开关器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及开关器件和用于操作开关器件的对应方法。
【背景技术】
[0002]为了切换高负载电流，在一些应用中使用例如基于金属氧化物半导体(MOS)晶体管的开关器件。对于许多应用，期望处于接通状态(即其中开关器件导通的状态)的开关器件的电阻尽可能低以降低开关器件中的功耗。
[0003]在一些应用中，需要能够测量流过开关器件的负载电流。对于一些应用，可能需要从低负载电流到高负载电流的高动态范围。为了确定负载电流，在一些应用中，测量开关器件两端的电压降。例如，在MOS晶体管用作开关器件的情况下，可以直接或间接测量漏-源电压以获得对负载电流的度量。然而，在低欧姆开关器件的情况下，即当被接通时具有低电阻值的开关器件的情况下，对于低负载电流，开关器件两端的电压降变得非常小，其可能导致测量中的不准确。
[0004]在一些使用开关晶体管(比如MOS晶体管)或开关器件的常规方法中，为了测量通过开关晶体管的负载电流，可以使用相对于开关晶体管缩放的测量晶体管。在一些方法中，该另一晶体管的漏-源电压被调整以对应于开关晶体管的漏-源电压。在这种情况下，通过测量晶体管的电流相对于对应于晶体管之间的缩放因子的负载电流被缩放。然而，即使在这种电路中，将测量晶体管的漏-源电压调整为开关晶体管的漏-源电压具有不准确性，这在开关晶体管具有低电阻的情况下对于小负载电流可能变得更显著。另一方面，如上面提到的，具有低电阻的开关器件通常对于降低功耗是合乎期望的。
【附图说明】
[0005]图1是示出根据一个实施例的开关器件的框图。
[0006]图2是示出根据另一个实施例的开关器件的示意电路图。
[0007]图3是示出根据一个实施例的方法的流程图。
[0008]图4是示出根据另一个实施例的开关器件的电路图。
[0009]图5是示出根据另一个实施例的开关器件的电路图。
[0010]图6是示出根据另一个实施例的开关器件的电路图。
[0011]图7是示出根据另一个实施例的开关器件的电路图。
[0012]图8是示出根据另一个实施例的开关器件的电路图。
【具体实施方式】
[0013]将在下面参考附图讨论各种说明性实施例。这些实施例不应被解释为限制本申请的范围，而是仅被看作说明性实例。例如，尽管实施例可以被描述为包括多个特征或元件，但是在其他实施例中，这些特征或元件中的一些可以被省略和/或被替换特征代替。在其他实施例中，可以存在附加特征或元件。
[0014]而且，来自不同实施例的特征或元件可以彼此组合以形成另外的实施例，除非另外特别说明。
[0015]本文描述的任何连接或耦合可以是直接的，即没有居间元件，或者可以是间接的，即有一个或多个居间元件，只要连接或耦合的一般功能(例如传送特定种类的信息)没有被明显改变即可。
[0016]在实施例中，将讨论开关器件。开关器件通常是可以闭合电连接使得电流可以流动或者打开电连接使得基本没有电流流动的实体。换句话说，开关器件可以在允许电流流动的低欧姆状态和基本上没有电流流动的高欧姆状态之间改变。取决于开关器件的实施方式，一些电流因不希望有的效应(比如泄漏等)而在高欧姆状态仍可以流动。
[0017]通常，在本文使用的术语中，开关(或开关器件)在电流可以流过开关时是“闭合的”或“导通的”，而在基本上没有电流可以流动时它被描述为“打开的”或“关断的”。开关可以例如使用晶体管(比如MOS晶体管)来实施。在MOS晶体管的情况下，当开关闭合时，电流可以在具有比较低的电阻的源极和漏极之间流动，而在打开或关断状态，除了泄漏电流和类似效应之外，基本上没有电流可以在源极和漏极之间流动。
[0018]在一些实施例中，开关器件可以包括第一切换路径和第二切换路径。处于闭合状态的第一切换路径的电阻可以比处于闭合状态的第二切换路径的电阻高。为了感测低负载电流，在一些实施例中，仅第一切换路径可以被激活，其在一些实施例中通过提供较高的电阻促进低电流的测量。在较高电流的情况下，第二切换路径可以被激活以提供较小的电阻并因此在一些实施例中降低了功耗。另外，第二切换路径还可以被激活以防止第一切换路径上的过负载。
[0019]用于第一切换路径的这种过负载保护的激活机制可以不同于用于第二切换路径的规则激活机制。
[0020]当第二切换路径闭合时，第一切换路径可以保持闭合以提供例如两个平行闭合切换路径。在其他实施例中，第一切换路径可以在第二切换路径闭合时打开。
[0021]在图1中，根据一个实施例的开关器件被示意性地示出。在图1的实施例中，开关器件包括在供给电压10和负载16之间彼此并联耦合的第一切换路径11和第二切换路径12。因此，图1的开关器件可以用于选择性地将负载16连接到供给电压10。在一些实施例中，供给电压10可以是正供给电压。在这种情况下，图1的开关器件还可以称为高侧开关。在其他实施例中，供给电压10可以是负供给电压。在这种情况下，图1的开关器件还可以称为低侧开关。
[0022]负载16可以代表将由供给电压10通过第一和第二切换路径11、12选择性供给的任何种类的器件或电路。
[0023]在实施例中，处于闭合状态的第一切换路径11具有比第二切换路径12高的电阻。换句话说，第一切换路径11可以是相对较高欧姆的切换路径，并且第二切换路径12可以是相对较低欧姆的切换路径。例如，在实施例中，处于闭合状态的第一切换路径11的电阻可以在10 Ω和100 Ω之间，例如约为50 Ω，并且第二切换路径12在闭合时的电阻可以在
0.1 ι?Ω和100 ι?Ω之间，例如约为I ι?Ω。例如，处于闭合状态的第一切换路径的电阻可以是处于闭合状态的第二切换路径的电阻的100-10000倍，例如5000倍。然而，给出这些数值仅用于说明的目的，并且这些数值不应被解释为限制性的。
[0024]在一个实施例中，负载电流感测电路17可以耦合到第一切换路径。当第一切换路径11具有比较高的电阻时，即使在低负载电流下，第一切换路径11两端的电压降仍可以因比较高的电阻而相对高。这种比较高的电压降可以比较小的电压降更容易以所需的准确度测量。
[0025]在实施例中，当低负载电流将被测量时，仅第一切换路径11被激活，即被闭合。在多种实施例中第二切换路径12可以在多种情形下被激活，如由框13-15指示的。例如，当负载电流增加时(其可能是由于较低的负载电阻、由于短路或其他事件引起的)，第二切换路径12被激活。在这种情况下，尤其是在较高电流下的功耗可以被降低，因为第二切换路径12的电阻较小。
[0026]在一些实施例中，如由虚线指示的，负载电流感测电路17还可以耦合到第二切换路径12，使得例如可以通过测量第二切换路径12两端的电压降来测量较高的负载电流。即使第二切换路径的电阻较低，当负载电流高时，该电压