一种片内CMOS电容及一种芯片制造技术

本申请公开了一种片内CMOS电容和一种芯片，包括主模块、从模块和等效MOS管，主模块包括串联于预设电源和接地端之间的主MOS管和主电阻单元，从模块包括串联于预设电源和接地端之间的从MOS管和配合MOS管；主MOS管与从MOS管连接以形成电流镜结构；配合MOS管的源极和栅极分别与等效MOS管的源极和栅极依次连接；等效MOS管的栅极作为等效电容的第一极板，源极与漏极相连作为第二极板。由于本申请中主MOS管与从MOS管形成了电流镜结构，当通过主模块的电流恒定，配合MOS管的栅源电压恒定不变，保证了等效MOS管的栅源电压不变，其等效电容的容值稳定，避免对外界应用电路产生负面影响。

An on-chip CMOS capacitor and a chip

【技术实现步骤摘要】
一种片内CMOS电容及一种芯片
本专利技术涉及集成电路领域，特别涉及一种片内CMOS电容及一种芯片。
技术介绍
在CMOS集成电路工艺中，为了减少成本，通常直接选择MOS管作为电容。如图1所示，将NMOS管的源极和漏极直接接地，形成电容的第二极板，其栅极作为信号输入出，形成电容的第一极板。社该电容的大小为Cm，则Cm满足：Cm＝Cgs+Cgd+Cgb，式中Cgs表示栅极到源极电容，Cgd表示栅极到漏极电容，Cgb表示栅极到衬底电容。在集成电路应用中，MOS电容具有单位面积电容值较高，成本较低，无需额外光刻掩膜版即可制作等优势。然而，MOS电容的容值大小受其栅源电压Vgs的影响较大。当Vgs≥Vth时(Vth为NMOS管的阈值电压)，NMOS管的漏源极之间形成沟道，此时有栅氧电容Cgb＝W*L*Cox，W、L分别为栅极的宽和长，Cox为栅氧单位面积电容。当Vgs＜Vth时，NMOS管的漏源极之间没有形成沟道，栅氧电容Cgb与衬底耗尽区电容(一个较小的电容，具体值由工艺特性所决定)的串联，其值会小于W*L*Cox。因此当该电容的输入信号Vin的大小在Vth上下波动时，图1所示的MOS电容的容值大小会随之发生较大程度的波动，而MOS管容值大小的波动会对所在电路的线性度产生较大的负面影响，从而影响电路的整体性能。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种容值稳定、不影响应用电路的线性度的片内CMOS电容及一种芯片。其具体方案如下：一种片内CMOS电容，包括主模块、从模块和等效MOS管，所述主模块包括串联于预设电源和接地端之间的主MOS管和主电阻单元，所述从模块包括串联于所述预设电源和所述接地端之间的从MOS管和配合MOS管；所述主MOS管与所述从MOS管连接以形成电流镜结构；所述配合MOS管的源极和栅极分别与所述等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述等效MOS管的栅极作为等效电容的第一极板，源极与漏极相连作为所述等效电容的第二极板。优选的，所述主MOS管的栅极、漏极与所述从MOS管的栅极连接，以形成电流镜结构。优选的，所述等效MOS管与所述配合MOS管均为PMOS管，所述主MOS管与所述从MOS管均为NMOS管；所述主电阻单元的第一端和第二端分别与所述预设电源、所述主MOS管的漏极依次连接，所述主MOS管的源极与所述接地端连接；所述预设电源与所述配合MOS管的源极连接，所述从MOS管的漏极和源极分别与所述配合MOS管的漏极、所述接地端依次连接。优选的，所述主模块还包括：源极与所述预设电源连接、栅极和漏极均与所述主电阻单元的第一端连接、类型为PMOS管的辅助MOS管。优选的，所述等效MOS管与所述配合MOS管均为NMOS管，所述主MOS管与所述从MOS管均为PMOS管；所述主MOS管的源极和漏极分别与所述预设电源、所述主电阻单元的第一端依次连接，所述主电阻单元的第二端与所述接地端连接；所述从MOS管的源极与漏极分别与所述预设电源、所述配合MOS管的漏极依次连接，所述配合MOS管的源极与所述接地端连接。优选的，所述主模块还包括：源极与所述接地端连接、栅极和漏极均与所述主电阻单元的第二端连接、类型为NMOS管的辅助MOS管。优选的，所述片内CMOS电容包括第一等效MOS管和第二等效MOS管，所述主模块具体包括：依次串联于所述预设电源和所述接地端之间的第一主MOS管、所述主电阻单元和第二主MOS管；相应的，所述从模块具体包括：依次串联于所述预设电源和所述接地端之间的第一从MOS管和第一配合MOS管；依次串联于所述预设电源和所述接地端之间的第二配合MOS管和第二从MOS管；所述第一主MOS管的栅极、漏极与所述第一从MOS管的栅极连接；所述第一配合MOS管的源极和栅极分别与所述第一等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述第二主MOS管的栅极、漏极与所述第二从MOS管的栅极连接；所述第二配合MOS管的源极和栅极分别与所述第二等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述第一等效MOS管的栅极和所述第二等效MOS管的栅极连接后作为所述等效电容的第一极板；所述第一等效MOS管的源极与漏极、所述第二等效MOS管的源极与栅极均连接后作为所述等效电容的第二极板。优选的，所述第一主MOS管、所述第一从MOS管、所述第二配合MOS管、所述第二等效MOS管均为PMOS管；所述第二主MOS管、所述第二从MOS管、所述第一配合MOS管、所述第一等效MOS管均为NMOS管。优选的，所述片内CMOS电容还包括：第一端与所述配合MOS管的源极连接、第二端连接对应的所述预设单元或所述接地端的从电阻单元。相应的，本专利技术还公开了一种芯片，包括如上文任一项所述片内CMOS电容。本申请公开了一种片内CMOS电容，包括主模块、从模块和等效MOS管，所述主模块包括串联于预设电源和接地端之间的主MOS管和主电阻单元，所述从模块包括串联于所述预设电源和所述接地端之间的从MOS管和配合MOS管；所述主MOS管与所述从MOS管连接以形成电流镜结构；所述配合MOS管的源极和栅极分别与所述等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述等效MOS管的栅极作为等效电容的第一极板，源极与漏极相连作为所述等效电容的第二极板。由于本申请中主MOS管与从MOS管形成了电流镜结构，因此当通过主模块的电流恒定时，配合MOS管的栅源电压恒定不变，从而保证了等效MOS管的栅源电压不变，因此等效MOS管中等效电容的容值稳定，其大小不会随第一极板所接输入信号的大小发生波动，避免对外界应用电路产生负面影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中MOS管作为电容使用的电路示意图；图2为本专利技术实施例中一种片内CMOS电容的结构分布图；图3为本专利技术实施例中一种片内CMOS电容的结构分布图；图4为本专利技术实施例中一种片内CMOS电容的结构分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中MOS电容的容值大小会随着输入信号Vin在Vth的上下波动发生较大程度的波动，从而对所在电路的线性度产生较大的负面影响；本申请通过具体的电路，保证了MOS电容的容值稳定，从而避免了对外界应用电路产生负面影响。本专利技术实施例公开了一种片内CMOS电容，包括主模块1、从模块2和等效MOS管Mc，主模块1包括串联于预设电源VDD和接地端GND之间的主MOS管M1和主电阻单元R1，从模块2包括串联于预设电源VDD和接地端GND之间的从MOS管M2和配合MOS管M3；主MOS管M1与从MOS管M2连接以形成电流镜结构；配合MOS管M3的源极和栅极分别与等效MOS管Mc的源极和栅极依次连接；等效MO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片内CMOS电容，其特征在于，包括主模块、从模块和等效MOS管，所述主模块包括串联于预设电源和接地端之间的主MOS管和主电阻单元，所述从模块包括串联于所述预设电源和所述接地端之间的从MOS管和配合MOS管；所述主MOS管与所述从MOS管连接以形成电流镜结构；所述配合MOS管的源极和栅极分别与所述等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述等效MOS管的栅极作为等效电容的第一极板，源极与漏极相连作为所述等效电容的第二极板。

【技术特征摘要】
1.一种片内CMOS电容，其特征在于，包括主模块、从模块和等效MOS管，所述主模块包括串联于预设电源和接地端之间的主MOS管和主电阻单元，所述从模块包括串联于所述预设电源和所述接地端之间的从MOS管和配合MOS管；所述主MOS管与所述从MOS管连接以形成电流镜结构；所述配合MOS管的源极和栅极分别与所述等效MOS管的源极和栅极依次连接；所述等效MOS管的栅极作为等效电容的第一极板，源极与漏极相连作为所述等效电容的第二极板。2.根据权利要求1所述片内CMOS电容，其特征在于，所述主MOS管的栅极、漏极与所述从MOS管的栅极连接，以形成电流镜结构。3.根据权利要求2所述片内CMOS电容，其特征在于，所述等效MOS管与所述配合MOS管均为PMOS管，所述主MOS管与所述从MOS管均为NMOS管；所述主电阻单元的第一端和第二端分别与所述预设电源、所述主MOS管的漏极依次连接，所述主MOS管的源极与所述接地端连接；所述预设电源与所述配合MOS管的源极连接，所述从MOS管的漏极和源极分别与所述配合MOS管的漏极、所述接地端依次连接。4.根据权利要求3所述片内CMOS电容，其特征在于，所述主模块还包括：源极与所述预设电源连接、栅极和漏极均与所述主电阻单元的第一端连接、类型为PMOS管的辅助MOS管。5.根据权利要求2所述片内CMOS电容，其特征在于，所述等效MOS管与所述配合MOS管均为NMOS管，所述主MOS管与所述从MOS管均为PMOS管；所述主MOS管的源极和漏极分别与所述预设电源、所述主电阻单元的第一端依次连接，所述主电阻单元的第二端与所述接地端连接；所述从MOS管的源极与漏极分别与所述预设电源、所述配合MOS管的漏极依次连接，所述配合MOS管的源极与所述接地端连接。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：何力，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43