[发明专利]一种应用于SOI CMOS射频开关的控制电路

说明书

本发明公开了一种应用于SOI CMOS射频开关的控制电路，包括带隙基准电路，低压差线性稳压器，环形振荡器，电压反相器，非交叠时钟电路、电荷泵及电平转换电路，其中该控制电路的核心单元为一个产生负电压的电荷泵电路。在本发明中，带隙基准电路与低压差线性稳压器相连，低压差线性稳压器的输出端与电荷泵相连，所述环形振荡器的输出端经反相器I1与反相器I2的输入端相连，反相器I1和反相器I2的输出端与非交叠时钟产生电路的输入端相连，非交叠时钟产生电路的四个输出端与电荷泵的输入端相连，电荷泵的输出端OUTCP经过电平转换电路为SOI CMOS射频开关提供控制。本发明的能产生负电压的电荷泵能快速启动且具有低稳态电流，可以保证在大射频信号条件下射频开关管能处于很好的关闭状态，从而改善射频开关的线性和隔离度。

技术领域

本发明涉及一种集成电路技术领域，尤其是一种应用于SOI CMOS射频开关的控制电路。

背景技术

在无线通信收发机中，高性能的开关用于发射通路和接收通路信号选择，其插入损耗，功率容量等性能直接制约着整个系统的输出功率、噪声系数等性能。在移动终端应用中SOI CMOS工艺具有与GaAs工艺相媲美的性能，并且由于采用SOI CMOS工艺可以集成逻辑和控制器等电路，并且表现出更好的ESD性能，所以在高性能的射频开关中广泛采用SOICMOS工艺。而在高性能的SOI CMOS射频开关控制中往往需要负电压来给射频开关管提供通断控制，如何产生一个简单可靠的负电压是产品设计的一个关键问题。

实现负电压的方案有很多种，常见的有：电荷泵、DC-DC、电源模块等。因为电荷泵电源芯片体积小、效率高，目前在市场上得到广泛的应用。电荷泵电路利用时钟脉冲来控制开关阵列以此来控制电容的充放电，将能量由输入端高效传输给负载；它以电容作为能量存储和传输的载体，不需使用电感，因而电磁干扰小。电荷泵电路采用的MOSFET 器件具有尺寸小，成本低，开关速度快，损耗最低等特点。

一种能产生负电压的电荷泵电路如图1所示，该电荷泵的主要特点是当时钟信号CLK处于高电势且时钟信号CLK’处于低电势时，飞电容Cfly1上的电荷被传输到所述负电压输出端OUTCP，且当所述的时钟信号CLK处于低电势且时钟信号CLK’处于高电势时，飞电容Cfly2上的电荷被传输到所述负电压输出端OUTCP。但是这种电路的主要缺点是输出负电压所需的时间较长，且正常工作时电路中的稳态电流较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种能快速启动、正常工作状态下功耗低且输出负电压波纹小的负电压电荷泵电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双输出电荷泵电路由四个PMOS/NMOS开关对、四个时钟信号、四个反相器、六个电容和一个电阻组成。其中四个PMOS/NMOS开关对分别是第一P型场效应晶体管和第二N型场效应晶体管组成的开关对、第三P型场效应晶体管和第四N型场效应晶体管组成的开关对、第五P型场效应晶体管和第六N型场效应晶体管组成的开关对、第七P型场效应晶体管和第八N型场效应晶体管组成的开关对。所述的第一P型场效应晶体管、第三P型场效应晶体管、第五P型场效应晶体管和第七P型场效应晶体管的源极分别与大地相连；

所述第二N型场效应晶体管和第八N型场效应晶体管的源极分别经第一电阻与电荷泵输出端OUTCP相连；电荷泵输出端OUTCP经第三电容与大地相连；

所述第四N型场效应晶体管和第六N型场效应晶体管的源极分别经第四电容与大地相连；

所述第一反相器的输入端与第一时钟信号相连，第一反相器的输出端经第一飞电容分别与第一P型场效应晶体管的漏极和第二N型场效应晶体管的漏极相连；

所述第二反相器的输入端与第三时钟信号相连，第二反相器的输出端经第一电容分别与第一P型场效应晶体管、第二N型场效应晶体管、第三P型场效应晶体管和第四N型场效应晶体管的栅极相连，同时第五P型场效应晶体管和第六N型场效应晶体管的漏极分别于第一P型场效应晶体管、第二N型场效应晶体管的栅极相连；