高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器和高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請涉及高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器。本申請討論了用于利用具有低額定電壓的柵極的晶體管來驅(qū)動(dòng)高壓晶體管的襯底的裝置和方法。在一個(gè)示例中，襯底驅(qū)動(dòng)器可包括：輸出端，其被配置為耦合到高壓晶體管的襯底；提取電路，其被配置為當(dāng)高壓晶體管處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將輸出端耦合到高壓晶體管的輸入端子處的輸入電壓或高壓晶體管的輸出端子處的輸出電壓；以及，旁路電路，其被配置為當(dāng)高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到輸出電壓。
【專利說明】高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器和高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請討論了高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器，并且具體地，討論了用于驅(qū)動(dòng)高壓晶體管的襯底的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于控制高壓晶體管開關(guān)的電路需要能夠承受高電壓，以提供某些魯棒控制電路。因此，高壓晶體管的控制電路通常使用高額定電壓的元件，這些元件成本高，占用較大的器件面積，而提供較差的性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]除了其他方面以外，本申請討論了用于利用具有低額定電壓的柵極的晶體管來驅(qū)動(dòng)高壓晶體管的襯底的裝置和方法。在一個(gè)示例中，一種用于高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器，所述高壓晶體管被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且被配置為在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將所述輸入端子與所述輸出端子隔離，所述襯底驅(qū)動(dòng)器包括:輸出端，其被配置為耦合到所述高壓晶體管的襯底；提取電路，其被配置為當(dāng)選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓晶體管的襯底耦合到所述輸入端子處的輸入電壓或所述輸出端子處的輸出電壓；以及旁路電路，其被配置為當(dāng)所述高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。
[0004]本申請進(jìn)一步討論了一種高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，包括:高壓場效應(yīng)晶體管，其被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且被配置為在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將所述輸入端子與所述輸出端子隔離；以及襯底驅(qū)動(dòng)器，其被配置為驅(qū)動(dòng)所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底，所述襯底驅(qū)動(dòng)器包括:輸出端，其被配置為耦合到所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底；提取電路，所述提取電路被配置為當(dāng)選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓晶體管的襯底耦合到所述輸入端子處的輸入電壓或所述輸出端子處的輸出電壓；以及旁路電路，其被配置為當(dāng)所述高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。
[0005]這部分旨在提供對本專利申請的主題的概述。這部分并非旨在提供本實(shí)用新型的排他性的或詳盡的說明。本文包括了詳細(xì)的描述，以提供關(guān)于本專利申請的進(jìn)一步信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1大體示出了高壓晶體管選通門系統(tǒng)，其包括示例性的襯底驅(qū)動(dòng)器；
[0007]圖2大體示出了用于高壓晶體管開關(guān)的示例性襯底驅(qū)動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本申請的某些實(shí)施例可允許具有低壓柵極的器件被用來驅(qū)動(dòng)高壓FET的襯底。一些示例可在FET被啟用的情況下，使體效應(yīng)最小。當(dāng)FET被禁用時(shí)，襯底-源極二極管和襯底-漏極二極管可被反向偏置。
[0009]圖1大體示出了高壓晶體管選通門(pass gate)系統(tǒng)100,其包括示例性的襯底驅(qū)動(dòng)器。在某些示例中，高壓晶體管選通門系統(tǒng)100可包括:高壓晶體管101、使能控制邏輯102以及襯底驅(qū)動(dòng)器103。使能控制邏輯102響應(yīng)于使能信號(ENABLE)，利用耦合到高壓晶體管101的柵極的輸出端來對高壓晶體管101在高阻抗?fàn)顟B(tài)與低阻抗?fàn)顟B(tài)之間進(jìn)行切換。在某些示例中，高阻抗?fàn)顟B(tài)將高壓晶體管101的輸入端子與高壓晶體管的輸出端子隔開。在一些示例中，使能控制邏輯102可包括額外的輸入端，額外的輸入端包括，但不限于，供電電壓輸入端，用于接收高壓晶體管101的輸入端子處的輸入電壓(Vin)的輸入端，用于接收高壓晶體管101的輸出端子處的輸出電壓(Vott)的輸入端，或其組合。
[0010]在某些示例中，襯底驅(qū)動(dòng)器103可將高壓晶體管的襯底耦合到一電壓上，所述電壓改善該高壓晶體管的性能。在一些示例中，具有低壓柵極的器件可被用于驅(qū)動(dòng)高壓晶體管101的襯底，以使高壓晶體管101的體二極管效應(yīng)最小，例如，當(dāng)高壓晶體管101被啟用或處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，使體效應(yīng)最小，并且，當(dāng)高壓晶體管101被禁用或處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，維持高壓晶體管101的襯底源極二極管和襯底漏極二極管處于反向偏置。在一些示例中，襯底驅(qū)動(dòng)器103可包括額外的輸入端，額外的輸入端包括，但不限于，供電電壓輸入端。
[0011]圖2大體示出了用于高壓晶體管開關(guān)(未示出)的示例性襯底驅(qū)動(dòng)器203。在某些示例中，襯底驅(qū)動(dòng)器203可包括交叉耦合電路，有時(shí)被稱為提取電路(pick circuit) 204。在一些示例中，當(dāng)選通門晶體管被關(guān)斷，或處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，提取電路204可將兩電壓電平中的一個(gè)施加到高壓晶體管(例如，高壓選通門晶體管或高壓FET)的襯底上。
[0012]在某些示例中，提取電路204可包括第一晶體管開關(guān)205，所述第一晶體管開關(guān)205交叉耦合到第二晶體管開關(guān)206，以提供用于耦合到高壓選通門晶體管的襯底的輸出電壓(VBlM)。在一些不例中，每個(gè)晶體管開關(guān)205、206可包括兩個(gè)橫向擴(kuò)散晶體管(Ml和M2，M3和M4)，所述橫向擴(kuò)散晶體管可包括低壓柵極并可適應(yīng)在每個(gè)橫向擴(kuò)散晶體管(M1，M2，M3，M4)的漏極節(jié)點(diǎn)上的高電壓。與具有高柵-源額定電壓(Ves)的高壓晶體管相比，橫向擴(kuò)散晶體管相對較小且使用成本更低，并且可提供改進(jìn)的性能。提取電路204的第一輸入端207和第二輸入端208可在高壓選通門晶體管的切換端子處耦合到電壓(VIN，VOTT)。提取電路204的輸出端209可耦合到選通門晶體管的襯底。圖2的示例性襯底驅(qū)動(dòng)器203包括NMOS型晶體管。提取電路204可在高壓選通門晶體管的每個(gè)切換端子上接收電壓(VIN，Vout),并可向輸出端209提供這兩個(gè)電壓中較低的電壓(VBlM)，所述輸出端209用于耦合到高壓選通門晶體管的襯底。在某些示例中，當(dāng)選通門被禁用(比如說，“關(guān)斷”或處于高阻抗?fàn)顟B(tài))時(shí)，將選通門的襯底驅(qū)動(dòng)到最負(fù)電壓(Vin或Vott)可保持源極-襯底二極管和漏極-襯底二極管反向偏置。在某些示例中，交叉耦合電路可包括PMOS器件，并且交叉耦合電路可被配置為將選通門的襯底耦合到兩個(gè)所接收的電壓中的較高電壓。在某些示例中，提取電路204的每個(gè)晶體管開關(guān)205、206可包括兩個(gè)串聯(lián)耦合的橫向擴(kuò)散晶體管，以及二極管(Dl，D2)，所述二極管被耦合到橫向擴(kuò)散晶體管的柵極和共同節(jié)點(diǎn)之間，所述公共節(jié)點(diǎn)在橫向擴(kuò)散晶體管之間。在橫向擴(kuò)散晶體管之間的二極管配置可允許晶體管開關(guān)205、206兩端的高電壓被適當(dāng)?shù)胤植加诿總€(gè)橫向擴(kuò)散晶體管的漏-源結(jié)兩端，同時(shí)還對柵極結(jié)的低壓屬性進(jìn)行保護(hù)。在一些示例中，當(dāng)橫向擴(kuò)散晶體管(Ml，M2，M3，M4)被禁用時(shí)，二極管Dl和D2可鉗制橫向擴(kuò)散晶體管對(M1-M2和M3-M4)的共同源極，或共同源極節(jié)點(diǎn)，以防止通過耦合到超過橫向擴(kuò)散晶體管(M1，M2，M3，M4)的低壓柵-源結(jié)的額定Ves的高電壓對共同源極節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電。在某些示例中，提取電路204可包括齊納二極管(D3，D4)，所述齊納二極管耦合在輸出端209與每個(gè)晶體管開關(guān)205、206的每對橫向擴(kuò)散晶體管(Ml和M2，M3和M4)的柵極之間。齊納二極管(D3，D4)可鉗制柵極電壓以保護(hù)每個(gè)橫向擴(kuò)散晶體管(Ml，M2，M3，M4)的柵極氧化層免受過電壓應(yīng)力。在某些示例中，提取電路204可包括限流電阻器(R1，R2 )，所述限流電阻器與每個(gè)交叉耦合相關(guān)聯(lián)。
[0013]在某些示例中，襯底驅(qū)動(dòng)器203可包括旁路電路210。在一些示例中，當(dāng)高壓選通門晶體管被啟用(比如說，“接通”或處于低阻抗?fàn)顟B(tài))時(shí)，旁路電路210可將襯底驅(qū)動(dòng)器203的輸出端209耦合到第三電壓電平。在某些示例中，第三電壓可以是與高壓選通門晶體管相關(guān)聯(lián)的輸入電壓(Vin)或是與高壓選通門晶體管相關(guān)聯(lián)的輸出電壓(VTOT)。在某些示例中，旁路電路210可被用于確保:通過低阻抗路徑來對高壓選通門晶體管的襯底進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，在沒有旁路電路210的情況下，可單獨(dú)通過交叉耦合電路來驅(qū)動(dòng)襯底。然而，如果在輸入電壓與輸出電壓(VIN，Vott)之間不存在顯著的電勢差，那么將沒有可用于接通交叉耦合的晶體管開關(guān)205、206中的一個(gè)的柵極電勢。因此，可以讓襯底懸浮(floating)。在某些示例中，旁路電路210可包括一對橫向擴(kuò)散晶體管(M5，M6)，這一對橫向擴(kuò)散晶體管耦合在第三電壓與輸出端209之間。在某些示例中，旁路電路的橫向擴(kuò)散晶體管(M5，M6)的柵極可被耦合到選通門的使能信號(ENABLE)或選通門的使能信號的表示。在某些示例中，當(dāng)旁路電路210的橫向擴(kuò)散晶體管(M5，M6)被禁用時(shí)，二極管(D5)可鉗制這一對橫向擴(kuò)散晶體管(M5-M6)的共同源極節(jié)點(diǎn)，以防止通過耦合到超過每個(gè)橫向擴(kuò)散晶體管(M5，M6)的額定Ves的高電壓對共同源極節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電。
[0014]示例性的襯底驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)為:橫向擴(kuò)散晶體管可允許電路使用某些高電壓結(jié)構(gòu)來切換高電壓，同時(shí)在電路的其他部分使用低電壓結(jié)構(gòu)。在本申請中，高電壓可包括超過常規(guī)CMOS柵極應(yīng)力的電壓。在某些示例中，當(dāng)?shù)蛪涸灰?guī)定為在大約2.5伏的最大值處運(yùn)行時(shí)，高電壓可包括大約2.5伏以上的電壓。在某些示例中，當(dāng)?shù)蛪浩骷灰?guī)定為在大約5伏的最大值處運(yùn)行時(shí)，高電壓可包括大約5伏以上的電壓，等等。在某些示例中，高壓器件被規(guī)定為在超過60伏的漏-源電壓下運(yùn)行。
[0015]補(bǔ)充注釋
[0016]在示例I中，一種用于高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器，包括:輸出端，所述輸出端被配置為耦合到高壓晶體管的襯底；提取電路，所述提取電路被配置為當(dāng)選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓晶體管的襯底耦合到輸入端子處的輸入電壓或輸出端子處的輸出電壓；以及，旁路電路，所述旁路電路被配置為當(dāng)所述高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。所述高壓晶體管可在低阻抗?fàn)顟B(tài)下將輸入端子與輸出端子耦合，并且可在高阻抗?fàn)顟B(tài)下將輸入端子與輸出端子隔開。
[0017]在示例2中，示例I中的提取電路可選地包括:第一晶體管開關(guān)，所述第一晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一晶體管開關(guān)被配置為在所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收輸入電壓；第二晶體管開關(guān)，所述第二晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二晶體管開關(guān)被配置為在所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收輸出電壓；第一限流電阻器，所述第一限流電阻器被配置為將所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)；第二限流電阻器，所述第二限流電阻器被配置為將所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)。
[0018]在示例3中，示例I至2中的任何一個(gè)或多個(gè)的提取電路可選地包括第一齊納二極管，所述第一齊納二極管具有陰極和陽極，所述第一齊納二極管的陰極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第一齊納二極管的陽極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0019]在示例4中，示例I至3中的任何一個(gè)或多個(gè)的提取電路可選地包括第二齊納二極管，所述第二齊納二極管具有陰極和陽極，所述第二齊納二極管的陰極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第二齊納二極管的陽極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0020]在示例5中，示例I至4中的任何一個(gè)或多個(gè)的第一晶體管開關(guān)可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第一晶體管開關(guān)的第一橫向晶體管的柵極與所述第一晶體管開關(guān)的第二橫向晶體管的柵極在所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
[0021]在示例6中，示例I至5中的任何一個(gè)或多個(gè)的第二晶體管開關(guān)可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第二晶體管開關(guān)的第一橫向晶體管的柵極與所述第二晶體管開關(guān)的第二橫向晶體管的柵極在所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
[0022]在示例7中，示例I至6中的任何一個(gè)或多個(gè)的旁路電路可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管被配置為耦合到所述高壓晶體管的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且，所述第二橫向擴(kuò)散晶體管被配置為利用所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端來耦合到所述高壓晶體管的襯底。
[0023]在示例8中，一種用于驅(qū)動(dòng)高壓場效應(yīng)晶體管FET的襯底的方法，所述高壓FET被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且，所述高壓FET被配置為在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子隔離，所述方法包括:在襯底驅(qū)動(dòng)器電路處接收低壓使能信號，所述低壓使能信號被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下建立所述高壓FET;在旁路電路的柵極節(jié)點(diǎn)處接收低壓使能信號；以及，利用串聯(lián)耦合在所述高壓FET的輸出節(jié)點(diǎn)與襯底之間的所述旁路電路的第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，來將所述高壓FET的輸出端子耦合到所述高壓FET的襯底。
[0024]在示例9中，示例I至8中的任何一個(gè)或多個(gè)的方法可選地包括:在提取電路的第一輸入端處，從所述高壓FET的輸出端子處來接收輸出電壓；在提取電路的第二輸入端處，從所述高壓FET的輸入端子處來接收輸入電壓；以及，當(dāng)所述輸出電壓低于所述輸入電壓時(shí)，利用串聯(lián)耦合在所述高壓FET的輸出端子與所述高壓FET的襯底之間的第一對橫向擴(kuò)散晶體管，來將所述輸出電壓耦合到所述高壓FET的襯底；其中，所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管被交叉耦合到第二對橫向擴(kuò)散晶體管，所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管被串聯(lián)耦合在所述高壓FET的輸入端子與所述高壓FET的襯底之間。
[0025]在示例10中，示例I至9中的任何一個(gè)或多個(gè)的方法可選地包括:當(dāng)所述輸入電壓低于所述輸出電壓時(shí)，利用串聯(lián)耦合在所述高壓FET的輸入端子與所述高壓FET的襯底之間的第二對橫向擴(kuò)散晶體管，來將所述輸入電壓耦合到所述高壓FET的襯底。[0026]在示例11中，示例I至10中的任何一個(gè)或多個(gè)的方法可選地包括:利用耦合在所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)與所述高壓FET的襯底之間的第一齊納二極管，在所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)處鉗制第一電壓，以阻止所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極氧化層應(yīng)力。
[0027]在示例12中，示例I至11中的任何一個(gè)或多個(gè)的鉗制第一電壓可選地包括利用第一限流電阻器來限制第一交叉耦合連接的第一電流，所述第一交叉耦合連接處于所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管與所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管之間。
[0028]在示例13中，示例I至12中的任何一個(gè)或多個(gè)的方法可選地包括:利用耦合在所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)與所述高壓FET的襯底之間的第二齊納二極管，在所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極節(jié)點(diǎn)處鉗制第二電壓，以阻止所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管的柵極氧化層應(yīng)力。
[0029]在示例14中，示例I至13中的任何一個(gè)或多個(gè)的鉗制第二電壓可選地包括利用第二限流電阻器來限制第二交叉耦合連接的第二電流，所述第二交叉耦合連接處于所述第一對橫向擴(kuò)散晶體管與所述第二對橫向擴(kuò)散晶體管之間。
[0030]在示例15中，一種高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)可包括:高壓場效應(yīng)晶體管，其被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將所述輸入端子與所述輸出端子隔離；以及，襯底驅(qū)動(dòng)器，其被配置為驅(qū)動(dòng)所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底。所述襯底驅(qū)動(dòng)器可包括:輸出端，其被配置為耦合到所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底；提取電路，所述提取電路被配置為當(dāng)所述選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底耦合到所述輸入端子處的輸入電壓或所述輸出端子處的輸出電壓；以及，旁路電路，其被配置為當(dāng)所述高壓場效應(yīng)晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。
[0031]在示例16中，示例I至15中的任何一個(gè)或多個(gè)的提取電路可選地包括:第一晶體管開關(guān)，所述第一晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一晶體管開關(guān)被配置為在所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸入電壓；第二晶體管開關(guān)，所述第二晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二晶體管開關(guān)被配置為在所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸出電壓；第一限流電阻器，其被配置為將所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)；以及，第二限流電阻器，其被配置為將所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)。
[0032]在示例17中，示例I至16中的任何一個(gè)或多個(gè)的提取電路可選地包括第一齊納二極管，所述第一齊納二極管具有陰極和陽極，所述第一齊納二極管的陰極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第一齊納二極管的陽極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0033]在示例18中，示例I至17中的任何一個(gè)或多個(gè)的提取電路可選地包括第二齊納二極管，所述第二齊納二極管具有陰極和陽極，所述第二齊納二極管的陰極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第二齊納二極管的陽極耦合到所述二晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0034]在示例19中，示例I至18中的任何一個(gè)或多個(gè)的第一晶體管開關(guān)可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第一晶體管開關(guān)的第一橫向晶體管的柵極與所述第一晶體管開關(guān)的第二橫向晶體管的柵極在所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
[0035]在示例20中，示例I至19中的任何一個(gè)或多個(gè)的第二晶體管開關(guān)可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第二晶體管開關(guān)的第一橫向晶體管的柵極與所述第二晶體管開關(guān)的第二橫向晶體管的柵極在所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
[0036]在示例21中，示例1至13中的任何一個(gè)或多個(gè)的旁路電路可選地包括第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管被配置為耦合到所述高壓晶體管的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且，所述第二橫向擴(kuò)散晶體管被配置為利用所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端來耦合到所述高壓晶體管的襯
。
[0037]上述詳細(xì)說明參照了附圖，附圖也是所述詳細(xì)說明的一部分。附圖通過舉例說明的方式示出了可以實(shí)施本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。在本申請中，這些實(shí)施例也可以稱作“示例”。這些示例還可以包括除了所示出或所描述的那些要素以外的要素。然而，本發(fā)明人還設(shè)想了在其中僅提供了所示出或所描述的那些要素的示例。此外，本發(fā)明人還參照特定的示例(或者其一個(gè)或兩個(gè)以上的方面)或者參照本申請所示出或所描述的其他示例(或者其一個(gè)或兩個(gè)以上的方面)設(shè)想了使用所示出或所描述的那些要素(或者其一個(gè)或兩個(gè)以上的方面)的任意組合或排列的示例。
[0038]本申請所涉及的所有出版物、專利及專利文件全部作為本實(shí)用新型的參考內(nèi)容，盡管它們是分別加以參考的。如果本申請與參考文件之間存在用途差異，則將參考文件的用途視作本申請的用途的補(bǔ)充，若兩者之間存在不可調(diào)和的差異，則以本申請的用途為準(zhǔn)。
[0039]在本申請中，與專利文件通常使用的一樣，術(shù)語“一”或“某一”表示包括一個(gè)或兩個(gè)以上，但其他情況或在使用“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”時(shí)應(yīng)除外。在本申請中，除非另外指明，否則使用術(shù)語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括:“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在本申請中，術(shù)語“包含”和“在其中”等同于各個(gè)術(shù)語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在所附的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統(tǒng)、裝置、物品或步驟包括除了權(quán)利要求中這種術(shù)語之后所列出的那些部件以外的元件的，依然視為落在該項(xiàng)權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。而且，在所附的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并非對對象有數(shù)量要求。
[0040]本申請所描述的方法示例可以是至少部分實(shí)現(xiàn)的機(jī)器或計(jì)算機(jī)。一些示例可以包括使用指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或機(jī)器可讀介質(zhì)，所述指令可操作以將電子設(shè)備配置為執(zhí)行上面的示例中描述的方法。這些方法的執(zhí)行可以包括代碼，例如，微代碼、匯編語言代碼、高級語言代碼等等。此類代碼可以包括用于執(zhí)行各種方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。該代碼可以形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的一部分。此外，在一個(gè)示例中，代碼可以例如在執(zhí)行期間或者其他時(shí)候有形地存儲在一個(gè)或兩個(gè)以上易失性的、非暫時(shí)性的或者非易失性的有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。這些有形的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例可以包括但不限于硬盤、可移動(dòng)磁盤、可移動(dòng)光盤(例如，光盤(⑶)和數(shù)字視頻光盤(DVD))、磁帶、存儲卡或棒、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等等。[0041]上面的描述旨在解說而非限制。例如，上面描述的示例(或者其一個(gè)或兩個(gè)以上的方面)可以相互結(jié)合使用。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過回顧上面的描述可以使用其他實(shí)施例。提供摘要被以允許閱讀者快速地確定技術(shù)公開的性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)理解的是，該摘要將不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。此外，在上面的【具體實(shí)施方式】中，各種特征可以組合在一起以精簡本公開。這不應(yīng)理解成未要求的公開特征對任何權(quán)利要求來說是必不可少的。相反，創(chuàng)造性的主題可以依賴于比特定公開的實(shí)施例的所有特征更少的特征。因而，所附的權(quán)利要求以此方式并入【具體實(shí)施方式】中:其中每一個(gè)權(quán)利要求作為單獨(dú)的實(shí)施例，并且設(shè)想可以以各種組合或排列將這些實(shí)施例相互結(jié)合。本實(shí)用新型的范圍應(yīng)當(dāng)參照所附的權(quán)利要求以及與擁有這些權(quán)利要求的等同物的整個(gè)范圍來確定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高壓晶體管的襯底驅(qū)動(dòng)器，所述高壓晶體管被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且被配置為在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將所述輸入端子與所述輸出端子隔離，所述襯底驅(qū)動(dòng)器包括: 輸出端，其被配置為耦合到所述高壓晶體管的襯底； 提取電路，其被配置為當(dāng)選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓晶體管的襯底耦合到所述輸入端子處的輸入電壓或所述輸出端子處的輸出電壓；以及 旁路電路，其被配置為當(dāng)所述高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述提取電路包括: 第一晶體管開關(guān)，所述第一晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一晶體管開關(guān)被配置為在所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸入電壓； 第二晶體管開關(guān)，所述第二晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二晶體管開關(guān)被配置為在所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸出電壓； 第一限流電阻器，其被配置為將所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)；以及 第二限流電阻器，其被配置為將所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述提取電路包括第一齊納二極管，所述第一齊納二極管具有陰極和陽極，所述第一齊納二極管的陰極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第一齊納二極管的陽極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述提取電路包括:第二齊納二極管，所述第二齊納二極管具有陰極和陽極，所述第二齊納二極管的陰極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第二齊納二極管的陽極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述第一晶體管開關(guān)包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第一晶體管開關(guān)的所述第一橫向晶體管的柵極與所述第一晶體管開關(guān)的所述第二橫向晶體管的柵極在所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述第二晶體管開關(guān)包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第二晶體管開關(guān)的所述第一橫向晶體管的柵極與所述第二晶體管開關(guān)的所述第二橫向晶體管的柵極在所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底驅(qū)動(dòng)器，其中，所述旁路電路包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管被配置為耦合到所述高壓晶體管的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且，所述第二橫向擴(kuò)散晶體管被配置為利用所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端來耦合到所述高壓晶體管的襯底。
8.—種1?壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，包括: 高壓場效應(yīng)晶體管，其被配置為在低阻抗?fàn)顟B(tài)下，將輸入端子與輸出端子耦合，并且被配置為在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，將所述輸入端子與所述輸出端子隔離；以及 襯底驅(qū)動(dòng)器，其被配置為驅(qū)動(dòng)所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底，所述襯底驅(qū)動(dòng)器包括: 輸出端，其被配置為耦合到所述高壓場效應(yīng)晶體管的襯底； 提取電路，所述提取電路被配置為當(dāng)選通門開關(guān)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述高壓晶體管的襯底耦合到所述輸入端子處的輸入電壓或所述輸出端子處的輸出電壓；以及 旁路電路，其被配置為當(dāng)所述高壓晶體管處于低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)，將所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端耦合到所述輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述提取電路包括: 第一晶體管開關(guān)，所述第一晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一晶體管開關(guān)被配置為在所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸入電壓； 第二晶體管開關(guān)，所述第二晶體管開關(guān)包括柵極節(jié)點(diǎn)、第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)和第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二晶體管開關(guān)被配置為在所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)處接收所述輸出電壓； 第一限流電阻器，其被配置為將所述第一晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)；以及 第二限流電阻器 ，其被配置為將所述第二晶體管開關(guān)的第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述提取電路包括:第一齊納二極管，所述第一齊納二極管具有陰極和陽極，所述第一齊納二極管的陰極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第一齊納二極管的陽極耦合到所述第一晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述提取電路包括:第二齊納二極管，所述第二齊納二極管具有陰極和陽極，所述第二齊納二極管的陰極耦合到所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)，所述第二齊納二極管的陽極耦合到所述二晶體管開關(guān)的第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述第一晶體管開關(guān)包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第一晶體管開關(guān)的所述第一橫向晶體管的柵極與所述第一晶體管開關(guān)的所述第二橫向晶體管的柵極在所述第一晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述第二晶體管開關(guān)包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，其中，所述第二晶體管開關(guān)的所述第一橫向晶體管的柵極與所述第二晶體管開關(guān)的所述第二橫向晶體管的柵極在所述第二晶體管開關(guān)的柵極節(jié)點(diǎn)處耦合在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓晶體管開關(guān)系統(tǒng)，其中，所述旁路電路包括:第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管和第二橫向擴(kuò)散晶體管串聯(lián)耦合，所述第一橫向擴(kuò)散晶體管被配置為耦合到所述高壓晶體管的開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并且，所述第二橫向擴(kuò)散晶體管被配置為利用所述襯底驅(qū)動(dòng)器的輸出端來耦合到所述高壓晶體管的襯
。
【文檔編號】H03K17/687GK203722595SQ201320709076
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】J·L·斯圖茲, T·戴格爾 申請人:快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司, 快捷半導(dǎo)體公司