专利名称：高频开关电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种高频开关电路，尤其涉及一种小型的能够在高电功率电平之间切换高频开关电路。
背景技术：
已知的高频开关电路采用场效应晶体管(FET)或二极管，其由作为控制信号输入的控制电势控制。例如，公开号为8-139014(JP-A-08-139014)的日本专利未审申请中公开了一种具有SPDT(单刀，双掷)结构的高频开关电路，其由多个集成在砷化镓衬底上的级联FET组成，作为半导体集成电路(IC)。
图1举例示出了这种常规SPDT电路。图1所示的高频开关电路具有三个高频端901-903和两个从外电路作为控制信号的控制电势提供的控制电位输入端911、912，高频端901用作公共端。N沟道FET931-935具有级联连接的各沟道(漏极-源极)，并且连接在高频端901和高频端902之间。类似地，N沟道FET936-940具有级联连接的各沟道，并且连接在高频端901和高频端903之间。FET931-940具有连接于各电阻元件951-960的末端的各栅极。连接到FET931-935的电阻元件951-955的另一端共同连接于控制信号输入端911，连接于FET936-940的栅极的电阻元件956-960的另一端共同连接到控制信号输入端912。
在这个结构中，控制电位具有二进制电平，即高电平和低电平，该控制电位互补地用作从外电路到控制电位输入端911和912的控制信号，该控制信号控制高频开关电路执行开关操作。具体地说，当将高电平电位施加于控制电位输入端911而将低电平电位施加于控制电位输入端912时，FET931-935导通而FET936-940断开，从而将高频端901和902彼此连接，并将高频端901和903的连接彼此断开。相反，当将低电平电位施加于控制电位输入端911而将高电平电位施加于控制电位输入端912时，FET931-935断开而FET936-940导通，从而将高频端901，902彼此断开，并将高频端901，903彼此连接。
近年来，为了降低耗电量，配备有高频开关电路的设备被设计为使用低功率供电电压的设备，由此要施加于高频开关电路的控制电位具有降低的趋势。可由图1所示的常规高频开关电路处理的最大处理功率Pmax表示为Pmax＝2(n(VH-VL-VT))2/Z0(1)其中VH表示开关控制信号的高电平电位，VL表示开关控制信号的低电平电位，n表示级联连接的FET的数目，而VT表示FET的阈值电压，Z0表示测量系统的阻抗。当开关的高电平控制电势变低，公式(1)中的VH变低，导致处理的功率减小。尽管通过增加级联连接的FET的数目可以增加处理功率，但是FET增加的数目易于增加构造为集成电路的高频开关的芯片相应的面积。
公开号为10-84267(JP-A-10-084267)的日本专利未审申请公开了一种高频开关电路，其中在级联FET的数目n为1的情况下，为了显著地提高施加于FET的栅极的控制电位，因此检测从高频信号通路输入开关的一部分高频信号，以便产生与高频信号的波峰成正比的DC电位，并且根据来自外电路的控制信号将该DC电位作为控制电位施加于FET的栅极。
这种具有多个级联FET的高频开关电路的缺点在于由于控制电位降低，因此降低了处理功率，而且如果要提高处理功率，那么就得增加级联FET的数目，而这势必要增加构成为集成电路的高频开关电路的尺寸。
公开在JP-A-10-084267中的高频开关电路具有这样的问题为了选择是否将从高频信号产生的DC电位施加于FET的栅极，需要用于高频开关的FET和选择电路，即开关电路和电源，以及用于控制开关电路的控制信号，从而具有增加构成为集成电路的高频开关电路的芯片面积的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型高频开关电路，其在较低控制电位的操作中具有较高的处理功率。
根据本发明，高频开关电路具有根据输入的高频信号的振幅产生电位的电路，当高频开关处于导通状态时该电位较大而当高频开关处于断开装态时该电位较小。所产生的电位被加到控制电位上。
根据本发明的高频开关电路包括多个高频开关元件，用于根据作为控制信号施加的控制电位在输入端和输出端之间传递信号和阻止信号；检测元件，用于检测通过高频开关元件的高频信号；以及控制电位产生电路，用于根据由检测元件检测的高频信号的振幅改变施加于多个高频开关元件中的至少一个上的控制电位，以便提高施加于处于导通状态的高频开关元件的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关元件的控制电位之间的差。
根据本发明的第一方面，高频开关电路具有多个高频开关元件，用于根据施加的控制电位在输入端和输出端之间传递信号和阻止信号；检测元件，用于检测通过处于导通状态的高频开关元件的高频信号；以及控制电位产生电路，用于根据检测元件检测的高频信号的振幅或强度产生提高施加于处于导通状态的高频开关元件的控制电位的电位，以便提高施加于处于导通状态的高频开关元件的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关元件的控制电位之间的差。控制电位产生电路可仅包括升压电路，或者也可以包括升压电路和降压电路的组合。
根据第一方面，在高频开关电路中，由控制电位产生电路根据输入的高频信号的振幅来提高控制电位。如果以相同的方式为处于导通状态的场效应晶体管(FET)和处于断开状态的场效应晶体管(FET)提高控制电位，那么上述公式(1)中的VH-VL保持不变，因此不会提高处理功率。根据本发明，对处于导通状态的FET上的控制电位的提高要高于对处于断开状态的FET上的控制电位的提高。结果，公式(1)中的VH-VL提高，因此提高了处理功率。
根据本发明的第二方面，高频开关电路具有多个高频开关元件，用于根据施加的控制电位在输入端和输出端之间传递信号和阻止信号；检测元件，用于检测通过处于导通状态的高频开关元件的高频信号；以及控制电位产生电路，用于根据检测元件检测的高频信号的振幅或强度产生降低施加于处于断开状态的高频开关元件的控制电位的负电位，以便提高施加于处于导通状态的高频开关元件的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关元件的控制电位之间的差。控制电位产生电路可仅包括降压电路，或者也可以包括升压电路和降压电路的组合。
根据第二方面，在高频开关电路中，由控制电位产生电路根据输入的高频信号的振幅来降低控制电位。如果以相同的方式为处于导通状态的场效应晶体管(FET)和处于断开状态的场效应晶体管(FET)降低控制电位，那么公式(1)中的VH-VL保持不变，因此不会提高处理功率。根据本发明，对处于断开状态的FET上的控制电位的降低要高于对处于导通状态的FET上的控制电位的降低。结果，公式(1)中的VH-VL提高，因此提高了处理功率。
根据本发明的上述第一和第二方面，提高或降低处于导通状态侧或处于断开状态侧的FET的栅极电位以便提高公式(1)中的VH-VL，藉此提高处理功率。因此，可以结合根据第一和第二方面的两种结构来构成高频开关电路。
根据本发明，控制电位产生电路随着检测元件检测的高频信号的输入振幅的提高而提高施加于处于导通状态的高频开关元件的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关元件的控制电位之间的差。因此，根据本发明，公式(1)所示的VH-VL升高，从而可以在不需增加级联连接的FET的数目n的情况下提高处理功率。除了开关的控制电位信号，即开关信号，该高频开关电路不需要外电路的控制信号。
根据本发明第一方面，控制电位产生电路自动地根据高频开关元件的导通状态和断开状态使高频开关元件处于导通状态时的电位增加量较大，并且自动地使高频开关元件处于断开状态时的电位的增加量较小。因此，没必要对控制电位的增大进行控制。类似地，根据本发明第二方面，控制电位产生电路自动地根据高频开关元件的导通状态和断开状态使高频开关元件处于断开状态时的电位减少量较大，并且自动地使高频开关元件处于导通状态时的电位的减少量较小。因此，没必要对控制电位的降低进行控制。
因此，根据本发明，即使控制电位是低电位，也可以在很小的芯片面积中实现具有高处理功率能力的高频开关电路。
图1是示出常规高频开关电路的结构电路图；图2是示出根据本发明第一具体实施例的高频开关电路的方框图；图3是说明图2所示电路中的高频检测的方框图；图4到图8是示出电位分配元件的结构的特定实例的电路图；图9是说明利用电阻元件作为电位分配元件的高频开关电路的方框图；图10是说明利用电感元件作为电位分配元件的高频开关电路的方框图；图11是说明利用电容元件作为电位分配元件的高频开关电路的方框图；图12到图15是示出升压电路的结构的特定实例的电路图；图16到图17是示出高频开关的结构的特定实例的电路图；图18和19是示出根据第一具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图20是示出根据本发明第二具体实施例的高频开关电路的方框图；图21是示出根据本发明第三具体实施例的高频开关电路的方框图；图22是示出根据本发明第四具体实施例的高频开关电路的方框图；图23是示出根据第四具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图24是示出根据本发明第五具体实施例的高频开关电路的方框图；图25和26示出根据第五具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图27是示出根据本发明第六具体实施例的高频开关电路的方框图；图28是示出根据第六具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图29是示出根据本发明第七具体实施例的高频开关电路的方框图；图30到图32是示出降压电路的结构的特定实例的电路图；图33是示出根据第七具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；
图34是示出根据本发明第八具体实施例的高频开关电路的方框图；图35是示出根据第八具体实施例的高频开关电路的另一结构的方框图；图36是示出电位组合电路的特定实例的电路图；图37和38是示出根据第八具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图39是示出根据本发明第九具体实施例的高频开关电路的方框图；图40是示出根据第九具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图；图41是示出根据本发明第十具体实施例的高频开关电路的方框图；以及图42是示出根据第十具体实施例的高频开关电路的特定电路结构的电路图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的优选具体实施例。
图2是示出根据本发明第一具体实施例的高频开关电路的示意结构；图2所示的高频开关电路适于被布置为半导体集成电路并且被构造为SPDT电路。高频开关电路具有作为公共端的高频端101；第一高频电路部分151，其具有连接到高频端101的输入端；高频端102，其连接第一高频电路部分151的输出端；第二高频电路部分152，其具有连接到高频端101的输入端；高频端103，其连接到第二高频电路部分152的输出端；第一和第二控制电位输入端111、112，用于提供一对互补的控制电位，即控制信号；第一升压电路131，其具有连接到第一控制电位输入端111的输入端；以及第二升压电路132，具有连接到第二控制电位输入端112的输入端。
除了具有输入和输出端之外，高频电路部分151、152中的每个都还具有控制端和高频检测端，并且根据作为控制信号施加给控制端的控制电位来连接或断开输入端和输出端。每一个高频电路部分151、152具有高频检测端，该高频检测端在其导通时检测并输出通过它的高频信号的强度或振幅。高频电路部分可以包括例如由级联FET(场效应晶体管)组成的高频开关和用于检测高频信号的电路，如以下所述。
第一升压电路131用来向相应的第一高频开关电路部分151的控制端提供输入到第一控制电位输入端111的控制信号(控制电位)。当第一高频开关电路部分151处于导通状态时，第一升压电路131提高提供给第一高频开关电路部分151的控制信号的电位。第一升压电路131具有连接到第一高频开关电路部分151的高频检测端的高频检测端。类似地，第二升压电路132用来向第二高频开关电路部分152的控制端提供控制信号(控制电位)。当第二高频开关电路部分152处于导通状态时，第二升压电路132提高从第二控制电位输入端112输入的控制信号的电位，并将该控制信号提供给第二高频开关电路部分152。第二升压电路132具有连接到第二高频开关电路部分152的高频检测端的高频检测端。
高频开关电路部分151、152中的高频检测将在下文中描述。如图3所示，通过高频开关电路部分中的高频开关的输入端和输出端之间连接电位分配电路，可以实现高频检测。每一个电位分配电路都具有两个彼此串联的电位分配元件，高频检测端从电位分配元件之间的中点伸出。图3是示出图2所示高频开关电路的高频检测的方框图；在图3中，电位分配元件141、142串联在第一高频开关电路部分151的高频开关121的输入端和输出端之间，并且电位分配元件141、142之间的中点(连接头)用作高频开关电路部分151的高频开关的高频检测端211。同样，电位分配元件143、144串联在第二高频开关电路部分152的高频开关122的输入端和输出端之间，并且电位分配元件143、144之间的中点(连接头)用作高频开关电路部分152的高频检测端212。任何电阻元件、电容元件和电感元件都可以用作电位分配元件141-144，并且其中电阻元件、电容元件或者电感元件彼此串联或并联的结构也可以作为电位分配元件141-144使用。
下面将描述电位分配元件141-144的特定实例，以电位分配元件141为代表来描述。
图4示出包括电阻元件51的电位分配元件141，图5示出包括电感元件91的电位分配元件141，图6示出包括电容元件41的电位分配元件141，图7示出包括彼此串联连接的电阻元件52和电感元件92的电位分配元件141，以及图8示出包括彼此串联连接的电阻元件53和电容元件42的电位分配元件141。
图9到图11具体说明利用这种电位分配元件的高频开关电路。
图9示出在图3所示的电路中利用电阻元件51作为电位分配元件141-144的实例，图10示出在图3所示的电路中利用电感元件91作为电位分配元件141-144的实例，以及图11示出在图3所示的电路中利用电容元件41作为电位分配元件141-144的实例。
下面将描述升压电路131、132。由于升压电路131、132一般在电路结构方面是相同的，因此下面将只描述升压电路131。
图12示出升压电路131的实例。电阻元件54连接在升压电路131的输入端204和输出端205之间。与电阻元件54并联地连接有二极管元件21。二极管元件21的正极连接于输入端204，而它的负极连接于输出端205。电容元件43连接在升压电路131的高频检测端206和输出端205之间。如图13所示，在输入端204和二极管元件21的正极之间可以插入电阻元件55。如图14所示，在输出端205和二极管元件21的负极之间可以插入电阻元件56。如图15所示，电阻元件57可以与电容元件43串联连接。尽管在图15所示实例中电阻元件57串联于电容元件43，但是也可插入由电感元件、电阻元件和电容元件构成的电路而不是图15所示的电阻元件57。
在这个升压电路中，连接在高频检测端206和输出端205的电容元件43可由包括电容元件的信号检测器来代替。信号检测器可仅由电容元件构成，或者可由包括电容元件的电路构成。包括电容元件的电路由一个包括所有或部分电阻元件、电感元件和电容元件的电路和与该电路串联的电容元件构成。
下面将描述高频开关121、122。高频开关优选地包括FET或这种FET的级联连接，通过电阻器将控制信号，即控制电位，施加于该FET的栅极。如果级联连接FET，那么这些FET与各电阻器结合，电阻器的一端连接于相应FET的栅极而另一端共接于控制信号输入的控制终端。由于高频开关121、122通常在电路结构方面上相同，因此下面将代表性地描述高频开关121。
图16所示的高频开关121具有两个N沟道FET1、2，它们具有级联连接在输入端201和输出端202之间的各沟道和连接于各电阻元件61、62的一端的各栅极，电阻性元件61、62的另一端共接于控制终端203。尽管在图16中级联连接了两个FET，但是也可以使用单个FET，或者也可以级联连接三个或更多的FET。
为了使级联FET的漏极-源极之间的电压相等，可以将具有几千欧姆或更大电阻的电阻元件并联于各FET的漏极和源极。图17示出具有连接在漏极和源极之间的电阻元件的高频开关。具体地说，图17所示的高频开关121具有四个FET1-4，它们具有级联连接于输入端201和输出端202之间的各沟道和与各FET1-4的漏极和源极互连的具有几千欧姆或更大电阻的电阻元件71-74。FET1-4具有连接到各电阻元件61-64的一端的各栅极，这些电阻元件的另一端共接于控制终端203。
尽管在图17中级联连接有四个FET1-4，但是也可以在输入端201和输出端202之间连接单个FET，或者可以级联连接四个以外数目的FET。
图18示出图3所示电路的特定结构，其包括级联连接的作为每个高频开关121、122的四个N沟道FET，作为每个电位分配元件141-144的电阻元件51和图12所示的作为每个升压电路131、132的电路。类似地，图19示出图3所示电路的另一特定结构，其包括级联连接的作为每个高频开关121，122的四个N沟道FET，作为每个电位分配元件141-144的电阻元件51和图13所示的作为每个升压电路131，132的电路。
下面将描述根据第一具体实施例的高频开关电路的操作。
请再次参考图3，具有二进制电平，即高电平和低电平的控制电位互补地作为控制信号被施加给控制电位输入端111、112。假定将高电平电位施加于控制电位输入端111，而将低电平电位施加于控制电位输入端112。当将高频信号输入高频端101时，在这时候，由于高频开关121处于导通状态，所以该信号被输出到高频端102。因此，在高频检测端211可以检测到振幅与高频输入信号的振幅相同的信号。由于高频开关122处于断开状态，因此信号没有输出给高频端103。在普通的使用方式中，由于高频端101-103终止，因此如果忽略从电位分配电路流入的信号分量，那么位于连接到此时处于断开状态的高频开关122的高频端102处的信号的振幅被认为是基本上为零。因此，在高频检测端212检测到具有减小振幅的信号，该信号是在电位分配电路分配输入信号时产生的。
分别连接到高频开关121、122的升压电路131、132的操作如下由于升压电路131、132不论使用图12-15所示的哪个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图12所示的升压电路131。
将高频开关一端的高频检测端212所检测的高频信号输入到升压电路131的高频检测端206。由二极管21检测高频信号，并且检测的不对称电流从二极管21流入。结果，一个较输入端204的电位高的电位出现在升压电路131的输出端205。由于由高频开关检测的高频信号的量值与高频开关处于导通状态时的高频输入信号相同，并小于高频开关处于断开状态时的高频输入信号的量值，因此输入给导通状态的高频开关的控制电位和输入给断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的增大而提高。从而，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，这个高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
以下将描述本发明的第二具体实施例。根据第一具体实施例，已描述了SPDT电路。然而，本发明不仅可应用于SPDT电路，而且也可应用于更多数目的高频开关电路或高频开关电路部分的电路。图20示出根据本发明第二具体实施例的高频开关电路。
图20所示的高频开关电路是DPDT(双刀，双掷)电路，并且具有两个接收高频信号的高频端101、104，两个输出高频信号的高频端102、103，连接在高频端101、102之间的高频开关121和电位分配元件141、142，连接在高频端104、102之间的高频开关122和电位分配元件143、144，连接在高频端101、103之间的高频开关123和电位分配元件145、146，连接在高频端104、103之间的高频开关124和电位分配元件147、148，分别连于高频开关121-124的升压电路131-134，以及一对控制电位输入端111、112。控制电位输入端111连接于升压电路131、134，而控制电位输入端112连接于升压电路132、133。电位分配元件141-148可以使用图4-图8所示的结构。升压电路131-134可以使用图12-15所示的结构。
这个高频开关电路相应于使用两个图3所示的SPDT电路的电路，该电路具有各共接的高频端102和各共接的高频端103，以及以交叉结构连接的控制电位输入端111、112。由于每一个SPDT电路的操作方式都与第一具体实施例相同，因此当将高电平控制电位作为控制信号施加于控制电位输入端111并且将低电平控制电位施加于控制电位输入端112时，高频端103输出从高频端101输入的高频信号，并且高频端102输出从高频端104输入的高频信号。由于一个增大的控制电位施加在处于导通状态的高频开关上，因此即使输入到控制电位输入端111、112的控制电位是低电位，高频开关电路也可以在不必增加级联连接的FET的数目的情况下提高其的处理功率。
以下将描述本发明的第三具体实施例。根据图21所示的第三具体实施例的高频开关电路构成为SP3T(单刀、三掷)电路。这个高频开关电路具有接收高频信号的高频端101，三个输出高频信号的高频端102-104，连接在高频端101、102之间的高频开关121和电位分配元件141、142，连接在高频端101、103之间的高频开关122和电位分配元件143、144，连接在高频端101、104之间的高频开关123和电位分配元件145、146，分别连于高频开关121-123的升压电路131-133，以及分别连接于升压电路131-133的控制电位输入端111-113。
该高频开关电路与图3所示高频开关的高频开关电路相同，只是增加了第三高频开关123、第三升压电路133和电位分配元件145、146。所增加的电路部分与组成第一高频开关121、第一升压电路131和电位分配部件的电路部分141、142相同。因此，增加的电路部分以与根据第一具体实施例的高频开关电路中的第一升压电路131和电位分配元件141、142构成的电路部分相同的方式工作。对于该高频电路，施加控制信号，从而高频控制信号被施加到控制电位输入端111-113中的任何一个并且将低电平控制信号施加到剩下的两个控制电位输入端。结果，输入到高频端101的的高频信号从相应的高频端经过相应于位于高电平的控制电位输入端被输出。在这种情况下，由于增加的控制电位被施加到处于导通状态中的高频开关，因此即使输入给控制电位输入端的控制电位为低电位，此高频开关电路在不必增加级联连接的FET数目的情况下也可具有提高的处理功率。
尽管已描述的本发明用于DPDT电路和SP3T电路，但是本发明还可用于具有更多数目的高频开关的高频开关电路中。
以下将描述本发明的第四具体实施例。在上述第一到第三具体实施例中，电位分配电路是为检测来自处于导通状态的高频开关的高频信号提供的。可以级联连接高频开关来检测通过处于导通状态的高频开关的高频信号，而不需要电位分配电路。在这种情况下，在高频开关之间的连接点可以检测高频信号。
图22示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103，高频开关121-124，升压电路131-134和控制电位输入端111、112。高频开关122具有连接到高频端102的输出端和连接到高频开关121的输出端的输入端，以及高频开关121、122之间的作为高频检测端211的连接点。高频开关124具有连接到高频端103的输出端和连接到高频开关123的输出端的输入端，以及高频开关123、124之间的作为高频检测端212的连接点。高频开关121、123的输入端连接于高频端101。升压电路131具有连接到控制电位输入端111的输入端和连接到高频开关121、122的控制端的输出端。升压电路131具有连接到高频开关121的输出端的高频检测端，即高频检测端211。类似地，升压电路132具有连接到控制电位输入端112的输入端和连接到高频开关123、124的控制端的输出端。升压电路132具有连接到高频开关123的输出端的高频检测端，即高频检测端212。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目，即两个或四个。
图23示出根据第四具体实施例的高频开关电路的一种特定电路结构。级联连接的FET1、2和连接FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5、6和电阻元件65、66构成高频开关123，而FET7、8和电阻元件67、68构成高频开关124。升压电路131、133使用图13所示的结构。
下面将描述根据第四具体实施例的高频开关电路的操作。
请再次参考图22，具有二进制电平，即高电平和低电平的控制电位互补地作为控制信号被施加给控制电位输入端111、112。假定将高电平电位施加于控制电位输入端111，而将低电平电位施加于控制电位输入端112。当将高频信号输入高频端101时，在这时候，由于高频开关121、122处于导通状态，所以该高频信号被输出到高频端102。因此，在高频检测端211可以检测到振幅与高频输入信号的振幅相同的信号。与此相反，由于高频开关123、124处于断开状态，因此信号没有输出给高频端103。在普通的使用方式中，由于高频端终止，因此如果忽略从电位分配电路流入的信号分量，那么位于连接到此时处于断开状态的高频开关124的高频端102处的信号的振幅被认为是基本上为零。因此，在高频检测端212检测到具有减小的振幅的信号，该信号是在以级联连接的高频开关的阻抗率来分配高频输入信号时产生的。
连接到高频开关121-124的升压电路131、132的操作如下由于升压电路131、132不论使用图12-15所示的哪个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图12所示的升压电路131。
将高频开关侧的高频检测端212所检测的高频信号输入到升压电路131的高频检测端206。由二极管21检测高频信号，并且检测的不对称电流从二极管21流入。结果，一个较输入端204的电位高的电位出现在升压电路131的输出端205。由于由高频开关侧检测的高频信号的量值与高频开关处于导通状态时的高频输入信号相同，并小于高频开关处于断开状态时的高频输入信号的量值，因此输入到导通状态的高频开关的控制电位和输入到断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的增大而提高。从而，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入到控制电压输入端111、112的控制电压是低电位，此高频开关电路也能不用增加级联连接的FET的数目而具有增加的处理功率。
以下将描述本发明的第五具体实施例。在第四具体实施例中，在级联连接的高频开关之间的接点用作检测端。高频开关的输入和输出端也可以用作相同优点的检测端。
图24示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103，高频开关121、123，升压电路131、132和控制电位输入端111、112。高频开关121具有连接到高频端102的作为高频检测端211的输出端。高频开关123具有连接到高频端103的作为高频检测端212的输出端。高频开关121、123具有连接于高频端101的各输入端。升压电路131具有连接到控制电位输入端111的输入端和连接到高频开关121的控制端的输出端。升压电路131具有连接到高频开关121的输出端的高频检测端，即高频检测端211。类似地，升压电路132具有连接到控制电位输入端112的输入端和连接到高频开关123的控制端的输出端。升压电路132具有连接到高频开关123的输出端的高频检测端，即高频检测端212。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。
图25和26示出根据第五具体实施例的高频开关的特定电路结构。除升压电路131、132的高频检测端分别连接到高频端102、103以外，图25所示的高频开关电路等价于图23所示的高频开关电路。除了在电容元件43和每个升压电路131、132的高频检测端之间插入了电阻元件58之外，图26所示的高频开关电路与图25所示的高频开关电路类似。
下面将描述根据第五具体实施例的高频开关电路的操作。
请再次参考图24，具有二进制电平，即高电平和低电平的控制电位互补地作为控制信号被施加给控制电位输入端111、112。假定将高电平电位施加于控制电位输入端111，而将低电平电位施加于控制电位输入端112。当将高频高频信号输入高频端101时，在这时候，由于高频开关121处于导通状态，所以高频信号被输出到高频端102。因此，在高频检测端211可以检测到振幅与高频输入信号的振幅相同的信号。由于高频开关123处于断开状态，因此信号没有输出给高频端103。和上述具体实施例一样，在连接到处于断开状态的高频开关123的高频端102处的信号的振幅被认为是基本上为零，并且高频检测端212检测的信号的振幅也几乎为零。
连接到高频开关121、124的升压电路131、132的操作如下由于升压电路131、132不论使用图12-15所示的哪个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图12所示的升压电路131。
将高频开关侧的高频检测端212所检测的高频信号输入到升压电路131的高频检测端206。由二极管21检测高频信号，并且检测的不对称电流从二极管21流入。结果，一个较输入端204的电位高的电位出现在升压电路131的输出端205。由于由高频开关侧检测的高频信号的量值与高频开关处于导通状态时的高频输入信号相同，并且该高频信号的振幅在高频开关处于断开状态时基本上等于零，因此输入到导通状态的高频开关的控制电位和输入到断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的增大而提高。从而，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，这个高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
以下将描述本发明的第六具体实施例。在上述第二到第五具体实施例中，升压电路连接高频开关电路的所有高频开关。而根据第六具体实施例，升压电路只连接于某一个高频开关。这种结构在其中将强振幅信号只输入某一高频端，而将弱振幅信号输入到另一高频端的高频开关应用中是行之有效的。在这种情况下，可以提高强振幅信号经过的高频开关的处理功率。
图27示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103、高频开关121、123、升压电路131和控制电位输入端111、112。高频开关121、122级联连接。高频开关122具有连接到高频端102的输出端，并且高频开关123具有连接到高频端103的输出端。高频开关121、123具有连接到作为高频检测端211的高频端101的各输入端。升压电路131具有连接到控制电位输入端111的输入端和连接到高频开关的输入端的高频检测端，即高频检测端211。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。高频开关121-123可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。
以下将描述第六具体实施例的操作。根据第六具体实施例的高频开关电路的操作原理与上述第一具体实施例的原理相同。下面将只描述不同的操作特征。
根据第六具体实施例的高频开关电路是这样安排的，即将强振幅信号只输入某一高频端，从而提高强振幅信号经过的那个高频开关的处理功率。假定将强振幅信号只输入给高频端102，并且高频开关121、122导通。升压电路131连接于高频开关121、122，而高频开关123没有连接升压电路。高频检测端211处的信号的振幅基本上与输入给高频端102的信号的振幅相同。由于升压电路以相同于上述第一具体实施例的操作原理进行操作，因此根据高频信号的输入振幅提高的电位被施加于高频开关121、122的控制终端，而施加于高频开关123的控制终端的电位没有提高。因此，输入到处于导通状态的高频开关的控制电位和输入到处于断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的提高而增大。因此，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，这个高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
图28示出根据第六具体实施例的高频开关电路的特定电路结构。级联连接的FET1、2和连接到FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5-8和电阻元件65-68构成高频开关123。升压电路131使用图13所示的结构。
在上述具体实施例中，已基本上描述了SPDT结构。但是，根据本发明的电路并不限于SPDT开关，而是可应用于SPnT或多输入、多输出开关。尽管在上述具体实施例中，高频开关的输入端用作高频检测端，但是高频开关的级联端或高频开关的输出端也可以用作相同优点的高频检测端。
以下将描述本发明的第七具体实施例。在上述第六具体实施例中，要导通的高频开关的控制电位是由升压电路来提高的。在第七具体实施例中，由于与第六具体实施例一样将强振幅信号只输入某一高频端，因此提供一种降压电路来用于降低施加于要断开的高频开关上的控制电位，以便提高某一高频开关的处理功率。
图29示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103、高频开关121-124，降压电路161和控制电位输入端111、112。高频开关123、124级联连接，而高频开关121、122级联连接。级联的高频开关122具有连接到高频端102的输出端，并且级联的高频开关124具有连接到高频端103的输出端。高频开关121、123具有连接到作为高频检测端211的高频端101的各输入端。降压电路161具有连接到控制电位输入端112的输入端和连接到高频开关123的输入端的高频检测端，即高频检测端211。
下面将描述降压电路161。降压电路可以是其中二极管元件的极性反向的上述升压电路。
图30示出降压电路161的结构实例。降压电路161具有输入端304和输出端305，在它们之间连接有电阻元件54和并联于电阻元件54的二极管元件22。二极管元件22的正极连接输出端305，而负极连接输入端304。此外，在高频检测端306和降压电路161的输出端305之间连接有电容元件43。如图31所示，在输入端304和二极管元件22的负极之间可以插入电阻元件55。如图32所示，在输出端305和二极管元件22的正极之间可以插入电阻元件56。图30-32所示的降压电路分别等价于图12-14所示的其中二极管元件的极性反向的升压电路。
在该具体实施例中，降压电路161可以使用图30到32所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。
以下将描述第七具体实施例的操作。
将再次参考图29。根据第七具体实施例，将只从某一高频端输入强振幅信号，并且第七具体实施例的目的是提高强振幅信号经过的那个高频开关的处理功率。假定将强振幅信号只输入给高频端102，并且高频开关121、122导通。升压电路和降压电路都不与高频开关121、122连接，而降压电路161只连接于高频开关123、124。因此，高频检测端211处的信号的振幅基本上与输入给高频端102的信号的振幅相同。
由于降压电路161无论使用图30-32所示的哪一个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图30所示的降压电路161。
将高频开关侧的高频检测端211所检测的高频信号输入到降压电路161的高频检测端306。由二极管22检测高频信号，并且检测的不对称电流从二极管22流入。结果，一个较输入端304的电位低的电位出现在降压电路161的低电位端305。
因此，高频开关123、124的控制端的电位是由降压电路161降低控制电位输入端112处的电位得到的。由于高频开关121、122的控制端的电位保持不变，所以它们的电位与控制电位输入端111的电位相同。因此，输入到处于导通状态的高频开关的控制电位和输入到处于断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的提高而增大。因此，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，该高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
图33示出根据第六具体实施例的高频开关电路的特定电路结构。级联连接的FET1、2和连接到FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5、6和电阻元件65、66构成高频开关123，而FET7、8和电阻元件67、68构成高频开关124。降压电路161使用图31所示的结构。
在上述具体实施例中，已基本上描述了SPDT结构。但是，根据本发明的电路并不限于SPDT开关，而是也可应用于SPnT或多输入、多输出开关。尽管在上述具体实施例中，高频开关的输入端用作高频检测端，但是高频开关的级联连接端或高频开关的输出端也可以用作相同优点的高频检测端。
以下将描述本发明的第八具体实施例。在上述第七具体实施例中，输入强振幅信号的高频端是一个特定终端。根据第八具体实施例的高频开关电路具有一种能够降低处于导通状态的高频开关的电位以不管哪个高频端接收强振幅信号都能够实现高处理功率的结构。具体地说，根据第八具体实施例的高频开关电路具有上述的升压电路和降压电路，以及用于组合来自于升压电路和降压电路的电位并输出总电位的电位组合电路。
图34示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103，高频开关121-124、升压电路131、132，降压电路161、162、控制电位输入端111、112和电位组合电路171、172。高频开关122具有连接到作为检测端212的高频端102的输出端和连接到高频开关121的输出端的输入端。高频开关124具有连接到作为高频检测端214的高频端103的输出端和连接到高频开关123的输出端的输入端。高频开关121，123具有连接到作为高频检测端211、213的高频端101的各输入端。
升压电路131和降压电路161具有连接到控制电位输入端111的各输入端。升压电路131具有连接到电位组合电路171的第一输入端的输出端，而降压电路161具有连接到电位组合电路171的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关121、122的控制端。升压电路131具有连接到高频开关122的输出端的高频检测端，即高频检测端212。降压电路161具有连接到高频开关121的输入端的高频检测端，即高频检测端211。
此外，升压电路132和降压电路162具有连接到控制电位输入端112的各输入端。升压电路132具有连接到电位组合电路172的第一输入端的输出端，而降压电路162具有连接到电位组合电路172的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关123、124的控制端。升压电路132具有连接到高频开关124的输出端的高频检测端，即高频检测端214。降压电路162具有连接到高频开关123的输入端的高频检测端，即高频检测端213。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。降压电路161、162可以使用图30到32所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。
图35示出根据第八具体实施例的高频开关电路的另一结构实例。该高频开关电路具有高频端101-103，高频开关121-124、升压电路131、132，降压电路161、162、控制电位输入端111、112和电位组合电路171、172。高频开关122具有连接到作为高频检测端212的高频端102的输出端和连接到高频开关121的输出端的输入端，以及高频开关121、122之间的作为高频检测端211的接点。高频开关124具有连接到作为高频检测端214的高频端103的输出端和连接到高频开关123的输出端的输入端，和高频开关123、124之间的作为高频检测端213的接点。高频开关121、123的各输入端连接于高频端101。
升压电路131和降压电路161具有连接到控制电位输入端111的各输入端。升压电路131具有连接到电位组合电路171的第一输入端的输出端，而降压电路161具有连接到电位组合电路171的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关121、122的控制端。升压电路131具有连接到高频开关122的输出端的高频检测端，即检测端212。降压电路161具有连接到检测端211的高频检测端。
升压电路132和降压电路162具有连接到控制电位输入端112的各输入端。升压电路132具有连接到电位组合电路172的第一输入端的输出端，而降压电路162具有连接到电位组合电路172的第二输入端的输出端。电位组合组合电路的输出端连接于高频开关123、124的控制端。升压电路132具有连接到高频开关124的输出端的高频检测端，即检测端214。降压电路162具有连接到检测端213的高频检测端。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。降压电路161、162可以使用图30到32所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。
下面将描述该具体实施例的电位组合电路171、172。由于电位组合电路171、172在电路结构方面通常相同，因此下面将只描述电位组合电路171。
图36示出电位组合电路171的结构实例。电位组合电路171具有第一和第二输入端310、311和输出端312，以及连接在第一输入端310和输出端312之间的电阻元件59，和连接在第二输入端311和输出端312之间的电阻元件60。在将第一输入端310的电位和第二输入端311的电位之间的电位输出到输出端312的范围内，电位组合电路171并不限于图36所示的结构。
在上述电路中，降压电路的高频检测端连接于高频开关之间的接点上。根据该具体实施例，除非将降压电路的高频检测端和与某一个高频开关有关的升压电路的高频检测端连接在一个点上，否则施加于升压电路和降压电路上的输入信号之间的差异就会扩大，使得能够通过开关元件的导通和断开操作来改变控制端的电位增减量。除了连接于一个点上外，可以将升压电路和降压电路的高频检测端连接在高频开关或开关元件的输入和输出端之间的接点上，但是并不限于所说明的结构。
下面将描述根据第八具体实施例的高频开关电路的操作。
请再次参考图34，具有二进制电平，即高电平和低电平的控制电位互补地作为控制信号被施加给控制电位输入端111、112。假定将高电平电位施加于控制电位输入端111，而将低电平电位施加于控制电位输入端112。当将高频信号输入高频端101时，在这时候，由于高频开关121、122处于导通状态，所以该高频信号被输出到高频端102。因此，在高频检测端211，212可以检测到振幅与高频输入信号的振幅相同的信号。另一方面，由于高频开关123、124处于断开状态，因此信号没有输出给高频端103。在普通的使用方式中，由于高频端101-103终止，因此位于连接到此时处于断开状态的高频开关123、124的高频端102处的信号的振幅被认为基本上为地电位。因此，在高频检测端213可以检测到振幅与输入信号的振幅相同的信号，而在高频检测端214检测不到信号。
分别连接到高频检测端211、212的降压电路161和升压电路131的操作如下由于升压电路131、132不论使用图12-15所示的哪个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图12所示的升压电路131。由于降压电路161、162无论使用图30-32所示的哪一个电路都是以相同的方式操作，因此假定使用的是图30所示的降压电路161。
将高频开关侧的高频检测端212所检测的高频信号输入到升压电路131的高频检测端206。由二极管21检测高频信号，并且检测的不对称电流从二极管21流入。结果，一个较输入端204的电位高的电位出现在升压电路131的增加电压输出端205。此外，将高频开关侧的高频检测端211所检测的高频信号输入到降压电路161的高频检测端306。由二极管22检测高频信号，并且检测的不对称电流流出二极管22。结果，一个较输入端304的电位低的电位出现在降压电路161的降低电压输出端305。
电位组合电路平均升压电路131和降压电路161的输出电位。当高频开关121、122处于导通状态时，分别在高频检测端211、212检测的高频信号基本上具有相同的振幅。因此，由升压电路导致提高的电位值与由降压电路导致降低的电位值基本上相等，施加于高频开关121、122的控制端上的电位基本上与施加于电位输入端111上的高电平电位相同。
施加于高频开关123、124上的控制电位的确定方式与施加于高频开关121、122上的控制电位的方式相同。但是，虽然降压电路162的高频检测端213上的信号的振幅等于输入信号的振幅，并且升压电路132的高频检测端214上的信号的振幅基本上为零，降压电路降低了电位，但是升压电路并不会升高电位。结果，电位组合电路的输出低于施加于控制电位输入端112上的低电平电位。
因此，输入到处于导通状态的高频开关121、122的控制电位和输入到处于断开状态的高频开关123、124的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的提高而增大。因此，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，这个高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
图37和38示出根据第八具体实施例的高频开关电路的特定电路结构。在这些电路中，级联连接的FET1、2和连接到FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5、6和电阻元件65、66构成高频开关123，而FET7、8和电阻元件67、68构成高频开关124。
在图37所示的电路中，每个升压电路131、132都具有一端连接输入端而另一端连接二极管元件23正极的电阻元件69、连接二极管元件23负极的输出端和连接在输出端和高频检测端之间的电容元件44。降压电路161、162分别等价于其中二极管元件23的极性反向的升压电路131、132。在图37所示的电路中，在控制电位输入端111和电位组合电路171输出端之间插有电阻器173，并且类似地，在控制电位输入端112和电位组合电路172的输出端之间插有电阻器174。
在图38所示的电路中，每个升压电路都使用图13所示的结构，而每个降压电路都使用图31所示的结构。
在上述具体实施例中，已基本上描述了SPDT结构。但是，根据本发明的电路并不限于SPDT开关，而是可应用于SPnT或多输入、多输出开关。除了二极管元件的极性反向外，上述高频开关电路中的升压电路和降压电路在电路结构方面相一致，并且这种结构也提供上述效果。但是，在该高频开关电路中，升压电路和降压电路的电路结构和构成这些电路的元件值不必相同。如果使用一种电路结构使升压电路导致的电位的升高大于由降压电路导致的电位的降低，那么该结构就能够提高处于导通状态的高频开关的控制端的电位，以及能够降低处于断开状态的高频开关的控制端的电位。在这种情况下，也能够提高处理功率。
以下将描述本发明的第九具体实施例。由于与第六具体实施例一样将强振幅信号只输入某一高频端，因此降低要断开的高频开关的控制电位以便提高某一高频开关的处理功率。
图39示出这种高频开关电路的结构实例。该开关电路具有高频端101-103，高频开关121-124、升压电路132，降压电路162、控制电位输入端111、112和电位组合电路172。高频开关122具有连接到高频端102的输出端和连接到高频开关121的输出端的输入端。高频开关124具有连接到作为高频检测端212的高频端103的输出端和连接到高频开关123的输出端的输入端。高频开关121、123的输入端连接于作为高频检测端211的高频端101。
升压电路132和降压电路162具有连接到控制电位输入端112的各输入端。升压电路132具有连接到电位组合电路172的第一输入端的输出端，而降压电路162具有连接到电位组合电路172的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关123、124的控制端。升压电路132具有连接到高频开关124的输出端的高频检测端，即检测端212。降压电路162具有连接到高频开关123的输入端的高频检测端，即高频检测端211。
升压电路132可以使用图12-15所示的任何一个结构。降压电路162可以使用图30到32所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。当然，高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。电位组合电路172可以使用图36所示的结构。在将第一输入端的电位和第二输入端的电位之间的电位输出到输出端的范围内，电位组合电路172并不限于图36所示的结构。
下面将描述根据第九具体实施例的高频开关电路的操作。
根据第九具体实施例的高频开关电路是这样安排的，即将强振幅信号只输入某一高频端，从而提高强振幅信号经过的那个高频开关的处理功率。假定将强振幅信号只输入给高频端102，并且高频开关121、122导通。由于由高频开关123、124，升压电路132和降压电路162构成的电路部分的操作方式的原理与上述第八具体实施例的原理相同，因此高频开关123、124的控制端上的电位是将控制电位输入端112上的电位降低相应于该信号振幅的值得到的。由于高频开关121、122的控制端的电位保持不变，所以它们的电位与控制电位输入端111的电位相同。因此，输入到处于导通状态的高频开关的控制电位和输入到处于断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的提高而增大。因此，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，这个高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
图40示出根据第九具体实施例的高频开关电路的特定电路结构。级联连接的FET1、2和连接到FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5、6和电阻元件65、66构成高频开关123，而FET7、8和电阻元件67、68构成高频开关124。升压电路和降压电路使用图37所示的高频开关电路中的升压电路和降压电路。电位组合电路172使用图36所示的结构。在控制电位输入端112和电位组合电路172的输出端之间插有电阻器174。
在上述具体实施例中，已基本上描述了SPDT结构。但是，根据本发明的电路并不限于SPDT开关，而是可应用于SPnT或多输入、多输出开关。尽管在上述具体实施例中，高频检测端为高频开关的输入和输出端，但是高频开关的级联连接端或高频开关的输出端也可以用作相同优点的高频检测端。
以下将描述本发明的第十具体实施例。在上述第八和第九具体实施例中，升压电路和降压电路的高频检测端为高频开关的输入端和输出端，或者是级联开关之间的接点端。根据第十具体实施例，如同第一具体实施例那样，在高频开关的输入端及输出端的任何两点和级联开关之间的接点端之间级联连接电位分配元件，并且级联的电位分配元件之间的接点用作高频检测端。
图41示出这种高频开关电路的结构实例。该高频开关电路具有高频端101-103，高频开关121-124、升压电路131、132，降压电路161、162、控制电位输入端111、112和电位组合电路171、172。高频开关122具有连接到高频端102的输出端，高频开关121具有连接到高频端122的输入端的输出端，高频开关124具有连接到高频端103的输出端，以及高频开关123具有连接到高频开关124的输入端的输出端。高频开关121、123的各输入端连接于高频端101。级联的电位分配元件141-143连接在高频端101、102之间，而级联电位分配元件141-143之间的两个接点作为高频检测端211、212。级联的电位分配元件144-146连接在高频端101、103之间，以及级联电位分配元件144-146之间的两个接点作为高频检测端213、214。
升压电路131和降压电路161具有连接到控制电位输入端111的各输入端。升压电路131具有连接到电位组合电路171的第一输入端的输出端，而降压电路161具有连接到电位组合电路171的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关121、122的控制端。升压电路131具有连接到高频检测端212的高频检测端。降压电路161具有连接到高频检测端211的高频检测端。升压电路132和降压电路162具有连接到控制电位输入端112的各输入端。升压电路132具有连接到电位组合电路172的第一输入端的输出端，而降压电路162具有连接到电位组合电路172的第二输入端的输出端。电位组合电路的输出端连接于高频开关123、124的控制端。升压电路132具有连接到高频检测端214的高频检测端。降压电路162具有连接到高频检测端213的高频检测端。
升压电路131、132可以使用图12-15所示的任何一个结构。降压电路161、162可以使用图30到32所示的任何一个结构。高频开关121-124可以使用图16或图17所示的结构。高频开关中所级联的FET的数目并不限于图16和17所示的数目。在将第一输入端的电位和第二输入端的电位之间的电位输出到输出端的范围内，电位组合电路171、172可以使用除了图36所示结构之外的其他结构。电位分配元件141到146可以是任何电阻元件、电容元件和电感元件。电阻元件、电容元件和电感元件可相互串联或并联以作为电位分配元件141-146。
下面将描述根据第十具体实施例的高频开关电路的操作。通过说明上述第一具体实施例中的从检测端输入信号和上述第八具体实施例中的升压电路和降压电路的操作的方式来说明第十具体实施例的操作。
将再次涉及图41。假定将高电平电位施加于控制电位输入端111，而将低电平电位施加于控制电位输入端112。当将高频信号输入高频端101时，在这时候，由于高频开关121、122处于导通状态，所以该信号被输出到高频端102。因此，在高频检测端211、212可以检测到振幅与高频输入信号的振幅相同的信号。在另一方面，由于高频开关123、124处于断开状态，如果由Vamp1N表示输入振幅，高频检测端213处的振幅Vamp213和高频检测端214处的振幅Vamp214之间的关系为Vamp1N＞Vamp213＞Vamp214＞0。
如上对第八具体实施例的描述那样，分别连接到高频检测端211、212的降压电路161和升压电路131检测基本上与输入到高频端102的振幅相同的振幅，来自升压电路131和降压电路161的输出电位互相抵消，从而电位组合电路171的输出变为控制电位输入端111处的电位。对于分别连接到高频检测端213、214的降压电路162和升压电路132而言，由于输入振幅的关系，Vamp213＞Vamp214，输入到降压电路的检测端的振幅大于输入升压电路的检测端的振幅，所以由降压电路162从控制电位输入端降低的电位差大于由升压电路132从控制电位输入端升高的电位差。结果，高频开关123、124的控制端的电位低于控制电位输入端112的电位。因此，输入到处于导通状态的高频开关的控制电位和输入到处于断开状态的高频开关的控制电位之间的差随着高频信号的输入振幅的提高而增大。因此，公式(1)中的(VH-VL)增大。因此，即使输入给控制电位输入端111、112的控制电位为低电位，该高频开关电路在不必增加级联连接的FET的数目的情况下也可具有提高的处理功率。
图42示出根据第十具体实施例的高频开关电路的特定电路结构。级联连接的FET1、2和连接到FET1、2的各栅极的电阻元件61、62构成高频开关121。类似地，FET3、4和电阻元件63、64构成高频开关122。FET5、6和电阻元件65、66构成高频开关123，而FET7、8和电阻元件67、68构成高频开关124。升压电路和降压电路使用图37所示的高频开关电路中的升压电路和降压电路。每个电位分配元件141-146使用单一的电阻元件80。电位组合电路171、172使用图36所示的结构。在控制电位输入端111和电位组合电路171的输出端之间插有电阻器173。类似地，在控制电位输入端112和电位组合电路172的输出端之间插有电阻器174。
在上述具体实施例中，已基本上描述了SPDT结构。但是，根据本发明的电路并不限于SPDT开关，而是可应用于SPnT或多输入、多输出开关。尽管在上述具体实施例中，高频检测端为高频开关的输入和输出端，但是高频开关的级联连接端或高频开关的输出端也可以用作相同优点的高频检测端。
在本发明的第七、第八和第九以及第十具体实施例中，检测端是高频开关或高频开关元件的输入端和输出端之间的接点。电位分配元件可以连接在接点和输入及输出端的任何两点之间，并且电位分配元件之间的接点可用作相同优点的检测端。
在该第八、第九，和第十具体实施例中，如果升压电路和降压电路除了二极管元件是反向之外具有相同的电路结构，那么可以实现最优选的优点。但是，升压电路和降压电路不必具有相同的电路结构。如果使用一种电路结构使升压电路导致的电位的升高大于由降压电路导致的电位的降低，那么该结构就能够提高处于导通状态的高频开关的控制端的电位，以及能够降低处于断开状态的高频开关的控制端的电位。相反地，由降压电路导致电位的降低也可以大于升压电路导致的电位的升高。在这些情况下，也能够提高处理功率。
已利用高频开关所使用的N沟道FET的实例描述了本发明的优选具体实施例。但是，本发明并不限于这些具体实施例，也可以应用于高频开关所使用的P沟道FET或pin二极管的实例中。如果使用P沟道FET，那么控制电位的极性反向。使用这种P沟道FET或pin二极管的高频开关电路包括在权利要求的技术范围内。
权利要求
1.一种高频开关电路，包括多个高频开关元件，用于根据用作控制信号的控制电位在输入端和输出端之间传递或阻止高频信号；检测元件，用于检测通过所述高频开关元件的高频信号；以及控制电位产生电路，用于根据由所述检测元件检测的高频信号的振幅来改变施加于多个所述高频开关元件的至少一个上的控制电位，以便提高施加于处于导通状态的高频开关元件上的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关上的控制电位之间的差。
2.根据权利要求1所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路具有提高至少施加于处于所述导通状态的高频开关元件上的所述控制电位的元件，和/或降低至少施加于处于所述断开状态的高频开关元件上的所述控制电位的元件。
3.根据权利要求1或2所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路具有根据输入信号的振幅提高电位的升压电路，和/或根据所述输入信号的振幅降低电位的降压电路。
4.根据权利要求1所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路具有根据输入信号的振幅提高电位的升压电路，以便根据由所述检测元件检测的高频信号的振幅提高至少施加于处于所述导通状态的高频开关元件上的所述控制电位。
5.根据权利要求1所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路具有根据输入信号的振幅降低电位的降压电路，以便根据由所述检测元件检测的高频信号的振幅降低至少施加于处于所述断开状态的高频开关元件上的所述控制电位。
6.根据权利要求1所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路具有根据输入信号的振幅提高电位的升压电路，根据所述输入信号的振幅降低电位的降压电路，以及电位组合电路，用于将所述升压电路的输出电位和所述降压电路的输出电位组合为施加于所述多个高频开关元件的至少一个上的控制电位；以及其中提高至少施加于处于所述导通状态的高频开关元件上的控制电位，和/或降低至少施加于处于所述断开状态的高频开关元件上的控制电位。
7.根据权利要求4所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有级联连接的一个或多个高频开关，用于根据施加的所述控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有级联连接在从级联连接的高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的接点中选择的两个点之间的第一和第二电位分配元件，并且所述第一和第二电位分配元件之间的接点作为检测端。
8.根据权利要求6所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有级联连接的一个或多个高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有级联连接在从级联连接的高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的接点中选择的两个点之间的第一和第二电位分配元件，并且所述第一和第二电位分配元件之间的接点作为检测端。
9.根据权利要求5所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有级联连接的一个或多个高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有级联连接在从级联连接的高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的接点中选择的两个点之间的第一和第二电位分配元件，并且所述第一和第二电位分配元件之间的接点作为检测端。
10.根据权利要求6所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有级联连接的一个或多个高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有级联连接在从级联连接的高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的接点中选择的两个点之间的第一和第二电位分配元件，并且所述第一和第二电位分配元件之间的接点作为检测端。
11.根据权利要求6所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有级联连接的一个或多个高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有第一、第二和第三电位分配元件，它们级联连接在从级联连接的高频开关之间的接点、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端中选择的两个点之间，并且所述第一和第二电位分配元件之间的第一接点和所述第二和第三电位分配元件之间的第二接点作为检测端。
12.根据权利要求7到11中任一权利要求所述的高频开关电路，其中每个所述的电位分配元件包括至少一个从电阻元件、电容元件和电感元件选择的元件。
13.根据权利要求4所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有两个级联连接的高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有所述两个高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的任一个接点，其作为检测端。
14.根据权利要求5所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有两个级联连接的高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有所述两个高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的任一个接点，其作为检测端。
15.根据权利要求6所述的高频开关电路，其中每个所述的高频开关元件都具有两个或更多级联连接的高频开关，用于根据所述施加的控制信号在输入端和输出端之间传递和阻止高频信号；其中所述检测元件具有所述级联连接的高频开关、所述高频开关元件的输入端和所述高频开关元件的输出端之间的任二个接点，其作为检测端。
16.根据权利要求7所述的高频开关电路，其中所述升压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收所述控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
17.根据权利要求8所述的高频开关电路，其中所述升压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收所述控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
18.根据权利要求13所述的高频开关电路，其中所述升压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收所述控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
19.根据权利要求9所述的高频开关电路，其中所述降压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
20.根据权利要求10所述的高频开关电路，其中所述降压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
21.根据权利要求14所述的高频开关电路，其中所述降压电路具有输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端，连接在所述检测端和所述控制电位输出端之间的信号检测器，从外电路接收控制信号的控制信号输入端，以及包括连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的整流元件的电路。
22.根据权利要求16到21中任一权利要求所述的高频开关电路，其中所述包括整流元件的电路具有连接在所述控制电位输出端和所述控制信号输入端之间的电阻元件和与所述电阻元件并联的电路；其中与所述电阻元件并联的所述电路包括整流元件或整流元件和包括电阻元件的电路的串连连接电路；其中包括电阻元件的所述电路具有包括电阻元件和/或电感元件的电路，或包括包含电阻元件和/或电感元件的电路和包含至少一个电阻元件、电感元件和电容元件的电路的电路并联结构的电路。
23.根据权利要求11或15所述的高频开关电路，其中所述升压电路具有用于输出提高的电位的提高电位输出端，从外电路接收控制信号的第一控制信号输入端，用于检测强振幅信号的第一检测端，包括连接在所述第一控制信号输入端和所述提高电位输出端之间的整流元件的电路，以及连接在所述提高电位输出端和所述第一检测端之间的第一信号检测器；其中所述降压电路具有输出降低电位的降低电位输出端，从外电路接收控制信号的第二控制信号输入端，用于检测强振幅信号的第二检测端，包括连接在所述第二控制信号输入端和所述降低电位输出端之间的整流元件的电路，以及连接在所述降低电位输出端和所述第二检测端之间的第二信号检测器；其中所述电位组合电路具有包括连接在所述提高电位输出端和输出施加于所述高频开关元件的控制电位的控制电位输出端之间的第一电阻元件的电路，以及包括连接在所述降低电位输出端和所述控制电位输出端之间的第二电阻元件的电路；其中包括电阻元件的每个所述电路都具有包括电阻元件和/或电感元件的电路，或包括包含电阻元件和/或电感元件的电路和包含至少一个电阻元件、电感元件和电容元件的电路的电路并联结构的电路。
24.根据权利要求23所述的高频开关电路，其中所述升压电路中包括整流元件的所述电路具有连接在所述提高电位输出端和所述第一控制信号输入端之间的整流元件或整流元件和包括第一电阻元件的电路的串连连接电路；其中所述降压电路中的包括整流元件的所述电路具有连接在所述降低电位输出端和第二控制信号输入端之间的整流元件或整流元件和包括第二电阻元件的电路的串连连接电路；其中包括电阻元件的每个所述电路都具有包括电阻元件和/或电感元件的电路，或者具有包括电阻元件和/或电感元件的电路和包括至少一个电阻元件、电感元件和电容元件的电路的并联结构的电路。
25.根据权利要求23所述的高频开关电路，其中所述升压电路具有包括与所述提高电位输出端和所述第一控制信号输入端之间的所述整流元件并联的第三电阻元件的电路；其中包括第三电阻元件的所述电路具有包括电阻元件和/或电感元件的电路，或包括包含电阻元件和/或电感元件的电路和包含至少一个电阻元件、电感元件和电容元件的电路的电路并联结构的电路。
26.根据权利要求23所述的高频开关电路，其中所述降压电路具有包括与所述降低电位输出端和所述第二控制信号输入端之间的所述整流元件并联的第四电阻元件的电路；其中包括第四电阻元件的所述电路具有包括电阻元件和/或电感元件的电路，或包括包含电阻元件和/或电感元件的电路和包含至少一个电阻元件、电感元件和电容元件的电路的电路并联结构的电路。
27.根据权利要求16到21中任一个权利要求所述的高频开关电路，其中在相应检测端和相应电位输出端之间的每个所述信号检测器都具有仅由电容元件或包括电容元件的电路连接的电路，并且所述包括电容元件的电路具有包括元件组和电容元件的串连连接结构的电路，该元件组包括电阻元件、电感元件和电容元件中的至少一个元件。
28.根据权利要求7到11、13到21中任一权利要求所述的高频开关电路，其中每个所述高频开关都具有多个场效应晶体管和多个电阻元件，场效应晶体管具有级联在高频开关的所述输入端和所述输出端之间的沟道，而多个电阻元件分别与所述场效应晶体管相关，并且具有连接到相应场效应晶体管的栅极的一端和共接的用于施加所述控制信号的另一端。
29.根据权利要求28所述的高频开关电路，还包括分别与所述场效应晶体管相关并互连其漏极和源极的电阻元件。
30.根据权利要求1、2、4-11、13-21中任一权利要求所述的高频开关电路，其中所述控制电位产生电路与所述每个高频开关元件相关。
全文摘要
一种高频开关电路具有多个高频开关，用于根据作为控制信号施加的控制电位在输入端和输出端之间传递信号和阻止信号；高频检测端，用于检测通过处于导通状态的高频开关的高频信号；以及升压电路，用于产生提高施加于处于导通状态的高频开关上的控制电位的电位，以便根据检测的高频信号的强度或振幅提高施加于处于导通状态的高频开关的控制电位和施加于处于断开状态的高频开关的控制电位之间的差。
文档编号H03K17/693GK1653692SQ0381121
公开日2005年8月10日 申请日期2003年5月19日 优先权日2002年5月17日
发明者高桥裕之, 沼田圭市 申请人:日本电气株式会社