一種具有高線性度的mos開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種MOS開關(guān)，具體說，是涉及一種導(dǎo)通電阻不隨輸入信號變化而變化的具有高線性度的MOS開關(guān)，屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高速度、高精度和低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的設(shè)計是如今混合信號系統(tǒng)芯片設(shè)計的發(fā)展重點(diǎn)，在無線通信、儀表測量、軍用雷達(dá)和高清晰數(shù)字電視等方面都有著廣泛的應(yīng)用。而高精度ADC要求采樣前端有足夠的線性度，且ADC的采樣性能在很大程度上取決于其采樣通路中的MOS開關(guān)，MOS開關(guān)的好壞決定了采樣性能及其后續(xù)信號處理的結(jié)果，因此高線性度的MOS開關(guān)是實(shí)現(xiàn)高精度ADC的關(guān)鍵模塊之一，MOS開關(guān)的非線性導(dǎo)通電阻引入的誤差將制約高精度ADC的整體性能。
[0003]隨著集成電路工藝的快速發(fā)展，電源電壓持續(xù)下降，傳統(tǒng)MOS采樣開關(guān)的線性度不斷降低，限制了采樣前端的性能，無法滿足高精度ADC的設(shè)計要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種導(dǎo)通電阻不隨輸入信號變化而變化的具有高線性度的MOS開關(guān)，以滿足高精度ADC的整體性能要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種具有高線性度的MOS開關(guān)，包括:五個輔助開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關(guān)管Ml ;其中:輔助開關(guān)SI分別與主開關(guān)管Ml的源極和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S2分別與主開關(guān)管Ml的柵極和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S3分別與地電壓VSS和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S4分別與電源電壓VDD和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S5分別與主開關(guān)管Ml的柵極和地電壓VSS相連接，且主開關(guān)管Ml的源極與輸入電壓相連接，主開關(guān)管Ml的漏極與輸出電壓相連接。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述的輔助開關(guān)均為NMOS管。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，輔助開關(guān)SI的源極與主開關(guān)管Ml的源極相連接，輔助開關(guān)SI的漏極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S2的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S2的漏極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S3的漏極與地電壓VSS相連接，輔助開關(guān)S3的源極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S4的漏極與電源電壓VDD相連接，輔助開關(guān)S4的源極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S5的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S5的漏極與地電壓VSS相連接。
[0009]作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，輔助開關(guān)SI和S2的柵極均與第一時鐘信號相連接，輔助開關(guān)S3、S4和S5的柵極均與第二時鐘信號相連接；所述第一時鐘信號與第二時鐘信號為相反信號。
[0010]作為更進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第二時鐘信號是由第一時鐘信號串接反相器得到。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的MOS開關(guān)由于其中的主開關(guān)管Ml的導(dǎo)通電阻不受輸入信號變化的影響，因此可實(shí)現(xiàn)高線性度，能滿足高精度開關(guān)電容模數(shù)轉(zhuǎn)換器的整體性能要求；另外，本實(shí)用新型提供的MOS開關(guān)還具有電路結(jié)構(gòu)簡單、芯片面積小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)應(yīng)用價值強(qiáng)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型提供的一種具有高線性度的MOS開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型提供的第二時鐘信號的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示:本實(shí)用新型提供的一種具有高線性度的MOS開關(guān)，包括:五個輔助開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關(guān)管Ml ;所述的輔助開關(guān)均為NMOS管，其中:輔助開關(guān)SI的源極與主開關(guān)管Ml的源極相連接，輔助開關(guān)SI的漏極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S2的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S2的漏極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S3的漏極與地電壓VSS相連接，輔助開關(guān)S3的源極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S4的漏極與電源電壓VDD相連接，輔助開關(guān)S4的源極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S5的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S5的漏極與地電壓VSS相連接；主開關(guān)管Ml的源極與輸入電壓Vin相連接，主開關(guān)管Ml的漏極與輸出電壓Vout相連接。
[0016]作為優(yōu)選方案，輔助開關(guān)SI和S2的柵極均與第一時鐘信號elk相連接，輔助開關(guān)S3、S4和S5的柵極均與第二時鐘信號xclk相連接；所述第一時鐘信號elk與第二時鐘信號 xclk 為相反信號(當(dāng) elk = 0，xclk = I ;當(dāng) elk = 1，xclk = O)。
[0017]如圖2所示:所述第二時鐘信號xclk是由第一時鐘信號elk串接反相器得到。
[0018]因當(dāng)NMOS管柵極接高電平I時，源極與漏極導(dǎo)通；當(dāng)NMOS管柵極接低電平O時，源極與漏極斷開；因此，當(dāng)elk = 0，xclk = I時，S1、S2斷開，S3、S4、S5閉合，對電容C充電至VDD并且主開關(guān)管Ml斷開；當(dāng)elk = 1，xclk = O時，S1、S2閉合，S3、S4、S5斷開，主開關(guān)管Ml導(dǎo)通，電容C相當(dāng)于電池，可使主開關(guān)管Ml的柵源電壓不隨信號改變而保持為VDD0因而主開關(guān)管Ml的導(dǎo)通電阻可保持恒定，其電阻值可不受輸入信號變化的影響，從而實(shí)現(xiàn)高線性度。
[0019]綜上所述，本實(shí)用新型提供的MOS開關(guān)由于其中的主開關(guān)管Ml的導(dǎo)通電阻不受輸入信號變化的影響，因此可實(shí)現(xiàn)高線性度，能滿足高精度開關(guān)電容模數(shù)轉(zhuǎn)換器的整體性能要求；另外，本實(shí)用新型提供的MOS開關(guān)還具有電路結(jié)構(gòu)簡單、工作速度快、芯片面積小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)應(yīng)用價值強(qiáng)。
[0020]最后有必要在此說明的是:上述內(nèi)容只用于對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有高線性度的MOS開關(guān)，其特征在于，包括:五個輔助開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關(guān)管Ml ;其中:輔助開關(guān)SI分別與主開關(guān)管Ml的源極和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S2分別與主開關(guān)管Ml的柵極和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S3分別與地電壓VSS和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S4分別與電源電壓VDD和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S5分別與主開關(guān)管Ml的柵極和地電壓VSS相連接，且主開關(guān)管Ml的源極與輸入電壓相連接，主開關(guān)管Ml的漏極與輸出電壓相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS開關(guān)，其特征在于:所述的輔助開關(guān)均為NMOS管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOS開關(guān)，其特征在于:輔助開關(guān)SI的源極與主開關(guān)管Ml的源極相連接，輔助開關(guān)SI的漏極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S2的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S2的漏極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S3的漏極與地電壓VSS相連接，輔助開關(guān)S3的源極與電容C的A端相連接；輔助開關(guān)S4的漏極與電源電壓VDD相連接，輔助開關(guān)S4的源極與電容C的B端相連接；輔助開關(guān)S5的源極與主開關(guān)管Ml的柵極相連接，輔助開關(guān)S5的漏極與地電壓VSS相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MOS開關(guān)，其特征在于:輔助開關(guān)SI和S2的柵極均與第一時鐘信號相連接，輔助開關(guān)S3、S4和S5的柵極均與第二時鐘信號相連接；所述第一時鐘信號與第二時鐘信號為相反信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的MOS開關(guān)，其特征在于:所述第二時鐘信號是由第一時鐘信號串接反相器得到。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有高線性度的MOS開關(guān)，其包括：五個輔助開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5，一個電容C和一個主開關(guān)管M1；其中：輔助開關(guān)S1分別與主開關(guān)管M1的源極和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S2分別與主開關(guān)管M1的柵極和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S3分別與地電壓VSS和電容C的A端相連接，輔助開關(guān)S4分別與電源電壓VDD和電容C的B端相連接，輔助開關(guān)S5分別與主開關(guān)管M1的柵極和地電壓VSS相連接，且主開關(guān)管M1的源極與輸入電壓相連接，主開關(guān)管M1的漏極與輸出電壓相連接。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)高線性度，能滿足高精度開關(guān)電容模數(shù)轉(zhuǎn)換器的整體性能要求。
【IPC分類】H03M1-12
【公開號】CN204442347
【申請?zhí)枴緾N201520237095
【發(fā)明人】鄒睿
【申請人】上海工程技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月17日