[实用新型]一种新型输出开关

说明书

本实用新型提供了一种新型输出开关，属于电力电子技术，该输出开关包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，本实用新型采用介质隔离的高压CMOS工艺，能够解决模拟多路复用器芯片中存在的开关电阻R_ON随V_S变化幅度过大的技术问题，该方案在原有电路的基础上增加了多个MOS管，使开关电阻R_ON随V_S变化幅度显著减小，实现了开关电阻R_ON波形的平坦化。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术，尤其涉及一种新型输出开关。

背景技术

传统的模拟多路复用器芯片通常采用PN结隔离的工艺，其中，传统输出开关的结构如图1所示，该输出开关是由PMOS管P1和NMOS 管N1组成的，其中P1的衬底(N阱)接V_DD，N1的衬底(P-sub)接 V_SS。上述开关管在控制信号GP和GN的作用下同时打开或者关断。当GP为“0”，GN为“1”时开关导通，导通电阻R_ON等于P1和N1的源漏电阻R_DS的并联电阻。

开关电阻R_ON与VS关系的波形如图2所示，其中，在Vs变化的过程中，由于体效应从而导致N1和P1的导通电阻R_DS随V_S发生较大变化，所谓体效应即衬底与MOS管源极之间的电压V_SB变化引起V_TH的变化，V_TH的表达式如下所示：

实际应用过程，上述变化将影响开关电阻R_ON的一致性，使产品性能下降，如何优化产品性能、改善开关电阻R_ON的一致性成为该领域的技术难题。

实用新型内容

本实用新型采用介质隔离的高压CMOS工艺，能够解决模拟多路复用器芯片中存在的开关电阻R_ON随V_S变化幅度过大的技术问题，该方案在原有电路的基础上增加了多个MOS管，使开关电阻R_ON随V_S变化幅度显著减小，实现了开关电阻R_ON波形的平坦化。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种新型输出开关包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS 管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，其中：所述第一PMOS管和第一NMOS管并联，并联后两侧的公共端分别为第一端口和第二端口；所述第一PMOS管的衬底通过第二PMOS管连接V_DD电源；所述第一NMOS管的衬底通过第二NMOS管连接V_SS电源；所述第三NMOS管和第四NMOS管串联在第一PMOS管的衬底和第一NMOS管的衬底之间；所述第一NMOS管和第三NMOS管以及第四 NMOS管的栅极均连接至第一控制端口；所述第一PMOS管的控制端连接至第二控制端口。

优选的，还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻设置在第二 PMOS管的漏极与第一PMOS管的衬底之间，所述第二电阻设置在第一NMOS管的漏极与第二NMOS管的衬底之间。

优选的，所述第一端口分别连接第一PMOS管的源极和第一NMOS 管漏极，第二端口分别连接第一PMOS管的漏极和第一NMOS管源极。

优选的，所述第一PMOS管的衬底通过第一电阻连接第二PMOS 管的漏极，第二PMOS管的源极连接V_DD电源，第二NMOS管的衬底通过第二电阻连接第二NMOS管的漏极，第二NMOS管的源极连接 V_SS电源。