用于射频应用的主辅场效应晶体管配置制造技术

本文公开了实施主辅分支设计的切换或其它有源FET配置。这种设计包含至少两个FET：提供辅路径的辅FET和提供主路径的主FET。可以通过在辅路径中生成的失真，来减小在主路径中生成的失真，诸如三阶谐波和/或互调失真。这可以通过以下来实现：向辅路径施加定制的栅极偏置，使得辅路径生成具有相对于主路径中的信号的失真幅度相似但相位相反的失真的信号。因此，通过减小这些失真或非线性度，有源FET的整体性能得到改进。

Configuration of main and auxiliary field effect transistors for radio frequency applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于射频应用的主辅场效应晶体管配置相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月26日提交的、题为“Master-SlaveField-EffectTransistorConfigurationsforRadioFrequencyApplications(用于射频应用的主从场效应晶体管配置)”的美国临时申请第62/399,635号的优先权，该申请出于所有目的作为整体通过引用明确地并入本文。
本公开一般涉及用于无线通信的晶体管和开关配置。
技术介绍
在电子应用中，场效应晶体管(Field-EffectTransistor，FET)可以用作开关并且用在放大器中。例如，开关可以允许无线设备中射频(Radio-frequency，RF)信号的路由。开关和其他电路中的FET会至少部分由于FET生成的谐波而将失真引入信号中。
技术实现思路
根据许多实施方式，本公开涉及一种用于执行切换功能的电路组件，该电路组件具有包含与辅路径并联的主路径的分支(branch)、连接到主路径的第一栅极偏置网络和连接到辅路径的第二栅极偏置网络，该第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度(linearity)。在一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于执行切换功能的电路组件，所述电路组件包括：包含与辅路径并联的主路径的分支；连接到所述主路径的第一栅极偏置网络；以及连接到所述辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.26 US 62/399,6351.一种用于执行切换功能的电路组件，所述电路组件包括：包含与辅路径并联的主路径的分支；连接到所述主路径的第一栅极偏置网络；以及连接到所述辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度。2.根据权利要求1所述的电路组件，还包括耦接到主路径的体极偏置网络。3.根据权利要求2所述的电路组件，其中所述体极偏置网络还耦接到辅路径。4.根据权利要求1所述的电路组件，其中所述主路径包括多个场效应晶体管。5.根据权利要求4所述的电路组件，其中所述辅路径包括多个场效应晶体管。6.根据权利要求1所述的电路组件，其中所述分支以分路配置耦接在串联臂和参考电位节点之间。7.根据权利要求6所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为减小切换功能的电容非线性度。8.根据权利要求1所述的电路组件，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。9.根据权利要求1所述的电路组件，还包括偏置反馈模块，所述偏置反馈模块被配置为至少部分基于到所述分支的输入信号的功率或频率来调节所述第二栅极偏置网络的偏置。10.根据权利要求1所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为偏置所述辅路径，以生成与由所述主路径生成的三阶谐波或三阶互调产物相位相反的三阶谐波或三阶互调产物。11.一种射频(RF)切换配置，包括：输入节点，被配置为接收输入信号；输出节点，被配置为提供与输入信号相关的输出信号；主辅分支，耦接在输入节点和输出节点之间，所述主辅分支包含具有主场效应晶体管(FET)的主路径和具有辅FET的辅路径，所述主路径与所述辅路径并联耦接；主栅极偏置网络，被配置为向主FET提供主栅极偏置电压；以及辅栅极偏置网络，被配置为向辅FET提供辅偏置电压，使得所述辅路径生成与由所述主路径生成的失真相位相反的失真，以减小通过所述主辅分支的失真。12.根据权利要求11所述的RF切换配置，其中所述主FET被配置为响应于所述主偏置电压而在强反转区域中操作。13.根据权利要求12所述的RF切换配置，其中所述辅FET被配置为响应于所述辅偏置电压而在弱反转区域中操作。14.根据权利要求11所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置电压大于所述辅栅极偏置电压。15.根据权利要求11所述的RF切换配置，其中所述主路径还包含第二主FET。16.根据权利要求15所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络还被配置为向所述第二主FET提供所述主栅极偏置电压。17.根据权利要求11所述的RF切换配置，其中所述辅路径还包含第二辅FET。18.根据权利要求17所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络还被配置为向所述第二辅FET提供所述辅栅极偏置电压。19.根据权利要求17所述的RF切换配置，还包括第二辅栅极偏置网络，所述第二辅栅极偏置网络被配置为向所述第二辅FET提供第二辅栅极偏置电压。20.根据权利要求19所述的RF切换配置，其中所述第二辅栅极偏置电压不同于所述辅栅极偏置电压。21.根据权利要求17所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络还被配置为向所述第二辅FET提供所述主栅极偏置电压。22.根据权利要求11所述的RF切换配置，还包括体极偏置网络，所述体极偏置网络被配置为向所述主FET和向所述辅FET提供体极偏置电压。23.根据权利要求11所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络被配置为向所述主FET提供对应于导通和关断状态的两个静态电压。24.根据权利要求23所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为向所述辅FET提供动态电压。25.根据权利要求24所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为响应于所述输入节点处的输入信号的功率来生成所述辅栅极偏置电压。26.根据权利要求24所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为响应于所述输入节点处的输入信号的频率来生成所述辅栅极偏置电压。27.一种射频(RF)模块，包括：封装基板，被配置为容纳多个器件；以及安装在封装基板上的电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径并联的主路径的分支、连接到主路径的第一栅极偏置网络、以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度。28.根据权利要求27所述的RF模块，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。29.一种无线设备，包括：收发器，被配置为处理射频(RF)信号；与收发器通信的RF模块，所述RF模块包含电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径并联的主路径的分支、连接到主路径的第一栅极偏置网络、以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度；以及与所述RF模块通信的天线，所述天线被配置为便于所述RF信号的发送和/或接收。30.根据权利要求29所述的无线设备，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。31.一种用于执行切换功能的电路组件，所述电路组件包括：包含与辅路径串联的主路径的分支；连接到主路径的第一栅极偏置网络；以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度。32.根据权利要求31所述的电路组件，还包括耦接到所述主路径的体极偏置网络。33.根据权利要求32所述的电路组件，其中所述体极偏置网络还耦接到所述辅路径。34.根据权利要求31所述的电路组件，其中所述主路径包括多个场效应晶体管。35.根据权利要求34所述的电路组件，其中所述辅路径包括多个场效应晶体管。36.根据权利要求31所述的电路组件，其中所述分支以分路配置耦接在串联臂和参考电位节点之间。37.根据权利要求36所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为减小切换功能的电容非线性度。38.根据权利要求31所述的电路组件，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。39.根据权利要求31所述的电路组件，还包括偏置反馈模块，所述偏置反馈模块被配置为至少部分基于到所述分支的输入信号的功率或频率来调节所述第二栅极偏置网络的偏置。40.根据权利要求31所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为偏置所述辅路径，以生成与由所述主路径生成的三阶谐波或三阶互调产物相位相反的三阶谐波或三阶互调产物。41.一种射频(RF)切换配置，包括：输入节点，被配置为接收输入信号；输出节点，被配置为提供与输入信号相关的输出信号；主辅分支，耦接在输入节点和输出节点之间，所述主辅分支包含具有主场效应晶体管(FET)的主路径和具有辅FET的辅路径，所述主路径与所述辅路径串联耦接；主栅极偏置网络，被配置为向主FET提供主栅极偏置电压；以及辅栅极偏置网络，被配置为向辅FET提供辅偏置电压，使得所述辅路径生成与由所述主路径生成的失真相位相反的失真，以减小通过所述主辅分支的失真。42.根据权利要求41所述的RF切换配置，其中所述主FET被配置为响应于所述主偏置电压而在强反转区域中操作。43.根据权利要求42所述的RF切换配置，其中所述辅FET被配置为响应于所述辅偏置电压而在弱反转区域中操作。44.根据权利要求41所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置电压大于所述辅栅极偏置电压。45.根据权利要求41所述的RF切换配置，其中所述主路径还包含第二主FET。46.根据权利要求45所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络还被配置为向所述第二主FET提供所述主栅极偏置电压。47.根据权利要求41所述的RF切换配置，其中所述辅路径还包含第二辅FET。48.根据权利要求47所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络还被配置为向所述第二辅FET提供所述辅栅极偏置电压。49.根据权利要求47所述的RF切换配置，还包括第二辅栅极偏置网络，所述第二辅栅极偏置网络被配置为向所述第二辅FET提供第二辅栅极偏置电压。50.根据权利要求49所述的RF切换配置，其中所述第二辅栅极偏置电压不同于所述辅栅极偏置电压。51.根据权利要求47所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络还被配置为向所述第二辅FET提供所述主栅极偏置电压。52.根据权利要求41所述的RF切换配置，还包括体极偏置网络，所述体极偏置网络被配置为向所述主FET和向所述辅FET提供体极偏置电压。53.根据权利要求41所述的RF切换配置，其中所述主栅极偏置网络被配置为向所述主FET提供对应于导通和关断状态的两个静态电压。54.根据权利要求53所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为向所述辅FET提供动态电压。55.根据权利要求54所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为响应于所述输入节点处的输入信号的功率来生成所述辅栅极偏置电压。56.根据权利要求54所述的RF切换配置，其中所述辅栅极偏置网络被配置为响应于所述输入节点处的输入信号的频率来生成所述辅栅极偏置电压。57.一种射频(RF)模块，包括：封装基板，被配置为容纳多个器件；以及安装在封装基板上的电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径串联的主路径的分支、连接到主路径的第一栅极偏置网络、以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度。58.根据权利要求57所述的RF模块，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。59.一种无线设备，包括：收发器，被配置为处理射频(RF)信号；与收发器通信的RF模块，所述RF模块包含电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径串联的主路径的分支、连接到主路径的第一栅极偏置网络、以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度；以及与所述RF模块通信的天线，所述天线被配置为便于所述RF信号的发送和/或接收。60.根据权利要求59所述的无线设备，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径偏置在弱反转区域中。61.一种用于执行切换功能的电路组件，包括：包含与辅路径并联的主路径的分支；以及连接到主路径和辅路径的栅极偏置网络，所述主路径和所述辅路径各自具有被配置为改进切换功能的线性度的不同的结构。62.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且将辅路径偏置在弱反转区域中。63.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述栅极偏置网络被配置为偏置所述辅路径，以生成与由所述主路径生成的三阶谐波或三阶互调产物相位相反的三阶谐波或三阶互调产物。64.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的阱注入。65.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的晕环注入。66.权利要求61的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的器件几何形状。67.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的栅极氧化物厚度。68.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的掩埋氧化物(BOX)层厚度。69.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的硅厚度。70.根据权利要求61所述的电路组件，还包括连接到主路径和辅路径两者的体极偏置网络。71.根据权利要求61所述的电路组件，其中所述主路径和所述辅路径是多叉指器件的一部分。72.一种用于执行切换功能的电路组件，包括：包含与辅路径串联的主路径的分支；以及连接到主路径和辅路径的栅极偏置网络，所述主路径和辅路径各自具有被配置为改进切换功能的线性度的不同的结构。73.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且将辅路径偏置在弱反转区域中。74.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述栅极偏置网络被配置为偏置所述辅路径，以生成与由所述主路径生成的三阶谐波或三阶互调产物相位相反的三阶谐波或三阶互调产物。75.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述分支还包含与所述主路径和所述辅路径串联的第二辅路径。76.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述辅路径包含多个场效应晶体管。77.根据权利要求76所述的电路组件，其中所述主路径包含多个场效应晶体管。78.根据权利要求77所述的电路组件，其中所述辅路径的多个场效应晶体管的第一子集耦接到所述分支的输入，所述辅路径的多个场效应晶体管的第二子集耦接到所述分支的输出，并且所述主路径的多个场效应晶体管耦接在所述辅路径的多个场效应晶体管的第一子集和第二子集之间。79.根据权利要求72所述的电路组件，还包括连接到主路径和辅路径的体极偏置网络。80.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述不同的结构包含不同的阱注入、晕环注入、器件几何形状、栅极氧化物厚度、掩埋氧化物层厚度或硅厚度中的至少一种。81.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述主路径和所述辅路径是多叉指器件的一部分。82.根据权利要求72所述的电路组件，其中所述分支以分路配置耦接在串联臂和参考电位节点之间。83.根据权利要求82所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为减小切换功能的电容非线性度。84.一种射频(RF)模块，包括：封装基板，被配置为容纳多个器件；以及安装在封装基板上的电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径并联的主路径的分支、以及连接到主路径和辅路径的栅极偏置网络，所述主路径和辅路径各自具有被配置为改进切换功能的线性度的不同的结构。85.根据权利要求84所述的RF模块，其中所述栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并将辅路径偏置在弱反转区域中。86.根据权利要求84所述的RF模块，其中所述电路组件在多极多掷开关的串联臂中实施。87.一种无线设备，包括：收发器，被配置为处理射频(RF)信号；与收发器通信的RF模块，所述RF模块包含电路组件，所述电路组件包含：包含与辅路径串联的主路径的分支、连接到主路径的第一栅极偏置网络、以及连接到辅路径的第二栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络被配置为改进切换功能的线性度；以及与所述RF模块通信的天线，所述天线被配置为便于所述RF信号的发送和/或接收。88.根据权利要求87所述的无线设备，其中所述栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，并且将辅路径偏置在弱反转区域中。89.根据权利要求87所述的无线设备，其中所述电路组件被实施以将信号切换到天线和从天线切换信号。90.根据权利要求89所述的无线设备，其中所述电路组件在多极多掷开关的串联臂中实施。91.一种用于执行切换功能的电路组件，所述电路组件包括：包含与辅路径并联的主路径的分支，所述主路径和辅路径均具有多个场效应晶体管；连接到主路径的第一栅极偏置网络；连接到辅路径的多个FET的第一子集的第二栅极偏置网络；以及连接到辅路径的多个FET的第二子集的第三栅极偏置网络，所述第二栅极偏置网络和第三栅极偏置网络可独立配置以改进切换功能的线性度。92.根据权利要求91所述的电路组件，其中所述第三栅极偏置网络被配置为使用第一电压来偏置所述多个FET的第二子集。93.根据权利要求92所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为使用不同于所述第一电压的第二电压来偏置所述多个FET的第三子集。94.根据权利要求92所述的电路组件，其中所述第二栅极偏置网络被配置为使用等于所述第一电压的第二电压来偏置所述多个FET的第三子集。95.根据权利要求91所述的电路组件，其中所述第三栅极偏置网络被配置为关断所述辅路径的多个FET的第二子集，以改进切换功能的线性度。96.根据权利要求91所述的电路组件，其中所述辅路径的多个FET的第二子集包含比所述辅路径的多个FET的第一子集更多数量的FET。97.根据权利要求91所述的电路组件，其中所述辅路径的多个FET的第二子集包含与所述辅路径的多个FET的第一子集相同数量的FET。98.根据权利要求91所述的电路组件，其中所述第一栅极偏置网络被配置为将主路径偏置在强反转区域中，所述第二栅极偏置网络被配置为将辅路径的多个FET的第一子集偏置在弱反转区域中，并且所述第三栅极偏置网络被配置为将辅路径的多个FET的第二子集偏置在弱反转区域中。99.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海玲，DC巴特尔，H傅，JF梅森，DS怀特菲尔德，PT迪卡洛，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国,US