用LDMOS器件实现的电流采样电路

摘要

本发明公开了一种用LDMOS器件实现的电流采样电路，采样管和被采样管都为LDMOS器件，采样管设置在被采样管的中间区域，采样管的源区有效宽度由源区的N+区和栅极的接触宽度决定；在采样管的漏区漂移区中设置有耐压缓冲层，耐压缓冲层能够定义出和源区的有效部分对齐的有效漏区漂移区、同时不缩小整个漏区漂移区的环绕范围。本发明通过源区的有效宽度的缩小能提高电路的采样比，通过有效漏区漂移区和源区的N+区对齐的设置，能够使得采样管的源漏之间的寄生电阻和被采样管的源漏之间的寄生电阻成比例，能够高采样比的稳定性。本发明还能提高采样管和被采样管匹配度和稳定性，能减少电路占用面积并提高集成度。

主权项

一种用LDMOS器件实现的电流采样电路，其特征在于：电流采样电路包括电流采样用的第一LDMOS器件和电流对比用的第二LDMOS器件，所述第一LDMOS器件和所述第二LDMOS器件的栅极共接、漏端共接、源端分开接出；在P型硅衬底上形成有一第一N型注入区，所述第一N型注入区的将所述第一LDMOS器件的第一P型阱和所述第二LDMOS器件的第二P型阱都包围起来，使所述第一P型阱和所述第二P型阱互相由PN结完全隔离开；在所述第一P型阱中形成有所述第一LDMOS器件的由第一P+区和第一N+区组成的源区；所述第一P型阱上覆盖有所述第一LDMOS器件的栅极，所述第一P型阱的被该栅极覆盖区域为形成所述第一LDMOS器件的沟道的区域；所述第一LDMOS器件的所述源区和所述栅极的第一侧自对准，令所述第一N+区和所述第一LDMOS器件的所述栅极的第一侧相邻接的边为第一边，所述第一边的长度为所述第一LDMOS器件的所述源区的有效宽度；在所述第一边的区域之外，所述源区通过所述第一P+区和所述第一LDMOS器件的所述栅极的第一侧相邻接，所述第一P+区用于引出所述第一P型阱；所述第一LDMOS器件的漏区形成于第二N型注入区中，所述漏区和所述第一LDMOS器件的所述栅极相隔一段距离，所述第一LDMOS器件的所述漏区由第三N+区组成；位于所述第一P型阱和所述第一LDMOS器件的漏区间的所述第二N型注入区组成所述第一LDMOS器件的漏区漂移区，所述第一LDMOS器件的漏区漂移区的部分区域中设置有耐压缓冲层，所述第一LDMOS器件的漏区漂移区的未设置所述耐压缓冲层的部分区域组成所述第一LDMOS器件的有效漏区漂移区，所述第一LDMOS器件的有效漏区漂移区和所述第一P型阱横向接触且令该横向接触的横向边为第二边，所述第二边的长度为所述第一LDMOS器件的有效漏区漂移区的宽度，所述第二边和所述第一边对齐；由所述第一LDMOS器件的所述第一N+区、所述沟道、所述有效漏区漂移区和所述漏区组成所述第一LDMOS器件导通时的电流通道，所述第一边的长度越小，所述第一LDMOS器件的导通电流越小；所述耐压缓冲层中设置有P型区使所述第一LDMOS器件的所述沟道到所述漏区之间的电流通道阻断；在所述第二P型阱中形成有所述第二LDMOS器件的由第二N+区和第二P+区组成的源区；所述第二P型阱上覆盖有所述第二LDMOS器件的栅极，所述第二P型阱的被该栅极覆盖区域为形成所述第二LDMOS器件的沟道的区域；所述第二LDMOS器件的所述源区的所述第二N+区和所述栅极的第一侧自对准、且所述第二N+区和所述第二LDMOS器件的所述栅极的第一侧相邻接，所述第二P+区和所述第二LDMOS器件的所述栅极的第一侧相隔一段距离，所述第二P+区用于引出所述第二P型阱；所述第二LDMOS器件的漏区形成于所述第二N型注入区中，位于所述第二P型阱和所述第二LDMOS器件的漏区间的所述第二N型注入区组成所述第二LDMOS器件的漏区漂移区；在俯视平面上，所述电流采样电路的版图结构为：所述第一LDMOS器件位于中间位置，所述第一LDMOS器件的源区被一首尾相连的呈闭合图形结构的栅极围绕在中间，所述第一LDMOS器件的漏区漂移区呈由两根条形结构环绕而成的结构、且所述第一LDMOS器件的栅极和源区都处于所述第一LDMOS器件的漏区漂移区的环绕区域中，在所述第一LDMOS器件的漏区漂移区的两侧为所述第一LDMOS器件的两根呈条形结构的漏区；所述第二LDMOS器件由多根条形单元并联连接形成，各所述条形单元的源区、漏区漂移区、漏区都为相同的条形结构，最内侧的两个所述条形单元的漏区分别和所述第一LDMOS器件的两个条形漏区共用；从所述第一LDMOS器件的两个条形漏区开始往外，各所述条形单元按照：漏区、漏区漂移区、源区、漏区漂移区、漏区的排列方式依次往外排列；各所述条形单元的漏区漂移区以及所述第一LDMOS器件的漏区漂移区连接在一起呈一首尾相连的封闭式结构，并将所述第二LDMOS器件的漏区封闭于所述封闭式结构的里侧、而所述第二LDMOS器件的源区则位于所述封闭式结构的外侧。