JPH06204833A - 高周波用スイッチ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信機あるいは送信機内の高周波用スイッチ
回路において、高周波用スイッチのＯＮ時の消費電力が
小さく、しかも部品点数が少なく、実装面積の小さな高
周波用スイッチ回路を提供することを目的とする。 【構成】 高周波用スイッチ回路に用いる第１のトラン
ジスタ１１のコレクタとコレクタ負荷となるコイル４１
の間に第１のダイオード１２を順方向に挿入し、前記第
１のトランジスタ１１のベース電流を第１の抵抗５１を
介してスイッチ制御電圧端子３の電圧値により変化させ
ることにより、前記第１のトランジスタ１１のコレクタ
電流を制御し、前記第１のダイオード１２の動作抵抗値
を変化させる高周波用スイッチ回路であり、前記第１の
トランジスタ１１に要する電流と前記第１のダイオード
１２に流す電流を兼用することにより、ＯＮ時の高周波
スイッチ回路に要する電流を削減でき、しかも部品点数
が少なく、実装面積を小さくすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は受信機あるいは送信機内
の高周波用スイッチ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種スイッチ回路は、トランジ
スタを用いた低雑音増幅器の電源のＯＮ時とＯＦＦ時の
増幅器の出力レベル差を利用した図７に示すような構成
であった。即ち、入力端子１と第１のトランジスタ１１
のベースを第１のコンデンサ２１を介して接続し、前記
第１のトランジスタ１１のエミッタを接地し、前記第１
のトランジスタのコレクタを第１のコイル４１の一方の
端子に接続するとともに第２のコンデンサ２２を介して
第１のダイオード１２のカソードに接続していた。ま
た、前記第１のコイル４１の他方の端子を第３のコンデ
ンサ２３を介して接地するとともに第１の抵抗５１、第
２の抵抗５２を介してそれぞれ前記第１のトランジスタ
１１のベースとスイッチ制御電圧端子３に接続してい
た。さらに前記第１のダイオード１２のアノードを第２
のダイオード１３のアノードに接続するとともに第３の
抵抗５３を介して前記スイッチ制御電圧端子３に接続
し、前記第１のダイオード１２のカソードと前記第２の
ダイオード１３のカソードをそれぞれ第４の抵抗５４、
第５の抵抗５５を介して接地し、前記第２のダイオード
１３のカソードを第４のコンデンサ２４を介して出力端
子２に接続していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例の構成では、高周波用スイッチのＯＮ時には、第１
のトランジスタ１１に第２の抵抗５２を介して流れる電
流と、第１のダイオード１２と第２のダイオード１３に
第３の抵抗５３を介して流れる電流を必要とするため
に、大きな消費電力を要するという課題を有していた。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決し、高周波
用スイッチ回路のＯＮ時の消費電力を小さくすることが
可能で、しかも部品点数が少なく、実装面積の小さな高
周波用スイッチ回路を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の高周波用スイッチ回路は、入力端子と第１の
トランジスタのベースを第１のコンデンサを介して接続
し、前記第１のトランジスタのベースを第１の抵抗を介
してスイッチ制御電圧端子に接続し、前記第１のトラン
ジスタのエミッタを接地し、前記第１のトランジスタの
コレクタを第１のダイオードのカソードに接続し、前記
第１のダイオードのアノードを第１のコイルの一方の端
子に接続するとともに、このアノードに第２のコンデン
サを介して出力端子を接続し、前記第１のコイルの他方
の端子を第３のコンデンサを介して接地するとともに、
この他方の端子に第２の抵抗を介して正の電源電圧端子
を接続したものである（なお本発明においてコイルとは
巻線によるものとパターンによるものを含む）。

【０００６】

【作用】上記の構成に従い、高周波用スイッチ回路のト
ランジスタのコレクタと前記トランジスタのコレクタ負
荷であるコイルの間にダイオードを順方向に挿入し、前
記トランジスタに要する電流とダイオードに流す電流を
兼用することにより、高周波用スイッチに要する電流値
を削減することができ、部品点数が少なく、実装面積の
小さい高周波用スイッチ回路を構成することができる。

【０００７】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【０００８】図１は本発明の第１の実施例における高周
波用スイッチ回路の回路図を示すものであり、１は入力
端子、２は出力端子、３はスイッチ制御電圧端子、４は
正の電源電圧端子、１１は第１のトランジスタであり低
雑音特性を有するものである。

【０００９】１２は第１のダイオードであり順方向電流
により端子間の動作抵抗値を可変することのできるＰＩ
Ｎダイオードよりなる。２１，２２，２３はそれぞれ第
１，第２，第３のコンデンサ、４１は第１のコイル、５
１，５２はそれぞれ第１，第２の抵抗である。

【００１０】以上のように構成された高周波用スイッチ
回路は、スイッチ制御端子３と第１のトランジスタ１１
のベースの間に挿入された第１の抵抗５１により、前記
スイッチ制御端子３に加えられた電圧で前記第１のトラ
ンジスタ１１のベース電流を変えることにより、正の電
源電圧端子４から供給される前記第１のトランジスタ１
１のコレクタ電流を制御することが可能となり、下記の
２つの状態を利用して高周波用スイッチとして動作させ
ることができる。

【００１１】第１の動作状態（以降、ＯＮ状態）とし
て、前記スイッチ制御端子３に正の電圧を加えた場合、
前記第１のトランジスタ１１がＯＮ状態となり、前記正
の電源電圧端子４から第１のダイオード１２を経由し前
記第１のトランジスタ１１のコレクタに電流が流れ、前
記第１のダイオード１２の端子間の動作抵抗値が小さく
なり、この時第３のコンデンサ２３は動作周波数に対し
て十分インピーダンス値が小さくなる容量を選んでいる
ため、第１のコイル４１を第１のトランジスタ１１のコ
レクタ負荷としてこの図１に示す高周波用スイッチ回路
は増幅器として動作する。

【００１２】第２の動作状態（以降、ＯＦＦ状態）とし
て、前記スイッチ制御端子３に０Ｖを加えた場合、前記
第１のトランジスタ１１がＯＦＦ状態となり、前記正の
電源電圧端子４から前記第１のトランジスタ１１のコレ
クタの電流は流れず、前記第１のダイオード１２の端子
間動作抵抗値は大きくなる。このため前記第１のトラン
ジスタ１１が増幅動作をせず、同時に前記第１のトラン
ジスタのコレクタと出力端子２の間のインピーダンス値
が大きくなるために、図１に示す高周波用スイッチ回路
は減衰器として動作する。

【００１３】以上のように図１に示す高周波用スイッチ
回路は、前記第１のトランジスタ１１のコレクタ電流を
制御することにより、前記第１のトランジスタ１１の増
幅動作をＯＮまたはＯＦＦさせると同時に、前記第１の
トランジスタ１１のコレクタ電流の流れる経路に順方向
に挿入した前記第１のダイオード１２の端子間動作抵抗
値を制御し、前記第１のトランジスタ１１のコレクタと
前記出力端子２の間のインピーダンス値を変化させるこ
とにより、入力端子１から入力される動作周波数におい
てスイッチとして動作させることが可能となる。また前
記第１のトランジスタ１１に要する電流と前記第１のダ
イオード１２に流す電流を兼用することにより、高周波
用スイッチに要する電流値を削減することができ、部品
点数が少なく、実装面積の小さい高周波用スイッチ回路
を構成することができる。

【００１４】図２は、図１に示す高周波用スイッチ回路
のＯＮ状態とＯＦＦ状態におけるゲインの周波数特性を
示すものであり、図２中のａはＯＮ状態のゲインの周波
数特性、図２中ｂはＯＦＦ状態のゲインの周波数特性で
あり、９００ＭHzから２１００ＭHzにわたり、ＯＮ状態
とＯＦＦ状態の出力レベルを３５ｄＢ以上確保すること
ができ、簡単な回路構成で高周波用スイッチ回路として
良好な特性が得られている。

【００１５】また、本回路のＯＮ状態においては、前記
第１のトランジスタ１１が増幅器として動作するため
に、前記第１のトランジスタ１１の低雑音特性により、
低雑音の高周波用スイッチ回路が構成でき、受信機の入
力信号の切換えスイッチ部に利用することが可能とな
る。

【００１６】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図３は本発明の第２の実施例における高周
波用スイッチ回路の回路図を示すものであり、１は入力
端子、２は出力端子、３はスイッチ制御電圧端子、４は
正の電源電圧端子、１１は第１のトランジスタ、１２は
第１のダイオード、１３は第２のダイオード、２１，２
２，２３はそれぞれ第１，第２，第３のコンデンサ、４
１は第１のコイル、５１，５２はそれぞれ第１，第２の
抵抗である。

【００１８】以上のように構成された高周波用スイッチ
回路は、実施例１と同様の動作により高周波用スイッチ
として動作すると同時に、第１のトランジスタ１１のコ
レクタと第２のコンデンサ２２の間に、順方向に直列に
接続した第１のダイオード１２と第３のダイオード１３
を挿入することにより、実施例１に記載したＯＦＦ状態
において、前記第１のトランジスタ１１のコレクタと出
力端子２の間のインピーダンス値を実施例１に比べて大
きくすることが可能となる。このため入力端子１と前記
出力端子２の間のアイソレーションが大きくなり、高周
波用スイッチ回路のＯＮ状態とＯＦＦ状態の出力端子２
に得られる出力レベル比を大きくすることができるとと
もに、前記第１のトランジスタ１１に要する電流と前記
第１のダイオード１２と前記第２のダイオード１３に流
す電流を兼用することにより、高周波用スイッチに要す
る電流値を削減することができ、部品点数が少なく、実
装面積の小さい高周波用スイッチ回路を構成することが
できる。

【００１９】図４は、図３に示す高周波用スイッチ回路
のＯＮ状態とＯＦＦ状態におけるゲインの周波数特性を
示すものであり、図３中のａはＯＮ状態のゲインの周波
数特性、図３中ｂはＯＦＦ状態のゲインの周波数特性で
あり、９００ＭHzから２１００ＭHzにわたり、ＯＮ状態
とＯＦＦ状態の出力レベル比を４５ｄＢ以上確保するこ
とができ、簡単な回路構成で高周波用スイッチ回路とし
て良好な特性が得られている。

【００２０】なお、図３に示す高周波用スイッチ回路
は、前記第１のトランジスタ１１と第１のコイル４１と
の間に前記第１のダイオード１２と前記第２のダイオー
ド１３の２つのダイオードを直列に挿入しているため、
ＯＮ状態においてダイオードの順方向電圧により前記第
１のトランジスタ１１のコレクタの電圧降下が発生し、
前記第１のトランジスタ１１の増幅動作に影響を与える
場合には、正の電源電圧端子４に接続された第２の抵抗
５２の抵抗値を小さくすることにより、前記第１のトラ
ンジスタ１１のコレクタの電圧を調整することが可能と
なる。

【００２１】また、図３に示す高周波用スイッチ回路に
おいて、ＯＮ状態の前記第１のトランジスタ１１のコレ
クタの電圧をある一定レベル確保できる範囲内で、前記
第１のトランジスタ１１と前記第１のコイル４１との間
のダイオードを３個以上挿入することにより、ＯＮ状態
とＯＦＦ状態の出力レベル比をさらに大きくすることも
可能である。

【００２２】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について、図面を参照しながら説明する。

【００２３】図５は本発明の第３の実施例における高周
波用スイッチ回路のブロック図を示すものであり、２は
出力端子、５は第１の入力端子、６は第２の入力端子、
６１は第１の低域通過フィルタ、６２は第２の低域通過
フィルタ、６３は第１の高周波用スイッチ回路、６４は
第２の高周波用スイッチ回路、６５は実施例１または実
施例２に記載した第３の高周波用スイッチ回路、６６は
実施例１または実施例２に記載した第４の高周波用スイ
ッチ回路である。

【００２４】第１の低域通過フィルタ６１、第２の低域
通過フィルタ６２は、それぞれ第１の入力端子５、第２
の入力端子６から入力される不要な周波数を減衰させる
ために挿入し、第１の高周波用スイッチ６３と第３の高
周波用スイッチ６５のスイッチが連動するようにし、第
２の高周波用スイッチ６４と第４の高周波用スイッチ６
６のスイッチが連動するようにし、前記第１の高周波用
スイッチ６３と前記第３の高周波用スイッチ６５がＯＮ
状態にある場合には、前記第２の高周波用スイッチ６４
と前記第４の高周波用スイッチ６６がＯＦＦ状態にある
ように、また、前記第１の高周波用スイッチ６３と前記
第３の高周波用スイッチ６５がＯＦＦ状態にある場合に
は、前記第２の高周波用スイッチ６４と前記第４の高周
波用スイッチ６６がＯＮ状態にあるように構成する。

【００２５】以上のように構成された高周波用スイッチ
回路は、前記第１の高周波用スイッチ６３と前記第３の
高周波用スイッチ６５がＯＮ状態にある場合には、前記
第１の入力端子５から入力された必要な周波数のみが出
力端子２に出力され、前記第２の高周波用スイッチ６４
と前記第４の高周波用スイッチ６６がＯＮ状態にある場
合には、前記第２の入力端子６から入力された必要な周
波数のみが出力端子２に出力され、しかも、第３の高周
波用スイッチ回路６５と第４の高周波用スイッチ回路６
６は、実施例１または実施例２に記載した高周波用スイ
ッチ回路を用いているために、ＯＦＦ状態にある第３の
高周波用スイッチ回路６５あるいは第４の高周波用スイ
ッチ回路６６の一方の高周波用スイッチ回路の出力イン
ピーダンスは、実施例１または実施例２に記載した第１
のダイオード１２あるいは第２のダイオード１３の端子
間インピーダンスにより大きくなるために、他方のＯＮ
状態にある第３の高周波用スイッチ回路６５あるいは第
４の高周波用スイッチ６６のＯＮ状態の前記出力端子２
への通過特性に影響を与えることがなく、前記第１の入
力端子５と前記第２の入力端子６のそれぞれの入力信号
を選択して前記出力端子２へ出力する高周波用スイッチ
回路を構成することができる。

【００２６】図６は、図５に示す高周波用スイッチ回路
の前記第１の入力端子５から前記出力端子２までのＯＮ
状態とＯＦＦ状態におけるゲインの周波数特性、あるい
は前記第２の入力端子６から前記出力端子２までのＯＮ
状態とＯＦＦ状態におけるゲインの周波数特性を示すも
のであり、図６中のａはＯＮ状態のゲインの周波数特
性、図６中のｂはＯＦＦ状態のゲインの周波数特性であ
り、９００ＭHzから２１００ＭHzにわたり、ＯＮ状態と
ＯＦＦ状態の出力レベル比を６０ｄＢ以上確保すること
ができ、簡単な回路構成で高周波用スイッチ回路として
良好な特性が得られている。

【００２７】なお、図５に示す高周波用スイッチ回路
は、前記第１の入力端子５から前記出力端子２へと、前
記第２の入力端子６から前記出力端子２への２系統の信
号選択回路となっているが、同様の回路を３系統以上に
した場合にも、ＯＦＦ状態にある信号経路がＯＮ状態に
ある信号経路に影響を与えることなく、良好な高周波用
スイッチ回路を構成することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、高周波用スイッ
チ回路のトランジスタのコレクタと前記トランジスタの
コレクタ負荷であるコイルの間にダイオードを順方向に
挿入し、前記トランジスタに要する電流とダイオードに
流す電流を兼用することにより、高周波用スイッチ回路
に要する電流値を削減することが可能となり、本発明の
高周波用スイッチ回路を用いた機器の低消費電力化と小
型化が実現可能となる。さらに、高周波用スイッチ回路
の実装部品点数及び実装面積を削減することができ、低
コスト化が実現できる優れた高周波用スイッチ回路を提
供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による高周波用スイッチを示
す回路図

【図２】本発明の実施例１による高周波用スイッチの特
性図

【図３】本発明の実施例２による高周波用スイッチを示
す回路図

【図４】本発明の実施例２による高周波用スイッチの特
性図

【図５】本発明の実施例３による高周波用スイッチを示
すブロック図

【図６】本発明の実施例３による高周波用スイッチの特
性図

【図７】従来例の高周波用スイッチを示す回路図

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 出力端子 ３ スイッチ制御電圧端子 １１ 第１のトランジスタ １２ 第１のダイオード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力端子と第１のトランジスタのベースを
   第１のコンデンサを介して接続し、前記第１のトランジ
   スタのベースを第１の抵抗を介してスイッチ制御電圧端
   子に接続し、前記第１のトランジスタのエミッタを接地
   し、前記第１のトランジスタのコレクタを第１のダイオ
   ードのカソードに接続し、前記第１のダイオードのアノ
   ードを第１のコイルの一方の端子に接続するとともに、
   このアノードに第２のコンデンサを介して出力端子を接
   続し、前記第１のコイルの他方の端子を第３のコンデン
   サを介して接地するとともに、この他方の端子に第２の
   抵抗を介して正の電源電圧端子を接続した高周波用スイ
   ッチ回路。
2. 【請求項２】第１のダイオードのアノードに第２のダイ
   オードのカソードを接続し、この第２のダイオードのア
   ノードを第１のコイルの一方の端子に接続した請求項１
   に記載の高周波用スイッチ回路。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の複数の高
   周波用スイッチ回路夫々の入力端子を独立させるととも
   に、これら複数の高周波用スイッチ回路の出力端子を接
   続して新たな出力端子とした高周波用スイッチ回路。