CN203261303U - 用于mosfet开关器件电压选择的设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及用于MOSFET开关器件电压选择的设备。根据一个总的方面,一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备包括第一电压轨以及第二电压轨。所述设备包括在第一电压轨和第二电压轨之间的第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件,其中第一PMOS器件配置为响应于第一PMOS器件被激活而将第一电压轨电连接于第二电压轨。所述设备还可以包括第二PMOS器件,第二PMOS器件配置为响应于第二PMOS器件被激活且第一PMOS器件被去激活,将由电荷泵器件产生的电荷泵电压提供给第二电压轨。所述设备还可以包括传输门以及连接于传输门的驱动器电路,驱动器电路配置为基于第二电压轨的电压操作。
Description
技术领域
本申请涉及与改进的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关器件相关的设备。
背景技术
已知的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)开关器件会具有会不利地影响所述MOSFET开关器件的功能性的导通电容和/或导通电阻。例如,具有相对较高的导通电容和/或相对较高的导通电阻的MOSFET开关器件会使通过该MOSFET开关器件的信号衰减、在该信号中引入延迟或使该信号以其它方式失真。在已知的MOSFET开关器件处控制的信号的保真度会由于该MOSFET开关器件的导通电阻和/或导通电容处于不期望的水平而受损。此外,在该MOSFET开关器件内的杂散泄漏(stray leakage)会降低该MOSFET开关器件的整体性能。因此,存在对解决当前技术的不足并提供其它创新特征的系统、方法和设备的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的之一是提供一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备。该设备能够,例如,提升该MOSFET开关器件的整体性能。
根据一个总的方面,一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备包括第一电压轨以及第二电压轨。所述设备包括在第一电压轨和第二电压轨之间的第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件,其中第一PMOS器件配置为响应于第一PMOS器件被激活而将第一电压轨电连接于第二电压轨。所述设备还可以包括第二PMOS器件,第二PMOS器件配置为响应于第二PMOS器件被激活且第一PMOS器件被去激活,将由电荷泵器件产生的电荷泵 电压提供给第二电压轨。所述设备还可以包括传输门以及连接于传输门的驱动器电路,驱动器电路配置为基于第二电压轨的电压操作。
根据又一总的方面,一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备可以包括第一电压轨、第二电压轨以及具有连接于第二电压轨的栅极的传输门。所述设备可以包括连接在第一电压轨和第二电压轨之间的PMOS器件以及连接于第二电压轨的电压选择器,所述电压选择器配置为通过PMOS器件以及第二电压轨将来自电压组的一电压施加于传输门的栅极。所述设备还可以包括电荷泵器件,所述电荷泵器件配置为通过第二电压轨将电荷泵电压施加于传输门的栅极。
本实用新型提供的一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备能够,例如,提升该MOSFET开关器件的整体性能。
附图和以下描述给出了一种或多种实现的细节。其它特征将从说明书和附图以及权利要求中变得明显。
附图说明
图1是描述根据一实施例的包括电压控制电路和开关电路的电荷泵开关的框图。
图2是示出根据一实施例的电荷泵开关的实现的示意图。
图3A至图3I是示出包括开关电路在内的电荷泵开关的操作的图。
图4是示出根据一实施例的电荷泵开关的操作方法的流程图。
图5是示出与图2中示出的电荷泵开关相关的断态泄露电流(off leakage current)的图。
图6是示出与图2中示出的电荷泵开关相关的电荷泵泄漏电流的图。
具体实施方式
图1是描述根据一实施例的包括电压控制电路110和开关电路120的电荷泵开关100的框图。如图1所示,电荷泵开关100连接于信号发生器180和信号接收器190。电荷泵开关100配置为当(例如响应于)电荷泵开关100被使 能(例如被接通、激活、改变到导通状态或直通(pass through)状态)时,使信号发生器180产生的数据信号12能通过电荷泵开关100到达信号接收器190。电荷泵开关100还配置为当电荷泵开关100被禁用(例如被关断、高阻抗、被去激活、改变到截止状态或切断状态)时,使信号发生器180产生的数据信号12不能通过电荷泵开关100到达信号接收器190。
在一些实施例中,数据信号12中(自信号发生器180)进入电荷泵开关100的部分可被称为数据信号12的输入部分或输入数据信号,数据信号12中自电荷泵开关100出来(到达信号接收器190)(未示出)的部分可被称为数据信号12的输出部分或输出数据信号。在一些实施例中,开关电路120可被称为传输门(pass gate)电路。在一些实施例中,信号发生器180可被称为连接于电荷泵开关100的第一节点(例如端)(或输入节点),信号接收器190可被称为连接于电荷泵开关100的第二节点(或输出节点)。
在该实施例中,电荷泵开关100可以响应于开关控制信号11而被使能或禁用。换言之,电荷泵开关100可以响应于开关控制信号11而被触发通过或切断由信号发生器180产生的至信号接收器190的信号。当开关控制信号11为使能信号(例如具有高值或低值的使能信号)时,电荷泵开关100可以被使能;当开关控制信号11为禁用信号(例如具有低值或高值的禁用信号)时,电荷泵开关100可以被禁用。
如图1中所示,包括在电荷泵开关100中的开关电路120连接于信号发生器180和信号接收器190。开关电路120可以配置为当电荷泵开关100分别被使能和禁用时,在导通状态(例如激活状态、传导状态)和截止状态(例如去激活状态、非传导状态)之间改变。相应地,当开关控制信号11为使能信号(例如具有高值或低值的使能信号)时,开关电路120能被触发改变为导通状态。当开关控制信号11为禁用信号(例如具有高值或低值的禁用信号)时,开关电路120能被触发改变为截止状态。
在一些实施例中,开关电路120可以包括例如一个或更多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)(例如竖向MOSFET器件、横向MOSFET器件、 MOSFET器件阵列)。在一些实施例中,开关电路120可以包括一个或更多个N型MOSFET(NMOS)器件。在一些实施例中,开关电路120可以包括一个或更多个P型MOSFET(PMOS)器件。在一些实施例中,开关电路120可以包括一个或更多个反相器和/或逻辑门等。在一些实施例中,开关电路120(以及电荷泵开关100)可以作为(例如配置为作为)例如传输门或闭锁元件。此外,开关电路120(以及电荷泵开关100)可以作为信号发生器180和信号接收器190之间的传输门或闭锁元件。在一些实施例中,开关电路120当包括互补MOSFET器件(例如NMOS器件和PMOS器件)时,可以被称为互补开关电路。
当作为传输门时,开关电路120可以被配置为在信号发生器180和信号接收器190之间传送(或传输)数据信号12。开关电路120,当作为导通或被使能的传输门时,能在传输门的两侧之间提供低阻抗连接。当作为传输门时,开关电路120可以配置为阻挡数据信号12在信号发生器180和信号接收器190之间被传输。开关电路120,当作为截止或被禁用的传输门时,能在传输门的两侧之间提供高阻抗。在一些实施例中,传输门的至少一侧可以连接于多于一条信号线。在一些实施例中,当传输门被禁用时,经被禁用的传输门的泄漏会引起连接于传输门的信号的谐波失真。
如图1中示出的,电荷泵开关100包括电压控制电路110。所述电压控制电路110配置为管理在电荷泵开关100操作期间通过驱动器电路112而被施加于(例如,被提供给)开关电路120的电压。除了响应于开关控制信号11(例如,具有禁用值的开关控制信号11)而通过驱动器电路112将电压施加于开关电路120以关断所述开关电路之外,电压控制电路110还可以配置为当开关电路120被接通时,通过驱动器电路112将电压施加于开关电路120。具体地,所述电压控制电路110可以配置为根据电荷泵控制信号10而将不同的电压施加于开关电路120。
所述电压控制电路110可以配置为管理被施加于开关电路120的电压,使开关电路120被保持在期望的状态(例如,期望的导通状态、期望的截止状态) 中。例如,电压控制电路110可以配置为当电荷泵开关100被使能时,将最高可用电压施加于开关电路120(或其一部分),使开关电路120在被接通时具有相对较低的导通电阻和/或导通电容。由于(当开关电路120被激活或处于导通状态时)开关电路120的导通电阻和/或导通电容可以相对较低,故通过开关电路120的一个或更多个信号的完整性可以被保持。在一些实施例中,通过开关电路120的信号具有的频率可以高于如果当电荷泵开关100被使能时未将最高可用电压施加于开关电路120(或其一部分)的话可能得到的频率。同时,通过开关电路120的信号具有的带宽可以高于如果当电荷泵开关100被使能时未将最高可用电压施加于开关电路120(或其一部分)的话电荷泵开关100可能得到的带宽。所述电压控制电路110可以配置为当电荷泵开关100被禁用时将最高可用电压施加于驱动器电路112(例如,电池电压),使驱动器电路112可以继续操作,并使开关电路120保持处于截止状态。
在该实施例中,电压控制电路110可以配置为:当电荷泵开关100响应于开关控制信号11被使能、并且电荷泵器件140根据电荷泵控制信号10的指示被使能时,施加由电荷泵器件140产生的电荷泵电压VP(如路径19所示)。当电荷泵器件140根据电荷泵控制信号10的指示被禁用(同时电荷泵开关100响应于开关控制信号11被使能或被禁用)时,电压控制电路110可以配置为转而将由电压选择器113产生的电压(如路径18所示)施加于驱动器电路112。相应地,当电荷泵开关100被使能时,根据电荷泵器件140的状态,(与不同电气路径相关的)不同电压可以被施加于驱动器电路112(以及开关电路120)。换言之,根据由电荷泵控制信号10指示的电荷泵器件140的状态,不同电压可以被施加于驱动器电路112以及开关电路120,以使开关电路120(或其一部分)而保持在期望的状态中。
在一些实施例中,可以使用(例如,响应于)电荷泵控制信号10来控制所述电荷泵器件140。在一些实施例中,所述电荷泵器件140可以被禁用,以节约包括电荷泵开关100在内的系统内的能量。在一些实施例中,可以基于包括电荷泵开关100在内的系统的电池电压来生产所述电荷泵器件140。
如图1中示出的,与到驱动器电路112(以及开关电路120)的路径18相关的电压由电压选择器113提供。所述电压选择器113可以配置为选择通过路径18到达驱动器电路112的几个电压V1至VN中的一个电压。具体地,在一些实施例中,所述电压选择器113可以配置为选择通过路径18到达驱动器电路112的电压V1至VN中的最高电压。在一些实施例中,所述电压选择器113可以被称为过压(OVT)器件或电路,或者被称为过压网。
例如,当电荷泵开关100被使能时,当电荷泵器件140按照电荷泵控制信号10的指示被使能时,来自电荷泵器件140的电荷泵电压VP可以通过驱动器电路112被施加于开关电路120,以使开关电路120(或其一部分)保持处于导通状态。当电荷泵器件140按照电荷泵控制信号10的指示被禁用时,可以由电压选择器113选择电压V1至VN中的一个电压(例如,可以选择电压V1至VN中的最高电压)。可以通过路径18提供由电压选择器113选择的电压,以操作驱动器电路112驱动所述开关电路120,以使开关电路120(或其一部分)保持处于截止状态或导通状态。
在一些实施例中,所述电荷泵器件140可为正电荷泵器件。相应地,所述电荷泵电压VP可为正电荷泵电压。在一些实施例中,所述电荷泵电压VP可高于电压V1至VN中的一个或更多个电压。在一些实施例中,所述电荷泵电压VP可高于电压V1至VN中的全部电压。在一些实施例中,所述电压V1至VN可以包括(或可为)与数据信号12相关的电压(例如,数据信号12的输入部分、数据信号12的输出部分),电池电压和/或调节电压等。
如果电荷泵电压VP具有的电平高于电压选择器113提供(例如,产生)的电压V1至VN中的任何一个电压的电平,则电压控制电路110可以配置为当电荷泵器件140(按照电荷泵控制信号10的指示)被使能时,将电荷泵电压VP施加于开关电路120。当电荷泵器件140被禁用时,电压控制电路110可以配置为提供来自电压选择器113的电压V1至VN中的最高电压。相应地,电压控制电路110可以配置为当电荷泵开关100被使能或被禁用时,将最高可用电压施加于驱动器电路112以驱动开关电路120,从而使开关电路120(或 其部分)具有相对较低的导通电阻和/或导通电容,或以期望的泄漏水平封锁数据信号12。
尽管未在图1中示出,但是在一些实施例中,开关电路120(或其一部分)可以类似地通过电压控制电路110的驱动器电路112被一个或更多个电压(例如,接地电压)保持处于截止状态。换言之,电压控制电路110可以配置为通过到开关电路120的一个或更多个路径来提供一个或更多个电压,例如接地电压,或负电荷泵电压,以使开关电路120保持处于截止状态。具体地,所述电压控制电路110可以配置为基于另一部件(例如,电荷泵器件140)的状态来提供一个或更多个电压给开关电路120,以使开关电路120保持处于截止状态。
在一些实施例中,所述路径18、19可以配置为具有部件(例如,组合逻辑、器件),使路径18、19两端的电压降会相对较低或为零。例如,路径18可以配置为当使用路径18施加电压时,使沿所述路径的电压降相对较小(例如,为零、近似为零、可以忽略),以通过驱动器电路112将开关电路120保持处于导通状态或截止状态。作为另一示例,路径19可以配置为当使用路径19施加电压时,使沿路径19的电压降会相对较小(例如,为零、近似为零、可以忽略),以通过驱动器电路112将开关电路120保持处于导通状态或截止状态。
此外,路径18、19可以配置为具有使得当未使用某一具体路径18、19时,沿路径18、19的泄漏(例如,电流泄漏)可以相对较小(例如,被最小化)的部件。例如,如果电荷泵电压VP沿路径19被施加于开关电路120,则路径18可以配置为使得沿路径18的泄漏可以相对较小(例如,可以被最小化)。类似地,如果来自电压选择器113的电压沿路径18被施加于驱动器电路112(去往开关电路120的途中),则路径19可以配置为使沿路径19的泄漏可以相对较小(例如,可以被最小化)。
同时,尽管图1中未明确示出,但开关电路120可以包括N型MOSFET器件,所述N型MOSFET器件由电压控制电路110根据电荷泵器件140的状态使用一个或更多个电压保持在导通状态。在一些实施例中,开关电路120可以包括P型MOSFET器件,所述P型MOSFET器件由电压控制电路110(或 另一电压控制电路)根据部件(例如负电荷泵器件)的状态使用一个或更多个电压保持在导通状态。
在一些实施例中,图1中示出的电荷泵开关100可以在各种各样的应用(包括数据连接应用)中使用。在一些实施例中,所述电荷泵开关100可以包括在配置为接收数据信号12的一个或更多个端(例如,数据端口,数据连接器)、配置为将数据信号12发送至另一计算设备的一个或更多个端中。在一些实施例中,所述信号发生器180和/或信号接收器190可为包括于、或可以作为配置为产生和/或接收数据信号12的数据源,例如移动电话、计算设备、硬盘驱动器、网络设备、通用串行总线(USB)连接的计算设备和/或音/视频设备(例如音乐存储设备、网络摄像头、视频记录器)等。
在一些实施例中,所述数据信号12可为例如视频信号、音频信号和/或控制信号等。在一些实施例中,数据信号12可以是差分信号、高频信号、低频信号、复用信号、模拟信号和/或数字信号等。在一些实施例中,所述数据信号12可基于一个或更多个协议和/或多媒体数字信号编解码器(codec)等。在一些实施例中,所述数据信号12可为例如USB信号(例如,USB2.0信号、USB3.0信号)、音频信号、视频信号、通用异步接收器/发射器(UART)信号和/或移动HD链接(MHL)信号等。
在一些实施例中,所述电荷泵开关100、信号发生器180和/或信号接收器190可包括于各种各样的计算设备,例如有线设备和/或无线设备(例如,支持wi-fi的设备),并可为例如计算实体(例如,个人计算设备)、服务器设备(例如,web服务器)、移动电话、触摸屏设备、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、包括一个或更多个处理器或与所述一个或更多个处理器相关的电视、平板设备和/或电子阅读器等。所述计算设备可以配置为基于一个或更多个平台(例如,一个或更多个相似或不同的平台)操作,所述平台可以包括一种或更多种类型的硬件、软件、固件、操作系统和/或运行时间库等。
在一些实施例中,所述电荷泵开关100可以配置为作为用于例如一个或更多个计算设备的传输门开关。在一些实施例中,所述电荷泵开关100可以例如 包括于移动开关链路和/或高清链路等中。在一些实施例中,所述电荷泵开关100可以包括于一个或更多个数据连接应用、数据通信应用和/或负载开关应用等中。
图2为显示根据一实施例的电荷泵开关200的实现的示意图。在一些实施例中,所述电荷泵开关200可为图1中示出的电荷泵开关100的实现。
如图2中示出的,电荷泵开关200具有电压控制电路210。在该实施例中,电压控制电路210配置为当电荷泵器件270被使能时,通过路径29提供来自电荷泵器件270的电荷泵电压VP。所述电压控制电路210配置为当电荷泵器件270被禁用时,通过路径28提供来自电压选择器213的轨电压VR。如图2中示出的,路径28包括第一电压轨203以及第二电压轨205。所述路径29包括第三电压轨207,并且包括第二电压轨205的至少一部分。在一些实施例中,被命名为第一、第二或第三电压轨的电压轨可以是不同的。例如,第一电压轨203可以被称为第二电压轨,第二电压轨205可以被称为第一电压轨,等等。在一些实施例中,电压轨可以被称为节点或电压节点。
在该实施例中,开关电路220显示为单个N型MOSFET(NMOS)器件N1,但是开关电路220可以被称为电路是因为开关电路220可以包括多个器件。所述开关电路220可以作为传输门(例如,直通门)。输入信号(例如,输入数据信号)S1可在开关电路220的一侧被接收,并(当开关电路220被接通时)可从开关电路220被发出作为输出信号S2。当开关电路220截止时,可阻挡或阻止(例如,基本阻挡或阻止)输入信号S1通过开关电路220。
如图2中示出的,产生电荷泵电压VP的电荷泵器件270连接于反相器I1(作为供应电压),并且所述轨电压VR连接于反相器I2(作为供应电压)。反相器I1以及反相器I2均连接于地电压GND。所述反相器I1具有受控于(指示电荷泵器件270的状态的)电荷泵控制信号20的状态。在该实施例中,当电荷泵器件270被使能时,电荷泵控制信号20具有低值(例如,低使能),并且当电荷泵器件270被禁用时,电荷泵控制信号20具有高值(例如,高禁用)。在一些实施例中,图2中示出的器件中的一个或更多个器件可以连接于欠压网络 而不是地电压GND。
如图2中示出的,电压选择器213配置为基于(可由电池提供的)电池电压VBAT、输入信号S1的电压和/或输入信号S2的电压来提供轨电压VR。在一些实施例中,所述电压选择器213可以配置为基于与所示电压不同的电压来提供轨电压VR。所述电池电压VBAT、输入信号S1的电压以及输入信号S2的电压可以被统称为电压组。在一些实施例中,所述电压选择器213可以配置为从与图2中示出的电压组不同的电压组(例如,更多电压、更少电压)来选择电压,以施加于轨电压VR。
在该实施例中,第二驱动器电路260提供与开关控制信号22的值匹配的逻辑状态(例如,输出值)。第一驱动器电路240、电平转换器250以及第二驱动器电路260作为在开关控制信号22与开关电路220之间的组合逻辑,使第二驱动器电路260的逻辑状态与开关控制信号22的逻辑状态匹配。在一些实施例中,所述电平转换器250可以被称为升压转换器(up translator)。在一些实施例中,被命名为第一和第二的驱动器电路可以是不同的。例如,第一驱动器电路240可以被称为第二驱动器电路,且第二驱动器电路250可以被称为第一驱动器电路,等等。
如图2中示出的,第一驱动器电路240包括反相器I3和I4,并且第二驱动器电路260包括反相器I5和I6。第一电压轨203的电压(即轨电压VR)可以作为反相器I3和I4的供应电压,并且第二电压轨205上的电压(即电荷泵电压VP或轨电压VR)可以作为反相器I5和I6的供应电压。尽管图2中未明确示出,反相器I1至I6还可以连接于地电压GND。在一些实施例中,反相器I1至I6中的一个或更多个反相器可以连接于欠压网络而不是地电压GND。
所述电荷泵开关200配置为在电荷泵开关200的输入端202处接收开关控制信号22。在该实施例中,电荷泵开关200配置为使开关电路220响应于开关控制信号22为使能信号(作为高使能)而改变至导通状态。当开关控制信号22具有高值时,第二驱动器电路260提供高逻辑状态(例如,高值输出),所述高逻辑状态在由电压选择器213提供的(通过路径28的)轨电压VR处,或 等于(例如,基本等于)由正电荷泵器件270产生的(通过路径29的)电荷泵电压VP。来自第二驱动器电路260的高逻辑状态可以接通(例如,激活)NMOS器件N1。同时,当开关控制信号22具有低逻辑状态时,第二驱动器电路260产生低逻辑状态(例如,低值输出)。所述低逻辑状态可以接通(例如,激活)PMOS器件P1。在一些实施例中,所述低逻辑状态可为例如地电压(例如地电压GND)。
分离的路径28以及29由P型MOSFET(PMOS)器件控制。具体地,所述路径28以及29由PMOS器件P1以及PMOS器件P2控制。如图2中示出的,响应于电荷泵控制信号20来控制PMOS器件P1、P2。
作为具体示例,当电荷泵控制信号20为低逻辑状态(指示电荷泵器件270被使能的低使能信号)时,反相器I1将在电荷泵电压VP处的高逻辑状态施加于PMOS器件P1以及反相器I2。到PMOS器件P1的电荷泵电压VP的高逻辑状态关断(例如,去激活)PMOS器件P1,从而将电压选择器213与开关电路220隔离。此外,第一电压轨203通过PMOS器件P1与第二电压轨205隔离,使由电压选择器213提供的轨电压VR不能被施加于开关电路220。
同时,响应于高逻辑状态从反相器I1施加于反相器I2,反相器I2将地电压GND施加于PMOS器件P2,从而接通(例如,激活)PMOS器件P2,使由电荷泵器件270产生的电荷泵电压VP通过路径29并通过驱动器电路260被施加于开关电路220。相应地,当电荷泵器件270被使能时,电荷泵电压VP(通过第二驱动器电路260)被施加于开关电路220,可以使NMOS器件N1保持处于导通状态。同时,第二驱动器电路260(例如,反相器I5和I6)基于来自电荷泵器件270的电荷泵电压VP操作,并且第一驱动器电路240(例如,反相器I3和I4)基于来自电压选择器213的轨电压VR操作。
相反,当电荷泵控制信号20为高逻辑状态(指示电荷泵器件270被禁用的高使能信号)时,反相器I1将地电压GND的低逻辑状态施加于PMOS器件P1以及反相器I2。到PMOS器件P1的地电压GND的低逻辑状态接通(例如,激活)PMOS器件P1,从而将电压选择器213通过包括第一电压轨203以及第二 电压轨205的路径28电连接于开关电路220。相应地,当电荷泵器件270被禁用时,电压选择器213能提供轨电压VR(其可以选自电池电压VBAT、输入信号电压S1或输出信号电压S2),使第一驱动器电路240和第二驱动器电路260二者都基于来自电压选择器213的轨电压VR操作。响应于低逻辑状态从反相器I1被施加于反相器I2,反相器I2将轨电压VR(其可以选自电池电压VBAT、信号电压S1或信号电压S2)施加于PMOS器件P2,从而关断(例如,去激活)PMOS器件P2,使第三电压轨207与第二电压轨隔离。此外,第三电压轨207被PMOS器件P2自第二电压轨205隔离。
在这些实施例中,开关控制信号22可以通过第一驱动器电路240、电平转换器250以及第二驱动器电路260控制包括在开关电路220中的NMOS器件N1。换言之,第一驱动器电路240、电平转换器250以及第二驱动器电路260可以基于由电压选择器213提供的轨电压VR操作,使得即使电荷泵器件270未激活或未被使能,开关电路220也可以响应于开关控制信号22而被接通(例如,被激活)或被关断(例如,被去激活)。如果未基于轨电压VR操作,则当电荷泵器件270未激活或未被使能时,驱动器电路240、260以及电平转换器250可能无法响应于开关控制信号22正确地操作开关控制信号22。
在电荷泵控制信号20指示电荷泵器件270被使能的情况下,PMOS器件P1的栅源电压(Vgs)将约为零。换言之,PMOS器件P1的栅极电压可与PMOS器件P1的源极电压大致相同。具体地,施加于PMOS器件P1栅极的电压将为由电荷泵器件270产生的电荷泵电压VP。同时施加于第二电压轨205的电压将为由电荷泵器件270产生的电荷泵电压VP。相应地,PMOS器件P1的栅源电压(Vgs)将约为零,且PMOS器件P1可为完全截止。在这些实施例中,可避免或基本避免通过PMOS器件P1的泄漏。具体地,在电荷泵电压VP被施加于PMOS器件P1的栅极以及源极的实施例中,通过PMOS器件P1的泄漏可能小于以下情况的泄漏:低于电荷泵电压VP的电压(例如,电池电压VBAT)被施加于PMOS器件P1的栅极,并且电荷泵电压VP被施加于PMOS器件P1的源极。
在电荷泵控制信号20指示电荷泵器件270被禁用的情况下,第一电压轨203的电压可等于(或基本等于)第二电压轨205的电压。换言之,在第一电压轨203与第二电压轨205之间的电压降可约为零。由于PMOS器件P1不具有例如阈值电压降(阈值电压降可与N型MOSFET器件或肖特基二极管器件相关),因此当PMOS器件P1响应于指示电荷泵器件270被禁用的电荷泵控制信号20而被激活时,第一电压轨203的电压可等于(或基本等于)第二电压轨205的电压。在这些实施例中,第二电压轨205的电压可为基本等于由电压选择器213提供的轨电压VR。
在该实施例中,轨电压VR作为供应电压被连接于反相器I2。由于轨电压VR为供应电压,即使电荷泵器件270未激活(例如,被禁用),第二反相器I2也能向PMOS器件P2提供逻辑高值,以关断PMOS器件P2。如果电荷泵器件270作为供应源连接于反相器I2,则当电荷泵器件270被禁用时,反相器I2不会提供逻辑高值。在一些实施例中,可以将不同于轨电压VR的电压,例如调节电压或被可靠地接通的另一电压,连接于反相器I2。
如图1中示出的,电荷泵开关200包括单个电压选择器。在一些实施例中,第二电压选择器可包括在电荷泵开关200中。例如,第二电压选择器可以连接于第三电压轨207。在这些实施例中,第二电压选择器可以配置为向第三电压轨207提供(例如,施加)来自一电压组的电压。所述电荷泵电压VP可包括在该电压组中。
在一些实施例中,所述驱动器电路240、260可以包括诸如双极结型晶体管(BJT)器件、MOSFET器件、二极管和/或电容器等的部件,作为对反相器I3至I6中的一个或更多个反相器的补充或替代。在一些实施例中,驱动器电路240、260中的一个或更多个驱动器电路可以包括各种组合逻辑(例如,反相器、逻辑门(例如,与非门、或非门、与门,或门等。))。作为具体示例,第一驱动器电路240和/或第二驱动器电路260可以包括多于或少于两个串联连接的反相器。
同时,在一些实施例中,所述反相器I1和/或反相器I2可包括各种各样的 组合逻辑(例如,反相器,逻辑门(例如,与非门、或非门、与门、或门等。))或可被所述各种各样的组合逻辑取代。例如,反相器I1可被组合逻辑器件(其可以被称为第一组合逻辑部分)取代,并且/或者反相器I2可被组合逻辑器件(其可以被称为第二组合逻辑部分)取代。作为具体示例,反相器I1可包括组合逻辑或可被组合逻辑取代,使PMOS器件P1响应于电荷泵控制信号20为具有高值的使能信号(而不是具有低值的使能信号),而改变至截止状态。所述反相器I2可以被类似地改造为:响应于电荷泵控制信号20为具有高值的使能信号(而不是具有低值的使能信号)而改变至导通状态。
在一些实施例中,所述反相器I2可包括施密特触发器或可被例如施密特触发器取代。在这些实施例中,施密特触发器可以例如降低以下可能性:当电荷泵器件270被使能时,响应于电荷泵器件270的相对较慢的升压速率(ramprate),而反相器I2内可能发生振荡(ringing)(并且这可能表现在反相器I2的输出中)。在一些实施例中,当反相器I2为(或包括)施密特触发器时,与反相器I2相关的滞后特性导致振荡被消除。
尽管未在图2中示出,在一些实施例中,所述开关电路220除了包括NMOS器件N1之外还可以包括P型MOSFET器件。在这些实施例中,开关电路220可为互补开关电路,并且P型MOSFET器件可以被包括在电压控制电路210中的逻辑控制。在这些实施例中,电荷泵开关200可以包括可用以驱动开关电路220的不同部分的多个电荷泵器件。例如,电荷泵器件270可为配置为提供(例如,产生)正电荷泵电压的正电荷泵器件。所述电荷泵开关200可以包括配置为为P型MOSFET器件(未示出)提供负电荷泵电压的负电荷泵器件(未示出)。在一些实施例中,由于电荷泵开关200包括多个电荷泵器件,电荷泵开关200可以被称为多电荷泵开关。
在一些实施例中,所述电平转换器250可以配置为基于第一驱动器电路240的逻辑状态向第二驱动器电路260提供期望的逻辑状态(例如,电平)。在一些实施例中,所述电平转换器250可以配置为当PMOS器件P1截止时提供第一电压轨203与第二电压轨205之间的隔离(例如,电压隔离)。
图3A至图3I是示出包括开关电路的电荷泵开关的操作的图。所述电荷泵开关可类似于图1中示出的电荷泵开关100和/或图2中示出的电荷泵开关200。在这些图中,向右为时间增加方向。
如图3A中示出的,电荷泵控制信号(例如,图2中示出的电荷泵控制信号20)配置为约在T1时刻与T3时刻之间为使能信号(其具有低值)。所述电荷泵控制信号约在T3时刻处自使能信号变化为禁用信号(其具有高值)。在一些实施例中,所述电荷泵控制信号可为电荷泵器件(称为电荷泵器件DVP)(例如,图2中示出的电荷泵器件270)的状态为使能或禁用的指示符。在一些实施例中,所述电荷泵控制信号当被使能时可以具有高值,并且电荷泵控制信号当被使能时可以具有低值。
如图3B中示出的,开关控制信号(例如,图2中示出的开关控制信号22)配置为约在T1时刻与T2时刻之间以及约在T4时刻之后为使能信号(其具有高值)。开关控制信号约在T2时刻处自使能信号变化为禁用信号(其具有低值)(直到约T4时刻为止)。在该实施例中,电荷泵控制信号约在T3时刻处(图3A中示出的)自被使能变化为被禁用,这早于开关控制信号约在T4时刻处(图3B中示出的)自被禁用变化为被使能。在一些实施例中,所述开关控制信号当被使能时可以具有低值,并且开关控制信号当被使能时可以具有高值。
响应于约在T1时刻与T2时刻之间以及约在T4时刻之后的(开关控制信号的)使能信号,如图3G中示出的开关电路状态(例如,图2中示出的开关电路220的状态)为处于导通状态(例如,被激活)。如图3G中示出的,响应于在约在T2时刻与T4时刻之间的禁用信号,开关电路状态为处于截止状态(例如,被去激活)。
图3C以及图3D分别为示出控制第一路径以及第二路径的器件的状态的图。所述第一路径可以通过一个或更多个驱动器电路连接在例如配置为产生电荷泵电压的电荷泵器件DVP与开关电路的栅极之间。所述第二路径可以通过一个或更多个驱动器电路连接在例如电压选择器(例如,图2中示出的电压选择器213)与开关电路的栅极之间。所述第二路径可以被一具有来自电荷泵器件 DVP或(图3E中示出的)地电压GND(例如,地电压节点GND)的栅极电压的器件控制。
如图3F中示出的,由电压选择器提供的电压源可以选自包括电池电压源DBAT、信号电压源DS2以及信号电压源DS1的电压源组(例如,电压组)。约在T5时刻之前,由电压选择器选择的电压源为电池电压源DBAT。约在T5时刻,轨电压VR从由电池电压源DBAT供应变化至由信号电压源DS2供应。在一些实施例中,由电压选择器提供的电压可以被称为轨电压。在一些实施例中,所述电压选择器可以配置为从与图3F中示出的电压源组不同的电压源组选择电压源。
当电荷泵控制信号约在T1时刻与T3时刻之间被使能(图3A中示出)时,如图3C中示出,控制第一路径的器件(例如,如图2中示出的,控制路径29的PMOS器件P2)的状态为导通(或被激活),并且如图3D中示出的,控制第二路径的器件(例如,如图2中示出的,控制路径28的PMOS器件P1)的状态为截止(或被去激活)。当控制第一路径的器件被激活且开关控制信号被使能(图3B中示出)时,由连接于第一路径的电荷泵器件产生的电荷泵电压VP被施加于开关电路,如图3H中示出的。当控制第一路径的器件被激活且开关控制信号被禁用时,来自电荷泵器件DVP的电荷泵电压未被施加于开关电路。相反,地电压GND(例如,地电压节点)被施加于开关电路,如图3H中示出的。
当约在T3时刻之后电荷泵控制信号被禁用(如图3A中示出的)时,如图3C中示出的,控制第一路径的器件的状态为截止(或被去激活),以及如图3D中示出的,控制第二路径的器件的状态为导通(或被激活)。当控制第二路径的器件被激活且开关控制信号被使能(图3B中示出的)时,由电压选择器提供的电压(其处于由电池电压源DBAT提供的电池电压)被施加于开关电路,如图3H中示出的。由于由电压选择器施加的电压源约在T5时刻自电池电压源DBAT变化至信号电压源DS2(如图3F中示出的),(经第二路径的)开关电路的栅极电压也约在T5时刻从来自电池电压源DBAT的电池电压下降至来自信 号电压源DS2的信号电压。
尽管未示出,但是当控制第二路径的器件被激活且开关控制信号被禁用时,由电压选择器提供的电压不会被施加于开关电路。相反,如图3H中示出,地电压GND被施加于开关电路。如图3C以及3D所示,控制第一路径的器件和控制第二路径的器件在互斥的时段期间被激活,并且在互斥的时段期间被去激活。
如图3I中示出的,施加于与开关电路连接的驱动器电路(例如,图2中示出的第二驱动器电路260)的电压源多次变化。具体地,约在T1时刻与T3时刻之间,施加于驱动器电路的电压源为来自电荷泵器件DVP的电荷泵电压,因为如图3A中示出的,电荷泵器件DVP按照电荷泵控制信号的指示被使能。对在电荷泵器件DVP与驱动器电路之间的(图3C中示出的)第一路径进行控制的器件的状态导致来自电荷泵器件DVP的电荷泵电压被供应给驱动器电路。
如图3I中示出的,约在T3时刻与T5时刻之间,供应给驱动器电路的电压从电池电压源DBAT改变为(如图3F中示出的,来自电压选择器的)信号电压源DS2,因为如图3A中示出的,电荷泵器件DVP按照电荷泵控制信号的指示被禁用。对电压选择器与驱动器电路之间的(如图3D中示出的)第二路径进行控制的器件的状态导致电池电压源DBAT以及信号电压源DS2被供应给驱动器电路。
在该实施例中,在开关控制信号触发(如图3A中示出的)开关电路约在T2时刻变化至截止状态(如图3G中示出的)之后,电荷泵器件DVP约在T3时刻处被禁用。同时,在该实施例中,即使开关控制信号触发(如图3B中示出的)开关电路约在T2时刻变化至导通状态(如图3G中示出的),电荷泵器件DVP约在T4时刻处依然保持被禁用。在一些实施例中,所述电荷泵器件DVP可以约在开关电路改变至截止状态的同时被禁用。在一些实施例中,所述电荷泵器件DVP可以约在开关电路改变至导通状态的同时被使能。在这些实施例中,开关电路不能被由电压选择器提供的电压改变至导通状态。
在一些实施例中,来自图3E、3F、3H以及3I中示出的源的电压可以例如 在-10V与+10V之间变化。在一些实施例中,所述电压中的一个或更多个电压可以大于+10V或小于-10V。在一些实施例中,这些图中示出的电压可基于电荷泵开关(例如,开关电路)中的器件的额定电压、包括电荷泵开关在内的计算设备内可用的电压、进入电荷泵开关的信号的电压等等。
例如,由电荷泵器件DVP提供的电荷泵电压可约为5伏特,由电池电压源DBAT提供的电池电压可约为3V,地电压可约为0V。在一些实施例中,包括电荷泵开关(例如图2中示出的电荷泵开关200)在内的系统的调节电压可以具有大于电池电压(例如,4.5V的电压)、在电荷泵电压与电池电压之间,或低于电池电压的电压。在一些实施例中,电荷泵电压与电池电压之差可以大于、等于或小于电荷泵电压与地电压之差。
图4是示出根据一实施例的电荷泵开关的操作方法的流程图。在一些实施例中,所述电荷泵开关可为例如图1中示出的电荷泵开关100和/或图2中示出的电荷泵开关200等。
在第一时段以及使用第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件期间,连接于电压选择器的第一电压轨响应于第一PMOS器件的激活而电连接于第二电压轨(框410)。在一些实施例中,所述第一PMOS器件可为图2中示出的PMOS器件P1。在一些实施例中,所述第一电压轨可为第一电压轨203,且第二电压轨可为图2中示出的第二电压轨205。在一些实施例中,所述第二电压轨205可以通过驱动器电路(例如,图2中示出的第二驱动器电路260)连接于图2中示出的NMOS器件N1(其可以作为传输门),并且第一电压轨203可以连接于图2中示出的电压选择器213。
在第二时段以及使用第二PMOS器件期间,由电荷泵器件产生的电荷泵电压响应于第二PMOS器件的激活而电连接于第二电压轨(框420)。在一些实施例中,所述第二PMOS器件可为图2中示出的PMOS器件P2。在一些实施例中,所述电荷泵电压可由图2中示出的电荷泵器件270提供。在一些实施例中,所述第二电压轨可电连接于与电荷泵器件连接的第三电压轨。
连接于第二电压轨的传输门在第二时段期间基于第二电压轨的电压被激活 (框430)。在一些实施例中,所述传输门在第二时段期间可以被第二电压轨的电压保持在激活状态中。在一些实施例中,所述传输门可以在第一时段期间被第二电压轨的电压保持在激活状态。在一些实施例中,无论第二电压轨处在电荷泵电压还是由电压选择器提供的电压,驱动器电路(例如,图2中示出的第二驱动器电路260)都可以基于第二电压轨的电压操作。
图5是示出图2中示出的电荷泵开关200的断态泄露电流的图。换言之,该图显示当电荷泵开关200截止(或被去激活)时流经电荷泵开关200的泄漏电流。所述泄漏可以流经以下部件,例如NMOS器件N1、包括在电荷泵开关200中的肖特基二极管等等。在该实施例中,示出了流经电荷泵开关200的断态泄露电流与图2中示出的电荷泵开关200的输入端(or输出端)处的开关电压之间的关系。当开关电压约0V时,流经电荷泵开关200的断态泄露电流约0μA,并且断态泄露电流随开关电压增加而增加。图5中示出的断态泄露电流可为断态泄露电流,同时使用基于电荷泵电压VP或轨电压VR操作的驱动器电路260使电荷泵开关200保持处于截止状态。
在一些实施例中,电荷泵开关200的断态泄露电流能随开关电压增加而非线性地增加。在一些实施例中,当开关电压自0V增加至4V时,电荷泵开关200的断态泄露电流可以增加0μA到4μA。在一些实施例中,电荷泵开关200的断态泄露电流可依赖于电荷泵开关200的器件的一个或更多个特征(例如尺寸、氧化物厚度、阈值电压、金属化)。
图6是示出图2中示出的电荷泵开关内的电荷泵泄漏电流的图。具体地,该图示出图2中示出的电荷泵器件270的泄漏电流。在一些实施例中,由于电荷泵器件270可为高阻抗器件,故电荷泵器件270内的电荷存储和/或电荷泵器件270的输出幅度电压(即电荷泵电压VP)可能会由于电荷泵泄漏电流而受到不利的影响。
在该实施例中,示出了电荷泵泄漏电流与图2中示出的NMOS器件N1的输入端(或输出端)处的开关电压之间的关系。如图6中示出的,电荷泵泄漏电流随开关电压增加而减小。所述PMOS器件P1可以配置为阻挡电流沿路径 28的泄漏,如图6中示出的,这将有助于促成相对较小的电荷泵泄漏电流。
在一些实施例中,所述电荷泵泄漏电流可在0nA与20nA之间(例如,5nA、10nA、12nA、15nA)。在一些实施例中,电荷泵泄漏电流可能比在电荷泵开关200中使用NMOS器件或肖特基器件来代替PMOS器件P1的情况下产生的电荷泵泄漏电流小几个量级。
根据一个总的方面,一种设备包括第一电压轨以及第二电压轨。所述设备包括在第一电压轨和第二电压轨之间的第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件,其中第一PMOS器件配置为响应于第一PMOS器件被激活而将第一电压轨电连接于第二电压轨。所述设备还可以包括第二PMOS器件,第二PMOS器件配置为响应于第二PMOS器件被激活且第一PMOS器件被去激活,将由电荷泵器件产生的电荷泵电压提供给第二电压轨。所述设备还可以包括传输门以及连接于传输门的驱动器电路,驱动器电路配置为基于第二电压轨的电压操作。
在一些实施例中,所述设备可以包括第一组合逻辑部分,第一组合逻辑部分配置为响应于电荷泵控制信号指示电荷泵器件被禁用而触发第一PMOS器件的激活。所述设备还可以包括第二组合逻辑部分,第二组合逻辑部分配置为响应于电荷泵控制信号指示电荷泵器件被禁用而触发第二PMOS器件的去激活。
在一些实施例中,所述传输门配置为当被激活时将与信号发生器相关的第一节点电连接于与信号接收器相关的第二节点,并配置为当被禁用时将第一节点与第二节点电隔离。在一些实施例中,所述第一PMOS器件以及第二PMOS器件在互斥的时段期间被激活。
在一些实施例中,所述设备可以包括连接于第一电压轨的电压选择器,电压选择器配置为从一电压组选择最高电压,其中电荷泵电压高于所述电压组中的每个电压。在一些实施例中,所述设备可以包括电压选择器,所述电压选择器配置为从一电压组选择最高电压,其中电压选择器配置为响应于第一PMOS器件被激活,将从所述电压组选择的最高电压通过第一电压轨施加于第二电压轨。
在一些实施例中,当第一PMOS器件被激活且第二PMOS被激活时,所述传输门基于第二电压轨的电压而被保持在激活状态中。在一些实施例中,所述驱动器电路为第一驱动器电路,第一驱动器电路配置为基于第二电压轨的电压激活传输门,并配置为基于地电压去激活传输门。所述设备可以包括第二驱动器电路,第二驱动器电路配置为接收配置为触发传输门的激活和去激活的开关控制信号。
在一些实施例中,所述设备可以包括电平转换器,所述电平转换器具有由第二驱动器电路触发的功能性,并且配置为触发第一驱动器电路。在一些实施例中,所述设备可以包括反相器,所述反相器配置为响应于电荷泵控制信号具有使能值,提供基于电荷泵电压的高值,其中由反相器提供的电荷泵电压触发第一PMOS器件的去激活。
根据另一总的方面,一种方法可以包括在第一时段以及使用第一PMOS器件期间,响应于第一PMOS器件的激活,将连接于电压选择器的第一电压轨电连接于第二电压轨。所述方法可以包括,在第二时段以及使用第二PMOS器件期间,响应于第二PMOS器件的激活,将电荷泵电压电连接于第二电压轨。所述方法还可以包括在第二时段期间基于第二电压轨的电压激活连接于第二电压轨的传输门。
在一些实施例中,所述方法可以包括接收指示电荷泵器件的状态的电荷泵控制信号,其中第一PMOS器件的激活和第二PMOS器件的激活均由电荷泵控制信号触发。在一些实施例中,所述方法可以包括在第一时段和第二时段期间基于第二电压轨的电压操作驱动器电路。
在一些实施例中,所述方法可以包括使用电压选择器从一电压组选择最高电压,并且响应于第一PMOS器件的激活将从该电压组选择的最高电压通过第一电压轨施加于第二电压轨。在一些实施例中,第一PMOS器件的激活由第一组合逻辑部分触发,并且第二PMOS器件的激活由第二组合逻辑部分触发,所述第二组合逻辑部分由第一组合逻辑部分逻辑触发。
在一些实施例中,所述方法可以包括从与电荷泵电压分离的多个电压选择 第一电压轨的电压,并且可以包括在第二时段以及使用第一PMOS器件期间,响应于第一PMOS器件的去激活,将第一电压轨与第二电压轨电隔离。所述方法还可以包括在第一时段以及使用第二PMOS器件期间,响应于第二PMOS器件的去激活,将电荷泵电压与第二电压轨电隔离。在一些实施例中,所述方法可以包括从包括传输门的第一侧上的输入信号的电压和传输门的第二侧上的输出信号的电压在内的多个电压选择第一电压轨的电压。
在一些实施例中,所述方法可以包括接收电荷泵控制信号,其中第一PMOS器件的激活和第二PMOS器件的激活均由电荷泵控制信号触发,并且可以包括接收与电荷泵控制信号分离的开关控制信号。所述方法可以包括在第一时段与第二时段中的至少一个时段期间,通过多个驱动器电路以及电平转换器触发传输门的去激活。
根据又一总的方面,一种设备可以包括第一电压轨、第二电压轨以及具有连接于第二电压轨的栅极的传输门。所述设备可以包括连接在第一电压轨和第二电压轨之间的PMOS器件以及连接于第二电压轨的电压选择器,所述电压选择器配置为通过PMOS器件以及第二电压轨将来自电压组的一电压施加于传输门的栅极。所述设备还可以包括电荷泵器件,所述电荷泵器件配置为通过第二电压轨将电荷泵电压施加于传输门的栅极。
在一些实施例中,所述传输门被电压选择器施加的电压保持在导通状态中,并且被电荷泵器件施加的电荷泵电压保持在导通状态中。在一些实施例中,所述PMOS器件为第一PMOS器件,并且所述设备可以包括连接于电荷泵器件的第二PMOS器件,其中电荷泵电压响应于第二PMOS器件被激活而被施加于传输门的栅极,并且电荷泵电压大于来自电压组的每个电压。
在一些实施例中,所述电荷泵器件为第一电荷泵器件,并且电荷泵电压为第一电荷泵电压,其中所述栅极是包括在传输门中的第一MOSFET器件的栅极。所述设备还可以包括第二电荷泵器件,所述第二电荷泵器件配置为将与第一电荷泵电压不同的第二电荷泵电压施加于包括在传输门中的第二MOSFET器件的栅极。在一些实施例中,所述传输门配置为当被激活时,将与信号发生 器相关的第一节点电连接于与信号接收器相关的第二节点,并配置为当被去激活时,将第一节点与第二节点电隔离。
本文所述的各种技术的实现可在数字电子电路中、或计算机硬件、固件、软件、或其组合中实现。所述实现可用计算机程序产品(例如有形地体现在信息载体中的计算机程序、机器可读存储器件、计算机可读介质、有形计算机可读介质)实现,以由数据处理设备处理,或控制数据处理设备的操作(所述数据设备例如为可编程处理器或一个或多个计算机)。在一些实现中,有形计算机可读储存介质可以配置为储存当被执行时使处理器执行程序的指令。计算机程序,例如上述计算机程序,可以采用任何形式的编程语言(包括编译或解释语言)来编写,并且可布置为任何形式,包括作为独立程序或作为模块、组件、子程序或其它适于在计算环境中使用的单元。计算机程序可布置为在一个计算机上处理,或者在位于一个地点的多个计算机或分布于多个地点并通过通信网络互连的多个计算机上处理。
方法步骤可由一个或更多个可编程处理器实施,所述一个或更多个可编程处理器执行计算机程序以通过对输入数据进行操作并产生输出来实现功能。方法步骤还可由专用逻辑电路(例如,FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))实施,并且设备可用所述专用逻辑电路来实现。
适于处理计算机程序的处理器包括例如通用以及专用微处理器以及任何数字计算机的任何一个或更多个处理器。一般,处理器会从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的元件可能包括用于执行指令的至少一个处理器以及用于存储指令以及数据的一个或更多个存储器器件。一般,计算机还可能包括或操作地连接于一个或更多个大容量存储器件(例如,磁盘、磁光盘或光盘),以从所述大容量存储器件接收数据和/或向其传送数据,以存储数据。适于体现计算机程序指令以及数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器,包括例如半导体存储器器件(例如,EPROM、EEPROM以及闪存器件);磁盘(例如,内置硬盘或可移动盘);磁光盘;以及CDROM以及DVD-ROM盘。所述处理器以及存储器可被专用逻辑电路补充或可并入到其中。
实现可在计算系统中实现,所述计算系统包括(例如,作为数据服务器的)后端部件、中间件部件(例如,应用服务器)、前端部件(例如,具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机,其中使用者可通过所述客户端计算机与一实现交互)或这种后端、中间件或前端部件的任意组合。部件可由数字数据通信(例如,通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)以及广域网(WAN)(例如互联网)。
一些实现可使用各种半导体处理和/或封装技术实现。如上所述,可使用与半导体衬底相关的各种半导体处理技术实现一些实施例,所述半导体衬底包括但不限于例如,硅(Si)、砷化镓(GaAs)、硅锗(SiGe)和/或碳化硅(SiC)等。
尽管所述实现的某些特征已在本文中进行了阐述,但本领域技术人员会想起许多修改、替换、改变和等价方案。因此要理解所附权利要求旨在覆盖所有这样的落入所述实现的范围内的修改以及变化。应理解,所述实现仅作为示例而非限制被示出,并且可进行形式和细节的各种变化。可以除了互斥的组合外的任何组合来组合本文所述的设备和/或方法的任何部分。本文所述的实现可以包括所述不同实现的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。
Claims (15)
1.一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备,包括:
第一电压轨;
第二电压轨;
第一P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件,其位于所述第一电压轨与所述第二电压轨之间,所述第一PMOS器件配置为响应于所述第一PMOS器件被激活而将所述第一电压轨电连接于所述第二电压轨;
第二PMOS器件,配置为响应于所述第二PMOS器件被激活且所述第一PMOS器件被去激活而向所述第二电压轨提供由电荷泵器件产生的电荷泵电压;
传输门;以及
驱动器电路,其连接于所述传输门,并配置为基于所述第二电压轨的电压而操作。
2.根据权利要求1所述的设备,进一步包括:
第一组合逻辑部分,配置为响应于电荷泵控制信号指示所述电荷泵器件被禁用而触发所述第一PMOS器件的激活;以及
第二组合逻辑部分,配置为响应于所述电荷泵控制信号指示所述电荷泵器件被禁用而触发所述第二PMOS器件的去激活。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述传输门配置为当被激活时将与信号发生器相关的第一节点电连接于与信号接收器相关的第二节点,并配置为当被去激活时将所述第一节点与所述第二节点电隔离。
4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一PMOS器件和所述第二PMOS器件在互斥的时段期间被激活。
5.根据权利要求1所述的设备,进一步包括:
电压选择器,其连接于所述第一电压轨,并配置为从一电压组选择最高电压,所述电荷泵电压高于所述电压组中的每个电压。
6.根据权利要求1所述的设备,进一步包括:
电压选择器,配置为从一电压组选择最高电压,并响应于所述第一PMOS器件被激活而将从所述电压组选择的最高电压通过所述第一电压轨施加于所述第二电压轨。
7.根据权利要求1所述的设备,其中,当所述第一PMOS器件被激活并且所述第二PMOS被激活时,所述传输门基于所述第二电压轨的电压而被保持在激活状态中。
8.根据权利要求1所述的设备,其中所述驱动器电路为第一驱动器电路,所述第一驱动器电路配置为基于所述第二电压轨的电压激活所述传输门,并配置为基于地电压而去激活所述传输门,
所述设备进一步包括:
第二驱动器电路,配置为接收开关控制信号,所述开关控制信号配置为触发所述传输门的激活和去激活。
9.根据权利要求8所述的设备,进一步包括:
电平转换器,具有被所述第二驱动器电路触发的功能,并且配置为触发所述第一驱动器电路。
10.根据权利要求1所述的设备,进一步包括:
反相器,配置为响应于电荷泵控制信号具有使能值,基于所述电荷泵电压来提供高值,由所述反相器提供的电荷泵电压触发所述第一PMOS器件的去激活。
11.一种用于MOSFET开关器件电压选择的设备,包括:
第一电压轨;
第二电压轨;
传输门,具有连接于所述第二电压轨的栅极;
P型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)PMOS器件,其连接在所述第一电压轨和所述第二电压轨之间;
电压选择器,连接于所述第二电压轨,并配置为通过所述PMOS器件和所 述第二电压轨而将来自一电压组中的一电压施加于所述传输门的栅极;以及
电荷泵器件,配置为通过所述第二电压轨将电荷泵电压施加于所述传输门的栅极。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述传输门被由所述电压选择器施加的电压保持在导通状态中,并且被由所述电荷泵器件施加的电荷泵电压保持在导通状态中。
13.根据权利要求11所述的设备,其中所述PMOS器件为第一PMOS器件,
所述设备进一步包括:
第二PMOS器件,连接于所述电荷泵器件,响应于所述第二PMOS器件被激活,所述电荷泵电压被施加于所述传输门的栅极,所述电荷泵电压大于来自所述电压组的每个电压。
14.根据权利要求11所述的设备,其中所述电荷泵器件为第一电荷泵器件,且所述电荷泵电压是第一电荷泵电压,所述栅极是包括在所述传输门中的第一MOSFET器件的栅极,
所述设备进一步包括:
第二电荷泵器件,配置为将不同于所述第一电荷泵电压的第二电荷泵电压施加于包括在所述传输门中的第二MOSFET器件的栅极。
15.根据权利要求11所述的设备,其中所述传输门配置为当被激活时将与信号发生器相关的第一节点电连接于与信号接收器相关的第二节点,并配置为当被去激活时将所述第一节点与所述第二节点电隔离。
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