低电压开关控制制造技术

本发明专利技术公开了包括例如低电压控制电路的系统和方法，该低电压控制电路被配置为接收电荷泵电压、轨电压和开关控制信号，该低电压控制电路被配置为在开关控制信号处于第一状态时提供电荷泵电压，并在开关控制信号处于第二状态时提供电荷泵电压和轨电压中较高者。该系统可包括第一接高电路，该第一接高电路配置为接收轨电压和电荷泵电压，并在输出端提供轨电压和电荷泵电压中较高者。在第一状态下，开关控制信号能够包括接高电路的输出。本发明专利技术公开了形成这种装置的方法，以及操作方法和其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
要求优先权根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求Kenneth P.Snowdon等人的提交于2015年3月24日的名称为“LOW VOLTAGE SWITCH CONTROL”(低电压开关控制)的美国临时专利申请序列号62/137,442的优先权权益，所述专利申请全文以引用方式并入本文。
本文件总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及低电压开关控制电路。
技术介绍
传输门是在第一低阻抗状态(例如，“导通”状态)下用于通过第一端子和第二端子之间的信号的电子元件，或者在第二高阻抗状态下(例如，“截止”状态)用于隔离第一端子和第二端子的电子元件。传输门可以包括一个或多个被配置为在晶体管的源极和漏极之间传输输入信号或者配置为基于，例如，一个或多个提供给晶体管栅极的控制信号从漏极将源极隔离开来的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。传输门在输入端和输出端能够传输各种类型的信号(例如，分别第一端子和第二端子)。在传输门中用于一个或多个晶体管的控制信号能够取决于正在传送的信号的特性以及和晶体管在传输门中的类型。在某些实例中，为了保持传输门在所期望的状态，控制信号必须比在第一端子和第二端子处的信号更为正极或更为负极。在其它实例中，为了在输出端提供准确的输入信号的表示，控制信号能够按照输入信号，诸如以提供一个或多个晶体管恒定栅极-源极电压，
在一个或多个晶体管处于期望的状态时减少第一端子和第二端子之间的阻抗变化。
技术实现思路
本申请除了别的以外讨论了一种系统，该系统包括，例如，低电压控制电路，该低电压控制电路被配置为接收电荷泵电压；轨电压，该轨电压配置为当开关控制信号处于第一状态时提供电荷泵电压；以及开关控制信号，该开关信号配置为当开关控制信号处于第二状态时提供电荷泵电压和轨电压之中较高者。该系统可包括第一接高电路，该第一接高电路配置为接收轨电压和电荷泵电压，并在输出端提供轨电压和电荷泵电压中较高者。在第一状态下，开关控制信号能够包括接高电路的输出端。在另一个实例中，该系统可以包括传输门，该传输门配置为在第一低阻抗状态下将来自第一端子的信号传输(例如，低阻抗路径用于)到第二端子，并且在第二高阻抗状态下将第一端子从第二端子隔离开来(例如，电隔离)；和低电压控制电路，该低电压控制电路配置为：当传输门在第一低阻抗状态下时，提供电荷泵电压以控制传输门，并且当传输门处于第二高阻抗状态下时，提供电荷泵电压和轨电压之中较高者以控制传输门。已经公开形成这种装置的方法，以及操作方法和其它实施例。本
技术实现思路
旨在提供对本专利申请主题的概述。并非旨在提供本专利技术的排他性或穷举性说明。其中包括有详细描述，用以提供关于本专利申请的更多信息。附图说明在未必按比例绘制的附图中，类似的数字在不同的视图中可表示类似的部件。具有不同字母后缀的类似数字可以表示类似部件的不同示例。附图通过实例而非限制的方式概括地示出了本申请文档中讨论的各个实施例。图1总体上示例了包括第一、第二和第三功率域的实例系统。图2总体上示例了包括传输门、低电压控制电路、第一和第二接高电路以及转换器的实例系统。图3总体上示例了实例低电压控制电路和传输门波形。具体实施方式图1总体上示例了包括第一、第二和第三功率域101、102、103的实例系统。第一功率域101可以接收电源电压(source voltage，VCC)。在第一功率域101中功率能够仅仅基于源极电压(VCC)。第二功率域102能够接收来自第一功率域101和输入/输出(I/O)的功率，诸如一个或多个传输门的端子。在第二功率域102中功率能够基于源极电压(VCC)和I/O之中较高者。例如，在简单的传输门中，当耦接到具有变化的电压电平的输入端时，为了确保传输门保持在期望的状态(例如，高阻抗或“截止”状态)，或如果源极电压(VCC)丢失，用于一个或多个晶体管的控制信号(例如，栅极信号)在传输门处于或高于在传输门中一个或多个晶体管的源极或漏极处的最高电压。第三功率域103可接收来自第二功率域102和电荷泵电压(VCP)。在一个实例中，电荷泵电压可以是恒定电压。在其它实例中，电荷泵电压可以根据，例如，在传输门的一个或多个端子(例如，电荷泵电压在“导通”状态可基于传输门的端子的共模电压)的值而变化。在第三功率域103中的功率可基于源极电压(VCC)、I/O、以及电荷泵电压(VPC)之中较高者，且第三功率域103可被配置为在输出端提供接高电压(VPH)，它是源极电压(VCC)、I/O以及电荷泵电压(VCP)之中较高者。本专利技术人已认识到，除了其他事项外，低电压控制系统能够将控制信号传输到比系统中的一个或多个其他电压更高或更低的传输门，诸如源极电压(VCC)。例如，在具有变化的源极电压的系统中，诸如在2V和5V之间，等，可以用电荷泵来提供稳定的控制信号，或比传输门的第一或第二端子处的电压更高的控制信号。然而，当源极电压高于电荷泵电压时，则向传输门提供更高
的源极电压，传输门的栅极-源极电压(VGS)可以变化，改变一个或多个在传输门中一个或多个晶体管(例如，电阻等)的一个或多个特性。因此，可以有利的是不默认到系统中的最高电压，这取决于传输门或传输门的所期望的状态。在一个实例中，低电压控制开关可以放置在第二和第三电源域102、103之间。低电压控制电路在第一状态下可以向传输门(直接或通过一个或多个元件)的控制输入端提供电荷泵电压，且在第二状态下能提供更高的电荷泵电压或一个或多个其他电压(例如，源极电压(VCC)、传输门的一个或多个端子电压等)到传输门的控制输入端。图2总体地示例了实例低电压控制系统200，其包括传输门205，传输门205配置为在第一低阻抗状态下(例如，“导通”状态)将来自第一端子(A)(例如，输入端)的信号传递到第二端子(B)(例如，输出端)，并且在第二高阻抗状态下(例如，“截止”状态)将第一端子(A)从第二端子(B)隔离(例如，点隔离)开来；和其他包括低电压控制电路210、第一和第二接高电路215、220、转换器230和一个或多个驱动部件的电子装置。在图2的实例中的传输门205包括第一、第二和第三n型半导体(NMOS)晶体管206、207、208，各包括栅极、源极，漏极和本体。第一和第二NMOS晶体管的源极耦接到第一端子(A)，且在第一和第三NMOS晶体管的漏极耦合到第二端子(B)。尽管在其他实例中，可以使用晶体管的其他数量、类型或结构。然而，在该实例中，由于传输门205包括n型晶体管，需要比在第一和第二端子处的信号更高的电压的控制信号，以保持传输门205处于“导通”状态，且需要基于在第一和第二端子(例如，在第一端子加1.9V的电压，等等)的信号的控制信号以保持恒定栅极-源极电压(VGS)用于传输门205。第二接高电路220可被配置为接收源极电压(VCC)和传输门205的至少一个第一端子(A)或第二端子(B)的电压，且能够提供接收电压中较高者作为在输出端的轨电压(VRAIL)。在图2的实例中，输出端可耦接到低电压控制电路210和转换器230。第二接高电路220可包括六个p型半导体(PMOS)晶
体管221-226。在其它实例中，第二接高电路220可包括一个或多个其它晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低电压控制系统，所述系统包括：第一接高电路，所述第一接高电路配置为接收轨电压和电荷泵电压，并在输出端提供轨电压和电荷泵电压中较高者；和，低电压控制电路，所述低电压控制电路被配置为接收所述电荷泵电压、所述轨电压，以及开关控制信号，所述低电压控制电路配置为当所述开关控制信号处于第一状态时提供所述电荷泵电压，并在所述开关控制信号处于第二状态时提供所述电荷泵电压和所述轨电压中较高者，其中处于所述第一状态的所述开关控制信号包括所述接高电路的输出。

【技术特征摘要】
2015.03.24 US 62/137,4421.一种低电压控制系统，所述系统包括：第一接高电路，所述第一接高电路配置为接收轨电压和电荷泵电压，并在输出端提供轨电压和电荷泵电压中较高者；和，低电压控制电路，所述低电压控制电路被配置为接收所述电荷泵电压、所述轨电压，以及开关控制信号，所述低电压控制电路配置为当所述开关控制信号处于第一状态时提供所述电荷泵电压，并在所述开关控制信号处于第二状态时提供所述电荷泵电压和所述轨电压中较高者，其中处于所述第一状态的所述开关控制信号包括所述接高电路的输出。2.根据权利要求1所述的系统，包括：传输门，所述传输门被配置为在第一低阻抗状态时将信号从第一端子传输到第二端子，并在第二高阻抗状态时将所述第一端子与所述第二端子隔离开来，其中所述传输门使用所述低电压控制电路来控制。3.根据权利要求2所述的系统，其中，当所述传输门处于所述第一低阻抗状态时，所述开关控制信号被配置为所述电荷泵电压和所述轨电压中较高者。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述低电压控制电路包括第一和第二p型半导体(PMOS)晶体管，每个晶体管均包括源极、栅极和漏极，其中所述第一PMOS晶体管的漏极被配置为接收所述轨电压，以及所述第二PMOS晶体管的漏极被配置为接收所述电荷泵电压，并且，其中所述第一和第二PMOS晶体管的源极被配置为接收所述轨电压和所述电荷泵电压中较高者。5.根据权利要求1所述的系统，包括：第二接高电路，所述第二接高电路配置为接收电源电压和所述传输门的第一端子电压，并且配置为在输出端提供所述电源电压和所述第一端子电压中较高者作为轨电压，其中，所述第一端子电压是在所述传输门的所述第一端子处的电压，并且，其中所述电荷泵电压基于所述第一端子电压。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第二接高电路被配置为接收所述电源电压、所述传输门的所述第一端子电压、以及所述传输门的第二端子电压，并且所述第二接高电路配置为在输出端提供所接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：科奈斯·P·斯诺登，J·L·斯图兹，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32