一种开关启动系统包含电荷泵、负载监测器和开关驱动器。所述电荷泵将负电压节点驱动到预定负电压电平。所述负载监测器监测所述电荷泵，且在所述电荷泵开始将在负电压已经过增加后驱动所述负电压回到所述预定负电压电平之后而断言断开完成信号。所述开关驱动器响应于相应启动信号的断言和所述断开完成信号的断言而接通第一电子开关。仅在正断开的电子开关完全断开之后才断言所述断开完成信号以避免冲突。所述电荷泵在基于所述负电压节点的电压电平和所述预定负电压电平之间的差的频率下操作以在预定时间周期内驱动所述负电压节点回到其预定电平。回到其预定电平。回到其预定电平。
【技术实现步骤摘要】
具有快速恢复负电压电荷泵和电荷泵负载监测的开关启动系统
[0001]本专利技术大体上涉及多个开关的选择性启动，且更具体地说涉及一种具有快速恢复负电压电荷泵和电荷泵负载监测的开关启动系统。
技术介绍
[0002]许多应用包含在有源块和各个引脚之间路由信号的多个开关。一些开关在同时接通时可能与其它开关冲突。举例来说，无线通信系统可利用在不同时间处经由所述开关中的一个或多个传达的射频(RF)信号操作。功率放大器可在传输期间由第一开关耦合到天线，而低噪声放大器可在信号接收期间由第二开关耦合到天线。在通信系统中的其它装置之间，这两个RF装置为高增益有源装置，其中它们彼此完全隔离以避免可能导致系统不稳定性的反馈回路很重要。以此方式，将第一开关和第二开关中的已启动的开关完全断开然后才将另一开关接通很重要。作为另一实例，多个开关可并入在具有共同节点的多端子开关装置内，其中一次仅可接通所述多端子开关装置的开关中的一个。
[0003]在一般情况下，将一些开关完全断开然后才接通一些其它开关很重要。
[0004]开关可被配置成具有低阈值以便实现用于传达RF信号等的低导通电阻，例如MOS晶体管等。为了实现充分断开的隔离，开关端子中的一个或多个可利用负电压偏置。举例来说，NMOS晶体管的栅极端子和主体端子可被驱动为负以使晶体管完全断开。然而，低阈值开关可具有必须在开关完全断开之前予以充电或放电的显著电容。
技术实现思路
[0005]根据一个实施例的一种开关启动系统包含电荷泵、负载监测器和开关驱动器。电荷泵可被配置成将负电压节点驱动到预定负电压电平。负载监测器可被配置成监测电荷泵，且在电荷泵开始将在负电压已经过增加后驱动负电压回到预定负电压电平之后而断言断开完成信号。开关驱动器可被配置成响应于相应启动信号的断言和断开完成信号的断言而接通多个电子开关中的第一个。
[0006]开关驱动器可被配置成响应于撤销断言相应启动信号以断开电子开关，而将所述电子开关的控制端子耦合到负电压节点。开关驱动器还可以被配置成当断开时将电子开关的主体连接耦合到负电压节点。
[0007]电子开关中的每一个可被配置成在断开时加载负电压节点，从而致使负电压节点的电压电平上升到预定负电压电平以上。电荷泵可被配置成在增加的频率下操作以在预定时间周期内驱动负电压节点回到预定负电压电平。
[0008]开关启动系统可包含可被配置成控制启动信号的启动控制电路系统，其中启动控制电路系统可被配置成断言旁路信号以绕过断开完成信号，使得电子开关可无延迟地接通。
[0009]开关驱动器可包含开关启动电路系统和开关启用电路系统。开关启动电路系统可
被配置成基于接通信号的状态将电子开关的相应控制端子耦合到驱动电压和负电压节点中的任一个。开关启用电路系统可被配置成基于断开完成信号和相应启动信号来控制接通信号。开关启动电路系统可进一步被配置成基于接通信号的状态将电子开关的相应主体连接耦合到供应参考节点和负电压节点中的任一个。
[0010]电荷泵可包含电压调节器、第一泵电路系统和第二泵电路系统、自复位比较器和触发器电路系统。电压调节器被配置成生成相对于参考电压电平的经调节目标电压电平，其中所述经调节目标电压电平指示预定负电压电平的量值。第一泵电路系统可被配置成在负电压节点和反馈节点之间泵送具有经调节目标电压电平的量值的差分电压。第二泵电路系统可被配置成从具有参考电压电平的参考电压节点向下泵送负电压达经调节目标电压电平的量。自复位比较器可被配置成将反馈节点的电压与参考电压电平进行比较以提供具有基于反馈节点和参考电压电平之间的电压差的频率的泵信号。触发器电路系统具有接收泵信号的时钟输入，且可被配置成生成用于驱动第一泵电路系统和第二泵电路系统的至少一个泵信号。
[0011]负载监测器可被配置成电流镜配置，其电容耦合到指示负电压节点的电压电平的电荷泵的反馈节点。电荷泵可被配置成在基于负电压节点的电压电平和预定负电压电平之间的差的频率下操作。
[0012]根据一个实施例的一种控制多个电子开关的启动的方法包含：泵送电荷以将负电压节点驱动到预定负电压电平；监测负电压节点的电压电平且当负电压节点的电压电平在已经过增加后减小回到预定负电压电平时断言断开完成信号；检测用于接通相应的第一电子开关的第一启动信号的断言；以及仅在断言断开完成信号之后才接通相应的第一电子开关。
[0013]所述方法可包含检测用于断开相应的第二电子开关的第二启动信号的撤销断言，以及通过将其控制端子耦合到负电压节点来断开第二电子开关。所述方法可包含通过还将其主体连接耦合到负电压节点来断开第二电子开关。
[0014]所述方法可包含检测负电压节点的电压电平增加到预定负电压电平以上，以及在增加的频率下泵送电荷以在预定时间周期内驱动负电压节点回到预定负电压电平。
[0015]所述方法可包含确定可在不导致与其它电子开关中的任一个的冲突的情况下接通第一电子开关，以及随着第一启动信号的断言而断言旁路信号以绕过断开完成信号。
[0016]所述方法可包含基于接通信号的状态将相应控制端子耦合到驱动电压和负电压节点中的任一个，以及基于断开完成信号和相应启动信号来控制所述接通信号。所述方法可包含基于接通信号的状态将相应主体连接耦合到供应参考节点和负电压节点中的任一个。
[0017]所述方法可包含生成相对于参考电压电平的具有预定负电压电平的量值的经调节目标电压电平；在泵信号的频率下在负电压节点和反馈节点之间泵送具有经调节目标电压电平的量值的差分电压；在泵信号的频率下从具有参考电压电平的参考电压节点向下泵送负电压达经调节目标电压电平的量；以及将反馈节点的电压与参考电压电平进行比较以生成具有基于反馈节点和参考电压电平之间的电压差的频率的泵信号。
[0018]所述方法可包含在具有中间节点和输出节点的电流镜电路系统的稳态条件期间保持所述输出节点为高；使所述输出节点反相以提供断开完成信号；以及响应于负电压节
点在已经过增加后减小回到预定负电压电平而短暂地将输出节点拉低。所述方法可包含在基于负电压节点的电压电平和预定负电压电平之间的差的频率水平下泵送电荷。
附图说明
[0019]本专利技术是借助于实例示出的并且不受附图的限制，在附图中类似的参考标号指示类似的元件。为简单和清晰起见，示出图中的元件，并且这些元件未必按比例绘制。
[0020]图1是根据本公开的一个实施例具有快速恢复负电压电荷泵及负载监测的开关控制器的简化框图。
[0021]图2是根据本公开的一个实施例耦合到被配置成NMOS晶体管的图1的开关中的一个的简化示意框图。
[0022]图3是根据本公开的一个实施例的图1的电荷泵的示意部分框图。
[0023]图4是根据本公开的一个实施例描绘负电压MVDD的电压电平和泵信号PMP的相应频率水平相对于时间的时序图。
[0024]图5是根据本公开的一个实施例的图1的负载监测器的示意图。
[0025]图6是根据本公开的一个实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种开关启动系统，其包括：电荷泵，其被配置成将负电压节点驱动到预定负电压电平；负载监测器，其被配置成监测所述电荷泵，且在所述电荷泵开始将在负电压已经过增加后驱动所述负电压回到所述预定负电压电平之后而断言断开完成信号；以及开关驱动器，其被配置成响应于多个启动信号中的相应第一启动信号的断言和所述断开完成信号的断言而接通多个电子开关中的第一电子开关。2.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器被配置成响应于所述多个启动信号中的相应第二启动信号的撤销断言而将所述多个电子开关中的第二电子开关的控制端子耦合到所述负电压节点。3.根据权利要求2所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器被配置成响应于所述多个启动信号中的相应第二启动信号的撤销断言而将所述多个电子开关中的第二电子开关的主体连接耦合到所述负电压节点。4.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述多个电子开关中的每一电子开关被配置成在断开的同时加载所述负电压节点从而致使所述负电压节点的电压电平上升到所述预定负电压电平以上，且其中所述电荷泵被配置成在增加的频率下操作以在预定时间周期内驱动所述负电压节点回到所述预定负电压电平。5.根据权利要求1所述的开关启动系统，其进一步包括被配置成控制所述多个启动信号的启动控制电路系统，其中所述启动控制电路系统被配置成断言旁路信号以绕过所述断开完成信号，使得所述多个电子开关中的所述第一电子开关响应于所述多个启动信号中的所述相应第一启动信号的所述断言而接通。6.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器包括：开关启动电路系统，其被配置成基于接通信号的状态将多个控制端子中的相应控制端子耦合到驱动电压和所述负电压节点中的任一个；以及开关启用电路系统，其被配置成基于所述断开完成信号和所述多个启动信号中的相应启动信号来控制所述接通信号。7.根据权利要求6所述的开关启动系统，其中所述开关启动电路系统可进一步被配置成基于所述接通信号的所述状态将多个主体连接中的相应主体连接耦合到供应参考节点和所述负电压节点中的任一个。8.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述电荷泵包括：电压调节器，其被配置成生成相对于参考电压电平的经调节目标电压电平，其中所述经调节目标电压电平指示所述预定负电压电平的量值；第一泵电路系统，其被配置成在所述负电压节点和反馈节点之间泵送具有所述经调节目标电压电平的量值的差分电压；第二泵电路系统，其被配置成从具有所述参考电压电平的参考电压节点向下泵送所述负电压达所述经调节目标电压电平的量；自复位比较器，其被配置成将所述反馈节点的电压与所述参考电压电平进行比较以提供具有基于在所述反馈节点和所述参考电压电平之间的电压差的频率的泵信号；以及触发器电路系统，其具有接收所述泵信号的时钟输入，且被配置成生成用于驱动所述第一泵电路系统和所述第二泵电路系统的至少一个泵信号。
9.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述负载监测器包括：第一电流源，其将第一电流电平驱动到第一节点中；第二电流源，其将所述第一电流电平驱动到输出节点中；第一N沟道晶体管，其具有耦合到所述第一节点的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到第二节点的源极端子；第二N沟道晶体管，其具有耦合到所述输出节点的漏极端子，具有耦合到所述第一节点的栅极端子，且具有耦合到中间节点的源极端子；第三N沟道晶体管，其具有在所述第二节点处耦合在一起的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到供应参考节点的源极端子；第四N沟道晶体管，其具有在所述中间节点处耦合在一起的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到所述供应参考...
【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬，
申请(专利权)人：矽利康实验室公司，
类型：发明
国别省市：
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