CN110061725B

CN110061725B - 开关装置

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Publication number: CN110061725B
Application number: CN201810173732.9A
Authority: CN
Inventors: 赵传珍
Original assignee: Richwave Technology Corp
Current assignee: Richwave Technology Corp
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2038-03-02
Also published as: TWI647909B; TW201933772A; US20190229532A1; US11050245B2; CN110061725A

Abstract

本发明公开了一种开关装置，包括信号控制开关、开关电路、隔绝电容以及突波电流宣泄电路。信号控制开关以及开关电路分别依据第一控制信号、第二控制信号以被导通或断开。隔绝电容串接在开关电路与参考电位端间。突波电流宣泄电路包括齐纳二极管电路或至少一个二极管电路，至少一个二极管电路具有一个二极管或多个彼此串联的二极管；其中一个或多个彼此串联的二极管是依一第一极性方向耦接在突波电流宣泄电路的两端间。

Description

开关装置

技术领域

本发明涉及一种开关装置，尤其涉及一种可宣泄突波电流的开关装置。

背景技术

在现有的技术领域中，针对开关装置中所发生的突波电流（例如静电放电(Electrostatic Discharge, ESD)和电过应力(Electrical Overstress, EOS)）防护，常在信号收发端上以直接连接信号收发端的方式设置突波电流宣泄电路。这个设置在信号收发端上的突波电流宣泄电路，会提供信号收发端上额外的寄生效应(parasitic effect)，导致在正常工作模式下，信号收发端上所收发的信号质量下降，因此，也造成这类开关装置设计难度的增加。另外，若当开关装置所要传输的信号的电压摆幅甚大时，则需要利用高触发电压的组件来设计突波电流宣泄电路，避免突波电流宣泄电路影响正常的电压操作范围。如此一来，突波电流宣泄电路可能需要占去较大的电路面积或需要特殊组件的工艺，造成生产成本和设计难度的增加。

发明内容

本发明提供多种开关装置，在突波现象发生时，可有效进行突波电流的宣泄动作。

本发明的开关装置包括第一信号控制开关、第一开关电路、第一隔绝电容以及第一突波电流宣泄电路。第一信号控制开关耦接在第一信号收发端与第二信号收发端间，用以依据第一控制信号以被导通或断开。第一开关电路耦接在第一信号收发端与第一参考电位端间，用以依据第二控制信号以被导通或断开。第一隔绝电容串接在第一开关电路与第一参考电位端间。第一突波电流宣泄电路具有第一端耦接在第一开关电路与第一隔绝电容间，及第二端耦接第一参考电位端，并包括第一齐纳二极管电路或至少一个第一二极管电路。至少一个第一二极管电路具有一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管；其中一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管是依第一极性方向耦接在第一突波电流宣泄电路的第一端与第一突波电流宣泄电路的第二端间。

本发明的开关装置包括第一信号控制开关、第一开关电路、第一隔绝电容、第一突波电流宣泄电路、第二信号控制开关、第二开关电路以及第二隔绝电容。第一信号控制开关耦接在第一信号收发端与第二信号收发端间，用以依据第一控制信号以被导通或断开。第一开关电路耦接在第一信号收发端与第一参考电位端间，用以依据第二控制信号以被导通或断开。第一隔绝电容串接在第一开关电路与第一参考电位端间。第一突波电流宣泄电路具有第一端耦接在第一开关电路与第一隔绝电容间，及第二端耦接第一参考电位端，并包括第一齐纳二极管电路或至少一个第一二极管电路，至少一个第一二极管电路具有一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管，其中一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管是依第一极性方向耦接在第一突波电流宣泄电路的第一端与第一突波电流宣泄电路的第二端间。第二信号控制开关耦接在第二信号收发端与第三信号收发端间，用以依据第三控制信号以被导通或断开。第二开关电路耦接在第三信号收发端与第二参考电位端间，用以依据第四控制信号以被导通或断开。第二隔绝电容串接在第二开关电路与第二参考电位端间。

本发明的另一开关装置包括信号控制开关、开关电路以及突波电流宣泄电路。信号控制开关耦接在第一信号收发端与第二信号收发端间，用以依据第一控制信号以被导通或断开。开关电路耦接在第一信号收发端与参考电位端间，用以依据第二控制信号以被导通或断开。突波电流宣泄电路串接在开关电路与参考电位端间，包括齐纳二极管电路或至少一个二极管电路。至少一个二极管电路具有一个二极管或多个彼此串联的二极管；其中一个二极管或多个彼此串联的二极管是依第一极性方向串接在开关电路与参考电位端间。

基于上述，本发明提供由齐纳二极管电路或至少一个二极管电路所形成的突波电流宣泄电路，并使突波电流宣泄电路耦接在开关装置的分流路径的底端（临近参考电位端）。如此一来，突波电流宣泄电路中仅需要低触发电压的组件，可有效节省所需要的电路面积或额外特殊组件的需求。并且，在不影响信号收发质量的前提下，突波电流宣泄电路可针对开关装置上产生的突波电流进行宣泄动作，防止电路组件因突波电流而遭到损害。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的开关装置的示意图；

图2A至图2E分别为本发明实施例的突波电流宣泄电路的不同实施方式的

示意图；

图3A以及图3B分别为本发明另一实施例的开关装置的示意图；

图4A以及图4B分别为本发明另一实施例的开关装置的示意图；

图5为本发明另一实施例的开关装置的示意图；

图6为本发明另一实施例的开关装置的示意图；

图7为本发明再一实施例的开关装置的示意图。

主要图示说明

100、300、400、500、600、700：开关装置

SW1、SW2：信号控制开关

110、310、411、421、511、521、611、621、710：开关电路

SC1、SC2、SC3：隔绝电容

120、320、330、412、413、422、423、512、522、612、622、720：突波电流宣泄电路

VC1、VC2、VC3、VC4、VC5：控制信号

RX1、RFC、TX1：信号收发端

GND、GND1、GND2：参考电位端

T1、T2、T3、T4、T5：晶体管

E1、E3、E5、E7、E9：突波电流宣泄电路的第一端

E2、E4、E6、E8、E10：突波电流宣泄电路的第二端

ZD1：齐纳二极管

D1、D2：二极管

CC1、CC2：耦合电容

201、202：二极管电路

具体实施方式

请参照图1，图1显示本发明一实施例的开关装置的示意图。开关装置100可用以收发高频信号，例如是射频信号。开关装置100包括信号控制开关SW1、开关电路110、隔绝电容SC1以及突波电流宣泄电路120。信号控制开关SW1包括晶体管T1，并耦接在信号收发端RX1与RFC间。信号控制开关SW1接收控制信号VC1，受控于控制信号VC1以被导通或断开。当信号控制开关SW1被导通时，可在信号收发端RX1与RFC间提供信号传输路径，以使信号在信号收发端RX1与RFC间进行发送或接收的动作。相对的，当信号控制开关SW1被断开时，信号收发端RX1与RFC间的信号传输路径可被切断。

开关电路110包括晶体管T2，并耦接在信号收发端RX1与参考电位端GND间，而隔绝电容SC1则串接在开关电路110与参考电位端GND间。更进一步来说，开关电路110具有第一端耦接在信号收发端RX1与信号控制开关SW1间，及第二端耦接隔绝电容SC1。开关电路110以及隔绝电容SC1用以形成一分流（shunt）路径。开关电路110接收控制信号VC2，受控于控制信号VC2以被导通或断开。在本实施例中，参考电位端GND可以是接地端，或也可以是任意电压准位的参考电位端，没有特别的限制。在本发明其他实施方式中，开关电路110与隔绝电容SC1间可以包含与其串联的其他开关组件。

请注意，在当信号控制开关SW1依据控制信号VC1以被导通时，开关电路110依据控制信号VC2以被断开，使外部信号从信号收发端RFC传送至信号收发端RX1，并避免外部信号到参考电位端GND的能量损失。相对的，当信号控制开关SW1依据控制信号VC1以被断开时，开关电路110依据控制信号VC2以被导通，并用以分流经由信号控制开关SW1的断开电容（Coff）向信号收发端RX1泄漏的外部信号，使外部信号不致送出至信号收发端RX1。在此所提及的断开电容，为信号控制开关SW1被断开时所具有的寄生电容（parasiticcapacitance）。

突波电流宣泄电路120具有第一端E1耦接在开关电路110与隔绝电容SC1间，及第二端E2耦接参考电位端GND，更进一步来说，突波电流宣泄电路120与隔绝电容SC1并联耦接。在当开关装置100中发生突波电流时，突波电流宣泄电路120可对信号收发端RFC和RX1中的任一者进行突波电流的宣泄动作。在此请特别注意，突波电流宣泄电路120包括至少一个齐纳二极管（zener diode）电路，或包括至少一个二极管电路。在本实施例中，齐纳二极管电路具有一个齐纳二极管或多个彼此串联的齐纳二极管。二极管电路具有一个二极管或多个彼此串联的二极管，且一个二极管或多个彼此串联的二极管是依第一极性方向耦接在突波电流宣泄电路120的第一端E1与突波电流宣泄电路120的第二端E2间。

关于突波电流宣泄电路120的动作细节，举例来说明，以突波电流宣泄电路120中包括齐纳二极管电路为范例，当信号收发端RX1上发生静电放电现象，进而造成开关装置100上产生突波电流时，齐纳二极管电路中的齐纳二极管可对应击穿(breakdown)或被导通，并藉以提供一从信号收发端RX1经过开关电路110和突波电流宣泄电路120的电流宣泄路径以宣泄突波电流。一般应用于开关电路及/或信号控制开关的组件型态及/或组件尺寸，能使突波电流可直接通过。在本实施例中，当突波电流宣泄电路120包括二极管电路时，二极管电路中的二极管可对应上述的突波电流的极性而被导通，并提供一电流宣泄路径以宣泄突波电流。

值得注意的，在本实施例中，由于突波电流宣泄电路120所包括的齐纳二极管电路或二极管电路的导通电压被设计为高于正常操作电压，在开关装置100正常操作的条件下（未有突波电流被产生），突波电流宣泄电路120所包括的齐纳二极管电路或二极管电路都不会被导通。而基于突波电流宣泄电路120并不直接耦接信号收发端RX1，也就是说，突波电流宣泄电路120并非直接连接在对应于大电压摆幅的信号收发端RX1上，因此，相较于现有技术将突波电流宣泄电路直接连接在信号收发端上，可以降低突波电流宣泄电路120所需的触发电压（导通电压），使突波电流宣泄电路120可以利用低触发电压的组件来建构，进而有效降低突波电流宣泄电路120所需的电路面积和设计的困难度。在另一方面，基于突波电流宣泄电路120并不直接耦接信号收发端RX1，突波电流宣泄电路120并不会直接提供额外的寄生效应在信号收发端RX1上。因此，信号收发端RX1上的信号传输质量可大幅降低受到影响的程度。

以下请参照图2A至图2E，图2A至图2E分别显示本发明实施例的突波电流宣泄电路的不同实施方式的示意图。在图2A中，突波电流宣泄电路可以为齐纳二极管电路，齐纳二极管电路包括单一个齐纳二极管ZD1。齐纳二极管ZD1的阳极耦接至突波电流宣泄电路120的第一端E1，齐纳二极管ZD1的阴极则耦接至突波电流宣泄电路120的第二端E2。当正电压的突波电压（例如静电放电电压）被发送至突波电流宣泄电路120的第一端E1上时，齐纳二极管ZD1可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。相对的，当负电压的突波电压被发送至突波电流宣泄电路120的第一端E1上时，齐纳二极管ZD1可对应击穿，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。

在图2B中，齐纳二极管电路中的齐纳二极管ZD1的连接方式与图2A不相同。其中，齐纳二极管ZD1的阴极耦接至突波电流宣泄电路120的第一端E1，齐纳二极管ZD1的阳极则耦接至突波电流宣泄电路120的第二端E2。当正电压的突波电压（例如静电放电电压）被发送至突波电流宣泄电路120的第一端E1上时，齐纳二极管ZD1可对应击穿，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。相对的，当负电压的突波电压被发送至突波电流宣泄电路120的第一端E1上时，齐纳二极管ZD1可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。

关于齐纳二极管电路的导通电压以及击穿电压（breakdown voltage）的选择，可以依开关装置在正常操作时，突波电流宣泄电路120的第一端E1以及突波电流宣泄电路120的第二端E2间所可能发生的最大电压差来决定。其中，在开关装置正常操作的条件下，齐纳二极管电路可选择不致被导通或产生击穿。此外，齐纳二极管电路的导通电压可小于隔绝电容SC1的击穿电压，以保护隔绝电容SC1不致损坏。

在本发明其他实施方式中，当齐纳二极管电路包括多个彼此串联的齐纳二极管时，各齐纳二极管可依第一极性方向彼此串联、或依第二极性方向彼此串联、或各别依第一极性方向及第二极性方向的任意组合彼此串联，其中，第一极性方向与第二极性方向相反。

在图2C中，突波电流宣泄电路可以为二极管电路201以及202。二极管电路201包括单一个二极管D1，二极管电路202则包括单一个二极管D2。二极管D1依据第一极性方向耦接在突波电流宣泄电路120的第一端E1以及突波电流宣泄电路120的第二端E2间，二极管D2则依据第二极性方向以耦接在突波电流宣泄电路120的第一端E1以及突波电流宣泄电路120的第二端E2间，其中，第一极性方向与第二极性方向相反。具体来说明，本实施例中的二极管电路201所包括的二极管D1，其阳极可耦接至突波电流宣泄电路120的第一端E1，而阴极可耦接至突波电流宣泄电路120的第二端E2。而本实施例中的二极管电路202所包括的二极管D2，其阴极可耦接至突波电流宣泄电路120的第一端E1，而阳极可耦接至突波电流宣泄电路120的第二端E2。在当突波电流现象发生时，二极管D1以及D2的其中之一可以依据突波电流宣泄电路120的第一端E1以及突波电流宣泄电路120的第二端E2间的电压差来被导通，并提供一电流宣泄路径以宣泄突波电流。

在本发明其他实施方式中，二极管电路201、202亦可如图2D或2E所显示的实施方式，分别包括一个二极管或多个彼此串联的二极管D1、D2，且二极管D1的数量可以少于、多于或等于二极管D2的数量，换言之，二极管电路201、202所分别包括的二极管的数量可为相同或不相同。

附带一提的，关于二极管电路201、202的导通电压的设计，可以依据开关装置在正常操作时，突波电流宣泄电路120的第一端E1以及突波电流宣泄电路120的第二端E2间所可能发生的最大电压差来决定，且二极管电路的导通电压可小于隔绝电容SC1的击穿电压，以保护隔绝电容SC1不致损坏。其中，在开关装置正常操作的条件下，二极管电路201、202皆不可被导通。此外，二极管电路201、202的导通电压未必需要相同，换言之，二极管电路201、202的导通电压的总和可为相同或不相同，亦即，二极管D1、D2的导通电压的总和可为相同或不相同，设计者可以依据开关装置实际的正常运作需求和所保护的隔绝电容SC1的击穿电压，来决定二极管电路201、202所包括的二极管的数量以设计导通电压。在本发明其他实施方式中，可依据突波电压的极性，选择性设置二极管电路201、202中的其中之一，或将两者同时设置于突波电流宣泄电路中。

以下请参照图3A以及图3B，图3A以及图3B分别显示本发明另一实施例的开关装置的示意图。在图3A以及图3B中，与开关装置100不相同的，开关装置300更包括耦合电容CC1以及突波电流宣泄电路330。在图3A中，耦合电容CC1串接在信号收发端RX1与信号控制开关SW1间，而突波电流宣泄电路330具有第一端E3耦接信号收发端RX1，及第二端E4耦接在耦合电容CC1与信号控制开关SW1间，更进一步来说，突波电流宣泄电路330与耦合电容CC1并联耦接。

在本实施例中，当开关装置300应用于需要特定偏压的射频电路时，藉由设置耦合电容CC1，以用于耦合高频信号和阻隔直流（DC blocking）信号，并透过在耦合电容CC1上并联耦接突波电流宣泄电路330，可在当信号收发端RX1上发生突波电流时，提供电流宣泄路径，以保护耦合电容CC1，相较于现有技术，本发明实施例能减少寄生效应。此外，基于突波电流宣泄电路330的两端E3、E4间，在开关装置300正常操作的状态下不会有很大的电压差，因此，突波电流宣泄电路330可应用低触发电压的组件来建构，有容易设计、小电路面积以及低寄生效应等优点，并达到电路组件的防护能力。

另一方面，在图3B中，耦合电容CC1可串接在信号控制开关SW1与信号收发端RFC间，突波电流宣泄电路330的第一端E3可耦接在信号控制开关SW1与耦合电容CC1间，突波电流宣泄电路330的第二端E4则耦接信号收发端RFC，更进一步来说，突波电流宣泄电路330与耦合电容CC1并联耦接，达到和图3A实施方式相同的优点。在本发明实施例中，突波电流宣泄电路330可依据图2A至图2E的实施方式来设置。

以下请参照图4A以及图4B，图4A以及图4B分别显示本发明另一实施例的开关装置的示意图。在图4A中，与开关装置100不相同的，开关装置400更包括信号控制开关SW2、开关电路421以及隔绝电容SC2。信号控制开关SW2包括晶体管T3，耦接在信号收发端RFC与TX1间，信号控制开关SW2接收控制信号VC3，受控于控制信号VC3以被导通或被断开。其中，当信号控制开关SW1被导通时，信号控制开关SW2会被断开，相对的，当信号控制开关SW1被断开时，信号控制开关SW2会被导通。在本发明其他实施方式中，信号控制开关SW1、SW2亦可同时被导通或同时被断开。

开关电路421包括晶体管T4，并耦接在信号收发端TX1与参考电位端GND2间，而隔绝电容SC2串接在开关电路421与参考电位端GND2间。更进一步来说，开关电路421具有第一端耦接在信号控制开关SW2与信号收发端TX1间，及第二端耦接隔绝电容SC2。开关电路421以及隔绝电容SC2用以形成一分流路径。开关电路421接收控制信号VC4，受控于控制信号VC4以被导通或断开。其中，当信号控制开关SW2被导通时，开关电路421对应被断开，相对的，当信号控制开关SW2被断开时，开关电路421可以被导通。在本实施例中，参考电位端GND1、GND2间可相互短路。

关于开关装置400的动作细节，在进行信号收发动作时，以信号在信号收发端TX1及RFC间传送为范例，若欲将信号收发端TX1上的信号发送至信号收发端RFC，则信号控制开关SW2以及开关电路411分别依据控制信号VC3、VC2被导通，且开关电路421以及信号控制开关SW1则分别依据控制信号VC4、VC1被断开。如此一来，信号可在信号收发端TX1及RFC间传送。经由信号控制开关SW1的断开电容向信号收发端RX1泄漏的信号，透过被导通的开关电路411和隔绝电容SC1被分流至参考电位端GND1，避免信号收发端TX1上的信号送出至信号收发端RX1。另外，被断开的开关电路421以及信号控制开关SW1，可使信号收发端TX1、RFC间传送的信号与外部其他信号进一步隔绝，确保传送的信号质量；当欲将信号收发端RFC上的信号传送至信号收发端RX1，则开关电路421以及信号控制开关SW1分别依据控制信号VC4、VC1被导通，且信号控制开关SW2以及开关电路411分别依据控制信号VC3、VC2被断开，如此一来，信号可在信号收发端RFC及RX1间传送。经由信号控制开关SW2的断开电容向信号收发端TX1泄漏的信号，透过导通的开关电路421和隔绝电容SC2被分流至参考电位端GND2，避免信号收发端RFC上的信号送出至信号收发端TX1。另外，被断开的开关电路411以及信号控制开关SW2，可使信号收发端RFC、RX1间传送的信号与外部其他信号进一步隔绝，确保传送的信号质量。

在另一方面，开关装置400处于非正常动作时（例如发生突波电流时），突波电流宣泄电路412可提供发生于开关装置400各信号收发端（例如信号收发端RX1、RFC、TX1）处的突波电流一电流宣泄路径，有效保护开关装置400中的各个电路组件，以及与其相连接的各个电路组件不致受突波电流的破坏，确保开关装置400的安全。

与图4A不相同的，在图4B中，开关装置400更包括耦合电容CC1、CC2，以及突波电流宣泄电路413、422、423。耦合电容CC1串接在信号收发端RX1与信号控制开关SW1间。耦合电容CC2串接在信号控制开关SW2与信号收发端TX1间。突波电流宣泄电路413具有第一端E3耦接信号收发端RX1，及第二端E4耦接在耦合电容CC1与信号控制开关SW1间。突波电流宣泄电路422具有第一端E5耦接在开关电路421与隔绝电容SC2间，及第二端E6耦接参考电位端GND2。突波电流宣泄电路423具有第一端E7耦接在信号控制开关SW2与耦合电容CC2间，及第二端E8耦接信号收发端TX1。更进一步来说，突波电流宣泄电路413与耦合电容CC1并联耦接，突波电流宣泄电路422与隔绝电容SC2并联耦接，而突波电流宣泄电路423与耦合电容CC2并联耦接。相较于图4A，本实施例除了使用突波电流宣泄电路412之外，透过在隔绝电容SC2上并联耦接突波电流宣泄电路422，可提供发生于开关装置400各信号收发端（例如信号收发端RX1、RFC、TX1）处的突波电流另一电流宣泄路径，以增进突波电流的宣泄能力，并能使信号收发端RX1和TX1的射频特性以及突波电流防护能力对称。此外，当开关装置400应用于需要特定偏压的射频电路时，藉由设置耦合电容CC1、CC2，以用于耦合高频信号和阻隔直流信号，并透过在耦合电容CC1、CC2上并联耦接突波电流宣泄电路413、423，可在当信号收发端RX1、TX1发生突波电流时，提供电流宣泄路径，以保护耦合电容CC1、CC2。在本发明其他实施方式中，设计者可以依据开关装置实际的运作需求，选择性设置耦合电容CC1、CC2以及突波电流宣泄电路413、422、423。

在本发明其他实施例中，开关电路411与隔绝电容SC1所形成的分流路径亦可直接连接在信号收发端RX1上与参考电位端GND1间，且突波电流宣泄电路412与隔绝电容SC1并联耦接，在此情况下，突波电流宣泄电路412、413可提供发生于信号收发端RX1、RFC处的突波电流一电流宣泄路径。相似的，开关电路421与隔绝电容SC2所形成的分流路径亦可直接连接在信号收发端TX1上与参考电位端GND2间，且突波电流宣泄电路422与隔绝电容SC2并联耦接，在此情况下，突波电流宣泄电路422、423可提供发生于信号收发端TX1、RFC处的突波电流另一电流宣泄路径。

以下请参照图5，图5显示本发明另一实施例的开关装置的示意图。在图5中，与开关装置100不相同的，开关装置500更包括开关电路521、隔绝电容SC3，以及突波电流宣泄电路522。开关电路521包括晶体管T5，耦接在信号收发端RX1与参考电位端GND2间，而隔绝电容SC3串接在开关电路521与参考电位端GND2间。开关电路521以及隔绝电容SC3用以形成一分流路径。突波电流宣泄电路522具有第一端E9耦接在开关电路521与隔绝电容SC3间，及第二端E10耦接参考电位端GND2。更进一步来说，开关电路521具有第一端耦接在信号收发端RX1与信号控制开关SW1间，并具有第二端耦接隔绝电容SC3，突波电流宣泄电路522则与隔绝电容SC3并联耦接。开关电路521接收控制信号VC5，用以依据控制信号VC5以被导通或断开。在本实施例中，开关电路511、521可同时被导通或同时被断开，参考电位端GND1、GND2间可相互短路。

关于突波电流宣泄电路512、522的实施方式，当突波电流宣泄电路512、522其中之一为齐纳二极管电路时，另一个则可为齐纳二极管电路或二极管电路。或者，突波电流宣泄电路512与522可皆为二极管电路。举例来说明，当突波电流宣泄电路512为齐纳二极管电路时，突波电流宣泄电路522可为二极管电路。相较于开关装置100，本实施例除了使用突波电流宣泄电路512之外，更透过在隔绝电容SC3上并联耦接突波电流宣泄电路522，以提供另一电流宣泄路径，以供发生于开关装置500中的任一信号收发端（例如信号收发端RX1、RFC）处的突波电流进行电流宣泄动作，以增进突波电流的宣泄能力。

另一方面，当突波电流宣泄电路512与522皆为二极管电路时，突波电流宣泄电路512中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管是依第一极性方向耦接在突波电流宣泄电路512的两端E1、E2间，而突波电流宣泄电路522中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管则是依第二极性方向耦接在突波电流宣泄电路522的两端E9、E10间。具体来说明，突波电流宣泄电路512中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管，其阳极耦接至突波电流宣泄电路512的第一端E1，而阴极可耦接至突波电流宣泄电路512的第二端E2。而突波电流宣泄电路522中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管，其阴极可耦接至突波电流宣泄电路522的第一端E9，而阳极可耦接至突波电流宣泄电路522的第二端E10。当正电压的突波电压发生在信号收发端RX1上时，突波电流宣泄电路512中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。相对的，当负电压的突波电压发生在信号收发端RX1上时，突波电流宣泄电路522中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。

以下请参照图6，图6显示本发明另一实施例的开关装置的示意图。在图6中，与图4A的开关装置400不相同的，开关装置600更包括突波电流宣泄电路622。突波电流宣泄电路622具有第一端E5耦接在开关电路621与隔绝电容SC2间，及第二端E6耦接参考电位端GND2。

关于突波电流宣泄电路612、622的实施方式，当突波电流宣泄电路612、622其中之一为齐纳二极管电路时，另一个则可为齐纳二极管电路或二极管电路。或者，突波电流宣泄电路612与622可皆为二极管电路。举例来说明，当突波电流宣泄电路612为齐纳二极管电路时，突波电流宣泄电路622为二极管电路。相较于图4A的开关装置400，本实施例除了使用突波电流宣泄电路612之外，更透过在隔绝电容SC2上并联耦接突波电流宣泄电路622，以提供另一电流宣泄路径，以供发生于开关装置600的任一信号收发端（例如信号收发端RX1、RFC、TX1）处的突波电流进行电流宣泄动作，以增进突波电流的宣泄能力。

另一方面，当突波电流宣泄电路612与622皆为二极管电路时，突波电流宣泄电路612中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管是依第一极性方向耦接在突波电流宣泄电路612的两端E1、E2间，而突波电流宣泄电路622中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管则是依第二极性方向耦接在突波电流宣泄电路622的两端E5、E6间。具体来说明，突波电流宣泄电路612中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管，其阳极耦接至突波电流宣泄电路612的第一端E1，而阴极可耦接至突波电流宣泄电路612的第二端E2。而突波电流宣泄电路622中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管，其阴极可耦接至突波电流宣泄电路622的第一端E5，而阳极可耦接至突波电流宣泄电路622的第二端E6。当正电压的突波电压发生在信号收发端RX1、RFC或TX1上时，突波电流宣泄电路612中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。相对的，当负电压的突波电压发生在信号收发端RX1、RFC或TX1上时，突波电流宣泄电路622中的二极管电路所包括的一个二极管或多个彼此串联的二极管可对应被导通，并提供电流宣泄路径以针对突波电压所产生的突波电流进行宣泄动作。在本发明其他实施方式中，突波电流宣泄电路612、622亦可依据图2C至图2E的实施方式来设置。

以下请参照图7，图7显示本发明再一实施例的开关装置的示意图。开关装置700包括信号控制开关SW1、开关电路710以及突波电流宣泄电路720。信号控制开关SW1包括晶体管T1，并耦接在信号收发端RX1与RFC间。信号控制开关SW1接收控制信号VC1，用以依据控制信号VC1以被导通或断开。开关电路710包括晶体管T2，并耦接在信号收发端RX1与参考电位端GND间，开关电路710接收控制信号VC2，用以依据控制信号VC2以被导通或断开。与前述实施例不相同的，开关装置700的分流路径上未设置隔绝电容，并使突波电流宣泄电路720串接在开关电路710和参考电位端GND间，用以形成一分流路径。更进一步来说，开关电路710具有第一端耦接在信号收发端RX1与信号控制开关SW1间，及第二端耦接突波电流宣泄电路720的第一端E1，而突波电流宣泄电路720的第二端E2耦接参考电位端GND。突波电流宣泄电路720包括至少一个齐纳二极管电路，或包括至少一个二极管电路。在本实施例中，齐纳二极管电路具有一个齐纳二极管或多个彼此串联的齐纳二极管，例如图2A至图2B所显示的实施方式。二极管电路具有一个二极管或多个彼此串联的二极管，且一个二极管或多个彼此串联的二极管是依第一极性方向串接在开关电路710与参考电位端GND间，例如图2C至图2E所显示的实施方式。其中，在当开关装置700正常操作的情况下，突波电流宣泄电路720中的齐纳二极管电路或二极管电路所提供的结电容器（junctioncapacitor）可做为隔绝电容并具有高频信号耦合的能力。并且，在当开关装置700非正常操作的情况下，突波电流宣泄电路720可提供突波电流的宣泄路径，达到保护电路组件免于受到突波电流损坏的目的。

在上述本发明的实施例中，信号控制开关SW1、SW2以及开关电路110、310、411、421、511、521、611、621、710各别所包括的晶体管数量可以是一个也可以是多个，没有特别的限制。并且，晶体管T1、T2、T3、T4、T5可以是绝缘体上硅结构（Silicon On Insulator,SOI）、假型高电子迁移率晶体管（Pseudomorphic HEMTs, pHEMTs）、互补金属氧化物半导体（CMOS, Complementary MOS）晶体管或本领域普通技术人员所熟知的任意晶体管。在本发明其他实施方式中，信号控制开关SW1、SW2以及开关电路110、310、411、421、511、521、611、621、710亦可分别透过本领域普通技术人员所熟知的非晶体管开关（例如微电子机械系统开关(MicroElectroMechanicalSystem switch, MEMS switch)）来建构。本发明实施例中的开关装置100、300至700可应用硅工艺或砷化镓工艺来制作。此外，本发明实施例中的隔绝电容SC1、SC2、SC3和耦合电容CC1、CC2可以是金属-绝缘层-金属（metal-insulator-metal, MIM）电容、金属-氧化层-金属（metal-oxide-metal，MOM）电容、晶体管电容（transistor capacitor）或本领域普通技术人员所熟知的任意形式的电容。

综上所述，本发明在开关装置的分流路径中设置突波电流宣泄电路，其包含齐纳二极管电路或二极管电路，以提供突波电流宣泄路径来宣泄突波电流。基于突波电流宣泄电路设置在分流路径中与开关电路串联，本发明的突波电流宣泄电路中的电路组件不需应用高触发电压的组件，有容易设计、小电路面积以及低寄生效应等优点，并达到电路组件的防护能力。并且，基于设置在分流路径中的突波电流宣泄电路不直接耦接于信号收发端和参考电位端间，可减少开关装置上收发的信号质量受到突波电流宣泄电路的寄生效应影响，能够维持信号的收发质量。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视前附的权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种开关装置，其特征在于，该开关装置包括：

一第一信号控制开关，耦接在一第一信号收发端与一第二信号收发端间，用以依据一第一控制信号以被导通或断开；

一第一开关电路，耦接在该第一信号收发端与一第一参考电位端间，用以依据一第二控制信号以被导通或断开；

一第一隔绝电容，串接在该第一开关电路与该第一参考电位端间；以及

一第一突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第一开关电路与该第一隔绝电容间，及第二端耦接该第一参考电位端，包括一第一齐纳二极管电路或至少一个第一二极管电路，该至少一个第一二极管电路具有一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管；其中所述一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管是依一第一极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，其中该第一齐纳二极管电路具有一个齐纳二极管或多个彼此串联的齐纳二极管。

3.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第二开关电路，耦接在该第一信号收发端与一第二参考电位端间，用以依据一第三控制信号以被导通或断开；

一第二隔绝电容，串接在该第二开关电路与该第二参考电位端间；以及

一第二突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第二开关电路与该第二隔绝电容间，及第二端耦接该第二参考电位端，包括一第二齐纳二极管电路或至少一个第二二极管电路，该至少一个第二二极管电路具有一个第二二极管或多个彼此串联的第二二极管；其中所述一个第二二极管或多个彼此串联的第二二极管是依一第二极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间，该第一极性方向与该第二极性方向相反。

4.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述的第一二极管电路的数量为2时，第一二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间；另一个所述的第一二极管电路是依一第二极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间，该第一极性方向与该第二极性方向相反。

5.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，所述的第一二极管电路的其中之一所包括的第一二极管的数量与另一个所述的第一二极管电路所包括的第一二极管的数量为相同或不相同。

6.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，所述的第一二极管电路的其中之一的导通电压的总和与另一个所述的第一二极管电路的导通电压的总和为相同或不相同。

7.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第一耦合电容，串接在该第一信号收发端与该第一信号控制开关间；以及

一第二突波电流宣泄电路，具有第一端耦接该第一信号收发端，及第二端耦接在该第一耦合电容与该第一信号控制开关间，包括一第二齐纳二极管电路或至少两个第二二极管电路，各第二二极管电路具有至少一个第二二极管；其中，所述的至少两个第二二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间；所述至少两个第二二极管电路的另一个是依该第二极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间。

8.如权利要求4所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第一耦合电容，串接在该第一信号控制开关与该第二信号收发端间；以及

一第二突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第一信号控制开关与该第一耦合电容间，及第二端耦接该第二信号收发端，包括一第二齐纳二极管电路或至少两个第二二极管电路，各该第二二极管电路具有至少一个第二二极管；其中，所述的至少两个第二二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间；所述的至少两个第二二极管电路的另一个是依该第二极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间。

9.一种开关装置，其特征在于，该开关装置包括：

一第一突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第一开关电路与该第一隔绝电容间，及第二端耦接该第一参考电位端，包括一第一齐纳二极管电路或至少一个第一二极管电路，该至少一个第一二极管电路具有一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管，其中所述一个第一二极管或多个彼此串联的第一二极管是依一第一极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间；

一第二信号控制开关，耦接在该第二信号收发端与一第三信号收发端间，用以依据一第三控制信号以被导通或断开；

一第二开关电路，耦接在该第三信号收发端与一第二参考电位端间，用以依据一第四控制信号以被导通或断开；以及

一第二隔绝电容，串接在该第二开关电路与该第二参考电位端间。

10.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，其中该第一齐纳二极管电路具有一个齐纳二极管或多个彼此串联的齐纳二极管。

11.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，还包括：一第二突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第二开关电路与该第二隔绝电容间，及第二端耦接该第二参考电位端，包括一第二齐纳二极管电路或至少一个第二二极管电路，该至少一个第二二极管电路具有一个第二二极管或多个彼此串联的第二二极管，所述一个第二二极管或多个彼此串联的第二二极管是依一第二极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间，该第一极性方向与该第二极性方向相反。

12.如权利要求9所述的开关装置，其特征在于，其中所述的至少一个第一二极管电路的数量为2时，所述的第一二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间；所述的第一二极管电路的另一个是依一第二极性方向耦接在该第一突波电流宣泄电路的第一端与该第一突波电流宣泄电路的第二端间，该第一极性方向与该第二极性方向相反。

13.如权利要求12所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第二突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第二开关电路与该第二隔绝电容间，及第二端耦接该第二参考电位端，包括一第二齐纳二极管电路或至少两个第二二极管电路，各该第二二极管电路具有至少一个第二二极管，所述的第二二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间，所述第二二极管电路的

另一个是依该第二极性方向耦接在该第二突波电流宣泄电路的第一端与该第二突波电流宣泄电路的第二端间。

14.如权利要求12所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第三突波电流宣泄电路，具有第一端耦接该第一信号收发端，及第二端耦接在该第一耦合电容与该第一信号控制开关间，

其中该第三突波电流宣泄电路包括一第三齐纳二极管电路或至少两个第三二极管电路，各该第三二极管电路具有至少一个第三二极管，所述的第三二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第三突波电流宣泄电路的第一端与该第三突波电流宣泄电路的第二端间，所述第三二极管电路的另一个是依该第二极性方向耦接在该第三突波电流宣泄电路的第一端与该第三突波电流宣泄电路的第二端间。

15.如权利要求14所述的开关装置，其特征在于，还包括：

一第二耦合电容，串接在该第二信号控制开关与该第三信号收发端间；以及

一第四突波电流宣泄电路，具有第一端耦接在该第二信号控制开关与该第二耦合电容间，及第二端耦接该第三信号收发端；

其中该第四突波电流宣泄电路包括一第四齐纳二极管电路或至少二个第四二极管电路，各该第四二极管电路具有至少一个第四二极管，所述的第四二极管电路的其中之一是依该第一极性方向耦接在该第四突波电流宣泄电路的第一端与该第四突波电流宣泄电路的第二端间，所述的第四二极管电路的另一个是依该第二极性方向耦接在该第四突波电流宣泄电路的第一端与该第四突波电流宣泄电路的第二端间。

16.一种开关装置，其特征在于，该开关装置包括：

一信号控制开关，耦接在一第一信号收发端与一第二信号收发端间，用以依据一第一控制信号以被导通或断开；

一开关电路，耦接在该第一信号收发端与一参考电位端间，用以依据一第二控制信号以被导通或断开；以及

一突波电流宣泄电路，串接在该开关电路与该参考电位端间，包括一齐纳二极管电路或至少一个二极管电路，所述至少一个二极管电路具有一个二极管或多个彼此串联的二极管；所述一个二极管或多个彼此串联的二极管是依一第一极性方向串接在该开关电路与该参考电位端间。

17.如权利要求16所述的开关装置，其特征在于，其中该齐纳二极管电路具有一个齐纳二极管或多个彼此串联的齐纳二极管。

18.如权利要求16所述的开关装置，其特征在于，所述的至少一个二极管电路的数量为2时，所述的二极管电路的其中之一是依该第一极性方向串接在该开关电路与该参考电位端间；所述二极管电路的另一个是依一第二极性方向串接在该开关电路与该参考电位端间，该第一极性方向与该第二极性方向相反。