用于控制射频开关的装置和方法制造方法及图纸

公开了用于控制射频(RF)开关的装置和方法。本文提供的是用于控制RF开关的装置和方法，在某些配置中，RF系统包括用于生成电荷泵电压的电荷泵、RF开关、用于接通或关断该RF开关的电平移位器、和用于控制该电平移位器的电平移位器控制电路。该电荷泵接收用于使能或禁用该电荷泵的模式信号。另外，该电平移位器接收部分来自于该电荷泵电压的供电，并且基于开关使能信号来控制该RF开关。该电平移位器控制电路接收该模式信号，并且利用基于该模式信号的状态而改变的偏置电压来偏置该电平移位器。

Apparatus and method for controlling a radio frequency switch

Apparatus and method for controlling a radio frequency (RF) switch. This paper provides a device and method for controlling RF switch, in some configurations, the RF system includes generating a charge pump voltage charge pump, RF switch, level for turning on or off the RF switch shifter, and used to control the level of the level shifter shifter for control circuit. The charge pump receives a mode signal for enabling or disabling the charge pump. In addition, the level shifter receives part from the power supply of the charge pump voltage, and controls the RF switch based on the switch enable signal. The level shifter control circuit receives the mode signal and biases the level shifter using a bias voltage which is changed based on the state of the mode signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及电子系统，且具体地，涉及用于射频开关的开关控制器。
技术介绍
射频(RF)开关可以包括在各种电子系统中。在一个示例中，RF系统可包括用于接收和/或发射RF信号的天线。然而，在RF系统中可能存在可能需要接入该天线的若干部件。例如，RF系统可以包括与不同频率带、不同通信标准和/或不同功率模式相关联的不同发射路径或接收路径，并且每个路径在某些时刻(instanceoftime)可能需要接入天线。因此，RF系统可包括RF开关，其可用于将天线电连接到RF系统的特定发射路径或接收路径，从而允许多个部件接入天线。RF开关的性能会很重要，因为RF开关可能引入噪声和/或插入损耗。
技术实现思路
在某些实施例中，本申请涉及一种射频(RF)系统。所述RF系统包括：电荷泵，被配置为生成电荷泵电压；第一RF开关；第一电平移位器，被配置为基于第一开关使能信号来控制所述第一RF开关；以及电平移位器控制电路。所述电荷泵被配置为接收模式信号，所述模式信号可操作为在第一状态下使能所述电荷泵且在第二状态下禁用所述电荷泵。所述第一电平移位器被配置为接收部分来自于所述电荷泵电压的供电。所述电平移位器控制电路被配置为接收所述模式信号并且利用偏置电压来偏置所述第一电平移位器。所述电平移位器控制电路还被配置为基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。在一些实施例中，所述电平移位器控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为跟踪所述电荷泵电压。在多个实施例中，所述电平移位器控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为DC电压。在若干实施例中，所述电平移位器包括多个n型金属氧化物半导体(NMOS)共源共栅晶体管，所述n型金属氧化物半导体(NMOS)共源共栅晶体管包括由所述偏置电压偏置的栅极。因此，根据多个实施例，所述电平移位器还包括多个p型金属氧化物半导体(PMOS)共源共栅晶体管，所述p型金属氧化物半导体(PMOS)共源共栅晶体管包括由低功率供电电压偏置的栅极，所述多个PMOS共源共栅晶体管中的第一PMOS共源共栅晶体管和所述多个NMOS共源共栅晶体管中的第一NMOS共源共栅晶体管串联电连接在高功率供电电压和所述电荷泵电压之间。根据各种实施例，所述电平移位器控制电路包括共源共栅参考电路，被配置为生成相对于所述电荷泵电压而改变的共源共栅参考电压，所述电平移位器控制电路被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为所述共源共栅参考电压。在一些实施例中，所述电平移位器控制电路包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，并联操作为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述共源共栅参考电压电连接到所述偏置电压。根据各种实施例，所述共源共栅参考电路包括分压器，电连接在高功率供电电压和所述电荷泵电压之间，所述分压器被配置为生成所述共源共栅参考电压。根据某些实施例，所述分压器包括串联电连接的多个二极管连接的晶体管。在若干实施例中，所述电平移位器控制电路包括待机控制电路，被配置为当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述电荷泵电压的电压电平控制为低功率供电电压。根据多个实施例，所述待机控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述第一开关控制信号的电压电平控制为所述低功率供电电压。在一些实施例中，所述RF系统还包括第二RF开关和第二电平移位器，所述第二电平移位器被配置为基于第二开关使能信号来控制所述第二RF开关，所述电平移位器控制电路还被配置为利用所述偏置电压来偏置所述第二电平移位器。在某些实施例中，本申请涉及一种射频开关控制的方法。所述方法包括：使用电荷泵来生成电荷泵电压；当模式信号处于第一状态时使能所述电荷泵，且当所述模式信号处于第二状态时禁用所述电荷泵；部分地使用所述电荷泵电压来对第一电平移位器供电；基于使用第一电平移位器对第一开关使能信号进行电平移位来控制第一RF开关；利用偏置电压来偏置所述第一电平移位器；以及基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。在一些实施例中，基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平包括：当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为跟踪所述电荷泵电压。根据多个实施例，所述方法还基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平还包括：当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为DC电压。在各种实施例中，使用偏置电压来偏置所述电平移位器包括：使用所述偏置电压来偏置所述电平移位器的多个晶体管栅极。在若干实施例中，所述方法还包括：当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述电荷泵电压的电压电平控制为低功率供电电压。在一些实施例中，该方法还包括：部分地使用所述电荷泵电压来对第二电平移位器供电，基于使用第二电平移位器对第二开关使能信号进行电平移位来控制第二RF开关，并且利用所述偏置电压来偏置所述第二电平移位器。在某些实施例中，本申请涉及一种功率放大器系统。所述功率放大器系统包括：电荷泵，被配置为生成电荷泵电压；功率放大器，被配置为生成放大后的射频信号；天线；RF开关，电连接在所述功率放大器的输出和所述天线之间；以及开关控制器，包括电平移位器，所述电平移位器被配置为基于开关使能信号来控制所述RF开关。所述电荷泵还被配置为接收模式信号，所述模式信号可操作为在第一状态下使能所述电荷泵且在第二状态下禁用所述电荷泵。所述电平移位器还被配置为接收部分来自于所述电荷泵电压的供电。所述开关控制器还包括电平移位器控制电路，所述电平移位器控制电路被配置为接收所述模式信号并且利用偏置电压来偏置所述电平移位器。所述电平移位器控制电路还被配置为基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。在几个实施例中，所述电平移位器控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为跟踪所述电荷泵电压。在某些实施例中，本申请涉及一种RF开关系统。所述RF开关系统包括：第一RF开关，被配置为基于第一开关控制信号接通或关断；电平移位器控制电路，被配置为接收模式信号并生成偏置电压；以及电平移位器，由高功率供电电压和电荷泵电压供电。所述电平移位器控制电路被配置为基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。所述电平移位器由高功率供电电压和电荷泵电压供电，并且所述电平移位器被配置为接收开关使能信号和所述偏置电压。所述电平移位器被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，对所述开关使能信号进行电平移位，以生成所述第一开关控制信号。在一些实施例中，当所述模式信号处于所述第一状态时，所述电平移位器控制电路将所述偏置电压的电压电平控制为跟踪所述电荷泵电压。在多个实施例中，当所述模式信号处于所述第二状态时，所述电平移位器控制电路将所述偏置电压的电压电平控制为所述高功率供电电压。在各种实施例中，所述电平移位器包括多个NMOS共源共栅晶体管，所述NMOS共源共栅晶体管包括由所述偏置电压偏置的栅极。根据多个实施例，所述电平移位器还包括多个PMOS共源共栅晶体管，所述PMOS共源共栅晶体管包括由低功率供电电压偏置的栅极，并且所述多个PMOS共源共栅晶体管中的第一PMOS共源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频(RF)系统，包括：电荷泵，被配置为生成电荷泵电压，所述电荷泵还被配置为接收模式信号，所述模式信号可操作为在第一状态下使能所述电荷泵且在第二状态下禁用所述电荷泵；第一RF开关；第一电平移位器，被配置为基于第一开关使能信号来控制所述第一RF开关，所述第一电平移位器被配置为接收部分来自于所述电荷泵电压的供电；以及电平移位器控制电路，被配置为接收所述模式信号并且利用偏置电压来偏置所述第一电平移位器，所述电平移位器控制电路还被配置为基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 US 62/034,682;2015.06.22 US 14/745,8181.一种射频(RF)系统，包括：电荷泵，被配置为生成电荷泵电压，所述电荷泵还被配置为接收模式信号，所述模式信号可操作为在第一状态下使能所述电荷泵且在第二状态下禁用所述电荷泵；第一RF开关；第一电平移位器，被配置为基于第一开关使能信号来控制所述第一RF开关，所述第一电平移位器被配置为接收部分来自于所述电荷泵电压的供电；以及电平移位器控制电路，被配置为接收所述模式信号并且利用偏置电压来偏置所述第一电平移位器，所述电平移位器控制电路还被配置为基于所述模式信号的状态来控制所述偏置电压的电压电平。2.如权利要求1所述的RF系统，其中，所述电平移位器控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为跟踪所述电荷泵电压。3.如权利要求2所述的RF系统，其中，所述电平移位器控制电路还被配置为当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为DC电压。4.如权利要求1所述的RF系统，其中，所述电平移位器包括多个n型金属氧化物半导体(NMOS)共源共栅晶体管，所述n型金属氧化物半导体(NMOS)共源共栅晶体管包括由所述偏置电压偏置的栅极。5.如权利要求4所述的RF系统，其中，所述电平移位器还包括多个p型金属氧化物半导体(PMOS)共源共栅晶体管，所述p型金属氧化物半导体(PMOS)共源共栅晶体管包括由低功率供电电压偏置的栅极，所述多个PMOS共源共栅晶体管中的第一PMOS共源共栅晶体管和所述多个NMOS共源共栅晶体管中的第一NMOS共源共栅晶体管串联电连接在高功率供电电压和所述电荷泵电压之间。6.如权利要求1所述的RF系统，其中，所述电平移位器控制电路包括共源共栅参考电路，被配置为生成相对于所述电荷泵电压而改变的共源共栅参考电压，所述电平移位器控制电路被配置为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述偏置电压的电压电平控制为所述共源共栅参考电压。7.如权利要求6所述的RF系统，其中，所述电平移位器控制电路包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，并联操作为当所述模式信号处于所述第一状态时，将所述共源共栅参考电压电连接到所述偏置电压。8.如权利要求6所述的RF系统，其中，所述共源共栅参考电路包括分压器，电连接在高功率供电电压和所述电荷泵电压之间，所述分压器被配置为生成所述共源共栅参考电压。9.如权利要求8所述的RF系统，其中，所述分压器包括串联电连接的多个二极管连接的晶体管。10.如权利要求1所述的RF系统，其中，所述电平移位器控制电路包括待机控制电路，被配置为当所述模式信号处于所述第二状态时，将所述电荷泵电压的电压电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·克兰德尔，K·N·沃伦，P·H·汤普森，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US