JPH0927736A - Ｆｅｔスイッチ - Google Patents
ＦｅｔスイッチInfo
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- JPH0927736A JPH0927736A JP7177427A JP17742795A JPH0927736A JP H0927736 A JPH0927736 A JP H0927736A JP 7177427 A JP7177427 A JP 7177427A JP 17742795 A JP17742795 A JP 17742795A JP H0927736 A JPH0927736 A JP H0927736A
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- JP
- Japan
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- fet
- port
- gate
- fets
- fet switch
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
- H03K17/6874—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/10—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage
- H03K17/102—Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage in field-effect transistor switches
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- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝送しようとする信号の電力または振幅に影
響されることなく、オン／オフ状態を維持することがで
きる、ハイパワー信号の伝送に適したＦＥＴスイッチを
提供する。 【解決手段】 ２つのＦＥＴ１１、１２が直列接続さ
れ、入力ポート１３と出力ポート１４とを接続する伝送
線路と並列に接続（出力ポートと接地との間に接続す
る）されている。各ＦＥＴのゲートには、抵抗器１５、
１６が接続され、これらの抵抗器は、制御ポート１７に
接続される。また、ＦＥＴ１１のゲートと入力ポートの
間にはキャパシタ１８が、ＦＥＴ１２のゲートと接地と
の間にはキャパシタ１９が接続されている。
響されることなく、オン／オフ状態を維持することがで
きる、ハイパワー信号の伝送に適したＦＥＴスイッチを
提供する。 【解決手段】 ２つのＦＥＴ１１、１２が直列接続さ
れ、入力ポート１３と出力ポート１４とを接続する伝送
線路と並列に接続（出力ポートと接地との間に接続す
る）されている。各ＦＥＴのゲートには、抵抗器１５、
１６が接続され、これらの抵抗器は、制御ポート１７に
接続される。また、ＦＥＴ１１のゲートと入力ポートの
間にはキャパシタ１８が、ＦＥＴ１２のゲートと接地と
の間にはキャパシタ１９が接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＦＥＴスイッチに関
し、特に大電力用ＦＥＴスイッチに関する。
し、特に大電力用ＦＥＴスイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＦＥＴスイッチは、例えば、アンテナで
受信した無線周波数（ＲＦ）信号を複数の受信回路に選
択的に供給したり、あるいは単一のアンテナを送信機と
受信機とで共用したりする場合に使用される。
受信した無線周波数（ＲＦ）信号を複数の受信回路に選
択的に供給したり、あるいは単一のアンテナを送信機と
受信機とで共用したりする場合に使用される。
【０００３】図５に従来のＦＥＴスイッチの一例を示
す。これは、単一のアンテナを送信機と受信機とで共用
する場合の例である。このＦＥＴスイッチは、４個のＦ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）５１、５２、５３、及び
５４を有している。ＦＥＴ５１は、送信機用ポート５５
とアンテナ接続ポート５６との間に接続され、ＦＥＴ５
２は、受信機用ポート５７とアンテナ接続ポート５６と
の間に接続されている。また、ＦＥＴ５３、５４は、そ
れぞれ、送信機用ポート５５と接地との間及び受信機用
ポート５７と接地との間に接続されている。そして、Ｆ
ＥＴ５２、５３のゲートは、それぞれ抵抗器５８、５９
を介して制御ポート６０に、ＦＥＴ５１、５４のゲート
は、それぞれ抵抗器６１、６２を介して制御ポート６３
に接続されている。
す。これは、単一のアンテナを送信機と受信機とで共用
する場合の例である。このＦＥＴスイッチは、４個のＦ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）５１、５２、５３、及び
５４を有している。ＦＥＴ５１は、送信機用ポート５５
とアンテナ接続ポート５６との間に接続され、ＦＥＴ５
２は、受信機用ポート５７とアンテナ接続ポート５６と
の間に接続されている。また、ＦＥＴ５３、５４は、そ
れぞれ、送信機用ポート５５と接地との間及び受信機用
ポート５７と接地との間に接続されている。そして、Ｆ
ＥＴ５２、５３のゲートは、それぞれ抵抗器５８、５９
を介して制御ポート６０に、ＦＥＴ５１、５４のゲート
は、それぞれ抵抗器６１、６２を介して制御ポート６３
に接続されている。
【０００４】ここで、各ＦＥＴは、図６に示すようなＶ
gs−Ｉds特性を有するものとする。即ち、ゲート・ソー
ス間電圧Ｖgsが、しきい値Ｖthを上回る場合は、ドレイ
ン・ソース間に電流Ｉdsが流れる。Ｖgsが、しきい値Ｖ
thを下回る場合には、Ｉdsは流れない。つまりこのＦＥ
Ｔは、Ｖgs＞Ｖthの領域でオンし、この状態で、低抵抗
と等価に見なせる。逆に、Ｖgs＜Ｖthでは、オフして、
抵抗及びコンデンサによって等価的に表現される高イン
ピーダンスの状態になる。
gs−Ｉds特性を有するものとする。即ち、ゲート・ソー
ス間電圧Ｖgsが、しきい値Ｖthを上回る場合は、ドレイ
ン・ソース間に電流Ｉdsが流れる。Ｖgsが、しきい値Ｖ
thを下回る場合には、Ｉdsは流れない。つまりこのＦＥ
Ｔは、Ｖgs＞Ｖthの領域でオンし、この状態で、低抵抗
と等価に見なせる。逆に、Ｖgs＜Ｖthでは、オフして、
抵抗及びコンデンサによって等価的に表現される高イン
ピーダンスの状態になる。
【０００５】このような特性を有するＦＥＴで構成され
た図５のスイッチ回路において、Ｖthを下回る電位Ｖ１
を制御ポート６０に印加し、Ｖthを上回る電位Ｖ２を制
御ポート６３に印加すると、ＦＥＴ５２及び５３がオフ
し、ＦＥＴ５１、５４がオンする。即ち、送信機用ポー
ト５５がアンテナ接続ポート５６に接続された状態とな
る。逆に、Ｖthを上回る電位Ｖ１を制御ポート６０に印
加し、Ｖthを下回る電位Ｖ２を制御ポート６３に印加す
ると、ＦＥＴ５２及び５３がオンし、ＦＥＴ５１、５４
がオフして、受信機用ポート５７がアンテナ接続ポート
５６に接続された状態となる。こうして４個のＦＥＴ５
１、５２、５３、及び５４を用いたＳＰＤＴ（単極双
投）スイッチが実現される。
た図５のスイッチ回路において、Ｖthを下回る電位Ｖ１
を制御ポート６０に印加し、Ｖthを上回る電位Ｖ２を制
御ポート６３に印加すると、ＦＥＴ５２及び５３がオフ
し、ＦＥＴ５１、５４がオンする。即ち、送信機用ポー
ト５５がアンテナ接続ポート５６に接続された状態とな
る。逆に、Ｖthを上回る電位Ｖ１を制御ポート６０に印
加し、Ｖthを下回る電位Ｖ２を制御ポート６３に印加す
ると、ＦＥＴ５２及び５３がオンし、ＦＥＴ５１、５４
がオフして、受信機用ポート５７がアンテナ接続ポート
５６に接続された状態となる。こうして４個のＦＥＴ５
１、５２、５３、及び５４を用いたＳＰＤＴ（単極双
投）スイッチが実現される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＦＥＴスイッチでは、ドレイン・ソース間を流れる交流
信号が大きくなると、ゲート・ソース間電圧（ゲート・
ドレイン間電圧）が大きく変動し、ＦＥＴが所望のオン
／オフ状態を保てなくなるという問題点がある。
ＦＥＴスイッチでは、ドレイン・ソース間を流れる交流
信号が大きくなると、ゲート・ソース間電圧（ゲート・
ドレイン間電圧）が大きく変動し、ＦＥＴが所望のオン
／オフ状態を保てなくなるという問題点がある。
【０００７】例えば、図７（ａ）に示すように接続され
たＦＥＴ７１（図５のＦＥＴ５３（または５４）に対
応）を含む回路を考える。この回路において、入力ポー
ト７２から出力ポート７３へ信号を伝送させるために
は、制御電圧ＶC によりＦＥＴ７１をオフさせなければ
ならない。ところが、伝送される信号の電力が大きい
と、ＦＥＴ７１のソース電位Ｖs （またはドレイン電
位）の変動が大きくなり、ＶC−Ｖs ＞Ｖthにいたる
と、Ｖgs＞Ｖthとなり、ＦＥＴ７１がオンしてしまう。
このため、伝送しようとする信号は、図７（ｂ）に示す
ように、尖頭部がつぶれ、波形が歪んでしまう。
たＦＥＴ７１（図５のＦＥＴ５３（または５４）に対
応）を含む回路を考える。この回路において、入力ポー
ト７２から出力ポート７３へ信号を伝送させるために
は、制御電圧ＶC によりＦＥＴ７１をオフさせなければ
ならない。ところが、伝送される信号の電力が大きい
と、ＦＥＴ７１のソース電位Ｖs （またはドレイン電
位）の変動が大きくなり、ＶC−Ｖs ＞Ｖthにいたる
と、Ｖgs＞Ｖthとなり、ＦＥＴ７１がオンしてしまう。
このため、伝送しようとする信号は、図７（ｂ）に示す
ように、尖頭部がつぶれ、波形が歪んでしまう。
【０００８】本発明は、伝送しようとする信号の電力ま
たは振幅に影響されることなく、オン／オフ状態を維持
することができる、ハイパワー信号の伝送に適したＦＥ
Ｔスイッチを提供することを目的とする。
たは振幅に影響されることなく、オン／オフ状態を維持
することができる、ハイパワー信号の伝送に適したＦＥ
Ｔスイッチを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
ＦＥＴを多段接続し、前記複数のＦＥＴの各々のゲート
とソース及びドレインの一方との間に、帰還回路を接続
したことを特徴とするＦＥＴスイッチが得られる。
ＦＥＴを多段接続し、前記複数のＦＥＴの各々のゲート
とソース及びドレインの一方との間に、帰還回路を接続
したことを特徴とするＦＥＴスイッチが得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１に本発明の一実施形態を示
す。本実施の形態のＦＥＴスイッチは、図１に示すよう
に、直列接続（多段接続）された２個のＦＥＴ１１及び
１２を有している。このＦＥＴスイッチは、入力ポート
１３と出力ポート１４とを接続する伝送線路に平行に接
続されている。また、ＦＥＴ１１及び１２のゲートは、
それぞれ抵抗器１５及び１６を介して制御ポート１７に
接続されている。さらに、ＦＥＴ１１のゲートと入力ポ
ート１３との間には、キャパシタ１８が接続され、ＦＥ
Ｔ１２のゲートと接地との間には、キャパシタ１９が接
続されている。なお、ＦＥＴとしてはノーマリオン型、
ノーマリオフ型のいずれも使用することができる。
施の形態を説明する。図１に本発明の一実施形態を示
す。本実施の形態のＦＥＴスイッチは、図１に示すよう
に、直列接続（多段接続）された２個のＦＥＴ１１及び
１２を有している。このＦＥＴスイッチは、入力ポート
１３と出力ポート１４とを接続する伝送線路に平行に接
続されている。また、ＦＥＴ１１及び１２のゲートは、
それぞれ抵抗器１５及び１６を介して制御ポート１７に
接続されている。さらに、ＦＥＴ１１のゲートと入力ポ
ート１３との間には、キャパシタ１８が接続され、ＦＥ
Ｔ１２のゲートと接地との間には、キャパシタ１９が接
続されている。なお、ＦＥＴとしてはノーマリオン型、
ノーマリオフ型のいずれも使用することができる。
【００１１】本実施の形態のＦＥＴスイッチも、従来同
様、制御ポート１７に入力される制御電圧にしたがって
オン／オフし、入力ポート１３に入力された交流信号を
出力ポート１４へ伝送したり、接地したりする。
様、制御ポート１７に入力される制御電圧にしたがって
オン／オフし、入力ポート１３に入力された交流信号を
出力ポート１４へ伝送したり、接地したりする。
【００１２】入力ポート１３から出力ポート１４へと交
流信号を伝送させる（即ち、ＦＥＴ１１、１２はオフさ
せる）ことにより、本実施の形態のＦＥＴスイッチに印
加される電圧は、多段接続されたＦＥＴ１１、１２によ
り分圧される。つまり、交流信号の振幅をＶとすると、
各ＦＥＴに印加されるドレイン・ソース間電圧の振幅
は、図２に示すようにＶ／２となる。また、各ＦＥＴの
ゲート電位は、キャパシタの働きにより、ゲート・ソー
ス間電圧（またはゲート・ドレイン間電圧）がしきい値
を越えることを妨げる様に、伝送される交流信号に連動
して変化する。つまり、ドレイン・ソース間電圧の変化
による、ゲート・ソース間電圧（またはゲート・ドレイ
ン間電圧）の変化を抑圧する様にして、ＦＥＴのオン／
オフ状態の維持を容易にする。これにより、本実施の形
態のＦＥＴスイッチは、大電力の高周波信号の波形を損
なうことなく伝送させることができる。したがって、本
実施の形態のＦＥＴスイッチは、大電力高周波回路に使
用することができる。
流信号を伝送させる（即ち、ＦＥＴ１１、１２はオフさ
せる）ことにより、本実施の形態のＦＥＴスイッチに印
加される電圧は、多段接続されたＦＥＴ１１、１２によ
り分圧される。つまり、交流信号の振幅をＶとすると、
各ＦＥＴに印加されるドレイン・ソース間電圧の振幅
は、図２に示すようにＶ／２となる。また、各ＦＥＴの
ゲート電位は、キャパシタの働きにより、ゲート・ソー
ス間電圧（またはゲート・ドレイン間電圧）がしきい値
を越えることを妨げる様に、伝送される交流信号に連動
して変化する。つまり、ドレイン・ソース間電圧の変化
による、ゲート・ソース間電圧（またはゲート・ドレイ
ン間電圧）の変化を抑圧する様にして、ＦＥＴのオン／
オフ状態の維持を容易にする。これにより、本実施の形
態のＦＥＴスイッチは、大電力の高周波信号の波形を損
なうことなく伝送させることができる。したがって、本
実施の形態のＦＥＴスイッチは、大電力高周波回路に使
用することができる。
【００１３】図３に本実施の形態によるＦＥＴスイッチ
と従来のＦＥＴスイッチの、入力電力と出力電力との関
係を示す。図３より明らかな通り、従来のＦＥＴスイッ
チでは、伝送信号の波形に歪みが生じて出力電力が低下
するような大きな入力電力を印加しても、出力電力の低
下は見られない。
と従来のＦＥＴスイッチの、入力電力と出力電力との関
係を示す。図３より明らかな通り、従来のＦＥＴスイッ
チでは、伝送信号の波形に歪みが生じて出力電力が低下
するような大きな入力電力を印加しても、出力電力の低
下は見られない。
【００１４】図４に本発明の他の実施の形態を示す。図
４（ａ）のＦＥＴスイッチは、３段のＦＥＴを有するＦ
ＥＴスイッチ回路であり、図４（ｂ）は、入力ポートと
出力ポートとの間に多段接続されたＦＥＴを接続した例
である。
４（ａ）のＦＥＴスイッチは、３段のＦＥＴを有するＦ
ＥＴスイッチ回路であり、図４（ｂ）は、入力ポートと
出力ポートとの間に多段接続されたＦＥＴを接続した例
である。
【００１５】なお、上記実施の形態では、いずれの場合
も帰還回路としてキャパシタを用いたが、抵抗器、ある
いはキャパシタと抵抗器との組み合わせを用いることも
できる。
も帰還回路としてキャパシタを用いたが、抵抗器、ある
いはキャパシタと抵抗器との組み合わせを用いることも
できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ＦＥＴを多段接続し
て、各ＦＥＴのゲートとソースまたはドレインの一方と
の間に帰還回路接続する様にしたことで、伝送しようと
する信号の振幅あるいは電力に影響されることなくオン
／オフを維持することができ、大電力高周波信号の波形
を歪ませることなく伝送することができるＦＥＴスイッ
チが得られる。
て、各ＦＥＴのゲートとソースまたはドレインの一方と
の間に帰還回路接続する様にしたことで、伝送しようと
する信号の振幅あるいは電力に影響されることなくオン
／オフを維持することができ、大電力高周波信号の波形
を歪ませることなく伝送することができるＦＥＴスイッ
チが得られる。
【図１】本発明の一実施の形態の回路図である。
【図２】図１のＦＥＴスイッチの各ＦＥＴにおけるドレ
イン・ソース電圧とゲート電圧とを示すグラフである。
イン・ソース電圧とゲート電圧とを示すグラフである。
【図３】図１のＦＥＴスイッチと、従来のＦＥＴスイッ
チにおける、入力電力と出力電力との関係を示すグラフ
である。
チにおける、入力電力と出力電力との関係を示すグラフ
である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す回路図であっ
て、（ａ）は３段のＦＥＴを伝送線路に並列接続した場
合、（ｂ）は２段のＦＥＴを伝送線路上に設けた場合を
示す図である。
て、（ａ）は３段のＦＥＴを伝送線路に並列接続した場
合、（ｂ）は２段のＦＥＴを伝送線路上に設けた場合を
示す図である。
【図５】従来のＦＥＴスイッチの一例を示す回路図であ
る。
る。
【図６】ＦＥＴのＶgs−Ｉds特性の一例を示すグラフで
ある。
ある。
【図７】従来のＦＥＴスイッチの問題点を説明するため
の（ａ）回路図、（ｂ）ドレイン・ソース電圧とゲート
電圧とを示すグラフである。
の（ａ）回路図、（ｂ）ドレイン・ソース電圧とゲート
電圧とを示すグラフである。
１１，１２ ＦＥＴ １３ 入力ポート １４ 出力ポート １５，１６ 抵抗器 １７ 制御ポート １８，１９ キャパシタ ５１，５２，５３，５４ ＦＥＴ（電界効果トラン
ジスタ） ５５ 送信機用ポート ５６ アンテナ接続ポート ５７ 受信機用ポート ５８，５９ 抵抗器 ６０ 制御ポート ６１，６２ 抵抗器 ６３ 制御ポート
ジスタ） ５５ 送信機用ポート ５６ アンテナ接続ポート ５７ 受信機用ポート ５８，５９ 抵抗器 ６０ 制御ポート ６１，６２ 抵抗器 ６３ 制御ポート
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のＦＥＴを多段接続し、前記複数の
ＦＥＴの各々のゲートとソース及びドレインの一方との
間に、それぞれ帰還回路を接続したことを特徴とするＦ
ＥＴスイッチ。 - 【請求項２】 前記帰還回路がキャパシタであることを
特徴とする請求項１のＦＥＴスイッチ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177427A JPH0927736A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Ｆｅｔスイッチ |
| US08/678,668 US5818283A (en) | 1995-07-13 | 1996-07-11 | High power FET switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7177427A JPH0927736A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Ｆｅｔスイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927736A true JPH0927736A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16030752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7177427A Pending JPH0927736A (ja) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Ｆｅｔスイッチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818283A (ja) |
| JP (1) | JPH0927736A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6967517B2 (en) | 2002-06-20 | 2005-11-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching device |
| JP2007096609A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Nec Electronics Corp | 半導体スイッチ回路装置 |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH1188004A (ja) | 1997-09-03 | 1999-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波回路 |
| JPH11136111A (ja) | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Sony Corp | 高周波回路 |
| US6212365B1 (en) * | 1998-06-18 | 2001-04-03 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Push-to-talk interface circuit for a radio communication system |
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