本申請(qǐng)涉及射頻前端開關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路。

背景技術(shù)：

1、在無線通信系統(tǒng)中，射頻開關(guān)起著十分重要的作用，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的切換、天線的選擇以及功率的調(diào)整等，通常用于無線通信、雷達(dá)、衛(wèi)星通信以及5g網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5g)的快速發(fā)展，對(duì)射頻開關(guān)提出了更高功率、更小尺寸、更高可靠性和更低成本的要求。當(dāng)前市場(chǎng)主流的soi工藝的射頻開關(guān)具有低阻抗和低電容特性并且可以在很寬的頻率范圍內(nèi)工作，但是面臨的首要挑戰(zhàn)是在射頻頻率下的大電壓耐受問題。在大信號(hào)輸入的情況下，開關(guān)斷開時(shí)將受到非常高的電壓沖擊，通常能達(dá)到60v甚至80v，這對(duì)射頻鏈路中mos管的耐壓有很高的要求，一般會(huì)通過堆疊管的設(shè)計(jì)來降低每個(gè)mos管分得的電壓，但實(shí)際上堆疊的管子并不能將電壓進(jìn)行均分，在某些時(shí)刻mos源漏兩端的電壓可能達(dá)到源漏擊穿電壓，導(dǎo)致器件性能變差甚至損壞。

2、在相關(guān)技術(shù)中，可以通過設(shè)置合適的偏置電路可以改善這一問題，但是由于工藝的限制，柵極與源漏之間會(huì)產(chǎn)生交疊，當(dāng)通道關(guān)斷時(shí)柵極為負(fù)，如果漏端電壓很大，交疊部分就會(huì)出現(xiàn)耗盡層從而產(chǎn)生由漏端流向體端的電流，也就是柵誘導(dǎo)漏極泄漏電流(gidl)。這些泄露電流流過電路中的偏置電阻時(shí)產(chǎn)生的壓降會(huì)導(dǎo)致mos管的工作點(diǎn)發(fā)生改變，使開關(guān)的功率容量降低無法滿足設(shè)計(jì)需求，隨著器件逐漸小型化，這種現(xiàn)象越來越明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，解決泄露電流產(chǎn)生壓降影響mos管工作性能的問題。所述漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，包括n個(gè)相互串聯(lián)的mos管，其中的第一個(gè)mos管的輸入端為射頻輸入，第n個(gè)mos管的輸出端為射頻輸出；n個(gè)mos管的柵極端子共同接入柵極電壓vg，體端子共同接入體端電壓vb；

2、在串聯(lián)mos管電路中，至少存在兩個(gè)mos管之間接入漏電補(bǔ)償回路；所述漏電補(bǔ)償回路包括第一補(bǔ)償支路和第二補(bǔ)償支路；

3、所述第一補(bǔ)償支路連接在第i個(gè)mos管的體端子和第j個(gè)mos管的源極之間，補(bǔ)償?shù)趇個(gè)mos管射頻信號(hào)正半周期的漏電流；第二補(bǔ)償支路連接在第i個(gè)mos管的漏極和第j個(gè)mos管的體端子之間，補(bǔ)償?shù)趈個(gè)mos管射頻信號(hào)負(fù)半周期的漏電流。

4、具體的，所述第一補(bǔ)償支路和第二補(bǔ)償支路為單向?qū)ㄖ?，第一補(bǔ)償支路的第一補(bǔ)償電流ileak1從第i個(gè)mos管的體端子流向第j個(gè)mos管的源極，第二補(bǔ)償支路的第二補(bǔ)償電流ileak2從第j個(gè)mos管的體端子流向第i個(gè)mos管的漏極。

5、具體的，所述第一補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的二極管d1和第一電阻r1，所有二極管d1的正極輸入，經(jīng)過第一電阻r1回流到第j個(gè)mos管所在的開關(guān)電路；所述第二補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的二極管d2和第二電阻r2，d1的正極輸入，經(jīng)過第二電阻r2回流到第i個(gè)mos管所在的開關(guān)電路。

6、具體的，所述第一補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的第一補(bǔ)償mos管和第一電阻r1；所述第二補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的第二補(bǔ)償mos管和第二電阻r2；

7、所述第一補(bǔ)償支路中所有第一補(bǔ)償mos管的柵極連接源極輸出，且第i個(gè)mos管的體端子連接第一補(bǔ)償mos管的漏極；所述第二補(bǔ)償支路中第二補(bǔ)償mos管的柵極連接源極輸出，且第j個(gè)mos管的體端子連接第二補(bǔ)償mos管的漏極。

8、具體的，n個(gè)mos管的體端子分別接入有偏置電阻rx，所有偏置電阻rx形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，且共同接入體端電壓vb。

9、具體的，n個(gè)mos管的源極和漏極之間并聯(lián)有旁路電阻r。

10、具體的，n個(gè)mos管的柵極端子分別接入有偏置電阻r0，所有偏置電阻r0形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，共同接入柵極電壓vg。

11、具體的，n個(gè)相互串聯(lián)的mos管為nmos管。

12、具體的，所述第一補(bǔ)償mos管和第二補(bǔ)償mos管為nmos管。

13、具體的，當(dāng)柵極電壓vg為正電壓時(shí)，開關(guān)電路導(dǎo)通；當(dāng)柵極電壓vg為負(fù)電壓，且射頻信號(hào)為正半周期時(shí)，第一補(bǔ)償支路導(dǎo)通；當(dāng)柵極電壓vg為負(fù)電壓，且射頻信號(hào)為負(fù)半周期時(shí)，第二補(bǔ)償支路導(dǎo)通。

14、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：在射頻開關(guān)電路中加入的補(bǔ)償電路可以讓漏端/源端流入體端的漏電流流回漏端/源端，只有少部分流入體端偏置電阻，并且由于二極管的單向?qū)щ娦阅軌蜃柚狗捶较蛄鬟^的電流。在開關(guān)堆疊管中可以加入一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行漏電流補(bǔ)償，對(duì)芯片小型化和提高功率容量具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，包括n個(gè)相互串聯(lián)的mos管，其中的第一個(gè)mos管的輸入端為射頻輸入，第n個(gè)mos管的輸出端為射頻輸出；n個(gè)mos管的柵極端子共同接入柵極電壓vg，體端子共同接入體端電壓vb；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，所述第一補(bǔ)償支路和第二補(bǔ)償支路為單向?qū)ㄖ?，第一補(bǔ)償支路的第一補(bǔ)償電流ileak1從第i個(gè)mos管的體端子流向第j個(gè)mos管的源極，第二補(bǔ)償支路的第二補(bǔ)償電流ileak2從第j個(gè)mos管的體端子流向第i個(gè)mos管的漏極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，所述第一補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的二極管d1和第一電阻r1，所有二極管d1的正極輸入，經(jīng)過第一電阻r1回流到第j個(gè)mos管所在的開關(guān)電路；所述第二補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的二極管d2和第二電阻r2，d1的正極輸入，經(jīng)過第二電阻r2回流到第i個(gè)mos管所在的開關(guān)電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，所述第一補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的第一補(bǔ)償mos管和第一電阻r1；所述第二補(bǔ)償支路包括若干相互級(jí)聯(lián)的第二補(bǔ)償mos管和第二電阻r2；

5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，n個(gè)mos管的體端子分別接入有偏置電阻rx，所有偏置電阻rx形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，且共同接入體端電壓vb。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，n個(gè)mos管的源極和漏極之間并聯(lián)有旁路電阻r。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，n個(gè)mos管的柵極端子分別接入有偏置電阻r0，所有偏置電阻r0形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，共同接入柵極電壓vg。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，n個(gè)相互串聯(lián)的mos管為nmos管。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，所述第一補(bǔ)償mos管和第二補(bǔ)償mos管為nmos管。

10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，其特征在于，當(dāng)柵極電壓vg為正電壓時(shí)，開關(guān)電路導(dǎo)通；當(dāng)柵極電壓vg為負(fù)電壓，且射頻信號(hào)為正半周期時(shí)，第一補(bǔ)償支路導(dǎo)通；當(dāng)柵極電壓vg為負(fù)電壓，且射頻信號(hào)為負(fù)半周期時(shí)，第二補(bǔ)償支路導(dǎo)通。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開漏電補(bǔ)償?shù)母吖β噬漕l開關(guān)電路，涉及射頻前端開關(guān)領(lǐng)域，包括N個(gè)相互串聯(lián)的MOS管；N個(gè)MOS管的柵極端子共同接入柵極電壓，體端子共同接入體端電壓；在串聯(lián)MOS管電路中，至少存在兩個(gè)MOS管之間接入漏電補(bǔ)償回路；漏電補(bǔ)償回路包括第一補(bǔ)償支路和第二補(bǔ)償支路；第一補(bǔ)償支路連接在第i個(gè)MOS管的體端子和第j個(gè)MOS管的源極之間，補(bǔ)償?shù)趇個(gè)MOS管正半周期的漏電流；第二補(bǔ)償支路連接在第i個(gè)MOS管的漏極和第j個(gè)MOS管的體端子之間，補(bǔ)償?shù)趈個(gè)MOS管負(fù)半周期的漏電流。該電路引入單向?qū)ǖ难a(bǔ)償回路，將漏端/源端流入體端的漏電流流回漏端/源端，在不影響小信號(hào)性能的情況下提高功率容量，并且不占用過多的面積。

技術(shù)研發(fā)人員：汪紫薇,李鳳玲,楊震,江海波,趙云,郭天生,趙鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇乾合微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9