[发明专利]具有改进的边沿速率控制的开关及相关方法

说明书

技术领域

本文涉及电子电路，更具体地说，涉及电子开关电路。

背景技术

在电子器件中使用晶体管开关以允许并协助这些器件执行多种功能，例如在USB开关中的数据线之间切换的功能。开关可设计成处理多种不同的切换状况，其中一些为理想状况而一些为非理想状况。随着开关和器件被设计成处理更多情况，制造开关和器件的成本对于产品(例如，低成本电子器件)的市场和销售能力来说，会成为一种拖累。

发明内容

本文所探讨的一个方面为针对包括先断后通延迟以及渐进接通的开关电路的装置和方法。在一个示例中，开关电路可包括：开关晶体管，具有控制节点并耦合至第一节点和第二节点；延迟电路，配置成接收控制信息并在延迟间隔之后提供该控制信息；和渐进接通电路，配置成从该延迟电路接收经延迟的控制信息，并响应于该经延迟的控制信息在斜坡间隔内将该晶体管从关断状态转换为接通状态。

本发明还提供一种方法。在一个示例中，方法可包括：在延迟电路处接收控制信息；在延迟间隔之后于该延迟电路的输出端处提供该控制信息，其中该延迟间隔始于一旦于该延迟电路处接收到该控制信息；在开关电路的渐进接通电路处接收该经延迟的控制信息；和响应于该经延迟的控制信息，使开关晶体管的控制电压在斜坡间隔内斜坡变化，以逐步降低在该开关电路的第一节点和第二节点之间的该开关晶体管的阻抗。

此概述的目的在于提供本专利申请的主题的概览，而非提供对本发明的排他性或穷尽性阐释。包括有详细说明以提供与本专利申请有关的更多信息。

附图说明

附图不一定按比例绘制，且不同附图中的类似部件可用相同的数字指代。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似部件的不同示例。总的来说，附图是通过举例(而非限制)的方式来说明本文中所探讨的诸实施例。

图1是一包括先断后通(BBM)延迟和渐进接通(GTO)电路的示例开关电路的框图。

图2示出了BBM延迟电路的一个示例。

图3示出了一包括示例GTO电路的示例开关电路。

图4示出了一包括渐进接通(GTO)电路的高速通用串行总线(USB)开关电路的示例。

具体实施方式

发明人已经认识到的，除其他情况之外，一种利用先断后通(BBM)电路与渐进接通(GTO)电路之结合来控制开关的开关电路，例如可处理多种开关情况(既有理想情况也有非理想情况)的通用串行总线(USB)开关电路。BBM电路和GTO电路的结合可响应于开关的开关命令变化而延迟开关功能的启用。BBM电路可在接收到开关命令变化与开关实际状态变化之间提供一预定延迟。GTO电路可在开关的状态变化期间，逐步耦合或断开开关的开关端子。BBM电路和GTO电路可减少对于开关应用设计的限制，从而使得具备BBM和GTO性能的开关电路可处理非理想的(诸如当在数据线之间切换时的高频干扰以及异常连接/断开之类的)开关事件。在特定示例中，在开关(例如，无源开关)的工作中引入延迟，可减轻器件中的非理想开关结果(例如，短路输出和高频干扰)。在开关的工作中结合先断后通延迟和渐进接通这二者，可进一步降低对由其他器件处理这些不理想事件的依赖度。在本文中，无源开关包括下述的开关：在接通状态中，不对所接收的信号进行处理但是可经由低阻抗路径将所接收的信号从一个节点传递到一个或更多个其他节点；并且在关断状态下，能够将该节点与所述一个或更多个其他节点隔绝。

先断后通(BBM)性能可包括一条开关路径被禁用和另一条开关路径被使能之间的延迟时间。这种延迟能够确保在连接其他开关路径前适当断开第一开关路径。

渐进接通(GTO)性能可包括从启动一条新开关路径到这条新开关路径被完全使能期间的时间间隔，例如，开关路径从高阻断开状态转换为低阻连接状态的时间间隔。在特定示例中，GTO可降低开关路径被使能时的高频干扰(快速开启边沿速率)。在特定示例中，GTO可允许在若干纳秒的时段内建立起差分路径共模电压。