專利名稱：具有可變控制電壓的開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及電子裝置，且更具體來說，涉及開關(guān)。
背景技術(shù)：
開關(guān)通常用于各種電子電路(例如，無線通信裝置中的發(fā)射器)中。開關(guān)可用各種類型的晶體管(例如，金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管)來實(shí)施。開關(guān)可在源極/漏極端子處接收輸入信號且在柵極端子處接收控制信號。開關(guān)可在其通過控制信號接通時(shí)將輸入信號傳遞到另一源極/漏極端子，且可在其通過控制信號斷開時(shí)阻擋輸入信號。可能需要獲得開關(guān)的良好性能和高可靠性。

發(fā)明內(nèi)容


圖1展示無線通信裝置的方框圖。圖2展示功率放大器(PA)模塊和開關(guān)/雙工器。圖3展示用堆疊式MOS晶體管實(shí)施的開關(guān)。圖4A展示耦合到共同節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)開關(guān)。圖4B展示斷開的開關(guān)的電壓。圖5展示耦合到共同節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)開關(guān)，其中一個(gè)開關(guān)具有可變斷開控制電壓。圖6展示耦合到共同節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)開關(guān)，其中一個(gè)開關(guān)具有可變斷開控制電壓，且另一開關(guān)具有可變接通控制電壓。圖7展示基于檢測到的峰值電壓而斷開或接通的開關(guān)。圖8展示峰值電壓檢測器。圖9展示用于控制開關(guān)的過程。
具體實(shí)施例方式詞語“示范性”在本文中用以指“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”。沒有必要將本文中描述為“示范性”的任何設(shè)計(jì)解釋為比其它設(shè)計(jì)優(yōu)選或有利。本文中描述具有可變控制電壓且具有改進(jìn)的可靠性和(可能)較佳性能的開關(guān)。這些開關(guān)可用于各種電子裝置，例如無線通信裝置、蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持式裝置、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì)算機(jī)、無線電話、藍(lán)牙裝置、消費(fèi)型電子裝置等。為了清楚起見，下文描述開關(guān)在無線通信裝置中的使用。圖1展示無線通信裝置100的示范性設(shè)計(jì)的方框圖。在此示范性設(shè)計(jì)中，無線裝置100包括數(shù)據(jù)處理器110和收發(fā)器120。收發(fā)器120包括支持雙向通信的發(fā)射器130和接收器170。在發(fā)射路徑中，數(shù)據(jù)處理器110可處理(例如，編碼和調(diào)制)待發(fā)射的數(shù)據(jù)，且將輸出基帶信號提供到發(fā)射器130。在發(fā)射器130內(nèi)，上變頻器電路140可處理(例如，放大、 濾波和上變頻)所述輸出基帶信號，且提供經(jīng)上變頻的信號。上變頻器電路140可包括放大器、濾波器、混頻器等。功率放大器(PA)模塊150可放大所述經(jīng)上變頻的信號以獲得所要輸出功率電平，且提供輸出射頻(RF)信號，所述輸出RF信號可經(jīng)由開關(guān)/雙工器160路由并經(jīng)由天線162發(fā)射。在接收路徑中，天線162可接收由基站和/或其它發(fā)射器站發(fā)射的RF信號，且可提供所接收的RF信號，所述所接收的RF信號可經(jīng)由開關(guān)/雙工器160路由且可提供到接收器170。在接收器170內(nèi)，前端模塊180可處理(例如，放大和濾波)所接收的RF信號， 且提供經(jīng)放大的RF信號。前端模塊180可包括低噪聲放大器(LNA)、濾波器等。下變頻器電路190可進(jìn)一步處理(例如，下變頻、濾波和放大)所述經(jīng)放大的RF信號，且將輸入基帶信號提供到數(shù)據(jù)處理器110。下變頻器電路190可包括混頻器、濾波器、放大器等。數(shù)據(jù)處理器110可進(jìn)一步處理(例如，數(shù)字化、解調(diào)和解碼)所述輸入基帶信號以恢復(fù)所發(fā)射的數(shù)據(jù)。圖1展示發(fā)射器130和接收器170的示范性設(shè)計(jì)。發(fā)射器130的全部或一部分和 /或接收器170的全部或一部分可在一個(gè)或一個(gè)以上模擬IC、RF IC(RFIC)、混合信號IC等
上實(shí)施。數(shù)據(jù)處理器110可產(chǎn)生用于發(fā)射器130和接收器170中的電路和模塊的控制。所述控制可引導(dǎo)電路和模塊的操作以獲得所要性能。數(shù)據(jù)處理器110還可執(zhí)行無線裝置100 的其它功能，例如，用于正被發(fā)射或接收的數(shù)據(jù)的處理。存儲器112可存儲用于數(shù)據(jù)處理器 110的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器110可在一個(gè)或一個(gè)以上專用集成電路(ASIC)和/或其它IC上實(shí)施。圖2展示圖1中的PA模塊150和開關(guān)/雙工器160的示范性設(shè)計(jì)的方框圖。在圖2中所展示的示范性設(shè)計(jì)中，開關(guān)/雙工器160包括雙工器250a和250b以及開關(guān)復(fù)用器(switchplexer) 260。PA模塊150包括圖2中的剩余電路。在PA模塊150內(nèi)，開關(guān)222耦合于節(jié)點(diǎn)附與驅(qū)動器放大器(DA) 220的輸入之間， 且驅(qū)動器放大器220的輸出耦合到節(jié)點(diǎn)N3。將輸入RF信號提供到節(jié)點(diǎn)W。開關(guān)2 耦合于節(jié)點(diǎn)W與節(jié)點(diǎn)N2之間，且開關(guān)2 耦合于節(jié)點(diǎn)N2與節(jié)點(diǎn)N3之間。開關(guān)228a耦合于節(jié)點(diǎn)N3與第一功率放大器(PAl) 230a的輸入之間，且開關(guān)228b耦合于節(jié)點(diǎn)N3與第二功率放大器(PA2)230b的輸入之間。匹配電路MOa耦合于功率放大器230a的輸出與節(jié)點(diǎn)N4之間，且匹配電路MOb耦合于功率放大器230b的輸出與節(jié)點(diǎn)N5之間。開關(guān)23h、232b和 232c的一端耦合到節(jié)點(diǎn)N2，且另一端分別耦合到節(jié)點(diǎn)N7、N8和N6。開關(guān)對加和的一端耦合到節(jié)點(diǎn)N4，且另一端分別耦合到節(jié)點(diǎn)N6和N7。開關(guān)M2b和M4b的一端耦合到節(jié)點(diǎn)N5，且另一端分別耦合到節(jié)點(diǎn)N8和N7。匹配電路MOc與開關(guān)串聯(lián)耦合，且所述組合耦合于節(jié)點(diǎn)N7與節(jié)點(diǎn)N9之間。用于頻帶1的雙工器250a的發(fā)射端口耦合到節(jié)點(diǎn)N6，其接收端口耦合到接收器 (例如，圖1中的前端模塊180)，且其共同端口經(jīng)由開關(guān)沈加耦合到節(jié)點(diǎn)N9。用于頻帶2 的雙工器250b的發(fā)射端口耦合到節(jié)點(diǎn)N8，其接收端口耦合到接收器，且其共同端口經(jīng)由開關(guān)耦合到節(jié)點(diǎn)N9。開關(guān)耦合于節(jié)點(diǎn)N9與接收器之間，且可用以支持(例如)用于全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的時(shí)分雙工(TDD)。天線162耦合到節(jié)點(diǎn)N9?？蛇x擇/啟用驅(qū)動器放大器220以提供信號放大或可繞過驅(qū)動器放大器220。還可選擇每一功率放大器230以提供功率放大或可繞過功率放大器230。匹配電路MOa可為功率放大器230a提供輸出阻抗匹配，且匹配電路MOb可為功率放大器230b提供輸出阻抗匹配。匹配電路MOa和MOb各自可提供目標(biāo)輸入阻抗(例如，4到6歐姆)和目標(biāo)輸出阻抗(例如，50歐姆)。在功率放大器230a與230b兩者經(jīng)啟用且開關(guān)和M4b閉合時(shí)， 匹配電路MOc可為匹配電路MOa和MOb提供阻抗匹配。匹配電路240a、M0b和MOc還可提供濾波以使諧波頻率下的非所要的信號分量衰減。PA模塊150可支持若干操作模式。每一操作模式可與從節(jié)點(diǎn)附經(jīng)由零個(gè)或多個(gè)放大器到節(jié)點(diǎn)N9的不同信號路徑相關(guān)聯(lián)?？稍谌魏谓o定時(shí)刻選擇一個(gè)操作模式。可通過適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)射器150內(nèi)的開關(guān)來獲得用于選定操作模式的信號路徑。舉例來說，高功率模式可與從節(jié)點(diǎn)附經(jīng)由開關(guān)222、驅(qū)動器放大器220、開關(guān)228a和22 、功率放大器230a 和230b、匹配電路MOa和MOb、開關(guān)M4a和M4b、匹配電路MOc和開關(guān)到天線162 的信號路徑相關(guān)聯(lián)。中等功率模式可與從節(jié)點(diǎn)W經(jīng)由開關(guān)222、驅(qū)動器放大器220、開關(guān) 2^a、功率放大器230a、匹配電路240a、開關(guān)244a、匹配電路MOc和開關(guān)到天線162 的信號路徑相關(guān)聯(lián)。低功率模式可與從節(jié)點(diǎn)W經(jīng)由開關(guān)222、驅(qū)動器放大器220、開關(guān)226 和23 、匹配電路MOc和開關(guān)到天線162的信號路徑相關(guān)聯(lián)。極低功率模式可與從節(jié)點(diǎn)附經(jīng)由開關(guān)2M和23 、匹配電路MOc和開關(guān)到天線162的信號路徑相關(guān)聯(lián)。 還可支持其它操作模式。在圖2中所展示的示范性設(shè)計(jì)中，開關(guān)可用以路由RF信號且支持多個(gè)操作模式。 開關(guān)可用MOS晶體管、其它類型的晶體管和/或其它電路組件來實(shí)施。為了清楚起見，下文描述用MOS晶體管實(shí)施的開關(guān)。圖3展示用堆疊式N溝道MOS(NMOS)晶體管實(shí)施的開關(guān)310的示意圖。在開關(guān) 310內(nèi)，K個(gè)NMOS晶體管31 到31 以堆疊配置(或串聯(lián))耦合，其中K可為大于1的任何整數(shù)值。每一 NMOS晶體管312(除最后一個(gè)NMOS晶體管31 之外)的源極耦合到后一 NMOS晶體管的漏極。第一 NMOS晶體管31 的漏極接收輸入RF信號(Vin)，且最后一個(gè) NMOS晶體管31 的源極提供輸出RF信號(Vom)。每一 NMOS晶體管312可用對稱結(jié)構(gòu)實(shí)施，且每一 NMOS晶體管的源極與漏極可互換。K個(gè)電阻器31 到314k的一端耦合到節(jié)點(diǎn) A，且另一端分別耦合到NMOS晶體管31 到31 的柵極。將控制信號(VromJ施加到節(jié)點(diǎn)A，以使NMOS晶體管312接通或斷開。理想上，每一 NMOS晶體管312應(yīng)在其接通時(shí)傳遞Vin信號且在其斷開時(shí)阻擋Vin信號。然而，每一 NMOS晶體管312具有寄生柵極-源極電容(Ces)以及寄生柵極-漏極電容 (CeD)，如圖3中所展示。為簡單起見，可假定其它寄生電容是可忽略的。舉例來說，可假定源極-塊體、源極-襯底、漏極-塊體和漏極-襯底的寄生電容是可忽略的，或可減輕其效應(yīng)。當(dāng)給定NMOS晶體管312接通時(shí)，Vin信號的一部分傳遞通過經(jīng)由CeD電容器和Cgs電容器到ν。ΜΤ·信號源的泄漏路徑，所述VroNT·信號源可具有低阻抗。為了減少此信號損失，可經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的電阻器314使每一 NMOS晶體管312的柵極RF浮動。電阻器31 到314k可具有相同的電阻值，所述電阻值可相對大(例如，在千歐姆(kQ)范圍內(nèi))。當(dāng)給定NMOS晶體管312接通時(shí)，泄漏路徑是經(jīng)由寄生CeD電容器和Cgs電容器以及電阻器314到￥ ^^信號源。電阻器314的高電阻可在RF頻率下使NMOS晶體管312的柵極實(shí)質(zhì)上浮動，此可接著減少信號損失。盡管圖3中未展示，但可將VroNT·信號施加到額外電阻器的一端，所述額外電阻器的另一端耦合到節(jié)點(diǎn)A。此額外電阻器可進(jìn)一步減少信號損失且改進(jìn)切換性能。圖3展示用NMOS晶體管實(shí)施的開關(guān)。開關(guān)還可用P溝道MOS (PMOS)晶體管或其它類型的晶體管來實(shí)施。為簡單起見，下文描述用NMOS晶體管實(shí)施的開關(guān)。本文中所描述的技術(shù)還可應(yīng)用于用PMOS晶體管和/或其它類型的晶體管實(shí)施的開關(guān)。圖4A展示電路400的示意圖，電路400包含耦合到共同節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)開關(guān)410和 420。開關(guān)410和420可為開關(guān)復(fù)用器中的耦合到天線的兩個(gè)開關(guān)，如圖4A中所展示。開關(guān)410和420還可為發(fā)射器中的耦合到共同節(jié)點(diǎn)的任何兩個(gè)開關(guān)。額外開關(guān)還可耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)，且為簡單起見未在圖4A中展示。在任何給定時(shí)刻，耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或一個(gè)以上開關(guān)可接通，且耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)的剩余開關(guān)可斷開。開關(guān)410的一個(gè)端子接收輸入RF信號(Vin)，且另一端子耦合到共同節(jié)點(diǎn)。開關(guān) 420的一個(gè)端子耦合到共同節(jié)點(diǎn)，且另一端子耦合到信號源430，信號源430具有低直流 (DC)電壓，例如，0伏特(V)或某一其它值。開關(guān)410是用K個(gè)堆疊式匪OS晶體管412a到412k和K個(gè)電阻器414a到414k 來實(shí)施，所述K個(gè)堆疊式NMOS晶體管和所述K個(gè)電阻器如上文針對圖3中的NMOS晶體管 312a到31 和電阻器31 到314k所描述而耦合。開關(guān)420用K個(gè)堆疊式NMOS晶體管 422a到42 和K個(gè)電阻器42 到424k來實(shí)施，所述K個(gè)堆疊式NMOS晶體管和所述K個(gè)電阻器如上文針對圖3中的NMOS晶體管31 到31 和電阻器31 到314k所描述而耦合。一般來說，開關(guān)410和420可包括相同或不同數(shù)目個(gè)晶體管。在圖4A中，通過將Vqn控制電壓經(jīng)由電阻器414施加到NMOS晶體管412的柵極而使開關(guān)410接通。通過將Vqff控制電壓經(jīng)由電阻器似4施加到NMOS晶體管422的柵極而使開關(guān)420斷開。Vm控制電壓和Vtw控制電壓通常為固定值，其可基于例如插入損失和可靠性等若干因素之間的折衷進(jìn)行選擇。固定Vm控制電壓和Vtw控制電壓可在Vin信號于較寬范圍內(nèi)變化時(shí)可遇到的特定情境下提供次最佳性能。在一方面中，可將可變控制電壓施加到開關(guān)以改進(jìn)可靠性且(可能)增強(qiáng)切換性能。可(例如，經(jīng)由可編程裝置)基于各種因素(例如，所支持的無線電技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)、由開關(guān)觀測到的信號的功率電平等)來改變控制電壓?？筛淖兛刂齐妷阂栽诓迦霌p失、可靠性、 線性、隔離等方面實(shí)現(xiàn)良好性能。圖4B展示用于圖4A中的斷開開關(guān)420的Vin信號和DC電壓。Vin信號具有峰值正電壓Vpeak和峰值負(fù)電壓-VPEffi。共同節(jié)點(diǎn)處的DC電壓(Votmqn)等于開關(guān)420的另一端子處的DC電壓(Vpqkt QFF)，且兩個(gè)DC電壓可處于0伏特(V)或電路接地。開關(guān)420中的NMOS晶體管422的柵極與源極/漏極端子上的最大電壓差與Vdiff max成比例且在Vin信號處于Vpeak時(shí)出現(xiàn)。NMOS晶體管422的柵極與源極/漏極端子上的最小電壓差與Vdiff min成比例且在 Vin信號處于-Vpeak時(shí)出現(xiàn)。Vdiff max為Vin與NMOS晶體管422的柵極處的DC偏置電壓(Vqff) 之間的最大電壓差。Vdiff min為Vin與NMOS晶體管422的柵極處的DC偏置電壓(Vqff)之間的最小電壓差。在一示范性設(shè)計(jì)中，可基于以下等式選擇Vtw控制電壓以使開關(guān)斷開^^ — Voff < Vbreakdown ,和等式(1)
L Jv^iL + Voff < Vth,等式 O)
L K其中Vbkeakdqwn為NMOS晶體管的擊穿電壓，Vth為匪OS晶體管的閾值電壓，且K為用于開關(guān)的堆疊式NMOS晶體管的數(shù)目。等式(1)展示用以避免開關(guān)中的NMOS晶體管的擊穿的條件。等式O)展示用以保持NMOS晶體管處于斷開狀態(tài)的條件。在等式(1)和O)中，假定開關(guān)的兩個(gè)端子上的電壓差在開關(guān)中的K個(gè)NMOS晶體管的寄生Ces電容器和CeD電容器上均勻地分?jǐn)?分布，使得在每一寄生電容器上存在電壓降VPEffi/I。如圖4B中所展示，Voff控制電壓確定Vdiff MX以及VDIFF—MIN。增加Vtw控制電壓可導(dǎo)致NMOS晶體管更可能被接通，而減小Vtw控制電壓可導(dǎo)致NMOS晶體管更可能超過擊穿電壓。可選擇Vtw控制電壓以使得滿足等式(1)，從而避免 NMOS晶體管的擊穿。還可選擇Vtw控制電壓以使得滿足等式O)，從而確保NMOS晶體管斷開。如等式(1)中所展示，增加Vqff控制電壓可改進(jìn)可靠性。然而，如等式O)中所展示，增加Vtw控制電壓還可導(dǎo)致較弱斷開條件?？稍谶m當(dāng)時(shí)將可變Vtw控制電壓施加到開關(guān)，以改進(jìn)可靠性和/或斷開條件。峰值電壓可與施加到開關(guān)的信號的功率有關(guān)。可能需要避免NMOS晶體管的擊穿，以改進(jìn)可靠性。擊穿的風(fēng)險(xiǎn)可隨著功率或峰值電壓增加而增加。因此，可針對較高峰值電壓增加￥_控制電壓以改進(jìn)可靠性。舉例來說，Voff控制電壓可為負(fù)DC電壓且可針對較高峰值電壓使得較不負(fù)以改進(jìn)可靠性。相反地，在低功率下，可減小Vtw以改進(jìn)NMOS晶體管的斷開條件。圖5展示包含開關(guān)410和420的電路402的示范性設(shè)計(jì)的示意圖，其中開關(guān)420 具有可變Vtw控制電壓。開關(guān)410和420耦合到共同節(jié)點(diǎn)，且用NMOS晶體管和電阻器來實(shí)施，如上文關(guān)于圖4A所描述。通過將Vqn控制電壓經(jīng)由電阻器414施加到NMOS晶體管412 的柵極而使開關(guān)410接通。通過將Vqff控制電壓經(jīng)由電阻器似4施加到NMOS晶體管422的柵極而使開關(guān)420斷開。開關(guān)410接收Vin信號且將其傳遞到共同節(jié)點(diǎn)。開關(guān)420在一個(gè)端子處觀測到Vin信號，且在另一端子處觀測到Vtokt ot電壓。峰值電壓檢測器432接收Vin信號，檢測Vin信號的峰值電壓，且提供指示所述檢測到的峰值電壓的檢測器輸出。控制電壓產(chǎn)生器450接收所述檢測器輸出且產(chǎn)生用于開關(guān) 420的Vtw控制電壓。在圖5中所展示的示范性設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生器450包括Vtw控制單元452 和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)454?？刂茊卧?52接收檢測器輸出以及用于開關(guān)420的接通/斷開控制，且產(chǎn)生指示用于開關(guān)420的選定Vtw控制電壓的數(shù)字控制。DAC妨4接收來自單元 452的數(shù)字控制，且產(chǎn)生Vqff控制電壓。圖5展示使用DAC產(chǎn)生可變Vtw控制電壓的示范性設(shè)計(jì)。還可以其它方式產(chǎn)生可
9變乂_控制電壓，例如，用經(jīng)由電阻器梯(resistor ladder)所獲得的可編程電壓、用接收 Vin信號且提供Vtw控制電壓的模擬電路等。一般來說，可基于任何參數(shù)集合的任何函數(shù)來產(chǎn)生Vtw控制電壓。在一示范性設(shè)計(jì)中，可如下產(chǎn)生Vtw控制電壓。Voff = f (VPEAK Vth, Vbeeakdown, K)，等式(3)其中f()可為用于Vtw控制電壓的任何合適函數(shù)。(i)可針對越來越高的峰值電壓逐漸增加Vtw以改進(jìn)NMOS晶體管422的可靠性，且(ii)可針對越來越低的峰值電壓逐漸減小Vtw以使NMOS晶體管422更充分地?cái)嚅_。還可約束Vtw控制電壓以使得滿足等式(1) 和(2)，從而避免NMOS晶體管422的擊穿且確保這些NMOS晶體管斷開。還可基于其它因素產(chǎn)生％皿控制電壓。舉例來說，可產(chǎn)生Vtw控制電壓以改進(jìn)開關(guān) 420的線性。開關(guān)420可在其斷開時(shí)充當(dāng)非線性電容器?？僧a(chǎn)生Vtw控制電壓以使得在共同節(jié)點(diǎn)處的Vin信號的二次諧波、三次諧波和/或其它諧波較低?？山?jīng)由計(jì)算機(jī)仿真、經(jīng)驗(yàn)測量等來特征化諧波的振幅對Vtw控制電壓?？苫诖颂卣骰瘉矶x函數(shù)f()以產(chǎn)生Vtw 控制電壓，使得諧波得以減少，從而改進(jìn)線性。還可將可變Vm控制電壓施加到開關(guān)以改進(jìn)接通條件?？赡苄枰诜逯惦妷狠^高時(shí)增加Vm控制電壓，以減少插入損失。圖6展示包含開關(guān)410和420的電路404的示范性設(shè)計(jì)的示意圖，其中開關(guān)410 具有可變Von控制電壓，且開關(guān)420具有可變Vtw控制電壓。電路404包括峰值電壓檢測器 432以及控制電壓產(chǎn)生器450，如上文關(guān)于圖5所描述。電路404進(jìn)一步包括用于開關(guān)410 的控制電壓產(chǎn)生器440。產(chǎn)生器440接收來自峰值電壓檢測器432的檢測器輸出以及用于開關(guān)410的接通/斷開控制，且產(chǎn)生用于開關(guān)410的Vm控制電壓。在圖6中所展示的示范性設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生器440包括Vw控制單元442和DAC 444?？刂茊卧?42接收檢測器輸出， 且產(chǎn)生指示用于開關(guān)410的選定Vm控制電壓的數(shù)字控制。DAC444接收來自單元442的數(shù)字控制，且產(chǎn)生Vm控制電壓。還可以其它方式產(chǎn)生可變Vm控制電壓，例如，用經(jīng)由電阻器梯所獲得的可編程電壓。一般來說，可基于任何參數(shù)集合的任何函數(shù)來產(chǎn)生Vw控制電壓。在一示范性設(shè)計(jì)中，可如下產(chǎn)生Vm控制電壓。Von = g (Vpeak, V TH，^BREAKDOWN' K)，等式(4)其中g(shù)()可為用于Vw控制電壓的任何合適函數(shù)?？舍槍υ絹碓礁叩姆逯惦妷褐饾u增加Vw控制電壓，以經(jīng)由NMOS晶體管412減少插入損失。還可將Vm控制電壓約束在值的目標(biāo)范圍內(nèi)。還可基于其它因素產(chǎn)生Vw控制電壓。舉例來說，可產(chǎn)生Von控制電壓以改進(jìn)開關(guān) 410的線性。可產(chǎn)生Vm控制電壓以使得Vin信號的二次諧波、三次諧波和/或其它諧波較低?？山?jīng)由計(jì)算機(jī)仿真、經(jīng)驗(yàn)測量等來特征化諧波的振幅對Vm控制電壓?？苫诖颂卣骰瘉矶x函數(shù)g()以產(chǎn)生Vm控制電壓，使得諧波得以減少，從而改進(jìn)線性。共同節(jié)點(diǎn)處的峰值電壓可歸因于所述共同節(jié)點(diǎn)處的電壓駐波比(VSWR)的突變而增加較大的量。舉例來說，所述共同節(jié)點(diǎn)可耦合到天線。干擾可起因于用戶基于手、耳和/ 或其它身體部位接近天線而產(chǎn)生的人為接觸。干擾還可由天線變得斷開或短路而引起。在任何情況下，干擾可顯著改變由功率放大器觀測到的負(fù)載阻抗且可導(dǎo)致較大電壓擺幅。耦合到共同節(jié)點(diǎn)且斷開的每一開關(guān)在不經(jīng)歷長期/短期可靠性問題的情況下將需要承受較大電壓擺幅。此可通過用較多的堆疊式MOS晶體管實(shí)施每一開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，使得在每一MOS晶體管上出現(xiàn)較小電壓降。然而，插入損失和總效率可能由于針對每一開關(guān)使用較多MOS晶體管而較差。在另一方面中，耦合到共同節(jié)點(diǎn)且斷開的開關(guān)可在檢測到歸因于VSWR的突變而引起的大電壓擺幅時(shí)接通。開關(guān)可接著將共同節(jié)點(diǎn)處的信號分流到電路接地，此將接著減小電壓擺幅且避免對MOS晶體管的損壞。圖7展示電路700的示范性設(shè)計(jì)的示意圖，所述電路700包含接通的開關(guān)710和最初斷開的M個(gè)開關(guān)720a到720m，其中M可為等于或大于1的任何整數(shù)值。開關(guān)710和開關(guān)720a到720m耦合到共同節(jié)點(diǎn)。開關(guān)710的一個(gè)端子接收輸入RF信號(Vin)，且另一端子耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)。每一開關(guān)720的一個(gè)端子耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)，且另一端子耦合到不同的RF端口輸入RFin，所述RF端口輸入RFin可為交流(AC)接地。必要時(shí)，斷開的開關(guān)720可用以將Vin信號分流到AC接地。開關(guān)710用K個(gè)匪OS晶體管71 到712k和K個(gè)電阻器71 到714k來實(shí)施，所述K個(gè)NMOS晶體管和所述K個(gè)電阻器以與圖4A中的NMOS晶體管41 到41 和電阻器 414a到414k類似的方式耦合。每一開關(guān)720用K個(gè)NMOS晶體管72 到72 和K個(gè)電阻器72 到724k來實(shí)施，所述K個(gè)NMOS晶體管和所述K個(gè)電阻器以與圖4A中的NMOS晶體管42 到42 和電阻器42 到424k類似的方式耦合。通過將Vw控制電壓經(jīng)由電阻器714施加到NMOS晶體管712的柵極而使開關(guān)710 接通。通過將Vtw控制電壓經(jīng)由電阻器7M施加到NMOS晶體管722的柵極而使每一開關(guān) 720斷開。開關(guān)710接收Vin信號且將Vin信號傳遞到共同節(jié)點(diǎn)。每一開關(guān)720在一個(gè)端子處觀測到Vin信號，且在另一端子處觀測到AC接地。峰值電壓檢測器732接收Vin信號，檢測Vin信號的峰值電壓，且提供指示所述檢測到的峰值電壓的檢測器輸出。在圖7所展示的示范性設(shè)計(jì)中，每一開關(guān)720與控制電壓產(chǎn)生器750相關(guān)聯(lián)，控制電壓產(chǎn)生器750產(chǎn)生用于所述開關(guān)的Vqnaw控制電壓。每一產(chǎn)生器 750接收來自峰值電壓檢測器732的檢測器輸出以及用于相關(guān)聯(lián)的開關(guān)720的接通/斷開控制，且產(chǎn)生用于相關(guān)聯(lián)的開關(guān)720的Vmaw控制電壓。在圖7中所展示的示范性設(shè)計(jì)中， 每一產(chǎn)生器750包括Vqnaw控制單元752和DAC 754?？刂茊卧?52接收檢測器輸出，且產(chǎn)生指示用于相關(guān)聯(lián)的開關(guān)720的選定Vmaw控制電壓的數(shù)字控制。DAC 7M接收來自單元 752的數(shù)字控制，且產(chǎn)生Vwaw控制電壓。還可以其它方式產(chǎn)生可變Vmaw控制電壓。舉例來說，共同控制單元可接收檢測器輸出以及用于所有M個(gè)開關(guān)720的接通/斷開控制，且可產(chǎn)生用于M個(gè)DAC 7M的數(shù)字控制，所述M個(gè)DAC 7M接著可產(chǎn)生用于M個(gè)開關(guān)720的VQN/ OFF控制電壓。每一控制單元752可確定檢測到的峰值電壓是否歸因于共同節(jié)點(diǎn)處的VSWR的突變而過大。對于給定輸出功率電平，Vin信號可歸因于Vin信號的峰值對平均功率比(PAPR) 而在值的第一范圍內(nèi)變化。Vin信號可歸因于共同節(jié)點(diǎn)處的VSWR的突變而在值的第二范圍內(nèi)變化。第二范圍可比第一范圍大得多。因此，如果峰值電壓超過高閾值，則可宣告VSWR 的突變。作為一實(shí)例，對于給定輸出功率電平，峰值電壓可針對特定PAI3R而達(dá)到10V。如果峰值電壓超過10V，則可宣告VSWR的突變。一般來說，可將高閾值設(shè)定為足夠高，使得Vin信號歸因于PAPR的正常變化將不會導(dǎo)致對VSWR的突變的宣告?？蓪⒋烁唛撝翟O(shè)定為足夠低，使得在可宣告VSWR的突變之前峰值電壓無需過大。當(dāng)峰值電壓歸因于VSWR的突變而過大(例如，大于高閾值)時(shí)，可使開關(guān)720a到 720m中的一者或一者以上接通，且可將Vin信號經(jīng)由接通的每一開關(guān)720而分流到電路接地。接通的每一開關(guān)720可使Vin信號衰減且防止峰值電壓變得過大。衰減量可為可變的或可編程的。舉例來說，峰值電壓可與多個(gè)高閾值進(jìn)行比較。當(dāng)峰值電壓超過越來越高的閾值時(shí)，可應(yīng)用越來越多的衰減?？梢愿鞣N方式實(shí)現(xiàn)可變衰減。在一示范性設(shè)計(jì)中，針對越來越大的峰值電壓，可通過越來越大的Vmaw控制電壓來使接通的每一開關(guān)720越來越穩(wěn)固地接通。在另一示范性設(shè)計(jì)中，可依據(jù)檢測到的峰值電壓而使不同數(shù)目個(gè)開關(guān)720或開關(guān)720的不同組合接通。舉例來說，可針對越來越大的峰值電壓而使越來越多的開關(guān)720接通。對于兩個(gè)示范性設(shè)計(jì)， 由于不需要額外塊以使Vin信號衰減，因此可能幾乎不存在性能影響。此外，由于在不超過指定電壓的情況下(甚至在VSWR有突變的情況下)，每一開關(guān)可用較少的堆疊式MOS晶體管來設(shè)計(jì)，因此可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的切換性能?？啥x等式(3)中的函數(shù)f()以進(jìn)行以下操作(i)針對越來越低的峰值電壓提供越來越小的控制電壓，以使NMOS晶體管722更完全地?cái)嚅_；(ii)針對越來越高的峰值電壓提供越來越大的控制電壓，以改進(jìn)NMOS晶體管的可靠性；以及(iii)針對更大的峰值電壓提供更大的控制電壓以使NMOS晶體管722接通，從而使Vin信號衰減。函數(shù)f()可因此針對越來越高的峰值電壓而提供越來越高的控制電壓。函數(shù)f()可為線性函數(shù)。函數(shù)f() 還可為非線性函數(shù)，所述非線性函數(shù)可針對用以檢測VSWR的突變的每一高閾值而具有不連續(xù)性。圖8展示峰值電壓檢測器800的示范性設(shè)計(jì)的方框圖，峰值電壓檢測器800可用于圖5和圖6中的峰值電壓檢測器432和圖7中的峰值電壓檢測器732。在峰值電壓檢測器800內(nèi)，電容器812和814串聯(lián)耦合，其中電容器812的頂端接收Vin信號，且電容器814 的底端耦合到電路接地。電容器812和814作為功率耦合器且還作為可將檢測器輸入信號 (Vdetjn)提供到峰值檢測器820的分壓器而操作。Vdet in信號為Vin信號的衰減版本，Vin信號在VSWR的突變期間可較大。分壓器保護(hù)峰值檢測器820以免于在VSWR的突變期間經(jīng)歷高電壓。峰值檢測器820檢測Vdet IN信號的峰值電壓，且提供指示所述檢測到的峰值電壓的所檢測信號。在峰值檢測器820內(nèi)，電阻器822的一個(gè)端接收偏置電壓(VBIAS)，且另一端耦合到NMOS晶體管824的柵極，NMOS晶體管824的漏極耦合到電力供應(yīng)(Vdd)。NMOS晶體管擬4還在其柵極處接收Vdet in信號，且在其源極處提供所檢測的信號。Vin信號觀測到由電容器812和814以及電阻器822形成的高通濾波器。電容器擬6和電流源828耦合于 NMOS晶體管824的源極與電路接地之間。電流源擬8提供偏置電流IB。NMOS晶體管824 充當(dāng)整流正向偏置二極管，且將電荷換向到電容器擬6上以獲得正的經(jīng)整流電壓。為了使電荷雙向轉(zhuǎn)移到電容器826，電流源828充當(dāng)恒定電流吸收器，使得峰值檢測器820可對時(shí)變波形作出響應(yīng)。緩沖器830緩沖來自峰值檢測器820的所檢測的信號，且防止來自電容器826的電荷泄漏。DAC 840接收數(shù)字控制(例如，數(shù)字閾值)，且基于所述數(shù)字控制產(chǎn)生閾值電壓。DAC 840可響應(yīng)于不同的數(shù)字控制值而產(chǎn)生不同的閾值電壓。比較器850接收來自緩沖器 830的輸出電壓和來自DAC 840的閾值電壓，比較所述兩個(gè)電壓，且基于比較結(jié)果產(chǎn)生檢測器輸出。圖8展示峰值電壓檢測器的示范性設(shè)計(jì)。還可以其它方式實(shí)施峰值電壓檢測器。 峰值電壓檢測器可檢測輸入信號中的峰值電壓，(例如)如圖8中所展示。峰值電壓檢測器還可檢測輸入信號的均方根(冊幻電壓或所述輸入信號的峰值電壓與RMS電壓兩者。一般來說，峰值電壓檢測器可檢測輸入信號的量值，所述量值可通過峰值電壓、RMS電壓等給出。峰值電壓檢測器的輸出可用以產(chǎn)生用于開關(guān)的可變控制電壓。在圖5到圖7中所展示的示范性設(shè)計(jì)中，控制電壓產(chǎn)生器可包括控制單元，所述控制單元用以接收來自峰值電壓檢測器的檢測器輸出且產(chǎn)生用于相關(guān)聯(lián)的DAC的數(shù)字控制。 可以各種方式實(shí)施所述控制單元。在一示范性設(shè)計(jì)中，可用一個(gè)或一個(gè)以上查找表來實(shí)施控制單元，所述一個(gè)或一個(gè)以上查找表可接收檢測器輸出且提供對應(yīng)的數(shù)字控制。舉例來說，當(dāng)開關(guān)接通時(shí)可使用一個(gè)查找表，且當(dāng)所述開關(guān)斷開時(shí)可使用另一查找表。在另一設(shè)計(jì)中，可用數(shù)字邏輯實(shí)施控制單元。在又一示范性設(shè)計(jì)中，可由處理器(例如，圖1中的數(shù)據(jù)處理器110)實(shí)施控制單元。還可以其它方式實(shí)施控制單元。在一示范性設(shè)計(jì)中，設(shè)備可包含開關(guān)、峰值電壓檢測器和控制電壓產(chǎn)生器，(例如)如圖5中所展示。開關(guān)(例如，開關(guān)420)可用堆疊式MOS晶體管和耦合到MOS晶體管的柵極的電阻器來實(shí)施。所述開關(guān)可在一個(gè)端子處接收輸入信號且可斷開。所述峰值電壓檢測器可(例如)基于所述輸入信號的峰值電壓測量和/或RMS測量來檢測所述輸入信號的峰值電壓。所述控制電壓產(chǎn)生器可基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓，以使開關(guān)斷開。在一示范性設(shè)計(jì)中，控制電壓產(chǎn)生器可包含控制單元和DAC，(例如)如圖5中所展示。所述控制單元可基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制。所述DAC可接收所述數(shù)字控制且產(chǎn)生用于所述開關(guān)的可變控制電壓。還可以其它方式實(shí)施控制電壓產(chǎn)生器。在任何情況下，控制電壓產(chǎn)生器可基于至少一個(gè)參數(shù)的函數(shù)產(chǎn)生可變控制電壓，所述至少一個(gè)參數(shù)可包含所述檢測到的峰值電壓、閾值電壓、擊穿電壓等?？勺兛刂齐妷嚎舍槍υ絹碓酱蟮臋z測到的峰值電壓而具有越來越大的量值。在另一示范性設(shè)計(jì)中，設(shè)備可包含開關(guān)、峰值電壓檢測器和控制電壓產(chǎn)生器，(例如)如圖6中所展示。所述開關(guān)(例如，開關(guān)410)可在一個(gè)端子處接收輸入信號且可接通。 所述峰值電壓檢測器可檢測所述輸入信號的峰值電壓。所述控制電壓產(chǎn)生器可基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制，且可基于所述數(shù)字控制產(chǎn)生可變控制電壓，以使所述開關(guān)接通。所述可變控制電壓可針對越來越大的檢測到的峰值電壓而具有越來越大的量值，以減少插入損失。在又一示范性設(shè)計(jì)中，設(shè)備可包含開關(guān)、峰值電壓檢測器和控制電壓產(chǎn)生器，(例如)如圖7中所展示。所述開關(guān)(例如，開關(guān)720a)可在一個(gè)端子處接收輸入信號。所述峰值電壓檢測器可檢測所述輸入信號的峰值電壓。所述控制電壓產(chǎn)生器可基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生控制電壓，以使開關(guān)斷開或接通。所述開關(guān)可在其斷開時(shí)阻擋輸入信號，且可在其接通時(shí)使輸入信號衰減?？刂齐妷寒a(chǎn)生器可產(chǎn)生控制電壓以進(jìn)行以下操作(i)在所述檢測到的峰值電壓低于第一電平時(shí)使開關(guān)斷開，以及(ii)在所述檢測到的峰值電壓高于第二電平時(shí)使開關(guān)接通。所述第二電平可等于或高于所述第一電平。開關(guān)可突然地或逐漸地從斷開狀態(tài)變?yōu)榻油顟B(tài)。第一電平和第二電平可由用以檢測峰值電壓的閾值來確定。第一電平和第二電平還可對應(yīng)于控制電壓對檢測到的峰值電壓的函數(shù)中的值?？刂齐妷寒a(chǎn)生器可(i)產(chǎn)生用于開關(guān)的固定斷開控制電壓，或(ii)基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變斷開控制電壓， 以使開關(guān)斷開?？刂齐妷寒a(chǎn)生器還可(i)產(chǎn)生用于開關(guān)的固定接通控制電壓，或(ii)基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變接通控制電壓，以使開關(guān)接通?？勺兘油刂齐妷嚎舍槍Ω哂诘诙娖降脑絹碓酱蟮臋z測到的峰值電壓而使開關(guān)越來越多地接通，以提供更多衰減。所述設(shè)備可包含至少一個(gè)額外開關(guān)，其可在一個(gè)端子處接收輸入信號，(例如)如圖7中所展示。當(dāng)檢測到的峰值電壓高于第二電平時(shí)，可使所述開關(guān)中的一者或一者以上接通。舉例來說，可針對高于第二電平的越來越大的檢測到的峰值電壓而使越來越多的開關(guān)接通。在再一示范性設(shè)計(jì)中，集成電路可包含耦合到共同節(jié)點(diǎn)的第一開關(guān)和第二開關(guān)， (例如)如圖5、圖6或圖7中所展示。所述開關(guān)可為開關(guān)復(fù)用器的部分，或可為發(fā)射器內(nèi)的其它開關(guān)。第二開關(guān)可通過可變控制電壓斷開，所述可變控制電壓可基于共同節(jié)點(diǎn)處的峰值電壓而產(chǎn)生。第二開關(guān)還可在峰值電壓超過特定電平時(shí)通過可變控制電壓接通。第一開關(guān)可(例如)由固定控制電壓或基于峰值電壓產(chǎn)生的另一可變控制電壓來接通。所述集成電路可進(jìn)一步包含峰值電壓檢測器和控制電壓產(chǎn)生器。所述峰值電壓檢測器可檢測峰值電壓。所述控制電壓產(chǎn)生器可基于檢測到的峰值電壓產(chǎn)生用于第二開關(guān)的可變控制電壓。 另一控制電壓產(chǎn)生器可基于檢測到的峰值電壓產(chǎn)生用于第一開關(guān)的另一可變控制電壓。圖9展示用于控制開關(guān)的過程900的示范性設(shè)計(jì)?？山邮帐归_關(guān)斷開的指示(方框912)?？蓹z測由開關(guān)觀測到的峰值電壓(方框914)?？苫跈z測到的峰值電壓產(chǎn)生第一可變控制電壓以使開關(guān)斷開(方框916)。在方框916的示范性設(shè)計(jì)中，可基于檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制?？山又谒鰯?shù)字控制產(chǎn)生用于開關(guān)的第一可變控制電壓。還可以其它方式產(chǎn)生第一可變控制電壓。第一可變控制電壓可針對越來越大的檢測到的峰值電壓而具有越來越大的量值。可將第一可變控制電壓提供到開關(guān)以使開關(guān)斷開(方框918)。當(dāng)檢測到的峰值電壓超過特定電平時(shí)，可產(chǎn)生第一可變控制電壓以使開關(guān)接通 (方框920)?？山又鴮⒌谝豢勺兛刂齐妷禾峁┑介_關(guān)以使開關(guān)接通且提供衰減(方框922)?？山邮帐归_關(guān)接通的指示(方框924)。可基于檢測到的峰值電壓產(chǎn)生第二可變控制電壓以使開關(guān)接通(方框926)?？蓪⑺龅诙勺兛刂齐妷禾峁┑介_關(guān)以使開關(guān)接通 (方框928)。本文中所描述的具有可變控制電壓的開關(guān)可在IC、模擬IC、RFIC、混合信號IC、 ASIC、印刷電路板(PCB)、電子裝置等上實(shí)施。所述開關(guān)還可用各種IC工藝技術(shù)來制造，例如，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)、匪OS、PM0S、雙極結(jié)晶體管(BJT)、雙極CMOS(BiCMOS)、 硅鍺(SiGe)、砷化鎵(GaAs)等。所述開關(guān)還可用絕緣體上硅(SOI)來制造，所述SOI為薄硅層形成于絕緣體(例如，氧化硅或玻璃)上的IC工藝。用于開關(guān)的MOS晶體管可接著建置于此薄硅層上。SOI工藝可減小開關(guān)的寄生電容，此可使開關(guān)能夠更快地操作。實(shí)施本文中所描述的具有可變控制電壓的開關(guān)的設(shè)備可為獨(dú)立裝置或可為較大裝置的部分。裝置可為(i)獨(dú)立IC、(ii)可包括用于存儲數(shù)據(jù)和/或指令的存儲器IC的一個(gè)或一個(gè)以上IC的集合、(iii)例如RF接收器(RFR)或RF發(fā)射器/接收器(RTR)的 RFIC、(iv)例如移動臺調(diào)制解調(diào)器(MSM)的ASIC、(ν)可嵌入其它裝置內(nèi)的模塊、(vi)接收器、蜂窩式電話、無線裝置、手持機(jī)或移動單元、(vii)等。在一個(gè)或一個(gè)以上示范性設(shè)計(jì)中，所描述的功能可以硬件、軟件、固件或其任何組合來實(shí)施。如果以軟件實(shí)施，則所述功能可作為一個(gè)或一個(gè)以上指令或代碼而存儲于計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體進(jìn)行傳輸。計(jì)算機(jī)可讀媒體包括計(jì)算機(jī)存儲媒體和通信媒體兩者，通信媒體包括促進(jìn)將計(jì)算機(jī)程序從一處傳遞到另一處的任何媒體。存儲媒體可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用媒體。舉例來說且非限制，這些計(jì)算機(jī)可讀媒體可包含 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用以載運(yùn)或存儲呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。 而且，適當(dāng)?shù)貙⑷魏芜B接稱作計(jì)算機(jī)可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或無線技術(shù)(例如紅外線、無線電和微波)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸軟件，則同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、DSL或無線技術(shù)(例如紅外線、無線電和微波)包括于媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、 光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍(lán)光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各者的組合也應(yīng)包括在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。提供本發(fā)明的先前描述以使所屬領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。對本發(fā)明的各種修改對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可將本文中所界定的一般原理應(yīng)用于其它變化形式。因此，本發(fā)明無意限于本文中所描述的實(shí)例和設(shè)計(jì)，而是將賦予其與本文中所揭示的原理和新穎特征一致的最廣范圍。
1權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包含開關(guān)，其用以在一個(gè)端子處接收輸入信號且斷開； 峰值電壓檢測器，其用以檢測所述輸入信號的峰值電壓；以及控制電壓產(chǎn)生器，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器包含控制單元，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制，和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC，其用以接收所述數(shù)字控制并產(chǎn)生用于所述開關(guān)的所述可變控制電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器基于包含所述檢測到的峰值電壓的至少一個(gè)參數(shù)的函數(shù)產(chǎn)生所述可變控制電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，所述開關(guān)包含至少一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體MOS晶體管， 且所述至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)一步包含所述至少一個(gè)MOS晶體管的閾值電壓或擊穿電壓，或閾值電壓與擊穿電壓兩者。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述可變控制電壓針對越來越大的檢測到的峰值電壓而具有越來越大的量值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述開關(guān)包含多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體MOS晶體管，其以堆疊配置耦合，和多個(gè)電阻器，其耦合到所述多個(gè)MOS晶體管的柵極，所述可變控制電壓經(jīng)由所述多個(gè)電阻器而被施加到所述多個(gè)MOS晶體管的所述柵極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述峰值電壓檢測器基于所述輸入信號的峰值電壓測量或均方根RMS測量或峰值電壓測量與RMS測量兩者來檢測所述輸入信號的所述峰值電壓。
8.一種設(shè)備，其包含開關(guān)，其用以在一個(gè)端子處接收輸入信號且接通； 峰值電壓檢測器，其用以檢測所述輸入信號的峰值電壓；以及控制電壓產(chǎn)生器，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制，且基于所述數(shù)字控制產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)接通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器包含控制單元，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生所述數(shù)字控制，和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC，其用以接收所述數(shù)字控制且產(chǎn)生用于所述開關(guān)的所述可變控制電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，所述可變控制電壓針對越來越大的檢測到的峰值電壓而具有越來越大的量值。
11.一種設(shè)備，其包含開關(guān)，其用以在一個(gè)端子處接收輸入信號； 峰值電壓檢測器，其用以檢測所述輸入信號的峰值電壓；以及控制電壓產(chǎn)生器，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生控制電壓以使所述開關(guān)斷開或接通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，所述開關(guān)在斷開時(shí)阻擋所述輸入信號且在接通時(shí)使所述輸入信號衰減。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生所述控制電壓以在所述檢測到的峰值電壓低于第一電平時(shí)使所述開關(guān)斷開且在所述檢測到的峰值電壓高于第二電平時(shí)使所述開關(guān)接通，所述第二電平等于或高于所述第一電平。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器在所述檢測到的峰值電壓低于所述第一電平時(shí)基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)斷開。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器在所述檢測到的峰值電壓高于所述第二電平時(shí)基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)接通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，所述可變控制電壓針對高于所述第二電平的越來越大的檢測到的峰值電壓而使所述開關(guān)越來越多地接通，以提供更多衰減。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含至少一個(gè)額外開關(guān)，其用以在一個(gè)端子處接收所述輸入信號，所述開關(guān)中的一者或一者以上和所述至少一個(gè)額外開關(guān)在所述檢測到的峰值電壓高于特定電平時(shí)接通。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，越來越多的開關(guān)針對高于所述特定電平的越來越大的檢測到的峰值電壓而接通。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，所述控制電壓產(chǎn)生器包含控制單元，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制，和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC，其用以接收所述數(shù)字控制且產(chǎn)生用于所述開關(guān)的所述控制電壓。
20.一種集成電路，其包含第一開關(guān)，其耦合到共同節(jié)點(diǎn)且接通；以及第二開關(guān)，其耦合到所述共同節(jié)點(diǎn)且通過基于所述共同節(jié)點(diǎn)處的峰值電壓所產(chǎn)生的可變控制電壓而斷開。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的集成電路，所述第一開關(guān)通過基于所述峰值電壓所產(chǎn)生的第二可變控制電壓而接通。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的集成電路，所述第二開關(guān)在所述峰值電壓超過特定電平時(shí)通過所述可變控制電壓而接通。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的集成電路，其進(jìn)一步包含峰值電壓檢測器，其用以檢測所述峰值電壓；以及控制電壓產(chǎn)生器，其用以基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生用于所述第二開關(guān)的所述可變控制電壓。
24.一種控制開關(guān)的方法，其包含接收使所述開關(guān)斷開的指示；檢測由所述開關(guān)觀測到的峰值電壓；基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生第一可變控制電壓以使所述開關(guān)斷開；以及將所述第一可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)斷開。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，所述產(chǎn)生所述第一可變控制電壓包含基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生數(shù)字控制，和基于所述數(shù)字控制產(chǎn)生用于所述開關(guān)的所述第一可變控制電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，所述第一可變控制電壓針對越來越大的檢測到的峰值電壓而具有越來越大的量值。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其進(jìn)一步包含當(dāng)所述檢測到的峰值電壓超過特定電平時(shí)產(chǎn)生所述第一可變控制電壓以使所述開關(guān)接通；以及當(dāng)所述檢測到的峰值電壓超過所述特定電平時(shí)將所述第一可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)接通。
28.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其進(jìn)一步包含 接收使所述開關(guān)接通的指示；基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生第二可變控制電壓以使所述開關(guān)接通；以及將所述第二可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)接通。
29.一種用于控制開關(guān)的設(shè)備，其包含 用于接收使所述開關(guān)斷開的指示的裝置；用于檢測由所述開關(guān)觀測到的峰值電壓的裝置；用于基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生第一可變控制電壓以使所述開關(guān)斷開的裝置；以及用于將所述第一可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)斷開的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含用于在所述檢測到的峰值電壓超過特定電平時(shí)產(chǎn)生所述第一可變控制電壓以使所述開關(guān)接通的裝置；以及用于在所述檢測到的峰值電壓超過所述特定電平時(shí)將所述第一可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)接通的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含 用于接收使所述開關(guān)接通的指示的裝置；用于基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生第二可變控制電壓以使所述開關(guān)接通的裝置；以及用于將所述第二可變控制電壓提供到所述開關(guān)以使所述開關(guān)接通的裝置。
全文摘要
本發(fā)明描述具有可變控制電壓且具有改進(jìn)的可靠性和性能的開關(guān)。在一示范性設(shè)計(jì)中，設(shè)備包括開關(guān)、峰值電壓檢測器和控制電壓產(chǎn)生器。所述開關(guān)可用堆疊式晶體管來實(shí)施。所述峰值電壓檢測器檢測提供到所述開關(guān)的輸入信號的峰值電壓。在一示范性設(shè)計(jì)中，所述控制電壓產(chǎn)生器基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)斷開。在另一示范性設(shè)計(jì)中，所述控制電壓產(chǎn)生器基于所述檢測到的峰值電壓產(chǎn)生可變控制電壓以使所述開關(guān)接通。在又一示范性設(shè)計(jì)中，所述控制電壓產(chǎn)生器在所述峰值電壓超過高閾值時(shí)產(chǎn)生控制電壓以使所述開關(guān)接通并使所述輸入信號衰減。
文檔編號H03K17/06GK102474246SQ201080032878
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者馬爾科·卡西亞 申請人:高通股份有限公司