加大于等于阈值电压的高电位差，并对应截止的FET的栅极和源 极之间施加小于等于阈值电压的低电位差。 在下述专利文献1中记载了如下内容对天线开关装置的接收侧开关部的耗尽型 场效应晶体管的栅电极供给低于接地电位的低电压作为发送时施加的低电压的控制信号， 从而来改善开关的插入损耗特性和绝缘特性。 图13是表示下述专利文献1记载的天线开关、控制电路和负电压产生电路的图。
图13(B)中，与天线端口 5连接的天线开关4a包括发送侧开关部4b和接收侧开关 部4c，接收侧开关部4c的接收侧输入端口 63与接收侧可变衰减器6连接。控制电路10a 与发送侧开关部4b的控制信号输入端口 64、接收侧开关部4c的控制信号输入端口 65以及 接收侧可变衰减器6连接，负电压产生电路9与控制电路10a连接。因此，在发送时由负电 压产生电路9生成的负电压Vss经由控制电路10a的输出缓存18b而供给到接收侧开关部 4c的耗尽型场效应晶体管71的栅电极。 图13(A)所示的负电压产生电路9包括振荡器或外部输入信号用缓存21、驱动电 路22、生成负电压Vss的电荷泵23和电平控制电路24。 在下述专利文献2中记载了如下内容通过将负偏压电路连接在天线开关装置的 接收侧开关的耗尽型场效应晶体管的栅极，从而改善绝缘特性，减少接收动作时和接收待 机动作的功耗。而且，下述专利文献2记载的负偏压电路包括振荡器和电荷泵电路。
另一方面，在下述专利文献3中，将DC升压电路连接在天线开关装置的发送开关 的场效应晶体管(FET)的栅极，并对DC升压电路供给DC控制电压和RF信号。由此，由DC 升压电路生成大于DC控制电压的DC输出电压，来驱动FET的栅极。利用较大的DC输出电 压可降低发送开关的FET的导通电阻，减少RF信号损失。另外，其它开关的各FET的栅极 和源极之间电压成为较大的反向偏压，能够减小各FET的栅极电容的变化，能够降低天线 开关的高次谐波失真。 图12是表示下述专利文献3记载的天线开关和DC升压电路的图。
下述专利文献3记载的DC升压电路如图12(B)所示那样构成，如下所示进行动 作。利用RF输入端子101的RF输入信号RFin在最初连接点105为负电压振幅时，二极管 108被正向偏压而成为导通状态，而二极管109被反向偏压而成为非导通状态。此时，电流 经由二极管108流入电容元件106，电容元件106的连接点105 —侧被充电成负电压，而电 容元件106的二极管108、 109 —侧被充电成正电压。接着，在连接点105为正电压振幅时， 二极管108被反向偏压而成为非导通状态，而二极管109被正向偏压而成为导通状态。此 时，充电到电容元件106的正电荷经由二极管109流入电容元件IIO，与二极管109的负极 连接的电容元件110的一端被充电为正电压，而与DC控制电压Vdc和二极管108的正极连 接的电容元件110的另一端被充电为负电压，通过反复该动作电容元件IIO被充电，与施加 于DC控制电压供给端子103的DC控制电压Vdc和电容元件110两端之间的充电电位之和 相等的升压输出电压Vout从DC升压电路的输出端子104输出而用于天线开关的FET的通 断控制。 SP，在如图12(A)所示的天线开关中，在第一RF发送信号Txl的发送模式中，第一 发送开关302的第一发送控制端子310被供给高电平的第一发送DC控制电压，而对第一发 送端子306施加第一 RF发送信号Txl，利用第一 RF发送信号Txl的一部分能量对第一 DC 升压电路330的电容元件335充电。从第一 DC升压电路330的电容元件335对第一发送 开关302的FET320A 320D的栅极施加正电压，FET的栅极和源极之间电压变大。由此， 能够降低利用第一发送开关302控制为导通的FET320A 320D的导通电阻Ron,能够减少 在发送模式下的RF信号损失。在该第一RF发送信号Txl的发送模式中，第二发送开关303 的第二发送控制端子311被供给低电平的第二发送DC控制电压，第一接收开关304的第一 接收控制端子312被供给低电平的第一接收DC控制电压，第二接收开关305的第二接收控 制端子313被供给低电平的第二接收DC控制电压。因此，第二发送开关303的FET340A 340D、第一接收开关304的FET360A 360D和第二接收开关305的FET370A 370D成为 截止状态。 响应来自第一发送开关302的第一DC升压电路330的高电平DC升压输出电压， 天线开关的共用的输入输出端子301的电压也成为高电平。因此，低电平的DC控制电压 被供给到栅极的截止状态的第二发送开关303的FET340A 340D、第一接收开关304的 FET360A 360D、第二接收开关305的FET370A 370D的各FET的栅极和源极之间电压成 为较大的反向偏置电压。其结果，能够减小这些截止状态的FET的栅极电容的变化，能够减 少天线开关的高次谐波失真。 专利文献1 :日本特开平9-200021号公报 专利文献2 :日本特开2006-173754号公报 专利文献3 :国际公开号WO 2008/056747号说明书
发明内容
如上述专利文献3所述，利用DC升压电路的升压输出信号来驱动天线开关的发送 开关的FET的栅极，从而能够减少控制为导通时的发送开关的FET的导通电阻，并可降低控 制为截止时的接收开关的FET的高次谐波失真。而且，如上述专利文献3所述，将DC控制 电压和RF信号供给到DC升压电路，能够由DC升压电路生成大于DC控制电压的DC输出电压，因此，能够省略上述专利文献1或上述专利文献2所记载那样的负电压产生电路或负偏 压电路所包含的振荡器。 但是，本发明人等在本发明之前，详细研究了下述专利文献3记载的天线开关，发 现在刚切换到发送模式后会出现高次谐波失真异常增大的问题。 本发明人为了弄清楚产生在刚切换到发送模式后会出现高次谐波失真异常增大 这一问题的机理，最初进行了天线开关的电路分析。 图14是表示本发明人等在本发明之前弄清楚了产生高次谐波失真异常增大这一 问题的机理的天线开关的构成的图。 图14所示的天线开关300的右侧配置有与图12所示的天线开关300的右上方的 第一发送开关302大致相同的第一发送开关302。但是，与图12的第一发送开关302相比， 图14的第一发送开关302中，在第一发送端子306与FET320A 320D之间插入有电容31。 电容31起到用于防止第一发送开关302的FET320A 320D的源极漏极DC电位被施加到 连接在第一发送端子306的发送电路的DC截断电容的作用。而且，该电容31还起到用于 将来自连接在第一发送端子306的发送电路的RF发送信号供给到第一发送开关302的AC 耦合电容的作用。 在图14所示的天线开关300的左侧配置有与图12所示的天线开关300的右下方 的第一接收开关304大致相同的第一接收开关304。但是，与图7的第一接收开关304相 比，在图14的第一接收开关304中，在第一接收端子308与FET360A 360D之间插入有电 容32。电容32起到用于防止第一接收开关304的FET362A 362D的源极漏极DC电位被 施加到连接在第一接收端子308的接收电路的DC截断电容的作用。而且，该电容32还起 到用于将由天线ANT接收的RF接收信号经由第一接收开关304而供给到与第一接收端子 308连接的接收电路的AC耦合电容的作用。 在配置于图14所示的天线开关300的上部中央的共用的输入输出端子301上连 接有电容30。该电容30起到用于防止第一发送开关302和第一接收开关304的共用连接 节点DC电位被施加到天线ANT的DC截断电容的作用。而且，该电容30还起到天线ANT、第 一发送开关302和第一接收开关304之间的AC耦合电容的作用。起到DC截断电容和AC 耦合电容作用的各电容30、31 、32的电容值被设定为50pF这样较大的电容值。
在第一 RF发送信号Txl的发送模式的最初，开始对第一发送开关302的第一发送 控制端子310供给高电平的第一发送DC控制电压VDC。其后，开始对第一发送开关302的 第一发送端子306供给第一 RF发送信号，第一 DC升压电路330开始DC升压动作，第一 DC 升压电路330的DC升压输出电压VBS开始上升。 但是，在发送模式的初始的第一DC升压电路330的DC升压输出电压V^的上升期 间，设定为较大电容值的电容30、31、32被DC升压输出电压VBS充电，而且其充电速度显然 很慢。 g卩，该电容30、31、32的充电速度的时间常数由下式(1)表示。
t 1 = (C30+ C31 + C32+ C360A+ C360B+ C360C
+ C 360D + C 331 + C 335) x ( R 321A + R 321B + R 321C + R
321D+ R322A+ R322B+ R322C+ R322D+ R363
+ R361A+ R361B+ R361C+ R361D+ R332+ R336)
=(50 + 50 + 50 + 0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.2 + 0.5 + 0.5)
x (10 + 10+ 10+ 10 + 10 + 10+ 10 + 5 + 5)
—152pF x 80kQ = 12.2 ju s 式(1 ) 即，第一发送开关302的FET320A 320D的栅极被供给来自第一 DC升压电路330 的DC升压输出电压VBs，但FET320A 320D的栅极肖特基势垒(Schottky barrier)被正向 偏压。第一DC升压电路330的DC升压输出电压V^上升时，电容30、31、32的电容值C30、 C31、 C32借助上式(1)所包含的电阻成分而被第一发送开关302的FET320A 320D的栅 极肖特基势垒的正向电流充电。结果，电容30、31、32的电容值C30、C31、C32的充电速度较 慢。 图15是用于说明刚切换到发送模式后的图14所示的天线开关的动作的图。
图14所示的天线开关300的第一发送开关302和第一接收开关304的共用连接 节点的电压人。M，在如图15所示那样开始向第一发送开关302的第一发送控制端子310供 给高电平的第一发送DC控制电压VDe的时刻SWon，以较高的速度达到大致高电平VDe。
在其后的时刻RFin，开始对第一发送开关302的第一发送端子306供给第一 RF发 送信号，开始第一 DC升压电路330的DC升压动作，第一 DC升压电路330的DC升压输出电 压V^开始上升。因此，共用连接节点的电压V^M从第一发送控制端子310的第一发送DC 控制电压VDe的电平上升到电压之和VDe+VBS的电平。 结果，能够充分减少天线开关300的第一发送开关302的FET320A 320D的导通 电阻Ron，如图15所示供给到与共用的输入输出端子301连接的天线ANT的RF发送输出信 号Pout开始增加。 图16是表示在图14所示的天线开关中对第一发送开关302的第一发送控制端子 310供给第一发送DC控制电压VDC的状态下刚刚开始向第一发送端子306供给第一 RF发 送信号后的第一接收开关304的FET360A 360D的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)的变化 以及栅极和源极之间电容Cgs (Rx)的变化的图。 开始对第一发送端子306供给第一 RF发送信号后经过足够长的时间而使第一 DC 升压电路330的DC升压输出电压VBS充分上升时，第一接收开关304的FET360A 360D的 栅极和源极之间电压Vgs(Rx)大致为-4. 5V的较大反向偏压。因此，第一接收开关304的 FET360A 360D的栅极和源极之间电容Cgs (Rx)的电容值也成为足够小的值，能够减少天 线开关的高次谐波失真。 但是，开始对第一发送端子306供给第一 RF发送信号后未经过足够长的时间而 使第一 DC升压电路330的DC升压输出电压VBS没有充分上升时，第一接收开关304的FET360A 360D的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)大致为-2. 5V的较小反向偏压。与该大 致为_2. 5V的较小反向偏压重叠的、供给到第一发送端子306的第一 RF发送信号的正峰 值达到FET360A 360D的栅极和源极之间阈值电压-Vth以上。因此，在FET360A 360D 的栅极正下方的沟道区域积蓄着作为载流子的许多电子，因此，FET360A 360D的栅极和 源极之间电容Cgs(Rx)的电容值急剧增加。此时，FET360A 360D的栅极和漏极之间电容 Cgd(Rx)的电容值也同样急剧增加。结果，供给到第一发送端子306的第一RF发送信号的 一部分信号经由天线开关300的第一接收开关304的FET360A 360D的较大电容值的栅极 和源极之间电容Cgs(Rx)以及栅极和漏极之间电容Cgd(Rx)而流入到与第一接收端子308 连接的接收电路。 图17是表示在图14所示的天线开关中对第一发送开关302的第一发送控制端子 310供给第一发送DC控制电压VDe的状态下刚刚开始对第一发送端子306供给第一 RF发 送信号后的供给到天线ANT的RF发送输出信号Pout的高次谐波成分RFout的变化的图。
如图17所示，在时刻RFin，刚刚开始对第一发送开关302的第一发送端子306供 给第一 RF发送信号后，RF发送输出信号Pout的高次谐波成分RFout的电平显著增大。高 电平的高次谐波成分会产生妨碍其它无线系统这样的问题。 本发明是基于以上所述的本发明人等在本发明之前的研究结果而完成的。 因此，本发明的目的在于在向天线开关的电压生成电路供给RF发送信号时减少
RF发送输出信号的高次谐波成分的电平的增大。 本发明的上述及其他目的和新特征，将通过本说明书的记载和附图而得以清楚。
简要说明本申请公开的发明中的代表性技术方案，如下所示。 S卩，本发明的代表性构成是半导体集成电路(200)，包含至少一个具有电压生成电 路(100)、发送开关(101)和接收开关(102)的天线开关。 连接在发送端子(203)和输入输出端子(201)之间的上述发送开关(101)的发送 场效应晶体管(211)的通断是通过发送控制电压(V_Txc)来控制的。 连接在上述输入输出端子(201)和接收端子(205)之间的上述接收开关(102)的 接收场效应晶体管(215a 215d)的通断是通过接收控制电压(V_Rxc)来控制的。
上述电压生成电路(100)的高频信号输入端子(10)与发送端子(203)连接，由DC 输出端子(104)生成的负电压的DC输出电压可供给到上述接收开关(102)的上述接收场 效应晶体管(215a 215d)的栅极控制端子(参照图1、图2)。 简要说明本申请公开的发明中的代表性技术方案所得到的效果，如下所示。
S卩，在向天线开关的电压生成电路供给RF发送信号时能够减少RF发送输出信号 的高次谐波成分的电平的增大。
图1是表示本发明一个实施方式的半导体集成电路中内置的DC升压电路的构成 的图。 图2是表示本发明一个实施方式的半导体集成电路中内置的DC升压电路、发送开 关和接收开关的构成的图。 图3是用于说明切换到发送模式时的图2所示的SPDT型天线开关的单片微波集成电路的动作的图。 图4是表示图2所示的SPDT型天线开关的匪IC200中在经过了相当于大致 0. 12ii s的时间常数的时间后的时刻的接收开关的FET的栅极和源极之间电压的变化和栅 极和源极之间电容的变化的图。 图5是表示本发明的另一实施方式的可处理多个频率信号的半导体集成电路中
内置的第一 SPDT型天线开关、第二 SPDT型天线开关、和天线共用器的构成的图。 图6是表示本发明另一实施方式的可进行多个频率信号处理的半导体集成电路
中内置的第一 SP3T型天线开关、第二 SP3T型天线开关、天线共用器的结构的图。 图7是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一 SPDT
型天线开关和第二 SPDT型天线开关的单片微波集成电路的构成的图。 图8是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一SP3T
型天线开关和第二 SP3T型天线开关的单片微波集成电路的构成的图。 图9是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一 SP3T
型天线开关和第二 SP3T型天线开关的单片微波集成电路的构成的图。 图10是表示本发明另一实施方式的、包括构成为可处理多个频率信号的单片微
波集成电路的天线开关的高频模块的构成的图。 图11是表示本发明另一实施方式的、包括构成为可处理多个频率信号的单片微 波集成电路的天线开关的高频模块的构成的图。 图12是表示专利文献3记载的天线开关和DC升压电路的图。 图13是表示专利文献1记载的天线开关、控制电路和负电压产生电路的图。 图14是表示本发明人等在本发明之前弄清楚了产生高次谐波失真异常增大这一
问题的机理的天线开关的构成的图。 图15是用于说明刚切换到发送模式后的图14所示的天线开关的动作的图。 图16是表示在图14所示的天线开关中向第一发送开关的第一发送控制端子供给
第一发送DC控制电压的状态下刚刚开始向第一发送端子供给第一RF发送信号后的第一接
收开关的FET的栅极和源极之间电压的变化以及栅极和源极之间电容的变化的图。 图17是表示在图14所示的天线开关中对第一发送开关的第一发送控制端子供给
第一发送DC控制电压的状态下刚刚开始对第一发送端子供给第一RF发送信号后的供给到
天线的RF发送输出信号的高次谐波成分的变化的图。标记说明10 :高频信号输入端子100 :DC升压电路102 :高频信号输入端子103 :DC控制电压供给端子104 :DC输出端子105 :连接点106 :电容107 :电阻108 :二极管0081] 109 :二极管
0082] 110 :电容
0083] lll:电阻
0084] RFin :高频输入信号
0085] Vdc:DC控制电压
0086] Vout:负电压输出电压
0087] 200:半导体集成电路
OOSS] 101 :发送开关
0089] 102 :接收开关
0090] 201 :共用输入输出端子
0091] 202 :发送DC控制电压外部供给端子
OO92] 203 :发送端子
0093] 204 :接收DC控制电压外部供给端子
0094] 205 :接收端子
0095] 206、207、208 :电容
0096] 2H、215a 215d :FET
0097] Rx :接收信号
0098] V_Rxc :接收DC控制电压
0099] ANT :天线
0100] V_Txc :发送DC控制电压
0101] Tx:发送信号
0102] 280:半导体集成电路
0103] 281 :第一 SPDT天线开关
0104] 282 :第二 SPDT天线开关
0105] 283 :天线共用器
0106] 284:共用输入输出端子
0107] 285、286 :收发端子
0108] 287 、288 :发送端子
0109] 289、290 :接收端子
(mo] 291、292:发送开关
0111] 293、294:接收开关
0112] 295、296 :DC升压电路
0113] Txl 、 Tx2 :RF发送输入信号
0114] Rxl、Rx2 :RF接收输出信号
0115] 250:半导体集成电路
0116] 251 :第一 SP3T天线开关
0117] 252 :第二 SP3T天线开关
0118] 253:天线共用器
0119] 254:共用输入输出端子
255、256:收发端子 257、258:发送端子 259、260、261、262 :接收端子 263、264:发送开关 265、266 :DC升压电路 267、268 :共用接收开关 269、270、271、272 :接收开关 Txl 、 Tx2 :RF发送输入信号 Rxll、Rxl2、Rx21、Rx22 :RF接收输出信号 700:单片微波集成电路 SPDT1 :第一 SPDT天线开关 SPDT2 :第二 SPDT天线开关 701、702:收发端子 703、704:接收开关 705、706:发送开关 707、708:接收端子 709、710:发送端子 711、712 :接收DC控制电压外部供给端子 713、714 :发送DC控制电压外部供给端子 730、750 :DC升压电路 600:单片微波集成电路 SP3T1 :第一 SP3T天线开关 SP3T2 :第二 SP3T天线开关 601、602:收发端子 603、604 :共用接收开关 Rx_SWll、 Rx_SW12、 Rx_SW21、 Rx_SW22 :接收开关 605、606 :发送开关 607a、607b、608a、608b :接收端子 609 、610 :发送端子 611、612 :共用接收DC控制电压外部供给端子 613a、613b、614a、614b :接收DC控制电压外部供给端子 615、616 :发送DC控制电压外部供给端子 630、650 :DC升压电路 800:单片微波集成电路 SP3T1 :第一 SP3T天线开关 SP3T2 :第二 SP3T天线开关 801、802:收发端子 803、804 :共用接收开关 Rx_SWll、 Rx_SW12、 Rx_SW21、 Rx_SW22 :接收开关
805、806 :发送开关807a、807b、808a、808b :接收端子809、810 :发送端子811、812 :共用接收DC控制电压外部供给端子813a、813b、814a、814b :接收DC控制电压外部供给端子815、816 :发送DC控制电压外部供给端子830、850 :DC升压电路900 、910 :分流开关电路RF—ML :高频模块HPA_ML :高输出功率放大器模块ANT_SW :天线开关PA_ML :功率放大器HPA2 :高带侧RF功率放大器HPA1 :低带侧RF功率放大器Control Unit :控制单元DET :功率检测器RF_IC :高频模拟信号处理半导体集成电路BB_LSI :基带信号处理单元
具体实施例方式
首先，简要说明本申请中公开的发明的代表性实施方式。在代表性实施方式的简 要说明中标注括号来参照的附图的附图标记不过是例示包含于标记了附图标记的构成要 素的概念中。 [1]本发明的代表性实施方式是半导体集成电路(200)，包含至少一个具有电压 生成电路(100)、发送开关(101)和接收开关(102)的天线开关。 上述发送开关(101)连接在发送端子(203)和输入输出端子(201)之间，上述发 送开关(101)的发送场效应晶体管(211)的通断可通过供给到发送控制端子(202)的发送 控制电压(V_Txc)的电平而控制。 上述接收开关(102)连接在上述输入输出端子(201)和接收端子(205)之间，上 述接收开关(102)的接收场效应晶体管(215a 215d)的通断可通过供给到接收控制端子 (204)的接收控制电压(V_Rxc)的电平而控制。 上述电压生成电路(100)的高频信号输入端子(10)与上述发送开关(101)的上 述发送端子(203)连接，由上述电压生成电路(100)的DC输出端子(104)生成的负电压的 DC输出电压可供给到上述接收开关(102)的上述接收场效应晶体管(215a 215d)的栅极 控制端子(参照图1、图2)。 根据上述实施方式，响应开始向发送端子(203)供给RF发送输入信号(Tx)而由 电压生成电路(100)的DC输出端子(104)生成的负电压的DC输出电压降低时，不会有正 向电流流到接收开关(102)的接收场效应晶体管(215a 215d)的栅极控制端子。
在优选的实施方式中，上述发送开关(101)的发送场效应晶体管(211)和上述接收开关(102)的接收场效应晶体管(215a 215d)分别是n沟道器件。 响应向上述发送控制端子(202)供给高电平的上述发送控制电压(V—Txc)，上述
发送开关(101)的上述发送场效应晶体管(211)被控制为导通。 响应向上述接收控制端子(204)供给高电平的上述接收控制电压(V—Rxc)，上述 接收开关(102)的上述接收场效应晶体管(215a 215d)被控制为导通(参照图2)。
在其它优选实施方式中，在将向上述发送端子(203)供给的RF发送输入信号(Tx) 传输到上述输入输出端子(201)的发送模式中，向上述发送控制端子(202)供给高电平的 上述发送控制电压(V—Txc)，向上述接收控制端子(204)供给低电平的上述接收控制电压 (V—Rxc)。 在上述发送模式中，响应向上述发送端子(203)供给的上述RF发送输入信号 (Tx)，由上述电压生成电路(100)的上述DC输出端子(104)生成的负电压的上述DC输出 电压被供给到上述接收开关(102)的上述接收场效应晶体管(215a 215d)的栅极控制端 子(参照图1、图2)。 根据其它优选实施方式，在上述发送模式中，利用由电压生成电路(100)的DC 输出端子(104)生成的负电压的DC输出电压而使接收开关(102)的接收场效应晶体管 (215a 215d)的栅极和源极之间反向偏压，因此，能够改善接收开关(102)的绝缘性。
在另一优选实施方式中，上述电压生成电路(100)的DC控制电压供给端子(103) 与上述接收控制端子(204)连接。 在上述发送模式中，供给到上述接收控制端子(204)的低电平的上述接收控制电 压(V_Rxc)被供给到上述电压生成电路(100)的DC控制电压供给端子(103)(参照图1、图 2)。 在更优选的实施方式中，上述接收开关(102)的上述接收场效应晶体管是由漏 极-源极路径为上述输入输出端子(201)和上述接收端子(205)之间串联连接的多个场效 应晶体管(215a 215d)构成(参照图2)。 在更优选的实施方式中，上述接收开关(102)的上述接收场效应晶体管(215a 215d)和上述发送开关(101)的上述发送场效应晶体管(211)是具有异质结的HEMT(参照 图2)。 在具体的一实施方式中，上述天线开关包括用于控制第一频带(fl)的第一频率 信号的传输的第一天线开关(281)和用于控制第二频带(f2)的第二频率信号的传输的第 二天线开关(282)。 上述第一天线开关(281)的上述输入输出端子(285)和上述第二天线开关(282) 的上述输入输出端子(286)分别连接有分频器(283)的第一端口和第二端口。
在上述分频器(283)的共用输入输出端子(284)上可连接天线(ANT)(参照图6)。
在另一具体的一实施方式中，上述第一天线开关(SPDT1)的上述发送开关(705) 包括连接在上述第一天线开关(SPDT1)的上述发送端子(709)和上述输入输出端子(701) 之间的单一的第一发送场效应晶体管(762)。 上述第二天线开关(SPDT2)的上述发送开关(706)包括连接在上述第二天线开关 (SPDT2)的上述发送端子(710)和上述输入输出端子(702)之间的单一的第二发送场效应 晶体管(772)(参照图7)。
在最具体的一实施方式中，上述第一天线开关(SPDT1)的上述电压生成电路 (730)和上述第二天线开关(SPDT2)的上述电压生成电路(750)的各电压生成电路(100) 包括第一二极管(108)、第二二极管(109)、第一电阻元件(107)、第二电阻元件(Hl)、第一 电容元件(106)、以及第二电容元件(107)。 在上述各电压生成电路(100)中，上述第一电阻元件(107)和上述第一电容元件 (106)串联连接的一侧端子与上述高频信号输入端子(10)连接，上述第一二极管(108)的 正极和上述第二二极管(109)的负极与上述串联连接的另一侧端子连接。
上述第一二极管(108)的负极和上述第二电容元件(111)的一端与上述DC控制 电压供给端子(103)连接，上述第二二极管(109)的正极和上述第二电容元件(111)的另 一端经由上述第二电阻元件(111)与上述DC输出端子(104)连接(参照图1、图2)。
[2]本发明的另一个观点的代表性实施方式是具有功率放大器(PA_ML)、天线开 关半导体集成电路(ANT_SW)的高频模块(RF_ML)。 上述功率放大器(PA_ML)对由高频模拟信号处理半导体集成电路(RF_IC)生成的 高频发送信号(HB_Tx、 LB_Tx)进行放大。 由上述功率放大器(PA_ML)的输出生成的高频发送输出信号(TX)可经由上述天 线开关半导体集成电路(ANT_SW)而供给到天线(ANT)。 由上述天线(ANT)接收的高频接收信号(RX、HB_Rx、LB_Rx)可经由上述天线开关 半导体集成电路(ANT_SW)而供给到上述高频模拟信号处理半导体集成电路(RF_IC)(参照 图10)。 上述天线开关半导体集成电路(ANT_SW)包括至少一个的具有电压生成电路 (100)、发送开关(101)和接收开关(102)的天线开关。 上述发送开关(101)连接在发送端子(203)和输入输出端子(201)之间，上述发 送开关(101)的发送场效应晶体管(211)的通断可通过供给到发送控制端子(202)的发送 控制电压(V_Txc)的电平而控制。 上述接收开关(102)连接在上述输入输出端子(201)和接收端子(205)之间，上 述接收开关(102)的接收场效应晶体管(215a 215d)的通断可通过供给到接收控制端子 (204)的接收控制电压(V_Rxc)的电平而控制。 上述电压生成电路(100)的高频信号输入端子(10)与上述发送开关(101)的上 述发送端子(203)连接，由上述电压生成电路(100)的DC输出端子(104)生成的负电压的 DC输出电压可供给到上述接收开关(102)的上述接收场效应晶体管(215a 215d)的栅极 控制端子(参照图1、图2)。 [oaog]《实施方式的说明》 以下，进一步详细说明实施方式。在用于说明实施发明的最佳方式的所有附图中，
对具有与前图中具有相同功能的部件标注相同附图标记，省略其重复说明。《负电压输出的DC升压电路》 图1是表示本发明一个实施方式的半导体集成电路中内置的DC升压电路100的 构成的图。 如该图所示，DC升压电路100由电容元件106、110、电阻元件107、111、和二极管 108、 109构成，对供给到高频信号输入端子10的高频输入信号RFin的一部分进行整流，在DC输出端子104产生负电压的DC输出电压Vout。 在图1所示的DC升压电路100中，电容元件106和电阻元件107的连接可以是图 1的连接顺序，也可以与该顺序相反。电阻元件107的值设定为比天线的输入阻抗50Q大 得多的值，所以DC升压电路100的输入阻抗成为比50Q大得多的较大值。因此，输入到高 频信号输入端子10的高频输入信号RFin的大部分流向与天线开关的开关元件即FET连接 的高频信号输入端子102，仅一部分功率流入到DC升压电路100。
DC升压电路100的动作如以下进行说明。 考虑最初连接点105处的高频信号的电压振幅为负时，二极管108被反向偏压而 成为非导通状态，二极管109被正向偏压而成为导通状态。此时，电流经由二极管109流入 电容元件106，与连接点105连接的电容元件106的一端被充电为负电压，与二极管108、 109连接的电容元件106的另一端被充电为正电压。接着，考虑连接点105处的高频信号的 电压振幅为正时，二极管108被正向偏压而成为导通状态，二极管109被反向偏压而成为非 导通状态。此时，充电于电容元件106另一端的正电荷经由二极管108流入电容元件110， 与二极管109和电阻元件111连接的电容元件110的一端被充电为负电压，与DC控制电压 供给端子103和二极管108连接的电容元件110的另一端被充电为正电压。反复进行响应 高频信号的负电压振幅的电容元件106的充电动作和响应高频信号的正电压振幅的电容 元件110的充电动作，电容元件110被充电。作为施加于DC控制电压供给端子103的DC 控制电压Vdc与电容元件110两端的电位差VBS之和的输出电压Vout从DC升压电路100 的输出端子104输出，用于天线开关的开关元件即FET的控制。在发送模式中，DC控制电 压供给端子103的DC控制电压Vdc是0V，电容元件110两端的电位差VBS是负电压，因此， DC升压电路100的输出端子104的输出电压Vout成为负电压。在发送模式中，该负电压输 出电压Vout被施加于天线开关的接收开关元件即FET的栅极。
《由负电压DC升压电路驱动的高频开关》 图2是表示本发明一个实施方式的半导体集成电路200中内置的DC升压电路 100、发送开关101和接收开关102的构成的图。半导体集成电路200构成为形成天线开关 的单片微波集成电路(匪IC)。 图2的半导体集成电路200中内置的DC升压电路100与图1所示的DC升压电路 IOO本质上相同。图2的半导体集成电路200中内置的DC升压电路100也是从高频信号 外部输入端子203将高频发送输入信号Tx经由电容207供给到高频信号输入端子10。图 2的半导体集成电路200中内置的DC升压电路100的DC控制电压供给端子103被供给来 自接收DC控制电压外部供给端子204的接收DC控制电压V_Rxc来作为DC控制电压Vdc。
由图2的半导体集成电路200中内置的DC升压电路100的DC输出端子104生 成的负电压的DC输出电压Vout经由电阻214a 214d被供给到接收开关102的多个 FET215a 215d的栅极。接收开关102的多个FET215a 215d是n沟道的耗尽型HEMT (High ElectronMobility Transistor)的场效应晶体管(FET)。如图2所示，接收开关102的多 个FET215a 215d的漏极-源极之间连接有电阻216a 216d。 接收开关102的多个FET215a 215d的栅极经由电阻213与接收DC控制电压外 部供给端子204连接，接收开关102的一端209经由电容206与天线开关的共用输入输出 端子201连接，接收开关102的另一端经由电容208与接收端子205连接。电容208起到用于防止来自DC升压电路100的负电压的DC输出电压Vout被施加到与接收端子205连 接的接收电路的DC截断电容的作用。而且，该电容208还起到用于将由连接在输入输出端 子201的天线ANT接收的RF发送信号经接收开关102供给到与接收端子205连接的接收 电路的AC耦合电容的作用。 发送开关101包括由n沟道的耗尽型HEMT构成的FET211。发送开关101的FET211 的栅极经由电阻210与发送DC控制电压外部供给端子202连接，发送开关101的一端209 经由电容206与天线开关的共用输入输出端子201连接，发送开关101的另一端经由电容 207与发送端子203连接。电容207起到用于防止由供给到发送开关101的发送DC控制电 压外部供给端子202的高电平的发送DC控制电压V_Txc影响与发送端子203连接的发送 电路的DC截断电容的作用。而且，该电容207还起到用于将来自连接在发送端子203的发 送电路的RF发送信号供给到发送开关101的AC耦合电容的作用。 在配置于图2所示的半导体集成电路200的上部中央的共用的输入输出端子201 上连接有电容206。该电容206起到用于防止由供给到发送开关101的发送DC控制电压外 部供给端子202的高电平的发送DC控制电压影响天线ANT的DC截断电容的作用。而且， 该电容206还起到天线ANT、发送开关IOI和接收开关102之间的AC耦合电容的作用。起 到DC截断电容和AC耦合电容作用的各电容206、207、208的电容值设定为50pF这样较大 的电容值。 图2所示的半导体集成电路200用于构成单刀双掷(SPDT)型的天线开关。
在天线开关的领域，天线所连接的共用的输入输出端子被称为单刀(single pole)，与接收电路连接的接收端子和与发送电路连接的发送端子被称为掷(Throw)。因此， 在图2的天线开关中，发送接收端子是接收端子205和发送端子203这两个，成为双掷开关。 图2的半导体集成电路200由GaAs等化合物半导体芯片构成，接收开关102 的多个FET215a 215d和发送开关101的FET211由HEMT晶体管构成。众所周知， HEMT晶体管是将形成在栅极附近的异质结界面的二维电子气用作沟道层的场效应晶体 管。图2的半导体集成电路200所包含的许多电容可以由化合物半导体芯片的表面的 MIM(Metal-Insulator-Metal :金属-绝缘体-金属)电容器形成。图2的半导体集成电路 200所包含的许多电阻可以由化合物半导体芯片的表面的台面型电阻形成。
《SPDT型天线开关的接收模式》 图2所示的SPDT型天线开关的单片微波集成电路(匪IC)200的接收模式的动作 如下所述。 在接收模式中，供给到发送开关101的发送DC控制电压外部供给端子202的发送 DC控制电压V_Txc设为低电平的OV，供给到接收开关102的接收DC控制电压外部供给端 子204的接收DC控制电压V_Rxc变为高电平的3V。因此，在发送端子203和共用输入输出 节点209之间连接的发送开关101的FET211被控制为截止，而在接收端子205和共用输入 输出节点209之间连接的接收开关102的FET215a 215d被控制为导通。
由与共用输入输出端子201连接的天线接收的RF接收信号能够经由在接收开关 102被控制为导通的FET215a 215d而供给到与接收端子205连接的接收电路。此时，发 送开关101的FET211被控制为截止，因此与发送端子203连接的发送电路的输出的RF发送信号不可能被供给到与共用输入输出端子201连接的天线。 通过由接收DC控制电压外部供给端子204的3V的高电平的接收DC控制电压V_ Rxc将接收开关102的FET215a 215d控制为导通，共用输入输出节点209的电压VC0M 也成为高电平。例如，接收开关102的FET215a 215d的栅极和源极之间的阈值电压Vth 为-0. 5V时，共用输入输出节点209的电压Vc。M为2. 5V的高电平。此时，对发送开关101的 FET211的栅极供给发送DC控制电压外部供给端子202的低电平的0V的发送DC控制电压 V_Txc，因此FET211被反向偏压，发送开关101的FET211的绝缘特性得以改善。
《SPDT型天线开关的发送模式》 图2所示的SPDT型天线开关的单片微波集成电路(匪IC)200的发送模式的动作 如下所述。 在发送模式中，供给到发送开关101的发送DC控制电压外部供给端子202的发送 DC控制电压V_Txc设为高电平的3V，供给到接收开关102的接收DC控制电压外部供给端 子204的接收DC控制电压V_Rxc变为低电平的0V。因此，连接在发送端子203和共用输入 输出节点209之间的发送开关101的FET211被控制为导通，而连接在接收端子205和共用 输入输出节点209之间的接收开关102的FET215a 215d被控制为截止。
与发送端子203连接的发送电路的输出的RF发送信号能够经由在发送开关101 被控制为导通的FET211而供给到与共用输入输出端子201连接的天线。此时，接收开关 102的FET215a 215d被控制为截止，因此由与共用输入输出端子201连接的天线接收到 的RF接收信号不可能被供给到与接收端子205连接的接收电路。 通过由发送DC控制电压外部供给端子202的3V的高电平的发送DC控制电压V_ Txc将发送开关101的FET211控制为导通，共用输入输出节点209的电压V^也成为高电 平。例如，发送开关101的FET211的栅极和源极之间的阈值电压Vth为-0. 5V时，共用输 入输出节点209的电压Vc。M成为2. 5V的高电平。此时，对接收开关102的FET215a 215d 的栅极供给接收DC控制电压外部供给端子204的低电平的OV的接收DC控制电压V_Rxc， 因此FET215a 215d被反向偏压，接收开关102的FET215a 215d的绝缘特性得以改善。
而且，响应供给到发送端子203的发送电路的输出的RF发送输入信号Tx，由DC升 压电路100的输出端子104生成负电压的输出电压Vout，该负电压输出电压Vout被供给到 接收开关102的FET215a 215d的栅极。接收开关102的FET215a 215d的反向偏压进 一步增加，接收开关102的FET215a 215d的绝缘特性得以进一步改善。
响应发送电路向发送端子203开始供给RF发送输入信号Tx的由DC升压电路100 的输出端子104生成的负电压的输出电压Vout的变化速度出于以下理由而成为较高速。
SP，DC升压电路100的输出端子104的负电压的输出电压Vout降低时，在接收开 关102由n沟道的耗尽型HEMT构成的FET215a 215d的栅极肖特基势垒成为反向偏压的 状态。因此，在图2的DC升压电路100的输出端子104的负电压的输出电压Vout降低时， FET215a 215d的栅极电压也随着输出端子104的负电压的输出电压Vout的降低而高速 降低。 图3是用于说明切换到发送模式时的图2所示的SPDT型天线开关的单片微波集 成电路(匪IC)200的动作的图。 如图3所示，在发送开关101的发送DC控制电压外部供给端子202的3V的高电平的发送DC控制电压V_Txc的供给开始时刻SWon，共用输入输出节点209的电压V^为大 致接近于控制电压V_Txc的电平的2. 5V的电平。此时，对接收开关102的FET215a 215d 的栅极供给接收DC控制电压外部供给端子204的低电平的0V的接收DC控制电压V_Rxc。 因此，接收开关102的FET215a 215d的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)被以大致_V_Txc 的负电压电平施加反向偏压。 在其后的时刻RFin，响应发送电路向发送端子203开始供给RF发送输入信号Tx 的供给而由DC升压电路100的输出端子104生成的负电压的输出电压Vout高速降低。因 此，接收开关102的FET215a 215d的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)高速降低至比大致-V— Txc的负电压电平更低的-V_Txc-Vout的电平。此时，接收开关102的FET215a 215d的 栅极肖特基势垒成为被反向偏压的状态，如图14的天线开关300所示，不会进行利用FET 的栅极肖特基势垒的正向电流的大容量充电。 在图2所示的SPDT型天线开关的匪IC200的发送模式下，DC升压电路100的输 出端子104的负电压输出电压Vout降低时，仅成为接收开关102的FET215a 215d的栅 极电容经栅极电阻R214a 214d被充电为负电压。因此，接收开关102的FET215a 215d 的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)降低的时间常数大致为0. 12 s，是极小的值。
图4是表示图2所示的SPDT型天线开关的匪IC200中在经过了相当于大致 0. 12 ii s的时间常数的时间后的时刻的接收开关102的FET215a 215d的栅极和源极之间 电压Vgs(Rx)的变化以及栅极和源极之间电容Cgs(Rx)的变化的图。 在经过了相当于大致O. 12iis的时间常数的时间后的时刻，接收开关102的 FET215a 215d的栅极和源极之间电压Vgs (Rx)成为比大致-2. 5V的较小反向偏压更低的 大致-4. 5V的较大反向偏压。与该大致为-4. 5V的较大反向偏压重叠的、供给到发送端子 203的RF发送信号Tx的正峰值不会达到接收开关102的FET215a 215d的栅极和源极之 间阈值电压-Vth以上。因此，在FET215a 215d的栅极正下方的沟道区域不会积蓄着作 为载流子的许多电子，因此，FET215a 215d的栅极和源极之间电容Cgs(Rx)的电容值不 会急剧增加。此时，FET215a 215d的栅极和漏极之间电容Cgd(Rx)的电容值也同样不会 急剧增加。结果，供给到发送端子203的RF发送信号Tx的一部分信号经由匪IC200的接 收开关102的FET215a 215d的较大电容值的栅极和源极之间电容以及栅极和漏极之间 电容而流入到与接收端子205连接的接收电路。
《处理多个频率信号的高频开关》 图5是表示本发明的另一个实施方式的可处理多个频率信号的半导体集成电路 280中内置的第一 SPDT型天线开关281、第二 SPDT型天线开关282、和天线共用器283的构 成的图。图5的半导体集成电路280也构成为形成天线开关的单片微波集成电路(MMIC)。
图5所示的半导体集成电路280为了可进行多个频率信号的处理而在与天线ANT 连接的共用输入输出端子284上连接有天线共用器(Diplexer)283。天线共用器是分频器， 是用于在多个频率信号共用天线时将多个频率信号的一个频率信号和另一个频率信号分 离的部件。在图5中，天线共用器283将具有第一频带fl的第一频率信号和具有第二频带 f2的第二频率信号这两个频率信号的一方与另一方分离。因此，作为分频器的天线共用器 包括在与天线连接的共用输入输出端子与第一端口之间具有第一频带的第一滤波器、在与 天线连接的共用输入输出端子与第二端口之间具有第二频带的第二滤波器。
在此，利用发送/接收将多个频率信号相互分离的分频器即双工器(Duplexer)与 本发明的实施方式所应用的天线共用器(Diplexer)是相互明确不同的部件。在图5的本发 明的另一个实施方式中，由于由天线共用器283分频的具有第一频带fl的第一频率信号和 具有第二频带f2的第二频率信号分别还需要包括发送信号和接收信号，因此作为模块283 的分频器必然使用天线共用器。因此，图5所示的半导体集成电路280的天线共用器283 可在与天线ANT连接的共用输入输出端子284与第一收发端子285之间进行具有低频带侧 的第一频带fl的第一频率信号的双向传输。而且，该天线共用器283还可在与天线ANT连 接的共用输入输出端子284与第二收发端子286之间进行具有高频带侧的第二频带f2的 第二频率信号的双向传输。 与天线共用器283的第一端口连接来控制具有第一频带fl的第一频率信号的双 向传输的第一 SPDT型天线开关281与图2所示的SPDT型开关本质上相同。即，图5所示 的第一 SPDT型天线开关281包括发送开关291、接收开关295和DC升压电路293。图5所 示的第一 SPDT型天线开关281中，发送开关291是与图2的发送开关101相同的结构，接 收开关295是与图2的接收开关102相同的结构，DC升压电路293是与图2的DC升压电 路100相同的负电压输出结构。 在具有第一频带fl的第一频率信号的接收模式下，供给到发送开关291的发送DC 控制端子的发送DC控制电压为低电平的OV，供给到接收开关295的接收DC控制端子的接 收DC控制电压为高电平的3V。因此，发送端子287和第一收发端子285之间的发送开关 291的FET被控制为截止，而接收端子289和第一收发端子285之间的接收开关295的FET 被控制为导通。 在具有第一频带fl的第一频率信号的发送模式下，供给到发送开关291的发送DC 控制端子的发送DC控制电压为高电平的3V，供给到接收开关295的接收DC控制端子的接 收DC控制电压为低电平的0V。因此，发送端子287和第一收发端子285之间的发送开关 291的FET被控制为导通，而接收端子289和第一收发端子285之间的接收开关295的FET 被控制为截止。而且，响应供给到发送端子287的发送电路的输出的RF发送输入信号Txl 而由DC升压电路293的输出端子生成负电压输出信号，该负电压输出信号被供给到接收开 关295的FET。结果，接收开关295的FET被反向偏压，接收开关295的FET的绝缘性得以 改善。 与天线共用器283的第二端口连接来控制具有第二频带f2的第二频率信号的双 向传输的第二 SPDT型天线开关282也与图2所示的SPDT型开关本质上相同。即，图5所 示的第二 SPDT型天线开关282包括发送开关292、接收开关296和DC升压电路294。图5 所示的第二 SPDT型天线开关282中，发送开关292是与图2的发送开关101相同的结构， 接收开关296是与图2的接收开关102相同的结构，DC升压电路294是与图2的DC升压 电路100相同的负电压输出结构。 在具有第二频带f2的第二频率信号的接收模式下，供给到发送开关292的发送DC 控制端子的发送DC控制电压为低电平的OV，供给到接收开关296的接收DC控制端子的接 收DC控制电压为高电平的3V。因此，发送端子288和第二收发端子286之间的发送开关 292的FET被控制为截止，而接收端子290和第二收发端子286之间的接收开关296的FET 被控制为导通。
在具有第二频带f2的第二频率信号的发送模式下，供给到发送开关292的发送DC 控制端子的发送DC控制电压为高电平的3V，供给到接收开关296的接收DC控制端子的接 收DC控制电压为低电平的0V。因此，发送端子288和第二收发端子286之间的发送开关 292的FET被控制为导通，而接收端子290和第二收发端子286之间的接收开关296的FET 被控制为截止。而且，响应供给到发送端子288的发送电路的输出的RF发送输入信号Tx2 而由DC升压电路294的输出端子生成负电压输出信号，该负电压输出信号被供给到接收开 关296的FET。结果，接收开关296的FET被反向偏压，接收开关296的FET的绝缘性得以 改善。 在基于第二 SPDT型天线开关282的具有第二频带f2的第二频率信号的发送模式 下，供给到发送端子288的RF发送输入信号Tx2经由发送开关292的FET、第二收发端子 286、和天线共用器283而供给到与共用输入输出端子284连接的天线ANT。但是，此时，由 于天线共用器283的功能，传输到第一SPDT型天线开关281的第一收发端子285的第二频 带f2的RF发送信号Tx2的泄露信号成分为可无视的程度。因此，即使第一 SPDT型天线开 关281的发送开关291如图2的发送开关101那样仅通过一级FET211的连接而构成，也可 以使图5的第一 SPDT型天线开关281的发送开关291的泄露信号成分为可无视的程度。
同样，在基于第一SPDT型天线开关281的具有第一频带fl的第一频率信号的发 送模式下，供给到发送端子287的RF发送输入信号Txl经由发送开关291的FET、第一收发 端子285、和天线共用器283而供给到与共用输入输出端子284连接的天线ANT。但是，此 时，由于天线共用器283的功能，传输到第二 SPDT型天线开关282的第二收发端子286的 第一频带fl的RF发送信号Txl的泄露信号成分为可无视的程度。因此，即使第二 SPDT型 天线开关282的发送开关292如图2的发送开关101那样仅通过一级FET211的连接而构 成，也可以使图5的第二 SPDT型天线开关282的发送开关292的泄露信号成分为可无视的 程度。 图6是表示本发明另一个实施方式的可进行许多频率信号处理的半导体集成电 路250中内置的第一 SP3T型天线开关251、第二 SP3T型天线开关252、和天线共用器253的 结构的图。图6的半导体集成电路250也构成为形成天线开关的单片微波集成电路(MMIC)。 SP3T是Single Pole Triple Throw的縮写。 g卩，图6所示的半导体集成电路250的天线共用器253与图5所示的半导体集成 电路280的天线共用器283具有相同的功能。 图6所示的半导体集成电路250的第一 SP3T型天线开关251包括发送开关263、 共用接收开关267、DC升压电路265、第一接收开关269、以及第二接收开关270。图6所示 的第一 SP3T型天线开关251中，发送开关263与图5的发送开关281为相同结构，共用接 收开关267与图5的接收开关295为相同结构，DC升压电路265与图5的DC升压电路293 为相同的负电压输出结构。图6所示的第一 SP3T型天线开关251中，与共用接收开关267 连接的第一接收开关269和第二接收开关270包括分别供给接收端子259、260的RF接收 信号Rxll、 Rxl2的FET。因此，图6所示的第一 SP3T型天线开关251将第一收发端子255 作为单刀(single pole)，将第一发送端子257、第一接收端子259和第二接收端子260作 为三掷(Triple throw)。在向发送端子257供给的RF发送输入信号Txl的发送模式下，响 应RF发送输入信号Txl而由DC升压电路263的输出端子生成负电压输出信号，该负电压输出信号被供给到共用接收开关267的FET。结果，共用接收开关267的FET被反向偏压， 共用接收开关267的FET的绝缘性得以改善。 图6所示的半导体集成电路250的第二 SP3T型天线开关252包括发送开关264、 共用接收开关268、DC升压电路266、第一接收开关271、以及第二接收开关272。图6所示 的第二 SP3T型天线开关252中，发送开关264与图5的发送开关282为相同结构，共用接 收开关268与图5的接收开关296为相同结构，DC升压电路266与图5的DC升压电路294 为相同的负电压输出结构。图6所示的第二 SP3T型天线开关252中，与共用接收开关268 连接的第一接收开关271和第二接收开关272包括分别供给接收端子261、262的RF接收 信号Rx21、 Rx22的FET。因此，图6所示的第二 SP3T型天线开关252将第一收发端子256 作为单刀(single pole)，将第二发送端子258、第一接收端子261和第二接收端子262作 为三掷(Triple throw)。在向发送端子258供给的RF发送输入信号Tx2的发送模式下，响 应RF发送输入信号Txl而由DC升压电路266的输出端子生成负电压输出信号，该负电压 输出信号被供给到共用接收开关268的FET。结果，共用接收开关268的FET被反向偏压， 共用接收开关268的FET的绝缘性得以改善。
《包括SPDT型天线开关的匪IC》 图7是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一 SPDT 型天线开关SPDT1和第二 SPDT型天线开关SPDT2的单片微波集成电路匪IC) 700的构成的图。 图7所示的匪IC700中内置的第一 SPDT型天线开关SPDT1和第二 SPDT型天线 开关SPDT2与图5所示的半导体集成电路280中内置的第一 SPDT型天线开关281和第二 SPDT型天线开关282分别具有相同的功能。在第一 SPDT型天线开关SPDT1的第一收发端 子701和天线共用器283之间可进行具有低频带侧的第一频带fl的第一频率信号的双向 传输。在第二 SPDT型天线开关SPDT2的第二收发端子702和天线共用器283之间可进行 具有高频带侧的第二频带f2的第二频率信号的双向传输。 S卩，图7的第一SPDT型天线开关SPDTl所包含的发送开关705(Tx—SWl)和接收开 关703(Rx_SWl) 、DC升压电路(NV-DC1)730与图5的第一 SPDT型天线开关281所包含的发 送开关291和接收开关295、 DC升压电路293分别具有相同的功能。 图7的第二 SPDT型天线开关SPDT2所包含的发送开关706 (Tx_SW2)和接收开关 704(Rx_SW2) 、DC升压电路(NV-DC2) 750与图5的第二 SPDT型天线开关282所包含的发送 开关292和接收开关296、 DC升压电路294分别具有相同的功能。
《包括SP3T型天线开关的匪IC》 图8是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一 SP3T 型天线开关SP3T1和第二 SP3T型天线开关SP3T2的单片微波集成电路(匪IC)600的构成 的图。 图8所示的MMIC600中内置的第一 SP3T型天线开关SP3T1和第二 SP3T型天线 开关SP3T2与图6所示的半导体集成电路250中内置的第一 SP3T型天线开关251和第二 SP3T型天线开关252分别具有相同的功能。在第一 SP3T型天线开关SP3T1的第一收发端 子601和天线共用器253之间可进行具有低频带侧的第一频带fl的第一频率信号的双向 传输。在第二 SP3T型天线开关SP3T2的第二收发端子602和天线共用器253之间可进行具有高频带侧的第二频带f2的第二频率信号的双向传输。 S卩，图8的第一SP3T型天线开关SP3Tl所包含的发送开关605(Tx—SWl)和共用接 收开关603 (CRx_SWl) 、DC升压电路(NV-DC1) 630、第一接收开关Rx_SWl 1 、第二接收开关Rx_ SW12与图6的第一 SP3T型天线开关251所包含的发送开关263、共用接收开关267、 DC升 压电路265、第一接收开关269、第二接收开关270分别具有相同的功能。图8的第一 SP3T 型天线开关SP3T1中，第一接收开关Rx_SWll由FET662a、电阻661a、663a和电容664a构 成，第二接收开关Rx_SW12由FET662b、电阻661b、663b和电容664b构成。
图8的第二 SP3T型天线开关SP3T2所包含的发送开关606 (Tx_SW2)、共用接收开 关604(CRx—SW2) 、DC升压电路(NV-DC2)650、第一接收开关Rx—SW21、第二接收开关Rx—SW22 与图6的第二 SP3T型天线开关252所包含的发送开关264、共用接收开关268、 DC升压电 路266、第一接收开关271、第二接收开关272分别具有相同的功能。图8的第二 SP3T型天 线开关SP3T2中，第一接收开关Rx—SW21由FET672a、电阻671a、673a和电容674a构成，第 二接收开关Rx_SW22由FET672b、电阻671b、673b和电容674b构成。 图9是表示本发明另一实施方式的内置有可进行多个频率信号处理的第一 SP3T 型天线开关SP3T1和第二 SP3T型天线开关SP3T2的单片微波集成电路(匪IC)800的构成 的图。 图9所示的匪IC800的内部电路的参照编号是第800号，图8所示的匪IC600的 内部电路的参照编号是第600号，但图9所示的MMIC800的基本结构和基本动作与上述图 8所示的匪IC600相同。 但是，与图8所示的匪IC600相比，图9所示的匪IC800中，增加了第一分流开关 电路900和第二分流开关电路910。 g卩，图9的匪IC800的第一 SP3T型天线开关SP3T1中，在共用接收开关(CRx_ SW1)803和第一及第二接收开关Rx_SWll、 Rx_SW12之间连接有第一分流开关电路900。第 一分流开关电路900包括FET902、电阻901、903、906和电容904。在发送用于向第一 SP3T 型天线开关SP3T1的第一发送端子809供给的RF发送信号Txl的发送模式下，响应供给 到第一发送DC控制端子815的高电平的第一发送DC控制电压，发送开关805 (Tx_SWl)的 FET882被控制为导通。与此同时，响应供给到第一发送DC控制端子815的高电平的第一 发送DC控制电压，第一分流开关电路900的FET902也被控制为导通。因此，第一及第二接 收开关Rx—SWll、Rx—SW12的接收输入节点907与接地电压905之间为低阻抗，在RF发送信 号Txl的发送模式下，能够有效地将传输到接收输入节点907的泄露信号成分旁路至接地 电位905。 图9的MMIC800的第二 SP3T型天线开关SP3T2中，在共用接收开关(CRx_SW2) 804 和第一及第二接收开关Rx_SW21、Rx_SW22之间连接有第二分流开关电路910。第二分流开 关电路910包括FET912、电阻911、913、916和电容914。在发送用于向第二 SP3T型天线开 关SP3T2的第二发送端子810供给的RF发送信号Tx2的发送模式下，响应供给到第二发送 DC控制端子816的高电平的第二发送DC控制电压，发送开关806(Tx—SW2)的FET892被控 制为导通。与此同时，响应供给到第二发送DC控制端子816的高电平的第二发送DC控制电 压，第二分流开关电路910的FET912也被控制为导通。因此，第一及第二接收开关Rx—SW21、 Rx_SW22的接收输入节点917与接地电压915之间为低阻抗，所以在RF发送信号Tx2的发送模式下，能够有效地将传输到接收输入节点917的泄露信号成分旁路至接地电位915。
《高频模块》 图10是表示本发明另一实施方式的、包括构成为可处理多个频率信号的单片微 波集成电路的天线开关ANT_SW的高频模块RF_ML的构成的图。 图10所示的高频模块RF_ML内置高输出功率放大器模块HPA_ML和高频模拟信号 处理半导体集成电路RF_IC，并且高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC与基带信号处 理单元BB_LSI连接。高输出功率放大器模块HPA_ML包括功率放大器PA_ML和天线开关 ANT_SW，功率放大器PA—ML与高频模拟信号处理半导体集成电路RF—IC连接，天线开关AN乙 SW经由分频器(Diplexer)与搭载于移动电话终端的天线ANT连接。 功率放大器PA_ML所含有的控制单元(Control Unit)通过CMOS制造工艺形成于 硅半导体集成电路的硅芯片上。功率放大器PA_ML所含有的低带侧RF功率放大器HPA1和 高带侧RF功率放大器HPA2包括在形成有控制单元(Control Unit)的硅芯片中通过CMOS 制造工艺形成的LD(Laterally Diffused)构造的功率MOS晶体管。 高输出功率放大器模块HPA—ML的天线开关AN乙SW包括图5或图7说明的本 发明实施方式的两个SPDT型天线开关。因此，图10所示的天线开关AN乙SW构成于 GaAs等化合物半导体芯片上，包括起到高频开关作用的HEMT晶体管、起到电容作用的 MIM(Metal-Insulator-Metal)电容器、起到电阻作用的台面型电阻。 基带信号处理单元BB_LSI与外部非易失性存储器(未图示)和应用程序处理器 (未图示)连接。应用程序处理器与液晶显示装置(未图示)和键输入装置(未图示)连 接，能够执行包括通用程序、游戏的各种应用程序。移动电话等的移动设备的引导程序(启 动程序)、操作系统程序(0S)、利用基带信号处理LSI的内部的数字信号处理器(DSP)的 GSM(Global System for Mobile Communication :全球移动通信系统)方式等的用于与接 收基带信号相关的相位解调和与发送基带信号相关的相位调制的程序、以及各种应用程序 能够保存于外部非易失性存储器中。 在移动电话终端的接收模式下，由天线ANT接收的来自基站的RF接收信号RX被 供给到分频器(Diplexer)的共用输入输出端子。 RF接收信号RX为大致1805MHz 大致1990MHz的高频带时，高频带的RF接收信 号RX被供给到天线开关ANT_SW的高带侧输入输出端子I/0_HB和高带侧接收端子RX2。来 自高带侧接收端子RX2的高带侧RF接收信号经由高带侧表面弹性波滤波器SAW2供给到高 频模拟信号处理半导体集成电路RF—IC。来自高带侧表面弹性波滤波器SAW2的高带侧RF 接收信号HB_Rx被高带侧低噪音放大器LNA2放大，高带侧低噪音放大器LNA2的RF接收信 号通过接收信号处理单元Rx—SPU的降频转换而转换为接收基带信号。接收基带信号被高 频模拟信号处理半导体集成电路RFJC内部的数字接口所包含的A/D转换器转换为数字接 收基带信号Rx—BBS，供给到基带信号处理单元BB_LSI。 RF接收信号RX为大致869MHz 大致950MHz的低频带时，低频带的RF接收信号 RX被供给到天线开关ANT_SW的低带侧输入输出端子I/0_LB和低带侧接收端子RX1 。来自 低带侧接收端子RX1的低带侧RF接收信号经由低带侧表面弹性波滤波器SAW1供给到高频 模拟信号处理半导体集成电路RF—IC。来自低带侧表面弹性波滤波器SAW1的低带侧RF接 收信号LB_Rx被低带侧低噪音放大器LNA1放大，低带侧低噪音放大器LNA1的RF接收信号通过接收信号处理单元Rx_SPU的降频转换而转换为接收基带信号。接收基带信号被高频 模拟信号处理半导体集成电路RF_IC内部的数字接口所包含的A/D转换器转换为数字接收 基带信号Rx_BBS，供给到基带信号处理单元BB_LSI 。 在移动电话终端的发送模式下，由基带信号处理单元BB—LSI生成的数字发送基 带信号Tx_BBS被高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC内部的数字接口所包含的D/A 转换器转换为模拟发送基带信号。该模拟发送基带信号通过高频模拟信号处理半导体集成 电路RF_IC的发送信号处理单元Tx_SPU的升频转换而转换为RF发送信号。
RF发送信号为大致824腿z 大致915腿z的低频带时，低频带的RF发送信号LB_ Tx被功率放大器PA_ML所含有的低带侧RF功率放大器HPA1放大。来自低带侧RF功率放 大器HPA1的低带侧RF发送输出信号经由高通滤波器HPF1和低通滤波器LPF1被供给到天 线开关ANT_SW的低带侧输出端子TX1和低带侧输入输出端子I/0_LB。供给到低带侧输入 输出端子I/0_LB的低带侧RF发送输出信号作为RF发送信号TX经由分频器(Diplexer) 和天线ANT被发送到基站。 RF发送信号为大致1710MHz 大致1910MHz的高频带时，高频带的RF发送信号 HB_Tx被功率放大器PA_ML所含有的高带侧RF功率放大器HPA2放大。来自高带侧RF功率 放大器HPA2的高带侧RF发送输出信号经由高通滤波器HPF2和低通滤波器LPF2被供给到 天线开关ANT_SW的高带侧输出端子TX2和高带侧输入输出端子I/0_HB。供给到高带侧输 入输出端子I/0_HB的高带侧RF发送输出信号作为RF发送信号TX经由分频器(Diplexer) 和天线ANT被发送到基站。 另一方面，由基带信号处理单元BB_LSI生成的控制信号BB_Cnt经由高频模拟信 号处理半导体集成电路RF_IC供给到高频模块RF_ML的控制单元(Control Unit)。从控 制单元(Control Unit)生成如两根虚线所示那样用于切换天线开关AN乙SW所包含的两个 SPDT型天线开关的收发动作的收发切换控制信号。 低通滤波器LPF1的输出端子的低带侧RF功率放大器HPA1的低带侧RF发送输出 信号和低通滤波器HPF2的输出端子的高带侧RF功率放大器HPA2的高带侧RF发送输出 信号分别供给到高通滤波器HPF3的输入端子和高通滤波器HPF4的输入端子。高通滤波 器HPF3的输出端子和高通滤波器HPF4的输出端子被功率检测器DET的输入供给，因此，由 功率检测器DET的输出生成低带侧RF发送输出信号的信号电平或高带侧RF发送输出信 号的信号电平。功率检测器DET的输出端子的功率信号电平被供给至控制单元(Control Unit)，利用由控制单元(Control Unit)生成的偏置电压来控制低带侧RF功率放大器HPAl 和高带侧RF功率放大器HPA2的放大增益。 图11是表示本发明另一实施方式的、包括构成为可处理多个频率信号的单片微 波集成电路的天线开关ANT_SW的高频模块RF_ML的构成的图。 图11所示的高频模块RF_ML与图10所示的高频模块RF_ML相同，内置有高输出 功率放大器模块HPA_ML和高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC，并且高频模拟信号处 理半导体集成电路RF_IC与基带信号处理单元BB_LSI连接。高输出功率放大器模块HPA_ ML包括功率放大器PA_ML和天线开关ANT_SW，功率放大器PA_ML与高频模拟信号处理半导 体集成电路RF—IC连接，天线开关AN乙SW经由分频器(Diplexer)与搭载于移动电话终端 的天线ANT连接。
高输出功率放大器模块HPA_ML的天线开关ANT_SW包括图6、图8或图9说明的本 发明实施方式的两个SP3T型天线开关。 功率放大器PA_ML所含有的控制单元(Control Unit)通过CMOS制造工艺形成于 硅半导体集成电路的硅芯片上。功率放大器PA_ML所含有的低带侧RF功率放大器HPA1和 高带侧RF功率放大器HPA2包括在形成有控制单元(Control Unit)的硅芯片中通过CMOS 制造工艺形成的LD构造的功率MOS晶体管。 高输出功率放大器模块HPA_ML的天线开关ANT_SW包括图6、图8或图9说明的本 发明实施方式的两个SP3T型天线开关。因此，图11所示的天线开关AN乙SW构成于GaAs 等化合物半导体芯片上，包括起到高频开关作用的HEMT晶体管、起到电容作用的MM电容 器、起到电阻作用的台面型电阻。 在移动电话终端的接收模式下，由天线ANT接收的来自基站的RF接收信号RX被 供给到分频器(Diplexer)的共用输入输出端子。 RF接收信号RX为大致1805MHz 大致1850MHz的DCS (DigitalCellular System : 数字蜂窝系统)频带时，DCS频带的RF接收信号RX被供给到天线开关ANT_SW的高带侧输 入输出端子I/0_HB和DCS接收端子RX3。来自DCS接收端子RX3的DCSRF接收信号经由 DCS表面弹性波滤波器SAW3供给到高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC。来自DCS表 面弹性波滤波器SAW3的DCSRF接收信号的DCS1800_Rx被DCS低噪音放大器LNA3放大，DCS 低噪音放大器LNA3的RF接收信号通过接收信号处理单元Rx_SPU的降频转换而转换为接 收基带信号。DCS接收基带信号被高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC的数字接口所 包含的A/D转换器转换为数字接收基带信号Rx_BBS，供给到基带信号处理单元BB_LSI 。
RF接收信号RX为大致1850MHz 大致1910MHz的PCS (Personal Communication System :个人通信系统)频带时，PCS频带的RF接收信号RX被供给到天线开关ANT_SW的 高带侧输入输出端子I/0_HB和PCS接收端子RX4。来自PCS接收端子RX4的PCSRF接收信 号经由PCS表面弹性波滤波器SAW4供给到高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC。来自 PCS表面弹性波滤波器SAW4的PCSRF接收信号PCS1900_Rx被PCS低噪音放大器LNA4放 大，PCS低噪音放大器LNA4的RF接收信号通过接收信号处理单元Rx_SPU的降频转换而转 换为接收基带信号。PCS接收基带信号被高频模拟信号处理半导体集成电路RF—IC内部的 数字接口所包含的A/D转换器转换为数字接收基带信号Rx—BBS，供给到基带信号处理单元 BB_LSI。 RF接收信号RX为大致869MHz 大致894MHz的GSM850频带时，GSM850频带的RF 接收信号RX被供给到天线开关ANT_SW的低带侧输入输出端子I/0_LB和GSM850接收端子 RX1 。来自GSM850接收端子RX1的GSM850RF接收信号经由GSM850表面弹性波滤波器SAW1 供给到高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC。来自GSM850表面弹性波滤波器SAW1的 GSM850RF接收信号LB_Rx被GSM850低噪音放大器LNA1放大，GSM850低噪音放大器LNA1 的RF接收信号通过接收信号处理单元Rx—SPU的降频转换而转换为接收基带信号。接收基 带信号被高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC内部的数字接口所包含的A/D转换器转 换为数字接收基带信号Rx—BBS，供给到基带信号处理单元BB—LSI。 RF接收信号RX为大致925MHz 大致950MHz的GSM900频带时，GSM900频带的RF 接收信号RX被供给到天线开关ANT_SW的低带侧输入输出端子I/0_LB和GSM900接收端子RX2。来自GSM900接收端子RX2的GSM900RF接收信号经由GSM900表面弹性波滤波器SAW2 供给到高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC。来自GSM900表面弹性波滤波器SAW2的 GSM900RF接收信号LB_Rx被GSM900低噪音放大器LNA2放大，GSM900低噪音放大器LNA2 的RF接收信号通过接收信号处理单元Rx_SPU的降频转换而转换为接收基带信号。接收基 带信号被高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC内部的数字接口所包含的A/D转换器转 换为数字接收基带信号Rx—BBS，供给到基带信号处理单元BB_LSI。 在移动电话终端的发送模式下，由基带信号处理单元BB—LSI生成的数字发送基 带信号Tx_BBS被高频模拟信号处理半导体集成电路RF_IC内部的数字接口所包含的D/A 转换器转换为模拟发送基带信号。该模拟发送基带信号通过高频模拟信号处理半导体集成 电路RF_IC的发送信号处理单元Tx_SPU的升频转换而转换为RF发送信号。
RF发送信号为大致824MHz 大致849MHz的GSM850或大致889MHz 大致915MHz 的GSM900的低频带时，低频带的GSM850RF发送信号GSM850_Tx或GSM900RF发送信号 GSM900_Tx被高频模块RF_ML所含有的低带侧RF功率放大器HPA1放大。来自低带侧RF功 率放大器HPA1的低带侧RF发送输出信号经由高通滤波器HPF1和低通滤波器LPF1被供给 到天线开关AN乙SW的低带侧输出端子TXl和低带侧输入输出端子I/0—LB。供给到低带侧输 入输出端子I/0_LB的低带侧RF发送输出信号作为RF发送信号TX经由分频器(Diplexer) 和天线ANT被发送到基站。 RF发送信号为大致1710MHz 大致1785MHz的GSM850或大致1850MHz 大致 1910MHz的GSM900的高频带时，高频带的GSM850RF发送信号GSM850_Tx或GSM900RF发送 信号GSM900_Tx被功率放大器PA_MLL所含有的高带侧RF功率放大器HPA2放大。来自高 带侧RF功率放大器HPA2的高带侧RF发送输出信号经由高通滤波器HPF2和低通滤波器 LPF2被供给到天线开关ANT_SW的高带侧输出端子TX2和高带侧输入输出端子I/0_HB。供 给到高带侧输入输出端子I/0_HB的高带侧RF发送输出信号作为RF发送信号TX经由分频 器(Diplexer)和天线ANT被发送到基站。 以上基于实施方式具体说明了本发明人完成的发明，不言而喻，本发明不限定于 此，在不脱离其要旨的范围内可进行各种变更。 例如，功率放大器PA_ML所含有的低带侧RF功率放大器HPA1和高带侧RF功率放 大器HPA2的最终级的功率晶体管可以由GaAs、InGaAs等的异质结双极晶体管(HBT :Hetero Bipolar Transistor)构成。 另外，在上述实施方式中，基带信号处理单元和应用程序处理器分别由单独的半 导体芯片构成，但在另一实施方式中，可以设置为将应用程序处理器整合在基带信号处理 单元的半导体芯片上的整合单芯片。
权利要求
一种半导体集成电路，包含至少一个具有电压生成电路、发送开关和接收开关的天线开关，其特征在于上述发送开关连接在发送端子和输入输出端子之间，上述发送开关的发送场效应晶体管的通断能够通过提供给发送控制端子的发送控制电压的电平来控制，上述接收开关连接在上述输入输出端子和接收端子之间，上述接收开关的接收场效应晶体管的通断能够通过提供给接收控制端子的接收控制电压的电平来进行控制，上述电压生成电路的高频信号输入端子与上述发送开关的上述发送端子相连接，由上述电压生成电路的DC输出端子生成的负电压的DC输出电压能提供给上述接收开关的上述接收场效应晶体管的栅极控制端子。
2. 根据权利要求1所述的半导体集成电路，其特征在于上述发送开关的上述发送场效应晶体管和上述接收开关的上述接收场效应晶体管分别是n沟道器件，响应向上述发送控制端子供给高电平的上述发送控制电压，上述发送开关的上述发送 场效应晶体管被控制为导通，响应向上述接收控制端子供给高电平的上述接收控制电压，上述接收开关的上述接收 场效应晶体管被控制为导通。
3. 根据权利要求2所述的半导体集成电路，其特征在于在将向上述发送端子供给的RF发送输入信号传输到上述输入输出端子的发送模式 中，向上述发送控制端子供给高电平的上述发送控制电压，向上述接收控制端子供给低电 平的上述接收控制电压，在上述发送模式中，响应向上述发送端子供给的上述RF发送输入信号，由上述电压生 成电路的上述DC输出端子生成的负电压的上述DC输出电压被提供给上述接收开关的上述 接收场效应晶体管的栅极控制端子。
4. 根据权利要求3所述的半导体集成电路，其特征在于 上述电压生成电路的DC控制电压供给端子与上述接收控制端子连接， 在上述发送模式中，提供给上述接收控制端子的低电平的上述接收控制电压被提供给上述电压生成电路的上述DC控制电压供给端子。
5. 根据权利要求4所述的半导体集成电路，其特征在于上述接收开关的上述接收场效应晶体管由漏极-源极路径被串联连接在上述输入输 出端子和上述接收端子之间的多个场效应晶体管构成。
6. 根据权利要求4所述的半导体集成电路，其特征在于上述接收开关的上述接收场效应晶体管和上述发送开关的上述发送场效应晶体管是 具有异质结的HEMT。
7. 根据权利要求6所述的半导体集成电路，其特征在于上述天线开关包括用于控制第一频带的第一频率信号的传输的第一天线开关和用于 控制第二频带的第二频率信号的传输的第二天线开关，上述第一天线开关的上述输入输出端子和上述第二天线开关的上述输入输出端子上 分别连接有分频器的第一端口和第二端口 ，在上述分频器的共用输入输出端子上能连接天线。
8. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其特征在于上述第一天线开关的上述发送开关包括连接在上述第一天线开关的上述发送端子和 上述输入输出端子之间的单一的第一发送场效应晶体管，上述第二天线开关的上述发送开关包括连接在上述第二天线开关的上述发送端子和 上述输入输出端子之间的单一的第二发送场效应晶体管。
9. 根据权利要求7所述的半导体集成电路，其特征在于上述第一天线开关的上述电压生成电路和上述第二天线开关的上述电压生成电路的 各电压生成电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻元件、第二电阻元件、第一电容元 件、以及第二电容元件，在上述各电压生成电路中，上述第一电阻元件和上述第一电容元件串联连接的一方端 子与上述高频信号输入端子连接，上述第一二极管的正极和上述第二二极管的负极与上述 串联连接的另一方端子连接，上述第一二极管的负极和上述第二电容元件的一端与上述DC控制电压供给端子连 接，上述第二二极管的正极和上述第二电容元件的另一端经由上述第二电阻元件与上述DC 输出端子连接。
10. —种高频模块，包括功率放大器和天线开关半导体集成电路，其特征在于， 上述功率放大器对由高频模拟信号处理半导体集成电路生成的高频发送信号进行放大，由上述功率放大器的输出生成的高频发送输出信号能经由上述天线开关半导体集成 电路而提供给天线，由上述天线接收的高频接收信号能经由上述天线开关半导体集成电路而提供给上述 高频模拟信号处理半导体集成电路，上述天线开关半导体集成电路包括至少一个具有电压生成电路、发送开关和接收开关 的天线开关，上述发送开关连接在发送端子和输入输出端子之间，上述发送开关的发送场效应晶体 管的通断能通过提供给发送控制端子的发送控制电压的电平来进行控制，上述接收开关连接在上述输入输出端子和接收端子之间，上述接收开关的接收场效应 晶体管的通断能通过提供给接收控制端子的接收控制电压的电平来进行控制，上述电压生成电路的高频信号输入端子与上述发送开关的上述发送端子连接，由上述 电压生成电路的DC输出端子生成的负电压的DC输出电压能提供给上述接收开关的上述接 收场效应晶体管的栅极控制端子。
11. 根据权利要求IO所述的高频模块，其特征在于上述发送开关的上述发送场效应晶体管和上述接收开关的上述接收场效应晶体管分 别是n沟道器件，响应向上述发送控制端子供给高电平的上述发送控制电压，上述发送开关的上述发送 场效应晶体管被控制为导通，响应向上述接收控制端子供给高电平的上述接收控制电压，上述接收开关的上述接收 场效应晶体管被控制为导通。
12. 根据权利要求11所述的高频模块，其特征在于在将向上述发送端子供给的RF发送输入信号传输到上述输入输出端子的发送模式 中，向上述发送控制端子供给高电平的上述发送控制电压，向上述接收控制端子供给低电 平的上述接收控制电压，在上述发送模式中，响应向上述发送端子供给的上述RF发送输入信号，由上述电压生 成电路的上述DC输出端子生成的负电压的上述DC输出电压被提供给上述接收开关的上述 接收场效应晶体管的栅极控制端子。
13. 根据权利要求12所述的高频模块，其特征在于 上述电压生成电路的DC控制电压供给端子与上述接收控制端子连接， 在上述发送模式中，提供给上述接收控制端子的低电平的上述接收控制电压被提供给上述电压生成电路的上述DC控制电压供给端子。
14. 根据权利要求13所述的高频模块，其特征在于上述接收开关的上述接收场效应晶体管由漏极_源极路径被串联连接在上述输入输 出端子和上述接收端子之间的多个场效应晶体管构成。
15. 根据权利要求13所述的半导体集成电路，其特征在于上述接收开关的上述接收场效应晶体管和上述发送开关的上述发送场效应晶体管是 具有异质结的HEMT。
16. 根据权利要求15所述的高频模块，其特征在于上述天线开关包括用于控制第一频带的第一频率信号的传输的第一天线开关和用于 控制第二频带的第二频率信号的传输的第二天线开关，上述第一天线开关的上述输入输出端子和上述第二天线开关的上述输入输出端子上 分别连接有分频器的第一端口和第二端口 ，在上述分频器的共用输入输出端子上能连接天线。
17. 根据权利要求16所述的高频模块，其特征在于上述第一天线开关的上述发送开关包括连接在上述第一天线开关的上述发送端子和 上述输入输出端子之间的单一的第一发送场效应晶体管，上述第二天线开关的上述发送开关包括连接在上述第二天线开关的上述发送端子和 上述输入输出端子之间的单一的第二发送场效应晶体管。
18. 根据权利要求16所述的高频模块，其特征在于上述第一天线开关的上述电压生成电路和上述第二天线开关的上述电压生成电路的 各电压生成电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻元件、第二电阻元件、第一电容元 件、以及第二电容元件，在上述各电压生成电路中，上述第一 电阻元件和上述第一 电容元件的串联连接的一方 端子与上述高频信号输入端子连接，上述第一二极管的正极和上述第二二极管的负极与上 述串联连接的另一方端子连接，上述第一二极管的负极和上述第二电容元件的一端与上述DC控制电压供给端子连 接，上述第二二极管的正极和上述第二电容元件的另一端经由上述第二电阻元件与上述DC 输出端子连接。
全文摘要
本发明提供一种半导体集成电路和内置该集成电路的高频模块。半导体集成电路(200)包含具有电压生成电路(100)、发送开关(101)和接收开关(102)的天线开关。发送端子(203)和输入输出端子(201)之间的发送开关(101)的晶体管(211)的通断通过发送控制电压(V_Txc)而控制。输入输出端子(201)和接收端子(205)之间的接收开关(102)的晶体管(215a～215d)的通断通过接收控制电压(V_Rxc)而控制。电压生成电路(100)的高频信号输入端子(10)与发送端子(203)连接，由DC输出端子(104)生成的负电压的DC输出电压(Vout)可供给到接收开关(102)的晶体管(215a～215d)的栅极控制端子。在向天线开关的电压生成电路供给RF发送信号时能够减少RF发送输出信号的高次谐波成分的电平增大。
文档编号H04B1/44GK101741410SQ20091017442
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月9日 优先权日2008年11月10日
发明者中岛秋重, 加藤薰, 小屋茂树, 小川贵史, 重野靖, 高谷信一郎 申请人:株式会社瑞萨科技