專利名稱：一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路及其電荷泄放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開關(guān)控制電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路及其電荷泄放方法。
背景技術(shù)：
在采用MOS管作為調(diào)節(jié)與控制開關(guān)應(yīng)用中，常有某電子元器件(包括但不限于電阻、晶體管、LED等)的一端與開關(guān)電路(如MOS管)相連，并通過該開關(guān)電路作為電子元器件開關(guān)控制或傳導(dǎo)電流的電路結(jié)構(gòu)。雖然理論上使MOS管導(dǎo)通就可以讓與MOS管相連的 電子元器件正常導(dǎo)電，但實(shí)際中會出現(xiàn)MOS管自身已處于導(dǎo)通狀態(tài)，但與之相連的電子元器件中卻沒有電流或電流偏小，需要一定的時間后該器件上的電流才滿足要求的問題。這是由于MOS管輸入端存在較大的輸入電容(例如負(fù)載電容、寄生電容等)上存儲的電荷使得MOS管在導(dǎo)通之初首先泄放的是輸入電容中的電荷而不是為與之相連的器件提供通路。在LED顯示裝置的應(yīng)用中就大量使用LED連接列驅(qū)動器的情況，而列驅(qū)動器的輸出端通常是NMOS管，在要求快速響應(yīng)時就會受到此種困擾。圖I以發(fā)光LED為例，LED陽極接電源Vdd (5V)，LED陰極連接NMOS管M的漏極，NMOS管M的源極通過電阻R接地，NMOS管M的柵極接受控制信號%控制匪OS管的通斷。設(shè)LED的閾值電壓為Vt，最小點(diǎn)亮電壓為八，正向壓降為VF。LED的正向電流與
正向電壓的關(guān)系為/ = /J/'1 U -I)，其中Is為飽和電流，V為正向電壓，KT/q為熱電壓。
LED的閾值電壓\指的是當(dāng)LED中的導(dǎo)通電流達(dá)到I微安時的正向電壓(Vt對應(yīng)的導(dǎo)通電流各個廠家可能有所差異)；最小點(diǎn)亮電壓\是人眼可見到LED發(fā)光時的正向電壓，故在實(shí)際中\(zhòng)即為LED的負(fù)載啟動電壓。當(dāng)LED上的正向壓降大于\時LED點(diǎn)亮，不考慮LED可能存在的微小漏電流。NMOS的閾值電壓Vth = 0. 8V，控制信號常常采用數(shù)字脈沖信號\，設(shè)該脈沖高電平為I. 2V，低電平為0V，當(dāng)\為低電平時NMOS管關(guān)閉，當(dāng)\為高電平時NMOS管導(dǎo)通，Vg從低電平轉(zhuǎn)為高電平的過程(也稱上升沿)為NMOS從關(guān)閉到導(dǎo)通的過渡階段。當(dāng) ' 為高電平，NMOS管導(dǎo)通，形成從電源Vdd通過LED和NMOS管到地的電流通路。通路中的電流由NMOS管的導(dǎo)通能力以及LED上具有的正向電壓決定。當(dāng)NMOS管的實(shí)際導(dǎo)通狀態(tài)所具有的電流通過能力小于LED正向電壓所能夠提供的電流時，通路電流由NMOS管決定。此處設(shè)NMOS管工作在飽和區(qū)，通路中的電流由下式?jīng)Q定(同樣可證NMOS管工作在線性區(qū)的情況)
1W,
_7] Jds = -//Qx -(Vgs - Vth f (I + AVds)
2L其中ii表示載流子遷移率，Cox表示單位面積的柵氧電容，W和L分別為NMOS管的溝道寬度與溝道長度，Vgs、vth、Vds分別表示NMOS管的柵源電壓、閾值電壓、漏源電壓，入表示溝道調(diào)制系數(shù)。
NMOS管工作于飽和區(qū)的條件為Vds 彡(Vgs-Vth)此時，NMOS管的漏端電壓為Vd，所以LED上的正向壓降為yF = yDD-Vd > Vl >> Vt而在Vt;從高電平向低電平轉(zhuǎn)換的過程中，NMOS管從導(dǎo)通向關(guān)閉轉(zhuǎn)變，NMOS管中流過的電流逐步變小到零(不考慮漏電因素)，在此過程中，NMOS管通過電流的能力越來越小，但LED上的電流由于其二極管特性仍繼續(xù)流向NMOS，同時由于NMOS管逐步被關(guān)閉，未能通過NMOS管的電流則存儲在NMOS管的輸入電容上并逐步抬高Vd降低LED上的電流。而當(dāng)Ve為低電平，NMOS管關(guān)閉，NMOS管中流過的電流為零(不考慮漏電因素)。LED上的電流進(jìn)一步給MOS管的輸入電容充電抬升Vd。無論Ve處于高電平向低電平轉(zhuǎn)換過程還是到達(dá)低電平，由于LED的二極管特性，Vdd仍然會通過LED向NMOS管漏端充電，LED仍然可能發(fā)光，在此期間，通過LED的電流會在NMOS管漏端的輸入電容上存儲電荷，并抬高Vd，當(dāng)Vf = Nw-Ni < Vl,雖然LED的亮度不可見，但LED上仍有電流并給NMOS管漏端的輸入電容充電，直到Vf = Nm-Ni < Vt,這時，LED的電流趨于零。設(shè)Vtj從低電平向高電平轉(zhuǎn)換的起始點(diǎn)時刻為Tc^當(dāng)Vtj從低電平向高電平轉(zhuǎn)換的過程中，NMOS管從關(guān)閉開始向?qū)ㄞD(zhuǎn)變，當(dāng)\大于Vth后，NMOS開始導(dǎo)通，隨著\的繼續(xù)升高，NMOS管電流導(dǎo)通能力逐漸增加，而由于此前Vtj為低電平時，NMOS漏端電位已被抬高到接近VDD，故當(dāng)NMOS管開始有電流流過時必然先泄放輸入電容中的電荷以降低Vd，而此時受NMOS導(dǎo)通能力的限制，寄生電荷的泄放能力較弱，對增加LED的VF值的幫助有限，無法讓LED快速點(diǎn)亮，甚至可能難以讓Vf > VT。當(dāng)\到達(dá)高電平時，設(shè)此時刻為T1，雖然此時NMOS管已經(jīng)導(dǎo)通但因LED上的正向壓降仍較小難于被點(diǎn)亮，此時的NMOS管主要在泄放其漏端的寄生電荷并降低Vd。當(dāng)Vd下降到VF = VDD-Vd > VT, LED 二極管開始有電流，設(shè)此時刻為T2，但LED未點(diǎn)亮。由于此時NMOS管的電流導(dǎo)通能力遠(yuǎn)大于LED電流，所以Vd電位仍在持續(xù)下降，直到Vd下降到VF = VDD-Vd > VL, LED開始點(diǎn)亮，此時刻為T3。Vd電位可能繼續(xù)下降直到NMOS電流與LED電流平衡進(jìn)入穩(wěn)定。LED并未在T1時刻點(diǎn)亮?xí)r間，而是延后到T3時刻，故從Vtj信號由低電平轉(zhuǎn)為高電平到LED亮度上的反應(yīng)存 在明顯的延遲效應(yīng)，其時間差為T3-T115從前面的分析中可以發(fā)現(xiàn)，在NMOS管從打開轉(zhuǎn)為關(guān)閉后，LED仍然有電流持續(xù)一段時間，隨著NMOS的關(guān)閉，NMOS管漏端的輸入電容會被較快地充電而抬高電位，直到LED的Vf < Vl使LED熄滅。這樣，因控制脈沖達(dá)到低電平，NMOS管關(guān)閉后需要少許時間對輸入電容充電使Vf < '，所以有關(guān)斷延遲。當(dāng)LED熄滅后，對NMOS管漏端輸入電容的充點(diǎn)并不會立刻停止，只有Vf < Vt充電才會基本停止，也即Vd接近Vdd而基本穩(wěn)定。而當(dāng)NMOS管從關(guān)閉轉(zhuǎn)為打開，隨著NMOS導(dǎo)通，LED的正向壓降Vf因NMOS輸入電容中的電荷被泄放而增加，開始在LED上產(chǎn)生電流，由于LED 二極管的伏安特性，當(dāng)Vf值從很小值開始增加，開始階段電流變化幅度小電流也小，當(dāng)Vf > VT, LED中電流增長開始加快，只有當(dāng)Vf > VL, LED才被點(diǎn)亮。由此可見，從NMOS管轉(zhuǎn)為打開到LED點(diǎn)亮存在著打開延遲時間。合適的NMOS管設(shè)計，其漏端輸入電容中的寄生電荷在NMOS管導(dǎo)通后的泄放速度會大于因LED的正向壓降增加對輸入端的充電速度。由此可見，當(dāng)控制脈沖達(dá)到高電平使NMOS管打開時，LED并不能及時點(diǎn)亮，存在打開延遲時間。從LED的二極管的伏安特性可以得知，打開延遲大于關(guān)閉延遲。雖然通過增加NMOS管的W/L比來增大電流導(dǎo)通能力可以縮短打開延遲，但不僅會因增大芯片面積而增加成本，同時也帶來了增加輸入電容值副作用。當(dāng)然還可以通過制造工藝的調(diào)節(jié)提高NMOS管導(dǎo)通能力，但這會增加制造成本和制造復(fù)雜度。同理可證PMOS管和CMOS作為開關(guān)應(yīng)用時，存在同樣問題在數(shù)字邏輯技術(shù)中，常常通過脈沖寬度的變化實(shí)現(xiàn)信號控制。例如常用的PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制技術(shù)。在本例中，Vs就是一個脈沖信號， 如果我們用\信號的高電平寬度控制LED的點(diǎn)亮?xí)r間的話，由于上述現(xiàn)象的存在會出現(xiàn)實(shí)際的LED點(diǎn)亮?xí)r間小于Vtj脈寬問題。這在要求LED點(diǎn)亮?xí)r間通過控制脈寬寬度具有高精度的場合就成為重大問題。例如在如今的LED顯示和照明領(lǐng)域，PWM技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，在灰階要求越來越高的今天，技術(shù)上普遍采用減小脈沖寬度的方法實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的灰階表現(xiàn)。目前常常用到Ve脈寬僅20ns顯示某級灰度,用2倍20ns的脈寬顯示亮度增加一倍的灰度，但延遲時間的存在不僅使得2倍的比例被破壞，也會造成20ns的脈寬實(shí)際點(diǎn)亮?xí)r間并不是20ns。而目前未見關(guān)于此問題的解決方案的公開報道，因此迫切需要一種技術(shù)解決此難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路及其電荷泄放方法，能夠有效緩解在控制負(fù)載啟動時存在的打開延遲現(xiàn)象。—種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與負(fù)載相連的晶體管；所述的晶體管的輸入端與負(fù)載的輸出端相連，輸出端接地，控制端接收外部設(shè)備提供的第一控制信號；所述的負(fù)載的輸入端接供電電壓；所述的晶體管的輸入端連接有電荷泄放電路；所述的電荷泄放電路接收外部設(shè)備提供的第二控制信號，并在第二控制信號的作用下對晶體管寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，將晶體管的輸入端電位拉低至參考電位。優(yōu)選地，所述的晶體管的輸出端通過限流器件接地，所述的限流器件為電阻或MOS管等；能夠調(diào)節(jié)和恒定流過晶體管和負(fù)載的電流，也能夠防止電流過大燒壞晶體管和負(fù)載。所述的晶體管具有開關(guān)功能的同時，還具備導(dǎo)通阻抗調(diào)節(jié)功能。所述的電荷泄放電路為一 NMOS管，其漏極與晶體管的輸入端相連，源極接參考電位，柵極接收所述的第二控制信號。所述的電荷泄放電路由一 CMOS傳輸門和一反相器組成；其中，CMOS傳輸門的輸入端與晶體管的輸入端相連，CMOS傳輸門的輸出端接參考電位，CMOS傳輸門的第一控制端與反相器的輸入端相連并接收所述的第二控制信號，反相器的輸出端與CMOS傳輸門的第二控制端相連。所述的晶體管為MOS管。
所述的負(fù)載的輸入端通過開關(guān)選通器件接供電電壓。所述的負(fù)載為LED ;使本發(fā)明電路應(yīng)用于LED顯示技術(shù)領(lǐng)域，能夠有效加快LED的
點(diǎn)亮速度。若負(fù)載為LED且應(yīng)用于LED顯示陣列時，所述的開關(guān)選通器件為PMOS管。本發(fā)明的原理為晶體管關(guān)斷時，晶體管輸入端的電位由于寄生電容的作用而抬升直到負(fù)載對該寄生電容的充電電流趨于零；當(dāng)晶體管由關(guān)閉轉(zhuǎn)入導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換過程時，夕卜部設(shè)備發(fā)送第二控制信號打開電荷泄放電路，使其工作將寄生電容上的電荷對較低的參考電位進(jìn)行泄放，把晶體管輸入端虛高的電位在泄放時間段內(nèi)拉低到負(fù)載啟動電位，使得負(fù)載兩端的電壓大于負(fù)載啟動電壓，從而實(shí)現(xiàn)了在晶體管轉(zhuǎn)入導(dǎo)通后及時使得負(fù)載啟動，減少了由于寄生電容導(dǎo)致的負(fù)載啟動延遲時間。本發(fā)明開關(guān)電路的電荷泄放方法為在晶體管由關(guān)閉到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換時間段內(nèi)啟動電荷泄放電路，利用電荷泄放電路對晶體管寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，在晶體管導(dǎo)通前 將晶體管的輸入端電位拉低至參考電位；所述的轉(zhuǎn)換時間段為第一控制信號從關(guān)閉電平到導(dǎo)通電平轉(zhuǎn)換的過渡時間。所述的參考電位滿足關(guān)系式V ( Vdd-Vs ;其中，V為參考電位，Vdd為供電電壓，Vs為負(fù)載啟動電壓；所述的負(fù)載啟動電壓為能夠使負(fù)載啟動的負(fù)載兩端電壓最小值。本發(fā)明通過在晶體管由關(guān)閉轉(zhuǎn)入導(dǎo)通的過渡階段利用電荷泄放電路快速下調(diào)晶體管輸入端的電位，能夠有效消除在控制負(fù)載啟動時存在的延遲現(xiàn)象；大幅減小了晶體管導(dǎo)通后浪費(fèi)在降低輸入端虛高電位的時間開銷。


圖I為現(xiàn)有開關(guān)電路的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明開關(guān)電路第一種實(shí)例的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖。圖3為本發(fā)明開關(guān)電路第二種實(shí)例的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖。圖4為本發(fā)明開關(guān)電路第三種實(shí)例的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案及其相關(guān)原理進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例I :如圖2所示，一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與LED相連的NMOS管M1、電阻R和電荷泄放電路100。NMOS管M1的漏極與LED的陰極和電荷泄放電路100的輸入端相連，LED的陽極通過PMOS管Mp接供電電壓Vdd，NM0S管M1的源極與電阻R的一端相連，電阻R的另一端接地，電荷泄放電路100的輸出端接參考電位；NMOS管M1的柵極接收外部設(shè)備提供的控制信號Ctrl，外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)向電荷泄放電路100的控制端提供控制信號Ctr2。電荷泄放電路100由一 CMOS傳輸門TG和一反相器INV組成；其中，CMOS傳輸門TG的輸入端為電荷泄放電路100的輸入端，CMOS傳輸門TG的輸出端為電荷泄放電路100的輸出端，CMOS傳輸門TG的第一控制端與反相器INV的輸入端相連并為電荷泄放電路100的控制端，反相器INV的輸出端與CMOS傳輸門TG的第二控制端相連。本實(shí)施方式中，來自外部裝置的選通信號Wl控制Mp打開，來自外部設(shè)備的控制信號Ctrl控制NMOS管M1開通與關(guān)斷，進(jìn)而控制LED的點(diǎn)亮與熄滅，電阻R用于在M1開通時對流過的電流進(jìn)行限制，防止電流過大燒壞M1或者LED。外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制電荷泄放電路100中CMOS傳輸門TG的開通與關(guān)斷。M1關(guān)斷時，LED陰極電位由于M1漏極寄生電容的作用而抬升到接近于電源電壓Vdd,當(dāng)M1接收控制信號Ctrl轉(zhuǎn)向?qū)顟B(tài)起，外部控制電路會根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)變化向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制電荷泄放電路100中的CMOS傳輸門TG打開，將M1漏極寄生電容上的存儲 電荷對參考電位進(jìn)行泄放，把虛高的LED陰極電位在泄放時間段內(nèi)拉低到參考電位，該參考電位能夠使對應(yīng)的LED正向電壓大于LED的最小點(diǎn)亮電壓\，從而實(shí)現(xiàn)了在乂轉(zhuǎn)入導(dǎo)通后的泄放時間段內(nèi)點(diǎn)亮LED，減小了 M1漏極寄生電容上的存儲電荷導(dǎo)致的LED點(diǎn)亮延遲。實(shí)施例2 如圖3所示，一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與LED相連的NMOS管M1' NMOS管M2和電荷泄放電路100。NMOS管M1的漏極與LED的陰極和電荷泄放電路100的輸入端相連，LED的陽極通過PMOS管Mp接供電電壓VDD，NMOS管M1的源極與NMOS管M2的漏極相連，NMOS管M2的源極接地，電荷泄放電路100的輸出端接參考電位，NMOS管M2的柵極接收給定的基準(zhǔn)電壓信號
V.-
Yref，NMOS管M1的柵極接收外部設(shè)備提供的控制信號Ctrl，外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)向電荷泄放電路100的控制端提供控制信號Ctr2。電荷泄放電路100由一 CMOS傳輸門TG和一反相器INV組成；其中，CMOS傳輸門TG的輸入端為電荷泄放電路100的輸入端，CMOS傳輸門TG的輸出端為電荷泄放電路100的輸出端，CMOS傳輸門TG的第一控制端與反相器INV的輸入端相連并為電荷泄放電路100的控制端，反相器INV的輸出端與CMOS傳輸門TG的第二控制端相連。本實(shí)施方式中，來自外部裝置的選通信號Wl控制Mp打開，來自外部設(shè)備的控制信號Ctrl控制NMOS管M1開通與關(guān)斷，進(jìn)而控制LED的點(diǎn)亮與熄滅，NMOS管M2柵端接基準(zhǔn)電壓VMf，用于在M1開通時對流過的電流進(jìn)行限制，防止電流過大燒壞M1或者LED。外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制電荷泄放電路100中CMOS傳輸門TG的開通與關(guān)斷。M1關(guān)斷時，LED陰極電位由于M1漏極寄生電容的作用而抬升到接近于電源電壓Vdd,當(dāng)M1接收控制信號Ctrl轉(zhuǎn)入導(dǎo)通狀態(tài)時，控制電路會根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)變化向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制電荷泄放電路100中的CMOS傳輸門TG打開，將M1漏極寄生電容上的存儲電荷對參考電位進(jìn)行泄放，把虛高的LED陰極電位在泄放時間段內(nèi)拉低到參考電位，該參考電位能夠使對應(yīng)的LED正向電壓大于LED的最小點(diǎn)亮電壓\，從而實(shí)現(xiàn)了在M1轉(zhuǎn)入導(dǎo)通后的泄放時間段內(nèi)點(diǎn)亮LED，減小了 M1漏極寄生電容上的存儲電荷導(dǎo)致的LED點(diǎn)亮延遲。且札打開時，可以工作在飽和區(qū)，也可以工作在線性區(qū)。
實(shí)施例3 如圖4所示，一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與LED相連的NMOS管M1和電荷泄放電路100。NMOS管M1的漏極與LED的陰極和電荷泄放電路100的輸入端相連，LED的陽極通過PMOS管Mp接供電電壓VDD，NMOS管M1的源極接地，電荷泄放電路100的輸出端接參考電位；NMOS管M1的柵極接收外部設(shè)備提供的控制信號Ctrl，外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl向電荷泄放電路100的控制端提供控制信號Ctr2。電荷泄放電路100由一 NMOS管Mn構(gòu)成；MN的漏極為電荷泄放電路100的輸入端，Mn的源極為電荷泄放電路100的輸出端，Mn的柵極為電荷泄放電路100的控制端。本實(shí)施方式中，來自外部裝置的選通信號Wl控制Mp打開，來自外部設(shè)備的控制信 號Ctrl控制NMOS管M1開通與關(guān)斷，進(jìn)而控制LED的點(diǎn)亮與熄滅，同時NMOS管M1在開通時自身完成限流的功能，防止電流過大燒壞負(fù)載LED。外部控制電路根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制NMOS管Mn的開通與關(guān)斷。M1關(guān)斷時，LED陰極電位由于M1漏極寄生電容的作用而抬升到接近于電源電壓Vdd,當(dāng)M1接收控制信號Ctrl轉(zhuǎn)向?qū)顟B(tài)后，控制電路會根據(jù)控制信號Ctrl的狀態(tài)變化向電荷泄放電路100發(fā)送控制信號Ctr2控制NMOS管麗打開，將M1漏極寄生電容上的存儲電荷對地進(jìn)行泄放，把虛高的LED陰極電位在泄放時間段內(nèi)拉低到參考電位，該參考電位能夠使對應(yīng)的LED正向電壓大于LED的最小點(diǎn)亮電壓\，從而實(shí)現(xiàn)了在M1轉(zhuǎn)入導(dǎo)通后的泄放時間段內(nèi)點(diǎn)亮LED，減小了 M1漏極寄生電容上的存儲電荷導(dǎo)致的LED點(diǎn)亮延遲。且M1打開時，只能工作在線性區(qū)，才能完成限流的功能。以上三種實(shí)施例開關(guān)電路的電荷泄放方法為在NMOS管M1由關(guān)閉到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換時間段內(nèi)通過控制信號Ctr2啟動電荷泄放電路100，利用電荷泄放電路100對乂寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，在M1導(dǎo)通前將M1的漏端電位拉低至參考電位。轉(zhuǎn)換時間段為控制信號Ctrl上升沿的過渡延遲時間；控制信號Ctrl的脈寬為20ns，控制信號Ctr2的脈寬為5ns參考電位滿足關(guān)系式V < Vdd-Vl ;其中，V為參考電位，Vdd為供電電壓(5V), Vl為LED最小點(diǎn)亮電壓(1.5V)。
權(quán)利要求
1.一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與負(fù)載相連的晶體管；所述的晶體管的輸入端與負(fù)載的輸出端相連，輸出端接地，控制端接收外部設(shè)備提供的第一控制信號；所述的負(fù)載的輸入端接供電電壓；其特征在于所述的晶體管的輸入端連接有電荷泄放電路；所述的電荷泄放電路接收外部設(shè)備提供的第二控制信號，并在第二控制信號的作用下對晶體管寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，將晶體管的輸入端電位拉低至參考電位。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，其特征在于所述的電荷泄放電路為一 NMOS管，其漏極與晶體管的輸入端相連，源極接參考電位，柵極接收所述的第二控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，其特征在于所述的電荷泄放電路由一 CMOS傳輸門和一反相器組成；其中，CMOS傳輸門的輸入端與晶體管的輸入端相連，CMOS傳輸門的輸出端接參考電位，CMOS傳輸門的第一控制端與反相器的輸入端相連并接收所述的第二控制信號，反相器的輸出端與CMOS傳輸門的第二控制端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，其特征在于所述的晶體管的輸出端通過限流器件接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，其特征在于所述的限流器件為電阻或MOS管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，其特征在于所述的晶體管為MOS管。
7.—種如權(quán)利要求I 6任一權(quán)利要求所述的開關(guān)電路的電荷泄放方法,其特征在于在晶體管由關(guān)閉到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)換時間段內(nèi)啟動電荷泄放電路，利用電荷泄放電路對晶體管寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，在晶體管導(dǎo)通前將晶體管的輸入端電位拉低至參考電位；所述的轉(zhuǎn)換時間段為第一控制信號從關(guān)閉電平到導(dǎo)通電平轉(zhuǎn)換的過渡時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具備快速泄放晶體管寄生電容電荷的開關(guān)電路，包括與負(fù)載相連的晶體管；晶體管的輸入端連接有電荷泄放電路；電荷泄放電路接收外部設(shè)備提供的第二控制信號，其用于在第二控制信號的作用下對晶體管寄生電容上的電荷進(jìn)行泄放，將晶體管的輸入端電位拉低至參考電位。同時本發(fā)明還公開了該開關(guān)電路的電荷泄放方法。本發(fā)明通過在晶體管由關(guān)閉轉(zhuǎn)入導(dǎo)通的過渡階段利用電荷泄放電路快速下調(diào)晶體管輸入端的電位，能夠有效消除在控制負(fù)載啟動時存在的延遲現(xiàn)象；大幅減小了晶體管導(dǎo)通后浪費(fèi)在降低輸入端虛高電位的時間開銷。
文檔編號H02M1/36GK102832799SQ20121031625
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者趙一塵, 盧曉冬, 何樂年 申請人:蘇州永健光電科技有限公司