一種模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法及裝置，所述裝置包括：模擬開關(guān)，用于提供低阻抗的導(dǎo)電通路；輸入電源檢測(cè)電路，用于檢測(cè)輸入模擬電源的數(shù)值高低；溫度檢測(cè)電路，用于檢測(cè)硅片結(jié)點(diǎn)溫度的數(shù)值高低；模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗控制電路，用于實(shí)時(shí)地提供適當(dāng)?shù)哪M開關(guān)控制電壓，以使模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗保持恒定，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠；片上記憶單元，用于記錄模擬開關(guān)控制電壓參數(shù)。本發(fā)明的有益效果是模擬開關(guān)在環(huán)境改變時(shí)，智能地調(diào)整控制電壓隨之變化，以保證模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗穩(wěn)定。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于高性能信號(hào)通訊與功率傳輸。
【專利說明】一種模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于模擬開關(guān)領(lǐng)域，特別涉及高性能高穩(wěn)定度導(dǎo)通阻抗要求，控制電壓設(shè)定方法及裝置，具體而言在于檢測(cè)輸入模擬電源值/硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差/硅片結(jié)點(diǎn)溫度等參數(shù)并設(shè)定與之相關(guān)的控制邏輯，保證模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗穩(wěn)定。

【背景技術(shù)】
[0002]在高性能信號(hào)通訊與功率傳輸通路上，通常需要使用模擬開關(guān)來控制通路的選取狀態(tài)，以達(dá)到對(duì)實(shí)現(xiàn)不同功能的通路進(jìn)行選通的目的。該類型的模擬開關(guān)既可以通過采用單一的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)實(shí)現(xiàn)，也可以采用傳輸門等其它方式實(shí)現(xiàn)。在應(yīng)用中，至少需要為模擬開關(guān)提供一路信號(hào)作為通/斷狀態(tài)操作的控制信號(hào)。此類信號(hào)一般由相關(guān)的控制單元根據(jù)對(duì)開關(guān)通/斷狀態(tài)的需求而產(chǎn)生，并僅以等于輸入電源電壓或地的邏輯控制電壓對(duì)模擬開關(guān)進(jìn)行通/斷控制。
[0003]這種僅通過高低兩種邏輯電壓控制的方式會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)較為突出的問題:很難實(shí)現(xiàn)較小的導(dǎo)通阻抗和邏輯控制電壓在有效范圍內(nèi)的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗大范圍的波動(dòng)。由于較大的導(dǎo)通阻抗與阻抗值的波動(dòng)在高性能信號(hào)通訊與功率傳輸應(yīng)用中會(huì)引入額外的性能及可靠性問題，因此在設(shè)計(jì)中有必要對(duì)其盡可能地加以避免。盡管采用電壓穩(wěn)定的輸入電源可減小此類波動(dòng)，但并不能解決較大導(dǎo)通阻抗的問題。此外，通常的模擬開關(guān)無法在不同的電源電壓供電環(huán)境下均提供適宜的導(dǎo)通阻抗。并且，隨著硅片生產(chǎn)工藝的偏差、結(jié)點(diǎn)溫度等參數(shù)的變化，模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗也會(huì)發(fā)生變化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于檢測(cè)輸入模擬電源值/硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差/硅片結(jié)點(diǎn)溫度等參數(shù)并設(shè)定與之相關(guān)的控制邏輯，保證模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗穩(wěn)定。
[0005]本發(fā)明提供一種模擬開關(guān)的控制裝置，所述裝置包括:模擬開關(guān)，在控制電壓的作用下用于提供低阻抗的導(dǎo)電通路；電源檢測(cè)升壓電路，用于檢測(cè)輸入電源的數(shù)值高低并智能地為閉環(huán)智能控制電路提供適當(dāng)?shù)?、穩(wěn)定的控制電源輸入；檢測(cè)電路，包含溫度檢測(cè)電路、硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗檢測(cè)電路等，產(chǎn)生可用于參考的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)存儲(chǔ)于記憶單元中；檢測(cè)電路中的溫度檢測(cè)電路，用于檢測(cè)硅片結(jié)點(diǎn)溫度的數(shù)值高低并產(chǎn)生相應(yīng)的參數(shù)；檢測(cè)電路中的硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗檢測(cè)電路，用于檢測(cè)硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差并產(chǎn)生相應(yīng)的參數(shù)；閉環(huán)智能控制電路，用于依據(jù)基準(zhǔn)穩(wěn)定參考電壓、電源檢測(cè)升壓電路產(chǎn)生的控制電源和記憶單元內(nèi)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)地提供適當(dāng)?shù)哪M開關(guān)控制電壓，以使模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗保持恒定，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠；片上記憶單元，用于記錄用于控制模擬開關(guān)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)并為閉環(huán)智能控制電路提供參考；閉環(huán)智能控制電路連接所述電源檢測(cè)升壓電路、片上記憶單元、以及模擬開關(guān)；所述片上記憶單元還與檢測(cè)電路連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述片上記憶單元由靜態(tài)電路保存固定參數(shù)控制論，如硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差等。
[0007]進(jìn)一步地，所述片上記憶單元由動(dòng)態(tài)電路保存變動(dòng)參數(shù)控制論，如硅片結(jié)點(diǎn)溫度坐寸。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種使用所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)輸入模擬電源的數(shù)值高低，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源高低。
[0009]進(jìn)一步地，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表輸入模擬電源高低的電器參數(shù)表征。
[0010]進(jìn)一步地，輸入模擬電源是1.8V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由三倍倍乘智能相關(guān)算法表征。
[0011]進(jìn)一步地，輸入模擬電源是3.3V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由一倍半倍乘智能相關(guān)算法表征。
[0012]進(jìn)一步地，輸入模擬電源是5V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由一倍倍乘智能相關(guān)算法表征。
[0013]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種使用所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源到控制電壓的轉(zhuǎn)換高低。
[0014]進(jìn)一步地，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差的電器參數(shù)表征。
[0015]進(jìn)一步地，硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏高時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較高數(shù)值表征。
[0016]進(jìn)一步地，其特征在于，硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏低時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較低數(shù)值表征。
[0017]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種使用所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)硅片結(jié)點(diǎn)的溫度，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源到控制電壓的轉(zhuǎn)換高低。
[0018]進(jìn)一步地，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片結(jié)點(diǎn)溫度的電器參數(shù)表征。
[0019]進(jìn)一步地，硅片結(jié)點(diǎn)溫度偏高時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較高數(shù)值表征。
[0020]進(jìn)一步地，硅片結(jié)點(diǎn)溫度偏低時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較低數(shù)值表征。
[0021]輸入模擬電源值變化時(shí)，設(shè)置相應(yīng)的倍乘比，獲取適當(dāng)?shù)哪M開關(guān)控制電源值；硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗有偏差時(shí)，設(shè)置靜態(tài)記憶單元，獲取適當(dāng)?shù)拈_關(guān)控制電壓值；硅片結(jié)點(diǎn)溫度有變化時(shí)，設(shè)置動(dòng)態(tài)記憶單元，獲取適當(dāng)?shù)拈_關(guān)控制電壓值。
[0022]模擬開關(guān)控制電壓的智能選取電路充分利用了模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗與其開關(guān)控制電壓的電器參數(shù)關(guān)系，響應(yīng)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化，將模擬輸入電源轉(zhuǎn)化為合適的模擬開關(guān)控制電壓，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗的目的。
[0023]本發(fā)明的有益效果是模擬開關(guān)在環(huán)境改變時(shí)，智能地調(diào)整控制電壓隨之變化，以保證模擬開關(guān)導(dǎo)通阻抗穩(wěn)定。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于高性能信號(hào)通訊與功率傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]通過以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯和易于理解。
[0025]圖1是模擬開關(guān)高穩(wěn)定性控制方法及其裝置的架構(gòu)圖。
[0026]圖2是升壓電路中對(duì)不同倍乘比的一種實(shí)現(xiàn)方法的示意圖。
[0027]圖3是一種模擬開關(guān)高穩(wěn)定性控制應(yīng)用的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了各種實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0029]在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0030]圖1是模擬開關(guān)高穩(wěn)定性控制方法及其裝置的架構(gòu)圖。輸入電源電壓值變化時(shí)，經(jīng)過電源檢測(cè)升壓電路智能地獲取適當(dāng)?shù)?、穩(wěn)定的模擬開關(guān)控制電源值；通過檢測(cè)電路，在硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗有偏差時(shí)，設(shè)置靜態(tài)記憶單元；通過檢測(cè)電路，在硅片結(jié)點(diǎn)溫度有變化時(shí)，設(shè)置動(dòng)態(tài)記憶單元；閉環(huán)智能控制電路根據(jù)基準(zhǔn)穩(wěn)定參考電壓和記憶單元內(nèi)的參數(shù)在控制電源值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生合適的控制電壓值用于控制模擬開關(guān)。
[0031]圖2是升壓電路中對(duì)不同倍乘比的一種實(shí)現(xiàn)方法的示意圖。當(dāng)輸入模擬電源值變化時(shí)，通過智能地切換不同的采樣/保持結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)置相應(yīng)的倍乘比，以獲取合適的模擬開關(guān)控制電源值。(a)中輸入模擬電源為1.8V標(biāo)稱值時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源電壓三倍倍乘輸出。(b)中輸入模擬電源為3.3V標(biāo)稱值時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)電源一倍半倍乘輸出。(c)中輸入模擬電源為5V標(biāo)稱值時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源一倍倍乘輸出。
[0032]圖3是一種模擬開關(guān)高穩(wěn)定性控制應(yīng)用的示意圖。模擬開關(guān)采用N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體管(NMOS)實(shí)現(xiàn)，其源極和漏極為開關(guān)通路的兩端，柵極連接至由模擬開關(guān)控制裝置產(chǎn)生的控制電壓進(jìn)行穩(wěn)定的導(dǎo)通阻抗控制。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明可以有各種合適的更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬開關(guān)的控制裝置，其特征在于所述裝置包括: 模擬開關(guān)，在控制電壓的作用下用于提供低阻抗的導(dǎo)電通路；電源檢測(cè)升壓電路，用于檢測(cè)輸入電源的數(shù)值高低并智能地為閉環(huán)智能控制電路提供適當(dāng)?shù)?、穩(wěn)定的控制電源輸入；檢測(cè)電路，包含溫度檢測(cè)電路、硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗檢測(cè)電路等，產(chǎn)生可用于參考的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)存儲(chǔ)于記憶單元中；檢測(cè)電路中的溫度檢測(cè)電路，用于檢測(cè)硅片結(jié)點(diǎn)溫度的數(shù)值高低并產(chǎn)生相應(yīng)的參數(shù)；檢測(cè)電路中的硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗檢測(cè)電路，用于檢測(cè)硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差并產(chǎn)生相應(yīng)的參數(shù)；閉環(huán)智能控制電路，用于依據(jù)基準(zhǔn)穩(wěn)定參考電壓、電源檢測(cè)升壓電路產(chǎn)生的控制電源和記憶單元內(nèi)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)地提供適當(dāng)?shù)哪M開關(guān)控制電壓，以使模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗保持恒定，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠；片上記憶單元，用于記錄用于控制模擬開關(guān)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)并為閉環(huán)智能控制電路提供參考；閉環(huán)智能控制電路連接所述電源檢測(cè)升壓電路、片上記憶單元、以及模擬開關(guān)；所述片上記憶單元還與檢測(cè)電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述片上記憶單元由靜態(tài)電路保存固定參數(shù)控制論，如硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述片上記憶單元由動(dòng)態(tài)電路保存變動(dòng)參數(shù)控制論，如硅片結(jié)點(diǎn)溫度等。
4.一種使用權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)輸入模擬電源的數(shù)值高低，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源高低。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表輸入模擬電源高低的電器參數(shù)表征。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，輸入模擬電源是1.8V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由三倍倍乘智能相關(guān)算法表征。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，輸入模擬電源是3.3V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由一倍半倍乘智能相關(guān)算法表征。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，輸入模擬電源是5V標(biāo)稱值時(shí)，模擬開關(guān)的控制電源由一倍倍乘智能相關(guān)算法表征。
9.一種使用權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源到控制電壓的轉(zhuǎn)換聞低。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏差的電器參數(shù)表征。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏高時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較高數(shù)值表征。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，硅片生產(chǎn)工藝的導(dǎo)通阻抗偏低時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較低數(shù)值表征。
13.一種使用權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述裝置的模擬開關(guān)的高穩(wěn)定性控制方法，其特征在于，檢測(cè)硅片結(jié)點(diǎn)的溫度，并設(shè)置模擬開關(guān)的控制電源到控制電壓的轉(zhuǎn)換高低。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述模擬開關(guān)的導(dǎo)通阻抗取決于其控制電壓值的高低，控制電壓選擇邏輯由代表硅片結(jié)點(diǎn)溫度的電器參數(shù)表征。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，硅片結(jié)點(diǎn)溫度偏高時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較高數(shù)值表征。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，硅片結(jié)點(diǎn)溫度偏低時(shí)，模擬開關(guān)的控制電壓由較低數(shù)值表征。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK104267775SQ201410499634
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】金學(xué)成 申請(qǐng)人:金學(xué)成