DE102011003880B4

DE102011003880B4 - Mobiltelefon

Info

Publication number: DE102011003880B4
Application number: DE102011003880.9A
Authority: DE
Inventors: Winfried Bakalski; Nikolay Ilkov; Herbert Kebinger; Hans Taddiken
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2016-12-29
Anticipated expiration: 2031-02-10
Also published as: US20160241140A1; JP5612734B2; US20130278323A1; DE102011003880A1; US9570974B2; JP2013240095A; JP5315366B2; JP2011193449A; US9246483B2; US20110199146A1

Abstract

Mobiltelefon (1000), das folgende Merkmale umfasst: eine Hochfrequenz-Schaltschaltung (100; 200; 600; 900; 1200), die folgende Merkmale umfasst: einen Hochfrequenz-Schalttransistor (110), der derart zwischen einen Sender und eine Antenne eines Mobiltelefons oder zwischen einen Empfänger und die Antenne des Mobiltelefons geschaltet ist, dass sich ein Hochfrequenzsignalweg zwischen dem Sender und der Antenne oder zwischen dem Empfänger und der Antenne über einen Kanalweg des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) erstreckt; und eine Steuerschaltung (120), die konfiguriert ist, um zumindest zwei unterschiedliche Vorspannungspotentiale an ein Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) anzulegen, abhängig von einem Steuersignal (140), das durch die Steuerschaltung (120) empfangen wird, wobei das Vorspannungspotential des Hochfrequenzschalttransistors unabhängig von dem Schaltzustand des Hochfrequenzschalttransistors ist; und einen Prozessor (1100), wobei der Prozessor (1100) konfiguriert ist, um das Steuersignal (140) abhängig von einem Zustand des Mobiltelefons (1000) der Hochfrequenz-Schaltschaltung (1200) bereitzustellen, wobei Intermodulationsverzerrungen des Mobiltelefons (1000) geringer sind, wenn das Mobiltelefon (1000) in einem ersten Zustand ist als wenn es in einem zweiten Zustand ist; und wobei eine Stromaufnahme des Mobiltelefons (1000) niedriger ist, wenn das Mobiltelefon (1000) in dem zweiten Zustand ist, als wenn es in dem ersten Zustand ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleiterelektronik und insbesondere auf das technische Teilgebiet der Hochfrequenzschalter in Mobiltelefonen.
Hochfrequenzschalter werden verwendet zum Durchlassen oder Sperren von Hochfrequenzsignalen. Im Fall des Durchlassens eines Hochfrequenzsignals sollte ein Hochfrequenzschalter einen geringen ohmschen Widerstand haben, und im Fall des Sperrens einer Hochfrequenz sollte der Schalter eine konstante Kapazität aufweisen, die ausreichend klein oder sogar so klein wie möglich ist. Hochfrequenzschalter können in unterschiedlichen Technologien realisiert werden, wie z. B. GaAs-Technologie oder MOS-Technologie (MOS = metal oxide semiconductor = Metalloxidhalbleiter).
Hochfrequenzschalter werden üblicherweise in Mobiltelefonen verwendet, was zu dem Wunsch führt, einen Hochfrequenzschalter mit einem besseren Kompromiss zwischen Intermodulationscharakteristika, die für Systeme mit hoher Datenrate wie UMTS (Universal Mobile Telecommunications System = universelles Mobil-Telekommunikationssystem) wichtig sind, und Stromaufnahme zu haben, wobei eine niedrige Stromaufnahme für eine lange Standby- bzw. Bereitschafts-Zeit des Mobiltelefons wichtig ist.
Aus der DE 198 27 938 A1 ist eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung bekannt, die Schalttransistoren aufweist, wobei eine Auswahlschaltung unterschiedliche Vorspannungspotentiale an ein Substrat der Schalttransistoren anlegt, abhängig von einem Steuersignal, das die Auswahlschaltung empfängt. Die Halbleiterschaltungsvorrichtung ist im Zusammenhang mit einem tragbaren Telefonsystem beschrieben.
Die JP 2010-028304 A offenbart eine Schaltschaltung für ein Hochfrequenzsignal mit einem Schalttransistor und einer Steuerschaltung. Die Vorspannungspotentiale legt abhängig von Schaltsignalen des Schalttransistors unterschiedliche Versorgungsspannungen an das Substrat des Schalttransistors an.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mobiltelefon mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Weiterbildungen linden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf beiliegende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung;
2 ein Diagramm von Source/Drain-Kapazitäten in Bezug auf Substratpotentiale von Hochfrequenz-Schalttransistoren;
3 ein Diagramm von Intermodulationsverzerrungsprodukten zweiter Ordnung in Bezug auf Substratpotentiale von Hochfrequenz-Schalttransistoren;
4 ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung;
5 ein vereinfachtes s Schaltbild eines Hochfrequenzschalters;
6 ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung;
7 ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung;
8 ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung;
9 ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung; und
10 ein Blockschaltbild eines Mobiltelefons gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bevor Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nachfolgend mit Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden, ist anzumerken, dass die gleichen oder funktional ähnliche Elemente in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und dass eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente ausgelassen wird. Somit ist die Beschreibung der Elemente, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, untereinander austauschbar und/oder in den verschiedenen Ausführungsbeispielen anwendbar.
1 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 100. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 umfasst einen Hochfrequenz-Schalttransistor 110 und eine Steuerschaltung 120. Ein Hochfrequenzsignalweg erstreckt sich über einen Kanalweg des Hochfrequenz-Schalttransistors 110. Der Hochfrequenzsignalweg kann beispielsweise ein elektrischer Weg zwischen einem Hochfrequenzsignalempfänger oder -sender und einer Hochfrequenzantenne eines Mobiltelefons sein. Die Steuerschaltung 120 ist konfiguriert, um zumindest zwei unterschiedliche Vorspannungspotentiale an ein Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 anzulegen, abhängig von einem Steuersignal 140, das durch die Steuerschaltung 120 empfangen wird.
Der Hochfrequenz-Schalttransistor 110 kann ein MOS-Transistor sein, beispielsweise ein n-Kanal-MOS-Transistor mit einem schwach n-dotierten Substrat 130. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte der Transistor 110 durch eine andere Halbleitertechnologie realisiert werden, wie z. B. GaAs-Technologie. Das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 kann eine n-Wanne sein, allgemein bekannt von SOI-(SOI = silicon on insulator = Silizium auf Isolator) oder Dreifach-Wannen-Prozessen. Insbesondere kann es sein, dass das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 nicht elektrisch gekoppelt ist mit Substraten von anderen Halbleiterelementen, die beispielsweise auf dem gleichen Chip liegen wie die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 zwei oder mehr Hochfrequenz-Schalttransistoren 110 umfassen, wobei Substrate 130 der Hochfrequenz-Schalttransistoren 110 miteinander gekoppelt sein können und der Hochfrequenzsignalweg sich über Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 110 erstrecken kann, die beispielsweise gestapelt sein könnten (in Reihe), um es zu ermöglichen, dass höhere Drain/Source-Spannungen (oder eine höhere Spannung) geschaltet werden.
In Hochfrequenz-Schaltschaltungen ist es wünschenswert, gute Intermodulationscharakteristika zu haben, d. h. geringe Intermodulationsverzerrungen. Gute Intermodulationscharakteristika können erreicht werden durch Reduzieren der Nichtlinearitäten von Hochfrequenz-Schaltschaltungen, beispielsweise durch Reduzieren parasitärer Kapazitäten zwischen Drain/Source-Regionen und Substraten der Hochfrequenz-Schalttransistoren. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 reduziert diese Kapazitäten durch Anlegen eines Vorspannungspotentials an das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110. Durch Anlegen eines Vorspannungspotentials an das Substrat 130 werden parasitäre Kapazitäten zwischen einem ersten Kanalanschluss (beispielsweise einer Source) und dem Substrat 130 und parasitäre Kapazitäten zwischen einem zweiten Kanalanschluss (beispielsweise einem Drain) und dem Substrat 130 reduziert, was zu kleineren Nichtlinearitäten des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 und besseren Intermodulationscharakteristika des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 und der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 führt.
Je höher die Potentialdifferenz zwischen einem Vorspannungspotential des Substrats 130 und einem Referenzpotential ist, beispielsweise einem Massepotential, das an einen Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 angelegt ist, um so niedriger sind die parasitären Kapazitäten und um so besser sind die Intermodulationscharakteristika (d. h. um so niedriger die Intermodulationsverzerrungen) eines Hochfrequenz-Schalttransistors 110. Ein Nachteil des Erhöhens des Vorspannungspotentials des Substrats 130 ist eine höhere Stromaufnahme, beispielsweise der Steuerschaltung 120 und der vollständigen Hochfrequenz-Schaltschaltung 100. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, dass das Erhöhen eines Substratvorspannungspotentials zu einem Durchbruch führen kann, beispielsweise einer np+-Diode zwischen einer Substratregion (beispielsweise einer n-Wanne) und einem Kanalanschluss (beispielsweise einer p+-dotierten Source- oder Drainregion) des Hochfrequenz-Schalttransistors 110, und möglicherweise zu einer Reduzierung der Lebensdauer.
Anders ausgedrückt, das Erhöhen des Vorspannungspotentials des Substrats 130 kann zu einer Unzuverlässigkeit des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 führen. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100, die in 1 gezeigt ist, vermeidet dieses Problem durch selektives Anlegen von zwei unterschiedlichen Vorspannungsspannungen an das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110. Anders ausgedrückt, abhängig von dem Steuersignal 140 kombiniert die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 gute Intermodulationscharakteristika mit einer geringen Stromaufnahme und hoher Zuverlässigkeit und erreicht einen besseren Kompromiss zwischen Intermodulationscharakteristika und Stromaufnahme.
Implementiert in einem Mobiltelefon könnte die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 einen ersten Modus anbieten, in dem die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 geringe Intermodulationsverzerrungen umfasst, beispielsweise geeignet für hohe Datenratenanwendungen wie UMTS, und einen zweiten Modus, in dem die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 eine niedrige Stromaufnahme aufweist, aber nach wie vor ausreichend geringe Intermodulationsverzerrungen anbietet, beispielsweise geeignet für Anwendungen mit niedrigerer Datenraten wie z. B. GSM (GSM = Global System for Mobile Communications = globales System für Mobilkommunikation) oder Niedrigleistungsanwendungen wie z. B. einen Empfangsmodus des Mobiltelefons (beispielsweise falls das Mobiltelefon in einem Standby-Modus ist).
Ein Prozessor des Mobiltelefons kann nur zu einem höheren Substratvorspannungspotential schalten (erster Modus), wenn dies benötigt wird, beispielsweise für eine UMTS-Übertragung. Daher wäre die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 zum größten Teil der Zeit in dem Niedrigstromaufnahmemodus (zweiter Modus), was zu einer längeren Standby-Zeit des Mobiltelefons führt, aber nach wie vor geringe Intermodulationsverzerrungen bietet, wenn dies benötigt wird.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann außerdem eine Logiktabelle des Mobiltelefons verwendet werden, um bestimmte RF-Wege zu bestimmen, in denen eine hohe Linearität und daher ein hohes Substratvorspannungspotential benötigt wird.
2 zeigt ein Diagramm 400 von Source/Drain-Kapazitäten in Abhängigkeit von Substratpotentialen von Hochfrequenz-Schalttransistoren, beispielsweise Hochfrequenz-Schalttransistoren 110 gemäß 1. Auf der Abszisse findet man die unterschiedlichen Substratvorspannungspotentiale. Auf der Ordinate findet man die resultierenden parasitären Kapazitäten zwischen den Kanalanschlüssen und dem Substrat der Hochfrequenz-Schalttransistoren. Die unterschiedlichen Linien zeigen unterschiedliche Versionen von Hochfrequenz-Schalttransistoren mit unterschiedlichen Dotierdichten. In dem Diagramm in 2 ist deutlich gezeigt, dass die parasitären Kapazitäten mit einem höheren Substratvorspannungspotential geringer werden. Daher ist Nichtlinearität reduziert und die Intermodulationscharakteristika (Verringern der Intermodulationsverzerrungen) der Hochfrequenz-Schalttransistoren werden mit höheren Substratvorspannungspotentialen verbessert.
3 zeigt ein Diagramm 300 von Intermodulationsverzerrungsprodukten zweiter Ordnung in Bezug auf die Substratpotentiale von Hochfrequenz-Schalttransistoren, beispielsweise den Hochfrequenz-Schalttransistor 110 gemäß 1. Die Abszisse des Diagramms 300 zeigt unterschiedliche Substratvorspannungspotentiale, die Ordinate des Diagramms 300 zeigt Werte der Intermodulationsverzerrung zweiter Ordnung. Die unterschiedlichen Linien zeigen unterschiedliche Versionen von Hochfrequenz-Schalttransistoren mit unterschiedlichen Dotierdichten. Das Diagramm 300 zeigt deutlich, dass höhere Substratvorspannungspotentiale zu geringeren Intermodulationsverzerrungen führen, was bereits oben erwähnt wurde.
Das Diagramm 400 und das Diagramm 300 zeigen zusammen, dass Nichtlinearität minimiert werden kann mit einer Reduktion der Übertragungskapazitäten (Source/Drain-Kapazitäten) der Hochfrequenz-Schalttransistoren.
4 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 200. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 umfasst eine Steuerschaltung 120 und einen Hochfrequenz-Schalttransistor 110. Die Steuerschaltung 120 umfasst eine Spannungsquelle, die konfiguriert ist, um zwei unterschiedliche Vorspannungspotentiale bereitzustellen. Die Spannungsquelle kann eine Ladungspumpe 210 umfassen, wobei die Ladungspumpe 210 konfiguriert sein kann, um die zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale gleichzeitig bereitzustellen. Es ist auch möglich, dass die Ladungspumpe 210 die zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale selektiv bereitstellt, beispielsweise abhängig von dem Steuersignal 140. Die Ladungspumpe 210 in der Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 umfasst einen ersten Ausgang 220, wobei der erste Ausgang 220 konfiguriert ist, um ein erstes Vorspannungspotential der zwei Vorspannungspotentiale bereitzustellen. Die Ladungspumpe 210 umfasst ferner einen zweiten Ausgang 230, wobei der zweite Ausgang 230 konfiguriert ist, um ein zweites Vorspannungspotential der zwei Vorspannungspotentiale bereitzustellen.
Nachfolgend kann ein Vorspannungspotential auch als eine Vorspannungsspannung bezeichnet werden, wobei die Spannung in Bezug auf ein Versorgungspotential der Hochfrequenz-Schaltschaltung definiert werden kann, beispielsweise ein Massepotential, das an einen Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung angelegt ist.
Die Steuerschaltung 120 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 kann konfiguriert sein, um das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 selektiv mit dem ersten Ausgang 220 oder dem zweiten Ausgang 230 der Ladungspumpe 210 zu verbinden, abhängig von dem Steuersignal 140. In der Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 ist diese Funktion der Steuerschaltung 120 implementiert durch Verwenden eines ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250, eines zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 und eines Inverters 240.
Wie es oben erwähnt wurde, ist die Schaltfunktion der Steuerschaltung 120 implementiert durch den ersten Steuerschaltungsschalttransistor 250, den zweiten Steuerschaltungsschalttransistor 260 und den Inverter 240. Ein Gate 252 des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 ist mit einem Eingang 242 des Inverters 240 gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss 254 (beispielsweise eine Source) des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 ist mit dem zweiten Ausgang 230 der Ladungspumpe 210 gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss 256 (beispielsweise ein Drain) des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 ist mit dem Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 gekoppelt. Ein Gate 262 des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 ist mit einem Ausgang 244 des Inverters 240 gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss 264 (beispielsweise eine Source) des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 ist mit dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210 gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss 266 (beispielsweise ein Drain) des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 ist mit dem Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 gekoppelt. Der Inverter 240 ist konfiguriert, um das Steuersignal 140 an seinem Eingang 242 zu empfangen, und eine invertierte Version des Steuersignals 140 an seinem Ausgang 244 zu empfangen. Das Steuersignal 140 kann beispielsweise ein Modusauswahlsignal sein (beispielsweise zum Aktivieren eines UMTS-Modus in einem Mobiltelefon).
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Steuerschaltung 120 optional konfiguriert sein, um entweder (auswählbar) das Gate 270 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 mit dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210 zu verbinden, die beispielsweise eine negative Gatespannung bereitstellt, um einen Kanalweg des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 in einen Hochimpedanzzustand zu versetzen, oder mit einem Ausgang einer zweiten Spannungsquelle, die beispielsweise eine positive Gatespannung bereitstellt, um einen Kanalweg des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 in einen Niederimpedanzzustand zu versetzen, abhängig von einem Schaltzustandssignal.
Das Verbinden des Gates 270 mit dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210 oder anders ausgedrückt, das Anlegen einer negativen Gatespannung (beispielsweise –3 V) an das Gate 270 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 kann zu einem Schließen des Kanalwegs des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 führen (Versetzen des Kanalwegs des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 in einen Hochimpedanzzustand). Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte es auch möglich sein, dass das Anlegen einer negativen Gatespannung an den Hochfrequenz-Schalttransistor 110 zu einem Öffnen des Kanalwegs des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 führt (Versetzen des Kanalwegs in einen Niederimpedanzzustand), abhängig von dem Typ des verwendeten Transistors.
Ein Wert der negativen Gatespannung kann gleich sein wie ein Wert des ersten Vorspannungspotentials (erste Vorspannungsspannung). Anders ausgedrückt, der erste Ausgang 220 der Ladungspumpe 210 kann mit dem Hochfrequenz-Schalttransistor 110 gekoppelt sein, um selektiv das erste Vorspannungspotential dem Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 bereitzustellen und ein Gatepotential dem Gate 270 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110. Mit der in 4 gezeigten Steuerschaltung 120 ist keine zusätzliche Ladungspumpe notwendig zum Erzeugen einer negativen Gatespannung (beispielsweise zum Öffnen oder Schließen des Kanalwegs des Hochfrequenz-Schalttransistors 110), da die Ladungspumpe 210 verwendet werden kann, um sowohl das erste Vorspannungspotential als auch das Gatepotential (beispielsweise ein negatives Gatepotential) bereitzustellen.
Eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Vorspannungspotential, das an dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210 bereitgestellt wird, und einem Referenzpotential, beispielsweise einem Massepotential, das an einen Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 angelegt ist, kann niedriger sein als eine Potentialdifferenz zwischen dem zweiten Vorspannungspotential, das an dem zweiten Ausgang 230 der Ladungspumpe 210 bereitgestellt wird, und dem Referenzpotential. Anders ausgedrückt, ein absoluter Wert der ersten Substratvorspannungsspannung kann niedriger sein als ein absoluter Wert der zweiten Vorspannungsspannung. Die erste Vorspannungsspannung kann beispielsweise –3 V sein, was gleich sein kann wie eine negative Gatespannung, die beispielsweise verwendet wird zum Öffnen oder zum Schließen des Hochfrequenz-Schalttransistors 110, und die zweite Vorspannungsspannung kann beispielsweise –5 V sein.
Nachfolgend wird die Funktion der Steuerschaltung 120 erläutert. Es wird angenommen, dass die Kanalwege der Steuerschaltungstransistoren 250, 260 in einen Niederimpedanzzustand versetzt werden, wenn ein logisch „hohes” Signal an die Gates der Steuerschaltungstransistoren 250, 260 angelegt wird, und dass die Kanalwege der Steuerschaltungstransistoren 250, 260 in einen Hochimpedanzzustand versetzt werden, wenn ein logisch „niedriges” Signal an die Gates der Steuerschaltungstransistoren 250, 260 angelegt wird. Das Steuersignal 140 kann beispielsweise ein Logiksignal sein, beispielsweise mit einer Spannung von +3 V für einen „hohen” Signalzustand und einer Spannung von –3 V für einen „niedrigen” Signalzustand. Falls das Steuersignal 140 in einem hohen Zustand ist, wird eine hohe Spannung (beispielsweise +3 Volt) an das Gate 252 des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 und den Eingang 242 des Inverters 240 angelegt, so dass der Kanalweg des Steuerschaltungsschalttransistors 250 in einem Niederimpedanzzustand ist. Der Inverter 240 stellt eine invertierte Version des Steuersignals 140 an seinem Ausgang 244 bereit, somit wird ein niedriges Signal (beispielsweise 0 V oder –3 Volt) an das Gate 262 des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 angelegt, wodurch der Kanalweg des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 in einen Hochimpedanzzustand versetzt wird. Das Versetzen des Kanalwegs des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 in den Niederimpedanzzustand und des Kanalwegs des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 in den Hochimpedanzzustand führt zu einer Verbindung des Substrats 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 mit dem zweiten Ausgang 230 der Ladungspumpe 210, was bedeutet, dass das zweite Vorspannungspotential (zweite Vorspannungsspannung, beispielsweise –5 V) an das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 angelegt wird, so dass geringe Intermodulationsverzerrungen an dem Hochfrequenz-Schalttransistor 110 erreicht werden.
Wenn das Steuersignal 140 in einem niedrigen Zustand ist, beispielsweise falls eine Spannung von 0 V oder –3 V (abhängig von der V_th der Steuerschaltungstransistoren 250, 260) angelegt ist, wird der Kanalweg des ersten Steuerschaltungsschalttransistors 250 in einen hohen Impedanzzustand versetzt und der Kanalweg des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors 260 wird in einen Niederimpedanzzustand versetzt. Dies führt zu einer Verbindung zwischen dem Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 und dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210. Anders ausgedrückt, das erste Vorspannungspotential (erste Vorspannungsspannung, beispielsweise –3 V) wird an das Substrat 130 des Hochfrequenz-Schalttransistors 110 angelegt, so dass eine geringe Stromaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 erreicht wird. Ein absoluter Wert der ersten Vorspannungsspannung kann beispielsweise gleich sein wie ein absoluter Wert der negativen Gatespannung des Hochfrequenz-Schalttransistors 110.
Wie es oben erwähnt wurde, können höhere (bezüglich eines absoluten Wertes) Substratvorspannungsspannungen zu besseren Intermodulationscharakteristika, aber höherer Stromaufnahme führen. Beispielsweise führt das Setzen des Steuersignals 140 in dem „hohen” Zustand und das Einrichten einer niederohmigen Verbindung zwischen dem Substrat 130 und dem zweiten Ausgang 230 der Ladungspumpe 210, wodurch die hohe Substratvorspannungsspannung bereitgestellt wird, zu besseren Intermodulationscharakteristika als das Setzendes Steuersignals 140 auf eine niedrige Spannung und das Einrichten einer niederohmigen Verbindung zwischen dem Substrat 130 und dem ersten Ausgang 220 der Ladungspumpe 210, wodurch die niedrige Substratvorspannungsspannung bereitgestellt wird. Eine Stromaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 kann beispielsweise niedriger sein, wenn das Steuersignal 140 in einem „niedrigen” Zustand ist, als wenn das Steuersignal 140 in einem „hohen” Zustand ist. Implementiert in einem Mobiltelefon könnte ein Mobiltelefonprozessor beispielsweise das Steuersignal 140 in einen „hohen” Zustand setzen, wenn die Anforderungen bezüglich Intermodulationscharakteristika hoch sind, beispielsweise in einem UMTS-Modus, und das Steuersignal 140 in einen „niedrigen” Zustand setzen, wenn gute Intermodulationscharakteristika nicht wesentlich sind, aber eine geringe Stromaufnahme gewünscht ist, beispielsweise in einem GSM-Modus oder einem Empfangsmodus.
Aufgrund der Tatsache, dass geringe IMD (IMD = intermodulation distortions = Intermodulationsverzerrungen) und geringe Verzerrungen nicht in jedem Fall spezifiziert und notwendig sind, ist in Mobilfunksystemen beispielsweise nur in einem UMTS-Modus ein Benutzerszenario anwendbar, das bestimmt, wie lang die Komponente (das Mobiltelefon) in dem entsprechenden Modus (beispielsweise dem UMTS-Modus) ist.
Ferner wird eine Vorspannungsspannung vorzugsweise erzeugt beispielsweise unter Verwendung einer Ladungspumpe, aber eine höhere Vorspannungsspannung bedeutet auch eine höhere Stromaufnahme. Für den Fall, dass die Linearitätsanforderungen gering sind, ist somit eine Reduzierung der Vorspannungsspannung wünschenswert. Ferner beeinflusst eine Vorspannungsspannung die Zuverlässigkeit eines Hochfrequenz-Schalttransistors, insbesondere bezüglich Durchbruchspannungen von Wannen (beispielsweise in einem n-Wannen-Substrat).
Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung verwenden die Tatsache, dass unterschiedliche Modi (beispielsweise ein UMTS-Ein-Modus und ein UMTS-Aus-Modus) möglich sind und eine Substratvorspannungsspannung schaltbar machen. Die Information darüber, welcher Modus aktuell verwendet wird, kann von den Logiksignalen erhalten werden, die bereits ohne weiteres verfügbar sind und beispielsweise als das Steuersignal 140 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 verwendet werden können. Beispielsweise würde bei Ausführungsbeispielen die Substratvorspannungsspannung nur bei Bedarf erhöht, beispielsweise in einem UMTS-Modus. Dies bedeutet beispielsweise, dass während des Schaltens zu einem UMTS-Weg (Modus), die Substratvorspannungsspannung gleichzeitig erhöht werden würde. In einem anderen Fall würde die Substratvorspannungsspannung reduziert (beispielsweise in einem GSM-Fall). In einem Empfangsmodus, wo die Leistung im Allgemeinen viel niedriger ist als in einem Sendefall, könnte ein Vorspannungssubstratpotential weiter verringert werden (beispielsweise noch mehr als in dem GSM-Fall). In dem Fall des Empfangsmodus, wo beispielsweise eine Stromaufnahme eines Mobiltelefons relativ gering ist, bedeutet eine Reduzierung der Stromaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 eine Verbesserung der Standby-Zeit des Mobiltelefons. Summiert im Verlauf der Zeit wäre die höhere Vorspannungsspannung nur ein kurze Zeit aktiv im Vergleich zu den niedrigen Vorspannungsspannungen, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit (oder Lebensdauer) der Standby-Zeit des Mobiltelefons führt.
Anders ausgedrückt, die Hochfrequenz-Schaltschaltung 200 in 4 zeigt eine mögliche Implementierung, bei der zwei Spannungen geschaltet werden können, wobei es ausreichend ist, nur eine hohe Spannung zu schalten.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen könnte alternativ eine Steuerschaltung der Ladungspumpe manipuliert werden, was bedeutet, dass die Ladungspumpe nur einen Ausgang haben kann, der konfiguriert sein kann, um selektiv eine niedrige (beispielsweise –3 V) und eine hohe (beispielsweise –5 V) Vorspannungsspannung bereitzustellen. Ein Nachteil dieser Lösung kann es sein, dass das Schalten von einer Spannung zu einer anderen eine bestimmte Einstellzeit benötigt.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine Ladungspumpe optional mehr als zwei Ausgänge zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Vorspannungsspannungen umfassen, beispielsweise unterschiedliche Vorspannungsspannungen für UMTS-Senden, UMTS-Empfangen, GSM-Senden und GSM-Empfangen.
5 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Hochfrequenzschalters 500, in dem eine Hochfrequenz-Schaltschaltung, beispielsweise die Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 gemäß 1, implementiert (oder verwendet) werden kann. Der Hochfrequenzschalter 500 ist in einer sogenannten „Common-Gate-” bzw. Gateschaltung-Konfiguration realisiert, bei der die Hauptschaltung des Schalters in 5 gezeigt ist. Der Hochfrequenzschalter 500 umfasst einen ersten Weg 510, beispielsweise einen Empfangsweg, und einen zweiten Weg 520, beispielsweise einen Sendeweg. Der erste Weg 510 umfasst einen ersten Transistor 530a, der ein sogenannter Serientransistor ist, und einen zweiten Transistor 540a, der ein sogenannter Nebenschlusstransistor ist. Analog zu dem ersten Weg 510 umfasst der zweite Weg 520 einen ersten Transistor 530b, der ein sogenannter Serientransistor ist, und einen zweiten Transistor 540b, der ein sogenannter Nebenschlusstransistor ist. Ein Gate des Serientransistors 530a des ersten Wegs 510 ist mit einem Gate des Nebenschlusstransistors 540b des zweiten Wegs 520 und mit einem ersten Ausgang 552 eines Inverters 550 gekoppelt. Ein Gate des Serientransistors 530b des zweiten Wegs 520 ist mit einem Gate des Nebenschlusstransistors 540a des ersten Wegs 510 gekoppelt, und mit einem zweiten Ausgang 554 des Inverters 550. Der Inverter 550 ist konfiguriert, um ein Schaltzustandssignal („CTRL” in 5), das an einem Eingang 556 empfangen wird, an dem ersten Ausgang 552 bereitzustellen, und eine invertierte Version des Schaltzustandssignals an dem zweiten Ausgang 554. Daher ist eine Gatespannung des Serientransistors 530a des ersten Wegs 510 gleich (oder unterscheidet sich leicht von) einer Gatespannung des Nebenschlusstransistors 540b des zweiten Wegs 520, und invers zu einer Gatespannung des Serientransistors 530b des zweiten Wegs 520 und einer Gatespannung des Nebenschlusstransistors 540a des ersten Wegs 510 („Common Gate”-Konfiguration). Die Transistoren 530a, 530b, 540a, 540b können Hochfrequenz-Schalttransistoren sein, beispielsweise wie die Hochfrequenz-Schalttransistoren 110 gemäß 1 und 4. Substrate der Hochfrequenz-Schalttransistoren 530a, 530b, 540a, 540b können mit einer Steuerschaltung 120 gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um die Substrate der Hochfrequenz-Schalttransistoren selektiv mit zwei oder sogar mehr unterschiedlichen Vorspannungsspannungen zu verbinden. Die Serientransistoren 530a, 530b werden verwendet für die Verbindung zwischen TX (beispielsweise ein Sendetor) und einem Antennentor oder zwischen RX (beispielsweise einem Empfangstor) und dem Antennentor. Die Nebenschlusstransistoren 540a, 540b werden verwendet, um die Isolation zu verbessern. Dies bedeutet, Nebensprechen der Transistoren (über das Substrat oder die Gate/Drain-, Gate/Source-Widerstände) ist gesperrt. Das Schaltzustandssignal („CTRL” in 5) wird verwendet, um entweder den ersten Weg 510 oder den zweiten Weg 520 zu aktivieren. Der erste Weg 510 kann beispielsweise aktiviert werden durch Anlegen eines „hohen” Signals an den ersten Transistor 530a des ersten Wegs 510, was zu einem niederohmigen Widerstand zwischen dem Antennentor und RX führt, durch Versetzen eines Kanalwegs des ersten Transistors 530a in einen Niederimpedanzzustand. Wenn der Kanalweg des ersten Transistors 530a des ersten Wegs 510 in einen Niederimpedanzzustand versetzt ist, wird ein Kanalweg des ersten Transistors 530b des zweiten Wegs 520 in einen Hochimpedanzzustand versetzt, was das Sperren des zweiten Wegs 520 bedeutet. Ferner führt das Versetzen des Kanalwegs des ersten Transistors 530a des ersten Wegs 510 in den Niederimpedanzzustand zu einem Niederimpedanzzustand eines Kanalwegs des zweiten Transistors 540b des zweiten Wegs 520, und einen Hochimpedanzzustand eines Kanalwegs des zweiten Transistors 540a des ersten Wegs 510 (aufgrund der oben beschriebenen Common-Gate-Konfiguration) für eine bessere Isolation. Zum Aktivieren des zweiten Wegs 520 funktioniert dieses Prinzip umgekehrt.
Um ein Schalten von höheren Spannungspegeln und höherer Leistung zu ermöglichen, sind Transistoren in neuen Technologien mit relativ niedrigen Durchbruchspannungen gestapelt. Dies bedeutet, die Transistoren sind in Serie geschaltet, was in 6 gezeigt ist.
6 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 600, die beispielsweise die Position des ersten Wegs (beispielsweise des RX-Wegs) 510 des Hochfrequenzschalters 500 einnehmen könnte. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 600 umfasst vier Serienwiderstände 630a, 630b, 630c, 630d, die gestapelt sind, d. h., dieselben sind in Serie geschaltet. Die vier Serientransistoren 630a, 630b, 630c, 630d haben die gleiche Funktion wie der Serientransistor 530a oder der Serientransistor 530b des Hochfrequenzschalters 500. Dies bedeutet, dass durch Versetzen der vier Serientransistoren 630a bis 630d in einen Niederimpedanzzustand ein Weg mit geringem Widerstand zwischen einer Antenne oder einem Antennennetzwerk, gekoppelt mit einem zweiten Hochfrequenzverbinder 650 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 600, und einem entsprechenden Tor (beispielsweise einem Empfangstor des Empfängers), gekoppelt mit einem ersten Hochfrequenzverbinder 660 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 600, eingerichtet ist. Die Schaltung 600 umfasst ferner vier Nebenschlusstransistoren 640a, 640b, 640c, 640d, die die gleiche Funktion haben wie die Nebenschlusstransistoren 540a, 540b des Hochfrequenzschalters 500, d. h. das Versetzen der Kanalwege der vier Nebenschlusstransistoren 640a bis 640d in einen Niederimpedanzzustand trennt das Tor von der Antenne.
Wie es oben erwähnt wurde, sind in der Hochfrequenz-Schaltschaltung 600 in jedem Weg (Serienweg und Nebenschlussweg) vier Transistoren gestapelt, um viermal die normalerweise (pro Transistor) erlaubte Drain/Source-Spannung zu schalten. Um Überbeanspruchung der Gate/Source-Spannungen zu vermeiden (d. h. die Durchbruchspannungen nicht zu überschreiten), sind hochohmige Widerstände (in der Schaltung 600 sind die Widerstände mit R_Gate bezeichnet) zwischen Gates der Transistoren und Schaltspannungsanschlüssen wünschenswert. Durch Anlegen einer positiven Spannung (zumindest größer als eine Schwellenwertspannung V_th der Transistoren) an die Widerstände (an die Gatewiderstände R_Gate), werden die entsprechenden Transistoren (Serientransistoren oder Nebenschlusstransistoren) „geöffnet”, d. h. Kanalwege der Transistoren werden in einen Niederimpedanzzustand versetzt. Umgekehrt führt das Anlegen einer negativen Spannung (oder allgemein einer Spannung, die geringer oder sogar wesentlich geringer ist als die Schwellenwertspannung V_th) zu einem Sperren der Kanalwege. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 600 ist typischerweise konfiguriert, so dass, falls der Serienweg offen ist, der Nebenschlussweg geschlossen ist und umgekehrt. Anders ausgedrückt, falls die Kanalwege der Serientransistoren 630a bis 630d in einen Niederimpedanzzustand versetzt werden, werden die Kanalwege der Nebenschlusstransistoren 640a bis 640d in einen Hochimpedanzzustand versetzt und umgekehrt. Typische Gatespannungen für 0,35-Mikrometer-CMOS-Technologien sind in einem Bereich von +3 V für Ein (Versetzen eines Kanalwegs in einen Niederimpedanzzustand) und –3 V für Aus (Versetzen eines Kanalwegs in einen Hochimpedanzzustand). Höhere Spannungen können zu einer Verschlechterung der Transistoren führen, führen aber typischerweise zu einer minimalen Reduzierung des Drain/Source-Widerstandswerts des Transistors in dem EIN-Fall. Eine Substratvorspannungsspannung, wie sie unter Verwendung einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 gemäß 1 angelegt werden kann, ermöglicht das Stapeln von Transistoren und deaktiviert ein(e) Drainbulk/diode der Transistoren.
Wie es oben erwähnt wurde, muss die Vorspannungsspannung des Substrats der Transistoren nicht gleich sein wie die Gatespannung, d. h. eine Aus-Spannung eines Transistors kann –3 Volt sein und die Substratvorspannungsspannung kann wesentlich höher sein (bezüglich des Betrags), beispielsweise –5 Volt. Wie es in den Diagrammen gemäß 2 und 3 gezeigt ist, hat eine Substratvorspannungsspannung den Einfluss einer C(V)-Kurve, d. h. mit höheren Spannungen (z. B. mit höherem Betrag einer Sperrspannung von Source/Drain-Kapazitäten) wird ein Bulk (ein Substrat) eines Transistors besser geräumt (entleert). Dies führt zu dem Vorteil, dass Intermodulationsverzerrungen weiter verbessert werden können, aber zu dem Nachteil, dass die Substratvorspannungsspannungen näher an den Wannendurchbruchspannungen sind, was zu Zuverlässigkeitsproblemen führen kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung lösen dieses Problem durch selektives Schalten der Substratvorspannungsspannungen, abhängig von den Anforderungen bezüglich Intermodulationsverzerrungen. Wenn die Hochfrequenz-Schaltschaltung beispielsweise in Mobiltelefonen implementiert ist, kann eine Substratvorspannungsspannung von Hochfrequenztransistoren der Hochfrequenz-Schaltschaltung die meiste Zeit auf einem „niedrigen” Pegel sein, beispielsweise in einem Empfangsfall, und kann nur in bestimmten Modi auf einem „hohen” Pegel sein, beispielsweise in einem UMTS-Fall.
7 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 700. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 umfasst einen ersten Hochfrequenz-Schalttransistor 710a, der ein Gate 712a, einen ersten Kanalanschluss 714a (beispielsweise eine Source) und einen zweiten Kanalanschluss 716a (beispielsweise einen Drain) umfasst. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 umfasst ferner einen zweiten Hochfrequenz-Schalttransistor 710b, der ein Gate 712b, einen ersten Kanalanschluss 714b (beispielsweise eine Source) und einen zweiten Kanalanschluss 716b (beispielsweise einen Drain) umfasst. Ein Hochfrequenzsignalweg erstreckt sich über einen Kanalweg des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a und einen Kanalweg des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b. Der Hochfrequenzsignalweg kann beispielsweise eine niederohmige Verbindung zwischen einem Antennentor und einem Hochfrequenzsignalanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 einrichten. Der Hochfrequenzsignalanschluss kann beispielsweise mit einem Sende-/Empfangsgerät oder einem Leistungsverstärker oder einem rauscharmen Verstärker gekoppelt sein. Der zweite Kanalanschluss 716a des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a ist über einen Kanalwiderstand 720 (Drain/Source-Widerstand) mit einem Potentialknoten 730 gekoppelt. Der erste Kanalanschluss 714b des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b ist mit dem zweiten Kanalanschluss 716a des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a gekoppelt. Der zweite Kanalanschluss 716b des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b ist mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 ist konfiguriert, um den Potentialknoten 730 selektiv auf ein vorbestimmtes Potential zu ziehen oder den Potentialknoten 730 floatend zu lassen. Das vorbestimmte Potential könnte beispielsweise ein Massepotential sein, das an einem Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 angelegt ist (oder vorliegt).
Der Kanalwiderstand 720 wird verwendet, um einen Gleichsignalweg zu einem vorbestimmten Potential, beispielsweise Massepotential, bereitzustellen, falls die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a, 710b in einem Hochimpedanzzustand sind. In diesem Fall ist ein Hochfrequenzsignalweg über die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a, 710b gesperrt. Es wurde jedoch herausgefunden, dass eine Potentialdifferenz zwischen einem Potential des zweiten Kanalanschlusses 716a des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a und des ersten Kanalanschlusses 714b des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b und dem vorbestimmten Potential (beispielsweise Massepotential) so niedrig wie möglich sein sollte, um die Linearität der Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 zu verbessern. Daher wird der Kanalwiderstand 720 verwendet, um das Potential des zweiten Kanalanschlusses 716a des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a und des ersten Kanalanschlusses 714b des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b auf das vorbestimmte Potential (beispielsweise Massepotential) zu ziehen, um die Linearität der Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 zu verbessern.
Anders ausgedrückt, der Kanalwiderstand 720 ist konfiguriert, um Kanalregionen der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a und 710b zu entleeren.
In einem EIN-Fall, das heißt, die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a und 710b sind in einem Niederimpedanzzustand, würde der Kanalwiderstand 720 zu einem Einführungsverlust führen aufgrund des ohmschen Wegs zu dem vorbestimmten Potential, beispielsweise einem Massepotential. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 löst dieses Problem durch selektives Schalten des Potentialknotens 730 zu dem vorbestimmten Potential oder zu einem „floatenden” Zustand, wobei in dem floatenden Fall kein Einfügungsverlust (oder zumindest kein wesentlicher Einfügungsverlust) über den Kanalwiderstand 720 auftritt. Anders ausgedrückt, die Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 kann konfiguriert sein, um den Potentialknoten 730 selektiv auf das vorbestimmte Potential zu ziehen oder den Potentialknoten 730 floatend zu lassen, abhängig von einem Schaltzustand der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a, 710b. Falls beispielsweise die Kanalwege des ersten und des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a, 710b in einen Niederimpedanzzustand versetzt werden, ist eine Verbindung zwischen dem Potentialknoten 730 und dem vorbestimmten Potential unterbrochen. Wenn die Kanalwege des ersten und des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a, 710b in einen Hochimpedanzzustand versetzt werden, wird der Potentialknoten 730 auf das vorbestimmte Potential gezogen, beispielsweise Massepotential, beispielsweise über einen Weg mit geringem Widerstand. Dies führt zu einem geringen oder sogar vernachlässigbaren Einfügungsverlust in dem EIN-Fall (Kanalwege sind in einem Niederimpedanzzustand) und zu einer hohen Linearität in dem AUS-Fall (Kanalwege sind in einem Hochimpedanzzustand), aufgrund eines Gleichsignalwegs von dem zweiten Kanalanschluss 716a des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a und dem ersten Kanalanschluss 714b des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b zu dem vorbestimmten Potential über den Kanalwiderstand 720.
Anders ausgedrückt, die Linearität und die Stromaufnahme einer Hochfrequenz-Schaltschaltung können verbessert werden, falls ein Rücksetzwiderstand (clearing resistor) (in 7 Kanalwiderstand 720) selektiv „deaktiviert” werden kann (z. B. dadurch, dass der Rücksetzwiderstand von dem vorbestimmten Potential getrennt wird), falls der Rücksetzwiderstand nicht benötigt wird oder nur kleine Leistungssignale geschaltet werden müssen, beispielsweise in einem Empfangsfall.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das vorbestimmte Potential ferner ein negatives Potential sein (z. B. in Bezug auf ein Massepotential der Hochfrequenzschaltung 700), beispielsweise –1 V. Das negative Potential kann (im Vergleich zu einem Massepotential) zu einer weiteren Verbesserung der Linearität der Hochfrequenz-Schaltschaltung 700 in dem AUS-Fall führen.
8 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 800. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 umfasst einen ersten Hochfrequenz-Schalttransistor 710a, einen zweiten Hochfrequenz-Schalttransistor 710b, einen dritten Hochfrequenz-Schalttransistor 710c und einen vierten Hochfrequenz-Schalttransistor 710d. Die vier Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d werden gestapelt, d. h. dieselben sind in Serie geschaltet, um viermal eine erlaubte Drain/Source-Spannung zu schalten (ermöglichen eines Gesamtspannungsabfalls, der viermal die erlaubte Drain/Source-Spannung ist), wie oben erwähnt. Ein erster Kanalanschluss des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a ist mit einem ersten Hochfrequenzsignalanschluss oder Verbinder 650 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 gekoppelt, die beispielsweise mit einem Antennennetzwerk oder einer Antenne gekoppelt sein kann. Ein zweiter Kanalanschluss des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a ist über einen ersten Kanalwiderstand 720a mit einem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a ist über einen ersten Gatewiderstand 810a mit einer ersten Schaltzustandssignalleitung 830a gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b ist mit dem zweiten Kanalanschluss des ersten Hochfrequenz-Schalttransistors 710a gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b ist über einen zweiten Kanalwiderstand 720b mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b ist über einen zweiten Gatewiderstand 810b mit der ersten Schaltzustandssignalleitung 830a gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des dritten Hochfrequenz-Schalttransistors 710c ist mit dem zweiten Kanalanschluss des zweiten Hochfrequenz-Schalttransistors 710b gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des dritten Hochfrequenz-Schalttransistors 710c ist über einen dritten Kanalwiderstand 720c mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des dritten Hochfrequenz-Schalttransistors 710c ist über einen dritten Gatewiderstand 810c mit der ersten Schaltzustandssignalleitung 830a gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des vierten Hochfrequenz-Schalttransistors 710d ist mit dem zweiten Kanalanschluss des dritten Hochfrequenz-Schalttransistors 710c gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des vierten Hochfrequenz-Schalttransistors 710d kann direkt oder über einen vierten Kanalwiderstand 720d mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt sein. Ein Gate des vierten Hochfrequenz-Schalttransistors 710d ist über einen vierten Gatewiderstand 810d mit der ersten Schaltzustandssignalleitung 830a gekoppelt. Der zweite Kanalanschluss des vierten Hochfrequenz-Schalttransistors 710d kann ferner mit einem zweiten Hochfrequenzsignalanschluss oder -verbinder 616 der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 gekoppelt sein. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 umfasst ferner einen fünften Hochfrequenz-Schalttransistor 710e, einen sechsten Hochfrequenz-Schalttransistor 710f, einen siebten Hochfrequenz-Schalttransistor 710g und einen achten Hochfrequenz-Schalttransistor 710h. Die Hochfrequenz-Schalttransistoren 710e bis 710h sind als Nebenschlusstransistoren gestapelt, wie es in 5 und 6 gezeigt ist, zum Liefern guter Trenn- und Leistungshandhabungsfähigkeiten, falls Kanalwege der vier Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a–710d in einen Hochimpedanzzustand versetzt werden. Ein erster Kanalanschluss des fünften Hochfrequenz-Schalttransistors 710e ist mit dem zweiten Kanalanschluss des vierten Hochfrequenz-Schalttransistors 710d gekoppelt. Der erste Kanalanschluss des fünften Hochfrequenz-Schalttransistors 710e kann ferner direkt oder über einen fünften Kanalwiderstand 720e mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt sein. Ein zweiter Kanalanschluss des fünften Hochfrequenz-Schalttransistors 710e ist über einen sechsten Kanalwiderstand 720f mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des fünften Hochfrequenz-Schalttransistors 710e ist über einen fünften Gatewiderstand 810e mit einer zweiten Schaltzustandssignalleitung 830b gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des sechsten Hochfrequenz-Schalttransistors 710f ist mit dem zweiten Kanalanschluss des fünften Hochfrequenz-Schalttransistors 710e gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des sechsten Hochfrequenz-Schalttransistors 710f ist über einen siebten Kanalwiderstand 720g mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des sechsten Hochfrequenz-Schalttransistors 710f ist über einen sechsten Gatewiderstand 810f mit der zweiten Schaltzustandssignalleitung 830b gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des siebten Hochfrequenz-Schalttransistors 710g ist mit dem zweiten Kanalanschluss des sechsten Hochfrequenz-Schalttransistors 710f gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des siebten Hochfrequenz-Schalttransistors 710g ist über einen achten Kanalwiderstand 720h mit dem Potentialknoten 730 gekoppelt. Ein Gate des siebten Hochfrequenz-Schalttransistors 710g ist über einen siebten Gatewiderstand 810g mit der zweiten Schaltzustandssignalleitung 830b gekoppelt. Ein erster Kanalanschluss des achten Hochfrequenz-Schalttransistors 710h ist mit dem zweiten Kanalanschluss des siebten Hochfrequenz-Schalttransistors 710g gekoppelt. Ein Gate des achten Hochfrequenz-Schalttransistors 710h ist über einen achten Gatewiderstand 810h mit der zweiten Schaltzustandssignalleitung 830b gekoppelt. Ein zweiter Kanalanschluss des achten Hochfrequenz-Schalttransistors 710h ist mit einem Referenzpotentialknoten 840 gekoppelt, der beispielsweise ein Masseknoten oder Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 sein kann. Anders ausgedrückt, der Referenzpotentialknoten 840 kann beispielsweise ein Massepotential haben.
Nachfolgend wird die Funktion der in 8 gezeigten Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 näher erläutert. Es wird angenommen, dass das Anlegen einer „hohen” Spannung, beispielsweise +3 V an die Gates der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710h zu einem Niederimpedanzzustand der Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710h führt. Es wird ferner angenommen, dass das Anlegen einer „niedrigen” Spannung, beispielsweise –3 V an die Gates der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710h zu einem Hochimpedanzzustand der Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710h führt, die beispielsweise NMOS-Transistoren sein können.
Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 kann ferner eine Schaltzustandssteuerschaltung umfassen, die konfiguriert ist, um Potentiale an die erste Schaltsignalleitung 830a und die zweite Schaltzustandssignalleitung 830b anzulegen, wobei ein Potential der ersten Schaltzustandssignalleitung 830a invers ist bezüglich eines Potentials der zweiten Schaltzustandssignalleitung 830b. Durch Anlegen eines „hohen” Signals (beispielsweise +3 V) an die erste Schaltzustandssignalleitung 830a und eines „niedrigen” Signals (beispielsweise –3 V) an die zweite Schaltzustandssignalleitung 830b werden die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d in einen Niederimpedanzzustand versetzt und die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710e bis 710h werden in einen Hochimpedanzzustand versetzt. In diesem Fall ist der Potentialknoten 730 floatend, da eine Verbindung mit geringem Widerstand zwischen dem Potentialknoten 730 und denn Referenzpotentialknoten 840 (z. B. dem Masseknoten) unterbrochen ist. Ein Hochfrequenzsignal, beispielsweise ein ankommendes Hochfrequenzsignal, kann über die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d geleitet werden, beispielsweise von dem ersten Hochfrequenzsignalanschluss oder -verbinder 650 zu dem zweiten Hochfrequenzsignalanschluss oder -verbinder 660, ohne (oder ohne wesentlichen) Einfügungsverlust an den Kanalwiderständen 720a bis 720d, aufgrund des floatenden Potentialknotens 730. Anders ausgedrückt, die Kanalwiderstände 720a bis 720d haben keinen Einfluss (oder keinen wesentlichen Einfluss) auf den Hochfrequenzsignalweg, der sich über die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d erstreckt. In einem Sendefall führt dies zu einer geringeren Stromaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 und in einem Empfangsfall führt dies zu einer höheren Empfindlichkeit der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800.
Falls ein niedriges Spannungssignal (–3 V) an die erste Schaltzustandssignalleitung 830a angelegt wird und ein hohes Spannungssignal (+3 V) an die zweite Schaltzustandssignalleitung 830b, werden die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d in einen Hochimpedanzzustand versetzt, und die Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710e bis 710h in einen Niederimpedanzzustand, und der Potentialknoten 730 wird auf das vorbestimmte Potential gezogen. Anders ausgedrückt, ein Gleichsignalweg (mit geringem Widerstand) zwischen dem Potentialknoten 730 und dem Referenzpotentialknoten 840 ist eingerichtet, wobei ein Potential des Referenzpotentialknotens 840 beispielsweise ein Massepotential sein kann. In diesem Fall können keine Potentiale (Potentialunterschiede) zwischen den gekoppelten Kanalanschlüssen der Hochfrequenz-Schalttransistoren 710a bis 710d eingerichtet werden, beispielsweise durch parasitäre Substrateffekte, was zu einer Verbesserung der Linearität der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 führt.
Anders ausgedrückt, die Linearität und die Stromaufnahme einer Hochfrequenz-Schaltschaltung können weiter verbessert werden, falls die Rücksetzwiderstände R_DSC (Kanalwiderstände 720a bis 720h) abhängig von einem Zustand der Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 geschaltet werden. Diese Rücksetzwiderstände sind zwischen die Source- und Drainanschlüsse der gestapelten Transistoren platziert, anders ausgedrückt, zwischen die Kanalanschlüsse der gestapelten Transistoren, um Ladungsträger zu entleeren, die unter den Transistoren erzeugt werden können. Aufgrund der Position dieser Rücksetzwiderstände in einem Hochfrequenzsignalweg könnten dieselben zu einem Verlust der HF-Leistung führen. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 800 löst dieses Problem durch selektives Deaktivieren (Potentialknoten 730 floatend lassen) der Rücksetzwiderstände, beispielsweise falls nur kleine HF-Leistungen geschaltet werden müssen, beispielsweise in einem Empfangsfall.
Anders ausgedrückt, falls ein HF-Signalweg geschaltet wird, werden die entsprechenden Rücksetzwiderstände zusammen mit dem HF-Signalweg geschaltet. In einem HF-Signalweg-Aus-Fall werden die Rücksetzwiderstände auf das vorbestimmte Potential gezogen (beispielsweise Massepotential), wodurch die Linearität verbessert wird, und in einem HF-Signalweg-Ein-Fall werden die Rücksetzwiderstände floatend gelassen, wodurch die Stromaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung reduziert wird.
Die Rücksetzwiderstände floatend zu lassen, führt ferner zu einer Reduzierung des Einfügungsverlustes und zu einer Reduzierung von Leckströmen, die normalerweise zu einer höheren Stromaufnahme der negativen Ladungspumpe führen würden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine Hochfrequenz-Schaltschaltung eine Mehrzahl von Hochfrequenz-Schalttransistoren umfassen, abhängig von den Drain/Source-Spannungen (oder der Gesamtsignalspannung), die geschaltet werden müssen, oder der Leistung eines Hochfrequenzsignals, das über Kanalwege der Hochfrequenz-Schalttransistoren geschaltet wird.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Hochfrequenzsignal beispielsweise ein GSM-Signal oder ein UMTS-Signal sein, das von einem Mobiltelefon gesendet wird oder durch ein Mobiltelefon empfangen wird.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Widerstandswert der Kanalwiderstände 720a bis 720h (R_DSC) größer als 10 kΩ oder größer als 100 kΩ sein, und in einigen Fällen kann der Widerstandswert der Kanalwiderstände 720a bis 720h größer sein als ein Widerstandswert der Gatewiderstände 810a bis 810h (R_Gate).
9 zeigt ein Schaltbild einer Hochfrequenz-Schaltschaltung 900. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 kombiniert die oben beschriebenen zwei Aspekte. In der Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 kann eine Substratvorspannungsspannung der Hochfrequenz-Schalttransistoren geschaltet werden, abhängig von einem Steuersignal, zum Reduzieren der Leistungsaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 und zum Verbessern der Linearität der Hochfrequenz-Schaltschaltung 900, und ferner können die Rücksetzwiderstände R_DSC (Kanalwiderstände) selektiv auf ein vorbestimmtes Potential geschaltet werden (beispielsweise Masse) oder floatend gelassen werden, für eine weitere Verbesserung der Linearität und Stromaufnahme. Anders ausgedrückt, die Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 kombiniert ein Schalten einer Substratvorspannungsspannung der Hochfrequenz-Schalttransistoren mit einer Funktion zum selektiven Aktivieren oder Deaktivieren der Rücksetzwiderstände zwischen Kanalanschlüssen der Hochfrequenz-Schalttransistoren. Die Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 kann beispielsweise Teil eines Hochfrequenz-CMOS-Schalters oder Hochfrequenz-CMOS-Verstärkers sein, und kann beispielsweise Teil eines Empfangswegs oder Teil eines Sendewegs des CMOS-Schalters oder des CMOS-Verstärkers sein. Ein Hochfrequenzschalter kann zwei der Hochfrequenz-Schaltschaltungen 900 implementieren, beispielsweise eine für den Empfangsweg und eine für den Sendeweg, wie es in 5 gezeigt ist. Eine negative Gatespannung für die Hochfrequenz-Schalttransistoren der Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 kann von der Ladungspumpe der Hochfrequenz-Schaltschaltung 900 bereitgestellt werden, der auch die zwei Vorspannungssubstratpotentiale bereitstellen kann. Ein hohes Gatepotential kann beispielsweise ein Versorgungspotential sein, das von einem Versorgungsspannungsanschluss des Hochfrequenzschalters abgeleitet wird.
In einem UMTS-Sendefall kann ein hohes Vorspannungspotential an die Substrate der Hochfrequenz-Schalttransistoren angelegt werden durch Anlegen des zweiten Vorspannungspotentials (beispielsweise –5 V), das von der Ladungspumpe den Substraten der Hochfrequenz-Schalttransistoren bereitgestellt wird. Die Kanalwege der Serienhochfrequenz-Schalttransistoren werden in einen Niederimpedanzzustand versetzt und der Kanalweg der Nebenschlusshochfrequenztransistoren wird in einen Hochimpedanzzustand versetzt, wobei der Potentialknoten floatend gelassen wird, d. h. die Rücksetzwiderstände beeinflussen einen Hochfrequenzsignalweg, der sich über die Kanalwege der Serienhochfrequenz-Schalttransistoren erstreckt, nicht (oder zumindest nicht wesentlich). In einem GSM-Sendefall könnte eine niedriges Substratvorspannungsspannung den Substraten der Hochfrequenz-Schalttransistoren bereitgestellt werden, durch Anlegen des ersten Vorspannungspotentials (beispielsweise –3 V) an die Substrate der Hochfrequenz-Schalttransistoren, aber die Rücksetzwiderstände würden floatend bleiben, wie in dem UMTS-Fall. Anders ausgedrückt, ein Substratvorspannungspotential der Hochfrequenz-Schalttransistoren kann unabhängig sein von dem Schaltzustand der Hochfrequenz-Schalttransistoren.
10 zeigt ein Blockdiagramm eines Mobiltelefons 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Mobiltelefon 1000 umfasst einen Prozessor 1100, beispielsweise eine CPU und eine Hochfrequenz-Schaltschaltung 1200, die beispielsweise gleich der Hochfrequenz-Schaltschaltung 100 gemäß 1 sein könnte. Der Prozessor 1100 ist konfiguriert, um ein Steuersignal (beispielsweise das Steuersignal 140 gemäß 1) bereitzustellen, abhängig von dem Zustand des Mobiltelefons 1000 (beispielsweise UMTS ein oder aus). Intermodulationsverzerrungen des Mobiltelefons 1000 sind niedriger, d. h. eine Intermodulationscharakteristik des Mobiltelefons 1000 ist in einem ersten Zustand (beispielsweise UMTS-Modus ein) besser als in dem zweiten Zustand (beispielsweise UMTS-Modus aus), und eine Stromaufnahme des Mobiltelefons 1000 ist niedriger, wenn das Mobiltelefon 1000 in dem zweiten Zustand ist, als wenn das Mobiltelefon 1000 in dem ersten Zustand ist. Anders ausgedrückt, der Prozessor 1100 ist konfiguriert, um den UMTS-Modus nur zu aktivieren, was für die Hochfrequenz-Schaltschaltung 1200 das Anlegen eines Hochvorspannungspotentials (beispielsweise –5 V) an die Substrate der Hochfrequenz-Schalttransistoren der Hochfrequenz-Schaltschaltung 1200 bedeutet, um eine gute Intermodulationscharakteristik zu erhalten, wenn diese benötigt wird, und um in allen anderen Fällen eine geringe Stromaufnahme zu haben. Dies optimiert einen Kompromiss in dem Mobiltelefon zwischen guten Intermodulationscharakteristika und Leistungsaufnahme.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen einen Entwurf eines HF-Schalters mit besseren Intermodulationscharakteristika und einer Stromsparfunktion. Anders ausgedrückt, Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung schaffen einen besseren Kompromiss zwischen Intermodulationscharakteristik und Stromaufnahme als herkömmlicherweise bekannte Schaltschaltungen, beispielsweise herkömmlicherweise bekannte HF-Schalter.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können beispielsweise in HF-CMOS-Schaltern oder HF-CMOS-Verstärkern anwendbar sein.

Claims

Mobiltelefon (1000), das folgende Merkmale umfasst: eine Hochfrequenz-Schaltschaltung (100; 200; 600; 900; 1200), die folgende Merkmale umfasst: einen Hochfrequenz-Schalttransistor (110), der derart zwischen einen Sender und eine Antenne eines Mobiltelefons oder zwischen einen Empfänger und die Antenne des Mobiltelefons geschaltet ist, dass sich ein Hochfrequenzsignalweg zwischen dem Sender und der Antenne oder zwischen dem Empfänger und der Antenne über einen Kanalweg des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) erstreckt; und eine Steuerschaltung (120), die konfiguriert ist, um zumindest zwei unterschiedliche Vorspannungspotentiale an ein Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) anzulegen, abhängig von einem Steuersignal (140), das durch die Steuerschaltung (120) empfangen wird, wobei das Vorspannungspotential des Hochfrequenzschalttransistors unabhängig von dem Schaltzustand des Hochfrequenzschalttransistors ist; und einen Prozessor (1100), wobei der Prozessor (1100) konfiguriert ist, um das Steuersignal (140) abhängig von einem Zustand des Mobiltelefons (1000) der Hochfrequenz-Schaltschaltung (1200) bereitzustellen, wobei Intermodulationsverzerrungen des Mobiltelefons (1000) geringer sind, wenn das Mobiltelefon (1000) in einem ersten Zustand ist als wenn es in einem zweiten Zustand ist; und wobei eine Stromaufnahme des Mobiltelefons (1000) niedriger ist, wenn das Mobiltelefon (1000) in dem zweiten Zustand ist, als wenn es in dem ersten Zustand ist.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 1, bei der die Steuerschaltung (120) eine schaltbare Spannungsquelle (210) umfasst, und bei der die schaltbare Spannungsquelle (210) konfiguriert ist, um die zumindest zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale bereitzustellen.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 2, bei der die schaltbare Spannungsquelle (210) eine Ladungspumpe umfasst (210), wobei die Ladungspumpe (210) einen ersten Ausgang (220) und einen zweiten Ausgang (230) umfasst; wobei der erste Ausgang (220) der Ladungspumpe konfiguriert (210) ist, um ein erstes der zumindest zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale bereitzustellen; wobei der zweite Ausgang (230) der Ladungspumpe (210) konfiguriert ist, um ein zweites der zumindest zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale bereitzustellen; und wobei die Steuerschaltung (120) konfiguriert ist, um das Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) abhängig von dem Steuersignal (140) selektiv mit dem ersten Ausgang (220) oder dem zweiten Ausgang (230) zu verbinden.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 3, bei der die Ladungspumpe (210) konfiguriert ist, um die zumindest zwei unterschiedlichen Vorspannungspotentiale gleichzeitig bereitzustellen, und wobei der erste Ausgang (220) der Ladungspumpe (210) konfiguriert ist, um in Abhängigkeit von einem Schaltzustandssignal selektiv ein Gatepotential einem Gate (270) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) bereitzustellen.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 4, bei der eine Potentialdifferenz zwischen dem zweiten Vorspannungspotential und einem Massepotential, angelegt an einen Masseanschluss der Hochfrequenz-Schaltschaltung (200; 900), größer ist als eine Potentialdifferenz zwischen dem ersten Vorspannungspotential und dem Massepotential.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 4 oder 5, bei der die Steuerschaltung (120) ferner folgende Merkmale umfasst: einen ersten Steuerschaltungsschalttransistor (250); einen zweiten Steuerschaltungsschalttransistor (260); und einen Inverter (240); wobei der Inverter (240) konfiguriert ist, um das Steuersignal (140) an einem Eingang (242) des Inverters (240) zu empfangen und eine invertierte Version des Steuersignals (140) an einem Ausgang (244) des Inverters (240) bereitzustellen; wobei ein Gate (252) des ersten Steuerschaltungsschalttransistors (250) mit dem Eingang (242) des Inverters (240) gekoppelt ist; wobei ein erster Kanalanschluss (254) des ersten Steuerschaltungsschalttransistors (250) mit dem zweiten Ausgang (230) der Ladungspumpe (210) gekoppelt ist; wobei ein zweiter Kanalanschluss (256) des ersten Steuerschaltungsschalttransistors (250) mit dem Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) gekoppelt ist; wobei ein Gate (262) des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors (260) mit dem Ausgang (244) des Inverters (240) gekoppelt ist; wobei ein erster Kanalanschluss (264) des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors (260) mit dem ersten Ausgang (220) der Ladungspumpe (210) gekoppelt ist; und wobei ein zweiter Kanalanschluss (266) des zweiten Steuerschaltungsschalttransistors (260) mit dem Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) gekoppelt ist.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der die zumindest zwei Vorspannungspotentiale gewählt sind, so dass Intermodulationsverzerrungen der Hochfrequenz-Schaltschaltung (200; 900) geringer sind, wenn das zweite Vorspannungspotential an das Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) angelegt ist, als wenn das erste Vorspannungspotential an das Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) angelegt ist, und so dass eine Leistungsaufnahme der Hochfrequenz-Schaltschaltung (200; 900) niedriger ist, wenn das erste Vorspannungspotential an das Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) angelegt ist, als wenn das zweite Vorspannungspotential an das Substrat (130) des Hochfrequenz-Schalttransistors (110) angelegt ist.
Mobiltelefon (1000) gemäß Anspruch 1, bei dem das Steuersignal ein Modusauswahlsignal zum Aktivieren eines UMTS-Modus ist.