JPH08330930A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08330930A
JPH08330930A JP13797595A JP13797595A JPH08330930A JP H08330930 A JPH08330930 A JP H08330930A JP 13797595 A JP13797595 A JP 13797595A JP 13797595 A JP13797595 A JP 13797595A JP H08330930 A JPH08330930 A JP H08330930A
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impedance
shunt
fet
signal
transmission line
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Toshifumi Makioka
敏史 牧岡
Noriyuki Yoshikawa
則之 吉川
Kunihiko Kanazawa
邦彦 金澤
Kazuo Miyatsuji
和郎 宮辻
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Matsushita Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 GaAsFETで構成されるシャントFET
を配置したスイッチ回路における信号の歪みの発生を防
止し、無歪みで伝送しうる電力を増大させる。 【構成】 送信信号入力端子6とアンテナ端子8との間
の送信系スイッチ回路には、信号伝達線20aにスルー
FET2aが介設され、シャント接合点Aから接地まで
分岐する分岐線21aにはシャントFET1aが介設さ
れている。アンテナ端子8と受信系端子7との間の受信
系スイッチ回路にも、信号伝達線20bにスルーFET
2bが、分岐線21bにシャントFET1bが設けられ
ている。各端子とスイッチ回路との間には、スイッチ回
路内へのインピーダンスを低くするインピーダンス変換
回路9a,9b,9cが介設されている。送受信を切り
換える際、各シャントFETのドレインに印加される信
号の電圧振幅を抑制して、シャントFETがピンチオフ
しないことに起因する歪みの発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種情報通信機器に用
いられる半導体素子を含む半導体装置に係り、特に送受
信切換GaAsFETスイッチの信号の歪の低減対策に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報通信の重要性が増大するに伴
い、情報通信手段特に移動通信システムに対する需要が
急速に高まってきている。このような携帯電話、あるい
はコードレス電話では、コンパクト化を図るために受信
回路と送信回路を一つのアンテナで共有するための送受
信切換スイッチが用いられている。以下、従来の送受信
切換GaAsFETスイッチの構成について説明する。
【0003】図4は、従来の送受信切換GaAsFET
スイッチの構成を示す電気回路図であり、符号1a,1
bはそれぞれ送信側,受信側のシャントFETを示し、
符号2a,2bはそれぞれ送信側,受信側のスルーFE
Tを示し、符号4は電圧Vc1が印加される第1コント
ロール端子を示し、符号5は電圧Vc2が印加される第
2コントロール端子を示し、符号6は送信信号入力端子
を示し、符号7は受信系端子を示し、符号8はアンテナ
端子を示す。上記各FET1a,1b,2a,2bはい
ずれもGaAsFETで構成されている。そして、上記
各FET2a,1bは、それぞれ抵抗3a2,3b1を
介し共通の第1コントロール端子4に接続され、各FE
T1a,2bは、それぞれ抵抗3a1,3b2を介し共
通の第2コントロール端子5に接続されている。
【0004】以上のように構成された送受信切換GaA
sFETスイッチについて、以下にその動作を説明す
る。
【0005】まず、第2コントロール端子5の電圧Vc
2を各FET1a,2bがピンチオフするような負の電
圧とし、第1コントロール端子4の電圧Vc1を0Vと
する。その結果、送信側のシャントFET1aはOF
F、スルーFET2aはONとなり、受信側のシャント
FET1bはON、スルーFET2bはOFFとなり、
送信信号入力端子6とアンテナ端子8との間のみが信号
の流通可能な状態となる。また、第1コントロール端子
4の電圧Vc1を各FET2a,1bがピンチオフする
ような負の電圧とし、第2コントロール端子5の電圧V
c2を0Vとする。その結果、受信側のシャントFET
1aはOFF、スルーFETは2aはONとなり、送信
側のシャントFET1bはON、スルーFET2bはO
FFとなり、受信系端子7とアンテナ端子8との間のみ
が信号の流通可能な状態となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のような送受信切換GaAsスイッチの構成では、下
記のような問題があった。
【0007】すなわち、送信動作時に送信側のシャント
FET1aのドレインの電位変動が信号電力の増大に伴
って大きくなると、FET1aのゲートとドレインの電
位差が小さくなって、シャントFET1aがピンチオフ
しなくなり信号に歪が発生する虞れがある。また、大信
号動作時において歪の発生を防止しようとすると、過大
な負電圧をシャントFET1aにかける必要が生じる。
【0008】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、シャントFET及びスルーFETを
配置したスイッチ回路を有する半導体装置において、シ
ャントFETのドレイン電位の変動を抑制する手段を講
ずることにより、信号の歪みを有効に防止することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じた手段は、シャントFETのドレインに
印加される信号が低インピーダンスになるように、スイ
ッチ回路への入力信号のインピーダンスを低減するイン
ピーダンス低減手段を設けたものである。
【0010】具体的に請求項1の発明が講じた手段は、
信号伝達線における信号の流通をオン・オフ切換えるた
めのスイッチング素子と、上記信号伝達線のシャント接
合点から分岐する分岐線に介設されGaAsFETから
なるシャントFETとを有するスイッチ回路を備えた半
導体装置において、上記信号伝達線の上記シャント接合
点よりも前段側に介設され、上記シャント接合点への入
力信号のインピーダンスを低減するインピーダンス低減
手段と、上記信号伝達線の上記シャント接合点よりも後
段側に介設され、信号伝達線を流れる信号のインピーダ
ンスを増大させるインピーダンス増大手段とを設ける構
成としたものである。
【0011】請求項2の発明が講じた手段は、請求項1
において、上記シャント接合点を、上記信号伝達線にお
いて上記スルーFETよりも前段側に設け、上記インピ
ーダンス低減手段を、上記シャント接合点よりも前段側
に設けられた電力増幅素子とし、上記インピーダンス増
大手段を、上記信号伝達線の上記スルーFETよりも後
段側に設けられたインピーダンス変換回路としたもので
ある。
【0012】請求項3の発明が講じた手段は、請求項1
において、上記シャント接合点を、上記信号伝達線にお
いて上記スルーFETよりも前段側に設け、上記インピ
ーダンス低減手段を、上記シャント接合点よりも後段側
に設けられた電力増幅素子とし、上記インピーダンス増
大手段を、上記信号伝達線の上記シャント接合点−スル
ーFET間に介設されたインピーダンス変換回路とした
ものである。
【0013】請求項4の発明が講じた手段は、信号伝達
線における信号の流通をオン・オフ切換えるためのスイ
ッチング素子と、上記信号伝達線のシャント接合点から
分岐して接地に接続される分岐線に介設されGaAsF
ETからなるシャントFETとを有する複数のスイッチ
回路を備え、上記各スイッチ回路のうちの1つにおける
信号を各シャントFET及びスイッチング素子のオン・
オフによって交替的に流通させるように構成された半導
体装置において、上記各スイッチ回路の信号伝達線に、
当該スイッチ回路への入力信号のインピーダンスを低減
するインピーダンス低減手段と、当該スイッチ回路から
の出力信号を増大するインピーダンス増大手段とを設け
る構成としたものである。
【0014】請求項5の発明が講じた手段は、請求項4
において、上記各スイッチ回路のうちいずれか2つのス
イッチ回路のうちの一方のスイッチ回路における信号伝
達線の出力側と上記2つのスイッチ回路のうちの他方の
出力回路における信号伝達線の入力側とを共通の配線で
構成し、上記共通の配線に、上記一方のスイッチ回路に
おける上記インピーダンス増大手段及び上記他方のスイ
ッチ回路における上記インピーダンス低減手段として機
能するインピーダンス変換回路を設けたものである。
【0015】請求項6の発明が講じた手段は、信号伝達
線における信号の流通をオン・オフ切換えるためのスイ
ッチング素子と、上記信号伝達線のシャント接合点から
分岐して接地に接続される分岐線に介設されGaAsF
ETからなるシャントFETとを有する複数のスイッチ
回路を備え、上記各スイッチ回路の各スイッチ回路のう
ちの1つにおける信号を各シャントFET及びスイッチ
ング素子のオン・オフによって交替的に流通させるよう
に構成された半導体装置において、上記各スイッチ回路
のうち第1のスイッチ回路では、第1の信号伝達線にお
いて、上記スルーFETを上記シャント接合点よりも後
段側に設け、上記第1の信号伝達線の上記シャント接合
点よりも前段側に介設される電力増幅素子と、上記第1
の信号伝達線の上記シャント接合点−スルーFET間に
介設され上記シャント接合点からの出力信号のインピー
ダンスを増大するインピーダンス変換回路とを設けたも
のである。
【0016】請求項7の発明が講じた手段は、請求項
2,3又は6において、上記電力増幅素子を、GaAs
FETで構成したものである。
【0017】
【作用】請求項1の発明により、インピーダンス低減手
段によってスイッチ回路への入力信号のインピーダンス
が小さくなり、シャントFETに入力する信号の電圧振
幅が小さくなる。したがって、シャントFETがピンチ
オフしなくなり信号歪みを発生するような事態を回避す
ることができる。また、大信号動作時においても、シャ
ントFETのゲートに印加する電圧の絶対値の増大を抑
制することが可能となる。一方、シャント接合点よりも
後段側にはインピーダンス増大手段が設けられているの
で、少なくともスイッチ回路からの出力信号のインピー
ダンスが元のインピーダンス値に戻されるので、他の回
路における信号処理の不具合は回避される。
【0018】請求項2の発明により、電力増幅素子が信
号のインピーダンスが低減される機能を有することを利
用し、かつスイッチング素子の出力側にインピーダンス
変換回路を設けることでスイッチ回路からの出力信号の
インピーダンスの整合を図りつつ、大信号の処理時にお
ける歪みの抑制が可能となる。
【0019】請求項3の発明により、電力増幅素子より
も後段側のシャントFETにおける大信号の歪みの発生
を抑制しながら、シャントFETよりも後段側のスイッ
チング素子を含む信号伝達線に接続される他の回路部分
ではインピーダンス変換回路を設けることなく信号処理
を行うことが可能となり、損失の増大を防止することが
できる。
【0020】請求項4の発明により、複数のスイッチ回
路を組合せた回路において、スイッチ回路内では小さな
インピーダンスで信号歪みの発生を抑制しながら、スイ
ッチ回路外におけるインピーダンスの整合を図ることが
可能となる。
【0021】請求項5の発明により、複数のスイッチ回
路を組合せたときに、1つのインピーダンス変換回路で
インピーダンス低減手段及びインピーダンス増大手段を
兼用することができるので、構成が簡素化されることに
なる。
【0022】請求項6の発明により、第1のスイッチ回
路では、電力増幅素子で増幅された大信号によるシャン
トFETでの信号の歪みの発生を抑制しながら、第1ス
イッチ回路のスイッチング素子や第2スイッチ回路等で
は、インピーダンス変換手段を設ける必要がなく、損失
の増大を防止することが可能となる。
【0023】請求項7の発明により、GaAsFETで
構成される電力増幅素子はゲート幅が大きいので、特に
インピーダンス低減作用が顕著となる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0025】(第1実施例)図1は、第1実施例に係る
送受信切換GaAsFETスイッチの構成を示す電気回
路図であり、送信系スイッチ回路及び受信系スイッチ回
路を組み合わせたものである。同図において、符号1
a,1bはそれぞれ送信側,受信側のシャントFETを
示し、符号2a,2bはそれぞれ送信側,受信側のスル
ーFETを示し、符号4は電圧Vc1が印加される第1
コントロール端子を示し、符号5は電圧Vc2が印加さ
れる第2コントロール端子を示し、符号6は送信信号入
力端子を示し、符号7は受信系端子を示し、符号8はア
ンテナ端子を示す。上記各FET1a,1b,2a,2
bはいずれもGaAsFETで構成されている。そし
て、送信系スイッチ回路には、信号伝達線20aからシ
ャント接合点Aで分岐して接地に接続される分岐線21
aが設けられており、上記信号伝達線20aのシャント
接合点Aよりも後段側にスイッチング素子として機能す
るスルーFET2aが介設され、分岐線21aにシャン
トFET1aが介設されている。また、受信系スイッチ
回路には、信号伝達線20bからシャント接合点Bで分
岐して接地に接続される分岐線21bが設けられ、シャ
ント接合点Bよりも前段側の信号伝達線20bにスルー
FET2bが介設され、分岐線21bにシャントFET
1bが介設されている。なお、送信系スイッチ回路の信
号伝達線20aの出力側と受信系スイッチ回路の信号伝
達線20bの入力側とは、接合点Cとアンテナ端子8と
を接続する配線20cで共有されている。また、上記各
FET2a,1bは、それぞれ抵抗3a2,3b1を介
し共通の第1コントロール端子4に接続され、各FET
1a,2bは、それぞれ抵抗3a1,3b2を介し共通
の第2コントロール端子5に接続されている。この構成
は、図4に示す従来の送受信切換GaAsFETスイッ
チの構成と同じである。
【0026】ここで、本実施例の特徴として、信号伝達
線20aの送信信号入力端子6−シャント接合点A間、
信号伝達線20bのシャント接合点B−受信系端子7
間、及び信号伝達線20cのアンテナ端子8−接合点C
間には、それぞれインダクタンスとコンデンサよりなる
L.P.F.型の第1,第2,第3インピーダンス変換
回路9a,9b,9cが介設されている。そして、第1
インピーダンス変換回路9aは受信信号端子6からの信
号を高インピーダンスから低インピーダンスに変換する
ものであり、第2インピーダンス変換回路9bは受信系
端子7への信号を低インピーダンスから高インピーダン
スに変換するものであり、第3インピーダンス変換回路
9cはアンテナ端子8に出力される信号を低インピーダ
ンスから高インピーダンスに変換する一方、アンテナ端
子8から入力される信号を高インピーダンスから低イン
ピーダンスに変換するものである。言い換えると、各イ
ンピーダンス変換回路9a,9b,9cは当該送受信切
換GaAsFETスイッチ内に入力される信号を低イン
ピーダンスに変換し、当該送受信切換GaAsFETス
イッチ外に出力される信号を入力前のインピーダンスと
同じ高インピーダンスに変換するものである。
【0027】以上のように構成された送受信切換GaA
sFETスイッチについて、以下、その動作を説明す
る。
【0028】まず、第2コントロール端子5の電圧Vc
2を各FET1a,2bがピンチオフするような負の電
圧とし、第1コントロール端子4の電圧Vc1を0Vと
する。その結果、送信側のシャントFET1aはOF
F、スルーFET2aはONとなり、受信側のシャント
FET1bはON、スルーFET2bはOFFとなり、
送信信号入力端子6とアンテナ端子8との間のみが信号
の流通可能な状態となる。このとき、送信側のシャント
FET1aの入力側に配置されている第1インピーダン
ス変換回路9aにより入力信号が低インピーダンスに変
換される。また、アンテナ端子8への信号伝達線20c
に介設されている第3インピーダンス変換回路9cによ
り出力信号が元の入力信号のインピーダンスに再変換さ
れる。
【0029】また、第1コントロール端子4の電圧Vc
1を各FET2a,1bがピンチオフするような負の電
圧とし、第2コントロール端子5の電圧Vc2を0Vと
する。その結果、受信側のシャントFET1aはOF
F、スルーFETは2aはONとなり、送信側のシャン
トFET1bはON、スルーFET2bはOFFとな
り、受信系端子7とアンテナ端子8との間のみが信号の
流通可能な状態となる。このとき、アンテナ端子8から
入力された信号が第3インピーダンス変換回路9cによ
り低インピーダンスに変換され、信号伝達線20bで第
2インピーダンス変換回路9bにより元の入力信号のイ
ンピーダンスに再変換された後、受信系端子7から信号
が出力される。
【0030】以上のように、本実施例では、3つのイン
ピーダンス変換回路9a,9b,9cを各信号伝達経路
に配設することにより、送信信号入力端子6からの入力
信号の電圧振幅が小さく変換されてからシャントFET
1aに印加される。具体的には、本実施例では第1イン
ピーダンス変換器9aによって入力信号のインピーダン
スを50Ωから10Ωに減少させるようにしている。こ
れによって、入力信号によるシャントFET1aのドレ
イン振幅は1/√5になり、これによって歪なく伝送で
きる電力を10倍にすることができるという効果があ
る。また、同じ電力を伝送するためのゲート印加電圧の
絶対値を1/√5にすることができる。
【0031】なお、アンテナ端子8からの出力信号のイ
ンピーダンスは第3インピーダンス変換回路9cにより
50Ωのインピーダンスに変換され、アンテナ端子8か
ら入力され第3インピーダンス変換回路9cによって1
0Ωに変換された信号は第2インピーダンス変換回路9
bによって50Ωのインピーダンスに変換されるので、
他の回路との間でインピーダンス不整合が生じる等の不
具合は生じない。また、受信系スイッチ回路のシャント
FET1bのドレイン振幅も低減されるので、受信信号
の歪を抑制しうる効果もある。
【0032】なお、本実施例では、インピーダンス変換
回路としてL.P.F.型のインピーダンス変換回路を
用いたが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、例えばH.P.F.型のインピーダンス変換回
路、あるいはマイクロストリップ線路、ストリップ線路
を用いたインピーダンス変換回路でも同様の構成が得ら
れることはいうまでもない。
【0033】(第2実施例)次に、第2実施例について
説明する。
【0034】図2は、第2実施例に係る送受信切換Ga
AsFETスイッチの構成を示す電気回路図であり、符
号1a,1bはそれぞれ送信側,受信側のシャントFE
Tを示し、符号2a,2bはそれぞれ送信側,受信側の
スルーFETを示し、符号4は電圧Vc1が印加される
第1コントロール端子を示し、符号5は電圧Vc2が印
加される第2コントロール端子を示し、符号6は送信信
号入力端子を示し、符号7は受信系端子を示し、符号8
はアンテナ端子を示す。上記各FET1a,1b,2
a,2bはいずれもGaAsFETで構成されている。
そして、送信系スイッチ回路の信号伝達線20aからシ
ャント接合点Aで分岐して接地に接続される分岐線21
aが設けられており、上記信号伝達線20aのシャント
接合点Aよりも後段側にスイッチング素子として機能す
るスルーFET2aが介設され、分岐線21aにシャン
トFET1aが介設されている。また、受信系スイッチ
回路において、受信系スイッチ回路の信号伝達線20b
からシャント接合点Bで分岐して接地に接続される分岐
線21bが設けられ、シャント接合点Bよりも前段側の
信号伝達線20bにスルーFET2bが介設され、分岐
線21bにシャントFET1bが介設されている。な
お、送信系スイッチ回路の信号伝達線20aの出力側と
受信系スイッチ回路の信号伝達線20bの入力側とは、
接合点Cとアンテナ端子8とを接続する配線20cで共
有されている。また、上記各FET2a,1bは、それ
ぞれ抵抗3a2,3b1を介し共通の第1コントロール
端子4に接続され、各FET1a,2bは、それぞれ抵
抗3a1,3b2を介し共通の第2コントロール端子5
に接続されている。この構成は、図4に示す従来の送受
信切換GaAsFETスイッチの構成と同じである。
【0035】ここで、本実施例の特徴として、上記信号
伝達線20aの送信信号入力端子6−シャント接合点A
間には、インピーダンス変換回路に代えて電力増幅用G
aAsFET10が介設される一方、信号伝達線20b
の受信系端子7−FET2b間、及び信号伝達線20c
のアンテナ端子8−接合点C間には、それぞれインダク
タンスとコンデンサよりなるL.P.F.型の第2,第
3インピーダンス変換回路9b,9cが介設されてい
る。上記第2,第3インピーダンス変換回路9b,9c
の機能は上記第1実施例において説明した機能と同じで
ある。一方、電力増幅用GaAsFET10は、電力増
幅素子としての機能を発揮すべく大きなゲート幅を有す
るように構成されているので、そのインピーダンスは極
めて小さい。具体的には、本実施例では、10Ω程度の
インピーダンスになる。言い換えると、電力増幅用Ga
AsFET10及び各インピーダンス変換回路9b,9
cは当該送受信切換GaAsFETスイッチ内に入力さ
れる信号を低インピーダンスに変換し、当該送受信切換
GaAsFETスイッチ外に出力される信号を入力前の
インピーダンスと同じ高インピーダンスに変換するもの
である。
【0036】以上のように構成された本実施例の送受信
切換GaAsFETスイッチについて、以下その動作を
説明する。
【0037】携帯電話のシステムにおいては送受信切換
スイッチの送信信号の入力側には電力増幅素子が配置さ
れている。この電力増幅素子には通常、高効率、低歪が
要求されるためゲート幅の大きいGaAsFETが用い
られている。このGaAsFETは電力増幅用のためゲ
ート幅が大きいため10Ω程度のインピーダンスにな
る。そこで、本実施例では、電力増幅用GaAsFET
が送信系スイッチ回路の入力側に配置されている場合、
アンテナ端子8への出力信号を通常のシステムで用いら
れている50Ω系に変換するための第3インピーダンス
変換回路9cを配置し、受信系スイッチ回路の出力側に
は、インピーダンスを10Ωから50Ωに変換する第2
インピーダンス変換回路9bを配置しているのである。
したがって、上記第1実施例と同じ効果により、歪を抑
制することができる。
【0038】さらに、本実施例では、上記第1実施例に
比べ、第1実施例では必要であった高インピーダンスを
低インピーダンスに変換する第1インピーダンス変換回
路9aの代わりに、送受信切換GaAsFETスイッチ
の送信側に使われている電力増幅用GaAsFET10
を有効活用することにより、送信系に配置するインピー
ダンス変換回路を第3インピーダンス変換回路9cのみ
で済ませることができる。したがって、構成の簡素化と
インピーダンス変換回路による損失の低減とを図ること
ができる。
【0039】(第3実施例)次に、第3実施例について
説明する。
【0040】図3は、第3実施例に係る送受信切換Ga
AsFETスイッチの構成を示す電気回路図であり、符
号1a,1bはそれぞれ送信側,受信側のシャントFE
Tを示し、符号2a,2bはそれぞれ送信側,受信側の
スルーFETを示し、符号4は電圧Vc1が印加される
第1コントロール端子を示し、符号5は電圧Vc2が印
加される第2コントロール端子を示し、符号6は送信信
号入力端子を示し、符号7は受信系端子を示し、符号8
はアンテナ端子を示す。上記各FET1a,1b,2
a,2bはいずれもGaAsFETで構成されている。
そして、送信系スイッチ回路の信号伝達線20aからシ
ャント接合点Aで分岐して接地に接続される分岐線21
aが設けられており、上記信号伝達線20aのシャント
接合点Aよりも後段側にスイッチング素子として機能す
るスルーFET2aが介設され、分岐線21aにシャン
トFET1aが介設されている。また、受信系スイッチ
回路において、受信系スイッチ回路の信号伝達線20b
からシャント接合点Bで分岐して接地に接続される分岐
線21bが設けられ、シャント接合点Bよりも前段側の
信号伝達線20bにスルーFET2bが介設され、分岐
線21bにシャントFET1bが介設されている。な
お、送信系スイッチ回路の信号伝達線20aの出力側と
受信系スイッチ回路の信号伝達線20bの入力側とは、
接合点Cとアンテナ端子8とを接続する配線20cで共
有されている。また、上記各FET2a,1bは、それ
ぞれ抵抗3a2,3b1を介し共通の第1コントロール
端子4に接続され、各FET1a,2bは、それぞれ抵
抗3a1,3b2を介し共通の第2コントロール端子5
に接続されている。この構成は、図4に示す従来の送受
信切換GaAsFETスイッチの構成と同じである。
【0041】ここで、本実施例の特徴として、上記送信
系スイッチ回路の信号伝達線20aの送信信号入力端子
6−シャント接合点A間には電力増幅用GaAsFET
10が介設され、さらに、信号伝達線20aのシャント
接合点A−スルーFET2a間には、インダクタンスと
コンデンサよりなるL.P.F.型のインピーダンス変
換回路9dが介設されている。このインピーダンス変換
回路9dの機能は上記第1実施例において説明した機能
と同じである。一方、電力増幅用GaAsFET10
は、電力増幅素子としての機能を発揮すべく大きなゲー
ト幅を有するように構成されているので、そのインピー
ダンスは極めて小さい。具体的には、本実施例では、1
0Ω程度のインピーダンスになる。そして、インピーダ
ンス変換回路9dは電力増幅用GaAsFET10から
スルーFET2aに流通する信号のインピーダンスを1
0Ωから元の50Ωに変換する。
【0042】以上のように構成された送受信切換GaA
sFETスイッチについて、以下その動作を説明する。
【0043】本実施例では、この電力増幅用GaAsF
ET10と出力インピーダンスマッチング回路であるイ
ンピーダンス変換回路9dの間に歪の原因となるシャン
トFET1aを配置することにより、電圧振幅が小さい
状態でシャントFET1aに信号が入力されるようにな
っている。
【0044】本実施例では、上記第2実施例に比べ、第
2実施例で必要であった受信系スイッチ回路のインピー
ダンス変換回路9bも不要となるので、回路構成をさら
に簡素化することができ、かつ受信系スイッチ回路に追
加のインピーダンス変換回路が不要になるため受信系ス
イッチ回路における損失の増大を防止することができ
る。
【0045】なお、上記各実施例においては、送信系と
受信系がそれぞれ1系統である例を示したが、本発明は
かかる各実施例に限定されるものではなく、送信系、受
信系ともに複数である場合においても適用し得ることは
いうまでもない。
【0046】また、上記各実施例においては、電力増幅
素子がGaAsFETで構成されている例について説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、MOSFET等の電圧制御型素子であれば同様に適
用できることは言うまでもない。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、信号伝達線上にスイッチング素子を介設し、信
号伝達線の分岐線にシャントFETを配置してなるスイ
ッチ回路を備えた半導体装置において、シャント接合点
の前段側にはインピーダンス低減手段を設ける一方、シ
ャント接合点の後段側にはインピーダンス増大手段を設
けるようにしたもので、シャントFETへの入力信号の
電圧振幅の低減により信号歪みの発生の防止を図り、か
つ歪みなく伝送できる電力の増大を図ることができる。
【0048】請求項2の発明によれば、請求項1におけ
るインピーダンス増大手段として電力増幅素子を利用し
たので、電力増幅素子のインピーダンスが低減機能を防
止しながら、大信号の処理時における信号の歪みの発生
を抑制することができる。
【0049】請求項3の発明によれば、請求項1のイン
ピーダンス低減手段として電力増幅素子を利用しなが
ら、シャント接合点とスイッチング素子との間にインピ
ーダンス変換回路を設ける構成としたので、シャントF
ETよりも後段側のスイッチング素子を含む信号伝達線
に接続される他の回路部分でインピーダンス変換回路を
不要とすることができ、よって、損失の増大を防止する
ことができる。
【0050】請求項4の発明によれば、複数のスイッチ
回路を組合せた回路において、各スイッチ回路の入力側
にインピーダンス低減手段を設ける一方、各スイッチ回
路の出力側にインピーダンス増大手段と設けたので、各
スイッチ回路内における信号の信号歪みの発生を有効に
抑制することができる。
【0051】請求項5の発明によれば、複数のスイッチ
回路を組合せた回路において、各信号伝達線同士が一部
重複するものでは、1つのインピーダンス変換回路によ
ってインピーダンス低減手段及びインピーダンス増大手
段を兼用するようにしたので、構成の簡素化を図ること
ができる。
【0052】請求項6の発明によれば、複数のスイッチ
回路を組合せた回路において、1つのスイッチ回路のシ
ャント接合点の前段側に電力増幅素子を設け、他のスイ
ッチ回路のシャント接合点−スイッチング素子間にイン
ピーダンスを低減するインピーダンス変換回路を設けた
ので、大信号の歪みの発生を抑制しながら、損失の増大
の防止を図ることができる。
【0053】請求項7の発明によれば、電力素子をGa
AsFETで構成するようにしたので、ゲート幅が大き
くインピーダンス低減作用が大きいGaAsFETの特
性を利用して、スイッチ回路における大信号の歪みの発
生を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る送受信切換GaAsFETス
イッチの電気回路図である。
【図2】第2実施例に係る送受信切換GaAsFETス
イッチの電気回路図である。
【図3】第3実施例に係る送受信切換GaAsFETス
イッチの電気回路図である。
【図4】従来の送受信切換GaAsFETスイッチの電
気回路図である。
【符号の説明】
1 シャントFET 2 スルーFET 3 抵抗 4 第1コントロール端子 5 第2コントロール端子2 6 送信信号入力端子 7 受信系端子 8 アンテナ端子 9 インピーダンス変換回路(インピーダンス低減手
段,インピーダンス増大手段) 10 電力増幅用GaAsFET(インピーダンス低減
手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮辻 和郎 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号伝達線における信号の流通をオン・
    オフ切換えるためのスイッチング素子と、上記信号伝達
    線のシャント接合点から分岐する分岐線に介設されGa
    AsFETからなるシャントFETとを有するスイッチ
    回路を備えた半導体装置において、 上記信号伝達線の上記シャント接合点よりも前段側に介
    設され、上記シャント接合点への入力信号のインピーダ
    ンスを低減するインピーダンス低減手段と、 上記信号伝達線の上記シャント接合点よりも後段側に介
    設され、信号伝達線を流れる信号のインピーダンスを増
    大させるインピーダンス増大手段とを備えたことを特徴
    とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 上記シャント接合点は、上記信号伝達線において上記ス
    ルーFETよりも前段側に設けられていて、 上記インピーダンス低減手段は、上記シャント接合点よ
    りも前段側に設けられた電力増幅素子であり、 上記インピーダンス増大手段は、上記信号伝達線の上記
    スルーFETよりも後段側に設けられたインピーダンス
    変換回路であることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 上記シャント接合点は、上記信号伝達線において上記ス
    ルーFETよりも前段側に設けられていて、 上記インピーダンス低減手段は、上記シャント接合点よ
    りも後段側に設けられた電力増幅素子であり、 上記インピーダンス増大手段は、上記信号伝達線の上記
    シャント接合点−スルーFET間に介設されたインピー
    ダンス変換回路であることを特徴とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 信号伝達線における信号の流通をオン・
    オフ切換えるためのスイッチング素子と、上記信号伝達
    線のシャント接合点から分岐して接地に接続される分岐
    線に介設されGaAsFETからなるシャントFETと
    を有する複数のスイッチ回路を備え、上記各スイッチ回
    路のうちの1つにおける信号を各シャントFET及びス
    イッチング素子のオン・オフによって交替的に流通させ
    るように構成された半導体装置において、 上記各スイッチ回路の信号伝達線には、当該スイッチ回
    路への入力信号のインピーダンスを低減するインピーダ
    ンス低減手段と、当該スイッチ回路からの出力信号を増
    大するインピーダンス増大手段とが設けられていること
    を特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、 上記各スイッチ回路のうちいずれか2つのスイッチ回路
    のうちの一方のスイッチ回路における信号伝達線の出力
    側と上記2つのスイッチ回路のうちの他方の出力回路に
    おける信号伝達線の入力側とが共通の配線で構成されて
    いて、 上記共通の配線には、上記一方のスイッチ回路における
    上記インピーダンス増大手段及び上記他方のスイッチ回
    路における上記インピーダンス低減手段として機能する
    インピーダンス変換回路が設けられていることを特徴と
    する半導体装置。
  6. 【請求項6】 信号伝達線における信号の流通をオン・
    オフ切換えるためのスイッチング素子と、上記信号伝達
    線のシャント接合点から分岐して接地に接続される分岐
    線に介設されGaAsFETからなるシャントFETと
    を有する複数のスイッチ回路を備え、上記各スイッチ回
    路の各スイッチ回路のうちの1つにおける信号を各シャ
    ントFET及びスイッチング素子のオン・オフによって
    交替的に流通させるように構成された半導体装置におい
    て、 上記各スイッチ回路のうち第1のスイッチ回路では、第
    1の信号伝達線において、上記スルーFETが上記シャ
    ント接合点よりも後段側に設けられており、 上記第1の信号伝達線の上記シャント接合点よりも前段
    側に介設される電力増幅素子と、 上記第1の信号伝達線の上記シャント接合点−スルーF
    ET間に介設され上記シャント接合点からの出力信号の
    インピーダンスを増大するインピーダンス変換回路とを
    備えたことを特徴とする半導体装置。
  7. 【請求項7】 請求項2,3又は6記載の半導体装置に
    おいて、 上記電力増幅素子は、GaAsFETであることを特徴
    とする半導体装置。
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