具有快速瞬态响应时间的射频开关器件制造技术

实施方式提供了一种电路、系统和包括射频（RF）开关器件的RF开关装置，上述RF开关器件被配置成在RF开关器件被激活的情况下接收RF输入信号并且传递RF输出信号。RF开关装置可以包括用于接收用于激活RF开关器件的控制信号的控制端。可以在控制端与RF开关器件的栅极端之间耦接栅极电阻器。辅助电路可以与栅极电阻器并联耦接。辅助电路可以被配置成响应于控制信号的状态转换来提供控制端与栅极端之间的临时导电路径。辅助电路可以在状态转换之间控制信号的稳态期间提供控制端与栅极端之间的开路。

【技术实现步骤摘要】
具有快速瞬态响应时间的射频开关器件
本公开内容的实施方式总体上涉及电路领域，以及更具体地涉及具有快速瞬态响应时间的射频开关器件。
技术介绍
射频（RF）开关器件用于多种应用中诸如无线通信系统中以选择性地传递RF信号。对于包括场效应晶体管（FET）的开关器件，开关器件的瞬态响应一般与FET的栅电容的充电时间有关。对于大功率RF开关器件，通常需要大的FET以减小插入损耗和提供足够的功率处理。因此，FET一般具有大的栅电容值。另外，具有高阻抗的栅极端通常用于防止RF信号泄露和插入损耗。这两个因素均增加了状态转换期间用于对栅电容进行充电和/或放电的电阻-电容（resistance-capacitance，RC）时间常数，因此延长了RF开关器件的瞬态响应。附图说明在附图中作为示例而不是作为限制示出了实施例，其中相似的附图标记表示相似的元件，在附图中：图1示出了根据各种实施方式的射频（RF）开关器件的电路图；图2示出了根据各种实施方式的用于提供具有快速瞬态响应的RF开关器件的方法的流程图；图3示出了根据各种实施方式的RF开关器件的替选配置的电路图；以及图4是根据各种实施方式的示例性无线通信装置的框图。具体实施方式将利用本领域技术人员向本领域其他技术人员传达其工作的实质内容时通常使用的术语来描述说明性的实施方式的各个方面。然而，对本领域技术人员而言将明显的是，可以仅使用所描述的方面中的一些方面来实施替选实施方式。为了说明的目的，阐述了具体器件和配置以便提供对说明性实施方式的充分理解。然而，对本领域普通技术人员而言将明显的是，可以在没有具体细节的情况下实施替选实施方式。在其他实例中，省略或简化了众所周知的特征，从而不会模糊示例性实施方式。此外，又以最有助于理解本公开内容的方式将各种操作描述为多个离散的操作。然而，描述的顺序不应当被理解为暗示这些操作一定是依赖于顺序的。尤其是不需要以呈现的顺序来执行这些操作。短语“在一种实施方式中”被重复使用。通常，该短语不指代相同的实施方式，然而也可以指代相同的实施方式。术语“包括（comprising）”、“具有（having）”和“包括（including）”含义相同，除非上下文有另外指示。在对可以结合各种实施方式使用的语言提供一些澄清的上下文时，短语“A/B”以及“A和/或B”表示（A）、（B）或（A和B）；以及短语“A、B和/或C”表示（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。这里可以使用短语“耦接至”及其派生词。“耦接”可以表示下面中的一种或更多种。“耦接”可以表示两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦接”也可以表示两个或更多个元件间接相互接触，但又仍互相合作或交互，并且可以表示一个或更多个其他元件耦接或连接在被认为互相耦接的元件之间。图1示出了根据各种实施方式的射频（RF）开关电路100。电路100可以包括RF开关器件104，在RF开关器件104被激活的情况下，RF开关器件104可以在输入端108接收RF输入信号RFin并且在输出端112传递RF输出信号RFout。电路100还可以包括耦接在RF开关器件104的栅极端120（例如，内节点122处）与控制端124（例如，外节点128处）之间的栅极电阻器116Rg。控制端124可以接收用于激活和/或停用RF开关器件104的控制信号。在一些实施方式中，控制信号可以包括在第一逻辑状态（例如，逻辑零）与第二逻辑状态（例如，逻辑一）之间转换以激活和/或停用RF开关器件104的阶跃函数和/或方波。如果控制信号从第一逻辑状态转换到第二逻辑状态，RF开关器件104可被激活，而如果控制信号从第二逻辑状态转换到第一逻辑状态，RF开关器件104可被停用。RF开关器件104可以包括任何适当的结构，例如，一个或更多个晶体管。例如，RF开关器件104可以包括一个或更多个场效应晶体管（FET），例如图1中示出的FETQ。电路100还可以包括耦接在RF开关器件104的漏极端与源极端之间的电阻器130Rds，以提供对RF开关器件104的偏置。在各种实施方式中，电路100还可以包括与栅极电阻器116并联耦接的辅助电路132，以响应于控制信号的状态转换（例如，如果控制信号从第一逻辑状态转换到第二逻辑状态）临时提供控制端124与栅极端120之间的导电路径。辅助电路132可以在状态转换之间控制信号的稳态期间提供控制端124与栅极端120之间的开路（例如，大的阻抗）。从而，辅助电路132可以提供针对RF开关器件104的快速瞬态响应，而在控制信号的稳态期间提供栅极端120与控制端124之间的RF信号隔离。在各种实施方式中，辅助电路132可以包括与栅极电阻器116并联耦接的辅助开关器件136Qh。例如，辅助开关器件136的漏极端可以与内节点122耦接，且辅助开关器件136的源极端可以与外节点128耦接。辅助开关器件136的辅助栅极端138可以与辅助节点140耦接。辅助电路132还可以包括耦接在辅助栅极端138与控制端124之间的耦合电容器144Cc。辅助电路132还可以包括耦接在辅助栅极端138与RF开关器件104的栅极端120之间的放电电阻器148Rdis。辅助开关器件136可以包括一个或更多个晶体管。在一些实施方式中，辅助开关器件136可以包括增强模式FET。辅助开关器件136可以具有比RF开关器件104的相应的尺寸较小的尺寸。例如，在一些实施方式中，辅助开关器件136的尺寸可以至多是RF开关器件104的相应的尺寸的十分之一。在转换之间控制信号的稳态期间，RF开关器件104的栅极端120处的栅电荷可以是恒定的。内节点122、外节点128和辅助节点140可以都处于相等的电势（例如，在控制端124处施加的控制信号的电压）。因此，没有电流可以流经栅极电阻器116或放电电阻器148。由于在辅助开关器件136的栅极端与漏极端之间和/或栅极端与源极端之间没有施加有效的电压（例如，电压降），辅助开关器件136可以是关断的。从而，辅助开关器件136可以提供辅助开关器件136的漏极节点与源极节点之间的开路（例如，高阻抗）。因此，在控制信号的稳态期间，辅助开关器件136可以提供RF开关器件104与控制端124之间的RF信号隔离。如果发生控制信号的状态转换（例如，控制信号从第一逻辑状态转换到第二逻辑状态或从第二逻辑状态转换到第一逻辑状态），控制端124处的电压可以改变。控制端124处的电压可以由与栅极电阻器116相比具有较低阻抗的外部电源强加。由于对RF开关器件104的栅电容进行充电和/或放电所需要的电流在栅极电阻器116处导致的电压降，内节点122处的电压可能不会立即跟随控制端124处的电压。在没有辅助电路132的情况下，对RF开关器件104的栅电容进行充电和/或放电的响应时间将由来自于栅极电阻器116的电阻和RF开关器件104的栅电容的电阻-电容（RC）时间常数来确定。在各种实施方式中，辅助电路132可以响应于控制信号的状态转换来提供RF开关器件104的较快速瞬态响应。由耦合电容器144提供的电容性耦合可以使得控制信号的电压的转换能够被快速传播到辅助节点140，产生辅助节点140与内节点122之间的有效电压降。该电压降可以使辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：具有栅极端的射频RF开关器件，所述RF开关器件被配置成在所述RF开关器件被激活的情况下接收RF输入信号并且传递RF输出信号；耦接在所述栅极端与控制端之间的栅极电阻器，所述控制端被配置成接收用于激活所述RF开关器件的控制信号；以及与所述栅极电阻器并联耦接的辅助电路，所述辅助电路被配置成响应于所述控制信号的状态转换来提供所述控制端与所述栅极端之间的临时导电路径。

【技术特征摘要】
2012.04.25 US 13/455,9981.一种电路，包括：具有栅极端的射频RF开关器件，所述RF开关器件被配置成在所述RF开关器件被激活的情况下接收RF输入信号并且传递RF输出信号；耦接在所述栅极端与控制端之间的栅极电阻器，所述控制端被配置成接收用于激活所述RF开关器件的控制信号；以及与所述栅极电阻器并联耦接的辅助电路，所述辅助电路被配置成响应于所述控制信号的状态转换来提供所述控制端与所述栅极端之间的临时导电路径，其中，所述辅助电路包括：与所述栅极电阻器并联耦接的辅助开关器件，所述辅助开关器件具有辅助栅极端；耦接在所述辅助栅极端与所述控制端之间的耦合电容器；以及耦接在所述辅助栅极端与所述RF开关器件的所述栅极端之间的放电电阻器。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述辅助电路包括在状态转换之间所述控制信号的稳态期间所述控制端与所述RF开关器件的所述栅极端之间的开路。3.根据权利要求1所述的电路，其中，所述RF开关器件和所述辅助开关器件包括场效应晶体管。4.根据权利要求1所述的电路，其中，所述辅助开关器件的尺寸是所述RF开关器件的相应的尺寸的十分之一或更小。5.根据权利要求1所述的电路，其中，所述辅助开关器件是增强型器件。6.根据权利要求1所述的电路，其中，所述栅极端为第一栅极端，所述栅极电阻器为第一栅极电阻器，并且所述辅助电路为第一辅助电路，以及其中所述RF开关器件还包括第二栅极端，以及其中所述电路还包括：耦接在所述第二栅极端与所述控制端之间的第二栅极电阻器；以及与所述第二栅极电阻器并联耦接的第二辅助电路，所述第二辅助电路被配置成响应于所述控制信号的所述状态转换来提供所述控制端与所述第二栅极端之间的导电路径。7.根据权利要求6所述的电路，其中，所述第一辅助电路的辅助开关器件是第一辅助开关器件，其中，所述第一辅助开关器件的辅助栅极端是第一辅助栅极端，其中，所述第一辅助开关器件还包括第二辅助栅极端，以及其中，所述第一辅助电路还包括：耦接在所述第一辅助栅极端与第一节点之间的第一辅助栅极电阻器；耦接在所述第二辅助栅极端与所述第一节点之间的第二辅助栅极电阻器；其中，所述耦合电容器耦接在所述第一节点与所述控制端之间；以及其中，所述放电电阻器耦接在所述第一节点与所述RF开关器件的所述第一栅极端之间。8.根据权利要求7所述的电路，其中，所述第一辅助开关器件还包括辅助漏极端和辅助源极端，以及其中，所述第一辅助电路还包括耦接在所述第一辅助栅极端与所述辅助源极端之间的第一前馈电容器和耦接在所述第二辅助栅极端与所述辅助漏极端之间的第二前馈电容器。9.一种射频RF开关装置，包括：具有栅极端、漏极端和源极端的RF晶体管，所述RF晶体管被配置成在所述RF晶体管被激活的情况下在所述漏极端接收RF输入信号并且向所述源极端传递RF输出信号；耦接在所述栅极端与控制端之间的栅极电阻器，所述控制端被配置成接收用于激活所述RF晶体管的控制信号；与所述栅极电阻器并联耦接的辅助晶体管，所述辅助晶体管具有辅助栅极端、辅助漏极端和辅助源极端；耦接在所述辅助栅极端与所述控制端之间的耦合电容器；和耦接在所述辅助栅极端与所述RF晶体管的栅极端之间的放电电阻器，其中，所述耦合电容器被配置成响应于所述控制信号的状态转换来接通所述辅助晶体管，以提供所述控制端与所述RF晶体管的所述栅极端之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯·曼戈尔德，安德烈亚斯·韦斯格伯，
申请(专利权)人：特里奎恩特半导体公司，
类型：发明
国别省市：