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消除熱點(diǎn)生成的功率器件的尺寸調(diào)節(jié)的制作方法

文檔序號(hào):12838719閱讀:243來(lái)源:國(guó)知局
消除熱點(diǎn)生成的功率器件的尺寸調(diào)節(jié)的制作方法與工藝

本公開(kāi)涉及功率器件,更具體地涉及消除功率器件中的熱點(diǎn)。



背景技術(shù):

線(xiàn)性調(diào)節(jié)器被布置成根據(jù)輸入電壓生成調(diào)節(jié)的輸出電壓。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器可以包括功率傳遞元件,其如同作為分壓器的一部分的可變電阻器操作,其中可變電阻被連續(xù)地調(diào)節(jié)以保持恒定的輸出電壓。將輸出電壓與參考電壓相比較,以向功率傳遞元件產(chǎn)生控制信號(hào),其中控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率傳遞元件的柵極或基極。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

總體上,本公開(kāi)涉及將參數(shù)與較低閾值相比較的過(guò)程。參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流。第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且第一晶體管是功率器件。如果至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管并且參數(shù)小于較低閾值,則多個(gè)開(kāi)關(guān)被控制為將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)從第一晶體管去耦合。

在一些示例中,一種裝置包括:第一晶體管,其中第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中第一晶體管是功率器件;至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管;被布置成選擇性地將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管的多個(gè)開(kāi)關(guān);以及比較電路,其被布置成:將參數(shù)與較低閾值相比較,其中參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一個(gè);以及如果至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管并且參數(shù)小于較低閾值,則控制多個(gè)開(kāi)關(guān)將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)從第一晶體管去耦合。

在一些示例中,一種方法包括:將參數(shù)與較低閾值相比較,其中參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一個(gè),其中第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中第一晶體管是功率器件;以及如果至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管并且參數(shù)小于較低閾值,則控制多個(gè)開(kāi)關(guān)以將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)從第一晶體管去耦合,其中多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到所述第一晶體管。

在一些示例中,一種設(shè)備包括:用于將參數(shù)與較低閾值相比較的裝置,其中參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一個(gè),其中第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中第一晶體管是功率器件;用于控制在至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管并且參數(shù)小于較低閾值的情況下控制多個(gè)開(kāi)關(guān)將一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)從第一晶體管去耦合的裝置,其中多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管。

在附圖和下面的描述中闡述了本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)示例的細(xì)節(jié)。本公開(kāi)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書(shū)和附圖以及權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

參考以下附圖描述本公開(kāi)的非限制性和非窮舉性示例。

圖1是示出裝置的示例的框圖。

圖2是示出可以由圖1的裝置的示例采用的處理的示例的流程圖。

圖3是包括圖1的裝置的示例的線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的示例的框圖。

圖4是示出圖3的線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的示例的布局的框圖。

圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)的各方面布置的圖3的線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的示例的框圖。

具體實(shí)施方式

將參考附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的各種示例,其中在遍及幾個(gè)視圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件和組件。參考各種實(shí)施例并不限制本公開(kāi)的范圍,本公開(kāi)的范圍僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。此外,在本說(shuō)明書(shū)中闡述的任何示例不旨在是限制性的,而僅闡述本公開(kāi)的很多可能的示例中的一些。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中,除非上下文另有規(guī)定,否則以下術(shù)語(yǔ)至少取決于本文中明確相關(guān)的含義。以下確定的含義不一定限制術(shù)語(yǔ),而只是提供術(shù)語(yǔ)的說(shuō)明性示例。“一個(gè)”、“一”、“該”的含義包括復(fù)數(shù)引用,“在……中”的含義包括“在……中”和“在……上”。在本文中使用的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一個(gè)示例中”盡管可以但是不一定指代相同的實(shí)施例或示例。類(lèi)似地,當(dāng)多次使用時(shí),如本文所使用的短語(yǔ)“在一些實(shí)施例中”或“在一些示例中”盡管可以但是不一定指代相同的實(shí)施例或示例。如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“或”是包括性的“或”運(yùn)算符,并且等同于術(shù)語(yǔ)“和/或”,除非上下文另有明確規(guī)定?!安糠只凇薄ⅰ爸辽俨糠值鼗凇被颉盎凇辈皇桥潘缘?,并且允許基于未描述的附加因素,除非上下文另有明確規(guī)定。在適當(dāng)?shù)那闆r下,術(shù)語(yǔ)“柵極”旨在是涵蓋“柵極”和“基極”的通用術(shù)語(yǔ);術(shù)語(yǔ)“源極”旨在是涵蓋“源極”和“發(fā)射極”的通用術(shù)語(yǔ);以及術(shù)語(yǔ)“漏極”旨在是涵蓋“漏極”和“集電極”的通用術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)“耦合”至少表示連接的項(xiàng)目之間的直接電連接或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)無(wú)源或有源中間裝置的間接連接。術(shù)語(yǔ)“信號(hào)”是指至少一個(gè)電流、電壓、電荷、溫度、數(shù)據(jù)或其他信號(hào)。

圖1是示出裝置100的示例的框圖。裝置100包括第一晶體管110、至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120、多個(gè)開(kāi)關(guān)130和比較電路140。第一晶體管110是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且第一晶體管110是功率器件。多個(gè)開(kāi)關(guān)130被布置成選擇性地將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管110。

第一晶體管110被布置和/或偏置為在線(xiàn)性操作區(qū)域中操作(線(xiàn)性操作區(qū)域也稱(chēng)為歐姆操作區(qū)域或三極管操作區(qū)域)。比較電路140被布置為將參數(shù)與較低閾值相比較。參數(shù)是與第一晶體管110相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管110相關(guān)聯(lián)的漏極電流。比較電路140還被布置成使得如果至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)被耦合到第一晶體管并且參數(shù)小于較低閾值,則比較電路140控制多個(gè)開(kāi)關(guān)130以將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120中的至少一個(gè)從第一晶體管110去耦合。

此外,在一些示例中,比較電路140還被布置成將參數(shù)與較高閾值相比較。在這些示例中,比較電路140還被布置成使得如果少于所有的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120被耦合到第一晶體管110并且參數(shù)大于較高閾值,則比較電路140控制多個(gè)開(kāi)關(guān)130以將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120中的至少一個(gè)耦合到第一晶體管110。

多個(gè)開(kāi)關(guān)130選擇性地耦合至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管或?qū)⒅辽僖粋€(gè)補(bǔ)充晶體管120與第一晶體管110耦合的方式在不同的示例中不同。在一些示例中,多個(gè)開(kāi)關(guān)130通過(guò)將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120中的一個(gè)或多個(gè)與主晶體管110并聯(lián)耦合來(lái)將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管110。

圖2是示出可以由圖1的裝置100的示例使用的處理250的示例的流程圖。在開(kāi)始框之后,比較電路(例如,圖1的比較電路140)將參數(shù)與較低閾值相比較(251)。該參數(shù)是與第一晶體管(例如,圖1的第一晶體管110)相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓(vgs)或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流(id)。第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且第一晶體管是功率器件。

接下來(lái),比較電路做出關(guān)于至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)是否與第一晶體管并聯(lián)耦合并且參數(shù)是否小于較低閾值的確定(252)。如果比較電路確定至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)與第一晶體管并聯(lián)耦合并且參數(shù)小于較低閾值,則比較電路控制多個(gè)開(kāi)關(guān)(例如,圖1的多個(gè)開(kāi)關(guān)130)以將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)從第一晶體管去耦合(253)。多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)耦合到第一晶體管。然后,該處理前進(jìn)到返回框,而無(wú)論是否恢復(fù)其他處理。如果在判定框252處確定為否定,則該處理移動(dòng)到返回框。

圖3是包括線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器301和負(fù)載375的裝置300的示例的框圖。裝置300可以用作圖1的裝置100的示例。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301包括第一晶體管310、至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管320、多個(gè)開(kāi)關(guān)330和比較電路340,它們分別是圖1的主晶體管110、至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管120、多個(gè)開(kāi)關(guān)130和比較電路圖140的示例。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301還可以包括輸出電容器cout、分壓器360、誤差放大器370和電壓參考380。在一個(gè)示例中,第一晶體管310包括晶體管m0。至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管320包括晶體管m1到mn(例如,用于三個(gè)補(bǔ)充晶體管的m1到m3)。多個(gè)開(kāi)關(guān)330包括開(kāi)關(guān)331到33n(例如,用于三個(gè)開(kāi)關(guān)的331到333,其中一個(gè)開(kāi)關(guān)針對(duì)每個(gè)輔助晶體管m1到mn)。在一個(gè)示例中,比較電路340包括比較器341和342、計(jì)數(shù)器343、轉(zhuǎn)換器345以及電壓參考381和382。分壓器360可以包括電阻器件361和電阻器件362。

線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301被布置成從輸入電壓vin提供調(diào)節(jié)的輸出電壓vout。負(fù)載375由輸出電壓vout驅(qū)動(dòng)。電容器cout是用于線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301的輸出電容器。在一個(gè)示例中,晶體管m0被布置成作為用于線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的功率傳遞裝置來(lái)操作。盡管圖3中未示出,在一些示例中,晶體管m0被構(gòu)建在溫度傳感器周?chē)?或圍繞溫度傳感器。在其他示例中,晶體管m0靠近溫度傳感器,但不在溫度傳感器周?chē)?。分壓?60可以被布置成從輸出電壓vout提供反饋電壓vfb。電壓參考380可以被布置成提供參考電壓vref。誤差放大器370可以被布置成有效地將反饋電壓vfb與參考電壓vref相比較,并且利用電壓vgate來(lái)驅(qū)動(dòng)晶體管m0的柵極,以便提供用于調(diào)節(jié)輸出電壓vout的負(fù)反饋。

電壓參考381和382可以被布置成分別生成較高閾值電壓vut和較低閾值電壓vlt。vgs是第一晶體管310的柵極到源極電壓,vgs是圖1的裝置100的參數(shù)的示例。轉(zhuǎn)換器345可以被布置成將差分電壓vgs(其中差分電壓vgs是晶體管m0的柵極到源極電壓)轉(zhuǎn)換為單端電壓(例如,被參考至接地)。比較器341可以被布置成將電壓vgs與較高閾值電壓vul相比較,并且比較器342可以被布置成將電壓vgs與較低閾值電壓vlt相比較。在一些示例中,計(jì)數(shù)器343與比較器341和342一起布置,使得計(jì)數(shù)器343具有當(dāng)電壓vgs低于vlt時(shí)遞減并且當(dāng)電壓vgs高于vut時(shí)遞增的數(shù)字計(jì)數(shù)值。在一個(gè)示例中,vlt是第一晶體管的溫度穩(wěn)定的工作點(diǎn)(例如,1.4v),并且vut是2.0伏特。這些值僅作為示例的方式給出,并且在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi),在其它示例中可以使用vlt和vut的其它合適的值。

在一些示例中,計(jì)數(shù)器343被布置成基于計(jì)數(shù)器343的數(shù)字計(jì)數(shù)值來(lái)提供數(shù)字計(jì)數(shù)信號(hào)count0到countn(例如,用于三位信號(hào)的count0到count2,其中一位針對(duì)每個(gè)補(bǔ)充晶體管m0到mn)。信號(hào)count0到count2是由圖1的裝置的比較電路140提供的控制的示例。每個(gè)信號(hào)count0到countn控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)331到33n的斷開(kāi)和閉合(例如,用于三個(gè)開(kāi)關(guān)的331到333,其中一個(gè)開(kāi)關(guān)針對(duì)每個(gè)補(bǔ)充晶體管m0到mn)。

補(bǔ)充晶體管m1到mn與開(kāi)關(guān)331到33n一起被布置成自適應(yīng)地調(diào)節(jié)主晶體管m0的尺寸。當(dāng)開(kāi)關(guān)331閉合時(shí),晶體管m1與主晶體管m0并聯(lián)耦合,有效地增加晶體管m0的尺寸。當(dāng)開(kāi)關(guān)331從閉合到斷開(kāi)時(shí),晶體管m1從晶體管m0去耦合,有效地減小晶體管m0的尺寸。類(lèi)似地,當(dāng)開(kāi)關(guān)331閉合時(shí),晶體管m2與主晶體管m0并聯(lián)耦合,有效地增加晶體管m0的尺寸。晶體管m0被有效地分成晶體管m0到mn,其中開(kāi)關(guān)331到33n可以被接通和斷開(kāi)以選擇性地調(diào)節(jié)晶體管m0的尺寸。

當(dāng)晶體管m0的物理尺寸減小時(shí),溫度穩(wěn)定點(diǎn)(tsp)移動(dòng)到較低的漏極電流。在一些示例中,只要vgs大于或等于約1.4v,線(xiàn)性調(diào)節(jié)器300就不會(huì)降低到tsp以下。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301測(cè)量第一晶體管310的vgs,并且適應(yīng)第一晶體管310的尺寸,以便維持vgs幾乎始終大于約1.4v的tsp。當(dāng)滿(mǎn)足vgs幾乎總是大于1.4v的條件時(shí),線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301返回到這樣的操作條件,其中如果局部存在更多電流則這會(huì)加熱更多,這反過(guò)來(lái)將減小負(fù)載電流iload并且因此傾向于將熱量均勻地分布在功率器件m0的整個(gè)有源區(qū)域上。裝置300被布置成通過(guò)在裝置降低到tsp以下時(shí)減小第一晶體管310的尺寸,自適應(yīng)地改變第一晶體管310的尺寸以保持裝置300總是處于正溫度穩(wěn)定點(diǎn)。這可以防止在晶體管m0上產(chǎn)生熱點(diǎn)。另一方面,為了實(shí)現(xiàn)第一晶體管m0和/或與晶體管m0并聯(lián)的其它器件所需的熱阻,以在特定的vds電壓下實(shí)現(xiàn)特定的輸出電流,當(dāng)需要時(shí)增加晶體管m0的尺寸以實(shí)現(xiàn)特定的熱阻。

在線(xiàn)性調(diào)節(jié)器中,特別是當(dāng)功率傳遞器件是具有相對(duì)薄的柵極氧化物厚度的晶體管時(shí),存在熱點(diǎn)生成的風(fēng)險(xiǎn),其中熱點(diǎn)是器件的單個(gè)點(diǎn)上的過(guò)熱,其足夠熱以潛在地?fù)p壞器件。在其中功率傳遞晶體管具有相對(duì)薄的柵極氧化物的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的功率傳遞晶體管中,功率耗散可能非常大。在功率傳遞晶體管中,在tsp之下,在晶體管較熱的晶體管的某些區(qū)域中,一些電流可能開(kāi)始增加。由于vgs在整個(gè)柵極局部電流上是恒定的,所以在一個(gè)點(diǎn)中,電流可能會(huì)增加,從而引起局部較高的溫度,這反過(guò)來(lái)又吸引更多的電流,從而產(chǎn)生正反饋反應(yīng),其由于晶體管的單點(diǎn)的過(guò)熱而導(dǎo)致器件局部損壞。線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301被布置成防止這種熱點(diǎn)的生成,而沒(méi)有過(guò)度地增加裝置面積。

在線(xiàn)性調(diào)節(jié)器301中,在一些示例中,比較電路340被布置成將功率傳遞晶體管m0的vgs與較低閾值電壓vlt和較高閾值電壓vut相比較。在一些示例中,較低電壓閾值略高于tsp,而較高電壓閾值顯著很高,但不會(huì)高至引起晶體管m0過(guò)熱。

圖3示出了裝置300的示例,其中將晶體管m0的vgs與較高閾值和較低閾值相比較,開(kāi)關(guān)331到33n相應(yīng)地?cái)嚅_(kāi)和閉合。在其他示例中,代替vgs,將晶體管m0的漏極電流與較高閾值和較低閾值相比較,當(dāng)漏極電流低于較低閾值時(shí)遞減計(jì)數(shù)值,并且當(dāng)漏極電流在較高閾值以上時(shí)增加計(jì)數(shù)值。這些示例和其他示例在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)。

在一些示例中,晶體管m0到mn是dmosfet。然而,本公開(kāi)不限于此,并且在各種示例中,晶體管m0到mn可以是mosfet、nmosfet、pmosfet等。另外,雖然圖3在字面上示出了其中n=3的示例,但是在一些示例中,n可以是諸如6、7、8或9等的其他值,并且在各種示例中,n可以是任何合適的值。這些示例和其他示例在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)。此外,在一些示例中,計(jì)數(shù)器343包括振蕩器,并且在其他示例中,計(jì)數(shù)器343不包括振蕩器。

圖4是示出圖3的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的示例的布局的框圖。

在一些示例中,諸如第一晶體管的主要器件(例如,圖3的晶體管m0)vgs電壓幾乎總是在大于約1.4v的tsp的值處工作。除了器件電流低于約30ma,vgs電壓保持在tsp以上。然而,為了確保沒(méi)有熱點(diǎn)損壞主要功率器件,主要器件(例如,第一晶體管)的示例圍繞溫度傳感器被構(gòu)建,如圖4所示。在負(fù)載電流低于tsp但是vds電壓非常高的情況下,可能會(huì)產(chǎn)生熱點(diǎn)。然而,在一些示例中,如果主要器件圍繞溫度傳感器被構(gòu)建,則任何熱點(diǎn)將被檢測(cè)到并且引起器件的關(guān)閉,從而保護(hù)主要器件免于由于過(guò)熱而被損壞。

一旦主要器件已達(dá)到其tsp,晶體管m0可以開(kāi)始在有源器件m0上均勻地分配熱量。在一些示例中,隨著其他器件(例如,至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管,例如圖3的晶體管m1到mn)被接通,補(bǔ)充晶體管也將遵循在新的有源區(qū)域上均勻分布其熱量,從而沒(méi)有產(chǎn)生熱點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn),因此不需要單獨(dú)的溫度傳感器,因?yàn)槊總€(gè)補(bǔ)充晶體管的溫度將非常接近主要器件的溫度。

盡管圖3示出了其中第一晶體管310是功率傳遞晶體管的線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的示例,然而本公開(kāi)不受此限制,并且其它示例在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)。下面關(guān)于圖5討論線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的一個(gè)示例,其中第一晶體管是與功率傳遞晶體管不同的器件。

圖5是示出可以用作圖3的裝置300的示例的裝置500的示例的框圖。裝置500以與裝置300相似的方式操作,除了如下。裝置500還包括晶體管mp和電壓源590。在裝置500中,第一晶體管510的示例是晶體管mp,而不是功率傳遞晶體管m0。電壓源590被布置成提供電壓vgp。晶體管mp被布置成作為預(yù)調(diào)節(jié)器操作。晶體管mp具有耦合到輸入電壓vin的漏極、耦合到電壓vgp的柵極和耦合到主晶體管m0的漏極的源極。晶體管mp與晶體管m0串聯(lián)耦合。

代替被布置為選擇性地將補(bǔ)充體管m1到mn與功率傳遞晶體管m0并聯(lián)耦合,開(kāi)關(guān)531到53n和補(bǔ)充晶體管m1到mn被布置成選擇性地與預(yù)調(diào)節(jié)晶體管mp并聯(lián)耦合,如圖5所示。

在一些示例中,電壓源590是耦合到接地的齊納二極管。然而,本公開(kāi)不限于此,并且可以在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)使用電壓源590的其他示例。

雖然上面已經(jīng)在線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的上下文中討論了裝置100、300、500的一些示例,但是本公開(kāi)不限于線(xiàn)性調(diào)節(jié)器??梢圆捎闷渲械谝痪w管110在線(xiàn)性操作區(qū)域中工作的任何合適的應(yīng)用,包括諸如預(yù)調(diào)節(jié)器、運(yùn)算放大器、驅(qū)動(dòng)器、放大器等應(yīng)用。

下面描述本公開(kāi)的一些示例。

示例1.一種裝置,包括:第一晶體管,其中所述第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中所述第一晶體管是功率器件;至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管;多個(gè)開(kāi)關(guān),被布置成選擇性地將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體耦合到所述第一晶體管;以及比較電路,被布置成:將參數(shù)與較低閾值相比較,其中所述參數(shù)是與所述第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與所述第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一項(xiàng);以及如果所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管并且所述參數(shù)小于所述較低閾值,則控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管從所述第一晶體管去耦合。

示例2.示例1的裝置,其中所述多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一晶體管并聯(lián)耦合。

示例3.示例1至2的任何組合的裝置,其中所述參數(shù)是與所述第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓,并且其中所述較低閾值大約為所述第一晶體管的溫度穩(wěn)定的工作點(diǎn)。

示例4.示例1至3的任何組合的裝置,其中所述比較電路還被布置成:將所述參數(shù)與較高閾值相比較;以及如果少于所有的所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一晶體管并聯(lián)耦合并且所述參數(shù)大于所述較高閾值,則控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管。

示例5.示例1至4的任何組合的裝置,其中所述第一晶體管是dmosfet、pmosfet或nmosfet中的至少一項(xiàng)。

示例6.示例1至5的任何組合的裝置,還包括溫度傳感器,其中所述第一晶體管?chē)@所述溫度傳感器,并且其中所述第一晶體管和所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的多個(gè)補(bǔ)充晶體管被布局為網(wǎng)格,在所述網(wǎng)格中,所述第一晶體管實(shí)質(zhì)上在所述網(wǎng)格的中心,并且所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的每個(gè)補(bǔ)充晶體管在所述網(wǎng)格中布置在所述第一晶體管附近。

示例7.示例1至6的任何組合的裝置,其中所述第一晶體管被布置成在線(xiàn)性操作區(qū)域中操作,并且其中所述裝置是線(xiàn)性調(diào)節(jié)器、預(yù)調(diào)節(jié)器、運(yùn)算放大器、驅(qū)動(dòng)器或放大器中的至少一項(xiàng)。

示例8.示例1至7的任何組合的裝置,其中所述第一晶體管被布置成作為線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的功率傳遞元件操作。

示例9.示例1至8的任何組合的裝置,其中所述第一晶體管被布置成作為與線(xiàn)性電壓調(diào)節(jié)器的功率傳遞元件串聯(lián)耦合的預(yù)調(diào)節(jié)晶體管操作。

示例10.示例1至9的任何組合的裝置,其中所述比較電路還被布置成:將所述參數(shù)與較高閾值相比較;以及如果少于所有的所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一晶體管并聯(lián)耦合并且所述參數(shù)大于所述較高閾值,則控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一個(gè)晶體管并聯(lián)耦合。

示例11.示例10的裝置,其中所述比較電路包括計(jì)數(shù)器,所述計(jì)數(shù)器被布置成基于數(shù)字計(jì)數(shù)值來(lái)控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān),其中所述比較電路被布置成使得所述數(shù)字計(jì)數(shù)值在所述參數(shù)小于所述較低閾值時(shí)遞減,并且使得所述數(shù)字計(jì)數(shù)值在所述參數(shù)大于所述較高閾值時(shí)遞增。

示例12.示例11的裝置,其中所述比較電路還包括第一比較器和第二比較器,其中所述第一比較器被布置成將所述參數(shù)與所述較高閾值相比較,所述第一比較器被布置成向所述計(jì)數(shù)器提供第一比較器輸出,使得所述第一比較器輸出在所述參數(shù)超過(guò)所述較高閾值時(shí)被置位,所述第二比較器被布置成向所述計(jì)數(shù)器提供第二比較器輸出,使得所述第二比較器輸出在所述參數(shù)小于所述較低閾值時(shí)被置位。

示例13.一種方法,包括:將參數(shù)與較低閾值相比較,其中所述參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一項(xiàng),其中所述第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中所述第一晶體管是功率器件;以及如果至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管并且所述參數(shù)小于所述較低閾值,則控制多個(gè)開(kāi)關(guān)以將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管從所述第一晶體管去耦合,其中所述多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管。

示例14.示例13的方法,其中所述參數(shù)是與所述第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓,并且其中所述較低閾值大約為所述第一晶體管的溫度穩(wěn)定的工作點(diǎn)。

示例15.示例13至14的任何組合的方法,還包括:將所述參數(shù)與較高閾值相比較;以及如果少于所有的所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一晶體管并聯(lián)耦合并且所述參數(shù)大于所述較高閾值,則控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管。

示例16.示例15的方法,其中控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)以將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管從所述第一晶體管去耦合包括:基于數(shù)字計(jì)數(shù)值來(lái)控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān),以及將當(dāng)所述參數(shù)小于所述較低閾值時(shí)遞減所述數(shù)字計(jì)數(shù)值,并且其中控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)以將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管包括:當(dāng)所述參數(shù)大于所述較高閾值時(shí)遞增所述數(shù)字計(jì)數(shù)值。

示例17.一種設(shè)備,包括:用于將參數(shù)與較低閾值相比較的裝置,其中所述參數(shù)是與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓或與第一晶體管相關(guān)聯(lián)的漏極電流中的至少一項(xiàng),其中所述第一晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管,并且其中所述第一晶體管是功率器件;用于在至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管并且所述參數(shù)小于所述較低閾值時(shí)控制多個(gè)開(kāi)關(guān)將一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管從所述第一晶體管去耦合的裝置,其中所述多個(gè)開(kāi)關(guān)被布置成選擇性地將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管。

示例18.示例17的設(shè)備,其中所述參數(shù)是與所述第一晶體管相關(guān)聯(lián)的柵極到源極電壓,并且其中所述較低閾值大約為所述第一晶體管的溫度穩(wěn)定的工作點(diǎn)。

示例19.示例17至18的任何組合的設(shè)備,還包括:用于將所述參數(shù)與較高閾值相比較的裝置;以及用于在少于所有的所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管與所述第一晶體管并聯(lián)耦合并且所述參數(shù)大于所述較高閾值時(shí)控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管的裝置。

示例20.示例19的設(shè)備,其中用于控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管從所述第一晶體管去耦合的裝置包括:用于基于數(shù)字計(jì)數(shù)值來(lái)控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)的裝置,以及用于當(dāng)所述參數(shù)小于所述較低閾值時(shí)遞減所述數(shù)字計(jì)數(shù)值的裝置,并且其中用于控制所述多個(gè)開(kāi)關(guān)將所述至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管中的至少一個(gè)補(bǔ)充晶體管耦合到所述第一晶體管的裝置包括用于當(dāng)所述參數(shù)大于所述較高閾值時(shí)遞增所述數(shù)字計(jì)數(shù)值的裝置。

已經(jīng)描述了各種示例。這些和其它示例在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

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