一種模擬開關的高穩定性控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種模擬開關的高穩定性控制裝置，所述裝置包括：模擬開關，用于提供低阻抗的導電通路；輸入電源檢測電路，用于檢測輸入模擬電源的數值高低；溫度檢測電路，用于檢測硅片結點溫度的數值高低；模擬開關的導通阻抗控制電路，用于實時地提供適當的模擬開關控制電壓，以使模擬開關的導通阻抗保持恒定，運轉穩定可靠；片上記憶單元，用于記錄模擬開關控制電壓參數。本實用新型的有益效果是模擬開關在環境改變時，智能地調整控制電壓隨之變化，以保證模擬開關導通阻抗穩定。本實用新型可以廣泛應用于高性能信號通訊與功率傳輸。
【專利說明】一種模擬開關的高穩定性控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于模擬開關領域，特別涉及高性能高穩定度導通阻抗要求，控制電壓設定方法及裝置，具體而言在于檢測輸入模擬電源值/硅片生產工藝的導通阻抗偏差/硅片結點溫度等參數并設定與之相關的控制邏輯，保證模擬開關導通阻抗穩定。
【背景技術】
[0002]在高性能信號通訊與功率傳輸通路上，通常需要使用模擬開關來控制通路的選取狀態，以達到對實現不同功能的通路進行選通的目的。該類型的模擬開關既可以通過采用單一的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)實現，也可以采用傳輸門等其它方式實現。在應用中，至少需要為模擬開關提供一路信號作為通/斷狀態操作的控制信號。此類信號一般由相關的控制單元根據對開關通/斷狀態的需求而產生，并僅以等于輸入電源電壓或地的邏輯控制電壓對模擬開關進行通/斷控制。
[0003]這種僅通過高低兩種邏輯電壓控制的方式會導致兩個較為突出的問題:很難實現較小的導通阻抗和邏輯控制電壓在有效范圍內的波動會導致模擬開關導通阻抗大范圍的波動。由于較大的導通阻抗與阻抗值的波動在高性能信號通訊與功率傳輸應用中會引入額外的性能及可靠性問題，因此在設計中有必要對其盡可能地加以避免。盡管采用電壓穩定的輸入電源可減小此類波動，但并不能解決較大導通阻抗的問題。此外，通常的模擬開關無法在不同的電源電壓供電環境下均提供適宜的導通阻抗。并且，隨著硅片生產工藝的偏差、結點溫度等參數的變化，模擬開關的導通阻抗也會發生變化。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于檢測輸入模擬電源值/硅片生產工藝的導通阻抗偏差/硅片結點溫度等參數并設定與之相關的控制邏輯，保證模擬開關導通阻抗穩定。
[0005]本實用新型提供一種模擬開關的控制裝置，所述裝置包括:模擬開關，在控制電壓的作用下用于提供低阻抗的導電通路；電源檢測升壓電路，用于檢測輸入電源的數值高低并智能地為閉環智能控制電路提供適當的、穩定的控制電源輸入；檢測電路，包含溫度檢測電路、硅片生產工藝的導通阻抗檢測電路等，產生可用于參考的靜態與動態參數存儲于記憶單元中；檢測電路中的溫度檢測電路，用于檢測硅片結點溫度的數值高低并產生相應的參數；檢測電路中的硅片生產工藝的導通阻抗檢測電路，用于檢測硅片生產工藝的導通阻抗偏差并產生相應的參數；閉環智能控制電路，用于依據基準穩定參考電壓、電源檢測升壓電路產生的控制電源和記憶單元內的靜態與動態參數實時地提供適當的模擬開關控制電壓，以使模擬開關的導通阻抗保持恒定，運轉穩定可靠；片上記憶單元，用于記錄用于控制模擬開關的靜態與動態參數并為閉環智能控制電路提供參考；閉環智能控制電路連接所述電源檢測升壓電路、片上記憶單元、以及模擬開關；所述片上記憶單元還與檢測電路連接。
[0006]進一步地，所述片上記憶單元由靜態電路保存固定參數控制論，如硅片生產工藝的導通阻抗偏差等。
[0007]進一步地，所述片上記憶單元由動態電路保存變動參數控制論，如硅片結點溫度坐寸。
[0008]本實用新型進一步提供一種使用所述裝置的模擬開關的高穩定性控制方法，其特征在于，檢測輸入模擬電源的數值高低，并設置模擬開關的控制電源高低。
[0009]進一步地，所述模擬開關的導通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表輸入模擬電源高低的電器參數表征。
[0010]進一步地，輸入模擬電源是1.8V標稱值時，模擬開關的控制電源由三倍倍乘智能相關算法表征。
[0011]進一步地，輸入模擬電源是3.3V標稱值時，模擬開關的控制電源由一倍半倍乘智能相關算法表征。
[0012]進一步地，輸入模擬電源是5V標稱值時，模擬開關的控制電源由一倍倍乘智能相關算法表征。
[0013]本實用新型進一步提供一種使用所述裝置的模擬開關的高穩定性控制方法，其特征在于，檢測硅片生產工藝的導通阻抗偏差，并設置模擬開關的控制電源到控制電壓的轉換高低。
[0014]進一步地，所述模擬開關的導通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片生產工藝的導通阻抗偏差的電器參數表征。
[0015]進一步地，硅片生產工藝的導通阻抗偏高時，模擬開關的控制電壓由較高數值表征。
[0016]進一步地，其特征在于，硅片生產工藝的導通阻抗偏低時，模擬開關的控制電壓由較低數值表征。
[0017]本實用新型進一步提供一種使用所述裝置的模擬開關的高穩定性控制方法，其特征在于，檢測硅片結點的溫度，并設置模擬開關的控制電源到控制電壓的轉換高低。
[0018]進一步地，所述模擬開關的導通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片結點溫度的電器參數表征。
[0019]進一步地，硅片結點溫度偏高時，模擬開關的控制電壓由較高數值表征。
[0020]進一步地，硅片結點溫度偏低時，模擬開關的控制電壓由較低數值表征。
[0021]輸入模擬電源值變化時，設置相應的倍乘比，獲取適當的模擬開關控制電源值；硅片生產工藝的導通阻抗有偏差時，設置靜態記憶單元，獲取適當的開關控制電壓值；硅片結點溫度有變化時，設置動態記憶單元，獲取適當的開關控制電壓值。
[0022]模擬開關控制電壓的智能選取電路充分利用了模擬開關導通阻抗與其開關控制電壓的電器參數關系，響應靜態與動態參數的變化，將模擬輸入電源轉化為合適的模擬開關控制電壓，以達到實現穩定的模擬開關導通阻抗的目的。
[0023]本實用新型的有益效果是模擬開關在環境改變時，智能地調整控制電壓隨之變化，以保證模擬開關導通阻抗穩定。本實用新型可以廣泛應用于高性能信號通訊與功率傳輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]通過以下參照附圖對優選實施例進行描述，本實用新型的優點將會變得更加明顯和易于理解。
[0025]圖1是模擬開關高穩定性控制方法及其裝置的架構圖。
[0026]圖2是升壓電路中對不同倍乘比的一種實現方法的示意圖。
[0027]圖3是一種模擬開關高穩定性控制應用的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文中，現在將參照附圖更充分地描述本實用新型，在附圖中示出了各種實施例。然而，本實用新型可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本實用新型的范圍充分地傳達給本領域技術人員。
[0029]在下文中，將參照附圖更詳細地描述本實用新型的示例性實施例。
[0030]圖1是模擬開關高穩定性控制方法及其裝置的架構圖。輸入電源電壓值變化時，經過電源檢測升壓電路智能地獲取適當的、穩定的模擬開關控制電源值；通過檢測電路，在硅片生產工藝的導通阻抗有偏差時，設置靜態記憶單元；通過檢測電路，在硅片結點溫度有變化時，設置動態記憶單元；閉環智能控制電路根據基準穩定參考電壓和記憶單元內的參數在控制電源值的基礎上產生合適的控制電壓值用于控制模擬開關。
[0031]圖2是升壓電路中對不同倍乘比的一種實現方法的示意圖。當輸入模擬電源值變化時，通過智能地切換不同的采樣/保持結構實現設置相應的倍乘比，以獲取合適的模擬開關控制電源值。(a)中輸入模擬電源為1.8V標稱值時，實現對電源電壓三倍倍乘輸出。(b)中輸入模擬電源為3.3V標稱值時,實現對電源一倍半倍乘輸出。(c)中輸入模擬電源為5V標稱值時，實現對電源一倍倍乘輸出。
[0032]圖3是一種模擬開關高穩定性控制應用的示意圖。模擬開關采用N溝道金屬氧化物半導體管(NMOS)實現，其源極和漏極為開關通路的兩端，柵極連接至由模擬開關控制裝置產生的控制電壓進行穩定的導通阻抗控制。
[0033]以上所述僅為本實用新型的實施例而已，并不用于限制本實用新型。本實用新型可以有各種合適的更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種模擬開關的高穩定性控制裝置，其特征在于所述裝置包括: 模擬開關，在控制電壓的作用下用于提供低阻抗的導電通路；電源檢測升壓電路，用于檢測輸入電源的數值高低并智能地為閉環智能控制電路提供適當的、穩定的控制電源輸入；檢測電路，包含溫度檢測電路、硅片生產工藝的導通阻抗檢測電路，產生可用于參考的靜態與動態參數存儲于記憶單元中；檢測電路中的溫度檢測電路，用于檢測硅片結點溫度的數值高低并產生相應的參數；檢測電路中的硅片生產工藝的導通阻抗檢測電路，用于檢測硅片生產工藝的導通阻抗偏差并產生相應的參數；閉環智能控制電路，用于依據基準穩定參考電壓、電源檢測升壓電路產生的控制電源和記憶單元內的靜態與動態參數實時地提供適當的模擬開關控制電壓，以使模擬開關的導通阻抗保持恒定，運轉穩定可靠；片上記憶單元，用于記錄用于控制模擬開關的靜態與動態參數并為閉環智能控制電路提供參考；閉環智能控制電路連接所述電源檢測升壓電路、片上記憶單元、以及模擬開關；所述片上記憶單元還與檢測電路連接。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述片上記憶單元由靜態電路保存固定參數控制論。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述片上記憶單元由動態電路保存變動參數控制論。
【文檔編號】G05F1/56GK204117012SQ201420557783
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】金學成 申請人:金學成