[发明专利]半导体器件和无线电通信设备

说明书

相关申请的交叉引用

包括说明书、说明书附图和说明书摘要、于2009年9月28日提交的第2009-221935号日本专利申请的公开内容通过完全引用结合于此。

技术领域

本发明涉及提供无线电通信设备的输入/输出选择开关并且具体地涉及一种用于负偏压生成电路中的电容器的快速充电装置。

背景技术

一般广泛地使用无线电收发器。对于移动电话等，使用CDMA(码分多址)的UMTS(W-CDMA)系统是多址系统的主流，然而使用TDMA(时分多址)的无线电收发器仍然被广泛地使用。

在运用TDMA系统的无线电收发器中，通过在发送与接收之间切换来使用一个天线是普遍的。图1是在天线的发送侧与接收侧之间切换的天线开关电路1000的概念图。

天线开关电路1000具有两个端子、也就是发送输入端子和接收输出端子。天线开关电路是用于分别电耦合发送输入端子和天线以进行发送以及接收输出端子和天线以进行接收的电路。

天线开关电路1000包括天线开关晶体管MN1、MN2、MN3和MN4。作为天线开关晶体管MN1、MN2、MN3和MN4，常规上一般使用pHEMT(砷化镓)FET。

分别地，天线开关晶体管MN1和MN4作为接地开关来操作，并且天线开关晶体管MN2和MN3作为天线连接开关来操作。因而，当发送输入端子连接到天线时，天线开关晶体管MN2接通，并且另一方面，天线开关晶体管MN1关断。这对于发送而言也相同，因此天线开关晶体管MN1的操作总是与天线开关晶体管MN2的操作相反。这对于天线开关晶体管MN3和天线开关晶体管MN4而言相同。

这些天线开关晶体管中的各天线开关晶体管的源极和漏极由具有高阻抗值的电阻器耦合。因而，源极的电势与漏极的电势相同，另外天线开关晶体管MN1和MN4接地，因此这些晶体管的源极/漏极端子的所有电势为GND电势。

当切换控制电路1001控制这些天线开关晶体管中的各天线开关晶体管的栅极端子的电势时，可以控制这些天线开关晶体管的接通/关断。当不使用负偏压时，切换控制电路1001的控制输出是GND电势或者VDD电势。

在发送中，幅度Vpp有正负波动的信号穿过发送输入端子。为了关断天线开关晶体管，源极/漏极电势需要大于或者等于栅极端子的电势。然而可能有如下情况：源极/漏极电势在将向发送输入端子输入的信号的下限峰值时根据将向发送输入端子输入的信号的幅度量而变得少于或者等于栅极电势。

通常向天线开关晶体管MN1的漏极施加若干伏特的电势。因而除非源极/漏极电势大于或者等于栅极电势，否则结果是图中的(A)点短路。这一短路使负侧上的(A)点处的波形限制于GND从而造成波形的失真。

图2是示出了常规pHEMT SW的配置的电路图。

常规pHEMT SW被配置成包括升压电路2001和SW晶体管2002。

升压电路2001提升控制电压并且向栅极电压给出比向SW晶体管2002的源极与漏极之间的电压更高的电势。由于这一点而获得与负偏压的效果相同的效果。软件被设计成能够高速操作，从而它的启动时间可以响应于升压电路的充电时间。

对于波形限制于GND这一问题，第6,804,502号美国专利(专利文献1)公开了一种通过使控制电路生成负偏压来防止波形限制于GDN的技术。

发明内容

在专利文献1中描述的控制电路中存在负偏压生成电路。然后有必要对负偏压生成电路中的电容器、具体为升压电路2001中的电容器进行充电。常规负偏压生成电路在接通电源对电容器进行充电之后需要约100微秒的充电时间。

然而天线开关晶体管中使用的pHEMT FET近来已经逐渐地为SOI(绝缘体上硅)-SW所取代。SOI-SW的操作响应性欠佳，并且如果原样应用在假设使用pHEMT FET时支持充电时间的软件，则有出现错误操作的可能性。

在图2中说明这一点。

从图2可见升压电路2001包括两个二极管。有必要将两个二极管配置为用于操作升压电路2001的高频二极管。然而在目前的SOI工艺中难以制造高频二极管。

另外当未使用升压电路时，如在专利文献1中描述的本发明中一样生成负偏压的电路是必要的。然而在专利文献1中的描述未涉及增加负偏压的下降速度这一观点。

因此为了使用常规软件，更快充电是不可或缺的。