JPH08223021A - 1入力多出力スイッチ及び多入力1出力スイッチ - Google Patents

1入力多出力スイッチ及び多入力1出力スイッチ

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JPH08223021A
JPH08223021A JP6403695A JP6403695A JPH08223021A JP H08223021 A JPH08223021 A JP H08223021A JP 6403695 A JP6403695 A JP 6403695A JP 6403695 A JP6403695 A JP 6403695A JP H08223021 A JPH08223021 A JP H08223021A
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fet
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真司 山本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1入力多出力スイッチにおいて入出力端子間
に並列に接続されるOFF状態のFETからなる容量を
低減することにより、入出力リターンロス及び挿入損失
を向上させる。 【構成】 4つの出力端子121 〜124 にはそれぞれ
SPSTスイッチ101 〜104 が接続されている。S
PSTスイッチ101 及び102 の入力側にはスルーF
ET131 が共通に接続されている。SPSTスイッチ
103 及び104 の入力側にはスルーFET132 が共
通に接続されている。スルーFET131 及びスルーF
ET132 の入力側は入力端子11に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はFETが並列に接続され
た1入力多出力スイッチ及び多入力1出力スイッチに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話等の普及に伴い、GaA
s MESFETを用いた1入力多出力スイッチの需要
が拡大している。この1入力多出力スイッチは低消費電
力及び低損失が特徴であり、特に1入力2出力スイッチ
すなわちSPDT(Single Pole Double Throw)スイッ
チは携帯機器用のアンテナスイッチとして多用されてい
る。
【0003】今後は、一層の多出力化が予想され、1入
力n出力スイッチ(n=3,4,‥‥‥)(以下、SP
nTスイッチと称する)の需要が増大すると考えられ
る。
【0004】SPnTスイッチについて説明する前に、
このスイッチの基本となるSPST(Single Pole Sing
le Throw)スイッチについて説明する。
【0005】図19(a)はSPSTスイッチ70の回
路図を示しており、図19(a)において、71は信号
が入力される入力端子、72は信号が出力される出力端
子であって、入力端子71と出力端子72との間にはス
ルーFET73及びシャントFET74が接続されてい
る。スルーFET73はトランスファーゲートであり、
シャントFET74は入力端子71と出力端子72との
間のアイソレーション向上のために設けられている。ま
た、ゲートへのリーク電流を阻止のために、数kΩの第
1のバイアス抵抗75がスルーFET73のゲートに直
列に接続され、数kΩの第2のバイアス抵抗76がシャ
ントFET74のゲートに直列に接続されている。第1
のコントロール電圧端子77はスルーFET73をON
・OFFするためにバイアス電圧を印加する端子であ
り、第2のコントロール電圧端子78はシャントFET
74をON・OFFするためにバイアス電圧を印加する
端子である。
【0006】今、FETがデプレッション型であり、し
きい値がVthであるとする。FETのゲート・ソース
間に印加する電圧:Vgsが0Vの場合にはFETはO
N状態となり、VgsがVth以下の場合にはFETは
OFF状態となる。従って、第1のコントロール電圧端
子77に電圧:Vc1=0Vが印加され、第2のコント
ロール電圧端子78に電圧:Vc2≦Vthが印加され
る場合、スルーFET73はON状態、シャントFET
74はOFF状態となり、図19(b)に示すようにS
PSTスイッチ70はONとなる。逆に、Vc1≦Vt
h、Vc2=0Vとした場合、スルーFET73はOF
F状態、シャントFET74はON状態となり、図19
(c)に示すようにSPSTスイッチ70はOFFとな
る。シャントFET74は、SPSTスイッチ70がO
FFのときには、出力端子72をGNDに接続して、入
力端子71と出力端子72との間のアイソレーションを
向上させる。
【0007】図20(a)〜(c)は単体のFET81
がON状態又はOFF状態のときの近似的な高周波等価
回路を示している。図20(a)〜(c)において、8
2はドレイン、83がソース、84はゲートである。F
ET81のVgsが0V、即ちFET81がON状態の
ときには、図20(b)に示すようにFET81は近似
的に抵抗と考えることができる。ゲート幅Wg=120
0μmのFETを想定した場合、該FETの抵抗Ron
3Ω程度である。また、FET81のVgsがVth以
下、即ちOFF状態のときには、図20(c)に示すよ
うにFET81は近似的に容量と考えることができる。
ゲート幅Wg=1200μmのFETを想定した場合、
該FETの容量Coff =0.3pF程度である。従っ
て、SPSTスイッチ70がONのときの等価回路は図
21(a)のように、SPSTスイッチ70がOFFの
ときの等価回路は図21(b)のようにそれぞれ書き換
えることができる。
【0008】次に、1入力n出力スイッチ即ちSPnT
スイッチについて説明する。
【0009】図22は従来のSPnTスイッチの回路図
を示している。通常、SPnTスイッチを構成する場
合、図19に示したSPSTスイッチ70を入力端子7
1にn個並列に接続する。図22において、701 ,7
2 ,……,70n はSPSTスイッチ、71は入力端
子、721 ,722 ,……,72n は出力端子、8
1,802 ,……,80n は負荷抵抗である。
【0010】ところで、SPnTスイッチは常にどれか
1つのSPSTスイッチがONであって、入力端子71
は常にどれか1つの出力端子に接続されている。図23
(a)は、入力端子71と出力端子721 との間のSP
STスイッチ701 がON、それ以外のSPSTスイッ
チ702 〜70n がOFFである場合の等価回路を示し
ている。今、簡略化のためにFETのON抵抗Ronが0
Ωであると仮定する。この場合、入力端子71と出力端
子721 との間には、OFF状態であるFETからなる
容量n×Coff が並列に接続されていると考えることが
できる。この状態の等価回路を図23(b)に示す。
【0011】図23(b)に示す回路において、入力端
子71からみたリターンロスをスミスチャートを使って
求める。入力端子71と出力端子721 との間に容量n
×Coff が並列に接続されているため、インピーダンス
の軌跡は等コンダクタンス円上を時計方向に動く。負荷
抵抗801 が50Ωであるとすると、スミスチャートの
中心から等コンダクタンス円上をn×Coff だけ時計方
向に回転したところが求めるリターンロスの値である。
【0012】次に、多入力1出力スイッチ即ちn入力1
出力スイッチ(以下、nPSTスイッチと称する)の従
来例について説明する。一般的に言えば、SPnTスイ
ッチの入力側と出力側とを入れ替えると、nPSTスイ
ッチを構成できる。
【0013】図24は従来のnPSTスイッチの回路図
を示している。通常、nPSTスイッチを構成する場
合、図19に示したSPSTスイッチ70を出力端子7
2にn個並列に接続する。尚、図24において、7
1 ,792 ,……,79n は信号発生回路、711
712 ,……,71n は入力端子、80は負荷抵抗であ
る。ON状態のSPSTスイッチに接続された信号発生
回路で発生した信号は、入力端子からSPSTスイッチ
を通って出力端子72に出力される。
【0014】以下、従来のnPSTスイッチの回路動作
について説明する。
【0015】従来のnPSTスイッチにおいて、例え
ば、入力端子711 と出力端子72との間をONにする
場合を考える。この場合、SPSTスイッチ701 のみ
をONとし、それ以外のSPSTスイッチ702 〜70
n をOFFとする。
【0016】図25(a)は、入力端子711 と出力端
子72との間のSPSTスイッチ701 がON、それ以
外のSPSTスイッチ702 〜70n がOFFである場
合の等価回路を示しており、図25(b)は、FETの
ON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合の等価回路を
示している。
【0017】図25(b)に示すように、入力端子71
1 と出力端子72との間には、OFF状態であるFET
からなる容量n×Coff が並列に接続されていると考え
ることができる。
【0018】図26は、SPSTスイッチにおけるスル
ーFETのゲート幅と挿入損失との関係を示しており、
図26より、スルーFETのゲート幅Wgは挿入損失に
影響を及ぼすことが分かる。すなわち、スルーFETの
ゲート幅Wgを大きくするほど挿入損失は減少する。
【0019】図27は、SPSTスイッチにおけるシャ
ントFETのゲート幅と挿入損失及びアイソレーション
との関係を示しており、シャントFETのゲート幅Wg
はアイソレーションに影響を及ぼすことが分かる。すな
わち、スルーFETのゲート幅Wgを大きくするほどア
イソレーションが向上する。
【0020】これらの結果より、スルーFET及びシャ
ントFETのゲート幅Wgは大きい方が好ましいと言え
るが、ともにゲート幅Wg=1200μmで飽和傾向に
ある。従って、SPSTスイッチにおいては、スルーF
ETのゲート幅Wg=1200um程度、シャントFE
Tのゲート幅Wg=1200μm程度とするのが通常で
ある。
【0021】また、SPSTスイッチが複数個並列に接
続されている1入力多出力スイッチ及び多入力1出力ス
イッチにおいても、スルーFET及びシャントFETの
各ゲート幅Wg=1200μm程度とするのが通常であ
る。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】図28は、前記のSP
nTスイッチにおいて、Coff =0.3pF、f=1.
9GHz、n=1〜10とした場合の入力端子71から
みたリターンロスの値を示している。nが大きくなれば
なるほど入力端子71から見たリターンロスは劣化す
る。n≦3ではリターンロスの値として−10dB以下
を確保できるが、n≧4ではリターンロスの値は−10
dB以上になることが分かる。また、nが大きいほど5
0Ωからのずれが大きくなるため挿入損失も増大する。
【0023】尚、SPnTスイッチにおける出力端子7
2からみたリターンロスの値も、入力端子71からみた
リターンロスの値とほぼ同一の値となる。以上のこと
は、入力端子71がいずれの出力端子に接続されている
場合でも同様であり、また、nPSTスイッチにおいて
も同様である。
【0024】以上説明したように、n個のSPSTスイ
ッチ70が並列に接続されてなる従来のSPnTスイッ
チ又はnPSTスイッチにおいては、入力端子と出力端
子との間に並列に接続されるOFF状態のFETからな
る容量n×Coff のために、入出力リターンロスが劣化
すると共に挿入損失が増大するという問題を有してい
る。
【0025】また、従来のnPSTスイッチにおいて
は、図25(a)から理解できるように、OFFである
入力端子712 〜71n がショート状態となる。このた
め、信号発生回路792 〜79n の出力がショート状態
になり、DCを含む信号を伝送する場合に不都合が生じ
るという問題を有している。
【0026】前記に鑑み、本発明は、入出力リターンロ
ス及び挿入損失が改善された1入力多出力スイッチ又は
多入力1出力スイッチ、及び信号発生回路の出力がショ
ートしないような多入力1出力スイッチを提供すること
を目的とする。
【0027】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明が講じた
解決手段は、1入力多出力スイッチを、信号が入力され
る1つの入力端子と、信号が出力される複数の出力端子
と、入力側を共通にして並列に接続された複数の単位ス
イッチよりなる単位スイッチ群と、前記単位スイッチ群
を構成する各単位スイッチの入力側に共通に接続された
1つの入力側スイッチとを備え、前記単位スイッチ群を
構成する各単位スイッチの出力側に前記出力端子が共通
に接続され、前記入力側スイッチの入力側に前記入力端
子が接続されている構成とするものである。
【0028】請求項2の発明が講じた解決手段は、1入
力多出力スイッチを、信号が入力される1つの入力端子
と、信号が出力される複数の出力端子と、入力側を共通
にして並列に接続された複数の単位スイッチよりなる複
数の単位スイッチ群と、前記複数の単位スイッチ群のう
ちの1つの単位スイッチ群を構成する各単位スイッチの
入力側に共通に接続された1つの第1入力側スイッチ
と、前記複数の単位スイッチ群のうちの他の1つの単位
スイッチ群を構成する各単位スイッチの入力側に共通に
接続された他の1つの第1入力側スイッチと、前記2つ
の第1入力側スイッチの入力側に共通に接続された1つ
の第2入力側スイッチとを備え、前記複数の単位スイッ
チ群を構成する各単位スイッチの出力側に前記出力端子
がそれぞれ接続され、前記第2入力側スイッチの入力側
に前記入力端子が接続されている構成とするものであ
る。
【0029】請求項3の発明は、請求項1又は2の構成
に、前記単位スイッチは、トランスファーゲートとして
機能するスルーFETと該スルーFETと直列に接続さ
れたソース接地又はドレイン接地のシャントFETとか
らなるSPSTスイッチであるという構成を付加するも
のである。
【0030】請求項4の発明は、請求項1の構成に、前
記入力側スイッチは、トランスファーゲートとして機能
するスルーFETであるという構成を付加するものであ
る。請求項5の発明は、請求項1の構成に、前記入力側
スイッチは、トランスファーゲートとして機能するスル
ーFETと該スルーFETと直列に接続されたソース接
地又はドレイン接地のシャントFETとからなるSPS
Tスイッチであるという構成を付加するものである。
【0031】請求項6の発明は、請求項2の構成に、前
記第1入力側スイッチは、トランスファーゲートとして
機能するスルーFETであるという構成を付加するもの
である。
【0032】請求項7の発明は、請求項2の構成に、前
記第2入力側スイッチは、トランスファーゲートとして
機能するスルーFETであるという構成を付加するもの
である。
【0033】請求項8の発明が講じた解決手段は、信号
が入力される1つの入力端子と、信号が出力される3つ
以上の出力端子と、トランスファーゲートとして機能す
るスルーFETと該スルーFETと直列に接続されたソ
ース接地又はドレイン接地のシャントFETとからな
り、入力側が前記入力端子に共通に接続され且つ出力側
が前記3つ以上の出力端子にそれぞれ接続された3つ以
上のSPSTスイッチとを備えた1入力多出力スイッチ
を前提とし、前記スルーFETのゲート幅は前記シャン
トFETのゲート幅よりも小さいという構成とするもの
である。
【0034】請求項9の発明は、請求項8の構成に、前
記スルーFETのゲート幅は400〜800μmである
という構成を付加するものである。
【0035】請求項10の発明が講じた解決手段は、多
出力1入力スイッチを、信号が入力される複数の入力端
子と、信号が出力される1つの出力端子と、前記複数の
入力端子にそれぞれ接続された複数の単位スイッチと、
前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続されト
ランスファーゲートとして機能する複数のスルーFET
とを備え、前記複数のスルーFETの各出力側に前記出
力端子が共通に接続されている構成とするものである。
【0036】請求項11の発明が講じた解決手段は、多
出力1入力スイッチを、信号が入力される複数の入力端
子と、信号が出力される1つの出力端子と、前記複数の
入力端子にそれぞれ接続された複数の単位スイッチと、
前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続され、
トランスファーゲートとして機能する複数のスルーFE
TよりなるスルーFET群と、前記スルーFET群を構
成する各スルーFETの出力側に共通に接続された1つ
の出力側スイッチとを備え、前記出力側スイッチの出力
側に前記出力端子が接続されている構成とするものであ
る。
【0037】請求項12の発明が講じた解決手段は、多
出力1入力スイッチを、信号が入力される複数の入力端
子と、信号が出力される1つの出力端子と、前記複数の
入力端子にそれぞれ接続された複数の単位スイッチと、
前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続されト
ランスファーゲートとして機能する複数のスルーFET
よりなる複数のスルーFET群と、前記複数のスルーF
ET群のうちの1つのスルーFET群を構成する各スル
ーFETの出力側に共通に接続された1つの第1出力側
スイッチと、前記複数のスルーFET群のうちの他の1
つのスルーFET群を構成する各スルーFETの出力側
に共通に接続された他の1つの第1出力側スイッチと、
前記2つの第1出力側スイッチの出力側に共通に接続さ
れた第2出力側スイッチとを備え、前記第2出力側スイ
ッチの出力側に前記出力端子が接続されている構成とす
るものである。
【0038】請求項13の発明は、請求項10〜12の
構成に、前記単位スイッチは、トランスファーゲートと
して機能するスルーFETと該スルーFETと直列に接
続されたソース接地又はドレイン接地のシャントFET
とからなるSPSTスイッチであるという構成を付加す
るものである。
【0039】請求項14の発明は、請求項11の構成
に、前記出力側スイッチは、トランスファーゲートとし
て機能するスルーFETであるという構成を付加するも
のである。
【0040】請求項15の発明は、請求項11の構成
に、前記出力側スイッチは、トランスファーゲートとし
て機能するスルーFETと該スルーFETと直列に接続
されたソース接地又はドレイン接地のシャントFETと
からなるSPSTスイッチであるという構成を付加する
ものである。
【0041】請求項16の発明は、請求項12の構成
に、前記第1出力側スイッチは、トランスファーゲート
として機能するスルーFETであるという構成を付加す
るものである。
【0042】請求項17の発明は、請求項12の構成
に、前記第2出力側スイッチは、トランスファーゲート
として機能するスルーFETであるという構成を付加す
るものである。
【0043】請求項18の発明が講じた解決手段は、信
号が入力される3つ以上の入力端子と、信号が出力され
る1つの出力端子と、トランスファーゲートとして機能
するスルーFETと該スルーFETと直列に接続された
ソース接地又はドレイン接地のシャントFETとからな
り、入力側が前記3つ以上の入力端子にそれぞれ接続さ
れ且つ出力側が前記出力端子に共通に接続された3つ以
上のSPSTスイッチとを備えた1入力多出力スイッチ
を前提とし、前記スルーFETのゲート幅は前記シャン
トFETのゲート幅よりも小さいという構成とするもの
である。
【0044】請求項19の発明は、請求項18の構成
に、前記スルーFETのゲート幅は400〜800μm
であるという構成を付加するものである。
【0045】
【作用】請求項1の構成により、単位スイッチ群を構成
する各単位スイッチの入力側に1つの入力側スイッチが
共通に接続されているため、入力端子と出力端子との間
のFETの合成容量値はn×Coff よりも低減する。
【0046】請求項2の構成により、2つの第1入力側
スイッチの入力側に1つの第2の入力側スイッチが共通
に接続されているため、入力端子と出力端子との間のF
ETの合成容量値はn×Coff よりも一層大きく低減す
る。
【0047】請求項8の構成により、スルーFETのゲ
ート幅がシャントFETのゲート幅よりも小さいため、
スルーFETのゲート幅が小さいことにより、SPST
スイッチがOFF状態であるときのスルーFETの容量
off を低減することができ、また、シャントFETの
ゲート幅が大きいことによりアイソレーションが向上す
るので、1入力多出力スイッチの入出力リターンロス及
び挿入損失を改善することができる。
【0048】請求項9の構成により、スルーFETのゲ
ート幅が400μm〜800μmの場合、スルーFET
のオン抵抗の増大よりOFF状態であるFETの容量C
offの効果が大きいため、入出力リターンロス及び挿入
損失が改善される。
【0049】請求項10の構成により、各単位スイッチ
の出力側にスルーFETがそれぞれ接続されているた
め、OFFとなる各入力端子に単位スイッチを介して接
続された各スルーFETをOFFにすることにより、O
FFとなる各入力端子と出力端子との間を遮断すること
ができるので、OFFとなる各入力端子のショートを防
ぐことができる。
【0050】請求項11の構成により、スルーFET群
を構成する各スルーFETの出力側に1つの出力側スイ
ッチが共通に接続されているため、入力端子と出力端子
との間のFETの合成容量値はn×Coff よりも低減す
る。
【0051】請求項12の構成により、2つの第1出力
側スイッチの出力側に1つの第2の出力側スイッチが共
通に接続されているため、入力端子と出力端子との間の
FETの合成容量値はn×Coff よりも一層大きく低減
する。
【0052】請求項18の構成により、スルーFETの
ゲート幅がシャントFETのゲート幅よりも小さいた
め、スルーFETのゲート幅が小さいことにより、SP
STスイッチがOFF状態であるときのスルーFETの
容量Coff を低減することができ、また、シャントFE
Tのゲート幅が大きいことによりアイソレーションが向
上するので、多入力1出力スイッチの入出力リターンロ
ス及び挿入損失を改善することができる。
【0053】請求項19の構成により、スルーFETの
ゲート幅が400μm〜800μmの場合、スルーFE
Tのオン抵抗の増大よりもOFF状態であるFETの容
量Coff の効果が大きいため、入出力リターンロス及び
挿入損失が改善される。
【0054】
【実施例】以下、本発明の第1実施例に係るSP4Tス
イッチ(4個のSPSTスイッチが入力端子に並列に接
続されたスイッチ)について図1及び図2(a),
(b)を参照しながら説明する。
【0055】図1は、第1実施例に係るSP4Tスイッ
チの回路図を示しており、図1において、101 ,10
2 ,103 ,104 はSPSTスイッチ、11は入力端
子、121 ,122 ,123 ,124 は出力端子、13
1 はSPSTスイッチ101及び102 の入力側に共通
に接続されたスルーFET、132 はSPSTスイッチ
103 及び104 の入力側に共通に接続されたスルーF
ET、141 はゲートへのリーク電流を阻止のためスル
ーFET131 のゲートに接続されたバイアス抵抗、1
2 はゲートへのリーク電流を阻止のためスルーFET
132 のゲートに接続されたバイアス抵抗、151 はス
ルーFET131 をON・OFFするためのバイアス電
圧を印加するコントロール電圧端子、152 はスルーF
ET132 をON・OFFするためのバイアス電圧を印
加するコントロール電圧端子である。
【0056】以下、第1実施例に係るSP4Tスイッチ
の回路動作について説明する。
【0057】例えば、入力端子11と出力端子121
の間をONにする場合を考える。この場合、SPSTス
イッチ131 がONとなるようコントロール電圧端子1
1に0Vを印加し、スルーFET132 がOFFにな
るようにコントロール電圧端子152 にVth以下の電
圧を印加する。また、SPSTスイッチ101 のみをO
Nとし、それ以外のSPSTスイッチ102 〜104
OFFとする。
【0058】図2(a)は、第1実施例に係るSP4T
スイッチにおいて入力端子11と出力端子121 との間
がONである場合の等価回路を示しており、図2(b)
は、FETのON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合
の等価回路を示している。
【0059】図2(b)に示すように、入力端子11と
出力端子121 との間に接続されるOFF状態のFET
からなる容量は2.67×Coff である。従来のSP4
Tスイッチにおいては、入力端子と出力端子との間のF
ETからなる容量はn×Cof f 、即ち4×Coff である
ので、第1実施例においては、FETの容量が約67%
に低減していることが分かる。
【0060】尚、前記のことは、入力端子11がいずれ
の出力端子に接続されている場合でも同様である。
【0061】(表1)は従来のSP4Tスイッチと第1
実施例のSP4Tスイッチとのシミュレーション結果の
比較を示している。シミュレーションに用いたFETは
Vth=−2.5Vであり、スルーFET及びシャント
FETのWgは共に1200μm、コントロール電圧は
0/−4.5Vとした。
【0062】
【表1】
【0063】(表1)に示すように、従来例では−8.
8dBであったリターンロスが−12.9dBに、1.
0dBであった挿入損失が0.9dBにそれぞれ向上し
ている。
【0064】第1実施例はSP4Tスイッチであった
が、SPnTスイッチにおいてnが大きいほど入出力リ
ターンロス及び挿入損失の改善効果は高くなる。
【0065】以下、本発明の第2実施例に係るSP8T
スイッチについて図3及び図4(a),(b)を参照し
ながら説明する。
【0066】図3は、第2実施例に係るSP8Tスイッ
チの回路図を示しており、図3において、201 ,20
2 ,……,208 はSPSTスイッチ、21は入力端
子、221 ,222 ,……,228 は出力端子、231
はSPSTスイッチ201 〜204 の入力側に共通に接
続されたスルーFET、232 はSPSTスイッチ20
5 〜208 の入力側に共通に接続されたスルーFET、
241 はスルーFET231 のゲートに接続されたバイ
アス抵抗、242 はスルーFET232 のゲートに接続
されたバイアス抵抗、251 はスルーFET231 をO
N・OFFするためのバイアス電圧を印加するコントロ
ール電圧端子、252 はスルーFET232 をON・O
FFするためのバイアス電圧を印加するコントロール電
圧端子である。第2実施例に係るSP8Tスイッチの回
路動作は第1実施例と同様であるので説明は省略する。
【0067】図4(a)は、第2実施例に係るSP8T
スイッチにおいて、入力端子21と出力端子221 との
間がONである場合の等価回路を示し、図4(b)は、
FETのON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合の等
価回路を示している。
【0068】図4(b)に示すように、入力端子21と
出力端子221 との間に接続されるOFF状態のFET
からなる容量は4.8×Coff である。従来のSP8T
スイッチにおいては入力端子と出力端子との間の容量は
n×Coff 、即ち8×Coffであるので、第2実施例に
おいては、FETの容量が約60%に低減していること
が分かる。
【0069】尚、前記のことは、入力端子21がいずれ
の出力端子22に接続されている場合でも同様である。
【0070】(表2)は従来のSP8Tスイッチと第2
実施例のSP8Tスイッチとのシミュレーション結果の
比較を示している。シミュレーションに用いたFETは
第1実施例と同様である。
【0071】
【表2】
【0072】(表2)に示すように、従来例では−4.
1dBであったリターンロスが−8.1dBに、2.6
dBであった挿入損失が1.5dBにそれぞれ向上して
いる。
【0073】以下、本発明の第3実施例に係るSP8T
スイッチについて図5及び図6(a),(b)を参照し
ながら説明する。
【0074】図5は、第3実施例に係るSP8Tスイッ
チの回路図を示しており、図5において、301 ,30
2 ,……,308 はSPSTスイッチ、31は入力端
子、321 ,322 ,……,328 は出力端子、361
はSPSTスイッチ301 〜304 の入力側に共通に接
続されたSPSTスイッチ、362 はSPSTスイッチ
305 〜308 の入力側に共通に接続されたSPSTス
イッチである。
【0075】以下、第3実施例に係るSP8Tスイッチ
の回路動作について説明する。
【0076】例えば、入力端子31と出力端子321
の間をONにする場合を考える。この場合、SPSTス
イッチ301 とSPSTスイッチ361 のみをONと
し、それ以外のSPSTスイッチ302 〜308 及び3
2 をOFFとする。
【0077】図6(a)は第3実施例に係るSP8Tス
イッチにおいて入力端子31と出力端子321 との間が
ONである場合の等価回路を示し、図6(b)は、FE
TのON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合の等価回
路を示している。
【0078】図6(c)に示すように、入力端子31と
出力端子321 との間に接続されるOFF状態のFET
からなる容量は6×Coff である。従来のSP8Tスイ
ッチにおいては、入力端子と出力端子との間のFETの
容量はn×Coff 、即ち8×Coff であるので、第3実
施例においては、FETの容量が約75%に低減してい
ることが分かる。
【0079】尚、前記のことは、入力端子31がいずれ
の出力端子に接続されている場合でも同様である。
【0080】(表3)は従来のSP8Tスイッチと第3
実施例のSP8Tスイッチとのシミュレーション結果の
比較を示す。シミュレーションに用いたFETは第1実
施例の場合と同様である
【表3】
【0081】(表3)に示すように、従来例では−4.
1dBであったリターンロスが−6.5dBに、2.6
dBであった挿入損失が2.0dBにそれぞれ向上して
いる。このことから、SP8Tスイッチにおいて、入力
端子に接続されるスルーFETをSPSTスイッチに変
更しても同様の改善効果が得られることが分かる。
【0082】以下、本発明の第4実施例に係るSP8T
スイッチについて図7及び図8(a),(b)を参照し
ながら説明する。
【0083】図7は、第4実施例に係るSP8Tスイッ
チの回路図を示しており、図7において、401 ,40
2 ,……,408 はSPSTスイッチ、41は入力端
子、421 ,422 ,……,428 は出力端子、431
はSPSTスイッチ401 ,402 の入力側に共通に接
続されたスルーFET、432 はSPSTスイッチ40
3 ,404 の入力側に共通に接続されたスルーFET、
433 はSPSTスイッチ405 ,406 の入力側に共
通に接続されたスルーFET、434 はSPSTスイッ
チ407 ,408 の入力側に共通に接続されたスルーF
ET、441 はスルーFET431 のゲートに接続され
たバイアス抵抗、442 はスルーFET432 のゲート
に接続されたバイアス抵抗、443 はスルーFET43
3 のゲートに接続されたバイアス抵抗、444 はスルー
FET434 のゲートに接続されたバイアス抵抗、45
1 はスルーFET431 をON・OFFするためのバイ
アス電圧を印加するコントロール電圧端子、452 はス
ルーFET432 をON・OFFするためのバイアス電
圧を印加するコントロール電圧端子、453 はスルーF
ET433 をON・OFFするためのバイアス電圧を印
加するコントロール電圧端子、454 はスルーFET4
4 をON・OFFするためのバイアス電圧を印加する
コントロール電圧端子、471 はスルーFET431
び432 の入力側に共通に接続されたスルーFET、4
2 はスルーFET433 及び434 の入力側に共通に
接続されたスルーFET、481 はスルーFET471
のゲートに接続されたバイアス抵抗、482 はスルーF
ET472 のゲートに接続されたバイアス抵抗、491
はスルーFET471 をON・OFFするためのバイア
ス電圧を印加するコントロール電圧端子、492 はスル
ーFET472 をON・OFFするためのバイアス電圧
を印加するコントロール電圧端子である。
【0084】以下、第4実施例に係るSP8Tスイッチ
の回路動作について説明する。
【0085】例えば、入力端子41と出力端子421
の間をONにする場合を考える。この場合、スルーFE
T431 及び471 がONになるようにコントロール電
圧端子451 及び491 に0Vを印加し、その他のスル
ーFET432 〜434 及び472 がOFFになるよう
にコントロール電圧端子452 〜454 及び492 にV
th以下の電圧を印加する。また、SPSTスイッチ4
1 のみをONとし、それ以外のSPSTスイッチ40
2 〜408 をOFFとする。
【0086】図8(a)は、第4実施例に係るSP8T
スイッチにおいて入力端子41と出力端子421 との間
がONである場合の等価回路を示し、図8(b)はFE
TのON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合の等価回
路を示している。
【0087】図8(b)に示すように、入力端子41と
出力端子421 との間に接続されるOFF状態のFET
からなる容量は3.47×Coff である。従来のSP8
Tスイッチにおいては入力端子と出力端子との間の容量
はn×Coff 、即ち8×Cof f であるので、第4実施例
においては、FETの容量が約43%に低減しているこ
とが分かる。
【0088】尚、前記のことは、入力端子41がいずれ
の出力端子に接続されている場合でも同様である。
【0089】(表4)は従来のSP8Tスイッチと第4
実施例のSP8Tスイッチとのシミュレーション結果の
比較を示している。シミュレーションに用いたFETは
第1実施例の場合と同様である
【表4】
【0090】(表4)に示すように、従来例では−4.
1dBであったリターンロスが−11.9dBに、2.
6dBであった挿入損失が1.4dBにそれぞれ向上し
ている。このことから、SP8Tスイッチにおいては、
第4実施例のような回路構成により、入力端子と出力端
子との間に接続されるOFF状態のFETの容量を最小
にできることが分かる。
【0091】前記第1〜第4実施例においては、1入力
多出力スイッチについて説明したが、以下の各実施例は
SPSTスイッチが並列に接続された多入力1出力スイ
ッチ(以下、nPSTスイッチと称する。)である。
【0092】SPnTスイッチの入力と出力とを入れ替
えることにより、nPSTスイッチを構成できるが、単
に入れ替えただけでは、OFF状態であるSPSTスイ
ッチのシャントFETが、OFF状態の入力端子をショ
ートさせてしまう。そこで、本発明におけるnPSTス
イッチにおいては、以下のような回路構成をとる。
【0093】以下、本発明の第5実施例に係る4PST
スイッチについて図9及び図10(a),(b)を参照
しながら説明する。
【0094】図9は第5実施例に係る4PSTスイッチ
の回路図を示しており、図9において、501 ,5
2 ,503 ,504 はSPSTスイッチ、511 ,5
2 ,513 ,514 は入力端子、52は出力端子、5
1 はSPSTスイッチ501 の出力側に接続されたス
ルーFET、532 はSPSTスイッチ502 の出力側
に接続されたスルーFET、533 はSPSTスイッチ
503 の出力側に接続されたスルーFET、534 はS
PSTスイッチ504 の出力側に接続されたスルーFE
T、541 はスルーFET531 のゲートに接続された
バイアス抵抗、542 はスルーFET532 のゲートに
接続されたバイアス抵抗、543 はスルーFET533
のゲートに接続されたバイアス抵抗、544 はスルーF
ET534 のゲートに接続されたバイアス抵抗、551
はスルーFET531 をON・OFFするためのバイア
ス電圧を印加するコントロール電圧端子、552 はスル
ーFET532 をON・OFFするためのバイアス電圧
を印加するコントロール電圧端子、553 はスルーFE
T533 をON・OFFするためのバイアス電圧を印加
するコントロール電圧端子、554 はスルーFET53
4 をON・OFFするためのバイアス電圧を印加するコ
ントロール電圧端子である。
【0095】以下、第5実施例に係る4PSTスイッチ
の回路動作について説明する。
【0096】例えば、入力端子511 と出力端子52と
の間をONにする場合を考える。この場合、スルーFE
T531 がONになるようにコントロール電圧端子55
1 に0Vを印加し、その他のスルーFET532 〜53
4 がOFFになるようにコントロール電圧端子552
554 にVth以下の電圧を印加する。また、SPST
スイッチ501 のみをONにし、それ以外のSPSTス
イッチ502 〜504をOFFとする。
【0097】ここで、スルーFET531 〜534 の役
割について説明する。
【0098】図10(a)は、第5実施例に係る4PS
Tスイッチにおいて入力端子511と出力端子52との
間がONである場合の等価回路である。図10(a)に
示すように、OFFである入力端子512 〜514 はオ
ープンとなっており、前述の不都合が解消されているこ
とが分かる。即ち、スルーFET531 〜534 は、O
FFである入力端子がショートとなるのを防ぐ役割を果
たしている。
【0099】図10(b)は、FETのON抵抗Ron
0Ωであると仮定した場合の等価回路を示している。こ
の場合、入力端子511 と出力端子52との間には、S
P4Tスイッチと同様、容量4×Coff が並列に接続さ
れていると考えることができる。また、一般的にnPS
Tスイッチの場合、入力端子と出力端子との間に並列に
接続される容量はn×Coff であることが分かる。
【0100】尚、前記のことは、いずれの入力端子が出
力端子52に接続されている場合でも同様である。
【0101】以下、本発明の第6実施例に係る4PST
スイッチについて図11及び図12(a),(b)を参
照しながら説明する。
【0102】図11は第6実施例に係る4PSTスイッ
チの回路図を示しており、図11において、601 ,6
2 ,603 ,604 はSPSTスイッチ、611 ,6
2,613 ,614 は入力端子、62は出力端子、6
1 はSPSTスイッチ601 の出力側に接続されたス
ルーFET、632 はSPSTスイッチ602 の出力側
に接続されたスルーFET、633 はSPSTスイッチ
603 の出力側に接続されたスルーFET、634 はS
PSTスイッチ604 の出力側に接続されたスルーFE
T、641 はスルーFET631 のゲートに接続された
バイアス抵抗、642 はスルーFET632 のゲートに
接続されたバイアス抵抗、643 はスルーFET633
のゲートに接続されたバイアス抵抗、644 はスルーF
ET634 のゲートに接続されたバイアス抵抗、651
はスルーFET631 をON・OFFするためのバイア
ス電圧を印加するコントロール電圧端子、652 はスル
ーFET632 をON・OFFするためのバイアス電圧
を印加するコントロール電圧端子、653 はスルーFE
T633 をON・OFFするためのバイアス電圧を印加
するコントロール電圧端子、654 はスルーFET63
4 をON・OFFするためのバイアス電圧を印加するコ
ントロール電圧端子、671 はスルーFET631 及び
スルーFET632 の出力側に共通に接続されたスルー
FET、672 はスルーFET633 及びスルーFET
634 の出力側に共通に接続されたスルーFET、68
1 はスルーFET671 のゲートに接続されたバイアス
抵抗、682 はスルーFET672 のゲートに接続され
たバイアス抵抗、691 はスルーFET671 をON・
OFFするためのバイアス電圧を印加するコントロール
電圧端子、692 はスルーFET672 をON・OFF
するためのバイアス電圧を印加するコントロール電圧端
子である。
【0103】以下、第6実施例に係る4PSTスイッチ
の回路動作について説明する。例えば、入力端子611
と出力端子62との間をONにする場合を考える。この
場合、スルーFET631 及び671 がONになるよう
にコントロール電圧端子651 及び691 に0Vの電圧
を印加し、その他のスルーFET632 〜634 及び6
2 がOFFになるようにコントロール電圧端子652
〜654 及び692 にVth以下の電圧を印加する。ま
た、SPSTスイッチ601 のみをONにし、それ以外
のSPSTスイッチ602 〜604 をOFFとする。
【0104】図12(a)は、第6実施例に係る4PS
Tスイッチにおいて入力端子611と出力端子62との
間がONである場合の等価回路を示し、図12(b)
は、FETのON抵抗Ronが0Ωであると仮定した場合
の等価回路を示している。この場合、入力端子611
出力端子62との間には、SP4Tスイッチと同様、容
量2.66×Coff が並列に接続されていると考えるこ
とができ、第5実施例の4×Coff に比べて約67%に
低減している。このように、nPSTスイッチにおいて
もSPnTスイッチの場合と全く同様の効果が得られる
ことが分かる。
【0105】尚、前記のことは、いずれの入力端子が出
力端子62に接続されている場合でも同様である。
【0106】(表5)は第5実施例の4PSTスイッチ
と第6実施例の4PSTスイッチとのシミュレーション
結果の比較を示している。シミュレーションに用いたF
ETは第1実施例の場合と同様である。
【0107】
【表5】
【0108】(表5)に示すように、第5実施例では−
8.9dBであったリターンロスが第6実施例では−1
3.1dBに、第5実施例では1.3dBであった挿入
損失が第6実施例では1.2dBにそれぞれ向上してい
る。
【0109】尚、第5及び第6実施例においては、直列
に接続されたSPSTスイッチ及びスルーFETの出力
側に接続された出力側スイッチはスルーFETであった
が、スルーFETに代えてSPSTスイッチを用いても
同様の効果が得られる。
【0110】以下、本発明の第7実施例に係るSP3T
スイッチについて図13を参照しながら説明する。
【0111】図13は、第7実施例に係るSP3Tスイ
ッチの回路図を示しており、図13において、901
902 ,903 はSPSTスイッチ、91は入力端子、
921 ,922 ,923 は出力端子、931 ,932
933 は各出力端子921 ,922 ,923 に接続され
た負荷抵抗である。
【0112】図14は第7実施例に係るSP3Tスイッ
チのスルーFETのゲート幅Wgを変化させたときの入
力端子側及び出力端子側のリターンロスを示し、図15
は前記スルーFETのゲート幅Wgを変化させたときの
挿入損失を示している。シミュレーションに用いたスル
ーFETのしきい値電圧Vthは−2.5Vであり、コ
ントロール電圧Vcは0/−5.0Vである。このと
き、シャントFETのゲート幅Wgは1200μmに固
定とした。
【0113】図14より、スルーFETのゲート幅Wg
が小さくなるほどリターンロスは向上することが分か
る。また、図15より、スルーFETのゲート幅Wg=
800μmのときに挿入損失は最小となり、ゲート幅W
gが800μmよりも小さくなると、挿入損失は逆に増
大することが分かる。これは、スルーFETのON抵抗
が高くなるためであり、スルーFETのゲート幅Wgに
は最適値が存在すると言える。
【0114】(表6)は従来のSP3Tスイッチと第7
実施例のSP3Tスイッチとのシュミレーション結果の
比較を示している。
【0115】
【表6】
【0116】(表6)に示すように、スルーFETのゲ
ート幅Wg=1200μmのときに、リターンロスが−
11.2dBであり、挿入損失が0.75dBであった
が、スルーFETのゲート幅Wg=800μmにするこ
とにより、リターンロスが−13.5dBに、挿入損失
が0.70dBにそれぞれ改善されている。
【0117】以下、本発明の第8実施例に係るSP8T
スイッチについて図16を参照しながら説明する。
【0118】図16は、第8実施例に係るSP8Tスイ
ッチの回路図を示しており、図16において、901
902 ,……908 はSPSTスイッチ、91は入力端
子、921 ,922 ,……928 は出力端子、931
932 ,……938 は各出力端子921 ,922 ,……
928 に接続された負荷抵抗である。
【0119】図17は第8実施例に係るSP8Tスイッ
チのスルーFETのゲート幅Wgを変化させたときの入
力端子側及び出力端子側のリターンロスを示し、図18
は前記スルーFETのゲート幅Wgを変化させたときの
挿入損失を示している。シミュレーションに用いたスル
ーFETのしきい値電圧Vthは−2.5Vであり、コ
ントロール電圧Vcは0/−5.0Vである。このと
き、シャントFETのゲート幅Wgは1200μmに固
定とした。
【0120】図17より、SP8Tスイッチにおいて
も、スルーFETのゲート幅Wgが小さくなるほどリタ
ーンロスは向上することが分かる。また、図18より、
スルーFETのゲート幅Wg=400μmのときに挿入
損失は最小となり、ゲート幅Wgが400μmよりも小
さくなると、挿入損失は逆に増大することが分かる。こ
れは、スルーFETのON抵抗が高くなるためであり、
スルーFETのゲート幅Wgには最適値が存在すると言
える。
【0121】(表7)は従来のSP8Tスイッチと第8
実施例のSP8Tスイッチとのシュミレーション結果の
比較を示している。
【0122】
【表7】
【0123】(表7)に示すように、スルーFETのゲ
ート幅Wg=1200μmのときに、リターンロスが−
4.2dBであり、挿入損失が2.67dBであった
が、スルーFETのゲート幅Wg=400μmにするこ
とにより、リターンロスが−10.2dBに、挿入損失
が1.33dBにそれぞれ大きく改善されている。
【0124】尚、第7実施例はSP3Tであり、第8実
施例はSP8Tであったが、SPnTにおいてnが大き
いほど入力側及び出力側のリターンロス及び挿入損失の
改善効果は高くなる。
【0125】また、第7及び第8実施例は1入力多出力
スイッチであったが、多入力1出力スイッチにおいて
も、スルーFETのゲート幅を小さくすることにより、
入力側及び出力側のリターンロス及び挿入損失を改善す
ることができる。
【0126】
【発明の効果】請求項1の発明に係る1入力多出力スイ
ッチによると、各単位スイッチの入力側に1つの入力側
スイッチが共通に接続されているため、入力端子と出力
端子との間のFETの合成容量値がn×Coff よりも低
減するので、入出力リターンロス及び挿入損失を向上さ
せることができる。
【0127】請求項2の発明に係る1入力多出力スイッ
チによると、2つの第1入力側スイッチの入力側に1つ
の第2の入力側スイッチが共通に接続されているため、
入力端子と出力端子との間のFETの合成容量値はn×
off よりも一層大きく低減するので、入出力リターン
ロス及び挿入損失を一層大きく向上させることができ
る。
【0128】請求項8の発明に係る1入力多出力スイッ
チによると、スルーFETのゲート幅が小さいため、O
FF状態であるFETの容量Coff を低減することがで
きると共に、シャントFETのゲート幅が大きいため、
アイソレーションが向上するので、1入力多出力スイッ
チの入出力リターンロス及び挿入損失を改善することが
できる。尚、スルーFETの数が3以上の場合に、入出
力リターンロス及び挿入損失の改善の効果が確実に発揮
される。
【0129】請求項9の発明に係る1入力多出力スイッ
チによると、スルーFETのゲート幅が400〜800
μmの場合、スルーFETのオン抵抗の増大よりもOF
F状態であるFETの容量Coff の低減の効果が大きい
ため、挿入損失を確実に低減することができる。
【0130】請求項10の発明に係る多入力1出力スイ
ッチによると、各単位スイッチの出力側にスルーFET
がそれぞれ接続されているため、OFFとなる各入力端
子と出力端子との間を遮断することができるので、OF
Fとなる各入力端子がショートとなる事態を防止でき
る。
【0131】請求項11の発明に係る多入力1出力スイ
ッチによると、各スルーFETの出力側に1つの出力側
スイッチが共通に接続されているため、入力端子と出力
端子との間のFETの合成容量値がn×Coff よりも低
減するので、入出力リターンロス及び挿入損失を向上さ
せることができる。
【0132】請求項12の発明に係る多入力1出力スイ
ッチによると、2つの第1出力側スイッチの出力側に1
つの第2の出力側スイッチが共通に接続されているた
め、入力端子と出力端子との間のFETの合成容量値が
n×Coff よりも一層大きく低減するので、入出力リタ
ーンロス及び挿入損失を一層大きく向上させることがで
きる。
【0133】請求項18の発明に係る多入力1出力スイ
ッチによると、スルーFETのゲート幅が小さいため、
OFF状態であるFETの容量Coff を低減することが
できると共に、シャントFETのゲート幅が大きいた
め、アイソレーションが向上するので、多入力1出力ス
イッチの入出力リターンロス及び挿入損失を改善するこ
とができる。尚、スルーFETの数が3以上の場合に、
入出力リターンロス及び挿入損失の改善の効果が確実に
発揮される。
【0134】請求項19の発明に係る多入力1出力スイ
ッチによると、スルーFETのゲート幅が400〜80
0μmの場合、スルーFETのオン抵抗の増大よりもO
FF状態であるFETの容量Coff の低減の効果が大き
いため、挿入損失を確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るSP4Tスイッチの
回路図である。
【図2】(a)は第1実施例に係るSP4Tスイッチに
おいて入力端子と1つの出力端子との間がONである場
合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ω
であると仮定した場合の等価回路である。
【図3】本発明の第2実施例に係るSP8Tスイッチの
回路図である。
【図4】(a)は第2実施例に係るSP8Tスイッチに
おいて入力端子と1つの出力端子との間がONである場
合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ω
であると仮定した場合の等価回路である。
【図5】本発明の第3実施例に係るSP8Tスイッチの
回路図である。
【図6】(a)は第3実施例に係るSP8Tスイッチに
おいて入力端子と1つの出力端子との間がONである場
合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ω
であると仮定した場合の等価回路である。
【図7】本発明の第4実施例に係るSP8Tスイッチの
回路図である。
【図8】(a)は第4実施例に係るSP8Tスイッチに
おいて入力端子と1つの出力端子との間がONである場
合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ω
であると仮定した場合の等価回路である。
【図9】本発明の第5実施例に係る4PSTスイッチの
回路図である。
【図10】(a)は第5実施例に係る4PSTスイッチ
において1つの入力端子と出力端子との間がONである
場合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0
Ωであると仮定した場合の等価回路である。
【図11】本発明の第6実施例に係る4PSTスイッチ
の回路図である。
【図12】(a)は第6実施例に係る4PSTスイッチ
において1つの入力端子と出力端子との間がONである
場合の等価回路であり、(b)はFETのON抵抗が0
Ωであると仮定した場合の等価回路である。
【図13】本発明の第7実施例に係るSP3Tスイッチ
の回路図である。
【図14】第7実施例に係るSP3Tスイッチのスルー
FETのゲート幅Wgと入力端子側及び出力端子側のリ
ターンロスとの関係を示す図である。
【図15】第7実施例に係るSP3Tスイッチのスルー
FETのゲート幅Wgと挿入損失との関係を示す図であ
る。
【図16】本発明の第8実施例に係るSP8Tスイッチ
の回路図である。
【図17】第8実施例に係るSP8Tスイッチのスルー
FETのゲート幅Wgと入力端子側及び出力端子側のリ
ターンロスとの関係を示す図である。
【図18】第8実施例に係るSP8Tスイッチのスルー
FETのゲート幅Wgと挿入損失との関係を示す図であ
る。
【図19】(a)は従来及び本発明の各実施例に用いる
SPSTスイッチの回路図であり、(b)は前記SPS
TスイッチがONとなる状態を示す等価回路であり、
(c)は前記SPSTスイッチがOFFとなる状態を示
す等価回路である。
【図20】(a)は単体FETを示す回路図であり、
(b)は前記単体FETがON状態のときの等価回路で
あり、(c)は前記単体FETがOFF状態のときの等
価回路である。
【図21】(a)は前記SPSTスイッチがON状態の
ときの等価回路であり、(b)は前記SPSTがOFF
状態のときの等価回路である。
【図22】従来のSPnTスイッチの回路図である。
【図23】(a)は従来のSPnTスイッチにおいて入
力端子と1つの出力端子との間がONである場合の等価
回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ωであると
仮定した場合の等価回路である。
【図24】従来のnPSTスイッチの回路図である。
【図25】(a)は従来のnPSTスイッチにおいて1
つの入力端子と出力端子との間がONである場合の等価
回路であり、(b)はFETのON抵抗が0Ωであると
仮定した場合の等価回路である。
【図26】従来のSPSTスイッチにおけるスルーFE
Tのゲート幅と挿入損失との関係を示す図である。
【図27】従来のSPSTスイッチにおけるシャントF
ETのゲート幅と挿入損失及びアイソレーションとの関
係を示す図である。
【図28】従来のSPnTスイッチにおける入力端子か
らみたリターンロスの値を示すスミスチャートである。
【符号の説明】
101 ,102 ,103 ,104 SPSTスイッチ 11 入力端子 121 ,122 ,123 ,124 出力端子 131 ,132 スルーFET 141 ,142 バイアス抵抗 151 ,152 コントロール電圧端子 201 ,202 ,……,208 SPSTスイッチ 21 入力端子 221 ,222 ,……,228 出力端子 231 ,232 スルーFET 241 ,242 バイアス抵抗 251 ,252 コントロール電圧端子 301 ,302 ,……,308 SPSTスイッチ 31 入力端子 321 ,322 ,……,328 出力端子 361 ,362 SPSTスイッチ 401 ,402 ,……,408 SPSTスイッチ 41 入力端子 421 ,422 ,……,428 出力端子 431 ,432 ,433 ,434 スルーFET 441 ,442 ,443 ,444 バイアス抵抗 451 ,452 ,453 ,454 コントロール電圧端
子 471 ,472 スルーFET 481 ,482 バイアス抵抗 491 ,492 コントロール電圧端子 501 ,502 ,503 ,504 SPSTスイッチ 511 ,512 ,513 ,514 入力端子 52 出力端子 531 ,532 ,533 ,534 スルーFET 541 ,542 ,543 ,544 バイアス抵抗 551 ,552 ,553 ,554 コントロール電圧端
子 601 ,602 ,603 ,604 SPSTスイッチ 611 ,612 ,613 ,614 入力端子 62 出力端子 631 ,632 ,633 ,634 スルーFET 641 ,642 ,643 ,644 バイアス抵抗 651 ,652 ,653 ,654 コントロール電圧端
子 671 ,672 スルーFET 681 ,682 バイアス抵抗 691 ,692 コントロール電圧端子 901 ,902 ,903 ,……908 SPSTスイッ
チ 91 入力端子 921 ,922 ,923 ,……928 出力端子 931 ,932 ,933 ,……938 負荷抵抗

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号が入力される1つの入力端子と、 信号が出力される複数の出力端子と、 入力側を共通にして並列に接続された複数の単位スイッ
    チよりなる単位スイッチ群と、 前記単位スイッチ群を構成する各単位スイッチの入力側
    に共通に接続された1つの入力側スイッチとを備え、 前記単位スイッチ群を構成する各単位スイッチの出力側
    に前記出力端子が共通に接続され、 前記入力側スイッチの入力側に前記入力端子が接続され
    ていることを特徴とする1入力多出力スイッチ。
  2. 【請求項2】 信号が入力される1つの入力端子と、 信号が出力される複数の出力端子と、 入力側を共通にして並列に接続された複数の単位スイッ
    チよりなる複数の単位スイッチ群と、 前記複数の単位スイッチ群のうちの1つの単位スイッチ
    群を構成する各単位スイッチの入力側に共通に接続され
    た1つの第1入力側スイッチと、 前記複数の単位スイッチ群のうちの他の1つの単位スイ
    ッチ群を構成する各単位スイッチの入力側に共通に接続
    された他の1つの第1入力側スイッチと、 前記2つの第1入力側スイッチの入力側に共通に接続さ
    れた1つの第2入力側スイッチとを備え、 前記複数の単位スイッチ群を構成する各単位スイッチの
    出力側に前記出力端子がそれぞれ接続され、 前記第2入力側スイッチの入力側に前記入力端子が接続
    されていることを特徴とする1入力多出力スイッチ。
  3. 【請求項3】 前記単位スイッチは、トランスファーゲ
    ートとして機能するスルーFETと該スルーFETと直
    列に接続されたソース接地又はドレイン接地のシャント
    FETとからなるSPSTスイッチであることを特徴と
    する請求項1又は2に記載の1入力多出力スイッチ。
  4. 【請求項4】 前記入力側スイッチは、トランスファー
    ゲートとして機能するスルーFETであることを特徴と
    する請求項1に記載の1入力多出力スイッチ。
  5. 【請求項5】 前記入力側スイッチは、トランスファー
    ゲートとして機能するスルーFETと該スルーFETと
    直列に接続されたソース接地又はドレイン接地のシャン
    トFETとからなるSPSTスイッチであることを特徴
    とする請求項1に記載の1入力多出力スイッチ。
  6. 【請求項6】 前記第1入力側スイッチは、トランスフ
    ァーゲートとして機能するスルーFETであることを特
    徴とする請求項2に記載の1入力多出力スイッチ。
  7. 【請求項7】 前記第2入力側スイッチは、トランスフ
    ァーゲートとして機能するスルーFETであることを特
    徴とする請求項2に記載の1入力多出力スイッチ。
  8. 【請求項8】 信号が入力される1つの入力端子と、 信号が出力される3つ以上の出力端子と、 トランスファーゲートとして機能するスルーFETと該
    スルーFETと直列に接続されたソース接地又はドレイ
    ン接地のシャントFETとからなり、入力側が前記入力
    端子に共通に接続され且つ出力側が前記3つ以上の出力
    端子にそれぞれ接続された3つ以上のSPSTスイッチ
    とを備えた1入力多出力スイッチにおいて、 前記スルーFETのゲート幅は前記シャントFETのゲ
    ート幅よりも小さいことを特徴とする1入力多出力スイ
    ッチ。
  9. 【請求項9】 前記スルーFETのゲート幅は400〜
    800μmであることを特徴とする請求項8に記載の1
    入力多出力スイッチ。
  10. 【請求項10】 信号が入力される複数の入力端子と、 信号が出力される1つの出力端子と、 前記複数の入力端子にそれぞれ接続された複数の単位ス
    イッチと、 前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続され、
    トランスファーゲートとして機能する複数のスルーFE
    Tとを備え、 前記複数のスルーFETの各出力側に前記出力端子が共
    通に接続されていることを特徴とする多入力1出力スイ
    ッチ。
  11. 【請求項11】 信号が入力される複数の入力端子と、 信号が出力される1つの出力端子と、 前記複数の入力端子にそれぞれ接続された複数の単位ス
    イッチと、 前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続され、
    トランスファーゲートとして機能する複数のスルーFE
    TよりなるスルーFET群と、 前記スルーFET群を構成する各スルーFETの出力側
    に共通に接続された1つの出力側スイッチとを備え、 前記出力側スイッチの出力側に前記出力端子が接続され
    ていることを特徴とする多入力1出力スイッチ。
  12. 【請求項12】 信号が入力される複数の入力端子と、 信号が出力される1つの出力端子と、 前記複数の入力端子にそれぞれ接続された複数の単位ス
    イッチと、 前記複数の単位スイッチの出力側にそれぞれ接続され、
    トランスファーゲートとして機能する複数のスルーFE
    Tよりなる複数のスルーFET群と、 前記複数のスルーFET群のうちの1つのスルーFET
    群を構成する各スルーFETの出力側に共通に接続され
    た1つの第1出力側スイッチと、 前記複数のスルーFET群のうちの他の1つのスルーF
    ET群を構成する各スルーFETの出力側に共通に接続
    された他の1つの第1出力側スイッチと、 前記2つの第1出力側スイッチの出力側に共通に接続さ
    れた第2出力側スイッチとを備え、 前記第2出力側スイッチの出力側に前記出力端子が接続
    されていることを特徴とする多入力1出力スイッチ。
  13. 【請求項13】 前記単位スイッチは、トランスファー
    ゲートとして機能するスルーFETと該スルーFETと
    直列に接続されたソース接地又はドレイン接地のシャン
    トFETとからなるSPSTスイッチであることを特徴
    とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の多入力
    1出力スイッチ。
  14. 【請求項14】 前記出力側スイッチは、トランスファ
    ーゲートとして機能するスルーFETであることを特徴
    とする請求項11に記載の多入力1出力スイッチ。
  15. 【請求項15】 前記出力側スイッチは、トランスファ
    ーゲートとして機能するスルーFETと該スルーFET
    と直列に接続されたソース接地又はドレイン接地のシャ
    ントFETとからなるSPSTスイッチであることを特
    徴とする請求項11に記載の多入力1出力スイッチ。
  16. 【請求項16】 前記第1出力側スイッチは、トランス
    ファーゲートとして機能するスルーFETであることを
    特徴とする請求項12に記載の多入力1出力スイッチ。
  17. 【請求項17】 前記第2出力側スイッチは、トランス
    ファーゲートとして機能するスルーFETであることを
    特徴とする請求項12に記載の多入力1出力スイッチ。
  18. 【請求項18】 信号が入力される3つ以上の入力端子
    と、 信号が出力される1つの出力端子と、 トランスファーゲートとして機能するスルーFETと該
    スルーFETと直列に接続されたソース接地又はドレイ
    ン接地のシャントFETとからなり、入力側が前記3つ
    以上の入力端子にそれぞれ接続され且つ出力側が前記出
    力端子に共通に接続された3つ以上のSPSTスイッチ
    とを備えた多入力1出力スイッチにおいて、 前記スルーFETのゲート幅は前記シャントFETのゲ
    ート幅よりも小さいことを特徴とする多入力1出力スイ
    ッチ。
  19. 【請求項19】 前記スルーFETのゲート幅は400
    〜800μmであることを特徴とする請求項18に記載
    の多入力1出力スイッチ。
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