[发明专利]开关模块及其控制方法

说明书

本发明提供了一种开关模块及其控制方法，开关模块包括CMOS开关和控制电路，CMOS开关包括栅极、源极、漏极和衬底，控制电路包括第一开关、第二开关、第一电阻、栅极关断信号输入端、栅极导通信号输入端和控制模块；控制模块与第一开关和第二开关的控制端连接，用于控制第一开关断开、第二开关闭合，使栅极导通信号输入端通过所述第一电阻向栅极输入栅极导通信号，以控制CMOS开关导通，或者，控制第一开关闭合、第二开关断开，使栅极关断信号输入端向栅极输入栅极关断信号，以控制CMOS开关关断，从而可以减小高频信号的衰减，且能够避免第一电阻影响CMOS开关关断时的信号阻绝能力的问题。

技术领域

本发明涉及半导体开关技术领域，更具体地说，涉及一种开关模块及其控制方法。

背景技术

现有的电路如AC/DC采样电路中经常采用CMOS开关作为控制模拟信号通路的开关。但是，当CMOS开关作为控制高频信号通路的开关时，CMOS开关本身的寄生电容会对高频信号造成衰减，影响高频信号的质量。

如图1所示，现有的CMOS开关包括栅极G、源极S、漏极D和衬底B。虽然理想情况下，CMOS开关的寄生电容为零，但是，实际情况中，栅极G和源极S之间会具有寄生电容Cgs，栅极G和漏极D之间会具有寄生电容Cgd。由于源极S和漏极D之间的寄生电容Cds较小且对于CMOS开关导通时的负面影响较小，因此，可以忽略不计。

当CMOS开关作为控制高频信号通路的开关时，栅极G和源极S之间的寄生电容Cgs以及栅极G和漏极D之间的寄生电容Cgd会对源极S输入的高频信号的高频部分造成衰减。基于此，如何减小CMOS开关中的寄生电容对高频信号的衰减，是本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种开关模块及其控制方法，以减小CMOS开关中的寄生电容对高频信号的衰减。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种开关模块，所述开关模块包括CMOS开关和控制电路，所述CMOS开关包括栅极、源极、漏极和衬底，所述控制电路包括第一开关、第二开关、第一电阻、栅极关断信号输入端、栅极导通信号输入端和控制模块；

所述栅极关断信号输入端与所述第一开关的输入端连接，所述第一开关的输出端与所述栅极连接；所述栅极导通信号输入端与所述第二开关的输入端连接，所述第二开关的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述栅极连接；

所述控制模块与所述第一开关和第二开关的控制端连接，用于控制所述第一开关断开、第二开关闭合，使所述栅极导通信号输入端通过所述第一电阻向所述栅极输入栅极导通信号，以控制所述CMOS开关导通，或者，控制所述第一开关闭合、第二开关断开，使所述栅极关断信号输入端向所述栅极输入栅极关断信号，以控制所述CMOS开关关断。

优选的，所述控制电路还包括第三开关、第四开关、第二电阻、衬底关断信号输入端和衬底导通信号输入端；

所述衬底关断信号输入端与所述第三开关的输入端连接，所述第三开关的输出端与所述衬底连接，所述衬底导通信号输入端与所述第四开关的输出端连接，所述第四开关的输出端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述衬底连接，且所述第三开关和第四开关的控制端与所述控制模块连接；

所述控制模块还用于在所述CMOS开关导通时，控制所述第三开关断开、第四开关闭合，以使所述衬底关断信号输入端向所述衬底输入衬底关断信号，在所述CMOS开关关断时，控制所述第三开关闭合、第四开关断开，以使所述衬底导通信号输入端通过所述第二电阻向所述衬底输入衬底导通信号，以使所述衬底的电压与所述源极电压或漏极电压相同。

优选的，所述控制电路还包括第三开关、第四开关和衬底关断信号输入端；