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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Winzige Mikrofone werden beispielsweise in Mobilgeräten verwendet. Wenn ein Mobilgerät eine Hochfrequenzantenne aufweist, kann Rauschen aufgrund von Hochfrequenzstörungen (RFI) das zu sendende Audiosignal stören.
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KURZDARSTELLUNG
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Das Folgende präsentiert eine vereinfachte Kurzdarstellung, um ein grundlegendes Verständnis von einem oder mehr Aspekten der Erfindung zu schaffen. Diese Kurzdarstellung ist keine umfassende Übersicht über die Erfindung und soll weder Schlüsselelemente oder kritische Elemente der Erfindung identifizieren noch den Schutzumfang von dieser abgrenzen. Vielmehr besteht der Hauptzweck der Kurzdarstellung darin, manche Konzepte der Erfindung in einer vereinfachten Form als eine Einleitung zu einer ausführlicheren Beschreibung, die später präsentiert wird, zu präsentieren.
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Hier sind Techniken beschrieben, die beispielsweise in Mobilgeräten nützlich sein können. Hier offenbarte Ausführungsformen schließen eine Integrierte-Schaltung-Vorrichtung, eine Vorrichtung zum Schutz einer Schaltung und eine Mikrofonschaltung ein.
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In einem Aspekt umfasst ein Verfahren eine Integrierte-Schaltung(IC)-Vorrichtung. Die IC-Vorrichtung umfasst mindestens eine nichtlineare Schaltung und mehrere mit der nichtlinearen Schaltung gekoppelte Anschlussschaltungen. Jede Anschlussschaltung umfasst einen zugehörigen Anschluss und ein induktives Element, das zwischen den zugehörigen Anschluss und die mindestens eine nichtlineare Schaltung geschaltet ist. Das induktive Element weist eine geringe Güte auf.
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In einem Aspekt umfasst eine Vorrichtung zum Schutz einer Schaltung ein Elektrostatische-Entladung-Schutzelement, das ausgelegt ist zum Koppeln an einen Schaltungsanschluss. Ferner umfasst die Vorrichtung ein induktives Element, das ausgelegt ist, zwischen das Elektrostatische-Entladung-Schutzelement und die Schaltung geschaltet zu werden. Das induktive Element weist eine geringe Güte auf.
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In einem Aspekt umfasst eine Mikrofonschaltung einen Messwandler, eine Verstärkerschaltung, die mit dem Messwandler gekoppelt ist, und mehrere Anschlussschaltungen, die mit der Verstärkerschaltung gekoppelt sind. Der Messwandler ist ausgelegt zum Bereitstellen eines elektrischen Signals, das eine Druckvariation repräsentiert. Die Verstärkerschaltung ist ausgelegt zum Verstärken des elektrischen Signals. Jede Anschlussschaltung umfasst einen zugehörigen Anschluss und ein zwischen den zugehörigen Anschluss und die Verstärkerschaltung geschaltetes induktives Element. Das induktive Element weist eine geringe Güte auf.
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Die unabhängigen Ansprüche definieren die Erfindung in verschiedenen Aspekten. Die abhängigen Ansprüche nennen ausgewählte Elemente von Ausführungsformen gemäß der Erfindung in verschiedenen Aspekten.
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Diese Kurzdarstellung ist mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Diese Kurzdarstellung soll weder Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, noch soll sie als eine Hilfe zum Bestimmen des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden. Andere Verfahren, Einrichtungen und Systeme sind ebenfalls offenbart. Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden für einen Fachmann bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei der Betrachtung der begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
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Figurenliste
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Der beanspruchte Gegenstand ist unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Über die gesamte Beschreibung hinweg verweisen gleiche Ausdrücke, so wie sie hier verwendet werden, auf gleiche Elemente. Die ausführliche Beschreibung nimmt auf die begleitenden Figuren Bezug. Die gleichen Zahlen können durch die Zeichnungen hinweg verwendet werden, um auf gleiche Merkmale und Komponenten Bezug zu nehmen. Es sollte angemerkt werden, dass Ansichten von Ausführungsbeispielen lediglich der Veranschaulichung ausgewählter Merkmale der Ausführungsform dienen.
- 1 ist ein Schemadiagramm, das eine Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
- 2 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften ESD-Schutzschaltung gemäß einigen Ausführungsformen.
- 3 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften ESD-Schutzschaltung gemäß einigen Ausführungsformen.
- 4 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften Filterschaltung gemäß einigen Ausführungsformen.
- 5 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften Filterschaltung gemäß einigen Ausführungsformen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Zu Erläuterungszwecken werden zahlreiche spezielle Einzelheiten dargelegt, um ein eingehendes Verständnis des beanspruchten Gegenstands bereitzustellen. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese speziellen Einzelheiten ausgeübt werden kann.
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Im Allgemeinen umfasst eine Integrierte-Schaltung-Vorrichtung mindestens eine nichtlineare Schaltung und mehrere mit der nichtlinearen Schaltung gekoppelte Anschlussschaltungen. Im Allgemeinen umfasst jede Anschlussschaltung einen zugehörigen Anschluss und ein induktives Element, das mit dem zugehörigen Anschluss und der mindestens einen nichtlinearen Schaltung gekoppelt ist. Das induktive Element weist eine geringe Güte auf. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 10. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 1.
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Bei manchen Ausführungsformen ist das induktive Element in Reihe zwischen den zugehörigen Anschluss und die mindestens eine nichtlineare Schaltung geschaltet. 1 ist ein Schemadiagramm, das eine Schaltung gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Die Schaltung kann beispielsweise einen Teil einer Integrierte-Schaltung(IC)-Vorrichtung 100 ausbilden, die ausgelegt ist zum Bereitstellen einer Funktionalität, insbesondere einer nichtlinearen Funktionalität, wobei ein Ausgangssignal der Schaltung nichtlinear von einem Eingangssignal abhängt. Bei manchen Implementierungen bildet die Schaltung einen Teil einer Mikrofonschaltung. Die IC-Vorrichtung 100 kann beispielsweise ausgelegt sein zum Verstärken eines von einem (nicht gezeigten) Messwandler empfangenen elektrischen Signals. Bei manchen Implementierungen bildet die Schaltung einen Teil einer Mikrofonschaltung.
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Die IC-Vorrichtung 100 umfasst einen Eingangsknoten 101, der dafür ausgelegt ist, beispielsweise mit einem Ausgangsanschluss des Messwandlers gekoppelt zu werden. Bei manchen Implementierungen ist die IC-Vorrichtung 100 ausgelegt zum Bereitstellen eines Ausgangssignals an einen Ausgangsknoten 102. Die IC-Vorrichtung 100 umfasst ferner einen Masseknoten 103 und einen Spannungsversorgungsknoten 104. Bei manchen Implementierungen ist der Masseknoten 103 mit einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle gekoppelt, die bei einer vorbestimmten negativen Versorgungsspannung arbeitet, hier auch als Massespannung VSS bezeichnet. Der Spannungsversorgungsknoten 104 ist mit einer Stromquelle gekoppelt, die beispielsweise ausgelegt ist zum Bereitstellen eines Stroms bei einer vorbestimmten positiven Versorgungsspannung VDD. Hier kann eine Differenz zwischen der positiven Versorgungsspannung VDD und der Massespannung VSS als eine Betriebsspannung der IC-Vorrichtung 100 bezeichnet werden. Wenn die Massespannung VSS null ist, dann entspricht die Betriebsspannung der positiven Versorgungsspannung VDD.
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Die Schaltung der IC-Vorrichtung 100 beinhaltet einen aktiven Schaltungsanteil 150. In dem in 1 veranschaulichten Beispiel ist der aktive Schaltungsanteil als ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) vorgesehen. Es versteht sich, dass der MOSFET lediglich ein Beispiel zum Zwecke der Veranschaulichung liefern soll; jegliche andere Schaltung könnte den aktiven Schaltungsanteil bilden, wie etwa ein Prozessorkern, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und so weiter.
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Ein Gate 151 des MOSFET ist durch eine Gate-Koppelschaltung 110 an den Eingangssignalknoten 101 der IC-Vorrichtung 100 gekoppelt. Ein Source-Anschluss des MOSFET ist durch eine Source-Koppelschaltung 130 an den Masseknoten 103 der IC-Vorrichtung 100 gekoppelt. Hier wird der Source-Anschluss auch als ein Emitterknoten 153 bezeichnet. Ein Drain-Anschluss des MOSFET ist durch eine Drain-Koppelschaltung 140, an den Spannungsversorgungsknoten 104 der IC-Vorrichtung 100 gekoppelt. Hier wird der Drain-Anschluss auch als ein Kollektorknoten 154 bezeichnet. Ferner ist der Kollektorknoten 154 durch eine Ausgang-Koppelschaltung 120 an den Ausgangsanschluss 102 der IC-Vorrichtung 100 gekoppelt.
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Die IC-Vorrichtung 100 im Allgemeinen und der MOSFET als der aktive Schaltungsanteil 150 der IC-Vorrichtung 100 im Besonderen ist gegen Überstrom geschützt, der an dem Eingangsknoten 101 und/oder dem Ausgangsknoten 102 und/oder dem Masseknoten 103 und/oder dem Spannungsversorgungsknoten 104 auftreten kann. Mindestens eine Auswirkung kann beispielsweise darin bestehen, gewissen Schutz gegen eine transiente Stromspitze bereitzustellen, die durch eine elektrostatische Entladung (electrostatic discharge - ESD) verursacht wurde. Zu diesem Zweck können die Gate-Koppelschaltung 110, die Ausgang-Koppelschaltung 120, und die Drain-Koppelschaltung 140 jeweils einen ESD-robusten Widerstand 111, 121, 141 umfassen, der dafür ausgelegt ist, einem signifikant höheren Strom zu widerstehen als einem Strom, den man typischerweise im Betrieb der IC-Vorrichtung 100 fließend erwarten kann. Der Masseknoten 103 ist gleichermaßen mit einem Ende eines ESD-robusten Widerstands 131 verbunden. Mindestens eine Auswirkung kann darin bestehen, an einem virtuellen Masseknoten 136 am anderen Ende des ESD-robusten Widerstands 131 eine für die IC-Vorrichtung 100 interne virtuelle Masse bereitzustellen.
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Im Allgemeinen umfasst eine Schutzvorrichtung zum Schutz einer Schaltung, wie etwa die Gate-Koppelschaltung 110, die Ausgangs-Koppelschaltung 120 und die Drain-Koppelschaltung 140, ein Elektrostatische-Entladung(ESD)-Schutzelement, das dafür ausgelegt ist, mit einem Schaltungsanschluss gekoppelt zu werden. Ferner umfasst die Schutzvorrichtung zum Schutz einer Schaltung im Allgemeinen ein induktives Element, das mit dem Elektrostatische-Entladung-Schutzelement gekoppelt ist und dafür ausgelegt ist, mit der Schaltung gekoppelt zu werden.
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Nunmehr umfasst die Gate-Koppelschaltung 110, weiter unter Bezugnahme auf 1, in manchen Ausführungsformen in der IC-Vorrichtung 100 eine ESD-Schutzsubschaltung 112. Ein Eingang zur ESD-Schutzsubschaltung 112 ist mit dem ESD-robusten Widerstand 111 verbunden und ein Ausgang von der ESD-Schutzsubschaltung 112 ist mit dem aktiven Schaltungsanteil 150 der IC-Vorrichtung 100 verbunden. Ganz besonders ist die ESD-Schutzsubschaltung 112 in dem Beispiel mit dem Gate 151 des MOSFET gekoppelt. Ferner ist die ESD-Schutzsubschaltung 112 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, kann die ESD-Schutzsubschaltung 112 ausgelegt sein zum Ausbilden eines einen ersten Pol aufweisenden ersten Filters. Insbesondere kann die ESD-Schutzsubschaltung 112 als ein Tiefpassfilter betrieben werden, das Hochfrequenzspannungen und durch schnelle Spannungsänderungen verursachte Gleichströme zu Masse ableitet. Folglich ist der aktive Schaltungsanteil 150 vor schnell auftretenden Stromspitzen geschützt. Mindestens eine Auswirkung kann darin bestehen, dass die ESD-Schutzsubschaltung 112 zum Schutz des aktiven Schaltungsanteils 150 gegen eine elektrostatische Entladung beitragen kann. Die ESD-Schutzsubschaltung 112 wird bald unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben.
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2 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften ESD-Schutzschaltung 200 gemäß einigen Ausführungsformen. Die ESD-Schutzsubschaltung 200 beinhaltet ein ESD-Schutzelement 230, das mit einer Referenzspannungsquelle, wie etwa Masse, verbunden sein kann. Bei manchen Ausführungsformen ist das ESD-Schutzelement als eine ESD-Diode bereitgestellt. Bei manchen Implementierungen ist das ESD-Schutzelement 230 als ein Thyristor, wie etwa ein Triac oder ein gesteuerter Siliciumgleichrichter (silicon controlled rectifier - SCR), bereitgestellt. Mindestens eine Auswirkung der ESD-Schutzsschaltung 200 kann darin bestehen, dass das ESD-Schutzelement 230 als ein Nebenschluss für große Ströme zu Masse betreibbar ist.
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Ferner umfasst die ESD-Schutzschaltung ein induktives Element 220. Das induktive Element 220 ist als ein Drosselelement ausgelegt, das im Allgemeinen zwischen das ESD-Schutzelement 230, d. h. den ESD-SCR in dem Beispiel von 2, und die nichtlineare Schaltung der IC-Vorrichtung, d. h. den aktiven Schaltungsanteil 150, in Reihe geschaltet werden soll. Gemäß den hier offenbarten Konzepten weist das induktive Element 220 eine geringe Güte auf. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 10. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 1. Bei manchen Implementierungen ist der Widerstand 210 als ein Leitungswiderstand des induktiven Elements 220 implementiert. Somit ist der Widerstand 210 in der Tat in Reihe mit dem induktiven Element 220 geschaltet. Mindestens eine Auswirkung der ESD-Schutzschaltung 200 kann darin bestehen, dass der Widerstand 210 und das induktive Element 220 zum Unterdrücken von transienten Strömen betrieben werden. Wegen des Widerstands 220 ist der Abschwächungseffekt über ein breiteres Frequenzband gespreizt. Obgleich eine Einpol-Tiefpassfilterfunktion der ESD-Schutzschaltung 200 bereitgestellt wird, wird somit im Vergleich mit herkömmlichen Techniken eine Unterdrückung von ein Breitband-Hochfrequenzspektrum aufweisenden Spannungsspitzen verbessert.
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Bei manchen Implementierungen umfasst das induktive Element 220 der ESD-Schutzschaltung 200 mehrere Wicklungen. Beispielsweise können die Wicklungen in einer Anordnung in einer in einer Metallschicht ausgebildeten leitenden Spirale umfasst sein. Bei manchen Ausführungsformen sind die Wicklungen in einer als Wicklungen in mehreren Metallschichten ausgebildeten Spule umfasst. Bei einer Ausführungsform projizieren sich die Wicklungen in einer senkrechten Projektion auf eine Substratebene aufeinander. Bei noch einer weiteren Ausführungsform sind die Wicklungen in mehreren Metallschichten umfasst und die Wicklungen verlaufen in einer senkrechten Projektion auf die Substratebene spiralförmig. Mindestens eine Auswirkung kann darin bestehen, eine parasitäre Kapazität zwischen Wicklungen in verschiedenen Schichten zu verringern. Eine Auswirkung kann darin bestehen, auch ein Risiko eines Isolierungskollapses zwischen Wicklungen in angrenzenden Metallschichten zu verringern.
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Nunmehr umfasst die Gate-Koppelschaltung 110, weiter unter Bezugnahme auf 1, in manchen Ausführungsformen auch eine Schutzfiltersubschaltung 113. Die Schutzfiltersubschaltung 113 kann mit dem aktiven Schaltungsanteil 150 der IC-Vorrichtung 100, d. h. mit dem Gate-Knoten 151 des MOSFET, verbunden sein. Bei manchen Implementierungen ist die Schutzfiltersubschaltung zwischen die ESD-Schutzsubschaltung 112 und den Gate-Knoten 151 in Reihe geschaltet. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, ist die Schutzfiltersubschaltung 113 in manchen Implementierungen ausgelegt zum Ausbilden eines einen zweiten Pol aufweisenden zweiten Filters. Bei manchen Ausführungsformen unterscheidet sich der zweite Pol von dem ersten Pol der ESD-Schutzsubschaltung 112. Mindestens eine Auswirkung des Bereitstellens eines Filters mit mehreren Polen, insbesondere eines Filters höherer Ordnung, kann darin bestehen, dass eine Unterdrückung schneller Stromstöße aufgrund von plötzlichen Spannungsspitzen und ein Umleiten solcher Ströme auf Masse verbessert werden können. Somit kann ein Schutz der IC-Vorrichtung gegen nachteilige Auswirkungen von Hochfrequenzeinstreuungen verbessert werden.
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Die Schutzfiltersubschaltung 113 ist zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die Schutzfiltersubschaltung 113 wird unter Bezugnahme auf 3 ausführlicher beschrieben.
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3 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer ESD-Schutzschaltung gemäß einigen Ausführungsformen. Die ESD-Schutzschaltung 300 bildet ein einen Widerstand 310 und ein induktives Element 320 in Reihe geschaltet aufweisendes RLC-Filter. Bei manchen Implementierungen ist der Widerstand als ein Leitungswiderstand des induktiven Elements 320 implementiert. Ferner umfasst die ESD-Schutzschaltung 300 einen Kondensator 340, der mit irgendeiner Referenzspannungsquelle, wie etwa Masse, verbunden sein kann. Somit ist das induktive Element 320 dafür ausgelegt, in Reihe zwischen im Allgemeinen den Kondensator 340 und die nichtlineare Schaltung geschaltet zu werden.
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Bei manchen Implementierungen umfasst das induktive Element 320 der ESD-Schutzschaltung 300, wie oben bereits unter Bezugnahme auf die ESD-Schutzschaltung 200 beschrieben wurde, mehrere Wicklungen. Insbesondere weist das induktive Element 320 in manchen Ausführungsformen eine geringe Güte auf. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 10. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 1.
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Nunmehr wieder unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Ausgangs-Koppelschaltung 120 ferner eine ESD-Schutzsubschaltung 122 und eine Schutzfiltersubschaltung 123. Die ESD-Schutzsubschaltung 122 ist mit dem ESD-robusten Widerstand 121 verbunden und mit der Schutzfiltersubschaltung 123 gekoppelt. Ferner ist die ESD-Schutzsubschaltung 122 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die ESD-Schutzsubschaltung 122 ist von der Art der oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 200. Die Schutzfiltersubschaltung 123 kann mit dem aktiven Schaltungsanteil der IC-Vorrichtung 100, d. h. mit dem Drain-Anschluss, d. h. dem Kollektorknoten 154 des MOSFET, verbunden sein. Ferner ist die Schutzfiltersubschaltung 123 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die Schutzfiltersubschaltung 123 ist von der Art der oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 300.
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Die Source-Koppelschaltung 130 umfasst ferner eine ESD-Schutzsubschaltung 134 und eine Schutzdrosselsubschaltung 133. Die ESD-Schutzsubschaltung 134 ist mit dem virtuellen Masseknoten 136, d. h. mit dem ESD-robusten Widerstand 131, verbunden und mit der Schutzdrossefsubschaltung 133 gekoppelt. Die ESD-Schutzsubschaltung 134 wird bald unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Die Schutzdrosselsubschaltung 133 kann mit dem aktiven Schaltungsanteil der IC-Vorrichtung 100, d. h. mit dem Source-Anschluss, d. h. dem Emitterknoten 153 des MOSFET, verbunden sein. Ferner ist die Schutzdrosselsubschaltung 133 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die Schutzdrosselsubschaltung 133 ist von der Art der oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 300.
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4 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften Drosselschaltung 400 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Drosselschaltung 400 bildet ein einen Widerstand 410 und ein induktives Element 420 in Reihe geschaltet aufweisendes RL-Filter. Bei manchen Implementierungen ist der Widerstand 410 als ein Leitungswiderstand des induktiven Elements 420 implementiert. Somit ist das induktive Element 420 dafür ausgelegt, in Reihe zwischen Anschluss 101 der IC-Vorrichtung 100 und die nichtlineare Schaltung, wie etwa den MOSFET, geschaltet zu werden. Gemäß den hier offenbarten Konzepten weist das induktive Element 320 eine geringe Güte auf.
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Bei manchen Implementierungen umfasst das induktive Element 420 der Drosselschaltung 400, wie oben bereits unter Bezugnahme auf die ESD-Schutzschaltung 200 beschrieben wurde, mehrere Wicklungen. Insbesondere weist das induktive Element 420 in manchen Ausführungsformen eine geringe Güte auf. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 10. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 1.
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Nunmehr wieder unter Bezugnahme auf 1 umfasst die Drain-Koppelschaltung 140 eine ESD-Schutzsubschaltung 142 und eine Schutzfiltersubschaltung 143. Die ESD-Schutzsubschaltung 142 ist mit dem ESD-robusten Widerstand 141 verbunden und mit der Schutzfiltersubschaltung 143 gekoppelt. Ferner ist die ESD-Schutzsubschaltung 142 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die ESD-Schutzsubschaltung 142 ist von der Art der oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 200. Die Schutzfiltersubschaltung 143 kann mit dem aktiven Schaltungsanteil der IC-Vorrichtung 100, d. h. mit dem Drain-Anschluss, d. h. dem Kollektorknoten 154 des MOSFET, verbunden sein. Ferner ist die Schutzfiltersubschaltung 143 zwecks Überlastschutz mit dem virtuellen Masseknoten 136 verbunden. Die Schutzfiltersubschaltung 143 ist von der Art der oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 300.
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Bei manchen Ausführungsformen ist der Spannungsversorgungsknoten 104 über eine Nebenschlussschaltung zum Masseknoten 103 gekoppelt. In der in 1 veranschaulichten IC-Vorrichtung 100 umfasst die Nebenschlussschaltung zum Beispiel einen zwischen den ESD-robusten Widerstand 141 und den virtuellen Masseknoten 136 geschalteten Nebenschlusskondensator 145. Bei einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsform gibt es keinen Nebenschlusskondensator zum Umgehen des aktiven Schaltungsanteils der IC-Vorrichtung. Mindestens eine Auswirkung kann darin bestehen, dass die virtuelle Masse der IC-Vorrichtung vor Einstreuungen von Hochfrequenzspannungen und/oder -strömen geschützt ist.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Filterschaltung ist das induktive Element von einem Knoten zwischen dem Anschluss der zugehörigen Filterschaltung und der mindestens einen nichtlinearen Schaltung zu Masse geschaltet. Insbesondere kann das induktive Element von einem Knoten zwischen dem ESD-Schutzelement und der Schaltung zu Masse geschaltet sein. 5 veranschaulicht ein Schaltungsdiagramm einer beispielhaften Schutzfilterschaltung 500 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Schutzfilterschaltung 500 ist der oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen ESD-Schutzschaltung 300 ähnlich. Allerdings sind induktives Element und Kondensator vertauscht. Somit umfasst ein ESD-Schutzfilter zwischen dem Eingangsknoten, in dem Beispiel von 1 mit dem ESD-Widerstand verbunden, und dem Ausgangsknoten, in dem Beispiel von 1 mit der nichtlinearen Schaltung verbunden, einen Widerstand 510 und einen Kondensator 540 in Reihe geschaltet. Mindestens eine Auswirkung kann darin bestehen, Niederfrequenzströme vom Erreichen der nichtlinearen Schaltung abzuhalten. Unterdessen wird ein Nebenschluss zu Masse durch ein induktives Nebenschlusselement 520 bereitgestellt. Mindestens eine Auswirkung kann im Umleiten von Niederfrequenzstrom zu Masse bestehen.
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Bei manchen Implementierungen umfasst das induktive Element 520 der Filterschaltung 500, wie oben bereits unter Bezugnahme auf die ESD-Schutzschaltung 200 beschrieben wurde, mehrere Wicklungen. Insbesondere weist das induktive Element 520 in manchen Ausführungsformen eine geringe Güte auf. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 10. Bei manchen Ausführungsformen ist die Güte des induktiven Elements kleiner als 1.
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Die Offenbarung von Ausführungsbeispielen hierin, soweit als beschränkt wahrgenommen, ist lediglich zum Zwecke der Einfachheit der Beschreibung als beschränkend aufzufassen. Die Offenbarung darf nicht als konzeptionell beschränkend angesehen werden.
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Obwohl die beispielhaften in den Figuren veranschaulichten und oben beschriebenen IC-Vorrichtungen nur ein Schaltungselement im aktiven Schaltungsanteil aufweisen, beispielsweise in der ersten Ausführungsform den MOSFET, versteht sich insbesondere, dass andere IC-Vorrichtungen gemäß den der vorliegenden Offenbarung zugrundliegenden Konzepten ein oder mehr aktive Schaltungselemente aufweisen können.
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Obwohl die in den Zeichnungen veranschaulichten und oben beschriebenen beispielhaften IC-Vorrichtungen nur einen Schaltungsanteil umfassen, versteht sich ebenfalls, dass andere Ausführungsformen der IC-Vorrichtung weitere (nicht gezeigte) Schaltungsanteile aufweisen können.
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Andere Anteile einer IC-Vorrichtung gemäß den zugrundeliegenden Konzepten der vorliegenden Offenbarung können eine oder mehr andere auf andere Versorgungsspannungspegel einzustellende Spannungsversorgungsknoten beinhalten. Gleichermaßen versteht sich, dass die anderen Schaltungsanteile einen oder mehr andere auf andere Massespannungspegel einzustellende Masseknoten beinhalten können.
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Ferner sind die vorbestimmte positive Versorgungsspannung und die vorbestimmte negative Versorgungsspannung lediglich als Beispiele angeführt. Der Fachmann kann den Spannungsversorgungsknoten und den Masseknoten derart auslegen, dass sie auf andere als die mit Bezug auf die oben beschriebenen Beispiele offenbarten vorbestimmten Spannungen eingestellt werden können, solange die Pegel der vorbestimmten Spannung an dem Spannungsversorgungsknoten und der vorbestimmten Spannung an dem Masseknoten der Schaltung nicht dieselben sind.
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Ferner können andere Schaltungselemente vorhanden sein. Insbesondere können andere Schutzelemente, wie etwa ein Faraday-Käfig vorgesehen sein, beispielsweise durch Metallabschirmungen, oder ein µ-Metallkäfig kann mit den Elementen der oben beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden.
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So wie es hier verwendet wird, bedeutet das Wort „beispielhaft“ als ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienend. Ein beliebiger Aspekt oder eine beliebige Gestaltung, der/die hier als „beispielhaft“ beschrieben ist, darf nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Aspekten oder Gestaltungen ausgelegt werden. Vielmehr soll die Verwendung des Wortes beispielhaft Konzepte und Techniken auf eine konkrete Weise präsentieren. Der Begriff „Techniken“ kann sich beispielsweise auf ein(e/en) oder mehr Vorrichtungen, Einrichtungen, Systeme, Verfahren und/oder Herstellungsgegenstände beziehen, so wie es durch den hier beschriebenen Kontext angegeben wird.
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So wie er hier verwendet wird, soll der Ausdruck „oder“ vielmehr ein inklusives „oder“ als ein exklusives „oder“ bedeuten. Das heißt, dass „X setzt A oder B ein“ jegliche natürliche inklusive Permutation bedeuten soll, soweit nicht anderweitig spezifiziert oder anhand des Kontextes klar ist. Das heißt, dass, wenn X A einsetzt; X B einsetzt; oder X sowohl A als auch B einsetzt, „X setzt A oder B ein“ dann unter jeglichen der vorhergehenden Fälle erfüllt ist.
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So wie hier verwendet, sollten die Artikel „ein“ und „eine“ im Allgemeinen so aufgefasst werden, dass sie „ein oder mehr“ bedeuten, es sei denn, dies wird anders spezifiziert oder anhand des Kontextes klar auf eine Singularform gerichtet.
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So wie hier verwendet, wurden die Begriffe „gekoppelt“/„geschaltet“ und „verbunden“ möglicherweise verwendet, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente verknüpft werden. Soweit nicht ausdrücklich angemerkt oder zumindest anderweitig angedeutet wurde, kann eine derart beschriebene Verknüpfung verschiedener Elemente entweder direkt oder indirekt sein.
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So wie hier verwendet, sind die Begriffe „aufweisend“, „enthaltend“, „beinhaltend“, „mit“ oder Varianten davon und ähnliche Begriffe offene Begriffe, die inklusiven Charakter haben sollen. Diese Begriffe zeigen das Vorhandensein genannter Elemente oder Merkmale an, schließen aber keine zusätzlichen Elemente oder Merkmale aus.
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Wie hier verwendet, werden auch Begriffe wie „erster“, „zweiter“ und dergleichen verwendet, um verschiedene Elemente, Gebiete, Abschnitte usw. zu beschreiben, und es wird auch hier nicht beabsichtigt, dass diese beschränkend sind.
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So wie sie hier verwendet werden, können die Begriffe „mindestens ein“ und „ein oder mehr“ so verstanden werden, eine beliebige Anzahl gleich eins oder größer als eins, zu beinhalten, d. h. eins, zwei, drei, vier usw.
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Wenngleich hier spezielle Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, versteht ein Durchschnittsfachmann, dass eine Vielzahl alternativer und/oder äquivalenter Implementierungen die gezeigten und beschriebenen speziellen Ausführungsformen ersetzen kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Diese Anmeldung soll jegliche Adaptionen oder Variationen der hier besprochenen speziellen Ausführungsformen abdecken. Es versteht sich allerdings, dass einzelne Aspekte der Implementierungen separat beansprucht werden können oder eines oder mehr der Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können.
