FR2861925A1 - Circuit de survoltage - Google Patents

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Wayne M Struble
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Abstract

Un circuit de tension de polarisation qui comprend un circuit de redressement possédant une entrée, une sortie et une entrée de tension de contrôle CC, où le circuit de redressement est configuré de façon à produire la sortie du circuit de redressement tout en fournissant une impédance d'entrée suffisamment élevée à l'entrée du circuit de redressement, une tension redressée provenant d'un signal d'entrée alternatif appliqué à l'entrée du circuit de redressement ; et un extracteur de tension de polarisation possédant une entrée d'extracteur, une entrée de tension de contrôle et une sortie d'extracteur, couplés à la sortie du circuit de redressement et étant configurés de façon à produire à la sortie de l'extracteur une tension CC supérieure en magnitude à l'entrée de la tension de contrôle CC.

Description

10 15
CIRCUIT DE SURVOLTAGE
Wayne M. Struble 2 0 Demandes connexes [0001] La présente demande est liée à et revendique la priorité de la demande provisoire américaine portant le numéro de série 60/471,109 et déposée le 16 mai 2003.
DOMAINE DE L'INVENTION [0002] La présente invention porte sur un circuit destiné à survolter une tension de courant continu (CC) en utilisant un signal d'entrée de radiofréquence (RF) où le circuit de survoltage ne charge pas (n'atténue pas) significativement le parcours du signal RF.
3 0 ART CONNEXE [0003] La Fig. 1 illustre un schéma de circuit d'un commutateur RF 100 à transistor à effet de champ (FET) haute puissance, unipolaire à quatre directions (SP4T) d'art conventionnel. Le commutateur RF 100 est muni des résistances 110- 113, 120-123, 130-133, 140-143 et 150-154, des condensateurs 160-164, des sources RF 171-174 et des transistors à effet de champ à canal N 114-116, 124-126, 134-136 et 144-146, qui sont reliés comme indiqué sur le schéma. Les résistances 110-113 et les transistors 114- 116 forment un premier élément commutateur 191, les résistances 120-123 et les transistors 124-126 forment un deuxième élément commutateur 192, les résistances 130-133 et les transistors 134-136 forment un troisième élément commutateur 193 et les résistances 140-143 et les transistors 144- 146 forment un quatrième élément commutateur 194.
4] En fonctionnement normal, un (ou aucun) des éléments commutateurs 191-194 n'est activé. Pour activer l'un des éléments commutateurs 191-194, une tension de contrôle CC correspondante VC1-VC4 est activée, qui, de ce fait, allume un ensemble associé de transistors de commutateur 114-116, 124-126, 134-125 ou 144-146. Par exemple, l'élément commutateur 191 peut être activé en activant la tension de contrôle CC VC1. La tension de contrôle activée VC1 allume les transistors 114-116 (via les résistances 110-113), permettant ainsi à un signal RF de la source RF 171 d'être acheminé par la résistance d'entrée 151, le condensateur d'entrée 161, les transistors 114-116 et le condensateur de sortie 160 vers la résistance de charge 150. La résistance d'entrée 151 et la résistance de charge 150 sont typiquement appariées. Par exemple la résistance d'entrée 151 et la résistance de charge 150 peuvent présenter chacune une résistance de 50 Ohms. Dans cet exemple, les tensions de contrôle CC VC2- VC4 sont désactivées, de sorte que les éléments commutateurs 191-194 sont désactivés.
5] La tension de contrôle activée (par exemple Vc 1) est typiquement fournie par (ou dérivée de) une source de tension système. Par exemple, la tension de contrôle activée VC1 peut présenter une valeur nominale d'environ 2,5 volts. Lorsque la tension de contrôle VC1 est activée, un courant de contrôle CC de faible intensité IC1 circule par la résistance 110 (vers les résistances 111-113).
6] Il est souhaitable que le commutateur RF 100 fonctionne de manière linéaire avec un courant de contrôle de faible intensité (par ex. ICi). Cependant des commutateurs à semi-conducteur, tels que le commutateur RF 100, sont par nature non linéaires. Des harmoniques de sortie, qui augmentent la distorsion du signal de sortie RF, sont générées du fait du comportement non linéaire du commutateur à semi- conducteur RF 100. Ces harmoniques de sortie augmentent significativement à mesure que la tension de contrôle (par ex. VCi) diminue. Par exemple, les harmoniques peuvent augmenter significativement si la tension de contrôle VC1 chute en dessous de 2,5 volts. [0007] Il serait par conséquent souhaitable de disposer d'un commutateur RF capable de fonctionner d'une manière hautement linéaire en réponse à une tension de contrôle de faible intensité. Il serait souhaitable en outre qu'un tel commutateur RF n'occupe pas une surface excessive sur le semi-conducteur. Il serait souhaitable en outre qu'un tel commutateur RF n'ajoute pas une non-linéarité significative au parcours de signal RF. Il serait souhaitable en outre qu'un tel commutateur RF n'augmente pas significativement le courant de contrôle CC requis. Il serait souhaitable en outre qu'un tel commutateur RF ne présente pas un affaiblissement d'insertion significativement supérieur à celui d'un commutateur RF 100.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION [0008] En conséquence, la présente invention présente un circuit de survoltage de tension CC qui fournit une tension de sortie CC survoltée en réponse à un signal d'entrée RF. La tension de sortie CC survoltée peut être une tension positive ou négative selon la configuration du circuit de survoltage de tension CC. Le circuit de survoltage de tension CC comprend un condensateur couplé de façon à recevoir le signal d'entrée RF, un circuit de redressement à haute impédance couplé au condensateur et un circuit extracteur de tension de polarisation (qui fournit la tension de sortie CC survoltée) couplé au circuit de redressement à haute impédance.
9] Le circuit de redressement à haute impédance évite avantageusement qu'un courant élevé soit prélevé de la source du signal d'entrée RF. En conséquence, le circuit de survoltage de tension CC n'ajoute qu'un affaiblissement d'insertion minime au signal d'entrée RF.
0] Dans un mode de réalisation, une tension de contrôle CC est appliquée au circuit de redressement, au moyen duquel, le circuit de survoltage de tension CC survolte efficacement la tension de contrôle CC pour créer la tension de sortie CC survoltée. Dans un mode de réalisation, la tension de sortie CC survoltée est égale à la tension de contrôle CC, plus environ 2 volts.
1] La tension de sortie CC survoltée peut être utilisée, par exemple, pour contrôler un élément commutateur RF. Dans ce mode de réalisation, le signal d'entrée RF est acheminé par l'élément commutateur RF. La tension de sortie CC survoltée relativement élevée est utilisée pour allumer l'élément commutateur RF, minimisant ainsi les harmoniques de sortie dans le signal de sortie RF acheminé à partir de l'élément commutateur RF.
2] La présente invention sera mieux comprise au vu de la description ci-après et des dessins.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
3] La Fig. 1 illustre un schéma de circuit d'un commutateur RF FET haute puissance SP4T conventionnel.
4] La Fig. 2 illustre un schéma de circuit d'un commutateur RF FET haute puissance SP4T qui comprend quatre circuits de survoltage conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
5] La Fig. 3 est un schéma fonctionnel qui illustre une portion du commutateur RF de la Fig. 2 conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
6] La Fig. 4 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 2 0 conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
7] La Fig. 5 est un graphe qui illustre la tension CC (VG) appliquée aux grilles des transistors dans un commutateur RF sans circuit de survoltage CC, et la tension CC (VG) appliquée aux grilles des transistors dans un commutateur RF avec un circuit de survoltage CC, en fonction d'une tension de contrôle CC Vcl.
8] La Fig. 6 est un graphe qui illustre le courant de contrôle CC (ICi) tiré de la source de tension CC dans un commutateur RF sans circuit de survoltage et un commutateur RF avec un circuit de survoltage, en fonction d'une tension de contrôle CC Vcl.
9] La Fig. 7 est un graphe qui illustre les deuxièmes et troisièmes 3 0 harmoniques de sortie pour un commutateur RF sans circuit de survoltage et un commutateur RF avec un circuit de survoltage, en fonction d'une tension de contrôle Vcl.
0] La Fig. 8 est un graphe qui compare l'affaiblissement d'insertion d'un commutateur RF sans circuit de survoltage et d'un commutateur RF avec un circuit de survoltage, en fonction de la fréquence d'un signal d'entrée RF RFINI.
1] La Fig. 9 est un schéma de montage illustrant le circuit de survoltage CC de la Fig. 4 conformément à un mode de réalisation de la présente invention.
2] Les Figs. 10-22 sont des schémas de circuit illustrant des variantes du circuit de survoltage CC de la Fig. 4, conformément à différents modes de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
3] La Fig. 2 illustre un schéma de circuit d'un commutateur RF 200 à transistor à effet de champ (FET) haute puissance, unipolaire à quatre directions (SP4T), qui comprend les circuits de survoltage 201-204 conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Bien que le présent mode de réalisation comprenne des circuits de survoltage utilisés en relation avec un commutateur SP4T, un homme du métier comprendrait comment utiliser le circuit de survoltage de la présente invention dans d'autres configurations de commutateur. Comme le commutateur RF 200 est semblable au commutateur RF 100 (Fig. 1), les éléments similaires des Figs. 1 et 2 portent des numéros de référence similaires. En plus des résistances 110-113, 120-123, 130-133, 2 0 140-143 et 150-154, des FET à canal N 114-116, 124-126, 134-136 et 144-146, des condensateurs 160-164, des sources RF 171-174, le commutateur RF 200 comprend les circuits de survoltage CC 201-204. Comme les circuits de survoltage CC 201-204 modifient le fonctionnement des éléments commutateurs 191-194, ces éléments commutateurs ont été renumérotés éléments commutateurs 211-214 à la Fig. 2.
4] Chacun des circuits de survoltage CC 201-204 est configuré de façon à recevoir une tension de contrôle CC correspondante Vc1-Vc4, respectivement, et un signal d'entrée RF correspondant RFlrr1-RFIN4, respectivement. En réponse, chacun des circuits de survoltage CC 201-204 fournit une tension de sortie CC survoltée DCovTIDCOUT4, respectivement. Ces tensions de sortie CC survoltées DCoUTI-DCoUT4 sont fournies aux grilles des transistors de commutateur 114-116, 124-126, 134-136 et 144146, respectivement. Bien que trois transistors de commutateur (et trois résistances associées) soient présents sur chacun des éléments commutateurs 211-214 du mode de réalisation décrit, il est entendu que d'autres nombres de transistors de commutateur (et résistances associées) peuvent être utilisés dans d'autres modes de réalisation. De plus, bien que les tensions de sortie CC survoltées DCOUTI-DCOUT4 soient utilisées pour alimenter les éléments commutateurs 211-214, respectivement, dans le mode de réalisation décrit, il est entendu que de tels circuits de survoltage CC 201-204 peuvent également être utilisés pour générer des tensions de sortie CC DCOUTI-DCOUT4 à d'autres fins dans d'autres applications.
5] Au plus un des éléments commutateurs 211-214 est activé à tout instant donné. En conséquence, le présent mode de réalisation sera décrit de manière plus détaillée en fonction d'un élément commutateur 211 et du circuit de survoltage ÇC 201 associé. Il est toutefois entendu que les éléments commutateurs 212-214 et les circuits de survoltage CC 202-204 associés fonctionnent de la même manière.
6] La Fig. 3 est un schéma fonctionnel qui illustre les résistances 150-151, la source RF 171, le circuit de survoltage CC 201 et l'élément commutateur 211. Les condensateurs 160-161 ne sont pas illustrés sur la Fig. 3 pour souci de clarté. Le circuit de survoltage CC 201 est couplé à une configuration de shunt avec un chemin de signal RF comprenant le signal d'entrée source RF 171 et les résistances 150-151. Comme décrit plus en détail ci-dessous, le circuit de survoltage CC 201 peut être utilisé pour survolter la tension associée à une source de tension CC existante (qui fournit la tension 2 0 de contrôle CC Vii) vers une valeur supérieure (ou inférieure), sans augmenter significativement le courant (Ici) fourni par la source de tension CC.
7] La Fig. 4 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 201 conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 201 comprend les condensateurs 401-402, les éléments à diode 411-412 et les résistances 421-423, qui sont connectés conformément au schéma. Les éléments à diode 411-412 et les résistances 421-422 sont configurés de façon à former un circuit de redressement 431. Le condensateur 402 et la résistance 423 sont configurés de façon à former un circuit extracteur de tension de polarisation 432. En général, le circuit de survoltage CC 201 fonctionne comme suit en réponse à une tension d'entrée CC positive Vci. Le signal RFII,It oscille entre des tensions négatives et des tensions positives. Lorsque le signal RF1Ni présente une tension suffisamment basse/négative, l'élément à diode 411 s'allume et le condensateur 401 charge dans la direction illustrée par la ligne pointillée 450. À cet instant, l'élément à diode 412 est éteint, et la tension DCouTI est fournie par le condensateur 402, comme illustré par la ligne pointillée 451. [0028] Lorsque le signal RFIN1 présente une tension suffisamment élevée/positive, l'élément à diode 412 s'allume et le condensateur 401 décharge pour fournir la tension DCoUTI, dans la direction illustrée par la ligne pointillée 452. À cet instant, l'élément à diode 411 est éteint et le condensateur 402 charge dans la direction illustrée par la ligne pointillée 453.
9] Comme indiqué ci-dessus, les éléments à diode 411 et 412 fonctionnent en tant que circuit de redressement. Les résistances 421 et 422 présentent une impédance élevée vers la source RF 171 (c'est-à-dire fournissent une impédance d'entrée élevée au circuit de redressement). En conséquence, les résistances 421 et 422 empêchent avantageusement le circuit de survoltage CC 201 de tirer un courant élevé de la source RF 171. Le condensateur 402 (et la résistance 423) fonctionnent en tant qu'extracteur de tension de polarisation, qui fournit la tension de sortie CC survoltée DCouT1 à l'élément commutateur 191 en réponse à la charge pompée au travers du circuit de redressement. Le circuit de survoltage CC 201 fournit avantageusement une impédance CA élevée à la borne de sortie de DCouTI.
0] Conformément à la description plus détaillée ci-dessous, le circuit de survoltage 201 est utilisé pour annuler l'effet délétère d'une tension de contrôle CC de 2 0 faible intensité (par ex. VC1) sur les performances harmoniques d'un commutateur RF FET haute puissance. Pour atteindre ce résultat, le circuit de survoltage 201 utilise une portion du signal d'entrée RF (par ex. RFIN1) pour augmenter la tension de contrôle efficace du commutateur (par ex. la tension sur les grilles des transistors de commutateur 114- 116).
1] D'après ce qui précède, le circuit de survoltage CC 201 fournit la tension DCouTI en réponse au signal RFIrr1 et la tension de contrôleVC1. Dans un mode de réalisation particulier, le condensateur 401 possède une capacité de 0,4 picoFarads (pF) et le condensateur 402 possède une capacité de 0,8 pF. Dans ce mode de réalisation, chacun des éléments à diode 411 et 412 se compose d'un transistor à effet de champ à 3 0 canal N possédant des régions source et drain couplées conjointement. La région canal de chaque transistor possède une largeur d'environ 10 microns. La grille du transistor forme l'anode de l'élément à diode et les régions source et drain couplées conjointement forment la cathode de l'élément à diode. Bien que chacun des éléments à diode 411 et 412 se compose d'une seule diode dans le mode de réalisation décrit, il est entendu que dans d'autres modes de réalisation, chacun des éléments à diode 411 et 412 peut se composer d'une pluralité de diodes. Ces diodes peuvent par exemple être reliées en séries. Les résistances 421 et 422 possèdent chacune une résistance d'environ 15 kilo-Ohms (ko) et la résistance 423 possède une résistance d'environ 10 kS2. Dans ce mode de réalisation, le circuit de survoltage 201 peut aisément générer un survoltage de tension CC de 5-6 volts (positif ou négatif) à partir d'un signal d'entrée RF de 1-2 watts, RFINI.
2] La Fig. 5 est un graphe 500 qui illustre la tension CC (VG) appliquée aux grilles des transistors 114-116 dans le commutateur RF 100 (sans circuit de survoltage CC), et la tension CC (\TG) appliquée aux grilles des transistors 114-116 dans le commutateur RF 200 (avec circuit de survoltage CC 201), en fonction de la tension de contrôle CC VC1. Ce graphe 500 suppose que le signal d'entrée RF RFIN1 possède une fréquence de 1 GHz et une puissance d'entrée de 34 dBm. La tension de grille CC VG du commutateur RF 100 est illustrée par la ligne 501 et la tension de grille CC VG du commutateur RF 200 est illustrée par la ligne 502. Pour le commutateur RF 100, la tension de grille CC VG appliquée aux grilles des transistors 114-116 est toujours légèrement inférieure à la tension de contrôle VC1. Cependant pour le commutateur RF 2 0 200, la tension de grille CC VG appliquée aux grilles des transistors 114-116 est supérieure d'environ 2 volts à la tension de contrôle VC1. Conformément à la description plus détaillée ci-dessous, cette tension de grille élevée VG améliore avantageusement la linéarité du commutateur RF 200 en minimisant les harmoniques de sortie.
3] La Fig. 6 est un graphe 600 qui illustre le courant de contrôle CC (Icl) tiré de la source de tension CC du commutateur RF 100 et du commutateur RF 200, en fonction d'une tension de contrôle CC VC1. Comme pour le graphe 500, le graphe 600 suppose également que le signal RFINI possède une fréquence de 1 GHz et une puissance d'entrée de 34 dBm. Le courant de contrôle CC IGI tiré de la source de tension CC du commutateur RF 100 est illustré par la ligne 601 et le courant de contrôle CC Icl tiré de la source de tension CC du commutateur RF 200 est illustré par la ligne 602. À des tensions supérieures à environ 2,5 volts, le courant de contrôle CC Ici tiré de la source de tension CC du commutateur RF 200 n'est que légèrement plus intense que le courant de contrôle CC Ici tiré de la source de tension CC du commutateur RF 100. Plus précisément, le courant de contrôle CC Ici tiré de la source de tension CC du commutateur RF 200 présente une puissance supérieure de 5 à 6 micro-Amps ( A) seulement à celle du courant de contrôle CC Ici tiré de la source de tension CC du commutateur RF 100 pour des tensions de contrôle VC1 supérieures à 2,5 volts. Avantageusement, le circuit de survoltage CC 201 n'exige pas une quantité excessive de courant additionnel de la source de tension CC.
4] La Fig. 7 est un graphe 700 qui illustre les deuxièmes et troisièmes harmoniques de sortie du commutateur RF 100 et du commutateur RF 200, en fonction de la tension de contrôle VC1. Comme pour les graphes 500 et 600, le graphe 700 suppose également que le signal RFll,,l possède une fréquence de 1 GHz et une puissance d'entrée de 34 dBm. Les deuxièmes et troisièmes harmoniques de sortie du commutateur RF 100 sont illustrées par les lignes 701-702, respectivement. Les deuxièmes et troisièmes harmoniques de sortie du commutateur RF 200 sont illustrées par les lignes 711-712, respectivement. Les harmoniques de sortie sont mesurées en décibels décroissants à partir du signal de porteuse, ou dBc. Une valeur dBc plus élevée représente des harmoniques plus faibles et, par conséquent, une fonction de transfert plus linéaire à l'intérieur du commutateur RF. Pour une tension de contrôle Vc1 inférieure à environ 2,5 volts, les troisièmes harmoniques du circuit RF 100 sont significativement plus faibles que les troisièmes harmoniques du circuit RF 200. De même, pour une tension de contrôle Vo inférieure à environ 2 volts, les deuxièmes harmoniques du circuit RF 100 sont significativement plus faibles que les deuxièmes harmoniques du circuit RF 200. En conséquence, pour une tension de contrôle Vo inférieure à environ 2,5 volts, le commutateur RF 200 fonctionne avantageusement d'une manière significativement plus linéaire que le commutateur RF 100.
5] La Fig. 8 est un graphe 800 qui compare l'affaiblissement d'insertion du commutateur RF 100 à l'affaiblissement d'insertion du commutateur RF 200, en fonction de la fréquence du signal d'entrée RF RFIN1. En général, l'affaiblissement d'insertion est une mesure de la puissance de sortie en fonction de la puissance d'entrée.
L'affaiblissement d'insertion du commutateur RF 100 est illustré par la ligne 801 et l'affaiblissement d'insertion du commutateur RF 200 est illustré par la ligne 802. Comme indiqué sur l'illustration, il existe un affaiblissement d'insertion très faible associé à l'ajout du circuit de survoltage CC 201. Par exemple, à une fréquence de 1 gigaHertz (GHz), le circuit de survoltage CC 201 n'ajoute qu'environ 0,05 dB d'affaiblissement d'insertion (soit environ un affaiblissement d'insertion de 8%). En général, le circuit de survoltage 201 fournit un affaiblissement sur le trajet du signal RF d'environ seulement 0,04-0,05 dB.
6] La Fig. 9 est un schéma de montage illustrant un circuit de survoltage CC 201 conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Ce schéma de montage illustre les éléments à diode 411-412, qui sont des FET connectés par des diodes (conformément à la description ci-dessus), les résistances 421-423, qui peuvent être des conducteurs métalliques épitaxiaux, internes, à haute résistance (par ex., nichrome, siliciure de tungstène, nitrure de tungstène) ou des conducteurs en polysilicium, et les condensateurs 401-402, qui sont formés d'un substrat semi-conducteur, d'une première couche métallique déposée sur le substrat semi-conducteur, d'une couche diélectrique déposé sur la première couche métallique et d'une seconde couche métallique (par ex. de l'or) déposée sur la couche diélectrique. Le circuit de survoltage CC 201 peut être mis en oeuvre avantageusement en utilisant des techniques de fabrication standard de semi-conducteurs sur une surface relativement réduite. Par exemple, le circuit de survoltage CC 201 peut avoir une surface d'environ 70 x 110 microns2 si l'on applique un processus conventionnel à transistor pseudomorphique à haute mobilité (PHEMT) à l'arséniure de gallium à 0,5 micron. En conséquence, le circuit de survoltage CC 201 est idéal pour des applications à faible coût. D'autres processus acceptables pour la fabrication du circuit de survoltage CC 201 incluent un processus CMOS, un processus silicium sur isolant (SOI) ou tout processus MESFET à implantation ionique.
7] Le circuit de survoltage CC 201 peut être modifié conformément à d'autres modes de réalisation de la présente invention. Les Figs. 10-22 sont des schémas de circuit illustrant des variantes du circuit de survoltage CC 201 conformément à divers modes de réalisation de la présente invention. Comme les circuits de survoltage CC des Figs. 10-22 sont similaires au circuit de survoltage CC 201 (Fig. 4), les éléments similaires des Figs. 4 et 10-22 portent des numéros de référence similaires.
8] La Fig. 10 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1001, conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1001 est semblable au circuit de survoltage CC 201. Cependant le condensateur 402 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre plutôt que la tension VII. La connexion du condensateur 402 à la source de tension à la terre rend cette configuration légèrement plus complexe. Cette configuration donne lieu au circuit de redressement 1031 et à l'extracteur de tension de polarisation 1032.
[003 9] La Fig. 11 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1101, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1101 est semblable au circuit de survoltage CC 1001. Cependant le condensateur 402 est couplé à la borne de sortie du circuit de survoltage CC, et non à la source de tension à la terre. Cette configuration donne lieu au circuit extracteur de tension de polarisation 1132.
0] La Fig. 12 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1201, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1201 est semblable au circuit de survoltage CC 1001. Cependant le condensateur 402 est supprimé du circuit de survoltage CC 1201. Dans ce mode de réalisation, la capacité de la charge (par ex. les capacités de grille des transistors 114-116) est utilisée pour remplacer le condensateur 402. Cette configuration donne lieu au circuit extracteur de tension de polarisation 1232.
1] La Fig. 13 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1301, 2 0 conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1301 est semblable au circuit de survoltage CC 201. Cependant l'anode de l'élément à diode 441 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre, plutôt que la tension VII. La connexion de l'élément à diode 411 à la source de tension à la terre rend cette configuration légèrement plus complexe. Cette configuration donne lieu au circuit de redressement 1331 et à l'extracteur de tension de polarisation 1332.
2] La Fig. 14 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1401, qui est couplé à l'élément commutateur 211 conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1401 est semblable au circuit de survoltage CC 1301. Cependant le condensateur 402 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre, plutôt que la tension VC1. En conséquence, le circuit de survoltage CC 1401 met en oeuvre le circuit de redressement 1331 et l'extracteur de tension de polarisation 1032. Avantageusement, le circuit de survoltage CC 1401 n'exige pas une tension de contrôle CC VC1. La tension de contrôle CC Vcl est également supprimée de l'élément commutateur 211 en reliant la résistance 111 à la terre, conformément au schéma. En conséquence, la ligne de contrôle associée à la fourniture d'une telle tension de contrôle peut être avantageusement supprimée d'une carte de circuits imprimés ou d'un module associé. Le circuit de survoltage CC 1401 est particulièrement utile sur des commutateurs qui fonctionnent à une puissance relativement constante, tels que ceux utilisés sur des émetteurs de réseaux locaux (LAN) sans fils.
3] La Fig. 15 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage ÇC 1501, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1501 est semblable au circuit de survoltage CC 1401. Cependant le condensateur 402 est supprimé du circuit de survoltage CC 1501. Dans ce mode de réalisation, la capacité de la charge (par ex. les capacités de grille des transistors 114- 116) est utilisée pour remplacer le condensateur 402. Avantageusement, le circuit de survoltage CC 1501 n'exige pas une tension de contrôle CC VcI.
4] La Fig. 16 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1601, conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1601 est semblable au circuit de survoltage CC 201. Cependant les 2 0 connexions des éléments à diode 411 et 412 sont inversées pour fournir en conséquence les éléments à diode 1611 et 1612.
5] Lorsque le signal RFIN1 présente une tension suffisamment faible/négative, l'élément à diode 1612 s'allume et le condensateur 401 charge dans la direction illustrée par la ligne pointillée 1650. À cet instant, l'élément à diode 1611 est 25 éteint et la tension DCouTI est fournie par le condensateur 402.
6] Lorsque le signal RFIN1 présente une tension suffisammentélevée/positive, l'élément à diode 1611 s'allume et le condensateur 401 décharge vers la borne d'alimentation VC1, dans la direction illustrée par la ligne pointillée 1651. À cet instant, l'élément à diode 1612 est éteint. Cette configuration garantit que la tension de sortie "survoltée" DCOUTI est inférieure à la tension de contrôle CC VC1. En conséquence, si la tension de contrôle CC Vcl présente une tension négative, alors la tension DCouTI sera une tension plus négative (ou une tension négative "survoltée"). En conséquence, le circuit de survoltage CC 1601 peut être considéré comme un circuit de survoltage CC négatif.
7] La Fig. 17 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1701, conformément à un mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1701 est semblable au circuit de survoltage CC 1601. Cependant le condensateur 402 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre, plutôt que la tension Vo. La connexion du condensateur 402 à la source de tension à la terre rend cette configuration légèrement plus complexe. Cette configuration donne lieu au circuit de redressement 1731 et à l'extracteur de tension de polarisation 1732.
8] La Fig. 18 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1801, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1801 est semblable au circuit de survoltage CC 1701. Cependant le condensateur 402 est couplé à la borne de sortie du circuit de survoltage CC plutôt qu'à la source de tension à la terre. Cette configuration donne lieu au circuit extracteur de tension de polarisation 1832.
9] La Fig. 19 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 1901, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 1901 est semblable au circuit de survoltage CC 1601. Cependant le condensateur 402 est supprimé du circuit de survoltage CC 1901. Dans ce mode de 2 0 réalisation, la capacité de la charge (par ex. les capacités de grille des transistors 114-116) est utilisée pour remplacer le condensateur 402. Cette configuration donne lieu au circuit extracteur de tension de polarisation 1932.
0] La Fig. 20 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 2001, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 2001 est semblable au circuit de survoltage CC 1601. Cependant l'anode de l'élément à diode 1611 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre, plutôt que la tension VC1. La connexion de l'élément à diode 1611 à la source de tension à la terre rend cette configuration légèrement plus complexe. Cette configuration donne lieu au circuit de redressement 2031 et à l'extracteur de tension de polarisation 3 0 2032.
1] La Fig. 21 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 2101, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 2101 est semblable au circuit de survoltage CC 2001. Cependant le condensateur 402 est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation à la terre, plutôt que la tension Vit. En conséquence, le circuit de survoltage CC 2101 met en oeuvre le circuit de redressement 2031 et l'extracteur de tension de polarisation 1732.
Avantageusement, le circuit de survoltage CC 1401 n'exige pas une tension de contrôle CC Vc1. Le circuit de survoltage CC 2101 peut être couplé à l'élément commutateur 211 de la même manière que le circuit de survoltage CC 1401 (Fig. 14).
2] La Fig. 22 illustre un schéma de circuit du circuit de survoltage CC 2201, conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le circuit de survoltage CC 2201 est semblable au circuit de survoltage CC 2101. Cependant le condensateur 402 est supprimé du circuit de survoltage CC 2201. Dans ce mode de réalisation, la capacité de la charge (par ex. les capacités de grille des transistors 114-116) est utilisée pour remplacer le condensateur 402. Avantageusement, le circuit de survoltage CC 2201 n'exige pas une tension de contrôle CC Vc1.
3] La présente invention comprend un circuit de tension de polarisation comprenant: un circuit de redressement présentant une entrée de circuit de redressement, une entrée de tension de contrôle CC et une sortie de circuit de redressement où le circuit de redressement est configuré de façon à produire la sortie de circuit de redressement tout en fournissant une impédance d'entrée suffisamment élevée à l'entrée du circuit de redressement, une tension redressée provenant d'un signal d'entrée alternatif appliqué à l'entrée du circuit de redressement; et un extracteur de tension de polarisation présentant une entrée d'extracteur, une entrée de tension de contrôle et une sortie d'extracteur couplées à la sortie du circuit de redressement et étant configurés de façon à produire à la sortie de l'extracteur une tension CC supérieure en magnitude à l'entrée de la tension de contrôle CC.
4] Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec plusieurs modes de réalisation, il est entendu qu'elle ne se limite pas aux modes de réalisation présentés et qu'elle peut faire l'objet de diverses modifications qui seraient évidentes à un homme du métier.

Claims (3)

  1. 2861925 REVENDICATIONS
    1. Un système commutateur comprenant: un élément commutateur à radiofréquence configuré de façon à recevoir un signal d'entrée à radiofréquence (RF), une première borne d'alimentation de tension configurée de façon à recevoir une première tension d'alimentation CC, un circuit de survoltage configuré de façon à recevoir le signal d'entrée RF et la première tension d'alimentation CC et, en réponse, à fournir une tension de polarisation visant à contrôler l'élément commutateur.
  2. 2. Le système commutateur selon la Revendication 1, où le circuit de survoltage comprend: un premier condensateur possédant une première borne couplée de façon à recevoir le signal d'entrée RF, et un circuit de redressement couplé à une deuxième borne du condensateur et à la première borne d'alimentation de tension, où le circuit de redressement est configuré de façon à fournir la tension de polarisation en réponse au signal d'entrée RF et à la première tension d'alimentation CC.
    3. Le système commutateur selon la Revendication 2, où le circuit de redressement comprend une première diode et une première résistance couplées en série entre la première borne d'alimentation de tension et la deuxième borne du premier condensateur.
    4. Le système commutateur selon la Revendication 3, où le circuit de redressement comprend en outre une deuxième diode et une deuxième résistance couplées en série entre la deuxième borne du premier condensateur et l'élément commutateur.
    5. Le système commutateur selon la Revendication 4, comprenant en outre un deuxième condensateur couplé entre la première borne d'alimentation de tension et l'élément commutateur.
    6. Le système commutateur selon la Revendication 5, où le deuxième condensateur et la deuxième diode connectée en série et la deuxième résistance sont couplés à un premier noeud, et comprenant en outre une troisième résistance couplée entre le premier noeud et l'élément commutateur.
    7. Le système commutateur selon la Revendication 4, comprenant en outre un deuxième condensateur couplé entre une deuxième borne d'alimentation de tension et l'élément commutateur.
    8. Le système commutateur selon la Revendication 7, où le deuxième condensateur et la deuxième diode connectée en série et la deuxième résistance sont couplés à un premier noeud, et comprenant en outre une troisième résistance couplée entre le premier noeud et l'élément commutateur.
    9. Le système commutateur selon la Revendication 4, comprenant en outre un deuxième condensateur et une troisième résistance connectés en parallèle entre la deuxième diode et l'élément commutateur.
    10. Le système commutateur selon la Revendication 4, comprenant en outre une troisième résistance couplée en série à la deuxième résistance et à la deuxième 25 diode.
    11. Le système commutateur selon la Revendication 3, où une cathode du premier élément à diode est couplée à la deuxième borne du premier condensateur.
  3. 3 0 12. Le système commutateur selon la Revendication 3, où une anode du premier élément à diode est couplée à la deuxième borne du premier condensateur.
    13. Le système commutateur selon la Revendication 4, où une cathode du premier élément à diode et une anode du deuxième élément à diode sont couplées à la deuxième borne du premier condensateur.
    14. Le système commutateur selon la Revendication 3, où une anode du premier élément à diode et une cathode du deuxième élément à diode sont couplées à la deuxième borne du premier condensateur.
    15. Le système commutateur selon la Revendication 1, où la première tension d'alimentation est à la terre.
    16. Une méthode de contrôle d'un commutateur radiofréquence (RF) comprenant: l'application d'un signal d'entrée RF au commutateur RF et à un circuit 15 de survoltage, l'application d'une première tension d'alimentation CC au circuit de survoltage, la génération d'une tension de polarisation en réponse à la première tension d'alimentation CC et au signal d'entrée RF, et le contrôle de l'élément commutateur au moyen de la tension de polarisation.
    17. La méthode selon la Revendication 16, où l'opération de génération de la tension de polarisation comprend le chargement et le déchargement d'un premier 25 condensateur en réponse à la première tension d'alimentation CC et au signal d'entrée RF.
    18. La méthode selon la Revendication 17, où l'opération de génération de la tension de polarisation comprend en outre le chargement et le déchargement d'un deuxième condensateur en réponse à la première tension d'alimentation CC et au signal 3 0 d'entrée RF.
    19. La méthode selon la Revendication 17, où l'opération de génération de la tension de polarisation comprend en outre le chargement et le déchargement d'un deuxième condensateur en réponse à une deuxième tension d'alimentation CC et au signal d'entrée RF.
    20, La méthode selon la Revendication 17, où la tension de polarisation est supérieure à la première tension d'alimentation CC.
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