[发明专利]电压切换电路及切换方法

说明书

本发明公开一种电压切换电路，包含：并联的第一电路和第二电路；第一电路包含：第一输入端、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管；第二电路包含：第二输入端、第三NMOS管、第四NMOS管。本发明第一输入端到输出端的支路增加了第三PMOS管，使输入端可输入负压，且使得输出端能保持正常输出输入端的电压，且无器件击穿问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种电压切换电路及切换方法。

背景技术

如图1所示，为现有的电压切换电路结构，包含：并联的两条支路；其中一条支路包含：第一输入端IN1，第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2，其中第一PMOS管PM1源极连接第一输入端IN1，栅极接地，第二PMOS管PM2源极连接第一PMOS管PM1的漏极，栅极连接栅极驱动电压BSPB，漏极连接输出端OUT，第一NMOS管NM1源极连接第一输入端IN1，栅极连接栅极驱动电压BXN，第二NMOS管NM2源极连接第一NMOS管NM1漏极，栅极连接栅极驱动电压BSN，漏极连接输出端OUT。另一条支路包含：第二输入端IN2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4，其中第三NMOS管NM3源极连接第二输入端IN2，栅极连接栅极驱动电压BDN，第四NMOS管NM4源极连接第三NMOS管NM3漏极，栅极连接栅极驱动电压BXN，漏极连接输出端OUT。

表1现有电路的工作模式

如表1所示，为现有电压切换电路两种工作模式的一种实例。

模式1：PM1栅极加0V，PM2栅极加0V，NM1栅极加1.2V，NM2栅极加1.2V，此时PM1、NM2、NM1、NM2处于导通状态，输入IN1到输出OUT的通路打开。NM3栅极加-3V，NM4栅极加1.2V，NM3处于关断状态，输入IN2到输出OUT的通路关断。此时IN2外加电压为0V，IN1外加电压范围为-3V～4V，IN1外加电压传输到OUT，因此输出OUT电压为-3V～4V。

模式2：PM1栅极加0V，PM2栅极加4V，NM1栅极加1.2V，NM2栅极加0V，此时PM2和NM2处于关断状态，输入IN1到输出OUT的通路关断。NM3和NM4栅极加1.2V，处于导通状态，输入IN2到输出OUT的通路打开。此时IN2外加电压为0V，IN1外加电压范围为0V～4V，IN2外加电压传输到OUT，因此输出OUT电压为0V。

现有电路的主要问题是模式2下输入IN1和IN2不支持负压输入。模式2时，IN2加入负压(例如-3V)，OUT也为-3V，此时PM2栅极为4V，漏极为-3V，这个电压差较大，如果超过PMOS器件的击穿电压，会引起器件损坏。此外NM1栅极加1.2V，NM2栅极加0V，OUT为-3V时，NM1和NM2导通，IN1到OUT会通过NM1和NM3连通，引起IN1到OUT的漏电。

对于模式2下IN1到OUT的漏电，可以将NM2的栅极电压改为-3V解决，但是仍然不能解决PM2栅极和漏极电压差较大的问题。

发明内容

本发明提供一种电压切换电路及切换方法，对现有的电压切换电路做了优化，输入端可输入负压。

为实现上述目的，本发明提供一种电压切换电路，其特点是，该电路包含：并联的第一电路和第二电路；

第一电路包含：

第一输入端；

第一PMOS管，其源极连接第一输入端，栅极接地；

第二PMOS管，其源极连接第一PMOS管的漏极，栅极连接控制第二PMOS管导通或关断的第一栅极驱动电压；

第三PMOS管，其源极连接第二PMOS管的漏极，栅极接地，漏极连接输出端；