專利名稱：高電壓源的切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種切換電路，特別是指一種高電壓源的切換電路，以控制高電壓源的導(dǎo)通與截止。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1，其為習(xí)用高電壓源的切換電路的電路圖。如圖所示，習(xí)用切換電路是用于控制一高電壓源VIN的導(dǎo)通與截止，并提供一電壓VD作為一負(fù)載10的一供應(yīng)電壓。高電壓源VIN經(jīng)由一電晶體11而供應(yīng)電壓VD。電晶體11，其一汲極與一源極分別耦接高電壓源VIN與負(fù)載10。一電阻15，其耦接于電晶體11的汲極與電晶體11的一閘極之間，電阻15用于提供一偏壓以導(dǎo)通電晶體11。一電晶體12，其一汲極與一源極分別耦接電晶體11的閘極以及一接地端，此外電晶體12的一閘極是耦接一反相器14的一輸出端，反相器14的一輸入端則接收一控制訊號(hào)SN，讓控制訊號(hào)SN可透過反相器14控制電晶體12。電晶體12在控制訊號(hào)SN于禁能狀態(tài)時(shí)導(dǎo)通，進(jìn)而使電晶體11截止。然而，當(dāng)電晶體12導(dǎo)通時(shí)，電阻15將會(huì)消耗一功率PR，其可表示為如下PR=VIN2R15---(1)]]>
其中，R15為電阻15的電阻值。
當(dāng)一很高的線電壓(High Line Voltage)耦接至高電壓源VIN時(shí)，高電壓源VIN的電壓會(huì)高達(dá)直流電壓350伏特，由方程式(1)可得知，電阻15將產(chǎn)生一顯著的功率損耗。依據(jù)上述方程式(1)可得知，若電阻15的電阻值越高即可降低功率損耗，所以采用高電阻值的電阻15，例如幾百萬歐姆，可有效降低功率損耗。然而，高電阻值的電阻15不適合整合于積體電路中。
因此，本發(fā)明即針對(duì)上述問題而提供一種高效率的切換電路，其可降低功率損耗，而有效控制高電壓源，并可整合于積體電路，以有效解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種高電壓源的切換電路，其是利用接面場(chǎng)效電晶體與阻抗裝置，達(dá)成有效控制高電壓源與降低功率損耗的目的。
本發(fā)明高電壓源的切換電路，其包含有一接面場(chǎng)效電晶體、一阻抗裝置、一第一電晶體與一第二電晶體，接面場(chǎng)效電晶體耦接一高電壓源，第一電晶體串聯(lián)于接面場(chǎng)效電晶體，而依據(jù)高電壓源輸出一電壓，第二電晶體依據(jù)一控制訊號(hào)控制第一電晶體與接面場(chǎng)效電晶體。阻抗裝置耦接接面場(chǎng)效電晶體與第一電晶體，并在第二電晶體截止時(shí)，提供一偏壓至接面場(chǎng)效電晶體與第一電晶體，以使接面場(chǎng)效電晶體與第一電晶體導(dǎo)通。一旦第二電晶體導(dǎo)通時(shí)，第一電晶體將截止，接面場(chǎng)效電晶體為負(fù)偏壓狀態(tài)。


圖1為習(xí)用高電壓源的切換電路的電路圖；圖2為本發(fā)明高電壓源的切換電路的一較佳實(shí)施例的電路圖；圖3為本發(fā)明接面場(chǎng)效電晶體的電壓對(duì)電流的曲線圖；圖4為本發(fā)明切換電路導(dǎo)通時(shí)電流流向的電路示意圖；圖5為本發(fā)明切換電路截止時(shí)電流流向的電路示意圖。
圖號(hào)說明10負(fù)載 11電晶體12電晶體 14反相器15電阻 20接面場(chǎng)效電晶體25第一電晶體 30阻抗裝置40反相器 50第二電晶體60電阻 IJ電流VD電壓 VIN高電壓源VJ電壓 SN控制訊號(hào)
具體實(shí)施例方式為使審查員對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效更有進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，謹(jǐn)佐以較佳的實(shí)施例圖及配合詳細(xì)的說明，說明如后
請(qǐng)參閱圖2，其為本發(fā)明高電壓源的切換電路的一較佳實(shí)施例的電路圖。如圖所示，本發(fā)明的切換電路包含有一接面場(chǎng)效電晶體(Junction Field Effect Transistor，JFET)20、一阻抗裝置30、一第一電晶體25與一第二電晶體50。接面場(chǎng)效電晶體20具有一第一端、一第二端與一第三端，接面場(chǎng)效電晶體20的第一端耦接于一高電壓源VIN。第一電晶體25，其串聯(lián)于接面場(chǎng)效電晶體20，而依據(jù)高電壓源VIN輸出一電壓VD，第一電晶體25的一汲極連接于接面場(chǎng)效電晶體20的第二端，第一電晶體25的一源極耦接于切換電路的輸出端，而切換電路的輸出端耦接有一負(fù)載10，電壓VD即可作為負(fù)載10的供應(yīng)電壓。
本發(fā)明為了導(dǎo)通接面場(chǎng)效電晶體20與第一電晶體25，是將阻抗裝置30耦接于接面場(chǎng)效電晶體20的第二端與第三端之間。另外，阻抗裝置30更耦接于第一電晶體25的汲極與一閘極之間。所以阻抗裝置30會(huì)提供一偏壓，以控制接面場(chǎng)效電晶體20與第一電晶體25。其中，阻抗裝置30可為一電阻或一電晶體。
復(fù)參考圖2，一控制訊號(hào)SN傳輸至切換電路的一輸入端，以導(dǎo)通第二電晶體50，進(jìn)而截止高電壓源VIN。第二電晶體50，其一閘極耦接至一反相器40，以接收控制訊號(hào)SN，其中反相器40的一輸入端接收控制訊號(hào)SN，而反相器40的一輸出端則耦接于第二電晶體50的閘極。第二電晶體50的一源極耦接于接地端。第二電晶體50的一汲極耦接于第一電晶體25的閘極與接面場(chǎng)效電晶體20的第三端。
所以，當(dāng)?shù)诙娋w50依據(jù)控制訊號(hào)SN的致能狀態(tài)而截止時(shí)，阻抗裝置30會(huì)提供偏壓至第一電晶體25與接面場(chǎng)效電晶體20，該偏壓可以導(dǎo)通第一電晶體25與接面場(chǎng)效電晶體20。一旦，第二電晶體50依據(jù)控制訊號(hào)SN的禁能狀態(tài)而導(dǎo)通時(shí)，第一電晶體25將會(huì)截止，以截止高電壓源VIN，進(jìn)而停止輸出電壓VD至負(fù)載10。同時(shí)，阻抗裝置30將提供一負(fù)偏壓至接面場(chǎng)效電晶體20。也就是第二電晶體50導(dǎo)通時(shí)，經(jīng)由阻抗裝置30將可提供負(fù)偏壓至接面場(chǎng)效電晶體20，如此即可控制接面場(chǎng)效電晶體20截止。其中，接面場(chǎng)效電晶體20具有一負(fù)臨界電壓-VTH，如圖3所示。
請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的接面場(chǎng)效電晶體的電壓對(duì)電流的曲線圖。圖示中的電流IJ為通過接面場(chǎng)效電晶體20的第一端與第二端的電流。電壓VJ為接面場(chǎng)效電晶體20的第三端與第二端之間的電壓。于本發(fā)明中，接面場(chǎng)效電晶體20為一電壓控制阻抗裝置。如圖3所示，電壓VJ降低時(shí)，電流IJ亦會(huì)隨著降低，而當(dāng)電壓VJ低于接面場(chǎng)效電晶體20的負(fù)臨界電壓-VTH時(shí)，接面場(chǎng)效電晶體20將會(huì)截止。
請(qǐng)參閱圖4與圖5，其分別顯示切換電路導(dǎo)通與截止時(shí)，電流IJ的流動(dòng)方向的電路示意圖。圖示中的電阻60是圖2中的阻抗裝置30。于圖4中，控制訊號(hào)SN為致能狀態(tài)，第二電晶體50則依據(jù)控制訊號(hào)SN的致能狀態(tài)而截止，故沒有電流通過電阻60，所以電阻60提供一零偏壓至接面場(chǎng)效電晶體20的電壓VJ。此外電阻60更提供一相同偏壓于第一電晶體25的閘極與汲極之間，因此，接面場(chǎng)效電晶體20與第一電晶體25兩者皆會(huì)導(dǎo)通。
于圖5中，控制訊號(hào)SN為禁能狀態(tài)，第二電晶體50則依據(jù)控制訊號(hào)SN的禁能狀態(tài)而導(dǎo)通，第一電晶體25因其閘極為低電壓準(zhǔn)位而截止。同一時(shí)間，電流IJ是流過第二電晶體50與電阻60。此時(shí)電阻60提供負(fù)偏壓至接面場(chǎng)效電晶體20的電壓VJ。在此瞬間，電流IJ的增加會(huì)進(jìn)一步提供負(fù)偏壓至接面場(chǎng)效電晶體20的電壓VJ，使得負(fù)偏壓更大。當(dāng)負(fù)偏壓達(dá)到負(fù)臨界電壓-VTH時(shí)，接面場(chǎng)效電晶體20將截止，以避免電流IJ增加。
本發(fā)明的切換電路是以負(fù)回授方式操作，雖然第一電晶體25截止時(shí)，仍然有一電流通過接面場(chǎng)效電晶體20，但是因?yàn)榇穗娏鞯碾娏髦岛苄。云涔β氏目梢院雎圆挥?jì)。由于接面場(chǎng)效電晶體20與阻抗裝置30是可整合至積體電路中，所以本發(fā)明的圖2所示的切換電路是可整合于積體電路而達(dá)到本發(fā)明的目的。
以上所述，僅為本發(fā)明一較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，故凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高電壓源的切換電路，其特征在于，其包含有一接面場(chǎng)效電晶體，其具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一端耦接一高電壓源；一第一電晶體，其具有一汲極、一源極與一閘極，該第一電晶體的該汲極與該源極分別連接該接面場(chǎng)效電晶體的該第二端與該切換電路的一輸出端；一第二電晶體，其具有一汲極、一源極與一閘極，該第二電晶體的該汲極耦接該第一電晶體的該閘極與該接面場(chǎng)效電晶體的該第三端，該第二電晶體的該源極耦接至一接地端，該第二電晶體的該閘極接收一控制訊號(hào)，該控制訊號(hào)用于導(dǎo)通該第二電晶體，以截止該第一電晶體；一阻抗裝置，其耦接于該接面場(chǎng)效電晶體的該第三端與該第二端之間；其中，當(dāng)該第二電晶體截止時(shí)，該阻抗裝置提供一偏壓，以導(dǎo)通該第一電晶體與該接面場(chǎng)效電晶體。
2.如權(quán)利要求1所述的切換電路，其特征在于，該第二電晶體導(dǎo)通時(shí)，該阻抗裝置會(huì)提供一負(fù)偏壓至該接面場(chǎng)效電晶體。
3.如權(quán)利要求1所述的切換電路，其特征在于，該接面場(chǎng)效電晶體具有一負(fù)臨界電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的切換電路，其特征在于，該接面場(chǎng)效電晶體為一電壓控制阻抗裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的切換電路，其特征在于，該第一電晶體截止時(shí)，仍然有一電流通過該接面場(chǎng)效電晶體。
6.如權(quán)利要求1所述的切換電路，其特征在于，該阻抗裝置可為一電阻或一電晶體。
7.一種高電壓源的切換電路，其特征在于，其包含有一接面場(chǎng)效電晶體，其耦接一高電壓源；一第一電晶體，其串聯(lián)于該接面場(chǎng)效電晶體，以依據(jù)該高電壓源而輸出一電壓；一阻抗裝置，其耦接該接面場(chǎng)效電晶體與該第一電晶體，用以提供一偏壓，以導(dǎo)通該接面場(chǎng)效電晶體與該第一電晶體；一第二電晶體，其耦接該第一電晶體，用以截止該第一電晶體；其中，該第二電晶體是受控于一控制訊號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的切換電路，其特征在于，該第二電晶體導(dǎo)通時(shí)，該第二電晶體經(jīng)由該阻抗裝置提供一負(fù)偏壓至該接面場(chǎng)效電晶體。
9.如權(quán)利要求7所述的切換電路，其特征在于，該接面場(chǎng)效電晶體具有一負(fù)臨界電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的切換電路，其特征在于，該接面場(chǎng)效電晶體為一電壓控制阻抗裝置。
11.如權(quán)利要求7所述的切換電路，其特征在于，該第一電晶體截止時(shí)，將仍然有一電流通過該接面場(chǎng)效電晶體。
12.如權(quán)利要求7所述的切換電路，其特征在于，該阻抗裝置可為一電阻或一電晶體。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種高電壓源的切換電路，其包含有一接面場(chǎng)效電晶體、一阻抗裝置、一第一電晶體與一第二電晶體，接面場(chǎng)效電晶體耦接一高電壓源，第一電晶體串聯(lián)于接面場(chǎng)效電晶體，以依據(jù)高電壓源輸出一電壓，第二電晶體耦接第一電晶體并依據(jù)一控制訊號(hào)控制第一電晶體與接面場(chǎng)效電晶體，阻抗裝置耦接接面場(chǎng)效電晶體與第一電晶體，當(dāng)?shù)诙娋w截止時(shí)，阻抗裝置提供一偏壓，以使接面場(chǎng)效電晶體與第一電晶體導(dǎo)通，當(dāng)?shù)诙娋w導(dǎo)通時(shí)，第一電晶體截止，且接面場(chǎng)效電晶體為負(fù)偏壓狀態(tài)。
文檔編號(hào)H03K17/687GK1859002SQ20061008137
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者黃志豐, 楊大勇 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司