[發明專利]開關電路及其控制方法、切換式電容電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201110430876.6
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103178821A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 林見儒;黃詩雄
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及開關電路以及使用此開關電路的切換式電容電路，特別涉及共享電容的開關電路以及使用此開關電路的切換式電容電路。

背景技術

在現今的電路中，對于速度和線性度的要求都相當高，也因此會希望電路中的開關組件具有低電阻值。一般而言，都是利用MOSFET(metal-oxide?semiconductor?field-effect?transistor、金屬氧化物半導體場效應晶體管)來作開關組件，因此其柵極端和源極端之間須有足夠的跨壓，開關組件才有夠低的電阻值。然而，因為芯片所能提供給開關組件的供應電壓(Vdd)有逐漸降低的趨勢，因此開關組件其柵極端和源極端之間的跨壓往往不足，故現行的開關組件通常會有阻值較大的困擾。因此相關領域有一些技術被發展出來以解決這樣的問題。

圖1示出了已知技術中靴帶式取樣開關電路(clock?boost?strapped?switch)100的電路圖。如圖1中的圖(a)和圖(b)所示，靴帶式取樣開關電路100具有一電壓調整電容101(也常稱為升壓電容、boosting?capacitor)、一開關組件(此例中為NMOSFET)103、一取樣電容105、以及多個導通組件107-115。靴帶式取樣開關電路100可具有兩種模式：圖1中的圖(a)所示的維持模式，以及圖1中的圖(b)所示的取樣模式。在圖(a)中，開關組件103的控制端會通過導通組件111接地，電壓調整電容101跟開關組件103間因為導通組件113和115斷開而不導通，電壓源102會對電壓調整電容101進行充電而將其充電至電壓V_b，且此時前一次取樣模式的輸入信號V_in會被維持在取樣電容105上。而在圖(b)中，電壓調整電容101的端點104和端點106會分別通過導通組件113和115接至開關組件103的控制端(此例中為柵極端)以及接收輸入信號V_in的一端點(此例中為源極端)，輸入信號V_in則正常地被傳送經過開關組件103。通過提升開關組件103的柵極端和源極端之間的跨壓V_b，可以讓開關組件103具有較低的阻抗。

然而，若欲使用這樣的機制，則每一個開關組件均需搭配一個電壓調整電容，因此會需要相當大的電路面積，不符現今電路微小化的趨勢。

在已知的切換式電容電路，在不同工作組態下，所電連到的開關組件數量不同，導致被電連的開關組件的阻抗不一致，使得電容切換電路的線性度下降；熟悉電容切換電路者知悉，由于所電連到的開關組件數量不同會使得開關組件的控制端的電壓不是固定值，所謂電荷分享(charge?sharing)效應所造成。

發明內容

本發明的一目的為提供一種可共享電容的開關電路以及切換式電容電路。

本發明的另一目的為提供可選擇較佳的開關組件的開關電路控制方法以及切換式電容電路控制方法。

本發明的一實施例揭露了一種開關電路，包含：多個開關組件；一切換模塊；以及一電容，該電容具有一第一端點以及一第二端點，該第一端點耦接至一預定電壓，且該第二端點在一導通模式下通過該切換模塊選擇性地電連至這些開關組件其中至少其一的控制端來控制這些至少其一開關組件的導通狀態。

本發明的又一實施例揭露了另一種切換式電容電路，包含：一第一電容；多個開關組件；一切換模塊；以及一電壓調整電容，可用以接收一充電電流而被充至一第一預定電壓，該電壓調整電容具有一第一端點以及一第二端點，該第一端點耦接至一預定電壓，且該第二端點在一導通模式下通過該切換模塊選擇性地電連至這些開關組件至少其一的控制端，來控制這些至少其一開關組件的導通狀態。

本發明的又一實施例揭露了一開關電路控制方法，用以控制一開關電路，該開關電路具有多個開關組件、一切換模塊以及一電容，該電容具有一第一端點以及一第二端點，且該第一端點耦接至一預定電壓，該開關電路控制方法包含：使該電容的該第二端點在該導通模式下，所能電連的這些開關組件的數量為一預定數量。

本發明的又一實施例揭露了一開關電路控制方法，用以控制一開關電路，該開關電路具有多個開關組件、一切換模塊以及一電容，該電容具有一第一端點以及一第二端點，且該第一端點耦接至一預定電壓，該開關電路控制方法包含：使該電容的該第二端點在一導通模式下，所電連的這些開關組件的數量以及結構，使得所電連的這些開關組件的阻抗實質上維持一定值。