[发明专利]栅极能量回收

说明书

本发明实施例涉及栅极能量回收。本发明的标的物的实施例包含一种设备，其包括第一开关、第二开关、第三开关及晶体管。所述第一开关耦合到第一电压装置及所述晶体管以选择性地将所述第一电压装置电连接到所述晶体管以将第一电荷提供到所述晶体管。所述第二开关耦合到第二电压装置及所述晶体管以选择性地将所述第二电压装置电连接到所述晶体管以从所述晶体管移除电荷。所述第三开关耦合到所述第三电压装置及所述晶体管以选择性地将所述第三电压装置耦合到所述晶体管以将第二电荷提供到所述晶体管。

本申请是申请日为2016年12月13日，申请号为“201611144001.9”，而发明名称为“栅极能量回收”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本继续申请要求于2015年12月16日提交的申请号为14/970,694的美国专利申请的优先权，其以全文引用方式并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及电路，且更具体来说，本发明涉及将电荷供应到晶体管及从晶体管汲取电荷。

背景技术

晶体管通常在电路中用作开关及用于放大电信号以及其它用途。许多晶体管，例如场效应晶体管及双极结晶体管，具有三个端子：栅极、源极及漏极。源极及漏极端子可耦合到(举例来说)由例如电池的电压装置供应的第一电势。栅极端子可连接到(例如)由第二电压装置供应的第二电势。将第二电势供应到晶体管的栅极会将电荷施加于栅极。一旦所施加的电荷增加到超出阈值，那么栅极会开启以允许电流流动通过如由第一电势所提供的源极及漏极端子。当电流正流动通过源极及漏极端子时，可将晶体管称为“接通”。当不再将第二电势施加于栅极端子且从栅极移除电荷时，电流停止流动通过源极及漏极端子。当电流不流动通过源极及漏极端子时，可将晶体管称为“关断”。

通常，当将晶体管从接通切换到关断时，被施加于所述栅极的电荷被有源地从所述栅极汲取。举例来说，电接地可电连接到栅极，其从栅极牵引被施加于所述栅极的电荷。接着，此电荷丢失，变成实际上损失的能量。在其中晶体管在接通状态与关断状态之间迅速切换的应用中，通过汲取电荷损失的能量可能是显著的。

发明内容

一般来说，且依据这些不同实施例，提供一种循序地将电荷施加于晶体管及/或移除到晶体管的电荷作为分别接通及关断栅极的部分的电路及方法。当从开关的栅极移除施加到所述栅极的电荷时，可将所述电荷的至少部分移除到存储装置且再次使用所述电荷而非将其汲取到接地。举例来说，电容器可用于提供电势，通过所述电势将电荷施加于晶体管的栅极。当汲取所述电荷时，可在将栅极连接到电接地之前将所述电荷至少部分汲取回到所述电容器，这移除足够的电荷以使所述晶体管完全关断。经如此配置，下次将所述晶体管切换回接通时可重复使用汲取到电容器而非汲取到接地的电荷。参考图式及以下描述可理解这些优点及其它优点。

附图说明

在附图的图式中说明本发明的实施例，其中：

图1描绘根据本发明的标的物的一些实施例的实例电路100，在实例电路100分阶段将电势施加到晶体管114的栅极116及/或从晶体管114的栅极116汲取电荷，其中从晶体管114的栅极116回收电荷。

图2是根据本发明的标的物的一些实施例的图表200，其描绘在分阶段将电势施加于晶体管的栅极及从晶体管的栅极汲取电势时随时间变化的跨越晶体管的栅极的电势差。

图3描绘根据本发明的标的物的一些实施例的实例电路300，其包含第一晶体管304、第二晶体管306及第三晶体管302，第三晶体管302耦合到被驱动晶体管308的栅极318，其中可分步骤将电势施加于被驱动晶体管308的栅极318及/或从被驱动晶体管308的栅极318汲取电势且从被驱动晶体管308的栅极318回收电势。

图4是根据本发明的标的物的一些实施例的用于将电荷供应到晶体管的栅极的实例操作的流程图。