非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在早期的手機(jī)急速增長(zhǎng)的時(shí)代，多數(shù)IC手持設(shè)備采用砷化鎵(GaAs)工藝。然而，對(duì)低成本和與數(shù)字集成的需求使研究從GaAs技術(shù)轉(zhuǎn)變到互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)。同時(shí)，所需的天線開(kāi)關(guān)的性能要求已經(jīng)變得更嚴(yán)格，包括更低的插入損耗(IL)，更高的隔離度，以及更高的功率處理能力，更高的線性度，更小的尺寸和更低的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種具有較小的尺寸和較低的成本，同時(shí)具有優(yōu)良的插入損耗、線性度和隔離度的非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，它包括天線0UT，它還包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9 ;第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的G端串聯(lián)電阻R2后、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的G端串聯(lián)電阻R3后、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的G端串聯(lián)電阻R4后、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的G端串聯(lián)電阻R5后均與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與第一控制信號(hào)端gatel連接，第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端和S端之間并聯(lián)電阻R6，第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的D端和S端之間并聯(lián)電阻R7，第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的D端和S端之間并聯(lián)電阻R8，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的D端和S端之間并聯(lián)電阻R9，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9依序串聯(lián)，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的S端與發(fā)射端INl連接；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的G端串聯(lián)電阻Rll后、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的G端串聯(lián)電阻R12后、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的G端串聯(lián)電阻R13后、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的G端串聯(lián)電阻R14后、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的G端串聯(lián)電阻R15后均與電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端與第二控制信號(hào)端gate2連接，第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端和S端之間并聯(lián)電阻R16，第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的D端和S端之間并聯(lián)電阻R17，第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的D端和S端之間并聯(lián)電阻R18，第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的D端和S端之間并聯(lián)電阻R19，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的D端和S端之間并聯(lián)電阻R20，電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20依序串聯(lián)，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的S端與接收端IN2連接；第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端均與天線OUT連接；各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均設(shè)有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
[0005]采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提出了一種新型的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)收發(fā)的非對(duì)稱(chēng)性，能夠分別得到接收和發(fā)射各自要求的射頻開(kāi)關(guān)電路的隔離度、插入損耗和線性度等射頻指標(biāo)，不僅具有較小的尺寸和較低的成本，同時(shí)具有優(yōu)良的插入損耗、線性度和隔離度。
[0006]作為改進(jìn)，各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管，由于三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管制取工藝穩(wěn)定成熟，所以在批量生產(chǎn)時(shí)，質(zhì)量較為穩(wěn)定可靠，從而更有利于本發(fā)明穩(wěn)定性和可靠性的提尚。
[0007]作為改進(jìn)，各MOS場(chǎng)效應(yīng)管的P阱串聯(lián)電阻R后浮空，這樣，浮空效果更好。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路的電路原理圖。
[0009]圖2為本發(fā)明非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0011]本發(fā)明非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，它包括天線0UT，它還包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9 ;第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的G端串聯(lián)電阻R2后、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的G端串聯(lián)電阻R3后、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的G端串聯(lián)電阻R4后、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的G端串聯(lián)電阻R5后均與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與第一控制信號(hào)端gatel連接，第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端和S端之間并聯(lián)電阻R6，第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的D端和S端之間并聯(lián)電阻R7，第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的D端和S端之間并聯(lián)電阻R8，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的D端和S端之間并聯(lián)電阻R9，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9依序串聯(lián)，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的S端與發(fā)射端INl連接；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的G端串聯(lián)電阻Rll后、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的G端串聯(lián)電阻R12后、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的G端串聯(lián)電阻R13后、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的G端串聯(lián)電阻R14后、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的G端串聯(lián)電阻R15后均與電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端與第二控制信號(hào)端gate2連接，第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端和S端之間并聯(lián)電阻R16，第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的D端和S端之間并聯(lián)電阻R17，第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的D端和S端之間并聯(lián)電阻R18，第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的D端和S端之間并聯(lián)電阻R19，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的D端和S端之間并聯(lián)電阻R20，電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20依序串聯(lián)，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的S端與接收端IN2連接；第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端均與天線OUT連接；各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均設(shè)有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
[0012]各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管。
[0013]各MOS場(chǎng)效應(yīng)管的P阱串聯(lián)電阻R后浮空。
[0014]開(kāi)關(guān)的線性度，即開(kāi)關(guān)的功率處理能力，通常用PldB來(lái)表示，影響CMOS開(kāi)關(guān)線性度的兩個(gè)因素為:截止的MOS管發(fā)生導(dǎo)通和不夠穩(wěn)定的MOS管柵極電介質(zhì)性能。
[0015]本申請(qǐng)通過(guò)圖1中的電路，在傳統(tǒng)的串并結(jié)構(gòu)接收端和發(fā)射端增加不同的MOS場(chǎng)效應(yīng)管，發(fā)射端為4個(gè)，接收端為5個(gè)，用來(lái)充分滿足信號(hào)在收發(fā)狀態(tài)的不同需求，同時(shí)可以在滿足插入損耗符合要求的情況下，提高開(kāi)關(guān)的隔離度。其中OUT，INl和IN2分別為射頻開(kāi)關(guān)的天線，發(fā)射和接收端口，gatel和gate2分別為控制射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)為互補(bǔ)電壓，DNW為深N阱。大擺幅的射頻信號(hào)可能導(dǎo)致單晶體管的柵G-源S或者柵G-漏D結(jié)擊穿。通過(guò)在每個(gè)FET的柵極G增加一個(gè)大的電阻，如圖1所示，柵極G的電位被懸空并與源極S和漏極D電位耦合。結(jié)合在關(guān)斷狀態(tài)的負(fù)電壓偏壓，該柵極G電位可被自舉到源/漏的電位，這不僅阻止了射頻信號(hào)泄漏到交流接地，還增加了每個(gè)FET的從VT-Vgs到2 (VT-Vgs)的電壓處理能力。此外，每個(gè)MOS管有一個(gè)大的電阻跨過(guò)源/漏兩端，以防止任何直流電壓從疊加MOS管中流過(guò)，這有助于確保電壓壓降在每個(gè)處于關(guān)斷狀態(tài)的MOS管中均勻分布。
[0016]在圖1中，采用目前較為常用的用于減小噪聲和提高隔離性能的具有三阱的混合信號(hào)工藝來(lái)設(shè)計(jì)新型的射頻開(kāi)關(guān)電路，利用其產(chǎn)生的2個(gè)額外的寄生二極管:P阱和深N阱二極管，深N阱和P襯底二極管，畫(huà)出了 P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管的電路，在本發(fā)明中為了提高線性度而專(zhuān)門(mén)采用深N阱和P阱雙懸浮的設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)大的線性度指標(biāo)，同時(shí)由于是浮空狀態(tài)，在MOS管導(dǎo)通時(shí)，源體和漏體的寄生電容不會(huì)對(duì)插入損耗產(chǎn)生影響。
[0017]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，它包括天線OUT，其特征在于，它還包括第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9 ;第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的G端串聯(lián)電阻R2后、第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的G端串聯(lián)電阻R3后、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的G端串聯(lián)電阻R4后、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的G端串聯(lián)電阻R5后均與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與第一控制信號(hào)端gatel連接，第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端和S端之間并聯(lián)電阻R6，第二 MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的D端和S端之間并聯(lián)電阻R7，第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3的D端和S端之間并聯(lián)電阻R8，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的D端和S端之間并聯(lián)電阻R9，電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9依序串聯(lián)，第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4的S端與發(fā)射端INl連接；第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的G端串聯(lián)電阻Rll后、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的G端串聯(lián)電阻Rl2后、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的G端串聯(lián)電阻Rl3后、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的G端串聯(lián)電阻R14后、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的G端串聯(lián)電阻R15后均與電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端與第二控制信號(hào)端gate2連接，第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端和S端之間并聯(lián)電阻R16，第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6的D端和S端之間并聯(lián)電阻R17，第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7的D端和S端之間并聯(lián)電阻R18，第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8的D端和S端之間并聯(lián)電阻R19，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的D端和S端之間并聯(lián)電阻R20，電阻R16、電阻R17、電阻R18、電阻R19、電阻R20依序串聯(lián)，第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9的S端與接收端IN2連接；第一 MOS場(chǎng)效應(yīng)管Ml的D端、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端均與天線OUT連接；各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均設(shè)有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均為三阱結(jié)構(gòu)的MOS晶體管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，各MOS場(chǎng)效應(yīng)管的P阱串聯(lián)電阻R后浮空。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種具有較小的尺寸和較低的成本，同時(shí)具有優(yōu)良的插入損耗、線性度和隔離度的非對(duì)稱(chēng)射頻收發(fā)開(kāi)關(guān)電路，它包括天線OUT，它還包括第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管M2、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管M3、第四MOS場(chǎng)效應(yīng)管M4、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5、第六MOS場(chǎng)效應(yīng)管M6、第七M(jìn)OS場(chǎng)效應(yīng)管M7、第八MOS場(chǎng)效應(yīng)管M8、第九MOS場(chǎng)效應(yīng)管M9；第一MOS場(chǎng)效應(yīng)管M1的D端、第五MOS場(chǎng)效應(yīng)管M5的D端均與天線OUT連接；各MOS場(chǎng)效應(yīng)管均設(shè)有P阱/深N阱和深N阱/P襯底的雙二極管，其中深N阱和P阱浮空。
【IPC分類(lèi)】H03K17/687
【公開(kāi)號(hào)】CN105187038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510412195
【發(fā)明人】朱紅衛(wèi), 杜浩華
【申請(qǐng)人】海寧海微電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月14日