[发明专利]工艺波动不敏感增强型信号传输开关

权利要求书

1.一种工艺波动不敏感增强型信号传输开关，其特征是：包括一个电荷传输MOSFET管S、一个栅压自举增压电路、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第一PMOS管M3、第一电容C1和第二电容C2、一个电荷传输镜像MOSFET管MSR、第一镜像NMOS管M1R、第二镜像NMOS管M2R、第一镜像PMOS管M3R、电流源I1、电压源V1和误差放大器AE；

所述工艺波动不敏感增强型信号传输开关的连接关系为：第一NMOS管M1的栅端连接到电荷待传输节点Ni，即电荷传输MOSFET管S的源极，还连接到栅压自举增压电路的电压输入端；第一NMOS管M1的源端连接到地电平，第一NMOS管M1的漏端连接到第二NMOS管M2的源端，第一NMOS管M1的衬底连接到第一镜像NMOS管M1R的衬底和误差放大器AE的误差输出端；第二NMOS管M2的漏端连接到第一PMOS管M3的漏端和电荷传输MOSFET管S的栅端G，第二NMOS管M2的栅端连接到第一偏置电压，第二NMOS管M2的衬底接地电平；第一PMOS管M3的栅端连接到第二偏置电压，第一PMOS管M3的源端和衬底连接到栅压自举增压电路的电压输出端V_boost；第一镜像NMOS管M1R的源端连接到地电平，第一镜像NMOS管M1R的漏端连接到第二镜像NMOS管M2R的源端；第二镜像NMOS管M2R的漏端连接到第一镜像PMOS管M3R的漏端和电荷传输镜像MOSFET管MSR的栅端，第二镜像NMOS管M2R的栅端连接到第一偏置电压，第二镜像NMOS管M2R的衬底接地电平；第一镜像PMOS管M3R的栅端连接到第二偏置电压，第一镜像PMOS管M3R的源端和衬底连接到栅压自举增压电路的电压输出端V_boost；电荷传输目标节点No，即电荷传输MOSFET管S的漏极，通过第二电容C2接控制信号Ck1n；电荷待传输节点Ni通过第一电容C1接控制信号Ck1；电荷传输MOSFET管S和电荷传输镜像MOSFET管MSR的衬底均连接到地电平；栅压自举增压电路的时钟输入端连接控制信号Ck1；误差放大器AE的负电压输入端连接基准电压V’_R，误差放大器AE正电压输入端同时连接第一镜像NMOS管M1R的栅端、电荷传输镜像MOSFET管MSR的源端和电流源I1的电流输入端；电流源I1的电流输出端接地电平；电压源V1的高电压输出端接电荷传输镜像MOSFET管MSR的漏端，电压源V1的低电压输出端接地电平；其中，所述控制信号Ck1和控制信号Ck1n为高电平不交叠脉冲信号。

2.根据权利要求1所述工艺波动不敏感增强型信号传输开关，其特征在于：所述NMOS管M1与所述镜像NMOS管M1R的尺寸比为K，所述NMOS管M2与所述镜像NMOS管M2R的尺寸比同样为K，所述PMOS管M3与所述镜像PMOS管M3R的尺寸比同样为K，所述电荷传输MOSFET管S与所述电荷传输镜像MOSFET管MSR的尺寸比同样为K；其中，K为任意正数。

3.根据权利要求1所述工艺波动不敏感增强型信号传输开关，其特征在于：所述电荷传输MOSFET管S和所述电荷传输镜像MOSFET管MSR均使用深N阱NMOS管。

4.根据权利要求1所述工艺波动不敏感增强型信号传输开关，其特征在于：所述电流源I₁被设计得非常小，用于将所述电荷传输镜像MOSFET管MSR偏置在即将截止的状态，并且第一镜像NMOS管M1R的栅极电压V_S的值等于基准电压V’_R。

5.根据权利要求1所述工艺波动不敏感增强型信号传输开关，其特征在于：当进行电荷传输时，栅压自举增压电路处于增压状态，所述电荷传输MOSFET管的栅极为高电平V_DD+V_Ni，电荷电压传输MOSFET管处于导通状态；当电荷传输结束后，栅压自举增压电路处于充电状态，所述电荷传输MOSFET管的栅极接地电平，所述电荷传输MOSFET管处于关断状态；其中，V_DD为电源电压，V_Ni为MOSFET管的源极电压。