适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造及其斩波方法与流程

本发明涉及一种浮动栅压构造及其斩波方法，尤其涉及一种适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造及其斩波方法。

背景技术：

1、在模拟集成电路中，有大量应用场合需要用到斩波技术，斩波技术的基本理论就是将输入信号中的低频噪声和失调电压调制到远高于1/f噪声转角频率的高频带，然后输入信号在放大后解调回基带，完成了输入信号和低频噪声的“分离”，再通过低通滤波器来达到消除失调和噪声的目的。

2、如图3所示，其为传统的斩波开关结构。以nmos开关为例，若开关使用的是耐压为5v的低压管，在5v以内的低压应用环境中斩波时钟tc为0～5v的方波。此时，无论输入信号为多少开关均可以正常导通。如果超过了阈值电压范围，则将nmos开关替换为传输门即可。实施期间，虽然在低压环境中不用考虑开关不导通的问题。但是，在高压的环境中，可能需要处理高达几十伏特的电压信号。由此，在高压环境下，nmos管的vgs可能远远超过了5v，晶体管将会难以承受如此高的栅源电压导致最终被击穿。因此，这种结构不能直接应用到高压条件实现斩波。

3、有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造及其斩波方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造及其斩波方法。

2、本发明的适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，包括有供电电压线路与接地线路，其中：所述供电电压线路与接地线路之间分别连接有nmos管控制电路与pmos管控制电路，所述pmos管控制电路包括与供电电压线路相连的第一控制管mp1、第二控制管mp2，所述第二控制管mp2通过第一mos开关mn1与接地线路相连，所述第一控制管mp1分别通过第二mos开关mn2、第一导通控制模组与接地线路相连，

3、所述pmos管控制电路包括与供电电压线路相连的第三控制管mp3、第四控制管mp4，所述第三控制管mp3通过第四mos开关mn4与接地线路相连，所述第四控制管mp4通过第五mos开关mn5与接地线路相连，

4、所述pmos管控制电路还包括有与供电电压线路相连的第六mos开关mn6，所述第六mos开关mn6通过第二导导通控制模组与接地线路相连，

5、所述第二mos开关mn2、第四mos开关mn4均配置有独立的配置有时钟端口。

6、进一步地，上述的适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，其中，所述第一导导通控制模组包括有第六控制管mp6，所述第六控制管mp6上连接有第一齐纳二极管d1和第二齐纳二极管d2，所述第一导导通控制模组通过第一时钟端口cln与第三mos开关mn3相连。

7、更进一步地，上述的适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，其中，所述第二导导通控制模组包括有相连的第三齐纳二极管d3和第四齐纳二极管d4，所述第二导导通控制模组通过第二时钟端口clp与第五控制管mp5相连，所述第五控制管mp5与接地线路相连。

8、基于权利要求1的适用于高压斩波调制器的斩波方法，其特征在于：基于ldmos管来构建电路，电路中cmos互补开关中的pmos管和nmos管各自产生一个幅值增大后的时钟信号，且两者构成互补时钟，设为时钟信号cl2、时钟信号cl2n，

9、所述电路产生控制pmos管的时钟信号clp与产生控制nmos管的时钟cln，

10、时钟信号cl2、时钟信号cl2n，经过放大后，叠加在输入信号的共模电平上，得到最终的互补时钟信号clp和时钟信号cln，

11、在第一时钟端口cln对应的路径中，第一mos开关mn1导通，第二mos开关mn2关断，控制管mp1和，控制管mp2将电流进行1比1的复制，此时电流全部流过第六控制管mp6，第一齐纳二极管d1和第二齐纳二极管d2正向导通；

12、在第二时钟端口clp对应的路径中，第五mos开关mn5导通，第四mos开关mn4关断，位于第五mos开关mn5上的电流全部来源于第六mos开关mn6，第一齐纳二极管d1和第二齐纳二极管d2正向导通，令pmos管控制电路处于正常工作状态。

13、借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

14、1、可通过产生一个随输入端vin变化的浮动互补时钟信号，能够保证开关在高压环境下也能够正常工作。

15、2、在高压领域采用斩波技术，能够实现降低低频噪声的目的。

16、3、通过构建浮动栅压调制器，能实现稳定的时钟调制。

17、4、整体构造生成的电路布局简单，基于浮动栅压调制技术，能降低实施的工艺需求，无需特地选择栅源高耐压的bcd工艺，实施成本低。

18、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，包括有供电电压线路与接地线路，其特征在于：所述供电电压线路与接地线路之间分别连接有nmos管控制电路与pmos管控制电路，所述pmos管控制电路包括与供电电压线路相连的第一控制管mp1、第二控制管mp2，所述第二控制管mp2通过第一mos开关mn1与接地线路相连，所述第一控制管mp1分别通过第二mos开关mn2、第一导通控制模组与接地线路相连，

2.根据权利要求1所述的适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，其特征在于：所述第一导导通控制模组包括有第六控制管mp6，所述第六控制管mp6上连接有第一齐纳二极管d1和第二齐纳二极管d2，所述第一导导通控制模组通过第一时钟端口cln与第三mos开关mn3相连。

3.根据权利要求1所述的适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造，其特征在于：所述第二导导通控制模组包括有相连的第三齐纳二极管d3和第四齐纳二极管d4，所述第二导导通控制模组通过第二时钟端口clp与第五控制管mp5相连，所述第五控制管mp5与接地线路相连。

4.基于权利要求1的适用于高压斩波调制器的斩波方法，其特征在于：基于ldmos管来构建电路，电路中cmos互补开关中的pmos管和nmos管各自产生一个幅值增大后的时钟信号，且两者构成互补时钟，设为时钟信号cl2、时钟信号cl2n，

技术总结本发明涉及一种适用于高压开关控制的浮动栅压调制器构造及其斩波方法，其包括有供电电压线路与接地线路，高压电源线路与接地线路之间分别连接有NMOS管控制电路与PMOS管控制电路。该电路能够产生在输入电平上下浮动的控制信号，该控制信号幅度小于MOS管栅源击穿电压，开关采用LDMOS管，避免了选择栅源耐高压器件的特殊工艺，增加了工艺选择的灵活度。技术研发人员：郭睿超,张学良,戴灿受保护的技术使用者：苏州明彰半导体技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27