CN109478079B - 用于旁路电容器的开关 - Google Patents

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Abstract

在一些示例中，用于旁路电容器的控制电路包括开关组装件，该开关组装件可在第一状态和第二状态之间激活，第一状态用于在节点之间连接旁路电容器，第二状态用于在节点之间断开旁路电容器。开关组装件包括：第一开关，用于激活包括第一电阻的第一路径，以开始对旁路电容器充电；以及第二开关，用于在激活第一路径之后的延迟时间，激活包括低于第一电阻的第二电阻的第二路径，激活的第二路径在节点之间连接旁路电容器。

Description

用于旁路电容器的开关
电子设备可以包括可以在电子设备的操作期间被导通和关断的有源组件。电子设备包括用于向有源组件供电的电源轨(rail)。例如，电子设备的电源轨可以包括用于承载电源电压的电源电压轨，以及用于诸如接地的参考电压的另一电源轨。
附图说明
参考以下附图描述本公开的一些实施方式。
图1是根据一些示例的包括用于旁路电容器的控制电路的布置的框图。
图2是根据一些示例的流体喷射设备的框图。
图3是根据另外的示例的包括旁路电容器控制器，旁路电容器和开关组装件的布置的框图。
图4是根据一些示例的包括流体喷射设备的系统的框图。
图5是根据另外的示例的包括旁路电容器控制器和多个区域的布置的框图，多个区域包括对应的旁路电容器和开关组装件。
具体实施方式
在本公开中，除非上下文另有清楚说明，否则冠词“一”，“一个”或“该”可用于指代单数元素，或者可替代地指代多个元素。此外，术语“包括”，“包括有”，“包含”，“包含有”，“有”或“具有”是开放式的，并且指定陈述的元素(多个)的存在，但不排除其他元素的存在或附加。
电子设备的示例包括集成电路(IC)管芯，电子产品(诸如计算机，手持设备，可穿戴设备，打印系统，具有集成打印头的打印流体盒，游戏设备，等)或包括能够在操作期间导通或关断的有源电子组件的任何其他设备。在操作期间向有源电子组件供电。可以使用包括电导体的电源轨供电。第一电源轨可以提供电源电压，第二电源轨可以提供参考电压(例如接地或另一参考电压)。电源电压高于参考电压。在其他示例中，电子设备可以包括两个以上的电源轨。
电子设备可以以高频(诸如兆赫范围内的频率，千兆赫范围内的频率或更高频率范围内的频率)操作。以高频操作会导致有源电子组件以及进入有源组件和从有源组件输出的信号以高速切换，这能够产生高频噪声。而且，大量有源电子组件的切换能够使得负载处于电源轨上，这能够导致电源轨上的电压的瞬态尖峰或下降(称为“瞬态偏差”)。电源轨上的瞬态偏差能够导致电子设备的故障，甚至可能损坏电子设备。
为了解决电源轨电压的瞬态偏差和高频噪声的问题，可以在电子设备的电源轨之间连接旁路电容器。旁路电容器为高频噪声信号提供低电阻路径，这有助于降低高频噪声信号引起的噪声影响。附加地，旁路电容器可以存储大量储备电荷，并且可以在有源电子组件的切换期间递送临时电荷供应，以降低电源轨上的瞬态偏差。
在一些示例中，在电子设备的制造阶段期间旁路电容器连接在电子设备的电源轨之间。例如，可以将跳线设置为电子设备制造的一部分，以在电源轨之间连接旁路电容器(或者保持旁路电容器在电源轨之间断开)。跳线可以指可以添加以连接组件或旁路组件的导体。如果电子设备是使用半导体制造工艺构建的IC设备，则可以在半导体处理阶段期间使用掩模层来设置IC设备中的跳线。
一旦在制造期间设置跳线以连接或断开旁路电容器，旁路电容器就永久地连接或断开，因为跳线通常不能被改变。在某些情况下，可能期望在某些测试(例如泄漏测试)期间将旁路电容器从电源轨断开，以确定电子设备中的电流泄漏。旁路电容器的存在可以使泄漏测试减慢。此外，在制造之后，可以发现旁路电容器中的缺陷(诸如短路)，其中缺陷可能不利地影响电子设备中或电子设备外部的电路。不能断开有缺陷的旁路电容器可以使整个电子设备无法使用，因此可能必须丢弃电子设备。随着电子设备中旁路电容器的数量增加，在旁路电容器中遇到缺陷的可能性也增加。
旁路电容器中的缺陷可以导致电子设备制造中总产率降低。总产率是指功能电子设备占制造的电子设备总数的百分比。
根据本公开的一些实施方式，可动态设置的开关组装件用于在电子设备中的节点(诸如电源轨或其他电连接点)之间动态地且选择性地连接或断开旁路开关。如果在已经制造电子设备之后可以连接或断开旁路电容器，则旁路电容器可被动态连接或断开。在一些示例中，在电子设备的操作期间，旁路电容器可以被动态地连接或断开。如果可以对控制器(由人或机器)进行编程以连接或断开电子设备中的旁路电容器，则旁路电容器可被选择性地连接或断开。
与在电子设备的节点之间动态连接旁路电容器相关联的问题是当初始断开的旁路电容器连接到节点之间的路径时可能发生瞬态情形。例如，如果导通开关以在节点之间快速连接旁路电容器，则在节点之间连接旁路电容器的动作可能导致节点上(电压和/或电流的)瞬态偏差。通过连接旁路电容器引起的瞬态偏差可能对连接到节点的组件(诸如电源或其他组件)有害。当开关(或多个开关)同时或基本上同时在节点之间连接多个旁路电容器(到彼此的某个指定的持续时间之内，其中节点之间连接的一个旁路的影响可能添加到节点之间连接的另一个旁路的影响)时，瞬态偏差可能更大。
为了降低由在节点之间动态连接旁路电容器引起的瞬态情形的影响，根据一些实施方式的开关组装件可包括用于针对旁路电容器操作的不同阶段提供在节点之间具有不同电阻的不同路径的开关。旁路电容器操作的初始阶段是电容器充电阶段，在此期间旁路电容器(其初始放电)被充电。旁路电容器操作的下一阶段是完全充电阶段，其中旁路电容器能够提供对由于电子设备中的有源组件的切换而导致的噪声和瞬态偏差的防范。在一些示例中，开关组装件的开关可以使用晶体管来实现，晶体管诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或其他类型的晶体管。在其他示例中，开关可以用其他类型的开关电路实现。
图1是根据一些实施方式的示例布置的框图，该示例布置包括用于在节点104和106之间动态地连接或断开旁路电容器102的控制电路100。尽管在图1中仅示出了一个旁路电容器102，但应注意，在其他示例中，可以提供多个旁路电容器102。
节点104和106可以是相应电源轨上的节点，电源轨诸如用于承载电源电压的第一电源轨以及用于承载参考电压(例如，接地)的第二电源轨。控制电路100包括开关组装件108，开关组装件108包括第一开关110和第二开关112。第一和第二开关110和112中的每一个可被控制到断开状态和闭合状态。图1示出了处于断开状态的开关110和112，这意味着没有电流可以流过开关110和112。当开关110或112被改变到其闭合状态时，然后电流可以流过所述开关。
第一开关110在闭合时用于激活包括第一电阻R1的第一路径以开始对旁路电容器102充电。在一些示例中，电阻R1包括第一开关110的电阻。在其他示例中，电阻R1包括与第一开关110串联的分立电阻器的电阻。在其他示例中，电阻R1包括第一开关110的电阻和分立电阻器的电阻的组合。
第一路径在(通过闭合第一开关110)被激活时在节点104和106之间连接旁路电容器102。旁路电容器102被通过这个第一路径充电。在激活第一路径之后的延迟时间，第二开关112被闭合以激活包括低于第一电阻R1的第二电阻R2的第二路径，其中激活的第二路径在节点104和106之间连接旁路电容器102。第二电阻R2可以包括第二开关112的电阻，或者与第二开关112串联的分立电阻器的电阻，或者第二开关112的电阻与分立电阻器的电阻的组合。
在一些示例中，开关110和112可以实现为晶体管，例如MOSFET。在其他示例中，开关110和112可以用其他类型的晶体管或其他类型的切换电路来实现。
MOSFET具有提供在MOSFET的源极和漏极之间的沟道。当通过将MOSFET的栅极设置为有效电压电平来激活MOSFET时(其中如果MOSFET是N沟道MOSFET，则有效电压电平是高电压电平，并且如果MOSFET是P沟道MOSFET，则有效电压电平则是低电压)，电流可以在源极和漏极之间流动通过所述沟道。可以使MOSFET的沟道更长和/或更窄以增大MOSFET的电阻。可以使MOSFET的沟道更短和/或更宽以减小MOSFET的电阻。在另外的示例中，代替改变尺寸(其长度和/或宽度)以调节MOSFET的电阻，取而代之可以改变施加到MOSFET的栅极的控制电压的电平。通过施加低于MOSFET的漏极所连接到电压的电压，可以部分地导通MOSFET。部分导通的MOSFET具有比完全导通的MOSFET更高的电阻。
通过使用具有较高电阻R1(高于第二路径的电阻R2)的第一路径来对旁路电容器102充电，旁路电容器102在节点104和106之间以较慢的速率被充电，这减少了节点104和/或节点106上的瞬态情形。在旁路电容器102已经充电(或基本充电到完全充电的阈值百分比之内)之后，通过闭合第二开关112以在节点104和节点106之间连接旁路电容器102来激活包括较低电阻R2的第二路径。在旁路电容器102在节点104和106之间通过较低电阻路径连接之前，延迟第二开关112的激活允许使旁路电容器102基本上通过包括较高电阻R1的第一路径被充电。
图2是示例性流体喷射设备200的框图。流体喷射设备200包括喷嘴201，流体可以通过喷嘴201从流体喷射设备200分配。在一些示例中，流体喷射设备200包括打印头，以将打印流体分配到打印系统中的目标。在打印头中，喷嘴可以具有加热元件(诸如点火电阻器)，其被激活以使得打印流体液滴从相应喷嘴喷射。加热元件当被激活时产生热量以使喷嘴的点火室中的打印流体蒸发，这导致打印流体的液滴从喷嘴排出。打印系统可以是二维(2D)或三维(3D)打印系统。2D打印系统分配诸如墨水的打印流体，以在诸如纸介质或其他类型的打印介质的打印介质上形成图像。3D打印系统通过沉积连续的构建材料层来形成3D对象。从3D打印系统分配的打印流体可包括墨水以及流体，所述流体用于熔融构建材料层的粉末并且(诸如通过限定构建材料层的边缘或形状)细化构建材料层，等等。
在其他示例中，流体喷射设备200可以用在非打印系统中，非打印系统诸如流体感测系统，医疗系统，车辆，流体流动控制系统等等。
流体喷射设备200可以实现为集成电路(IC)管芯(称为“流体喷射管芯”)，其包括喷嘴201以及用以控制喷嘴201的点火的控制电路。在其他示例中，流体喷射设备200可包括产品，该产品包括流体喷射管芯或多个流体喷射管芯。这种产品的示例是流体盒(例如，墨盒)，流体喷射管芯或多个流体喷射管芯可以附接到该流体盒。
尽管参考了流体喷射设备200，但应注意，在其他示例中，如图2所绘制的旁路电容器和动态开关组装件可用于他类型的电子设备中。
用于控制喷嘴201的点火或执行其他任务的流体喷射设备200的控制电路的一部分在图2中示出。控制电路的这个部分连接到电源轨202和204，其中在一些示例中，电源轨204是用于提供指定电源电压的电源轨，并且电源轨204是参考电压轨，诸如接地轨。流体喷射设备200包括旁路电容器206，具有第一电阻的第一开关208，以及具有低于第一电阻的第二电阻的第二开关210。在根据图2的示例中，开关208和210被实现为晶体管，例如MOSFET。晶体管可以具有不同的尺寸，诸如不同的沟道尺寸(长度和/或宽度)，以提供不同的电阻。在其他示例中，可以通过部分导通晶体管来增大晶体管的电阻。
第一开关208由第一激活信号212控制，并且第二开关210由第二激活信号214控制。第一和第二激活信号212和214由旁路电容器控制器216输出。如这里使用的术语“控制器”可以指以下的任何项或某个组合：微处理器，多核微处理器的核，微控制器，可编程门阵列，可编程集成电路设备或任何其他硬件处理电路。在其他示例中，“控制器”可以指硬件处理电路和在硬件处理电路上可执行的机器可读指令的组合。
旁路电容器控制器216可以断言第一激活信号212以导通(或闭合)开关208，并且可以去断言第一激活信号212以关断(或断开)第一开关208。旁路电容器控制器216可以断言第二激活信号214以导通第二开关210，并且去断言第二激活信号214以关断第二开关210。信号被断言时可以指低或高状态，这取决于由信号驱动的设备是有效低还是有效高设备。类似地，被去断言的信号可以指高或低状态，这取决于由信号驱动的设备是有效低还是有效高设备。
在特定示例中，用于实现开关208和210的晶体管可以是N沟道MOSFET，在这种情况下，第一和第二激活信号212和214是有效高信号(换句话说，信号212和214当被断言为高时会导致相应的N沟道MOSFET导通)。在其他示例中，用于实现开关208和210的晶体管可以是P沟道MOSFET，在这种情况下，第一和第二激活信号212和214是有效低信号(换句话说，信号212和214当被断言为低时会导致P沟道MOSFET导通)。
在一些示例中，在断言第一激活信号212之后的延迟时间，第二激活信号214被断言。在更具体的示例中，第二激活信号214是第一激活信号212的延迟版本，其中延迟可以由旁路电容器控制器216中的模拟延迟电路或数字延迟电路提供。
在其他示例中，当第一激活信号212被断言以导通晶体管208时，随同断言第一激活信号212一起，旁路电容器控制器216可以部分地断言第二激活信号214(诸如到低电压和高电压之间的中间电压)以部分地导通第二晶体管210以对旁路电容器206充电。
通过能够在电源轨202和204之间动态地连接或断开旁路电容器206，旁路电容器控制器216可以在某些时间期间-诸如在流体喷射设备200的测试模式(诸如以执行泄漏测试)期间-在电源轨202和204之间断开旁路电容器206。然后，旁路电容器控制器216可以在其他时间期间(诸如在流体喷射设备200的操作模式期间)，在电源轨202和204之间连接旁路电容器206。
图3示出了根据另外的实施方式的包括旁路电容器控制器216，旁路电容器302和开关组装件304的示例布置。尽管图3示出了用于实现某种电路的P沟道和N沟道MOSFET的特定布置，但应注意，在其他示例中可以使用不同类型的晶体管。
开关组装件304包括P沟道MOSFET 318，N沟道MOSFET 320和N沟道MOSFET 322
旁路电容器302实现为P沟道MOSFET。每个P沟道MOSFET的源极和漏极连接在一起并连接到电源轨202。在其他示例中，旁路电容器302可以使用N沟道MOSFET或者使用氧化物上的多晶硅或者利用包括夹住介电层的导电层的任何其他结构来实现。
旁路电容器控制器216包括使能控制电路306，其接收程序输入308并输出CAP-EN信号310，CAP-EN信号310是图2中所示的第一激活信号212的示例。程序输入308可以包括信号或多个信号，或者可以包括消息，或者可以包括任何其他指示，所述任何其他指示可以用于向使能控制电路306指示旁路电容器302要被使能，即，要被在电源轨202和204之间连接。CAP-EN信号310被提供作为延迟电路312的输入，延迟电路312产生CAP-EN-DLY信号314，CAP-EN-DLY信号314是CAP-EN信号310的延迟版本。CAP-EN-DLY信号314是图2中所示的第二激活信号214的示例。
延迟电路312可包括模拟延迟电路，其利用电阻器和电容器实现，用以向通过模拟延迟电路312的信号的转变(低到高和高到低转变)添加延迟。在其他示例中，延迟电路312可以是数字延迟电路，数字延迟电路例如实现为一系列反相器或者例如用一系列触发器实现。
在根据图3的示例中，实现旁路电容器302的P沟道MOSFET的栅极连接到栅极线303。栅极线303由反相器316的输出驱动，反相器316包括开关组装件304的P沟道MOSFET318和N沟道MOSFET 320。MOSFET 318和320的栅极连接到CAP-EN信号。当CAP-EN信号310被使能控制电路306去断言为低(这表明旁路电容器302要在电源轨202和204之间断开)时，P沟道MOSFET 318被导通，并且N沟道MOSFET 320被关断，这将栅极线303拉高(到电源轨202的电压)并且关断旁路电容器302的P沟道MOSFET。
当CAP-EN信号310被使能控制电路306断言为高(这表明旁路电容器302要被在电源轨202和204之间连接)时，P沟道MOSFET 318被关断，并且N沟道MOSFET 320被导通，这将栅极线303拉低(到参考轨204的电压)。驱动为低的栅极线303使旁路电容器302的P沟道MOSFET导通，从而旁路电容器302在电源轨202和204之间被连接。
在一些示例中，反相器316的N沟道MOSFET 320具有更长的沟道长度和/或更窄的沟道宽度，以提供更高的电阻。这与开关组装件304的N沟道MOSFET 322相比，开关组装件304的N沟道MOSFET 322具有较短的沟道长度和/或较宽的沟道宽度以提供较低的电阻。通过使用具有较高电阻的N沟道MOSFET 320来在电源轨202和204之间初始连接旁路电容器302，旁路电容器302以较慢的速率被充电以减少电源轨202和204上的偏差。
在旁路电容器302已被基本充电之后，CAP-EN-DLY信号314(在断言CAP-EN信号之后的延迟时间)被断言以导通N沟道MOSFET 322，这为电源轨202和204之间的旁路电容器提供较低的电阻路径。
图4是示例系统400的框图，示例系统400包括支撑件402和安装或附接到支撑件402的多个流体喷射设备404。在一些示例中，系统400可以是打印系统，并且流体喷射设备404可以是打印头。例如，系统400可以是页面宽度的打印系统，其中可以沿着目标(例如，打印介质或3D对象的构建材料层)的宽度布置一行或者一个阵列的流体喷射设备404，从而流体可以同时从流体喷射设备404分配到所述目标。
在其他示例中，仅一个流体喷射设备404被安装或附接到支撑件402，支撑件402能够相对于目标被移动，使得支撑件402(例如，托架)能够相对于目标被移动以向目标递送流体。
每个流体喷射设备404可以是流体喷射管芯，或者可以是包括流体喷射管芯的产品。流体喷射设备404包括喷嘴406，流体可通过喷嘴406分配。流体喷射设备404还包括喷嘴控制器407，以(诸如响应于喷嘴控制器407从系统400中的控制器(未示出)接收的命令)控制喷嘴406的激活。
流体喷射设备404还包括节点408和410，旁路电容器412和开关组装件414。开关组装件418可在第一状态和第二状态之间激活，第一状态用以在节点408和410之间连接旁路电容器412，第二状态用于在节点408和410之间断开旁路电容器412。
开关组装件414包括与第一电阻(或者第一开关416的电阻或分立电阻器的电阻或两者)相关联的第一开关416，以及与第二电阻(或者第二开关418的电阻或分立电阻器的电阻或两者)相关联的第二开关418，其中第二电阻低于第一电阻。第一开关416在被激活时激活具有第一电阻的第一路径以开始对旁路电容器412充电。第二开关418-在激活第一开关416之后的延迟时间被激活时-激活包括第二电阻的第二路径以在节点408和410之间连接旁路电容器。
图5示出了根据替代实施方式的另一示例布置。在图5中，多个区域(区域1，...，区域N，其中N大于1)可以包括在电子设备中，其中区域具有相应的旁路电容器502-1，...，502-N。每个旁路电容器502-i(i＝1到N)与相应的开关组装件504-i相关联，以控制旁路电容器在相应节点之间的连接或断开。开关组装件504-1至504-N由旁路电容器控制器506控制。旁路电容器控制器506可以独立地和单独地控制开关组装件504-1至504-N，以在相应节点之间动态地连接或断开相应的旁路电容器502-1至502-N。例如，旁路电容器506可以控制开关组装件504-1以在区域1中的相应节点之间连接旁路电容器502-1，而旁路电容器控制器506可以控制开关组装件504-N以在区域N中的相应节点之间断开旁路电容器502-N。通过这种方式，可以提供更大的灵活性和更精细的控制粒度，以单独激活或停用电子设备的相应区域中的旁路电容器。
在前面的描述中，阐述了许多细节以提供对本文公开的主题的理解。然而，可以在没有这些细节中的一些的情况下实践实施方式。其他实施方式可以包括来自上面讨论的细节的修改和变化。所附权利要求旨在覆盖这种修改和变化。

Claims (15)

1.一种流体喷射设备，包括：
喷嘴，用于分配流体;
节点；
旁路电容器;
第一路径，第一路径包括第一电阻R1，其中，第一路径在被激活时在节点之间连接旁路电容器；
第二路径，第二路径包括比第一电阻R1低的第二电阻R2，其中第二路径在被激活时在节点之间连接旁路电容器； 和
开关组装件，开关组装件可在第一状态和第二状态之间激活，第一状态用以在节点之间连接旁路电容器，并且第二状态用以在节点之间断开旁路电容器，其中所述开关组装件在流体喷射设备的操作期间能够动态地激活；
所述开关组装件包括：
第一开关，用于激活第一路径，以开始对旁路电容器充电，以及
第二开关，用于在激活第一路径之后的延迟时间激活第二路径。
2.如权利要求1所述的流体喷射设备，其中，第一开关连接到第一激活信号，第一开关导通以响应于第一激活信号的断言而激活第一路径，以及
其中第二开关连接到第二激活信号，第二激活信号从第一激活信号延迟，第二开关导通以响应于第二激活信号的断言而激活第二路径。
3.如权利要求2所述的流体喷射设备，其中，第二激活信号是第一激活信号的延迟版本。
4.如权利要求1所述的流体喷射设备，其中，第一开关包括第一晶体管，并且第二开关包括第二晶体管。
5.如权利要求4所述的流体喷射设备，其中，第一电阻是第一晶体管在被激活时的电阻，并且第二电阻是第二晶体管在被激活时的电阻，第一和第二晶体管具有不同的尺寸。
6.如权利要求4所述的流体喷射设备，其中，第一电阻包括与第一晶体管在被激活时的电阻串联的电阻器，并且第二电阻是第二晶体管在被激活时的电阻。
7.如权利要求2所述的流体喷射设备，还包括：
电源轨，其中所述节点是所述电源轨上的节点;
控制器，用于：
断言第一激活信号以在电源轨之间连接旁路电容器，以开始对初始放电的旁路电容器充电，并且
在第一激活信号之后的延迟时间断言第二激活信号，以在旁路电容器已经被充电之后在电源轨之间连接旁路电容器。
8.如权利要求7所述的流体喷射设备，其中，所述控制器包括延迟电路，所述延迟电路包括用于接收第一激活信号的输入，以及用于提供第二激活信号的输出。
9.如权利要求7所述的流体喷射设备，其中，所述控制器用于去断言第一和第二激活信号，以在电源轨之间断开旁路电容器。
10.如权利要求7所述的流体喷射设备，其中，所述控制器随同断言第一激活信号一起部分地断言第二激活信号，以部分地导通第二开关以对旁路电容器充电。
11.如权利要求7所述的流体喷射设备，还包括：
多个区域，其中旁路电容器是用于多个区域中的第一区域的第一旁路电容器;
用于多个区域中的第二区域的第二旁路电容器，其中所述控制器用于与第一旁路电容器在电源轨之间选择性的连接或断开相独立地在第电源轨之间选择性地连接或断开第二旁路电容器。
12.如权利要求7所述的流体喷射设备，其中，所述控制器用于在流体喷射设备的操作期间在电源轨之间动态地连接或断开旁路电容器。
13.如权利要求12所述的流体喷射设备，其中，所述控制器在所述流体喷射设备的测试模式期间在电源轨之间断开旁路电容器，并且在所述流体喷射设备的操作模式期间在电源轨之间连接旁路电容器。
14.一种打印系统，包括：
支撑件;和
附接到支撑件的多个流体喷射设备，多个流体喷射设备中的流体喷射设备包括：
喷嘴，用于分配流体;
节点；
旁路电容器;
第一路径，第一路径包括第一电阻R1，其中，第一路径在被激活时在节点之间连接旁路电容器；
第二路径，第二路径包括比第一电阻R1低的第二电阻R2，其中第二路径在被激活时在节点之间连接旁路电容器； 和
开关组装件，可在第一状态和第二状态之间激活，第一状态用以在节点之间连接旁路电容器，并且第二状态用以在节点之间断开旁路电容器，其中所述开关组装件在流体喷射设备的操作期间能够动态地激活；
所述开关组装件包括：
第一开关，用于激活第一路径，以开始对旁路电容器充电，以及
第二开关，用于在激活第一路径之后的延迟时间激活第二路径。
15.如权利要求14所述的打印系统，其中所述流体喷射设备包括流体喷射管芯，所述流体喷射管芯包括喷嘴，旁路电容器和开关组装件。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0999935A1 (en) * 1997-08-01 2000-05-17 Encad, Inc. Ink jet printer, method and system compensating for nonfunctional print elements
US6263170B1 (en) * 1999-12-08 2001-07-17 Xerox Corporation Consumable component identification and detection

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68915783T2 (de) * 1989-12-19 1994-09-15 Bell Telephone Mfg Stromsteuerungsschaltung.
US5255074A (en) * 1991-04-17 1993-10-19 Baker Hughes, Inc. Concentration measuring apparatus and calibration method
US5477175A (en) * 1993-10-25 1995-12-19 Motorola Off-line bootstrap startup circuit
US5629240A (en) 1994-12-09 1997-05-13 Sun Microsystems, Inc. Method for direct attachment of an on-chip bypass capacitor in an integrated circuit
JP2001228687A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
WO2002077742A1 (en) * 2001-03-21 2002-10-03 Primarion, Inc. Method, apparatus & system for predictive power regulation to a microelectronic circuit
US7219970B2 (en) * 2003-10-14 2007-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and a system for single ligament fluid dispensing
US20070127169A1 (en) 2005-12-07 2007-06-07 Rambus, Inc. Integrated circuit with configurable bypass capacitance
US7628340B2 (en) * 2006-02-27 2009-12-08 Continental Automotive Systems Us, Inc. Constant current zero-voltage switching induction heater driver for variable spray injection
US7448718B2 (en) * 2006-09-29 2008-11-11 Eastman Kodak Company Determining defective resistors in inkjet printers
GB0720290D0 (en) * 2007-10-12 2007-11-28 Videojet Technologies Inc Ink jet printer
WO2009055474A1 (en) * 2007-10-23 2009-04-30 And, Llc High reliability power systems and solar power converters
TW201130379A (en) * 2009-08-26 2011-09-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for controlling dimming levels of LEDs
US8063622B2 (en) * 2009-10-02 2011-11-22 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for implementing slew rate control using bypass capacitor
US8400746B1 (en) 2010-11-30 2013-03-19 Integrated Device Technology, Inc. Bypass capacitor with reduced leakage current and power-down control
US8725218B2 (en) * 2011-03-25 2014-05-13 R2 Semiconductor, Inc. Multimode operation DC-DC converter
EP2720873B1 (en) * 2011-06-20 2017-10-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and assembly to detect fluid
US8427224B2 (en) 2011-07-26 2013-04-23 National Chiao Tung University On-chip active decoupling capacitors for regulating voltage of an integrated circuit
US8786373B2 (en) * 2012-02-21 2014-07-22 Calogero D. Presti Adjustable bypass circuit for a supply voltage for an amplifier
JP6098802B2 (ja) * 2013-03-25 2017-03-22 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置及び印刷装置
US20150042296A1 (en) * 2013-06-28 2015-02-12 Sk Hynix Memory Solutions Inc. Voltage regulator soft start
JP6288411B2 (ja) * 2013-09-20 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 発振回路、発振器、電子機器および移動体
US9669624B2 (en) * 2013-11-26 2017-06-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection apparatus with single-side thermal sensor
US9707771B2 (en) * 2014-01-03 2017-07-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with integrated ink level sensors
BR112016017602A2 (pt) * 2014-01-30 2018-05-15 Hewlett Packard Development Co cabeças de impressão com medição de impedância de placa de sensor
US9418873B2 (en) 2014-08-24 2016-08-16 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated circuit with on-die decoupling capacitors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0999935A1 (en) * 1997-08-01 2000-05-17 Encad, Inc. Ink jet printer, method and system compensating for nonfunctional print elements
US6263170B1 (en) * 1999-12-08 2001-07-17 Xerox Corporation Consumable component identification and detection

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