電子開關(guān)制造技術(shù)

本申請涉及電子開關(guān)。一種電子開關(guān)包括開關(guān)電路(其包括輸入端和控制連線)以及與所述開關(guān)電路電連接的電壓轉(zhuǎn)換器電路。所述電壓轉(zhuǎn)換器電路包括與所述開關(guān)電路的輸入端電連接的輸入端以及與所述開關(guān)電路的控制連線電連接的輸出端。在輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)總體涉及電子開關(guān)，更具體地說，涉及一種具有電荷泵的恒定柵源電壓(Ves)MOS開關(guān)。技術(shù)背景 電子電路和系統(tǒng)通常包括電子開關(guān)。電子開關(guān)可用于將模擬信號(hào)傳輸至電路路徑或用于防止模擬信號(hào)被發(fā)送至電路路徑。此種開關(guān)有時(shí)被稱為模擬開關(guān)或旁路開關(guān)，以便將這種類型的開關(guān)與響應(yīng)于輸入而改變輸出狀態(tài)，但不傳遞接收信號(hào)的數(shù)字開關(guān)區(qū)別開來。能夠針對不同類型的模擬信號(hào)正常運(yùn)行的模擬開關(guān)可用于多種電子系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本申請總體涉及電子開關(guān)。電子開關(guān)示例包括具有輸入端和控制連線的開關(guān)電路以及與所述開關(guān)電路電連接的電壓轉(zhuǎn)換器電路。所述電壓轉(zhuǎn)換器電路包括與所述開關(guān)電路的輸入端電連接的輸入端以及與所述開關(guān)電路的控制連線電連接的輸出端。在輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)，由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。本技術(shù)在開關(guān)電路的輸入端處接收輸入信號(hào)，還將該輸入信號(hào)提供給電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸入端，從而確保了當(dāng)輸入開關(guān)電路的信號(hào)改變時(shí)開關(guān)電路的控制連線正常運(yùn)行。該部分的目的在于提供對本專利申請主題的概述。并不意在提供對本技術(shù)的排他性或窮舉性解釋。包括有詳細(xì)描述以提供對本專利申請有關(guān)的更多信息。附圖說明附圖不一定按比例繪制，且不同附圖中的類似部件可用相同的數(shù)字指代。具有不同字母后綴的相同數(shù)字可表示類似部件的不同示例。總的來說，附圖是通過舉例(而非限制)的方式來說明本文中所探討的諸實(shí)施例。圖I為實(shí)現(xiàn)開關(guān)電路的方法的示例的流程圖；圖2示出了開關(guān)電路的操作的示例；圖3為包括開關(guān)電路的系統(tǒng)的示例的部分的框圖；圖4示出了用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)電路的柵極電壓調(diào)整的示例；圖5和圖6不出了開關(guān)電路的操作的另一不例；圖7為電荷泵電路的示例的示意圖。具體實(shí)施方式本申請總體涉及電子開關(guān)。可能期望使幅值大于通過控制連線提供的電壓的信號(hào)通過開關(guān)電路。使此信號(hào)通過開關(guān)電路通常會(huì)導(dǎo)致開關(guān)被斷開。例如，如果開關(guān)電路包括M0SFET，幅值太大的輸入信號(hào)會(huì)導(dǎo)致柵源電壓(Ves)達(dá)到擊穿點(diǎn)。這可能導(dǎo)致輸出信號(hào)保持在或略低于電源電壓。圖I為實(shí)現(xiàn)開關(guān)電路的方法100的示例的流程圖，該方法確保當(dāng)輸入開關(guān)電路的信號(hào)改變時(shí)開關(guān)電路的控制連線正常運(yùn)行。在方框105中，在開關(guān)電路的輸入端處接收輸入信號(hào)。在方框110中，還將該輸入信號(hào)提供給電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸入端。在方框115中，在電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸出端處產(chǎn)生包括由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)的輸出信號(hào)。在方框120中，將該輸出信號(hào)提供給開關(guān)電路的控制連線。當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)，開關(guān)電路的輸入端與控制連線之間的電壓差保持在基本上恒定的電壓幅值。因此控制連線的電壓總是比信號(hào)輸入高出恒定的電壓幅值。圖2示出了開關(guān)電路操作的示例。示出輸入信號(hào)205從3. O伏特(V)逐步上升至7.0V。在控制連線處的信號(hào)210隨輸入信號(hào)205而改變，但保持高出大約2.0V。因此，當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)，開關(guān)電路的輸入端與控制連線之間的電壓差保持在大約2. O伏特。注意，2. O伏特在圖中僅為示例，該電壓差也可以是其他值。·圖3為包括開關(guān)電路305的系統(tǒng)300的示例的部分的框圖。開關(guān)電路305包括輸入端310和控制連線315。系統(tǒng)300還包括電壓轉(zhuǎn)換器電路320。電壓轉(zhuǎn)換器電路320包括與開關(guān)電路的輸入端電連接的輸入端(vin)以及與開關(guān)電路305的控制連線電連接的輸出端(out)。在輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。在一些示例中，開關(guān)電路305包括電連接在開關(guān)電路輸入端310與開關(guān)電路輸出端330之間的通路門325。通路門325包括具有第一源極/漏極連線以及柵極連線的通路晶體管(例如M0SFET)。柵極連線與開關(guān)電路的控制連線315電連接，使得當(dāng)在柵極連線處接收到電壓轉(zhuǎn)換器電路320的輸出信號(hào)時(shí)，通路門將在開關(guān)電路輸入端310處接收的信號(hào)傳遞至開關(guān)電路輸出端330。第一源極/漏極連線與柵極連線之間的電壓(例如Ves)通過基本上恒定的指定電壓幅值被恒定地調(diào)整為大于輸入信號(hào)電壓。因此，第一源極/漏極連線與柵極連線之間的電壓被恒定地調(diào)整為遠(yuǎn)離擊穿點(diǎn)。圖4示出了用于圖2所示的開關(guān)電路操作的電壓調(diào)整的示例。當(dāng)輸入信號(hào)205改變時(shí)，將柵源電壓調(diào)整為基本上保持在輸入信號(hào)電壓以上的大約2. OV的恒定電壓。圖4示出了用于NMOS開關(guān)的示例。針對PMOS情況而言，將柵源電壓調(diào)整為基本上保持在輸入信號(hào)電壓以下的恒定電壓，其中，A :(1. 81948M 2.15623) ；B (6. 02994M 2.27897);變化量:(4. 21045M 122. 736R);斜率29. 1502。圖5示出了用于開關(guān)電路操作的電壓調(diào)整的另一示例。在該示例中，輸入信號(hào)505是正弦信號(hào)。控制連線信號(hào)510隨輸入信號(hào)505而改變，但保持高出大約2. 0V。圖6示出了當(dāng)輸入信號(hào)505改變時(shí)，柵極連線處的電壓被調(diào)整為基本上保持恒定且比輸入信號(hào)電壓高出大約 2. 0V，其中，A :(3. 51662M 2.1054) ；B (3. 00554M 2.03045);變化量:(-511. 076U-74. 9432M);斜率:146. 638。在一些示例中，通路門325包括第二晶體管，其中通路晶體管和第二晶體管形成互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶體管對。CMOS晶體管對能夠擴(kuò)大開關(guān)電路305的動(dòng)態(tài)范圍。在一些示例中，電壓轉(zhuǎn)換器電路320包括時(shí)鐘輸入端(elk)以及與開關(guān)電路的控制連線電連接的輸入端。在時(shí)鐘輸入端處接收的第一時(shí)鐘信號(hào)包括電壓幅值。在輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括由第一時(shí)鐘信號(hào)的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。當(dāng)在柵極連線處接收輸出信號(hào)時(shí)，第一源極/漏極連線與柵極連線之間的電壓保持在第一時(shí)鐘信號(hào)的基本上恒定的電壓幅值。在一些示例中，電壓轉(zhuǎn)換器電路320包括電荷泵電路。圖7為電荷泵電路700的示例的示意圖。時(shí)鐘信號(hào)的操作導(dǎo)致輸出端的電壓為Vin+時(shí)鐘信號(hào)的電壓電平。如果時(shí)鐘信號(hào)的電壓電平等于Vin，則電荷泵起到如同倍壓器電路的作用。電荷泵電路和倍壓器電路的示例可見于Deval等人在IEEE固體電路雜志1998年3月第3期第33卷上發(fā)表的“AHigh-EfficiencyCMOS Voltage Doubler (高效 CMOS 倍壓器)”。在一些示例中，圖3的系統(tǒng)300包括振蕩器電路335，該振蕩器電路335與電荷泵電路320電連接以便至少提供第一時(shí)鐘信號(hào)。在某些示例中，系統(tǒng)300包括與振蕩器電路電連接的低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器340。LDO電路產(chǎn)生基本上等于第一時(shí)鐘信號(hào)的電壓幅值的調(diào)節(jié)電壓。在某些示例中，LDO電路從5V電源產(chǎn)生2. OV的調(diào)節(jié)電壓。在某些示例中，LDO電路340由與系統(tǒng)300的其余部分的電源電壓不同(例如不同于Vdd)的電源電壓供電。如 果系統(tǒng)包括電荷泵電路，且電荷泵電路的時(shí)鐘信號(hào)的幅值足夠大，則不需要LDO電路340。在一些示例中，系統(tǒng)300包括集成電路，開關(guān)電路和電壓轉(zhuǎn)換器電路包括在該集成電路中。集成電路可用于需要開關(guān)電路(其保證控制連線(例如晶體柵極)保持在電路輸入端(例如晶體管源極)處的電壓之上)的任意電子系統(tǒng)中。在某些示例中，集成電路包括在電池保護(hù)系統(tǒng)中。集成電路用于產(chǎn)生控制本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電子開關(guān)，其特征在于，包括：包括輸入端和控制連線的開關(guān)電路；與所述開關(guān)電路電連接的電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述電壓轉(zhuǎn)換器電路包括：與所述開關(guān)電路的輸入端電連接的輸入端；與所述開關(guān)電路的控制連線電連接的輸出端，其中在所述輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。

【技術(shù)特征摘要】
2011.02.01 US 13/019,1061.一種電子開關(guān)，其特征在于，包括 包括輸入端和控制連線的開關(guān)電路； 與所述開關(guān)電路電連接的電壓轉(zhuǎn)換器電路，所述電壓轉(zhuǎn)換器電路包括 與所述開關(guān)電路的輸入端電連接的輸入端； 與所述開關(guān)電路的控制連線電連接的輸出端，其中在所述輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括當(dāng)輸入信號(hào)的電壓改變時(shí)由基本上恒定的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。2.如權(quán)利要求I所述的電子開關(guān)，其中，所述電壓轉(zhuǎn)換器電路包括時(shí)鐘輸入端，其中在所述時(shí)鐘輸入端處接收的第一時(shí)鐘信號(hào)包括所述電壓幅值；以及 與所述開關(guān)電路的控制連線電連接的輸出端，其中在所述輸出端處產(chǎn)生的輸出信號(hào)包括由所述第一時(shí)鐘信號(hào)的電壓幅值移位的輸入信號(hào)。3.如權(quán)利要求2所述的電子開關(guān)，其中，所述開關(guān)電路包括 電連接在所述開關(guān)電路輸入端與開關(guān)電路輸出端之間的通路門，其中所述通路門包括 具有第一源極/漏極連線以及柵極連線的通路晶體管，其中所述柵極連線與所述開關(guān)電路的控制連線電連接，使得所述通路門配置為當(dāng)在所述柵極連線處接收到所述電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸出信號(hào)時(shí)，將在所述開關(guān)電路輸入端處接收的信號(hào)傳遞至所述開關(guān)電路輸出端，并且 其中當(dāng)接收到所述輸出信號(hào)時(shí)，將所述第一源極/漏極連線與所述柵極連線之間的電壓保持在所述第一時(shí)鐘信號(hào)的基本上恒定的電壓幅值。4.如權(quán)利要求I所述的電子開關(guān)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：C·科佐里諾，
申請(專利權(quán))人：快捷半導(dǎo)體蘇州有限公司，快捷半導(dǎo)體公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：