adi为工业应用推出突破性mems传… 与因特网相似，全球定位系统(gps)卫星导航正成为人们日常生活各个方面都离

    ● csr推出业内首款超低功率ulp蓝牙… 06/13

    ● 凌力尔特推出双输出升压型转换器… 06/13

    ● 应用材料公司推出blok ii 低k电… 06/13

    ● 矽玛特推出最新pmp技术 06/13

    ● tensilica发布dolby digital plu… 06/13

    对于各具特色的移动电话、移动gps设备和消费电子小玩意等电池供电的便携式设备应用来说，高端负载开关一直受到众多工程师和设计人员的青睐。本文将以易于理解的非数学方式全方位介绍基于mosfet的高端负载开关，并讨论在设计和选择过程中必须考虑的各种参数。

    高端负载开关的定义是：它通过外部使能信号的控制来连接或断开至特定负载的电源(电池或适配器)。相比低端负载开关，高端负载开关“流出”电流至负载，而低端负载开关则将负载接地或者与地断开，因此它从负载“汲入”电流。

    高端负载开关不同于高端电源开关。高端电源开关管理输出电源，因此通常会限制其输出电流。相反地，高端负载开关将输入电压和电流传递给“负载”，并且它不具备电流限制功能。

    高端负载开关包含三个部分：

    传输元件：本质上是一个晶体管，通常为一个增强型mosfet。传输元件在线性区工作，将电流从电源传输至负载，就像一个“开关”(与放大器相对应)。

    栅极控制电路：向传输元件的栅极提供电压来控制导通或关断。它还被称为电平转换电路，外部使能信号通过电平转换来产生足够高或者足够低的栅极电压(偏置电压)来全面控制传输元 件的导通和关断。

    输入逻辑电路：主要功能是解释使能信号，并触发栅极控制电路来控制传输元件的导通和关断。

    传输元件

    传输元件是高端开关最基本的组成部分。最经常考虑的参数，特别是开关导通时的阻抗(rdson)，与传输元件的结构和特性有直接关系。

    由于增强型mosfet一般在工作期间消耗的电流较少，在关断期间泄漏的电流也较少，并且具有比双极晶体管更高的热稳定性，所以被广泛用作高端负载开关中的传输元件。本文将专门介绍基于增强型mosfet的传输元件。增强型mosfet传输元件可以是n沟道fet，也可以是p沟道fet。

    当n沟道fet的栅极电压(vg)比其源极电压(vs)和漏极电压(vd)高出一个阈值(vt)时，n沟道fet就会被完全转换至导通状态或者工作于其线性区。以下式子给出了导通条件的数学表达式：

    vg－vs＝vgs＞vt

    vg－vt＞vd

    或者是，

    vgs－vt＞vds

    其中，vg为栅极电压、vs为源极电压、vd为漏极电压、vt为fet的阈值电压、vgs为栅－源极压降、vds为漏－源极压降，所有参数均为正。

    图1：具有内置电荷泵的n沟道fet高端负载开关

    当n沟道fet导通时，漏极电流id为正，从漏极流向源极(如图1和图2所示)。当p沟道fet的栅极电压(vg)比其源极电压(vs)和漏极电压(vd)低出一个阈值(vt)时，p沟道fet就会被完全转换至导通状态或者工作于其线性区：

    vs－vg＝vsg＞vt

&nb