CMOSRFIC開(kāi)關(guān)淺析簡(jiǎn)潔而廉價(jià),最新的2.5GHzCMOS開(kāi)關(guān)向GaAs開(kāi)關(guān)提出了挑戰(zhàn)CaliforniaEasternLaboratoriesJOEGRIMM---CMOS開(kāi)關(guān)已經(jīng)引起了從事RF設(shè)計(jì)的工程師們的關(guān)注,其中的原因是多方面的。首先,CMOS開(kāi)關(guān)價(jià)格低廉,同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔并且沒(méi)有雙電壓控制的問(wèn)題,不像其他技術(shù)那樣需要復(fù)雜的外部電路。---但是,CMOS開(kāi)關(guān)的某些局限性限制了它們的應(yīng)用范圍。相比GaAs器件而言,CMOS開(kāi)關(guān)的P1dB功率處理性能較低。而且到目前為止,它們僅限于頻率
CMOSRFIC開(kāi)關(guān)淺析
簡(jiǎn)潔而廉價(jià),最新的2.5GHz CMOS開(kāi)關(guān)向GaAs開(kāi)關(guān)提出了挑戰(zhàn)
California Eastern Laboratories JOE GRIMM---CMOS開(kāi)關(guān)已經(jīng)引起了從事RF設(shè)計(jì)的工程師們的關(guān)注,其中的原因是多方面的。首先,CMOS開(kāi)關(guān)價(jià)格低廉,同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔并且沒(méi)有雙電壓控制的問(wèn)題,不像其他技術(shù)那樣需要復(fù)雜的外部電路。
---但是,CMOS開(kāi)關(guān)的某些局限性限制了它們的應(yīng)用范圍。相比GaAs器件而言,CMOS開(kāi)關(guān)的P1dB
功率處理性能較低。而且到目前為止,它們僅限于頻率低于1GHz的應(yīng)用。
---但是CMOS工藝技術(shù)的進(jìn)步[例如
NEC的
SOI(silic
on-on-insulator,絕緣體上硅)工藝]幾乎將這類(lèi)器件的FT參數(shù)翻了一番。SOI工藝取消了襯底上的源漏耗盡區(qū),從而減小了
電容。
---PMOS和NMOS器件仍然緊靠在一起放置,以提高設(shè)計(jì)密度并減小金屬電容。這樣就得到了較高的速度和較低的功耗,并且具備能夠與其他2.5GHz技術(shù)相媲美的介入損耗、隔離和開(kāi)關(guān)速度等性能指標(biāo)。
早期的RF開(kāi)關(guān)
---最初的RF開(kāi)關(guān)是
PIN二極管結(jié)構(gòu)的,它采用大量的離散器件對(duì)RF信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制(如圖1所示)。典型的SPDT應(yīng)用需要一對(duì)PIN二極管、兩個(gè)解耦電容、三個(gè)偏壓
電感、三個(gè)直流鎖定電容,再加上一個(gè)外部驅(qū)動(dòng)器用于控制開(kāi)關(guān)速度。
---盡管PIN二極管開(kāi)關(guān)并不是一種簡(jiǎn)潔而緊湊的解決方案,但是這種開(kāi)關(guān)也具有一定的優(yōu)勢(shì)。它們具有較高的線性工作特征,并且能夠處理高輸入功率。
---PIN二極管還可以調(diào)節(jié)到高頻范圍。為改善隔離特性,我們可以將兩個(gè)或多個(gè)二極管串聯(lián)起來(lái),但同時(shí)會(huì)引起介入損耗的增大。
---PIN二極管本質(zhì)上還屬于
電流控制的
電阻器。為減少介入損耗,它們需要采用大量的直流
電源以降低I(本征)區(qū)內(nèi)的電阻率。這顯然會(huì)影響
電池壽命。這種特點(diǎn),再加上PIN二極管方案需要大量器件,使得這種技術(shù)很難應(yīng)用于便攜手持式產(chǎn)品。