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PRIORITÄT
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität vor der vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 63/169.571 , eingereicht am 1. April 2021, deren Inhalt hiermit in vollem Umfang einbezogen wird.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Anmeldung betrifft elektronisches Schalten und insbesondere einen T-Schalter mit reduziertem Leckstrom.
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HINTERGRUND
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Verschiedene elektronische Vorrichtungen und Schaltungen verwenden Schalter zur Einspeisung von Spannung und Spannungssignalen in die elektronischen Vorrichtungen und Schaltungen. Beispielsweise können Analog-Digital-Wandler (ADC) Schalter verwenden, um analoge Spannungssignale, die in digitale Werte umgewandelt werden sollen, abzutasten und zu halten oder auf andere Weise ein Eingangssignal zu erhalten.
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Schalter können wahlweise einen Eingang und einen Ausgang verbinden. Bei Schaltern, die vollständig oder teilweise durch Transistoren implementiert sind, kann es zu Leckströmen kommen. Ein Leckstrom tritt auf, wenn ein Schalter ausgeschaltet oder geöffnet ist und dennoch Strom vom Eingang zum Ausgang (oder umgekehrt) fließt. Wenn der Schalter eingeschaltet oder geschlossen ist, haben Eingang und Ausgang möglicherweise die gleiche Spannung oder die gleiche Spannung abzüglich eines kleinen Spannungsabfalls aufgrund des Schalters. Wenn der Schalter ausgeschaltet oder geschlossen ist, können Eingang und Ausgang eine Spannungsdifferenz aufweisen. Dieser Spannungsunterschied kann zu Leckströmen führen.
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Erfinder von Beispielen der vorliegenden Offenbarung haben herausgefunden, dass sich Leckströme insbesondere auf Anwendungen von Analog-Digital-Wandlern (ADC) auswirken können. ADC-Anwendungen können einen T-Schalter verwenden, um einen Spannungseingang auszuwählen, der in einen digitalen Code umgewandelt werden soll. Der T-Schalter kann selektiv einen Spannungseingang mit dem ADC-Eingang verbinden. Dies kann jedoch zu einem Spannungsunterschied innerhalb des T-Schalters führen. Der Spannungsunterschied kann wiederum einen Leckstrom verursachen. Der Leckstrom kann sich in einem Strom- oder Ladungsverlust äußern, der andernfalls in den ADC-Eingang fließen würde und stattdessen möglicherweise über einen anderen Pin des T-Schalters hinausgeht. Darüber hinaus werden während des Umwandlungsprozesses die Eingangsschalter „offen“ oder „AUS“ gehalten, während der ADC die abgetastete Spannung in einen digitalen Code umwandelt. Während dieses Umwandlungsprozesses führt jeder Verlust der abgetasteten Ladung/Spannung zu Fehlern im umgewandelten digitalen Code. Der Leckstrom, der von allen „offenen“ Schaltern ausgeht, verbraucht die abgetastete Ladung oder Spannung, was zu einem Umwandlungsfehler führt. Je länger der ADC braucht, um eine abgetastete Spannung umzuwandeln, desto mehr Zeit hat der Leckstrom, um die abgetastete Ladung abzubauen. Bei einem Mehrkanal-ADC wird das Problem noch schwerwiegender, da an jedem seiner Eingänge ein Leckstrom auftreten kann. Beispielsweise kann ein solcher Stromverlust bei einem 16-Bit-Einzelkanaleingang mit einer Million Abtastungen pro Sekunde bei 125 °C zu 132 Fehlern bei den niedrigstwertigen Bits führen (z. B. hätte ein digitaler Abtastwert von 1000 einen damit verbundenen Fehler von +/ - 66). Dies kann die Implementierung hochpräziser ADCs, ADCs mit Abtast- und Halteschaltungen oder ADCs mit hohem Eingangskanal erschweren. In einigen Lösungen wurde dieses Leckproblem durch die Verwendung einer zweistufigen Eingangsabtastung gelöst. Eine solche Lösung kann jedoch zwei Sätze von Abtastnetzwerken verwenden. Jedes dieser Netzwerke kann einen recht großen Oberflächenbereich aufweisen. Darüber hinaus kann ein Ladungsteilungsphänomen zwischen den Abtastkondensatoren der beiden Stufen auch dazu führen, dass die abgetastete Spannung auf die Hälfte ihres Wertes gedämpft wird. Darüber hinaus können eventuelle Fehlanpassungsfehler zwischen den Abtastnetzwerken auch zu einem Offset-Fehler führen. Beispiele der vorliegenden Offenbarung können eine oder mehrere dieser von den Erfindern identifizierten Herausforderungen adressieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einigen Beispielen wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die einen ersten T-Schalter aufweist, der einen Eingangsanschluss zum Anschluss an eine erste Spannungsquelle, einen Mittenabgriffsanschluss und einen Ausgangsanschluss zum Anschluss an eine Last aufweist. Der erste T-Schalter ist derart ausgebildet, dass er im Ein-Modus den Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss verbindet und im Aus-Modus den Eingangsanschluss vom Ausgangsanschluss trennt. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Vorspannungserzeugungsschaltung auf, die derart ausgebildet ist, dass sie eine Vorspannung erzeugt, wobei die erzeugte Vorspannung an den Mittenabgriffsanschluss des ersten T-Schalters gekoppelt wird und die Vorspannung auf der Grundlage einer Ausgangsanschlussspannung bestimmt wird.
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In bestimmten Beispielen ist die BVGC derart ausgebildet, dass er die Ausgangsanschlussspannung puffert, um die Vorspannung zu erzeugen. In bestimmten Beispielen ist die BVGC derart ausgebildet, dass er der Ausgangsanschlussspannung eine Offsetspannung hinzufügt, um die Vorspannung zu erzeugen. In bestimmten Beispielen weist die Vorrichtung außerdem eine Steuerlogik auf, wobei die Steuerlogik derart ausgebildet ist, dass sie im Aus-Modus den ersten T-Schalter dazu veranlasst, die Vorspannung am Mittenabgriffsanschluss mit einem Mittelpunkt zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsport des ersten T-Switches zu verbinden. In bestimmten Beispielen weist die Vorrichtung außerdem eine Steuerlogik auf, wobei die Steuerlogik derart ausgebildet ist, dass sie im Ein-Modus den ersten T-Schalter dazu veranlasst, die Vorspannung am von einem Mittelpunkt zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsport des ersten T-Switches zu trennen. In bestimmten Ausführungsformen ist die Vorspannung derart ausgebildet, dass sie eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss sowohl im Ein-Modus als auch im Aus-Modus des ersten T-Schalters im Vergleich zum Anlegen einer Massespannung an den Mittenabgriffsanschluss verringert. In bestimmten Ausführungsformen ist das Anlegen der Vorspannung an den Mittenabgriffsanschluss des ersten T-Schalters derart ausgebildet, dass ein Stromleck vom Ausgangsanschluss zum Mittenabgriffsanschluss des ersten T-Schalters im Vergleich zum Anlegen einer Massespannung an den Mittenabgriffsanschluss reduziert wird. In bestimmten Ausführungsformen wird die BVGC mit einem Operationsverstärker implementiert, dessen erster Eingang mit der Ausgangsanschlussspannung verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit der Rückkopplung von einem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist. In bestimmten Beispielen wird der erste T-Schalter durch einen ersten Sub-Schalter implementiert, der zwischen dem Eingangsanschluss und einem Mittelpunkt angeschlossen ist, einem zweiten Sub-Schalter, der zwischen dem Mittelpunkt und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, und einem dritten Sub-Schalter, der zwischen dem Mittelpunkt und der Mittenabgriffsanschluss angeschlossen ist. In einigen Beispielen ist der erste T-Schalter derart ausgebildet, dass er im Ein-Modus: den ersten Sub-Schalter schließt, den zweiten Sub-Schalter schließt und den dritten Sub-Schalter öffnet. In einigen Beispielen ist der erste T-Schalter derart ausgebildet, dass er im Aus-Modus: den ersten Sub-Schalter öffnet, den zweiten Sub-Schalter öffnet und den dritten Sub-Schalter schließt. In bestimmten Beispielen weist die Vorrichtung außerdem eine Vielzahl von zweiten T-Schaltern auf. Jeder zweite T-Schalter weist auf: einen Eingangsanschluss zum Anschluss an eine entsprechende zweite Spannungsquelle, einen Mittenabgriffsanschluss, der mit der erzeugten Vorspannung gekoppelt ist, und einen Ausgangsanschluss zum Anschluss an die Last. Jeder zweite T-Schalter ist derart ausgebildet, dass er im Ein-Modus den Eingangsanschluss mit dem Ausgangsanschluss des zweiten T-Schalters verbindet und im Aus-Modus den Eingangsanschluss vom Ausgangsanschluss des zweiten T-Schalters trennt. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Steuerlogik auf, die dazu ausgebildet ist: einen von dem ersten T-Schalter und den zweiten T-Schaltern auszuwählen, den ausgewählten von dem ersten T-Schalter und den zweiten T-Schaltern in den Ein-Modus zu versetzen und alle übrigen des ersten T-Schalters und der zweiten T-Schalter in den Aus-Modus zu versetzen. In bestimmten Beispielen ist die Last ein Analog-Digital-Wandler (ADC) mit einem Abtast- und Haltekondensator, wobei der Abtast- und Haltekondensator für die Wiederverwendung mit einem Digital-Analog-Wandler (DAC) ausgebildet ist. In bestimmten Beispielen ist die Last ein Analog-Digital-Wandler (ADC), der erste T-Schalter und die Vielzahl von zweiten T-Schaltern bilden einen N: 1 ADC-Eingangskanal für den ADC (wobei N größer als zwei ist). Die Steuerlogik ist weiterhin dazu ausgebildet, eine ausgewählte Spannungsquelle aus der ersten Spannungsquelle und den zweiten Spannungsquellen zu bestimmen, wobei die ausgewählte Spannungsquelle vom ADC umgewandelt und als abgetastete Spannung gesetzt werden soll, und den N:1-ADC-Eingangskanal zu veranlassen, die ausgewählte Spannungsquelle der ersten Spannungsquelle und der zweiten Spannungsquellen zum ADC zu leiten.
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In einigen Beispielen wird ein Verfahren zum Steuern eines ersten T-Schalters bereitgestellt, der einen Eingangsanschluss zum Anschluss an eine erste Spannungsquelle, einen Mittenabgriffsanschluss und einen Ausgangsanschluss zum Anschluss an eine Last aufweist. Das Verfahren weist das Verbinden des Eingangsanschlusses mit dem Ausgangsanschluss in einem Ein-Modus, das Trennen des Eingangsanschlusses vom Ausgangsanschluss in einem Aus-Modus und das Erzeugen einer Vorspannung auf, die an den Mittenabgriffsanschluss des ersten T-Schalters gekoppelt ist, wobei die Vorspannung auf der Grundlage einer Ausgangsanschlussspannung bestimmt wird.
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In bestimmten Beispielen weist das Verfahren außerdem das Puffern der Ausgangsanschlussspannung auf, um die Vorspannung zu erzeugen. In bestimmten Beispielen weist das Verfahren außerdem das Hinzufügen einer Offsetspannung zur Ausgangsanschlussspannung auf, um die Vorspannung zu erzeugen. In bestimmten Beispielen weist das Verfahren im Aus-Modus außerdem das Veranlassen auf, dass der erste T-Schalter die Vorspannung am Mittenabgriffsanschluss mit einem Mittelpunkt zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des ersten T-Schalters zu verbindet. In bestimmten Beispielen weist das Verfahren im Ein-Modus außerdem das Veranlassen auf, dass der erste T-Schalter die Vorspannung am Mittenabgriffsanschluss von einem Mittelpunkt zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss des ersten T-Schalters trennt. In bestimmten Beispielen weist das Verfahren die zusätzliche Steuerung einer Vielzahl zweiter T-Schalter, wobei jeder zweite T-Schalter einen Eingangsanschluss zum Anschluss an eine jeweilige zweite Spannungsquelle, einen Mittenabgriffsanschluss, der mit der erzeugten Vorspannung gekoppelt ist, und einen Ausgangsport aufweist, der mit der Last verbunden werden soll. Das Verfahren weist weiterhin das Auswählen eines von dem ersten T-Schalter und den zweiten T-Schaltern auf, das Versetzen des ausgewählten von dem ersten T-Schalter und den zweiten T-Schaltern in den Ein-Modus und das Versetzen aller verbleibenden der ersten T-Schalter und der zweiten T-Schalter in den Aus-Modus.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Veranschaulichung eines Beispielsystems mit geschalteten Spannungsquellen, wie diese an eine Last unter Verwendung eines T-Schalters mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung angelegt werden.
- 2 ist eine detailliertere Veranschaulichung einer Vorspannungserzeugungsschaltung gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine detailliertere Veranschaulichung eines T-Schalters mit reduziertem Leckstrom und seiner Funktionsweise gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung.
- 4 ist eine Veranschaulichung des Betriebs eines Systems mit geschalteten Spannungsquellen, wie sie an eine Last unter Verwendung eines T-Schalters mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung angelegt werden.
- 5 ist eine Veranschaulichung eines ADC-Systems, das einen T-Schalter mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung verwendet.
- 6 ist eine Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Systems mit einem T-Schalter mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist eine Veranschaulichung eines Beispielsystems 100 gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung mit geschalteten Spannungsquellen, die unter Verwendung einer Vielzahl von T-Schaltern, jeweils mit reduziertem Leckstrom, an eine Last angelegt werden.
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Das System 100 kann in jedem geeigneten Kontext implementiert werden, beispielsweise in einem Controller, Mikrocontroller, Chip, integrierten Schaltkreis, System auf einem Chip, anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis, feldprogrammierbarem Gate-Array, Computer, mobilen Vorrichtung, Netzteil, Peripheriegerät, Analog-Digital-Wandler (ADC) oder einer anderen geeigneten elektronischen Vorrichtung.
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Das System 100 kann eine Last 106 aufweisen, die mit einer Eingangsspannung versorgt werden soll, die in 1 als abgetastete Spannung oder VS bezeichnet wird. Die Spannung kann von einem bestimmten T-Schalter abgetastet werden. Obwohl als Last bezeichnet, kann die Last 106 durch jedes geeignete Element implementiert werden, das die abgetastete Spannung VS als Eingabe empfängt, unabhängig davon, ob eine solche abgetastete Spannung VS zur Stromversorgung oder als Signal verwendet werden soll oder nicht. Beispielsweise kann die Last 106 durch einen ADC implementiert werden. Der ADC kann derart ausgebildet sein, dass er einen ausgewählten Eingang umwandelt, der als abgetastete Spannung VS an den ADC angelegt wird. Darüber hinaus kann der ADC in einem Beispiel ein hochauflösender ADC sein. Ein solcher hochauflösender ADC kann enge Toleranzen hinsichtlich des Strom- oder Ladungsverlusts aus seinen Eingängen aufweisen.
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Beispielsweise kann das System 100 zwei oder mehr mögliche Spannungsquellen aufweisen, die als abgetastete Spannung VS an die Last 106 angelegt werden, beispielsweise die Spannungsquellen 102A-N. Jede der Spannungsquellen 102A-N kann einen jeweiligen Spannungswert aufweisen, die jeweils als Spannungswerte VA-VN bezeichnet werden. Das System 100 kann derart ausgebildet sein, dass es selektiv einen Ausgang einer der Spannungsquellen 102A-N weiterleitet, wodurch der entsprechende Spannungswert VA-VN als abgetastete Spannung VS an die Last 106 angelegt wird.
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Das System 100 kann alle geeigneten Komponenten aufweisen, um den Ausgang einer der Spannungsquellen 102A-N selektiv weiterzuleiten und so zu bewirken, dass die Spannung eines jeweiligen Spannungswerts VA-VN als abgetastete Spannung VS an die Last 106 angelegt wird. Beispielsweise kann das System 100 T-Schalter 104A-N aufweisen. Jeder der T-Schalter 104A-N kann derart ausgebildet sein, dass er den Ausgang der Spannungsquellen 102A-N selektiv weiterleitet und so bewirkt, dass die Spannung eines jeweiligen Spannungswerts VA-VN als abgetastete Spannung VS an die Last 106 angelegt wird. In einem Beispiel kann ein einzelner T-Schalter 104 derart ausgebildet sein, dass er den Ausgang einer ausgewählten Spannungsquelle 102A-N als abgetastete Spannung VS an die Last 106 weiterleitet, während andere T-Schalter 104 derart ausgebildet sein können, dass sie diese Weiterleitung ihrer jeweiligen Spannungsquellen 102A-N zur Last 106 deaktivieren.
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Der Betrieb der T-Schalter 104A-N zur selektiven Weiterleitung von Signalen zwischen ihren Eingängen und Ausgängen kann durch eine Steuerlogik 110 des Systems 100 bereitgestellt werden. Die Steuerlogik 110 kann auf jede geeignete Weise implementiert werden, beispielsweise durch analoge Schaltungen, digitale Schaltungen oder Anweisungen gespeichert auf einem maschinenlesbaren Medium (nicht gezeigt) zur Ausführung durch einen Prozessor (nicht gezeigt) oder eine beliebige geeignete Kombination davon. Die Steuerlogik 110 kann derart ausgebildet sein, dass sie Steuersignale an die T-Schalter 104A-N auf der Grundlage von Benutzereinstellungen, Systemeinstellungen, Registerwerten, Anweisungen oder auf einer anderen geeigneten Grundlage bereitstellt.
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Jeder T-Schalter 104 kann einen Steuereingang aufweisen, um Steuersignale von der Steuerlogik 110 zu empfangen. Der Steuereingang kann einen Steueranschluss oder einen Steuerpin aufweisen. Darüber hinaus kann jeder T-Schalter 104 einen Eingangsanschluss aufweisen, bei dem es sich um einen Eingangspin handeln kann. Der Eingangsanschluss kann mit einer entsprechenden Spannungsquelle 102 verbunden sein. Jeder T-Schalter 104 kann einen Ausgangsanschluss aufweisen, der ein Ausgangspin sein kann. Der Ausgangsanschluss kann mit der Last 106 verbunden sein. Darüber hinaus kann der Ausgangsanschluss mit einem VS-Anschluss 112 verbunden sein, der ein Knoten einer Kreuzung von Drähten sein kann. Somit kann jeder der Ausgangsanschlüsse der T-Schalter 104A-N an der VS-Verbindung 112 zur Verbindung mit der Last 106 und miteinander verbunden werden. Wenn ein bestimmter T-Schalter 104 eingeschaltet ist oder in einem Ein-Modus arbeitet, er auf ein Signal am jeweiligen Steuereingang reagiert, kann der T-Schalter 104 seinen Eingangsanschluss mit seinem Ausgangsanschluss verbinden. Wenn ein bestimmter T-Schalter 104 ausgeschaltet ist oder in einem Aus-Modus arbeitet, kann der T-Schalter 104 seinen Eingangsanschluss von seinem Ausgangsanschluss trennen.
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Jeder T-Schalter 104 kann einen Mittenabgriffsanschluss aufweisen; der mit einer Referenzspannung (z. B. einer Massespannung) oder einer unten beschriebenen Vorspannung gekoppelt sein kann. In einem Beispiel kann der T-Schalter 104 in einem Aus-Modus oder wenn ein bestimmter T-Schalter ausgeschaltet ist, seinen Mittenabgriffsanschluss mit einem Mittelpunkt zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbinden. Ein solcher Mittelpunkt kann selbst sowohl vom Eingangs- als auch vom Ausgangsanschluss elektrisch isoliert sein, da der T-Schalter 104 seinen Eingangsanschluss und seine Ausgangsanschlüsse getrennt aufweist. In einem Beispiel kann der T-Schalter 104 in einem Ein-Modus oder wenn ein bestimmter T-Schalter eingeschaltet ist, seinen Mittenabgriffsanschluss vom Mittelpunkt zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen trennen. Ein solcher Mittelpunkt kann im Ein-Modus selbst elektrisch mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbunden sein, da der T-Schalter 104 seinen Eingangsanschluss mit seinen Ausgangsanschlüssen verbunden aufweist. Obwohl als Mittelpunkt beschrieben, muss der Mittelpunkt kein physischer Mittelpunkt zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen sein. Der Mittelpunkt kann jeder Punkt sein, der elektrisch zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbunden ist.
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Bei manchen Vorgängen kann es sein, dass jeweils nur einer der T-Schalter 104A-N im Ein-Modus oder geschlossen ist. Die anderen T-Schalter 104A-N befinden sich möglicherweise im Aus-Zustand oder sind geöffnet. Der einzelne der T-Schalter 104A-N kann ausgewählt werden, um den Ausgang der entsprechenden Spannungsquelle 102 zur Last 106 zu leiten, wodurch bewirkt wird, dass der entsprechende Spannungswert (eines Wertes der Spannungswerte VA-VN) an die Last 106 als abgetastete Spannung VS angelegt wird. Dies kann beispielsweise bei ADC-Operationen verwendet werden.
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Eine Spannungsdifferenz kann in einem gegebenen T-Schalter 104 auf der Grundlage einer Spannungsdifferenz zwischen dem Eingangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss oder dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss entstehen. Das System 100 kann derart ausgebildet sein, dass es die Spannungsdifferenz im T-Schalter 104 zwischen dem Mittenabgriffsanschluss und den Eingangs- oder Ausgangsanschlüssen auf jede geeignete Weise reduziert. In einem Beispiel kann das System 100 eine Vorspannungserzeugungsschaltung (BVGC) 108 aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass sie die Spannungsdifferenz im T-Schalter 104 zwischen dem Mittenabgriffsanschluss und den Eingangs- oder Ausgangsanschlüssen reduziert. BVGC 108 kann auf jede geeignete Weise implementiert werden, beispielsweise durch analoge Schaltungen, digitale Schaltungen, auf einem maschinenlesbaren Medium (nicht gezeigt) gespeicherte Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor (nicht gezeigt) oder eine beliebige geeignete Kombination davon. Die BVGC 108 kann mit dem VS-Anschluss 112 verbunden werden, um auf die abgetastete Spannung VS zuzugreifen, die an die Last 106 angelegt werden soll. Somit kann die BVGC 108 an die gemeinsame Ausgangslast VS von jedem der T-Schalter 104A-N angeschlossen werden.
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Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie den Mittenabgriffsanschluss eines bestimmten T-Schalters 104 vorspannt. Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie den Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 104 auf jede geeignete Weise vorspannt. Beispielsweise kann die BVGC 108 derart ausgebildet sein, dass sie eine Vorspannung erzeugt. Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie die Vorspannung an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N anlegt. Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie die Spannungsdifferenz zwischen dem Mittenabgriffsanschluss und den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der T-Schalter 104A-N durch Anlegen der Vorspannung reduziert.
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Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie die Vorspannung auf jede geeignete Weise erzeugt. In einem Beispiel kann die BVGC 108 derart ausgebildet sein, dass sie die Vorspannung erzeugt, wobei die Vorspannung auf der Grundlage der T-Schalter-Ausgangsspannung (hier als abgetastete Spannung VS bezeichnet) bestimmt wird, die an die Last 106 angelegt werden soll. Die BVGC 108 kann derart ausgebildet sein, dass sie die Vorspannung ungefähr gleich der Ausgangsspannung (z. B. der abgetasteten Spannung VS) annähert. Beispielsweise kann die BVGC 108 derart ausgebildet sein, dass sie die an die Last 106 angelegte Ausgangsspannung (z. B. die abgetastete Spannung VS) puffert, um die Vorspannung zu erzeugen. In einem weiteren Beispiel kann die BVGC 108 derart ausgebildet sein, dass sie die Ausgangsspannung (z. B. die abgetastete Spannung VS) puffert, um die Vorspannung mithilfe eines Operationsverstärkers zu erzeugen, wie in 2 detaillierter dargestellt.
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Die an den Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 104 angelegte Vorspannung kann derart ausgebildet sein, dass sie eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 104 im Vergleich zu einer an den Mittenabgriffsanschluss angelegten Massespannung verringert. Die an den Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 104 angelegte Vorspannung kann derart ausgebildet sein, dass sie eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 104 verringert, unabhängig davon, ob sich der T-Schalter 104 im Ein-Modus oder Aus-Modus befindet.
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2 ist eine detailliertere Veranschaulichung einer BVGC 108 gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung.
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Die BVGC 108 kann einen Operationsverstärker 202 aufweisen, der derart ausgebildet ist, dass er die Vorspannung basierend auf der abgetasteten Spannung VS erzeugt, die an die Last 106 angelegt wird. Der Operationsverstärker 202 kann als Operationsverstärker-Folger oder Puffer mit einer theoretischen Verstärkung von 1 implementiert sein.
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Ein Eingang der BVGC 108 kann mit der VS-Verbindung 112 verbunden sein. Wie oben angegeben, kann die VS-Verbindung 112 derart ausgebildet sein, dass sie eine abgetastete Spannung VS aufweist. Die BVGC 108 kann die abgetastete Spannung VS als Eingang akzeptieren und die abgetastete Spannung VS an einen nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 202 weiterleiten. Ein Ausgang des Operationsverstärkers 202 kann rückgekoppelt an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 202 weitergeleitet werden Der Ausgang des Operationsverstärkers 202 kann die gepufferte Spannung oder die Rückkopplungsspannung sein.
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Wenn an beiden Eingängen des Operationsverstärkers 202 die gleiche Spannung anliegt, wie es sonst bei einem stationären Wert der abgetasteten Spannung VS zu erwarten wäre, wäre der Ausgang des Operationsverstärkers 202 idealerweise die abgetastete Spannung VS. Tatsächliche Implementierungen des Operationsverstärkers 202 können jedoch dazu führen, dass der Operationsverstärker 202 der abgetasteten Spannung VS eine kleine Offsetspannung, VOS, hinzufügt. Somit kann der Ausgang des Operationsverstärkers 202 und somit der Ausgang der BVGC 108 VS+VOS sein. Diese Spannung VS + VOS kann die vom BVGC 108 zu erzeugende Vorspannung sein und kann zu jedem der Mittenabgriffanschlüsse der T-Schalter 104A-N geleitet werden.
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Zurück zu 1: da die Vorspannung von der BVCG 108 an die Mittenabgriffanschlüsse der T-Schalter 104A-N angelegt wird, kann die Spannungsdifferenz in einem bestimmten T-Schalter 104 stark reduziert werden. Dies kann wiederum den Strom- oder Ladungsverlust reduzieren. Die Spannungsdifferenz zwischen dem Mittenabgriffsanschluss und dem Ausgangsanschluss eines bestimmten T-Schalters 104 kann VOS sein.
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3 ist eine detailliertere Veranschaulichung eines T-Schalters 104 mit reduziertem Leckstrom und seiner Funktionsweise gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung. Insbesondere zeigt 3 Beispielimplementierungen eines T-Schalters 104 und Spannungsdifferenzen, die in verschiedenen Betriebsmodi auftreten.
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Der T-Schalter 104 kann mit Sub-Schaltern darin implementiert werden. Beispielsweise kann der T-Schalter 104 einen Sub-Schalter 302 aufweisen. Ein erstes Ende des Sub-Schalters 302 kann mit dem Eingangsanschluss verbunden sein. Der Sub-Schalter 302 kann derart ausgebildet sein, dass er den Eingangsanschluss abwechselnd mit den übrigen Verbindungen und Komponenten des T-Schalters 104 verbindet oder von diesen isoliert. Der T-Schalter 104 kann einen Sub-Schalter 304 aufweisen. Ein erstes Ende des Sub-Schalters 304 kann an den Ausgangsport angeschlossen sein. Der Sub-Schalter 304 kann derart ausgebildet sein, dass er den Ausgangsanschluss abwechselnd mit den übrigen Verbindungen und Komponenten des T-Schalters 104 verbindet oder von diesen isoliert. Der T-Schalter 104 kann einen Sub-Schalter 306 aufweisen. Ein erstes Ende des Sub-Schalters 306 kann an den Mittenabgriffsanschluss angeschlossen werden. Der Sub-Schalter 306 kann derart ausgebildet sein, dass er den Mittenabgriffsanschluss abwechselnd mit den übrigen Anschlüssen und Komponenten des T-Schalters 104 verbindet oder von diesen isoliert. Ein zweites Ende jedes der Sub-Schalter 302, 304, 306 kann mit einem gemeinsamer Mittelpunkt 308 verbunden sein. Jeder der Sub-Schalter 302, 304, 306 kann auf jede geeignete Weise implementiert werden, beispielsweise durch einen geeigneten Schalter oder Transistor. Der Betrieb der Sub-Schalter 302, 304, 306 kann durch Steuersignale von der Steuerlogik 110 erfolgen, die an den Steueranschluss (nicht gezeigt) angelegt werden. Eine Spannungsdifferenz an einem der Sub-Schalter 302, 304, 306, ob positiv oder negativ, kann einen Stromverlust verursachen, egal ob positiv oder negativ. Obwohl als Mittelpunkt beschrieben, muss der Mittelpunkt 308 kein physischer Mittelpunkt zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen oder ein physischer Mittelpunkt zwischen den Sub-Schaltern 302, 304, 306 sein. Der Mittelpunkt 308 kann jeder Punkt sein, der elektrisch zwischen den Sub-Schaltern 302, 304, 306 verbunden ist.
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Wenn der T-Schalter 104 eingeschaltet oder geschlossen ist, können die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse verbunden sein. Dies kann durch Schließen der Sub-Schalter 302, 304 erfolgen. Die Eingangs- und Mittenabgriffsanschlüsse können getrennt werden. Dies kann durch Öffnen des Sub-Schalters 306 erfolgen. Die Ausgangs- und Mittenabgriffsanschlüsse können auf ähnliche Weise getrennt werden. Der Mittelpunkt 308 kann mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbunden werden. Der T-Schalter 304 kann durch die Steuerlogik 110 in den Ein-Modus versetzt werden, wodurch die Trennung der Vorspannung (die am Mittenabgriffsanschluss anliegt) vom Mittelpunkt 308 bewirkt wird, indem die Sub-Schalter 302, 304 geschlossen und der Sub-Schalter 306 geöffnet werden.
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Wenn sich der T-Schalter 104 im Ein-Modus oder im geschlossenen Zustand befindet, kann die Spannung am Eingangsanschluss somit die abgetastete Spannung VS sein (abzüglich etwaiger Spannungsabfälle aufgrund des T-Schalters). Die Spannung am Ausgangsanschluss kann eine abgetastete Spannung VS sein. Die Spannung am Mittenabgriffsanschluss kann VS+VOS sein. Die Spannung am Mittelpunkt 308 kann die abgetastete Spannung VS sein. Dies kann zu einer maximalen Spannungsdifferenz VOS am Sub-Schalter 306 führen. Dadurch kann der als ILEAK 312 bezeichnete Leckstrom vom Mittelpunkt 308 zum Mittenabgriffsanschluss reduziert werden. Ein solcher Leckstrom kann dazu führen, dass dem Eingangsanschluss Strom entzogen wird, der zur Last 106 gehen sollte.
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Wenn der T-Schalter 104 ausgeschaltet oder offen ist, können die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse jeweils vom Mittelpunkt 308 getrennt sein. Der Eingangsanschluss kann daher vom Mittenabgriffsanschluss getrennt sein. Der Mittelpunkt 308 kann mit dem Mittenabgriffsanschluss verbunden werden. Insbesondere kann der Sub-Schalter 302 offen oder ausgeschaltet sein, der Sub-Schalter 304 kann offen oder ausgeschaltet sein und der Sub-Schalter 306 kann ein oder geschlossen sein. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Steuerlogik 110 die Verbindung der Vorspannung am Mittenabgriffsanschluss mit dem Mittelpunkt 308 bewirkt, indem die Sub-Schalter 302, 304 geöffnet und der Sub-Schalter 306 geschlossen werden.
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Wenn sich der T-Schalter 104 im Aus-Modus oder im offenen Zustand befindet, kann die Spannung am Eingangsanschluss somit die Spannung der Spannungsquelle 102 sein, die dem T-Schalter 104 entspricht und als V(Source) bezeichnet wird. Die Spannung am Ausgangsanschluss kann eine abgetastete Spannung VS sein. Die Spannung am Mittenabgriffsanschluss kann VS+VOS sein. Die Spannung am Mittelpunkt 308 kann VS+VOS sein. Dies kann zu einer maximalen Spannungsdifferenz VOS am Sub-Schalter 304 führen. Dies kann den Strom- oder Ladungsleckstrom, bezeichnet als iLEAK 310, vom Ausgangsanschluss zum Mittelpunkt 308 reduzieren. Dies wiederum kann den Strom- oder Ladungsleckstrom vom Ausgangsanschluss zum Mittenabgriffsanschluss reduzieren, der mit dem Mittelpunkt 308 verbunden ist. Ein solcher Leckstrom kann von den Eingängen zur Last 106 gezogen werden. Es kann eine Spannungsdifferenz über dem Sub-Schalter 302 in der Größenordnung V(Source)-(VS+VOS) vorhanden sein. Dies kann zu einem Leckstrom von der Spannungsquelle 102 zum Mittelabzweigungsanschluss führen, dies wirkt sich jedoch möglicherweise nicht in der gleichen Weise auf die Last 106 aus wie bei iLEAK 310 und iLEAK 312.
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Dementsprechend kann das Anlegen einer Vorspannung von der BVGC 108 an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N zu einer geringeren Spannungsdifferenz zwischen dem Mittelpunkt 308 und dem Mittenabgriffsanschluss (und somit über den Sub-Schalter 306) führen, wenn ein gegebener T-Schalter 104 sich im Ein-Modus befindet oder geschlossen ist, im Vergleich dazu, wenn der Mittenabgriffsanschluss einfach mit Null Volt (d. h. Masse) verbunden wäre. In einer solchen Implementierung wäre die Spannungsdifferenz die abgetastete Spannung VS und nicht VOS.
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Darüber hinaus kann das Anlegen einer Vorspannung von der BVGC 108 an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N zu einer geringeren Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittelpunkt 308 (und somit über dem Sub-Schalter 304) führen, wenn ein gegebener T-Schalter 104 sich im Aus-Modus befindet oder offen ist, verglichen mit dem Fall, dass der Mittenabgriffsanschluss einfach mit Null Volt (d. h. Masse) verbunden wäre. In einer solchen Implementierung wäre die Spannungsdifferenz die abgetastete Spannung VS und nicht VOS.
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Die abgetastete Spannung VS kann so hoch sein wie die höchste zulässige Spannung des Systems 100, die beispielsweise eine System-VDD von beispielsweise 3,3 V, 5 V oder eine höchste abgetastete Spannung sein kann. Im Gegensatz dazu kann VOS so gering wie der Offset des Pufferverstärkers des Operationsverstärkers 202 sein oder typischerweise 6 mV betragen. Diese Verringerung der Spannungsdifferenz kann zu einer Verringerung des Leckstroms führen, wenn die BVGC 108 zum Erzeugen und Anlegen einer Vorspannung an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N verwendet wird, anstatt den Mittenabgriffsanschluss einfach mit Null Volt oder einer Massespannung zu verbinden. Obwohl anstelle der Masse auch andere Referenzspannungen verwendet werden können, kann eine solche feste Referenzspannung immer noch zu unterschiedlichen signifikanten Spannungen am Sub-Schalter 306 und am Sub-Schalter 304 führen, wohingegen die vorliegenden Beispiele eine feste Spannungsdifferenz von etwa VOS vorsehen.
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Dementsprechend kann sowohl im Ein- als auch im Aus-Modus des T-Schalters 104 die vom BVGC 108 an den Mittenabgriffsanschluss angelegte Vorspannung derart ausgebildet sein, dass sie eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss verringert. In beiden Fällen kann die Differenz VOS sein, da der Ausgangsanschluss auf der abgetasteten Spannung VS und der Mittenabgriffsanschluss auf VS+VOS liegt. Die Vorspannung kann diese Spannungsunterschiede im Vergleich zum Anlegen von Null Volt oder einer anderen Spannungsreferenz an den Mittenabgriffsanschluss verringern.
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4 ist eine Veranschaulichung des Betriebs des Systems 100 mit geschalteten Spannungsquellen, wie sie an eine Last unter Verwendung eines T-Schalters mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung angelegt werden.
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In 4 kann die Spannungsquelle 102A einen Spannungswert von VA aufweisen, der an den Eingangsanschluss des T-Schalters 104A angelegt wird. Die Spannungsquelle 102B kann einen Spannungswert von VB aufweisen, der an den Eingangsanschluss des T-Schalters 104B angelegt wird. Die Spannungsquelle 102C kann einen Spannungswert von VC aufweisen, der an den Eingangsanschluss des T-Schalters 104C angelegt wird.
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Die Steuerlogik 110 (nicht gezeigt) hat möglicherweise bestimmt, dass der Spannungswert VB von der Spannungsquelle 102B an die Last 106 weitergeleitet werden soll. Die anderen Spannungen, d. h. der Spannungswert V1 und der Spannungswert V3 von den Spannungsquellen 102A, 102C, sollen nicht verwendet werden. Somit kann die Steuerlogik 110 den T-Schalter 104A anweisen, in einem Aus-Modus zu arbeiten. Die Steuerlogik 110 kann den T-Schalter 104B anweisen, in einem Ein-Modus zu arbeiten. Die Steuerlogik 110 kann den T-Schalter 104C anweisen, in einem Aus-Modus zu arbeiten.
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Der T-Schalter 102B kann derart ausgebildet sein, dass er die Sub-Schalter 302B, 304B einschaltet oder schließt und den Sub-Schalter 306B ausschaltet oder öffnet. Dementsprechend kann die Spannung am Eingangsanschluss des T-Schalters 102B der Spannungswert VB sein. Die Spannung am Ausgangsanschluss kann der Spannungswert VB sein. Die Spannung an der Last 106 kann die abgetastete Spannung VS sein und kann auch der Spannungswert VB sein. Der Spannungswert VB kann als abgetastete Spannung VS an die BVGC 108 weitergeleitet werden. Die BVGC 108 kann eine Vorspannung gleich VB + VOS ausgeben. Diese Vorspannung kann zum Mittenabgriffsanschluss jedes T-Schalters 102 geleitet werden. Dementsprechend kann die Spannung am Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters 102B VB + VOS betragen. Darüber hinaus kann die Spannung am Mittelpunkt 308B der Spannungswert VB sein. Daher beträgt die Spannungsdifferenz am Sub-Schalter 306B möglicherweise nur VOS. Dies kann auch die Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss sein. Somit ist der T-Schalter 102B im Ein-Modus derart ausgebildet, dass er bewirkt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss der von der BVGC 108 erzeugten Offset-Spannung entspricht.
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Der T-Schalter 102A kann derart ausgebildet sein, dass er die Sub-Schalter 302A, 304A ausschaltet oder öffnet und den Sub-Schalter 306A einschaltet oder schließt. Dementsprechend kann die Spannung am Eingangsanschluss der Spannungswert VA sein. Die Spannung am Ausgangsanschluss kann der Spannungswert VB sein, da der Ausgangsanschluss mit der VS-Verbindung 112 und somit mit dem Ausgang des T-Schalters 102B verbunden ist. Die Spannung am Mittenabgriffsanschluss kann VB+VOS sein, wie sie von der BVGC 108 erzeugt wird. Darüber hinaus kann die Spannung am Mittelpunkt 308A VB+VOS sein. Somit kann die Spannungsdifferenz am Sub-Schalter 304A lediglich VOS betragen. Daher kann der T-Schalter 102A im Aus-Modus derart ausgebildet sein, dass er bewirkt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss der von der BVGC 108 erzeugten Offset-Spannung entspricht.
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In ähnlicher Weise kann der T-Schalter 102C derart ausgebildet sein, dass er die Sub-Schalter 302C, 304C ausschaltet oder öffnet und den Sub-Schalter 306C einschaltet oder schließt. Dementsprechend kann die Spannung am Eingangsanschluss der Spannungswert VC sein. Die Spannung am Ausgangsanschluss kann der Spannungswert VB sein, da der Ausgangsanschluss mit der VS-Verbindung 112 und somit mit dem Ausgang des T-Schalters 102B verbunden ist. Die Spannung am Mittenabgriffsanschluss kann VB+VOS sein, wie sie von der BVGC 108 erzeugt wird. Darüber hinaus kann die Spannung am Mittelpunkt 308C VB+VOS sein. Somit kann die Spannungsdifferenz am Sub-Schalter 304C lediglich VOS betragen. Somit kann der T-Schalter 102C im Aus-Modus derart ausgebildet sein, dass er bewirkt, dass eine Spannungsdifferenz zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Mittenabgriffsanschluss der vom BVGC 108 erzeugten Offset-Spannung entspricht.
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5 ist eine Veranschaulichung eines ADC-Systems 500, das einen T-Schalter mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung verwendet. Das System 500 kann eine spezifischere Implementierung des Systems 100 sein. Die Last 106 kann als ADC 506 implementiert sein. In einem Beispiel kann ADC 506 ein hochauflösender ADC sein. In einem anderen Beispiel kann der ADC 506 unter Verwendung einer Abtast- und Halteschaltung 520, beispielsweise eines Abtast- und Haltekondensators, implementiert werden. Die Abtast- und Halteschaltung 520, beispielsweise der Abtast- und Haltekondensator, kann für die Wiederverwendung mit einem Digital-Analog-Wandler (DAC) (nicht gezeigt) ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Kombination der T-Schalter 104A-N einen N:1-ADC-Eingangskanal 522 für den ADC 520 darstellen.
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Die Steuerlogik 110 kann derart ausgebildet sein, dass sie bestimmt, welche der Spannungsquellen 102A-N als analoges Signal zum ADC 506 weitergeleitet werden soll, um in ein digitales Signal umgewandelt zu werden. Die Steuerlogik 110 kann somit bestimmen, welcher der T-Schalter 104A-N die abgetastete Spannung VS an den ADC 506 bereitstellen soll. Die Steuerlogik 110 kann Steuersignale an die T-Schalter 104A-N ausgeben und den entsprechenden ausgewählten T-Schalter 104A-N in den Ein-Modus versetzen. Die Steuerlogik 110 kann alle verbleibenden T-Schalter 104A-N in den Aus-Modus versetzen.
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Das Anlegen einer Vorspannung durch die BVGC 108 an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N kann den Leckstrom ausreichend reduzieren, so dass ein Abtast- und Haltekondensator der Abtast- und Halteschaltung 520 in einer hochauflösenden Implementierung des ADC 506 verwendet werden kann. Wie oben besprochen, kann ohne Verwendung einer Vorspannung, wie sie an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N angelegt wird, eine Spannungsdifferenz zwischen den Sub-Schaltern innerhalb eines bestimmten T-Schalters 104 so hoch wie VDD oder eine andere maximale Spannungseingabe sein, die obere Spannungseingabe des ADC 506. Ein typisches System kann 3,3 V als VDD verwenden. Somit kann die Spannungsdifferenz bis zu 3,3 V über einem bestimmten Sub-Schalter betragen, was zu einem erheblichen Leckstrom führen kann. Im Gegensatz dazu kann durch Anlegen einer Vorspannung von der BVGC 108 an die Mittenabgriffsanschlüsse der T-Schalter 104A-N die Spannungsdifferenz VOS betragen, die typischerweise 6 mV betragen kann. Dies kann eine 500-fache Verbesserung der Stromverlustreduzierung bedeuten. Dies kann die Verwendung eines einstufigen Abtast- und Haltekondensators der Abtast- und Halteschaltung 520 ermöglichen, der im Vergleich zur Verwendung einer zweistufigen Eingangsabtastung die halbe Kapazität und die halbe Komplexität erfordert. Der Kondensatorbedarf kann beispielsweise von 60 pF auf 30 pF reduziert werden. Da außerdem der Leckstrom von einem bestimmten T-Schalter 104 so gering ist, können viel mehr T-Schalter 104A-N für mögliche Eingaben an den ADC 506 angeschlossen werden. In anderen Anwendungen wird ein 16-Bit- oder 18-Bit-ADC verwendet, hoher Leckstrom beschränkte Konstruktionen bisher auf eine oder zwei Spannungsquellen, die über unterschiedliche T-Schalter verbunden waren. Im Beispiel von 5 können jedoch mehr als zwei Spannungsquellen verwendet werden. Beispielsweise kann der N: 1-ADC-Eingangskanal 522 16 oder 32 Instanzen des T-Schalters 104 aufweisen.
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6 ist eine Veranschaulichung eines Verfahrens 600 zum Betreiben eines Systems mit einem T-Schalter mit reduziertem Leckstrom gemäß Beispielen der vorliegenden Offenbarung. Verfahren 600 kann von jedem geeigneten Mechanismus durchgeführt werden, wie zum Beispiel System 100 oder System 500. Insbesondere kann Verfahren 600 von einer oder mehreren von Steuerlogik 110, BVGC 108 und T-Schaltern 104A-N durchgeführt werden. Verfahren 600 kann bei jedem geeigneten Block und gemäß jedem geeigneten Kriterium beginnen. Verfahren 600 kann optional wiederholt werden. Verfahren 600 kann mit weniger oder mehr Blöcken als in 6 gezeigt ausgeführt werden. Darüber hinaus können Blöcke von Verfahren 600 weggelassen, wiederholt, parallel ausgeführt, in einer anderen Reihenfolge als in 6 ausgeführt oder rekursiv ausgeführt werden. Ein oder mehrere Blöcke der Verfahren 600 können, obwohl in einer Reihenfolge gezeigt, gleichzeitig oder in einer neu geordneten Weise ausgeführt werden.
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Das Verfahren 600 kann bei Block 605 beginnen. Bei Block 605 können T-Schalter zur Eingabe initialisiert werden.
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Bei Block 610 kann eine Spannungsquelle bestimmt werden, die an eine Last angelegt werden soll. Dazu kann die Auswahl eines T-Schalters gehören, der der an die Last anzulegenden Spannungsquelle zugeordnet ist.
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Bei Block 615 kann der ausgewählte T-Schalter in einen Ein-Modus versetzt werden. Dies kann das Einschalten eines Sub-Schalters aufweisen, der sich zwischen einem Eingangsanschluss und einem Mittelpunkt des T-Schalters befindet. Ein Sub-Schalter, der sich zwischen dem Mittelpunkt und einem Ausgangsanschluss des T-Schalters befindet, kann eingeschaltet werden. Ein Sub-Schalter, der sich zwischen dem Mittelpunkt und einem Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters befindet, kann ausgeschaltet werden.
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Bei Block 620 können die anderen T-Schalter in einen Aus-Modus versetzt werden. Für jeden dieser T-Schalter kann dies das Ausschalten eines Sub-Schalters aufweisen, der sich zwischen einem Eingangsanschluss und einem Mittelpunkt des T-Schalters befindet. Ein Sub-Schalter, der sich zwischen dem Mittelpunkt und einem Ausgangsanschluss des T-Schalters befindet, kann ausgeschaltet werden. Ein Sub-Schalter, der sich zwischen dem Mittelpunkt und einem Mittenabgriffsanschluss des T-Schalters befindet, kann eingeschaltet werden.
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Bei Block 625 kann für den ausgewählten T-Schalter die Spannungsquelle als abgetastete Spannung VS an die Last weitergeleitet werden. Die abgetastete Spannung VS kann an den Ausgangsanschluss aller anderen T-Schalter weitergeleitet werden.
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Bei Block 630 kann eine Vorspannung basierend auf der abgetasteten Spannung VS erzeugt werden. Die Vorspannung kann an die Mittenabgriffanschlüsse aller T-Schalter angelegt werden.
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Bei Block 635 kann die abgetastete Spannung VS von der Last genutzt werden. Beispielsweise kann ein analoger Spannungswert der abgetasteten Spannung VS in einen digitalen Wert umgewandelt werden. Verfahren 600 kann zu Block 610 zurückkehren.
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Obwohl oben Beispiele beschrieben wurden, können andere Variationen und Beispiele aus dieser Offenbarung abgeleitet werden, ohne vom Geist und Schutzumfang dieser Beispiele abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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