[发明专利]模拟开关电路结构

说明书

技术领域

本申请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技术领域，具体是指一种模拟开关电路结构。

背景技术

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之间形成一个寄生二极管。当VDD断电，输入端有信号时，会造成输入端到VDD的寄生二极管的漏电，同时此信号会泄露到输出端，从而模拟开关无法正常关断。

一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。

请参阅图1a和图1b所示，其是传统的模拟开关电路，其中：

VDD表示电路的电源电压，GND表示电路的地，IN表示信号输入端，OUT表示信号的输出端，Vthp表示PMOS管的开启电压，Vthd表示PMOS寄生二极管的正向导通电压，VGS表示MOS管的栅源电压差。P1～Pn为PMOS场效应管，N1～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：

P1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。P1的S和B之间形成一个正向的寄生二极管D1。

电路工作原理如下：

P1和N1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)，P1和N1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。P1的源极和衬底之间形成一个寄生的正向二极管。当VDD没有电压时，CP、CN均为低电平。此时，IN有信号输入，当输入信号大于Vthd时，D1正向导通，形成IN到VDD的漏电流；当输入信号大于|Vthp|时，P1的|VGS|＞|Vthp|，P1开启，输入信号泄露到输出端。

申请内容

本申请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，本申请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。