模拟开关电路结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种模拟开关电路结构，包括反相器电路模块、通道对管电路模块和断点保护电路模块，反相器电路模块的输入端与控制信号输入端(CRT)连接，通道对管电路接于信号输入端(IN)和信号输出端(OUT)之间，通道对管电路包括第三PMOS场效应管(P3)，反相器电路模块的输出端与第三PMOS场效应管(P3)的栅极连接，第三PMOS场效应管(P3)的衬底通过断点保护电路模块与电源(VDD)或信号输入端(IN)连接。采用该种结构的模拟开关电路结构，避免了输入信号通过场效应管源极和衬底间的寄生二极管漏电到VDD，实现了电源断电情况下的模拟开关的正常关断，有效防止了输入端到电源的漏电流，结构简单实用，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体集成电路设计领域，特别涉及半导体集成电路中模拟开关
，具体是指ー种模拟开关电路结构。
技术介绍
目前模拟开关广泛用于模拟信号的传输和选择。各种高清的视频、音频信号的传输对模拟开关的性能提出了越来越高的要求。传统的模拟开关电路为了传输接近电源(VDD)的电压，传输通道采用PMOS和NMOS 管对称连接的方式。PMOS的衬底(B端)接VDD，PMOS的S和B之间形成ー个寄生ニ极管。当VDD断电，输入端有信号时，会造成输入端到VDD的寄生ニ极管的漏电，同时此信号会泄露到输出端，从而模拟开关无法正常关断。ー些新型的模拟开关电路，比如中国专利CN200810203211. X所述。为了降低电路的导通电阻，将通道PMOS的衬底在导通时连接到输入端，这种模拟开关在断电时，同样会出现输入信号泄露到输出端的现象。请參阅图Ia和图Ib所示，其是传统的模拟开关电路，其中VDD表不电路的电源电压,GND表不电路的地，IN表不信号输入端,OUT表不信号的输出端，Vthp表示PMOS管的开启电压，Vthd表示PMOS寄生ニ极管的正向导通电压，VGS表示MOS管的栅源电压差。Pl Pn为PMOS场效应管，NI Nn为NMOS场效应管。S为MOS场效应管的源极，B为MOS场效应管的衬底，G为MOS场效应管的栅极，D为MOS场效应管的漏极。电路连接关系如下Pl源极接IN、栅极接CP、漏极接OUT ；N1源极接IN、栅极接CN、漏极接OUT ；P2和N2组成反相器，输入连接到CN，输出连接到CP ;所有的PMOS管的衬底接VDD，所有NMOS管的衬底接GND。Pl的S和B之间形成一个正向的寄生ニ极管Dl。电路工作原理如下Pl和NI组成通道对管。电路正常工作时VDD为高电平(电源电压)，如需开关导通，则设置CN为VDD，从而CP为GND (低电平)，Pl和NI开启，信号从IN输入，从OUT输出。如需关断开关，则设置CN为GND，从而CP为VDD，通道关断，信号被阻隔。Pl的源极和衬底之间形成ー个寄生的正向ニ极管。当VDD没有电压吋，CP、CN均为低电平。此时，IN有信号输入，当输入信号大于Vthd吋，Dl正向导通，形成IN到VDD的漏电流；当输入信号大于Vthp吋，Pl的VGS > IVthpI，Pl开启，输入信号泄露到输出端。
技术实现思路
本技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够在电源未供电的情况下确保模拟开关的正常关断、有效防止输入端到电源的漏电流、结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的模拟开关电路结构。为了实现上述的目的，本技术的模拟开关电路结构具有如下构成该模拟开关电路结构，包括反相器电路模块和通道对管电路模块，所述的反相器电路模块的输入端与控制信号输入端CRT相连接，所述的通道对管电路接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间，其主要特点是，所述的电路结构还包括断点保护电路模块，所述的通道对管电路中包括第三PMOS场效应管P3，所述的反相器电路模块的输出端与该第三PMOS场效应管P3的栅极相连接，且该第三PMOS场效应管P3的衬底通过所述的断点保护电路模块与电源VDD或者信号输入端IN相连接。该模拟开关电路结构中的反相器电路模块包括第一反相器和第二反相器，所述的第一反相器的输入端与控制信号输入端CRT相连接,且该第一反相器的输出端CN与第二反相器的输入端相连接，所述的第二反相器的输出端CP与所述的第三PMOS场效应管P3的栅极相连接。 该模拟开关电路结构中的第一反相器包括第五PMOS场效应管P5和第五NMOS场效应管N5，所述的第五PMOS场效应管P5的栅极和第五NMOS场效应管N5的栅极均与所述的控制信号输入端CRT相连接，该第五PMOS场效应管P5的源极和衬底均与电源VDD相连接，该第五PMOS场效应管P5的漏极分别与该第一反相器的输出端CN和所述的第五NMOS场效应管N5的漏极相连接，且该第五NMOS场效应管N5的衬底和源极均接地。该模拟开关电路结构中的第二反相器可以包括第四PMOS场效应管P4和第四NMOS场效应管N4，所述的第四PMOS场效应管P4的栅极和第四NMOS场效应管N4的栅极均与所述的第一反相器的输出端CN相连接，该第四PMOS场效应管P4的源极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，该第四PMOS场效应管P4的漏极分别与该第二反相器的输出端CP和所述的第四匪OS场效应管N4的漏极相连接，且该第四NMOS场效应管N4的衬底和源极均接地。该模拟开关电路结构中的断点保护电路模块可以包括第六PMOS场效应管P6和第七PMOS场效应管P7，所述的第六PMOS场效应管P6的源极与所述的信号输入端IN相连接，该第六PMOS场效应管P6的漏极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第六PMOS场效应管P6的栅极与电源VDD相连接；所述的第七PMOS场效应管P7的源极与电源VDD相连接，该第七PMOS场效应管P7的漏极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第七PMOS场效应管P7的栅极与所述的第二反相器的输出端CP相连接。该模拟开关电路结构中的断点保护电路模块也可以包括第十六PMOS场效应管P16和第十七PMOS场效应管P17，所述的第十六PMOS场效应管P16的源极与所述的信号输入端IN相连接，该第十六PMOS场效应管P16的漏极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第十六PMOS场效应管P16的栅极与电源VDD相连接；所述的第十七PMOS场效应管P17的源极与所述的信号输入端IN相连接，该第十七PMOS场效应管P17的漏极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第十七PMOS场效应管P17的栅极与所述的第二反相器的输出端CP相连接。该模拟开关电路结构中的第二反相器也可以包括第九PMOS场效应管P9和第九NMOS场效应管N9，所述的第九PMOS场效应管P9的栅极和第九NMOS场效应管N9的栅极均与所述的第一反相器的输出端CN相连接，该第九PMOS场效应管P9的源极和衬底均与电源VDD相连接，该第九PMOS场效应管P9的漏极分别与该第二反相器的输出端CP和所述的第九NMOS场效应管N9的漏极相连接，且该第九NMOS场效应管N9的衬底和源极均接地。该模拟开关电路结构中的断点保护电路模块相应的可以包括第十一 PMOS场效应管Pll和第十二 PMOS场效应管P12，所述的第i^一 PMOS场效应管Pll的源极与所述的信号输入端IN相连接，该第i^一 PMOS场效应管Pll的漏极和衬底均与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第十一 PMOS场效应管Pll的栅极与所述的第二反相器的输出端CP相连接；所述的第十二 PMOS场效应管P12的源极和衬底均与电源VDD相连接，该第十二PMOS场效应管P12的漏极与所述的第三PMOS场效应管P3的衬底相连接，且该第十二 PMOS场效应管P12的栅极与所述的第一反相器的输出端CN相连接。该模拟开关电路结构中的通道对管电路模块还包括第三NMOS场效应管N3，所述的第三PMOS场效应管P3的源极和第三NMOS场效应管N3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟开关电路结构，包括反相器电路模块和通道对管电路模块，所述的反相器电路模块的输入端与控制信号输入端(CRT)相连接，所述的通道对管电路接于信号输入端(IN)和信号输出端(OUT)之间，其特征在于，所述的电路结构还包括断点保护电路模块，所述的通道对管电路中包括第三PMOS场效应管(P3)，所述的反相器电路模块的输出端与该第三PMOS场效应管(P3)的栅极相连接，且该第三PMOS场效应管(P3)的衬底通过所述的断点保护电路模块与电源(VDD)或者信号输入端(IN)相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐栋，叶青，朱立群，牛征，彭云武，严淼，
申请(专利权)人：无锡华润矽科微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：