[发明专利]电源门控单元及电源

权利要求书

1.一种电源门控单元，用于控制电源轨的开启或关闭，其特征在于，包括：

门控管，用于向所述电源轨提供第一控制信号，所述门控管开启时，所述第一控制信号控制所述电源轨开启，所述门控管关闭时，所述第一控制信号控制所述电源轨关闭；

衬底偏压缓冲器，用于接收第一电源电压和第二电源电压，同时向所述门控管提供衬底偏压信号，所述衬底偏压信号的取值在所述第一电源电压和所述第二电源电压之间进行切换，所述门控管关闭时，所述衬底偏压信号跟随所述第一电源电压变化，以使得所述门控管处于反偏状态，所述门控管开启时，所述衬底偏压信号跟随所述第二电源电压变化，以使得所述门控管处于零偏状态；以及

信号传播缓冲器，用于提供第二控制信号和第三控制信号，所述第二控制信号用于控制所述门控管的开启和关闭，所述第三控制信号用于控制所述衬底偏压信号的切换。

2.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述第二控制信号为低电平时，所述门控管开启；第二控制信号为高电平时，所述门控管关闭。

3.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述信号传播缓冲器包括第一晶体管和第二晶体管，用于对原始控制信号进行反向，所述原始控制信号为高电平时，所述第二控制信号为低电平；所述原始控制信号为低电平时，所述第二控制信号为高电平。

4.如权利要求3所述的电源门控单元，其特征在于，所述信号传播缓冲器还包括第三晶体管和第四晶体，用于对所述第二控制信号进行放大，以得到第三控制信号。

5.如权利要求4所述的电源门控单元，其特征在于，所述第一晶体管的栅极端和第二晶体管的栅极端接收所述原始控制信号，所述第一晶体管的源端和第二晶体管的漏端电连接并且输出第二控制信号，所述第一晶体管的源端和衬底端均连接第一电源电压，所述第二晶体管的源端和衬底端均接地；所述第三晶体管的栅极端和第四晶体管的栅极端接收所述第二控制信号，所述第三晶体管的源端和衬底端均和所述第一电源电压电连接，所述第四晶体管的源端和衬底端均接地，所述第三晶体管的漏端和第四晶体管的漏端连接，并且输出第三控制信号。

6.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述衬底偏压缓冲器包括第五晶体管和第六晶体管，所述第五晶体管的栅极端和第六晶体管的栅极端均接收第三控制信号，所述第五晶体管的源端和衬底端均接第一电源电压，所述第六晶体管的衬底端接地，所述第六晶体管的源端接第二电源电压，所述第五晶体管的漏端和所述第六晶体管的漏端连接，并提供衬底偏压信号。

7.如权利要求6所述的电源门控单元，其特征在于，所述第一电源电压为恒高电平。

8.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述门控管包括第七晶体管，所述第七晶体管的栅极端接收所述第二控制信号，所述第七晶体管的源端接受输入第二电源电压，所述第七晶体管的衬底端接收所述衬底偏压信号，所述第七晶体管的漏端输出所述第一控制信号。

9.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述门控管开启时，所述衬底偏压信号跟随所述第二电源电压变化，以使得所述门控管处于零偏状态。

10.如权利要求1所述的电源门控单元，其特征在于，所述门控管关闭时，所述衬底偏压信号接通所述第一电源电压，以使得所述门控管处于反偏状态。

11.一种电源，其特征在于，包括：

至少包括第一电源轨和第二电源轨；

所述第一电源轨包括N个如权利要求1～10任一项所述的电源门控单元，N个所述电源门控单元级联，所述第二电源轨包括N个如权利要求1～10任一项所述的电源门控单元，N个所述电源门控单元级联；以及

第一电源轨的N个所述电源门控单元均开启，第二电源轨的N个所述电源门控单元均关闭时，输出所述第一电源轨的电压；第一电源轨的N个所述电源门控单元均关闭，第二电源轨的N个所述电源门控单元均开启时，输出所述第一电源轨的电压。