[發(fā)明專利]電壓調(diào)整器及其諧振柵驅(qū)動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310733241.2
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103715870A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐樣洋;張臣雄
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓調(diào)整器及其諧振柵驅(qū)動器。

背景技術(shù)

動態(tài)電壓頻率調(diào)整（Dynamic?voltage?and?frequency?scaling，DVFS）是一種有效的降低功耗的技術(shù)。并且，隨著芯片設(shè)計面積密度的上升，響應(yīng)速度、片上集成性以及能源效率成為相應(yīng)的電壓調(diào)整器的三個重要特性。

在電壓調(diào)整器的基本構(gòu)造中，尤其是在片上高開關(guān)頻率的系統(tǒng)中，大部分損耗來自于功率晶體管的寄生電容的損耗以及本體二極管的傳導(dǎo)損耗。目前，已提出有效減小以上兩種損耗的諧振柵驅(qū)動器（Resonant?gate?driver）的結(jié)構(gòu)，即主要利用兩個PMOS晶體管及其附屬的二極管、兩個NMOS晶體管及其附屬的二極管和一個電感，來對兩個功率晶體管進行開和關(guān)的控制。具體地，對功率晶體管的打開操作可以包括：對功率晶體管的寄生電容充電過程和電感放電過程。對功率晶體管的關(guān)閉操作可以包括：對功率晶體管的寄生電容放電過程和電感放電過程。

然而，如上所述，響應(yīng)速度以及片上集成性也是電壓調(diào)整器的重要特性。并且，一般來說，片上集成性越高，將要求響應(yīng)速度越快。因此，還需要提高電壓調(diào)整器的驅(qū)動器的響應(yīng)速度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供了一種諧振柵驅(qū)動器，用于驅(qū)動第一功率晶體管和第二功率晶體管，包括第一控制通路、第二控制通路以及電感，其中：所述第一控制通路的第一端與所述第二控制通路的第一端連接；所述第一控制通路的第二端經(jīng)由所述電感與所述第二控制通路的第二端連接；所述第一控制通路的第三端與所述第一功率晶體管連接，所述第二控制通路的第三端與所述第二功率晶體管連接。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一控制通路包括第一開關(guān)、第三開關(guān)以及第五開關(guān)，所述第二控制通路包括第二開關(guān)、第四開關(guān)以及第六開關(guān)，其中：所述第一開關(guān)的第一觸點與所述第二開關(guān)的第一觸點連接，所述第一開關(guān)的第二觸點與所述第五開關(guān)的第二觸點以及所述第三開關(guān)的第一觸點連接；所述第二開關(guān)的第二觸點與所述第六開關(guān)的第二觸點以及所述第四開關(guān)的第一觸點連接；所述第三開關(guān)的第二觸點與所述第一功率晶體管連接；所述第四開關(guān)的第二觸點與所述第二功率晶體管連接；所述第五開關(guān)的第一觸點以及所述第六開關(guān)的第一觸點接地；所述電感的一端與所述第一開關(guān)的第二觸點連接，所述電感的另一端與所述第二開關(guān)的第二觸點連接。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括電源，所述電源與所述第一開關(guān)的第一觸點以及所述第二開關(guān)的第一觸點連接。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)以及所述第六開關(guān)均為半導(dǎo)體元件。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述半導(dǎo)體元件為場效應(yīng)晶體管，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)以及所述第六開關(guān)的第一觸點均為所述場效應(yīng)晶體管的源極，所述所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)以及所述第六開關(guān)的第二觸點均為所述場效應(yīng)晶體管的漏極，所述所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)以及所述第六開關(guān)的控制端均為所述場效應(yīng)晶體管的柵極。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)為PMOS晶體管，所述第五開關(guān)、所述第六開關(guān)為NMOS晶體管。

對于上述諧振柵驅(qū)動器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括第一本體二極管、第二本體二極管、第三本體二極管、第四本體二極管、第五本體二極管以及第六本體二極管，其中：所述第一本體二極管的正極與所述第一開關(guān)的第二觸點連接，所述第一本體二極管的負極與所述第一開關(guān)的第一觸點連接；所述第二本體二極管的正極與所述第二開關(guān)的第二觸點連接，所述第二本體二極管的負極與所述第二開關(guān)的第一觸點連接；所述第三本體二極管的正極與所述第三開關(guān)的第二觸點連接，所述第三本體二極管的負極與所述第三開關(guān)的第一觸點連接；所述第四本體二極管的正極與所述第四開關(guān)的第二觸點連接，所述第四本體二極管的負極與所述第四開關(guān)的第一觸點連接；所述第五本體二極管的正極與所述第五開關(guān)的第一觸點連接，所述第五本體二極管的負極與所述第五開關(guān)的第二觸點連接；所述第六本體二極管的正極與所述第六開關(guān)的第一觸點連接，所述第六本體二極管的負極與所述第六開關(guān)的第二觸點連接。