KR20050107460A - 온 칩 전원 - Google Patents

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KR20050107460A
KR20050107460A KR1020057015868A KR20057015868A KR20050107460A KR 20050107460 A KR20050107460 A KR 20050107460A KR 1020057015868 A KR1020057015868 A KR 1020057015868A KR 20057015868 A KR20057015868 A KR 20057015868A KR 20050107460 A KR20050107460 A KR 20050107460A
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리차드 에이. 메츨러
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인테그레이티드 디스크리트 디바이시스 엘엘씨
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Abstract

외부 신호 회로로부터의 전원을 집적 회로 다이오드(ICD)를 위한 온 칩 요소에 공급하는 기술은 집적 다이오드 및 커패시터를 이용한다. 커패시터는 ICD가 외부 전류 흐름을 차단하는 동안, 적용된 외부 전압에 의해 충전된다. 그리고 나서, 충전된 커패시터는 ICD 기능을 위한 능동 제어를 제공하도록 온 칩 회로에 전원을 공급하는 배터리로서 동작한다. 이 ICD는 2단자 개별 다이오드로 제공될 수 있고, 또는 큰 IC에 집적될 수 있다. 논리 신호가 제공할 수 있는 구동보다 훨씬 큰 게이트 구동을 제공하는 내부 회로를 트리거하기 위해 저전원 논리 신호를 이용하는 "자기 발전" MOSFET IC(ICM)를 위해 이와 동일한 기술이 이용될 수 있다. 또한, 이것은 3단자 개별 요소로 제공될 수 있고, 또는 큰 IC에 집적될 수 있다.

Description

온 칩 전원{ON CHIP POWER SUPPLY}
본 발명은 집적 회로 반도체 다이오드 및 트랜지스터에 관한 것이다.
반도체 소자는 개별 요소 및 집적 회로로 분할될 수 있다. 개별 요소는 양극성 트랜지스터, 접합형 전계 효과 트랜지스터, 표면 전계 효과 트랜지스터, 실리콘 제어 정류기 등과 같은 단일 기능 요소 및 절연 게이트 양극성 트랜지스터와 같은 집적 요소를 포함한다. 모든 개별 요소의 공통적인 하나의 특징은 외부 전원 요구의 부족이다.
최근 표면 전계 효과 트랜지스터로부터 만들어진 고효율 다이오드, 집적 회로 다이오드(ICD) 등의 새로운 형태의 개별 회로가 시장에 들어왔다. 현재 형태(수동 형태)의 이 회로는 온 칩 구동 회로를 이용하지 않는다. 그러나, 외부 또는 내부 전원을 부가하여, 이 회로는 트랜지스터 게이트를 활발히 구동하기 위해 온 칩 회로를 이용함으로써 회로의 수행을 급격히 향상시킬 수 있다(능동 형태).
이러한 목적으로 외부 전원을 이용하는 것은 부가된 회로 기판의 복잡도 때문에 덜 매력적일 것이다. 그러나, 기판 공급 전압을 위해 필요한 전하를 끌어당기는 동안 외부 신호의 변화가 없다는 이점이 있다. 대부분의 애플리캐이션에서, 자기 발전 회로를 부가하는 것이 유리할 것이다.
전형적인 반도체 다이오드에서, 순방향으로의 유도는 순방향 전압 바이어스가 특정한 유형의 반도체 소자를 위한 특성값에 도달할 때까지 누설 전류값으로 한정된다. 예를 들면, 실리콘 pn 접합 다이오드는 순방향 바이어스 전압이 대략 0.6에서 0.7볼트일 때까지 전도되지 않는다. 많은 실리콘 쇼트키(Schottky) 다이오드는 쇼트키 장벽의 특성 때문에 0.4볼트와 같은 낮은 전압에서 전도되기 시작한다. 게르마늄 pn 접합 다이오드는 실온에서 대략 0.3볼트의 순방향 전도 전압 강하를 갖는다. 그러나, 이 다이오드는 실리콘 집적 회로 제조와의 비호환성 뿐만 아니라 온도 감도 및 다른 바람직하지 않은 특성 때문에, 거의 이용되지 않는다.
일부 애플리캐이션에서, 다이오드는 정류 특성으로 이용되지 않고, 오히려 다이오드의 특징적인 순방향 전도 전압 강하를 제공하기 위해 순방향 바이어스될 것이다. 예를 들어, 집적 회로에서, 다이오드 또는 트랜지스터에 연결된 다이오드는 회로에서 다른 트랜지스터의 베이스-에미터 전압과 실질적으로 동일한 순방향 전도 전압 강하를 제공하는데 종종 이용된다.
반도체 다이오드의 순수 정류 특성을 이용하는 회로에서, 다이오드의 순방향 전도 전압 강하는 보통 실질적인 손실이다. 특정 예를 들면, 직류-직류 강압 컨버터에서, 변압기는 적당한 제어기가 제어하는 반도체 스위치가 1차 변압기를 DC 전원과 주기적으로 연결하고 연결 해제하는데 전형적으로 이용된다. 2차 전압은 그 정류 특성을 위한 다이오드 또는 다른 반도체 소자를 통해 컨버터의 출력에 연결된다. 제어기는 희망 출력 전압을 유지하기 위한 요구에 따라, 듀티 사이클 또는 전원으로의 1차 연결 빈도를 변화시킨다. 반도체 스위치가 2차 회로를 출력에 연결시키면, 또한, 이 2차 스위치의 동작은 제어기가 제어하고, 이 스위치 구성 회로의 하나의 형태를 동기 정류기라고 한다.
2차 회로를 출력에 결합되기 위한 반도체 스위치의 이용은 매우 낮은 순방향 전도 전압 강하의 이점이 있고, 제1 회로로부터 제2 회로로 에너지 전송의 효율을 유지하기 위해 컨버터의 동작 온도 범위 내에서 주의깊은 타이밍 제어가 요구되는 단점이 있다. 1차 회로 대 2차 회로의 스위칭 동작 타이밍은 임계값이고, 변압기 및 다른 요소들의 위상 지연을 고려해야 한다. 이 회로들은 명백히 매우 비용이 많이 든다.
이 목적으로 반도체 다이오드를 이용하는 것은 2차 스위치를 제어할 필요가 없어지는 이점이 있지만, 반도체 다이오드의 순방향 전도 전압 강하를 2차 회로에 가하는 단점이 있다. 이것은 적어도 2개의 매우 실질적인 단점이다. 첫째, 반도체 다이오드 소자의 순방향 전도 전압 강하는 컨버터의 효율을 실직적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템에 공통적으로 이용되는 새로운 집적 회로는 3.3볼트, 3볼트 및 2.7볼트와 같은 낮은 전원 전압을 이용하여 동작하도록 설계된다. 3볼트 전원의 경우에, 0.7볼트 직렬 전압 강하가 가해지면, 컨버터는 사실상 3.7볼트 부하로 동작하고, 그에 따라, 다른 회로 손실이 고려되기 전에 컨버터의 효율을 81%로 한정한다.
둘째, 전술한 효율 손실은 다이오드에서의 전원 손실을 나타내고, 이는 다이오드 가열로 이어진다. 이것은 집적 회로 컨버터의 전원 변환 가능 출력을 한정하고, 많은 애플리캐이션에서 전체적인 회로 사이즈 및 비용을 증가시키는 알맞은 사이즈의 히트 싱크(heat sink)가 있는 개별 다이오드의 이용을 요구한다. 명백히, 순방향 전압 강하의 개선은 전제적인 회로 수행에 주요한 영향을 미칠 것이다.
교류-직류 변환에 공통적으로 이용되는 다른 회로는 보통 교류 전원이 구동하는 제1 회로를 갖는 변압기의 2차 귄선에 결합되는 전파 브리지 정류기이다. 여기서, 2개의 다이오드 전압 강하가 직류 피크 출력에 가해지는데, 이는 특히 종래의 다이오드를 이용하여 회로를 비효율적으로 만들고, 대형 개별 장치를 통해 손실을 요구하는 회로의 열 생성을 증가시키고, 열 손실 구조 등은 제공되는 DC 전원에 의존한다.
따라서, 낮은 순방향 전도 전압 강하를 갖는 반도체 다이오드는 때때로 순방향 및 역방향 바이어스 전압이 다이오드에 가해지는 회로에서 정류 요소로서 이용하는 것이 매우 유리할 것이다. 이러한 다이오드는 개별 형태에서 많은 애플리캐이션을 발견하겠지만, 훨씬 더 큰 집적 회로의 부분으로서 집적 회로 형태에서 실현되도록 집적 회로 제조 기술과 호환 가능한 다이오드가 더 바람직하다. 또한, 역류 누설이 항상 불필요하고, 보통 부가적인 순방향 전도 전류에 의해 만들어져야 하며, 그에 따라, 회로 효율을 감소시키는 반면, 역류 누설은 일부 회로에 다른 더 실질적이고 해로운 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 낮은 역방향 바이어스 누설 전류를 더 갖는 반도체 다이오드도 바람직하다.
수동 형태에서의 ICD는 경쟁력 있는 가격에서 강화된 신뢰도를 갖는 쇼트키 다이오드보다 낮은 순방향 전압을 제공한다. 또한, ICD는 동기 정류기 시장의 높은 전압 부분을 대체할 수 있지만, 전체 동기 정류기 시장을 대신할 수는 없다.
도1은 종래 기술에 따른 ICD를 도시한 도면으로서, "신호1"(음극) 및 "신호2"(양극)는 정현파 또는 구형파와 같은 다이오드에 대한 정상적인 입력 신호이고, "수동 ICD"는 다이오드로서 동작하는 N-채널 MOSFET 장치임.
도2는 ICD 칩에 커패시터 및 다이오드를 부가한 것을 나타내는 도면으로서, 이것은 커패시터를 충전하고, 배터리로서 동작하여, ICD 게이트를 실행하도록 제어 회로에 전원을 공급함.
도2a는 다이오드가 커패시터의 다른 쪽으로 이동되었다는 것을 제외하고 도2와 동일한 개념을 도시한 도면으로서, 이것은 도2 및 2a의 센스(sense) 신호의 극성(이하, -,+부호)을 반전시킴.
도3은 MOS 전계 효과 트랜지스터를 구동하는 것을 제외하고 동일한 개념을 도시한 도면으로서, 이 집적 회로 MOSFET(ICM)은 소스, 드레인 및 게이트에 대응하는 외부 입력을 가짐.
도4 및 4a는 각각 + 및 -센스 구성이 이용된 제어 회로를 도시한 도면.
도5는 N-채널 MOSFET을 위해 수정된 것을 제외하고 도4 및 4a의 구동 회로와 동일한 유형을 도시한 도면.
도6은 P-채널 MOSFET을 위한 샘플 제어 회로를 도시한 도면.
본 발명은 IC로 집적될 때, IC에 제어 회로를 실행하기 위한 온 칩 전원을 제공하는 회로 및 방법을 제공한다. 본 발명은 IC의 사이클의 "오프(off)" 부분 동안 적용된 신호로부터 전원을 끌어온다. 예를 들어, 정류기로서 동작하는 IC의 경우, 회로는 전원을 끌어오기 위해 정류기의 오프 상태 동안 큰 역방향 전압을 이용할 것이다. 적용된 전위의 반전이 없는 트랜지스터로서 동작하는 IC의 경우, 전원은 큰 바이어스가 IC 양단에 형성될 때, "오프" 상태 동안 그 전원을 끌어올 것이다.
이 IC의 "온(on)" 상태 동안, 전원은 더 전도된 "온" 상태 및 낮은 누설 "오프" 상태를 생성하는데 이용될 수 있는 제어 회로를 구동하기 위한 전원을 제공할 것이다. ICD의 경우, 순방향 전압은 동기 정류기와 동일한 레벨 또는 더 좋은 레벨로 상당히 감소될 수 있다. 표면 전계 효과 트랜지스터 IC의 경우, 게이트 구동은 순방향 전압 감소와 동일한 감소된 "온 저항"을 제공하도록 실질적으로 강화될 수 있다.
도1에, ICD(integrated circuit diode)의 종래 기술이 도시된다. 이 장치는 게이트 연결 및 공핍 한계 전압 때문에 낮은 순방향 전압 다이오드로서 동작한다. 이것은 구체적으로 극성 반전을 다루도록 설계된다. 외부 전원 및 제어 논리의 부가는 전도시에 게이트가 드레인보다 높은 전위에서 잘 구동되도록 허용함으로써 이 장치의 기능성을 크게 강화한다는 것은 명백하다.
도1에 도시된 장치는 N-채널 장치이다. 보통, 종래의 전계 효과 장치에서, 장치가 턴온 될 때, 바디(body) 또는 백게이트(backgate)는 전하 캐리어(carrier)의 소스에 연결된다. 이 관점에서, 소스 및 드레인은 장치가 턴온 되거나 전도될 때의 전하 캐리어의 소스 영역 및 동일한 전도 유형의 다른 드레인 영역을 참조하여 이용된다. 따라서, 전하 캐리어는 전도되는 동안 채널을 통해 소스로부터 드레인으로 흐른다. 도1의 ICD의 경우, 신호2가 신호1보다 높은 전압일 때, 전도가 발생한다. 도면은 앞서 정의한 소스 및 드레인을 갖는 N-채널 장치를 도시하기 때문에, 수동 집적 회로 다이오드(ICD)의 경우, ICD의 바디 또는 백게이트가 소스가 아니라 드레인에 연결된다는 점이 주목될 것이다. 또한, ICD는 특징적으로 약한 음 한계를 갖는다. 따라서, ICD에서, 소스 및 드레인이 동일한 전압일 때, 전류는 영(zero)이지만, 채널은 약간 전도된다. N-채널 ICD에서, 드레인 전압이 소스 전압보다 높아지면, 소스에 가까운 채널이 소스 전압에 가까운 전압을 갖도록 채널을 따라 전도가 IR 강하를 일으킬 것이다. 따라서, 게이트-채널 전압은 채널 저항을 감소시키는 채널 영역에서 증가한다. 대부분의 채널이 소스 전압과 더 가까워지고, 따라서, 더 많이 전도되도록 영향은 채널을 따라 전진한다. 결과적으로, 드레인 전압이 증가함에 따라, 전체적인 채널 저항이 계속 낮아지고, 비교적 낮은 순방향 전도 전압 강하와 함께 높은 전류 레벨을 공급한다. 반면, 소스 전압이 드레인 전압보다 높을 때, 채널에서의 전도는 소스 옆 채널의 전압을 소스의 전압과 가까워지도록 하고, 따라서, 그 영역에서 높은 채널 저항을 일으키는 게이트 채널 전압을 갖도록 한다. 따라서, 누설이 ICD 상의 역 바이어스 전압 증가와 함께 증가하면, 채널의 저항은 역 바이어스 전압을 증가시키면서 높아지고, 그에 따라, 누설 전류의 상승을 한정한다. 이것은 일정한 게이트 전위를 갖는 MOSFET의 표준 Id/Vds 동작이다.
일반적인 다이오드 관점에서, 다이오드의 양극(Anode)은 순방향 전도 동안에 양(positive) 단자이고, 음극(Cathode)은 음(negative) 단자이다. N-채널 ICD에서, 순방향 전도 드레인은 양극에 대응하고, N형 기판인 소스는 음극에 대응한다. P형 기판인 소스에 양극이 대응하는 P-채널 ICD를 만들면, 음극은 드레인에 대응한다. 캐리어 이동성 차이 때문에, ICD에 대한 토론은 변화하는 물질 유형 및 회로 극성이 P-채널 ICD를 생산한다는 것에 대한 이해와 함께 N-채널 장치에 초점을 맞출 것이다.
이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, JFET는 ICD를 형성하는 MOSFET을 대신할 수 있고, 또한, ICM이 JFET 플레이버(flavor)로 만들어질 수 있다는 것은 명백하다.
후술하는 설명에서, 수동 N-채널 ICD 및 능동 N-채널과 P-채널 ICM은 게이트가 분리되어 연결된 3단자 장치인 능동 소자로 표시된다. 이 장치들은 MOSFET 설계을 취하고, ICD에서의 드레인 및 ICM에서의 소스에 연결되는 ICD의 바디 또는 백게이트를 갖는다.
제어 논리 회로가 구동하는 개별 MOSFET은 이 분야에서 잘 알려져 있다; 예를 들어, 동기 정류기. 또한, 트랜지스터 한계를 제어하기 위해 기판에 음전위를 제공하는 백게이트 전원과 같은 온 칩 전원의 집적과 같이, IC로의 제어 논리 부가도 잘 알려져 있다. 그러나, 외부 전원 연결 없이, 내부에 포함된 전원의 IC로의 집적은 새로운 기술이다. 본 발명은 제어 논리에 전원을 공급하는 효율적인 배터리로서 동작하는 온 칩 전하 축적을 목적으로, 회로를 IC로 집적한다. 배터리에 축적되는 에너지는 IC의 "오프" 상태 동안에 실제 신호 라인으로부터 추출된다.
도2는 회로의 게이트 전극에 전원을 공급하는 제어 회로를 이용하는 능동 ICD를 도시한다. 제어 회로를 구동하는 에너지는 커패시터 및 다이오드를 부가함으로써 신호 라인으로부터 추출된다. 다이오드는 커패시터가 ICD에 대한 역 바이어스 조건(오프 상태, 전류는 흐르지 않지만 역전압은 높음) 동안에 충전하도록 허용하고, ICD 양단의 전위가 극성이 실제로 반전되든 되지 않든 충전하는 전위 아래로 강하할 때 캐터시터의 방전을 막는다.
이와 같이, 다이오드 및 부하(부하는 도시되지 않음) 양단에 대체 전압이 있으면, 피크-피크 전압은 신호1 측에 양전위 및 신호2 측에 음전위가 커패시터에 축적될 것이다. 이것은 반파 정류기 회로로서 효율적으로 동작한다. 또한, 제어 회로는 회로의 제어 동작을 적용된 신호와 동기화하기 위해 센스 라인을 요구할 것이다. 이 센스 라인은 전하 축적 장치로부터 격리되어 있어야 한다. 도2의 경우, 다이오드는 센스 전위가 커패시터의 신호2를 독립적으로 따르도록 격리의 역할을 한다.
도2a는 다이오드 및 커패시터의 위치가 반대인 것을 제외하고 도2의 구성을 나타낸다. 이것은 센스 연결을 신호1로 이동시킨다. 그러나, 커패시터 양단의 극성은 반전되지 않는다. 이 구성은 임의로 도2의 "+센스" 개념에 대해 "-센스"로 식별된다. 외부 회로에 대한 이 완성된 ICD의 기능은 - 및 + 센스 구성에서 동일하다. 이것은 단지 두 센스를 구별하는 내부 설계의 차이이다.
표준 MOSFET이 이 회로로 대체되면, 이는 신호 전압의 극성에는 변화가 없음을 의미하고, 다이오드는 트랜지스터의 오프 상태 동안에 커패시터를 충전하도록 반전될 수 있다. 도2와 비교하여 도3을 보면, 제어 회로에 대해 적당한 수정을 요구하도록 커패시터의 극성을 반전할 것이다. 이 구성은 부가되는 전원 연결이 없는 MOSFET 트랜지스터가 매우 낮은 명백한 게이트 구동과 동작하도록 허용한다. 이 구동은 제어 회로로부터 훨씬 큰 구동을 트리거하는데 이용된다. 전원 MOSFET과 관련된 설계의 하나의 문제점은 MOSFET의 큰 게이트 구조에 대한 적당한 구동 전류를 제공하는 것이다. ICM은 이 문제점을 제거한다.
제어 회로는 많은 형태를 가질 것이다. 여기에 나타난 예들은 특정 제어 회로라기보다 발명을 증명하기 위한 것이다. 도4 및 4a는 동일한 제어 회로를 이용한다. 다이오드 및 커패시터의 다른 구성 때문에, 공급 라인은 경로가 달라지고, 센스 라인은 반전된 극성을 갖는다. 도4는 도2의 +센스 구성을 이용하고, 도4a는 도2a의 -센스 구성을 이용한다.
제어 회로는 센스 입력을 갖도록 설계되고, N-채널 MOSFET 게이트에 적용되는 전위를 제어하기 위해 센스 입력을 이용한다. 저항(R3 및 R4) 및 트랜지스터(M1 및 M2)는 쌍안정 래치를 형성한다. 래치의 상태는 센스 신호(도4 및 4a의 트리거 신호)의 전위에 의해 결정된다. 저항(R3 및R4)은 내부 전원 상의 전하 드레인을 한정하는 반면, 래치의 상태를 유지하기 위해 전원을 제공하는 풀업(pull-up)저항이다. 도4에서, 양 트리거 신호는 트랜지스터(M1)를 턴온 시키고, 이는 트랜지스터(M2)를 턴오프 시킨다. 이것은 저항(R4)-트랜지스터(M2) 노드를 V+로 향하도록 한다. 제너 다이오드는 이 전압 폭의 정도를 정규 제너 전압으로 한정한다. 이 양전압은 소스가 능동 ICD의 게이트에 연결된 트랜지스터(M3)를 턴온 시킨다. 소스의 전위가 제너 전위를 상승시키면, 전하 전송은 정지되고, 능동 ICD의 게이트에 적용되는 양전위를 제너 전압+δ로 한정한다.
제너 다이오드를 갖는 트랜지스터(M3)의 구성은 게이트 산화 파열을 일으킬 가능성이 있는 ICD의 게이트에 대해 초과 전압을 막아준다. 트리거 신호가 극성을 변화시키면, 래치의 상태는 트랜지스터(M3)의 게이트가 음으로 구동되도록 반전되고, 동시에, 트랜지스터(M4)의 게이트는 ICD의 게이트 및 트랜지스터(M3)의 소스가 음이 되도록 양으로 구동된다.
이와 같이, 능동 ICD의 게이트는 오프 신호(V-)와 제너 다이오드가 설정한 양전압 사이에서 구동된다. 이것은 ICD의 상태가 도1의 수동 상태에서보다 휠씬 더 낮은 전압 강하를 갖도록 허용한다. 도4 및 4a를 보면, 두 경우에, V+ 및 V- 신호는 제어 회로 안에서 루트가 동일한데, V+는 래치의 저항 측으로 가고, V-는 래치의 MOSFET 측으로 간다. 그러나, 센스 신호는 래치 극성과 반대의 루트로 정해진다. 도4에서, 루트는 트랜지스터(M2)의 드레인으로 가는 반면, 도4a에서, 루트는 트랜지스터(M1)의 드레인으로 간다. 이것은 센스 신호의 극성 반전 때문이다. 두 회로에서, 순방향 조건(ICD 게이트 턴온)은 신호 2에 대해 음인 신호 1에 대응한다.
래치의 정형 특성이 편리한 반면, 많은 경우, 풀(full) 래치는 회로가 올바르게 기능하도록 요구되지 않는다. 예를 들면, 도4a에서, 저항(R3) 및 트랜지스터(M1)가 제거되면, 회로는 잘 동작하는 입력 신호와 함께 여전히 적절히 동작한다.
도5는 N-채널 MOSFET을 갖는 동일한 제어 회로를 도시한다. 다이오드가 오프 상태인 동안 ICM 양단 전압이 커패시터를 충전하도록 다이오드는 반전되었다.센스 신호는 이제 게이트 입력 전극이다.
도6은 P-채널 MOSFET 장치를 제어하고, 동일한 제어 회로를 도시한다. 모든 MOSFET은 이제 P-채널 장치이고, 제어 회로의 전압 극성은 반전된다.
도5 및 도6의 ICM에서, 제어 회로는 게이트 제어 신호를 수신하고, 전계 효과 트랜지스터로 강화된 게이트 제어 신호를 제공한다. 이 강화된 신호는 전압 스윙(swing)의 관점에서 강화될 것이고(큰 스윙), 또는, 빠르게 트랜지스터 게이트 커패시터를 충전 및 방전시키도록 구동하는 전류, 특히, 파워 트랜지스터의 경우, 턴온 및 턴오프의 속도를 증가시키기 위한 변화를 구동하는 게이트의 속도, 또는, 다른 매개 변수들과의 조합에 있어서 강화될 것이다. 또한, ICM은 더 큰 집적 회로에서 사용될 것이고, 또는 3단자 장치로 패키징되어 향상된 수행을 위해 종래의 FET를 대신하여 이용될 것이다.
본 발명의 몇몇 우선의 실시예가 여기에 설명되고 도시되었지만, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 형태 및 상세 사항의 다양한 변화가 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 한 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (47)

  1. 소스, 드레인 및 게이트를 갖는 전계 효과 트랜지스터에 결합된 온 칩 전원을 갖는 집적 회로에 있어서,
    상기 전원은,
    전하 축적 장치 및 전류 지시 장치를 포함하고,
    상기 전하 축적 장치의 제1 단자는 상기 전계 효과 트랜지스터의 소스에 연결되고, 상기 전하 축적 장치의 제2 단자는 상기 전류 지시 장치의 음극에 연결되고, 상기 전류 지시 장치의 양극은 상기 트랜지스터의 드레인에 연결되는
    집적 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전하 축적 장치는 커패시터인
    집적 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전류 지시 장치는 다이오드인
    집적 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전하 축적 장치의 제1 단자와 제2 단자 사이의 전압은 제어 회로에 전원을 공급하는데 이용되는
    집적 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 트랜지스터의 게이트를 구동하는데 이용되는
    집적 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터의 바디는 상기 드레인에 연결되고, 상기 제어 회로는 상기 전계 효과 트랜지스터를 턴온 및 턴오프 시키기 위해 상기 소스와 상기 드레인 사이의 전압의 극성에 응답하는
    집적 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터의 바디는 상기 소스에 연결되고, 상기 제어 회로는 상기 전계 효과 트랜지스터를 턴온 및 턴오프 시키기 위해 게이트 제어 신호에 응답하는
    집적 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회로는 3단자 장치로 패키징되는
    집적 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 N-채널 MOSFET인
    집적 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 P-채널 MOSFET인
    집적 회로.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 N-채널 JFET인
    집적 회로.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 P-채널 JFET인
    집적 회로.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 정류 다이오드로서의 기능을 하는
    집적 회로.
  14. 집적 회로에 있어서,
    커패시터;
    다이오드;
    제1 단자, 제2 단자 및 제어 단자를 갖는 전계 효과 트랜지스터; 및
    상기 커패시터 및 상기 제어 단자에 결합된 제어 회로
    를 포함하고,
    여기서, 상기 커패시터 및 다이오드는 상기 트랜지스터의 제1 단자와 제2 단자 사이에 직렬로 연결되고,
    상기 커패시터의 전하는 상기 트랜지스터의 상기 제어 단자의 전압을 제어하는 상기 제어 회로에 전원을 공급하는데 이용되는
    집적 회로.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 트랜지스터의 상기 제1 단자와 상기 제2단자 사이의 전압에 응답하는
    집적 회로.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 전압이 제1 극성이면 상기 트랜지스터를 턴온 시키고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 전압이 제2 극성이면 상기 트랜지스터를 턴오프 시키기 위해 상기 제어 단자의 전압을 제어하도록 구성되고, 상기 전류 지시 장치는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자 사이의 전압이 제2 극성이면 전도되는
    집적 회로.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 단자는 소스이고, 상기 제2단자는 드레인이고, 상기 제어 단자는 게이트이고, 여기서, 상기 게이트는 상기 제어 회로에 연결되는
    집적 회로.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 회로는 2단자 장치로 패키징되는
    집적 회로.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 회로에 제공되는 제어 신호에 응답하는
    집적 회로.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 회로는 3단자 장치로 패키징되는
    집적 회로.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제어 회로는 트랜지스터 턴온 제어 신호에 응답하여 상기 트랜지스터의 강화된 턴온을 제공하기 위해 상기 제어 신호에 응답하는 제어 단자의 전압을 제어하도록 구성되는
    집적 회로.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전류 지시 장치는 상기 트랜지스터가 턴오프 되면, 전하 축적 장치에 축적 전류를 제공하도록 조정되는
    집적 회로.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 FET인
    집적 회로.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 FET는 N-채널 MOSFET인
    집적 회로.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 FET는 P-채널 MOSFET인
    집적 회로.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 FET는 N-채널 JFET인
    집적 회로.
  27. 제14항에 있어서,
    상기 FET는 P-채널 JFET인
    집적 회로.
  28. 제14항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 정류 다이오드로서의 기능을 하는
    집적 회로.
  29. 회로에 있어서,
    전하 축적 장치, 전류 지시 장치, 바디, 소스, 드레인 및 게이트를 갖는 전계 효과 트랜지스터 및 제어 회로를 포함하는 집적 회로
    를 포함하고,
    여기서, 상기 전하 축적 장치 및 전류 지시 장치는 상기 트랜지스터의 소스 단자와 드레인 단자 사이에 직렬로 연결되고, 상기 전하 축적 장치의 전하는 상기 제어 회로를 위한 전원에 결합되어, 전원으로서 동작하고, 상기 제어 회로는 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 결합되는 출력을 갖고, 상기 제어 회로는 상기 소스와 상기 드레인 사이의 전압이 제1 극성이면 상기 트랜지스터를 턴온 시키고 상기 소스와 상기 드레인 사이의 전압이 제2 극성이면 상기 트랜지스터를 턴오프 시키고, 상기 전류 지시 장치는 상기 소스와 상기 드레인 사이의 전압이 제2 극성이면 상기 전하 축적 장치을 충전하기 위한 극성을 갖는
    회로.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 전하 축적 장치는 캐패시터인
    회로.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 전류 지시 장치는 다이오드인
    회로.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 상기 제어 회로에 연결된 게이트를 갖는 집적 회로 다이오드인
    회로.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 회로는 2단자 장치로 패키징되는
    회로.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 FET인
    회로.
  35. 제29항에 있어서,
    상기 FET는 N-채널 MOSFET인
    회로.
  36. 제29항에 있어서,
    상기 FET는 P-채널 MOSFET인
    회로.
  37. 제29항에 있어서,
    상기 FET는 N-채널 JFET인
    회로.
  38. 제29항에 있어서,
    상기 FET는 P-채널 JFET인
    회로.
  39. 회로에 있어서,
    커패시터;
    다이오드;
    소스, 드레인, 게이트, 및 상기 드레인에 연결된 바디를 갖는 N-채널 전계 효과 트랜지스터; 및
    제어 회로를 포함하는 집적 회로
    를 포함하고,
    여기서, 상기 커패시터 및 다이오드는 상기 소스와 상기 드레인 사이에 직렬로 연결되고, 상기 다이오드는 상기 소스의 전압이 상기 드레인보다 높으면 상기 커패시터를 충전하도록 전도되고, 상기 커패시터는 상기 제어 회로를 위한 전원으로서 결합되어, 전원으로서 동작하고, 상기 제어 회로는 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 결합되는 출력을 갖고, 상기 제어 회로는 상기 드레인의 전압이 상기 소스의 전압보다 높으면 상기 트랜지스터를 턴온 시키고 상기 소스의 전압이 상기 드레인의 전압보다 높으면 트랜지스터를 턴오프 시키는
    회로.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 상기 소스 및 게이트가 동일한 전압이면 전도되는 채널을 갖는
    회로.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 회로는 2단자 장치로 패키징되는
    회로.
  42. 회로에 있어서,
    커패시터;
    다이오드;
    소스, 드레인, 게이트, 및 상기 소스에 연결된 바디를 갖는 전계 효과 트랜지스터; 및
    제어 회로를 포함하는 집적 회로
    를 포함하고,
    여기서, 상기 커패시터 및 다이오드는 상기 소스와 상기 드레인 사이에 직렬로 연결되고, 상기 다이오드는 상기 트랜지스터가 턴오프 되면 상기 커패시터를 충전하도록 전도되고, 상기 커패시터는 상기 제어 회로를 위한 전원으로서 결합되어, 전원으로서 동작하고, 상기 제어 회로는 게이트 제어 입력을 갖고 상기 게이트 제어 입력에 응답하여 상기 전계 효과 트랜지스터로 강화된 게이트 제어 신호를 제공하기 위해 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 결합되는 출력을 제공하는
    회로.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 N-채널 MOSFET인
    회로.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 P-채널 MOSFET인
    회로.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 N-채널 JFET인
    회로.
  46. 제42항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 P-채널 JFET인
    회로.
  47. 제42항에 있어서,
    상기 회로는 3단자 장치로 패키징되는
    회로.
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