[發明專利]開關電路及用于操作開關電路的方法

有效

• 申請號: 201310180591.0
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103427815A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: T·戴格爾;J·L·斯圖茲;科奈斯·P·斯諾登
• 申請（專利權）人: 快捷半導體（蘇州）有限公司;快捷半導體公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

技術領域

本申請概括地對電子電路，尤其是對一種耗盡型電路，進行了論述。

背景技術

電子電路和系統通常包括模擬開關，模擬開關配置為將模擬信號連接到電路通道或者將模擬信號隔離于電路通道。與此相反，數字開關能夠配置為響應于輸入來改變輸出狀態，但是并不將由輸入接收到的信號傳遞到輸出。

發明內容

在一個示例中，耗盡型器件(例如，耗盡型場效應晶體管(DMFET))能夠被用于轉換在正電壓和負電壓之間交替的信號(或“在負電壓上擺動”)(例如，音頻信號)。在一個示例中，本申請公開了一種包括一個DMFET的模擬開關電路，該DMFET具有導通狀態(低阻狀態)和截止狀態(高阻狀態)，其中，該DMFET配置為在導通狀態下將第一節點連接到第二節點上，并在截止狀態下將第一節點隔離于第二節點。在一個示例中，該開關電路能夠包括連接到DMFET柵極端子的負電荷泵，以及連接到該電荷泵上的負鑒別器，該電荷泵配置為向DMFET柵極端子提供負電荷泵電壓，該鑒別器配置為將第一節點處的第一電壓和第二節點處的第二電壓進行比較并且基于該比較來確定負電荷泵電壓。

在一個示例中，提供一種開關電路，包括：耗盡型場效應晶體管DMFET，所述DMFET具有導通狀態和截止狀態，其中所述DMFET配置為在所述導通狀態下將第一節點連接到第二節點上并在所述截止狀態下將所述第一節點隔離于所述第二節點；連接到所述DMFET的柵極端子上的負電荷泵，所述負電荷泵配置為向所述DMFET的所述柵極端子提供一負電荷泵電壓；以及連接到所述負電荷泵上的負鑒別器，所述負鑒別器配置為將所述第一節點處的第一電壓與所述第二節點處的第二電壓進行比較，并基于所述比較來確定所述負電荷泵電壓。

在另一示例中，提供一種用于操作開關電路的方法，所述方法包括：根據耗盡型場效應晶體管DMFET的第一節點處的第一電壓和所述DMFET的第二節點處的第二電壓的比較，確定出一負電荷泵電壓，其中所述DMFET具有導通狀態和截止狀態，其中所述DMFET配置為在所述導通狀態下將所述第一節點連接到所述第二節點上，并且其中所述DMFET配置為在所述截止狀態下將所述第一節點隔離于所述第二節點；產生所述負電荷泵電壓；以及向所述DMFET的柵極端子提供所述負電荷泵電壓。

本章節旨在提供本專利申請的主題的概述。并不旨在提供本發明專用的或全面的說明。具體實施方式的包含用于提供有關本專利申請的更多信息。

附圖說明

在附圖(其不一定按比例繪制)中，相似的附圖標記可在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母后綴的相似附圖標記可表示同類部件的不同例子。附圖以示例而非限制的方式大體示出了本文中所論述的各個實施例。

圖1概括地示出了開關電路的一個示例，所述開關電路配置為當一個負信號被應用于耗盡型開關時，將耗盡型開關維持在截止狀態。

圖2概括地示出了與圖1中開關電路的示例相關的三個波形圖。

具體實施方式

使信號在兩個電路節點之間傳遞是晶體管開關的眾多應用中的一項。在一些應用中，利用耗盡型器件(例如，耗盡型場效應晶體管(DMFET))作為模擬開關能夠滿足人們的需要。例如，DMFET具有負的閾值電壓(V_T)以及，同樣地，能夠當柵-源電壓(V_GS)為0伏(V)時導通。同樣地，在沒有電源的情況下，DMFET為導通狀態，而且能夠從連接到DMFET漏極端子上的第一節點導通到連接到DMFET源極端子上的第二節點。

由于DMFET具有負的V_T，故而V_GS應當低于-V_T以確保DMFET處于或維持在截止狀態下。目前的技術應用的是固定的負電壓(例如，通過外部的負電壓源或者固定的負電荷泵)。然而，如果DMFET被用作開關并且開關信號在負電壓上擺動且接近于應用于柵極端子上的電壓的值，那么正的過載電壓(例如，介于V_GS和V_T之間的電壓)能夠開始不合期望地將開關轉換到導通狀態。也就是說，開關的源極端子上的負的開關信號(該開關信號接近于應用在該開關的柵極端子上的電壓)能夠導致0V的V_GS；而由于DMFET的-V_T，該0V的V_GS能夠將開關轉換到導通狀態。因此，依照目前的技術，外部的負電壓源或者固定的負電荷泵不能保證將負電壓應用于開關的源極端子后耗盡型器件能夠保持在截止狀態。