[發明專利]一種模擬開關電路和多路復用器

在審

• 申請號: 202010435216.6
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN113708746A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 許鵬
• 申請（專利權）人: 杭州深諳微電子科技有限公司
• 主分類號: H03K17/041
• 分類號: H03K17/041
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本發明公開了一種模擬開關電路和多路復用器，模擬開關電路包括依次連接于信號輸入端和信號輸出端之間的第一PMOS晶體管和第二PMOS晶體管，以及依次連接于信號輸入端和信號輸出端之間的第一NMOS晶體管和第二NMOS晶體管。第一PMOS晶體管和第二PMOS晶體管中間的第一節點與第一NMOS晶體管和第二NMOS晶體管的襯底連接，第一NMOS晶體管和第二NMOS晶體管中間的第二節點與所述第一PMOS晶體管和第二PMOS晶體管的襯底連接。當模擬開關電路導通時，第一PMOS晶體管、第二PMOS晶體管、第一NMOS晶體管和第二NMOS晶體管的襯底電位都接近輸入信號，消除了CMOS襯底效應，從而可以在相同的CMOS尺寸條件下減小模擬開關電路的電阻，提高模擬開關電路的切換速度。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路技術領域，更具體地涉及一種模擬開關電路和多路復用器。

背景技術

現今，各種模擬電路都需要用到模擬傳輸開關，以用作對模擬輸入信號進行傳輸和選擇，例如各種音視頻電路都需要模擬傳輸開關進行音視頻信號的選擇導通，模擬控制電路需要模擬傳輸開關進行控制信號的選擇控制。隨著技術的發展，各種高清的視頻、音頻信號的傳輸對模擬傳輸開關的性能提出了越來越高的要求。例如，高性能模擬電路要求模擬開關具有阻值低和隔離度高的特性，降低模擬開關的阻值可以降低信號的衰減，提高開關電容電路的速度，提高模擬開關的隔離度可以降低其他信號的干擾。

傳統的模擬開關電路為了傳輸接近電源(VCC)的電壓，通常會采用PMOS晶體管和NMOS晶體管并聯的傳輸門作為模擬傳輸開關。PMOS晶體管的襯底接電源電壓，NMOS晶體管的襯底接地。在PMOS晶體管的柵極接電源電壓，NMOS晶體管的柵極接地時，傳輸門關斷；在PMOS晶體管的柵極接地，NMOS晶體管的柵極接電源時，傳輸門導通。

如圖1示出傳統的模擬開關電路的電路示意圖，圖1中的模擬開關電路100包括晶體管MP1和晶體管MN1，晶體管MP1為PMOS(positive channel Metal OxideSemiconductor，P型金屬氧化物半導體)晶體管，晶體管MN1為NMOS(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金屬氧化物半導體)晶體管。晶體管MP1和晶體管MN1并聯連接，二者的源極彼此連接且都連接至信號輸入端A，二者的漏極彼此連接且都連接至信號輸出端Y，晶體管MP1的襯底連接電源電壓VCC，晶體管MN1的襯底接地。

晶體管MP1的柵極接收開關控制信號CP1，晶體管MN1的柵極接收開關控制信號CN1，開關控制信號CP1和開關控制信號CN1為相位相反的控制信號。當開關控制信號CP1為高電平，開關控制信號CN1為低電平時，模擬開關電路100斷開；當開關控制信號CP1為低電平，開關控制信號CN1為高電平時，模擬開關電路100導通，輸入信號從信號輸入端A傳輸至信號輸出端Y。

傳統的模擬開關電路具有一定的缺陷，由于CMOS襯底效應，所以模擬開關中的PMOS晶體管和NMOS晶體管的閾值電壓會隨輸入電壓的變化而變化，增大模擬開關的電阻，降低模擬開關電容電路的切換速度，同時因為模擬開關對輸入信號的依賴性，造成系統的非線性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種模擬開關電路和多路復用器，解決了因CMOS襯底效應造成的降低模擬開關電容電路切換速度的問題。