[发明专利]开关电路、开关装置、积分器以及开关电容电路

说明书

本发明属于开关领域，公开了一种开关电路、开关装置、积分器以及开关电容电路，包括跟随器、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管；第一场效应管的漏极和跟随器的输入端共同构成开关电路的输入端，跟随器的输出端与第一场效应管的衬底和第三场效应管的源极连接，第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极和第三场效应管的漏极连接，第二场效应管的源极为开关电路的输出端，第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极共同构成开关电路的第一控制信号输入端，第三场效应管的栅极为开关电路的第二控制信号输入端；第一控制信号和第二控制信号互为反相；使得漏源电压为0，且漏到衬底的电压为0，漏源漏电流和漏到衬底二极管漏电流降为最小。

技术领域

本发明属于开关领域，尤其涉及一种开关电路、开关装置、积分器以及开关电容电路。

背景技术

许多模拟电路使用临时模拟存储器存储信号变量。信号存储可以只用一个电容器和一个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)开关实现。它是一种非常紧凑、低功耗和精确的存储技术，但由于MOSFET开关关断状态的漏电流会迅速降低存储电荷，因此仅在短时间内有效。MOSFET开关中有两个主要的漏源：亚阈值传导引起的漏电流(或漏源漏电流)和漏到衬底二极管的漏电流，如图1所示。为了确定如何抑制这些泄漏源，必须首先分析其产生机制。

漏源漏电流I_DS在NMOS晶体管中可以由以下公式描述，即NMOS晶体管处于亚阈值区域(V_GSV_TS)时，漏源漏电流I_DS为：

I_OS是一个依赖于加工的电流标度常数，是宽度与长度之比，k是一个依赖于源到衬底电压V_SB的参数，并且小于1，V_GS是栅源电压，V_TS是晶体管的阈值电压，V_DS是漏源电压，V_t是热电压。阈值电压V_TS由以下公式给出：

V_TO是加工过程中定义的阈值电压，γ和是依赖于加工的参数。因而漏源漏电流的主要决定因素为：栅源电压V_GS，源到衬底电压V_SB和漏源电压V_DS。

NMOS晶体管中，漏到衬底二极管的漏电流I_DB可以表示为：

I_DB是漏到衬底二极管的电流，V_DB是漏到衬底的电压，I_S是二极管的饱和电流，为常数。因而，漏到衬底二极管的漏电流主要取决于V_DB。

根据以上原理，MOSFET开关漏电流的抑制方法就是要根据各个开关的漏电流来源，即分析其栅源电压V_GS，源到衬底电压V_SB，漏源电压V_DS和漏到衬底的电压V_DB，设计不同的结构来使得栅源电压V_GS降低，源到衬底电压V_SB增大，漏源电压V_DS和漏到衬底的电压V_DB接近0，从而使得漏源漏电流I_DS和漏到衬底二极管的电流I_DB降到最小。

现有技术有以下三种开关电路：

1.模拟T开关