一種源跟隨器及其工藝結構的製作方法
2023-08-02 08:31:41 1
專利名稱：一種源跟隨器及其工藝結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及器件的電路及其工藝結構，尤其是源跟隨器電路及其工藝結構。
背景技術：
如圖1所示傳統的NM0S的源跟隨器，NMOS的襯底接地。在有些需要低壓供電，或者對信號擺幅有要求的電路中，需要源隨的源漏電壓Ves儘量的小，如圖4所示的採用傳統的源跟隨器的共模電平平移電路，其中，VDD為共模電平平移電路的電源電壓，Vinl為共模電平平移電路的輸入，Voutl為共模電平平移電路的輸出，V^、V^分別是電晶體M1，M2的源漏電壓，V口為M4的源漏電壓，Vthp為PM0S管M4閾值電壓，(IVGS4卜| Vthp |)為電晶體M4的過驅動電壓 Vin I min = Vout 11 min+VGS2+VGS1
Vin|Max = VDD-(|VGS4HVthp|) 因為兩個源隨NMOS體效應關係，電晶體M1， M2的源漏電壓Vesi、 V^會比較大，比如通常情況下達到1. IV左右，假設Voutl |min為200mV，那麼VinLin為2. 4V，如果(IVGS41 _ I Vthp I)電晶體M4的過驅動電壓為200mV，則Vin | Max為VDD-0. 2V左右，電路要求Vin的擺幅要到500mV，則VDD最小要3. IV，這樣晶片給出的VDD最低電壓為2. 7_2. 8V要求不能達到，並且體效應會引入非線性，小信號增益也會偏小。
發明內容
本發明旨在解決現有技術的不足，提供一種減小體效應，減小源漏電壓Ves的源跟隨器，該源跟隨器適合低電壓工作。 本發明還提供一種採用雙阱BiCMOS工藝源跟隨器的工藝結構。
—種源跟隨器包括一 NMOS電晶體和電流源，其特徵在於所述的NMOS的柵極作為輸入端，漏極連接電源，源極連接電流源，電流源接地，NMOS的襯底和NMOS源極短接。
—種源跟隨器的工藝結構，包括P襯底、P阱、P擴散以及N擴散，其特徵在於採用獨立的N阱、N埋層、P埋層將P襯底同P擴散隔離開，實現NMOS的P阱電位和源極的連接。
如上所述的源跟隨器採用BiCMOS工藝。 源跟隨器應用於遙控車檢波模塊的共模電平平移電路，其特徵在於NMOS管MO的柵極作為共模電平平移電路的輸入，MO的源極接地，MO的漏極連接NMOS Ml的柵極以及PMOS M4的漏極，M4的源極連接電源，NMOS電晶體Ml、 M2的漏極連接電源，Ml的源極連接電流源，電流源接地，Ml襯底和Ml的源極短接，M2的柵極連接Ml的源極，M2的襯底和M2的源極短接，M2的源極連接NMOS管M3的漏極作為共模電平平移電路的輸出Voutl， M3的源極接地，M4和M3的柵極接固定偏置。
Vin Lin = Voutl Lin+VGS1+VGS2
Vin|Max = VDD-(|VGS4HVthp|)其中，Vinl為共模電平平移電路的輸入，Viri|miI^P Vin|M^分別表示Vin的最低電壓和最高點壓，V0Utl為共模電平平移電路的輸出，V0Utllmin為輸出V0Utl的最小電壓，
Vesi、 Ves2分別是M1， M2的源漏電壓，VDD為電源電壓，Ves4為M4的源漏電壓，Vthp為閾值電壓，(IVGS41 _ I Vthp I)為電晶體M4的過驅動電壓，。 由於兩個源隨NMOS消除了體效應，Vesi、 Ves2變小，在本工藝條件下通常為0. 9V以下，假設VoutlLin最小為200mV，那麼VinLin為2.0V，而如果(|VGSJ-|Vthp|)電晶體M4的過驅動電壓為200mV， Vin |Max為VDD-O. 2V左右，那麼如果Vin2的擺幅要到500mV，則VDD最小要2. 7V，這樣VDD最低電壓符合2. 7-2. 8V的指標要求，並且消除了體效應引入的非線性，小信號增益相對傳統接法來說，會更精準，同時信號增益也會因為體效應的消除而更加接近於l，在Voutl處獲得更大的輸出擺幅。
圖1傳統的NMOS源跟隨器 圖2本發明的NMOS源跟隨器 圖3本發明的NMOS源跟隨器工藝結構圖 圖4採用傳統的源跟隨器的共模電平平移電路 圖5採用本發明提供的源跟隨器的共模電平平移電路
具體實施例方式以下結合附圖對本發明內容進一步說明。 —種源跟隨器，如附圖2所示，包括一NM0S電晶體和電流源，其特徵在於所述的NMOS的柵極作為輸入端，漏極連接電源，源極連接電流源，電流源接地，NMOS的襯底和NMOS源極短接。 —種源跟隨器的工藝結構，如附圖3所示，包括P襯底、P阱、P擴散以及N擴散，其特徵在於採用獨立的N阱、N埋層、P埋層將P襯底同P擴散隔離開，實現NMOS的P阱電位和源極的連接。 如上所述的源跟隨器採用BiCMOS工藝。 源跟隨器應用於遙控車檢波模塊的共模電平平移電路，其特徵在於NMOS管MO的柵極作為共模電平平移電路的輸入，MO的源極接地，MO的漏極連接NMOS Ml的柵極以及PMOS M4的漏極，M4的源極連接電源，NMOS電晶體Ml、 M2的漏極連接電源，Ml的源極連接電流源，電流源接地，Ml襯底和Ml的源極短接，M2的柵極連接Ml的源極，M2的襯底和M2的源極短接，M2的源極連接NMOS管M3的漏極作為共模電平平移電路的輸出Voutl， M3的源極接地，M4和M3的柵極接固定偏置。 應當理解是，上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發明實質精神範圍內的非實質性的替換或修改的發明創造均落入本發明保護範圍之內。
權利要求
一種源跟隨器包括一NMOS電晶體和電流源，其特徵在於所述的NMOS的柵極作為輸入端，漏極連接電源，源極連接電流源，電流源接地，NMOS的襯底和NMOS源極短接。
2. —種源跟隨器的工藝結構，包括P襯底、P阱、P擴散以及N擴散，其特徵在於採用獨 立的N阱、N埋層、P埋層將P襯底同P擴散隔離開，實現NMOS的P阱電位和源極的連接。
3. 如權利要求2所述的源跟隨器的工藝結構，其特徵在於採用BiCMOS工藝。
4. 採用如權利要求1所述的源跟隨器的一種共模電平平移電路，其特徵在於NMOS管MO的柵極作為共模電平平移電路的輸入，MO的源極接地，MO的漏極連接NMOS Ml的柵極以及PMOS M4的漏極，M4的源極連接電源，NMOS電晶體M1、M2的漏極連接電源，Ml的源極連接電流源，電流源接地，M1襯底和M1的源極短接，M2的柵極連接M1的源極，M2的襯底和M2的源極短接，M2的源極連接NMOS管M3的漏極作為共模電平平移電路的輸出Voutl， M3的源極接地，M4和M3的柵極接固定偏置。
全文摘要
本發明提供了一種源跟隨器包括一NMOS電晶體和電流源，其特徵在於所述的NMOS的柵極作為輸入端，漏極連接電源，源極連接電流源，電流源接地，NMOS的襯底和NMOS源極短接。本發明還提供了一種源跟隨器的工藝結構，包括P襯底、P阱、P擴散以及N擴散，其特徵在於採用獨立的N阱、N埋層、P埋層將P襯底同P擴散隔離開，實現NMOS的P阱電位和源極的連接。本發明所述的源跟隨器能夠減小體效應，減小源漏電壓，該源跟隨器適合低電壓工作。
文檔編號H01L27/02GK101728380SQ20081012191
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月22日 優先權日2008年10月22日
發明者潘華兵 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司