[發(fā)明專利]開關(guān)電路、集成電路和電子設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114172498A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安奇;王怡珊;李燁
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: H03K17/081
• 分類號: H03K17/081;H03K17/687
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 陽方玉

本申請涉及半導(dǎo)體器件，提供了一種開關(guān)電路，包括第一LDMOS器件和第二LDMOS器件，所述第一LDMOS器件的源極、體端和所述第二LDMOS器件的源極、體端共接，所述第一LDMOS器件的柵極和所述第二LDMOS器件的柵極共接，用于接入驅(qū)動電壓；所述第一LDMOS器件的漏極作為輸入端，所述第二LDMOS的漏極作為輸出端。將兩個高壓LDMOS器件的源極和體短接，兩個LDMOS的漏端可以承受正負高壓的結(jié)構(gòu)，增加了開關(guān)電路的工作電壓范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電路和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

刺激功能芯片在電生理技術(shù)的研究和應(yīng)用中有較大需求。為了增強對生物組織的刺激效果，需要提高刺激功能電路的輸出電流和正、負工作電壓。在刺激過程結(jié)束后，要將由芯片刺激端口電路引起的殘余電荷經(jīng)芯片內(nèi)部的開關(guān)泄放到地上。這個泄放殘余電荷的開關(guān)，主要的工作狀態(tài)即有兩種。其一，高壓端口工作時，端口電壓表現(xiàn)為正、負高壓，泄放電荷的開關(guān)要保持斷開狀態(tài)。其二，當(dāng)高壓端口不輸出刺激電流時，泄放電荷的開關(guān)閉合，將端口處的殘余電荷泄放到地電位上。

普通的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工藝中實現(xiàn)開關(guān)電路較為簡單，單獨一個NMOS器件即可實現(xiàn)一個開關(guān)功能。但高壓應(yīng)用中，較高的漏源電壓會擊穿NMOS器件的漏結(jié)。

而可以選用BCD(Bipolar—雙極管、CMOS、DMOS)工藝實現(xiàn)高壓工作的芯片電路，因為其橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，LDMOS)器件支持較高的漏源壓差。主要問題是，使用BCD工藝中NLDMOS(N型橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)作為開關(guān)器件時，雖然較高的漏源耐壓特性不會使器件的漏結(jié)被擊穿，但NLDMOS的源體PN結(jié)反偏電壓限制了開關(guān)的耐壓，也限制了刺激功能芯片的最大工作正負電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種開關(guān)電路、集成電路和電子設(shè)備，旨在解決傳統(tǒng)的泄放殘余電荷的開關(guān)存在的耐壓不高，限制了最大工作正負電壓的問題。

本申請實施例的第一方面提供了一種開關(guān)電路，包括第一LDMOS器件和第二LDMOS器件，所述第一LDMOS器件的源極、體端和所述第二LDMOS器件的源極、體端共接，所述第一LDMOS器件的柵極和所述第二LDMOS器件的柵極共接，用于接入驅(qū)動電壓；所述第一LDMOS器件的漏極作為開關(guān)電路的輸入端，所述第二LDMOS的漏極作為開關(guān)電路的輸出端。

在一個可選的實施例中，所述第一LDMOS器件的和所述第二LDMOS器件相同。

在一個可選的實施例中，所述驅(qū)動電壓加載在所述第一LDMOS器件和所述第二LDMOS器件上形成的柵源電壓大于的閾值電壓時，所述第一LDMOS器件和所述第二LDMOS器件導(dǎo)通；所述驅(qū)動電壓加載在所述第一LDMOS器件和所述第二LDMOS器件上形成的柵源電壓為零時，所述第一LDMOS器件和所述第二LDMOS器件關(guān)斷。

在一個可選的實施例中，還包括用于產(chǎn)生所述驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路。

在一個可選的實施例中，所述驅(qū)動電路包括一個偏置電流源、一個開關(guān)器件以及一個偏置電阻；

所述偏置電流源一端連接電源，另一端連接所述開關(guān)器件的第一導(dǎo)通端，所述開關(guān)器件的第二導(dǎo)通端連接到所述第一LDMOS器件的柵極和所述第二LDMOS器件的柵極，用以提供偏置電流；所述偏置電阻的第一端連接在所述第一LDMOS器件的柵極和所述第二LDMOS器件的柵極，所述偏置電阻的第二端連接到所述第一LDMOS器件的源極和所述第二LDMOS器件的源極，用于基于所述偏置電流產(chǎn)生所述驅(qū)動電壓。

在一個可選的實施例中，所述開關(guān)器件為PLDMOS器件。