CN108512536B - 一种具有恒定导通电阻的模拟开关 - Google Patents

一种具有恒定导通电阻的模拟开关 Download PDF

Info

Publication number
CN108512536B
CN108512536B CN201810751411.2A CN201810751411A CN108512536B CN 108512536 B CN108512536 B CN 108512536B CN 201810751411 A CN201810751411 A CN 201810751411A CN 108512536 B CN108512536 B CN 108512536B
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching tube
gate
control
source voltage
analog switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810751411.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108512536A (zh
Inventor
何永强
罗旭程
程剑涛
张艳萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Awinic Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Priority to CN201810751411.2A priority Critical patent/CN108512536B/zh
Publication of CN108512536A publication Critical patent/CN108512536A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108512536B publication Critical patent/CN108512536B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • H03K17/145—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本申请提供一种具有恒定导通电阻的模拟开关，包括：控制电流产生电路、栅源电压产生电路和主开关管，其中，控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路的电流，然后由栅源电压产生电路产生主开关管所需要的栅源电压，当主开关管因温度、工艺等变化因素变化时，其导通电阻对应发生变化，而通过控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路输出对应的栅源电压，从而使得主开关管的栅源电压发生变化，以实时改变主开关管的栅源电压，进而使得主开关管的导通电阻保持恒定不变。

Description

一种具有恒定导通电阻的模拟开关
技术领域
本发明涉及模拟电路技术领域，尤其涉及一种具有恒定导通电阻的模拟开关。
背景技术
在电子设备中常因设备外部接口资源的限制，导致不同用途的数据共用一个接口，例如手机中的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口，其常用来作为Audio(音频)、USB及UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)等信号传输的复用接口。而模拟开关的导通电阻变化会影响到这些信号传输的质量，进而带来不必要的错误。例如USB出现数据传输错误、音频出现音质变差和视频出现画质变差等。
目前集成电路中常用CMOS管作为传输开关，作为开关时CMOS管工作在线性区，当CMOS管的栅极(Gate)信号电平不变时，其导通电阻和Vgs(MOS管的栅极Gate和源端Source的电压之差)以及衬底效应、温度等有关。
虽然现有技术中已经提供一些采用恒定Vgs方法、衬底效应消除方法等，来降低模拟开关的导通电阻变化，改善模拟开关的性能，但模拟开关的导通电阻还是存在较大变化，对信号传输造成影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有恒定导通电阻的模拟开关，以解决现有技术中模拟开关的导通电阻变化，对信号传输造成影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有恒定导通电阻的模拟开关，包括：
控制电流产生电路、栅源电压产生电路、主开关管；
所述控制电流产生电路包括电源电压输入端、接地端和输出端；
所述栅源电压产生电路包括控制电流输入端；
所述控制电流产生电路的输出端与所述栅源电压产生电路的控制电流输入端相连，用于产生控制所述栅源电压产生电路的控制电流；
所述栅源电压产生电路连接在所述主开关管的栅极和源极之间，用于产生所述主开关管的栅源电压；
所述主开关管的源极和漏极分别作为所述模拟开关的信号输入端和信号输出端。
优选地，所述控制电流产生电路包括：
第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管；以及第一运算放大器、第二运算放大器、电流源和电阻；
所述电流源的输入端、所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端均作为所述电源电压输入端，用于接收电源电压的输入；
所述电流源的输出端与所述第七开关管的控制端和第二端相连；
所述第七开关管的第一端接地；
所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端和所述第三开关管的控制端相连，且与所述第二开关管的第二端，以及第六开关管的第二端相连；
所述第三开关管的第二端与第五开关管的控制端和第二端，以及所述第一运算放大器的同相输入端相连；
所述第五开关管的第一端接地；
所述第一运算放大器的输出端与所述第六开关管的控制端相连；
所述第一运算放大器的反相输入端与所述第六开关管的第一端相连，并连接至所述电阻的一端；
所述电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端以及第四开关管的第一端相连；
所述第二运算放大器的同相输入端与所述第七开关管的第二端相连；
所述第二运算放大器的输出端与所述第四开关管的控制端相连；
所述第四开关管的第二端接地；
所述第一开关管的第二端作为所述控制电流产生电路的输出端，输出所述控制电流。
优选地，所述电阻为可变电阻。
优选地，所述栅源电压产生电路包括：第八开关管；
所述第八开关管的第一端与所述主开关管的第一端相连；
所述第八开关管的第二端与所述第八开关管的控制端相连，并与所述主开关管的控制端相连，作为所述控制电流输入端，用于接收所述控制电流产生电路传输的控制电流。
优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均为PMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管均为NMOS管。
优选地，所述第一端为源极，所述第二端为漏极，所述控制端为栅极。
优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均为NMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管均为PMOS管。
经由上述的技术方案可知，本发明提供的具有恒定导通电阻的模拟开关包括：控制电流产生电路、栅源电压产生电路和主开关管，其中，控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路的电流，然后由栅源电压产生电路产生主开关管所需要的栅源电压，当主开关管因温度、工艺等变化因素变化时，其导通电阻对应发生变化，而通过控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路输出对应的栅源电压，从而使得主开关管的栅源电压发生变化，以实时改变主开关管的栅源电压，进而使得主开关管的导通电阻保持恒定不变。
本发明提供了一种具有恒定导通电阻的模拟开关，使得其导通电阻恒定，与外界的温度环境以及工艺因素无关，使得模拟开关在传输信号过程中，能够保证信号的质量，从而使得模拟开关的应用范围更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种具有恒定导通电阻的模拟开关的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种具有恒定导通电阻的模拟开关的具体结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有技术中的模拟开关的导通电阻还存在较大变化，从而对信号传输造成影响。
发明人发现，出现上述现象的原因是，虽然现有技术中采用了恒定Vgs方法或者衬底效应消除方法等来降低模拟开关的导通电阻变化，但其效果仅仅是降低模拟开关的导通电阻变化，仍无法使得模拟开关的导通电阻不发生变化，保持恒定。
发明人发现，除了上述因素引起模拟开关的导通电阻发生变化之外，模拟开关的导通电阻还会随温度和制造工艺的变化而变化，而现有技术中的降低模拟开关导通电阻变化的方法，并没有解决温度变化、制造工艺变化以及信号电平引起的导通电阻变化。而，当模拟开关更换了不同的制造工艺，为了保证导通电阻变化较小，MOS管的尺寸等均需要做修改，增加了重新开发的成本。
基于此，本发明提供一种具有恒定导通电阻的模拟开关，包括：
控制电流产生电路、栅源电压产生电路、主开关管；
所述控制电流产生电路包括电源电压输入端、接地端和输出端；
所述栅源电压产生电路包括控制电流输入端；
所述控制电流产生电路的输出端与所述栅源电压产生电路的控制电流输入端相连，用于产生控制所述栅源电压产生电路的控制电流；
所述栅源电压产生电路连接在所述主开关管的栅极和源极之间，用于产生所述主开关管的栅源电压；
所述主开关管的源极和漏极分别作为所述模拟开关的信号输入端和信号输出端。
本发明提供的具有恒定导通电阻的模拟开关包括：控制电流产生电路、栅源电压产生电路和主开关管，其中，控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路的电流，然后由栅源电压产生电路产生主开关管所需要的栅源电压，当主开关管因温度、工艺等变化因素变化时，其导通电阻对应发生变化，而通过控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路输出对应的栅源电压，从而使得主开关管的栅源电压发生变化，以实时改变主开关管的栅源电压，进而使得主开关管的导通电阻保持恒定，不变。
本发明提供了一种具有恒定导通电阻的模拟开关，使得其导通电阻恒定，与外界的温度环境以及工艺因素无关，使得模拟开关在传输信号过程中，能够保证信号的质量，从而使得模拟开关的应用范围更加广泛。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种具有恒定导通电阻的模拟开关结构示意图；具有恒定导通电阻的模拟开关包括：控制电流产生电路10、栅源电压产生电路20、主开关管N0。
其中，控制电流产生电路10包括电源电压输入端Vcc、接地端和输出端Vout’；栅源电压产生电路20包括控制电流输入端Vin’；控制电流产生电路10的输出端Vout’与栅源电压产生电路20的控制电流输入端Vin’相连，用于产生控制栅源电压产生电路20的控制电流；栅源电压产生电路20连接在主开关管的栅极和源极之间，用于产生主开关管N0的栅源电压Vgs；主开关管N0的源极和漏极分别作为模拟开关的信号输入端Vin和信号输出端Vout。
本发明实施例提供的具有恒定导通电阻的模拟开关包括：控制电流产生电路、栅源电压产生电路和主开关管，其中，控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路的电流，然后由栅源电压产生电路产生主开关管所需要的栅源电压，当主开关管因温度、工艺等变化因素变化时，其导通电阻对应发生变化，而通过控制电流产生电路产生控制栅源电压产生电路输出对应的栅源电压，从而使得主开关管的栅源电压发生变化，以实时改变主开关管的栅源电压，进而使得主开关管的导通电阻保持恒定不变。
本发明提供了一种具有恒定导通电阻的模拟开关，使得其导通电阻恒定，与外界的温度环境以及工艺因素无关，使得模拟开关在传输信号过程中，能够保证信号的质量，从而使得模拟开关的应用范围更加广泛。
本发明实施例中不限定控制电流产生电路的具体结构，只要能够产生控制栅源电压产生电路的电流即可。
请参见图2，本实施例中控制电流产生电路10包括：第一开关管P1、第二开关管P2、第三开关管P3、第四开关管P4、第五开关管N5、第六开关管N6和第七开关管N7；以及第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2、电流源IB和电阻R1。
其中，电流源IB的输入端、第一开关管P1的第一端、第二开关管P2的第一端和第三开关管P3的第一端均作为电源电压输入端，用于接收电源电压的输入；电流源IB的输出端与第七开关管N7的控制端和第二端相连。
第七开关管N7的第一端接地。
第一开关管P1的控制端、第二开关管P2的控制端和第三开关管P3的控制端相连，且与第二开关管P2的第二端，以及第六开关管N6的第二端相连。
第三开关管P3的第二端与第五开关管N5的控制端和第二端，以及第一运算放大器OP1的同相输入端相连；第五开关管N5的第一端接地。
第一运算放大器OP1的输出端与第六开关管N6的控制端相连；第一运算放大器OP1的反相输入端与第六开关管N6的第一端相连，并连接至电阻R1的一端。
电阻R1的另一端与第二运算放大器OP2的反相输入端以及第四开关管P4的第一端相连。
第二运算放大器OP2的同相输入端与第七开关管N7的第二端相连；第二运算放大器OP2的输出端与第四开关管P4的控制端相连。
第四开关管P4的第二端接地。
第一开关管P1的第二端作为控制电流产生电路的输出端，输出控制电流。
本实施例中同样不限定栅源电压产生电路20的具体结构，只要能够产生主开关管所需要的栅源电压即可。
另外，本实施例中对栅源你电压产生电路20的具体结构也不做限定，本实施例中栅源电压产生电路20包括：第八开关管N8；第八开关管N8的第一端与主开关管的第一端相连；第八开关管N8的第二端与第八开关管N8的控制端相连，并与主开关管的控制端相连，作为控制电流输入端，用于接收控制电流产生电路传输的控制电流。
需要说明的是，本实施例中不限定各个开关管的类型，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管可以均为PMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管可以均为NMOS管。如图2中所示，本实施例中所述第一端为源极，所述第二端为漏极，所述控制端为栅极。
在本发明其他实施例中，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管还可以均为NMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管还可以均为PMOS管。对应地，主开关管也可以为PMOS管。
需要说明的是，当主开关管N0替换为PMOS管时，将图1和图2中的电源电压端和接地端互换，原来电流源IB的方向变为反向，不改变各MOS管的源漏极，从而得到另一种具有恒定导通电阻的模拟开关，本实施例中对此不做详细赘述。
请继续参见图2，本发明提供的电路的原理为：
第一开关管P1、第二开关管P2和第三开关管P3构成电流镜电路，流经第一开关管P1、第二开关管P2和第三开关管P3的电流均相等；
电源Vcc通过电流源IB为第七开关管N7提供一个微弱的电流，使得第七开关管N7的栅极和源极电压差Vgs为阈值电压附近，其栅极电压为Vg7；
电源Vcc通过第三开关管P3为第五开关管N5的栅极提供栅极电压Vg5；
第一运算放大器OP1与第二运算放大器OP2为跟随接法，使得第七开关管N7的栅极电压Vg7与A节点的电压相等；第五开关管N5的栅极电压Vg5与B节点的电压相等，也即电阻R1的两端。
那么，电阻R1上流经的电流即为A节点和B节点的电压差除以电阻R1。
由于电源Vcc与地之间通过第二开关管P2、第六开关管N6、电阻R1和第四开关管P4串接，因此，电阻R1上的产生的电流全部流过第六开关管N6，其大小与第一开关管P1镜像相同，而第一开关管P1与第八开关管N8串接，因此，上述电流也即为第八开关管N8中流过的电流I8。
因此，通过调节电流I8，可以使得第八开关管N8的栅源电压Vgs改变，从而调节主开关管N0的栅源电压，进而调节其导通电阻。
也即，通过调节电阻R1的值，使得控制电流产生电路10的控制电流不同，进而控制栅源电压产生电路20产生不同的栅源电压，再实现主开关管N0的导通电阻恒定的目的。
下面通过理论推导，说明本实施例中上述具有恒定导通电阻的模拟开关的工作原理：
需要说明的是，以主开关管N0为例进行说明：
本实施例中主开关管N0为NMOS管，其工作区包括线性区域和饱和区域，线性区域表示NMOS管的Vgs-Vth>>Vds，其中Vth是阈值电压，NMOS管的阈值电压一般会用Vth表示，线性区域NMOS管的源极和漏极两端表现为一个电阻，其阻值是Ron。
根据NMOS管特性，在NMOS管的栅源电压Vgs一定时，NMOS管中的电流ID随Vds(源极和漏极电压差)增大而变化，源漏电压Vds由0～(Vds>Vgs-Vt)，此时电流ID满足：
un为沟通电子迁移率，Cox是单位面积的栅氧化层电容，W是MOS管的栅宽，L是MOS的栅长，Vth是NMOS的导通阈值电压。
而在可变电阻区，从Vd端看入到GND的电阻：
当上式中Vds远小于Vgs-Vth时，为线性区或深线性区；
此时，
本实施例中，主开关管N0为NMOS管作为开关用，其工作在线性区域，所以服从上述电阻表达形式。
对于主开关管N0在正常使用过程中，由于开关使用时工作在线性区域，导通电阻(Ron)如下：
其中，un为沟通电子迁移率，Cox是单位面积的栅氧化层电容，W是MOS管的栅宽，L是MOS的栅长，Vt是NMOS管的导通阈值电压。
需要说明的是，发明人根据研究发现，主开关管的导通电阻Ron发生变化的因素，主要包括如下内容：
由半导体知识可以知道，随着温度的变化，导通阈值电压Vt和沟通电子迁移率un均会发生变化，尤其在深亚微米工艺下沟通电子迁移率un随温度上升而降低，虽然导通阈值电压Vt也会降低，但是一般方案中均会把栅源电压Vgs设定得远大于导通阈值电压Vt，因此影响Ron的主要因素是沟通电子迁移率un，所以需要制造出一种不随工艺和温度变化的Ron，也就是最好实现能够和导通阈值电压Vt以及沟通电子迁移率un相关的栅源电压Vgs，或者Vgs-Vt，进而补偿沟通电子迁移率un的变化。
本实施例中的模拟开关，如图2中所示，主开关管为N0，其源极连接信号输入端，漏极连接信号输出端；第八开关管N8构成Vgs产生电路20，第一开关管P1-第七开关管N7，电流源IB，以及第一运算放大器OP1、第二运算放大器OP2以及电阻R1构成了控制电流产生电路10。
栅源电压产生电路20的工作原理如下：
假设通过第八开关管N8的电流为I8，那么根据第八开关管N8二极管接法，其产生的Vgs如下：
其中为第八开关管N8的宽长比，本实施例中假设第八开关管N8和主开关管N0的宽长比W/L相等，将公式5带入公式4有：
根据MOS管的特性，公式6可以写为：
本实施例中，如图2中所示，电流源IB给第七开关管N7提供了一个微弱的电流，该电流主要用于制造一个大约等于NMOS管的阈值的电压。具体大小根据NMOS管大小确定。此处第七开关管N7和第五开关管N5的尺寸相等。通过工艺的仿真，确定电流源IB的大小以及其允许的变化，使得第七开关管N7栅源电压在Vth左右即可。即让第七开关管N7的栅源电压Vgs为Vt左右，第一运算放大器OP1和第二运算放大器OP2为跟随接法，图中的Vg7电压和B点电压相等，Vg5电压会和A点电压相等。第五开关管N5的栅极到源极的电压等于第八开关管N8的Vgs，计算到I8如下：
需要说明的是，本实施例中假设第八开关管N8和第五开关管N5尺寸相等，第一开关管P1、第二开关管P2和第三开关管P3的尺寸相等，由于三个PMOS管构成了电流镜，所以第八开关管N8中的电流等于第五开关管N5中的电流，因此产生的第八开关管N8的Vgs和第五开关管N5的Vgs相等。
将公式8带入公式7，可以得到Ron如下：
由以上推导可知，主开关管N0的导通电阻Ron只和电阻R1有关，电阻R1可以采用温度系数为0的方法实现，例如正负温度系数抵消、直接外接等方式均可，从而使得主开关管N0的导通电阻Ron与温度变化无关。
需要说明的是，本实施例中不限定电阻R1的阻值，为了方便通过调节R1来调节Ron，可选的，所述电阻R1为可变电阻，从而无需更换电阻，即可进行调节。
另外，以上推导基于第八开关管N8、主开关管N0、第五开关管N5、第六开关管N6的栅宽W相等，且栅长L相等，可以根据实际需求调节主开关管N0的W/L比，这样可以调节主开关管N0的导通电阻实际值。
本发明实施例中提供的模拟开关，通过增加控制电流产生电路和栅源电压产生电路，使得控制电流产生电路产生控制电流，以控制所述栅源电压产生电路产生不同的主开关管的栅源电压，从而使得对主开关管中的导通电阻的影响因素un进行补偿，使得主开关管的导通电阻与工艺无关，另外，通过电路设计，使得主开关管的导通电阻仅与控制电流产生电路中的电阻有关，将电阻采用与温度系数无关的方法实现，或者直接外接电路，使得电阻的阻值与温度无关，从而使得主开关管的导通电阻与温度无关。
综上所述，本实施例中提供的模拟开关的导通电阻与温度以及工艺均无关，从而所述模拟开关可以不做修改地用于不同的工艺，不受工艺参数影响，在不同的工艺直接切换时候，不需要增加额外的成本，不需要修改电路，提高了新工艺下研发的速度。也不会随着环境温度不同具有不同的导通电阻，进而使得模拟开关在传输信号过程中，能够保证信号的质量，使得模拟开关的应用范围更加广泛。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，包括：
控制电流产生电路、栅源电压产生电路、主开关管；
所述控制电流产生电路包括电源电压输入端、接地端和输出端；
所述栅源电压产生电路包括控制电流输入端；
所述控制电流产生电路的输出端与所述栅源电压产生电路的控制电流输入端相连，用于产生控制所述栅源电压产生电路的控制电流；
所述栅源电压产生电路连接在所述主开关管的栅极和源极之间，用于产生所述主开关管的栅源电压；
所述主开关管的源极和漏极分别作为所述模拟开关的信号输入端和信号输出端；
所述控制电流产生电路的控制电流不同，进而控制所述栅源电压产生电路产生不同的所述栅源电压，所述栅源电压令所述主开关管的导通电阻恒定。
2.根据权利要求1所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，所述控制电流产生电路包括：
第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管；以及第一运算放大器、第二运算放大器、电流源和电阻；
所述电流源的输入端、所述第一开关管的第一端、所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端均作为所述电源电压输入端，用于接收电源电压的输入；
所述电流源的输出端与所述第七开关管的控制端和第二端相连；
所述第七开关管的第一端接地；
所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端和所述第三开关管的控制端相连，且与所述第二开关管的第二端，以及第六开关管的第二端相连；
所述第三开关管的第二端与第五开关管的控制端和第二端，以及所述第一运算放大器的同相输入端相连；
所述第五开关管的第一端接地；
所述第一运算放大器的输出端与所述第六开关管的控制端相连；
所述第一运算放大器的反相输入端与所述第六开关管的第一端相连，并连接至所述电阻的一端；
所述电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端以及第四开关管的第一端相连；
所述第二运算放大器的同相输入端与所述第七开关管的第二端相连；
所述第二运算放大器的输出端与所述第四开关管的控制端相连；
所述第四开关管的第二端接地；
所述第一开关管的第二端作为所述控制电流产生电路的输出端，输出所述控制电流。
3.根据权利要求2所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，
所述电阻为可变电阻。
4.根据权利要求2所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，所述栅源电压产生电路包括：第八开关管；
所述第八开关管的第一端与所述主开关管的第一端相连；
所述第八开关管的第二端与所述第八开关管的控制端相连，并与所述主开关管的控制端相连，作为所述控制电流输入端，用于接收所述控制电流产生电路传输的控制电流。
5.根据权利要求4所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，
所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均为PMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管均为NMOS管。
6.根据权利要求5所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，
所述第一端为源极，所述第二端为漏极，所述控制端为栅极。
7.根据权利要求4所述的具有恒定导通电阻的模拟开关，其特征在于，
所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均为NMOS管，所述第五开关管、所述第六开关管、所述第七开关管和第八开关管均为PMOS管。
CN201810751411.2A 2018-07-10 2018-07-10 一种具有恒定导通电阻的模拟开关 Active CN108512536B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810751411.2A CN108512536B (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种具有恒定导通电阻的模拟开关

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810751411.2A CN108512536B (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种具有恒定导通电阻的模拟开关

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108512536A CN108512536A (zh) 2018-09-07
CN108512536B true CN108512536B (zh) 2023-11-28

Family

ID=63404313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810751411.2A Active CN108512536B (zh) 2018-07-10 2018-07-10 一种具有恒定导通电阻的模拟开关

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108512536B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109245752B (zh) * 2018-10-22 2024-02-27 上海艾为电子技术股份有限公司 一种调整电路和模拟开关
CN109150141B (zh) * 2018-10-23 2023-09-15 上海艾为电子技术股份有限公司 一种模拟开关电路及其开关控制方法和装置
CN109039315B (zh) * 2018-10-29 2023-09-22 上海艾为电子技术股份有限公司 一种调节开启时间的模拟开关电路
CN109802663A (zh) * 2019-01-09 2019-05-24 帝奥微电子有限公司 具有负电压处理能力以及恒定导通阻抗的模拟开关
CN109787603B (zh) * 2019-03-05 2023-05-16 上海艾为电子技术股份有限公司 一种低导通平坦度模拟开关
CN113779916A (zh) * 2021-09-16 2021-12-10 西北工业大学 电荷灵敏前置放大器结构及设计方法
CN115425958B (zh) * 2022-11-04 2023-02-17 西安水木芯邦半导体设计有限公司 一种用于控制高压模拟开关的栅源电压保持电路

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3955103A (en) * 1975-02-12 1976-05-04 National Semiconductor Corporation Analog switch
US5434533A (en) * 1992-04-06 1995-07-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reference voltage generating circuit temperature-compensated without addition of manufacturing step and semiconductor device using the same
CN101587753A (zh) * 2009-06-26 2009-11-25 北京中星微电子有限公司 一种模拟信号采样电路以及一种开关电容电路
CN102176185A (zh) * 2011-01-24 2011-09-07 浙江大学 亚阈值cmos基准源
CN102265516A (zh) * 2008-12-18 2011-11-30 快捷半导体有限公司 用来最小化rflatness和改善音频性能的恒定开关vgs电路
CN103997326A (zh) * 2014-06-09 2014-08-20 上海华力微电子有限公司 一种导通电阻恒定的自举开关电路
CN105680675A (zh) * 2014-12-03 2016-06-15 快捷半导体(苏州)有限公司 为多开关电路提供电压的电路和方法
CN208433950U (zh) * 2018-07-10 2019-01-25 上海艾为电子技术股份有限公司 一种具有恒定导通电阻的模拟开关

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792370B1 (ko) * 2006-06-29 2008-01-09 주식회사 하이닉스반도체 내부전압 발생 장치
US8664997B2 (en) * 2011-03-07 2014-03-04 Dialog Semiconductor Gmbh Rapid switchable HV P-MOS power transistor driver with constant gate-source control voltage
US8841937B2 (en) * 2011-12-23 2014-09-23 Chuan GONG Analog sample circuit with switch circuit
US20150028922A1 (en) * 2013-05-29 2015-01-29 Texas Instruments Incorporated Transistor switch with temperature compensated vgs clamp

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3955103A (en) * 1975-02-12 1976-05-04 National Semiconductor Corporation Analog switch
US5434533A (en) * 1992-04-06 1995-07-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Reference voltage generating circuit temperature-compensated without addition of manufacturing step and semiconductor device using the same
CN102265516A (zh) * 2008-12-18 2011-11-30 快捷半导体有限公司 用来最小化rflatness和改善音频性能的恒定开关vgs电路
CN101587753A (zh) * 2009-06-26 2009-11-25 北京中星微电子有限公司 一种模拟信号采样电路以及一种开关电容电路
CN102176185A (zh) * 2011-01-24 2011-09-07 浙江大学 亚阈值cmos基准源
CN103997326A (zh) * 2014-06-09 2014-08-20 上海华力微电子有限公司 一种导通电阻恒定的自举开关电路
CN105680675A (zh) * 2014-12-03 2016-06-15 快捷半导体(苏州)有限公司 为多开关电路提供电压的电路和方法
CN208433950U (zh) * 2018-07-10 2019-01-25 上海艾为电子技术股份有限公司 一种具有恒定导通电阻的模拟开关

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
适用于高速信号传输的低失真及宽带模拟开关;曹寒梅;蔡伟;杨银堂;陆铁军;王宗民;;西安电子科技大学学报(第05期);76-79 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108512536A (zh) 2018-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108512536B (zh) 一种具有恒定导通电阻的模拟开关
JP5064540B2 (ja) 電流スイッチ回路及びそれを用いたｄ／ａコンバータ、半導体集積回路及び通信機器
US7479821B2 (en) Cascode circuit and semiconductor device
KR100393226B1 (ko) 온도변화에 따라 내부 기준전압 값을 조절할 수 있는 내부기준전압 생성회로 및 이를 구비하는 내부 공급전압생성회로
US7663420B2 (en) MOS resistance controlling device and MOS attenuator
US9535444B2 (en) Differential operational amplifier and bandgap reference voltage generating circuit
CN102053646B (zh) 由温度与工艺所驱动的参考电压产生电路
US9100017B2 (en) Impedance component having low sensitivity to power supply variations
US20090184752A1 (en) Bias circuit
JP2024526479A (ja) 給電回路、チップおよびディスプレイ
CN101651452B (zh) 一种rc积分电路
CN113126683A (zh) E/d nmos基准电压源及低压差电压调整器
CN113434005B (zh) 一种可控电阻电路
US7307476B2 (en) Method for nullifying temperature dependence and circuit therefor
US20090167420A1 (en) Design structure for regulating threshold voltage in transistor devices
CN110212901B (zh) 开关电路及电子设备
US10063223B1 (en) Audio switch circuit for reducing on-resistance variation
CN113359942A (zh) 一种低功耗电压基准电路
CN109643137B (zh) 低压参考电流电路
CN108183704B (zh) 源极跟随器
CN115664400A (zh) 一种自举开关结构
US20070273443A1 (en) Operational amplifier circuit
CN112817362B (zh) 一种低温度系数参考电流及电压产生电路
CN118282333A (zh) 一种可变增益放大器、信号链路电路和电子设备
CN113676171A (zh) 一种具有宽带自适应恒定导通电阻的开关

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 1201, No.2, Lane 908, Xiuwen Road, Minhang District, Shanghai, 201199

Patentee after: SHANGHAI AWINIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: Room 303-39, building 33, 680 Guiping Road, Xuhui District, Shanghai 200233

Patentee before: SHANGHAI AWINIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Country or region before: China