[发明专利]应用于多高压源的浮动高压选择电路

说明书

本发明揭示了一种应用于多高压源的浮动高压选择电路，以比较器为基础，其特征在于：在比较器电压选择的控制开关连接一个线性平滑切换高压源的全差分放大器。通过高压源间大小比较的结果改变全差分放大器中PMOS管的导通与关断状态，并通过电流镜和传递生成压降的方式传递开关信号；并在高压源接近状态下同时导通两路取均值，使高压选择平滑切换。应用本发明的浮动高压选择电路设计，通过全差分的低增益放大器控制电压选择开关在一个区间同时导通，能够实现线性平滑的高压源切换过程，并且有效拓展了针对不同电源域浮动高压选择输出的灵活性。

技术领域

本发明涉及一种浮动式高压选择电路，尤其涉及一种能够抑制切换瞬间电压跳变的高压选择电路改良。

背景技术

在集成电路设计过程中，会涉及到一种针对浮动高压进行选择输出控制的电路，以满足整体电路对高压源的需求。传统此类电路通常采用带迟滞的比较器来实现判断两路输入电压的高低、并通过比较器输出的控制开关来选择更高的电压作为输出电压VDD_SEL。其电路结构如图1和图2所示。

该带迟滞的比较器由PMOS管MP1、MP2构成，其中MP1的源极接入一个高压源VDD1、栅极接入开关信号S1_N，MP2的源极接入一个高压源VDD2、栅极接入开关信号S1，且MP1、MP2的共漏极为选择的输出电压VDD_SEL。这里，高压源VDD1和高压源VDD2即为浮动待选的高压源。然而，假设该比较器的迟滞电压为100mV，则每次高压选择发生切换时，输出电压VDD_SEL会同时产生一个100mV的电压跳变。虽然减小该比较器的迟滞电压可以减小电压跳变的程度。但在电压源VDD1/VDD2比较接近时，会出现比较器输出一直在0和1之间跳变，产生两个电压切换来回震荡的问题，选择电路输出性能较差。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的旨在提出一种应用于多高压源的浮动高压选择电路，解决切换高压源的跳变性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案为，应用于多高压源的浮动高压选择电路，以比较器为基础，其特征在于：在比较器电压选择的控制开关连接一个线性平滑切换高压源的全差分放大器。

进一步地，所述比较器由PMOS管MP1、MP2构成，其中MP1的源极接入一个高压源VDD1、栅极接入开关信号S1_N，MP2的源极接入一个高压源VDD2、栅极接入开关信号S1，且MP1、MP2的共漏极为选择的输出电压VDD_SEL。

进一步地，所述全差分放大器由电阻R1、R2，PMOS管MP3、MP4，NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4相接构成，其中MN1、MN4相接构成共源接地的一个电流镜，MN1、MN4的共栅极与MN4、MP4的共漏极相连接，MP4的栅极与比较器中的MP2的源极相接于电压信号VSEN_2，MN1的漏极依次串联电阻R1和比较器中MP1的漏极并作为一个开关信号接入MP1的栅极；MN2、MN3相接构成共源接地的另一个电流镜，MN2、MN3的共栅极与MN3、MP3的共漏极相连接，MP3的栅极与比较器中的MP1的源极相接于电压信号VSEN_1，MN2的漏极依次串联电阻R2和比较器中MP2的漏极并作为一个开关信号接入MP2的栅极；MP3、MP4共源接电流源，且MP1、MP2的共漏极为选择的输出电压VDD_SEL。

更进一步地，所述电压信号VSEN_1为电源域1的均值，所述电源域1为等值电阻并联接入MP1源极的数个高压源VDD2N-1，N为电源域1中高压源的数量，VSEN_1=（VDD1+VDD3+…+VDD2N-1）/N。

更进一步地，所述电压信号VSEN_1为电源域1的加权均值，所述电源域1为差值电阻并联接入MP1源极的数个高压源VDD2N-1，N为电源域1中高压源的数量。

更进一步地，所述电压信号VSEN_2为电源域2的均值，所述电源域2为等值电阻并联接入MP2源极的数个高压源VDD2N，N为电源域2中高压源的数量，VSEN_2=（VDD2+VDD4+…+VDD2N）/N。