[发明专利]用于无线电通信输入电路的正和负电压箝位电路

说明书

                          技术领域

本发明一般来说涉及半导体设备中无线电通信输入电路。具体来说，本发明涉及在存在强射频场的情况下可能进行对输入电压的箝位，以防止损伤和输入电路相连的电子电路。

                          背景技术

无线电通信输入电路有两个期望的特性。第一，需要高阻抗输入，以使在输入电路中不消耗功率。第二，要求有低阻抗过压箝位，从而可以保护输入电路下游方向的电子电路不受存在强射频场的情况下的高压的影响。

本领域的当前状态描述的电压箝位是由齐纳二极管实现的。虽然对齐纳二极管待很多限制，主要关心的是控制按照单个的单片集成电路实现的射频输入电路的制造参数，齐纳二极管还有一个特征就是难以实现对于正和负电压对称的箝位。

因此，需要提供对正和负电压对称箝位的电压箝位。

                        本发明的概述

本发明的一个目的是提供一种电压箝位电路，用于在射频范围工作的无线电输入电路。

本发明的另一个目的是提供一种正和负电压都箝位的电压箝位电路。

本发明的另一个目的是提供一种对于正和负方向的输入电压对称箝位的电压箝位电路。

本发明的另一个目的是提供一种用于在单个的单片集成电路中实现的正和负电压的对称电压箝位电路。

按照本发明的一个实施例，用于输入电路的一个正和负电压箝位电路包括：一个节点、一个和地电位相连的节点、一个MOS晶体管、一个二极管、和一个电容器，这个电容器连接到输入节点并且连接到晶体管的控制极。

按照本发明的另一个实施例，MOS晶体管是一个P沟道晶体管。

从以下对于结合附图说明的本发明的优选实施例的更加具体的描述，本发明的上述目的和其它目的、特征、优点将是显而易见的。

                      附图的简要说明

图1是本发明的电路图。    

图2是输入电压相对于栅压在有和没有二极管的情况下并且针对正和负的电位的转移特性曲线。

图3是P沟道设备的输入电压对于电流导通的转移特性曲线。

                    优选实施例的详细描述

现在参照图1，其中表示用于输入电路的一个正和负电压箝位电路100(以下称之为箝位电路)。箝位电路100包括：输入节点10、和地电位相连的节点20(下面称之为Vss)、MOS晶体管30、二极管40、电容器50，电容器50连接到输入节点10和晶体管30的控制极(下面称之为栅极)。电容器50的数值范围在0.1微微法到10微微法。

在优选实施例中，MOS晶体管30是一个P沟道的晶体管，在一个可替换的实施例中，MOS晶体管是一个N沟道的晶体管，并且二极管40的阳极/阴极的取向要和图1所示的相反。

P沟道晶体管30的目的是通过发挥它的旁路开关的作用限制在相当强的射频场中正的和负的电压幅度，这个旁路开关可以导通电流并限制电压。使用电容器50的作用是把输入节点10的电压连接到P沟道晶体管30的栅极。二极管40的目的是通过具有一个正的电压幅度的P沟道器件来加速箝位。在优选实施例中，这个箝位电路的所有上述元件都是在单个的单片集成电路上制造出来的。

在理想的情况下，电容器50的值大约等于P沟道晶体管30的寄生电容。P沟道器件30的寄生电容包括MOS器件本身固有的很多不同的电容。然而，对于本发明来说，可以把这几个固有的电容合并起来，将它们看成是控制极和Vss之间的一个寄生电容。于是，可以将这个电路部分地看成是一个简单的电容分压器。如果这种情况成立，那么，栅极电压V_G就可能是输入电压V_IN的一半，并且可以实现对称箝位，这是因为对于在负和正的范围下工作的输入电压V_IN来说，V_GS的阈值电压可能是在相同的V_IN(按绝对值计算)下发生的。

然而，实际上，寄生电容在正的和负的电压范围都是强烈地动态变动的。其结果是，寄生电容是不可预期的，因此当输入电压在正和负之间变化时，导致一个非线性的栅极电压。因此，在优选实施例中，要使电容器50的值明显大于P沟通器件30的寄生电容，使电容器50在电容分压器等分分压中占主导地位。这种情况的实施结果就是V_G紧密地跟踪V_IN。