[实用新型]开关电路

说明书

技术领域

本申请涉及用于开关电路的装置，更具体地说，涉及包括被配置为减小开关信号的失真的求和节点的开关电路。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)装置可以用作用于连接电信号的开关。通常，MOSFET装置仅有很小的在双极等固态开关中存在的偏移电压或者没有偏移电压。通常，MOSFET开关导通电阻(R_on)非常低而断开电阻(R_off)非常高。在现代化装置中，R_on可以是欧姆量级或者更小，而R_off可以是许多兆欧。在MOSFET开关中，R_on可以是装置的栅极-源极电压Vgs的函数。因为R_on是Vgs的函数，因此如果Vgs是恒定的或者其它条件相同，则R_on也可以恒定。当这些开关装置被用于音频信号时，如果R_on随着输入信号的电压电平而改变，则开关上的传送信号的保真度可能受到负面影响。开关的音频保真度的一个度量可以是由开关引入的总谐波失真(THD)。

Pollitt的第4,093,874号题为“Constant Impedance MOSFET Switch”的美国专利申请(在本文中，“‘874专利”)的目的是使MOSFET的R_on保持恒定而不管输入信号电压如何变化。‘874专利讨论了通过使Vgs保持恒定(在设置的温度)而不论输入信号电压如何变化来使R_on保持恒定。然而，‘874专利使用逻辑信号电压值来确定Vgs电压电平，其中，逻辑信号电压值使开关导通/断开。然而，由于用于产生逻辑信号电压的电源电压可以随着负载改变，这使得逻辑信号电压值随之而改变。Vgs的这种改变可以改变R_on，并且因此限制‘874专利的有用的动态范围。此外，在具有较大的负信号摆动的应用中，由于MOSFET的栅氧化层的退化，因此会减弱MOSFET的可靠性。

实用新型内容

本文讨论了用于开关电路以向传输门提供恒定的栅极-源极电压的装置。在一个实施例中，开关电路包括求和电路，该求和电路具有被配置为连接到传输门的栅极的输出端，该求和电路可以被配置为在传输门的栅极与源极之间维持实质上恒定的偏置电压。

一种开关电路，其定义有导通状态和断开状态，所述开关电路在处于所述导通状态时将第一节点连接到第二节点，所述电路包括：MOSFET装置，其包括：栅极；源极，其被连接到所述第一节点；以及漏极，其被连接到所述第二节点；其中，当所述MOSFET装置处于所述导通状态时，信号可以在所述源极与所述漏极之间传送；以及求和电路，其具有输出端，所述输出端连接到所述MOSFET装置的所述栅极，所述求和电路被配置为在所述导通状态期间维持所述MOSFET装置的所述栅极与所述MOSFET装置的所述源极之间具有实质上恒定的控制电压，所述求和电路包括：电流源，其被连接到所述输出端；二极管网络，其被连接到所述电流源，并被连接到所述第一节点和所述第二节点中的至少一个，所述二极管网络被配置为在所述导通状态期间从所述电流源接收电流；以及控制开关，其连接到所述输出端，所述控制开关被配置为在所述断开状态期间转移来自所述二极管网络的所述电流。

该概括旨在提供对本专利申请的主题的概述。而不旨在提供对本实用新型的排他的或穷尽的解释。包括的详细描述用于提供与本专利申请有关的其它信息。

附图说明

在不必按比例绘制的附图中，类似的数字可以描述不同的视图中的类似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似组件的不同例子。附图以举例说明而非限制的方式概括地示出了本文中讨论的各个实施方式。

图1概括地示出了针对传输门的控制节点处的给定的控制电压，当传输门电压从约-4伏变化为约+4伏时传输门的导通电阻与传输门的开关端子处的电压之间的关系R_flatness的实施例。

图2至图5概括地示出了包括恒定Vgs电路的系统的实施例。

图6概括地示出了低压监控电路的实施例。

图7概括地示出了可以使用本文所描述的恒定Vgs电路获得的改进的R_flatness的实施例。

具体实施方式