包括加速元件的电路的制作方法

包括加速元件的电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及包括加速元件的电路。电路包括具有第一端子、第二端子和控制端子的切换元件。电路还包括被耦合在控制端子与切换节点之间的阻抗网络。电路还包括被耦合在控制端子与第一节点之间的第一加速元件。该第一节点与切换节点不同。该电路被配置为当切换元件的切换状态将被改变时暂时激活第一加速元件。
【专利说明】包括加速元件的电路

【技术领域】
[0001] 实施例涉及包括加速元件的电路。另外的实施例涉及用于切换具有加速元件的电 路的方法。

【背景技术】
[0002] 在许多应用中，期望切换模拟或数字信号。例如，在射频开关中，对射频信号进行 路由所经由的路径被打开或关闭。然而，在现代系统中，在开关(例如，射频开关）的不同状 态之间的快速切换是期望的，甚至是必需的。此外，也期望具有开关在"开"状态中的较小 的衰减(或插入损耗)，以及在"关"状态中的良好隔离。然而，在许多情况下达到快速切换 时间并不容易。因此，期望创建带来快速切换时间的概念。


【发明内容】

[0003] 本发明的实施例提供了一种电路，其包括具有第一端子、第二端子和控制端子的 切换元件；耦合在控制端子与切换节点之间的阻抗网络；以及耦合在控制端子与第一节点 之间的第一加速元件，该第一节点与切换节点不同。该电路被配置为当切换元件的切换状 态将被改变时暂时激活第一加速元件。
[0004] 本发明的实施例提供了一种电路，其包括具有第一端子、第二端子和控制端子的 切换元件。该电路进一步包括被耦合在切换元件的控制端子与第一端子之间的第一加速元 件，以及可选地包括被耦合在切换元件的控制端子与第二端子之间的第二加速元件。该电 路被配置为当切换元件的切换状态将被改变时暂时激活加速元件中的至少一个。
[0005] 本发明的实施例提供了一种射频开关。该射频开关包括如先前所述的第一电路和 如先前所述的第二电路。第一电路的切换元件与第二电路的切换元件被串联电路连接。
[0006] 根据本发明的实施例提供了一种电路，其包括具有漏极端子、源极端子和栅极端 子的场效应晶体管（FET)。该电路还包括被耦合在FET的栅极端子与漏极端子之间的第一 加速元件，以及被耦合在FET的栅极端子与源极端子之间的第二加速元件。该电路还包括 被耦合在FET的栅极端子与用于提供切换信号的控制电路之间的控制电阻器(或者，更一 般地，阻抗网络)，以及被耦合在切换元件的漏极端子与参考电位之间的电阻器。该电路被 配置为暂时激活第一加速元件和第二加速元件二者，以用于从FET的第一切换状态改变到 FET的第二切换状态，以及暂时激活第一加速元件和第二加速元件二者，以用于从FET的第 二切换状态改变到FET的第一切换状态。
[0007] 根据本发明的另一实施例创建了一种方法，用于切换包括具有第一端子、第二端 子和控制端子的切换元件的电路。该方法包括，当切换元件的切换状态将被改变时，暂时激 活被耦合在切换元件的控制端子与第一端子之间的第一加速元件，和/或被耦合在切换元 件的控制端子与第二端子之间的第二加速元件。

【专利附图】

【附图说明】
[0008] 参考附图，本文中描述了本发明的实施例。
[0009] 图1示出根据实施例的电路100的框图； 图2示出根据实施例的电路200的电路图； 图3示出根据实施例的电路300的示意图； 图4示出堆叠电路200A、200B的实施例的电路图； 图5示出放电脉冲发生器电路500的实施例的框图； 图6示出来自根据图5的电路的电压图； 图7示出脉冲发生器和RS触发器的仿真框图600 ; 图8示出根据实施例的电路700的仿真框图； 图9示出RC电路的阶跃响应； 图10示出从关（OFF)状态到开（0N)状态的切换转变的时间缩减； 图11示出从开状态到关状态的切换转变的时间缩减； 图12示出对于"开"关"和"关"开"转变的不同切换分布图； 图13示出在没有放电晶体管的情况下"关状态"开关处的电压； 图14示出在具有放电晶体管的情况下"关状态"开关处的电压； 图15示出根据实施例的电路中电压的时间演变的图形表示； 图16示出电路的物理实现方式的布局表示； 图17示出来自具有沿开关晶体管分布的放电晶体管的物理实现方式的布局表示的摘 要； 图18示出根据实施例的电路1800的电路图； 图19示出根据实施例的电路1900的框图； 图20示出根据实施例的电路2000的电路图； 图21示出根据实施例的电路2100的电路图； 图22示出根据实施例的电路2200的框图； 图23示出根据实施例的电路2300的电路图； 图24示出根据实施例的电路2400的框图； 图25示出根据实施例的电路2500的电路图； 图26示出根据实施例的电路2600的框图；以及 图27示出根据实施例的电路2700的框图。
[0010] 在后继描述中，相同或等同的元件或者具有相同或等同功能的元件由相同或等同 的参考数字所表示。

【具体实施方式】
[0011] 在后继描述中，对多个细节进行阐述以提供对本发明实施例的透彻解释。但是，对 于本领域的技术人员将显而易见的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下 进行实践。在其他情况下，众所周知的结构和装置以框图形式而不是详细地被示出，以避免 使本发明的实施例难理解。此外，除非另行具体指出，否则在下文中所描述的不同实施例的 特征可以彼此相组合。
[0012] 术语"电压"也可以被称为"电位"或"电压电位"，而术语"电压差"也被称为"电 位差"或"电压电位差"。在后继描述中，电压是相对于参考电压而被描述的。
[0013] 电路的实施例可以包括具有任何晶体管技术的晶体管，例如场效应晶体管技术 (FET)或双极晶体管技术。因此，以下技术无关的术语被用于描述相应的晶体管端子："控 制端子"指定了栅极端子或基极端子，"第一端子"指定了源极端子或发射极端子，以及"第 二端子"指定了漏极端子或集电极端子。
[0014] 图1示出根据实施例的电路100的框图。电路100包括切换元件110、第一加速 元件130以及第二加速元件140。切换元件110包括第一端子112、第二端子114以及控制 端子116。第一加速元件130被耦合在切换元件110的控制端子116与第一端子112之间 (其中，例如，切换元件的第一端子可以被视为"第一节点")。第二加速元件140被耦合在切 换元件110的控制端子116与第二端子114之间。电路100被配置为当切换元件110的切 换状态将被改变时暂时激活加速元件130、140中的至少一个。
[0015] 切换元件110的切换状态可以在第一切换状态与第二切换状态之间进行改变。
[0016] 例如，在第一切换状态中，切换元件110被控制为激活用于信号的路径，该路径被 施加在切换元件110的第一端子112与第二端子114之间。为了激活路径装置，可以在切 换元件110的第一端子112与第二端子114之间将切换元件带入导电条件(例如，低电阻） 中，这允许信号流过切换元件110。
[0017] 例如，在第二切换状态中，切换元件110被控制为停用切换元件110的第一端子 112与第二端子114之间的用于信号的路径。为了停用路径装置，在切换元件110的第一端 子112与第二端子114之间将切换元件110带入非导电条件(例如，高电阻)中，并防止信号 流过切换元件110。
[0018] 例如，放电元件130可以产生切换元件110的第一端子112与控制端子116之间 的低阻抗连接，以及切换元件110的第二端子114与控制端子116之间的低阻抗连接。这 允许对在切换元件110的切换状态改变期间切换元件110中仍然可用（或存储)的电荷载流 子进行放电。例如，低阻抗连接是"短路"。
[0019] 例如，只要切换元件110 (或特定的电容，例如像栅-源极电容或漏-源极电容)不 被放电，加速元件130、140的暂时激活就可以持续，或者例如加速元件130、140的暂时激活 可以持续预定的持续时间。
[0020] 图2示出包括加速放电电路200的切换电路的实施例的电路图。该电路包括切换 元件110、第一加速元件130以及第二加速元件140。切换元件110包括第一晶体管Ml 210， 其具有作为源极端子212的第一端子112、作为漏极端子214的第二端子114以及作为栅极 端子216的控制端子116。
[0021] 第一加速元件130包括第二晶体管M2 230,其具有源极端子232、漏极端子234以 及栅极端子236。第一加速元件130进一步包括电阻器R3 238,其被连接在M2的栅极端子 236与放电脉冲端子120之间，在那里可以施加放电脉冲。
[0022] 第二加速元件140包括第三晶体管M3 240,其具有源极端子242、漏极端子244以 及栅极端子246。第二加速元件140进一步包括电阻器R4 248,其被连接在M3的栅极端子 246与放电脉冲端子120之间，在那里可以施加放电脉冲。
[0023] Ml的漏极端子214与M2的漏极端子234相连接，而Ml的栅极端子216与M2的源 极端子232相连接。
[0024] Ml的源极端子212与M3的漏极端子244相连接，而Ml的栅极端子216与M3的源 极端子242相连接。
[0025] 可以将第二晶体管的控制端子与第三晶体管的控制端子进行电连接，例如具有在 其之间电路连接的电阻器R3、R4。
[0026] 电路进一步包括射频（RF)电流路径218,其中可以施加 RF信号。RF电流路径218 在Ml的源极端子212与Ml的漏极端子214之间延伸。
[0027] 电路200进一步包括电阻器R1 250和电阻器R2 260。电阻器R1 250被连接在 Ml的栅极端子216与用于提供切换信号的控制电路之间（其中控制电路未在图2中示出）， 并且例如，可以被连接到切换节点（"开关信号")端子118。电阻器R2 260可以被连接在切 换元件的第一端子212或第二端子214与参考电位之间。图2中，电阻器R2 260被连接在 Ml的漏极端子214与偏置电位之间。例如，该偏置电位可以是接地电位。
[0028] 图2的电路中的晶体管Ml 210、M2 230和M3 240是N沟道M0SFET。晶体管Ml 210、M2 230和M3 240可以是单极晶体管，优选场效应晶体管（FET)，例如像金属氧化物半 导体场效应晶体管（M0SFET)。例如，晶体管M2 230和M3 240的沟道宽度例如至少可以是 晶体管Ml 210的沟道宽度的1/40。
[0029] 例如，场效应晶体管210的阈值电压可以在[-0. 7V和+0. 7V]之间的范围内或在 [-0. 5V和+0. 5V]之间的范围内。
[0030] 第二晶体管230和第三晶体管240二者可以是相同的沟道类型。例如，二者都是 N型单极晶体管或都是P型单极晶体管。
[0031] 当FET (例如，FET 210)从导通切换到非导通状态或从非导通切换到导通状态，晶 体管中的自由电荷载流子必须被减少或增加。由于FET的栅极的相对较高的容量，许多自 由电荷载流子必须从栅极移除或建立到栅极中。FET的阻断电压和电流强度越大，FET的 漏-源极沟道就越大。因此FET的栅极端子的尺寸通常也被增加，以便将FET的沟道带入 导电或非导电状态。通过增加栅极的尺寸，栅极的容量也将增加，并且这限制了 FET的快速 切换。
[0032] 为了从晶体管Ml 210的第一切换状态切换到第二切换状态，将自由电荷载流子 从栅极216移除或被移动到栅极216中。该充电(或放电)过程可以由栅极端子216与源极 端子212之间的暂时低电阻连接，和/或由晶体管Ml的栅极端子216与漏极端子212之间 的暂时低电阻连接来加速。
[0033] 放电脉冲可以被施加到加速元件130、140。当放电脉冲被施加在放电脉冲端子 120时，FET M2 230、M3 240被切换到导电条件。结果，Ml的栅极端子216与源极端子212 之间的低电阻连接和Ml的栅极端子216与漏极端子212之间的低电阻连接存在。
[0034] 加速元件130、140的接通电阻可以小于被连接在切换元件110的控制端子116的 电阻器R1 250的电阻，或可以小于控制端子116的电阻器R1 250的电阻的1/10或1/100 或 1/1000。
[0035] 源极212、漏极214与栅极216之间低电阻连接的时间段应当短到不干扰开关晶体 管Ml 210的新切换状态。在优选实施例中，FET的M2 230和M3 240被激活的时间段小 于Ml的栅极216的控制电阻器R1 250和电容的RC时间常数，或该时间段可以小于RC时 间常数的十分之一，或该时间段可以，例如，小于RC时间常数的1/50。
[0036] 通过对栅-漏极电容和栅-源极电容进行放电(其可以通过激活晶体管M2 230和 M3 240来实现)，晶体管Ml 210的栅极电位被迅速带至接近阈值电位。然而，由于栅-漏极 电容和栅-源极电容的放电曲线示出了近似指数的特性，缓慢达至1」"稳定状态"值(或端值)。 然而，当栅-漏极电压或栅-源极电压的量值降至低于，例如，100毫伏时，栅-漏极电容或 栅-源极电容可以被视为基本上被放电。
[0037] 在对Ml的栅极216放电，或至少基本上放电后，可以停用放电脉冲。从而FET M2 230、M3 240被切换到非导电状态。因此，Ml的栅极端子216与源极端子212之间的高电阻 连接和Ml的栅极端子216与漏极端子214之间的高电阻将被重新建立。Ml的栅极216可 以经由R1 250被进一步充电至其稳态接通值或其稳态关断值。
[0038] 为了在线性范围内操作晶体管M1，不应当超过被施加在源极端子212与漏极端子 214之间的一定电压。为了能够切换更大的电压，多个切换晶体管单元200可以被彼此串联 堆叠。
[0039] 换言之，两个小的放电晶体管M2 230和M3 240被置于每个堆叠切换晶体管Ml 210的栅极216与源极212之间以及栅极216与漏极214之间。电阻器R3 238和R4 248 分别被置于放电晶体管M2 230、M3 240的控制端子236、246与控制电路之间。在切换晶体 管210进行切换时(例如，当在开关控制端子处的电平被充电时)，脉冲被施加到放电晶体管 M2 230和M3 240以对开关晶体管Ml 210的栅极216放电。
[0040] 每个切换晶体管单元200都可以由以下构成(或包括）：切换晶体管Ml 210、切换 电阻器R1 250、放电电阻器R2 260、被连接在Ml 210的栅极216与漏极214之间和栅极 216与源极212之间的两个放电晶体管M2 230和M3 240,以及被连接在放电晶体管的栅极 236、246与控制逻辑(未在图2中示出）之间的两个电阻器R3 238和R4 248。每个切换晶 体管单元200都可以与其他相同的晶体管单元200A和200B串联堆叠。当在切换节点118 处的控制电压改变时，再充电电流开始通过R1 250流到Ml的栅极216中。为了加快充/ 放电过程，电压脉冲被施加到端子120并打开(例如，带入导电状态中）晶体管M2 230和M3 240,其将Ml的栅极216放电至Ml的源极212和漏极214处的DC电压。在对栅极放电后， 端子120处的控制电压改变，驱动M2 230和M3 240到截止区中。Ml的栅极216继续通过 R1 250充电。R3-Cg2和R4-Cg3时间常数（其中Cg2和Cg3分别为M2 230和M3 240的栅 极电容）显著低于Rl-Cgl时间常数，其中Cgl为Ml 210的栅极电容。
[0041] 图3示出包括加速放电电路的切换电路300的实施例。从而切换电路的晶体管U1 210和第二及第三晶体管U5 230、U7 240是金属氧化物半导体场效应晶体管（M0SFET)。第 二和第三晶体管U5 230和U7 240的沟道宽度大约是U1 210的沟道宽度的1/40。
[0042] 电阻器R1 250被连接在晶体管U1的栅极216与切换节点118 (GateCtrl)之间。 在第二晶体管U5的栅极236与放电脉冲端子120(DischargeGateCtrl)之间，电阻器R10 238被电路连接，而在第三晶体管U7的栅极246与放电脉冲端子120(DischargeGateCtrl) 之间，电阻器R13 248被电路连接。电阻器R10 238和R13 248具有1ΜΩ的值。电阻器R1 250 是 R10 238 和 R13 248 的 1/2. 5 并具有 400kQ 的值。
[0043] 电阻器R2 260被连接在晶体管U1的漏极端子214与接地电位(相应地是偏置电 位）之间。电阻器R2 260具有400kQ的值。
[0044] 从图3中可以看到某些进一步的细节，其可以被认为是可选的。
[0045] 图4示出两个堆叠放电电路200A和200B。每个电路200A、200B都包括MOSFET 作为切换元件210A、210B，其具有第一端子212A、212B，第二端子214A、214B以及控制端子 216A、216B。此外，每个电路200A、200B都包括第二晶体管230A、230B和第三晶体管240A、 240B。
[0046] 相应的第一加速元件130A、130B在相应的切换元件210A、210B的控制端子216A、 216B与第二端子214A、214B之间，而相应的第二加速元件140AU40B被连接在相应的切换 元件210A、210B的控制端子216A、216B与第一端子212A、212B之间。
[0047] 每个加速元件都包括MOSFET 236A、246A、236B、246B以及电阻器238A、248A、 238B、248B。电阻器238A、248A、238B、248B可以被连接在提供放电脉冲的端子120与MOSFET 236A、246A、236B、246B的栅极之间。放电脉冲端子120可以被直接连接到每个加速元件 130A、140A、130B、140B。
[0048] 电阻器250A、250B被连接在切换元件210A、210B的每个控制端子216A、216B与切 换节点118之间。
[0049] 电路400可以被配置为同时激活第一电路200A和第二电路200B的加速元件 130A、140A、130B、140B，并通过公共切换节点118同时将切换信号提供给第一电路200A和 第二电路200B。
[0050] 第一电路200A的切换元件210A的第二端子214A可以通过第一偏置装置260A被 耦合到参考电位。类似地，第二电路200B的切换元件210B的第二端子214B可以通过第二 偏置装置260B被耦合到参考电位。这些偏置装置260A、260B具有使切换元件210A、210B 的第一端子212A、212B或第二端子214A、214B被偏置到参考电位的效果。图4中的偏置装 置260A、260B是电阻器。在该电路的优选实施例中，偏置装置260A、260B也可以是电感或 具有低通特性的其他装置。
[0051] 第一电路200A的切换元件210A与第二电路200B的切换元件210B可以被串联电 路连接。更确切地说，第一电路200A的切换元件210A的源极端子212A可以被耦合到第二 电路200B的切换元件210B的漏极端子214B。
[0052] 图5示出产生放电脉冲的电路500的框图。电路500包括脉冲发生器310、RS触 发器320、驱动器325、作为低通滤波器的RC元件330以及比较器340。脉冲发生器310的 输入端口被连接到开关状态信号端子119,其中可以提供开关控制信号。脉冲发生器310的 输出端口被连接到RS触发器320的置位端子。放大器325被连接在RS触发器320的输出 端口与放电脉冲端子120之间。
[0053] 电路的反馈被连接在放电脉冲端子120与RS触发器320的复位端子之间。反馈 包括RC元件330作为低通滤波器，由此电阻器R10 332被连接到放电脉冲端子120以及电 容M10 334。电容M10 334被进一步连接到偏置电压电平。例如，电阻器R10 332的电阻 值与第一和第二加速元件130、140的电阻器R3 238和R4 248的电阻值类似。例如，电容 M10 334的电容值与加速元件的晶体管230、240之一的电容值相同。RC元件330的电容可 以由晶体管M10形成，其除沟道宽度外，与形成加速元件之一的晶体管230、240相同。
[0054] 比较器340的输入端子被连接在电阻器R10与电容M10之间。另一个输入端子被 连接到阈值电位。比较器的输出端子被连接到RS触发器的复位端子。
[0055] 电路500提供放电脉冲以暂时激活加速元件130、140中的至少一个。RS触发器 320可以被配置为当切换元件110的切换状态将被改变时进行置位，而当加速元件130U40 已经达到预定的状态时进行复位。
[0056] RC元件330可以被配置成为加速元件130U40中的一个或多个接收控制电压。其 中RS触发器320被配置为当RC元件330的电容334达到或超过预定的阈值电压时进行复 位。例如，RC元件330的RC时间常数可以等于由电阻器R3 238和加速元件之一的晶体管 M2 230的栅极电容所形成的RC时间常数。
[0057] 换句话说，产生放电脉冲的电路在图5中被示出。该电路包含脉冲发生器310、RS 触发器320、驱动器325、电阻器R10 332以及电容连接的晶体管M10 334。R10 332和M10 334二者都可以与R3 238和M2 230相同。该电路还包括比较器340。当开关控制信号改变 其逻辑状态时，脉冲发生器310产生将RS触发器320的输出置位成"高"状态的短脉冲，而 驱动器325开始对放电晶体管M2 230及M3 240以及M10 334的栅极充电。一旦M10 334 处的电压(并且因此，在M2 230和M3 240的栅极处的电压)达到预定的阈值电压345,比较 器340改变其输出并复位RS触发器320,从而关闭晶体管M2 230和M3 240。选择345处 的阈值以及M2 230和M3 240的大小，使得切换元件Ml 210的栅极216被放电(或至少基 本上放电)，直到产生针对RS触发器320的复位信号。
[0058] 图6不出来自根据图5的电路500的几个图表。第一图表651不出开关状态信号 端子119处的电压。状态的每个变化都在脉冲发生器310中产生针脉冲，如第二图表652 中所示。针脉冲可以对RS触发器320进行置位。当存在于电阻器R10 332与RC元件M10 334的电容之间的信号Vc达到比较器345的阈值电压时，RS触发器320可以被复位。
[0059] 图7示出脉冲发生器310和RS触发器320的实施例的电路图600。脉冲发生器 310可以包括被串联连接的若干反相器或驱动器312。反相器312的数量可以是偶数。驱 动器312的数量可以是奇数。例如，电路600具有被串联连接的5个驱动器312。第一驱动 器312的输入端子被连接到切换状态信号端子119。最后一个反相器的输出端子被连接到 异或门（EX0R-Gate)314的输入端子。异或门314的另一个输入端子被连接到切换状态信 号端子119。
[0060] RS触发器320包括两个非或门（NOR-Gate) 322、323,由此第一非或门322的输出 端子被连接到第二非或门323的输入端子，而其中第二非或门323的输出端子与第一非或 门322的输入端子相连接。第一非或门322的另一个输入端子为RS触发器320的置位端 子。该置位端子与脉冲发生器310的异或门314的输出端子相连接。第二非或门323的另 一个输入端子为RS触发器310的复位端子。反相器或驱动器324被连接在第二非或门232 的输出端子与Z端子之间，在那里为放电脉冲端子120提供放电脉冲。
[0061] 从图7可以看出某些进一步的细节，其可以被认为是可选的。
[0062] 图8示出根据实施例的电路800的仿真框图。电路包括一个晶体管作为切换元件 A1 210,以及两个晶体管作为加速元件N2 230、N3 240。晶体管A1 210和第二及第三晶体 管N2 230、N3 240与之前提到的图中所示的切换元件和加速元件类似。在电路中使用具有 不同值的晶体管210、230、240是可能的。
[0063] 此外，该电路包括控制电阻器R20 250,其被连接在切换元件A1 210的控制端子 216与切换节点118之间。控制电阻器R20 250与上文所描述的图中所示的控制电阻器250 类似。在电路中使用具有不同值的电阻器250是可能的。
[0064] 另外的装置，例如像加速元件230、240的电阻器238、248,电阻器260, RS触发器 320,与上文描述的图中所示的装置类似。在不同的实施例中使用不同类型的具有不同值的 类似装置是可能的，使得本文中所示的值应当仅仅被视为示例。
[0065] 此外，图8中的电路包括反相或非反相切换信号驱动器750,其被配置为基于开关 状态信号端子119处的开关状态信号，在切换节点118处提供切换信号。
[0066] 在第二和第三晶体管的控制端子236和246与放电脉冲端子120之间，电阻器R15 238和R22 248被电路连接。
[0067] 放电脉冲信号可以由RS脉冲发生器715来提供，其包括脉冲发生器310和RS触 发器320。所述信号可以是驱动器325的输入信号，由此驱动器325的输出信号被连接到 RC元件330和放电脉冲端子120。RC元件330具有到RS脉冲发生器的反馈。
[0068] RS脉冲发生器715提供脉冲以暂时激活加速元件130、140中的至少一个，其中RS 脉冲发生器715被配置为当切换元件110的切换状态将被改变时进行置位，并且其中RS脉 冲发生器715被配置为当加速元件130U40已经达到预定的状态时进行复位。
[0069] 例如，电路700可以被配置为激活第一加速元件130和第二加速元件140二者，用 于从切换元件110的第一切换状态，例如开状态，改变到切换元件110的第二切换状态，以 及激活第一加速元件130和第二加速元件140二者，用于从切换元件110的第二切换状态， 例如关状态，改变到切换元件110的第一切换状态。
[0070] 在电路700中可以产生放电脉冲。该电路可以被配置为当加速元件130、140已经 达到预定的状态时终止放电脉冲。放电脉冲在一个时间段器件继续，该时间段足够长以将 切换元件110的控制端子116、第一端子112和第二端子114之间的电容放电低至小于初始 电荷的10%。
[0071] 该电路可以被配置为响应于开关状态信号的转变而暂时激活加速元件130U40 中的至少一个，以及基于开关状态信号提供切换信号，其通过控制电阻器250被耦合到切 换元件的控制端子116,或通过控制电阻器250将开关状态信号耦合到切换元件的控制端 子 116。
[0072] 电路700可以被配置为提供切换信号，其通过控制电阻器250被耦合到切换元件 的控制端子116,使得切换信号的状态由开关状态信号的状态来确定。
[0073] 在下文中，将提供促进对表述的理解的一些附加解释。
[0074] 图9示出RC电路的阶跃响应。在没有放电晶体管情况下切换元件的切换转变期 间，栅-源极电压可以利用这样的RC电路阶跃响应进行近似。针对栅-源极电压Vgsl的 阶跃响应相当于：

【权利要求】
1. 一种电路，包括： 具有第一端子、第二端子和控制端子的切换元件； 被耦合在所述控制端子与切换节点之间的阻抗网络；以及 被耦合在所述控制端子与第一节点之间的第一加速元件，所述第一节点与所述切换节 点不同； 其中所述电路被配置为当所述切换元件的切换状态将被改变时暂时激活所述第一加 速元件。
2. 根据权利要求1的电路，其中所述第一节点为第一端子。
3. 根据权利要求1的电路，其中所述第一加速元件利用第一端子被耦合到所述切换元 件的所述控制端子，并且被配置为当所述切换元件的切换状态将被改变时暂时对所述控制 端子充电或放电；以及 其中第二加速元件利用第一端子被耦合到所述切换元件的所述控制端子，并且被配置 为当所述切换元件的切换状态将被改变时暂时对所述控制端子充电或放电。
4. 根据权利要求1的电路，其中所述第一加速元件利用第一端子被耦合到所述切换元 件的所述控制端子，并且被配置为当所述切换元件的切换状态将被改变时暂时对所述控制 端子充电或放电。
5. 根据权利要求1的电路，其中第一装置被耦合在所述切换元件的第一端子与接地之 间； 其中第二装置被耦合在所述切换元件的第二端子与接地之间；以及 其中第三装置被耦合在所述切换元件的第一端子与第二端子之间，其中所述切换元件 的第一端子、第二端子和控制端子中的至少一个被适配为将信号提供给反馈放大器，并且 其中所述切换元件的所述控制端子被适配为从所述反馈放大器接收暂时的电荷注入。
6. -种电路，包括： 具有第一端子、第二端子和控制端子的切换元件；以及 被耦合在所述切换元件的所述控制端子与所述第一端子之间的第一加速元件； 其中所述电路被配置为当所述切换元件的切换状态将被改变时暂时激活所述第一加 速元件。
7. 根据权利要求6的电路，进一步包括被耦合在所述切换元件的所述控制端子与所述 第二端子之间的第二加速元件，其中所述电路被配置为当所述切换元件的切换状态将被改 变时暂时激活所述第二加速元件。
8. 根据权利要求6的电路，进一步包括被耦合在所述切换元件的所述控制端子与用于 提供切换信号的控制电路之间的阻抗网络。
9. 根据权利要求8的电路，其中所述阻抗网络包括电阻器。
10. 根据权利要求6的电路，其中所述电路被配置为产生放电脉冲以暂时激活所述第 一加速元件。
11. 根据权利要求7的电路，其中电路被配置为产生放电脉冲以暂时激活所述第二加 速元件。
12. 根据权利要求6的电路，其中所述第一加速元件被配置为将所述切换元件的控制 端子处的电位带至中间电位，其在所述切换元件的开状态控制电位与所述切换元件的关状 态控制电位之间。
13. 根据权利要求12的电路，其中在一定时间段内在±100mV的容限内达到所述中间 电位，所述时间段小于所述切换元件的控制电阻器和栅极电容的RC时间常数，或者其小于 所述RC时间常数的十分之一，或者其小于所述RC时间常数的1/50。
14. 根据权利要求6的电路，其中所述加速元件的接通电阻小于被耦合在所述切换 元件的所述控制端子处的电阻器的电阻，或者小于被耦合在所述控制端子处的电阻器的 1/10。
15. 根据权利要求7的电路，其中所述第一加速元件是第二晶体管，并且所述第二晶体 管的控制端子被配置为接收放电控制信号；以及 其中所述第二加速元件是第三晶体管，并且所述第三晶体管的控制端子被配置为接收 放电控制信号。
16. 根据权利要求15的电路，其中所述第二晶体管和所述第三晶体管均为N型单极晶 体管或均为P型单极晶体管。
17. 根据权利要求15的电路，其中所述第二晶体管的所述控制端子与所述第三晶体管 的所述控制端子被电耦合。
18. 根据权利要求6的电路，其中电阻器被耦合在所述切换元件的所述第一端子或所 述第二端子与参考电位之间。
19. 根据权利要求6的电路，其中所述切换元件为单极晶体管、场效应晶体管（FET)或 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET)，其中所述场效应晶体管的阈值电压在[-0. 7V 和+0. 7V]之间的范围内。
20. 根据权利要求6的电路，其中所述电路被配置为响应于开关状态信号的转变而暂 时激活所述加速元件中的至少一个，以及 基于所述开关状态信号来提供切换信号，所述切换信号通过阻抗网络被耦合到所述切 换元件的控制端子，或者 通过所述阻抗网络将所述开关状态信号耦合到所述切换元件的控制端子。
21. 根据权利要求20的电路，其中所述电路被配置为提供所述切换信号，其通过所述 阻抗网络被耦合到所述切换元件的所述控制端子，使得所述切换信号的状态由所述开关状 态信号的状态来确定。
22. 根据权利要求21的电路，其中所述电路包括反相或非反相电平转换器，其被配置 为基于所述开关状态信号来提供所述切换信号。
23. 根据权利要求7的电路，其中所述电路被配置为针对从所述切换元件的第一切换 状态到所述切换元件的第二切换状态的改变来激活所述第一加速元件和所述第二加速元 件二者，；以及 针对从所述切换元件的第二切换状态到所述切换元件的第一切换状态的改变来激活 所述第一加速元件和所述第二加速元件二者。
24. 根据权利要求6的电路，其中所述电路被配置为在一定时间段期间产生放电脉冲， 所述时间段足够长以将所述切换元件的所述控制端子、所述第一端子和所述第二端子之间 的电容放电为低至小于初始电荷的10%。
25. 根据权利要求24的电路，其中所述电路被配置为当所述第一加速元件已经达到预 定的状态时终止所述放电脉冲。
26. 根据权利要求6的电路，其中所述电路包括RS触发器来提供脉冲以暂时激活所述 加速元件； 其中所述RS触发器被配置为当所述切换元件的切换状态将被改变时进行置位；以及 其中所述RS触发器被配置为当所述加速元件已经达到预定的状态时进行复位。
27. 根据权利要求26的电路，其中所述电路包括RC元件，所述RC元件被配置为接收针 对所述加速元件的控制电压，并且其中所述RS触发器被配置为当所述RC元件的电容达到 或超过预定的阈值电压时进行复位。
28. 根据权利要求27的电路，其中所述RC元件的电容由晶体管所形成，除沟道宽度外， 所述晶体管与形成所述加速元件的晶体管相同。
29. 根据权利要求6的电路，其中所述加速元件的晶体管的沟道宽度至少是所述切换 元件的晶体管的沟道宽度的1/40。
30. 根据权利要求6的电路，其中所述加速元件的加速晶体管沿所述切换元件的晶体 管分布。
31. 一种射频开关，包括： 根据权利要求6的第一电路；以及 根据权利要求6的第二电路； 其中所述第一电路的切换元件与所述第二电路的切换元件被串联地电路连接。
32. 根据权利要求31的射频开关，其中所述第一电路的切换元件的第一端子通过第 一偏置装置被耦合到参考电位，使得所述第一电路的切换元件的第一端子被偏置到参考电 位； 其中所述第一电路的切换元件的第二端子被耦合到所述第二电路的切换元件的第一 端子；以及 其中所述第二电路的切换元件的第一端子通过第二偏置装置被耦合到所述参考电位， 使得所述第二电路的切换元件的第一端子被偏置到所述参考电位。
33. 根据权利要求31的射频开关，其中所述电路被配置为同时激活所述第一电路和所 述第二电路的加速元件，并且同时将所述切换信号提供给所述第一电路和所述第二电路。
34. -种电路，包括： 用于切换的装置，具有用于射频信号的第一端子和第二端子，和控制端子； 用于将用于切换的装置的所述控制端子和所述第一端子短路的装置； 其中所述电路被配置为当用于切换的装置的切换状态将被改变时暂时激活用于短路 的装置。
35. 一种电路，包括： 具有漏极端子、源极端子和栅极端子的场效应晶体管（FET); 被连接在所述FET的栅极端子与漏极端子之间的第一加速元件，以及被连接在所述 FET的栅极端子与源极端子之间的第二加速元件； 被连接在所述FET的栅极端子与用于提供切换信号的控制电路之间的阻抗网络；以及 被连接在所述FET的漏极端子与参考电位之间的电阻器； 其中所述电路被配置为针对从所述FET的第一切换状态到所述FET的第二切换状态的 改变来暂时激活所述第一加速元件和所述第二加速元件二者，以及针对从所述FET的第二 切换状态到所述FET的第一切换状态来激活所述第一加速元件和所述第二加速元件二者。
36. -种用于切换电路的方法，包括： 具有第一端子、第二端子和控制端子的切换元件，所述方法包括； 当所述切换元件的切换状态将被改变时， 暂时激活被连接在所述切换元件的控制端子与所述第一端子之间的第一加速元件，和 /或被连接在所述切换元件的所述控制端子与所述第二端子之间的第二加速元件。
【文档编号】H03H11/28GK104283526SQ201410321399
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】W.巴卡尔斯基, N.伊尔科夫, W.辛比尔格, V.索洛姆科 申请人:英飞凌科技股份有限公司