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公開番号2025026061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131410
出願日2023-08-10
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H03K 17/687 20060101AFI20250214BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高周波スイッチのオンとオフの切り替えを高速化できる半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、電圧Vp及び電圧Vnを第1端にそれぞれ供給するトランジスタM1及びM2と、電源電圧及び接地電圧を第1端にそれぞれ供給するトランジスタM3及びM4と、信号EPを変換し信号RGPを出力するレベルシフタLS1と、信号ENを変換し信号RGNを出力する第2レベルシフタLS2とを備える。第1端から電圧Vpを出力するとき、信号RGNに応じてトランジスタM3から電源電圧を第1端に供給し、その後に信号RGPに応じてトランジスタM1から電圧Vpを第1端に供給する。第1端から電圧Vnを出力するとき、信号RGPに応じてトランジスタM4から接地電圧を第1端に供給し、その後に信号RGNに応じてトランジスタM2から電圧Vnを第1端に供給する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電源電圧より高い第１電圧が供給され、前記第１電圧を第１端に供給する第１トランジスタと、
接地電圧より低い第２電圧が供給され、前記第２電圧を前記第１端に供給する第２トランジスタと、
前記電源電圧が供給され、前記電源電圧を前記第１端に供給する第３トランジスタと、
前記接地電圧が供給され、前記接地電圧を前記第１端に供給する第４トランジスタと、
第１信号が前記電源電圧のとき、前記電源電圧を前記第１電圧に変換し、第２信号を出力する第１レベルシフタと、
第３信号が前記接地電圧のとき、前記接地電圧を前記第２電圧に変換し、第４信号を出力する第２レベルシフタと、
を備え、
前記第１端から前記第１電圧を出力するとき、
前記第４信号に応じて前記第３トランジスタから前記電源電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第２信号に応じて前記第１トランジスタから前記第１電圧を前記第１端に供給し、
前記第１端から前記第２電圧を出力するとき、
前記第２信号に応じて前記第４トランジスタから前記接地電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第４信号に応じて前記第２トランジスタから前記第２電圧を前記第１端に供給する半導体装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
高周波スイッチをさらに備え、
前記高周波スイッチは、
第２端及び第３端と、
前記第２端と前記第３端との間に直列接続された第１の複数のトランジスタと、
前記第１の複数のトランジスタのうち前記第２端に接続された第５トランジスタのゲートと、前記第１端との間に直列接続されると共に、前記第１の複数のトランジスタの各々のゲート間にそれぞれ接続された第１の複数の抵抗素子と、
を備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第４信号を出力する第４端をさらに備え、
前記高周波スイッチは、
前記第５トランジスタのゲートと、前記第１端との間に直列接続された第２の複数のトランジスタと、
前記第２の複数のトランジスタのうち前記第５トランジスタのゲートに接続された第６トランジスタのゲートと、前記第４端との間に直列接続されると共に、前記第２の複数のトランジスタの各々のゲート間にそれぞれ接続された第２の複数の抵抗素子と、
をさらに備える請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２信号を出力する第５端をさらに備え、
前記高周波スイッチは、
前記第５トランジスタのゲートと、前記第１端との間に直列接続された第３の複数のトランジスタと、
前記第３の複数のトランジスタのうち前記第５トランジスタのゲートに接続された第７トランジスタのゲートと、前記第５端との間に直列接続されると共に、前記第３の複数のトランジスタの各々のゲート間にそれぞれ接続された第３の複数の抵抗素子と、
をさらに備える請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
第２端及び第３端を有する高周波スイッチと、
前記第４信号を出力する第４端と、
をさらに備え、
前記高周波スイッチは、
前記第２端と前記第３端との間に直列接続された第１の複数のトランジスタと、
前記第１の複数のトランジスタの各々のゲートと、前記第１端との間にそれぞれ並列接続された第２の複数のトランジスタ及び第１の複数の抵抗素子と、
前記第２の複数のトランジスタの各々のゲートと、第４端との間にそれぞれ接続された第２の複数の抵抗素子と、
を備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１電圧及び前記第２電圧を生成する電源回路をさらに具備する請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記電源回路はチャージポンプを含む請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記電源電圧が供給されるノードと、前記第３トランジスタとの間に接続された第１ダイオードと、
前記接地電圧が供給されるノードと、前記第４トランジスタとの間に接続された第２ダイオードと、
をさらに備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
制御信号を遅延して前記第１信号及び前記第３信号を出力する遅延回路をさらに備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
複数のスイッチ回路と、
前記複数のスイッチ回路に対応する複数の制御信号を遅延する遅延回路と、
を備え、
前記複数のスイッチ回路の各々は、
電源電圧より高い第１電圧が供給され、前記第１電圧を第１端に供給する第１トランジスタと、
接地電圧より低い第２電圧が供給され、前記第２電圧を前記第１端に供給する第２トランジスタと、
前記電源電圧が供給され、前記電源電圧を前記第１端に供給する第３トランジスタと、
前記接地電圧が供給され、前記接地電圧を前記第１端に供給する第４トランジスタと、
第１信号が前記電源電圧のとき、前記電源電圧を前記第１電圧に変換し、第２信号を出力する第１レベルシフタと、
第３信号が前記接地電圧のとき、前記接地電圧を前記第２電圧に変換し、第４信号を出力する第２レベルシフタと、
を有し、
前記第１端から前記第１電圧を出力するとき、
前記第４信号に応じて前記第３トランジスタから前記電源電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第２信号に応じて前記第１トランジスタから前記第１電圧を前記第１端に供給し、
前記第１端から前記第２電圧を出力するとき、
前記第２信号に応じて前記第４トランジスタから前記接地電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第４信号に応じて前記第２トランジスタから前記第２電圧を前記第１端に供給し、
前記遅延回路は、
前記複数の制御信号から遅延信号を生成する第１回路と、前記複数の制御信号の各々と前記遅延信号を用いて前記第１信号及び前記第３信号を生成する複数の論理回路とを有し、
前記複数の論理回路の各々は、前記複数の制御信号の各々を前記第１信号あるいは前記第３信号のいずれか一方の信号として出力し、
前記複数の論理回路の各々は、前記遅延信号を用いて前記複数の制御信号の各々を遅延し、遅延した前記複数の制御信号の各々を前記第１信号あるいは前記第３信号のいずれか他方の信号として出力する半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
高周波スイッチを含む半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４６５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高周波スイッチのオンとオフの切り替えを高速化できる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、電源電圧より高い第１電圧が供給され、前記第１電圧を第１端に供給する第１トランジスタと、接地電圧より低い第２電圧が供給され、前記第２電圧を前記第１端に供給する第２トランジスタと、前記電源電圧が供給され、前記電源電圧を前記第１端に供給する第３トランジスタと、前記接地電圧が供給され、前記接地電圧を前記第１端に供給する第４トランジスタと、第１信号が前記電源電圧のとき、前記電源電圧を前記第１電圧に変換し、第２信号を出力する第１レベルシフタと、第３信号が前記接地電圧のとき、前記接地電圧を前記第２電圧に変換し、第４信号を出力する第２レベルシフタとを備える。前記第１端から前記第１電圧を出力するとき、前記第４信号に応じて前記第３トランジスタから前記電源電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第２信号に応じて前記第１トランジスタから前記第１電圧を前記第１端に供給し、前記第１端から前記第２電圧を出力するとき、前記第２信号に応じて前記第４トランジスタから前記接地電圧を前記第１端に供給し、その後に前記第４信号に応じて前記第２トランジスタから前記第２電圧を前記第１端に供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態のスイッチ回路を含む無線装置の構成を示すブロック図である。
第１実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第１実施形態のスイッチ回路内のスイッチ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
比較例のスイッチ回路内のスイッチ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
第２実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第２実施形態の変形例のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第２実施形態の他の変形例のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第３実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第４実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第５実施形態の複数のスイッチ回路に含まれる遅延回路の構成を示す回路図である。
第６実施形態の複数のスイッチ回路に含まれる遅延回路の構成を示す回路図である。
第６実施形態のスイッチ回路内のスイッチ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。
第６実施形態の変形例のスイッチ回路に含まれる遅延回路の構成を示す回路図である。
第６実施形態の変形例の遅延回路内のスイッチ素子の構成を示す回路図である。
第７実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第７実施形態のスイッチ回路におけるオン／オフ切替回路の動作の一部を示す回路図である。
第８実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第８実施形態のスイッチ回路におけるオン／オフ切替回路の動作の一部を示す回路図である。
第９実施形態のスイッチ回路の構成を示す回路図である。
第９実施形態のスイッチ回路におけるオン／オフ切替回路の動作の一部を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素については、共通する参照符号を付す。また、以下に示す実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、構成部品の材質、形状、構造、及び配置等を下記のものに特定するものではない。
【０００８】
機能ブロックは、ハードウェア、コンピュータソフトウェアのいずれかまたは両者を組み合わせたものとして実現することができる。機能ブロックが以下の例のように区別されていることは必須ではない。例えば、一部の機能が例示の機能ブロックとは別の機能ブロックによって実行されてもよい。さらに、例示の機能ブロックがさらに細かい機能サブブロックに分割されていてもよい。
【０００９】
１．第１実施形態
以下に、第１実施形態の半導体装置について説明する。半導体装置はスイッチ回路１を含む。
【００１０】
１．１第１実施形態の構成
１．１．１無線装置
図１は、第１実施形態のスイッチ回路１を含む無線装置ＷＤの構成を示すブロック図である。無線装置ＷＤは、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、携帯端末（例えば、タブレット端末）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、ルーター、および基地局等である。無線装置ＷＤは、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）および／またはＷｉｆｉ等の通信規格を利用して信号の送受信を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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