[实用新型]反向电流阻断比较器

说明书

技术领域

本文件整体涉及电子电路，并且更具体地讲，涉及电子模拟开关电路。

背景技术

电子电路和系统通常包括电子开关。电子开关可用于将模拟信号传输到电路通道或防止模拟信号被发送至电路通道。此类开关有时被称为模拟开关或传输开关(pass switch)以便将该类型的开关与数字开关区分开，数字开关响应于输入而改变其输出状态，但不传输所接收的信号。能够对不同类型的模拟信号正确发挥作用的模拟开关可用于多种电子系统。

实用新型内容

本文件整体涉及电子开关。一个设备例子包括被配置为模拟开关的至少一个晶体管；被配置成为所述至少一个晶体管的本体区提供动态电偏压的阱偏压电路；以及与所述阱偏压电路和所述晶体管电连通的比较器电路。比较器电路被配置成检测晶体管的第一工作条件和晶体管的第二工作条件。阱偏压电路被配置成当检测到第一工作条件时将第一电偏压施加至晶体管的本体区，以及当检测到第二工作条件时将第二电偏压施加至晶体管的本体区，并且其中比较器被配置成将迟滞施加于第一和第二工作条件的检测。

本节意在提供对本专利申请主题的概述。本节并非要提供本实用新型的排他或穷举性说明。包括详细描述以提供关于本专利申请的更多信息。

附图说明

在附图中(这些附图不一定是按照比例绘制的)，相同的数字能够描述不同视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相同数字能够表示类似部件的不同示例。附图通过示例而非限制的方式概括地示例了本申请中讨论的各个实施例。

图1示出了用以操作模拟开关电路的方法的例子的流程图。

图2示出了用以优化模拟开关电路的性能的装置的各部分的例子的框图。

图3A-3D示出了优化模拟开关电路的性能的仿真的例子。

图4示出了比较器电路的例子的示意图。

图5示出了产生电流基准的电流偏压电路的例子的示意图。

具体实施方式

本文件整体涉及电子开关。更具体地讲，本文件涉及优化集成电路(IC)的模拟开关的性能。模拟开关包括晶体管，并且模拟开关的性能可受到晶体管主体偏压的影响。晶体管主体是指包含晶体管的本体、阱或基板。对于p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，晶体管的本体(如，可包含于p型基板中的n型阱或者到n型基板的直接连接)通常连接至可供电路使用的最正电源电压。对于n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，晶体管的本体(如，包含于p型基板内的n型阱中的p型阱、包含于n型基板内的p型阱、或者到p型基板的直接连接)通常连接至可供使用的最负电源或接地。

然而，在一些应用中，模拟开关电路可暴露于欠电压条件。例如，开关NMOS晶体管的输出处的电压降低至低于最低电源电压是可能的。晶体管的本体的偏压也应能够变为负以避免使本体正向偏压至源极p-n结。另外，晶体管可易受到体效应影响，在体效应中，晶体管的阈值电压(V_T)可因晶体管源极与晶体管主体之间的电压差而变化。为了减小体效应，可将晶体管主体连接至晶体管的源极，但这会劣化晶体管作为模拟开关电路的性能。为了改善性能，可使用晶体管偏压网络改变晶体管的偏压以适应施加于晶体管的电压的变化。

图1示出了用以操作IC的模拟开关电路的方法100的例子的流程图。为了减小体效应，基于晶体管的工作条件来改变开关电路的晶体管的主体偏压。所述工作条件可根据晶体管处存在的电信号来改变。在方法的方框105处，当检测到第一工作条件时，将第一电偏压施加于晶体管的本体区。如果晶体管为NMOS晶体管，则本体区可包括于p型阱或p型基板中。如果晶体管为PMOS晶体管，则本体区可包括于n型阱或n型基板中。

在方框110处，当检测到晶体管的第二工作条件时，将第二电偏压施加于晶体管的本体区。晶体管的本体区可被其他阱围绕，或模拟开关可包括NMOS和PMOS晶体管(包括多个阱)两者。可向多个阱和基板提供动态电偏压，并且可根据检测到的工作条件调节电偏压。

所述晶体管(或多个晶体管)的工作条件可由施加于晶体管的电压限定。第一工作条件可包括对晶体管的输入处(如，在晶体管的第一源极/漏极区处)的电压大于晶体管的输出处(如，在晶体管的第二源极/漏极区处)的电压，并且第二工作条件可包括晶体管的输入处的电压小于晶体管的输出处的电压。在某些例子中，电偏压防止二极管从IC的电源电压降至施加于晶体管本体的偏压。当晶体管的输入电压接近输出电压的值时(如，当输入电压与输出电压之间的差值小于晶体管的阈值电压时)，可发生二极管压降。