開(kāi)關(guān)器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及開(kāi)關(guān)器件和用于操作開(kāi)關(guān)器件的對(duì)應(yīng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了切換高負(fù)載電流，在一些應(yīng)用中使用例如基于金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管的開(kāi)關(guān)器件。對(duì)于許多應(yīng)用，期望處于接通狀態(tài)(即其中開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通的狀態(tài))的開(kāi)關(guān)器件的電阻盡可能低以降低開(kāi)關(guān)器件中的功耗。
[0003]在一些應(yīng)用中，需要能夠測(cè)量流過(guò)開(kāi)關(guān)器件的負(fù)載電流。對(duì)于一些應(yīng)用，可能需要從低負(fù)載電流到高負(fù)載電流的高動(dòng)態(tài)范圍。為了確定負(fù)載電流，在一些應(yīng)用中，測(cè)量開(kāi)關(guān)器件兩端的電壓降。例如，在MOS晶體管用作開(kāi)關(guān)器件的情況下，可以直接或間接測(cè)量漏-源電壓以獲得對(duì)負(fù)載電流的度量。然而，在低歐姆開(kāi)關(guān)器件的情況下，即當(dāng)被接通時(shí)具有低電阻值的開(kāi)關(guān)器件的情況下，對(duì)于低負(fù)載電流，開(kāi)關(guān)器件兩端的電壓降變得非常小，其可能導(dǎo)致測(cè)量中的不準(zhǔn)確。
[0004]在一些使用開(kāi)關(guān)晶體管(比如MOS晶體管)或開(kāi)關(guān)器件的常規(guī)方法中，為了測(cè)量通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管的負(fù)載電流，可以使用相對(duì)于開(kāi)關(guān)晶體管縮放的測(cè)量晶體管。在一些方法中，該另一晶體管的漏-源電壓被調(diào)整以對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)晶體管的漏-源電壓。在這種情況下，通過(guò)測(cè)量晶體管的電流相對(duì)于對(duì)應(yīng)于晶體管之間的縮放因子的負(fù)載電流被縮放。然而，即使在這種電路中，將測(cè)量晶體管的漏-源電壓調(diào)整為開(kāi)關(guān)晶體管的漏-源電壓具有不準(zhǔn)確性，這在開(kāi)關(guān)晶體管具有低電阻的情況下對(duì)于小負(fù)載電流可能變得更顯著。另一方面，如上面提到的，具有低電阻的開(kāi)關(guān)器件通常對(duì)于降低功耗是合乎期望的。
【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的框圖。
[0006]圖2是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的示意電路圖。
[0007]圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。
[0008]圖4是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的電路圖。
[0009]圖5是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的電路圖。
[0010]圖6是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的電路圖。
[0011]圖7是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的電路圖。
[0012]圖8是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]將在下面參考附圖討論各種說(shuō)明性實(shí)施例。這些實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限制本申請(qǐng)的范圍，而是僅被看作說(shuō)明性實(shí)例。例如，盡管實(shí)施例可以被描述為包括多個(gè)特征或元件，但是在其他實(shí)施例中，這些特征或元件中的一些可以被省略和/或被替換特征代替。在其他實(shí)施例中，可以存在附加特征或元件。
[0014]而且，來(lái)自不同實(shí)施例的特征或元件可以彼此組合以形成另外的實(shí)施例，除非另外特別說(shuō)明。
[0015]本文描述的任何連接或耦合可以是直接的，即沒(méi)有居間元件，或者可以是間接的，即有一個(gè)或多個(gè)居間元件，只要連接或耦合的一般功能(例如傳送特定種類(lèi)的信息)沒(méi)有被明顯改變即可。
[0016]在實(shí)施例中，將討論開(kāi)關(guān)器件。開(kāi)關(guān)器件通常是可以閉合電連接使得電流可以流動(dòng)或者打開(kāi)電連接使得基本沒(méi)有電流流動(dòng)的實(shí)體。換句話說(shuō)，開(kāi)關(guān)器件可以在允許電流流動(dòng)的低歐姆狀態(tài)和基本上沒(méi)有電流流動(dòng)的高歐姆狀態(tài)之間改變。取決于開(kāi)關(guān)器件的實(shí)施方式，一些電流因不希望有的效應(yīng)(比如泄漏等)而在高歐姆狀態(tài)仍可以流動(dòng)。
[0017]通常，在本文使用的術(shù)語(yǔ)中，開(kāi)關(guān)(或開(kāi)關(guān)器件)在電流可以流過(guò)開(kāi)關(guān)時(shí)是“閉合的”或“導(dǎo)通的”，而在基本上沒(méi)有電流可以流動(dòng)時(shí)它被描述為“打開(kāi)的”或“關(guān)斷的”。開(kāi)關(guān)可以例如使用晶體管(比如MOS晶體管)來(lái)實(shí)施。在MOS晶體管的情況下，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電流可以在具有比較低的電阻的源極和漏極之間流動(dòng)，而在打開(kāi)或關(guān)斷狀態(tài)，除了泄漏電流和類(lèi)似效應(yīng)之外，基本上沒(méi)有電流可以在源極和漏極之間流動(dòng)。
[0018]在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)器件可以包括第一切換路徑和第二切換路徑。處于閉合狀態(tài)的第一切換路徑的電阻可以比處于閉合狀態(tài)的第二切換路徑的電阻高。為了感測(cè)低負(fù)載電流，在一些實(shí)施例中，僅第一切換路徑可以被激活，其在一些實(shí)施例中通過(guò)提供較高的電阻促進(jìn)低電流的測(cè)量。在較高電流的情況下，第二切換路徑可以被激活以提供較小的電阻并因此在一些實(shí)施例中降低了功耗。另外，第二切換路徑還可以被激活以防止第一切換路徑上的過(guò)負(fù)載。
[0019]用于第一切換路徑的這種過(guò)負(fù)載保護(hù)的激活機(jī)制可以不同于用于第二切換路徑的規(guī)則激活機(jī)制。
[0020]當(dāng)?shù)诙袚Q路徑閉合時(shí)，第一切換路徑可以保持閉合以提供例如兩個(gè)平行閉合切換路徑。在其他實(shí)施例中，第一切換路徑可以在第二切換路徑閉合時(shí)打開(kāi)。
[0021]在圖1中，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的開(kāi)關(guān)器件被示意性地示出。在圖1的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)器件包括在供給電壓10和負(fù)載16之間彼此并聯(lián)耦合的第一切換路徑11和第二切換路徑12。因此，圖1的開(kāi)關(guān)器件可以用于選擇性地將負(fù)載16連接到供給電壓10。在一些實(shí)施例中，供給電壓10可以是正供給電壓。在這種情況下，圖1的開(kāi)關(guān)器件還可以稱(chēng)為高側(cè)開(kāi)關(guān)。在其他實(shí)施例中，供給電壓10可以是負(fù)供給電壓。在這種情況下，圖1的開(kāi)關(guān)器件還可以稱(chēng)為低側(cè)開(kāi)關(guān)。
[0022]負(fù)載16可以代表將由供給電壓10通過(guò)第一和第二切換路徑11、12選擇性供給的任何種類(lèi)的器件或電路。
[0023]在實(shí)施例中，處于閉合狀態(tài)的第一切換路徑11具有比第二切換路徑12高的電阻。換句話說(shuō)，第一切換路徑11可以是相對(duì)較高歐姆的切換路徑，并且第二切換路徑12可以是相對(duì)較低歐姆的切換路徑。例如，在實(shí)施例中，處于閉合狀態(tài)的第一切換路徑11的電阻可以在10 Ω和100 Ω之間，例如約為50 Ω，并且第二切換路徑12在閉合時(shí)的電阻可以在
0.1 ι?Ω和100 ι?Ω之間，例如約為I ι?Ω。例如，處于閉合狀態(tài)的第一切換路徑的電阻可以是處于閉合狀態(tài)的第二切換路徑的電阻的100-10000倍，例如5000倍。然而，給出這些數(shù)值僅用于說(shuō)明的目的，并且這些數(shù)值不應(yīng)被解釋為限制性的。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載電流感測(cè)電路17可以耦合到第一切換路徑。當(dāng)?shù)谝磺袚Q路徑11具有比較高的電阻時(shí)，即使在低負(fù)載電流下，第一切換路徑11兩端的電壓降仍可以因比較高的電阻而相對(duì)高。這種比較高的電壓降可以比較小的電壓降更容易以所需的準(zhǔn)確度測(cè)量。
[0025]在實(shí)施例中，當(dāng)?shù)拓?fù)載電流將被測(cè)量時(shí)，僅第一切換路徑11被激活，即被閉合。在多種實(shí)施例中第二切換路徑12可以在多種情形下被激活，如由框13-15指示的。例如，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)(其可能是由于較低的負(fù)載電阻、由于短路或其他事件引起的)，第二切換路徑12被激活。在這種情況下，尤其是在較高電流下的功耗可以被降低，因?yàn)榈诙袚Q路徑12的電阻較小。
[0026]在一些實(shí)施例中，如由虛線指示的，負(fù)載電流感測(cè)電路17還可以耦合到第二切換路徑12，使得例如可以通過(guò)測(cè)量第二切換路徑12兩端的電壓降來(lái)測(cè)量較高的負(fù)載電流。即使第二切換路徑的電阻較低，當(dāng)負(fù)載電流高時(shí)，該電壓