專利名稱：用于驅(qū)動開關(guān)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及開關(guān)，更具體地，本發(fā)明涉及控制開關(guān)。
技術(shù)背景—
電子設(shè)備通常使用電子開關(guān)來選擇性地連接電路的兩個部分。一 種類型的開關(guān)具有可移動臂，該可移動臂交替地接觸固定表面上的電 傳導(dǎo)端口 (通常稱為"觸點(diǎn)")。該臂通常響應(yīng)于強(qiáng)制該臂的驅(qū)動信 號而向觸點(diǎn)移動。
為了與更高速電路操作，通常對于開關(guān)理想的是，開關(guān)與其觸點(diǎn) 在最短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)連接。因此，許多開關(guān)使用相對較高電平的信號， 該信號在最短的時間內(nèi)促使與觸點(diǎn)的連接。例如，驅(qū)動信號可以以非 ?？斓乃俾?rate)升高到最大電壓，以靜電地將微機(jī)電("MEMS") 懸臂迫向固定觸點(diǎn)。這種快的速率會不希望地導(dǎo)致臂在實(shí)現(xiàn)靜態(tài) (stationary)接觸之前物理地彈離觸點(diǎn)并振蕩。
響應(yīng)于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以產(chǎn)生一種低強(qiáng)度的信號；例如， 較緩慢上升的信號。雖然它可以減輕反彈問題，但是這種解決方案不 希望地降低了閉合開關(guān)的速度
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實(shí)施例， 一種驅(qū)動具有可移動部件和觸點(diǎn)的方法首先施 加(于開關(guān))具有第一電平的第一信號，然后，將具有第二電平的第 二信號施加至開關(guān)(在施加第一信號之后)。第一和第二電平是各信
號變化率(rate)。第一電平大于第二電平。第一和第二信號中的一個 或二者引起可移動部件移動，以與觸點(diǎn)電連接。
一種驅(qū)動具有可移動部件的開關(guān)的方法，可以同時、順序或在重 疊的時間中施加一個或多個信號。在一個實(shí)施例中， 一個或多個信號 可以是電壓信號。在一個實(shí)施例中， 一個或多個信號可以是電流信號。
根據(jù)一個實(shí)施例，可以通過將電壓或電流提供給開關(guān)的電路產(chǎn)生 驅(qū)動信號。在一個實(shí)施例中，電壓輸出電路在第一時間將具有第一電 平的電壓信號施加于開關(guān)，并且在施加第一電壓信號之后，施加具有 第二電平的電壓信號，該第一和第二電平是各電壓信號的變化率 (rate)。
在一個實(shí)施例中，電流輸出電路包括電流鏡電路，該電流鏡電路 具有連接到至少一個電流源的電流輸入，以及連接至開關(guān)的電流輸出。 該電流鏡的輸出用作將充電電流提供給開關(guān)的電流源。電流輸出電路 向開關(guān)提供具有第一電平的充電電流的第一信號，然后，在施加充電 電流的第一信號之后，提供具有第二電平的充電電流的第二信號。
在受到閾值幅度值支配時，可移動部件示意性地移動，以與觸點(diǎn) 電連接。因此，在說明性示例中，第一信號具有小于閾值幅度值的最 大幅度，而第二信號具有大于閾值幅度值的最大幅度。
該方法可以利用不同類型的信號進(jìn)行操作。例如，第一電平可以 是第一電壓，而第二電平可以是第二電壓。在其它情況之中，第一電 平和第二電平可以是相對于時間的電壓增加的比率(rate)。當(dāng)被執(zhí)行
時，該方法引起可移動部件以下述方式移動，該方式使得可移動部件在電接觸觸點(diǎn)之后基本無振蕩。
可以通過多個不同方式提供所述信號。例如，單一源可以提供第 一和第二信號。在其他實(shí)施例中，第一源提供第一信號，并且第二源 提供第二信號。在又一個實(shí)施例中，第一和第二源提供第一和第二信 號的一個或兩個。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，開關(guān)驅(qū)動器電路具有用于傳輸具有多 于一個電平的信號的源。具體而言，該信號具有第一電平和大于第一 電平的第二電平。開關(guān)驅(qū)動器還具有用于傳輸該信號的輸出，該信號 在其達(dá)到第一電平之后，達(dá)到第二電平。
在其它情況之中，該源可以是多個源或單一源。


本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)參考在下面概括的附圖所討論的"具體實(shí)施 方式"，將完全地了解本發(fā)明的各個實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
圖1示意性地示出了處于斷開位置的MEMS開關(guān)。 圖2示意性地示出了處于閉合位置的MEMS開關(guān)。 圖3 (a)、圖3 (b)和圖3 (c)示意性地示出了比較開關(guān)對于各 種驅(qū)動信號的反應(yīng)的曲線圖。
圖4是仿真的驅(qū)動信號的曲線圖。
圖5是包括兩個數(shù)字子電路的驅(qū)動開關(guān)的電路的說明性實(shí)施例的 示意圖。
圖6 (a)是用于生成某控制信號的數(shù)字電路的示意圖。 圖6 (b)是用于圖6 (a)中的電路的某信號的時序圖。 圖7是用于生成脈沖信號的數(shù)字電路的示意圖。 圖8是第一操作狀態(tài)下的示出了某些特征的圖5中的電路的示意圖。圖9是過渡狀態(tài)下的示出了某些特征的圖5中的電路的示意圖。 圖10是第二操作狀態(tài)下的示出了某些特征的圖5中的電路的示意圖。
圖ll是驅(qū)動開關(guān)的電路的說明性實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在說明性實(shí)施例中，驅(qū)動器將驅(qū)動信號以下述方式施加于開關(guān)， 該方式基本上減少了振蕩，同時優(yōu)化了開關(guān)閉合時間。為此，驅(qū)動器 首先將具有相對高電平的第一信號施加于該開關(guān)。然而，在該開關(guān)閉 合之前，驅(qū)動器施加具有比第一信號的電平低的電平的第二信號。在 其它情況中，各電平可以是信號的變化率(rate)(例如，輸入電壓的 變化率)。下面討論說明性實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
應(yīng)注意的是，開關(guān)的具體細(xì)節(jié)和驅(qū)動器的某些細(xì)節(jié)僅是說明性目 的。因此，這些細(xì)節(jié)的討論并不意在限制各種實(shí)施例的范圍。例如， 開關(guān)可以具有非懸臂，或可以由非MEMS處理形成。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的MEMS開關(guān)100。 該開關(guān)IOO處于斷開位置，并且具有懸臂105，用于與電連接至漏電極 103的固定導(dǎo)體104交替地進(jìn)行物理接觸。在斷開位置中，將沒有信號 從源電極IOI流至漏電極103。在本實(shí)施例中，開關(guān)IOO是傳統(tǒng)的MEMS 開關(guān)。此外，開關(guān)100具有固定基板106，固定基板106除了支撐臂 105之外，還支撐柵電極102，柵電極102與臂105形成可變電容器。 驅(qū)動器(圖1中未示出)與柵極102電接觸，并且控制由可變電容器 施加的力以控制臂移動。
圖2示意性地示出了閉合位置中的圖1的開關(guān)100。在閉合位置， 臂105已經(jīng)移動為與被電連接至漏電極103的固定導(dǎo)體104接觸。在 閉合位置，電信號可以從源電極101通過臂105流至漏電極103。在操作期間，驅(qū)動器(圖2中未示出)與柵電極102電接觸，并 且將驅(qū)動信號(驅(qū)動器輸出)施加至柵電極102，以選擇性地促使懸臂 105與固定導(dǎo)體104物理接觸，從而閉合較大的電路(圖2中未示出)。 優(yōu)選地，驅(qū)動信號上升足夠快，以在最短的時間內(nèi)移動臂105，而不引 起開關(guān)100反彈。還優(yōu)選地，驅(qū)動信號的最終電平足以將臂105牢固 地保持在下面的(即開關(guān)閉合)位置。
圖3 (a) 、 3 (b)、和3 (c)示出了斷開開關(guān)IOO對各種驅(qū)動信 號的響應(yīng)。在圖3 (a)的上部圖示中，驅(qū)動器輸出引起在柵電極102 上快速上升的電壓。隨著電壓上升，臂105開始向下移動，以閉合開 關(guān)100，并且當(dāng)電壓達(dá)到閾值電壓(Vth)時，最終實(shí)現(xiàn)與固定半導(dǎo)體 104的接觸。然而，在該快速上升的方法的情況下，臂105的末端以引 起臂105不希望地反彈的速度實(shí)現(xiàn)與固定導(dǎo)體104的接觸，如由在圖3 (a)的下部圖示中的振蕩所示的。隨著驅(qū)動信號向著其最終電平(80V) 增加，臂104上的力最終足夠強(qiáng)，以將臂104牢固地保持在下面的位 置(即，開關(guān)閉合)。
避免反彈的一種方法是使驅(qū)動信號具有更緩的斜度。在圖3 (b) 的上部圖示中，驅(qū)動器輸出導(dǎo)致柵電極102上的電壓更緩慢地上升。 而且，隨著施加的電壓上升，臂105開始向下移動，以閉合開關(guān)IOO， 并且當(dāng)電壓達(dá)到閾值電壓(Vth)時，臂105實(shí)現(xiàn)與固定導(dǎo)體104的接 觸。有利的是，臂105不反彈，如圖3 (b)的下部圖示中所示。然而， 不利的是，在緩慢上升方法中驅(qū)動信號的施加和開關(guān)100的閉合之間 的時間比快速上升方法中的時間長得多。
避免反彈的第二個方法是以變化的速率(rate)使驅(qū)動信號具有斜 度。例如，第一速率可以朝向閾值電壓快速上升，以在短時間內(nèi)使臂 105移動，然后，改變其速率，以更緩慢地上升，從而該方法中的臂 105的最終速度小于快速上升方法中的臂105的最終速度。該第三個方 法比緩慢上升方法更快地閉合開關(guān)100，而同時避免了快速上升方法的振蕩。該方法被示出在圖3 (c)的上部圖示中，其中柵電壓朝著閾值 電壓快速上升，但是，然后，該柵電壓的上升放慢。有利的是，臂105 不反彈，如在圖3 (c)的下部圖示中所示的，而開關(guān)100的閉合也快 于緩慢上升方法。在該速率的變化之后，驅(qū)動信號繼續(xù)上升至最終電 平，其中施加在臂105上的力足以將臂105牢固地保持在下面得位置 (即，開關(guān)閉合)。
根據(jù)示例性實(shí)施例，該驅(qū)動信號被控制，以防止臂105撞擊固定 導(dǎo)體104太猛烈，以致其在初始接觸后向上反彈，并且仍相對快速地 閉合開關(guān)100。如上所示，以太大的力撞擊固定導(dǎo)體104可能導(dǎo)致臂 105在與固定導(dǎo)體104變?yōu)槲锢斫佑|和脫離物理接觸之間振蕩。當(dāng)然， 如果其未與固定導(dǎo)體104物理接觸，那么，臂105未與固定導(dǎo)體104 電接觸。因此，振蕩實(shí)際上延遲了臂105和固定導(dǎo)體104的電接觸。 此外，這種振蕩可能導(dǎo)致通過開關(guān)100的信號的不希望的扭曲，并且 也可能降低開關(guān)100的可靠性。
應(yīng)注意的是，除了被認(rèn)為是單一多電平信號之外，這些驅(qū)動信號 也可以被認(rèn)為是多個獨(dú)立信號。
圖4示意性地示出了當(dāng)和圖5中所示的電路500 —起使用時，在 不同條件下的各種說明性驅(qū)動信號波形的曲線圖。應(yīng)注意的是，圖4 的這些波形是基于仿真而非實(shí)際測試。因此，如在圖4中所示的，驅(qū) 動電路(圖4中未示出)從零伏至大約30伏施加第一信號。如所示的， 該幅度中電壓增加的速率是非?？斓?。然而，在大約30伏和剛剛低于 80伏(即，干線電壓)的幅度之間，電壓增加得更為平緩。這些速率 可以是線性的、可變的或二者都有。施加的確切電壓將取決于被控制 的開關(guān)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。
圖5是驅(qū)動開關(guān)的電路500的一個實(shí)施例的示意圖。如下文將更 全面討論的，圖5的電路500包括多個晶體管和其他元件，以及向所述晶體管提供各種控制信號的兩個數(shù)字子電路600和700。
圖6 (a)是用于生成控制信號Phil 615、 Phi2 616和Phi2b 617的
數(shù)字子電路600的示意圖。圖6 (b)示出了響應(yīng)于輸入開關(guān)控制信號 614的圖6 (a)中的電路的各種信號。注意的是，為了解釋這些電路， 信號"sd" 610被保持為低，因此來自反相器609的信號"sdb" 611為 高。如在此處與數(shù)字電路信號結(jié)合使用的，因此，短語"邏輯高"和 "高"意味著第一狀態(tài)的數(shù)字邏輯信號，并且術(shù)語"邏輯低"和"低" 意味著是第一狀態(tài)的互補(bǔ)(complement)的第二狀態(tài)的數(shù)字邏輯信號。
在圖6 (a)的電路600中，當(dāng)開關(guān)處于斷開位置時，開關(guān)控制信 號614將是邏輯低。通過反相器601， 這將導(dǎo)致到非門(nor gate) 602的第一輸入是邏輯高，因此非門602的輸出為低。因此，在穩(wěn)定狀 態(tài)下，反相器603的輸出將為高，并且非門604的輸出(Phi2616)將 為低。結(jié)果，非門605的輸出(Phi2b 617)將為高。類似地，在開關(guān) 控制信號614為低，并且Phi2 616為低的情況下，非門606的輸出將 為高，而且反相器607的輸出將為低。結(jié)果，與非門(nandgate) 608 的輸出(Phil 615)將為高。因此，在輸入低并且信號sd610低的穩(wěn)定 狀態(tài)中，Phil 615為高，Phi2 616為低，并且Phi2b 617為高。
當(dāng)用戶希望閉合開關(guān)時，用戶將促使開關(guān)控制信號轉(zhuǎn)換成邏輯高。 這將導(dǎo)致反相器601的輸出變低，而到非門602的另一輸入暫時保持 與以前一樣高，因此非門602的輸出保持低，并且下游信號暫時保持 不變(包括Phi2 615處于邏輯低，并且Phi2b615處于邏輯高)。此外， 開關(guān)控制輸入614從低至高的轉(zhuǎn)換意味著非門606的輸出變低，從而 反相器607的輸出試圖變髙。然而，反相器607的輸出轉(zhuǎn)換被向電容 器612充電的需要延遲了。當(dāng)電容器612被充電時，反相器607的輸 出將為高，并且因?yàn)閟db611為高，因此到與非門608的輸入均為高， 因此與非門608的輸出(Phil 615)變低。在Phil 615變低之后，到非 門602的兩個輸入均為低，導(dǎo)致非門602的輸出變高。該信號導(dǎo)致反相器603的輸出開始變低，但該轉(zhuǎn)換被放電電容器613的需要延遲。 當(dāng)電容器613被放電時，到非門604的輸入將均為低，導(dǎo)致非門604 的輸出(Phi2 616)變高，從而Phi2b 617變低。因此，在輸入從低至 高的轉(zhuǎn)換時，并且在由于電容器612的充電所導(dǎo)致的短延遲之后，Phil 615變低。然后，在由于電容器613的放電導(dǎo)致的第二延遲之后，Phi2 616變高，并且Phi2b 617變低?？傊?，當(dāng)開關(guān)控制輸入614從低變到 高時，Phil 615在短延遲之后，從高變到低，并且此后不久，Phi2 616 從低轉(zhuǎn)換到高，并且Phi2b617從高轉(zhuǎn)換至低。
圖7是用于也響應(yīng)于開關(guān)控制輸入614從低變到高而生成脈沖數(shù) 字信號Edgeout 707的數(shù)字子電路700的示意圖。具體而言，在圖6 (a) 的電路600中Phi2b 617從高至低的轉(zhuǎn)換觸發(fā)圖7中的電路700。如上 所述，當(dāng)開關(guān)控制輸入614為低，并且電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，Phi2b617 將為高。像這樣，非門702的輸出將為低，并且反相器703的輸出將 為高，向與非門704的一個輸入提供邏輯高。類似地，在穩(wěn)定狀態(tài)中， 反相器701的輸出將向與非門705的第一輸入提供邏輯低，而Phi2b617 將邏輯高提供給與非門705的另一輸入。因此，與非門705的輸出將 為高。在該狀態(tài)中，到與非門704的兩個輸入均為高，從而與非門704 的輸出(信號Edgeout707)為低。
當(dāng)Phi2b617轉(zhuǎn)換成邏輯低時，反相器701的輸出試圖變高，但該 轉(zhuǎn)換被充電電容器706的需要延遲，從而反相器701的輸出暫時保持 低。這樣，非門702的輸出變高，并且反相器703的輸出變低，以向 與非門704的一個輸入提供低輸入。因此，與非門704的輸出(信號 Edgeout 707)從低轉(zhuǎn)換至高。最后，電容器706被充電，并且反相器 701的輸出達(dá)到邏輯高。然后，非門702的輸出變回低，反相器703的 輸出變回高，從而將邏輯高提供給與非門704的一個輸入。同時，與 非門705將具有一個輸入高，和另一個輸入低，從而與非門705的輸 出將為高，以將邏輯高提供至與非門704的第二輸入。這樣，與非門 704的輸出(信號Edgeout 707)返回到邏輯低。總之，在Phi2b617從邏輯高到邏輯低的轉(zhuǎn)換時，Edgeout 707短暫地脈沖到邏輯高。Edgeout 707脈沖的持續(xù)時間將取決于反相器701的輸出花費(fèi)多長時間來對電容 器706充電。Edgeout 707脈沖的持續(xù)時間將控制通過晶體管MN8和晶 體管MN9提供給電流鏡的電流升壓的持續(xù)時間，如下文所更全面描述 的。Edgeout脈沖的寬度是接通升壓電流源(通過晶體管MN8和晶體 管MN9)的關(guān)鍵，并且因此是開關(guān)臂105最快速地移動以與固定導(dǎo)體 104接觸所經(jīng)過的時間。
現(xiàn)在將討論如在圖8中部分示出的電路500的操作，從電路處于 穩(wěn)定狀態(tài)開始，即在開關(guān)控制輸入信號614為低，開關(guān)斷開的情況下。 如上所述，在該狀態(tài)中，Phil 615為高，Phi2 616為低，Phi2b 617為 高，并且Edgeout 707為低。優(yōu)選為2微安的偏置電流流過晶體管MN4， 其與晶體管MN8形成電流鏡，并且與晶體管MN3形成第二電流鏡。 在該狀態(tài)下，晶體管MN4中的偏置電流的部分在晶體管MN3中被反 射，生成優(yōu)選為500毫微安的電流。因?yàn)镋dgeout 707為低，因此在晶 體管MN9或者M(jìn)N8中沒有可測量到的電流。因?yàn)镻hi2 616為低，并 且Phi2b 617為高，因此晶體管MN2為截止(非導(dǎo)電)，并且晶體管 MN1導(dǎo)通(導(dǎo)電)，從而流過晶體管MN3的所有電流必須也流過晶體 管MN1。該電流趨于將晶體管MP2的柵極拉向接地，導(dǎo)致晶體管MP2 將晶體管MP1 、晶體管MP5和晶體管MP4的柵極電拉向電壓干線 (rail) (Vcc)。結(jié)果，晶體管MP5和MP4實(shí)際上非導(dǎo)電，從而晶體 管MP4不從輸出節(jié)點(diǎn)501注入或灌入電流。同時，Phi2 616為高導(dǎo)致 晶體管MN5導(dǎo)通(導(dǎo)電)，其將在開關(guān)柵極102上的電荷經(jīng)由輸出節(jié) 點(diǎn)501排放到地，從而使開關(guān)臂105失去任何將其向下拉的力，因此 開關(guān)100斷開。
當(dāng)用戶想要閉合該開關(guān)時，用戶促使輸入開關(guān)控制信號614變?yōu)?高。如上所討論的，這導(dǎo)致控制信號Phil 615、 Phi2 616和Phi2b 617 的某些變化，并且導(dǎo)致Edgeout 707脈沖?，F(xiàn)在將討論如圖9中部分示 出的電路500的操作。在開關(guān)控制信號614變高之后，Phil 615將變低，從而使晶體管MN5截止，從而開關(guān)的柵極電極102不再被分流(shunt) 到接地。最初，晶體管MP4保持截止(非導(dǎo)電)，從而沒有用于電流 在Vcc和接地之間直接流動的路徑。信號Phil 615、Phi2 616以及Phi2b 617按時間調(diào)整相位，以確保晶體管MN5和晶體管MP4不同時導(dǎo)通。 在短延遲之后，Phi2 616將變?yōu)楦卟⑶襊hi2b617將變?yōu)榈?，?dǎo)致晶體 管MN2導(dǎo)通(導(dǎo)電)并且晶體管MN1截止(非導(dǎo)電)。因此，晶體 管MP5和晶體管MP4也被接通(release)以傳導(dǎo)電流。通過晶體管 MN3的電流(優(yōu)選為500毫微安)現(xiàn)在被迫流過晶體管MN2，并且因 此通過晶體管MP5。晶體管MP4與晶體管MP5形成電流鏡，具有4 的增益。在本領(lǐng)域中已知的是，選擇電流反射晶體管以提供電流增益， 例如，通過使反射晶體管(在該情形中為晶體管MP4)大于傳導(dǎo)晶體 管(在該情形中為晶體管MP5)。結(jié)果，晶體管MP4將放大的反射電 流(優(yōu)選為2微安)傳導(dǎo)至輸出節(jié)點(diǎn)501。將輸出節(jié)點(diǎn)501附接至開關(guān) 的柵極102，其是電容性的并且用于對從驅(qū)動電路流至它的電流積分， 從而導(dǎo)致柵極102上的電壓具有向上的斜度(即，i=CdV/dt)。
如也在上文所討論的，開關(guān)控制614信號至邏輯高的轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致 Edgeout 707脈沖至邏輯高。這將導(dǎo)致晶體管MN9導(dǎo)通(導(dǎo)電)，其 將允許MN8反射電流在晶體管MN4中的部分；優(yōu)選為2.5微安培。晶 體管MN8中的電流將補(bǔ)充MN3中流過晶體管MN2的電流，并且合并 的電流(優(yōu)選為3微安培)將最終被放大，并且被晶體管MP4反射， 以將12微安培的電流突發(fā)提供至輸出節(jié)點(diǎn)501。相應(yīng)地，這導(dǎo)致開關(guān) 柵極102上的電壓朝向閾值電壓快速斜升(ramp)。優(yōu)選地，Edgeout707 的持續(xù)時間被設(shè)置成保持該電流流動，直到開關(guān)柵極上的電壓接近該 閾值電壓。
如上文所進(jìn)一步討論的，Edgeout707脈沖將結(jié)束，從而截止晶體 管MN9(非導(dǎo)電)。現(xiàn)在將討論如圖10中部分示出的電路500的操作。 在該狀態(tài)中，晶體管MN3中的電流是被放大、反射和提供至輸出節(jié)點(diǎn) 501的唯一電流。這樣，開關(guān)柵極上的電壓將持續(xù)向上傾斜，但現(xiàn)在以較慢的變化率。在某個點(diǎn)，開關(guān)柵電極上的電壓超過了闞值電壓(Vth)，
在此時，開關(guān)臂與漏電極接觸。
根據(jù)前面所述，在開始時，開關(guān)柵電極上的電壓迅速升高，但隨
后電壓斜升(ramp)變慢。電壓快速到達(dá)下述點(diǎn)，在該點(diǎn)，電壓足夠 強(qiáng)，以將MEMS開關(guān)懸臂向下移動，這是重要的，從而在命令電路將 開關(guān)閉合的開關(guān)控制614信號的變化和該開關(guān)的實(shí)際閉合之間存在最 小的遲滯時間。隨后，開關(guān)柵極上的電壓更慢地增加，直到足以將該 開關(guān)臂牢固的保持在向下的閉合位置中的最終電壓。優(yōu)選的是，驅(qū)動
電路的操作將導(dǎo)致該臂與漏電極接觸，而沒有反彈或損壞該臂。
當(dāng)用戶期望斷開該開關(guān)時，用戶將促使開關(guān)控制信號614變低。 上述的數(shù)字電路將導(dǎo)致驅(qū)動器電路500返回到結(jié)合圖6和8在上面討 論的狀態(tài)。如前所述，由于在時序生成電路中所固有的延遲，數(shù)字控 制信號Phil 615、 Phi2 615和Phi2b 615按時間調(diào)整相位，以確保晶體 管MN5和晶體管MP4不同時導(dǎo)通。這樣，晶體管MN5將再次排出來 自開關(guān)柵電極的電流，從而移除將該臂保持在向下閉合位置的力，并 且允許該開關(guān)移回到上部斷開電路位置。
圖11是開關(guān)驅(qū)動電路的替代實(shí)施例的示意圖。圖11的開關(guān)驅(qū)動 電路1100利用電壓信號1104驅(qū)動開關(guān)。電壓信號V1 1101和電壓信 號V2 1101均被輸入至求和結(jié)點(diǎn)(summing junction) 1103。如在本領(lǐng) 域中已知的，求和結(jié)點(diǎn)U03將電壓信號V1和電壓信號V2相加，以生 成電壓信號1104。電壓信號V1的電平和電壓信號V2的電平合并以生 成具有至少第一電平和第二電平的電壓信號1104。然后，將電壓信號 1104施加到開關(guān)的柵極(圖11中未示出)，以控制該開關(guān)的操作。電 壓信號VI的電平和電壓信號V2的電平是各電壓的變化率(rate)。電 壓信號VI的電平和電壓信號V2的電平可以隨時間而改變，以生成電 壓信號1104的期望電平。雖然上文的討論公開了本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，但是顯然的 是，在不脫離本發(fā)明的真實(shí)保護(hù)范圍的條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以進(jìn)行實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些優(yōu)點(diǎn)的各種修改。上述實(shí)施例在所有方面應(yīng) 被視為說明性而非限制性。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動具有可移動部件和觸點(diǎn)的開關(guān)的方法，所述方法包括將第一信號施加于所述開關(guān)，所述第一信號具有第一電平；以及在施加所述第一信號之后，將第二信號施加于所述開關(guān)，所述第二信號具有第二電平，所述第一和第二電平是各信號的變化率，所述第一電平大于所述第二電平，所述第一和第二信號中的一個或二者導(dǎo)致所述可移動部件移動，以與所述觸點(diǎn)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在受到閾值幅度值支配時， 所述可移動部件移動，以與所述觸點(diǎn)電連接，所述第一信號具有小于 所述閾值幅度值的最大幅度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一信號是第一電壓， 并且所述第二信號是第二電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述可移動部件移動，并且 在電接觸所述觸點(diǎn)之后，基本不振蕩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法， 相對于時間的電壓升高的比率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法, 并且第二源提供所述第二信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 和第二信號中的一個或二者。其中所述第一電平和第二電平是 其中單一源提供所述第一和第二 其中第一源提供所述第一信號， 其中第一和第二源提供所述第一
9. 一種開關(guān)驅(qū)動器電路，包括用于傳輸具有第一幅度和第二幅度的信號的源，所述第二幅度大 于所述第一幅度；以及輸出，用于傳輸所述信號，從而所述信號在已經(jīng)達(dá)到所述第一幅 度之后，達(dá)到所述第二幅度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)驅(qū)動器，其中所述源是多個源或 單一源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)驅(qū)動器電路，其中所述源是多個 電流源。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的開關(guān)驅(qū)動器電路，其中第一電流源生 成第一水平的電流，并且第二電流源生成第二水平的電流。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的開關(guān)驅(qū)動器電路，其中所述第一電流 源或所述第二電流源之一僅在有限的持續(xù)時間內(nèi)生成電流，該有限的 持續(xù)時間與另一電流源基本上同時開始，并且在所述開關(guān)的閉合之前 停止。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的開關(guān)驅(qū)動器電路，還包括可操作地連 接至所述電流源中的至少一個的開關(guān)，以控制流過所述至少一個電流 源的電流。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的開關(guān)驅(qū)動器電路，包括 具有第一幅度和第一電壓輸出的第一電壓源；具有第二幅度和第二電壓輸出的第二電壓源；以及 具有第一輸入、第二輸入和輸出的求和電路，所述第一輸入耦接 至所述第一電壓輸出和所述第二電壓輸出中的一個，所述第二輸入耦接至所述第一電壓輸出和所述第二電壓輸出中的另一個，并且所述輸 出可操作地耦接至所述開關(guān)。
16. —種驅(qū)動具有可移動部件和觸點(diǎn)的開關(guān)的方法，所述方法包括將第一信號施加于所述開關(guān)，所述第一信號具有第一電平；以及 將第二信號施加于所述開關(guān)，所述第二信號具有第二電平，所述第一信號和第二信號中的一個或二者導(dǎo)致所述可移動部件移動，以與所述觸點(diǎn)電連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中順序地施加所述第一信號 和所述第二信號。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中基本上同時施加所述第一 信號和所述第二信號。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在所述第一信號的施加開 始之后，所述第二信號的施加開始，并且此后，所述第一信號和第二 信號被一起施加一段時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中 所述第一信號是具有第一水平的電流；以及 所述第二信號是具有第二水平的電流。
21. —種驅(qū)動具有可移動部件和觸點(diǎn)的開關(guān)的方法，所述方法包括將電壓驅(qū)動信號提供至所述開關(guān)，所述電壓驅(qū)動信號具有中間幅 度和最終幅度，其中所述電壓信號的幅度在達(dá)到所述中間幅度之前以 第一速率上升，并且在達(dá)到所述中間幅度之后，以第二速率上升。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中當(dāng)所述電壓驅(qū)動信號的幅 度低于所述中間幅度時，所述電壓驅(qū)動信號的幅度的變化率最大。
全文摘要
一種驅(qū)動具有可移動部件和觸點(diǎn)的開關(guān)的方法，首先施加(于開關(guān))具有第一電平的第一信號，然后，將具有第二電平的第二信號施加于該開關(guān)(在施加第一信號之后)。第一電平大于第二電平。第一和第二信號中的一個或二者導(dǎo)致可移動部件移動，以與觸點(diǎn)電連接。
文檔編號H01H59/00GK101563745SQ200780046702
公開日2009年10月21日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者德尼斯·埃利斯, 雷蒙德·高根 申請人:模擬設(shè)備公司