一種mos管背柵電壓控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種MOS管背柵電壓控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]MOS 管的英文全稱叫 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)，即金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)管，屬于場效應(yīng)晶體管中的絕緣柵型。因此，MOS管有時被稱為場效應(yīng)管。它的柵-源間電阻比結(jié)型效應(yīng)管大得多，還因?yàn)樗冉Y(jié)型場效應(yīng)管溫度穩(wěn)定性好、集成化時工藝簡單，而廣泛應(yīng)用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路之中。MOS管導(dǎo)電性可控，還有整流作用。在一般電子電路中，MOS管通常被用于放大電路或開關(guān)電路。
[0003]目前，由于不管NMOS管還是PMOS本身都有結(jié)構(gòu)性的寄生PN結(jié)二極管，例如PMOS管的背柵(Bulk)和源極(Source)接同電位時，從漏極(Drain)至源極會產(chǎn)生一個寄生的PN結(jié)二極管，即PN結(jié)二極管的正負(fù)極朝向?yàn)槁O朝向源極。又例如，NMOS管的背柵和源極接同電位時，從源極至漏極有一個寄生的PN結(jié)二極管(即PN結(jié)二極管的正負(fù)極朝向?yàn)樵礃O朝向漏極)。在一些電池供電電路(Charger)或升壓電路(Boost)等系統(tǒng)中，由于上述電路的天生的架構(gòu)，在開機(jī)(Power on)時，電路的輸出電壓會獲得一個Vout = Vin-Vd1de的電位，而無法達(dá)到Vout = OV的應(yīng)用需求。
[0004]圖1顯示為現(xiàn)有的一種升壓電路(Boost)結(jié)構(gòu)，對于這種升壓電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸入電壓Vin進(jìn)來時,輸出電壓Vout就會得到一個Vin-Vd1de的電位,并無法達(dá)到輸出電壓Vout=O的情況，這種結(jié)構(gòu)的升壓電路往往會造成一些系統(tǒng)的不方便且不能使用。
[0005]圖2顯示為一種系統(tǒng)供電電路結(jié)構(gòu)，對于這種電路結(jié)構(gòu)，如果想達(dá)到開機(jī)時，輸出電壓Vout沒電位，通常會在輸出端和電感Lx之間或者輸出端外面加一個PMOS管(圖2中虛線圈所示)，來達(dá)到到輸出電壓為零的效果，但這樣在電路中由于多加了一個PMOS管，此PMOS管又在主要的大電流路徑，其源漏電阻Rds的值要求非常小，所以其制作尺寸必需要很大，如果該P(yáng)MOS管制造于電路內(nèi)部，會浪費(fèi)電路的許多面積，如果該P(yáng)MOS管制造于電路外部，則會浪費(fèi)一個PMOS管的組件，增加整個電路結(jié)構(gòu)的成本。
[0006]鑒于以上原因，必須要對以上兩種電路結(jié)構(gòu)或其它類似用途的電路結(jié)構(gòu)上做出一些改變，以達(dá)到應(yīng)用和尺寸均滿足使用要求的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種MOS管背柵電壓控制電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于MOS管中的寄生二極管使輸出電壓難以達(dá)到零電壓，或需要浪費(fèi)大量的電路面積才能達(dá)到零電壓的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種MOS管背柵電壓控制電路，至少包括:
[0009]背柵電壓控制電路及MOS管，其中:
[0010]所述MOS管的柵極連接開關(guān)信號，第一極連接輸入電壓，第二極連接輸出電壓；
[0011]所述背柵電壓控制電路用于產(chǎn)生控制電壓以使所述MOS管的第一極及第二極之間形成寄生二極管，并通過調(diào)節(jié)該控制電壓的值控制所述寄生二極管正負(fù)極的朝向。
[0012]作為本發(fā)明的MOS管背柵電壓控制電路的一種優(yōu)選方案，所述MOS管為PMOS管，其漏極連接輸入電壓，源極連接輸出電壓；
[0013]當(dāng)所述輸出電壓需要輸出零電位時，所述開關(guān)信號關(guān)斷所述PMOS管，所述背柵電壓控制電路向所述PMOS管的背柵輸出等于或接近所述輸入電壓的第一控制電壓，以使所述PMOS管的寄生二極管正負(fù)極的朝向?yàn)樵礃O朝向漏極。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)所述輸出電壓需要輸出高電位時，所述開關(guān)信號導(dǎo)通所述PMOS管，所述背柵電壓控制電路向所述PMOS管的背柵輸出等于或接近所述輸出電壓的第二控制電壓，以使所述PMOS管的寄生二極管正負(fù)極的朝向?yàn)槁O朝向源極。
[0015]作為本發(fā)明的MOS管背柵電壓控制電路的一種優(yōu)選方案，所述MOS管為NMOS管，其源極連接輸入電壓，漏極連接輸出電壓；
[0016]當(dāng)所述輸出電壓需要輸出零電位時，所述開關(guān)信號關(guān)斷所述NMOS管，所述背柵電壓控制電路向所述NMOS管的背柵輸出等于或接近所述輸出電壓的第一控制電壓，以使所述PMOS管的寄生二極管正負(fù)極的朝向?yàn)槁O朝向源極。
[0017]進(jìn)一步地，當(dāng)所述輸出電壓需要輸出高電位時，所述開關(guān)信號導(dǎo)通所述NMOS管，所述背柵電壓控制電路向所述NMOS管的背柵輸出等于或接近所述輸入電壓的第二控制電壓，以使所述NMOS管的寄生二極管正負(fù)極的朝向?yàn)樵礃O朝向漏極。
[0018]作為本發(fā)明的MOS管背柵電壓控制電路的一種優(yōu)選方案，所述MOS管的第一極連接于升壓電路或電池供電電路，用于向所述MOS管輸入所述輸入電壓。
[0019]作為本發(fā)明的MOS管背柵電壓控制電路的一種優(yōu)選方案，所述背柵電壓控制電路包括第一電壓輸出模塊及第二電壓輸出模塊；
[0020]所述第一電壓輸出模塊包括:第一電位轉(zhuǎn)換電路、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、及第一電容；
[0021]其中:所述第一電位轉(zhuǎn)換電路的第一輸出端連接于所述第一 MOS管及第二 MOS管的柵極，第二輸出端連接于所述第三MOS管的柵極，所述第一 MOS管的第一極接輸出電壓，第二極與所述第二 MOS管的第二極相連，所述第二 MOS管的第一極連接所述第一電位轉(zhuǎn)換電路的輸出端、所述第三MOS管的第一極及所述第一電容的第一電極，所述第一電容的第二電極接地，所述第三MOS管的第二極連接輸入電壓；
[0022]所述第二電壓輸出模塊包括:第二電位轉(zhuǎn)換電路、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、及第二電容；
[0023]其中:所述第二電位轉(zhuǎn)換電路的第一輸出端連接于所述第四MOS管及第五MOS管的柵極，第二輸出端連接于所述第六MOS管的柵極，所述第四MOS管的第一極接輸出電壓，第二極與所述第五MOS管的第二極相連，所述第五MOS管的第一極連接所述第二電位轉(zhuǎn)換電路的輸出端、所述第六MOS管的第一極及所述第二電容的第一電極，所述第二電容的第二電極接地，所述第六MOS管的第二極連接輸入電壓。
[0024]進(jìn)一步地，所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管均為PMOS管,所述PMOS管的第一極為源極,第二極為漏極。
[0025]或者，所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管均為NMOS管,所述PMOS管的第一極為漏極,第二極為源極。
[0026]如上所述，本發(fā)明提供一種MOS管背柵電壓控制電路，至少包括:背柵電壓控制電路及MOS管，其中:所述MOS管的柵極連接開關(guān)信號，第一極連接輸入電壓，第二極連接輸出電壓；所述背柵電壓控制電路用于產(chǎn)生控制電壓以使所述MOS管的第一極及第二極之間形成寄生二極管，并通過調(diào)節(jié)該控制電壓的值控制所述寄生二極管正負(fù)極的朝向。本發(fā)明具有以下有益效果:通過控制MOS管的背柵電壓，可以改變其寄生二極管的正負(fù)極朝向，在如升壓電路及電池供電電路等供電電路中，使輸出電壓為零電壓，是上述的供電電路或類似的電路得到更廣泛的應(yīng)用，并且，具有節(jié)省系統(tǒng)用電，提高系統(tǒng)供電效率等優(yōu)點(diǎn)，因而具有非常深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0027]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種系統(tǒng)供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
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