[發(fā)明專利]一種處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)及其控制方法

有效

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• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113422595B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡波;卿健;羅周益;朱冬勇;章莉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都市易沖半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H03K17/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發(fā)明提供一種新型處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)及其控制方法，所述電子開關(guān)包括：隔離型NMOS管QT1、隔離型NMOS管QT2、鉗位電路一、鉗位電路二、控制電路一和控制電路二；節(jié)點(diǎn)T1和節(jié)點(diǎn)T2會通過體二極管對節(jié)點(diǎn)MID進(jìn)行偏置，當(dāng)電子開關(guān)斷開時，如果T1處的AC信號為正壓，則電子開關(guān)的阻斷是靠QT2的關(guān)斷來完成，如果T1處的AC信號為負(fù)壓，則電子開關(guān)的阻斷是靠QT1的關(guān)斷來完成，同時，由于節(jié)點(diǎn)T1的負(fù)壓被n型埋層隔離在一個獨(dú)立的P阱里面，負(fù)壓不會影響電子開關(guān)芯片的襯底和其他電位，電子開關(guān)芯片的襯底接芯片的地。本發(fā)明能夠徹底關(guān)斷處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)，并通過n型埋層隔離的P阱對負(fù)壓進(jìn)行了有效處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種新型處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)及其控制方法。

背景技術(shù)

目前越來越多的應(yīng)用需要用到處理負(fù)壓AC信號（交流信號）的電子開關(guān)，這是一類特殊的電源開關(guān)，與常規(guī)電子開關(guān)的不同之處在于關(guān)斷狀態(tài)下電子開關(guān)的一端電壓會到一個負(fù)壓，在這個負(fù)壓下對電子開關(guān)的徹底關(guān)斷帶來了極大挑戰(zhàn)，并且傳統(tǒng)CMOS體硅工藝也較難處理芯片的負(fù)壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種新型處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)及其控制方法，以解決關(guān)斷狀態(tài)下開關(guān)的一端電壓會到負(fù)壓，從而導(dǎo)致在這個負(fù)壓下電子開關(guān)難以徹底關(guān)斷，以及傳統(tǒng)CMOS體硅工藝也較難處理芯片的負(fù)壓的問題。

本發(fā)明提供的一種新型處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)，包括：

隔離型NMOS管QT1、隔離型NMOS管QT2、鉗位電路一、鉗位電路二、控制電路一和控制電路二；

隔離型NMOS管QT1的漏極與隔離型NMOS管QT2的漏極連接；隔離型NMOS管QT2的源極連接鉗位電路二的輸入端；鉗位電路二的輸出端一方面連接鉗位電路一的輸入端，另一方面連接控制電路二的輸入端；控制電路二的輸出端分別連接至隔離型NMOS管QT2的柵極和源極；鉗位電路一的輸出端連接隔離型NMOS管QT1的源極；控制電路一的輸入端分別連接鉗位電路一的兩端，控制電路一的輸出端連接NMOS管QT1的柵極；

隔離型NMOS管QT1和隔離型NMOS管QT2中的n型埋層連接各自的漏極，n型埋層隔離起來的P阱連接各自的源極，并且P阱還通過一個體二極管與各自的漏極連接。

進(jìn)一步的，所述鉗位電路二包括二極管D1、二極管D2、鉗位二極管Z2、電容cpump和電容CT2；所述控制電路二包括開關(guān)T2_on和開關(guān)T2_off；隔離型NMOS管QT2的源極依次連接二極管D1的正極和負(fù)極以及二極管D2的正極和負(fù)極；二極管D1和二極管D2之間的電性連接點(diǎn)經(jīng)電容cpump接地；電容CT2以及鉗位二極管Z2的兩端均并聯(lián)在二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極之間；二極管D2的負(fù)極一方面連接鉗位電路一的輸入端，另一方面依次經(jīng)開關(guān)T2_on和開關(guān)T2_off連接至隔離型NMOS管QT2的源極；開關(guān)T2_on和開關(guān)T2_off之間的電性連接點(diǎn)連接隔離型NMOS管QT2的柵極。

進(jìn)一步的，所述鉗位電路一包括二極管D3、鉗位二極管Z1和電容CT1；所述控制電路一包括開關(guān)T1_on和開關(guān)T1_off；二極管D1的正極連接二極管D2的負(fù)極，二極管D1的負(fù)極經(jīng)鉗位二極管Z1的一端，二極管D3和鉗位二極管Z1之間的電性連接點(diǎn)經(jīng)開關(guān)T1_on連接隔離型NMOS管QT1的柵極；二極管Z1的另一端一方面連接隔離型NMOS管QT1的源極，另一方面經(jīng)開關(guān)T1_off連接隔離型NMOS管QT1的柵極；電容CT1并聯(lián)在鉗位二極管Z1兩端。

本發(fā)明還提供一種如上述的新型處理負(fù)壓AC信號的電子開關(guān)的控制方法，設(shè)隔離型NMOS管QT1的源極為節(jié)點(diǎn)T1，隔離型NMOS管QT2的源極為節(jié)點(diǎn)T2，隔離型NMOS管QT1的漏極和隔離型NMOS管QT2的漏極之間的電性連接點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)MID；所述控制方法包括如下步驟：