TWI783446B - Voltage tracking circuits and electronic circuits - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種電壓追蹤電路,特別是有關於一種用於高壓電路的電壓追蹤電路。 The present invention relates to a voltage tracking circuit, in particular to a voltage tracking circuit for high-voltage circuits.
一般而言,當N型金屬氧化物半導體(N-type metal oxide semiconductor,NMOS)用於一電子電路的高壓側時,可能會因為在其源/基極上發生過電壓,使得NMOS電晶體的寄生雙極二極體導通,導致漏電流的發生。漏電流會導致電子電路過熱,並且損壞電子電路。因此,如何能降低過電壓發生時所引起的漏電流,是重要的議題。 Generally speaking, when an N-type metal oxide semiconductor (NMOS) is used on the high voltage side of an electronic circuit, overvoltage may occur on its source/base, making the parasitic of the NMOS transistor The bipolar diode conducts, causing leakage current to occur. Leakage current can cause the electronic circuit to overheat and damage the electronic circuit. Therefore, how to reduce the leakage current caused by the overvoltage is an important issue.
有鑑於此,本發明提出一種電壓追蹤電路。此電壓追蹤電路用以追蹤一第一電壓端上的一第一電壓與一第二電壓端上的一第二電壓中的一者以產生一輸出電壓。電壓追蹤電路包括一第一P型電晶體、一降壓電路、以及一第二P型電晶體。第一P型電晶體具有一閘極、一汲極、以及一源極,第一P型電晶體的汲極耦接第 一電壓端。降壓電路耦接於第一電壓端與第一P型電晶體的閘極之間,且提供一調節電壓。降壓電路以調節電壓來降低第一電壓以產生一控制電壓且將控制電壓提供至第一P型電晶體的閘極。第二P型電晶體具有一閘極、一汲極、以及一源極。第二P型電晶體的閘極耦接第一電壓端,且第二P型電晶體的汲極耦接第二電壓端。第一P型電晶體的源極與第二P型電晶體的源極耦接電壓追蹤電路的一輸出端,且輸出電壓產生於輸出端。 In view of this, the present invention proposes a voltage tracking circuit. The voltage tracking circuit is used for tracking one of a first voltage on a first voltage terminal and a second voltage on a second voltage terminal to generate an output voltage. The voltage tracking circuit includes a first P-type transistor, a step-down circuit, and a second P-type transistor. The first P-type transistor has a gate, a drain, and a source, and the drain of the first P-type transistor is coupled to the first a voltage terminal. The step-down circuit is coupled between the first voltage terminal and the gate of the first P-type transistor, and provides a regulated voltage. The step-down circuit reduces the first voltage by adjusting the voltage to generate a control voltage and provides the control voltage to the gate of the first P-type transistor. The second P-type transistor has a gate, a drain, and a source. The gate of the second P-type transistor is coupled to the first voltage end, and the drain of the second P-type transistor is coupled to the second voltage end. The source of the first P-type transistor and the source of the second P-type transistor are coupled to an output end of the voltage tracking circuit, and the output voltage is generated at the output end.
本發明另提出一種電子電路。此電子電路包括一高壓側元件以及一電壓追蹤電路。高壓側元件具有一第一電極端以及一第二電極端,且由一隔離深井區所包圍。電壓追蹤電路耦該第一電極端該第二電極端,用以追蹤第一電極端上的一第一電壓與第二電極端上的一第二電壓中的一者以於一輸出端上產生一輸出電壓,且將輸出電壓施加至包圍高壓側元件的隔離深井區。電壓追蹤電路包括一第一P型電晶體、一降壓電路、以及一第二P型電晶體。第一P型電晶體具有一閘極、一汲極、以及一源極。第一P型電晶體的汲極耦接第一電極端。降壓電路耦接該第一電極端該第一P型電晶體的閘極之間,且提供一調節電壓。降壓電路以調節電壓來降低第一電壓以產生一控制電壓,且將控制電壓提供至第一P型電晶體的閘極。第二P型電晶體具有一閘極、一汲極、以及一源極。第二P型電晶體的閘極耦接第一電極端,且第二P型電晶體的汲極耦接第二電極端。第一P型電晶體的源極與第二P型電晶體的源極耦接電壓追蹤電路的輸出端。 The invention further provides an electronic circuit. The electronic circuit includes a high voltage side element and a voltage tracking circuit. The high-voltage side element has a first electrode end and a second electrode end, and is surrounded by an isolated deep well region. The voltage tracking circuit is coupled to the first electrode terminal and the second electrode terminal, and is used to track one of a first voltage on the first electrode terminal and a second voltage on the second electrode terminal to generate an output terminal an output voltage, and the output voltage is applied to the isolated deep well region surrounding the high side components. The voltage tracking circuit includes a first P-type transistor, a step-down circuit, and a second P-type transistor. The first P-type transistor has a gate, a drain and a source. The drain of the first P-type transistor is coupled to the first electrode terminal. The step-down circuit is coupled between the first electrode terminal and the gate of the first P-type transistor, and provides a regulation voltage. The step-down circuit lowers the first voltage by adjusting the voltage to generate a control voltage, and provides the control voltage to the gate of the first P-type transistor. The second P-type transistor has a gate, a drain, and a source. The gate of the second P-type transistor is coupled to the first electrode end, and the drain of the second P-type transistor is coupled to the second electrode end. The source of the first P-type transistor and the source of the second P-type transistor are coupled to the output end of the voltage tracking circuit.
1:電子電路 1: Electronic circuit
10,11:NMOS電晶體 10,11: NMOS transistor
12:輸出入墊 12: I/O pad
13:電感器 13: Inductor
14:電壓追蹤電路 14: Voltage tracking circuit
20,21:PMOS電晶體 20,21: PMOS transistor
22:降壓電路 22: Step-down circuit
30~32:PMOS電晶體 30~32: PMOS transistor
40~42:二極體 40~42: Diode
50~52:PMOS電晶體 50~52: PMOS transistor
60:電阻器 60: Resistor
100:N型隔離深井區 100: N-type isolated deep well area
101,111,201,211,301,311,321,501,511,521:閘極 101,111,201,211,301,311,321,501,511,521: gate
102,112,202,212,302,312,322,502,512,522:汲極 102,112,202,212,302,312,322,502,512,522: drain
103,113,203,213,303,313,323,5603,513,523:源極 103,113,203,213,303,313,323,5603,513,523: source
104,114,204,214,304,314,324,504,514,524:基極 104,114,204,214,304,314,324,504,514,524: base
105:P型井區 105: P-type well area
106:N型井區 106:N type well area
107:N型摻雜區 107: N-type doped region
108:P型摻雜區 108: P-type doped region
109:P型井區 109: P-type well area
110:N型隔離深井區 110: N-type isolated deep well area
GND:接地端 GND: ground terminal
N10:節點 N10: node
N20:輸入節點 N20: input node
N21:輸入節點 N21: Input node
N30,N31:節點 N30, N31: nodes
N40,N41:節點 N40, N41: nodes
N50,N51:節點 N50, N51: nodes
NBL:N型內埋層 NBL: N-type buried layer
P20,P21:電流路徑 P20, P21: current path
SUB:P型基底 SUB:P type substrate
T10,T11:電壓端 T10, T11: voltage terminal
T12:輸出端 T12: output terminal
V22:控制電壓 V22: Control voltage
VD:電壓 VD: Voltage
VS/B:電壓 VS/B: voltage
第1圖係表示本發明一實施例之電子電路。 Fig. 1 shows an electronic circuit of an embodiment of the present invention.
第2A~2C圖係表示根據本發明一實施例,在不同的電壓條件下,第1圖之電壓追蹤電路的操作示意圖。 FIGS. 2A-2C are schematic diagrams showing the operation of the voltage tracking circuit in FIG. 1 under different voltage conditions according to an embodiment of the present invention.
第3圖係表示根據本發明一實施例在第1圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第一架構。 FIG. 3 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a first structure.
第4圖係表示根據本發明另一實施例在第1圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第二架構。 FIG. 4 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 1 according to another embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a second structure.
第5圖係表示根據本發明一實施例在第1圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第三架構。 FIG. 5 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a third structure.
第6圖係表示本發明另一實施例在第1圖之電子電路的電壓追蹤電路。 Fig. 6 shows the voltage tracking circuit of the electronic circuit in Fig. 1 according to another embodiment of the present invention.
第7圖係表示根據本發明一實施例在第6圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第一架構。 FIG. 7 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 6 according to an embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a first structure.
第8圖係表示根據本發明另一實施例在第6圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第二架構。 FIG. 8 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 6 according to another embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a second structure.
第9圖係表示根據本發明一實施例在第6圖之電壓追蹤電路,其內的降壓電路具有第三架構。 FIG. 9 shows the voltage tracking circuit shown in FIG. 6 according to an embodiment of the present invention, in which the step-down circuit has a third structure.
第10圖係表示第1圖中高壓側之NMOS電晶體的結構剖面圖。 Fig. 10 is a cross-sectional view showing the structure of the NMOS transistor on the high voltage side in Fig. 1.
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。 In order to make the above-mentioned purpose, features and advantages of the present invention more comprehensible, a preferred embodiment will be exemplified below and described in detail in conjunction with the accompanying drawings.
第1圖係表是根據本發明一實施例之電子電路。參閱第1圖,電子電路1包括位於高壓側之N型金屬氧化物半導體(N-type metal oxide semiconductor,NMOS)電晶體10(即,高壓側元件)、輸出入墊(PAD)12、電感器13、以及電壓追蹤電路14。在一實施例中電子電路1更包括位於低壓側之NMOS電晶體11(即,低壓側元件)。在此實施例中,NMOS電晶體10與11為N型橫向擴散金屬氧化物半導體(N-type laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)電晶體,且各由一N型隔離深井區所包圍。在第1圖中,符號「100」表示包圍LDNMOS電晶體10的N型隔離深井區,而符號「110」表示包圍LDNMOS電晶體11的N型隔離深井區。
Figure 1 is a table of an electronic circuit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
LDNMOS電晶體10包括四個電極端101~104,分別為閘極101、汲極102、源極103、以及基極(bulk)104。閘極101接收來自電子電路1中其他元件所產生的信號。汲極102耦接電壓追蹤電路14的電壓端T10。源極103與基極104彼此耦接於節點N10。電壓追蹤電路14的電壓端T11耦接節點N10,即耦接源/基極103/104。LDNMOS電晶體11包括四個電極端111~114,分別為閘極111、汲極112、源極113、以及基極114。閘極111接收來自電子電路1中其他元件所產生的信號。汲極112耦接節點N10。源極113與基極114皆耦接於接地端GND。電感器113耦接於節點N10
與輸出入墊12之間。
The
參閱第1圖,電壓追蹤電路14的電壓端T10耦接LDNMOS電晶體10的汲極102,其電壓端T11耦接LDNMOS電晶體10的源/基極103/104。當電子電路1操作時,電壓追蹤電路14根據汲極102上的電壓VD與源/基極103/104上的電壓VS/B中具有較高位準的一者,以於輸出端T12上產生輸出電壓VTH,換句話說,電壓追蹤電路14追蹤,汲極102上的電壓VD與源/基極103/104上的電壓VS/B中具有較高位準的一者,且使輸出電壓VTH等於追蹤到的電壓。因此可知,電壓追蹤電路14可根據電壓VD與VS/B來改變輸出電壓VTH。電壓追蹤電路14將所產生的輸出電壓VTH提供至包圍LDNMOS電晶體10的N型隔離深井區100。在一些情況下,當在輸出入墊10發生一過電壓事件時,電壓VS/B透過電感器13而增加至高於電壓VD。此時,透過電壓追蹤電路14的操作,輸出電壓VTH隨著電壓VS/B而增加。輸出電壓VTH的增加可關閉與N型隔離深井區100相關的寄生雙極電晶體,或者可降低與N型隔離深井區100相關的寄生雙極電晶體的導通效能,藉此避免或減少漏電流。根據上述,透過電壓追蹤電路14對施加於N型隔離深井區100的輸出電壓VTH的控制,可避免因漏電流所導致的高溫度損壞了電子電路1中電子元件的情況。
Referring to FIG. 1 , the voltage terminal T10 of the
以下將說明電壓追蹤電路14的各種實施例與操作。
Various embodiments and operations of the
參閱第2A、2B、2C圖,為根據本發明一實施例,電壓追蹤電路在不同的電壓條件下的操作示意圖。電壓追蹤電路14包括P型金屬氧化物半導體(N-type metal oxide semiconductor,
PMOS)電晶體20與21以及降壓電路22。PMOS電晶體20包括四個電極端201~204,分別為閘極201、汲極202、源極203、以及基極204。汲極202耦接電壓端T10,其源極203與基極204耦接輸出端T12。降壓電路22具有輸入節點N20與輸出節點N21。輸入節點N20耦接電壓端T10,且輸出節點N21耦接PMOS電晶體20的閘極201。PMOS電晶體21包括四個電極端211~214,分別為閘極211、汲極212、源極213、以及基極214。閘極211耦接電壓端T10,其汲極212耦接電壓端T11,其源極213與基極214耦接輸出端T12。
Referring to FIGS. 2A , 2B and 2C , they are schematic diagrams illustrating the operation of the voltage tracking circuit under different voltage conditions according to an embodiment of the present invention. The
參閱第2A圖,當電子電路1操作時,電壓追蹤電路14透過電源端T10接收電壓VD,且透過電源端T11接收電壓VS/B。在第2A圖的實施例中,電壓VS/B等於電壓VD(VS/B=VD),例如,電壓VD與電壓VS/B都是44V。此時,PMOS電晶體21關閉。降壓電路22提供一調節電壓。當降壓電路22透過輸入節點N20接收電壓VD時,其執行一降壓操作,以藉由此調節電壓來降低電壓VD以於輸出節點N21產生控制電壓V22。換句話說,降壓電路22根據電壓VD產生控制電壓V22,且控制電壓V22小於電壓VD(V22<VD),控制電壓V22例如為41.9V。此時,PMOS電晶體20的閘極201的電壓等於控制電壓V22。由於控制電壓V22小於電壓VD,PMOS電晶體20導通以提供一電流路徑P20。透過電流路徑P20,輸出端T12上的輸出電壓VTH追隨電壓VD而增加,最終等於電壓VD(VTH=VD)。
Referring to FIG. 2A, when the
參閱第2B圖,在一些情況下,電壓VS/B小於電壓VD(VS/B<VD)(例如,電壓VD為44V,而電壓VS/B為0V)。此時,PMOS電晶體21關閉。降壓電路22執行降壓操作,以藉由調節
電壓來降低電壓VD以於輸出節點N21產生控制電壓V22。控制電壓V22小於電壓VD(V22<VD),控制電壓V22例如為41.9V。此時,PMOS電晶體20的閘極201的電壓等於控制電壓V22。由於控制電壓V22小於電壓VD,PMOS電晶體20導通以提供一電流路徑P20。透過電流路徑P20,輸出端T12上的輸出電壓VTH追隨電壓VD而增加,最終等於電壓VD(VTH=VD)。
Referring to FIG. 2B, in some cases, the voltage VS/B is less than the voltage VD (VS/B<VD) (eg, the voltage VD is 44V and the voltage VS/B is 0V). At this time, the
參閱第2C圖,在一些情況下,電壓VS/B大於電壓VD(VS/B>VD)(例如,電壓VD為44V,而電壓VS/B為46.5V)。降壓電路22也進行上述的降壓操作。此時,PMOS電晶體21導通以提供一電流路徑P21。透過電流路徑P21,輸出端T12上的輸出電壓VTH追隨電壓VS/B而增加,最終等於電壓VS/B(VTH=VS/B)。
Referring to FIG. 2C, in some cases, the voltage VS/B is greater than the voltage VD (VS/B>VD) (eg, the voltage VD is 44V and the voltage VS/B is 46.5V). The step-
根據上述,電壓追蹤電路14根據電壓VD與電壓VS/B中具有較高位準的一者,以在輸出端T12上產生輸出電壓VTH。如此一來,輸出電壓VTH係追隨電壓追蹤電路14根據電壓VD與電壓VS/B中具有較高位準的一者。
According to the above, the
本案之降壓電路22包括複數串接於輸入節點N20與輸出節點N21之間的複數降壓元件,藉此實現降壓操作。降壓元件有多種實施方式。以下將透過第3~5圖來說明降壓電路22的詳細架構。
The step-
第3圖係表示根據本發明另一實施例的電壓追蹤電路14,其中,降壓電路22的第一架構。參閱第3圖,降壓電路22包括串接於輸入節點N20與輸出節點N21之間的PMOS電晶體(降壓元件)30~32,實際數量可依照實際需求調整,本發明並不以此為限。PMOS電晶體30具有四個電極端301~304,分別為閘極301、汲極302、源極303、以及基極304。汲極302耦接輸入節點N20。閘極
301、源極303、以及基極304耦接節點N30。PMOS電晶體31具有四個電極端311~314,分別為閘極311、汲極312、源極313、以及基極314。汲極312耦接節點N30。閘極311、源極313、以及基極314耦接節點N31。PMOS電晶體32具有四個電極端321~324,分別為閘極321、汲極322、源極323、以及基極324。汲極322耦接節點N31。閘極311、源極313、以及基極314耦接輸出節點N21。
FIG. 3 shows the
舉例而言,當電子電路1操作時,電壓追蹤電路14透過電源端T10接收電壓VD,例如為44V,本發明並不以此為限。此時,PMOS電晶體30~32為關斷狀態。由於PMOS電晶體30~32存在寄生二極體,PMOS電晶體30~32的每一者具有介於其汲極與源極之間的0.7V跨壓。因此,降壓電路22的輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差為2.1V(0.7Vx3=2.1V)。介於輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差(2.1V)則作為降壓電路22提供的調節電壓。此時,輸出節點N21上的控制電壓V22為41.9V(44V-2.1V=41.9V),藉此實現降壓操作,即實現了以調節電壓來降低電壓VD以於輸出節點N21產生控制電壓V22。
For example, when the
第4圖係表示根據本發明另一實施例的電壓追蹤電路14,其中,降壓電路22具有第二架構。參閱第4圖,降壓電路22包括串接於輸入節點N20與輸出節點N21之間的二極體(降壓元件)40~42,實際數量可依照實際需求調整,本發明並不以此為限。二極體40的陽極端耦接輸入節點N20,且其陰極端耦接節點N40。二極體41的陽極端耦接節點N40,且其陰極端耦接節點N41。二極體42的陽極端耦接節點N41,且其陰極端耦接輸出節點N21。
FIG. 4 shows the
舉例而言,當電子電路1操作時,電壓追蹤電路14透過
電源端T10接收電壓VD,例如為44V,本發明並不以此為限。此時,二極體40~42的每一者提供於其陽極端與陰極端之間的0.7V跨壓。因此,降壓電路22的輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差為2.1V(0.7Vx3=2.1V)。介於輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差(2.1V)則作為降壓電路22提供的調節電壓。此時,輸出節點N21上的控制電壓V22為41.9V(44V-2.1V=41.9V),藉此實現降壓操作,即實現了以調節電壓來降低電壓VD以於輸出節點N21產生控制電壓V22。
For example, when the
第5圖係表示根據本發明另一實施例的電壓追蹤電路14,其中,降壓電路22具有第三架構。參閱第5圖,降壓電路22包括串接於輸入節點N20與輸出節點N21之間的PMOS電晶體(降壓元件)50~52,實際數量可依照實際需求調整,本發明並不以此為限。PMOS電晶體50具有四個電極端501~504,分別為閘極501、汲極502、源極503、以及基極504。汲極502耦接輸入節點N20。源極503以及基極504耦接節點N50。PMOS電晶體51具有四個電極端511~514,分別為閘極511、汲極512、源極513、以及基極514。汲極512耦接節點N50。源極513以及基極514耦接節點N51。PMOS電晶體52具有四個電極端521~524,分別為閘極521、汲極522、源極523、以及基極524。汲極522耦接節點N51。源極513以及基極514耦接輸出節點N21。PMOS電晶體50~53的閘極501、511、以及521接耦接輸出端T12。
FIG. 5 shows the
舉例而言,當電子電路1操作時,電壓追蹤電路14透過電源端T10接收電壓VD,例如為44V,本發明並不以此為限。此時,PMOS電晶體50~52為關斷狀態。由於PMOS電晶體50~52存在寄
生二極體,PMOS電晶體50~52的每一者具有介於其汲極與源極之間的0.7V跨壓。因此,降壓電路22的輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差為2.1V(0.7Vx3=2.1V)。介於輸入節點N20與輸出節點N21之間的電壓差(2.1V)則作為降壓電路22提供的調節電壓。此時,輸出節點N21上的控制電壓V22為41.9V(44V-2.1V=41.9V),藉此實現降壓操作,即實現了以調節電壓來降低電壓VD以於輸出節點N21產生控制電壓V22。在此實施例中,由輸出端T12上的輸出電壓VTH係追隨電壓VD與電壓VS/B中具有較高位準的一者,因此PMOS電晶體50~53的閘極501、511、以及521具有較高的電壓,使得PMOS電晶體50~53能穩定地維持關斷狀態。
For example, when the
在一些實施例中,電子電路1操作時,為了能讓電壓追蹤電路14中PMOS電晶體20的閘極的電壓能快速地朝電壓VTH增加,一電阻器耦接於降壓電路22的輸出端N21與接地端GND之間,如第6圖所示。因此,在第3~5圖所示降壓電路22的各例子中,電阻器60耦接於降壓電路22的輸出端N21與接地端GND之間,分別如第7~9圖所示。如第7圖所示的第一架構,在第3圖的電壓追蹤電路更具有一電阻器60,耦接於降壓電路22的輸出端N21與接地端GND之間;如第8圖所示的第二架構,在第4圖的電壓追蹤電路更具有一電阻器60,耦接於降壓電路22的輸出端N21與接地端GND之間;如第9圖所示的第三架構,在第5圖的電壓追蹤電路更具有一電阻器60,耦接於降壓電路22的輸出端N21與接地端GND之間。第6~9圖所示的電壓追蹤電路的操作如前文所述,請參閱第2A~5圖的說明。
In some embodiments, when the
第10圖係表示第1圖中高壓側之NMOS電晶體10的結構剖面圖。參閱第10圖,NMOS電晶體10形成在P型基底SUB上。N型內埋層NBL與P型井區109形成在P型基底SUB內。N型隔離深井區100形成在N型內埋層NBL上,且介於P型井區109之間。P型井區105形成在N型隔離深井區100內。N型井區106形成在P型井區105內,以做為NMOS電晶體10的汲極區。與N型井區106電性連接的接觸電極作為汲極電極102。N型摻雜區107形成在在P型井區105內,以做為NMOS電晶體10的源極區。P型摻雜區108形成在在P型井區105內,以做為NMOS電晶體10的基極區。分別與N型摻雜區107以及P型摻雜區108電性連接的接觸電極作為源極103與基極104。由於源極103與基極104彼此連接,第10圖僅顯示單一接觸電極。在P型井區105上形成閘極介電層與閘極層,且與閘極層電性連接的接觸電極作為閘極101。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of the
根據第10圖的架構,存在數個寄生雙極電晶體,包括形成在N型隔離深井區100、P型井區105、與N型井區106之間的寄生NPN雙極電晶體LNPN、形成在P型井區105、N型隔離深井區100、與P型井區109之間的寄生PNP雙極電晶體LPNP、形成在N型井區106、P型井區105、與N型內埋層NBL之間的寄生NPN雙極電晶體VNPN、以及形成在P型井區105、N型內埋層NBL、與P型基底SUB之間的寄生PNP雙極電晶體VPNP。
According to the structure in Fig. 10, there are several parasitic bipolar transistors, including the parasitic NPN bipolar transistor LNPN formed between the N-type isolated deep
如第10圖所示,N型隔離深井區100未與汲極102連接在一起。N型隔離深井區100的電壓與汲極102的電壓各自獨立。根據上述電壓追蹤電路14的操作,其所產生的控制電壓VTH係為電壓VD與電壓VS/B中具有較高位準的一者。藉由施加控制電壓VTH至
N型隔離深井區100,避免寄生二極體導通,舉例而言寄生二極體包括NPN雙極電晶體LNPN、寄生PNP雙極電晶體LPNP、寄生NPN雙極電晶體VNPN、或寄生PNP雙極電晶體VPNP,然本發明並不以此為限。於一實施例中,上述寄生二極體皆未導通。舉例而言,當電壓VS/B大於電壓VD的情況下,由於電壓追蹤電路14產生與電壓VS/B相等的控制電壓VTH,使得N型隔離深井區100與N型內埋層NBL的電壓接近或等於。因此,寄生NPN雙極電晶體VNPN與寄生PNP雙極電晶體VPNP未導通,減少了經過基底漏電流。
As shown in FIG. 10 , the N-type isolated deep
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 Although the present invention has been disclosed above with preferred embodiments, it is not intended to limit the present invention. Anyone skilled in this art can make changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention The scope of protection shall be subject to what is defined in the scope of the attached patent application.
14:電壓追蹤電路 14: Voltage tracking circuit
20,21:PMOS電晶體 20,21: PMOS transistor
22:降壓電路 22: Step-down circuit
201:閘極 201: gate
202:汲極 202: drain
203:源極 203: source
204:基極 204: base
211:閘極 211: Gate
212:汲極 212: drain
213:源極 213: source
214:基極 214: base
N20:輸入節點 N20: input node
N21:輸出節點 N21: output node
P20,P21:電流路徑 P20, P21: current path
T10,T11:電壓端 T10, T11: voltage terminal
T12:輸出端 T12: output terminal
V22:控制電壓 V22: Control voltage
VD:電壓 VD: Voltage
VS/B:電壓 VS/B: voltage
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TWI684089B (en) * | 2019-04-29 | 2020-02-01 | 世界先進積體電路股份有限公司 | Voltage regulation circuit |
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