一种III-V族MOSFET器件的射频开关电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103595385103595385A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310607972.2(22)申请日2013.11.25(71)申请人中国科学院微电子研究所地址100083北京市朝阳区北土城西路3号(72)发明人刘洪刚杨靖治常虎东刘桂明(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人任岩(51)Int.Cl.H03K17/687(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种III-V族MOSFET器件的射频开关电路(57)摘要本发明公开了一种III-V族MOSFET器件的射频开关电路，该射频开关电路包括一个由GaAsMOSFET构成的自偏置开关电路，该自偏置开关电路是射频信号通路，具有两个直流电压偏置端，每个直流电压偏置端均连接有一个静电保护电路，用以防止开关由于静电带来的大电压而损坏；同时，每个直流电压偏置端还连接有一个自升压电路，用以对直流供电电压进行升压。该电路采用GaAsMOSFET器件制作开关电路，在提高射频开关速度的同时，提高了栅的动态范围，实现了低的插入损耗，提高了传统射频开关的集成性。CN103595385ACN103598ACN103595385A权利要求书1/2页1.一种III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，该射频开关电路包括一个由GaAsMOSFET构成的自偏置开关电路，该自偏置开关电路是射频信号通路，具有两个直流电压偏置端，每个直流电压偏置端均连接有一个静电保护电路，用以防止开关由于静电带来的大电压而损坏；同时，每个直流电压偏置端还连接有一个自升压电路，用以对直流供电电压进行升压。2.根据权利要求1所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，该自偏置开关电路包括发射端口(TX)到天线(ANT)的发射电路，以及天线(ANT)到接收端口(RX)的接收电路。3.根据权利要求2所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，在发射电路中，第一直流偏置电压源(Vctrl_1)连接于第一MOS管(T1)的栅极，通过控制第一MOS管(T1)的栅极电压大小来控制第一MOS管(T1)的开启和关断，从而控制发射电路的开启和关断；第三电阻(R3)与第一MOS管(T1)的栅极相连，起到隔离射频信号的作用；第三MOS管(T3)与第二直流偏置电压源(Vctrl_2)相连，其开关状态与第一MOS管(T1)相反，用来改善发射电路的隔离度性能；第五电阻(R5)连接第三MOS管(T3)的栅极和第二直流偏置电压源(Vctrl_2)，起到隔离射频信号的作用。4.根据权利要求2所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，在接收电路中，第二直流偏置电压源(Vctrl_2)连接第二MOS管(T2)的栅极，通过控制第二MOS管(T2)的栅极电压大小来控制第二MOS管(T2)的开启和关断，从而控制接收电路的开启和关断；第四电阻(R4)与第二MOS管(T2)的栅极相连，起到隔离射频信号的作用；第四MOS管(T4)与第一直流偏置电压源(Vctrl_1)相连，其开关状态与第二MOS管(T2)相反，用来改善接收电路的隔离度性能；第六电阻(R6)连接第三MOS管(T3)的栅极和第二直流偏置电压源(Vctrl_2)，起到隔离射频信号的作用。5.根据权利要求1所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，所述静电保护电路包括两个相同的电路部分，其中一个电路部分包括漏极源极互相串联的第十一MOS管(T11)和第十二MOS管(T12)，第十一MOS管(T11)的栅极与第十二MOS管(T12)的栅极都与第十一MOS管(T11)的漏极和第十二MOS管(T12)的源极相连，第十二MOS管的漏极与第一直流偏置电压源(Vctrl_1)相连；其中另一个电路部分包括漏极源极互相串联的第十三MOS管(T13)和第十四MOS管(T14)，第十三MOS管(T13)的栅极与第十四MOS管(T14)的栅极都与第十三MOS管(T13)的漏极和第十四MOS管(T14)的源极相连，第十四MOS管(T14)的漏极与第二直流偏置电压源(Vctrl_2)相连。6.根据权利要求1所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，所述自升压电路中包括第一升压电路部分和第二升压电路部分，第一升压电路部分和第二升压电路部分相互对称。7.根据权利要求1所述的III-V族MOSFET器件的射频开关电路，其特征在于，所述第一升压电路部分包括漏极与直流控制电压源(Vctrl_1)连接的晶体管(T7)，漏极与晶体管(T7)源极连