射频开关常见优化技术——深N阱MOS设计
普通双阱的缺点
普通双阱NMOS横截面示意图
普通双阱NMOS小信号电路图
如图所示,为交叠寄生电容,为寄生PN结电容,为衬底连接电阻。
当MOS作为串联开关导通时,由于寄生电容的存在,信号容易通过电容耦合泄露至衬底。且由于较小,信号又从P衬底泄露至地,导致插入损耗恶化。
同样,假设信号由漏极输入,因为较小,则漏极-寄生支路上存在较大的信号摆幅,且该信号压降多数由承担,限制MOS线性度。
假设衬底电阻过大。当MOS作为串联开关关断时,由于耦合,且过大,则信号容易从漏极耦合至源极,从而恶化开关的隔离度性能。
深N阱MOS优化
为寄生二极管。
何为深N阱MOS?
深N阱MOS在P阱与P衬底之间加入深N阱层。用以提高MOS在有源区与衬底之间的隔离度,减少信号耦合泄露。
将P阱、深N阱、P衬底偏置在合理的直流电压下,使处于反偏状态,就可以在不恶化的情况下优化插入损耗。
为了提高隔离度,采用深N阱MOS开关设计,通常需要加入并联MOS管,构成串并联结构开关。
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