一种带电压隔离的低功耗PMOS管衬底切换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种带电压隔离功能的低功耗PMOS管衬底切换电路，包括衬底切换控制单元、衬底切换单元、第一电压输入端、第二电压输入端、衬底电压输出端，衬底切换控制单元产生合理的判断逻辑信号，用于控制衬底切换单元，将衬底电压输出端始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，包括若干PMOS管、第二弱下拉器件，衬底切换单元将PMOS管的衬底始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，包括若干PMOS管、弱下拉器件，PMOS管、弱下拉器件为低耐压器件，本发明专利技术采取器件耐压隔离方法，使得器件的耐压值控制在安全工作范围以内，达到使用低耐压器件实现高耐压值的自动衬底切换电路，电源电压差分辨率高，功耗消耗低。既降低了芯片生产制造成本，也提高了芯片耐压兼容性，拓宽了芯片应用范围。

A low power PMOS substrate switching circuit with voltage isolation

【技术实现步骤摘要】
一种带电压隔离的低功耗PMOS管衬底切换电路
本专利技术涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种带电压隔离的低功耗PMOS管衬底切换电路。
技术介绍
集成电路芯片设计中，一般将PMOS晶体管的衬底接最高电位，NMOS晶体管的衬底接最低电位，以保证源漏极与衬底间的寄生PN节处于反向偏置，防止漏电或闩锁效应(Latch-up)，对于多电源系统而言，通用做法为设计专门的衬底切换电路，以选取多电源系统中的最高电位，从而保证电路模块的正常供电。传统的衬底切换电路，如图1所示，由两个二极管构成，两个输入端(VCC，VSPAD)分别连接到两个二极管的正端，两个二极管的负端连在一起构成输出端VMAX。该电路非常简单，但缺陷也较为明显，当两个电压较为接近时，即压差低于PN节的VTH阈值时，VMAX切换电路无法完成电压切换功能，甚至会引起Lath-up效应。中国专利号CN105049029B的专利技术专利公开了一种PMOS管衬底切换电路，所述PMOS管衬底切换电路至少包括：第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、弱下拉器件、第一电压输入端、第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带电压隔离功能的低功耗PMOS管衬底切换电路，其特征在于：包括衬底切换控制单元、衬底切换单元、第一电压输入端、第二电压输入端、衬底电压输出端，所述衬底切换控制单元包括多个PMOS管、弱下拉器件，用于产生控制信号控制衬底切换单元，将衬底电压输出端始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，所述衬底切换单元包括多个PMOS管，用于将PMOS管的衬底始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，所述PMOS管为低耐压器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种带电压隔离功能的低功耗PMOS管衬底切换电路，其特征在于：包括衬底切换控制单元、衬底切换单元、第一电压输入端、第二电压输入端、衬底电压输出端，所述衬底切换控制单元包括多个PMOS管、弱下拉器件，用于产生控制信号控制衬底切换单元，将衬底电压输出端始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，所述衬底切换单元包括多个PMOS管，用于将PMOS管的衬底始终连接到第一电压输入端、第二电压输入端的最高电位，所述PMOS管为低耐压器件。


2.根据权利要求1所述的带电压隔离功能的低功耗PMOS管衬底切换电路，其特征在于：所述衬底切换控制单元包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、弱下拉器件，所述第一PMOS管的源端通过弱下拉器件连接至第二电压输入端，所述第一PMOS管的漏端通过弱下拉器件与地连接，所述第一PMOS管的栅端连接至第一电压输入端；所述第二PMOS的源端与第四PMOS管的漏端连接，所述第二PMOS的漏端通过弱下拉器件与地VGND连接，所述第二PMOS管的栅端通过弱下拉器件与地VGND连接，所述第二PMOS管的栅端还与第三PMOS管的栅端连接；所述第三PMOS的源端通过弱下拉器件连接至衬底电压输出端，所述第三PMOS的源端还与第四PMOS管的栅端连接，所述第三PMOS管的漏端通过弱下拉器件与地连接，所述第三PMOS管的栅端分别与第一PMOS管的漏端和第二PMOS管的栅端连接，所述第三PMOS管的栅端还通过弱下拉器件与地连接；所述第四PMOS管的源端通过弱下拉器件连接至衬底电压输出端，所述第四PMOS管的漏端与第二PMOS管的源端连接，所述第四PMOS管的栅端连接至衬底电压输出端，所述第四PMOS管的栅端还与第三PMOS管的源端连接。


3.根据权利要求2所述的带电压隔离的低功耗PMOS管衬底切换电路，其特征在于：所述的弱下拉器件为电流源器件和/或电阻。


4.根据权利要求3所述的带电压隔离的低功耗PMOS管衬底切换电路，其特征在于：所述的弱下拉器件包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电流源器件，所述的电流源器件包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管，所述第一电阻的一端与第一PMOS管的源端连接，所述第一电阻的另一端连接至第二电压输入端，所述第二电阻的一端分别与第一PMOS管的漏端、第二NMOS管的栅端连接，所述第二电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，易冬柏，王静，张永光，王聪，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44