CN205406213U - 一种可变电阻器及包含该可变电阻器的集成电路 - Google Patents

Abstract

一种可变电阻器及包含该可变电阻器的集成电路，包括第一滑动触头和第一电阻，所述第一电阻两端分别为第一端点和第二端点，所述第一滑动触头在所述第一端点和第二端点之间滑动，所述可变电阻器进一步包括：第二电阻，所述第二电阻的两端分别为第三端点和第四端点；第二滑动触头和第三滑动触头，所述第二滑动触头与所述第一端点连接，所述第三滑动触头与所述第二端点连接，所述第二滑动触头和第三滑动触头分别在所述第三端点和第四端点之间滑动；所述第二电阻两端的电阻值远大于第三电阻两端的电阻值。通过设置多个电阻和触头，电阻不必分割成极小单位，特性的一致性在工艺上易实现体现了可变电阻的高精度可调节性。

Description

一种可变电阻器及包含该可变电阻器的集成电路

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，进一步的涉及一种可变电阻器以及包含该可变电阻器的集成电路。

背景技术

可变电阻器通常称为电位器，在电子技术的应用中，主要用于调节电流和电压。在集成电路制备工艺里，可变电阻器的分辨率备受关注，分辨率为滑动可变电阻器的滑动出头所能引起的最小数值变化，采用刻蚀金属电阻元件的电阻器往往存在分辨率低，调整精度不能保证的问题。

如图1所示，现有技术的可变电阻器往往具有一个滑动触头c，两个端点a和b，构建图1的电阻结构，为达到高精度的可变量，需要在ab之间分割出极小的单位电阻，才能在c点实现微小变量，这在集成电路制造中加大了各单位电阻的特性一致的难度，增加了工艺成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种可变电阻器及含该可变电阻器的集成电路，以克服现有技术可变电阻器精度低、电阻特性一致难度高等缺点。

为达到上述目的，本实用新型提供一种可变电阻器，包括第一滑动触头和第一电阻，所述第一电阻两端分别为第一端点和第二端点，所述第一滑动触头在所述第一端点和第二端点之间滑动，其中，所述可变电阻器进一步包括：

第二电阻，所述第二电阻的两端分别为第三端点和第四端点；

第二滑动触头和第三滑动触头，所述第二滑动触头与所述第一端点连接，所述第三滑动触头与所述第二端点连接，所述第二滑动触头和第三滑动触头分别在所述第三端点和第四端点之间滑动，所述第一电阻两端的电阻值远大于所述第二电阻两端的电阻值。

根据本实用新型的一种具体实施方案，所述可变电阻器进一步包括第三电阻，所述第三电阻的两端分别为第五端点和第六端点；所述可变电阻器还包括第四滑动触头和第五滑动触头，所述第四滑动触头与所述第三端点连接，所述第五滑动触头与所述第四端点连接，所述第四滑动触头和第五滑动触头分别在所述第五端点和第六端点之间滑动。而且本实用新型提供一种可变电阻器，包括第一触点、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻两端为第一端点和第二端点，所述第二电阻两端为第三端点和第四端点，其中所述第一电阻通过内部N-1个端点将其分为N段电阻，N为2以上的自然数，所述N-1个端点分别连接开关元件，各开关元件再连接第一触点；

所述第二电阻通过内部M-1个端点将其分为M段电阻，M为2以上的自然数，所述M-1个端点中，从离第二电阻第三端点最近的端点开始彼此间隔一个端点的若干端点分别连接开关元件，各开关元件再连接第一端点，所述M-1个端点中的其它端点分别连接开关元件，各开关元件再连接第二端点；

所述第一电阻电阻值远大于第二电阻电阻值。

根据本实用新型的一种具体实施方案，所述N段电阻的电阻值相等。

根据本实用新型的一种具体实施方案，所述M段电阻的阻值相等。

根据本实用新型的一种具体实施方案，所述开关元件为选通MOS管。

另外，本实用新型还提供一种集成电路，包括以上任意一项方案所述的可变电阻器。

根据以上技术方案，本实用新型的可变电阻器以及包含该可变电阻器的集成电路的有益效果在于：

(1)通过设置多个电阻和滑动触头，电阻不必分割成极小单位，特性的一致性在工艺上易实现，体现了可变电阻的高精度可调节性；

(2)通过设置在半导体多层设置电阻，降低了半导体刻蚀工艺中对电阻精度的要求；

(3)通过将电阻设置为多个等份，且第一电阻值远大于第二电阻值，第二电阻值远大于第三电阻值，实现了电阻值的高度可控性。

附图说明

图1是现有技术中可变电阻器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的结构示意图。

图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

图4是本实用新型实施例3的电路图。

图5是本实用新型实施例4的电路图。

具体实施方式

本实用新型中的技术术语或符号具有如下含义：“远大于”或者“＞＞”表示数值差距20倍以上，举例来说如A，B为正数，如果A/B大于20，则A远大于B或者A＞＞B；“连接”一词是指电路端点或者元件相互之间的直接连接或者间接连接。例如，第二滑动触头与所述第一端点连接是指第二滑动触头直接与第一端点连接或者第二滑动触头连接其它元件后再连接第一端点。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

如图2所示，本实用新型实施例1提供一种新型高精度可变电阻器结构，

可变触点为cde三个触点，第二电阻的两端为a和b，

1、设定Rcd远大于Rab，Rab均分成n份，Rcd均分成m份，m和n为正整数，设定触点cd在Rab上的电阻仅是1份；

2、触点c位置变化，最小的变量是Rab/n；

3、触点cd位置变化，在Rab上的变量是固定量，是Rab/n；触点e位置变化，在Rcd上的最小变量是Rcd/m，叠加到Rab上的最小变量就是Rab/mn，改变触点e的位置能够提高可变电阻器的最小精度。

在半导体领域中，通过构建双层的可变电阻结构，从结构设计上大大降低电阻刻蚀的精度和一致性要求，并且获得高精度的可变量。

实施例2

1、如图3所示，本实用新型实施例2提供一种新型高精度可变电阻器结构，可变触点为cde三个触点，第二电阻的两端为a和b，选用Ref＞＞Rcd＞＞Rab；设定Rab均分成n份，Rcd均分成m份，Ref均分成p份；设定触点cd在Rab上的电阻仅是1份，触点ef在Rcd上的电阻也仅是1份。

2、图3，触点cd位置变化，在Rab上的变量是固定量，是Rab/n；触点ef位置变化，在Rcd上的变量也是固定量，是Rcd/m；触点g位置变化，在Ref上的最小变量是Ref/p，

叠加到Rcd上的最小变量就是Rcd/mp，再叠加到Rab上的最小变量就是Rab/mnp。

在半导体领域中，通过构建三层的可变电阻结构，从结构设计上大大降低电阻刻蚀的精度和一致性要求，并且获得高精度的可变量。

实施例3

图4中，开关k1，一端接e，另一端接R1的一端和R2的一端，R1另一端接c；开关k2，一端接e，另一端接R2的另一端和R3的一端；开关k3，一端接e，另一端接R3的另一端和R4的一端，R4的另一端接d。

开关k4，一端接c，另一端接R5的一端和R6的一端，R5另一端接a；开关接k5，一端接d，另一端接R6的另一端和R7的一端；开关k6，一端接c，另一端接R7的另一端和R8的一端；开关接k7，一端接d，另一端接R8的另一端和R9的一端；开关k8，一端接c，另一端接R9的另一端和R10的一端；开关k9，一端接d，另一端接R10的另一端和R11的一端；开关k10，一端接c，另一端接R11的另一端和R12的一端；开关k11，漏极接d，一端接R12的另一端和R13的一端，R13另一端接b。

k1、k2、k3每次只能选中其中一个来实现阻值变化。k4、k6、k8、k10每次只能有一个闭合，同时k5、k7、k9、k11只能有一个闭合，实现c、d两点间阻值的变化。

实施例4

图5中，M1栅极接控制信号k1，漏极接e，源级接R1的一端和R2的一端，R1另一端接M4的漏极；M2栅极接控制信号k2，漏极接e，源级接R2的另一端和R3的一端；M3栅极接控制信号k3，漏极接e，源级接R3的另一端和R4的一端，R4的另一端接M11的漏极。

M4栅极接控制信号k4，漏极接c，源级接R5的一端和R6的一端，R5另一端接a；M5栅极接控制信号k5，漏极接d，源级接R6的另一端和R7的一端；M6栅极接控制信号k6，漏极接c，源级接R7的另一端和R8的一端；M7栅极接控制信号k7，漏极接d，源级接R8的另一端和R9的一端；M8栅极接控制信号k8，漏极接c，源级接R9的另一端和R10的一端；M9栅极接控制信号k9，漏极接d，源级接R10的另一端和R11的一端；M10栅极接控制信号k10，漏极接c，源级接R11的另一端和R12的一端；M11栅极接控制信号k11，漏极接d，源级接R12的另一端和R13的一端，R13另一端接b。

开关可以通过多种方式实现，在集成电路设计中，可以由MOS管实现，如图5。

通过控制信号每次只能选通M1、M2、M3中的一个来实现e在c、d两点之间阻值的滑动。每次只能选通MOS管M4、M6、M8、M10中的一个，同时选通M5、M7、M9、M11中的一个，实现这c、d之间电阻阻值的选择。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可变电阻器，包括第一滑动触头和第一电阻，所述第一电阻两端分别为第一端点和第二端点，所述第一滑动触头在所述第一端点和第二端点之间滑动，其特征在于，所述可变电阻器还包括：

第二电阻，所述第二电阻的两端分别为第三端点和第四端点；

第二滑动触头和第三滑动触头，所述第二滑动触头与所述第一端点连接，所述第三滑动触头与所述第二端点连接，所述第二滑动触头和第三滑动触头分别在所述第三端点和第四端点之间滑动；

所述第一电阻的电阻值远大于第二电阻的电阻值。

2.根据权利要求1所述的可变电阻器，其特征在于，所述可变电阻器进一步包括第三电阻，所述第三电阻的两端分别为第五端点和第六端点；所述可变电阻器还包括第四滑动触头和第五滑动触头，所述第四滑动触头与所述第三端点连接，所述第五滑动触头与所述第四端点连接，所述第四滑动触头和第五滑动触头分别在所述第五端点和第六端点之间滑动；

所述第二电阻的电阻值远大于第三电阻的电阻值。

3.一种可变电阻器，包括第一触点、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻两端为第一端点和第二端点，所述第二电阻两端为第三端点和第四端点，其特征在于：

所述第一电阻通过内部N-1个端点将其分为N段电阻，N为2以上的自然数，所述N-1个端点分别连接一开关元件，各开关元件再连接第一触点；

所述第二电阻通过内部M-1个端点将其分为M段电阻，M为2以上的自然数，所述M-1个端点中，从离第二电阻第三端点最近的端点开始彼此间隔一个端点的若干端点分别连接开关元件，经各开关元件再连接所述第一端点，所述M-1个端点中的其它端点分别连接开关元件，经各开关元件再连接所述第二端点；

所述第一电阻电阻值远大于所述第二电阻电阻值。

4.根据权利要求3所述的可变电阻器，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻位于半导体的不同层上。

5.根据权利要求3所述的可变电阻器，其特征在于，所述N段电阻的阻值相等。

6.根据权利要求3所述的可变电阻器，其特征在于，所述M段电阻的阻值相等。

7.根据权利要求3所述的可变电阻器，其特征在于，所述开关元件为选通MOS管。

8.一种集成电路，包含权利要求3-7任意一项所述的可变电阻器。