[实用新型]一种连接在输入源极电压和输出负载之间的开关电路

说明书

本实用新型公开了一种连接在输入源极电压和输出负载之间的开关电路，包括NMOS负载开关、控制电路，所述NMOS负载开关包括负载开关栅极、负载开关源极和负载开关漏极，所述控制电路的输出端与所述负载开关栅极电连接；所述NMOS负载开关通过所述负载开关栅极上的控制电压来控制从所述负载开关漏极传递到所述负载开关源极的浪涌电流；所述控制电路用于将所述负载开关栅极电压泵送至VIN电压以上。

技术领域

本实用新型涉及输入选择功率路径的开关装置，具体而言，涉及一种连接在输入源极电压和输出负载之间的开关电路。

背景技术

随着现代便携式系统越来越复杂以及封装越来越密集，电路和器件需要在低的电源电压下进行工作。现有的许多处理器和存储器的工作电压都在1V或1V以下，为了保护这些系统，常常引用负载开关控制负载装置的开/关特性，负载开关的引入使得用户既能软启动系统，又能将其关断使得其在不使用时不消耗功率。对于前几代系统来说，电源电压都超过了2V，占主导地位的负载开关技术是使用PMOS功率晶体管。在PMOS器件作为负载开关时，栅极被引入到接地电势，以接通开关。为了使PMOS器件提供在源极和负载之间的低阻抗路径，源极电压必须至少是栅极阈值电压的2倍；也就是说，对于典型的CMOS工艺，PMOS器件的栅极阈值电压约为0.8V，因此为了PMOS器件的充分增强，源极电压必须高于1.6V。PMOS负载开关所具有的一个优点是在导通状态下几乎不消耗功率，因为栅极电压可以通过一个简单的反相器保持在低电位。然而，当系统电压需要低于2V时，PMOS器件的导通电阻随着栅极电压的降低而增加，对于电源电压在1V范围内的系统，PMOS负载开关是不可用的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连接在输入源极电压和输出负载之间的开关电路，以解决PMOS负载开关电源电压在1V范围内，PMOS负载开关不可用的问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型采取的技术方案是：一种连接在在输 入源极电压和输出负载之间的开关电路，包括NMOS负载开关、控制电路，所述NMOS负载开关包括负载开关栅极、负载开关源极和负载开关漏极，所述控制电路的输出端与所述负载开关栅极电连接；

所述开关电路通过所述负载开关栅极上的控制电压来控制从所述负载开关漏极传递到所述负载开关源极的浪涌电流；

所述控制电路用于将所述负载开关栅极电压泵送至VIN电压以上。

进一步地，所述控制电路包括电荷泵电路CP，所述电荷泵电路CP的输出端与所述负载开关栅极电连接，用于向上泵送所述负载开关栅极电压。

进一步地，所述控制电路还包括环形振荡器ROSC、反馈回路，所述反馈回路包括电容分压器、比较器COMP，所述电容分压器的输入端与所述开关负载栅极电连接，所述电容分压器的输出端与所述比较器COMP的输入端电连接，所述比较器COMP的输出端与环形振荡器ROSC的输入端电连接，所述环形振荡器ROSC的输出端与电荷泵电路CP的输入端电连接；所述环形振荡器ROSC用于向所述电荷泵电路CP中的电荷泵提供时钟输入，所述反馈回路控制所述环形振荡器ROSC的开关状态，所述电容分压器控制所述反馈回路的电压增益。

更进一步地，所述电容分压器包括电容C4和电容C5，电容C4的一端与负载开关栅极电连接，另一端连接电容C5的一端及比较器COMP的输入端，电容C5的另一端接地。

更进一步地，所述比较器COMP为施密特触发器或模拟比较器COMP。

进一步地，所述控制电路还包括滤波器FL，所述滤波器FL的输出端电连接所述开关负载栅极，输入端连接电荷泵电路CP的输出端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：