晶体管开关的制作方法

专利名称：晶体管开关的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及晶体管开关并尤微及自举场鹏晶体管开关。
技术背景例如当采用CMOS (互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor))技术时，场 她晶体管可用作开关。于是场^娘晶体管的源极和 漏极端子构成开关的输入和输出端子，而场效应晶体管的栅极端子是开关的控制 端子。然而，场效应晶体管具有非理想性，所述非理想性例如会导致开关的开态 电阻(on-resistance)根据所施加的电压变动。而且当开，^^态时可发^^a 舰。场玄她晶体管的问题是与电压相关的开态电阻。用作开关的场^她晶体管具有非零开态电阻Ron，其可概略ift^似为其中KP是电荷载流TS移率^B氧化物电容C。x的乘积，W和L分别是沟道 区域的宽度和长度，以及Vs、 VD、 Vo和VT分别是源极电压、漏极电压、栅极电压和阈值电压。根据方程(l)，开态电阻Ron是源极电压Vs的函数，开态电阻Ron 取决于输入电压Vm。场效应晶体管的另一问题是阈值电压VT对体源(bulk-source)电压Ves的相关性。该鹏可近似为VfVTtfty'(V^7P^-V^T^) (2) 其中Y是取决于所用工艺的技术常数且(1)F是费米離及(Fetmilevel)。因为方程(2)是源极电压Vs函数，所以阈值电压VT取决于输入电压Vm。根据方程(i)， ^as影响开关的开态电阻Roa。场^l^晶体管的另一非理想性是电荷注入。电荷注入是当开关关断时^^使开关的输入和输出电压失真的跃迁效应。当场效应晶体管关断时，在沟道中已积累的电荷必须消失。根据这些端子的总电容，该电荷将在源极和漏极侧之间^JFo对开关的源极电压VS的^/SAV由方程G)近似。参数A取决于场^她晶体管 的源极和漏极端子的总电容。△V=A , C。？『小(H^) (3)厂 +厂 +C其中当用在采样和保持结构中Cox、 Qjs、 Cbs和Qa^e分别是氧化物容量(capacity)、栅源极容量、 极容量和开关的负载电容，且(KA〈1。当开关关断时^^关的源极和漏极电压失真的另一J^a^^是时钟t^io晶体管开关的寄生栅源极电容Cos与源极的负载电容一起在时州言号和输出端子之间形成分压器。这导致驱动开关的控带腊号的,。该安te可近似为△v=r +rc:r(H) (4)其中Vqoff和Vqon分别是当开关关断和接通时的栅极电压。晶体管开关的非线性开态电阻Ron(见方程(1))的公知解决方案是自举(bootstrapping)。 ffl^样阶段期间，自剩断关的栅源极电压VGS恒定，导致信号不1繊于开态电阻Ron。例如Mil例如当开幾通时在源极和栅极端子之间施加恒定电压、例如供应祖Vdd来实现自举。自^^术的缺点在于升高栅极电压VG至lJ^l源极电压Vs的特定值，这可能导致可靠性的问题。 发明内容为了衛共对本发明的一些方面的基本働军，下面掛共本发明的简要相，。该相，不是本发明的广泛综述。不是;T欲识别本发明的主要和关键要素也不是1^欲描述本发明的范围。而是，其首要目的仅是以简化的形式呈i^发明的一个或多 个构思来作为稍后呈现的更详细描述的序言。根据本发明的一个实施例，电￡^括场玄 晶体管开关、确定电路、电压生^!和控制电路。晶体管开关具有第一端子用以接收输入电压、第J子用以输 出输出电压以及栅极端子。如果晶体管开关是n型晶体管，则确定电路确定输入电压和输出电压之间的樹氐电压，且电压生/^l舰向较低电压添加第一预定电 ra^生戯口电压。如果晶体管是p型晶体管，贝u确定电路确定输入电压和输出电压之间的较高电压，且电压生j^!3M:从较高电压减去第一预定电压来^差电压。在第一时间间隔期间，控制电路向晶体管开关的栅极端子施加和电压或差电 压。根据本发明的另一实施例，电^^括场实M晶体管开关、确定电路和控制电 路。晶体管开关具有第一端子用以接收输入电压、第二端子用以输出输出电压和 体端子。如果晶体管开关是n型晶体管，确定电路确定输入电压和输出电压之间 的较低电压，且在第一时间间隔期间，控制电路向晶体管开关的i糊子施加较低 电压藤口电压，所述和电压是预定电压和劍氐电压之和。如果晶体管开关是P型晶体管，确定电路确定输入电压和输出电Et间的较高电压，且織一时间间隔 期间，控制电路向晶体管开关的彬瑞子施加较高电压凝n电压，所述和电压是预定电压和较高电il^和。根据本发明的另一实施例，电^&括场^，晶体管开关、电压生J^I和控制 电路。晶体管开关具有第一端子用以接收输入电压、第二端子用以输出输出电压以及栅极端子。电压生成器M:向输A^输出电压添加预定电压生戯B电压以及 Mil从输A^li出电压减去预定电压生，电压。控制电路在第一时间间隔期间 向晶体管开关的栅极端子施加和电压以及在第二时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加差电压。根据本发明的另一实施例，模拟数字转换器包括，电路之一。


为了完成前述和相关的目标，下面的描述和附图详细阐述了本发明的例示性 的方面和实施。这靴示出可4顿本发明的一个或多个方面的众多方式中的几种。 当结合附图考虑时，从下面的本发明详细描述中，本发明的其他方面、优点和新 颖特征将变得明显。图1示意tt^出第一实例电路100。图2示意性示出第二实例电路200。图3示意,出第三实例电路300。图4示意性示出确定电路301的示范性实施。图5示意性示出第四实例电路500。图6示意^出第五实例电路600。图7示意性示出第六实例电路700。图8示意性示出第七实例电路800。
具体实施方式
参考附图描述本发明的以下实施例，其中相同的参考数字通常麟用于指示相同的元件，且其中各种，不必要按比例画出。在如下的描述中，为了解释的 目的，为了提供对本发明实施例的一个或多个方面的彻底理解，阐述多个具体细 节。然而，对本领域技术人员来说，可用这些具体细节的更少的禾號实践本发明 实施例的一个或多个方面，题而易见的。在其他瞎况中，为了有助于描述本发 明实施例的一个或多个方面，以框图形式示出已知结构和器件。因此不应在限制性意Xi:働军下面的描述，且本发明的范围m^附的权利要求来限定。参考图l，示出电路層的框亂其作为本发明的第一方面的示范性实施例。 电路100包括晶体管MSA、确定电路101、电压生 102和控制电路103。当开^g通、即晶赠MSA的沟道导通时，晶体管MSAfet^T她晶体管开 关的作用且在其第一端子接收输入电压Vm并在其第二端子^f共输出电压Vm。晶 体管MSA的沟道可以是n掺杂的或p掺杂的。例如，晶体管MSA可形成离散时间模JI^样电路的部分，所述离散时间模 概样电路为了将模拟信号转Mm滩而对输入电压Vm进行采样。确定电路101具有两^lrA^子，两^tfA^子中的一个连接到晶体管MSA 的第一端子且另~^周子连接到晶体管MSA的第二端子。确定电路101的输 出端子连接到电压生臓102的输入端子，该电压生 的输出端子被接线至啦 制电路103的输A^子。控制电路103的输出端子驱动晶体管MSA的栅极端子。如果晶体管MSA是n型晶体管，贝lj确定电路101的功能是确定输入电压Vm 禾口输出电压Vout明H^^氐。例如，当开关闭合、即当晶体管MSA从不导通状态切 换到导通状态的时刻进^i亥观糧。鄉入电压Vm和输出电压Vout之间的樹氐电压 被传输到电压生臓102，该电压^^l向较低电压V旨添加预定电压。预定电 压是在晶体管MSA导通时不变化的固定电压。例如，预定电压可以是为电路100 掛共电源的供应电压V必，或可以是来自供应电压Vdd的固定电压，其中固定电压 小于供应电压Vdd。较低电压Vtow和予跪电压的和电压V,、即例如(Vi。w+Vdd) 被掛共给控制电路103。控制电路103在第一时间间隔期间给晶体管MSA的栅极 端子施加和电压V,在第二时间间隔期间，例如地电势Vffi可lfe^加至幅体管 MSA的栅极端子。例如，在第一时间间隔期间，晶体管MSA处于"接通(on)"状态。把和电 压丫，施加到栅极端子_^人漏丰超源极粒低开态电阻。当电路100用很莫数转 换器的一部分时，在第一时间间隔期间对模拟输入信号采样。在第二时间间隔期间，晶体管MSA的栅极端子接地以便晶体管MSA处于(off)"状态。
如果晶体管MSA是p型晶体管，确定电路101、电压生成器102和控制电路 103的功能稍微不同于当晶体管MSA是n型晶体管时的功能。对于p掺杂的晶体
管沟道，确定电路101确定输入电压Vm禾口输出电压Voot明H^高。例如，当开关
闭合时、即当晶体管MSA从不导通状态切换到导通状态时进fiH菊则量。鄉入 腿Vh和输出电压V。ut之间的较高电压V喊被传输到电压生鹏102，该电压生 i^l从较高电压VMgh减去预定电压、例如供应电压V必。预定电压是在晶体管MSA 导通时不变化的固定电压。较高电压V,和预定电压的差电压、即例如(V喊一 V必)被掛共给控制电路103。控制电路103在第一时间间隔期间向晶体管MSA 的栅极端子施加差电压Vdiffe^。 ^二时间间隔期间，例如供应电压V必可被施 加到晶体管MSA的栅极端子。
晶体管MSA的栅极端子可被^g在源极和漏极电压的最小值(或在p型晶 体管MSA的情况下最大值)，随预定的固定电压、例如供应电压Vdd增加(或减 少)。该最小(或最大)电压在开关闭合时被确定。在开关闭合期间，栅极电压保 持跟随该电压。ffiM择最小(或最大)电压侧，在栅极和源极电压之间以及在 栅极和漏极电压之间的割每不^1供应电压V必。这可有助刊早决战的可靠性问 题。
参考图2，电路200的框图。电路200包括晶体管MSA、确定电路201和电 压生雌202。电路200还可包括控制电路203用以驱动晶体管200的栅极端子。
如在电路100中，当开关接通、即晶体管MSA的沟道导通时，晶体管MSA 起场效应晶体管开关的作用且在其第一端子接收输入电压1并在其第二端子提 供输出电压Vout。晶体管MSA的沟道可以是n掺杂的或p掺杂的。
确定电路201具有两^llA^子，两賴A^子中的一个连接到晶体管MSA 的第一端子且另一输A^子连接到晶体管MSA的第二端子。确定电路201的输 出端子连接到控制电路202的输入端子。控制电路202的输出端子被接线到晶体 管MSA的体端子。
当晶体管MSA是n型晶体管时，确定电路201的作用是确定输入电压Vm 和输出电压V。ut明M^^氐。例如，当开关闭合、即当晶体管MSA从不导通状态切 换至特通状态的时刻进衍亥测量。 11入电压Vm和输出电压V。a之间的樹氐电压 Vi。w被传输到控制电路202，该控制电路在第一时间间隔期间向晶体管MSA的体端子施加樹氐电压Vtow。可选^i也，在第一时间间隔期间，控制电路202可向较
低电压v旨添加预定的固定电压并可向,子施加该和电压。在第二时间间隔期
间，例如地电势、可l^i加到晶体管MSA的懒崙子。例如，在第一和第二时间 间隔期间，晶体管MSA分别处于"接通"和"截止"状态。
当晶体管MSA是p型晶体管时，确定电路201确定输入电压Vm和输出电压 Vout明H^高。在第一时间间隔期间，i，高电压V,或预定电压和较高电压V喊 的和电压被施加到晶体管MSA的 子。在第二时间间隔期间，例如供应电压 Vdd可被施加到晶体管MSA的,子。
晶体管MSA可包括三阱(triple^e11)晶体管。三阱晶体管包括形/^衬底 中的第一阱。第二阱形i^i第一阱中。例如是源丰 1极的一个或多个第三阱形 )^i第二阱中。
由于利用所选择的最小(最大)电压驱动懒晶子，所以鹏极电压Ves可以 是固定的。因此，可能不发生阈值电压VT的变化(见方程(2))。
根据本发明的一个实施例，可结合以J^范f妙舰的本发明第一禾嗨二方面。 在图3中示出电路300的框图，其用作本发明第一禾嗨二方面的结合的示范性实 施例。在电路300中，场^爐晶体管MSA的沟道是n掺杂的。确定MH入电压
Vm和输出电压Vout之间的樹氐电压V旨的确定电路在图3中由301表示。而且，
在图3中示出时钟信号(j)和反向时州言号匕时钢言号(j)控制晶体管开关MSA的切 ^1^态。输一时间间隔期间，时钟信号())为高(反向时州言号f为低)且开关闭 合意歸晶体管MSA的源极漏纟鄉各径导通。在第二时间间隔期间，时州言号小为 低(反向时,tf言号f为高)且开對丁开意 源极漏 ^射5不导通。
当时州言号())为低时，晶体管画l和画2闭合，将电容器Cl充电至鹏应 电压Vdd。晶体管MN3和MN4也闭合，因此保持晶体管MSA的栅极端子为地 电压Vss，因此晶体管MSA不导通且开對了开。晶体管MP1将晶体管MP2的栅 极端刊呆持在供应电压Vdd。因此晶体管MP2不导通且将电路节点302与晶体管 MSA的栅极端子隔离。
当时谢言号小变为高电压时，晶体管MSA的源极漏+鄉射5 导通的且开关
将闭合。时钟信号())还角跋确定电路301用以鄉入电压Vin禾口输出电压Vout之间
选择。因为晶体管MSA可以是n型晶体管，所以确定电路301决定输入电压Vm 和输出电压V。^那^^低且闭^g当的传ijW极TGl或TG2。该决定不對^EM时钟信号小再次對氐。晶体管MN1、 MN2、 MP1和MP4 fflil时钟信号小的变化都 打开。因此，电路节点303妙由确定电路301戶;M择的较低顿V一因为在 第二时间间隔期间电容C1被充ra供应电压Vdd，所以电路节点302的电iU:升 为(V旨+V必)。晶体管画5将陶氐晶体管MP2的栅极电压，闭合晶体管MP2。 闭合晶体管MP2将导致晶体管MSA的栅极升高至IJ(V旨+Vdd)。这将闭合晶体管 MN6， ^^有助于使晶体管MP2的栅极为较低祖Vtow，使f雜升压电容Cl和 晶体管MSA的栅极之间低电阻连接。因为晶体管MSA的栅极现在处于(Vtow+ Vdd)，所以开关闭合且因为其栅源极电压Vcs等于供应电压Vdd，所以开态电阻是 纖于信号的。
在电路300中，MSA晶体管^H阱晶体管，且电路节点303连接到晶体管 MSA的懒瑞子。因此，当晶体管MSA导通时，其体电压VB等于OT极电压Vs (即较低电压Vlc)W)。这产生固定的鹏极电压VBs,其使得阈值电压Vt纖于信 号且取消了上述的体效应。在第二时间间隔期间，电路节点303被设置为地电势 Vss，因此体二极管的正向偏压是不可能的。
晶体管MN2由时钟信号、驱动，该时州言号是随供应电压Vdd增加的反向
时钟信号L由于栅源极电压Vcjs自漏极电压VGD不ffit额定供应电压Vdd，所
以这可允许在没有可靠性问题盼瞎况下设计电路300。
根据方程(3)，电荷注入取决于栅源极电压VGS、栅源极电容Cos和M极 电容Ces。如在电路300中，当开关闭合时，在第一时间间隔期间栅源极电压Vcjs 和 极电压VBS是固定的，寄生晶体管电容器也是固定的。因此由于电荷注入 的电il^歐1繊于输入电压Vm。例如，这允许在无需鹏时钟的情况下设计开关 电容器系统。
图4示出确定电路301的可能实施。以以下方式设计在图4中所示的确定电 路301，即当时钟信号())变高时确定劍氐电压Vtow。而且，当反向时钟信号^为高 时，晶体管MN7和画8保，彌定电路301的输出端子outo和outp为地电势Vss。 这确保两个传filW极TG1和TG2打开。交叉耦合晶体管MP3、 MP4、 MN9和 画10再生在确定电路301的输A^子inp和irai之间的电隨。
参考图5，示出电路500的框图，其用作本发明第三方面的示范性实施例。 电路500包括晶体管MSA、电压生皿501和控制电路502。
晶体管MSA包括场^ffi晶体管开关且当开，通、即晶体管MSA的沟道导通时在其第一端子接收输入电压Vm并在其第J瑞子衛共输出电压V加。晶体管MSA的沟道可以是n掺杂的或p掺杂的。例如，晶体管MSA可包括离散时间模JO^样电路的部分，其对输入电压Vm采样用以将模拟信号转Mi(滩。电压生皿501包括输A^子，MHA^子连接到晶体管MSA的第一端子。 电压生皿501的输出端子被接线到控制电路502的输入端子。控制电路502的 输出端子连接到晶体管MSA的栅极端子。电压^tl 501舰向输入电压Vm添加予腚电顿生戯卩电压并舰从输 入电压Vm减去预定电，生成差电压。例如预定电压可以是供应电压Vdd。在这种瞎况下，电压生戯象501产生和电压(Vm+Vdd)和差电压(Vm—V必)。控制电 路502在第一时间间隔期间向晶体管MSA的栅极端子施加和电压且在第二时间 间隔期间向晶体管MSA的栅极端子施加差电压。如果晶体管MSA的沟道是n掺杂的，则晶体管MSA在第一时间间隔期间导 通并在第二时间间隔期间不导通。如果晶体管MSA的沟道是p掺杂的，贝ij晶体 管MSA在第一时间间隔期间不导通并在第二时间间隔期间导通。当在第一时间间隔和第二时间间隔期间比较晶体管MSA的栅极电压时，存 在等于两倍予跪电压(例如2 Vdd)的栅极电压差。因为该电自不 于输入腿Vin，所以方程(4)也不1繊于输入电压Vm (由于VQ。f VQan=2 V必)。因此电路500的时钟卞鰱导致不纖于输入电压Vm的电ffi^歐。在图6中，示出电路600的框亂其是在图5中示出的电路500的变型。电 路600的电压M器601连接到晶体管MSA的输出端子，而不^^接到晶体管 MSA的输入端子。电压生成器601的功能^fflil向输出电压Vout添加预定电ffi^ 生戯B电压以M5^人输出电压Vout减去预定电顿生鹏电压。例如，预定电压可以是供应电压Vdd。在这种情况下，电压^j^601产生和电压(Voat+Vdd)和差电压(Vm—Vdd)。 f給到电压生麟601的控制电路602鄉一时间间隔期 间向晶体管MSA的栅极端子施加和电压并在第二时间间隔期间向晶体管MSA的栅极端子施加差电压。在图7中，示出电路700的框图，其是电路500和600的组合。在电路700 中，晶体管MSA的输局子和输出端子都连接到电压生臓701。电压生 701可以衝i向输入电压Vm^lj出TOVout添加预定电压来生戯n电压以及可以m/人输入电压1繊出电压Vout减去预定电ffi^生腦电压。控制电路702耦合到电压生 701和晶体管MSA的栅极端子，在第一和第二时间间隔期间向 晶体管MSA的栅，诚但加所 的和与差电压。在预定电压是供应电压V必的情况下，下面的组合是可能的组合l:第一时间间隔Vh+Vdd;第二时间间隔Vm—V必。组合2:第一时间间隔Vm+Vdd;第二时间间隔V^t—组合3:第一时间间隔Vout+V必第二时间间隔Vh—V必。组合4:第一时间间隔Vout+V必第二时间间隔V。^t一V,可以规定，控制电路702在以上为針时间间隔所歹咄的四种组合中选髓当的组合，其中供应电压V出可由招可 跪的电压代替。例如，由于下述原因，第二组合优于第一组合。晶体管MSA的栅漏极电容CGD可导致向输出端子的栅极信"^t。这样，当鄉二时间间隔期间4顿升高的输入电压Vm时，输入信号 将被^ffi嚇出腿V。w (M^到Cgd/(Cgd+Q^))。当j顿输出电压V甜的斷氐 了的形式时，这种交M可能消失。在图8中，示出电路800的框亂其用作本发明第三方面的另一示范性实施 例。在电路800中，晶体管MSA的沟道是n掺杂的。如图3所示，时钟信号小和 反向时州言号^确定开关的状态。在第一时间间隔期间，时钟信号(()为高(反向时 州言号*为低)且开关闭合意赠晶体管MSA的源漏丰鄉各径导通。錢二时间间 隔期间，时^H言号())为低(反向时州言号f为高)且开對丁开意tt晶体管MSA 的源漏鹏径不导通。在第二时间间隔期间，晶体管Mt4和Mt5闭合且将电容器C2充电到供应电 压Vdd。晶体管Mbl将输入电压Vm传il^合电容器C3用以将电容器C3充电至U-Vdd。 晶体管Mb6闭合晶体管Mb2，陶氐晶体管Mb3的漏禾蹈U (Vm—V必)。因此，晶 体管Mb2闭合，使晶体管MSA的栅极为(Vm—Vdd)，这打开开关。在第一时间间隔期间，运行被翻转。现在电容器C3^S新充电至lJ-Vdd，而晶 体管Mtl和Mt6闭合，闭合晶体管Mt2。这使电容器C2的底部节点为(Vjn+Vdd)。 晶体管Mt2传输该电压并闭合晶体管Mt3 。这使晶体管MSA的栅极为(Vm+Vdd)， 这闭合开关。因此，在第一和第二时间间隔期间晶体管MSA的栅极电腿是2 Vdd且不 ,于输入电压Vm。因此时1竹離的$鹏不 于输入电压1。4OTs1i体管Mt3和Mb3用以确保晶体管Mt2和Mb2的栅漏极电压V①不超 过供应电压Vw。由时^ft号、驱动晶体管Mt5，该时州言号是随供应电压Vdd升高的反向时 钟信号L晶体管Mb5由时谢言号^驱动，该时州言号是随供应电压Vdd斷氐 的反向时^^号L根据本发明的一个实施例，电路IOO、 200、 300、 500、 600、 700或800的晶 体管^^属氧化物半导体(MOS)晶体管并且以CMOS技术实现。本发明的所有三个方面能以招可方式予以组合，在图1至8中示了所^H个 方面的示范性实施例。例如，第一和第三方面可ilil在第一时间间隔期间禾,电 压(Vfow+Vdd)并且在第二时间间隔期间禾,电压(V旨V必)来驱动n型晶体管 MSA被组合。在p型晶体管MSA盼瞎况下，在第一时间间隔期间将施加电压 (Vwgh-Vdd)并且在第二时间间隔期间施加电压(V喊+Vdd)。另外，虽然可以仅针对几种实施中的一个公开了本发明实施例的特定特征或 方面，但是如所希望的，这种特征駄面可以与其他实施的一个或多个其他特征 和方面结合并M任何给定或特定应用是有利的。而且，在一定禾MRi:，在详述 的说明书^t又利要求书中4顿术语"包括"、"具有"、"带有"或其翅，这些术 语用棘示以与术语"包含"相似的方5 ^括。术语"被耦合"和"被连接" 可与派生词一起i顿。应该翻军的是，这些术语可被用棘明两个元《快同运行或彼此妊作用，无论它们是处于直接物理或敏数虫，还是它们并非彼iJti:雜触。而且，应该理解的是，本发明的实施例可以在离散电路、部膽成电路貌 賴成电路或编程装置中实现。同样，术语"示范性"仅标作为例子，而不是 ft^子的或最佳的。鹏该働 的是，为了简化和易于働早，这里描述的特征称或 元件利相对于彼此特定的尺寸标出，并且实际尺寸实质上可不同于这里示出的 尺寸。
权利要求
1、一种电路，包括n型场效应晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第二端子和栅极端子；确定电路，耦合到晶体管开关的第一端子和第二端子，确定输入电压和输出电压之间的较低电压；电压生成器，耦合到确定电路，通过向较低电压添加第一预定电压来生成和电压；以及控制电路，耦合到电压生成器和晶体管开关的栅极端子，在第一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加和电压。
2、 权利要求l的电路，其中晶体管开关在第一时间间隔期间闭合。
3、 权利要求l的电路，其中第一预定电压来自供应电压。
4、 权利要求1的电路，其中第二 页定电压在第二时间间隔期间!tt加到 晶体管开关的栅极端子。
5、 权利要求4的电路，其中晶体管开关在第二时间间隔期间打开。
6、 权利要求4的电路，其中当晶体管开魏括n型场 她晶体管时，第 二预定电压包撤也电势并且当晶体管开魏括P型场^鹏晶体管时，第二预定电 压包括供应电压。
7、 权利要求1的电路，进一步包括电容器，戶腿电容SEm二时间间隔 期间被充电到第一 页定电压。
8、 权利要求7的电路，其中樹氐电压被施加到电容器的第一端子，且在 第一时间间隔期间，电容器的第I1^刊禹合到晶体管开关的栅极端子。
9、 权利要求1的电路，其中晶体管开魏括#^子，并且在第一时间间隔期间樹氐电压 加到懒瑞子。
10、 一种电路，包括p型场交娘晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第 1子和栅极端子；确定电路，f給至幅体管开关的第一端子和第1子，确定输入电压和输出 电压之间的较高电压；电压生 ， f耠到确定电路，ffiil/人较高电压减去第一预定电压来生腦 电压；以及控制电路，孝給到电压生/^l和晶体管开关的栅极端子，在第一时间间隔期 间向晶体管开关的栅极端子施力嗟电压。
11、 权利要求10的电路，其中晶体管开魏括#^子，并且在第一时间间隔期间较高电压l戯g加到体端子。
12、 一种电路，包括n型场^^晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第 1子和觸子；确定电路，耦合到晶体管开关的第一端子和第二端子，确定输入电压和输出 电iSt间的较低电压；以及控制电路，耦合到确定电路和晶体管开关的,子，綠一时间间隔期间向 晶体管开关的体端子施加较低电压鄉口电压，所述和电压是预定电压和樹氐腿 之和。
13、 权利要求12的电路，其中晶体管开关在第一时间间隔期间闭合。
14、 权利要求12的电路，其中第一预定电腿自供应电压。
15、 权利要求12的电路，其中綠二时间间隔期间第二予腕电压!tt加 到晶体管开关的体端子。
16、 权利要求15的电路，其中晶体管开关在第二时间间隔期间打开。
17、 权利要求15的电路，其中当晶体管开魏括n型场交她晶体管时， 第二予腚电压包掛也电势和当晶体管开魏括p型场^赃晶体管时，第二予腚电 压包括供应电压。
18、 权利要求12的电路，其中晶体管开，括三阱晶体管。
19、 一种电路，包括p型场效应晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第 1子和胸子；确定电路，耦合到晶体管开关的第一端子和第1子，确定输入电压和输出 电JEt间的较高电压；禾口控制电路，耦合到确定电路和晶体管开关的体端子，在第一时间间隔期间向 晶体管开关的体端子施加较高电压藤吨压，所述和电压是预定电压和较高电压之和。
20、 一种电路，包括场效应晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出^J1的第二端 子和栅极端子；电压生 ，耦合到晶体管开关的第一端子，二端子，fflil向输入电压或 输出电压添加预定电压来生戯n电压以及ffli^人输入电压或输出电压减去预定电压生 差电压；以及控制电路，耦合到电压^i^和晶体管开关的栅极端子，在第一时间间隔期 间向晶体管开关的栅极端子施加和电!1以及^二时间间隔期间向晶体管开关的 栅极端子施加差电压。
21、 权利要求20的电路，其中当晶体管开魏括n型晶体管开关时，晶 体管开关在第一时间间隔期间闭合并在第二时间间隔期间打开。
22、 权利要求20的电路，其中当晶体管开魏括p型晶体管开关时，晶体管开关在第一时间间隔期间打开并在第二时间间隔期间闭合。
23、 权利要求20的电路，其中预定电压来自供应电压。
24、 权利要求20的电路，进一步包括第一电容器，所述第一电容fl^m 二时间间隔期间被充电到预定电压。
25、 权利要求24的电路，其中输入电压礎俞出电压被施加到第一电容器 的第一端子，并且在第一时间间隔期间第一电容器的第二端刊禹合到晶体管开关 的栅极端子。
26、 权利要求20的电路，进一步包括第二电容器，所述第二电容^m 一时间间隔期间被充电到负的预定电压。
27、 权利要求26的电路，其中输入电压鄉出电压!鹏加到第二电容器 的第一端子，且在第二时间间隔期间第二电容器的第二端，^到晶体管开关的 栅极端子。
28、 一种模数转换器，包括一种电路，戶做电5鲍搖n型场效应晶体管开关，包括接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第 j訏和栅极端子；确定电路，耦合到晶体管开关的第一端子和第二端子，确定ll入电压和输 出电压之间的较低电压；电压生成器，耦合到确定电路，通过向较低电压添加预定电压来生成 和电压；以及控制电路，f眙到电压生^^和S曰B体管开关的栅极端子，在第一时间间隔期 间向晶,开关的栅极端子施加和M。
29、 一种方法，包括提供n型场效应晶体管开关，所述n型场效应晶体管开^括第一端子、第 二端子和栅极端子，其中将输入电压施加到第一端子且将输出电压繊出电压输 出；确定输入电压和输出电压之间的较低电压；舰向较低电压添加第一预定电ra^^^口电压；以及在第一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加和电压。
30、 一种方法，包括掛共p型场玄娘晶体管开关，所述p型场 鹏晶体管开魏括第一端子、第二端子和栅极端子，其中将输入电iSi加到第一端子且将输出电压 出电压输出；确定输入电压和输出电il^间的较高电压； S51A人较高电压减去第一職电压来生驢电压；以及 在第一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加差电压。
31、 一种方法，包括掛共n型场交她晶体管开关，所述n型纷;r赃晶体管开魏括第一端子、第j崙子和觸子，其中将输入电压施加至嗨一端子且将输出电压繊出腿输出； 确定输入电压和输出电Et间的樹氐电压；以及输一时间间隔期间向晶体管开关的 子施加劍氐电压凝吨压，所述和 顿是職电压和较低电Et和。
32、 一种方法，包括掛共p型场交她晶体管开关，所述p型场 她晶体管开鄉括第一端子、第 1子和 子，其中将输入电压施加到第一端子且将输出电压繊出电压输出； 确定输入,和输出电iEj司的较高电压；以及在第一时间间隔期间向晶体管开关的胃子施加较高电压藤卩电压，所述和 电压是预定电压和较高电虹和。
33、 一种方法，包括掛辩滅赃晶体管开关，所述场 她晶体管开魏括第一端子、第J子和 栅极端子，其中将输入电压施加到第一端子且将输出电压繊出电压输出；M31向输A^f出电压添加预定电压来生成和电压以及M从输A^出 电压减去预定4il^生，电压；以及在第一时间间隔期间向晶体管的栅极端子施加和电压并在第二时间间隔期 间向晶体管开关的栅极端子施加差电压。
34、 一种设备，包括n型场^M晶体管开关，包括第一端子、第二端子和栅极端子，其中将输入 电压施加到第一端子且将输出电压被俞出电压输出，该设备； 用于确定输入电压和输出电虹间的较低电压的驢； 用于舰向较低电压添加第一预定电il^生戯口祖的體；以及 用于在第一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加和电压的装置。
35、 一种设备，繊p型场效应晶体管开关，包括第一端子、第二端子和栅极端子，其中将输入 电压施加到第一端子且将输出电压 出电压输出；用于确定输入电压和输出电压之间的较高电压的装置； 用于ffl31A人较高电压减去第一予腕电ra生，电压的，；以及 用于綠一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加差电压的驢。
36、 一种设备，包括n型场效应晶体管开关，包括第一端子、第二端子和体端子，其中将输入电 压施加至勝一端子且将输出电压繊出电压输出；用于确定输入电压和输出电JEt间的劍氐电压的驢；以及 用于在第一时间间隔期间向晶体管开关的体端子施加较低电压或和电压的體，戶;M和腿是预定电压和较低电ii^和。
37、 一种设备，包括p型场效应晶体管开关，包括第一端子、第二端子和体端子，其中将输入电 压施加到第一端子且将输出电压Mi出电压输出；用于确定输入电压和输出电压之间的较高电压的装置；以及 用于在第一时间间隔期间向晶体管开关的体端子施加较高电压或和电压的體节臓和电压是職腿和较高电JEt和。 38、 一种设备，包括场 她晶体管开关，包括第一端子、第1子和栅极端子，其中将输入电压施加至蝶一端子且将输出电压織出电压输出；用于M向输A^lr出电压添加预定电压来生成和电压以及fflil从输A^输出电压减去预定电JBle生，电压的，；以及用于在第一时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加和电压以及在第二 时间间隔期间向晶体管开关的栅极端子施加差电压的驢。
全文摘要
本发明公开了一种电路，该电路包括晶体管开关，具有接收输入电压的第一端子、输出输出电压的第二端子和栅极端子；确定电路，耦合到晶体管开关的第一端子和第二端子，确定输入电压和输出电压之间的较低或较高电压；电压生成器，耦合到确定电路，利用较低或较高电压生成和电压或差电压；以及控制电路，耦合到电压生成器和晶体管开关的栅极端子，在第一时间间隔期间给晶体管开关的栅极端子施加和电压或差电压。
文档编号H03K17/687GK101257297SQ20071016487
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月7日 优先权日2006年12月8日
发明者K·科尼利森斯, M·斯特亚尔特 申请人:英飞凌科技股份公司