[发明专利]模拟多路复用器

说明书

本申请涉及模拟多路复用器。模拟多路复用器可用于对能够具有比上电源电压更高的电压电平的输入电压进行采样。模拟多路复用器包括多个输入开关电路和短接开关电路。多个输入开关电路包括n型或p型横向扩散场效应晶体管(NLDFET或PLDFET)。输入开关电路中的至少一个包括能够对大于多路复用器的上电源电压的输入电压采样的电平移动开关电路。短接开关电路，在多路复用器的输出端，包括电容耦合的栅极驱动电路，并且被配置为在输入电压采样之后将第一差分输出短接到第二差分输出。

技术领域

本发明通常涉及而不是限制于集成电路领域，尤其涉及模拟多路复用器电路。

背景技术

模拟多路复用器包括将多个输入模拟信号通道(例如输入电压)中的所选择的一个切换到单个输出模拟信号通道(例如输出电压)的电路。模拟多路复用器扫描包括多个输入采样电路，每个输入采样电路与相应的一个输入模拟信号通道相关联。

一种类型的开关在Christian Birk等人的美国专利8,604,862中公开。该专利公开了一种具有第一晶体管以接收输入信号的bootstrap开关电路和第二晶体管以提供输出信号。

发明内容

本发明人尤其认识到需要能够对大于电源电压的电压进行采样的模拟多路复用器。本发明通常涉及模拟多路复用器电路，特别是涉及对大于电源电压的电压采样。

模拟多路复用器可用于对能够具有比上电源电压更高的电压电平的输入电压进行采样。模拟多路复用器包括多个输入开关电路。各输入开关电路耦合在相应的输入和第一或第二差分输出中的一个之间。所述多个输入开关电路中的至少一个包括电平移动开关电路，被配置为对能够具有比上电源电压更高的电压电平的输入电压进行采样。短接开关电路耦合在第一和第二差分输出之间。短接开关电路包括电容耦合的栅极驱动电路，并且被配置为在输入电压被采样之后将第一差分输出短接到第二差分输出。

当第一和第二差分输出的每一个上的电压电平未知时，将第一差分输出连接到第二差分输出的短接开关电路可用于模拟多路复用器。短接开关电路包括多个横向扩散场效应晶体管(LDFET)，第一LDFET具有耦合第一电压节点的漏极和耦合第二LDFET的源极的源极。第二LDFET的漏极耦合第二电压节点。栅极驱动电路耦合第一和第二LDFET的栅极。栅极驱动电路包括：电压选择器电路，具有耦合所述第一和第二电压节点的输入；电压降元件，耦合在电压选择器电路的输出和栅极输出之间；控制信号，通过电容耦合栅极输出；和耦合在栅极输出和供电节点之间的电流源。

用于对能够具有比上电源电压更高的电压电平的输入电压进行采样的电平移动开关电路可用于模拟多路复用器。电平移动开关电路包括：耦合输入电压节点和上电源电压的电流电平移动电路。电平移动电路还包括设定输入、复位输入、升高接地和栅极输出。晶体管具有耦合输入电压节点的源极、耦合输出电压节点的漏极和耦合栅极输出的栅极。电压降元件耦合在电动电平移动电路的上电源电压和升高接地之间。第一电流源耦合在升高接地和较低电源电压之间。第一开关耦合在所述设定输入和所述第二电流源之间。第二开关耦合在所述复位输入和所述第二电流源之间，其中所述第二电流源还耦合所述较低电源电压。

一种使用模拟多路复用器的方法，包括对能够具有比上电源电压更高的电压电平的输入电压进行采样。该方法包括在第一输入电压节点和第一差分输出末端之间激活(例如打开)电平移动开关电路。第一输入电压节点包括具有比所述上电源电压更高的电压电平的输入电压。在第二输入电压节点和第二差分输出末端之间激活(例如打开)输入开关电路。在输入电压采样后，将所述第一差分输出末端连接到所述第二差分输出末端。

本节旨在概述本专利申请的主题。本发明不是提供专门的或详尽的解释。包括详细的说明以提供进一步的信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示类似组件的不同实例。附图通常以示例但不限制的方式示出在本文中讨论的各种实施例。