[发明专利]一种模拟开关电路

说明书

本发明公开了一种模拟开关电路，包括至少一个信号输入端、信号输出端、至少一个模拟开关和驱动电路以及掉电保护电路，掉电保护电路用于在电源电压掉电时根据至少一个信号输入端、信号输出端以及电源端中电位更高者得到一参考电压，然后将该参考电压提供给驱动电路的供电端以及至少一个模拟开关的P型开关管的衬底，保证电源电压掉电时模拟开关中P型开关管及其寄生二极管始终处于截止状态，有效解决了电源电压掉电时P型开关管及其寄生二极管误导通造成的信号泄露问题，提高了电路的稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，更具体地涉及一种模拟开关电路。

背景技术

现今，各种模拟电路都需要用到模拟传输开关，以用作对模拟输入信号进行传输和选择，例如各种音视频电路都需要模拟传输开关进行音视频信号的选择导通，模拟控制电路需要模拟传输开关进行控制信号的选择控制。随着技术的发展，各种高清的视频、音频信号的传输对模拟传输开关的性能提出了越来越高的要求。

传统的模拟开关电路为了传输接近电源(VCC)的电压，通常会采用PMOS管和NMOS管并联的传输门作为模拟传输开关。PMOS管的衬底接电源电压，NMOS管的衬底接地。在PMOS管的栅极接电源电压，NMOS管的栅极接地时，传输门关断；在PMOS管的栅极接地，NMOS管的栅极接电源时，传输门导通。传统的模拟开关电路具有一定的缺陷，当电源掉电时，因为PMOS管的栅极电位等于地，此时如果输入信号为正电平且该输入信号大于PMOS管的阈值电压，会导致PMOS开关管导通且寄生二极管处于正向导通状态，发生信号泄露，而且将有很大的漏电流通过寄生二极管流到电源，可能导致芯片损坏。

如图1示出传统的模拟开关电路的电路示意图，图1中的模拟开关电路100例如为单刀双掷开关，包括模拟开关101和模拟开关102。

模拟开关101包括开关管MP1和开关管MN1，开关管MP1为PMOS管，开关管MN1为NMOS管。开关管MP1和开关管MN1并联连接，二者的漏极彼此连接且都连接至信号输入端A，二者的源极彼此连接且都连接至信号输出端Y，开关管MP1的衬底连接电源电压VCC，开关管MN1的衬底接地。

开关管MP1的栅极接收控制信号CP1，开关管MN1的栅极接收控制信号CN1，控制信号CP1和控制信号CN1为相位相反的控制信号。当控制信号CP1为高电平，控制信号CN1为低电平时，模拟开关101断开；当控制信号CP1为低电平，控制信号CN1为高电平时，模拟开关101导通，输入信号从信号输入端A传输至信号输入端Y。

模拟开关102包括开关管MP2和开关管MN2，开关管MP2为PMOS管，开关管MN2为NMOS管。开关管MP2和开关管MN2并联连接，二者的漏极彼此连接且都连接至信号输入端B，二者的源极彼此连接且都连接至信号输出端Y，开关管MP2的衬底连接电源电压VCC，开关管MN2的衬底接地。

开关管MP2的栅极接收控制信号CP2，开关管MN2的栅极接收控制信号CN2，控制信号CP2和控制信号CN2为相位相反的控制信号。当控制信号CP2为高电平，控制信号CN2为低电平时，模拟开关102断开；当控制信号CP2为低电平，控制信号CN2为高电平时，模拟开关102导通，输入信号从信号输入端B传输至信号输出端Y。

传统的模拟开关电路100在电源电压掉电时可能具有信号泄露的风险。以模拟开关101为例，开关管MP1的源极和衬底之间以及漏极和衬底之间都存在寄生二极管，如果电源电压掉电时信号输入端A的输入信号的电压大于寄生二极管的正向导通电压时，开关管MP1的寄生二极管将正向导通，形成信号输入端A到电源电压VCC的漏电流。如果电源电压掉电时该输入信号的电压大于开关管MP1的导通阈值，此时开关管MP1的栅源电压大于晶体管的导通阈值，开关管MP1将导通，形成信号输入端A到信号输出端Y之间的通路，造成信号的泄露。