[發(fā)明專利]超低功耗模擬開關(guān)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535905.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111555620A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慶亞;付美俊;靳瑞英
• 申請（專利權(quán)）人: 帝奧微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/10;G01R19/00;G01R31/40
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發(fā)明公開了一種超低功耗模擬開關(guān)，應(yīng)用于模擬電路技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，包括電源電壓檢測電路(102)、高電壓選擇電路(107)、低電壓選擇電路(108)、第一電平移位器(112)、第二電平移位器(113)、邏輯控制電路(111)、上拉管(13)、下拉管(14)、第一驅(qū)動電路(109)、第二驅(qū)動電路(110)、第一主開關(guān)(11)、第二主開關(guān)(12)和開關(guān)管襯底選擇電路(101)。本發(fā)明提出的模擬開關(guān)，在電源掉電以后開關(guān)管能夠迅速關(guān)斷，阻斷輸入端正負(fù)電壓信號的傳輸，大大提高了在電源電壓掉電狀態(tài)下開關(guān)管的隔離度，并且該模擬開關(guān)具有超低功耗的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模擬電路技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是一種超低功耗模擬開關(guān)。

背景技術(shù)

模擬開關(guān)主要是完成信號鏈路中的信號切換功能。采用MOS管開關(guān)方式實(shí)現(xiàn)了對信號鏈路的關(guān)斷或者打開，由于其功能類似于開關(guān)，而用模擬器件的特性實(shí)現(xiàn)，稱為模擬開關(guān)。根據(jù)應(yīng)用需求不同，模擬開關(guān)可以分為音頻模擬開關(guān)，視頻模擬開關(guān)，數(shù)字開關(guān)和通用模擬開關(guān)等。

對于用作傳輸音頻信號的模擬開關(guān)，掉電狀態(tài)下開關(guān)的隔離度是一個重要的指標(biāo)。音頻模擬開關(guān)通常采用一對并聯(lián)的pmos管和nmos管，這種開關(guān)能夠滿足傳輸正電壓和負(fù)電壓的要求，然而，如果不對開關(guān)進(jìn)行處理，在電源電壓掉電后，不能保證開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。

現(xiàn)有技術(shù)通常分別在開關(guān)管的柵極接一個上拉電阻，在開關(guān)管的柵極接一個下拉電阻，這種方式一方面不能保證電源掉電后開關(guān)管能夠迅速關(guān)斷，另一方面這種方式會引入較大的靜態(tài)功耗，無法滿足應(yīng)用場合中超低功耗的要求。

因此，提供一種具有正負(fù)電壓處理能力以及電源掉電后能夠隔離正負(fù)電壓的超低功耗模擬開關(guān)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種超低功耗模擬開關(guān)，具有正負(fù)電壓處理能力以及電源掉電后能夠隔離正負(fù)電壓的能力，大大提高了掉電后開關(guān)的隔離度，并大大降低了開關(guān)正常工作時的靜態(tài)功耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超低功耗模擬開關(guān)，包括：

電源電壓檢測電路、高電壓選擇電路、低電壓選擇電路、第一電平移位器、第二電平移位器、邏輯控制電路、上拉管、下拉管、第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路、第一主開關(guān)、第二主開關(guān)和開關(guān)管襯底選擇電路；

其中，所述電源電壓檢測電路，所述電源電壓檢測電路的第一輸出端口與所述上拉管的柵極連接；所述上拉管的漏極與所述第一驅(qū)動電路的輸出端口和所述第一主開關(guān)的柵極連接；

所述電源電壓檢測電路的第二輸出端口與所述下拉管的柵極連接；所述下拉管的漏極與所述第二驅(qū)動電路的輸出端口和所述第二主開關(guān)的柵極連接；

所述電源電壓檢測電路的第二輸出端口與所述第一電平移位器和所述第二電平移位器的第三輸入端口連接，所述第一電平移位器的輸出端口與所述第一驅(qū)動電路的第三輸入端口連接，所述第二電平移位器的輸出端口與所述第二驅(qū)動電路的第三輸入端口連接；

所述開關(guān)管襯底選擇電路的第一輸入/輸出端口與所述第一主開關(guān)和所述第二主開關(guān)的源極連接，第二輸入/輸出端口與所述第一主開關(guān)和所述第二主開關(guān)漏極連接；

所述邏輯控制電路的第一輸出端口與所述第一電平移位器的第四輸入端口連接，所述邏輯控制電路的第二輸出端口與所述第二電平移位器的第四輸入端口連接；

所述高電壓選擇電路的輸出端口與所述電源電壓檢測電路的第一輸入端口、所述第一電平移位器的第一輸入端口、所述第二電平移位器的第一輸入端口、所述第一驅(qū)動電路的第一輸入端口、所述第二驅(qū)動電路的第一輸入端口、所述上拉管的源極和所述上拉管的襯底連接；