具有快速恢复负电压电荷泵和电荷泵负载监测的开关启动系统的制作方法

技术特征：
1.一种开关启动系统，其包括：电荷泵，其被配置成将负电压节点驱动到预定负电压电平；负载监测器，其被配置成监测所述电荷泵，且在所述电荷泵开始将在负电压已经过增加后驱动所述负电压回到所述预定负电压电平之后而断言断开完成信号；以及开关驱动器，其被配置成响应于多个启动信号中的相应第一启动信号的断言和所述断开完成信号的断言而接通多个电子开关中的第一电子开关。2.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器被配置成响应于所述多个启动信号中的相应第二启动信号的撤销断言而将所述多个电子开关中的第二电子开关的控制端子耦合到所述负电压节点。3.根据权利要求2所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器被配置成响应于所述多个启动信号中的相应第二启动信号的撤销断言而将所述多个电子开关中的第二电子开关的主体连接耦合到所述负电压节点。4.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述多个电子开关中的每一电子开关被配置成在断开的同时加载所述负电压节点从而致使所述负电压节点的电压电平上升到所述预定负电压电平以上，且其中所述电荷泵被配置成在增加的频率下操作以在预定时间周期内驱动所述负电压节点回到所述预定负电压电平。5.根据权利要求1所述的开关启动系统，其进一步包括被配置成控制所述多个启动信号的启动控制电路系统，其中所述启动控制电路系统被配置成断言旁路信号以绕过所述断开完成信号，使得所述多个电子开关中的所述第一电子开关响应于所述多个启动信号中的所述相应第一启动信号的所述断言而接通。6.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述开关驱动器包括：开关启动电路系统，其被配置成基于接通信号的状态将多个控制端子中的相应控制端子耦合到驱动电压和所述负电压节点中的任一个；以及开关启用电路系统，其被配置成基于所述断开完成信号和所述多个启动信号中的相应启动信号来控制所述接通信号。7.根据权利要求6所述的开关启动系统，其中所述开关启动电路系统可进一步被配置成基于所述接通信号的所述状态将多个主体连接中的相应主体连接耦合到供应参考节点和所述负电压节点中的任一个。8.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述电荷泵包括：电压调节器，其被配置成生成相对于参考电压电平的经调节目标电压电平，其中所述经调节目标电压电平指示所述预定负电压电平的量值；第一泵电路系统，其被配置成在所述负电压节点和反馈节点之间泵送具有所述经调节目标电压电平的量值的差分电压；第二泵电路系统，其被配置成从具有所述参考电压电平的参考电压节点向下泵送所述负电压达所述经调节目标电压电平的量；自复位比较器，其被配置成将所述反馈节点的电压与所述参考电压电平进行比较以提供具有基于在所述反馈节点和所述参考电压电平之间的电压差的频率的泵信号；以及触发器电路系统，其具有接收所述泵信号的时钟输入，且被配置成生成用于驱动所述第一泵电路系统和所述第二泵电路系统的至少一个泵信号。
9.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述负载监测器包括：第一电流源，其将第一电流电平驱动到第一节点中；第二电流源，其将所述第一电流电平驱动到输出节点中；第一n沟道晶体管，其具有耦合到所述第一节点的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到第二节点的源极端子；第二n沟道晶体管，其具有耦合到所述输出节点的漏极端子，具有耦合到所述第一节点的栅极端子，且具有耦合到中间节点的源极端子；第三n沟道晶体管，其具有在所述第二节点处耦合在一起的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到供应参考节点的源极端子；第四n沟道晶体管，其具有在所述中间节点处耦合在一起的漏极端子和栅极端子，且具有耦合到所述供应参考节点的源极端子，其中所述第三n沟道晶体管大于所述第四n沟道晶体管；反相器，其具有耦合到所述输出节点的输入，且具有提供所述断开完成信号的输出；以及电容器，其耦合在所述电荷泵的反馈节点和所述负载监测器的所述中间节点之间，其中所述反馈节点具有的电压电平指示所述负电压节点的电压电平。10.根据权利要求1所述的开关启动系统，其中所述电荷泵被配置成在基于所述负电压节点的电压电平和所述预定负电压电平之间的差的频率下操作。11.一种控制多个电子开关的启动的方法，其包括：泵送电荷以将负电压节点驱动到预定负电压电平；监测所述负电压节点的电压电平，且当所述负电压节点的所述电压电平在已经过增加之后减小回到所述预定负电压电平时，断言断开完成信号；检测用于接通所述多个电子开关中的相应第一电子开关的多个启动信号中的第一启动信号的断言；以及仅在断言所述断开完成信号之后接通所述多个电子开关中的所述相应第一电子开关。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：检测用于断开所述多个电子开关中的相应第二电子开关的所述多个启动信号中的第二启动信号的撤销断言；以及通过将所述多个电子开关中的所述相应第二电子开关的控制端子耦合到所述负电压节点来断开所述多个电子开关中的所述相应第二电子开关。13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括通过将所述多个电子开关中的所述相应第二电子开关的主体连接耦合到所述负电压节点来断开所述多个电子开关中的所述相应第二电子开关。14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：检测到所述负电压节点的所述电压电平增加到所述预定负电压电平以上；以及其中泵送所述电荷包括在增加的频率下泵送电荷以在预定时间周期内驱动所述负电压节点回到所述预定负电压电平。15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：确定可接通所述多个电子开关中的所述相应第一电子开关而不会导致与其它多个电
子开关中的任一电子开关的冲突；以及随着所述多个启动信号中的所述第一启动信号的所述断言，断言旁路信号以绕过所述断开完成信号。16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：基于接通信号的状态将多个控制端子中的相应控制端子耦合到驱动电压和所述负电压节点中的任一个；以及基于所述断开完成信号和所述多个启动信号中的相应启动信号来控制所述接通信号。17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括基于所述接通信号的所述状态将多个主体连接中的相应主体连接耦合到供应参考节点和所述负电压节点中的任一个。18.根据权利要求11所述的方法，其中泵送所述电荷以将所述负电压节点驱动到所述预定负电压电平包括：生成相对于参考电压电平的包括所述预定负电压电平的量值的经调节目标电压电平；在泵信号的频率下在所述负电压节点和反馈节点之间泵送具有所述经调节目标电压电平的量值的差分电压；在所述泵信号的所述频率下从具有所述参考电压电平的参考电压节点向下泵送所述负电压达所述经调节目标电压电平的量；以及将所述反馈节点的电压与所述参考电压电平进行比较以生成具有基于所述反馈节点和所述参考电压电平之间的电压差的频率的所述泵信号。19.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述断言包括：在具有中间节点和输出节点的电流镜电路系统的稳态条件期间保持所述输出节点为高；使所述输出节点反相以提供所述断开完成信号；以及响应于所述负电压节点在已经过增加后减小回到所述预定负电压电平而短暂地将所述输出节点拉低。20.根据权利要求11所述的方法，其中泵送所述电荷包括在基于所述负电压节点的所述电压电平和所述预定负电压电平之间的差的频率水平下泵送所述电荷。

技术总结
一种开关启动系统包含电荷泵、负载监测器和开关驱动器。所述电荷泵将负电压节点驱动到预定负电压电平。所述负载监测器监测所述电荷泵，且在所述电荷泵开始将在负电压已经过增加后驱动所述负电压回到所述预定负电压电平之后而断言断开完成信号。所述开关驱动器响应于相应启动信号的断言和所述断开完成信号的断言而接通第一电子开关。仅在正断开的电子开关完全断开之后才断言所述断开完成信号以避免冲突。所述电荷泵在基于所述负电压节点的电压电平和所述预定负电压电平之间的差的频率下操作以在预定时间周期内驱动所述负电压节点回到其预定电平。回到其预定电平。回到其预定电平。


技术研发人员：史蒂芬
受保护的技术使用者：矽利康实验室公司
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2023/3/10