一種射頻開關(guān)體偏置電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及RFSOI (RF silicon-on-1nsulator，RF絕緣娃)CMOS技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于RFSOI CMOS技術(shù)的射頻開關(guān)體偏置電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多模多頻移動通信發(fā)展，在射頻前端集成電路設(shè)計中，射頻天線開關(guān)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，其要求較高的功率線性度，低插入損耗，高隔離度及高的諧波抑制比。RFSOI工藝由于其較低的成本，逐漸成為RFSW的主流工藝?，F(xiàn)有技術(shù)中的射頻開關(guān)體偏置電路通常采用圖1結(jié)構(gòu)，其中，RFl、RF2為射頻端口，ANT是天線端口，CTl、CT2為控制端口，Ns1、Ns2分別為支路1、支路2的串聯(lián)層置開關(guān)管，Npl、Np2分別為支路1、支路2的并聯(lián)層置開關(guān)管，Rl、R3、R5、R7為偏置電阻，R2、R4、R6、R8為體端電阻。射頻端口 RFl連接NMOS管NsI的源極以及NpI的漏極，射頻端口 RF2連接NMOS管Ns2的源極以及NP2的漏極，控制電壓CTl經(jīng)偏置電阻R1、R7連接至NMOS管NS1、NP2的柵極，控制電壓CT2經(jīng)偏置電阻R3、R5連接至NMOS管Ns2、NpI的柵極，NMOS管NP1、NP2的源極接地，NMOS管Nsl、Ns2、NpU NP2的體端通過體端電阻R2、R4、R6、R8接地?，F(xiàn)有技術(shù)的特點是NMOS管的體(Body)通過大電阻偏置接地，其不足在于體端大電阻接地時體端射頻浮空，由于源體及漏體PN結(jié)自舉效應(yīng)，高功率大信號擺幅下，PN結(jié)會射頻導(dǎo)通影響高功率線性度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種射頻開關(guān)體偏置電路，其基于RFSOI CMOS技術(shù)，針對多模多頻通信天線開關(guān)應(yīng)用高功率需求，實現(xiàn)了一種天線開關(guān)層疊開關(guān)管的體偏置處理技術(shù)，可改善高功率信號電壓在層疊開關(guān)管源體及漏體PN結(jié)間自舉耦合效應(yīng)，從而改善天線開關(guān)高功率線性度，并可以改善插入損耗提高隔離度，同時可以節(jié)減面積降低成本。
[0004]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種射頻開關(guān)體偏置電路，所述射頻開關(guān)體偏置電路為層疊開關(guān)管體端通過二極管進(jìn)行偏置后短接?xùn)哦恕?br>[0005]進(jìn)一步地，所述層疊開關(guān)管體端通過二極管偏置短接?xùn)哦撕蠊蚕頄哦薘F偏置電阻接偏置電壓。
[0006]進(jìn)一步地，所述柵端與體端同偏置電位。
[0007]進(jìn)一步地，利用所述射頻開關(guān)體偏置電路，按多路結(jié)構(gòu)連接形成優(yōu)化的多路結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，對多路結(jié)構(gòu)中所有層疊開關(guān)晶體管的體端均采用二極管偏置短接?xùn)哦斯蚕砥秒娮柰秒娢惶幚砑夹g(shù)。
[0009]進(jìn)一步地，所述所有層疊開關(guān)晶體管包括所有的串聯(lián)及并聯(lián)支路以及分支的層疊開關(guān)晶體管。
[0010]進(jìn)一步地，所述射頻開關(guān)體偏置電路包括串聯(lián)層疊開關(guān)管以及并聯(lián)層疊開關(guān)管，NsK Ns2分別為支路1、支路2的串聯(lián)層置開關(guān)管，Npl、NP2分別為支路1、支路2的并聯(lián)層疊開關(guān)管，射頻端口(RFl)連接NMOS管(NsI)的源極以及NMOS管(NpI)的漏極，射頻端口(RF2)連接NMOS管(Ns2)的源極以及NMOS管(NP2)的漏極，控制電壓(CTl)經(jīng)偏置電阻(R1、R7)連接至NMOS管(NS1、NP2)的柵極，控制電壓(CT2)經(jīng)偏置電阻(R3、R5)連接至NMOS管(Ns2、NpD的柵極，NMOS管(NP1、NP2)的源極接地，NMOS管(NsU Ns2、NpU NP2)的體端通過體端二極管(DS1、DS2、DP1、DP2)連接各自的柵極。
[0011]進(jìn)一步地，每個NMOS管的源漏間連接一并聯(lián)電阻。
[0012]進(jìn)一步地，該體端二極管由多個二極管串聯(lián)構(gòu)成。
[0013]進(jìn)一步地，該體端二極管由多個二極管并聯(lián)構(gòu)成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種射頻開關(guān)體偏置電路，其基于RFSOI CMOS技術(shù)，針對多模多頻通信天線開關(guān)應(yīng)用高功率需求，實現(xiàn)了一種天線開關(guān)層疊開關(guān)管的體偏置處理技術(shù)，可改善高功率信號電壓在層疊開關(guān)管源體及漏體PN結(jié)間自舉耦合效應(yīng)，從而改善天線開關(guān)高功率線性度，并可以改善插入損耗提高隔離度，同時可以節(jié)減面積降低成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的射頻開關(guān)體偏置電路的電路不意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明一種射頻開關(guān)體偏置電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖3與圖4分別為利用現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明建立的電路模型；
[0018]圖5為現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明在開關(guān)ON及OFF狀態(tài)下產(chǎn)生的PN結(jié)壓差比較示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明較佳實施例中利用本發(fā)明電路基本結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的多路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7與圖8-A、圖8-B為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的仿真結(jié)果對比示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下通過特定的具體實例并結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0022]圖2為本發(fā)明一種射頻開關(guān)體偏置電路的電路結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，本發(fā)明的特點是NMOS管的體(Body)通過體端二極管接?xùn)艠O偏置電位，其中RF1、RF2為射頻端口，ANT是天線端口，CT1、CT2為控制端口，Nsl、Ns2分別為支路1、支路2的串聯(lián)層疊開關(guān)管，NpU NP2分別為支路1、支路2的并聯(lián)層疊開關(guān)管，R1、R3、R5、R7為偏置電阻，Dsl、Ds2、DP1、DP2為體端二極管。射頻端口 RFl連接NMOS管NsI的源極以及NpI的漏極，射頻端口 RF2連接NMOS管Ns2的源極以及NP2的漏極，控制電壓CTl經(jīng)偏置電阻Rl、R7連接至NMOS管Nsl、NP2的柵極，控制電壓CT2經(jīng)偏置電阻R3、R5連接至NMOS管Ns2、NpI的柵極，NMOS管NP1、NP2的源極接地，NMOS管Nsl、Ns2、Np1、NP2的體端通過體端二極管Ds1、Ds2、Dp1、DP2連接各自的柵極。
[0023]圖