對(duì)電力供應(yīng)變動(dòng)具有低敏感性的阻抗元件的制作方法
【專利摘要】一種耦合到第一電力供應(yīng)源的阻抗電路包括：輸出節(jié)點(diǎn)；耦合在輸出節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的晶體管，其中晶體管包括柵電極；以及電壓源，該電壓源電氣耦合到晶體管的柵電極并且被配置為向晶體管的柵電極施加?xùn)烹妷海渲须妷涸窗ǎ捍?lián)電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的多個(gè)阻抗元件，以及電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之間的電流源。
【專利說(shuō)明】對(duì)電力供應(yīng)變動(dòng)具有低敏感性的阻抗元件
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年7月8日遞交的標(biāo)題為"SUPPLY VARIATION INSENSTIVE CIRCUIT WITH MOSFET SWITCH(具有M0SFET開(kāi)關(guān)的對(duì)供應(yīng)變動(dòng)不敏感的電路）"的美國(guó)臨時(shí) 申請(qǐng)序列號(hào)61/843, 897的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，這里通過(guò)引用并入該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及用于提供對(duì)于電力供應(yīng)變動(dòng)具有低敏感性的阻抗元件的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 在各種技術(shù)中，希望提供具有相對(duì)穩(wěn)定的阻抗的元件，這種元件能夠響應(yīng)于控制 電壓或控制信號(hào)來(lái)選擇性地耦合電子電路的節(jié)點(diǎn)。被利用于這種元件以選擇性地耦合電子 電路的節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)（例如MOSFET)的阻抗可傾向于隨著電力供應(yīng)電壓的變動(dòng)而變動(dòng)。阻抗 對(duì)于電力供應(yīng)電壓的變化的這種敏感性可降低或損害電子裝置的功能。因此，需要一種具 有對(duì)于電力供應(yīng)電壓的變化或變動(dòng)相對(duì)不敏感的阻抗的電氣元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實(shí)施例的各方面提供了用于提供對(duì)于電力供應(yīng)變動(dòng)具有低敏感性的阻 抗元件的系統(tǒng)和方法。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種阻抗電路耦合到第一電力供應(yīng)源，該阻抗電路包 括：輸出節(jié)點(diǎn)；耦合在輸出節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的晶體管，其中晶體管包括柵電極； 以及電壓源，該電壓源電氣耦合到晶體管的柵電極并且被配置為向晶體管的柵電極施加?xùn)?電壓，其中電壓源包括：串聯(lián)電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的多個(gè)阻抗元件， 以及電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之間的電流源。
[0007] 電阻器可電氣耦合在晶體管與輸出節(jié)點(diǎn)之間。
[0008] 阻抗元件可包括多個(gè)二極管方式連接的晶體管或者多個(gè)二極管。
[0009] 第一電力供應(yīng)源可被配置為提供第一電壓并且第二電力供應(yīng)源可被配置為提供 第二電壓，其中第一電壓高于第二電壓。
[0010] 第一電力供應(yīng)源可被配置為提供第一電壓并且第二電力供應(yīng)源可被配置為提供 第二電壓，其中第一電壓低于第二電壓。
[0011] 電壓源還可包括多路復(fù)用器，并且多路復(fù)用器可包括電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第一 電力供應(yīng)源之間的高電壓端子和低電壓端子，其中多路復(fù)用器可被配置為響應(yīng)于控制信號(hào) 電壓而選擇性地將電路節(jié)點(diǎn)電氣耦合到晶體管的柵電極。
[0012] 每個(gè)阻抗元件可被配置為具有統(tǒng)一且恒定的電壓降。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，一種阻抗電路包括：晶體管，該晶體管包括柵電極；以 及電壓源，該電壓源電氣耦合到晶體管的柵電極并且被配置為向晶體管的柵電極施加?xùn)烹?壓，其中電壓源包括：串聯(lián)電氣耦合到電路節(jié)點(diǎn)的多個(gè)阻抗元件，以及電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn) 與第一電力供應(yīng)源之間的電流源。
[0014] 阻抗電路還可包括輸出節(jié)點(diǎn)，其中晶體管電氣耦合在輸出節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源 之間。
[0015] 電阻器可電氣耦合在晶體管與輸出節(jié)點(diǎn)之間。
[0016] 第一電力供應(yīng)源可被配置為提供第一電壓并且第二電力供應(yīng)源可被配置為提供 第二電壓，并且第一電壓可高于第二電壓。
[0017] 第一電力供應(yīng)源可被配置為提供第一電壓并且第二電力供應(yīng)源可被配置為提供 第二電壓，并且第一電壓可低于第二電壓。
[0018] 電壓源還可包括多路復(fù)用器，并且多路復(fù)用器可包括電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第一 電力供應(yīng)源之間的高電壓端子和低電壓端子，并且多路復(fù)用器可被配置為響應(yīng)于控制信號(hào) 電壓而選擇性地將電路節(jié)點(diǎn)電氣耦合到晶體管的柵電極。
[0019] 阻抗元件可包括多個(gè)二極管方式連接的晶體管或者多個(gè)二極管。
[0020] 每個(gè)阻抗元件可被配置為具有統(tǒng)一且恒定的電壓降。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在一種制作阻抗電路的方法中，該方法包括：將電壓源 電氣耦合到晶體管的柵電極；以及從電壓源向晶體管的柵電極施加?xùn)烹妷?，其中電壓源?括：串聯(lián)電氣耦合到電路節(jié)點(diǎn)的多個(gè)阻抗元件，以及電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng) 源之間的電流源。
[0022] 該方法還可包括將晶體管電氣耦合在阻抗電路的輸出節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之 間。
[0023] 該方法還可包括：從第一電力供應(yīng)源提供第一電壓；以及從第二電力供應(yīng)源提供 第二電壓，其中第一電壓高于第二電壓。
[0024] 該方法還可包括：從第一電力供應(yīng)源提供第一電壓；以及從第二電力供應(yīng)源提供 第二電壓，其中第一電壓低于第二電壓。
[0025] 阻抗元件可包括多個(gè)二極管方式連接的晶體管或者多個(gè)二極管。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 隨著通過(guò)參考結(jié)合附圖來(lái)考慮的下列詳細(xì)描述更好地理解本發(fā)明，對(duì)于本發(fā)明及 其許多附帶特征和方面的更完整領(lǐng)會(huì)將變得更容易清楚，附圖中同樣的附圖標(biāo)記指示同樣 的元件。
[0027] 圖la和lb示出了利用η溝道（NM0S)或p溝道（PM0S)晶體管在終端電路中實(shí)現(xiàn) 的阻抗元件。
[0028] 圖lc和Id示出了相對(duì)于電力供應(yīng)電壓的變動(dòng)的圖la和lb的終端電路的阻抗的 變動(dòng)。
[0029] 圖2a_2d示出了在終端電路中實(shí)現(xiàn)的對(duì)電力供應(yīng)變動(dòng)具有低敏感性的阻抗元件。
[0030] 圖2e和2f示出了相對(duì)于電力供應(yīng)電壓的變動(dòng)的圖2a_2d的終端電路的阻抗的變 動(dòng)。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下聯(lián)系附圖記載的詳細(xì)描述打算作為對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述，而不打 算表示僅有的可構(gòu)造或利用本發(fā)明的形式。這些描述聯(lián)系示出的實(shí)施例記載了本發(fā)明的特 征。然而，要理解，相同或等同的功能和結(jié)構(gòu)可由不同實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，這些不同實(shí)施例也打算 被包含在發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。如本文別處所示，同樣的元素編號(hào)打算指示同樣的元素或 特征。諸如"……中的至少一個(gè)"之類的表述當(dāng)在元素列表之前時(shí)修飾整個(gè)元素列表而不 是修飾該列表的個(gè)體元素。另外，在描述本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)對(duì)"可"的使用指的是"本發(fā)明 的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例"。
[0032] 在許多電氣裝置應(yīng)用中，希望具有這樣的元件：這種元件提供相對(duì)恒定的電阻或 阻抗，無(wú)論該元件兩端的電壓如何。例如，在信號(hào)傳輸應(yīng)用中，在傳輸線的輸入和/或輸出 處可提供終端電路以便減輕沿著傳輸線傳播的信號(hào)的反射或失真。
[0033] 如圖la中所示，終端電路100可包括耦合在輸出節(jié)點(diǎn)104與提供低電壓GND的電 力供應(yīng)源106之間的電阻器102。晶體管108進(jìn)而耦合在電阻器102與電力供應(yīng)源106之 間。晶體管108被配置為響應(yīng)于施加到晶體管108的柵電極110的控制信號(hào)電壓V ENmE而 導(dǎo)通以通過(guò)電阻器102和晶體管108將輸出節(jié)點(diǎn)104電氣耦合到電力供應(yīng)源106。晶體管 108可以是η溝道（NM0S)晶體管，其被配置為當(dāng)控制信號(hào)電壓V E_E等于高電壓VDD時(shí)導(dǎo)通， 并且被配置為當(dāng)控制信號(hào)電壓V ENAaE等于低電壓（例如，地）時(shí)截止。因?yàn)榫w管108被 配置為響應(yīng)于高電壓VDD被施加到柵電極110而導(dǎo)通，并且源電極耦合到由電力供應(yīng)源106 供應(yīng)的低電壓GND，所以當(dāng)晶體管108被導(dǎo)通時(shí)晶體管108的柵源電壓V es等于VDD。
[0034] 圖lb示出了終端電路120,其與圖la的終端電路100類似，但利用了 p溝道 (PM0S)晶體管而不是NM0S晶體管作為阻抗元件。終端電路120包括耦合在輸出節(jié)點(diǎn)124 與提供高電壓V DD的電力供應(yīng)源126之間的電阻器122。晶體管128進(jìn)而耦合在電阻器122 與電力供應(yīng)源126之間。晶體管128被配置為響應(yīng)于施加到晶體管128的柵電極130的控 制信號(hào)電壓V ENmE而導(dǎo)通以通過(guò)電阻器122和晶體管128將輸出節(jié)點(diǎn)124電氣耦合到電力 供應(yīng)源126。晶體管128被配置為當(dāng)控制信號(hào)電壓V ENA_等于低電壓時(shí)導(dǎo)通。因?yàn)榫w管 128被配置為響應(yīng)于低電壓（例如，地）被施加到柵電極130而導(dǎo)通，并且源電極耦合到供 應(yīng)高電壓V DD的電力供應(yīng)源126,所以當(dāng)晶體管128被導(dǎo)通時(shí)晶體管128的柵源電壓Ves等 于-V DD。
[0035] 因此，作為NM0S晶體管的晶體管108和作為PM0S晶體管的晶體管128兩者的柵 源電壓V es都是高電壓VDD的函數(shù)。在NM0S晶體管108的情況下，Ves等于V DD。在PM0S晶 體管128的情況下，Ves等于-VDD。
[0036] 終端電路100或120的總阻抗Z可被設(shè)計(jì)為緊密匹配耦合到輸出節(jié)點(diǎn)104或124 的傳輸線的阻抗。例如，終端電路1〇〇或120可被設(shè)計(jì)為以在50-100歐姆（Ω)的范圍中 的阻抗Z工作。當(dāng)然，電阻器102或122的電阻或阻抗一般不傾向于隨著電阻器102或122 兩端的電壓變動(dòng)而變動(dòng)，因?yàn)殡娮杵魇蔷€性器件。
[0037] 另一方面，分別與電阻器102和122串聯(lián)的晶體管108或128的阻抗將傾向于隨 著終端電路100和120兩端的電壓變動(dòng)而變動(dòng)。例如，飽和模式中的晶體管的電流在以下 式⑴中示出：
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種耦合到第一電力供應(yīng)源的阻抗電路，該阻抗電路包括： 輸出節(jié)點(diǎn)； 耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)與所述第一電力供應(yīng)源之間的晶體管，其中所述晶體管包括柵電 極；以及 電壓源，該電壓源電氣耦合到所述晶體管的柵電極并且被配置為向所述晶體管的柵電 極施加?xùn)烹妷海渲兴鲭妷涸窗ǎ? 串聯(lián)電氣耦合在電路節(jié)點(diǎn)與所述第一電力供應(yīng)源之間的多個(gè)阻抗元件，以及 電氣耦合在所述電路節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之間的電流源。
2. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，還包括電氣耦合在所述晶體管與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間 的電阻器。
3. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，其中，所述阻抗元件包括多個(gè)二極管方式連接的晶 體管或者多個(gè)二極管。
4. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，其中，所述第一電力供應(yīng)源被配置為提供第一電壓 并且所述第二電力供應(yīng)源被配置為提供第二電壓，其中所述第一電壓高于所述第二電壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，其中，所述第一電力供應(yīng)源被配置為提供第一電壓 并且所述第二電力供應(yīng)源被配置為提供第二電壓，其中所述第一電壓低于所述第二電壓。
6. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，其中，所述電壓源還包括多路復(fù)用器，所述多路復(fù)用 器包括電氣耦合在所述電路節(jié)點(diǎn)與所述第一電力供應(yīng)源之間的高電壓端子和低電壓端子， 其中所述多路復(fù)用器被配置為響應(yīng)于控制信號(hào)電壓而選擇性地將所述電路節(jié)點(diǎn)電氣耦合 到所述晶體管的柵電極。
7. 如權(quán)利要求1所述的阻抗電路，其中，每個(gè)所述阻抗元件被配置為具有統(tǒng)一且恒定 的電壓降。
8. -種阻抗電路，包括： 晶體管，該晶體管包括柵電極；以及 電壓源，該電壓源電氣耦合到所述晶體管的柵電極并且被配置為向所述晶體管的柵電 極施加?xùn)烹妷?，其中所述電壓源包括? 串聯(lián)電氣耦合到電路節(jié)點(diǎn)的多個(gè)阻抗元件，以及 電氣耦合在所述電路節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的電流源。
9. 如權(quán)利要求8所述的阻抗電路，還包括輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述晶體管電氣耦合在所述 輸出節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的阻抗電路，還包括電氣耦合在所述晶體管與所述輸出節(jié)點(diǎn)之 間的電阻器。
11. 如權(quán)利要求9所述的阻抗電路，其中，所述第一電力供應(yīng)源被配置為提供第一電壓 并且所述第二電力供應(yīng)源被配置為提供第二電壓，其中所述第一電壓高于所述第二電壓。
12. 如權(quán)利要求9所述的阻抗電路，其中，所述第一電力供應(yīng)源被配置為提供第一電壓 并且所述第二電力供應(yīng)源被配置為提供第二電壓，其中所述第一電壓低于所述第二電壓。
13. 如權(quán)利要求9所述的阻抗電路，其中，所述電壓源還包括多路復(fù)用器，所述多路復(fù) 用器包括電氣耦合在所述電路節(jié)點(diǎn)與所述第一電力供應(yīng)源之間的高電壓端子和低電壓端 子，其中所述多路復(fù)用器被配置為響應(yīng)于控制信號(hào)電壓而選擇性地將所述電路節(jié)點(diǎn)電氣耦 合到所述晶體管的柵電極。
14. 如權(quán)利要求8所述的阻抗電路，其中，所述阻抗元件包括多個(gè)二極管方式連接的晶 體管或者多個(gè)二極管。
15. 如權(quán)利要求8所述的阻抗電路，其中，每個(gè)所述阻抗元件被配置為具有統(tǒng)一且恒定 的電壓降。
16. -種制作阻抗電路的方法，該方法包括： 將電壓源電氣耦合到晶體管的柵電極；以及 從所述電壓源向所述晶體管的柵電極施加?xùn)烹妷海渲兴鲭妷涸窗ǎ? 串聯(lián)電氣耦合到電路節(jié)點(diǎn)的多個(gè)阻抗元件，以及 電氣耦合在所述電路節(jié)點(diǎn)與第一電力供應(yīng)源之間的電流源。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括將所述晶體管電氣耦合在所述阻抗電路的輸出 節(jié)點(diǎn)與第二電力供應(yīng)源之間。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括： 從所述第一電力供應(yīng)源提供第一電壓；以及 從所述第二電力供應(yīng)源提供第二電壓，其中所述第一電壓高于所述第二電壓。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括： 從所述第一電力供應(yīng)源提供第一電壓；以及 從所述第二電力供應(yīng)源提供第二電壓，其中所述第一電壓低于所述第二電壓。
20. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述阻抗元件包括多個(gè)二極管方式連接的晶體 管或者多個(gè)二極管。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK104283407SQ201410275841
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
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