(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備えた高周波スイッチ回路において、
前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が閉となり、前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、
前記各高周波半導体スイッチ部は、互いに直流的に分離されるとともに、当該高周波半導体スイッチ部の制御側に前記オン電圧又は前記オフ電圧の一方が印加されると、当該高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方に前記オン電圧又は前記オフ電圧の他方が印加される、
ことを特徴とする高周波スイッチ回路。
【請求項２】
高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備えた高周波スイッチ回路において、
前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が閉となり、前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、
前記各高周波半導体スイッチ部は、前記高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタからなり、容量素子によって互いに直流的に分離されるとともに、ゲート電極に前記オン電圧又は前記オフ電圧の一方が印加されると、前記ドレイン電極及びソース電極の少なくとも一方に前記オン電圧又は前記オフ電圧の他方が印加される、
ことを特徴とする高周波スイッチ回路。
【請求項３】
高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備えた高周波スイッチ回路において、
前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が閉となり、前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、
前記各高周波半導体スイッチ部は、前記高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が直列接続された複数の電界効果トランジスタからなり、容量素子によって互いに直流的に分離されるとともに、ゲート電極に前記オン電圧又は前記オフ電圧の一方が印加されると、当該複数の電界効果トランジスタの両端に位置する前記ドレイン電極及び前記ソース電極の少なくとも一方に前記オン電圧又は前記オフ電圧の他方が印加される、
ことを特徴とする高周波スイッチ回路。
【請求項４】
高周波信号を入出力する第一乃至第三の高周波端子と、
前記第三の高周波端子と前記第一の高周波端子との間を開閉する第一の高周波半導体スイッチ部と、前記第三の高周波端子と前記第二の高周波端子との間を開閉する第二の高周波半導体スイッチ部と、
前記第一の高周波半導体スイッチ部の開閉動作を制御する第一の切り替え信号端子と、前記第二の高周波半導体スイッチ部の開閉動作を制御する第二の切り替え信号端子と、
前記第三の高周波端子と前記第一及び第二の高周波半導体スイッチ部との間に接続されるとともに当該第一の高周波半導体スイッチ部と当該第二の高周波半導体スイッチ部とを直流的に分離する直流電位分離部と、
前記第二の切り替え信号端子と前記第一の高周波端子との間に接続されるとともに当該第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該第一の高周波端子に与える第一の電位伝達回路と、前記第一の切り替え信号端子と前記第二の高周波端子との間に接続されるとともに当該第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該第二の高周波端子に与える第二の電位伝達回路とを備え、
前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が閉となり、前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、
前記第一の切り替え信号端子に前記オン電圧又は前記オフ電圧の一方が印加されると、前記第二の切り替え信号端子に前記オン電圧又は前記オフ電圧の他方が印加される、
高周波スイッチ回路。
【請求項５】
高周波信号を入出力する第一乃至第四の高周波端子と、
前記第一の高周波端子と前記第二の高周波端子との間を開閉する第一の高周波半導体スイッチ部と、前記第二の高周波端子と前記第三の高周波端子との間を開閉する第二の高周波半導体スイッチ部と、前記第三の高周波端子と前記第四の高周波端子との間を開閉する第三の高周波半導体スイッチ部と、前記第四の高周波端子と前記第一の高周波端子との間を開閉する第四の高周波半導体スイッチ部と、
前記第一及び第三の高周波半導体スイッチ部の開閉動作を制御する第一の切り替え信号端子と、前記第二及び第四の高周波半導体スイッチ部の開閉動作を制御する第二の切り替え信号端子と、
前記第一の高周波端子と前記第四及び第一の高周波半導体スイッチ部との間に接続されるとともに当該第四の高周波半導体スイッチ部と当該第一の高周波半導体スイッチ部とを直流的に分離する第一の直流電位分離部と、前記第二の高周波端子と前記第一及び第二の高周波半導体スイッチ部との間に接続されるとともに当該第一の高周波半導体スイッチ部と当該第二の高周波半導体スイッチ部とを直流的に分離する第二の直流電位分離部と、前記第三の高周波端子と前記第二及び第三の高周波半導体スイッチ部との間に接続されるとともに当該第二の高周波半導体スイッチ部と当該第三の高周波半導体スイッチ部とを直流的に分離する第三の直流電位分離部と、前記第四の高周波端子と前記第三及び第四の高周波半導体スイッチ部との間に接続されるとともに当該第三の高周波半導体スイッチ部と当該第四の高周波半導体スイッチ部とを直流的に分離する第四の直流電位分離部と、
前記第二の切り替え信号端子と前記第一の高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに当該第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第一の電位伝達回路と、前記第一の切り替え信号端子と前記第二の高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに当該第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第二の電位伝達回路と、前記第二の切り替え信号端子と前記第三の高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに当該第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第三の電位伝達回路と、前記第一の切り替え信号端子と前記第四の高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに当該第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第四の電位伝達回路とを備え、
前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が閉となり、前記高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに当該高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、
前記第一の切り替え信号端子に前記オン電圧又は前記オフ電圧の一方が印加されると、前記第二の切り替え信号端子に前記オン電圧又は前記オフ電圧の他方が印加される、
高周波スイッチ回路。
【請求項６】
前記直流電位分離部は、当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の前記高周波半導体スイッチ部との間、及び当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の前記高周波半導体スイッチ部との間、の少なくとも一方に接続された容量素子からなる、
請求項４又は５記載の高周波スイッチ回路。
【請求項７】
前記直流電位分離部は、
当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の前記高周波半導体スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、
当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の前記高周波半導体スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、
前記各電界効果トランジスタのゲート電極と前記切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子と、
を備えた請求項４、５又は６記載の高周波スイッチ回路。
【請求項８】
前記直流電位分離部は、
当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の前記高周波半導体スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、
当該直流電位分離部が接続された前記高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の前記高周波半導体スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、
前記各電界効果トランジスタのゲート電極と前記切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子と、
前記各電界効果トランジスタの前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に接続された抵抗素子と、
を備えた請求項４、５又は６記載の高周波スイッチ回路。
【請求項９】
前記高周波半導体スイッチ部は、当該高周波半導体スイッチ部によって開閉される前記高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、この電界効果トランジスタのゲート電極と当該高周波半導体スイッチ部を制御する前記切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子と、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間に接続された抵抗素子とを備えた、
請求項４乃至８のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１０】
前記高周波半導体スイッチ部は、当該高周波半導体スイッチ部によって開閉される前記高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が直列接続された複数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート電極と当該高周波半導体スイッチ部を制御する前記切り替え信号端子との間にそれぞれ接続された複数の抵抗素子と、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間にそれぞれ接続された複数の抵抗素子とを備えた、
請求項４乃至８のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１１】
前記電位伝達回路は抵抗素子からなる
請求項４乃至１０のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１２】
前記電位伝達回路は直列接続された抵抗素子とインダクタ素子とからなる、
請求項４乃至１０のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。
【請求項１３】
一つの半導体チップ内に集積化された、
請求項１乃至１２のいずれかに記載の高周波スイッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話機等の高周波通信に用いられる高周波スイッチ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、高周波スイッチ回路の第一従来例を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００３】
この第一従来例は、特開平８-１３９０１４号に開示されたＳＰＤＴ回路（単極双投：single pole double transfer）であり、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間を電界効果トランジスタ１〜５のドレイン・ソースを縦続接続し、高周波端子１０１と高周波端子１０３との間を電界効果トランジスタ６〜１０のドレイン・ソースを縦続接続した構成となっている。そして、電界効果トランジスタ１〜１０のゲート電極には抵抗素子５１〜６０が接続され、電界効果トランジスタ１〜５のゲート電極に繋がる抵抗素子５１〜５５は切り替え信号端子１１１に接続され、電界効果トランジスタ６〜１０のゲート電極に繋がる抵抗素子５６〜６０は切り替え信号端子１１２に接続されている。
【０００４】
切り替え信号端子１１１と切り替え信号端子１１２とには、相反するレベルの電圧が入力される。切り替え信号端子１１１にハイレベルが入力され、切り替え信号端子１１２にロウレベルが入力されると、電界効果トランジスタ１〜５はオン状態となり、電界効果トランジスタ６〜１０はオフ状態となって、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間が導通状態となる。一方、切り替え信号端子１１１にロウレベルが入力され、切り替え信号端子１１２にハイレベルが入力されると、電界効果トランジスタ１〜５はオフ状態となり、電界効果トランジスタ６〜１０はオン状態となって、高周波端子１０１と高周波端子１０３との間が導通状態となる。
【０００５】
図１９は、高周波スイッチ回路の第二従来例を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００６】
この第二従来例は、特開平８-２１３８９３に開示されたＳＰＤＴ回路であり、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間を電界効果トランジスタ１で接続し、高周波端子１０１と高周波端子１０３との間を電界効果トランジスタ２で接続した構成となっている。高周波端子１０２は電界効果トランジスタ３のドレイン・ソース間及び容量素子７１を介して接地され、高周波端子１０３は電界効果トランジスタ４のドレインソース間及び容量素子７２を介して接地されている。電界効果トランジスタ１〜４のゲート電極には、それぞれ抵抗素子５１〜５４が接続されている。電界効果トランジスタ１のゲート電極に繋がる抵抗素子５１及び電界効果トランジスタ４のゲート電極に繋がる抵抗素子５４は切り替え信号端子１１１に接続され、電界効果トランジスタ２のゲート電極に繋がる抵抗素子５２及び電界効果トランジスタ３のゲート電極に繋がる抵抗素子５３は切り替え信号端子１１２に接続されている。更に、高周波端子１０１〜１０３及び電界効果トランジスタ３〜４のソース電極は、抵抗素子５５〜５９を介して外部電源３００に接続されている。
【０００７】
切り替え信号端子１１１と切り替え信号端子１１２とには、相反するレベルの電圧が入力される。高周波端子１０１〜１０３及び電界効果トランジスタ３〜４のソース電極は、抵抗素子５５〜５９を介して外部電源３００の電位が与えられている。切り替え信号端子１１１にハイレベルが入力され、切り替え信号端子１１２にロウレベルが入力されると、電界効果トランジスタ１及び電界効果トランジスタ４はオン状態となり、電界効果トランジスタ２及び電界効果トランジスタ３はオフ状態となって、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間が導通状態となる。一方、切り替え信号端子１１１にロウレベルが入力され、切り替え信号端子１１２にハイレベルが入力されると、電界効果トランジスタ１及び電界効果トランジスタ４はオフ状態となり、電界効果トランジスタ２及び電界効果トランジスタ３はオン状態となって、高周波端子１０１と高周波端子１０３との間が導通状態となる。
【０００８】
なお、ＳＰＤＴ回路は、例えば携帯電話機等に内蔵され、高周波の送受信信号の切り替えスイッチとして機能する。また、このような高周波スイッチ回路に用いられる電界効果トランジスタは、一例を述べればデプレッション型のｎチャネルＧａＡｓＭＥＳＦＥＴであり、例えば０［Ｖ］でオン、−３［Ｖ］でオフとなる特性を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の高周波スイッチ回路には次のような問題があった。
【００１０】
第一従来例では、高周波端子に外部から電位を与えていないため、オン側の電界効果トランジスタにおいて、その両端（ドレイン側及びソース側）の高周波端子はハイレベルとほぼ同じ電位になってしまう。そのため、ゲート・ソース間電位差が０［Ｖ］に近くなるため、十分にオン抵抗を低減できない。すなわち、通過損失が大きくなってしまう。
【００１１】
第二従来例では、高周波端子に外部から電位を与えているため、与える電位ＶＣによってはゲート・ソース間電位Ｖｇｓをプラス側に大きくすることが可能となる、したがって、オン抵抗を低減することができ、その結果通過損失を低減することができる。その一方で、ｎ個の電界効果トランジスタを縦続接続して構成される回路が扱うことのできる最大のハンドリングパワーＰｍａｘは、
Ｐｍａｘ＝２｛ｎ（ＶＣ−ＶＬ＋ＶＴ）｝２／Ｚｏ
という式で表される。そのため、ロウレベル（ＶＬ）とＶＣとの差が小さくなることから、ハンドリングパワーが低下してしまう問題があった。また、ハンドリングパワーを増加させるには、縦続接続の電界効果トランジスタ数を増加させなければならない問題があった。更には、外部電源を必要としてしまうことも問題であった。
【００１２】
換言すると、従来の高周波スイッチ回路では、信号通過経路が直流的に繋がっているため、オン側スイッチのＶｇｓをプラス側に大きくしてオン抵抗の低減を図るとオフ側スイッチでハンドリングパワーが低下し、オフ側スイッチのＶｇｓをマイナス側に大きくしハンドリングパワーの向上を図るとオン側スイッチのオン抵抗が上昇してしまうという問題があった。
【００１３】
【発明の目的】
そこで、本発明の目的は、低い通過損失と高いハンドリングパワーとを両立させた高周波スイッチ回路を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備え、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が閉となり、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が開となるものである。そして、各高周波半導体スイッチ部は、互いに直流的に分離されるとともに、当該高周波半導体スイッチ部の制御側にオン電圧又はオフ電圧の一方が印加されると、当該高周波半導体スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方にオン電圧又はオフ電圧の他方が印加される。「高周波半導体スイッチ部」とは、電界効果トランジスタ又はバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチ素子を中心に構成されたものであり、以下「高周波スイッチ部」と略称する。「高周波スイッチ部の制御側に印加される直流電位と逆の関係にある直流電位」とは、高周波スイッチ部が閉となる直流電位が制御側に印加される場合は、高周波スイッチ部が開となる直流電位のことであり、高周波スイッチ部が開となる直流電位が制御側に印加される場合は、高周波スイッチ部が閉となる直流電位のことである。
【００１５】
各高周波スイッチ部は、互いに直流的に分離されている。そして、各高周波スイッチ部の入力側又は出力側には、制御側に印加される直流電位と逆の関係にある直流電位が印加される。ハイレベル電位が制御側に印加されると閉となる高周波スイッチ部について説明する。高周波スイッチ部は、ハイレベル電位が制御側に印加されることにより閉となると、入力側又は出力側にロウレベル電位が印加される。これにより、その制御電圧が入出力電圧よりも十分に高くなるので、オン時の通過抵抗値が低減する。一方、高周波スイッチ部は、ロウレベル電位が制御側に印加されることにより開となると、入力側又は出力側にハイレベル電位が印加される。これにより、その制御電圧が入力電圧よりも十分に低くなるので、オフ時のハンドリングパワーが向上する。ロウレベル電位が印加されると閉となる高周波スイッチ部については、上記説明において直流電位の高低関係が逆になる。
【００１６】
請求項２記載の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備え、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が閉となり、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が開となるものである。そして、各高周波スイッチ部は、高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタからなり、容量素子によって互いに直流的に分離されるとともに、ゲート電極のオン電圧又はオフ電圧の一方が印加されると、ドレイン電極及びソース電極の少なくとも一方にオン電圧又はオフ電圧の他方が印加される。
【００１７】
請求項３記載の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する複数の高周波端子と、これらの高周波端子間を開閉する複数の高周波スイッチ部とを備えを開閉する複数の高周波半導体スイッチ部とを備え、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が閉となり、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が開となるものである。そして、各高周波スイッチ部は、高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が直列接続された複数の電界効果トランジスタからなり、容量素子によって互いに直流的に分離されるとともに、ゲート電極にオン電圧又はオフ電圧の一方が印加されると、複数の電界効果トランジスタの両端に位置するドレイン電極及び前記ソース電極の少なくとも一方にオン電圧又はオフ電圧の他方が印加される。
【００１８】
請求項４記載の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する第一乃至第三の高周波端子と、第三の高周波端子と第一の高周波端子との間を開閉する第一の高周波スイッチ部と、第三の高周波端子と第二の高周波端子との間を開閉する第二の高周波スイッチ部と、第一の高周波スイッチ部の開閉動作を制御する第一の切り替え信号端子と、第二の高周波スイッチ部の開閉動作を制御する第二の切り替え信号端子と、第三の高周波端子と第一及び第二の高周波スイッチ部との間に接続されるとともに第一の高周波スイッチ部と第二の高周波スイッチ部とを直流的に分離する直流電位分離部と、第二の切り替え信号端子と第一の高周波端子との間に接続されるとともに第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を第一の高周波端子に与える第一の電位伝達回路と、第一の切り替え信号端子と第二の高周波端子との間に接続されるとともに第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を第二の高周波端子に与える第二の電位伝達回路とを備えたものである。かつ、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が閉となり、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、第一の切り替え信号端子にオン電圧又はオフ電圧の一方が印加されると、第二の切り替え信号端子にオン電圧又はオフ電圧の他方が印加される。
【００１９】
請求項５記載の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する第一乃至第四の高周波端子と、第一の高周波端子と第二の高周波端子との間を開閉する第一の高周波スイッチ部と、第二の高周波端子と第三の高周波端子との間を開閉する第二の高周波スイッチ部と、第三の高周波端子と第四の高周波端子との間を開閉する第三の高周波スイッチ部と、第四の高周波端子と第一の高周波端子との間を開閉する第四の高周波スイッチ部と、第一及び第三の高周波スイッチ部の開閉動作を制御する第一の切り替え信号端子と、第二及び第四の高周波スイッチ部の開閉動作を制御する第二の切り替え信号端子と、第一の高周波端子と第四及び第一の高周波スイッチ部との間に接続されるとともに第四の高周波スイッチ部と第一の高周波スイッチ部とを直流的に分離する第一の直流電位分離部と、第二の高周波端子と第一及び第二の高周波スイッチ部との間に接続されるとともに第一の高周波スイッチ部と第二の高周波スイッチ部とを直流的に分離する第二の直流電位分離部と、第三の高周波端子と第二及び第三の高周波スイッチ部との間に接続されるとともに第二の高周波スイッチ部と第三の高周波スイッチ部とを直流的に分離する第三の直流電位分離部と、第四の高周波端子と第三及び第四の高周波スイッチ部との間に接続されるとともに第三の高周波スイッチ部と第四の高周波スイッチ部とを直流的に分離する第四の直流電位分離部と、第二の切り替え信号端子と第一の高周波スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第一の電位伝達回路と、第一の切り替え信号端子と第二の高周波スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第二の電位伝達回路と、第二の切り替え信号端子と第三の高周波スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに第二の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第三の電位伝達回路と、第一の切り替え信号端子と第四の高周波スイッチ部の入力側及び出力側の少なくとも一方との間に接続されるとともに第一の切り替え信号端子に印加された直流電位を当該入力側及び出力側の少なくとも一方に与える第四の電位伝達回路とを備えたものである。かつ、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオン電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が閉となり、高周波半導体スイッチ部の制御側に直流電位としてオフ電圧が印加されたときに高周波半導体スイッチ部が開となる高周波スイッチ回路であって、第一の切り替え信号端子にオン電圧又はオフ電圧の一方が印加されると、第二の切り替え信号端子にオン電圧又はオフ電圧の他方が印加される。各電位伝達回路は、高周波スイッチ部の入力側及び出力側の両方に接続されれば二個からなり、入力側及び出力側のどちらか一方に接続されれば一個からなる。
【００２０】
直流電位分離部は、当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の高周波スイッチ部との間、及び当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の高周波スイッチ部との間、の少なくとも一方に接続された容量素子からなる、としてもよい（請求項６）。
【００２１】
直流電位分離部は、当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の高周波スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の高周波スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、各電界効果トランジスタのゲート電極と切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子とを備えた、としてもよい（請求項７）。
【００２２】
直流電位分離部は、当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された一方の高周波スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、当該直流電位分離部が接続された高周波端子と当該直流電位分離部が接続された他方の高周波スイッチ部との間に、ドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、各電界効果トランジスタのゲート電極と切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子と、各電界効果トランジスタのドレイン電極とソース電極との間に接続された抵抗素子とを備えた、としてもよい（請求項８）。
【００２３】
高周波スイッチ部は、当該高周波スイッチ部によって開閉される高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタと、この電界効果トランジスタのゲート電極と当該高周波スイッチ部を制御する切り替え信号端子との間に接続された抵抗素子と、当該ドレイン電極と前記ソース電極との間に接続された抵抗素子とを備えた、としてもよい（請求項９）。
【００２４】
高周波スイッチ部は、当該高周波スイッチ部によって開閉される高周波端子間にドレイン電極及びソース電極が直列接続された複数の電界効果トランジスタと、これらの電界効果トランジスタのゲート電極と当該高周波スイッチ部を制御する切り替え信号端子との間にそれぞれ接続された複数の抵抗素子と、当該ドレイン電極と前記ソース電極との間にそれぞれ接続された複数の抵抗素子とを備えた、としてもよい（請求項１０）。
【００２５】
電位伝達回路は、抵抗素子からなる、又は直列接続された抵抗素子とインダクタ素子とからなる、としてもよい（請求項１１又は１２）。
【００２６】
また、本発明に係る高周波スイッチ回路は、一つの半導体チップ内に集積化されたものとしてもよい（請求項１３）。
【００２７】
換言すると、本発明は、信号が通過する経路の高周波スイッチ部（オン側）と、信号を遮断する経路の高周波スイッチ部（オフ側）との直流的な電位を分離し、オン側ではゲート・ソース間電位をプラスに大きくし、オフ側ではゲート・ソース間電位をマイナスに大きくする手段を有する。信号が通過する経路の高周波スイッチ部（オン側）と、信号を遮断する経路の高周波スイッチ部（オフ側）とが直流的に分離されることにより、オン側では切り替え信号端子電圧が高周波スイッチ部の入力側及び出力側の電圧よりも高く、しかもその差が大きくなる。その結果、オン時の通過抵抗値が低減するので、通過損失も低減する。一方、オフ側では切り替え信号端子電圧が入力端子及び出力端子の電圧よりも低く、しかもその差が大きくなる。したがって、オフ時のハンドリングパワーが向上する。更に、切り替え信号電圧を用いて直流電位を与えているため、外部電源が不要となる。要約すると、信号の通過経路を直流的に分離し、切り替え信号の電圧を利用することで、オン側スイッチのＶｇｓをプラス側に大きく、オフ側スイッチのＶｇｓをマイナス側に大きくすることを可能とした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第一実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００２９】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する高周波端子１０１，１０２，１０３と、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間を開閉する高周波スイッチ部１２１と、高周波端子１０１と高周波端子１０３との間を開閉する高周波スイッチ部１２２と、高周波スイッチ部１２１の開閉動作を制御する切り替え信号端子１１１と、高周波スイッチ部１２２の開閉動作を制御する切り替え信号端子１１２と、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１，１２２との間に接続されるとともに高周波スイッチ部１２１と高周波スイッチ部１２２とを直流的に分離する直流電位分離部１３１と、切り替え信号端子１１２と高周波端子１０２との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を高周波端子１０２に与える電位伝達回路１４１と、切り替え信号端子１１１と高周波端子１０３との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を高周波端子１０３に与える電位伝達回路１４２とを備えている。
【００３０】
図１において、高周波スイッチ部１２１，１２２のブロック内に矢印を付記してある。この矢印の基側が高周波信号の入力側であり、先側が高周波信号の出力側である。
【００３１】
本実施形態の高周波スイッチ回路では、高周波端子１０２に高周波スイッチ部１２１の出力側が接続され、高周波端子１０３に高周波スイッチ部１２２の出力側が接続されている。高周波スイッチ部１２１と高周波スイッチ部１２２とは、互いの入力側及び出力側の直流電位が同じにならないように、入力側が直流電位分離部１３１を介して高周波端子１０１に接続されている。高周波スイッチ部１２１の制御側は切り替え信号端子１１１に接続され、高周波スイッチ部１２２の制御側は切り替え信号端子１１２に接続されている。また、切り替え信号端子１１１に印加される電圧を高周波端子１０３に伝達するために切り替え信号端子１１１に電位伝達部１４２が接続され、切り替え信号端子１１２に印加される電圧を高周波端子１０２に伝達するために、切り替え信号端子１１２に電位伝達部１４１が接続されている。
【００３２】
図２は、第一実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第一例乃至第三例を示す回路図である。以下、図１及び図２に基づき説明する。
【００３３】
図２［１］に示すように、第一例の直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１の入力側との間に接続された容量素子４１と、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２２の入力側との間に接続された容量素子４２とからなる。図２［２］に示すように、第二例の直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２２の入力側との間に接続された容量素子４２からなる。図２［３］に示すように、第三例の直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１の入力側との間に接続された容量素子４１からなる。
【００３４】
図３は、第一実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第四例及び第五例を示す回路図である。以下、図１及び図３に基づき説明する。
【００３５】
図３［１］に示すように、第四例の直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタ１と、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２２との間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタ２と、電界効果トランジスタ１のゲート電極と切り替え信号端子１１１との間に接続された抵抗素子５１と、電界効果トランジスタ２のゲート電極と切り替え信号端子１１２との間に接続された抵抗素子５２とを備えている。
【００３６】
図３［２］に示すように、第五例の直流電位分離部１３１は、上記第四例の直流電位分離部の構成に加え、電界効果トランジスタ１のドレイン電極とソース電極との間に接続された抵抗素子５３と、電界効果トランジスタ２のドレイン電極とソース電極との間に接続された抵抗素子５４とを備えている。抵抗素子５３，５４は、例えば数１０［ｋΩ］以上の高い抵抗値を有する。
【００３７】
図４は、第一実施形態の高周波スイッチ回路における高周波スイッチ部の第一例及び第二例を示す回路図である。以下、図１及び図４に基づき説明する。
【００３８】
図４［１］に示すように、第一例の高周波スイッチ部１２１は、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間にドレイン電極及びソース電極が接続された電界効果トランジスタ１と、電界効果トランジスタ１のゲート電極と切り替え信号端子１１１との間に接続された抵抗素子５２と、電界効果トランジスタ１のドレイン電極とソース電極との間に接続された抵抗素子５１とを備えている。抵抗素子５１は、電界効果トランジスタ１のドレイン・ソース間の電位を揃えるために設けられ、例えば数［ｋΩ］以上の抵抗値を有する。
【００３９】
図４［２］に示すように、第二例の高周波スイッチ部１２１は、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間にドレイン電極及びソース電極が直列接続された電界効果トランジスタ１，２，３と、電界効果トランジスタ１，２，３のゲート電極と切り替え信号端子１１１との間にそれぞれ接続された抵抗素子５４，５５，５６と、電界効果トランジスタ１，２，３のドレイン電極とソース電極との間にそれぞれ接続された抵抗素子５１，５２，５３とを備えている。抵抗素子５１〜５３は、それぞれ電界効果トランジスタ１〜３のドレイン・ソース間の電位を揃えるために設けられ、例えば数［ｋΩ］以上の抵抗値を有する。
【００４０】
なお、図１における高周波スイッチ部１２２も、図４における高周波スイッチ部１２１の構成に準ずる。また、電界効果トランジスタは、図４において単数又は三つの接続であるが、二つ又は四つ以上の接続としてもよい。
【００４１】
図５は、第一実施形態の高周波スイッチ回路における電位伝達部の第一例及び第二例を示す回路図である。以下、図１及び図５に基づき説明する。
【００４２】
図５［１］に示すように、第一例の電位伝達回路１４１は抵抗素子５１からなる。抵抗素子５１は、例えば数１０［ｋΩ］以上の抵抗値を有する。図５［２］に示すように、第二例の電位伝達回路１４１は、直列接続された抵抗素子５１とインダクタ素子９１とからなる。
【００４３】
なお、図１における電位伝達回路１４２も、図５における電位伝達回路１４１の構成に準ずる。また、電位伝達回路１４１は、図１において高周波スイッチ部１２１の出力側にのみ接続されているが、高周波スイッチ部１２１の入力側のみ、又は高周波スイッチ部１２１の入力側及び出力側の両方に接続してもよい。同様に、電位伝達回路１４２は、図１において高周波スイッチ部１２２の出力側にのみ接続されているが、高周波スイッチ部１２２の入力側のみ、又は高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側の両方に接続してもよい。
【００４４】
次に、第一実施形態の高周波スイッチ回路の動作について、図１を参照して説明する。
【００４５】
切り替え信号端子１１１にハイレベルが入力され、切り替え信号端子１１２にロウレベルが入力されたとする。このとき、高周波スイッチ部１２１の入力側及び出力側は、電位伝達部１４１を介して切り替え信号端子１１２に繋がっているため、ロウレベルに近づくよう電位が下がる。そのため、高周波スイッチ部１２１の制御側の電位は、入力側及び出力側の電位より十分に高くなる。これにより、高周波スイッチ部１２１のオン抵抗が十分に低くなるので、通過損失が低減される。
【００４６】
一方、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側は、直流電位分離部１３１によって、高周波スイッチ部１２１の入力側及び出力側とは直流的に切り離されている。そのため、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側は、高周波スイッチ部１２１の入力側及び出力側の電位と異なる値を採ることができる。すなわち、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側は、電位伝達部１４２を介して切り替え信号端子１１１に繋がっているため、ハイレベルに近づくよう電位が上がる。そのため、高周波スイッチ部１２２の制御側の電位は、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側の電位よりも十分に低くなる。したがって、高周波スイッチ部１２２はオフ状態となる。また、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側は、高周波スイッチ部１２１の入力側及び出力側よりも高い電位になる。
【００４７】
このとき、高周波スイッチ部１２２の入力側及び出力側の電位をＶｎ、ロウレベルをＶＬ、高周波スイッチ部１２２を構成する電界効果トランジスタの閾値電圧をＶＴとすると、このオフ状態を維持できる最大の電力Ｐｍａｘは、
Ｐｍａｘ＝２｛ｎ（Ｖｎ−ＶＬ＋ＶＴ）｝２／Ｚｏ
という式で表される。ここで、ｎは、高周波スイッチ部１２２を構成する電界効果トランジスタの縦続接続段数である。本実施形態では、Ｖｎを大きく採ることができるので、上式から明らかなように、高周波スイッチ部１２１，１２２間が直流的に分離されないときに比べ、Ｐｍａｘが向上する。したがって、通過損失の低減とハンドリングパワーの向上とが同時に図られる。
【００４８】
図６は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第二実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００４９】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、直流電位分離部１３１，１３２が図３［１］に示す構成となっており、高周波スイッチ部１２１，１２２が図４［２］に示す構成となっており、電位伝達回路１４１，１４２が図５［１］に示す構成となっている。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第一実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００５０】
図７は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第三実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００５１】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、直流電位分離部１３１，１３２が図３［２］に示す構成となっており、高周波スイッチ部１２１，１２２が図４［２］に示す構成となっており、電位伝達回路１４１，１４２が図５［１］に示す構成となっている。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第一実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００５２】
図８は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第四実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００５３】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、高周波信号を入出力する高周波端子１０１〜１０４と、高周波端子１０１と高周波端子１０２との間を開閉する高周波スイッチ部１２１と、高周波端子１０２と高周波端子１０３との間を開閉する高周波スイッチ部１２２と、高周波端子１０３と高周波端子１０４との間を開閉する高周波スイッチ部１２３と、高周波端子１０４と高周波端子１０１との間を開閉する高周波スイッチ部１２４と、高周波スイッチ部１２１，１２３の開閉動作を制御する切り替え信号端子１１１と、高周波スイッチ部１２２，１２４の開閉動作を制御する切り替え信号端子１１２と、高周波端子１３１と高周波スイッチ部１２４，１２１との間に接続されるとともに高周波スイッチ部１２４と高周波スイッチ部１２１とを直流的に分離する直流電位分離部１３１と、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２１，１２２との間に接続されるとともに高周波スイッチ部１２１と高周波スイッチ部１２２とを直流的に分離する直流電位分離部１３２と、高周波端子１０３と高周波スイッチ部１２２，１２３との間に接続されるとともに高周波スイッチ部１２２と高周波スイッチ部１２３とを直流的に分離する直流電位分離部１３３と、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２３，１２４との間に接続されるとともに高周波スイッチ部１２３と高周波スイッチ部１２４とを直流的に分離する直流電位分離部１３４と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２１の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４１と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２１の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４２と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２２の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４３と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２２の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４４と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２３の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４５と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２３の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４６と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２４の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４７と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２４の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４８とを備えている。
【００５４】
図８において、高周波スイッチ部１２１〜１２４のブロック内に矢印を付記してある。この矢印の基側が高周波信号の入力側であり、先側が高周波信号の出力側である。
【００５５】
本実施形態の高周波スイッチ回路において、高周波端子１０１は直流電位分離部１３１に接続され、高周波端子１０２は直流電位分離部１３２に接続され、高周波端子１０３は直流電位分離部１３３に接続され、高周波端子１０４は直流電位分離部１３４に接続されている。これらに接続される高周波スイッチ部１２１〜１２４は、高周波スイッチ部１２１の入力側が直流電位分離部１３１に、出力側が直流電位分離部１３２に接続され、高周波スイッチ部１２２の入力側が直流電位分離部１３２に、出力側が直流電位分離部１３３に接続され、高周波スイッチ部１２３の入力側が直流電位分離部１３３に、出力側が直流電位分離部１３４に接続され、高周波スイッチ部１２４の入力側が直流電位分離部１３４に、出力側が直流電位分離部１３１に接続されている。高周波スイッチ１２１，１２３の制御側は切り替え信号端子１１１に接続され、高周波スイッチ１２２，１２４の制御側は切り替え信号端子１１２に接続されている。切り替え信号端子１１１に入力される制御電圧を高周波スイッチ部１２２，１２４とに伝達するために、電位伝達部１４３が高周波スイッチ部１２２の入力側に、電位伝達部１４４が高周波スイッチ部１２２の出力側に、電位伝達部１４７が高周波スイッチ部１２４の入力側に、電位伝達部１４８が高周波スイッチ部１２４の出力側に接続されている。切り替え信号端子１１２に入力される制御電圧を高周波スイッチ部１２１，１２３に伝達するために、電位伝達部１４１が高周波スイッチ部１２１の入力側に、電位伝達部１４２が高周波スイッチ部１２１の出力側に、電位伝達部１４５が高周波スイッチ部１２３の入力側に、電位伝達部１４６が高周波スイッチ部１２３の出力側に接続されている。
【００５６】
図９は、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第一例を示す回路図である。以下、図８及び図９に基づき説明する。
【００５７】
図９に示すように、直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２４との間に接続された容量素子４８、及び高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４１からなる。直流電位分離部１３２は、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４２、及び高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４３からなる。直流電位分離部１３３は、高周波端子１０３と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４４、及び高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４５からなる。直流電位分離部１３４は、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４６、及び高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２４との間に接続された容量素子４７からなる。
【００５８】
図１０は、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第二例を示す回路図である。以下、図８及び図１０に基づき説明する。
【００５９】
図１０に示すように、直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４１からなる。直流電位分離部１３２は、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４２からなる。直流電位分離部１３３は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４５からなる。直流電位分離部１３４は、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４６からなる。
【００６０】
図１１は、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第三例を示す回路図である。以下、図８及び図１１に基づき説明する。
【００６１】
図１１に示すように、直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４１からなる。直流電位分離部１３２は、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４３からなる。直流電位分離部１３３は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４５からなる。直流電位分離部１３４は、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２４との間に接続された容量素子４７からなる。
【００６２】
図１２は、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第四例を示す回路図である。以下、図８及び図１２に基づき説明する。
【００６３】
図９に示すように、直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４１からなる。直流電位分離部１３２は、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４２からなる。直流電位分離部１３３は、高周波端子１０３と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４４からなる。直流電位分離部１３４は、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４６からなる。
【００６４】
図１３は、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第五例を示す回路図である。以下、図８及び図１３に基づき説明する。
【００６５】
図１３に示すように、直流電位分離部１３１は、高周波端子１０１と高周波スイッチ部１２１との間に接続された容量素子４１からなる。直流電位分離部１３２は、高周波端子１０２と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４３からなる。直流電位分離部１３３は、高周波端子１０３と高周波スイッチ部１２２との間に接続された容量素子４４からなる。直流電位分離部１３４は、高周波端子１０４と高周波スイッチ部１２３との間に接続された容量素子４６からなる。
【００６６】
また、第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部１３１〜１３４は、図３［１］，［２］に示す構成としてもよい。第四実施形態の高周波スイッチ回路における高周波スイッチ部１２１〜１２４は、図４［１］，［２］に示す構成としてもよい。第四実施形態の高周波スイッチ回路における電位分離部１４１〜１４８は、図５［１］，［２］に示す構成としてもよい。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第一実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００６７】
図１４は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第五実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００６８】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２１の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４１と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２２の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４２と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２３の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４５３、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２４の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４３とを備えた点で、上記第四実施形態と異なる。
【００６９】
また、第五実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部１３１〜１３４は、図９乃至図１３及び図３［１］，［２］に示す構成としてもよい。第五実施形態の高周波スイッチ回路における高周波スイッチ部１２１〜１２４は、図４［１］，［２］に示す構成としてもよい。第五実施形態の高周波スイッチ回路における電位分離部１４１〜１４４は、図５［１］，［２］に示す構成としてもよい。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第四実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００７０】
図１５は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第六実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００７１】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２１の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４１と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２２の入力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該入力側に与える電位伝達回路１４２と、切り替え信号端子１１２と高周波スイッチ部１２３の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１２に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４３と、切り替え信号端子１１１と高周波スイッチ部１２４の出力側との間に接続されるとともに切り替え信号端子１１１に印加された直流電位を当該出力側に与える電位伝達回路１４８とを備えた点で、上記第四実施形態と異なる。
【００７２】
また、第六実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部１３１〜１３４は、図９乃至図１３及び図３［１］，［２］に示す構成としてもよい。第六実施形態の高周波スイッチ回路における高周波スイッチ部１２１〜１２４は、図４［１］，［２］に示す構成としてもよい。第六実施形態の高周波スイッチ回路における電位分離部１４１〜１４４は、図５［１］，［２］に示す構成としてもよい。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第四実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００７３】
図１６は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第七実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００７４】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、直流電位分離部１３１〜１３４が図３［１］に示す構成となっており、高周波スイッチ部１２１〜１２４が図４［２］に示す構成となっており、電位伝達回路１４１〜１４４が図５［１］に示す構成となっている。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第四実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００７５】
図１７は、本発明に係る高周波スイッチ回路の第八実施形態を示す回路図である。以下、この図面に基づき説明する。
【００７６】
本実施形態の高周波スイッチ回路は、直流電位分離部１３１〜１３４が図３［２］に示す構成となっており、高周波スイッチ部１２１〜１２４が図４［２］に示す構成となっており、電位伝達回路１４１〜１４４が図５［１］に示す構成となっている。本実施形態の高周波スイッチ回路も、上記第四実施形態の高周波スイッチ回路と同様の作用及び効果を奏する。
【００７７】
【発明の効果】
本発明に係る高周波スイッチ回路によれば、各高周波スイッチ部が互いに直流的に分離され、かつ各高周波スイッチ部の入力側又は出力側に制御側に印加される直流電位と逆の関係にある直流電位が印加されるので、以下の効果を奏する。ハイレベル電位が制御側に印加されると閉となる高周波スイッチ部は、ハイレベル電位が制御側に印加されることにより閉となると、入力側又は出力側にロウレベル電位が印加される。これにより、その制御電圧が入出力電圧よりも十分に高くなるので、オン時の通過抵抗値を低減できる。一方、ロウレベル電位が制御側に印加されることにより開となると、入力側又は出力側にハイレベル電位が印加される。これにより、その制御電圧が入力電圧よりも十分に低くなるので、オフ時のハンドリングパワーを向上できる。ロウレベル電位が印加されると閉となる高周波スイッチ部の場合は、上記説明において直流電位の高低関係が逆になる。
【００７８】
次に、例えば、切り替え信号端子に高い電位を印加した場合に閉となり、低い電位を印加した場合に開となる高周波スイッチ部について、切り替え信号端子→制御端子、切り替え信号端子に印加する電圧→制御電圧、高周波スイッチ部の入力側及び出力側の電圧→入出力電圧、閉→オン、開→オフと言い換えて説明する。
【００７９】
第一の効果は、高周波信号が通過する経路の高周波スイッチ部（オン側）では、その制御電圧が入出力電圧よりも十分に高くなるので、オン時の通過抵抗値が低減し、その結果通過損失を低減できる。その理由は、各高周波スイッチ部は互いに直流的に分離され、かつ当該高周波スイッチ部（オン側）の入力側又は出力側は、電位伝達回路を介して他方の高周波スイッチ部（オフ側）の制御端子に接続されているので、その制御端子に印加されている低い電位が伝達されるからである。
【００８０】
第二の効果は、高周波信号を遮断する経路の高周波スイッチ部（オフ側）では、その制御電圧が入力電圧よりも十分に低くなるので、オフ時のハンドリングパワーを向上できる。その理由は、各高周波スイッチ部は互いに直流的に分離され、かつ当該高周波スイッチ部（オフ側）の入力側又は出力側は、電位伝達回路を介して他方の高周波スイッチ部（オン側）の制御端子に接続されているので、その制御端子に印加されている高い電位が伝達されるためである。
【００８１】
つまり、従来の回路構成では、この二つの効果を両立させることが不可能であった。これに対し、本発明では、高周波スイッチ部を直流的に分離する等により、この二つの効果を両立させることができる。なお、切り替え信号端子に高い電位を印加した場合に開となり、低い電位を印加した場合に閉となる高周波スイッチ部については、上記説明において電圧の高低関係が逆になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高周波スイッチ回路の第一実施形態を示す回路図である。
【図２】第一実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の具体例を示す回路図であり、図２［１］が第一例、図２［２］が第二例、図２［３］が第三例である。
【図３】第一実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の具体例を示す回路図であり、図３［１］が第四例、図３［２］が第五例である。
【図４】第一実施形態の高周波スイッチ回路における高周波スイッチ部の具体例を示す回路図であり、図４［１］が第一例、図４［２］が第二例である。
【図５】第一実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の具体例を示す回路図であり、図５［１］が第一例、図５［２］が第二例である。
【図６】本発明に係る高周波スイッチ回路の第二実施形態を示す回路図である。
【図７】本発明に係る高周波スイッチ回路の第三実施形態を示す回路図である。
【図８】本発明に係る高周波スイッチ回路の第四実施形態を示す回路図である。
【図９】第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第一例を示す回路図であり、図９［１］が第一の直流電位分離部、図９［２］が第二の直流電位分離部、図９［３］が第三の直流電位分離部、図９［４］が第四の直流電位分離部である。
【図１０】第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第二例を示す回路図であり、図１０［１］が第一の直流電位分離部、図１０［２］が第二の直流電位分離部、図１０［３］が第三の直流電位分離部、図１０［４］が第四の直流電位分離部である。
【図１１】第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第三例を示す回路図であり、図１１［１］が第一の直流電位分離部、図１１［２］が第二の直流電位分離部、図１１［３］が第三の直流電位分離部、図１１［４］が第四の直流電位分離部である。
【図１２】第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第四例を示す回路図であり、図１２［１］が第一の直流電位分離部、図１２［２］が第二の直流電位分離部、図１２［３］が第三の直流電位分離部、図１２［４］が第四の直流電位分離部である。
【図１３】第四実施形態の高周波スイッチ回路における直流電位分離部の第五例を示す回路図であり、図１３［１］が第一の直流電位分離部、図１３［２］が第二の直流電位分離部、図１３［３］が第三の直流電位分離部、図１３［４］が第四の直流電位分離部である。
【図１４】本発明に係る高周波スイッチ回路の第五実施形態を示す回路図である。
【図１５】本発明に係る高周波スイッチ回路の第六実施形態を示す回路図である。
【図１６】本発明に係る高周波スイッチ回路の第七実施形態を示す回路図である。
【図１７】本発明に係る高周波スイッチ回路の第八実施形態を示す回路図である。
【図１８】高周波スイッチ回路の第一従来例を示す回路図である。
【図１９】高周波スイッチ回路の第二従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１〜１６  電界効果トランジスタ
４１〜４８  容量素子
５１〜８６  抵抗素子
９１  インダクタ素子
１０１〜１０４  高周波端子
１１１、１１２  切り替え信号端子
１２１〜１２４  高周波スイッチ部
１３１〜１３４  直流電位分離部
１４１〜１４８  電位伝達部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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