[发明专利]一种消除体效应与衬底泄露的双阱CMOS互补开关

说明书

本发明公开了一种能消除体效应与衬底泄露的双阱CMOS互补开关，所述开关包括4个P阱NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4和4个N阱PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4。MN1、MN2、MN3、MN4的栅极互连构成控制端SW；MP1、MP2、MP3、MP4的栅极互连构成反相控制端MN1、MN3与MP1、MP3的源极互连构成双向传输端I/O1；MN1、MN2与MP1、MP2的漏极互连构成双向传输端I/O2；MN3、MN4的漏极与MN1、MN2、MN3的体端以及MN2的源极相互连接；MP3、MP4的漏极与MP1、MP2、MP3的体端以及MP2的源极相互连接；MN4的源极、体端与地GND连接；MP4的源极、体端与电源VDD连接。开关导通时，可以消除开关的体效应，既降低了开关总的导通电阻又提高了线性度；开关断开时，可以消除开关的衬底泄露，提高了电路的可靠性与安全性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，具体涉及一种既能消除体效应也能避免衬底泄露的双阱CMOS互补开关。

背景技术

为了消除MOS管的体效应(衬底偏置效应)，需将其体端与源极连接。由于典型CMOS工艺中所有的NMOS管共用P型衬底，其体端必须接地；而PMOS管做在N阱里，每一个阱相互独立，可将其体端与源极连接。因此典型CMOS工艺的NMOS管不能消除体效应，PMOS管则可以消除体效应。双阱工艺的PMOS管与NMOS管都有单独的阱，因此它们的体端与源极都可以连接，从而消除体效应。

不论是典型CMOS工艺还是双阱CMOS工艺的CMOS开关，为了消除体效应，MOS管的体端必须与源极相连，而当开关断开时则会存在衬底泄露，发生衬底泄露使开关不能有效关断并产生较大泄露电流，可能会使其它电路不能正常工作。因此传统的CMOS开关要消除体效应就必须使MOS管体端与源极或者漏极相连，但在开关断开时可能会发生衬底泄露；若将NMOS管的体端接最低电位、PMOS管的体端接最高电位可以消除衬底泄露，但在开关导通时会存在体效应。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种既能消除体效应也能避免衬底泄露的双阱CMOS互补开关，在开关导通时，可以消除CMOS互补开关的体效应，既降低了CMOS互补开关总的导通电阻又提高了线性度；在开关断开时，可以消除CMOS互补开关的衬底泄露，提高了电路的可靠性与安全性。本发明的技术方案如下所述：

双阱CMOS互补开关至少包括：4个P阱NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4和4个N阱PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4。P阱NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4的栅极相互连接构成控制端SW，N阱PMOS管MP1、MP2、MP3、MP4的栅极相互连接构成反相控制端P阱NMOS管MN1、MN3与N阱PMOS管MP1、MP3的源极相互连接构成双向传输端I/O1；P阱NMOS管MN1、MN2与N阱PMOS管MP1、MP2的漏极相互连接构成双向传输端I/O2。P阱NMOS管MN3、MN4的漏极与P阱NMOS管MN1、MN2、MN3的体端以及MN2的源极相互连接；N阱PMOS管MP3、MP4的漏极与N阱PMOS管MP1、MP2、MP3的体端以及MP2的源极相互连接；P阱NMOS管MN4的源极、体端与地GND连接；N阱PMOS管MP4的源极、体端与电源VDD连接。

附图说明

图1为本发明的电路图。

图2为本发明在控制信号SW为高电平时的等效电路图。

图3为本发明在控制信号SW为低电平时的等效电路图。

具体实施方式