[发明专利]开关

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求于2011年11月1日于日本专利局提交的日本专利申请第2011-240564号的优先权，其内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及开关。

背景技术

作为用于转换无线通信中使用的高频信号的路径的开关，例如，使用砷化镓基化合物半导体的高电子迁移率晶体管（HEMT）。然而，化合物半导体晶片的价格相对较高，并且目前尚未提供大孔径的晶片，因此，价格上没有优势。

此外，近年来，为了降低开关的价格，例如，已经研发了互补金属氧化物半导体（CMOS）开关。由于衬底的电阻较低，所以普通的CMOS（体CMOS，bulk CMOS）可造成功率泄漏，并且其开关性能会劣化。因此，例如，在使用CMOS开关时，使用特殊工艺（例如，蓝宝石上硅（SOS）工艺或绝缘体上硅结构（SOI）工艺）来提高开关性能。然而，当使用诸如SOS工艺、SOI工艺等特殊工艺时，会增加开关的制造成本。

在这种情况下，已经研发出了与开关相关的技术，用于转换高频信号的路径。例如，专利文献1公开了与开关相关的技术，使用异质结双极型晶体管（HBT）。

例如，与由诸如高电子迁移率晶体管（HEMT）的场效应晶体管（FET）形成开关的情况相比，使用诸如异质结双极型晶体管（HBT）的双极型晶体管形成开关可降低开关成本，其中，使用常用工艺，诸如SiGe CMOS工艺，即，SiGe HBT工艺和体互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的结合。在本文中，由于FET具有对称结构（即，漏极和源极未固定的结构），所以对于高频信号的振幅，FET在正向和反向进行操作时具有相同的特性。然而，在双极型晶体管中，正向和反向上的操作特性不同。因此，在使用双极型晶体管的开关中，可能对于高频信号的振幅产生失真。

例如，根据专利文献1，改善了HBT的特性，从而可以降低对于高频信号的振幅的失真。然而，在使用专利文献1中所公开的技术时，必须使用特殊工艺，因此，预计成本不会降低。

[相关技术文献]

（专利文献1）日本专利公开第2006-279316号

发明内容

本发明的一个方面提供了一种新的改进的开关，其能够执行切换，同时降低了对于高频信号的振幅的失真。

根据本发明的一个方面，提供了一种开关，包括：输入端子，高频信号输入到该输入端子；第一切换单元，连接在输入端子以及将输入到输入端子的高频信号输出的第一输出端子之间，通过第一输出端子将输入到输入端子的高频信号选择性地输出；以及第二切换单元，连接在输入端子以及将输入到输入端子的高频信号输出的第二输出端子之间，并且通过第二输出端子将输入到输入端子的高频信号选择性地输出，其中，第一切换单元包括：第一阻抗变压器，设置在输入端子和第一输出端子之间的第一信号线上，并且转换阻抗；第一双极型晶体管，具有接地的发射极、连接到第一信号线的集电极以及接收施加至此的根据第一控制电压的电流的基极，第一控制电压控制第一切换单元中的开关操作；以及第二双极型晶体管，具有接地的集电极、连接到第一信号线的发射极以及接收施加至此的根据第一控制电压的电流的基极，并且第二切换单元包括：第二阻抗变压器，设置在输入端子和第二输出端子之间的第二信号线上，并且转换阻抗；第三双极型晶体管，具有接地的发射极、连接到第二信号线的集电极以及接收施加至此的根据第二控制电压的电流的基极，第二控制电压控制第二切换单元中的开关操作；以及第四双极型晶体管，具有接地的集电极、连接到第二信号线的发射极以及接收施加至此的根据第二控制电压的电流的基极。

在开启输入端子和输出端子之间的部分时，可降低输入端子和输出端子之间的插入损耗，并且在关闭输入端子和输出端子之间的部分时，可增大输入端子和输出端子之间的隔离。此外，可以降低第一切换单元和第二切换单元中每一个的对于高频信号振幅的失真。因此，开关可进行切换，同时减少对于高频信号的振幅的失真。

附图说明

结合附图，通过以下具体实施方式，更清晰地理解本发明的以上和其他方面、特征和其他优点，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的开关的示意性电路图；

图2A是示出了在根据本发明的第一实施方式的开关中通过包含第四双极型晶体管所获得的效果的示图；

图2B是示出了在根据本发明的第一实施方式的开关中通过包含第四双极型晶体管所获得的效果的示图；

图3是根据本发明的第二实施方式的开关的示意性电路图；