專利名稱：開關電路的制作方法
技術領域：
本申請涉及放大器，更具體地說涉及用于放大器輸出的開關電路。
背景技術：
使用所選的固定電壓在預期輸出轉換時預設內部偏置節點電壓，有助于在電源軌之間產生快速響應的、干凈、直線輸出電壓回轉行為。然而，這種技術未考慮負載電流的大小和輸出邊沿上負載電流的潛在效應。未獲得某種負載電流信息會給維持正確控制輸出造成負擔，因為該輸出由未知的負載電流推向集成回路，可造成不一致的參差的并且依賴于電流的響應
實用新型內容
除其他之外，本申請討論用于預偏置開關電路的邊沿速率控制輸出級的設備和方法。在一個示例中，開關電路可包括輸出晶體管和連接到輸出晶體管中的預偏置電路。預偏置電路可包括預偏置晶體管，該預偏置晶體管配置成選擇性地將輸出裝置的控制節點連接到第一電壓，并且其中預偏置晶體管可包括低于輸出晶體管的閾值電壓。在一個示例中，一種開關電路，該開關電路具有第一狀態和第二狀態，包括串聯連接的第一和第二輸出晶體管，該第一輸出晶體管配置成在向該第一狀態轉換期間將該開關電路的輸出連接到一電壓，該第二輸出晶體管配置成在向該第二狀態轉換期間將該輸出連接到第二電壓；連接到該開關電路的輸出的第一和第二反饋電容器，該第一反饋電容器連接到該第一輸出晶體管的控制節點，該第二反饋電容器連接到該第二輸出晶體管的控制節點，第一和第二緩沖器，該第一緩沖器連接到該第一輸出晶體管的控制節點并連接到該第一反饋電容器，該第二緩沖器連接到該第二輸出晶體管的控制節點并連接到該第二反饋電容器；以及第一預偏置電路，該第一預偏置電路包括第一預偏置電流源，連接到該第一緩沖器的輸入并連接到該第二電壓；以及具有控制節點的第一預偏置晶體管，該第一預偏置晶體管的控制節點連接到該第一緩沖器的輸出并連接到該第一輸出晶體管的控制節點，該預偏置晶體管配置成將該第一緩沖器的輸入選擇性地連接到該第一電壓，其中該第一預偏置晶體管包括較該第一輸出晶體管低的閾值電壓。此概述的目的在于提供本專利申請的主題的概覽，而非提供對本實用新型的排他性或窮盡性闡釋。包括有詳細說明以提供與本專利申請有關的更多信息。
附圖不一定按比例繪制，且不同附圖中的類似部件可用相同的數字指代。具有不同字母后綴的相同數字可表示類似部件的不同示例。總的來說，附圖是通過舉例(而非限制)的方式來說明本文中所探討之諸實施例。圖I是開關放大器的輸出級100的示意圖；圖2是用于開關放大器的輸出級200的改善了的預偏置方案的示意圖；[0009]圖3是開關放大器的輸出級300的示意圖。
具體實施方式
在一個示例中，邊沿速率受控的開關輸出級在大幅變動的負載條件下可產生受控的轉換速率(slew rate)。除其他之外，本發明人已經意識到邊沿速率控制設備和技術可減少或消除使用推估來預偏置內部節點，并且可使用負載電流信息，比如負載電流的實際大小，以便預偏置關鍵的內部節點。這種技術可減少功耗，并且在負載電流強度的整個范圍上進行更 干凈的轉換。圖I大體顯示了開關放大器的輸出級100的示例，包括控制器101、電壓配合(voltage tie-off) 102、第一和第二集成電路103、104、第一和第二輸出裝置Ql 105和Q2106以及硬開關107。在一個示例中，輸出級100可生成輸出108，其代表經轉換的輸入109。在改變穩態水平，同時比如未改變開關輸入109的潛在穩態頻率時，控制器101可控制輸出108的轉換速率。在某些示例中，輸出裝置Ql 105和Q2 106可包括晶體管，比如金屬氧化物場效應晶體管(MOSFETs)。在一個示例中，輸出級100可包括硬開關107，硬開關器107包括第一硬開關Q3111和第二硬開關Q4 112，它們可將輸出保持為等于或者接近輸出108的轉換之間的電源軌電壓。在一個示例中，輸出級可包括電壓配合102，以便預偏置第一和第二輸出裝置Ql105和Q2 106。在某些示例中，電壓配合102可包括通過開關SI 117、S2 118、S3 119、S4120連接到第一和第二集成電路103、104的輸入的第一、第二、第三和第四電壓源113、114、115、116。在一個示例中，第一電壓源113所提供的電壓大約可為第一輸出裝置Ql 105的閾值電壓的兩倍。在一個示例中，第二電壓源114可提供第一輸出裝置Ql 105的次閾值電壓(比如，大約為閾值電壓的一半等)。在一個示例中，第三電壓源115所提供的電壓大約可為第二輸出裝置Q2 106的閾值電壓的兩倍。在一個示例中，第四電壓源116可提供第二輸出裝置Q2 106的次閾值電壓(比如，大約為閾值電壓的一半等)。可控制電壓配合，以便預偏置第一輸出裝置Ql 105，準備輸出108的轉換。比如，美國專利申請序列第12/899,810號的全文以引用的方式并入本文中，如該專利所述，輸出108為高時，可開通第一硬開關Q3 111，可關斷第二硬開關Q4 112，可閉合電壓配合開關SI 117和S4 120，并且可打開電壓配合開關S2 118和S3 119。相反，輸出108為低時，可開通第二硬開關Q4 112，可關斷第一硬開關Q3 111，可閉合電壓配合開關S2118和S3 119，并且可打開電壓配合開關SI 117和S4 120。在轉換的過程中，可關閉第一和第二硬開關Q3 111和Q4 112，包括開關電流源121和122、第一和第二整體増益緩沖器Al 123和A2 124、第一和第二反饋電容器Cl 125和C2 126以及第一和第二輸出裝置Ql105和Q2 106在內的集成功能，可使得輸出108的受控電壓沿適當的方向斜線上升。比如，第一集成電路103可包括第一整體增益緩沖器Al 123和連接到第ー輸出裝置105的控制節點的第一反饋電容器Cl 125。通過將施加給第一輸出裝置105的控制節點的電壓集成為從低邏輯電平轉換到高邏輯電平的輸出，第一集成電路103可控制輸出108的速率。在一個示例中，第二集成電路104可包括第二整體増益緩沖器A2 124和連接到第二輸出裝置106的控制節點的第二反饋電容器C2 126。通過將施加給第二輸出裝置106的控制節點的電壓集成為從高邏輯電平轉換到低邏輯電平的輸出108，第二集成電路104可控制輸出108
的變化率。在一個不例中，輸出108為高時,將第一輸出裝置Ql 105預偏置為部分導通,偏置截止第二輸出裝置Q2 106，但依然接近導通，關斷第一硬開關Q3 111并且輸出108開始向相反的(比如低)狀態轉換時，這可使得集成功能準備承擔全負載電流。相應地，輸出108為低時，將第二輸出裝置Q2 106預偏置為部分導通，偏置截止第一輸出裝置Ql 105，但依然接近導通，關斷第二硬開關Q4 112并且輸出108開始向相反的(比如高)狀態轉換吋，這可使得集成功能準備承擔全負載電流。在某些示例中，可改進預偏置。首先，第一和第二整體增益電壓跟隨器(比如緩沖器)Al 123和A2 124可設計為具有高帶寬和高電流驅動性能特征，這些性能特性可與其他參數(比如偏移)交換使用。在某些示例中，在直流的基礎上，每個緩沖器輸出電壓可從相應的緩沖器輸入電壓中偏移300mV或更多。緩沖器偏移可使得設置適當的上游預偏置電勢具有挑戰性。其次，所選擇的用于第一和第二輸出裝置Ql 105和Q2 106的預偏置電壓為近 似值。開始進行輸出轉換時，這些近似值可能不適應任ー個裝置可承受的電流的大小。比如，輸出級100從硬開關模式(比如，第一或第二硬開關Q3 111或Q4 112導通)轉換到集成模式(比如，第一或第二輸出裝置Ql 105或Q2 106承擔全負載電流導通)時，第一和第ニ集成負反饋電容器Cl 125和C2 126在相應第一或第二輸出裝置Ql 105和Q2 106到達合適的全負載電流導通之前，將第一或第二輸出裝置Ql 105或Q2 106的柵極電壓調整為以ー可能明顯的量偏離預偏置的起始點。這種相當快速的回路調整可造成輸出108跳變，該跳變不在刻意的線性邊沿速率控制的軌道上。圖2大體顯示了用于開關放大器的輸出級200的改善了的預偏置方案的示例。輸出級200可包括控制器201、第一和第二集成電路203和204以及第一和第二輸出裝置Ql205和Q2 206。輸出級200可接收經轉換的輸入209，并且可提供輸入的邊沿速率受控的輸出，而不改變被轉換的輸入209的潛在穩態頻率。在某些示例中，可省略圖I的電壓配合102。在圖2的示例中，未顯示硬開關裝置，比如圖I中所述的硬件開關裝置107。在某些示例中，第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B 232為低于第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206的電壓裝置(比如更薄的氧化物)。相應地，第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B 232的閾值電壓(Vt)可低于第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206。因此，導通的第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B 232的柵極到源極電壓(Vgs)可分別低于第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206中導通所需的電壓。在輸出轉換之間，集成功能閑置并且與第一和第二電流源Il和12所供應的少量偏置電流結合時，第一輸出裝置Ql 205的柵極處的電HVg(Ql)可基本上等于第一預偏置裝置QlB 231的柵極處的電壓Vg(QlB),并且第二輸出裝置Q2 206的柵極處的電壓Vg (Q2)可基本上等于第二預偏置裝置Q2B 232的柵極處的電壓Vg(Q2B)。在一個示例中，由于第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B 232的閾值電壓可低于第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206的閾值電壓(Vt (Q1B,Q2B) < Vt (Ql，Q2))，所以可將第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206預偏置為接近導通，但并未實際導通。在某些示例中，甚至可使用第一和第二緩沖器Al 223或A2 224因包含在相應反饋回路內而引入的偏移來實現預偏置。在某些示例中，包括第一和第二偏置裝置QlB 231和Q2B 232，可減少或消除預偏置方案內緩沖器偏移的沖擊，或者在エ序、溫度和操作條件上可為第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206建立較佳的接近導通的預偏置電壓。在某些示例中，在輸出轉換的過程中，可禁用第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B 232以及第一和第二電流源Il和12，從而避免干擾整個邊沿速率控制集成功能。總之，上述的預偏置方案內包括低電壓的第一和第二預偏置裝置QlB 231和Q2B232，輸出級200轉換輸出208時，第一和第二輸出裝置Ql 205和Q2 206均可成功地準備好快速進行導通。圖3大體顯示了開關放大器輸出級300的示例，包括控制器301、第一和第二集成電路303和304、第一和第二輸出裝置Ql 305和Q2 306以及硬開關307。在一個示例中，輸出級300可生成表示經轉換的輸入309的輸出308。在改變穩態水平，同時比如輸出級300未改變經轉換的輸入309的潛在穩態頻率時，控制器301可控制輸出308的轉換速率。
·[0020]在一個示例中，硬開關307可包括第一和第二硬開關Q3 311和Q4 312，配置成將輸出保持在輸出308的轉換之間的電源軌電壓。在某些示例中，輸出級300可提供預先建立的導通，該導通對應于輸出308在電壓狀態之間轉換的過程中所承受的負載電流。比如，預先建立的導通可對應于第一或第二輸出裝置Ql 305或Q2 306中的任一個在開始輸出轉換時所承受的瞬時負載電流。在某些示例中，在輸出轉換之前，可測量瞬時輸出/負載電流，并且可將其用于調整預偏置電壓。在某些示例中，比如開關輸出系統(比如D級別放大器)，通過感測裝置，比如感測場效應晶體管，可測量電流信息，比如輸出電流信息，用于提供過電流限制/或保護。在某些示例中，該電流信息也可用于設置預偏置電壓，所以可將相應的輸出裝置的控制節點電壓調整為與預期的負載成比例，比如以便在輸出轉換開始時承擔實際的負載電流。在圖3中大體闡述的示例中，包括感測部件FETl 341、FET2 342、FET3 343、FET4344，第三和第四整體增益緩沖器A3 345和A4 346以及電阻Rl 347和R2 348可協助提供預先建立的導通。在某些示例中，每個感測部件的功能可包括以某個小部分值(比如1/10，000th)復制其相關的電源設備(比如第一或第二輸出裝置Ql 305或Q2 306或第一和第二硬開關Q3 311和Q4 312)的漏極電流。在某些示例中，圖3中顯示的電流ISl可基本上等于Id(Q1)/10，000等等，用于電流IS2、IS3和IS4。在一個示例中，輸出為低時(比如關閉第一硬開關Q3 311和打開第二硬開關Q4312)，并且在正向輸出轉換之前，輸出308通過正向轉換改變之前，通過在輸出308的正向轉換之前，允許第二輸出晶體管Q2 306承擔第四輸出晶體管Q4 312供應的至少相當一部分電流，包括第二感測部件FET2 342、第四感測部件FET4 344、第二電阻R2 348和第四整體増益緩沖器346的偏置電路可協助第二輸出晶體管Q2 306預測負載電流。比如，感測部件FET4 344可將第二硬開關Q4 312的漏極電流的比例復制發送給電阻R2 348，以便在電阻R2 348兩側建立與輸出負載電流成比例的電壓。第四整體増益緩沖器A4 346可緩沖電阻R2 348兩側的電壓，并且可為第二預偏置裝置Q2B 332的源極的電勢提高相同的電壓。回路包括第二預偏置裝置Q2B 332和第二整體増益緩沖器A2 324，該回路可保持閉合，并且可將第二預偏置裝置Q2B 332和第二輸出裝置Q2 306的柵極處的電壓提高相同的電勢。如果該電壓的增大足以超過第二輸出裝置Q2306的閾值電壓(Vt)并且造成導通，那么第二輸出裝置Q2 306可開始承擔ー些負載電流。第二輸出裝置Q2 306開始從第二硬開關Q4312中抽走ー些負載電流并且降低電流IS4時，感測部件FET2 342可按比例增大電流IS2，令饋入電阻R2 348中的感測電流的總量保持精確。該感測電流行為的整體效應可將第二輸出裝置Q2 306的柵極電勢提高，所提高的量與輸出負載中的電流大小成比例，以基于負載電流的方式有效預偏置第二輸出裝置Q2 306，所以達到輸出轉換時，由于在轉換的過程中關閉第二硬開關Q4 312，第二輸出裝置Q2 306基本上要承受來自第二硬開關Q4 312的全負載電流。在一個示例中，第二輸出裝置Q2 306基本上要承受大約90%或以上的負載電流。在某些示例中，第二輸出晶體管Q2 306可承受全部的負載電流，到達轉換點時，與第二硬開關Q4 312分擔該負載電流。該方法可允許通過反饋電容器C2 326更少地校正反饋回路，從而可產生更平穩的、更好(線性)運行的、邊沿速率受控的輸出轉換。在補充的情況下，輸出為高時(打開第一硬開關Q3 311，并且關閉第二硬開關Q4312)，并且在負向輸出轉換之前，通過包括感測部件FETl 341和FET3 343、電阻Rl 347以及第三整體増益緩沖器A3 345的偏置電路可發生相應的預偏置行動，所以容易偏置第一輸出裝置Ql 305的柵極電壓，以便到達轉換時間時，處理輸出負載電流，在輸出308從高到底的轉換過程中，提供更線性的斜面。就在輸出308的負向轉換之前，通過允許第一輸出晶體管Ql 305承擔第三輸出晶體管Q3 311供應的至少相當一部分電流，輸出308通過負 向轉換改變時，包括感測部件FETl 341和FET3 343、電阻Rl 347以及第三整體增益緩沖器A3 345的偏置電路可協助預測負載電流。在某些示例中，第一輸出晶體管Ql 305可承受所有的負載電流，到達轉換點時，與第一硬開關Q3 311分擔該負載電流。要理解的是，在各種示例中，電阻Rl 347和R2 348表示的阻抗所包括的裝置比如，但不限于，電阻器、半導體電阻器或以柵極漏極短路(金屬氧化物半導體ニ極管)配置連線的金屬氧化物半導體場效應晶體管。使用電阻器的優勢在于，能夠利用導通性響應于増加的輸出負載電流而以平方律的方式増大，來預偏置第一或第二輸出裝置Ql 305或Q2306。這可用于使得預偏置對更高的輸出電流電平反應更快。其次，不存在輸出負載電流(比如，電流ISl到IS4等于O時)，可造成第三整體増益緩沖器A3 345將第一預偏置裝置QlB 331的源極完全拉至正供電軌，并且可進ー步造成第四整體増益緩沖器A4 346將第二預偏置裝置Q2B 332的源極完全拉至接地。將第二預偏置裝置Q2B 332的源極完全拉至接地，可將第一和第二輸出裝置Ql 305和Q2 306的柵極電勢保持在低于各自的閾值電壓(Vt)，并且可減少A類電流通過第一和第二輸出裝置Ql 305和Q2 306從正供電軌流入地的機會，若非如此，會引起功耗浪費。補充注釋在示例I中，開關電路可具有第一狀態和第二狀態。該開關電路可包括串聯連接的第一和第二輸出晶體管、連接到開關電路的輸出的第一和第二反饋電容器、第一和第二緩沖器以及第一偏置電路。該第一輸出晶體管配置成在向該第一狀態轉換期間將該開關電路的輸出連接到第一電壓，該第二輸出晶體管配置成在向該第二狀態轉換期間將該輸出連接到第二電壓。該第一反饋電容器可連接到該第一輸出晶體管的控制節點，該第二反饋電容器可連接到該第二輸出晶體管的控制節點。該第一緩沖器可連接到該第一輸出晶體管的控制節點并連接到該第一反饋電容器，該第二緩沖器可連接到該第二輸出晶體管的控制節點并連接到該第二反饋電容器。該第一預偏置電路可包括第一預偏置電流源，連接到該第一緩沖器的輸入并連接到該第二電壓；以及具有控制節點的第一預偏置晶體管，該第一預偏置晶體管的控制節點連接到該第一緩沖器的輸出并連接到該第一輸出晶體管的控制節點。該預偏置晶體管可配置成將該第一緩沖器的輸入選擇性地連接到該第一電壓，其中該第一預偏置晶體管可包括較該第一輸出晶體管低的閾值電壓。在示例2中，根據示例I所述的開關電路可選地包括第二預偏置電路。該第二預偏置電路可包括第二預偏置電流源，連接到該第二緩沖器的輸入并連接到該第一電壓；以及具有控制節點的第二預偏置晶體管，該第二預偏置晶體管的控制節點連接到該第二緩沖器的輸出并連接到該第二輸出晶體管的控制節點。該第二預偏置晶體管可配置成將該第ニ緩沖器的輸入選擇性地連接到該第二電壓，其中該第二預偏置晶體管包括較該第二輸出晶體管低的閾值電壓。 在示例3中，根據示例I和2中任一項或多項所述的開關電路可選地包括串聯連接的第三和第四輸出晶體管。該第三輸出晶體管可配置成在該第一狀態期間將該開關電路的輸出連接到該第一電壓，該第四輸出晶體管可配置成在該第二狀態期間將該輸出連接到該第二電壓。在示例4中，根據示例I到3中任一項或多項所述的開關電路可選地包括第一偏置電路，配置成將第一偏置電壓施加給該第一偏置晶體管的控制節點并施加給該第一輸出晶體管的控制節點，其中該第一偏置電壓可配置成在開始向該第二狀態轉換時預偏置該第一輸出晶體管，以提供一個等于該第一狀態即將結束時該第三輸出晶體管供應的電流的至少相當一部分的電流。在示例5中，根據示例I到4中任一項或多項所述的第一偏置電路可選地包括第ー感測電路，配置成提供第一比例電流，該第一比例電流表示該第一狀態即將結束時該第三輸出晶體管供應的電流。在示例6中,根據示例I到5中任一項或多項所述的第一偏置電路可選地包括連接到該第一感測電路的第一電阻器，該第一電阻器配置成使用該第一比例電流生成該第一偏置電壓。在示例7中,根據示例I到6中任一項或多項所述的第一偏置電路可選地包括連接到該第一電阻器并連接到該第一偏置晶體管的第三緩沖器。在示例8中，根據示例I到7中任一項或多項所述的開關電路可選地包括第二偏置電路，配置成將第二偏置電壓施加給該第二偏置晶體管的控制節點并施加給該第二輸出晶體管的控制節點，其中該第二偏置電壓配置成在開始向該第一狀態轉換時預偏置該第二輸出晶體管，以提供一個等于在該第二狀態即將結束時該第四輸出晶體管供應的電流的至少相當一部分的電流。在示例9中，根據示例I到8中任一項或多項所述的第二偏置電路可選地包括第ニ感測電路，配置成提供第二比例電流，該第二比例電流表示該第二狀態即將結束時該第四輸出晶體管供應的電流。在示例10中，根據示例I到9中任一項或多項所述的第二偏置電路可選地包括連接到該第二感測電路的第二電阻器，該第二電阻器配置成使用所述第二比例電流生成該第
ニ偏置電壓。在示例11中，根據示例I到4中任一項或多項所述的第二偏置電路可選地包括第四緩沖器，該第四緩沖器連接到該第二電阻器并連接到該第二偏置晶體管。在示例12中，一種預偏置開關電路的方法可包括使用第一電流源將第一偏置晶體管導通，以及將該第一偏置晶體管的閾值電壓施加給第一輸出晶體管的控制節點，其中該第一偏置晶體管的閾值電壓低于該第一輸出晶體管的閾值電壓。在示例13中，根據示例I到12中任一項或多項所述的方法可選地包括從所述第一輸出晶體管的控制節點緩沖該第一電流源。在示例14中，根據示例I到13中任一項或多項所述的方法可選地包括使用第二電流源將第二偏置晶體管導通，以及將所述第二偏置晶體管的閾值電壓施加給第二輸出晶體管的控制節點，其中所述第二偏置晶體管的閾值電壓低于所述第二輸出晶體管的閾值電壓。 在示例15中,根據示例I到14中任一項或多項所述的方法可選地包括從所述第ニ輸出晶體管的控制節點緩沖所述第二電流源。在示例16中,根據示例I到15中任一項或多項所述的方法可選地包括向該第一偏置晶體管的控制節點并向該第一輸出晶體管的控制節點施加表示由該開關電路供應的負載電流的電壓。在示例17中，根據示例I到16中任一項或多項所述的施加表示負載電流的電壓可選地包括感測該開關電路的負載電流并且提供表示該負載電流的比例電流。在示例18中,根據示例I到17中任一項或多項所述的方法可選地包括使用連接到該第一偏置晶體管的第一電阻器和該比例電流生成表示該負載電流的電壓。在示例19中,根據示例I到18中任一項或多項所述的方法可選地包括緩沖表示在該第一電阻器和該第一偏置晶體管之間的負載電流的電壓。在示例20中，根據示例I到19中任一項或多項所述的方法可選地包括在該第一輸出晶體管的控制節點處接收表示該負載電流的電壓，以及使用該第一輸出晶體管供應該負載電流的至少一部分。上述詳細說明書參照了附圖，附圖也是所述詳細說明書的一部分。附圖以圖解的方式顯示了可應用本實用新型的具體實施例。這些實施例在本實用新型中被稱作“示例”。本實用新型所涉及的所有出版物、專利及專利文件全部作為本實用新型的參考內容，盡管它們是分別加以參考的。如果本實用新型與參考文件之間存在用途差異，則將參考文件的用途視作本實用新型的用途的補充，若兩者之間存在不可調和的差異，則以本實用新型的用途為準。在本實用新型中，與專利文件通常使用的一祥，術語“一”或“某一”表示包括ー個或多個，但其他情況或在使用“至少ー個”或“ー個或多個”時應除外。在本實用新型中，除非另外指明，否則使用術語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附權利要求中，術語“包含”和“在其中”等同于各個術語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在下面的權利要求中，術語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統、裝置、物品或步驟包括除了權利要求中這種術語之后所列出的那些元件以外的部件的，依然視為落在該條權利要求的范圍之內。而且，在下面的權利要求中，術語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標簽，并非對對象有數量要求。。上述說明的作用在于解說而非限制。例如上述示例(或示例的ー個或多個方面)可結合使用。例如，盡管已經描繪了與PNP器件相關的示例，但是，但是一個或更多個示例適用于NPN器件。在其他示例中，上述示例(或者它們的ー個或更多個方面)可彼此結合使用。可采用其他實施例，例如一名本領域普通技術人員在閱讀上述說明的基礎上能夠采用的那樣。可以在理解上述說明書的基礎上，利用現有技術的某種常規技術來執行其他實施例。遵照37C.F.R. § 1.72(b)的規定提供摘要，允許讀者快速確定本技術公開的性質。提交本摘要時要理解的是該摘要不用于解釋或限制權利要求的范圍或意義。同樣，在上面的具體實施方式
中，各種特征可歸類成將本公開合理化。這不應理解成未要求的公開特征對任何權利要求必不可少。相反，本實用新型的主題可在于的特征少于特定公開的實施例的 所有特征。因此，下面的權利要求據此并入具體實施方式
中，每個權利要求均作為ー個單獨的實施例。應參看所附的權利要求，以及這些權利要求所享有的等同物的所有范圍，來確定本實用新型的范圍。
權利要求1.一種開關電路，該開關電路具有第一狀態和第二狀態，該開關電路包括 串聯連接的第一和第二輸出晶體管，該第一輸出晶體管配置成在向該第一狀態轉換期間將該開關電路的輸出連接到第一電壓，該第二輸出晶體管配置成在向該第二狀態轉換期間將該輸出連接到第二電壓； 連接到該開關電路的輸出的第一和第二反饋電容器，該第一反饋電容器連接到該第一輸出晶體管的控制節點，該第二反饋電容器連接到該第二輸出晶體管的控制節點， 第一和第二緩沖器，該第一緩沖器連接到該第一輸出晶體管的控制節點并連接到該第一反饋電容器，該第二緩沖器連接到該第二輸出晶體管的控制節點并連接到該第二反饋電容器；以及 第一預偏置電路，該第一預偏置電路包括 第一預偏置電流源，連接到該第一緩沖器的輸入并連接到該第二電壓；以及 具有控制節點的第一預偏置晶體管，該第一預偏置晶體管的控制節點連接到該第一緩沖器的輸出并連接到該第一輸出晶體管的控制節點，該預偏置晶體管配置成將該第一緩沖器的輸入選擇性地連接到該第一電壓，其中該第一預偏置晶體管包括較該第一輸出晶體管低的閾值電壓。
2.根據權利要求I所述的開關電路，包括第二預偏置電路，該第二預偏置電路包括 第二預偏置電流源，連接到該第二緩沖器的輸入并連接到該第一電壓；以及 具有控制節點的第二預偏置晶體管，該第二預偏置晶體管的控制節點連接到該第二緩沖器的輸出并連接到該第二輸出晶體管的控制節點，該第二預偏置晶體管配置成將該第二緩沖器的輸入選擇性地連接到該第二電壓，其中該第二預偏置晶體管包括較該第二輸出晶體管低的閾值電壓。
3.根據權利要求2所述的開關電路，包括串聯連接的第三和第四輸出晶體管，該第三輸出晶體管配置成在該第一狀態期間將該開關電路的輸出連接到該第一電壓，該第四輸出晶體管配置成在該第二狀態期間將該輸出連接到該第二電壓。
4.根據權利要求3所述的開關電路，包括第一偏置電路，配置成將第一偏置電壓施加給該第一偏置晶體管的控制節點并施加給該第一輸出晶體管的控制節點，其中該第一偏置電壓配置成在開始向該第二狀態轉換時預偏置該第一輸出晶體管，以提供一個等于該第一狀態即將結束時該第三輸出晶體管供應的電流的至少相當一部分的電流。
5.根據權利要求4所述的開關電路，其中所述第一偏置電路包括 第一感測電路，配置成提供第一比例電流，該第一比例電流表示該第一狀態即將結束時該第三輸出晶體管供應的電流；以及 連接到該第一感測電路的第一電阻器，該第一電阻器配置成使用該第一比例電流生成該第一偏置電壓。
6.根據權利要求4所述的開關電路，包括第二偏置電路，配置成將第二偏置電壓施加給該第二偏置晶體管的控制節點并施加給該第二輸出晶體管的控制節點，其中該第二偏置電壓配置成在開始向該第一狀態轉換時預偏置該第二輸出晶體管，以提供一個等于在該第二狀態即將結束時該第四輸出晶體管供應的電流的至少相當一部分的電流。
7.根據權利要求6所述的開關電路，其中所述第二偏置電路包括 第二感測電路，配置成提供第二比例電流，該第二比例電流表示該第二狀態即將結束時該第四輸出晶體管供應的電流；以及 第二電阻器，連接到該第二感測電路，該第二電阻器配置成使用該第二比例電流生成該第二偏置電壓。
專利摘要本文涉及開關電路。此外，本申請討論用于預偏置開關電路的邊沿速率控制輸出級的設備和方法。在一個示例中，開關電路可包括輸出晶體管和連接到輸出晶體管中的預偏置電路。預偏置電路可包括預偏置晶體管，配置成選擇性地將輸出裝置的控制節點連接到第一電壓，并且其中預偏置晶體管可包括低于輸出晶體管的閾值電壓。
文檔編號H03K17/16GK202652167SQ201220045580
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月13日 優先權日2011年2月11日
發明者威廉·D·盧埃林 申請人:快捷半導體(蘇州)有限公司, 快捷半導體公司