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一种模拟开关制造技术

技术编号:42301106 阅读:8 留言:0更新日期:2024-08-14 15:49
本发明专利技术提供一种模拟开关,模拟开关包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管。当模拟开关导通时,第一电路节点的导通电位通过第三NMOS管或第四NMOS管来确定,解决了第一PMOS管和第二PMOS管因衬底偏置效应产生的对阈值电压的影响以及导通电阻增大等问题,保证第一PMOS管和第二PMOS管完全导通。相应地,第二电路节点的导通电位通过第三PMOS管或第四PMOS管来确定,解决了第一NMOS管和第二NMOS管因衬底偏置效应产生的对阈值电压的影响以及导通电阻增大等问题,保证第一NMOS管和第二NMOS管完全导通。如此,解决了模拟开关的第二电压端和第一电压端串扰造成的漏电风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路,特别涉及一种模拟开关


技术介绍

1、模拟开关是一种能使模拟信号通过或阻断,主要用于模拟信号与数字控制的接口。随着近年来集成电路的发展,模拟开关的开关性能有了较大的提高,可以工作在非常低的工作电压,具有较低的导通电阻、很小的封装尺寸,被广泛用于测试设备、通讯产品、以及多媒体系统等。

2、目前通常将传输门电路作为模拟开关,传输门电路包括并联连接的pmos管和nmos管,由于pmos管的衬底和nmos管的衬底存在偏置效应(体效应),且偏置效应对pmos管的衬底和nmos管的阈值电压存在影响,会导致mos管的导通电阻大幅增加,甚至不导通而无法传输模拟信号,这样就无法将传输门电路视同为开关。

3、图1是现有技术中的模拟开关的示意图。参阅图1,为了解决偏置效应对mos管的阈值电压的影响,采用如图1所示的模拟开关包括pmos管tp和nmos管tn,pmos管tp的衬底和源极短接后连接至模拟开关的输入端vin,输入端vin接收模拟信号,nmos管tn的衬底和源极短接后连接至输入端vin,pmos管tp的漏极和nmos管tn的漏极均连接至输出端vout,pmos管tp的栅极接收第一控制信号ctr1,通过第一控制信号ctr1来控制pmos管tp的导通和关断,nmos管tn的栅极接收第二控制信号ctr2,通过第二控制信号ctr2来控制nmos管rn的导通和关断。该模拟开关的结构布置方式可以促使pmos管tp和nmos管tn都没有出现偏置效应,解决了因衬底偏置效应产生的问题。但是该模拟开关的输出端vout会串扰输入端vin,造成模拟开关无法关断,引起漏电风险。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种模拟开关,以解决现有技术中模拟开关解决mos管的偏置效应的方式无法避免模拟开关的输出端串扰输入端引起漏电的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种模拟开关,其包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管;所述模拟开关具有第一电压端和第二电压端;

3、所述第三nmos管的源极和衬底、所述第一pmos管的漏极、所述第一nmos管的漏极以及所述第三pmos管的源极和衬底均连接所述第一电压端;

4、所述第四nmos管的源极和衬底、所述第二pmos管的漏极、所述第二nmos管的漏极以及所述第四pmos管的源极和衬底均连接所述第二电压端;

5、所述第三nmos管的漏极、所述第一pmos管的源极和衬底、所述第四nmos管的漏极以及所述第二pmos管的源极和衬底均连接至第一电路节点;

6、所述第一nmos管的源极和衬底、所述第三pmos管的漏极、所述第二nmos管的源极和衬底以及所述第四pmos管的漏极均连接至第二电路节点;

7、所述第一pmos管、所述第二pmos管、所述第三pmos管、所述第四pmos管、所述第一nmos管、所述第二nmos管、所述第三nmos管和所述第四nmos管同时导通或关断。

8、可选的,所述模拟开关还包括第五pmos管,所述第五pmos管的源极和衬底均用于接入电源电压,所述第五pmos管的漏极连接至所述第一电路节点;所述第五pmos管和所述第一pmos管的其中一者导通时,所述第五pmos管和所述第一pmos管的另一者关断。

9、可选的,所述第一nmos管的栅极、所述第二nmos管的栅极、所述第三nmos管的栅极、所述第四nmos的栅极和所述第五pmos管的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一pmos管的栅极、所述第二pmos管的栅极、所述第三pmos管的栅极和所述第四pmos管的栅极均用于接入第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号为互补的控制信号。

10、可选的,所述模拟开关还包括第五nmos管,所述第五nmos管的源极和衬底均接地,所述第五nmos管的漏极连接至所述第二电路节点;所述第五nmos管和所述第一nmos管的其中一者导通时,所述第五nmos管和所述第一nmos管的另一者关断。

11、可选的,所述第一nmos管的栅极、所述第二nmos管的栅极、所述第三nmos管的栅极和所述第四nmos的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一pmos管的栅极、所述第二pmos管的栅极、所述第三pmos管的栅极、所述第四pmos管的栅极和所述第五nmos管的栅极均用于接入第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号为互补的控制信号。

12、可选的,所述第一控制信号为高电平时,所述第二控制信号为低电平;所述第一控制信号为低电平时,所述第二控制信号为高电平。

13、可选的,所述第一电压端和所述第二电压端的其中一者为电压输入端,所述第一电压端和所述第二电压端的另一者为电压输出端。

14、可选的,所述第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管均导通,所述第一电压端为电压输入端,所述第二电压端为电压输出端时,所述第一电路节点处的导通电位透过所述第三nmos管确定,所述第二电路节点处的导通电位透过所述第三pmos管确定。

15、可选的,所述第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管均导通,所述第二电压端为电压输入端,所述第一电压端为电压输出端时,所述第一电路节点处的导通电位透过所述第四nmos管确定,所述第二电路节点处的导通电位透过所述第四pmos管确定。

16、可选的,所述第一pmos管、所述第二pmos管、所述第一nmos管和所述第二nmos管均为深n阱mos管。

17、如上的模拟开关,包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管,当模拟开关导通时,也即第一~第四pmos管和第一~第四nmos管均导通,第一pmos管的衬底和第二pmos管的衬底均接入第一电路节点,第一电路节点的导通电位通过第三nmos管或第四nmos管来确定,解决了第一pmos管和第二pmos管因衬底偏置效应产生的对阈值电压的影响以及导通电阻增大等问题,保证第一pmos管和第二pmos管完全导通,并且可以确保模拟开关的第一电压端和第二电压端不会透过第一pmos管和第二pmos管串扰。相应地,第一nmos管的衬底和第二nmos管的衬底均接入第二电路节点,第二电路节点的导通电位通过第三pmos管或第四pmos管来确定,解决了第一nmos管和第二nmos管因衬底偏置效应产生的对阈值电压的影响以及导通电阻增大等问题,保证第一nmos管和第二nmos管完全导通,并且可以确保模拟开关的第一电压端和第二电压端不会透过第一nmos管和第二nmos管串扰。如此,解决了模拟开关的第二电压端串扰第一电压端(或第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟开关,其特征在于,包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管;所述模拟开关具有第一电压端和第二电压端;

2.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述模拟开关还包括第五PMOS管,所述第五PMOS管的源极和衬底均用于接入电源电压,所述第五PMOS管的漏极连接至所述第一电路节点;所述第五PMOS管和所述第一PMOS管的其中一者导通时,所述第五PMOS管和所述第一PMOS管的另一者关断。

3.根据权利要求2所述的模拟开关,其特征在于,所述第一NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的栅极、所述第四NMOS的栅极和所述第五PMOS管的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极均用于接入第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号为互补的控制信号。

4.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述模拟开关还包括第五NMOS管,所述第五NMOS管的源极和衬底均接地,所述第五NMOS管的漏极连接至所述第二电路节点;所述第五NMOS管和所述第一NMOS管的其中一者导通时,所述第五NMOS管和所述第一NMOS管的另一者关断。

5.根据权利要求4所述的模拟开关,其特征在于,所述第一NMOS管的栅极、所述第二NMOS管的栅极、所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第三PMOS管的栅极、所述第四PMOS管的栅极和所述第五NMOS管的栅极均用于接入第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号为互补的控制信号。

6.根据权利要求3或5所述的模拟开关,其特征在于,所述第一控制信号为高电平时,所述第二控制信号为低电平;所述第一控制信号为低电平时,所述第二控制信号为高电平。

7.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述第一电压端和所述第二电压端的其中一者为电压输入端,所述第一电压端和所述第二电压端的另一者为电压输出端。

8.根据权利要求7所述的模拟开关,其特征在于,所述第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管均导通,所述第一电压端为电压输入端,所述第二电压端为电压输出端时,所述第一电路节点处的导通电位透过所述第三NMOS管确定,所述第二电路节点处的导通电位透过所述第三PMOS管确定。

9.根据权利要求7所述的模拟开关,其特征在于,所述第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管均导通,所述第二电压端为电压输入端,所述第一电压端为电压输出端时,所述第一电路节点处的导通电位透过所述第四NMOS管确定,所述第二电路节点处的导通电位透过所述第四PMOS管确定。

10.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述第一PMOS管、所述第二PMOS管、所述第一NMOS管和所述第二NMOS管均为深N阱MOS管。

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【技术特征摘要】

1.一种模拟开关,其特征在于,包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、第四pmos管、第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管和第四nmos管;所述模拟开关具有第一电压端和第二电压端;

2.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述模拟开关还包括第五pmos管,所述第五pmos管的源极和衬底均用于接入电源电压,所述第五pmos管的漏极连接至所述第一电路节点;所述第五pmos管和所述第一pmos管的其中一者导通时,所述第五pmos管和所述第一pmos管的另一者关断。

3.根据权利要求2所述的模拟开关,其特征在于,所述第一nmos管的栅极、所述第二nmos管的栅极、所述第三nmos管的栅极、所述第四nmos的栅极和所述第五pmos管的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一pmos管的栅极、所述第二pmos管的栅极、所述第三pmos管的栅极和所述第四pmos管的栅极均用于接入第二控制信号,所述第一控制信号和所述第二控制信号为互补的控制信号。

4.根据权利要求1所述的模拟开关,其特征在于,所述模拟开关还包括第五nmos管,所述第五nmos管的源极和衬底均接地,所述第五nmos管的漏极连接至所述第二电路节点;所述第五nmos管和所述第一nmos管的其中一者导通时,所述第五nmos管和所述第一nmos管的另一者关断。

5.根据权利要求4所述的模拟开关,其特征在于,所述第一nmos管的栅极、所述第二nmos管的栅极、所述第三nmos管的栅极和所述第四nmos的栅极均用于接入第一控制信号,所述第一pmos管的栅极、所述第二p...

【专利技术属性】
技术研发人员:尚方健
申请(专利权)人:杰平方半导体上海有限公司
类型:发明
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