一种模拟开关的高稳定性控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模拟开关的高稳定性控制装置，所述装置包括：模拟开关，用于提供低阻抗的导电通路；输入电源检测电路，用于检测输入模拟电源的数值高低；温度检测电路，用于检测硅片结点温度的数值高低；模拟开关的导通阻抗控制电路，用于实时地提供适当的模拟开关控制电压，以使模拟开关的导通阻抗保持恒定，运转稳定可靠；片上记忆单元，用于记录模拟开关控制电压参数。本实用新型的有益效果是模拟开关在环境改变时，智能地调整控制电压随之变化，以保证模拟开关导通阻抗稳定。本实用新型可以广泛应用于高性能信号通讯与功率传输。
【专利说明】一种模拟开关的高稳定性控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于模拟开关领域，特别涉及高性能高稳定度导通阻抗要求，控制电压设定方法及装置，具体而言在于检测输入模拟电源值/硅片生产工艺的导通阻抗偏差/硅片结点温度等参数并设定与之相关的控制逻辑，保证模拟开关导通阻抗稳定。
【背景技术】
[0002]在高性能信号通讯与功率传输通路上，通常需要使用模拟开关来控制通路的选取状态，以达到对实现不同功能的通路进行选通的目的。该类型的模拟开关既可以通过采用单一的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)实现，也可以采用传输门等其它方式实现。在应用中，至少需要为模拟开关提供一路信号作为通/断状态操作的控制信号。此类信号一般由相关的控制单元根据对开关通/断状态的需求而产生，并仅以等于输入电源电压或地的逻辑控制电压对模拟开关进行通/断控制。
[0003]这种仅通过高低两种逻辑电压控制的方式会导致两个较为突出的问题:很难实现较小的导通阻抗和逻辑控制电压在有效范围内的波动会导致模拟开关导通阻抗大范围的波动。由于较大的导通阻抗与阻抗值的波动在高性能信号通讯与功率传输应用中会引入额外的性能及可靠性问题，因此在设计中有必要对其尽可能地加以避免。尽管采用电压稳定的输入电源可减小此类波动，但并不能解决较大导通阻抗的问题。此外，通常的模拟开关无法在不同的电源电压供电环境下均提供适宜的导通阻抗。并且，随着硅片生产工艺的偏差、结点温度等参数的变化，模拟开关的导通阻抗也会发生变化。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于检测输入模拟电源值/硅片生产工艺的导通阻抗偏差/硅片结点温度等参数并设定与之相关的控制逻辑，保证模拟开关导通阻抗稳定。
[0005]本实用新型提供一种模拟开关的控制装置，所述装置包括:模拟开关，在控制电压的作用下用于提供低阻抗的导电通路；电源检测升压电路，用于检测输入电源的数值高低并智能地为闭环智能控制电路提供适当的、稳定的控制电源输入；检测电路，包含温度检测电路、硅片生产工艺的导通阻抗检测电路等，产生可用于参考的静态与动态参数存储于记忆单元中；检测电路中的温度检测电路，用于检测硅片结点温度的数值高低并产生相应的参数；检测电路中的硅片生产工艺的导通阻抗检测电路，用于检测硅片生产工艺的导通阻抗偏差并产生相应的参数；闭环智能控制电路，用于依据基准稳定参考电压、电源检测升压电路产生的控制电源和记忆单元内的静态与动态参数实时地提供适当的模拟开关控制电压，以使模拟开关的导通阻抗保持恒定，运转稳定可靠；片上记忆单元，用于记录用于控制模拟开关的静态与动态参数并为闭环智能控制电路提供参考；闭环智能控制电路连接所述电源检测升压电路、片上记忆单元、以及模拟开关；所述片上记忆单元还与检测电路连接。
[0006]进一步地，所述片上记忆单元由静态电路保存固定参数控制论，如硅片生产工艺的导通阻抗偏差等。
[0007]进一步地，所述片上记忆单元由动态电路保存变动参数控制论，如硅片结点温度坐寸。
[0008]本实用新型进一步提供一种使用所述装置的模拟开关的高稳定性控制方法，其特征在于，检测输入模拟电源的数值高低，并设置模拟开关的控制电源高低。
[0009]进一步地，所述模拟开关的导通阻抗取决于其控制电压值的高低，控制电压选择逻辑由代表输入模拟电源高低的电器参数表征。
[0010]进一步地，输入模拟电源是1.8V标称值时，模拟开关的控制电源由三倍倍乘智能相关算法表征。
[0011]进一步地，输入模拟电源是3.3V标称值时，模拟开关的控制电源由一倍半倍乘智能相关算法表征。
[0012]进一步地，输入模拟电源是5V标称值时，模拟开关的控制电源由一倍倍乘智能相关算法表征。
[0013]本实用新型进一步提供一种使用所述装置的模拟开关的高稳定性控制方法，其特征在于，检测硅片生产工艺的导通阻抗偏差，并设置模拟开关的控制电源到控制电压的转换高低。
[0014]进一步地，所述模拟开关的导通阻抗取决于其控制电压值的高低，控制电压选择逻辑由代表硅片生产工艺的导通阻抗偏差的电器参数表征。
[0015]进一步地，硅片生产工艺的导通阻抗偏高时，模拟开关的控制电压由较高数值表征。
[0016]进一步地，其特征在于，硅片生产工艺的导通阻抗偏低时，模拟开关的控制电压由较低数值表征。
[0017]本实用新型进一步提供一种使用所述装置的模拟开关的高稳定性控制方法，其特征在于，检测硅片结点的温度，并设置模拟开关的控制电源到控制电压的转换高低。
[0018]进一步地，所述模拟开关的导通阻抗取决于其控制电压值的高低，控制电压选择逻辑由代表硅片结点温度的电器参数表征。
[0019]进一步地，硅片结点温度偏高时，模拟开关的控制电压由较高数值表征。
[0020]进一步地，硅片结点温度偏低时，模拟开关的控制电压由较低数值表征。
[0021]输入模拟电源值变化时，设置相应的倍乘比，获取适当的模拟开关控制电源值；硅片生产工艺的导通阻抗有偏差时，设置静态记忆单元，获取适当的开关控制电压值；硅片结点温度有变化时，设置动态记忆单元，获取适当的开关控制电压值。
[0022]模拟开关控制电压的智能选取电路充分利用了模拟开关导通阻抗与其开关控制电压的电器参数关系，响应静态与动态参数的变化，将模拟输入电源转化为合适的模拟开关控制电压，以达到实现稳定的模拟开关导通阻抗的目的。
[0023]本实用新型的有益效果是模拟开关在环境改变时，智能地调整控制电压随之变化，以保证模拟开关导通阻抗稳定。本实用新型可以广泛应用于高性能信号通讯与功率传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]通过以下参照附图对优选实施例进行描述，本实用新型的优点将会变得更加明显和易于理解。
[0025]图1是模拟开关高稳定性控制方法及其装置的架构图。
[0026]图2是升压电路中对不同倍乘比的一种实现方法的示意图。
[0027]图3是一种模拟开关高稳定性控制应用的示意图。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本实用新型，在附图中示出了各种实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0029]在下文中，将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。
[0030]图1是模拟开关高稳定性控制方法及其装置的架构图。输入电源电压值变化时，经过电源检测升压电路智能地获取适当的、稳定的模拟开关控制电源值；通过检测电路，在硅片生产工艺的导通阻抗有偏差时，设置静态记忆单元；通过检测电路，在硅片结点温度有变化时，设置动态记忆单元；闭环智能控制电路根据基准稳定参考电压和记忆单元内的参数在控制电源值的基础上产生合适的控制电压值用于控制模拟开关。
[0031]图2是升压电路中对不同倍乘比的一种实现方法的示意图。当输入模拟电源值变化时，通过智能地切换不同的采样/保持结构实现设置相应的倍乘比，以获取合适的模拟开关控制电源值。(a)中输入模拟电源为1.8V标称值时，实现对电源电压三倍倍乘输出。(b)中输入模拟电源为3.3V标称值时,实现对电源一倍半倍乘输出。(c)中输入模拟电源为5V标称值时，实现对电源一倍倍乘输出。
[0032]图3是一种模拟开关高稳定性控制应用的示意图。模拟开关采用N沟道金属氧化物半导体管(NMOS)实现，其源极和漏极为开关通路的两端，栅极连接至由模拟开关控制装置产生的控制电压进行稳定的导通阻抗控制。
[0033]以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。本实用新型可以有各种合适的更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种模拟开关的高稳定性控制装置，其特征在于所述装置包括: 模拟开关，在控制电压的作用下用于提供低阻抗的导电通路；电源检测升压电路，用于检测输入电源的数值高低并智能地为闭环智能控制电路提供适当的、稳定的控制电源输入；检测电路，包含温度检测电路、硅片生产工艺的导通阻抗检测电路，产生可用于参考的静态与动态参数存储于记忆单元中；检测电路中的温度检测电路，用于检测硅片结点温度的数值高低并产生相应的参数；检测电路中的硅片生产工艺的导通阻抗检测电路，用于检测硅片生产工艺的导通阻抗偏差并产生相应的参数；闭环智能控制电路，用于依据基准稳定参考电压、电源检测升压电路产生的控制电源和记忆单元内的静态与动态参数实时地提供适当的模拟开关控制电压，以使模拟开关的导通阻抗保持恒定，运转稳定可靠；片上记忆单元，用于记录用于控制模拟开关的静态与动态参数并为闭环智能控制电路提供参考；闭环智能控制电路连接所述电源检测升压电路、片上记忆单元、以及模拟开关；所述片上记忆单元还与检测电路连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述片上记忆单元由静态电路保存固定参数控制论。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述片上记忆单元由动态电路保存变动参数控制论。
【文档编号】G05F1/56GK204117012SQ201420557783
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】金学成 申请人:金学成