正負(fù)電位生成電路的制作方法
【專利說(shuō)明】正負(fù)電位生成電路
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002]本申請(qǐng)基于并請(qǐng)求2014年6月23日申請(qǐng)的在先日本專利申請(qǐng)2014 — 128594號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此引用其全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]這里說(shuō)明的實(shí)施方式整體涉及生成正電位及負(fù)電位的正負(fù)電位生成電路。
【背景技術(shù)】
[0004]在便攜電話、智能手機(jī)等便攜終端的高頻電路部中，發(fā)送電路和接收電路經(jīng)由高頻信號(hào)用開關(guān)電路(以下，高頻開關(guān)電路)，選擇性地與共通的天線連接。以往，將使用化合物半導(dǎo)體的HEMT (High Electron Mobility Transistor:高電子迀移率晶體管)用于這樣的高頻開關(guān)電路的開關(guān)元件，然而出于近年來(lái)的低價(jià)格和小型化的需求，正在研究向形成在娃基板上的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的替換。
[0005]但是，通常的在硅基板上形成的MOSFET中，由于源極或漏極電極與硅基板之間的寄生電容較大，并且硅是半導(dǎo)體，所以有高頻信號(hào)的電力損耗較大的問題。因此，提出了將高頻開關(guān)電路形成在SOI (Silicon On Insulator:絕緣體上娃)基板上的技術(shù)。
[0006]高頻開關(guān)的接通電位是高頻開關(guān)內(nèi)的MOSFET成為導(dǎo)通狀態(tài)而導(dǎo)通電阻變得充分小的柵極電位。此外，斷開電位是MOSFET成為截止?fàn)顟B(tài)、既使重疊高頻信號(hào)也能夠充分維持截止?fàn)顟B(tài)的柵極電位。
[0007]當(dāng)接通電位低于所希望的電位(例如3V)時(shí)，高頻開關(guān)內(nèi)的FET的導(dǎo)通電阻變低，插入損失和導(dǎo)通畸變?cè)龃?。此外，?dāng)斷開電位高于所希望的電位(例如一 2V)時(shí)，最大允許輸入功率降低，截止畸變?cè)龃蟆?br>[0008]這樣，如果高頻開關(guān)的柵極電位沒有在導(dǎo)通時(shí)和截止時(shí)都設(shè)定為最合適的電位，則高頻開關(guān)的電特性變差。由于這樣的情況，需要用于將高頻開關(guān)的柵極電位設(shè)定為所希望的電位的電源電路。
[0009]通常，電源電路利用電荷栗(charge pump)生成所希望的電位。電荷栗由于與時(shí)鐘信號(hào)同步進(jìn)行電壓的升壓、降壓動(dòng)作，所以會(huì)向接地線重疊周期性的高次諧波噪聲。
[0010]因此，若將高頻開關(guān)與電源電路一起形成在S0I基板上，則電源電路的接地線上的尚次諧波噪聲會(huì)混入尚頻開關(guān)的接地線，在以尚頻開關(guān)切換的尚頻?目號(hào)上也會(huì)重置該尚次諧波噪聲，有可能產(chǎn)生接收靈敏度降低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]實(shí)施方式提供一種使生成正電位和負(fù)電位時(shí)發(fā)生的高次諧波噪聲不重疊到接地線上的正負(fù)電位生成電路。
[0012]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，正負(fù)電位生成電路具備:從一端側(cè)輸出正電位并從另一端側(cè)輸出負(fù)電位的電荷栗；將上述正電位中包含的高次諧波噪聲除去的第一濾波器；對(duì)上述第一濾波器的輸出電位進(jìn)行調(diào)整的第一箝位電路；將上述負(fù)電位中包含的高次諧波噪聲除去的第二濾波器；以及對(duì)上述第二濾波器的輸出電位進(jìn)行調(diào)整的第二箝位電路。上述電荷栗使從上述一端側(cè)輸出的電流全部流到上述第一濾波器，并且使從上述第二箝位電路通過(guò)上述第二濾波器的電流全部流到上述另一端側(cè)。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的正負(fù)電位生成電路，能夠提供使生成正電位和負(fù)電位時(shí)發(fā)生的高次諧波噪聲不重疊到接地線上的正負(fù)電位生成電路。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示內(nèi)置第一實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的高頻開關(guān)電路2的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0015]圖2是表示第一實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0016]圖3是一比較例的電荷栗11的電路圖。
[0017]圖4是說(shuō)明圖3的電荷栗11的不良情況的圖。
[0018]圖5是表示電平轉(zhuǎn)換器25的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例的電路圖。
[0019]圖6是表示第二實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0020]圖7是表示第三實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的實(shí)施方式中，以正負(fù)電位生成電路內(nèi)的特征性結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作為中心進(jìn)行說(shuō)明，但在正負(fù)電位生成電路中也可以存在以下的說(shuō)明中省略了的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。并且，這些省略了的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作也包含在本實(shí)施方式的范圍中。
[0022](第一實(shí)施方式)
[0023]圖1是表示內(nèi)置第一實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的高頻開關(guān)電路2的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖1的高頻開關(guān)電路2具備控制電路3和高頻開關(guān)部4。本實(shí)施方式中，要記住，是將圖1的高頻開關(guān)電路2的整體形成在半導(dǎo)體基板(例如SOI基板)上。由此，能夠形成單片(one chip)化，容易向便攜電話等輕薄短小的電子設(shè)備進(jìn)行安裝。
[0024]控制電路3具有電源電路5、解碼器6以及驅(qū)動(dòng)電路7。電源電路5利用電源電位Vdd生成正電位Vp和負(fù)電位Vn。如后述那樣，在電源電路5的內(nèi)部設(shè)有正負(fù)電位生成電路1。解碼器6對(duì)從高頻開關(guān)電路2的外部輸入的開關(guān)控制信號(hào)Vcl、Vc2等進(jìn)行解碼，生成解碼信號(hào)Dl、D2、D3等。驅(qū)動(dòng)電路7基于解碼信號(hào)D1等，生成用于對(duì)高頻開關(guān)部4進(jìn)行切換控制的切換控制信號(hào)contl、contl/、cont2、cont2/等。
[0025]高頻開關(guān)部4具有直通(through) FET組8和分路(shunt) FET組9。直通FET組8和分路FET組9分別具有共用柵極電位的串聯(lián)連接的多個(gè)M0SFET。直通FET組8的一端連接于共通信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF_com，直通FET組8的另一端連接于對(duì)應(yīng)的高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF1、RF2等。共通信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF_com與例如未圖示的天線連接。
[0026]分路FET組9的一端連接于對(duì)應(yīng)的高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF1、RF2等，分路FET組9的另一端接地。
[0027]在圖1的例子中，對(duì)高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF1、RF2等各自設(shè)有直通FET組8和分路FET組9。與1個(gè)高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分路FET組9和直通FET組8根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路7的切換控制信號(hào)而互補(bǔ)地動(dòng)作。即，當(dāng)高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF1的直通FET組8導(dǎo)通時(shí)，分路FET組9截止。此外，這時(shí)，與其他的高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF2等對(duì)應(yīng)的直通FET組和分路FET組分別截止和導(dǎo)通。由此，通過(guò)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路7的切換控制信號(hào)，某1個(gè)高頻信號(hào)節(jié)點(diǎn)與共通信號(hào)節(jié)點(diǎn)RF_com 導(dǎo)通。
[0028]圖2是表示第一實(shí)施方式的正負(fù)電位生成電路1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2的正負(fù)電位生成電路1具有電荷栗11、第一濾波器12、第一箝位電路13、第二濾波器14以及第二箝位電路15。從差動(dòng)輸出環(huán)形振蕩器16向正負(fù)電位生成電路1供給差動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)。
[0029]差動(dòng)輸出環(huán)形振蕩器16輸出相位相互反相的差動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)。在本說(shuō)明書中，將構(gòu)成差動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)的一方的時(shí)鐘信號(hào)稱作第一時(shí)鐘信號(hào)CK，將另一方的時(shí)鐘信號(hào)稱作第二時(shí)鐘信號(hào)CK/o
[0030]電荷栗11同步于差動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)，從一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N1輸出正電位，并從另一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N2輸出負(fù)電位。第一濾波器12是將一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N1的正電位中包含的高次諧波噪聲除去的低通濾波器。第一箝位電路13對(duì)第一濾波器12的輸出電位電平進(jìn)行調(diào)整。第二濾波器14是將另一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N2的負(fù)電位中包含的高次諧波噪聲除去的低通濾波器。第二箝位電路15對(duì)第二濾波器14的輸出電位電平進(jìn)行調(diào)整。
[0031]更詳細(xì)而言，圖2的電荷栗11是具有串聯(lián)連接的多個(gè)CMOS對(duì)、多個(gè)第一電容器Cckll?Cckl4以及多個(gè)第二電容器Cck21?Cck24的、交叉耦合型的電荷栗11。
[0032]這些串聯(lián)連接的多個(gè)CMOS對(duì)21中的一端側(cè)的CMOS對(duì)21連接于一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N1，多個(gè)CMOS對(duì)21中的另一端側(cè)的CMOS對(duì)21連接于另一端側(cè)節(jié)點(diǎn)N2。
[0033]各CMOS對(duì)21具有并聯(lián)連接的第一 CMOS電路22和第二 CMOS電路23。