(57)【要約】消費電流を削減することができるアンテナスイッチ半導体集積回路を提供することを目的とする。そのために、複数のスイッチ用ＦＥＴのオンオフを制御する論理回路に与える２つの制御入力信号のうち、送信モードと受信モードと切り替える制御入力信号を発振回路に入力し、高い電圧が論理回路に必要な送信モードのときにのみ発振回路を動作させる。これによって昇圧回路を動作させ、論理回路に昇圧された電圧を供給する。受信モードのときには発振回路を停止させ、これによって昇圧回路を停止させる。そして、論理回路によって、スイッチをオンにすることで、昇圧回路の停止時には、電源電圧を直接論理回路に供給する。これによって、昇圧回路の動作期間が少なくなり、消費電流を削減することができる。
2003107551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした高周波スイッチ回路。
【請求項２】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を前記制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記論理回路が前記送信信号経路を選択的に導通させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記論理回路が前記受信信号経路を選択的に導通させるようにしている請求項１記載の高周波スイッチ回路。
【請求項３】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路と前記スイッチとがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項１または２記載の高周波スイッチ回路。
【請求項４】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路を動作させるとともに前記スイッチを開放させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態となったときに前記発振回路を停止させるとともに前記スイッチを導通させる第２の論理回路とを備えた高周波スイッチ回路。
【請求項５】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を前記複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の残りの何れかまたは前記複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させるようにしている請求項４記載の高周波スイッチ回路。
【請求項６】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記第１および第２の論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路と前記スイッチとがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項４または５記載の高周波スイッチ回路。
【請求項７】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させるようにした高周波スイッチ回路。
【請求項８】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を前記制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記論理回路が前記送信信号経路を選択的に導通させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記論理回路が前記受信信号経路を選択的に導通させるようにしている請求項７記載の高周波スイッチ回路。
【請求項９】
前記発振回路は、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有し、前記スイッチは、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１０】
前記発振回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有し、前記スイッチは、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１１】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１２】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
発振周波数を高低に切り替え可能で、前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えた高周波スイッチ回路。
【請求項１３】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の残りの何れかまたは前記複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させるようにしている請求項１２記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１４】
前記発振回路は、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有し、前記第２の論理回路は、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように前記スイッチの開閉を制御し、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように前記スイッチの開閉を制御するようにしている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１５】
前記発振回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有し、前記第２の論理回路は、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように前記スイッチの開閉を制御し、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように前記スイッチの開閉を制御するようにしている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１６】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記第１および第２の論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１７】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項１８】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路を動作させるとともに前記スイッチを開放させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態となったときに前記発振回路を停止させるとともに前記スイッチを導通させる第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【請求項１９】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項２０】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
発振周波数を高低に切り替え可能で、前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、半導体集積回路で構成されて携帯電話や無線通信機等の移動体通信端末装置に用いられる高周波スイッチ回路、特に消費電流を削減した高出力対応型の高周波スイッチ回路に関するものである。この高周波スイッチ回路は、例えばアンテナに対する信号経路の切り替えに用いられる。
また、本発明は、上記のような高周波スイッチ回路を用いて構成される移動体通信端末装置に関するものである。この発明は、異なるアクセス方式を利用できるマルチモード携帯電話等の移動体通信端末装置に好適なものである。
背景技術
今日、自動車電話や携帯電話等を初めとする移動体通信ビジネスの発展は目覚しい。昨今では、世界各国において様々な移動体通信システムの運用が開始されている。
携帯電話のアクセス方式には、現在ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）と、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）とがある。
ＴＤＭＡ方式の規格としては、日本のＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、欧州を中心としたＥＧＳＭ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）やＧＳＭ１８００（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  １８００）、米国を中心としたＤＡＭＰＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）がある。
また、ＣＤＭＡ方式の代表的な規格としては、ＩＳ−９５（Ｉｎｔｅｒｉｍ  Ｓｔａｎｄａｒｄ−９５）やＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ  ＣＤＭＡ）がある。
一方、これらの移動体通信システムでは、多くの携帯端末の信号処理部分に半導体電界効果トランジスタ（ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））が使用されている。特に携帯性が重要視される携帯端末の場合、ＧａＡｓＦＥＴを用いたモノリシック・マイクロウェーブＩＣ（ＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ＩＣ））が盛んに開発されている。このＭＭＩＣは、小型化と低電圧駆動と低消費電力化とを同時に実現できる半導体集積回路素子である。
このような半導体集積回路の中でも、特に携帯端末内で高周波信号の経路を切り替える高周波スイッチ回路の開発が重要となってきている。
高周波信号の経路切り替えの具体例としては、アンテナで受信した高周波信号を受信部に入力する経路と、送信部から出力された高周波信号をアンテナへ出力する経路との切り替えがある。
また、送信部および受信部をそれぞれ複数個有するマルチモード携帯電話における、高周波信号の経路切り替えの具体例としては、上記の切り替えの他に、複数の送信部の中からいずれか一つをアンテナに接続するための経路切り替えと、複数の受信部の中からいずれか一つをアンテナに接続するための経路の切り替えとがある。また、携帯電話には、複数のアンテナ、つまり内部アンテナと外部アンテナとが設けられているため、信号経路の切り替えには、複数のアンテナを選択的に使用するための経路切り替えもある。
ところで、ＦＥＴを信号経路の切り替えのためのスイッチングデバイスとして使用するには、ＦＥＴのゲート端子に印加するバイアス電圧を制御する必要がある。例えば、ゲート端子にピンチオフ電圧よりも十分に高いゲートバイアスを印加してドレイン−ソース間を低インピーダンスにすることにより、ＦＥＴをオン状態に制御することができる。逆に、ゲート端子にピンチオフ電圧よりも十分に低いゲートバイアスを印加してドレイン−ソース間を高インピーダンスにすることにより、ＦＥＴをオフ状態に制御することができる。
このようにして、ＧａＡｓＦＥＴのゲート端子の電圧を変化させて、信号経路を切り替えることにより、アンテナスイッチの機能を持たせている。
このような構成のスイッチ回路の例として、信号経路に対してシリーズＦＥＴとシャントＦＥＴをそれぞれ１個ずつ組み合わせてなるＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｏｌｅ  Ｄｕａｌ  Ｔｈｒｏｗ）スイッチがある。この構成にすることにより、オフ状態のシリーズＦＥＴより容量成分を介して漏れてくるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をオン状態にあるシャントＦＥＴによってグラウンドに引き込むことができ、高アイソレーションが得られる。
また、ＴＤＭＡ通信方式を用いるデジタル携帯電話では、付属アンテナと外部アンテナとの切り替えおよび携帯電話に内蔵されている送信部と受信部との切り替えにＤＰＤＴ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌｅ  Ｄｕａｌ  Ｔｈｒｏｗ）スイッチが用いられる。
ＤＰＤＴスイッチは、ＦＥＴを用いて構成され、第１および第２の入力端子と第１および第２の出力端子とを有している。そして、このＤＰＤＴスイッチは、第１および第２の入力端子からの信号を第１および第２の出力端子にそれぞれ出力するか、逆に第２および第１の出力端子にそれぞれ出力するかを切り替える。
これらのスイッチにおいては、ＦＥＴを動作させるために、先に述べたように、ＦＥＴに対してピンチオフ電圧以上の電圧を与えることにより低インピーダンスにし、ピンチオフ電圧以下の電圧を与えることにより高インピーダンスにする。
ＦＥＴをスイッチ素子として用いる場合に処理可能な最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）は次式で表される。
Ｐｍａｘ＝２｜Ｖｃ−Ｖｐ｜２／Ｚ
Ｖｃ：ゲート端子制御電圧
Ｖｐ：ピンチオフ電圧
Ｚ  ：負荷インピーダンス
したがって、最大送信可能電力を増加させるには、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）の差を大きくすればよい。
ところが、携帯電話の電池の電圧では、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）との差を大きくするのには限界があり、十分な最大送信可能電力を得ることはできない。
このゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を大きくするために必要となるのが、昇圧回路である。携帯電話の電池の電圧をそのまま用いると、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）は電池の電圧までという制限を受ける。しかし、昇圧回路を用いた場合はゲート端子制御電圧（Ｖｃ）の電圧を電池の電圧より高くすることができる。それによって、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）との差を大きくとることができる。以上のようなことから、昇圧回路を用いることは最大送信可能電力の制限をなくすためには重要なことである。
昇圧回路を用いたアンテナスイッチ半導体集積回路としては、特開平１１−５５１５６号公報に開示されたものがある。このアンテナスイッチ半導体集積回路では、ＭＯＳ集積回路半導体チップ上にデコーダ回路、ドライブ回路、発振回路、倍電圧発生回路が設けられている。この倍電圧発生回路を用いることで、外部から供給された電圧を、内部で所望の高い電圧に変更することができる。
このように、倍電圧発生回路を用いることにより、内部で高い電圧が得られるため、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を高くすることができる。それにより、最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）を高くすることができる。そのため、高出力対応可能なアンテナスイッチ半導体集積回路を得ることができる。
従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の他の例として、例えば、図１３に示された構成を有しているものがある。この図１３を参照しつつ、従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の動作について説明する。
まず、ＩＣパッケージ１にＧａＡｓ半導体チップ２と、Ｓｉ半導体チップ３とが搭載され、これらがアンテナスイッチ半導体集積回路として動作する。
スイッチ４〜７は、ＧａＡｓＦＥＴからなり、ＧａＡｓ半導体チップ２上に形成されている。これらのスイッチ４〜７は、外部容量１９〜２３をそれぞれ介して外部信号端子２４〜２７とアンテナ２８とにそれぞれ接続されている。
また、スイッチ８〜１１は、ＧａＡｓＦＥＴからなり、ＧａＡｓ半導体チップ２上に形成されている。これらのスイッチ８〜１１は、スイッチ４〜７と外部容量１９〜２２との間に一端がそれぞれ接続され、他端が容量１２〜１５を介して、それぞれ接地されている。
この構成において、例えば、外部信号端子２４からアンテナ２８への信号経路を導通させたい場合、スイッチ４および９〜１１をオン状態にし、残りのスイッチ５〜８をオフ状態にする。これにより、外部信号端子２４からアンテナ２８への信号経路を導通させることができ、かつ残りの外部信号端子２５〜２７と十分アイソレーションをとることができる。
これらのスイッチ４〜１１の制御は、Ｓｉ半導体チップ３上に形成された論理回路１７により行われる。具体的には、制御端子２９，３０に与えられる複数の制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態に応じて、論理回路１７がスイッチ４〜１１を選択的に導通させる。
通常のアンテナスイッチ半導体集積回路の場合は、これらの構成で制御可能である。ところが、高出力の信号を制御するには、先ほど述べたように、最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）を大きくする必要がある。そのためには、スイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を高くする必要がある。そのため、昇圧回路１６を入れる必要がある。
昇圧回路１６は、発振回路１８Ｃから供給される発振信号に基づいて昇圧動作を行う。そして、この昇圧回路１６は、発振回路１８Ｃおよび論理回路１７とともに、Ｓｉ半導体チップ３上に形成される。なお、発振回路１８Ｃは、具体的な構成は省略するが、例えば図２の構成において、端子１０８に常時電源電圧を加える状態とすることで実現できる。
昇圧回路１６は、上記した発振回路１８Ｃからの発振信号に基づいて、電源電圧端子３１から供給された外部電圧を内部で昇圧し、この昇圧後の電圧を論理回路１７に動作電源電圧として供給する。これによって、論理回路１７から高い出力電圧を得ることができる。この電圧をゲート端子制御電圧（Ｖｃ）として用いることにより、高出力の信号を制御できる。
上記従来例の構成では、高い電圧を得るために昇圧回路を用いている。しかし、高い電圧を得るために昇圧回路を用いた場合、昇圧回路は、高い電圧が必要な送信時だけでなく、常に動作している。したがって、昇圧回路を動作させるために必要な電流が常にアンテナスイッチ半導体集積回路に流れている。このため、アンテナスイッチ半導体集積回路を携帯電話に組み込んだ場合、必要以上の電流を消費することになり、携帯電話としての待ち受け時間、通話時間を短縮してしまう。
発明の開示
本発明の目的は、消費電流を削減することができる高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を提供することである。
第１の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに停止することにより昇圧回路を停止させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、制御入力信号が特定の状態になったときにスイッチを開放させ、特定の状態以外の状態になったときにスイッチを導通させるようにしている。
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態である場合には、昇圧回路を動作させ、昇圧された電圧を論理回路に供給することができる。また、制御入力信号が特定の状態以外の状態である場合には、昇圧回路を動作させず、電源電圧を論理回路に供給することができる。そこで、大電力制御が必要な場合に制御入力信号を特定の状態とし、大電力制御の必要がない場合には、制御入力信号を特定の状態以外の状態とする。これにより、大電力制御が必要な場合には、昇圧回路を動作させて大電力制御を可能とし、大電力制御の必要がない場合には、昇圧回路の動作を停止させることが可能となる。その結果、大電力制御を可能としつつ、全体として消費電力を低減することができる。
しかも、昇圧回路の不動作時において、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチを導通させるので、論理回路に与える動作用電源電圧が外部から与えられる電源電圧より下がることはなく、論理回路の動作およびスイッチ用電界効果トランジスタのスイッチ動作が不安定になることはない。
第１の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。この構成では、制御入力信号が特定の状態になったときに論理回路が送信信号経路を選択的に導通させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに論理回路が受信信号経路を選択的に導通させる。
この構成によれば、大電力制御が必要な送信信号経路を導通させる時に昇圧回路が動作し、大電力制御が不要な受信信号経路を導通させる時に昇圧回路が停止することになる。
また、第１の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、論理回路と昇圧回路と発振回路とスイッチとがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
第２の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路を動作させるとともにスイッチを開放させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態となったときに発振回路を停止させるとともにスイッチを導通させる第２の論理回路とを備えている。
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路を動作させ、それ以外の状態のときには昇圧回路を動作させないようにすることができるので、昇圧回路の無駄な動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。その他の効果は第１の発明と同様である。
第２の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。この構成では、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の残りの何れかまたは複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させる。
この構成によれば、複数の送信信号経路のうちの何れかの送信信号経路、すなわち大電力制御が必要な送信信号経路を導通させるときに昇圧回路が動作し、大電力制御が不要な、それ以外の送信信号経路を導通させるときまたは複数の受信信号経路を導通させる時に昇圧回路が停止する。その結果、送信電力が小さくてよい場合には、昇圧回路を動作させないようにできる。したがって、消費電力のさらなる低減を図ることができる。
また、第２の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、第１および第２の論理回路と昇圧回路と発振回路とスイッチとがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
第３の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備えている。発振回路は、制御入力信号が特定の状態になったときに昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させる。
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大電力制御の必要な時のみ昇圧回路の動作周波数を高め、大電力制御の必要のない時には昇圧回路の動作周波数を低くしている。昇圧回路は動作周波数が低いときは消費電流が少ないことから、全体として消費電流を低減することができる。しかも、昇圧回路は常時動作しているので、論理回路に与える動作用電源電圧として必要な電圧を確保することができ、論理回路およびスイッチ用電界効果トランジスタのスイッチング動作が不安定になることはない。
第３の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。そして、この構成では、制御入力信号が特定の状態になったときに論理回路が送信信号経路を選択的に導通させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに論理回路が受信信号経路を選択的に導通させる。
この構成によれば、大電力制御が必要な送信信号経路を導通させる時に昇圧回路の出力電圧が高く、大電力制御が不要な受信信号経路を導通させる時に昇圧回路の出力電圧が低くなる。
また、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路は、例えば、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、スイッチは、制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される。
また、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路は、例えば第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、スイッチは、制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される。
さらに、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、論理回路と昇圧回路と発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
第４の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、発振周波数を高低に切り替え可能で、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えている。
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路の出力電圧を高くし、それ以外の状態のときには昇圧回路の出力電圧を低くすることができるので、昇圧回路の無駄な昇圧動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。
第４の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。そして、この構成では、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の残りの何れかまたは複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させる。
この構成によれば、複数の送信信号経路のうちの何れかの送信信号経路、すなわち大電力制御が必要な送信信号経路を導通させるときに昇圧回路の出力電圧が高くなり、大電力制御が不要な、それ以外の送信信号経路を導通させるときまたは複数の受信信号経路を導通させるときに昇圧回路の出力電圧が低くなる。
第４の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路が、例えば、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、第２の論理回路は、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるようにスイッチの開閉を制御し、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるようにスイッチの開閉を制御する。
また、第４の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路が、例えば、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、第２の論理回路は、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるようにスイッチの開閉を制御し、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるようにスイッチの開閉を制御する。
さらに、第４の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、第１および第２の論理回路と昇圧回路と発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
第５の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに停止することにより昇圧回路を停止させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、制御入力信号が特定の状態になったときにスイッチを開放させ、特定の状態以外の状態になったときにスイッチを導通させるようにしている。
この構成によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏する。
第６の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路を動作させるとともにスイッチを開放させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態となったときに発振回路を停止させるとともにスイッチを導通させる第２の論理回路とを備えている。
この構成によれば、第２の発明と同様の作用効果を奏する。
第７の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、制御入力信号が特定の状態になったときに昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させるようにしている。
この構成によれば、第３の発明と同様の作用効果を奏する。
第８の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、発振周波数を高低に切り替え可能で、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えている。
この構成によれば、第４の発明と同様の作用効果を奏する。
以上のように、第１および第２の発明の高周波スイッチ回路ならびに第５および第６の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路を動作させることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の停止時に、電源電圧を論理回路（第１の発明）もしくは第１の論理回路（第２の発明）に与えるので、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路もしくは第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができる。
また、第３の発明の高周波スイッチ回路および第７の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である。
また、第４発明の高周波スイッチ回路および第８の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接第１の論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である。
発明の実施するための最良の形態
（第１の実施例）
本発明の高周波スイッチ回路の第１の実施例として、アンテナスイッチ半導体集積回路を、図１を参照しながら説明する。この実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路は、図１３で示した従来のアンテナスイッチ半導体集積回路と同様に、同一ＩＣパッケージ１内に搭載された、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなるＧａＡｓ半導体チップ２と、シリコン（Ｓｉ）からなるＳｉ半導体チップ３とから構成されている。
そのＧａＡｓ半導体チップ２上には、従来例と同様のＧａＡｓＦＥＴからなるスイッチ４〜１１および容量１２〜１５が形成されている。また、Ｓｉ半導体チップ３上にＭＯＳ型の論理回路１７、昇圧回路１６および発振回路１８が形成されている。Ｓｉ半導体チップ３上には、その他に電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子の間を短絡するスイッチ２０１およびスイッチ２０１の動作制御に用いる論理回路３２が形成されている。スイッチ２０１は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタ等からなる半導体スイッチである。
なお、論理回路１７，３２としては、ＭＯＳ型集積回路を用いたが、シリコンバイポーラ集積回路を用いてもよく、さらにシリコンＢｉＣＭＯＳ集積回路を用いてもよい。
具体的に説明すると、ＧａＡｓ半導体チップ２上には、スイッチ４〜１１によってアンテナスイッチが構成されている。このＧａＡｓ半導体チップ２上のスイッチ４〜１１、すなわちＧａＡｓＦＥＴは、同一パッケージ１内に存在する、Ｓｉ半導体チップ３上の論理回路１７の出力端子と接続されている。そして、論理回路１７の出力信号によってスイッチ４〜１１のオンオフを制御することができる。
つぎに、Ｓｉ半導体チップ３上には、論理回路１７と昇圧回路１６と発振回路１８と論理回路３２とスイッチ２０１とが構成されている。
ここで、昇圧回路１６としては、チャージポンプ型の昇圧回路が用いられている。この昇圧回路１６の動作には発振回路１８が必要で、この発振回路１８の等価回路の一例を図２に示す。
発振回路１８は、３個のインバータ１０３，１０４，１０６と、アンド回路１０５と、抵抗１０１と、容量１０２とで構成されている。そして、これらの素子で発振信号が形成され、その信号が出力端子１０７から出力される。また、この発振回路１８は、発振回路１８自身を動作させたり停止させたりするための端子（ＥＮＢ）１０８を有している。この端子１０８に電源電圧と同じ電圧を与えることにより発振回路１８が動作し、端子１０８を接地することにより発振回路１８が停止する。
つぎに、昇圧回路１６の等価回路例を図３に示す。昇圧回路１６は、発振回路１８の出力端子１０７に接続される入力端子１１８、インバータ１０８、容量１０９〜１１１およびダイオード１１２〜１１５で構成されている。そして、この昇圧回路１６は、電源電圧端子１１６より与えられた電圧を昇圧し、昇圧された電圧を出力端子１１７に出力する。なお、図１３の従来例における昇圧回路も、図３に示したものと同様である。
この昇圧回路１６を用いた場合、出力端子１１７に出力される電圧（Ｖｃｐ）は次式で表される。
Ｖｃｐ＝α＊（ｎ＋１）＊（Ｖｃｃ−Ｖｄ）
α：係数
ｎ：昇圧回路の段数
Ｖｃｃ：電源電圧
Ｖｄ：ダイオード部での電圧ドロップ量
ここで、段数とは容量の数と同じものであり、図３で示される昇圧回路１６は３段の構成となっている。なお、昇圧回路の段数は３段に限らない。
このような方式によれば、昇圧回路１６を用いて、昇圧回路１６の段数および、電源電圧Ｖｃｃを変えることにより、所望の電圧を得ることができる。
この構成により、昇圧回路１６を用いて、大きな電力が必要な送信時でも、対応できるアンテナスイッチ半導体集積回路を得ることができる。ところが、このように、昇圧された電圧を論理回路１７に与える従来例のような構成では、常に昇圧回路１６が動作しているため、電源電流が多く流れてしまい、消費電力の低減が要求される携帯電話等の場合、好ましくない。
なお、上記の電圧Ｖｃｐの数式は、発振周波数が変化しない場合を示したものであり、発振周波数が変化する場合、電圧Ｖｃｐは、係数をｋ、周波数をｆとしたときに、以下の数式で表される。
Ｖｃｐ＝ｋ＊ｆ＊（ｎ＋１）＊（Ｖｃｃ−Ｖｄ）
ここで、図１における、第１ないし第４外部信号端子２４〜２７とアンテナ２８の間の信号経路を各々導通させるために、制御端子２９，３０に与える複数の制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態と、これに対応した各スイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧の状態とを、図４に真理値表として示す。なお、図１では、第１ないし第４外部信号端子２４〜２７を設けているが、これは、送信部および受信部が各モード毎に存在するデュアルバンドタイプの移動体通信端末装置に対応した高周波スイッチ回路を想定しているためである。
図４において、第１外部信号端子２４−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＨ，Ｈにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＨ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オン、オフ、オフ、オフ、オフ、オン、オン、オンとなる。
つぎに、第２外部信号端子２５−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＨ，Ｌにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｌ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オン、オフ、オンとなる。
つぎに、第３外部信号端子２６−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＬ，Ｈにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オン、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オンとなる。
つぎに、第４外部信号端子２７−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＬ，Ｌにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｈ，Ｈ，Ｌとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オフ、オフ、オン、オン、オン、オン、オフとなる。
この真理値表における第１外部信号端子−アンテナの経路および第２外部信号端子−アンテナの経路はそれぞれ送信時を意味し、第３外部信号端子−アンテナの経路および第４外部信号端子−アンテナの経路はそれぞれ受信時を意味している。
この表からわかるように、大きい電力を制御することが必要な送信時には、制御端子２９に加えられる制御入力信号ＩＮＡが必ず高い電圧（Ｈ）になっていることがわかる。つまり、制御端子２９へ外部から入力する制御入力信号ＩＮＡの状態が送信受信の切り替えを意味している。この制御入力信号ＩＮＡを利用することにより、昇圧回路１６を動作させたり、停止させたりすることが可能となる。
しかし、この制御入力信号ＩＮＡを、発振回路１８を動作させる、あるいは発振回路１８を停止させるという切り替えを行う端子１０８（図２参照）に信号ＥＮＢとして入力すると、以下のような問題が生じる。すなわち、発振回路１８が動作しているときは、昇圧された電圧が昇圧回路１６より出力される。ところが、発振回路１８が停止すると、昇圧回路１６の昇圧動作が停止し、昇圧回路１６の出力は電源電圧Ｖｃｃよりも低くなってしまう。そのため、受信時に、スイッチ４〜１１のゲート端子に与えられる制御電圧が下がってしまう。
昇圧回路１６は、ダイオードの直列回路であるので、０．７Ｖずつドロップダウンをしてしまう。したがって、電源電圧が３Ｖでも、ダイオードの数だけ昇圧回路の１６の出力電圧は下がってしまう。そのため、受信時にはゲート制御電圧が３Ｖ必要である構成の場合において、上記のドロップダウンによってゲート制御電圧が例えば１Ｖ以下になると、スイッチをＯＮできなくなる。
これを避けるためには、電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子との間にスイッチ２０１を接続し、制御入力信号ＩＮＡがＬになった場合には、スイッチ２０１をオンにして電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子とを導通させる必要がある。これによって、昇圧回路１６が停止しているときには、昇圧回路１６のダイオードを通さずに、電源端子３１から論理回路１７に電源電圧が直接与えられることになる。その結果、論理回路１７のゲート制御電圧が電源電圧になり、これによって電源電圧で論理回路１７を動作させることが可能となる。
以上のような構成により、高出力な電力を制御する必要がある場合には昇圧回路１６を動作させ、高出力が必要でない場合には、昇圧回路１６を停止させることができる。それにより、高出力が必要でない場合に、消費電流を削減することができ、しかも電源電圧で動作させることができる。
ここで、論理回路３２の具体回路例を図５に示す。図５において、発振回路１８および昇圧回路１６は従来例と同様である。制御端子２９が、発振回路１８を動作させる、停止させるという切り替えを行う端子１０８に接続される。そして、制御端子２９から入力される制御入力信号ＩＮＡが信号ＥＮＢとして発振回路１８に与えられる。論理回路３２は、インバータ２００で構成される。
図４の表に関して説明したように、送信時には、制御入力信号ＩＮＡがＨになっているので、端子１０８の信号ＥＮＢがＨになり、発振回路１８が動作し、昇圧回路１６が動作する。
また受信時には、制御入力信号ＩＮＡがＬとなっているので、端子１０８の信号ＥＮＢがＬになり、発振回路１８が停止し、昇圧回路１６が停止する。この受信時には、昇圧回路１６の出力端子１１７からの出力電圧が下がってしまうため、電源電圧端子１１６と昇圧回路１６の出力端子１１７とを、スイッチ２０１を介して接続される。
このスイッチ２０１は、制御入力信号ＩＮＡをインバータ２００で反転した信号で開閉が制御される。これにより、制御入力信号ＩＮＡがＨの場合には、スイッチ２０１に供給される制御信号がＬとなる。そのため、昇圧回路１６の出力端子１１７が電源電圧端子１１６と接続されない。
また、制御入力信号ＩＮＡがＬの場合には、スイッチ２０１に供給される制御信号がＨとなる。そのため、昇圧回路１６の出力端子１１７が電源電圧端子１１６と接続され、昇圧回路１６が動作しない場合も論理回路１７に電源電圧Ｖｃｃが供給される。
これにより、制御入力信号ＩＮＡにより発振回路１８の動作・停止が切り替わり、送信時のみ昇圧回路１６が動作し、昇圧回路１６の停止時には電源電圧が供給される。これにより、送信時のみ昇圧回路１６が動作するアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
この実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路によれば、大電力制御の必要な送信時のみ昇圧回路１６を動作させ、昇圧された電圧を論理回路１７に供給し、大電力制御の必要のない受信時には昇圧回路１６を動作させずに、電源電圧を論理回路１７に供給するので、消費電力を低減することができる。しかも、昇圧回路１６の不動作時において、スイッチ２０１をオンにし、電源端子３１と昇圧回路１６の出力端子との間を導通させて、電源電圧を直接論理回路１７に与えるので、論理回路１７に与える動作用電源電圧が外部から与えられる電源電圧より下がることはない。したがって、論理回路１７の動作およびスイッチ４〜１１のスイッチ動作が不安定になることはない。
なお、制御入力信号ＩＮＡで直接スイッチ２０１を断続制御することが可能であれば、論理回路３２は省くこともできる。
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例を図６および図７を参照しながら説明する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、第１の実施例が送信時には常に、昇圧回路１６を動作させているのに対し、第２の実施例では、送信時でも、送信出力が低い場合には昇圧回路１６を動作させないようにした点である。
図４の真理値表において、以下のような条件が考えられる。たとえば、第１の外部信号端子２４−アンテナ２８の経路は高い送信出力が必要であって、その制御のために昇圧された電圧が必要である。しかし、第２外部信号端子２５−アンテナ２８の経路は、送信出力が低く、昇圧回路１６を用いなくても、電源電圧で十分制御可能である。
上記のような条件の場合、第２外部信号端子２５−アンテナ２８の経路で送信を行うときは、昇圧回路１６を動作させる必要はない。
このような観点から、この送信時でも、第２外部信号端子２５−アンテナ２８の経路で送信を行うときは、昇圧回路１６を動作させない構成をとる。これにより、さらに消費電流を削減することが可能となる。この回路構成を示したのが、図６および図７である。
図６および図７において、発振回路１８および昇圧回路１６は、第１の実施例と同じである。第１の実施例との違いは、論理回路３２Ａの構成が第１の実施例とは異なることである。すなわち、この実施例では、図６および図７に示すように、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをＮＡＮＤ回路２０３に入力し、ＮＡＮＤ回路２０３の出力信号をインバータ２０２に入力し、インバータ２０２の出力信号を端子１０８に信号ＥＮＢとして与え、またＮＡＮＤ回路２０３の出力信号でスイッチ２０１のオンオフを制御する。つまり、図１の第１の実施例のように制御入力信号ＩＮＡを端子１０８に直接入力するのではない。
この構成をとることにより、図４の真理値表で示すように、制御入力信号ＩＮＡと制御入力信号ＩＮＢがともにＨとなる状態のみで、発振回路１８を動作させることができる。したがって、第１外部信号端子２４−アンテナ２８の経路が信号経路となる状態の時だけ発振回路１８を動作させ、電源電圧を昇圧することができる。
また、第１外部信号端子２４−アンテナ２８の経路以外の経路を選択する場合、図４の真理値表で示すように、制御入力信号ＩＮＡと制御入力信号ＩＮＢとがともにＨ状態になるということがないため、ＮＡＮＤ回路２０３の出力信号は常にＨとなる。このＮＡＮＤ回路２０３の出力信号を、電源電圧端子１１６と昇圧回路の出力端子１１７を接続するスイッチ２０１の制御信号として使用することにより、昇圧回路１８の動作が停止した場合には電源電圧が論理回路１７に供給される。
これにより、制御入力信号ＩＮＡおよび制御入力信号ＩＮＢに伴い発振回路１８の動作・停止が切り替わり、送信時のうちの特に大電力送信時のみ昇圧回路１６が動作し、小電力送信時または受信時には昇圧回路１６が停止し、昇圧回路１６の停止時には論理回路１７に電源電圧が直接供給される構成となる。これにより、送信時でも、高出力な信号を制御する必要のある場合のみ昇圧回路１６が動作するアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
この実施例によれば、送信時のうちの特に大電力送信時のみ昇圧回路１６が動作し、小電力送信時または受信時には昇圧回路１６が停止し、昇圧回路１６の停止時には論理回路１７に電源電圧が供給される構成となっているので、第１の実施例に比べて、さらに消費電力を低減することが可能となる。
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例を図８を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８の動作不動作を切り替えるのではなく、発振回路１８Ａの発振周波数を、論理回路３２Ｂを用いて制御入力信号ＩＮＡの状態に応じて切り替えるようにした点が第１の実施例とは異なる。また、スイッチ２０１およびそれを制御する論理回路を省いている点が第１の実施例とは異なる。また、端子１０８については、電源電圧が印加されていて、発振回路１８Ａは従来例と同様に常時動作する構成である。上記の論理回路３２Ｂは、送信時にスイッチ２０４，２０５をＯＮにするような構成になっている。
なお、制御入力信号ＩＮＡで直接発振回路１８Ａの発振周波数を切り替えることが可能であれば、論理回路３２Ｂは省くこともできる。
第３の実施例は、発振回路１８Ａの発振周波数を変更し、その昇圧後の電圧を制御するというものである。昇圧回路１６の電圧は、発振回路１８Ａの発振周波数によって変化する。この発振周波数が高い場合、昇圧後の電圧が高くなり、発振周波数が低い場合は昇圧後の電圧は低くなる。このため、発振周波数を変更することにより、昇圧後の電圧を変えることができる。周波数が低くなった場合、切り替えの回数が減ることにより、その消費電流も削減でき、これにより、昇圧回路１６を動作させていても、消費電流の削減が可能となる。
図８の発振回路１８Ａは、図２の発振回路１８の構成において、抵抗１０１に対して、スイッチ２０４、抵抗２０６およびスイッチ２０５の直列回路を並列接続した構成になっている。そして、論理回路３２Ｂによって、スイッチ２０４，２０５のオンオフが制御される。上記の構成においては、抵抗１０１単体で発振動作させる状態と、スイッチ２０４，２０５をオン状態にして、抵抗１０１に抵抗２０６を並列に接続し、抵抗値を下げた状態で発振動作させる状態とを選択的にとることができる。上記のスイッチ２０４，２０５は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタからなる半導体スイッチで構成される。
これにより、発振回路１８Ａ中の抵抗の値を変化させ、大電力が必要な送信時、小電力でよい受信時に、各々所望の発振周波数を得るものである。スイッチ２０４，２０５は、第１の実施例で示したものと同様の論理回路３２Ｂを用いて、高い電圧が必要な場合と、低い電圧でよい場合とを切り替えるものである。発振周波数が下がることにより、消費電流の削減が可能なことから、この構成により、全体として低消費電流のアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
また、第１の実施例の回路は、論理回路１７に動作用電力を供給するために電源電圧をそのまま出力する回路（スイッチ２０１）を付加する必要があり、大電力用のスイッチ２０１は基板上での占有面積が大きいため、回路規模として大きくなってしまう。しかし、この第３の実施例の場合は、発振周波数を決定するために容量と抵抗のうちの少なくとも一方の値を変更すればよく、発振周波数変更のために使用される抵抗２０６とスイッチ２０４，２０５にはごく少ない電流しか流れない。そのため、基板上でのその回路の占有面積が小さく、回路規模が小さくてすむという利点がある。
（第４の実施例）
本発明の第４の実施例を図９を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８の動作不動作を切り替えるのではなく、発振回路１８Ａの発振周波数を、論理回路３２Ｃを用いて制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態に応じて切り替えるようにした点が第２の実施例とは異なる。また、スイッチ２０１およびそれを制御する論理回路を省いている点が第２の実施例とは異なる。また、端子１０８については、電源電圧が印加されていて、発振回路１８Ａは従来例と同様に常時動作する構成である。論理回路３２Ｃは、送信時のうちの特に大電力送信時にのみ、スイッチ２０４，２０５をＯＮにするような構成になっている。その他の場合には、スイッチ２０４，２０５はＯＦＦとなる。
第４の実施例は、発振回路１８Ａの発振周波数を変更し、その昇圧後の電圧を制御するというものである。昇圧回路１６の電圧は、発振回路１８Ａの発振周波数によって変化する。この発振周波数が高い場合、昇圧後の電圧が高くなり、発振周波数が低い場合は昇圧後の電圧は低くなる。このため、発振周波数を変更することにより、昇圧後の電圧を変えることができる。周波数が低くなった場合、切り替えの回数が減ることにより、その消費電流も削減でき、これにより、昇圧回路１６を動作させていても、消費電流の削減が可能となる。
図９の発振回路１８Ａは、図２の発振回路１８の構成において、抵抗１０１に対して、スイッチ２０４、抵抗２０６およびスイッチ２０５の直列回路を並列接続した構成になっている。そして、論理回路３２Ｃによって、スイッチ２０４，２０５のオンオフを制御するようになっている。上記の構成において、抵抗１０１単体で発振動作させる状態と、スイッチ２０４，２０５をオン状態にして、抵抗１０１に抵抗２０６を並列に接続し、抵抗値を下げた状態で発振動作させる状態とを選択的にとることができる。
これにより、発振回路１８Ａ中の抵抗の値を変化させ、これによって大電力が必要な送信時、小電力でよい送信時、および小電力でよい受信時に、各々所望の発振周波数を得るものである。スイッチ２０４，２０５は、第２の実施例で示したものと同様の論理回路３２Ｃを用いて、高い電圧が必要な場合と、低い値でよい場合を切り替えるものである。発振周波数が下がることにより、消費電流の削減が可能なことから、この構成により、全体として低消費電流のアンテナスイッチ回路が得られる。
また、第２の実施例の回路は、論理回路１７に動作用電力を供給するために電源電圧をそのまま出力する回路（スイッチ２０１）を付加する必要があり、大電力用のスイッチ２０１は基板上での占有面積が大きいため、回路規模として大きくなってしまう。しかし、この第４の実施例の場合は、発振周波数を決定するために容量と抵抗のうちの少なくとも一方の値を変更すればよく、発振周波数変更のために使用される抵抗２０６とスイッチ２０４，２０５にはごく少ない電流しか流れない。そのため、基板上でのその回路の占有面積が小さく、回路規模が小さくてすむという利点がある。
（第５の実施例）
本発明の第５の実施例を図１０を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８Ｂの発振周波数の切り替えを、容量切り替えによって行う点が第３の実施例とは異なる。つまり、コンデンサ１０２に対して、スイッチ２０７，コンデンサ２０９およびスイッチ２０８の直列回路を並列接続し、論理回路３２Ｂによってスイッチ２０７，２０８のオンオフを制御することで発振回路１８Ｂの発振周波数を高低に切り替えるようにしたものである。上記のスイッチ２０７，２０８は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタからなる半導体スイッチで構成される。その他の構成および作用効果は第３の実施例と同様である。
（第６の実施例）
本発明の第６の実施例を図１１を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８Ｂの発振周波数の切り替えを、容量切り替えによって行う点が第４の実施例とは異なる。つまり、コンデンサ１０２に対して、スイッチ２０７，コンデンサ２０９およびスイッチ２０８の直列回路を並列接続し、論理回路３２Ｃによってスイッチ２０７，２０８のオンオフを制御することで発振回路１８Ｂの発振周波数を高低に切り替えるようにしたものである。その他の構成および作用効果は第４の実施例と同様である。
（第７の実施例）
本発明の第７の実施例を図１２を参照しながら説明する。この実施例は、第１の実施例の高周波スイッチ回路を用いて構成した移動体通信端末装置である。
図１２において、ＩＣパッケージ１は、第１の実施例で説明した高周波スイッチ回路と基本的に同じ構成である。ただし、第１の実施例では、４個の外部信号端子２４〜２７を有し、４つの信号経路の中から何れか一つの経路を選択するものを示していた。この場合、４つの外部信号端子２４〜２７には例えば、２個の送信部および２個の受信部が各々接続されることになる。
しかし、この実施例の移動体通信端末装置では、ｎ個（ｎは任意の整数）の受信部６１〜６３がコンデンサ１９，２０，５７を介してＩＣパッケージ１に接続され、ｎ個の送信部７１〜７３がコンデンサ２１，２２，５８を介してＩＣパッケージ１に接続され、２×ｎ本の信号経路の中から何れか一つの経路を選択的に導通させることが可能な構成となっている。
ｎ個目の受信部６３は、コンデンサ５７を介してスイッチ５１の一端に接続され、ｎ個目の送信部７３は、コンデンサ５８を介してスイッチ５２の一端に接続されている。スイッチ５１，５２の他端はコンデンサ２３を介してアンテナ２８に接続されている。スイッチ５３，５４およびコンデンサ５５，５６は、スイッチ８〜１１およびコンデンサ１２〜１５と同じ機能を有する。
また、論理回路１７についても、ｎ個の受信部６１〜６３とｎ個の送信部７１〜７３とアンテナ２８の間の２×ｎ本の信号経路のうちの一つを選択的に動作させることができるように、回路構成されており、それに伴って制御入力信号２９，３０…５９の個数も増加している。
ＩＣパッケージ１の内部の動作は第１の実施例で説明した通りであるので、詳しい説明を省略するが、例えばスイッチ４をオンにし、スイッチ５〜７，５１，５２をオフにし、スイッチ８をオフにし、スイッチ９〜１１，５３，５４をオンにすることにより、受信部６１とアンテナ２８との間の信号経路が導通し、他の信号経路が開放する。
同様にして、スイッチ５をオンにし、スイッチ４，６，７，５１，５２をオフにし、スイッチ１０をオフにし、スイッチ８，９，１１，５３，５４をオンにすることにより、送信部７１とアンテナ２８との信号経路が導通し、他の信号経路が開放する。
この実施例の作用効果は第１の実施例と同様である。
なお、以上では、第１の実施例の高周波スイッチ回路を用いた移動体通信端末装置について説明したが、第２から第６の実施例の高周波スイッチ回路を用いた場合にも、第７の実施例と同様に移動体通信端末装置を構成することができる。
なお、この実施例では、アンテナは１本しか用いていないが、複数本のアンテナを用いて移動体通信端末装置を構成することも容易である。この場合、複数本のアンテナの各々について、アンテナが１本の場合と同様の構成のスイッチ４〜１１、８〜１１、コンデンサ１２〜１６等が設けられ、論理回路１７の構成にもそれに伴って変更される。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
図２は、本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路の等価回路例を示す回路図である。
図３は、本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における昇圧回路の等価回路例を示す回路図である。
図４は、本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の切り替え動作を示す真理値表である。
図５は、本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における論理回路３２の等価回路例を示す回路図である。
図６は、本発明の第２の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
図７は、本発明の第２の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における論理回路３２Ａの等価回路例を示す回路図である。
図８は、本発明の第３の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ａの等価回路例を示す回路図である。
図９は、本発明の第４の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ａの等価回路例を示す回路図である。
図１０は、本発明の第５の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ｂの等価回路例を示す回路図である。
図１１は、本発明の第６の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ｂの等価回路例を示す回路図である。
図１２は、本発明の第７の実施例の移動体通信端末装置の構成を示すブロック図である。
図１３は、従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図１】
2003107551.tif 000003
【図２】
2003107551.tif 000004
【図３】
2003107551.tif 000005
【図４】
2003107551.tif 000006
【図５】
2003107551.tif 000007
【図６】
2003107551.tif 000008
【図７】
2003107551.tif 000009
【図８】
2003107551.tif 000010
【図９】
2003107551.tif 000011
【図１０】
2003107551.tif 000012
【図１１】
2003107551.tif 000013
【図１２】
2003107551.tif 000014
【図１３】
2003107551.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月7日(2004.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした高周波スイッチ回路。
【請求項２】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を前記制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記論理回路が前記送信信号経路を選択的に導通させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記論理回路が前記受信信号経路を選択的に導通させるようにしている請求項１記載の高周波スイッチ回路。
【請求項３】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路と前記スイッチとがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項１または２記載の高周波スイッチ回路。
【請求項４】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路を動作させるとともに前記スイッチを開放させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態となったときに前記発振回路を停止させるとともに前記スイッチを導通させる第２の論理回路とを備えた高周波スイッチ回路。
【請求項５】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を前記複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の残りの何れかまたは前記複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させるようにしている請求項４記載の高周波スイッチ回路。
【請求項６】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記第１および第２の論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路と前記スイッチとがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項４または５記載の高周波スイッチ回路。
【請求項７】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させるようにした高周波スイッチ回路。
【請求項８】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を前記制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記論理回路が前記送信信号経路を選択的に導通させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記論理回路が前記受信信号経路を選択的に導通させるようにしている請求項７記載の高周波スイッチ回路。
【請求項９】
前記発振回路は、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有し、前記スイッチは、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１０】
前記発振回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有し、前記スイッチは、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１１】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項７または８記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１２】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
発振周波数を高低に切り替え可能で、前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えた高周波スイッチ回路。
【請求項１３】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記第１の論理回路が前記複数の送信信号経路の残りの何れかまたは前記複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させるようにしている請求項１２記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１４】
前記発振回路は、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有し、前記第２の論理回路は、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように前記スイッチの開閉を制御し、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように前記スイッチの開閉を制御するようにしている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１５】
前記発振回路は、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有し、前記第２の論理回路は、前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振周波数が高い状態となるように前記スイッチの開閉を制御し、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振周波数が低い状態となるように前記スイッチの開閉を制御するようにしている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１６】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記第１および第２の論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項１２または１３記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１７】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項１８】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路を動作させるとともに前記スイッチを開放させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態となったときに前記発振回路を停止させるとともに前記スイッチを導通させる第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【請求項１９】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項２０】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
発振周波数を高低に切り替え可能で、前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路で構成されて携帯電話や無線通信機等の移動体通信端末装置に用いられる高周波スイッチ回路、特に消費電流を削減した高出力対応型の高周波スイッチ回路に関するものである。この高周波スイッチ回路は、例えばアンテナに対する信号経路の切り替えに用いられる。
【０００２】
また、本発明は、上記のような高周波スイッチ回路を用いて構成される移動体通信端末装置に関するものである。この発明は、異なるアクセス方式を利用できるマルチモード携帯電話等の移動体通信端末装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００３】
今日、自動車電話や携帯電話等を初めとする移動体通信ビジネスの発展は目覚しい。昨今では、世界各国において様々な移動体通信システムの運用が開始されている。
【０００４】
携帯電話のアクセス方式には、現在ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）と、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）とがある。
【０００５】
ＴＤＭＡ方式の規格としては、日本のＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、欧州を中心としたＥＧＳＭ（Extended Global System for Mobile Communications）やＧＳＭ１８００（Global System for Mobile Communications 1800）、米国を中心としたＤＡＭＰＳ（Digital Advanced Mobile Phone Service）がある。
【０００６】
また、ＣＤＭＡ方式の代表的な規格としては、ＩＳ−９５（Interim Standard ？ 95）やＷ−ＣＤＭＡ（Wide-band CDMA）がある。
【０００７】
一方、これらの移動体通信システムでは、多くの携帯端末の信号処理部分に半導体電界効果トランジスタ（ＦＥＴ（Field-effect Transistor））が使用されている。特に携帯性が重要視される携帯端末の場合、ＧａＡｓＦＥＴを用いたモノリシック・マイクロウェーブＩＣ（ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave IC））が盛んに開発されている。このＭＭＩＣは、小型化と低電圧駆動と低消費電力化とを同時に実現できる半導体集積回路素子である。
【０００８】
このような半導体集積回路の中でも、特に携帯端末内で高周波信号の経路を切り替える高周波スイッチ回路の開発が重要となってきている。
【０００９】
高周波信号の経路切り替えの具体例としては、アンテナで受信した高周波信号を受信部に入力する経路と、送信部から出力された高周波信号をアンテナへ出力する経路との切り替えがある。
【００１０】
また、送信部および受信部をそれぞれ複数個有するマルチモード携帯電話における、高周波信号の経路切り替えの具体例としては、上記の切り替えの他に、複数の送信部の中からいずれか一つをアンテナに接続するための経路切り替えと、複数の受信部の中からいずれか一つをアンテナに接続するための経路の切り替えとがある。また、携帯電話には、複数のアンテナ、つまり内部アンテナと外部アンテナとが設けられているため、信号経路の切り替えには、複数のアンテナを選択的に使用するための経路切り替えもある。
【００１１】
ところで、ＦＥＴを信号経路の切り替えのためのスイッチングデバイスとして使用するには、ＦＥＴのゲート端子に印加するバイアス電圧を制御する必要がある。例えば、ゲート端子にピンチオフ電圧よりも十分に高いゲートバイアスを印加してドレイン−ソース間を低インピーダンスにすることにより、ＦＥＴをオン状態に制御することができる。逆に、ゲート端子にピンチオフ電圧よりも十分に低いゲートバイアスを印加してドレイン−ソース間を高インピーダンスにすることにより、ＦＥＴをオフ状態に制御することができる。
【００１２】
このようにして、ＧａＡｓＦＥＴのゲート端子の電圧を変化させて、信号経路を切り替えることにより、アンテナスイッチの機能を持たせている。
【００１３】
このような構成のスイッチ回路の例として、信号経路に対してシリーズＦＥＴとシャントＦＥＴをそれぞれ１個ずつ組み合わせてなるＳＰＤＴ（Single Pole Dual Throw）スイッチがある。この構成にすることにより、オフ状態のシリーズＦＥＴより容量成分を介して漏れてくるＲＦ（Radio frequency）信号をオン状態にあるシャントＦＥＴによってグラウンドに引き込むことができ、高アイソレーションが得られる。
【００１４】
また、ＴＤＭＡ通信方式を用いるデジタル携帯電話では、付属アンテナと外部アンテナとの切り替えおよび携帯電話に内蔵されている送信部と受信部との切り替えにＤＰＤＴ（Dual Pole Dual Throw）スイッチが用いられる。
【００１５】
ＤＰＤＴスイッチは、ＦＥＴを用いて構成され、第１および第２の入力端子と第１および第２の出力端子とを有している。そして、このＤＰＤＴスイッチは、第１および第２の入力端子からの信号を第１および第２の出力端子にそれぞれ出力するか、逆に第２および第１の出力端子にそれぞれ出力するかを切り替える。
【００１６】
これらのスイッチにおいては、ＦＥＴを動作させるために、先に述べたように、ＦＥＴに対してピンチオフ電圧以上の電圧を与えることにより低インピーダンスにし、ピンチオフ電圧以下の電圧を与えることにより高インピーダンスにする。
【００１７】
ＦＥＴをスイッチ素子として用いる場合に処理可能な最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）は次式で表される。
【００１８】
Ｐｍａｘ＝２｜Ｖｃ―Ｖｐ｜2／Ｚ
Ｖｃ：ゲート端子制御電圧
Ｖｐ：ピンチオフ電圧
Ｚ  ：負荷インピーダンス
したがって、最大送信可能電力を増加させるには、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）の差を大きくすればよい。
【００１９】
ところが、携帯電話の電池の電圧では、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）との差を大きくするのには限界があり、十分な最大送信可能電力を得ることはできない。
【００２０】
このゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を大きくするために必要となるのが、昇圧回路である。携帯電話の電池の電圧をそのまま用いると、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）は電池の電圧までという制限を受ける。しかし、昇圧回路を用いた場合はゲート端子制御電圧（Ｖｃ）の電圧を電池の電圧より高くすることができる。それによって、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）とピンチオフ電圧（Ｖｐ）との差を大きくとることができる。以上のようなことから、昇圧回路を用いることは最大送信可能電力の制限をなくすためには重要なことである。
【００２１】
昇圧回路を用いたアンテナスイッチ半導体集積回路としては、特開平１１−５５１５６号公報に開示されたものがある。このアンテナスイッチ半導体集積回路では、ＭＯＳ集積回路半導体チップ上にデコーダ回路、ドライブ回路、発振回路、倍電圧発生回路が設けられている。この倍電圧発生回路を用いることで、外部から供給された電圧を、内部で所望の高い電圧に変更することができる。
【００２２】
このように、倍電圧発生回路を用いることにより、内部で高い電圧が得られるため、ゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を高くすることができる。それにより、最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）を高くすることができる。そのため、高出力対応可能なアンテナスイッチ半導体集積回路を得ることができる。
【００２３】
従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の他の例として、例えば、図１３に示された構成を有しているものがある。この図１３を参照しつつ、従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の動作について説明する。
【００２４】
まず、ＩＣパッケージ１にＧａＡｓ半導体チップ２と、Ｓｉ半導体チップ３とが搭載され、これらがアンテナスイッチ半導体集積回路として動作する。
【００２５】
スイッチ４〜７は、ＧａＡｓＦＥＴからなり、ＧａＡｓ半導体チップ２上に形成されている。これらのスイッチ４〜７は、外部容量１９〜２３をそれぞれ介して外部信号端子２４〜２７とアンテナ２８とにそれぞれ接続されている。
【００２６】
また、スイッチ８〜１１は、ＧａＡｓＦＥＴからなり、ＧａＡｓ半導体チップ２上に形成されている。これらのスイッチ８〜１１は、スイッチ４〜７と外部容量１９〜２２との間に一端がそれぞれ接続され、他端が容量１２〜１５を介して、それぞれ接地されている。
【００２７】
この構成において、例えば、外部信号端子２４からアンテナ２８への信号経路を導通させたい場合、スイッチ４および９〜１１をオン状態にし、残りのスイッチ５〜８をオフ状態にする。これにより、外部信号端子２４からアンテナ２８への信号経路を導通させることができ、かつ残りの外部信号端子２５〜２７と十分アイソレーションをとることができる。
【００２８】
これらのスイッチ４〜１１の制御は、Ｓｉ半導体チップ３上に形成された論理回路１７により行われる。具体的には、制御端子２９，３０に与えられる複数の制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態に応じて、論理回路１７がスイッチ４〜１１を選択的に導通させる。
【００２９】
通常のアンテナスイッチ半導体集積回路の場合は、これらの構成で制御可能である。ところが、高出力の信号を制御するには、先ほど述べたように、最大送信可能電力（Ｐｍａｘ）を大きくする必要がある。そのためには、スイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧（Ｖｃ）を高くする必要がある。そのため、昇圧回路１６を入れる必要がある。
【００３０】
昇圧回路１６は、発振回路１８Ｃから供給される発振信号に基づいて昇圧動作を行う。そして、この昇圧回路１６は、発振回路１８Ｃおよび論理回路１７とともに、Ｓｉ半導体チップ３上に形成される。なお、発振回路１８Ｃは、具体的な構成は省略するが、例えば図２の構成において、端子１０８に常時電源電圧を加える状態とすることで実現できる。
【００３１】
昇圧回路１６は、上記した発振回路１８Ｃからの発振信号に基づいて、電源電圧端子３１から供給された外部電圧を内部で昇圧し、この昇圧後の電圧を論理回路１７に動作電源電圧として供給する。これによって、論理回路１７から高い出力電圧を得ることができる。この電圧をゲート端子制御電圧（Ｖｃ）として用いることにより、高出力の信号を制御できる。
【特許文献１】特開平１１−５５１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
上記従来例の構成では、高い電圧を得るために昇圧回路を用いている。しかし、高い電圧を得るために昇圧回路を用いた場合、昇圧回路は、高い電圧が必要な送信時だけでなく、常に動作している。したがって、昇圧回路を動作させるために必要な電流が常にアンテナスイッチ半導体集積回路に流れている。このため、アンテナスイッチ半導体集積回路を携帯電話に組み込んだ場合、必要以上の電流を消費することになり、携帯電話としての待ち受け時間、通話時間を短縮してしまう。
【００３３】
本発明の目的は、消費電流を削減することができる高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
第１の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに停止することにより昇圧回路を停止させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、制御入力信号が特定の状態になったときにスイッチを開放させ、特定の状態以外の状態になったときにスイッチを導通させるようにしている。
【００３５】
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態である場合には、昇圧回路を動作させ、昇圧された電圧を論理回路に供給することができる。また、制御入力信号が特定の状態以外の状態である場合には、昇圧回路を動作させず、電源電圧を論理回路に供給することができる。そこで、大電力制御が必要な場合に制御入力信号を特定の状態とし、大電力制御の必要がない場合には、制御入力信号を特定の状態以外の状態とする。これにより、大電力制御が必要な場合には、昇圧回路を動作させて大電力制御を可能とし、大電力制御の必要がない場合には、昇圧回路の動作を停止させることが可能となる。その結果、大電力制御を可能としつつ、全体として消費電力を低減することができる。
【００３６】
しかも、昇圧回路の不動作時において、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチを導通させるので、論理回路に与える動作用電源電圧が外部から与えられる電源電圧より下がることはなく、論理回路の動作およびスイッチ用電界効果トランジスタのスイッチ動作が不安定になることはない。
【００３７】
第１の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。この構成では、制御入力信号が特定の状態になったときに論理回路が送信信号経路を選択的に導通させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに論理回路が受信信号経路を選択的に導通させる。
【００３８】
この構成によれば、大電力制御が必要な送信信号経路を導通させる時に昇圧回路が動作し、大電力制御が不要な受信信号経路を導通させる時に昇圧回路が停止することになる。
【００３９】
また、第１の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、論理回路と昇圧回路と発振回路とスイッチとがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
【００４０】
第２の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路を動作させるとともにスイッチを開放させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態となったときに発振回路を停止させるとともにスイッチを導通させる第２の論理回路とを備えている。
【００４１】
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路を動作させ、それ以外の状態のときには昇圧回路を動作させないようにすることができるので、昇圧回路の無駄な動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。その他の効果は第１の発明と同様である。
【００４２】
第２の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。この構成では、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の残りの何れかまたは複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させる。
【００４３】
この構成によれば、複数の送信信号経路のうちの何れかの送信信号経路、すなわち大電力制御が必要な送信信号経路を導通させるときに昇圧回路が動作し、大電力制御が不要な、それ以外の送信信号経路を導通させるときまたは複数の受信信号経路を導通させる時に昇圧回路が停止する。その結果、送信電力が小さくてよい場合には、昇圧回路を動作させないようにできる。したがって、消費電力のさらなる低減を図ることができる。
【００４４】
また、第２の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、第１および第２の論理回路と昇圧回路と発振回路とスイッチとがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
【００４５】
第３の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備えている。発振回路は、制御入力信号が特定の状態になったときに昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させる。
【００４６】
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大電力制御の必要な時のみ昇圧回路の動作周波数を高め、大電力制御の必要のない時には昇圧回路の動作周波数を低くしている。昇圧回路は動作周波数が低いときは消費電流が少ないことから、全体として消費電流を低減することができる。しかも、昇圧回路は常時動作しているので、論理回路に与える動作用電源電圧として必要な電圧を確保することができ、論理回路およびスイッチ用電界効果トランジスタのスイッチング動作が不安定になることはない。
【００４７】
第３の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。そして、この構成では、制御入力信号が特定の状態になったときに論理回路が送信信号経路を選択的に導通させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに論理回路が受信信号経路を選択的に導通させる。
【００４８】
この構成によれば、大電力制御が必要な送信信号経路を導通させる時に昇圧回路の出力電圧が高く、大電力制御が不要な受信信号経路を導通させる時に昇圧回路の出力電圧が低くなる。
【００４９】
また、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路は、例えば、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、スイッチは、制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される。
【００５０】
また、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路は、例えば第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、スイッチは、制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるように開閉が制御され、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるように開閉が制御される。
【００５１】
さらに、第３の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、論理回路と昇圧回路と発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
【００５２】
第４の発明の高周波スイッチ回路は、複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、発振周波数を高低に切り替え可能で、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えている。
【００５３】
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路の出力電圧を高くし、それ以外の状態のときには昇圧回路の出力電圧を低くすることができるので、昇圧回路の無駄な昇圧動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。
【００５４】
第４の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る複数の送信信号経路および複数の受信信号経路の何れかひとつの経路を複数の制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有している。そして、この構成では、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の何れかを選択的に導通させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに第１の論理回路が複数の送信信号経路の残りの何れかまたは複数の受信信号経路の何れかを選択的に導通させる。
【００５５】
この構成によれば、複数の送信信号経路のうちの何れかの送信信号経路、すなわち大電力制御が必要な送信信号経路を導通させるときに昇圧回路の出力電圧が高くなり、大電力制御が不要な、それ以外の送信信号経路を導通させるときまたは複数の受信信号経路を導通させるときに昇圧回路の出力電圧が低くなる。
【００５６】
第４の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路が、例えば、第１の抵抗と第２の抵抗およびスイッチの直列回路との並列回路と、コンデンサとによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、第２の論理回路は、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるようにスイッチの開閉を制御し、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるようにスイッチの開閉を制御する。
【００５７】
また、第４の発明の高周波スイッチ回路においては、発振回路が、例えば、第１のコンデンサと第２のコンデンサおよびスイッチの直列回路との並列回路と、抵抗とによって発振周波数が決まる構成を有している。そして、第２の論理回路は、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振周波数が高い状態となるようにスイッチの開閉を制御し、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振周波数が低い状態となるようにスイッチの開閉を制御する。
【００５８】
さらに、第４の発明の高周波スイッチ回路においては、例えば、複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、第１および第２の論理回路と昇圧回路と発振回路とがシリコン半導体チップ上に形成される。そして、ガリウム砒素半導体チップとシリコン半導体チップとが同一パッケージに収納される。
【００５９】
第５の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに停止することにより昇圧回路を停止させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、制御入力信号が特定の状態になったときにスイッチを開放させ、特定の状態以外の状態になったときにスイッチを導通させるようにしている。
【００６０】
この構成によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
第６の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路を動作させるとともにスイッチを開放させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態となったときに発振回路を停止させるとともにスイッチを導通させる第２の論理回路とを備えている。
【００６２】
この構成によれば、第２の発明と同様の作用効果を奏する。
【００６３】
第７の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、制御入力信号が特定の状態になったときに昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させるようにしている。
【００６４】
この構成によれば、第３の発明と同様の作用効果を奏する。
【００６５】
第８の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、発振周波数を高低に切り替え可能で、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えている。
【００６６】
この構成によれば、第４の発明と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００６７】
以上のように、第１および第２の発明の高周波スイッチ回路ならびに第５および第６の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路を動作させることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の停止時に、電源電圧を論理回路（第１の発明）もしくは第１の論理回路（第２の発明）に与えるので、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路もしくは第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができる。
【００６８】
また、第３の発明の高周波スイッチ回路および第７の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である。
【００６９】
また、第４の発明の高周波スイッチ回路および第８の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接第１の論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
（第１の実施例）
本発明の高周波スイッチ回路の第１の実施例として、アンテナスイッチ半導体集積回路を、図１を参照しながら説明する。この実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路は、図１３で示した従来のアンテナスイッチ半導体集積回路と同様に、同一ＩＣパッケージ１内に搭載された、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなるＧａＡｓ半導体チップ２と、シリコン（Ｓｉ）からなるＳｉ半導体チップ３とから構成されている。
【００７１】
そのＧａＡｓ半導体チップ２上には、従来例と同様のＧａＡｓＦＥＴからなるスイッチ４〜１１および容量１２〜１５が形成されている。また、Ｓｉ半導体チップ３上にＭＯＳ型の論理回路１７、昇圧回路１６および発振回路１８が形成されている。Ｓｉ半導体チップ３上には、その他に電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子の間を短絡するスイッチ２０１およびスイッチ２０１の動作制御に用いる論理回路３２が形成されている。スイッチ２０１は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタ等からなる半導体スイッチである。
【００７２】
なお、論理回路１７，３２としては、ＭＯＳ型集積回路を用いたが、シリコンバイポーラ集積回路を用いてもよく、さらにシリコンＢｉＣＭＯＳ集積回路を用いてもよい。
【００７３】
具体的に説明すると、ＧａＡｓ半導体チップ２上には、スイッチ４〜１１によってアンテナスイッチが構成されている。このＧａＡｓ半導体チップ２上のスイッチ４〜１１、すなわちＧａＡｓＦＥＴは、同一パッケージ１内に存在する、Ｓｉ半導体チップ３上の論理回路１７の出力端子と接続されている。そして、論理回路１７の出力信号によってスイッチ４〜１１のオンオフを制御することができる。
【００７４】
つぎに、Ｓｉ半導体チップ３上には、論理回路１７と昇圧回路１６と発振回路１８と論理回路３２とスイッチ２０１とが構成されている。
【００７５】
ここで、昇圧回路１６としては、チャージポンプ型の昇圧回路が用いられている。この昇圧回路１６の動作には発振回路１８が必要で、この発振回路１８の等価回路の一例を図２に示す。
【００７６】
発振回路１８は、３個のインバータ１０３，１０４，１０６と、アンド回路１０５と、抵抗１０１と、容量１０２とで構成されている。そして、これらの素子で発振信号が形成され、その信号が出力端子１０７から出力される。また、この発振回路１８は、発振回路１８自身を動作させたり停止させたりするための端子（ＥＮＢ）１０８を有している。この端子１０８に電源電圧と同じ電圧を与えることにより発振回路１８が動作し、端子１０８を接地することにより発振回路１８が停止する。
【００７７】
つぎに、昇圧回路１６の等価回路例を図３に示す。昇圧回路１６は、発振回路１８の出力端子１０７に接続される入力端子１１８、インバータ１０８、容量１０９〜１１１およびダイオード１１２〜１１５で構成されている。そして、この昇圧回路１６は、電源電圧端子１１６より与えられた電圧を昇圧し、昇圧された電圧を出力端子１１７に出力する。なお、図１３の従来例における昇圧回路も、図３に示したものと同様である。
【００７８】
この昇圧回路１６を用いた場合、出力端子１１７に出力される電圧（Ｖｃｐ）は次式で表される。
【００７９】
Ｖｃｐ＝α＊（ｎ＋１）＊（Ｖｃｃ−Ｖｄ）
α：係数
ｎ：昇圧回路の段数
Ｖｃｃ：電源電圧
Ｖｄ：ダイオード部での電圧ドロップ量
ここで、段数とは容量の数と同じものであり、図３で示される昇圧回路１６は３段の構成となっている。なお、昇圧回路の段数は３段に限らない。
【００８０】
このような方式によれば、昇圧回路１６を用いて、昇圧回路１６の段数および、電源電圧Ｖｃｃを変えることにより、所望の電圧を得ることができる。
【００８１】
この構成により、昇圧回路１６を用いて、大きな電力が必要な送信時でも、対応できるアンテナスイッチ半導体集積回路を得ることができる。ところが、このように、昇圧された電圧を論理回路１７に与える従来例のような構成では、常に昇圧回路１６が動作しているため、電源電流が多く流れてしまい、消費電力の低減が要求される携帯電話等の場合、好ましくない。
【００８２】
なお、上記の電圧Ｖｃｐの数式は、発振周波数が変化しない場合を示したものであり、発振周波数が変化する場合、電圧Ｖｃｐは、係数をｋ、周波数をｆとしたときに、以下の数式で表される。
【００８３】
Ｖｃｐ＝ｋ＊ｆ＊（ｎ＋１）＊（Ｖｃｃ−Ｖｄ）
ここで、図１における、第１ないし第４外部信号端子２４〜２７とアンテナ２８の間の信号経路を各々導通させるために、制御端子２９，３０に与える複数の制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態と、これに対応した各スイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧の状態とを、図４に真理値表として示す。なお、図１では、第１ないし第４外部信号端子２４〜２７を設けているが、これは、送信部および受信部が各モード毎に存在するデュアルバンドタイプの移動体通信端末装置に対応した高周波スイッチ回路を想定しているためである。
【００８４】
図４において、第１外部信号端子２４−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＨ，Ｈにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＨ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オン、オフ、オフ、オフ、オフ、オン、オン、オンとなる。
【００８５】
つぎに、第２外部信号端子２５−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＨ，Ｌにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｌ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オン、オフ、オンとなる。
【００８６】
つぎに、第３外部信号端子２６−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＬ，Ｈにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｈとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オン、オフ、オフ、オン、オフ、オン、オンとなる。
【００８７】
つぎに、第４外部信号端子２７−アンテナ２８の経路を導通させ、他の経路を遮断する場合は、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをそれぞれＬ，Ｌにする。これによって、論理回路１７から出力されるスイッチ４〜１１のゲート端子制御電圧がそれぞれＬ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｈ，Ｈ，Ｌとなり、スイッチ４〜１１が、オフ、オフ、オフ、オン、オン、オン、オン、オフとなる。
【００８８】
この真理値表における第１外部信号端子―アンテナの経路および第２外部信号端子―アンテナの経路はそれぞれ送信時を意味し、第３外部信号端子―アンテナの経路および第４外部信号端子―アンテナの経路はそれぞれ受信時を意味している。
【００８９】
この表からわかるように、大きい電力を制御することが必要な送信時には、制御端子２９に加えられる制御入力信号ＩＮＡが必ず高い電圧（Ｈ）になっていることがわかる。つまり、制御端子２９へ外部から入力する制御入力信号ＩＮＡの状態が送信受信の切り替えを意味している。この制御入力信号ＩＮＡを利用することにより、昇圧回路１６を動作させたり、停止させたりすることが可能となる。
【００９０】
しかし、この制御入力信号ＩＮＡを、発振回路１８を動作させる、あるいは発振回路１８を停止させるという切り替えを行う端子１０８（図２参照）に信号ＥＮＢとして入力すると、以下のような問題が生じる。すなわち、発振回路１８が動作しているときは、昇圧された電圧が昇圧回路１６より出力される。ところが、発振回路１８が停止すると、昇圧回路１６の昇圧動作が停止し、昇圧回路１６の出力は電源電圧Ｖｃｃよりも低くなってしまう。そのため、受信時に、スイッチ４〜１１のゲート端子に与えられる制御電圧が下がってしまう。
【００９１】
昇圧回路１６は、ダイオードの直列回路であるので、０．７Ｖずつドロップダウンをしてしまう。したがって、電源電圧が３Ｖでも、ダイオードの数だけ昇圧回路の１６の出力電圧は下がってしまう。そのため、受信時にはゲート制御電圧が３Ｖ必要である構成の場合において、上記のドロップダウンによってゲート制御電圧が例えば１Ｖ以下になると、スイッチをＯＮできなくなる。
【００９２】
これを避けるためには、電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子との間にスイッチ２０１を接続し、制御入力信号ＩＮＡがＬになった場合には、スイッチ２０１をオンにして電源電圧端子３１と昇圧回路１６の出力端子とを導通させる必要がある。これによって、昇圧回路１６が停止しているときには、昇圧回路１６のダイオードを通さずに、電源端子３１から論理回路１７に電源電圧が直接与えられることになる。その結果、論理回路１７のゲート制御電圧が電源電圧になり、これによって電源電圧で論理回路１７を動作させることが可能となる。
【００９３】
以上のような構成により、高出力な電力を制御する必要がある場合には昇圧回路１６を動作させ、高出力が必要でない場合には、昇圧回路１６を停止させることができる。それにより、高出力が必要でない場合に、消費電流を削減することができ、しかも電源電圧で動作させることができる。
【００９４】
ここで、論理回路３２の具体回路例を図５に示す。図５において、発振回路１８および昇圧回路１６は従来例と同様である。制御端子２９が、発振回路１８を動作させる、停止させるという切り替えを行う端子１０８に接続される。そして、制御端子２９から入力される制御入力信号ＩＮＡが信号ＥＮＢとして発振回路１８に与えられる。論理回路３２は、インバータ２００で構成される。
【００９５】
図４の表に関して説明したように、送信時には、制御入力信号ＩＮＡがＨになっているので、端子１０８の信号ＥＮＢがＨになり、発振回路１８が動作し、昇圧回路１６が動作する。
【００９６】
また受信時には、制御入力信号ＩＮＡがＬとなっているので、端子１０８の信号ＥＮＢがＬになり、発振回路１８が停止し、昇圧回路１６が停止する。この受信時には、昇圧回路１６の出力端子１１７からの出力電圧が下がってしまうため、電源電圧端子１１６と昇圧回路１６の出力端子１１７とを、スイッチ２０１を介して接続される。
【００９７】
このスイッチ２０１は、制御入力信号ＩＮＡをインバータ２００で反転した信号で開閉が制御される。これにより、制御入力信号ＩＮＡがＨの場合には、スイッチ２０１に供給される制御信号がＬとなる。そのため、昇圧回路１６の出力端子１１７が電源電圧端子１１６と接続されない。
【００９８】
また、制御入力信号ＩＮＡがＬの場合には、スイッチ２０１に供給される制御信号がＨとなる。そのため、昇圧回路１６の出力端子１１７が電源電圧端子１１６と接続され、昇圧回路１６が動作しない場合も論理回路１７に電源電圧Ｖｃｃが供給される。
【００９９】
これにより、制御入力信号ＩＮＡにより発振回路１８の動作・停止が切り替わり、送信時のみ昇圧回路１６が動作し、昇圧回路１６の停止時には電源電圧が供給される。これにより、送信時のみ昇圧回路１６が動作するアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
【０１００】
この実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路によれば、大電力制御の必要な送信時のみ昇圧回路１６を動作させ、昇圧された電圧を論理回路１７に供給し、大電力制御の必要のない受信時には昇圧回路１６を動作させずに、電源電圧を論理回路１７に供給するので、消費電力を低減することができる。しかも、昇圧回路１６の不動作時において、スイッチ２０１をオンにし、電源端子３１と昇圧回路１６の出力端子との間を導通させて、電源電圧を直接論理回路１７に与えるので、論理回路１７に与える動作用電源電圧が外部から与えられる電源電圧より下がることはない。したがって、論理回路１７の動作およびスイッチ４〜１１のスイッチ動作が不安定になることはない。
【０１０１】
なお、制御入力信号ＩＮＡで直接スイッチ２０１を断続制御することが可能であれば、論理回路３２は省くこともできる。
【０１０２】
（第２の実施例）
本発明の第２の実施例を図６および図７を参照しながら説明する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、第１の実施例が送信時には常に、昇圧回路１６を動作させているのに対し、第２の実施例では、送信時でも、送信出力が低い場合には昇圧回路１６を動作させないようにした点である。
【０１０３】
図４の真理値表において、以下のような条件が考えられる。たとえば、第１の外部信号端子２４―アンテナ２８の経路は高い送信出力が必要であって、その制御のために昇圧された電圧が必要である。しかし、第２外部信号端子２５―アンテナ２８の経路は、送信出力が低く、昇圧回路１６を用いなくても、電源電圧で十分制御可能である。
【０１０４】
上記のような条件の場合、第２外部信号端子２５―アンテナ２８の経路で送信を行うときは、昇圧回路１６を動作させる必要はない。
【０１０５】
このような観点から、この送信時でも、第２外部信号端子２５―アンテナ２８の経路で送信を行うときは、昇圧回路１６を動作させない構成をとる。これにより、さらに消費電流を削減することが可能となる。この回路構成を示したのが、図６および図７である。
【０１０６】
図６および図７において、発振回路１８および昇圧回路１６は、第１の実施例と同じである。第１の実施例との違いは、論理回路３２Ａの構成が第１の実施例とは異なることである。すなわち、この実施例では、図６および図７に示すように、制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢをＮＡＮＤ回路２０３に入力し、ＮＡＮＤ回路２０３の出力信号をインバータ２０２に入力し、インバータ２０２の出力信号を端子１０８に信号ＥＮＢとして与え、またＮＡＮＤ回路２０３の出力信号でスイッチ２０１のオンオフを制御する。つまり、図１の第１の実施例のように制御入力信号ＩＮＡを端子１０８に直接入力するのではない。
【０１０７】
この構成をとることにより、図４の真理値表で示すように、制御入力信号ＩＮＡと制御入力信号ＩＮＢがともにＨとなる状態のみで、発振回路１８を動作させることができる。したがって、第１外部信号端子２４―アンテナ２８の経路が信号経路となる状態の時だけ発振回路１８を動作させ、電源電圧を昇圧することができる。
【０１０８】
また、第１外部信号端子２４―アンテナ２８の経路以外の経路を選択する場合、図４の真理値表で示すように、制御入力信号ＩＮＡと制御入力信号ＩＮＢとがともにＨ状態になるということがないため、ＮＡＮＤ回路２０３の出力信号は常にＨとなる。このＮＡＮＤ回路２０３の出力信号を、電源電圧端子１１６と昇圧回路の出力端子１１７を接続するスイッチ２０１の制御信号として使用することにより、昇圧回路１８の動作が停止した場合には電源電圧が論理回路１７に供給される。
【０１０９】
これにより、制御入力信号ＩＮＡおよび制御入力信号ＩＮＢに伴い発振回路１８の動作・停止が切り替わり、送信時のうちの特に大電力送信時のみ昇圧回路１６が動作し、小電力送信時または受信時には昇圧回路１６が停止し、昇圧回路１６の停止時には論理回路１７に電源電圧が直接供給される構成となる。これにより、送信時でも、高出力な信号を制御する必要のある場合のみ昇圧回路１６が動作するアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
【０１１０】
この実施例によれば、送信時のうちの特に大電力送信時のみ昇圧回路１６が動作し、小電力送信時または受信時には昇圧回路１６が停止し、昇圧回路１６の停止時には論理回路１７に電源電圧が供給される構成となっているので、第１の実施例に比べて、さらに消費電力を低減することが可能となる。
【０１１１】
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例を図８を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８の動作不動作を切り替えるのではなく、発振回路１８Ａの発振周波数を、論理回路３２Ｂを用いて制御入力信号ＩＮＡの状態に応じて切り替えるようにした点が第１の実施例とは異なる。また、スイッチ２０１およびそれを制御する論理回路を省いている点が第１の実施例とは異なる。また、端子１０８については、電源電圧が印加されていて、発振回路１８Ａは従来例と同様に常時動作する構成である。上記の論理回路３２Ｂは、送信時にスイッチ２０４，２０５をＯＮにするような構成になっている。
【０１１２】
なお、制御入力信号ＩＮＡで直接発振回路１８Ａの発振周波数を切り替えることが可能であれば、論理回路３２Ｂは省くこともできる。
【０１１３】
第３の実施例は、発振回路１８Ａの発振周波数を変更し、その昇圧後の電圧を制御するというものである。昇圧回路１６の電圧は、発振回路１８Ａの発振周波数によって変化する。この発振周波数が高い場合、昇圧後の電圧が高くなり、発振周波数が低い場合は昇圧後の電圧は低くなる。このため、発振周波数を変更することにより、昇圧後の電圧を変えることができる。周波数が低くなった場合、切り替えの回数が減ることにより、その消費電流も削減でき、これにより、昇圧回路１６を動作させていても、消費電流の削減が可能となる。
【０１１４】
図８の発振回路１８Ａは、図２の発振回路１８の構成において、抵抗１０１に対して、スイッチ２０４、抵抗２０６およびスイッチ２０５の直列回路を並列接続した構成になっている。そして、論理回路３２Ｂによって、スイッチ２０４，２０５のオンオフが制御される。上記の構成においては、抵抗１０１単体で発振動作させる状態と、スイッチ２０４，２０５をオン状態にして、抵抗１０１に抵抗２０６を並列に接続し、抵抗値を下げた状態で発振動作させる状態とを選択的にとることができる。上記のスイッチ２０４，２０５は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタからなる半導体スイッチで構成される。
【０１１５】
これにより、発振回路１８Ａ中の抵抗の値を変化させ、大電力が必要な送信時、小電力でよい受信時に、各々所望の発振周波数を得るものである。スイッチ２０４，２０５は、第１の実施例で示したものと同様の論理回路３２Ｂを用いて、高い電圧が必要な場合と、低い電圧でよい場合とを切り替えるものである。発振周波数が下がることにより、消費電流の削減が可能なことから、この構成により、全体として低消費電流のアンテナスイッチ半導体集積回路が得られる。
【０１１６】
また、第１の実施例の回路は、論理回路１７に動作用電力を供給するために電源電圧をそのまま出力する回路（スイッチ２０１）を付加する必要があり、大電力用のスイッチ２０１は基板上での占有面積が大きいため、回路規模として大きくなってしまう。しかし、この第３の実施例の場合は、発振周波数を決定するために容量と抵抗のうちの少なくとも一方の値を変更すればよく、発振周波数変更のために使用される抵抗２０６とスイッチ２０４，２０５にはごく少ない電流しか流れない。そのため、基板上でのその回路の占有面積が小さく、回路規模が小さくてすむという利点がある。
【０１１７】
（第４の実施例）
本発明の第４の実施例を図９を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８の動作不動作を切り替えるのではなく、発振回路１８Ａの発振周波数を、論理回路３２Ｃを用いて制御入力信号ＩＮＡ，ＩＮＢの状態に応じて切り替えるようにした点が第２の実施例とは異なる。また、スイッチ２０１およびそれを制御する論理回路を省いている点が第２の実施例とは異なる。また、端子１０８については、電源電圧が印加されていて、発振回路１８Ａは従来例と同様に常時動作する構成である。論理回路３２Ｃは、送信時のうちの特に大電力送信時にのみ、スイッチ２０４，２０５をＯＮにするような構成になっている。その他の場合には、スイッチ２０４，２０５はＯＦＦとなる。
【０１１８】
第４の実施例は、発振回路１８Ａの発振周波数を変更し、その昇圧後の電圧を制御するというものである。昇圧回路１６の電圧は、発振回路１８Ａの発振周波数によって変化する。この発振周波数が高い場合、昇圧後の電圧が高くなり、発振周波数が低い場合は昇圧後の電圧は低くなる。このため、発振周波数を変更することにより、昇圧後の電圧を変えることができる。周波数が低くなった場合、切り替えの回数が減ることにより、その消費電流も削減でき、これにより、昇圧回路１６を動作させていても、消費電流の削減が可能となる。
【０１１９】
図９の発振回路１８Ａは、図２の発振回路１８の構成において、抵抗１０１に対して、スイッチ２０４、抵抗２０６およびスイッチ２０５の直列回路を並列接続した構成になっている。そして、論理回路３２Ｃによって、スイッチ２０４，２０５のオンオフを制御するようになっている。上記の構成において、抵抗１０１単体で発振動作させる状態と、スイッチ２０４，２０５をオン状態にして、抵抗１０１に抵抗２０６を並列に接続し、抵抗値を下げた状態で発振動作させる状態とを選択的にとることができる。
【０１２０】
これにより、発振回路１８Ａ中の抵抗の値を変化させ、これによって大電力が必要な送信時、小電力でよい送信時、および小電力でよい受信時に、各々所望の発振周波数を得るものである。スイッチ２０４，２０５は、第２の実施例で示したものと同様の論理回路３２Ｃを用いて、高い電圧が必要な場合と、低い値でよい場合を切り替えるものである。発振周波数が下がることにより、消費電流の削減が可能なことから、この構成により、全体として低消費電流のアンテナスイッチ回路が得られる。
【０１２１】
また、第２の実施例の回路は、論理回路１７に動作用電力を供給するために電源電圧をそのまま出力する回路（スイッチ２０１）を付加する必要があり、大電力用のスイッチ２０１は基板上での占有面積が大きいため、回路規模として大きくなってしまう。しかし、この第４の実施例の場合は、発振周波数を決定するために容量と抵抗のうちの少なくとも一方の値を変更すればよく、発振周波数変更のために使用される抵抗２０６とスイッチ２０４，２０５にはごく少ない電流しか流れない。そのため、基板上でのその回路の占有面積が小さく、回路規模が小さくてすむという利点がある。
【０１２２】
（第５の実施例）
本発明の第５の実施例を図１０を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８Ｂの発振周波数の切り替えを、容量切り替えによって行う点が第３の実施例とは異なる。つまり、コンデンサ１０２に対して、スイッチ２０７，コンデンサ２０９およびスイッチ２０８の直列回路を並列接続し、論理回路３２Ｂによってスイッチ２０７，２０８のオンオフを制御することで発振回路１８Ｂの発振周波数を高低に切り替えるようにしたものである。上記のスイッチ２０７，２０８は、例えばＭＯＳＦＥＴもしくはバイポーラトランジスタからなる半導体スイッチで構成される。その他の構成および作用効果は第３の実施例と同様である。
【０１２３】
（第６の実施例）
本発明の第６の実施例を図１１を参照しながら説明する。この実施例は、発振回路１８Ｂの発振周波数の切り替えを、容量切り替えによって行う点が第４の実施例とは異なる。つまり、コンデンサ１０２に対して、スイッチ２０７，コンデンサ２０９およびスイッチ２０８の直列回路を並列接続し、論理回路３２Ｃによってスイッチ２０７，２０８のオンオフを制御することで発振回路１８Ｂの発振周波数を高低に切り替えるようにしたものである。その他の構成および作用効果は第４の実施例と同様である。
【０１２４】
（第７の実施例）
本発明の第７の実施例を図１２を参照しながら説明する。この実施例は、第１の実施例の高周波スイッチ回路を用いて構成した移動体通信端末装置である。
【０１２５】
図１２において、ＩＣパッケージ１は、第１の実施例で説明した高周波スイッチ回路と基本的に同じ構成である。ただし、第１の実施例では、４個の外部信号端子２４〜２７を有し、４つの信号経路の中から何れか一つの経路を選択するものを示していた。この場合、４つの外部信号端子２４〜２７には例えば、２個の送信部および２個の受信部が各々接続されることになる。
【０１２６】
しかし、この実施例の移動体通信端末装置では、ｎ個（ｎは任意の整数）の受信部６１〜６３がコンデンサ１９，２０，５７を介してＩＣパッケージ１に接続され、ｎ個の送信部７１〜７３がコンデンサ２１，２２，５８を介してＩＣパッケージ１に接続され、２×ｎ本の信号経路の中から何れか一つの経路を選択的に導通させることが可能な構成となっている。
【０１２７】
ｎ個目の受信部６３は、コンデンサ５７を介してスイッチ５１の一端に接続され、ｎ個目の送信部７３は、コンデンサ５８を介してスイッチ５２の一端に接続されている。スイッチ５１，５２の他端はコンデンサ２３を介してアンテナ２８に接続されている。スイッチ５３，５４およびコンデンサ５５，５６は、スイッチ８〜１１およびコンデンサ１２〜１５と同じ機能を有する。
【０１２８】
また、論理回路１７についても、ｎ個の受信部６１〜６３とｎ個の送信部７１〜７３とアンテナ２８の間の２×ｎ本の信号経路のうちの一つを選択的に動作させることができるように、回路構成されており、それに伴って制御入力信号２９，３０…５９の個数も増加している。
【０１２９】
ＩＣパッケージ１の内部の動作は第１の実施例で説明した通りであるので、詳しい説明を省略するが、例えばスイッチ４をオンにし、スイッチ５〜７，５１，５２をオフにし、スイッチ８をオフにし、スイッチ９〜１１，５３，５４をオンにすることにより、受信部６１とアンテナ２８との間の信号経路が導通し、他の信号経路が開放する。
【０１３０】
同様にして、スイッチ５をオンにし、スイッチ４，６，７，５１，５２をオフにし、スイッチ１０をオフにし、スイッチ８，９，１１，５３，５４をオンにすることにより、送信部７１とアンテナ２８との信号経路が導通し、他の信号経路が開放する。
【０１３１】
この実施例の作用効果は第１の実施例と同様である。
【０１３２】
なお、以上では、第１の実施例の高周波スイッチ回路を用いた移動体通信端末装置について説明したが、第２から第６の実施例の高周波スイッチ回路を用いた場合にも、第７の実施例と同様に移動体通信端末装置を構成することができる。
【０１３３】
なお、この実施例では、アンテナは１本しか用いていないが、複数本のアンテナを用いて移動体通信端末装置を構成することも容易である。この場合、複数本のアンテナの各々について、アンテナが１本の場合と同様の構成のスイッチ４〜１１、８〜１１、コンデンサ１２〜１６等が設けられ、論理回路１７の構成にもそれに伴って変更される。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
本発明にかかる高周波スイッチ回路は、消費電流を削減することができるという効果を有し、携帯電話や無線通信機等の移動体通信端末装置に用いられる高周波スイッチ回路等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路の等価回路例を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における昇圧回路の等価回路例を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の切り替え動作を示す真理値表である。
【図５】本発明の第１の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における論理回路３２の等価回路例を示す回路図である。
【図６】本発明の第２の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における論理回路３２Ａの等価回路例を示す回路図である。
【図８】本発明の第３の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ａの等価回路例を示す回路図である。
【図９】本発明の第４の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ａの等価回路例を示す回路図である。
【図１０】本発明の第５の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ｂの等価回路例を示す回路図である。
【図１１】本発明の第６の実施例のアンテナスイッチ半導体集積回路における発振回路１８Ｂの等価回路例を示す回路図である。
【図１２】本発明の第７の実施例の移動体通信端末装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】従来のアンテナスイッチ半導体集積回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    ＩＣパッケージ
２    ＧａＡｓ半導体チップ
３    Ｓｉ半導体チップ
４〜１１    スイッチ
１２〜１５    容量
１６    昇圧回路
１７    論理回路
１８，１８Ａ，１８Ｂ    発振回路
１９〜２３    外部容量
２４〜２７    外部信号端子
２８    アンテナ
２９    制御端子
３０    制御端子
３１    電源電圧端子
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ    論理回路
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月17日(2004.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした高周波スイッチ回路。
【請求項２】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがアンテナへ至る送信信号経路および受信信号経路の何れかひとつの経路を前記制御入力信号の状態に応じて選択的に導通させる構成を有し、前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記論理回路が前記送信信号経路を選択的に導通させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記論理回路が前記受信信号経路を選択的に導通させるようにしている請求項１記載の高周波スイッチ回路。
【請求項３】
前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタがガリウム砒素半導体チップ上に形成され、前記論理回路と前記昇圧回路と前記発振回路と前記スイッチとがシリコン半導体チップ上に形成され、前記ガリウム砒素半導体チップと前記シリコン半導体チップとが同一パッケージに収納されている請求項１または２記載の高周波スイッチ回路。
【請求項４】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに停止することにより前記昇圧回路を停止させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、
前記制御入力信号が前記特定の状態になったときに前記スイッチを開放させ、前記特定の状態以外の状態になったときに前記スイッチを導通させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項５】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記電源電圧端子と前記昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路を動作させるとともに前記スイッチを開放させ、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態となったときに前記発振回路を停止させるとともに前記スイッチを導通させる第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【請求項６】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
前記制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、
前記制御入力信号が特定の状態になったときに前記昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させ、前記制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させるようにした移動体通信端末装置。
【請求項７】
少なくとも一つのアンテナと、前記少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、前記少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、前記少なくとも一つのアンテナと前記少なくとも一つの送信部および前記少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、
外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて前記複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、
外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して前記第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、
発振周波数を高低に切り替え可能で、前記昇圧回路に発振信号を供給して前記昇圧回路を動作させる発振回路と、
前記複数の制御入力信号が特定の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、前記複数の制御入力信号が前記特定の状態以外の状態になったときに前記発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えた移動体通信端末装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第２の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号が特定の状態になったときに動作することにより昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに停止することにより昇圧回路を停止させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチとを備え、制御入力信号が特定の状態になったときにスイッチを開放させ、特定の状態以外の状態になったときにスイッチを導通させるようにしている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態である場合には、昇圧回路を動作させ、昇圧された電圧を論理回路に供給することができる。また、制御入力信号が特定の状態以外の状態である場合には、昇圧回路を動作させず、電源電圧を論理回路に供給することができる。そこで、大電力制御が必要な場合に制御入力信号を特定の状態とし、大電力制御の必要がない場合には、制御入力信号を特定の状態以外の状態とする。これにより、大電力制御が必要な場合には、昇圧回路を動作させて大電力制御を可能とし、大電力制御の必要がない場合には、昇圧回路の動作を停止させることが可能となる。その結果、大電力制御を可能としつつ、全体として消費電力を低減することができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
第３の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、電源電圧端子と昇圧回路の出力端子との間に接続されたスイッチと、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路を動作させるとともにスイッチを開放させ、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態となったときに発振回路を停止させるとともにスイッチを導通させる第２の論理回路とを備えている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路を動作させ、それ以外の状態のときには昇圧回路を動作させないようにすることができるので、昇圧回路の無駄な動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。その他の効果は第１の発明と同様である。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
第４の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、制御入力信号の状態に応じて発振周波数を高低に切り替え可能な発振回路とを備え、制御入力信号が特定の状態になったときに昇圧回路に高い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させ、制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに昇圧回路に低い周波数の発振信号を供給して昇圧回路を動作させるようにしている。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
この構成によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大電力制御の必要な時のみ昇圧回路の動作周波数を高め、大電力制御の必要のない時には昇圧回路の動作周波数を低くしている。昇圧回路は動作周波数が低いときは消費電流が少ないことから、全体として消費電流を低減することができる。しかも、昇圧回路は常時動作しているので、論理回路に与える動作用電源電圧として必要な電圧を確保することができ、論理回路およびスイッチ用電界効果トランジスタのスイッチング動作が不安定になることはない。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
第５の発明の移動体通信端末装置は、少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナへ送信信号を出力する少なくとも一つの送信部と、少なくとも一つのアンテナからの受信信号を入力する少なくとも一つの受信部と、少なくとも一つのアンテナと少なくとも一つの送信部および少なくとも一つの受信部との間に接続された複数のスイッチ用電界効果トランジスタと、外部から与えられる複数の制御入力信号の状態に応じて複数のスイッチ用電界効果トランジスタの導通・遮断を制御する第１の論理回路と、外部から電源電圧端子に印加される電源電圧を昇圧して第１の論理回路に動作用電源電圧として供給する昇圧回路と、発振周波数を高低に切り替え可能で、昇圧回路に発振信号を供給して昇圧回路を動作させる発振回路と、複数の制御入力信号が特定の状態になったときに発振回路の発振周波数を高い周波数に切り替え、複数の制御入力信号が特定の状態以外の状態になったときに発振回路の発振周波数を低い周波数に切り替える第２の論理回路とを備えている。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
この構成によれば、第２の論理回路によって複数の複数の制御入力信号が特定の状態のときにのみ昇圧回路の出力電圧を高くし、それ以外の状態のときには昇圧回路の出力電圧を低くすることができるので、昇圧回路の無駄な昇圧動作をなくすことができ、消費電力をさらに低減することができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
以上のように、第１の発明の高周波スイッチ回路ならびに第２および第３の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の動作を制御することにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路を動作させることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の停止時に、電源電圧を論理回路（第１、第２の発明）もしくは第１の論理回路（第３の発明）に与えるので、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路もしくは第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
また、第４の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、制御入力信号が特定の状態であって大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
また、第５の発明の移動体通信端末装置によれば、制御入力信号に応じて発振回路の発振周波数を高低に切り替えることにより、大きな電力の制御が必要な時にのみ昇圧回路の動作周波数を高め、それ以外のときには昇圧回路の動作周波数を低くすることができる。その結果、消費電流を削減することができる優れた高周波スイッチ回路および移動体通信端末装置を実現できる。しかも、昇圧回路の動作を停止させるものではないため、大きな電力の制御が必要でない時に、第１の論理回路の動作に必要な電圧を確保することができ、さらに電源電圧を直接第１の論理回路に与えるようなスイッチは不要であり、構成が簡単である。
【国際調査報告】
2003107551.tif 000016
2003107551.tif 000017
2003107551.tif 000018
2003107551.tif 000019