DE102014213163A1

DE102014213163A1 - Schaltung mit einem Beschleunigungselement

Info

Publication number: DE102014213163A1
Application number: DE102014213163.4A
Authority: DE
Inventors: Valentyn Solomko; Winfried Bakalski; Nikolay Ilkov; Werner Simbuerger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2015-01-08
Also published as: KR101732225B1; US9917575B2; CN104283526A; CN104283526B; US20150008972A1; KR20150006389A

Abstract

Eine Schaltung umfasst ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss. Die Schaltung umfasst auch ein Impedanznetz, das zwischen den Steueranschluss und einen Schaltknoten geschaltet ist. Die Schaltung umfasst auch ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und einen ersten Knoten geschaltet ist. Der erste Knoten ist vom Schaltknoten verschieden. Die Schaltung ist ausgelegt, das erste Beschleunigungselement temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen beziehen sich auf eine Schaltung, die ein Beschleunigungselement umfasst. Weitere Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Schalten einer Schaltung mit einem Beschleunigungselement.
HINTERGRUND
In vielen Anwendungen ist es erwünscht, analoge oder digitale Signale umzuschalten. Beispielsweise wird in Hochfrequenz-Schaltern ein Pfad, über den ein Hochfrequenz-Signal geleitet wird, geöffnet oder geschlossen. In modernen Systemen ist jedoch ein rasches Schalten zwischen unterschiedlichen Zuständen eines Schalters (beispielsweise eines Hochfrequenz-Schalters) zweckmäßig oder sogar erforderlich. Außerdem ist es auch zweckmäßig, eine geringe Dämpfung (oder einen geringen Einfügungsverlust) des Schalters im „Ein”-Zustand und eine gute Isolierung im „Aus”-Zustand zu erhalten. Das Erreichen schneller Schaltzeiten ist jedoch in vielen Fällen nicht einfach. So ist es wünschenswert, ein Konzept zu schaffen, das eine schnelle Schaltzeit mit sich bringt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht eine Schaltung vor, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, ein Impedanznetz, das zwischen den Steueranschluss und einen Schaltknoten geschaltet ist, und ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und einen ersten Knoten geschaltet ist, wobei der erste Knoten vom Schaltknoten verschieden ist. Die Schaltung ist ausgelegt, das erste Beschleunigungselement temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht eine Schaltung vor, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss. Die Schaltung umfasst ferner ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und den ersten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist, und gegebenenfalls ein zweites Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und den zweiten Anschluss des Schaltelement geschaltet ist. Die Schaltung ist ausgelegt, wenigstens eines der Beschleunigungselemente temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht einen Hochfrequenz-Schalter vor. Der Hochfrequenz-Schalter umfasst eine erste Schaltung, wie vorstehend beschrieben, und eine zweite Schaltung, wie vorstehend beschrieben. Das Schaltelement der ersten Schaltung und das Schaltelement der zweiten Schaltung sind in Serie geschaltet.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht eine Schaltung vor, umfassend: einen Feldeffektransistor (FET, field effect transistor) mit einem Drainanschluss, einem Sourceanschluss und einem Gateanschluss. Die Schaltung umfasst auch ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Gateanschluss und den Drainanschluss des FET geschaltet ist, und ein zweites Beschleunigungselement, das zwischen den Gateanschluss und den Sourceanschluss des FET geschaltet ist. Die Schaltung umfasst auch einen Steuerwiderstand (oder allgemeiner ein Impedanznetz), der (das) zwischen den Gateanschluss des FET und einer Steuerschaltung zum Bereitstellen eines Schaltsignals geschaltet ist, und einen Widerstand, der zwischen den Drainanschluss des Schaltelements und einen Referenzpotenzial geschaltet ist. Die Schaltung ist ausgelegt, sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung von einem ersten Schaltzustand des FET in einen zweiten Schaltzustand des FET temporär zu aktivieren, und sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung vom zweiten Schaltzustand des FET in den ersten Schaltzustand des FET temporär zu aktivieren.
Eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung sieht ein Verfahren zum Schalten einer Schaltung vor, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss. Das Verfahren umfasst das temporäre Aktivieren eines ersten Beschleunigungselements, das zwischen den Steueranschluss und den ersten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist, und/oder eines zweiten Beschleunigungselements, das zwischen den Steueranschluss und den zweiten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier beschrieben, wobei auf die beigeschlossenen Zeichnungen Bezug genommen wird.
1 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 100 gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 200 gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltung 300 gemäß einer Ausführungsform;
4 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform einer gestapelten Schaltung 200A, 200B;
5 zeigt ein Blockbild einer Ausführungsform einer Entladungsimpuls-Generatorschaltung 500;
6 zeigt Spannungsdiagramme von einer Schaltung gemäß 5;
7 zeigt ein Simulationsblockbild 600 eines Impulsgenerators und eines RS-Flip-Flops;
8 zeigt ein Simulationsblockbild einer Schaltung 700 gemäß einer Ausführungsform;
9 zeigt eine Sprungantwort einer RC-Schaltung;
10 zeigt eine Zeitreduktion für einen Schaltübergang von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand;
11 zeigt eine Zeitreduktion für einen Schaltübergang von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand;
12 zeigt unterschiedliche Schaltprofile für „EIN”-„AUS”- und „AUS”-„EIN”-Übergänge;
13 zeigt eine Spannung am „AUS-Zustand”-Schalter ohne Entladungstransistoren;
14 zeigt eine Spannung am „AUS-Zustand”-Schalter mit Entladungstransistoren;
15 zeigt grafische Darstellungen einer Zeitentwicklung von Spannungen in einer Schaltung gemäß einer Ausführungsform;
16 zeigt eine Layout-Darstellung einer physischen Implementation einer Schaltung;
17 zeigt einen Auszug aus einer Layout-Darstellung einer physischen Implementation mit Entladungstransistoren, die entlang der Schalttransistoren verteilt sind;
18 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 1800 gemäß einer Ausführungsform;
19 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 1900 gemäß einer Ausführungsform;
20 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2000 gemäß einer Ausführungsform;
21 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2100 gemäß einer Ausführungsform;
22 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2200 gemäß einer Ausführungsform;
23 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2300 gemäß einer Ausführungsform;
24 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2400 gemäß einer Ausführungsform;
25 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2500 gemäß einer Ausführungsform;
26 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2600 gemäß einer Ausführungsform; und
27 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2700 gemäß einer Ausführungsform.
Gleiche oder äquivalente Elemente oder Elemente mit gleicher oder ähnlicher Funktionalität werden in der folgenden Beschreibung mit gleichen oder äquivalenten Bezugszahlen bezeichnet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung wird eine Vielzahl von Details angegeben, um eine genauere Erläuterung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorzusehen. Für Fachleute ist jedoch klar, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ohne diese spezifischen Details praktiziert werden können. In anderen Fällen werden wohlbekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockbildform anstatt detailliert gezeigt, um zu vermeiden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unklar werden. Zusätzlich können Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen, die hier im Nachstehenden beschrieben werden, miteinander kombiniert werden, wenn nichts anderes spezifisch angegeben ist.
Der Ausdruck „Spannung” kann auch als „Potenzial” oder „Spannungspotenzial” bezeichnet werden, und der Ausdruck „Spannungsdifferenz” auch als „Potenzialdifferenz” oder „Spannungspotenzialdifferenz”. In der folgenden Beschreibung werden Spannungen in Bezug auf eine Referenzspannung beschrieben.
Ausführungsformen der Schaltungen können Transistoren einer beliebigen Transistortechnologie umfassen, beispielsweise Feldeffekttransistor-Technologie (FET) oder Bipolartransistor-Technologie. Daher werden die folgenden von einer Technologie unabhängigen Ausdrücke zur Beschreibung der jeweiligen Transistoranschlüsse verwendet: „Steueranschluss” bezeichnet einen Gateanschluss oder Basisanschluss, „erster Anschluss” bezeichnet einen Sourceanschluss oder Emitteranschluss, und „zweiter Anschluss” bezeichnet einen Drainanschluss oder einen Kollektoranschluss.
1 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 100 umfasst ein Schaltelement 110, ein erstes Beschleunigungselement 130 und ein zweites Beschleunigungselement 140. Das Schaltelement 110 umfasst einen ersten Anschluss 112, einen zweiten Anschluss 114 und einen Steueranschluss 116. Das erste Beschleunigungselement 130 ist zwischen den Steueranschluss 116 und den ersten Anschluss 112 des Schaltelements 110 geschaltet (wobei der erste Anschluss des Schaltelements beispielsweise als „erster Knoten” angesehen werden kann). Das zweite Beschleunigungselement 140 ist zwischen den Steueranschluss 116 und den zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 geschaltet. Die Schaltung 100 ist ausgelegt, wenigstens eines der Beschleunigungselemente 130, 140 temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 110 zu ändern ist.
Der Schaltzustand des Schaltelements 110 kann zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand geändert werden.
Im ersten Schaltzustand wird das Schaltelement 110 beispielsweise gesteuert, einen Pfad für ein Signal zu aktivieren, das zwischen dem ersten Anschluss 112 und dem zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 angelegt wird. „Den Pfad zu aktivieren” bedeutet, dass das Schaltelement in einen leitfähigen Zustand (z. B. niedriger Widerstandswert) zwischen dem ersten Anschluss 112 und dem zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 gebracht werden kann, was es dem Signal gestattet, durch das Schaltelement 110 zu fließen.
Im zweiten Schaltzustand wird das Schaltelement 110 beispielsweise gesteuert, den Pfad für ein Signal zwischen dem ersten Anschluss 112 und dem zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 zu deaktivieren. „Den Pfad zu deaktivieren” bedeutet, das Schaltelement 110 in einen nicht-leitfähigen Zustand (z. B. hoher Widerstandswert) zwischen dem ersten Anschluss 112 und dem zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 zu bringen, und zu verhindern, dass das Signal durch das Schaltelement 110 fließt.
Die Entladungselemente 130 können beispielsweise eine Verbindung mit niedriger Impedanz zwischen dem ersten Anschluss 112 und dem Steueranschluss 116 des Schaltelements 110 und eine Verbindung mit niedriger Impedanz zwischen dem zweiten Anschluss 114 und dem Steueranschluss 116 des Schaltelements 110 erzeugen. Dies gestattet eine Entladung von Ladungsträgern, die weiterhin im Schaltelement 110 während einer Änderung des Schaltzustands des Schaltelements 110 verfügbar sind (oder gespeichert sind). Die Verbindung mit niedriger Impedanz ist beispielsweise ein „Kurzschluss”.
Die temporäre Aktivierung der Beschleunigungselemente 130, 140 kann beispielsweise so lange dauern wie das Schaltelement 110 (oder eine spezifische Kapazität, wie beispielsweise eine Gate-Source-Kapazität oder eine Drain-Source-Kapazität) nicht entladen ist, oder kann beispielsweise eine vorherbestimmte Dauer anhalten.
2 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsform eines Schaltschaltkreises, der eine Beschleunigungsentladungsschaltung 200 umfasst. Die Schaltung umfasst ein Schaltelement 110, ein erstes Beschleunigungselement 130 und ein zweites Beschleunigungselement 140. Das Schaltelement 110 umfasst einen ersten Transistor M1 210 mit einem ersten Anschluss 112, der ein Sourceanschluss 212 ist, einem zweiten Anschluss 114, der ein Drainanschluss 214 ist, und einem Steueranschluss 116, der ein Gateanschluss 216 ist.
Das erste Beschleunigungselement 130 umfasst einen zweiten Transistor M2 230 mit einem Sourceanschluss 232, einem Drainanschluss 234 und einem Gateanschluss 236. Das erste Beschleunigungselement 130 umfasst ferner einen Widerstand R3 238, welcher zwischen dem Gateanschluss 236 von M2 und einem Entladungsimpulsanschluss 120 angeschlossen ist, wo ein Entladungsimpuls angelegt werden kann.
Das zweite Beschleunigungselement 140 umfasst einen dritten Transistor M3 240 mit einem Sourceanschluss 242, einem Drainanschluss 244 und einem Gateanschluss 246. Das zweite Beschleunigungselement 140 umfasst ferner einen Widerstand R4 248, der zwischen dem Gateanschluss 246 von M3 und dem Entladungsimpulsanschluss 120 angeschlossen ist, wo ein Entladungsimpuls angelegt werden kann.
Der Drainanschluss 214 von M1 ist mit dem Drainanschluss 234 von M2 verbunden, und der Gateanschluss 216 von M1 ist mit dem Sourceanschluss 232 von M2 verbunden.
Der Sourceanschluss 212 von M1 ist mit dem Drainanschluss 244 von M3 verbunden, und der Gateanschluss 216 von M1 ist mit dem Sourceanschluss 242 von M3 verbunden.
Die Steueranschlüsse des zweiten Transistors und die Steueranschlüsse des dritten Transistors können beispielsweise mit den dazwischengeschalteten Widerstanden R3, R4 elektrisch verbunden sein.
Die Schaltung umfasst ferner einen Hochfrequenz(HF)-Strompfad 218, wo ein HF-Signal angelegt werden kann. Der HF-Strompfad 218 erstreckt sich zwischen dem Sourceanschluss 212 von M1 und dem Drainanschluss 214 von M1.
Die Schaltung 200 umfasst ferner einen Widerstand R1 250 und einen Widerstand R2 260. Der Widerstand R1 250 ist zwischen dem Gateanschluss 216 von M1 und einer Steuerschaltung zum Bereitstellen eines Schaltsignals angeschlossen (wobei die Steuerschaltung in 2 nicht gezeigt ist), und kann beispielsweise mit einem Schaltknoten-(„Schaltersignal”-)Anschluss 118 verbunden sein. Der Widerstand R2 260 kann zwischen dem ersten Anschluss 212 oder dem zweiten Anschluss 214 des Schaltelements und einem Referenzpotenzial angeschlossen sein. In 2 ist der Widerstand R2 260 zwischen dem Drainanschluss 214 von M1 und einem Vorspannpotenzial angeschlossen. Das Vorspannpotenzial kann beispielsweise ein Massepotenzial sein.
Die Transistoren M1 210, M2 230 und M3 240 in der Schaltung von 2 sind N-Kanal-MOSFETs. Die Transistoren M1 210, M2 230 und M3 240 können Unipolartransistoren sein, vorzugsweise Feldeffekttransistoren (FET), wie beispielsweise Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttranssistoren (MOSFET). Die Kanalbreite der Transistoren M2 230 und M3 240 kann beispielsweise wenigstens 40 mal kleiner sein als eine Kanalbreite des Transistors M1 210.
Eine Schwellenspannung des Feldeffektransistors 210 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen [–0,7 V und +0,7 V] oder in einem Bereich zwischen [–0,5 V und +0,5 V] liegen.
Der zweite Transistor 230 und der dritte Transistor 240 können beiden vom gleichen Kanaltyp sein. Beispielsweise sind beide N-Typ-Unipolartransistoren oder beide sind P-Typ-Unipolartransistoren.
Wenn ein FET (beispielsweise der FET 210) von einem leitfähigen zu einen nicht-leitfähigen oder von einem nicht-leitfähigen in einen leitfähigen Zustand schaltet, müssen freie Ladungsträger im Transistor reduziert oder erhöht werden. Wegen der relativ hohen Kapazität des Gates eines FET müssen viele freie Ladungsträger vom Gate entfernt oder im Gate festgelegt werden. Je größer die Blockierspannung und Stromstärke des FET ist, desto größer ist der Drain-Source-Kanal des FET. Daher wird typischerweise auch die Größe des Gateanschlusses des FET erhöht, um den Kanal des FET in einen leitfähigen oder nicht-leitfähigen Zustand zu bringen. Durch die Erhöhung der Größe des Gates wird auch die Kapazität des Gates zunehmen, und dies begrenzt ein rasches Schalten des FET.
Um von einem ersten Schaltzustand in einen zweiten Schaltzustand des Transistors M1 210 zu schalten, werden die freien Ladungsträger vom Gate 216 entfernt oder in das Gate 216 bewegt. Dieser Ladungs-(oder Entladungs-)Prozess kann durch eine temporäre Verbindung mit niedrigem Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Sourceanschluss 212 und/oder durch eine temporäre Verbindung mit niedrigem Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Drainanschluss 212 des Transistors M1 beschleunigt werden.
Ein Entladungsimpuls kann an die Beschleunigungselemente 130, 140 angelegt werden. Wenn ein Entladungsimpuls an den Entladungsimpulsanschluss 120 angelegt wird, werden die FETs M2 230, M3 240 in einen leitfähigen Zustand geschaltet. Als Folge existieren eine Verbindung mit niedrigem Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Sourceanschluss 212 von M1 und eine Verbindung mit niedrigem Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Drainanschluss 212 von M1.
Ein-Widerstandswerte der Beschleunigungselemente 130, 140 können kleiner sein als der Widerstandswert des Widerstands R1 250, der am Steueranschluss 116 des Schaltelements 110 angeschlossen ist, oder können kleiner sein als 1/10 oder 1/100 oder 1/1000 des Widerstandswerts des Widerstands R1 250 des Steueranschlusses 116.
Die Zeitdauer der Verbindung mit niedrigem Widerstandswert zwischen der Source 212, dem Drain 214 und dem Gate 216 sollte so kurz sein, dass sie einen neuen Schaltzustand des Schalttransistors M1 210 nicht stört. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zeitdauer, während welcher die FETs M2 230 und M3 240 aktiviert sind, kleiner als eine RC-Zeitkonstante für den Steuerwiderstand R1 250 und die Kapazität des Gates 216 von M1, oder die Zeitdauer kann kleiner sein als ein Zehntel der RC-Zeitkonstante, oder die Dauer kann beispielsweise kleiner sein als 1/50 der RC-Zeitkonstante.
Durch die Entladung der Gate-Drain-Kapazität und Gate-Source-Kapazität, die durch das Aktivieren der Transistoren M2 230 und M3 240 erreicht werden kann, wird das Gatepotenzial des Transistors M1 210 rasch nahe zu einem Schwellenpotenzial gebracht. Da jedoch die Entladungskurve der Gate-Drain-Kapazität und der Gate-Source-Kapazität eine ungefähr exponentielle Charakteristik zeigt, wird ein „stationärer” Wert (oder Endwert) langsam erreicht. Eine Gate-Drain-Kapazität oder eine Gate-Source-Kapazität kann jedoch als im Wesentlichen entladen angesehen werden, wenn die Größenordnung der Gate-Drain-Spannung oder der Gate-Source-Spannung beispielsweise unter 100 Millivolt fällt.
Nach dem Entladen, oder wenigstens im Wesentlichen Entladen, des Gates 216 von M1 kann der Entladungsimpuls deaktiviert werden. Dadurch werden die FETs M2 230, M3 240 in einen nicht-leitfähigen Zustand geschaltet. Als Folge davon werden eine Verbindung mit hohem Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Sourceanschluss 212 von M1 und ein hoher Widerstandswert zwischen dem Gateanschluss 216 und dem Drainanschluss 214 von M1 wiederhergestellt. Das Gate 216 von M1 kann weiter auf seinen stationären Ein-Wert oder seinen stationären Aus-Wert über R1 250 geladen werden.
Um den Transistor M1 in einem linearen Bereich zu betreiben, sollte eine bestimmte Spannung, die zwischen dem Sourceanschluss 212 und Drainanschluss 214 angelegt wird, nicht überschritten werden. Um größere Spannungen umschalten zu können, kann eine Vielzahl von Schalttransistoreinheiten 200 in Serie aneinander gestapelt werden.
Mit anderen Worten werden zwei kleine Entladungstransistoren M2 230 und M3 240 zwischen dem Gate 216 und der Source 212, und zwischen dem Gate 216 und dem Drain 214 jedes gestapelten Schalttransistors M1 210 angeordnet. Ein Widerstand R3 238 bzw. R4 248 wird zwischen einen Steueranschluss 236, 246 des Entladungstransistors M2 230, M3 240 und einen Steuerschaltungsaufbau angeordnet. Beim Schalten des Schalttransistors 210 (beispielsweise wenn ein Pegel am Schaltersteueranschluss geladen wird) wird ein Impuls an die Entladungstransistoren M2 230 und M3 240 angelegt, um das Gate 216 des Schalttransistors M1 210 zu entladen.
Jede Schalttransistoreinheit 200 könnte bestehen aus (oder diese umfassen) einem Schalttransistor M1 210, einem Schaltwiderstand R1 250, einem Entladungswiderstand R2 260, zwei Entladungstransistoren M2 230 und M3 240, die zwischen dem Gate 216 und dem Drain 214, und zwischen dem Gate 216 und der Source 212 von M1 210 angeschlossen sind, und zwei Widerstanden R3 238 und R4 248, die zwischen Gates 236, 246 der Entladungstransistoren und der Steuerlogik angeschlossen sind (in 2 nicht gezeigt). Jede Schalttransistoreinheit 200 kann in Serie mit anderen identischen Transistoreinheiten 200A und 200B gestapelt sein. Wenn sich eine Steuerspannung am Schaltknoten 118 ändert, beginnt der Nachladestrom durch R1 250 in das Gate von M1 216 zu fließen. Um den Ladungs/Entladungsprozess zu beschleunigen, wird ein Spannungsimpuls an den Anschluss 120 angelegt und öffnet die Transistoren M2 230 und M3 240 (bringt sie beispielsweise in einen leitfähigen Zustand), die das Gate von M1 216 auf die Gleichspannung an der Source 212 und am Drain 214 von M1 entladen. Nachdem das Gate entladen ist, ändert sich die Steuerspannung am Anschluss 120, wodurch M2 230 und M3 240 in die Sperrregion getrieben werden. Das Gate von M1 216 lädt weiter durch R1 250. Die Zeitkonstanten R3-Cg2 und R4-Cg3, wobei Cg2 und Cg3 Gatekapazitäten von M2 230 bzw. M3 240 sind, sind signfikant niedriger als eine Zeitkonstante R1-Cg1, wobei Cg1 eine Gatekapazität von M1 210 ist.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Schaltschaltkreises 300, der eine Beschleunigungsentladungsschaltung umfasst. Dadurch sind ein Transistor U1 210 des Schaltschaltkreises und ein zweiter und ein dritter Transistor U5 230, U7 240 Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET). Die Kanalbreiten des zweiten und des dritten Transistors U5 230 und U7 240 sind ungefähr 40× kleiner als die Kanalbreite von U1 210.
Ein Widerstand R1 250 ist zwischen einem Gate 216 des Transistors U1 und einem Schaltknoten 118 (GateCtrl) angeschlossen. Zwischen einem Gate 236 des zweiten Transistors U5 und einem Entladungsimpulsanschluss 120 (DischargeGateCtrl) ist ein Widerstand R10 238 geschaltet, und zwischen einem Gate 246 des dritten Transistors U7 und dem Entladungsimpulsanschluss 120 (DischargeGateCtrl) ist ein Widerstand R13 248 geschaltet. Die Widerstände R10 238 und R13 248 haben einen Wert von 1 MΩ. Der Widerstand R1 250 ist um einen Faktor von 2,5 kleiner als R10 238 und R13 248 und hat einen Wert von 400 kΩ.
Ein Widerstand R2 260 ist zwischen dem Drainanschluss 214 des Transistors U1 und einem GND-Potenzial bzw. einem Vorspannpotenzial angeschlossen. Der Widerstand R2 260 hat einen Wert von 400 kΩ.
Einige weitere Details, die als optional angesehen werden können, sind in 3 ersichtlich.
4 zeigt zwei gestapelte Entladungsschaltungen 200A und 200B. Jede Schaltung 200A, 200B umfasst einen MOSFET als Schaltelement 210A, 210B mit einem ersten Anschluss 212A, 212B, einem zweiten Anschluss 214A, 214B und einem Steueranschluss 216A, 216B. Ferner umfasst jede Schaltung 200A, 200B einen zweiten Transistor 230A, 230B und einen dritten Transistor 240A, 240B.
Ein jeweiliges erstes Beschleunigungselement 130A, 130B ist zwischen dem Steueranschluss 216A, 216B und dem zweiten Anschluss 214A, 214B des jeweiligen Schaltelements 210A, 210B, und ein jeweiliges zweites Beschleunigungselement 140A, 140B ist zwischen dem Steueranschluss 216A, 216B und dem ersten Anschluss 212A, 212B des jeweiligen Schaltelements 210A, 210B angeschlossen.
Jedes Beschleunigungselement umfasst einen MOSFET 236A, 246A, 236B, 246B und einen Widerstand 238A, 248A, 238B, 248B. Die Widerstände 238A, 248A, 238B, 248B können zwischen dem Anschluss 120, der einen Entladungsimpuls bereitstellt, und einem Gate der MOSFETs 236A, 246A, 236B, 246B angeschlossen sein. Der Entladungsimpulsanschluss 120 kann direkt mit jedem Beschleunigungselement 130A, 140A, 130B, 140B verbunden sein.
Ein Widerstand 250A, 250B ist zwischen jedem Steueranschluss 216A, 216B des Schaltelements 210A, 210B und dem Schaltknoten 118 angeschlossen.
Die Schaltung 400 kann ausgelegt sein, gleichzeitig die Beschleunigungselemente 130A, 140A, 130B, 140B der ersten Schaltung 200A und der zweiten Schaltung 200B zu aktivieren, und gleichzeitig ein Schaltsignal an die erste Schaltung 200A und von der zweiten Schaltung 200B über einen gemeinsamen Schaltknoten 118 bereitzustellen.
Der zweite Anschluss 214A des Schaltelements 210A der ersten Schaltung 200A kann mit einem Referenzpotenzial über eine erste Vorspannvorrichtung 260A gekoppelt sein. Ähnlich kann der zweite Anschluss 214B des Schaltelements 210B der zweiten Schaltung 200B mit einem Referenzpotenzial über eine zweite Vorspannvorrichtung 260B gekoppelt sein. Diese Vorspannvorrichtungen 260A, 260B haben die Effekte, dass die ersten Anschlüsse 212A, 212B oder die zweiten Anschlüsse 214A, 214B der Schaltelemente 210A, 210B auf das Referenzpotenzial vorgespannt werden. Die Vorspannvorrichtung 260A, 260B in 4 ist ein Widerstand. In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung können die Vorspannvorrichtungen 260A, 260B auch Induktivitäten oder andere Vorrichtungen mit einer Tiefpasscharakteristik sein.
Das Schaltelement 210A der ersten Schaltung 200A und das Schaltelement 210B der zweiten Schaltung 200B können in Serie geschaltet sein. Präziser kann der Sourceanschluss 212A des Schaltelements 210A der ersten Schaltung 200A mit dem Drainanschluss 214B des Schaltelements 210B der zweiten Schaltung 200B gekoppelt sein.
5 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 500, die einen Entladungsimpuls generiert. Die Schaltung 500 umfasst einen Impulsgenerator 310, ein RS-Flip-Flop 320, einen Treiber 325, ein RC-Element 330 als Tiefpassfilter und einen Komparator 340. Ein Eingangsport des Impulsgenerators 310 ist mit einem Schalterzustands-Signalanschluss 119 verbunden, wo ein Schaltsteuersignal vorgesehen werden kann. Ein Ausgangsport des Impulsgenerators 310 ist mit einem Set-Anschluss des RS-Flip-Flops 320 verbunden. Der Verstärker 325 ist zwischen dem Ausgangsport des RS-Flip-Flops 320 und einem Entladungsimpulsanschluss 120 angeschlossen.
Eine Rückkopplung der Schaltung ist zwischen dem Entladungsimpulsanschluss 120 und dem Reset-Anschluss des RS-Flip-Flops 320 angeschlossen. Die Rückkopplung umfasst das RC-Element 330, wie ein Tiefpassfilter, wodurch ein Widerstand R10 332 mit dem Entladungsimpulsanschluss 120 und mit einer Kapazität M10 334 verbunden ist. Die Kapazität M10 334 ist ferner mit einem Vorspannungspegel verbunden. Der Widerstandswert des Widerstands R10 332 ist beispielsweise ähnlich dem Widerstandswert der Widerstände R3 238 und R4 248 des ersten und des zweiten Beschleunigungselements 130, 140. Der Kapazitätswert der Kapazität M10 334 ist beispielsweise identisch mit dem Kapazitätswert eines der Transistoren 230, 240 des Beschleunigungselements. Die Kapazität des RC-Elements 330 kann durch einen Transistor M10 gebildet werden, welcher, mit Ausnahme einer Kanalbreite, identisch ist mit einem Transistor 230, 240, der eines der Beschleunigungselemente bildet.
Ein Eingangsanschluss des Komparators 340 ist zwischen dem Widerstand R10 und der Kapazität M10 angeschlossen. Ein weiterer Eingangsanschluss ist mit einem Schwellenpotenzial verbunden. Ein Ausgangsanschluss des Komparators ist mit einem Reset-Anschluss des RS-Flip-Flops verbunden.
Die Schaltung 500 stelllt einen Entladungsimpuls bereit, um wenigstens eines der Beschleunigungselemente 130, 140 temporär zu aktivieren. Das RS-Flip-Flop 320 kann ausgelegt sein, gesetzt zu werden, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 110 zu ändern ist, und zurückgesetzt zu werden, wenn ein vorherbestimmter Zustand von den Beschleunigungselementen 130, 140 erreicht wurde.
Das RC-Element 330 kann ausgelegt sein, eine Steuerspannung für eines oder mehrere der Beschleunigungselemente 130, 140 zu empfangen, wobei das RS-Flip-Flop 320 ausgelegt ist, zurückgesetzt zu werden, wenn die Kapazität 334 des RC-Elements 330 eine vorherbestimmte Schwellenspannung erreicht oder übersteigt. Beispielsweise kann eine RC-Zeitkonstante des RC-Elements 330 gleich einer RC-Zeitkonstante sein, die vom Widerstand R3 238 und der Gatekapazität des Transistors M2 230 eines der Beschleunigungselemente gebildet wird.
Mit anderen Worten ist die Schaltung, die den Entladungsimpuls generiert, in 5 gezeigt. Der Schaltungsaufbau enthält einen Impulsgenerator 310, ein RS-Flip-Flop 320, einen Treiber 325, einen Widerstand R10 332 und einen kapazitiv verbundenen Transistor M10 334. Sowohl R10 332 als auch M10 334 können mit R3 238 und M2 230 identisch sein. Der Schaltungsaufbau umfasst auch einen Komparator 340. Wenn das Schaltsteuersignal seinen Logikzustand ändert, generiert ein Impulsgenerator 310 einen kurzen Impuls, der den Ausgang des RS-Flip-Flops 320 in einen „hoch” Zustand setzt, und der Treiber 325 beginnt, die Gates der Entladungstransistoren M2 230 und M3 240 zusammen mit M10 334 zu laden. Sobald die Spannung bei M10 334 (und demgemäß die Spannung an den Gates von M2 230 und M3 240) die vorherbestimmte Schwellenspannung 345 erreicht, ändert der Komparator 340 seinen Ausgang und setzt das RS-Flip-Flop 320 zurück, wodurch die Transistoren M2 230 und M3 240 geschlossen werden. Die Schwelle bei 345 und Größen von M2 230 und M3 240 sind so gewählt, dass das Gate 216 des Schaltelements M1 210 entladen wird (oder wenigstens im Wesentlichen entladen wird), bis das Reset-Signal für ein RS-Flip-Flop 320 generiert wird.
6 zeigt einige Diagramme von einer Schaltung 500 gemäß 5. Das erste Diagramm 651 zeigt die Spannung am Schalterzustands-Signalanschluss 119. Jede Zustandsänderung generiert einen Nadelimpuls im Impulsgenerator 310, wie im zweiten Diagramm 652 gezeigt. Der Nadelimpuls kann das RS-Flip-Flop 320 setzen. Das RS-Flip-Flop 320 kann zurückgesetzt werden, wenn das Signal V_C, das zwischen dem Widerstand R10 332 und der Kapazität des RC-Elements M10 334 vorliegt, eine Schwellenspannung des Komparators 345 erzielt.
7 zeigt ein Schaltbild 600 einer Ausführungsform eines Impulsgenerators 310 und eines RS-Flip-Flops 320. Der Impulsgenerator 310 kann einige Inverter oder Treiber 312 umfassen, die in Serie geschaltet sind. Die Menge von Invertern 312 kann eine gerade Zahl sein. Die Menge von Treibern 312 kann eine ungerade Zahl sein. Die Schaltung 600 hat beispielsweise 5 Treiber 312, die in Serie geschaltet sind. Ein Eingangsanschluss des ersten Treibers 312 ist mit einem Schalterzustands-Signalanschluss 119 verbunden. Ein Ausgangsanschluss des letzten Inverters ist mit einem Eingangsanschluss eines Exklusiv-ODER-Gatters (EXOR gate) 314 verbunden. Der andere Eingangsanschluss des Exklusiv-ODER-Gatters 314 ist mit dem Schalterzustands-Signalanschluss 119 verbunden.
Das RS-Flip-Flop 320 umfasst zwei WEDER-NOCH-Gatter (NOR gates) 322, 323, wodurch der Ausgangsanschluss eines ersten WEDER-NOCH-Gatters 322 mit einem Eingangsanschluss eines zweiten WEDER-NOCH-Gatters 323 verbunden wird, und wobei ein Ausgangsanschluss des zweiten WEDER-NOCH-Gatters 323 mit einem Eingangsanschluss des ersten WEDER-NOCH-Gatters 322 verbunden ist. Der andere Eingangsanschluss des ersten WEDER-NOCH-Gatters 322 ist der Set-Anschluss des RS-Flip-Flops 320. Der Set-Anschluss ist mit dem Ausgangsanschluss des Exklusiv-ODER-Gatters 314 des Impulsgenerators 310 verbunden. Der andere Eingangsanschluss des zweiten WEDER-NOCH-Gatters 323 ist der Reset-Anschluss des RS-Flip-Flops 320. Ein Inverter oder Treiber 324 ist zwischen dem Ausgangsanschluss des zweiten WEDER-NOCH-Gatters 323 und einem Z-Anschluss angeschlossen, wo ein Entladungsimpuls für den Entladungsimpulsanschluss 120 bereitgestellt wird.
Einige weitere Details, die als optional angesehen werden können, sind aus 7 ersichtlich.
8 zeigt ein Simulationsblockbild einer Schaltung 800 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung umfasst einen Transistor als Schaltelement A1 210 und zwei Transistoren als Beschleunigungselemente N2 230, N3 240. Der Transistor A1 210 und der zweite und der dritte Transistor N2 230, N3 240 sind dem Schaltelement und dem Beschleunigungselement ähnlich, das in vorher angeführtenen Figuren gezeigt ist. Es ist möglich, Transistoren 210, 230, 240 in den Schaltungen mit unterschiedlichen Werten zu verwenden.
Ferner umfasst die Schaltung einen Steuerwiderstand R20 250, der zwischen dem Steueranschluss 216 des Schaltelements A1 210 und dem Schaltknoten 118 angeschlossen ist. Der Steuerwiderstand R20 250 ist den Steuerwiderständen 250 ähnlich, die in den oben beschriebenen Figuren gezeigt sind. Es ist möglich, Widerstände 250 in den Schaltungen mit unterschiedlichen Werten zu verwenden.
Weitere Vorrichtungen, wie beispielsweise die Widerstände 238, 248 der Beschleunigungselemente 230, 240, der Widerstand 260, das RS-Flip-Flop 320, sind den Vorrichtung ähnlich, die in den oben beschriebenen Figuren gezeigt sind. Es ist auch möglich, unterschiedliche Arten ähnlicher Vorrichtungen mit unterschiedlichen Werten in unterschiedlichen Ausführungsformen zu verwenden, so dass die hier gezeigten Werte nur als Beispiele anzusehen sind.
Die Schaltung in 8 umfasst zusätzlich einen invertierenden oder nicht-invertierenden Schaltsignaltreiber 750, der ausgelegt ist, das Schaltsignal am Schaltknoten 118 auf der Basis des Schalterzustandssignals am Schalterzustands-Signalanschluss 119 bereitzustellen.
Zwischen den Steueranschluss 236 und 246 des zweiten und des dritten Transistors und dem Entladungsimpulsanschluss 120 sind die Widerstände R15 238 und R22 248 geschaltet.
Ein Entladungsimpulssignal kann vom RS-Impulsgenerator 715 bereitgestellt werden, der den Impulsgenerator 310 und das RS-Flip-Flop 320 umfasst. Das genannte Signal kann ein Eingangssignal eines Treibers 325 sein, wodurch das Ausgangssignal des Treibers 325 mit einem RC-Element 330 und dem Entladungsimpulsanschluss 120 verbunden ist. Das RC-Element 330 hat eine Rückkopplung zum RS-Impulsgenerator.
Der RS-Impulsgenerator 715 stellt einen Impuls bereit, um wenigstens eines der Beschleunigungselemente 130, 140 temporär zu aktivieren, wobei der RS-Impulsgenerator 715 ausgelegt ist, gesetzt zu werden, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 110 zu ändern ist, und wobei der RS-Impulsgenerator 715 ausgelegt ist, zurückgesetzt zu werden, wenn ein vorherbestimmter Zustand von den Beschleunigungselementen 130, 140 erreicht wurde.
Die Schaltung 700 kann beispielsweise ausgelegt sein, sowohl das erste Beschleunigungselement 130 als auch das zweite Beschleunigungselement 140 für eine Änderung von einem ersten Schaltzustand, beispielsweise einem EIN-Zustand, des Schaltelements 110 in einen zweiten Schaltzustand des Schaltelements 110 zu aktivieren, und sowohl das erste Beschleunigungselement 130 als auch das zweite Beschleunigungselement 140 für eine Änderung vom zweiten Schaltzustand, beispielsweise einem AUS-Zustand, des Schaltelements 110 in den ersten Schaltzustand des Schaltelements 110 zu aktivieren.
In der Schaltung 700 kann ein Entladungsimpuls generiert werden. Die Schaltung kann ausgelegt sein, den Entladungsimpuls zu beenden, wenn ein vorherbestimmter Zustand von den Beschleunigungselementen 130, 140 erreicht wurde. Der Entladungsimpuls setzt sich während einer Zeitdauer fort, die lange genug ist, um die Kapazitäten zwischen dem Steueranschluss 116, dem ersten Anschluss 112 und dem zweiten Anschluss 114 des Schaltelements 110 bis auf weniger als 10% der Initialladung zu entladen.
Die Schaltung kann ausgelegt sein, wenigstens eines der Beschleunigungselemente 130, 140 als Antwort auf einen Übergang eines Schalterzustandssignals temporär zu aktivieren, und ein Schaltsignal, das mit dem Steueranschluss 116 des Schaltelements über einen Steuerwiderstand 250 gekoppelt ist, auf der Basis des Schalterzustandssignals bereitzustellen, oder das Schalterzustandssignal mit dem Steueranschluss 116 des Schaltelements über den Steuerwiderstand 250 zu koppeln.
Die Schaltung 700 kann ausgelegt sein, das Schaltsignal bereitzustellen, das mit dem Steueranschluss 116 des Schaltelements über den Steuerwiderstand 250 gekoppelt ist, so dass ein Zustand des Schaltsignals durch einen Zustand des Schalterzustandssignals bestimmt wird.
Im Folgenden werden einige zusätzliche Erläuterungen vorgesehen, die das Verständnis der Präsentation erleichtern.
9 zeigt eine Sprungantwort einer RC-Schaltung. Während des Schaltübergangs eines Schaltelements ohne Entladungstransistoren kann die Gate-Source-Spannung mit einer derartigen RC-Schaltungssprungantwort näherungsweise angegeben werden. Die Sprungantwort für die Gate-Source-Spannung Vgs1 ist äquivalent zu:
wobei V_ON die Gate-Source-Gleichspannung im „EIN”-Zustand ist, und V_OFF die Gate-Source-Gleichspannung im „AUS”-Zustand ist. Unter der Annahme, dass V_ON und V_OFF im gleichen Abstand von der entladenen Gate-Source-Spannung V_DIS vorliegen (was in einigen Ausführungsformen gemäß der Erfindung innerhalb einer Toleranz von ±100 mV oder ±250 mV der Fall sein kann), wie in 9 gezeigt, kann geschrieben werden: t₁ =-R₁C_g1ln(0.5) t₂ = –R₁C_g1ln(0.1) wobei t₁ und t₂ die Zeit repräsentieren, wenn das Gate eines Schaltelements 110 auf 50% der End-Spannung und 90% der End-Spannung geladen wird („EIN”-Zustand). Unter Verwendung von Entladungselementen 130, 140 kann die Gesamtzeit, um 90% der End-Spannung zu erzielen, reduziert werden um:
Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass 50% der End-(stationären) Gatespannung (d. h. der Entladungs-Gate-Source-Spannung) sehr schnell erreicht werden, indem die Beschleunigungselemente aktiviert werden.
10 zeigt in einem ersten Diagramm 1001 die Spannung am Schaltknoten 118 für einen Schaltübergang von einem AUS-Zustand in einen EIN-Zustand. Das zweite Diagramm 1002 zeigt eine HF-Spannung ohne Entladungselemente 130, 140, wobei eine signifikante Verzögerung festgestellt werden kann. Das dritte Diagramm 1003 zeigt eine HF-Spannung am Schaltelement 110 mit Entladungselementen 130, 140, wenn eine Verzögerung kleiner ist als im Fall ohne Entladungselemente (Beschleunigungselemente).
11 zeigt in einem ersten Diagramm 1101 die Spannung am Schaltknoten 118 für einen Schaltübergang von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand. Das zweite Diagramm 1102 zeigt eine HF-Spannung am Schalter ohne Entladungselemente 130, 140, wobei eine signifikante Verzögerung festgestellt werden kann. Das dritte Diagramm 1103 zeigt eine HF-Spannung am Schalter mit Entladungselementen 130, 140.
10 und 11 zeigen ein Beispiel der tatsächlichen Schaltzeitreduktion in einer SPST-(Einzel-Pol, einfach umlegend) Ausführungsform. Die Schaltzeit, die als Zeitdifferenz zwischen dem angelegten Steuersignal und 90% oder 10% der ausgeregelten HF-Amplitude am Schalter definiert wird, wird für „EIN”-„AUS”- und „AUS”-„EIN”-Übergänge reduziert. Die obere Grafik 1001, 1101 zeigt das Steuersignal, die mittlere 1002, 1102 zeigt die HF-Amplitude am Schalter ohne Entladungstransistoren 230, 240, und die untere 1003, 1103 zeigt die HF-Amplitude mit Entladungstransistoren 230, 240.
12 zeigt unterschiedliche Schaltprofile für „EIN”-„AUS”- und „AUS”-„EIN”-Übergänge.
In Abhängigkeit von der Schwellenspannung eines Schalttransistors 210 in der vorgeschlagenen Struktur könnten unterschiedliche Schaltprofile für „EIN”-„AUS”- und „AUS”-„EIN”-Übergänge, wie in 12 gezeigt, auftreten.
13 zeigt eine Spannung im „AUS”-Zustand ohne Entladungstransistoren 230, 240 (VSWR = 1:100, hoher Massewiderstand).
14 zeigt eine Spannung im „AUS”-Zustand mit Entladungstransistoren 230, 240 (VSWR = 1:100, hoher Massewiderstand).
15 zeigt in einem ersten Diagramm 1501 die Spannung am Steueranschluss 116 des Schaltelements 110. Im ersten Schritt steigt die Spannung von Null auf ein positives Spannungspotenzial. Die positive Spannung am Gate 216 eines „Anreicherungsmodus”-N-Kanal-MOSFET aktiviert den HF-Kanal zwischen der Source 212 und dem Drainanschluss 214 (bringt ihn in einen leitfähigen Zustand), wie im ersten Teil 1501 des dritten Diagramms von 15 ersichtlich ist.
Wenn die Schaltung vom „EIN”-Zustand in den „AUS”-Zustand geschaltet wird, wird der Entladungsimpuls, wie im zweiten Diagramm 1502 gezeigt, generiert, und eine Aktivierung der Entladungselemente, die durch den Entladungsimpuls verursacht wird, entlädt das Gate 216 auf 0 V in einer kurzen Zeit, was bei der Bezugszahl 1512 ersichtlich ist. Dann sinkt die Spannung am Gate 216 weiter auf ein negatives Spannungspotenzial. Wie im dritten Diagramm 1503 gezeigt, steigt das HF-Signal zwischen der Source 212 und dem Drain 214, sobald die Gatespannung 0 Volt erzielt hat. Dieser Wert gilt für einen Anreicherungstyp-N-Kanal-MOSFET, wohingegen andere Typen des Schaltelements 110 andere Werte aufweisen können. Wenn die Spannung am Gate 216 weiter sinkt, bleibt der Schalter weiterhin im „AUS”-Zustand.
Wenn die Schaltung vom „AUS”-Zustand in den „EIN”-Zustand zurückgeschaltet hat, entladen der zweite und der dritte Transistor 230, 240 das Gate 216 des Transistors 210 von –1,5 V auf 0 Volt, was bei der Bezugszahl 1513 ersichtlich ist. Nach der Entladung des Schaltelements 110 (z. B. Entladung einer Gatekapazität von einer Gate-Source-Spannung von –1,5 V auf eine Gate-Source-Spannung von ungefähr 0 V), die vom Entladungsimpuls ausgelöst wird, beginnt die Spannung weiter auf ein positives Potenzial zu steigen, wobei das Beschleunigungselement gesperrt wird, und das Gate über R1 geladen wird. In Abhängigkeit vom Typ des Transistors 210 wird die HF-Spannung zwischen der Source 212 und dem Drainanschluss 214 kurzgeschlossen, nachdem eine bezeichnete positive Gatespannung erreicht ist.
16 zeigt eine physische Implementation der Schaltung. Die markierten Bereiche werden von Entladungstransistoren 230, 240 und Steuereinheiten eingenommen. Einige Verbindungen des HF-Pfads sind mit der Bezugszahl 1620 gezeigt. Eine Serienanordnung von 20 Transistoren, die als Schaltelemente angesehen werden können, ist mit der Bezugszahl 1630 gezeigt. Vergleichsweise kleinere Transistoren, die als Beschleunigungselemente dienen, sind mit der Bezugszahl 1640 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Transistoren, die als Beschleunigungselemente dienen, benachbart den Enden von Gatestreifen der Transistoren angeordnet sind, welche die Schaltelemente des HF-Pfads bilden. Eine Steuerschaltung zum Treiben der Beschleunigungselemente (und gegebenenfalls auch der Transistoren, die als HF-Pfad-Schaltelemente dienen) ist mit der Bezugszahl 1650 bezeichnet.
17 zeigt eine Layout-Überlegung. Die Entladungstransistoren 230A, 240A, 230B, 240B der Beschleunigungselemente 130, 140 sind getrennt angeordnet und gleichmäßig entlang des Transistors des Schaltelements 210 verteilt. Beispielsweise sind die Transistoren 230A, 240A einer ersten Schaltung 200A zugeordnet. Ein Gatestreifen 1720 eines Transistors 210A, der ein der der ersten Schaltung 200A zugeordnetes Schaltelement bildet, ist auch ersichtlich. Außerdem sind Transistoren 230B, 240B, die Beschleunigungselemente einer zweiten Schaltung 200B bilden, in 17 gezeigt, sowie ein Gatestreifen 1750 eines Transistors 210B, der der zweiten Schaltung 200B zugeordnet ist. Außerdem ist ersichtlich, dass die Transistoren 230A, 240A, 230B, 240B mit einer gemeinsamen Steuerleitung 1760 über Widerstände 238A, 248A, 238B, 248B verbunden sind. Die Anordnung ist für eine kurze Signalausbreitungszeit ausgebildet. Dadurch sind kurze Schaltzeiten des Schaltelements 110 erzielbar.
18 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 1800 gemäß einer Ausführungsform. Verglichen mit der oben angegebenen Schaltung umfasst die Schaltung 1800 einen zusätzlichen zweiten Widerstand R2 1860 zwischen dem ersten Anschluss 1812 und dem zweiten Anschluss 1814 des Schaltelements M1 1810. Der zweite Widerstand R2 1860 kann parallelgeschaltet oder M1 Drain-Source sein.
19 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 1900 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 1900 umfasst das Schaltelement 1910. Das erste Beschleunigungselement 1930 ist mit einem ersten Anschluss 1932 an den Steueranschluss 1916 des Schaltelements 1910 angeschlossen. Das erste Beschleunigungselement 1930 ist ausgelegt, den Steueranschluss 1916 temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 1910 zu ändern ist. Das zweite Beschleunigungselement 1940 ist mit einem ersten Anschluss 1942 an den Steueranschluss 1916 des Schaltelements 1910 angeschlossen. Das zweite Beschleunigungselement 1940 ist ausgelegt, den Steueranschluss 1916 temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 1910 zu ändern ist.
20 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2000 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 2000 umfasst eine erste Spannungsquelle 2035 und eine zweite Spannungsquelle 2045.
Ein positiver Potenzialanschluss der ersten Spannungsquelle 2035 ist mit einem ersten Anschluss 2032 des zweiten Transistors M2 verbunden und ist, mit einem negativen Potenzialanschluss, an Masse angeschlossen (was beispielsweise als „erster Knoten” angesehen werden kann). Der Widerstand R3 2038 ist zwischen dem Steueranschluss 2036 des zweiten Transistors M2 und einem Ladungsimpulsanschluss 2022 angeschlossen.
Ein negativer Potenzialanschluss der zweiten Spannungsquelle 2045 ist mit einem ersten Anschluss 2042 des dritten Transistors M3 verbunden und ist ferner, mit einem positiven Potenzialanschluss, an Masse angeschlossen. Der Widerstand R4 2048 ist zwischen dem Steueranschluss 2046 des dritten Transistors M3 und einem Entladungsimpulsanschluss 2020 angeschlossen. Ein zweiter Widerstand R2 2060 kann zwischen dem ersten Anschluss 2012 und einem zweiten Anschluss 2014 des Schaltelements M1 2010 angeschlossen sein.
Anstelle eines der Entladungsimpulsanschlüsse, wie in den oben angegebenen Schaltungen gezeigt, umfasst die Schaltung 2000 einen Ladungsimpulsanschluss 2022. Der Ladungsimpulsanschluss 2022 kann aktiviert werden, um den Steueranschluss 2016 des Schaltelements M1 2010 auf ein positiveres Potenzial bezüglich Masse zu laden. Der Entladungsimpulsanschluss 2020 kann aktiviert werden, um den Gateanschluss 2016 des Schaltelements M1 2010 auf ein negativeres Potenzial bezüglich Masse zu entladen. Als Folge kann eine temporäre Ladungsinjektion auch mit den Spannungsquellen 2035, 2045 vorgenommen werden, die als geschaltete Spannungsquellen 2035, 2045 in Kombination mit Schaltern (Transistoren) M2, M3 dienen.
21 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2100 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 2100 umfasst zwei unipolare Stromquellen I1 2130, I2 2140. Die Stromquellen I1 2130, I2 2140 sind mit dem Steueranschluss 2116 des Schaltelements M1 2110 verbunden. Die Stromquellen I1 2130, I2 2140 laden oder entladen den Steueranschluss 2116 des Schaltelements M1 2110. Gegebenenfalls kann ein zweiter Widerstand R2 2160 zwischen dem ersten Anschluss 2112 und dem zweiten Anschluss 2114 des Schaltelements M1 2110 angeschlossen sein. Als Folge kann eine temporäre Ladungsinjektion auch mit unipolaren Stromquellen 2130, 2140 vorgenommen werden.
22 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2200 gemäß einer Ausführungsform. In der Schaltung 2200 ist das erste Beschleunigungselement 2230 mit dem ersten Anschluss 2232 an den Steueranschluss 2216 des Schaltelements 2210 angeschlossen. Das erste Beschleunigungselement 2230 ist ausgelegt, den Steueranschluss 2216 temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 2210 zu ändern ist.
23 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2300 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 2300 umfasst eine unipolare Stromquelle I1 2330. Die Stromquelle I1 2330 ist mit dem Steueranschluss 2316 des Schaltelements M1 2310 verbunden. Die Stromquelle I1 2330 kann den Gateanschluss 2316 des Schaltelements M1 2310 mit einem positiven oder einem negativen Strom laden und entladen. Gegebenenfalls kann ein zweiter Widerstand R2 2360 zwischen dem ersten Anschluss 2312 und dem zweiten Anschluss 2314 des Schaltelements M1 2310 angeschlossen sein. Als Folge kann eine temporäre Ladungsinjektion auch mit einer bipolaren (bidirektionalen) Stromquelle 2330 vorgenommen werden.
24 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2400. Die Schaltung 2400 umfasst eine erste Vorrichtung 2450, die zwischen dem ersten Anschluss 2412 des Schaltelements 2410 und Masse angeschlossen ist. Eine zweite Vorrichtung 2460 ist zwischen dem zweiten Anschluss 2414 des Schaltelements 2410 und Masse angeschlossen. Eine dritte Vorrichtung 2470 ist zwischen dem ersten Anschluss 2412 und dem zweiten Anschluss 2414 des Schaltelements 2410 angeschlossen. Eine vierte Vorrichtung 2480 ist zwischen dem Steueranschluss 2416 des Schaltelements 2410 und einen Schaltknoten (Gatesteueranschluss) 2418 angeschlossen. Wenigstens einer des ersten Anschlusses 2412, des zweiten Anschlusses 2414 und des Steueranschlusses 2416 des Schaltelements 2410 ist angepasst, ein Signal an einen Rückkopplungsverstärker bereitzustellen.
Der Steueranschluss 2416 des Schaltelements 2410 ist angepasst, eine temporäre Ladungsinjektion als positiven oder negativen Spannungsimpuls oder Stromimpuls vom Rückkopplungsverstärker zu empfangen.
25 zeigt ein Schaltbild einer Schaltung 2500 gemäß einer Ausführungsform. Ein zweiter Widerstand R2 2560 kann zwischen dem ersten Anschluss 2512 und dem zweiten Anschluss 2514 des Schaltelements M1 2510 angeschlossen sein. Die temporäre Ladungsinjektion wird von einem Rückkopplungsverstärker als Beschleunigungselement vorgesehen. Der Rückkopplungsverstärker ist in 25 nicht gezeigt. Die temporäre Injektion, Ladung oder Entladung, in Abhängigkeit vom Injektionsimpuls, wird an den Gateanschluss 2516 des Schaltelements M1 2510 angelegt, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
26 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2600 gemäß einer Ausführungsform. Die Schaltung 2600 umfasst ein Schaltelement 2610 mit einem ersten Anschluss 2612, einem zweiten Anschluss 2614 und einem Steueranschluss 2616. Ein Impedanznetz ist zwischen den Steueranschluss 2616 und einen Schaltknoten 2618 geschaltet. Ein erstes Beschleunigungselement 2630 ist zwischen den Steueranschluss 2616 und einen ersten Knoten geschaltet, wobei der erste Knoten vom Schaltknoten 2618 verschieden ist, und wobei die Schaltung 2600 ausgelegt ist, das erste Beschleunigungselement 2630 temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements 2610 zu ändern ist.
27 zeigt ein Blockbild einer Schaltung 2700 gemäß einer Ausführungsform. Verglichen mit 26 ist der erste Knoten, mit dem das Beschleunigungselement 2730 gekoppelt ist, der erste Anschluss 2712 des Schaltelements 2710.
Obwohl diese Erfindung mit Bezugnahme auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, ist diese Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinn auszulegen. Verschiedene Modifikationen und Kombinationen der veranschaulichenden Ausführungsformen, sowie andere Ausführungsformen der Erfindung, sind bei Bezugnahme auf die Beschreibung für Fachleute klar. Daher sollen die beigeschlossenen Ansprüche beliebige derartige Modifikationen oder Ausführungsformen umfassen.

Claims

Schaltung, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss; ein Impedanznetz, das zwischen den Steueranschluss und einen Schaltknoten geschaltet ist; und ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und einen ersten Knoten geschaltet ist, wobei der erste Knoten vom Schaltknoten verschieden ist; wobei die Schaltung ausgelegt ist, das erste Beschleunigungselement temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher der erste Knoten der erste Anschluss ist.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das erste Beschleunigungselement mit einem ersten Anschluss an den Steueranschluss des Schaltelements gekoppelt ist und ausgelegt ist, den Steueranschluss temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist; und bei welcher ein zweites Beschleunigungselement mit einem ersten Anschluss an den Steueranschluss des Schaltelements gekoppelt ist und ausgelegt ist, den Steueranschluss temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das erste Beschleunigungselement mit einem ersten Anschluss an den Steueranschluss des Schaltelements gekoppelt ist und ausgelegt ist, den Steueranschluss temporär zu laden oder zu entladen, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher eine erste Vorrichtung zwischen den ersten Anschluss des Schaltelements und Masse geschaltet ist; bei welcher eine zweite Vorrichtung zwischen den zweiten Anschluss des Schaltelements und Masse geschaltet ist; und bei welcher eine dritte Vorrichtung zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist, wobei wenigstens einer des ersten Anschlusses, des zweiten Anschlusses und des Steueranschlusses des Schaltelements angepasst ist, ein Signal an einen Rückkopplungsverstärker bereitzustellen, und wobei der Steueranschluss des Schaltelements angepasst ist, eine temporäre Ladungsinjektion vom Rückkopplungsverstärker zu empfangen.
Schaltung, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss; und ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und den ersten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist; wobei die Schaltung ausgelegt ist, die ersten Beschleunigungselemente temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Schaltung nach Anspruch 6, ferner umfassend ein zweites Beschleunigungselement, das zwischen den Steueranschluss und den zweiten Anschluss des Schaltelements geschaltet ist, wobei die Schaltung ausgelegt ist, das zweite Beschleunigungselement temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.
Schaltung nach Anspruch 6 oder 7, ferner umfassend ein Impedanznetz, das zwischen den Steueranschluss des Schaltelements und eine Steuerschaltung zum Vorsehen eines Schaltsignals geschaltet ist.
Schaltung nach Anspruch 8, bei welcher das Impedanznetz einen Widerstand umfasst.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Schaltung ausgelegt ist, einen Entladungsimpuls zu generieren, um das erste Beschleunigungselement temporär zu aktivieren.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Schaltung ausgelegt ist, einen Entladungsimpuls zu generieren, um das zweite Beschleunigungselement temporär zu aktivieren.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei welcher das erste Beschleunigungselement ausgelegt ist, ein Potenzial am Steueranschluss des Schaltelements auf ein Zwischenpotenzial zu bringen, das zwischen einem Ein-Zustand-Steuerpotenzial des Schaltelements und einem Aus-Zustand-Steuerpotenzial des Schaltelements liegt.
Schaltung nach Anspruch 12, bei welcher das Zwischenpotenzial innerhalb einer Toleranz von ±100 mV innerhalb einer Zeitdauer erreicht wird, die kleiner ist als eine RC-Zeitkonstante eines Steuerwiderstands und einer Gatekapazität des Schaltelements, oder die kleiner ist als ein Zehntel der RC-Zeitkonstante, oder die kleiner ist als 1/50 der RC-Zeitkonstante.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, bei welcher ein Ein-Widerstandswert des Beschleunigungselements kleiner ist als der Widerstandswert eines Widerstands, der am Steueranschluss des Schaltelements gekoppelt ist, oder kleiner ist als 1/10 des am Steueranschluss gekoppelten Widerstands.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, bei welcher das erste Beschleunigungselement ein zweiter Transistor ist, und ein Steueranschluss des zweiten Transistors ausgelegt ist, ein Entladungssteuersignal zu empfangen; und bei welcher das zweite Beschleunigungselement ein dritter Transistor ist, und ein Steueranschluss des dritten Transistors ausgelegt ist, ein Entladungssteuersignal zu empfangen.
Schaltung nach Anspruch 15, bei welcher der zweite Transistor und der dritte Transistor beide N-Typ-Unipolartransistoren oder beide P-Typ-Unipolartransistoren sind.
Schaltung nach Anspruch 15 oder 16, bei welcher der Steueranschluss des zweiten Transistors und der Steueranschluss des dritten Transistors elektrisch gekoppelt sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, bei welcher ein Widerstand zwischen den ersten Anschluss oder den zweiten Anschluss des Schaltelements und ein Referenzpotenzial geschaltet ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, bei welcher das Schaltelement ein Unipolartransistor, ein Feldeffekttransistor (FET) oder ein Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) ist, wobei eine Schwellenspannung des Feldeffekttransistors in einem Bereich zwischen [–0,7 V und +0,7 V] liegt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, wobei die Schaltung ausgelegt ist, wenigstens eines der Beschleunigungselemente ansprechend auf einen Übergang eines Schalterzustandssignals temporär zu aktivieren, und ein Schaltsignal, das mit dem Steueranschluss des Schaltelements über ein Impedanznetz gekoppelt ist, auf der Basis des Schalterzustandssignals bereitzustellen, oder das Schalterzustandssignal mit dem Steueranschluss des Schaltelements über das Impedanznetz zu koppeln.
Schaltung nach Anspruch 20, wobei die Schaltung ausgelegt ist, das Schaltsignal bereitzustellen, das mit dem Steueranschluss des Schaltelements über das Impedanznetz gekoppelt ist, so dass ein Zustand des Schaltsignals durch einen Zustand des Schalterzustandssignals bestimmt wird.
Schaltung nach Anspruch 21, wobei die Schaltung einen invertierenden oder nicht-invertierenden Pegelwandler umfasst, der ausgelegt ist, das Schaltsignal auf der Basis des Schalterzustandssignals bereitzustellen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, wobei die Schaltung ausgelegt ist, sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung von einem ersten Schaltzustand des Schaltelements in einen zweiten Schaltzustand des Schaltelements zu aktivieren; und sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung vom zweiten Schaltzustand des Schaltelements in den ersten Schaltzustand des Schaltelements zu aktivieren.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 23, wobei die Schaltung ausgelegt ist, einen Entladungsimpuls während einer Zeitdauer zu generieren, die lange genug ist, um Kapazitäten zwischen dem Steueranschluss, dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des Schaltelements bis auf weniger als 10% der Initialladung zu entladen.
Schaltung nach Anspruch 24, wobei die Schaltung ausgelegt ist, den Entladungsimpuls zu beenden, wenn ein vorherbestimmter Zustand vom ersten Beschleunigungselement erreicht wurde.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 25, wobei die Schaltung ein RS-Flip-Flop umfasst, um einen Impuls bereitzustellen, das Beschleunigungselement temporär zu aktivieren; wobei das RS-Flip-Flop ausgelegt ist, gesetzt zu werden, wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist; und wobei das RS-Flip-Flop ausgelegt ist, zurückgesetzt zu werden, wenn ein vorherbestimmter Zustand vom Beschleunigungselement erreicht wurde.
Schaltung nach Anspruch 26, wobei die Schaltung ein RC-Element umfasst, das ausgelegt ist, eine Steuerspannung für das Beschleunigungselement zu empfangen, und wobei das RS-Flip-Flop ausgelegt ist, zurückgesetzt zu werden, wenn Kapazitäten des RC-Elements eine vorherbestimmte Schwellenspannung erreichen oder übersteigen.
Schaltung nach Anspruch 27, bei welcher die Kapazität des RC-Elements durch einen Transistor gebildet wird, der, mit Ausnahme einer Kanalbreite, mit einem das Beschleunigungselement bildenden Transistor identisch ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 28, bei welcher eine Kanalbreite eines Transistors des Beschleunigungselements wenigstens 40 mal kleiner ist als eine Kanalbreite eines Transistors des Schaltelements.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 29, bei welcher Beschleunigungstransistoren des Beschleunigungselements entlang eines Transistors des Schaltelements verteilt sind.
Hochfrequenz-Schalter, umfassend: eine erste Schaltung nach Anspruch 6; und eine zweite Schaltung nach Anspruch 6; wobei das Schaltelement der ersten Schaltung und das Schaltelement der zweiten Schaltung in Serie geschaltet sind.
Hochfrequenz-Schalter nach Anspruch 31, bei welchem der erste Anschluss des Schaltelements der ersten Schaltung über eine erste Vorspannvorrichtung mit einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, so dass der erste Anschluss des Schaltelements der ersten Schaltung auf das Referenzpotenzial vorgespannt wird; bei welchem der zweite Anschluss des Schaltelements der ersten Schaltung mit dem ersten Anschluss des Schaltelements der zweiten Schaltung gekoppelt ist; und bei welchem der erste Anschluss des Schaltelements der zweiten Schaltung über eine zweite Vorspannvorrichtung mit dem Referenzpotenzial gekoppelt ist, so dass der erste Anschluss des Schaltelements der zweiten Schaltung auf das Referenzpotenzial vorgespannt wird.
Hochfrequenz-Schalter nach Anspruch 31 oder 32, bei welchem die Schaltung ausgelegt ist, gleichzeitig die Beschleunigungselemente der ersten Schaltung und der zweiten Schaltung zu aktivieren und gleichzeitig ein Schaltsignal an die erste Schaltung und die zweite Schaltung bereitzustellen.
Schaltung, umfassend: Mittel zum Schalten mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss für ein Hochfrequenz-Signal, und einem Steueranschluss; Mittel zum Kurzschließen des Steueranschlusses und des ersten Anschlusses des Mittels zum Schalten; wobei die Schaltung ausgelegt ist, das Mittel zum Kurzschließen temporär zu aktivieren, wenn ein Schaltzustand des Mittels zum Schalten zu ändern ist.
Schaltung, umfassend: einen Feldeffektransistor (FET) mit einem Drainanschluss, einem Sourceanschluss und einem Gateanschluss; ein erstes Beschleunigungselement, das zwischen dem Gateanschluss und dem Drainanschluss des FET angeschlossen ist, und ein zweites Beschleunigungselement, das zwischen dem Gateanschluss und dem Sourceanschluss des FET angeschlossen ist; ein Impedanznetz, das zwischen dem Gateanschluss des FET und einer Steuerschaltung zum Bereitstellen eines Schaltsignals angeschlossen ist; und einen Widerstand, der zwischen dem Drainanschluss des FET und einem Referenzpotenzial angeschlossen ist; wobei die Schaltung ausgelegt ist, sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung von einem ersten Schaltzustand des FET in einen zweiten Schaltzustand des FET temporär zu aktivieren und sowohl das erste Beschleunigungselement als auch das zweite Beschleunigungselement für eine Änderung vom zweiten Schaltzustand des FET in den ersten Schaltzustand des FET zu aktivieren.
Verfahren zum Schalten einer Schaltung, umfassend: ein Schaltelement mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss, wobei das Verfahren umfasst: temporäres Aktivieren eines ersten Beschleunigungselements, das zwischen dem Steueranschluss und dem ersten Anschluss des Schaltelements angeschlossen ist, und/oder eines zweiten Beschleunigungselements, das zwischen dem Steueranschluss und dem zweiten Anschluss des Schaltelements angeschlossen ist; wenn ein Schaltzustand des Schaltelements zu ändern ist.