DE102016111036B4 - Schaltkreis und Verfahren zum Betreiben des Schaltkreises - Google Patents

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Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) Folgendes aufweisen: mehrere miteinander in Serie geschaltete Kaskodenstufen (102a, 102b); einen Spannungsteiler, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen (102a, 102b) gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials (Vs1) an mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b); eine Steuerung (106), welche eingerichtet ist, die mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) mit einem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential (Vcasc) zu koppeln, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung (Vin) ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schaltkreis und ein Verfahren zum Betreiben des Schaltkreises.
  • Im Allgemeinen kann ein integrierter Schaltkreise (auch als Chip oder Mikrochip bezeichnet) verwendet werden, um digitale oder analoge Signale zu verarbeiten. Ein integrierter Schaltkreis kann mehrere elektrische Bauelemente aufweisen, deren elektrische Verschaltung gemäß einer oder mehrerer Funktionen des integrierten Schaltkreises ausgelegt ist. Beispielsweise lassen sich mittels der elektrischen Bauelemente eines integrierten Schaltkreises Signale verarbeiten oder Schaltoperationen durchführen. Bestimmte Einsatzgebiete können es erforderlich machen, elektrische Spannungen oder Signale mittels eines integrierten Schaltkreises zu verarbeiten, welche die elektrische Belastbarkeit (z. B. Durchbruchspannung) der einzelnen elektrischen Bauelemente übersteigen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Miniaturisierung der elektrischen Bauelemente zu einer Reduktion deren elektrischer Belastbarkeit führen, so dass die maximal Spannung, mit der der integrierte Schaltkreis betrieben werden kann, verringert wird. Die zunehmende Tendenz im Bereich der elektronischen Schaltungen deren Miniaturisierung voranzutreiben, kann dazu führen, dass die elektrischen Bauelemente die Voraussetzungen an die elektrische Belastbarkeit mit zunehmender Miniaturisierung nicht mehr erfüllen. Dies kann nur mit einer Modifikation der elektrischen Bauelemente kompensiert werden, z. B. mittels zusätzlicher Masken, was die. Produktionskosten erhöht.
  • Herkömmlicherweise kann eine so genannte Kaskodenschaltung (nicht mit einer Kaskade zu verwechseln) verwendet werden, in welcher sich mehrere elektrische Schalter die elektrische Belastung teilen (vergleiche 1), z. B. mehrere Transistoren M1, M2, M3. Die Kaskodenschaltung kann mittels eines Schalters S1 geregelt werden, so dass diese möglichst unabhängig von der Eingangsspannung Vin betriebsfähig gehalten wird (auch als aktive Kaskodenschaltung bezeichnet). Die aktive Kaskodenschaltung benötigt eine zusätzliche Hilfsspannung VDDnom, um ein Schalten über der Schwellspannung Vth zu ermöglichen. Wenn die Drainanschluss-Spannung von M3 kleiner ist als VDDnom – Vth, kann S1 leitend geschaltet sein und der Gateanschluss von M3 an VDDnom anliegen, so dass M3 betriebsfähig gehalten wird. Für Spannungen höher als VDDnom + Vth kann S2 leitend sein und M3 als Diode betrieben werden. Aufgrund einer fehlenden Übersteuerung ist eine Diode allerdings nicht niedrigohmsch, weshalb hohe resistive Verluste in Kauf genommen werden müssen. Ferner weist die Kaskodenschaltung ein Schaltlücke zwischen VDDnom – Vth und VDDnom + Vth auf, in welcher, z. B. wenn der Drainanschluss von M3 an VDDnom anliegt, keine der zwei Schalter S1 und S2 geschlossen ist, so dass der Gateanschluss von M3 floatend ist. Ferner erhöht die aktive Steuerung S1, S2 die Komplexität der Kaskodenschaltung, wenn die Anzahl der Kaskodenstufen erhöht wird, so dass diese nicht mehr praktikabel ist. Daher ist die maximale Spannung Vin, welche auf wirtschaftliche Weise mittels der Kaskodenschaltung geschaltet werden kann, begrenzt.
  • Eine passive Kaskodenschaltung (vergleiche 2) nutzt einen Spannungsteiler R1, R2, R3, R4, R5 zum Schalten der Transistoren. Die an den Transistoren M1, M2, M3, M4, M5 anliegende Spannung wird passiv bereitgestellt, d. h. mittels des Spannungsteilers aus der Eingangsspannung Vin abgeteilt. Mittels der passiven Kaskodenschaltung kann auf die zusätzliche Versorgungsspannung VDDnom verzichtet werden, was den Aufbau vereinfacht. Daher kann die passive Kaskodenschaltung um weitere Transistoren ergänzt werden, ohne deren Aufbau verändern zu müssen. Daher lässt sich die passive Kaskodenschaltung mit weniger Aufwand und deutlich mehr Transistoren M1, M2, M3, M4, M5 realisieren als die aktive Kaskodenschaltung, weshalb die passive Kaskodenschaltung insbesondere für hohe Spannungen geeignet ist. Allerdings müssen große Werte für die Gate-Source-Spannung und die Gate-Drain-Spannung in Kauf genommen werden, was die benötigte Belastbarkeit der Transistoren M1, M2, M3, M4, M5 erhöht.
  • Herkömmlicherweise wird die aktive Kaskodenschaltung verwendet, wenn es auf eine große Zuverlässigkeit ankommt. Im Gegensatz dazu wird die passive Kaskodenschaltung verwendet, wenn es auf eine hohe zu schaltende Spannung ankommt.
  • US 2014/0 002 192 A1 beschreibt einen Verstärker mit zwei Transistoren in Kaskodenkonfiguration. Parallel zu der Kaskodenkonfiguration sind zwei in Serie geschaltete Spannungsquellen geschaltet, zwischen denen ein Verbindungsknoten angeordnet ist. Der Gate-Anschluss des Transistors ist über eine Radiofrequenz-Quelle mit dem Verbindungsknoten verbunden, welcher über einen Schalter mit dem Source-Anschluss des Transistors verbunden ist.
  • US 8 461 903 B1 beschreibt mehrere Transistoren in Kaskodenkonfiguration und einen Spannungsteiler, wobei eine mittels des Spannungsteilers abgeteilte Spannung an dem Gate des Transistors anliegt. Die Kaskodenkonfiguration liegt zwischen elektrischer Masse und einem Radiofrequenzsignal V_RF an. Der Spannungsteiler liegt zwischen einem Schaltsignal und dem Gate des Transistors und damit der Kaskodenkonfiguration selbst an.
  • US 4 918 394 A beschreibt zwei Trioden in Kaskodenkonfiguration, welche parallel zu einem Spannungsteiler geschaltet ist. Die mittels des Spannungsteilers abgeteilte Spannung liegt an dem Gitter der Triode an. Die abgeteilte Spannung hängt von der Spannung am Gitter der Triode ab, was eine Rückkopplung implementiert.
  • US 4 317 055 A beschreibt zwei Transistoren in Kaskodenkonfiguration, von denen ein Transistor mittels einer an seinen Gate-Anschluss angelegten Stützspannung dauerhaft im An-Zustand gehalten wird. In anderen Konfigurationen wird die Stützspannung aus einer Spannung abgeteilt, welche entweder von einer schaltkreisinternen Spannungsquelle bereitgestellt oder extern an angelegt wird.
  • US 2011 0 181 364 A1 offenbart einen Gleichrichterschaltkreis und eine Kaskodenkonfiguration.
  • US 2014/0 043 102 A1 , US 2015/0 097 624 A1 , US 2010/0 271 135 A1 , US 8 072 722 B1 , US 6 606 130 B1 und US 2014/0 118 053 A1 beschreiben jeweils andere Kaskodenkonfigurationen.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schaltkreis mit einer Kaskodenschaltung mit zuverlässigerem Schaltverhalten bereitzustellen.
  • Das Problem wird durch einen Schaltkreise sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltkreises mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden ein Schaltkreis und ein Verfahren bereitgestellt, welche die benötigte Beständigkeit der elektrischen Bauelemente (z. B. Transistoren) gegenüber elektrischer Belastung (z. B. gegenüber einer elektrischen Spannung) verringern. Anschaulich kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine geschaltete Gate-Spannung (z. B. mittels eines Stützpotentials) verwendet werden, um die benötigte Beständigkeit der elektrischen Bauelemente zu reduzieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Schaltlücke vermieden werden. Dazu kann einer oder jeder Kaskodenstufe ein elektrisches Hilfsstützpotential eingekoppelt werden, wenn eine an der jeweiligen Kaskodenstufe anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, z. B. gleich zu einem Schwellenwert ist oder kleiner.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die schaltbare Gate-Spannung und/oder die Anzahl der kaskodierten Schalter (z. B. jeder eine Kaskodenstufe bereitstellend) erhöht werden und/oder eine Schaltlücke vermieden werden. Dazu kann einer oder jeder Kaskodenstufe eine abgeteilte Spannung eingekoppelt werden, wenn die an der jeweiligen Kaskodenstufe anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium nicht erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis (z. B. eine Kaskodenschaltung aufweisend oder daraus gebildet) Folgendes aufweisen: mehrere miteinander in Serie geschaltete Kaskodenstufen; einen Spannungsteiler, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials an mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen; eine Steuerung, welche eingerichtet ist, die mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen mit einem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential zu koppeln, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; wobei sich das zweite elektrische Stützpotential von dem ersten elektrischen Stützpotential unterscheidet. Die Steuerung weist mindestens einen Schalter auf, der eingerichtet ist, das zweite elektrische Stützpotential an der mindestens einen Kaskodenstufe bereitzustellen. Die Steuerung ist ferner eingerichtet, mittels des mindestens einen Schalters eine erste Spannungsteilerstufe und/oder eine zweite Spannungsteilerstufe des Spannungsteilers zu überbrücken, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis einen Schalteingang zum Schalten der mehreren Kaskodenstufen aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine zusätzliche Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen einen Schalter aufweisen, welcher mittels des Schalteingangs schaltbar ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zusätzliche Kaskodenstufe einen Transistor in Sourceschaltung bzw. Emitterschaltung aufweisen, dessen Gate bzw. Basis mit dem Schalteingang gekoppelt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler zumindest eine resistive Spannungsteilerstufe und/oder zumindest eine kapazitive Spannungsteilerstufe aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest eine Spannungsteilerstufe des Spannungsteilers eine Diode aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler zumindest zwei parallel geschaltete Spannungsteilerstufen aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler zumindest eine Spannungsteilerstufe aufweisen oder daraus gebildet sein, welche kapazitiv mit einem Referenzpotential gekoppelt ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis ferner eine Spannungsquelle aufweisen, welche zum Bereitstellen des zweiten Stützpotentials eingerichtet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Stützpotential eine geringere Schwankung (z. B. einem geringeren Spitze-zu-Tal-Wert) aufweisen als die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung und/oder als das erste Stützpotential.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das erste Stützpotential mittels des Spannungsteilers aus der Potentialdifferenz abgeteilt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Kaskodenstufe einen Schalter aufweisen oder daraus gebildet sein, welcher zum Schalten mittels des Stützpotentials, welches der zumindest einen Kaskodenstufe jeweils eingekoppelt wird, eingerichtet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Kaskodenstufe einen Transistor in Gateschaltung bzw. Basisschaltung aufweisen oder daraus gebildet sein (beispielsweise kann dessen Gate bzw. Basis mit dem Spannungsteiler gekoppelt sein).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Gleichrichterschaltung einen Schaltkreis gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gleichrichterschaltung mehrere Gleichrichterzweige aufweisen, von denen jeder einen Schaltkreis gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Spannungsquelle einen Schaltkreis gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Schaltkreisanordnung Folgendes aufweisen: einen ersten Schaltkreis gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen, einen zweiten Schaltkreis, welcher zur kontaktlos-Kommunikation eingerichtet und mit dem ersten Schaltkreis gekoppelt ist, z. B. zur Signalübertragung zwischen den zwei Schaltkreisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Inverter einen Schaltkreis gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Inverter auf einer NMOS-Technologie (n-Kanal MOS-Technologie) und/oder auf einer PMOS-Technologie (p-Kanal MOS-Technologie) basieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Inverter auf einer CMOS-Technologie (d. h. Inverter in sich ergänzender Metall-Oxid-Halbleiter-Technologie) basieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: eine erste Kaskodenstufe und eine zweite Kaskodenstufe; einen Spannungsteiler, welcher parallel zu der ersten Kaskodenstufe und der zweiten Kaskodenstufe geschaltet und eine erste Spannungsteilerstufe aufweist, welche mit der ersten Kaskodenstufe gekoppelt ist, und eine zweite Spannungsteilerstufe aufweist, welche mit der zweiten Kaskodenstufe gekoppelt ist; eine Steuerung, welche eingerichtet ist, die erste Spannungsteilerstufe und/oder die zweite Spannungsteilerstufe zu überbrücken, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt. Die Steuerung weist mindestens zwei Schalter auf, die eingerichtet sind, ein elektrisches Stützpotential an der ersten Kaskodenstufe und/oder an der zweiten Kaskodenstufe bereitzustellen, wobei ein erster Schalter zwischen eine das elektrische Stützpotential bereitstellende Spannungsquelle und den ersten Teilspannung-Ausgang geschaltet ist, und wobei ein zweiter Schalter zwischen den ersten Teilspannung-Ausgang und den zweiten Teilspannung-Ausgang geschaltet ist. Die Steuerung ist ferner eingerichtet, mittels des mindestens einen Schalters eine erste Spannungsteilerstufe und/oder eine zweite Spannungsteilerstufe des Spannungsteilers zu überbrücken, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: eine erste Kaskodenstufe und eine zweite Kaskodenstufe; einen Spannungsteiler, welcher parallel zu der ersten Kaskodenstufe und der zweiten Kaskodenstufe geschaltet und einen ersten Teilspannung-Ausgang, welcher mit der ersten Kaskodenstufe gekoppelt ist, und einen zweiten Teilspannung-Ausgang aufweist, welcher mit der zweiten Kaskodenstufe gekoppelt ist; eine Steuerung, welche eingerichtet ist, den ersten Teilspannung-Ausgang mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang zu koppeln, wenn eine Spannung an dem ersten Teilspannung-Ausgang und/oder an dem zweiten Teilspannung-Ausgang ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Das Koppeln des ersten Teilspannung-Ausgangs mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang kann anschaulich aufweisen, zumindest eine Spannungsteilerstufe (z. B. eine, mehrere oder jede Spannungsteilerstufe) zu überbrücken. Damit lässt sich anschaulich die Anzahl der Spannungsteilerstufen reduzieren, so dass in die Kaskodenstufen eine größere Spannung eingekoppelt wird, z. B. um einen Abfall der an dem Spannungsteiler anliegenden Spannung zu kompensieren. Das Überbrücken der Spannungsteilerstufe kann alternativ anders erfolgen, z. B. indem deren Spannungsteilerelemente 114 verändert und/oder gebrückt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: mindestens eine Kaskodenstufe, welche einen Transistor in Gateschaltung bzw. Basisschaltung aufweist; eine zusätzliche Kaskodenstufe, welche einen Transistor in Sourceschaltung bzw. Emitterschaltung aufweist; einen Spannungsteiler, welcher eingerichtet ist, aus einer an diesem anliegenden Spannung des Schaltkreises eine Teilspannung abzuteilen und in ein Gate der mindestens einen Kaskodenstufe einzukoppeln; eine Steuerung, welche eingerichtet ist, das Gate der mindestens einen Kaskodenstufe mit einem vorgegebenen Stützpotential zu koppeln, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltkreises, welcher mehrere Kaskodenstufen aufweist, sowie einen Spannungsteiler, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials an mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen, Folgendes aufweisen: Koppeln mindestens einer Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen, mit einem vorgegebenen Stützpotential, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; und ansonsten Koppeln der zweiten Kaskodenstufe mit eines aus der Spannung abgeteilten Stützpotentials; wobei sich das abgeteilte Stützpotential von dem vorgegebenen Stützpotential unterscheidet. Eine Steuerung weist mindestens einen Schalter auf, mittels dessen das zweite elektrische Stützpotential an der mindestens einen Kaskodenstufe bereitstellt. Die Steuerung überbrückt ferner mittels des mindestens einen Schalters die erste Spannungsteilerstufe und/oder die zweite Spannungsteilerstufe zu überbrücken, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltkreises, welcher mindestens eine Kaskodenstufe und eine Spannungsteilerstufe aufweist, Folgendes aufweisen: Abteilen eines Stützpotentials aus einer an dem Schaltkreis anliegenden Spannung mittels der Spannungsteilerstufe; Einkoppeln des Stützpotentials in die mindestens eine Kaskodenstufe; und Überbrücken der Spannungsteilerstufe, wenn die Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner aufweisen: Einkoppeln eines Schaltsignals in eine zusätzliche Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: mehrere Kaskodenstufen, von denen eine erste Kaskodenstufe einen Schalteingang zum Schalten des Schaltkreises aufweist; einen Potentialregulator, welcher eingerichtet ist, zumindest eine zweite Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen: mit einem Stützpotential zu koppeln, wenn eine Potentialdifferenz über die mehreren Kaskodenstufen ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, und ansonsten mit einem aus der Potentialdifferenz abgeteilten Stützpotential zu koppeln.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Potentialregulator einen Spannungsteiler aufweisen, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen geschaltet und zum Abteilen des Stützpotentials eingerichtet ist. Beispielsweise kann der Spannungsteiler das abgeteilte Stützpotential ausgangsseitig bereitstellen. Der Potentialregulator kann eingerichtet sein das abgeteilte Stützpotential in die mehreren Kaskodenstufen (z. B. in eine oder jede Kaskodenstufe) einzukoppeln.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: mehrere miteinander in Serie geschaltete Kaskodenstufen; einen Spannungsteiler, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials an mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen; eine Steuerung, welche eingerichtet ist, die mindestens eine Kaskodenstufe mit einem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential zu koppeln, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Schaltkreis Folgendes aufweisen: mehrere miteinander in Serie geschaltete Kaskodenstufen; einen Spannungsteiler, welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen gekoppelt ist zum Einkoppeln eines ersten elektrischen Stützpotentials in mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen; eine Steuerung, welche zum Einkoppeln eines vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotentials in die mindestens eine Kaskodenstufe eingerichtet ist, wenn eine an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler ausgangsseitig (d. h. mittels eines oder jedes Teilspannung-Ausgangs) mit der mindestens einen Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen gekoppelt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung eingerichtet sein, den Spannungsteiler ausgangsseitig mit dem vorgegebenen zweiten Stützpotential zu koppeln, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schalteingang mit einer zusätzlichen Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen gekoppelt sein, z. B. mit deren Gate.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Kaskodenschaltung mehrere Kaskodenstufen aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltkreises, welcher mehrere Kaskodenstufen aufweist, Folgendes aufweisen: Abteilen eines ersten Stützpotentials aus einer an dem Schaltkreis anliegenden Spannung; Bereitstellen eines zweiten Stützpotentials, welches von der an dem Schaltkreis anliegenden Spannung verschieden ist (z. B. zeitlich unabhängig); Koppeln mindestens einer Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen mit dem zweiten Stützpotential, wenn die an dem Schaltkreis anliegenden Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; und ansonsten Koppeln der mindesten einen Kaskodenstufe mit dem ersten Stützpotential.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner aufweisen: Einkoppeln eines Schaltsignals in eine zusätzliche Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis (z. B. oder zumindest die Kaskodenschaltung) in einem Substrat integriert sein oder werden. Mit anderen Worten kann der Schaltkreis ein integrierter Schaltkreis sein, z. B. ein Halbleiterschaltkreis. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest die Kaskodenschaltung eine integrierte Schaltung sein, z. B. eine Halbleiterschaltung.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eines oder jedes elektrische Bauelement des Schaltkreises bzw. der Kaskodenschaltung in einem Substrat oder zumindest in einem Halbleiterbereich integriert sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Kaskodenstufe zwischen die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung und die zusätzlichen Kaskodenstufe geschaltet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung zwischen die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung und das vorgegebene zweite Stützpotential geschaltet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die mindestens eine Kaskodenstufe eine Kaskodenstufe oder mehrere Kaskodenstufen aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler mehrere Spannungsteilerstufen aufweisen, von denen jede Spannungsteilerstufe genau einer Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe zugeordnet ist. Jede Spannungsteilerstufe kann zum Versorgen der ihr zugeordneten Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe mit einem abgeteilten ersten Stützpotential eingerichtet sein (z. B. aus einem an dem Spannungsteiler anliegenden Spannung abgeteilten ersten Stützpotential). Mit anderen Worten kann der Spannungsteiler mehrere erste Stützpotentiale bereitstellen, von denen jedes mittels einer Spannungsteilerstufe bereitgestellt wird. Die mehreren ersten Stützpotentiale können voneinander verschieden sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung mehrere Steuerstufe aufweisen, von denen jede Steuerstufe genau einer Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe zugeordnet ist. Jede Steuerstufe kann zum Versorgen der ihr zugeordneten Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe mit einem vorgegebenen zweiten Stützpotential eingerichtet sein.
  • Im Allgemeinen kann das oder jedes erste Stützpotential von der an dem Spannungsteiler anliegenden Spannung abhängen, d. h. auch von dessen zeitlicher Varianz. Das zweite Stützpotential kann eine geringere zeitliche Veränderlichkeit aufweisen als die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung und/oder als das oder jedes erste Stützpotential, z. B. eine geringere Frequenz und/oder einen kleineren Spitze-zu-Tal-Wert.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung zum Überbrücken mindestens einer Spannungsteilerstufe eingerichtet sein, wenn die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium erfüllt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung eingerichtet sein, die mindestens eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen mit dem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential zu koppeln, wenn eine Differenz aus der ersten Stützspannung und der an dem Spannungsteiler anliegende Spannung das vorgegebene Kriterium erfüllt, z. B. wenn die Differenz kleiner wird als eine Schwellspannung der mindestens einen Kaskodenstufe und/oder wenn die Differenz kleiner wird als eine benötigte Gate-Source-Spannung der mindestens einen Kaskodenstufe. Die Schwellspannung kann eine Spannung zum Schalten der mindestens einen Kaskodenstufe bezeichnen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die an dem Spannungsteiler anliegende Spannung (auch als Eingangsspannung bezeichnet) eine zeitlich veränderliche Spannung sein, z. B. eine Mischspannung. Eine Mischspannung kann eine Wechselspannung und optional eine Gleichspannung aufweisen oder daraus gebildet sein, beispielsweise eine Summenspannung aus Wechselspannung und Gleichspannung oder nur eine Wechselspannung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 und 2 einen herkömmlichen Schaltkreis;
  • 3A und 3B jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 4A und 4B jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 5A und 5B jeweils einen Spannungsteiler gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 6A und 6B jeweils einen Spannungsteiler gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 7A und 7B jeweils einen Spannungsteiler gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 8A einen Spannungsteiler gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 8B einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 9A eine Kaskodenstufe gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 9B eine Gleichrichterschaltung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 10A eine Spannungsquelle gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 10B eine Schaltkreisanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 11A einen Inverter gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 11B einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 12A und 12B jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 13 einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 14 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram;
  • 15A und 15B jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 16, 17, 18 und 19 jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 20, 21, 22 und 23 jeweils einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 24 und 25 einen Schaltkreis gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 26 eine Schaltkreisanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 27 einen Spannungsverlauf in einem schematischen Diagramm gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 28 eine Schaltkreisanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram;
  • 29 einen Spannungsverlauf in einem schematischen Diagramm gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 30 ein Verfahren gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Begriff ”gekoppelt” oder ”Kopplung” im Sinne einer, z. B. direkten oder indirekten, elektrischen Verbindung und/oder elektrischen Wechselwirkung verstanden werden, einschließlich einer körperlichen Verbindung bzw. Wechselwirkung. Die Wechselwirkung kann beispielsweise mittels eines elektrischen Stroms vermittelt werden, welcher entlang des mittels der Kopplung bereitgestellten Strompfads fließt. Eine elektrische Verbindung kann eine elektrische leitfähige Verbindung aufweisen, d. h. mit einem ohmschen Verhalten, z. B. bereitgestellt mittels eines Metalls oder eines entarteten Halbleitermaterials, z. B. in Abwesenheit eines pn-Übergangs in dem elektrischen Strompfad. Eine indirekte elektrische Verbindung kann zusätzliche Bauelemente in dem elektrischen Strompfad aufweisen, welche den Betrieb des Schaltkreises nicht verändern oder im Wesentlichen unverändert lassen.
  • Mehrere Elemente können beispielsweise entlang einer Wechselwirkungskette, z. B. eine Signalkette, miteinander gekoppelt sein. Eine Kopplung kann zum Übertragen eines elektrischen Signals zwischen den zwei miteinander gekoppelten Elementen eingerichtet sein. Der Begriff ”entkoppelt” kann verstanden werden, als dass die Kopplung aufgehoben ist oder wird. Beispielsweise kann das Entkoppeln zweiter Elemente voneinander bewirken eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen diesen aufzuheben (z. B. in eine elektrisch isolierende Verbindung umzuwandeln).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Halbleiterbereich prozessiert werden, um ein oder mehrere Chips in dem Halbleiterbereich zu bilden. Ein Chip kann eine aktive Chipfläche aufweisen. Die aktive Chipfläche kann in einem Teil des Halbleiterbereichs angeordnet sein oder werden und kann zumindest ein elektrisches Bauelement (d. h. ein elektrisches Bauelement oder mehrere elektrische Bauelemente), wie einen Transistor, einen Widerstand, einen Kondensator, eine Diode oder dergleichen aufweisen. Das zumindest eine Bauelement oder eine Verschaltung mehrerer Bauelemente kann zum Ausführen von logischen Operationen, z. B. Rechenoperationen oder Speicheroperationen eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Schaltkreiselement oder eine Verschaltung mehrerer Bauelemente zum Auszuführen von Schaltoperationen, Signalverarbeitung und/oder Verstärkungsoperationen eingerichtet sein. Verschiedene Bauelemente, wie z. B. ein Transistor, ein Kondensator und/oder eine Diode können für Hochvolt-Anwendungen (auch als Hochspannungsdiode oder Hochspannungstransistor bezeichnet) eingerichtet sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Chip (auch als Halbleiterchip oder integrierter Schaltkreis bezeichnet) von dem Halbleiterbereich vereinzelt werden, indem Material von einer Schnittfuge (auch als Kerf bezeichnet) des Halbleiterbereichs entfernt wird (auch als Zerteilen oder Zerschneiden des Halbleiterbereichs bezeichnet). Beispielsweise kann das Entfernen von Material aus der Schnittfuge des Halbleiterbereichs durch Ritzen und Brechen, Spalten, Klingen-Zerteilung, Plasma-Zerteilung, Laser-Zerteilung oder mechanisches Sägen erfolgen (beispielsweise indem eine Trennsäge verwendet wird). Nach dem Vereinzeln des Chips kann dieser elektrisch kontaktiert und verkapselt werden, z. B. mittels eines Formmaterials und/oder in einen Chipträger (auch als Chipgehäuse bezeichnet), welches die dann für die Verwendung in elektronischen Geräten geeignet sind. Beispielsweise kann der Chip auf einem Chipträger mittels Drähten verbunden werden, und der Chipträger kann auf einer Leiterplatte und/oder auf einem Leiterrahmen gelötet sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Substrat (z. B. ein Wafer, z. B. ein rekonfigurierter Wafer) und/oder ein Halbleiterbereich ein Halbleitermaterial eines Typs oder verschiedener Typen aufweisen oder daraus gebildet sein, einschließlich Gruppe IV-Halbleiter (z. B. Silizium oder Germanium), Verbindungshalbleiter, z. B. Gruppe III–V-Verbindungshalbleiter (beispielsweise Galliumarsenid), Gruppe-III-Halbleiter, Gruppe V-Halbleiter oder Polymere. In mehreren Ausführungsformen kann das Substrat und/oder der Halbleiterbereich aus Silizium (dotiert oder undotiert) gebildet sein oder werden. In mehreren alternativen Ausführungsformen kann das Substrat und/oder der Halbleiterbereich ein Silizium-auf-Isolator-(SOI)-Wafer sein. Als Alternative kann jedes andere geeignete Halbleitermaterial für das Substrat und/oder den Halbleitergebiet verwendet werden, beispielsweise eine Halbleiterverbindung (halbleitende chemische Verbindungen) wie Galliumphosphid (GaP), Indiumphosphid (InP), Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN), aber auch jede geeignete ternäre Halbleiterverbindung oder quaternäre Halbleiterverbindung, wie beispielsweise Indium-Galliumarsenid (InGaAs).
  • Der Begriff Halbleitermaterial kann als eine chemische Zusammensetzung verstanden werden, welche ein halbleitendes Basismaterial aufweist oder daraus gebildet ist und/oder in einem undotierten Zustand (z. B. chemisch reinem Zustand) halbleitend ist, d. h. eine elektrische Leitfähigkeit aufweist in einem Bereich von ungefähr 10–6 Siemens/Meter bis ungefähr 106 Siemens/Meter. Während des Prozessierens des Substrats kann das halbleitende Basismaterial beispielsweise abschnittsweise dotiert sein oder werden, was dessen elektrische Leitfähigkeit in den dotierten Stellen erhöht (z. B. über 106 Siemens/Meter). Das Halbleitermaterial bzw. das halbleitende Basismaterial kann beispielsweise einen Elementhalbleiter (z. B. Silizium oder Germanium) oder einen Verbindungshalbleiter (z. B. Siliziumkarbid oder SiGe) aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können (z. B. zum Implementieren der Schalter der oder jeder Kaskodenstufe und/oder der oder jeder Steuerungsstufe) verschiedene Transistortypen verwendet werden. Beispielsweise kann ein Transistor zumindest einen von folgenden Transistortypen aufweisen oder daraus gebildet sein: einen Bipolartransistor (BJT), einen BJT mit Heteroübergang, einen Schottky BJT, ein BJT mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), einen Feldeffekttransistor (FET), einen Sperrschicht-FET, ein Metall-Oxid-Halbleiter-FET (MOSFET), ein Dualgate-MOSFET, ein Leistungsfeldeffekttransistor (z. B. fast-reverse oder fast-recovery epitaxial diode FET), ein Tunnel FET, usw.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine elektrische Spannung als elektrische Potentialdifferenz (Differenz zweier elektrischer Potentiale) verstanden werden, z. B. zwischen einem Ausgang und einem Eingang. Beispielsweise kann eine Spannung über einem Bauelement (d. h. die Spannung, welche über dem Bauelement abfällt) oder einer Bauelementverschaltung verstanden werden als die Differenz der elektrische Potentiale auf gegenüberliegenden Seiten (z. B. an den Anschlüssen) des Bauelements oder der Bauelementverschaltung. Eine Spannung an einem Knoten (z. B. einen Anschluss, Eingang, Ausgang o. ä.) kann verstanden werden als die Differenz aus dem elektrischen Potential an dem Knoten und einem Referenzpotential (z. B. elektrische Masse). Angaben über mehrere Spannungen in einem Schaltkreis können sich auf dasselbe Referenzpotential beziehen. Ist die Spannung an einem Knoten positiv, ist dessen elektrisches Potential größer als das Referenzpotential. Ist die Spannung an einem Knoten negativ, ist dessen elektrisches Potential kleiner als das Referenzpotential. Je größer die elektrische Spannung an einem Knoten ist, desto größer kann dessen elektrisches Potential sein. Eine Spannungsdifferenz (z. B. zwischen zwei Knoten) kann verstanden werden als die Differenz zweier Spannungen, welche, wenn die zwei Spannungen auf dasselbe Referenzpotential bezogen sind, der Differenz der entsprechenden elektrischen Potentiale (z. B. zwischen den zwei Knoten) entspricht (d. h. unabhängig vom Referenzpotential angegeben). Ein Stützpotential kann eine Stützspannung repräsentieren, welche der Differenz aus dem Stützpotential und dem Referenzpotential entspricht.
  • 3A veranschaulicht einen Schaltkreis 300a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis 300a mehrere miteinander in Serie geschaltete (d. h. zu einer Kaskodenschaltung 102 zusammengeschaltete) Kaskodenstufen 102a, 102b aufweisen, z. B. mindestens zwei Kaskodenstufen 102a, 102b, z. B. zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, oder mehr als zehn in Serie geschaltete Kaskodenstufen 102a, 102b, z. B. 6 oder 7 in Serie geschaltete Kaskodenstufen 102a, 102b.
  • Der Spannungsteiler 104 kann parallel zu der Kaskodenschaltung 102 geschaltet sein und mit mindestens einer Kaskodenstufe 102b gekoppelt sein zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials Vs1 (auch als abgeteiltes erstes Stützpotential Vs1 oder abgeteiltes Stützpotential Vs1 bezeichnet) an die mindestens eine Kaskodenstufe 102b. Beispielsweise kann das erste Stützpotential Vs1 mittels des Spannungsteilers 104 aus einer an dem Spannungsteiler 104 anliegenden Spannung Vin (auch als Eingangsspannung Vin bezeichnet) abgeteilt sein oder werden, z. B. aus einer Hochvolt-Spannung HV.
  • Die Steuerung 106 kann eingerichtet sein, die mindestens eine Kaskodenstufe 102b mit einem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential Vcasc (auch als Hilfsstützpotential Vcasc bezeichnet) zu koppeln, wenn eine an dem Spannungsteiler 104 anliegende Spannung Vin ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Im Allgemeinen kann der Schaltkreis 300a in einen Inverter, in einem Ausgangsverstärker (z. B. einem Pad-Driver-Schaltkreis) implementiert sein oder werden oder zum Überbrücken (z. B. Kurzschließen) verwendet werden, z. B. wenn dieser mit einer kontaktlos-Schnittstelle (auch als Luftschnittstelle bezeichnet) gekoppelt ist oder wird.
  • 3B veranschaulicht einen Schaltkreis 300b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Im Allgemeinen kann das Kriterium einen Schwellenwert für ein elektrisches Stützpotential zum Betrieb der mindestens einen Kaskodenstufe 102b repräsentieren (auch als Schaltkriterium bezeichnet). Da das abgeteilte erste Stützpotential Vs1 von der an dem Spannungsteiler 104 anliegenden Spannung Vin (Eingangsspannung Vin) abhängt, z. B. in einem festen Verhältnis zu der Eingangsspannung Vin (bzw. dem entsprechenden Eingangspotential) steht, kann das Kriterium beispielsweise einem Wert entsprechen, welchen die Eingangsspannung Vin mindestens aufweisen sollte, damit. das abgeteilte elektrische Stützpotential Vs1 zum Betrieb der mindestens einen Kaskodenstufe 102b ausreicht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zum Bestimmen, ob die Eingangsspannung Vin das Kriterium erfüllt oder nicht, ein elektrisches Potential oder eine elektrische Spannung des Schaltkreises 300b ermittelt 106e werden, welche die Eingangsspannung Vin repräsentiert (z. B. von dieser abhängt), z. B. die Eingangsspannung Vin selbst oder ein von der Eingangsspannung Vin abgeteiltes elektrisches Potential, z. B. ein mittels des Spannungsteilers 104 aus der Eingangsspannung Vin abgeteiltes erstes Stützpotential Vs1, ein mittels der Kaskodenschaltung 102 (z. B. mittels der mindestens einen Kaskodenstufe 102b) aus der Eingangsspannung Vin abgeteiltes Potential V102b und/oder eine an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende elektrische Spannung Vdiff (vergleiche auch 12B oder 13).
  • Anschaulich kann das Kriterium einen Schwellenwert für die Eingangsspannung Vin repräsentieren, bei deren Unterschreiten die Steuerung 106 von dem abgeteilten ersten Stützpotential Vs1 zu dem Hilfsstützpotential Vcasc umschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann das Kriterium einen Schwellenwert für die Eingangsspannung Vin repräsentieren, bei deren Überschreiten die Steuerung 106 von dem Hilfsstützpotential Vcasc zu dem abgeteilten ersten Stützpotential Vs1 umschaltet.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung 106 die an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin ermitteln 106e und/oder verarbeiten 106e. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, die an dem Spannungsteiler 104 anliegende Spannung Vin mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für die Eingangsspannung Vin repräsentieren, bis zu dem der Spannungsteiler 104 ein ausreichendes erstes elektrisches Stützpotential Vs1 bereitstellt, um die mindestens eine Kaskodenstufe 102b zu betreiben.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 106 gemäß verschiedenen Ausführungsformen das oder jedes von dem Spannungsteiler 104 bereitgestellte erste elektrische Stützpotential Vs1 erfassen 116e und verarbeiten. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, das von dem Spannungsteiler 104 bereitgestellte erste elektrische Stützpotential Vs1 mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für das erste elektrische Stützpotential Vs1 repräsentieren, welches zum Betrieb der mindestens einen Kaskodenstufe 102b benötigt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 106 gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine über der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende Spannung Vdiff erfassen 116e und verarbeiten, z. B. eine Source-Gate-Spannung oder eine Source-Drain-Spannung. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, die über der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende Spannung Vdiff mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für die über der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende Spannung Vdiff repräsentieren, welches zum. Betrieb der mindestens einen Kaskodenstufe 102b benötigt wird.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 106 gemäß verschiedenen Ausführungsformen ein oder jedes von der Kaskodenschaltung 102, z. B. mittels der mindestens einen Kaskodenstufe 102b, abgeteilte elektrische Potential V102b erfassen 116e und verarbeiten. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, ein an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b anliegende elektrische Potential V102b mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für das erste elektrische Stützpotential Vs1 repräsentieren, welches zum Betrieb der mindestens einen Kaskodenstufe 102b benötigt wird.
  • Der Spannungsteiler 104 kann optional einen internen Referenzknoten aufweisen, an dem ein Referenzpotential anliegt, z. B. elektrische Masse.
  • 4A veranschaulicht einen Schaltkreis 400a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis 400a einen Schalteingang ctrl zum Schalten der Kaskodenschaltung 102 aufweisen. Eine zusätzliche Kaskodenstufe 102a der Kaskodenschaltung 102 (auch als Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a bezeichnet) kann einen Schalter 112a aufweisen oder daraus gebildet sein, welcher mittels des Schalteingangs ctrl schaltbar ist.
  • Eine Frequenz zum Betrieb des Schaltkreises 400a, z. B. mittels des Schalteingangs ctrl eingekoppelt, kann größer sein als ungefähr 1 kHz (Kilohertz), z. B. größer als ungefähr 10 kHz, z. B. größer als ungefähr 100 kHz, z. B. größer als ungefähr 1 MHz (Megahertz), z. B. ungefähr 13,56 MHz, z. B. größer als ungefähr 10 MHz, z. B. größer als ungefähr 100 MHz, z. B. größer als ungefähr 500 MHz, z. B. größer als ungefähr 1 GHz (Gigahertz). Im Allgemeinen kann die Frequenz der gewünschten Betriebsart angepasst sein oder werden. Beispielsweise kann auch eine Gleichspannung verwendet sein oder werden.
  • 4B veranschaulicht einen Schaltkreis 400b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schalter 112a mittels eines Transistors (z. B. mittels eines MOSFET) implementiert sein oder werden. In dem Fall kann der Steueranschluss 112g (z. B. Gate oder Basis) des Transistors mit dem Schalteingang ctrl gekoppelt sein. Der Transistor kann beispielsweise in Sourceschaltung bzw. Emitterschaltung verschaltet sein oder werden.
  • 5A veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine Spannungsteilerstufe 104a aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die Spannungsteilerstufe 104a kann zumindest zwei seriell verschaltete Spannungsteilerelemente 114 aufweisen, zwischen denen das erste elektrische Stützpotential Vs1 ausgekoppelt wird. Das erste elektrische Stützpotential Vs1 kann mittels eines Teilspannung-Ausgangs 114a ausgekoppelt sein oder werden. Mit anderen Worten kann mittels des Teilspannung-Ausgangs 114a eine Teilspannung der an dem Spannungsteiler 104 (z. B. dessen Spannungsteilerstufe 104a) anliegenden Spannung ausgekoppelt werden, welche das erste elektrische Stützpotential Vs1 bereitstellt.
  • Ein oder jedes Spannungsteilerelement 114 kann zumindest eines von Folgenden aufweisen: ein Widerstandselement 502, ein Kapazitivelement 504, ein Induktivelement 506 und/oder ein Gleichrichterelement 508 (z. B. eine Diode 508), wie im Folgenden noch genauer beschrieben wird. Die Spannungsteilerelemente 114 können beispielsweise einander gleichen, z. B. zumindest in ihrer elektrischen Impedanz, z. B. wenn jedes der Spannungsteilerelemente 114 an eine zusätzliche Spannungsteilerstufe 104b angrenzt. Alternativ können die Spannungsteilerelemente 114 verschieden voneinander sein, z. B. wenn zumindest eines der Spannungsteilerelemente 114 an einen Eingang der Spannungsteilerstufe 104a angrenzt.
  • Beispielsweise kann die Spannungsteilerstufe 104a ein Widerstandsnetzwerk aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • 5B veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine resistive Spannungsteilerstufe 104r aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die resistive Spannungsteilerstufe 104r (z. B. ein Widerstandnetzwerk aufweisend oder daraus gebildet) kann zwei seriell verschaltete Widerstandselemente 502 aufweisen, zwischen denen das erste elektrische Stützpotential Vs1 ausgekoppelt wird. Ein oder jedes Widerstandselement 502 kann eine resistive Impedanz (auch als Wirkwiderstand oder Resistanz bezeichnet) aufweisen.
  • Ein oder jedes Widerstandselement 502 kann mittels eines ohmschen Widerstands bereitgestellt sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder jedes Widerstandselement 502 mittels eines Transistors, welcher in einem Übergangszustand gehalten ist oder wird, und/oder mittels einer in Durchlassrichtung verschalteten Diode bereitgestellt sein oder werden, z. B. im Fall einer an dem Spannungsteiler 104 anliegenden Gleichspannung Vin. Optional kann das Widerstandselement 502 mittels zwei antiparallel geschalteter Dioden bereitgestellt sein oder werden, z. B. im Fall einer an dem Spannungsteiler 104 anliegenden Wechselspannung. Anstatt der antiparallel geschalteten Dioden können zwei parallel geschaltete Transistoren gemäß einer antiparallelen Diodenkonfiguration verschaltet sein.
  • 6A veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine kapazitive Spannungsteilerstufe 104k aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die kapazitive Spannungsteilerstufe 104k kann zwei seriell verschaltete Kapazitivelemente 504 aufweisen, zwischen denen das erste elektrische Stützpotential Vs1 ausgekoppelt wird. Ein oder jedes Kapazitivelement 504 eine kapazitive Impedanz (auch als Kapazität bezeichnet) aufweisen.
  • Ein oder jedes Kapazitivelement 504 kann mittels eines Kondensators bereitgestellt sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder jedes Kapazitivelement 504 mittels eines Transistors bereitgestellt sein oder werden, mittels dessen Source-Gate-Kapazität und/oder Drain-Gate-Kapazität die Kapazität des Kapazitivelements 504 bereitgestellt ist oder wird. Beispielsweise können Drain und Source miteinander kurzgeschlossen sein.
  • 6B veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine gleichrichtende Spannungsteilerstufe 104d aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die gleichrichtende Spannungsteilerstufe 104d kann zwei seriell verschaltete Gleichrichterelemente 506 aufweisen, zwischen denen das erste elektrische Stützpotential Vs1 ausgekoppelt wird. Ein oder jedes Gleichrichterelement 506 kann eine von der elektrischen Feldrichtung abhängige elektrische Impedanz aufweisen.
  • Ein oder jedes Gleichrichterelement 506 kann mittels einer Diode bereitgestellt sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder jedes Gleichrichterelement 506 mittels eines Transistors bereitgestellt sein oder werden, welcher gemäß einer Diodenkonfiguration verschaltet ist.
  • Das oder jedes Gleichrichterelement 506 kann z. B. einen Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD-Schutz) bereitstellen.
  • 7A veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine induktive Spannungsteilerstufe 104i aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Die induktive Spannungsteilerstufe 104i kann zwei seriell verschaltete Induktivelemente 508 aufweisen, zwischen denen das erste elektrische Stützpotential Vs1 ausgekoppelt wird. Ein oder jedes Induktivelement 508 kann eine induktive Impedanz (auch als Induktivität bezeichnet) aufweisen.
  • Ein oder jedes Induktivelement 508 kann mittels einer Leiterschleife bereitgestellt sein oder werden, z. B. mittels einer Spule.
  • 7B veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest zwei seriell verschaltete Spannungsteilerstufen 104a, 104b aufweisen oder daraus gebildet sein. Jede der Spannungsteilerstufen 104a, 104b kann zumindest zwei Spannungsteilerelemente 114 aufweisen. Zwischen den Spannungsteilerelemente 114 der oder jeder Spannungsteilerstufe 104a, 104b kann ein erstes Stützpotential Vs1, Vs2 ausgekoppelt sein oder werden, z. B. mittels eines jeweiligen Teilspannung-Ausgangs 114a, 114b. Mit anderen Worten kann der Spannungsteiler 104 mehrere erste Stützpotentiale Vs1, Vs2 bereitstellen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können sich die mehreren ersten Stützpotentiale Vs1, Vs2 voneinander unterscheiden.
  • Jeweils aneinandergrenzende Spannungsteilerelemente 114 der zwei Spannungsteilerstufen 104a, 104b können gemeinsam mittels eines elektrischen Bauelements 124 bereitgestellt sein oder werden, z. B. mittels einer Diode, eines Transistors, eines Kondensators, eines ohmschen Widerstands und/oder einer Spule.
  • Je mehr Kaskodenstufen die mindestens eine Kaskodenstufe 102b aufweist, desto mehr Spannungsteilerstufen 104a kann der Spannungsteiler 104 aufweisen. Beispielsweise kann der Spannungsteiler 104 genauso viele Spannungsteilerstufen 104a aufweisen wie die mindestens eine Kaskodenstufe 102b Kaskodenstufen aufweist oder mehr. Mit steigender Anzahl der Spannungsteilerstufen 104a des Spannungsteilers 104 kann das Kriterium größer werden. Der Schwellenwert der zum Betrieb der Kaskodenstufen der mindestens einen Kaskodenstufe 102b benötigten Stützspannung kann allerdings unabhängig von der Anzahl der Spannungsteilerstufen 104a des Spannungsteilers 104 sein.
  • 8A veranschaulicht einen Spannungsteiler 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 zumindest eine Spannungsteilerstufe 104a, 104b aufweisen oder daraus gebildet sein, welche kapazitiv mit einem Referenzpotential Vss (z. B. elektrische Masse GND) gekoppelt ist. Die kapazitive Kopplung kann mittels eines Kapazitivelements 504 bereitgestellt sein oder werden. Das Kapazitivelement 504 kann mittels eines Kondensators und/oder mittels eines Transistors bereitgestellt sein oder werden. Alternativ oder zusätzlich kann die parasitäre Kapazität eines ohmschen Widerstandes zum Bereitstellen der kapazitiven Kopplung verwendet werden. Damit kann eine Überlagerung aus ohmscher Kopplung und kapazitiver Kopplung bereitgestellt sein oder werden. Je größer die Resistanz des ohmschen Widerstandes ist, desto größer kann der Anteil der kapazitiven Kopplung sein. Beispielsweise kann die kapazitive Kopplung mittels eines ohmschen Widerstandes bereitgestellt sein oder werden, dessen Resistanz größer als das Reziproke seiner (parasitären) Kapazität ist (z. B. bezogen auf die Frequenz der anliegenden Spannung Vin).
  • 8B veranschaulicht einen Schaltkreis 800b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis 800b eine Spannungsquelle 802 aufweisen, welche zum Bereitstellen der Hilfsstützpotential Vcasc eingerichtet ist. Die Spannungsquelle 802 kann in einem Chip integriert sein, z. B. in denselben Chip wie die mindestens eine Kaskodenstufe 102b. Alternativ kann die Spannungsquelle 802 außerhalb des Chips angeordnet sein, z. B. kann die Spannungsquelle 802 mittels eines anderen Chips bereitgestellt sein oder werden.
  • Die Steuerung 106 kann eine oder mehrere Steuerstufen 106a, 106b, 106c, 106d aufweisen (vergleiche 23), von denen zumindest eine mit dem Hilfsstützpotential Vcasc gekoppelt ist.
  • Optional kann die Steuerung 106 (z. B. die oder jede Steuerstufe) einen Schalter 106s aufweisen, welcher eingerichtet ist, auf Grundlage einer Ermittelten 106e und/oder Verarbeiteten 106e Spannung die Spannungsquelle 802 mit der mindestens einen Kaskodenstufe 102b zu koppeln. Das Kriterium kann beispielsweise eine Schwellspannung Vth des Schalters 106s repräsentieren (z. B. bei der Schalter 106s schaltet).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Steuerung 106 (z. B. die oder jede Steuerstufe) und die Kaskodenschaltung 102 (z. B. die oder jede Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b, z. B. die jeweils der Steuerstufe zugeordnete Kaskodenstufe) in ihrer Schwellspannung Vth übereinstimmten. Alternativ oder zusätzlich können die Steuerung 106 (z. B. die oder jede Steuerstufe) und die Kaskodenschaltung 102 (z. B. die oder jede Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b, z. B. die jeweils der Steuerstufe zugeordnete Kaskodenstufe) komplementär zueinander eingerichtet sein, zumindest mittels CMOS-Schalterpaars oder mittels eines Inverters. Damit kann erreicht werden, dass die Schaltbedingung für die Steuerung 106 (z. B. die oder jede Steuerstufe) und die Kaskodenschaltung 102 (z. B. die oder jede Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b, z. B. die jeweils der Steuerstufe zugeordnete Kaskodenstufe) gleich ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Spannungsquelle 802 derart eingerichtet sein, dass das Hilfsstützpotential Vcasc eine geringere Schwankung (z. B. Potentialvariation) aufweist als die Eingangsspannung Vin (z. B. eine Potentialdifferenz über den Spannungsteiler).
  • Anschaulich kann mittels der Spannungsquelle 802 eine stabile (z. B. zeitlich konstante) elektrische Spannung bereitgestellt sein oder werden. Beispielsweise kann die Spannungsquelle 802 mittels einer Versorgungsspannung VDD versorgt sein oder werden.
  • Alternativ kann das Hilfsstützpotential Vcasc mittels der Versorgungsspannung VDD bereitgestellt sein oder werden. Dann kann die Spannungsquelle 802 beispielsweise weggelassen werden.
  • 9A veranschaulicht eine Kaskodenstufe 900a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z. B. die Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a und/oder die oder jede Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kaskodenstufe 900a einen Schalter 902 aufweisen oder daraus gebildet sein. Der Schalter 902 kann eingerichtet sein, mittels des Stützpotentials Vs1, Vcasc geschalten zu werden, welches der Kaskodenstufe 900a jeweils eingekoppelt wird (z. B. welches mittels des Schalteingangs ctrl eingekoppelt wird).
  • Der Schalter 902 kann beispielsweise einen Transistor aufweisen oder daraus gebildet sein (vergleiche 4B). Das Gate bzw. die Basis des Transistors kann den Schalteingang ctrl bereitstellen.
  • Im Fall der Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a kann der Schalter 902 einen Schalteingang ctrl aufweisen, welcher z. B. mit einem Signalgenerator gekoppelt ist. Beispielsweise kann der Transistor der Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a in Sourceschaltung bzw. Emitterschaltung verschaltet sein oder werden.
  • Im Fall der oder jeder Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b kann der Schalter 902 einen Schalteingang ctrl aufweisen, welcher mit Steuerung 106 (z. B. mit der ihr zugeordneten Steuerstufe) und/oder mit dem Spannungsteiler 104 (z. B. mit der ihr zugeordneten Spannungsteilerstufe) gekoppelt ist, beispielsweise mittels der Steuerung 106 mit dem Spannungsteiler 104 und/oder mit der Spannungsquelle 802. Beispielsweise kann der Transistor der oder jeder Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe 102b in Gateschaltung bzw. Basisschaltung verschaltet sein oder werden.
  • 9B veranschaulicht eine Gleichrichterschaltung 900b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Gleichrichterschaltung 900b kann einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Gleichrichterschaltung 900b kann zum Gleichrichten einer dieser eingekoppelten Mischspannung eingerichtet sein, wobei die gleichgerichtete Mischspannung eine Gleichspannung bereitstellen kann, z. B. einer pulsierende Gleichspannung.
  • Die Gleichrichterschaltung 900b kann einen Eingang 912 aufweisen, zum Einkoppeln der Mischspannung (z. B. einer Wechselspannung) in die Gleichrichterschaltung 900b. Die Gleichrichterschaltung 900b kann einen Ausgang 914 aufweisen, zum Auskoppeln der Gleichspannung.
  • 10A veranschaulicht einen Spannungsquelle 1000a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Spannungsquelle 1000a einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Beispielsweise kann die Spannungsquelle 1000a eine Gleichspannungsquelle aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Gleichspannungsquelle kann beispielsweise eine Gleichrichterschaltung 900b, 2800b aufweisen (vergleiche 9B und 28).
  • 10B veranschaulicht eine Schaltkreisanordnung 1000b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Schaltkreisanordnung 1000b kann einen ersten Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen. Ferner kann die Schaltkreisanordnung 1000b einen zweiten Schaltkreis 1002 aufweisen. Der zweite Schaltkreis 1002 kann zur kontaktlos-Kommunikation eingerichtet sein.
  • Der zweite Schaltkreis 1002 kann beispielsweise ein Signal 1004 (z. B. ein Schaltsignal, ein Energieversorgung-Signal oder ein Kommunikationssignal) erzeugen und dem ersten Schaltkreis 300a einkoppeln. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Schaltkreis 1002 eine Spannung Vin (z. B. eine Hochvolt-Spannung HV) erzeugen und dem ersten Schaltkreis 300a einkoppeln. Beispielsweise kann der zweite Schaltkreis 1002 eine kontaktlos-Spannungsquelle 802, 1000a aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • 11A veranschaulicht einen Inverter 1100a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Inverter 1100a einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise kann der Inverter 1100a ein Gatter (z. B. ein CMOS-Gatter) aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Beispielsweise kann der Inverter 1100a (z. B. dessen Gatter) auf einer NMOS-Technologie oder auf einer PMOS-Technologie basieren. Alternativ kann der Inverter 1100a auf einer CMOS-Technologie basieren.
  • Der Inverter 1100a kann zwei komplementäre (d. h. im Gegentakt eingerichtete) und seriell verschaltete Schalterstrukturen 1102 (auch als Niedrigseite und Hochseite bezeichnet) aufweisen, welche beispielsweise mittels CMOS-Technologie realisiert sein können. Beispielsweise können sich die Niedrigseite und die Hochseite in dem Dotierungstyp ihres oder jedes Kanals unterscheiden. Mit anderen Worten kann die Niedrigseite mittels NMOS-Technologie und die Hochseite mittels PMOS-Technologie oder andersherum bereitgestellt sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Niedrigseite und/oder die Hochseite einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise können die Niedrigseite oder die Hochseite mittels eines Widerstandselements bereitgestellt sein oder werden. Alternativ können die Niedrigseite und die Hochseite einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Zumindest ein Schaltkreis 300a des Inverters 1100a (z. B. der Hochseite) kann zwischen eine erste Eingangsspannung Vin1 (z. B. eine Hochvolt-Spannung HV) und einen Ausgang 1114 des Inverters 1100a geschaltet sein. Alternativ oder zusätzlich ein Schaltkreis 300a des Inverters 1100a (z. B. der Niedrigseite) zwischen eine zweite Eingangsspannung Vin2 (z. B. mittels eines Referenzpotentials Vss bereitgestellt) und den Ausgang 1114 des Inverters 1100a geschaltet sein. Der Ausgang 1114 des Inverters 1100a kann zwischen die zwei komplementären Schalterstrukturen 1102 geschaltet sein.
  • Ein Eingang 1104 des Inverter 1100a kann mit dem Schalteingang ctrl des oder jedes Schaltkreises 300a des Inverters 1100a gekoppelt sein. Der Inverter 1100a kann eingerichtet sein, zu einem diesem eingekoppelten ersten Signal (zumindest mittels des Eingangs 1104 eingekoppelt) ein zweites Signal (z. B. mittels des Ausgangs 1114) bereitzustellen, welches komplementär zu dem ersten Signal ist.
  • 11B veranschaulicht einen Schaltkreis 1100b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Eingangsspannung Vin (z. B. die Hochvolt-Spannung HV) kann an dem Spannungsteiler 104, an der Steuerung 106 (deren Schalteingang) und an der Kaskodenschaltung 102 anliegen, z. B. als Differenz zwischen einem elektrischen Eingangspotential Vin und dem Referenzpotential Vss (z. B. elektrischer Masse GND) bereitgestellt. Das erste Stützpotential Vs1 kann mittels des Spannungsteilers 104 aus der Eingangsspannung Vin abgeteilt sein oder werden.
  • Die Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a kann mittels des Schalteingangs ctrl gesteuert sein oder werden. Die mindestens eine Kaskodenstufe 102b (z. B. deren Gate) kann mittels eines geschalteten Stützpotentials Vs1, Vcasc gestützt sein oder werden. Das geschaltete Stützpotential Vs1, Vcasc kann das abgeteilte erste Stützpotential Vs1 sein, wenn die Eingangsspannung Vin dem vorgegebenen Kriterium nicht genügt (z. B. gleich zu oder mehr als ein vorgegebener Wert ist). Das geschaltete Stützpotential Vs1, Vcasc kann das Hilfsstützpotential Vcasc sein, wenn die Eingangsspannung Vin dem vorgegebenen Kriterium genügt (z. B. unterhalb des vorgegebenen Werts liegt).
  • Die Kaskodenschaltung 102 kann zum Überbrücken der Eingangsspannung Vin und einer Ausgangsspannung Vout eingerichtet sein.
  • Beispielsweise kann die Kaskodenschaltung 102 zum Auskoppeln einer Ausgangsspannung Vout eingerichtet sein.
  • Alternativ kann die Ausgangsspannung Vout die Referenzspannung Vss sein. Dann kann mittels der Kaskodenschaltung 102 die Eingangsspannung Vin geschaltet sein oder werden.
  • 12A veranschaulicht einen Schaltkreis 1200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die mindestens eine Kaskodenstufe 102b kann mehrere Kaskodenstufen aufweisen, z. B. zumindest eine erste Kaskodenstufe 1202a und eine zweite Kaskodenstufe 1202b.
  • Der Spannungsteiler 104 kann parallel zu der ersten Kaskodenstufe 1202a und der zweiten Kaskodenstufe 1202b geschaltet sein. Der Spannungsteiler 104 kann einen ersten Teilspannung-Ausgang 114a aufweisen, welcher mit der ersten Kaskodenstufe 1202a gekoppelt ist. Ferner kann der Spannungsteiler 104 einen zweiten Teilspannung-Ausgang 114b aufweisen, welcher mit der zweiten Kaskodenstufe 1202b gekoppelt ist. Jeder Teilspannung-Ausgang 114a, 114b kann mittels einer Spannungsteilerstufe 104a bereitgestellt sein oder werden.
  • Der Spannungsteiler 104 kann mehrere erste Stützpotentiale Vs1, Vs2 bereitstellen, z. B. jedes mittels eines Teilspannung-Ausgangs 114a, 114b. Mittels des ersten Teilspannung-Ausgangs 114a kann ein erstes Stützpotential Vs1 bereitgestellt (z. B. ausgekoppelt) sein oder werden. Mittels des zweiten Teilspannung-Ausgangs 114b kann ein zusätzliches erstes Stützpotential Vs2 bereitgestellt (z. B. ausgekoppelt) sein oder werden.
  • Die Steuerung 106 kann eingerichtet sein, den ersten Teilspannung-Ausgang 114a mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang 114b zu koppeln, wenn eine Spannung an dem zweiten Teilspannung-Ausgang 114b und/oder die Eingangsspannung Vin ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, z. B. unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Anschaulich kann mittels der Steuerung 106 die zweite Teilspannung-Ausgang 114a mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang 114b kurzgeschlossen sein oder werden. Mit anderen Worten kann mittels der Steuerung 106 zumindest eine Spannungsteilerstufe des Spannungsteilers 104 überbrückt werden.
  • 12B veranschaulicht einen Schaltkreis 1200b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Steuerung 106 die an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin ermitteln 106e und/oder verarbeiten 106e. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, die an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für die an der zweiten Kaskodenstufe 1202b benötigte Spannung repräsentieren, bis zu dem der Spannungsteiler 104 ein ausreichendes erstes elektrisches Stützpotential Vs2 bereitstellt, um die zweite Kaskodenstufe 1202b zu betreiben.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 106 das oder jedes von der Eingangsspannung Vin abgeteilte elektrische Potential ermitteln 116e und verarbeiten, z. B. das oder jedes von dem Spannungsteiler 104 bereitgestellte erste elektrische Stützpotential Vs1, Vs2 (z. B. das zusätzliche erste elektrische Stützpotential Vs2) und/oder das oder jedes von der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abgeteilte elektrische Potential Vdiff, V102b. Beispielsweise kann die Steuerung 106 eingerichtet sein, das oder jedes abgeteilte elektrische Potential mit einem Kriterium zu vergleichen. Das Kriterium kann einen Schwellenwert für das abgeteilte elektrische Potential repräsentieren, welches zum Betrieb der ersten Kaskodenstufe 1202a und/oder der zweiten Kaskodenstufe 1202b benötigt wird.
  • 13 veranschaulicht einen Schaltkreis 1300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die erste Kaskodenstufe 1202a und/oder die zweite Kaskodenstufe 1202b können jede einen Transistor N1, N2 in Gateschaltung bzw. Basisschaltung aufweisen oder daraus gebildet sein. Die Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a kann einen Transistor N0 in Sourceschaltung bzw. Emitterschaltung aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 104 ausgangsseitig mit jeder Kaskodenstufe 1202b, 1202a der mindestens einen Kaskodenstufe 102b gekoppelt sein, z. B. mittels eines jeweiligen Teilspannung-Ausgang 114a, 114b.
  • Der Spannungsteiler 104 kann eingerichtet sein, eine erste Teilspannung der Eingangsspannung Vin (z. B. der Betriebsspannung des Schaltkreises 1300, einer Hochvolt-Betriebsspannung HV) bereitzustellen zum Auskoppeln des ersten Stützpotentials Vs1 und/oder zum Einkoppeln in ein Gate der ersten Kaskodenstufe 1202a. Alternativ oder zusätzlich kann der Spannungsteiler 104 eingerichtet sein, eine zweite Teilspannung der Eingangsspannung Vin bereitzustellen zum Auskoppeln eines zusätzlichen ersten Stützpotentials Vs2 und/oder zum Einkoppeln in ein Gate der zweiten Kaskodenstufe 1202b.
  • Die Steuerung 106 kann eingerichtet sein das Gate der ersten Kaskodenstufe 1202a mit dem Hilfsstützpotential Vcasc zu koppeln, wenn die Eingangsspannung Vin das vorgegebene Kriterium erfüllt, z. B. indem diese den ersten Teilspannung-Ausgang 114a mit dem Hilfsstützpotential Vcasc koppelt. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung 106 eingerichtet sein das Gate der ersten Kaskodenstufe 1202a mit dem zusätzlichen ersten Stützpotential Vs2 zu koppeln, wenn die Eingangsspannung Vin das vorgegebenes Kriterium erfüllt, z. B. indem diese den ersten Teilspannung-Ausgang 114a mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang 114b zu koppelt und/oder indem diese das Gate der ersten Kaskodenstufe 1202a und das Gate der zweiten Kaskodenstufe 1202b miteinander koppelt.
  • 14 veranschaulicht ein Verfahren 1400 zum Betreiben eines Schaltkreises gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 1400 optional in 1401 aufweisen: Einkoppeln eines Schaltsignals in eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen, z. B. in den Schalteingang ctrl der Schaltsignal-Kaskodenstufe. Mittels des Schaltsignals kann ein Durchschalten der mehreren Kaskodenstufen erfolgen.
  • Das Verfahren 1400 kann in 1403 aufweisen: Koppeln mindestens einer Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen (z. B. die erste Kaskodenstufe und/oder die zweite Kaskodenstufe), mit einem vorgegebenen Stützpotential (z. B. dem Hilfsstützpotential), wenn eine an dem Schaltkreis anliegende Spannung (z. B. die Hochvolt-Spannung HV) ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.
  • Das Verfahren 1400 kann ferner in 1405 aufweisen: Ansonsten Koppeln der mindestens einen Kaskodenstufe mit einem aus der Spannung abgeteilten Stützpotential (z. B. dem ersten Stützpotential).
  • Jede Kaskodenstufe der mindestens einen Kaskodenstufe kann an ein abgeteiltes Stützpotential gekoppelt werden (z. B. mittels einer Spannungsteilerstufe bereitgestellt), welches dieser zugeordnet ist.
  • 15A veranschaulicht einen Schaltkreis 1500a gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram, aufweisend eine Kaskodenschaltung 102.
  • Eine Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a kann einen Schalteingang ctrl zum Schalten der Kaskodenschaltung 102 aufweisen.
  • Der Potentialregulator 1502 kann eingerichtet sein, die mindestens eine Kaskodenstufe 102b der Kaskodenschaltung 102 mit einem Hilfsstützpotential Vcasc zu koppeln, wenn eine Potentialdifferenz Vdiff (Vdiff = Vin – Vss) über die Kaskodenschaltung 102 ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, und ansonsten mit einem aus der Potentialdifferenz Vdiff abgeteilten Stützpotential Vs1 zu koppeln.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Potentialregulator 1502 einen Spannungsteiler 104 zum Abteilen des Stützpotentials Vs1 aufweisen, wie vorangehend beschrieben ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Potentialregulator 1502 eine Spannungsquelle zum Bereitstellen des Hilfsstützpotential Vcasc aufweisen.
  • 15B veranschaulicht einen Schaltkreis 1500b gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Schaltkreis 1500b in einem Substrat 1504 integriert sein oder werden, z. B. in einem Halbleitersubstrat 1504. Beispielsweise kann zumindest die Kaskodenschaltung 102, die Steuerung 106 und/oder der Spannungsteiler 104 Teil einer integrierten Schaltung sein oder diese bilden, z. B. einer Halbleiterschaltung. Das Substrat 1504 kann Teil eines Chips sein.
  • Der Schaltkreis 1500b kann ferner ein Versorgungsterminal 1510 aufweisen zum Versorgen des Schaltkreis 1500b mit einer elektrischen Versorgungsspannung. Die elektrische Versorgungsspannung (auch als VDD bezeichnet) kann im Allgemeinen eine elektrische Spannung bezeichnen, welche von außen in einen Schaltkreis oder einen Chip eingekoppelt wird, z. B. mittels entsprechender Kontakte des Chips oder mittels einer Kontaktlos-Übertragung. Alternativ oder zusätzlich kann mittels des Versorgungsterminals 1510 die Eingangsspannung Vin (z. B. eine Hochvolt-Spannung HV) und/oder eine Hilfsstützspannung zum Bereitstellen des Hilfsstützpotentials Vcasc eingekoppelt sein oder werden.
  • Eine elektrische Spannung (und/oder das ihr zugeordnete elektrische Potential) kann als diskreter Wert und/oder als Spannungsbereich um den diskreten Wert verstanden werden, z. B. einen Spannungsbereich von ±10% des diskreten Werts.
  • 16 veranschaulicht einen Schaltkreis 1600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Steuerung 106 kann mehrere Steuerstufen 106a, 106b aufweisen oder daraus gebildet sein, von denen jede Steuerstufe einer Kaskodenstufe 1202a, 1202b der mindestens einen Kaskodenstufe 102b und/oder einer Spannungsteilerstufe 104a, 104b des Spannungsteilers 104 zugeordnet ist. Jede Steuerstufe kann mittels eines Transistors P1, P2 (z. B. PMOS-Transistors) bereitgestellt sein oder werden.
  • Der Spannungsteiler 104 kann mehrere Spannungsteilerstufen 104a, 104b aufweisen oder daraus gebildet sein, von denen jede Spannungsteilerstufe einer Kaskodenstufe 1202a, 1202b der mindestens einen Kaskodenstufe 102b zugeordnet ist. Die Spannungsteilerstufen 104a, 104b des Spannungsteilers 104 können beispielsweise mittels ohmscher Widerstände R1, R2, R3 bereitgestellt sein oder werden, wie in 16 veranschaulicht ist. Beispielsweise kann Spannungsteiler 104 ein Widerstandsnetzwerk R1, R2, R3 aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ können auch andere Spannungsteilerelemente verwendet werden, wie vorangehend beschrieben ist und im Folgenden noch genauer erläutert wird.
  • Jede Kaskodenstufe 102a, 1202a, 1202b der Kaskodenschaltung 102 kann mittels eines Transistors N0, N1, N2 (z. B. NMOS-Transistoren) bereitgestellt sein oder werden.
  • Im Allgemeinen können sich die Transistoren P1, P2 der Steuerstufen 106a, 106b und die Transistoren N0, N1, N2 der Kaskodenstufen 102a, 102b in dem Dotierungstyp ihres Kanals (d. h. p-Kanal oder n-Kanal) unterscheiden.
  • Jede Steuerstufe 106a, 106b (erste Steuerstufen 106a und zweite Steuerstufe 106b) kann zwischen die ihr zugeordnete Kaskodenstufe 1202a, 1202b und die ihr zugeordnete Spannungsteilerstufe 104a, 104b geschaltet sein oder werden. Jede Steuerstufe 106a, 106b kann mittels einer Spannung gesteuert 106e sein oder werden, welche an der ihr zugeordneten Kaskodenstufe 1202a, 1202b anliegt und/oder zwischen dieser und der einer anderen Kaskodenstufe aus der Eingangsspannung Vin abgeteilt ist oder wird.
  • Die erste Steuerstufe 106a kann eingerichtet sein, der ersten Kaskodenstufe 1202a das Hilfsstützpotential Vcasc einzukoppeln, wenn das mittels der ihr zugeordneten Spannungsteilerstufe 104a abgeteilte erste Stützpotential Vs1, Vs2 einem vorgegebenen Kriterium genügt. Die zweite Steuerstufen 106b kann eingerichtet sein der zweiten Kaskodenstufe 1202b das Hilfsstützpotential Vcasc einzukoppeln, wenn das mittels der ihr zugeordneten Spannungsteilerstufe 104b abgeteilte Stützpotential einem vorgegebenen Kriterium genügt.
  • Das Hilfsstützpotential Vcasc kann eine Niedrigvolt-Spannung LV sein, z. B. kleiner als die Eingangsspannung Vin (z. B. die Hochvolt-Spannung HV).
  • 17 veranschaulicht einen Schaltkreis 1700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 1700 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei zumindest eine oder jede Spannungsteilerstufe 104a, 104b des Spannungsteilers 104 mittels eines Kondensators C1, C2, C3 bereitgestellt sein oder werden kann.
  • 18 veranschaulicht einen Schaltkreis 1800 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 1800 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei zumindest eine oder jede Spannungsteilerstufe 104a, 104b des Spannungsteilers 104 parallel zueinander geschaltet sein kann. Die oder jede Spannungsteilerstufe 104a, 104b des Spannungsteilers 104 kann beispielsweise mittels ohmscher Widerstände R1, R2, R3, R4 bereitgestellt sein oder werden.
  • 19 veranschaulicht einen Schaltkreis 1900 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 1900 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei zumindest ein oder jeder Teilspannung-Ausgang 114a, 114b des Spannungsteilers 104 kapazitiv 504 mit dem Referenzpotential Vss gekoppelt sein kann. Die kapazitive Kopplung des zumindest einen oder jedes Teilspannung-Ausgangs 114a, 114b kann mittels eines Kapazitivelementes 504 bereitgestellt sein oder werden. Beispielsweise kann das Kapazitivelement 504 des oder jeder kapazitive Kopplung einen Kondensator C4, C5 aufweisen oder daraus gebildet sein.
  • 20 veranschaulicht einen Schaltkreis 2000 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 2000 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei zumindest ein oder jedes Spannungsteilerelement 114 des Spannungsteilers 104 zwei parallel verschaltete elektrische Bauelemente R3, C3, R1, C1 aufweisen, welche sich unterscheiden, z. B. in zumindest ihrer Resistanz, ihrer Kapazität und/oder ihrer Induktivität.
  • Alternativ oder zusätzlich zu zumindest einem oder jedem Kondensator C1, C2, C3 und/oder zu zumindest einem oder jedem ohmschen Widerstand R1, R2, R3 kann ein Gleichrichterelement verwendet werden.
  • 21 veranschaulicht einen Schaltkreis 2100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 2100 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei zumindest eine oder jede Spannungsteilerstufe 104a, 104b des Spannungsteilers 104 zwei seriell verschaltete Spannungsteilerelemente 114 aufweisen kann, welche sich unterscheiden, z. B. in zumindest einem von Folgendem unterscheiden: der Anzahl ihrer elektrischen Bauelemente R1, R2, D1, D2 und/oder der elektrischen Feldrichtungsabhängigkeit ihrer elektrischen Impedanz (z. B. ihrer Resistanz, ihrer Kapazität und/oder ihrer Induktivität).
  • Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein oder jedes Spannungsteilerelement 114 der zumindest einen oder jeder Spannungsteilerstufe 104a, 104b mehrere (z. B. zwei, drei, vier, oder mehr als vier) seriell verschaltete elektrische Bauelemente aufweisen oder daraus gebildet sein, wie z. B. mehrere Dioden D1, D2.
  • Alternativ oder zusätzlich zu zumindest einer oder jeder Diode D1, D2 und/oder zu zumindest einem oder jedem ohmschen Widerstand R1, R2 kann ein Gleichrichterelement verwendet werden.
  • 22 veranschaulicht einen Schaltkreis 2200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 2200 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei dieser mehr als zwei (z. B. vier) Steuerstufen 106a, 106b, 106c, 106d aufweisen kann und zu jeder Steuerstufe 106a, 106b, 106c, 106d genau eine dieser zugeordnete Spannungsteilerstufe 104a, 104b, 104c, 104d und genau eine dieser zugeordnete Kaskodenstufe 1202a, 1202b, 1202c, 1202d.
  • Beispielsweise kann der Schaltkreis 2200 eine Hochseite eines Inverters aufweisen oder daraus gebildet sein (vergleiche 11A). Dann kann der Schaltkreis 2200 zwischen die erste Eingangsspannung Vin1 (z. B. die Hochvolt-Spannung HV) und den Ausgang 1114 des Inverters geschaltet sein.
  • Wenn die Drain-Spannung des Transistors P1 (z. B. PMOS Transistor) der ersten Steuerstufe 106a kleiner ist als die Differenz von Hilfsstützpotential Vcasc und dessen Schwellspannung Vth (d. h. wenn Vcasc – Vth) ist oder wird, schaltet die erste Steuerstufe 106a dessen Gate bzw. Basis an das Hilfsstützpotential Vcasc. Wenn die Drain-Spannung ansteigt, wird der Transistor P1 der ersten Steuerstufe 106a hochohmsch (d. h. dieser wird geöffnet) und dessen Gate-Spannung bzw. Basis-Spannung wird mittels des Spannungsteilers 104 (z. B. der zugeordneten Spannungsteilerstufe 104a) definiert. Somit wird eine Schaltlücke vermieden.
  • Mit anderen Worten kann das Hilfsstützpotential Vcasc größer sein als die Schwellspannung Vth.
  • Um ein schnelleres Schalten und/oder schnelleres Einschwingverhalten zu erreichen, können parallel zu dem Widerstand R1 der ersten Spannungsteilerstufe 104a oder parallel zu jedem Widerstand R1, R2, R3, R4, R5 des Spannungsteilers 104 jeweils ein Kapazitivelement geschaltet sein oder werden (vergleiche 20).
  • Alternativ oder zusätzlich kann ein Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) erreicht werden, indem parallel zu dem Widerstand R1 der ersten Spannungsteilerstufe 104a oder parallel zu jedem Widerstand R1, R2, R3, R4, R5 des Spannungsteilers 104 mindestens eine Diode geschaltet wird, z. B. zwei, drei oder vier Dioden.
  • 23 veranschaulicht einen Schaltkreis 2300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Der Schaltkreis 2300 kann ähnlich zu den vorangehend beschriebenen Schaltkreisen sein, wobei dieser mehr als zwei (z. B. vier) Steuerstufen 106a, 106b, 106c, 106d aufweisen kann. Ferner kann der Schaltkreis 2300 zu jeder Steuerstufe 106a, 106b, 106c, 106d genau eine der Steuerstufe zugeordnete Spannungsteilerstufe 104a, 104b, 104c, 104d und genau eine der Steuerstufe zugeordnete Kaskodenstufe 1202a, 1202b, 1202c, 1202d aufweisen.
  • Beispielsweise kann der Schaltkreis 2300 eine Niedrigseite eines Inverters aufweisen oder daraus gebildet sein (vergleiche 11A). Dann kann der Schaltkreis 2300 zwischen den Ausgang 1114 des Inverters und die zweite Eingangsspannung Vin2 geschaltet sein. Die zweite Eingangsspannung Vin2 kann optional null sein, d. h. auf Referenzpotential Vss (z. B. elektrische Masse GND) liegen.
  • 24 veranschaulicht einen Schaltkreis 2400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Steuerung 106 kann eingerichtet sein, die mindestens eine Kaskodenstufe 102b gemäß mehreren Schaltzuständen zu schalten, von denen in einem ersten Schaltzustand das Hilfsstützpotential Vcasc an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b anliegen kann; und von denen in einem zweiten Schaltzustand ein mittels des Spannungsteilers bereitgestelltes Stützpotential Vs1 (auch als erstes Stützpotential Vs1 bezeichnet) an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b anliegen kann.
  • Das Hilfsstützpotential Vcasc kann beispielsweise mittels der Versorgungsspannung VDD bereitgestellt sein oder werden, z. B. dieser entsprechen (beispielsweise ungefähr 1 Volt). Das Hilfsstützpotential Vcasc und/oder die Versorgungsspannung VDD können kleiner sein als ein Spitze-zu-Tal-Wert der an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin.
  • Der Schalteingang ctrl kann mit einem Signalgenerator 2402 gekoppelt sein oder werden, mittels dessen diesem ein Schaltsignal eingekoppelt wird.
  • In dem ersten Schaltzustand kann eine an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin kleiner sein als die Differenz aus dem Hilfsstützpotential Vcasc und der Schwellspannung Vth der Steuerung 106, z. B. deren Transistor P1. Mit anderen Worten kann Vin < Vcasc – Vth sein, z. B. kann Vin ungefähr 0 Volt sein. Das Hilfsstützpotential Vcasc kann größer sein als die in dem ersten Schaltzustand an dem Spannungsteiler 104 anliegende Spannung Vin. In dem ersten Schaltzustand kann an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b (z. B. deren Gate) und/oder an dem Teilspannung-Ausgang 114a mittels der Steuerung 106 das Hilfsstützpotential Vcasc angelegt sein oder werden (z. B. ungefähr 1 Volt). In dem ersten Schaltzustand kann eine über der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende Spannung Vdiff kleiner sein als das Hilfsstützpotential Vcasc, z. B. ungefähr 0 Volt.
  • In dem zweiten Schaltzustand kann die an dem Spannungsteiler 104 anliegende Spannung Vin gleich oder größer sein als die Differenz aus dem Hilfsstützpotential Vcasc und der Schwellspannung Vth der Steuerung 106, z. B. deren Transistor P1. Mit anderen Worten kann Vin ≥ Vcasc – Vth sein, z. B. kann Vin ungefähr 2,5 Volt sein. Dann kann an der mindestens einen Kaskodenstufe 102b (z. B. deren Gate) ein abgeteiltes Stützpotential Vs1 angelegt sein oder werden. Das abgeteilte Stützpotential Vs1 kann kleiner sein als die in dem zweiten Schaltzustand an dem Spannungsteiler 104 anliegende Eingangsspannung Vin, z. B. halb so groß, z. B. 1,25 Volt. Alternativ oder zusätzlich kann in dem zweiten Schaltzustand das abgeteilte Stützpotential Vs1 größer sein als das Hilfsstützpotential Vcasc. In dem zweiten Schaltzustand kann eine über der mindestens einen Kaskodenstufe 102b abfallende Spannung Vdiff ungefähr der Differenz aus der an dem Spannungsteiler 104 anliegenden Spannung Vin und dem abgeteilten Stützpotential Vs1 (vermindert um die Schwellspannung Vth) sein. Mit anderen Worten kann Vdiff = Vin – (Vs1 – Vth) sein (z. B. ungefähr 1,25 Volt oder weniger), z. B. wenn die Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a geschlossen ist.
  • Zwischen dem ersten Schaltzustand und dem zweiten Schaltzustand kann optional ein Umschalten der Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a erfolgen, z. B. mittels des Signalgenerators 2402.
  • 25 veranschaulicht einen Schaltkreis 2500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram.
  • Die Schaltsignal-Kaskodenstufe 102a kann mehrere parallel verschaltete Transistoren aufweisen, welche zwischen die mindestens eine Kaskodenstufe 102b und das Referenzpotential Vss geschaltet sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest ein Spannungsteilerelement 114 ein Gleichrichterelement 506 aufweisen oder daraus gebildet sein. Das Gleichrichterelement 506 kann einen Transistor aufweisen, welcher gemäß einer Diodenkonfiguration verschaltet ist. Damit lässt sich eine geringere Leistungsaufnahme des Schaltkreises 2500 erreichen, z. B. in dem der Stromfluss verringert wird.
  • 26 veranschaulicht eine Schaltkreisanordnung 2600 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z. B. einen integrierten Schaltkreis.
  • Die Schaltkreisanordnung 2600 kann einen Schaltkreis 300a (oder einen anderen hierin beschriebenen Schaltkreis) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen.
  • Die Schaltkreisanordnung 2600 kann eine erste Spannungsquelle 802 zum Erzeugen des Hilfsstützpotentials Vcasc aufweisen. Die Schaltkreisanordnung 2600 kann ferner eine zweite Spannungsquelle 2602 zum Erzeugen der Eingangsspannung Vin (z. B. einer Hochvolt-Spannung HV) aufweisen, z. B. Vin > Vcasc. Die Eingangsspannung Vin kann beispielsweise eine Mischspannung aufweisen mit einem größeren Spitze-zu-Tal-Wert als das Hilfsstützpotential Vcasc. Ferner kann die Schaltkreisanordnung 2600 einen Signalgenerator 2402 zum Erzeugen des in den Schalteingang ctrl eingekoppelten Schaltsignals aufweisen. Das Referenzpotential Vss kann sich optional von der elektrischen Masse GND unterscheiden.
  • 27 veranschaulicht einen Spannungsverlauf in einem schematischen Diagramm 2700 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, welche eine elektrische Größe 803 (z. B. Strom oder Spannung) über der Zeit 801 darstellt. In dem Diagramm 2700 sind die Drain-Spannungen 2702 der Kaskodenstufen der Kaskodenschaltung, die Gate-Spannungen 2704 der Kaskodenstufen der Kaskodenschaltung 102 und den Strom 2706 durch die Kaskodenschaltung 102 hindurch dargestellt.
  • 28 veranschaulicht eine Schaltkreisanordnung 2800 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Schaltkreisdiagram, z. B. einen integrierten Schaltkreis. Die Schaltkreisanordnung 2800 kann beispielsweise Teil einer Chipkarte sein, z. B. einer kontaktlos-Kommunikation Chipkarte.
  • Die Schaltkreisanordnung 2800 kann mehrere Schaltkreise 300a (oder andere hierin beschriebene Schaltkreise) gemäß einer oder gemäß mehrerer Ausführungsformen aufweisen, z. B. zwei erste Schaltkreise 2802 und zwei zusätzliche erste Schaltkreise 2804. Ferner kann die Schaltkreisanordnung 2800 eine Spannungsquelle 802 aufweisen, welche beispielsweise wie vorangehend beschrieben eingerichtet sein oder werden kann.
  • Die Spannungsquelle 802 kann zum Erzeugen des Hilfsstützpotential Vcasc eingerichtet sein und dieses den zwei ersten Schaltkreisen 2802 und/oder den zwei zweiten Schaltkreisen 2804 einkoppeln. Die Spannungsquelle 802 kann beispielsweise eine Ladungspumpe aufweisen oder daraus gebildet sein. Das mittels der Spannungsquelle 802 bereitgestellte Hilfsstützpotential Vcasc kann optional zum Versorgen eines Verbrauchers 2806, z. B. einer Chiplogik oder eines Prozessors, diesem zugeführt werden.
  • Der zweite Schaltkreis 1002 kann zur kontaktlos-Kommunikation eingerichtet sein. Beispielsweise kann der zweite Schaltkreis 1002 eine kontaktlos-Schnittstelle 1002s aufweisen oder daraus gebildet sein, z. B. eine Antenne. Der zweite Schaltkreis 1002 kann eine Mischspannung Vin erzeugen, z. B. eine Hochvolt-Mischspannung.
  • Die Spannungsquelle 802 kann ferner zum Erzeugen von zwei Schaltsignalen Vctrl1, Vctrl2 eingerichtet sein, von denen jedes Schaltsignal Vctrl1, Vctrl2 einem Schaltkreis 300a der zwei ersten Schaltkreise 2802 eingekoppelt werden kann, z. B. mittels dessen Schalteingang ctrl. Die zwei Schaltsignale Vctrl1, Vctrl2 können beispielsweise im Gegentakt zueinander eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich können die zwei Schaltsignale Vctrl1, Vctrl2 eingerichtet sein, die zwei ersten Schaltkreise 2802 im Takt eines Gleichwertdurchgangs (z. B. einem Polaritätswechsel) der Mischspannung Vin umzuschalten.
  • Mittels der zwei Schaltsignale Vctrl1, Vctrl2 können die zwei ersten Schaltkreise 2802 im Gegentakt gekoppelt sein und/oder abwechselnd eine Halbwelle der Mischspannung Vin mit einem Referenzpotential (z. B. elektrische Masse GND) koppeln. Damit kann eine Gleichrichtung der an Vin anliegenden Spannung erreicht werden.
  • Zwei zusätzliche erste Schaltkreise 2804 können zwischen den zweiten Schaltkreis 1002 und den Verbraucher 2806, z. B. eine Chiplogik oder einen Prozessor, geschaltet sein. Die zwei zusätzlichen ersten Schaltkreise 2804 können in Diodenkonfiguration verschaltet sein. In Diodenkonfiguration können diese zum Gleichrichten der mittels des zweiten Schaltkreises 1002 erzeugten Spannung eingerichtet sein. Mit anderen Worten können die zwei zusätzlichen ersten Schaltkreise 2804 Teil einer Gleichrichterschaltung 2800b sein oder diese bilden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Chiplogik mittels einer Taktfrequenz betrieben werden. Die Taktfrequenz der Chiplogik kann beispielsweise größer sein als ungefähr 1 kHz (Kilohertz), z. B. größer als ungefähr 10 kHz, z. B. größer als ungefähr 100 kHz, z. B. größer als ungefähr 1 MHz (Megahertz). Zur Synchronisation mehrerer Logikbausteine kann ein Taktsignal clk zwischen diesen ausgetauscht werden. Das oder jedes Taktsignal kann eine Mischspannung aufweisen, z. B. mit einer konstanten Frequenz (auch als Taktfrequenz bezeichnet).
  • Mittels der Schaltkreisanordnung 2800 kann die Mischspannung (auch als Antennenspannung bezeichnet) überbrückt und verstärkt werden, so dass mittels der Schaltkreisanordnung 2800 eine geeignete Versorgungsspannung VDD zum Versorgen des Verbrauchers 2806 erzeugt werden kann.
  • 29 veranschaulicht einen Spannungsverlauf in einem schematischen Diagramm 2900 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, welche eine elektrische Größe 803 (z. B. Strom oder Spannung) über der Zeit 801 darstellt. In dem Diagramm 2900 sind die Drain-Spannungen 2702 der Kaskodenstufen der Schaltkreisanordnung 2800 und die Gate-Spannungen 2704 der Kaskodenstufen der Schaltkreisanordnung 2800 dargestellt.
  • 30 veranschaulicht ein Verfahren 3000 zum Betreiben eines Schaltkreises gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einem schematischen Ablaufdiagram.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren 3000 optional in 3001 aufweisen: Einkoppeln eines Schaltsignals in eine Kaskodenstufe der mehreren Kaskodenstufen, z. B. in den Schalteingang ctrl der Schaltsignal-Kaskodenstufe. Mittels des Schaltsignals kann ein Durchschalten der mehreren Kaskodenstufen erfolgen.
  • Das Verfahren 3000 kann in 3003 aufweisen: Abteilen eines Stützpotentials aus einer an dem Schaltkreis anliegenden Spannung mittels einer Spannungsteilerstufe.
  • Das Verfahren 3000 kann ferner in 3005 aufweisen: Einkoppeln des Stützpotentials in mindestens eine Kaskodenstufe.
  • Das Verfahren 3000 kann ferner in 3007 aufweisen: Überbrücken der Spannungsteilerstufe, wenn die Spannung ein vorgegebenes Kriterium erfüllt.

Claims (18)

  1. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b), aufweisend: • mehrere miteinander in Serie geschaltete Kaskodenstufen (102a, 102b); • einen Spannungsteiler (104), welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen (102a, 102b) gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials (Vs1) an mindestens eine Kaskodenstufe (102b) der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b); • eine Steuerung (106), welche eingerichtet ist, die mindestens eine Kaskodenstufe (102b) der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) mit einem vorgegebenen zweiten elektrischen Stützpotential (Vcasc) zu koppeln, wenn eine an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin) ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; • wobei die Steuerung (106) mindestens einen Schalter (106s, P1, P2) aufweist, der eingerichtet ist, das zweite elektrische Stützpotential (Vcasc) an der mindestens einen Kaskodenstufe (102b) bereitzustellen; [Seite 33, Zeilen 6 bis 13, Seite 47, Zeile 34 bis Seite 48, Zeile 8, 8B und 16] • wobei die Steuerung (106) ferner eingerichtet ist, mittels des mindestens einen Schalters (106s, P1, P2) eine erste Spannungsteilerstufe (104a) und/oder eine zweite Spannungsteilerstufe (104b) des Spannungsteilers (104) zu überbrücken, wenn die an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin) das vorgegebene Kriterium erfüllt; [Anspruch 18] • wobei sich das zweite elektrische Stützpotential (Vcasc) von dem ersten elektrischen Stützpotential (Vs1) unterscheidet.
  2. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen Schalteingang (ctrl) zum Schalten der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b).
  3. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß Anspruch 2, wobei eine zusätzliche Kaskodenstufe (102a) der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) einen Schalter aufweist, welcher mittels des Schalteingangs (ctrl) schaltbar ist.
  4. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zusätzliche Kaskodenstufe (102a) einen Transistor in Sourceschaltung oder Emitterschaltung aufweist, dessen Gate oder Basis den Schalteingang (ctrl) bereitstellt.
  5. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Absprüche 1 oder 4, wobei der Spannungsteiler (104) zumindest eine resistive Spannungsteilerstufe und/oder zumindest eine kapazitive Spannungsteilerstufe aufweist.
  6. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest eine Spannungsteilerstufe des Spannungsteilers (104) eine Diode aufweist.
  7. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Spannungsteiler (104) zumindest zwei parallel geschaltete Spannungsteilerstufen aufweist.
  8. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Spannungsteiler (104) zumindest eine Spannungsteilerstufe aufweist, welche kapazitiv mit einem Referenzpotential (Vss) gekoppelt ist.
  9. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine Spannungsquelle (802), welche zum Bereitstellen des zweiten Stützpotentials (Vcasc) eingerichtet ist.
  10. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das zweite Stützpotential (Vcasc) eine geringere Schwankung aufweist als die an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin); und/oder wobei das erste Stützpotential (Vs1) mittels des Spannungsteilers (104) aus der an dem Spannungsteiler (104) anliegenden Spannung (Vin) abgeteilt ist.
  11. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die mindestens eine Kaskodenstufe (102b) einen Schalter aufweist, welcher zum Schalten mittels des Stützpotentials (Vs1, Vcasc), welches der mindestens einen Kaskodenstufe (102b) jeweils eingekoppelt wird, eingerichtet ist.
  12. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die mindestens eine Kaskodenstufe (102b) einen Transistor in Gateschaltung oder Basisschaltung aufweist, dessen Gate oder Basis mit dem Spannungsteiler (104) gekoppelt ist.
  13. Gleichrichterschaltung (900b), welche einen Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
  14. Spannungsquelle (1000a), welche einen Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
  15. Schaltkreisanordnung (1000b, 2800), aufweisend: einen ersten Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, einen zweiten Schaltkreis (1002), welcher zur kontaktlos-Kommunikation eingerichtet und mit dem ersten Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gekoppelt ist.
  16. Inverter (1100a), welcher einen Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.
  17. Schaltkreis (300a, 400a, 1100b), aufweisend: • eine erste Kaskodenstufe (1202a) und eine zweite Kaskodenstufe (1202b); • einen Spannungsteiler (104), welcher parallel zu der ersten Kaskodenstufe (1202a) und der zweiten Kaskodenstufe (1202b) geschaltet ist und einen ersten Teilspannung-Ausgang (114a) aufweist, welcher mit der ersten Kaskodenstufe (1202a) gekoppelt ist, und einen zweiten Teilspannung-Ausgang (114b) aufweist, welcher mit der zweiten Kaskodenstufe (1202b) gekoppelt ist; • eine Steuerung (106), welche eingerichtet ist, den ersten Teilspannung-Ausgang (114a) mit dem zweiten Teilspannung-Ausgang (114b) zu koppeln, wenn eine Spannung an dem ersten Teilspannung-Ausgang (114a) und/oder an dem zweiten Teilspannung-Ausgang (114b) ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; • wobei die Steuerung (106) mindestens zwei Schalter (106s, P1, P2) aufweist, die eingerichtet sind, ein elektrisches Stützpotential (Vcasc) an der ersten Kaskodenstufe (1202a) und/oder an der zweiten Kaskodenstufe (1202b) bereitzustellen, wobei ein erster Schalter (106s, P1) zwischen eine das elektrische Stützpotential bereitstellende Spannungsquelle und den ersten Teilspannung-Ausgang (114a) geschaltet ist, und wobei ein zweiter Schalter (106s, P2) zwischen den ersten Teilspannung-Ausgang (114a) und den zweiten Teilspannung-Ausgang (114b) geschaltet ist; [Seite 33, Zeilen 6 bis 13, Seite 47, Zeile 34 bis Seite 48, Zeile 8, 8B und 16] • wobei die Steuerung (106) ferner eingerichtet ist, mittels des mindestens einen Schalters (106s, P1, P2) eine erste Spannungsteilerstufe (104a) und/oder eine zweite Spannungsteilerstufe (104b) des Spannungsteilers (104) zu überbrücken, wenn die an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin) das vorgegebene Kriterium erfüllt. [Anspruch 18]
  18. Verfahren zum Betreiben eines Schaltkreises (300a, 400a, 1100b), wobei der Schaltkreis (300a, 400a, 1100b) mehrere Kaskodenstufen (102a, 102b) aufweist sowie einen Spannungsteiler (104), welcher parallel zu den mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) geschaltet ist und mit den Kaskodenstufen (102a, 102b) gekoppelt ist zum Bereitstellen eines ersten elektrischen Stützpotentials (Vs1) an mindestens eine Kaskodenstufe (102b) der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b); das Verfahren aufweisend: • Koppeln (1403) mindestens einer Kaskodenstufe (102b) der mehreren Kaskodenstufen (102a, 102b) mit einem vorgegebenen Stützpotential (Vcasc), wenn eine an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin) ein vorgegebenes Kriterium erfüllt; und • ansonsten Koppeln (1405) der mindestens einen Kaskodenstufe (102b) mit einem aus der Spannung (Vin) abgeteilten Stützpotential (Vs1); • wobei eine Steuerung (106) mindestens einen Schalter (106s, P1, P2) aufweist, mittels dessen das zweite elektrische Stützpotential (Vcasc) an der mindestens einen Kaskodenstufe (102b) bereitgestellt wird; [Seite 33, Zeilen 6 bis 13, Seite 47, Zeile 34 bis Seite 48, Zeile 8, 8B und 16] • wobei die Steuerung (106) ferner mittels des mindestens einen Schalters (106s, P1, P2) die erste Spannungsteilerstufe (104a) und/oder die zweite Spannungsteilerstufe (104b) überbrückt, wenn die an dem Spannungsteiler (104) anliegende Spannung (Vin) das vorgegebene Kriterium erfüllt; [Anspruch 18] • wobei sich das abgeteilte Stützpotential von dem vorgegebenen Stützpotential unterscheidet.
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