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GSM前端中下一代CMOS开关设计(04-100)

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作者:时间:2008-04-09来源:电子产品世界收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/81401.htm

  GaAs pHEMT(准晶高电子迁移率晶体管)开关(见图1b)能减少ASM的体积并降低其复杂度,已成为除PIN二极管外又一种可行的替代品。采用GaAs开关,每条路径需用多个FET,还需一条控制线。此外,与PIN不同,pHEMT FET本质上承受不了17.8Vpk 信号。只有将多个FET串联在一起,将电压分散到每个器件,才能满足功率容量要求。并联FET能提高隔离度,增强抗扰度,当然控制信号数也要从6个翻番至12个。为了满足的35dB隔离度要求,必须使用并联FET或级联开关。

  为了减少pHEMT ASM接口的复杂性,通常在ASM中备有一个 译码芯片。尽管能实现增强型和耗尽型两种器件的pHEMT工艺已在研发之中,但目前仍不能在pHEMT中制作互补器件,因此无法实现静态逻辑器件。附加芯片会增加面积和路由的复杂性。要想防止RF耦合至控制信号,布局设计时要谨慎行事。

  GaAs开关的ESD承受能力较低,通常为250~500V,需另加保护。正是这一要求与实现困难度两方面因素,迫使很多设计人员放弃真正的SP6T开关,转而改用2个SP3T和双工器组合结构。双工器提供ESD保护,代价是设计中增加了0.4dB插入损耗。某些供应商选择另一种实施方案,即在单个IC中将SP4T和SP3T级联起来。SP4T的输出路由至RX端口,形成RX与TX两个开关的串联。这个方案在频带重叠区提供适当的隔离来保护LNA,但同时也增加了插入损耗,从而增加噪声值。

  GaAs开关是用耗尽型FET制作的,其负VGS值应低于截断电压,将器件关闭。此外,要想和来自逻辑的正控制信号一起工作,FET是隔直的,且源和漏要偏置在CMOS电源VDD电压。这样才有可能用0~VDD信号来控制GaAs开关。隔直电容可集成在LTCC中,虽然它会增加面积和LTCC衬底的层数。

  最近,RF CMOS异军突起,并已进入前端开关领域(见图1c)。传统上,RF CMOS仅适合低压应用,但器件和电路技术的突破,使RF CMOS开关完全能满足的各项要求。



关键词: GSM CMOS

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