高频开关电路的制作方法

专利名称：高频开关电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高频开关电路，其中，通过在用于切换高频信号 的连接路径的开关电路中，特别是使用例如高电子迁移率晶体管的耗 尽型场效应晶体管来构成该高频开关电路。
背景技术：
在以时分方式切换发送和接收的无线电通信装置中，必须切换在 天线和发送/接收电路之间的连接。替代地，在使用多个频带的终端中， 一般对于各频带结合多个发送/接收电路，并且因此必须切换在天线和多个发送/接收电路之间的信号路径。替代地，在采用分集接收或MIMO (多输入多输出)系统的无线电通信装置中，必须切换在多个天线和 发送/接收电路之间的信号路径。高频开关电路用于切换信号路径。使用耗尽型高电子迁移率晶体 管(HEMT:高电子迁移率晶体管)作为开关的髙频电路具有极好的性 能，并且因此广泛使用。通常，耗尽型高电子迁移率晶体管(HEMT) 一般显示出耗尽型特性，即当栅极电势等于漏极/源极电势时，晶体管 达到导通状态，其中，由低阻抗相互连接漏极和源极；以及当栅极电 压比漏极/源极电压低阈值电压(大约IV)时，晶体管达到截止状态， 其中，由高阻抗相互连接漏极和源极。因此，在集成高频开关电路的情况下，更为有利的是在制造方面， 将耗尽型场效应晶体管用于电路中的所有晶体管。为了通过使用耗尽 型场效应晶体管而不使用阴极电源构成高频开关电路，提出了例如在 日本专利公开No.9-98078 (专利文献1)中所述的结构。此外，作为另 一种方法，在日本专利公开No.2000-004149 (专利文献2)中，提出一种用于通过使用耗尽型场效应晶体管产生控制电压的电路。另外，期望施加足够高于上述阈值电压的电压作为控制电压，但 是根据在近来的无线电通信装置中更低电压的趋势，该控制电压趋于 更低。例如，在由便携式电话所代表的移动无线电终端中，由于使用 电池作为电源，所以强烈需要降低功率消耗以延长终端的工作时间。 在无线终端中使用数字逻辑电路来进行各种控制和调制/解调。为了抑 制逻辑电路中的功率消耗，设计从而将逻辑电路的工作电压抑制为低 是有效的。因此，在由逻辑电路直接控制高频开关电路的情况下，期 望将高频开关电路所必需的控制电压设定为低。然而， 一般能够由HEMT晶体管中断的电功率与在栅极电势和漏极/源极电势之间的差值的平方成比例。因此，如果控制电压下降，电 势差也降低了，那么作为其结果，同样降低了由高速开关电路所处理的高功率。为了避免这样，在日本专利公开No.lO-84267 (专利文献3) 和日本专利公开No.2004-48692 (专利文献4)中提出了一种方法，其 中整流高频信号并将其加到控制信号，以致增加内部控制信号。然而，在专利文献1中披露的高频开关电路中，当与电路中使用 的耗尽型场效应晶体管的夹断电压的绝对值相比，控制电压中的变化 不足够大时，电路不能够起到切换的作用。这个问题将在下面详细说 明。图1示出了专利文献1中所述的高频开关电路。在该图中，附图 标记6和7表示耗尽型场效应晶体管。附图标记lla和llb表示外部控 制信号输入端子。附图标记14和15分别表示高频信号的输入端子14 和输出端子15。附图标记21a和21b表示电阻器。附图标记24a、 24b 和24c分别表示电容(电容器)。通过在端子lla和lib之间施加差动电压来执行控制。此时，假设将逻辑电路的工作电压设定到1.6V，并且将在该高频开关电路中使用的耗尽型场效应晶体管的夹断电压设定到-1.5V。还假设将高压 (1.6V)施加到端子lla并且将低压(OV)施加到端子llb，从而使该 高频开关电路进入截止状态。此时，通过场效应晶体管6的肖特基结 的正向电流，每个场效应晶体管(6、 7)的漏极和源极电压都增加到 1.6V。因此，仅将场效应晶体管7的栅极-源极电压设定到-1.6V。由于这样的原因，当将导致场效应晶体管7的源极-漏极电压改变 大约0.2V的高频信号输入到场效应晶体管7时，该场效应晶体管进入 导通状态，使得高频开关电路变为不能保证充分隔离。这导致了耐受 功率(withstand power)特性降低的问题。通过使夹断电压接近于0V，能够解决耐受功率特性的上述问题。 然而，当使夹断电压接近于OV时，场效应晶体管的接通电阻增加，从 而增加了高频开关电路的介入损耗。由于上述原因，在专利文献1中 提出的高频开关电路中，当使用降低电压的逻辑电路的输出时，由于 它用于高频开关电路的控制，所以很有可能出现问题。此外，在专利文献2所述的反相器电路结构中，即使当反相器的 输出端子处于低(Low)状态时也是不利的，输出两倍于二极管的导通 电压的电压，从而降低了在输出电压上的变化。即使通过使用该反相 器产生差动电压，当将电源电压设定到当前用于便携式电话中的锂离 子电池的电压3V时，二极管的导通电压也大约是0.7V，并且因此即使 在这种低电压输出的情况下也输出1.4V的正电压。考虑到高电压的输 出至多是3V的电源电压，所以可获得的电压差仅是1.6V，并且因此不 能够足以保证场效应晶体管的截止状态。这样导致了与专利文献1的 情况中相同的问题，即降低了耐受功率特性。在专利文献3中提出的系统中，需要提供用于切换控制信号的开 关电路。这样产生了问题，即对开关电路需要独立提供电源，或者构成电路的元件数量巨大。此外，在专利文献4中，存在问题，即在任一所提出的系统(专利文献4中的图12、图13、图14)的升压电路中，即使在将外部控制 电压设定为低的情况下，当将大功率高频信号施加到高频检测端子时， 相加归因于整流作用的电势从而增加了输出电压，并且因此不能够获 得充分的信号隔离性能。发明内容本发明要解决的技术问题本发明的目的是解决上述问题，并提出一种高频开关电路，即使 在使用低控制电压时其也能够控制大功率信号，并且其能够在用于耗 尽型场效应晶体管的集成电路工艺中容易地集成。解决问题的装置为此目的，如下所述构成根据本发明的高频开关电路。根据本发明第一方面的高频开关电路，具有适于切换高频信号通 道的连接状态和断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生 用于控制开关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其特征在于 其中控制电压产生电路包括控制电压产生电路的功率接收端子、耗尽 型场效应晶体管、外部控制信号输入端子、和内部控制电压输出端子， 其中场效应晶体管具有接地的栅极、连接到外部控制信号输入端子的 源极、和连接到功率接收端子的漏极，以及其中将内部控制电压输出 端子连接到在场效应晶体管的漏极与功率接收端子之间的电连接通 道。优选地，场效应晶体管的栅极通过电阻器接地，并且场效应晶体 管的漏极通过第一电阻器连接到功率接收端子。根据本发明第二方面的高频开关电路，具有适于切换高频信号通 道的连接状态和断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生 用于控制开关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其特征在于 其中控制电压产生电路包括控制电压产生电路的电源端、耗尽型场效 应晶体管、第一电阻器、外部控制信号输入端子、和内部控制电压输 出端子，其中场效应晶体管具有接地的栅极、连接到外部信号输入端 子的源极、和连接到第一电阻器的一个端子的漏极，其中第一电阻器 的另一个端子连接到电源端，以及其中将内部控制电压输出端子连接 到在场效应晶体管的漏极与第一电阻器的一个端子之间的电连接通 道。同样在本发明的第二方面中，优选的是场效应晶体管的栅极通过 第二电阻器接地。一种单刀多掷型高频开关电路，还可以以这种方式构成，即使用 根据本发明的第一和第二方面的多个高频开关电路，并且将每个高频 开关电路中的高频信号通道的一端连接到通用高频端口。根据本发明第三方面的高频开关电路，具有适于切换高频信号通 道的连接状态和断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生 用于控制开关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其特征在于 其中控制电压产生电路包括高频电路连接端子、外部控制信号输入端 子、耗尽型场效应晶体管、第一和第二电阻器、内部控制电压输出端 子、电容器、和二极管，其中场效应晶体管具有接地的栅极、连接到 外部控制信号输入端子的源极、和通过节点1连接到内部控制电压输 出端子的漏极，其中，第一电阻器具有连接到节点1的一个端子和连 接到节点2的另一个端子，其中，所述第二电阻器具有连接到所述节 点2的一个端子、和连接到所述外部控制信号输入端子的另一个端子， 其中电容器具有通过高频电路连接端子连接到高频信号通道的一个端 子、和连接到节点2的另一个端子，其中二极管具有连接到节点2的阴极和连接到外部控制信号输入端子的阳极，以及其中将内部控制电 压输出端子连接到开关电路。同样在本发明的第三方面中，优选的是场效应晶体管的栅极通过 第三电阻器接地。根据本发明第四方面的高频开关电路，具有适于切换高频信号通 道的连接状态和断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生 用于控制开关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其特征在于 其中控制电压产生电路包括高频电路连接端子、外部控制信号输入端 子、耗尽型场效应晶体管、第一电阻器、内部控制电压输出端子、电 容器、和二极管，其中场效应晶体管具有接地的栅极、连接到外部控 制信号输入端子的源极、和连接到节点2的漏极，其中二极管具有连 接到节点2的阴极和连接到节点1的阳极，其中第一电阻器具有与在 节点1和内部控制电压输出端子之间的电连接通道相连接的一个端子、 和与外部控制信号输出端子相连接的另一个端子，其中电容器具有通 过高频电路连接端子连接到高频信号通道的一个端子、和连接到节点1 的另一个端子，以及其中将内部控制电压输出端子连接到开关电路。同样在本发明的第四方面中，优选的是场效应晶体管的栅极通过 第二电阻器接地。一种单刀多掷型高频开关电路可以以这样的方式构成，g卩，使用根据本发明第三和第四方面的多个高频开关电路，将在每个高频开关 电路中的高频信号通道的一端连接到通用高频端口，并且将在控制电 压产生电路中设置的电容器的一个端子通过高频电路连接端子连接到 通用高频端口。在根据本发明的高频开关电路的优选方面，在高频开关电路中使 用的任一有源元件是具有与所述场效应晶体管大致相同的夹断电压的耗尽型场效应晶体管。此外，设置在根据本发明的高频开关电路中的第一电阻器是有源 负载，并且还可以将内部控制电压输出端子通过低通滤波器连接到开 关电路。这种低通滤波器例如由电阻器和电容器构成。注意，当根据本发明的高频开关电路用于构成单刀多掷型高频开 关电路时，相互结合的任一高频开关电路并非必须能发挥独立"高频 开关电路"的作用。单刀多掷型高频开关电路还以这样的方式构成， 即，使用上述多个控制电压产生电路并将它们连接到通用高频端口。根据本发明，通过使用低电压作为工作电压的逻辑电路，能够直 接控制高频开关电路。这有助于减小在无线通信终端内的逻辑电路电 压，并且因此有助于降低无线通信终端的功率消耗。此外，通过用于耗尽型pHEMT (假晶(pseudomorphic)高电子迁 移率晶体管)的已实际使用的半导体工艺，可以集成这种电路，并且 从而能够以低成本制造这种电路。此外，由于上述耗尽型场效应晶体管的栅极通过电阻器接地，即 使当将过量电压施加到外部控制信号输入端子时，也能够通过抑制电 流防止场效应晶体管的热破坏，并且从而能够有助于提高高频开关电 路的可靠性。此外，通过仅使用具有大致与有源元件相同的夹断电压的耗尽型 场效应晶体管，构成高频开关电路，这使其能够以低成本实现电路， 而不在集成时增加新的工艺。替代地，通过在控制电压产生电路中用 有源负载替换电阻器，还能够在集成电路时节省芯片面积，并且因此 减低成本。替代地，在本发明中，通过将内部控制电压市场端子通过由电阻 器和电容器构成的低通滤波器连接到开关电路，能够实现用于防止谐 波的产生和由信号反馈导致的不稳定性的手段，并且容易实现。根据本发明如上所述构造的高频开关电路，能够用于需要切换高 频信号通道的高频无线电通信装置，例如对应于传输/接收时分系统和多频带的便携式电话和无线LAN终端。


图1是用于说明常规高频开关电路的构造实例的图； 图2是如根据本发明的第一实施例的高频开关电路的电路图； 图3是用于说明在图2所示的电路中使用的场效应晶体管的漏极 电流的栅极电压相关性的图；图4是如根据本发明的第二实施例的高频开关电路的电路图； 图5是如根据本发明的第三实施例的高频开关电路的电路图； 图6是如根据本发明的第四实施例的高频开关电路的电路图； 图7是如根据本发明的第五实施例的高频开关电路的电路图； 图8是如根据本发明的第六实施例的高频开关电路的电路图； 图9是如根据本发明的第七实施例的高频开关电路的电路图； 图IO是如根据本发明的第八实施例的高频开关电路的电路图；图ll是如根据本发明的第九实施例的高频开关电路的电路图；以及图12是如根据本发明的第十实施例的高频开关电路的电路图。
具体实施方式
以下，将参照

根据本发明的优选实施例。(实施例1)图2是如根据本发明的第一实施例的高频开关电路的电路图。在 该图中，附图标记114和115分别表示在高频开关电路中的高频信号的输入端子114和输出端子115。附图标记101和102表示耗尽型场效 应晶体管，以及附图标记121a到121d表示电阻器。通过包括耗尽型场 效应晶体管102的开关电路，提供高频信号的输入端子114和输出端 子115，所述开关电路用于执行在高频信号路径的连接状态与断开状态 之间的切换。注意，在本实施例中，在控制电压产生电路100中使用的电阻器 121a是由氮化钽薄膜构成的电阻器。此外，附图标记124a和124b表 示电容器，在要使用的高频带中充当足够小的阻抗，并且附图标记122 表示电源。在图中所示的电路结构实例中，将电阻器121a到121d的电阻值 设定到30kQ，并且将电容器124a和124b的电容值设定到10pF。此 外，将用于控制高频开关电路的逻辑电路的工作电压设定到1.6V。使 用具有3V电压的锂离子电池作为电源122。在图中由附图标记100表示的部分是在高频开关电路中提供的控 制电压产生电路(升压电路)。在控制电压产生电路100中，设置控 制电压产生电路的耗尽型场效应晶体管101、外部控制信号输入端子 112、和功率接收端子113。在耗尽型场效应晶体管101中，栅极接地， 源极连接到外部控制信号输入端子111，并且漏极电连接到功率接收端 子113。内部控制电压输出端子112连接到在耗尽型场效应晶体管101 的漏极与功率接收端子113之间的电连接路径。下面将详细说明控制电压产生电路100的特定操作。在控制电压 产生电路100中，该电路适于根据来自外部控制信号输入端子111的 外部控制信号，产生内部控制电压，用于控制开关电路，在该电路中 设置的耗尽型场效应晶体管101的栅极接地，并且将不小于场效应晶 体管101的夹断电压绝对值的偏压(Vb)从外部控制信号输入端子111 施加到场效应晶体管101的源极。另一方面，场效应晶体管101的漏极连接到功率接收端子113，并且将远大于场效应晶体管101的夹断电压绝对值的偏压(Va: Va>Vb)从功率接收端子U3施加到漏极。在本实施例中，将高频信号的频率设定到2.5GHz。此外，场效应 晶体管101和102是通过假晶高电子迁移率晶体管(pHEMT)加工制 造在同一芯片上的FET。注意，将场效应晶体管101的栅极长度设定 到100)im，并且将场效应晶体管102的栅极长度设定到lmm。将两个 场效应晶体管的栅极宽度设定到lnm。图3的图说明了在将漏极-源极电压(Vds)设定到3V的条件下改 变栅极电压的情况中场效应晶体管101的漏极电流。当栅极-源极电压 (Vgs)是-1.6V时，漏极电流不大于O.lpA，而当栅极-源极电压(Vgs) 是0V时，漏极电流大约是27mA。以下，将说明该高频开关电路的操作。现在，考虑一种情况，其 中将在逻辑电路中的1.6V高电压施加到外部控制信号输入端子111。 由于场效应晶体管101的栅极接地，将栅极-源极电压设定到-1.6V,从 而漏极电流变为不大于O.lpA。这样，也将流过电阻器121a的电流设 定到不大于0.1pA，从而通过该电阻器的电压降成为不大于3mV(0.1^iA X30kQ)。因此，将内部控制电压输出端子112设定到3V，其基本等 于电源电压。由此，可以看出逻辑电路的工作电压可以不小于夹断电 压的绝对值，从而使电压基本等于从内部控制电压输出端子输出的电 源电压。此外，如由前述内容显而易见的，此时控制电压产生电路所 消耗的电流不大于0.1^A。如图2中所示，控制电压产生电路100的内部控制电压输出端子 112连接到场效应晶体管102的栅极。由于这样的原因，在上述内部控 制电压输出端子112的电压基本等于电源电压的条件下，将大约3V的 电压施加到场效应晶体管102的栅极。此外，电阻器121d连接在场效应晶体管102的源极和漏极之间，从而使两个端子的电势相等。电阻器121d具有大约30kQ的电阻值， 从而防止高频信号电流在场效应晶体管102的源极和漏极端子之间流 动。另外，通过电阻器121b将场效应晶体管102的漏极连接到电源电 压122，从而将场效应晶体管102的漏极电压和源极电压都设定到大约 3V。艮P，在这种状态中，将场效应晶体管102的栅极-源极电压设定到 0V，使得场效应晶体管102进入导通状态。因此，高频信号端子114 和115相互连接，使高频开关电路进入传送高频信号的状态(导通状 态)。随后，考虑一种情况，其中将OV的低电压从逻辑电路施加到外部 控制信号输入端子111。此时将场效应晶体管101的栅极-源极电压设 定到0V，并且将3V的电压施加在漏极和源极之间，于是容许27mA 的漏极电流流动。如上所述，电阻器121a的电阻值为30kQ，并且27mA 的漏极电流是容许流过电阻器121a的电流值的IOO倍或者更多，由此 能够近似的认为场效应晶体管102是短路的。因此，将内部控制电压 输出端子U2设定到大约0V。在这种状态中，将场效应晶体管102的栅极电势设定到0V，并且 因而将栅极-源极电压设定到-3V。因此，场效应晶体管102进入截止状 态。从而，高频信号端子114和115相互隔离，使得高频开关电路进 入截止状态。此外，施加与场效应晶体管102的夹断电压(-1.6V)相 比足够大的反向电压。因此，即使当由高频信号导致源极电势波动时， 也不容易接通场效应晶体管，并且从而能够获得高耐受功率特性。另夕卜，此时控制电压产生电路100的损耗电流如0.1mA(=3V/30kQ )那样小。(实施例2)图4是如根据本发明的第二实施例的高频开关电路的电路图。注 意，在该图中，与图2所示的那些相同元件由相同的附图标记和符号 表示。在这个高频开关电路中，在控制电压产生电路100中使用的场 效应晶体管101的栅极通过电阻器121e接地。由于这样场效应晶体管101的栅极通过电阻器121e接地，所以即 使当从外部控制信号输入端子111输入过高电压时，由该过高电压引 起的电流也必定流过电阻器121a和电阻器121e，从而抑制了施加到场 效应晶体管101的电压(流过该晶体管的电流)。这样，在关于过压输入的一定范围上保护了场效应晶体管101， 并且因此能够预料提高了高频开关电路的可靠性。随后，将说明根据本实施例的高频开关电路的操作。考虑一种情 况，其中将在逻辑电路中的1.6V高电压施加到外部控制信号输入端子 111。场效应晶体管101的肖特基连接的反向电流在-1.6V的栅极-源极 电压情况下不大于O.lpA，并且因而跨过电阻器121e的电压不大于 3mV。因此，场效应晶体管101的栅极电势基本等于地电位。由此， 与实施例1的控制电压产生电路相同，将内部控制电压输出端子112 设定到3V，并且通过电阻器121b对电阻器124a充电，将场效应晶体 管102的源极-漏极电压设定到3V。注意，由于电流流动方向与肖特基结相反，所以流入到场效应晶 体管102的栅极的电流是可以忽略的。因此，将场效应晶体管102的 栅极-源极电压设定到-3V，使得高频开关电路进入到截止状态。随后，在逻辑电路施加0V到内部控制信号输入端子111的情况中， 内部控制电压输出端子112与实施例1相同输出0V。由于此时还通过 电阻器121b释放电容器124a的电荷，所以将场效应晶体管102的源极-漏极电压设定到0V，从而将场效应晶体管2的栅极-源极电压设定到0V。因此，实现在场效应晶体管102的源极与漏极之间的连接，从而高频开关电路进入导通状态。(实施例3)图5是如根据本发明的第三实施例的高频开关电路的电路图。在 本实施例中，实现单刀双掷(SPDT)电路。注意，同样在图5中，与 图2所示的那些相同元件由相同的附图标记和符号表示。然而，与其 一致，该高频开关电路设置有两个控制电压产生电路(100a、 100b)， 例如，如在外部控制信号输入端子llla和lllb中那样，后缀a和b 分别附加到控制电压产生电路的多个元件。以下，将说明根据本实施例的高频开关电路的操作。根据本实施 例的高频开关电路包括两个控制电压产生电路100a和100b，并且将互 补的(complementary)外部控制电压从逻辑电路施加到各自的外部控 制信号输入端子llla和lllb。注意，这两个控制电压产生电路的功率接收端子113a和113b均 连接到同一电源122，并且分别通过电阻器121a和121b电连接到设置 在各控制电压产生电路中的场效应晶体管101a和101b的漏极侧端子。当将1.6V的高压施加到外部控制信号输入端子llla、以及将0V 的电压从逻辑电路施加到外部控制信号输入端子lllb时，从内部控制 电压输出端子112a和112b分别输出3V和0V的电压。基于来自内部控制电压输出端子112a的3V输出，有场效应晶体 管102a的肖特基结的正向电流对电容器124a充电，从而将节点nl的 电势设定到3V。同样，还将连接到内部控制电压输出端子112a的节点 n2的电势设定到+3V。另一方面，基于来自内部控制电压输出端子112b 的0V输出，将节点n3的电势设定到0V。因此，分别将场效应晶体管102a、场效应晶体管102b、场效应晶 体管103a、和场效应晶体管103b的栅极-源极电压设定到0V、-3V、-3V、 和OV。因此，各开关的连接状态以这样的方式设定，即场效应晶体管 102a导通、场效应晶体管10b截止、场效应晶体管103a截止、以及场 效应晶体管103b导通。因此，在高频方面连接高频信号端子114和116，并且隔离高频 信号端子115。此外，由于场效应晶体管103b处于导通状态，所以在 高频方面使高频信号端子115接地。高频信号端子115的接地能够使 得，来自处于截止状态的场效应晶体管102b的高频信号电流的泄漏被 放电到接地，并且从而能够保持出色的绝缘状态。此外，当通过逻辑电路，将OV的低电压施加到外部控制信号输入 端子llla、以及将1.6V的电压施加到外部控制信号输入端子lllb时， 由于如上所述相同的原因，所以此时高频信号端子115和116相互连 接，并且隔离高频信号端子114。(实施例4)图6是用于说明包括在根据本发明的高频开关电路中的控制电压 产生电路的第四实施例的电路图。在上述实施例1的半导体工艺中， 用于控制电压产生电路中的电阻由氮化钽薄膜构成，氮化钽薄膜的最 小线宽为5pm，并且其薄层电阻是50Q。因此，为了使该薄膜形成具 有30KQ电阻值的电阻，需要3mm的长度。因此，在本实施例中，如图6中所示，使用栅极(端子)连接到 源极(端子)的耗尽型场效应晶体管104作为有源负载，从而替换图2 中所示的电阻器121a。其它结构与图2中所示的控制电压产生电路100 的结构相同。注意，用作有源负载的场效应晶体管104的栅极宽度是 5pm。此外，与实施例1相同，场效应晶体管101的栅极宽度是100(im。当将1.6V的高电压施加到外部控制信号输入端子111时，场效应晶体管101处于截止状态、以及作为有源负载的场效应晶体管104处 于导通状态，使得从内部控制电压输出端子112输出与电源122电压 相同的3V电压。当将OV的低电压施加到外部控制信号输入端子111时，场效应晶 体管101和作为有源负载的场效应晶体管104均处于导通状态，但是 由于场效应晶体管104的窄的栅极宽度(5pm)，所以作为有源负载的 场效应晶体管104工作在饱和区，从而将流入到场效应晶体管104的 源极端子的电流设定到大约2mA。另一方面，由于场效应晶体管101的宽的栅极宽度(100pm)， 所以场效应晶体管101工作在非饱和区，从而与流入到场效应晶体管 104的源极端子的电流相比，容许大的漏极电流流动。这导致了在场效 应晶体管101的漏极与源极之间0.05V的电压降，使得从内部控制电 压输入端子112输出0.05V的电压。(实施例5)图7是如根据本发明的第五实施例的高频开关电路的电路图。在 该图中，附图标记202表示耗尽型场效应晶体管，该耗尽型场效应晶 体管构成用于切换在高频端口 RF1 (输入侧)与RF2 (输出侧)之间的 高频信号的接通与中断的开关电路。在该开关电路中，将耗尽型场效 应晶体管202的源极端子和漏极端子连接到高频信号通道，并且将电 阻器214连接在漏极和源极之间，使得源极和漏极的DC电势保持彼此 相等。场效应晶体管202的栅极端子通过电阻器215接地。由于场效应晶体管是耗尽型的，所以当栅极端子电势比源极/漏极 端子电势高阈值电压时，场效应晶体管202在源极和漏极之间达到导 通状态。当栅极端子电势比源极/漏极端子电势低阈值电压时，场效应晶体管202达到截止状态。注意，在本实施例的情况中，将场效应晶体管202的阈值电压设定到-l.lV。在图7中，附图标记200表示控制电压产生电路。参考符号L1表 示外部控制信号输入端子，T2表示内部控制电压输出端子，而Tl表 示高频电路连接端子。附图标记221表示电容器，231表示肖特基二极 管。附图标记211和212各自表示具有10kQ电阻值的电阻。此外，附 图标记201表示耗尽型场效应晶体管，该FET通过与同是耗尽型的场 效应晶体管202的相同工艺制造，并且具有-l.lV的阈值电压。注意， 参考符号nl表示节点1的位置，而n2表示节点2的位置。在控制电压产生电路200中设置的耗尽型场效应晶体管201内， 将栅极接地，将源极端子连接到外部控制信号输入端子Ll，以及将漏 极端子连接到节点1 (nl)。将第一电阻器211的一个端子连接到节点1 (nl)，第一电阻器 211的另一个端子连接到节点2 (n2)。此外，内部控制电压输出端子 T2连接到节点1 (nl)。将电容器221的一个端子通过高频电路连接 端子Tl连接到高频信号通道，而将电容器221的另一个端子连接到节 点2 (n2)。将二极管231的阴极连接到节点2 (n2)，而将二极管231的阳 极连接到外部控制信号输入端子L1。此外，将第二电阻器212的一个 端子连接到节点2 (n2)，而第二电阻器212的另一个端子连接到外部 控制信号输入端子L1。此外，将控制电压产生电路200的内部控制电 压输出端子T2通过电阻器216连接到构成开关电路的耗尽型场效应晶 体管201的漏极端子。电阻器216是为抑制控制电压产生电路200在高频信号上的影响 而设置的负载，并且电阻器216具有远大于高频信号通道的特性阻抗的电阻值。由于高频信号通道的特性阻抗实际是50Q或75Q，所以在 本实施例中将电阻器216的电阻值设定到10kQ 。注意，除通过将电阻器216连接到耗尽型场效应晶体管202的漏 极之外，还可以通过将电阻器216连接到耗尽型场效应晶体管202的 源极端子或栅极端子，实现在内部控制电压输出端子T2与开关电路之 间的连接。此外，开关电路不限于图7所示的由耗尽型场效应晶体管 202构成的结构。注意，电容器221的电容需要足够小，以将控制电压产生电路200 在高频信号上的影响抑制到可以忽略的程度。然而，当该电容很小时， 不发生整流作用，于是不产生足够的电压。因此，优选的设定电容器 221的电容大于肖特基二极管231的电容值。注意，在本实施例中，将 电容器221的电容设定到O.lpF。随后，将说明根据本实施例的高频开关电路的操作。首先，当将逻辑电路中1.6V的高电压施加到外部控制信号输入端 子L1时，以及还当输入到高频端口 RF1的高频信号功率低时，由于高 频信号的低功率，所以在节点2(n2)内的电压幅值也足够小，并且从 而肖特基二极管231不产生整流作用。因此，将在耗尽型场效应晶体 管201的栅极和源极端子之间的电势差设定到-1.6V，于是耗尽型场效 应晶体管201进入截止状态。另一方面，将节点1 (nl)的电势设定到1.6V，并且通过电阻器 216将该电势从内部控制电压输出端子T2输出到耗尽型场效应晶体管 202的漏极端子。由于将场效应晶体管202的漏极和源极通过电阻器 214相互连接，所以漏极和源极电势保持彼此相等，于是将场效应晶体 管202的源极电势设定到1.6V。因此，将在耗尽型场效应晶体管202 的栅极和源极端子之间的电势差设定到-1.6V，于是耗尽型场效应晶体管202进入截止状态。因此，高频端口 RF1和RF2达到隔离状态。随后，考虑一种情况，其中将逻辑电路中的1.6V高电压施加到外 部控制信号输入端子L1，并且其中输入到高频端口 RF1的高频信号功 率大。在这种情况下，由于高频信号的大功率，所以将通过电容器221 的节点2(n2)的电压幅值设定到足够大，从而由肖特基二极管231产 生整流作用。这导致节点2 (n2)的电势相应于高频信号的功率而增加。此时，其中将栅极与源极端子之间电势差设定到-1.6V的耗尽型场 效应晶体管201处于截止状态。从而，从内部控制电压输出端子T2通 过整流作用输出高于1.6V的电势，从而将在耗尽型场效应晶体管202 的栅极与源极端子之间电势差也设定到高于1.6V的外部控制信号电 势。注意，可以由HEMT晶体管中断的功率通常与在栅极电势与漏极 /源极电势之间的差值的平方成比例，并且因此还增加了可以由耗尽型 场效应晶体管202中断的功率。当将逻辑电路中OV的低电压施加到外部控制信号输入端子Ll 时，以及还当输入到高频端口 RF1的高频信号功率低时，由于高频信 号的低功率，所以节点2 (n2)的电压幅值也足够小，使得肖特基二极 管231不产生整流作用。因此，将在耗尽型场效应晶体管201的栅极 和源极端子之间的电势差设定到OV,于是耗尽型场效应晶体管201进 入导通状态。然后，将节点l (nl)的电势设定到OV。通过电阻器216将该电 势从内部控制电压输出端子T2输出到耗尽型场效应晶体管202的漏极 端子，从而将在耗尽型场效应晶体管202的栅极和源极端子之间的电 势差设定到OV。因此，耗尽型场效应晶体管202进入导通状态，从而 在高频方面使高频端口 RF1和RF2达到连接状态。当将逻辑电路中的OV低电压施加到外部控制信号输入端子LI时，以及当输入到高频端口 RF1的高频信号功率大时，由于高频信号 的大功率，所以使得将通过电容器221的节点2 (n2)的电压幅值设定 到足够大，从而由肖特基二极管231产生整流作用。因此，相应于高 频信号的功率，还增加了节点2 (n2)的DC电势。然而，此时，由于将栅极与源极端子之间电势差设定到OV,所以 耗尽型场效应晶体管201处于导通状态，使得在源极和漏极之间的电 阻(导通电阻)足够小。这使得节点1 (nl)的电势大致等于在外部控 制信号端子L1处的OV电势。通过电阻器216将该电势从内部控制电压输出端子T2输出到耗尽 型场效应晶体管202的漏极端子，从而将在耗尽型场效应晶体管202 的栅极和源极端子之间的电势差也设定到OV。因此，耗尽型场效应晶 体管202进入导通状态，从而在高频方面使高频端口 RF1和RF2达到 连接状态。这样，将根据本实施例的高频开关电路操作为即使由低电压外部 控制信号也能够控制大功率高频信号的中断与接通的高频开关电路。(实施例6)图8是如根据本发明的第六实施例的高频开关电路的电路图，在 该电路中，如图7所示第五实施例的耗尽型场效应晶体管201的栅极 通过电阻器213接地。由于用这种方法耗尽型场效应晶体管201的栅 极通过电阻器213接地，即使当过量电压输入到外部控制信号输入端 子L1时，也能够防止大电流流入到场效应晶体管201的栅极，并且因 此防止毁坏场效应晶体管201。(实施例7)图9是如根据本发明第七实施例的单刀双掷(SPDT)型高频开关电路的电路图。图中的附图标记202a和202b表示构成用于切换高频信 号通道的开关电路的耗尽型肖特基栅极场效应晶体管，并且其中源极 和漏极通过分别电阻器214a和214b相互连接。场效应晶体管202a和202b的漏极端子分别通过在高频带中作为 足够小阻抗的电容器224a和224b连接到高频端口 RF1和RF2。注意，控制电压产生电路200a和200b具有与第六实施例的控制 电压产生电路(图8中的200)相同的结构，并且因此不再示出该电路 结构的细节。参考符号Lla和Lib表示控制电压产生电路200a和200b的外部 控制信号输入端子，互补控制信号电压从外部电路(未示出)施加到 这些端子。此外，电压产生电路200a和200b的内部控制电压输出端子 T2a和T2b通过分别由电阻器217a和217b以及电容器232a和232b构 成的低通滤波器、并且通过电阻器215a和215b，分别连接到开关电路 的耗尽型肖特基栅极场效应晶体管202a和202b的栅极端子。所述控制电压产生电路200a和200b的高频电路连接端子Tla和 Tlb被连接到高频端口 RF3。由于根据本实施例的高频开关电路是使用 高频端口 RF3作为通用端子的SPDT型高频开关电路，所以在RF1与 RF3相互连接、以及RF2与RF3相互连接的任一情况下，高频电路连 接端子Tla和Tib连接到高频信号通道。在这个高频开关电路中将互补控制信号输入到外部控制信号输入 端子Lla和Llb，并且因此从控制电压产生电路200a和200b的内部控 制电压输出端子(T2a、 T2b)的一个中输出高电势。这里，当假定将外部控制信号输入端子Llb设定到高电势时，由于与在上述实施例5的情况相同的原因，所以也将内部控制电压输出端子T2b设定到高电势。因此，耗尽型肖特基栅极场效应晶体管202b 的栅极端子也设定到高电势，并且通过肖特基结，其源极和漏极端子 也设定到高电势。此时，由于在耗尽型场效应晶体管202b的栅极与源极端子之间的 电压大于阈值电压，所以场效应晶体管202b进入导通状态，从而实现 在漏极与源极端子之间的连接。另一方面，将内部控制电压输出端子 T2a设定到低电势，由此将耗尽型场效应晶体管202a的栅极端子设定 到低电势。此外，在DC方面将耗尽型场效应晶体管202a的漏极端子 和源极端子连接到耗尽型场效应晶体管202b的源极端子，进而将耗尽 型场效应晶体管202a的漏极端子和源极端子设定到与耗尽型场效应晶 体管202b的源极端子相同的电势(高电势)。因此，将反向电压施加 到耗尽型场效应晶体管202a的栅极端子的肖特基结，从而防止了电流 流动。此时，由于将在耗尽型场效应晶体管202a的栅极与源极端子之间 的电压设定为低于阈值电压，所以耗尽型场效应晶体管202a进入截止 状态，使得耗尽型场效应晶体管202a的源极端子与漏极端子断开。结 果，高频端口 RF2与RF3相互连接，而RF1处于断开状态。当在场效应晶体管202b的源极和漏极之间通过的高频信号的功 率增加时，从控制电压产生电路200b输出的高电势也增加，使得耗尽 型场效应晶体管(202a、 202b)的源极端子和漏极端子的电势也增加。另一方面，控制电压产生电路200a的输出电势不依赖于高频功率， 并且保持到0V，从而在场效应晶体管202a的栅极端子的电势上没有变 化。因此，在场效应晶体管202a的栅极和源极之间的电势差增加，这 使其即使对于大功率高频信号也能够保持隔离状态，而不损坏在高频 端口 RF1与RF3之间的隔离。此外，当将外部控制信号输入端子Lla设定到高电势时，与上述 情况相反，高频端口 RF1与RF3相互连接。即使在这种情况下，高频 信号也通过通用高频端口 RF3。因此，每个高频电路连接端子Tla和 Tlb连接到高频信号通道，并且能够有效的操作控制电压产生电路 (200a、 200b)。结果，在耗尽型场效应晶体管202b的栅极和源极之 间的电势差增加，这使其即使对于大功率高频信号也能够保持隔离状 态，而不损坏在高频端口 RF2与RF3之间的隔离。(实施例8)图IO是如根据本发明的第八实施例的高频开关电路的电路图。在 图中，附图标记302表示耗尽型场效应晶体管，该场效应晶体管构成 用于切换在高频端口 RF1与RF2之间的高频信号的接通与中断的开关 电路。在该开关电路中，将耗尽型场效应晶体管302的源极端子和漏 极端子连接到高频信号通道，并且将电阻器314连接在漏极和源极之 间，使得源极和漏极的DC电势保持彼此相等。此外，场效应晶体管 302的栅极端子通过电阻器318拉升到2.0V的电势。由于场效应晶体管302是耗尽型的，所以当栅极端子电势比源极/ 漏极端子电势高阈值电压时，场效应晶体管302在源极和漏极端子之 间达到导通状态。当栅极端子电势比源极/漏极端子电势低阈值电压时， 场效应晶体管302达到截止状态。注意，在本实施例的情况中，将场 效应晶体管302的阈值电压设定到-l.lV。附图标记300表示包括在根据本实施例的高频开关电路中的控制 电压产生电路。参考符号Ll表示外部控制信号输入端子，T2表示内 部控制电压输出端子，而T1表示高频电路连接端子。附图标记321表 示电容器，331表示肖特基二极管，附图标记311表示具有10kQ电阻 值的电阻，而301表示耗尽型场效应晶体管。注意，参考符号nl表示 节点1的位置，而n2表示节点2的位置。\在控制电压产生电路300中，耗尽型场效应晶体管301的栅极端 子接地，将场效应晶体管301的源极端子连接到外部控制信号输入端 子L1，以及将场效应晶体管301的漏极端子连接到节点2 (n2)。将第一电阻器311的一个端子连接到节点1 (nl)，第一电阻器 311的另一个端子连接到外部控制信号输入端子Ll。此外，将节点1 (nl)连接到内部控制电压输出端子T2。将内部控制电压输出端子T2 通过电阻器315连接到耗尽型场效应晶体管302的栅极端子。将电容器321的一个端子连接到高频电路连接端子T1，从而连接 到高频信号通道，并且电容器321的另一个端子连接到节点1 (nl)。 将二极管331的阴极连接到节点2 (n2)，而将二极管331的阳极连接 到节点1 (nl)。设置电阻器315以防止控制电压产生电路300影响高频信号，并 且电阻器315具有远大于高频信号通道的特性阻抗的电阻值。由于高 频信号通道的特性阻抗实际是50Q或75Q，所以在本实施例中将电阻 器315的电阻值设定到10kQ。注意，电容器321的电容需要足够小，以将控制电压产生电路300 在高频信号上的影响抑制到可以忽略的程度。然而，当该电容太小时， 不发生整流作用，并且不产生足够的电压。因此，优选的设定电容器 321的电容大于肖特基二极管331的电容值。注意，在本实施例中，将 电容器321的电容设定到O.lpF。耗尽型场效应晶体管301通过与同是耗尽型的场效应晶体管302 的相同工艺制造，并且具有-l.lV的阈值电压。附图标记324a和324b表示电容器，设置所述电容器来切断DC分量，并且施加2.0V的偏压到耗尽型场效应晶体管302的源极端子和 漏极端子。然而，假定设置这些电容器来通过高频信号，并且因此这 些电容器需要具有足够大的电容值。在本实施例中，将每个电容器324a 和324b的电容设定到10pF。接下来，将说明根据本实施例的高频开关电路的操作。首先，当将逻辑电路中2.0V的高电压施加到外部控制信号输入端 子L1时，以及当输入到高频端口 RF1的高频信号功率低时，由于高频 信号的低功率，所以在节点l (nl)处的电压幅值也足够小，从而肖特 基二极管331不产生整流作用。因此，通过电阻器311和电阻器315，将外部控制信号输入端子 Ll的电势从内部控制电压输出端子T2输出到耗尽型场效应晶体管302 的栅极端子，从而将在场效应晶体管302的栅极和源极端子之间的电 势差设定到0V。结果，耗尽型场效应晶体管302进入导通状态，于是高频端口 RF1 和RF2相互连接。随后，考虑一种情况，其中将逻辑电路中的2.0V高电压施加到外 部控制信号输入端子L1，并且其中输入到高频端口 RF1的高频信号功 率大。在这种情况下，由于高频信号的大功率，所以将通过电容器321 在节点1 (nl)处的电压幅值也变为足够大，从而导致了肖特基二极管 331的整流作用。这里，当使正向电流流过肖特基二极管331时，必须 将节点2 (n2)的电势设定为高于耗尽型场效应晶体管301的源极端子 电势。然而，在这种情况下，将2.0V的电压施加到耗尽型场效应晶体管 301的源极端子，并且因此将漏极端子也设定到不小于2.0V的电势。结果，将在源极/漏极端子与栅极端子之间的电势差设定到-2.0V，使场效应晶体管301进入截止状态。由此原因，不容许正向电流流动。此 外，由于该二极管的特性，所以不容许反向电流流过肖特基二极管331， 除非所施加的电压大于二极管的耐受电压。因此，可以看出正向电流 和反向电流均不能流过肖特基二极管331，并且实际不产生整流作用。随后，通过电阻器311从内部控制电压输出端子T2输出施加到外 部控制信号输入端子Ll的电势，并且因此将耗尽型场效应晶体管302 的栅极与源极端子之间电势差设定到OV。从而，场效应晶体管302进 入导通状态，使得高频端口 RF1和RF2相互连接。当将逻辑电路中OV的低电压施加到外部控制信号输入端子Ll 时，以及当输入到高频端口 RF1的高频信号功率低时，由于高频信号 的低功率，所以在节点l (nl)处的电压幅值也足够小，使得肖特基二 极管331不产生整流作用。处于OV状态的节点1(nl)通过电阻器311 连接到外部控制信号输入端子Ll。通过电阻器315将该电压从内部控 制电压输出端子T2输出到耗尽型场效应晶体管302的栅极端子。这样，将在耗尽型场效应晶体管302的栅极电势也设定到0V，将 在栅极与源极端子之间的电势差设定到-2.0V。因此，效应晶体管302 进入截止状态，从而在高频方面，使高频端口RF1和RF2相互隔离。当将逻辑电路中的OV低电压施加到外部控制信号输入端子Ll 时，以及当输入到高频端口 RF1的高频信号功率大时，由于高频信号 的大功率，所以使得通过电容器321在节点1 (nl)处的电压幅值变为 足够大，从而由肖特基二极管331产生整流作用。由于将耗尽型场效应晶体管301的栅极与源极端子之间电势差设 定到OV，所以耗尽型场效应晶体管301处于导通状态。因此不能够防 止肖特基二极管331的电流流动，于是通过肖特基二极管331的整流作用将在节点1 (nl)处的DC电势设定为小于0V。通过电阻器315 将这个电势从内部控制电压输出端子T2输出到耗尽型场效应晶体管 302的栅极端子。因此，将耗尽型场效应晶体管302的栅极与源极端子 之间的电势差设定到低于-2.0V，从而使耗尽型场效应晶体管302进入 截止状态，其结果是在高频方面使高频端口 RF1和RF2相互隔离。此外，将耗尽型场效应晶体管302的栅极与源极端子之间的电势 差设定到小于-2.0V，这使其能够中断较大的功率。这样，将根据本实施例的高频开关电路操作为即使由低电压外部 控制信号也能够控制大功率高频信号的中断与接通的高频开关电路。(实施例9)图11是如根据本发明的第九实施例的高频开关电路的电路图。在 该电路中，如图10所示第八实施例的耗尽型场效应晶体管301的栅极 通过电阻器313接地。这样由于场效应晶体管301的栅极通过电阻器 313接地，所以即使当过量电压输入到外部控制信号输入端子Ll时， 也能够防止大电流流入到场效应晶体管301的栅极，并且因此防止毁 坏场效应晶体管301。(实施例10)图12是如根据本发明的第十实施例的单刀双掷(SPDT)型高频 开关电路的电路图。图中的附图标记302a和302b表示构成用于切换高 频信号通道的开关电路的耗尽型肖特基栅极场效应晶体管。在该场效 应晶体管中，源极和漏极分别通过电阻器314a和314b相互连接。场效应晶体管302a和302b的漏极端子分别通过在高频带中作为 足够小阻抗的电容器324a和324b连接到高频端口 RF1和RF2。注意，控制电压产生电路300a和300b具有与第九实施例的控制电压产生电路(图8中的300)相同的结构，并且因此不再示出该电路 结构的细节。参考符号Lla和Lib表示控制电压产生电路300a和300b的外部 控制信号输入端子，互补控制信号电压从外部电路(未示出)施加到 这些端子。此外，电压产生电路300a和300b的内部控制电压输出端子 T2a和T2b通过分别由电阻器317a和317b以及电容器332a和332b构 成的低通滤波器、并且通过电阻器315a和315b，分别连接到开关电路 的耗尽型肖特基栅极场效应晶体管302a和302b的栅极端子。控制电压产生电路300a和300b的高频电路连接端子Tla和Tlb 连接到高频端口 RF3。由于根据本实施例的高频开关电路是使用高频 端口 RF3作为通用端子的SPDT型高频开关电路，所以在RF1与RF3 相互连接、以及RF2与RF3相互连接的任一情况下，高频电路连接端 子Tla和Tlb连接到高频信号通道。在这个高频开关电路中，将互补控制信号输入到外部控制信号输 入端子Lla和Llb，并且因此从控制电压产生电路300a和300b的内部 控制电压输出端子(T2a、 T2b)的一个中输出高电势。这里，当假定将外部控制信号输入端子Llb设定到高电势时，由 于与在上述实施例8的情况相同的原因，所以也将内部控制电压输出 端子T2b设定到高电势，从而耗尽型肖特基栅极场效应晶体管302b的 栅极端子也设定到高电势，并且通过肖特基结将其源极和漏极端子也 设定到高电势。此时，将在耗尽型场效应晶体管302b的栅极与源极端子之间的电 压设定为大于阈值电压，使得场效应晶体管302b进入导通状态，并且 实现了在漏极与源极端子之间的连接。另一方面，将内部控制电压输 出端子T2a设定到低电势，由此将耗尽型场效应晶体管302a的栅极端子设定到低电势。此外，在DC方面，耗尽型场效应晶体管302a的漏 极端子和源极端子连接到耗尽型场效应晶体管302b的源极端子，并且 因此将耗尽型场效应晶体管302a的漏极端子和源极端子设定到与耗尽 型场效应晶体管302b的源极端子相同的电势(高电势)。因此，将反 向电压施加到耗尽型场效应晶体管302a的栅极端子的肖特基结，从而 防止了电流流动。此时，将在耗尽型场效应晶体管302a的栅极与源极端子之间的电 压设定为低于阈值。从而，耗尽型场效应晶体管302a进入截止状态， 使得耗尽型场效应晶体管302a的源极端子与漏极端子相互断开。结果， 高频端口 RF2与RF3相互连接，而RF1处于断开状态。当在场效应晶体管302b的源极和漏极之间通过的高频信号的功 率增加时，从控制电压产生电路300a输出的低电势也下降，使得耗尽 型场效应晶体管302a的栅极电势也下降。另一方面，控制电压产生电路300b的输出电势不依赖于高频功 率，并且保持到2.0V，从而在场效应晶体管302b的栅极端子的电势上 没有变化。因此，在场效应晶体管302b的栅极和源极之间的电势差增 加，这使其即使对于大功率高频信号也能够在高频端口 RF1与RF3之 间保持隔离状态，而不破坏隔离。此外，当将外部控制信号输入端子Lla设定到高电势时，与上述 情况相反，高频端口RF1与RF3相互连接。即使在这种情况下，由于 高频信号通过通用高频端口 RF3，将每个高频电路连接端子Tla和Tlb 连接到高频信号通道，从而能够有效地操作控制电压产生电路(300a、 300b)。结果，在耗尽型场效应晶体管302b的栅极和源极之间的电势 差增加，这使其即使对于大功率高频信号也能够保持在高频端口 RF2 与RF3之间的隔离状态，而不破坏隔离。在本实施例中，将分别由电阻器(317a、 317b)和电容器(332a、 332b)构成的低通滤波器连接到耗尽型场效应晶体管(302a、 302b)的 栅极端子。这使其能够获得这种效果，即削弱由控制电压产生电路 (300a、 300b)产生的谐波，防止谐波混入到高频信号中，以及防止由 正反馈导致的振荡。如上所述，根据这些实施例说明了根据本发明的高频开关电路， 但是这些实施例仅是实现本发明的例子，并且因此本发明不限于这些 实施例。例如，在根据本发明的高频开关电路的所有实施例中，能够通过 电阻将设置在控制电压产生电路中的场效应晶体管的栅极接地，并且 能够将场效应晶体管的漏极通过电阻连接到功率接收端子(或电源 端)。此外，在根据本发明的高频开关电路的所有实施例中，还能够将有源负载替换设置在根据本发明的高频开关电路中的电阻器，还能够 采用具有与在高频开关电路中使用的有源元件基本相同的夹断电压的耗尽型场效应晶体管，或者还能够以将内部控制电压输出端子通过低 通滤波器连接到开关电路的方式构成开关电路。此外，在根据本发明的高频开关电路的所有实施例中，还能够通 过使用多个根据本发明的高频开关电路构成单刀多掷型高频开关电 路，并且具体是通过将每个高频开关电路的高频信号通道的一个端子 连接到通用高频端口，构成单刀多掷型高频开关电路。注意，当使用根据本发明的高频开关电路构成单刀多掷型高频开 关电路时，相互结合的任何高频开关电路不需要必须起独立"高频开 关电路"的作用。还可以以使用多个具有上述构造的控制电压产生电 路连接到一个通用高频端口的这种方式，构成作为单刀多掷型高频开关电路的实施例。这样，对上述实施例进行的多种修改包括在本发明的范围内，并 且其它不同的实施例也可能在本发明的范围内。工业实用性根据本发明的高频开关电路能够用于需要切换高频信号通道的高 频无线电通信装置，例如对应于传输/接收时分系统和多频带的便携式电话和无线LAN终端。
权利要求
1.一种高频开关电路，具有适于切换高频信号通道的连接状态和断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生用于控制所述开关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其中，所述控制电压产生电路包括控制电压产生电路的功率接收端子、耗尽型场效应晶体管、外部控制信号输入端子、和内部控制电压输出端子，其中，所述场效应晶体管具有接地的栅极、连接到所述外部控制信号输入端子的源极、和连接到所述功率接收端子的漏极，以及其中，将所述内部控制电压输出端子连接到在所述场效应晶体管的所述漏极与所述功率接收端子之间的电连接通道。
2. 根据权利要求1的高频开关电路，其中，所述场效应晶体管的 所述栅极通过电阻器接地。
3. 根据权利要求1的高频开关电路，其中，所述场效应晶体管的 所述漏极通过第一电阻器连接到所述功率接收端子。
4. 一种高频开关电路，具有适于切换高频信号通道的连接状态和 断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生用于控制所述开 关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其中，所述控制电压产生电路包括控制电压产生电路的电源端、 耗尽型场效应晶体管、第一电阻器、外部控制信号输入端子、和内部 控制电压输出端子，其中，所述场效应晶体管具有接地的栅极、连接到所述外部信号 输入端子的源极、和连接到所述第一电阻器的一个端子的漏极，其中，所述第一电阻器的另一个端子连接到所述电源端，以及其中，将所述内部控制电压输出端子连接到在所述场效应晶体管 的所述漏极与所述第一电阻器的所述一个端子之间的电连接通道。
5. 根据权利要求4的高频开关电路，其中，所述场效应晶体管的 栅极通过第二电阻器接地。
6. —种单刀多掷型高频开关电路，至少具有第一高频开关电路和 第二高频开关电路，其中，所述第一和第二高频开关电路是根据权利要求1到5的任 意一个的高频开关电路，并且其中，将在所述第一和第二高频开关电路中的高频信号通道的一 端连接到通用高频端口。
7. —种高频开关电路，具有适于切换高频信号通道的连接状态和 断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生用于控制所述开 关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其中，所述控制电压产生电路包括高频电路连接端子、外部控制 信号输入端子、耗尽型场效应晶体管、第一和第二电阻器、内部控制 电压输出端子、电容器、和二极管，其中，所述场效应晶体管具有接地的栅极、连接到所述外部控制 信号输入端子的源极、和通过节点1连接到所述内部控制电压输出端 子的漏极，其中，所述第一电阻器具有连接到所述节点1的一个端子、和连 接到节点2的另一个端子，其中，所述第二电阻器具有连接到所述节点2的一个端子、和连 接到所述外部控制信号输入端子的另一个端子，其中，所述电容器具有通过所述高频电路连接端子连接到所述高 频信号通道的一个端子、和连接到所述节点2的另一个端子，其中，所述二极管具有连接到所述节点2的阴极、和连接到所述 外部控制信号输入端子的阳极，以及其中，将所述内部控制电压输出端子连接到所述开关电路。
8. 根据权利要求7的高频开关电路，其中，所述场效应晶体管的 所述栅极通过第三电阻器接地。
9. 一种高频开关电路，具有适于切换高频信号通道的连接状态和 断开状态的开关电路、和适于基于外部控制信号产生用于控制所述开 关电路的内部控制电压的控制电压产生电路，其中，所述控制电压产生电路包括高频电路连接端子、外部控制 信号输入端子、耗尽型场效应晶体管、第一电阻器、内部控制电压输 出端子、电容器、和二极管，其中，所述场效应晶体管具有接地的栅极、连接到所述外部控制 信号输入端子的源极、和连接到节点2的漏极，其中，所述二极管具有连接到所述节点2的阴极、和连接到节点 1的阳极，其中，所述第一电阻器具有与在所述节点1与所述内部控制电压 输出端子之间的电连接通道相连接的一个端子、和与所述外部控制信 号输出端子相连接的另一个端子，其中，所述电容器具有通过所述高频电路连接端子连接到所述高 频信号通道的一个端子、和连接到所述节点1的另一个端子，以及其中，将所述内部控制电压输出端子连接到所述开关电路。
10. 根据权利要求9的高频开关电路，其中，所述场效应晶体管 的所述栅极通过第二电阻器接地。
11. 一种单刀多掷型高频开关电路，至少具有第一高频开关电路 和第二高频开关电路，其中，所述第一和第二高频开关电路是根据权利要求7到10中任 一项的高频开关电路，并且其中，将在所述第一和第二高频开关电路中的高频信号通道的一 端连接到通用高频端口，并且将在所述控制电压产生电路中设置的所 述电容器的一个端子通过所述高频电路连接端子连接到该通用高频端□。
12. 根据权利要求1到权利要求5或权利要求7到权利要求10中 任一项的高频开关电路，其中，在所述高频开关电路中使用的任何有 源元件是具有与所述场效应晶体管大致相同的夹断电压的耗尽型场效 应晶体管。
13. 根据权利要求3到权利要求5或权利要求7到权利要求10中 任一项的高频开关电路，其中，所述第一电阻器是有源负载。
14. 根据权利要求1到权利要求5或权利要求7到权利要求10中 任一项的高频开关电路，其中，将所述内部控制电压输出端子通过低 通滤波器连接到所述开关电路。
15. 根据权利要求14的高频开关电路，其中，所述低通滤波器由 电阻器和电容器构成。
全文摘要
根据本发明的高频开关电路包括控制电压产生电路(100)。控制电压产生电路(100)包括耗尽型场效应晶体管(101)、外部控制信号输入端子(111)、内部控制电压输出端子(112)、和控制电压产生电路的功率接收端子(113)。场效应晶体管(101)具有接地的栅极、连接到外部控制信号输入端子(111)的源极、和连接到功率接收端子(113)的漏极。将内部控制电压输出端子(112)连接到在场效应晶体管(101)的漏极与功率接收端子(113)之间的电连接通道。
文档编号H03K17/687GK101228694SQ20068002693
公开日2008年7月23日 申请日期2006年7月26日 优先权日2005年8月9日
发明者丘维礼, 小屋茂树, 杉山雄太 申请人:日立金属株式会社