一种适用于OTP存储器的电源切换电路制造技术

本发明专利技术提供一种适用于OTP存储器的电源切换电路，包括：衬底切换模块、电源切换模块、第一电压输入端、第二电压输入端以及电压输出端；其中所述衬底切换模块包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管以及弱下拉器件，由衬底切换模块实现所有PMOS管的衬底始终连接到第一电压输入端和第二电压输入端中的最高电位；所述电源切换模块包括：第一PMOS管和第二PMOS管，由电源切换模块实现电压输出端始终连接到第一电压输入端和第二电压输入端中的最高电位。本发明专利技术中的所有PMOS管的Vgs，Vgd，Vds都在耐压要求范围内，通过本发明专利技术的电源切换电路，针对OTP存储器电路的特殊需求，以简洁实用的方式，使用低压MOS管来实现高压电源的传送，节省了芯片面积和成本，提高了电路性能。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于OTP存储器的电源切换电路
本专利技术属于集成电路领域，涉及一次性可编程(OTP)存储器电路，尤其是涉及一种适用于OTP存储器的电源切换电路，适用于单片式集成电路芯片中。
技术介绍
在集成电路OTP存储器电路领域，通常需要用到不同的电压电源对电路进行供电。比如对OTP电路进行写操作时，电源电压可能需要6V，而对OTP电路进行读操作时，电源电压可能只需要3V，所以我们需要电源切换电路来选择合适的电压对OTP电路进行供电，如图1所示，其中VDD为3V电源，VPP为6V电源。由于3V和6V两种电源同时存在，所以与6V电源相连的MOS管需要经受6V的耐压，这时候通常会有两种解决方法：1)直接使用高压MOS管用来实现6V电源的传送。这种方式的优点是电路简单，直接用一个高压MOS管就可以实现电源的开和关，但缺点也非常明显，因为它需要额外的掩膜层(Mask)，生产成本高。2)只使用3VMOS管来实现6V电源的传送。这种方式需要保证所有与6V电源相连的MOS管它们的Vgs，Vgd，Vds都在耐压要求范围内(通常在3.6V左右)，但不能影响芯片的寿命，这需要采用精巧的电路结构来实现。另外，US6774704B2提出了一种高压电源自动选择电路，如图2所示，它通过电流比较自动选择电压高的一路电源，它的优点是选择精度高，缺点是如果电源电压为6V，它依然需要使用高压MOS管以防止击穿。US7215043B2提出了一种耐高压电源开关电路，如图3所示，它实现了3VMOS管传送6V电源的功能，美中不足的是对OTP电源切换电路来讲，这种电路较为复杂，还可以更简化。图2和图3均从原专利中摘取，具体请查看原专利。因此，提供一种新的适用于OTP存储器的电源切换电路是本领域技术人员需要解决的课题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种适用于OTP存储器的电源切换电路，既能解决低压MOS管无法实现高压电源传送的问题，又简洁实用，节省了芯片面积和成本，提高了电路性能。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种适用于OTP存储器的电源切换电路，所述适用于OTP存储器的电源切换电路至少包括：衬底切换模块、电源切换模块、第一电压输入端、第二电压输入端以及电压输出端；其中，所述衬底切换模块包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管以及弱下拉器件；所述第五PMOS管的漏端与第四PMOS管的漏端连接至衬底；所述第五PMOS管的栅端与第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接；所述第五PMOS管的源端、第四PMOS管的栅端和第三PMOS管的栅端均与所述第一电压输入端相连；所述第四PMOS管的源端和第三PMOS管的源端均与所述第二电压输入端相连；所述电源切换模块包括：第一PMOS管和第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接至第二电压输入端；所述第一PMOS管的栅端和所述第二PMOS管的源端连接至第一电压输入端；所述第一PMOS管的漏端和第二PMOS管的漏端连接至电压输出端；所述第二PMOS管的栅端与所述第五PMOS管的栅端以及第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述电源切换模还包括一控制开关管。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述控制开关管为第六PMOS管，所述第六PMOS管的栅端接控制信号，所述第六PMOS管的源端连接至第一电压输入端，所述第六PMOS管的漏端与所述第二PMOS管的源端相连。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述弱下拉器件为电流源器件或者电阻。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述电流源器件由第一NMOS管和第二NMOS管串联构成，其中，所述第二NMOS管的漏端与第五PMOS管的栅端相连，所述第二NMOS管的栅端连接至第一电压输入端，所述第二NMOS管的源端与第一NMOS管的漏端相连；所述第一NMOS管的栅端接偏置电压，所述第一NMOS管的源端接地。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述第五PMOS管和第四PMOS管用于实现衬底电压输出端的电压切换，所述第三PMOS管用于实现第一电压输入端和第二电压输入端的电位检测以及第五PMOS管栅端电位的切换。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述弱下拉器件用于实现第五PMOS管栅端电位的弱下拉。作为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的一种优化的方案，所述第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管和第五PMOS管的阈值电压为Vth，第一电压输入端的电压为VDD，第二电压输入端的电压为VPP，则当VPP<VDD+Vth时，所述电压输出端的电压为VDD；当VPP>VDD+Vth时，所述电压输出端的电压切换为VPP。如上所述，本专利技术的适用于OTP存储器的电源切换电路，包括：衬底切换模块、电源切换模块、第一电压输入端、第二电压输入端以及电压输出端；所述衬底切换模块包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管以及弱下拉器件；所述第五PMOS管的漏端与第四PMOS管的漏端连接至衬底；所述第五PMOS管的栅端与第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接；所述第五PMOS管的源端、第四PMOS管的栅端和第三PMOS管的栅端均与所述第一电压输入端相连；所述第四PMOS管的源端和第三PMOS管的源端均与所述第二电压输入端相连；所述电源切换模块包括：第一PMOS管和第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接至第二电压输入端；所述第一PMOS管的栅端和所述第二PMOS管的源端连接至第一电压输入端；所述第一PMOS管的漏端和第二PMOS管的漏端连接至电压输出端；所述第二PMOS管的栅端与所述第五PMOS管的栅端以及第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接。通过本专利技术的电源切换电路，针对OTP存储器电路的特殊需求，以简洁实用的方式，使用低压MOS管来实现高压电源的传送，节省了芯片面积和成本，提高了电路性能。附图说明图1为现有OTP存储器电路的供电结构示意图。图2为专利US6774704B2电源切换电路的结构示意图。图3为专利US7215043B2电源切换电路的结构示意图。图4为本专利技术适用于OTP存储器的电源切换电路的结构示意图。图5为本专利技术实施例一中的一种实施方式的结构示意图。图6为本专利技术实施例一中的另外一种实施方式的结构示意图。图7为本专利技术实施例二中实施方式的结构示意图。图8为本专利技术实施例二中电源切换电路工作示意图。元件标号说明10衬底切换模块11电源切换模块M1第一PMOS管M2第二PMOS管M3第三PMOS管M4第四PMOS管M5第五PMOS管Mpd控制开关管I1弱下拉器件R1电阻Mb1第一NMOS管Mb2第二NMOS管VDD第一电压输入端的电压VPP第二电压输入端的电压VOUT电压输出端的电压nsub衬底具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于OTP存储器的电源切换电路，其特征在于，所述适用于OTP存储器的电源切换电路至少包括：衬底切换模块、电源切换模块、第一电压输入端、第二电压输入端以及电压输出端；其中，所述衬底切换模块包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管以及弱下拉器件；所述第五PMOS管的漏端与第四PMOS管的漏端连接至衬底；所述第五PMOS管的栅端与第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接；所述第五PMOS管的源端、第四PMOS管的栅端和第三PMOS管的栅端均与所述第一电压输入端相连；所述第四PMOS管的源端和第三PMOS管的源端均与所述第二电压输入端相连；所述电源切换模块包括：第一PMOS管和第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接至第二电压输入端；所述第一PMOS管的栅端和所述第二PMOS管的源端连接至第一电压输入端；所述第一PMOS管的漏端和第二PMOS管的漏端连接至电压输出端；所述第二PMOS管的栅端与所述第五PMOS管的栅端以及第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于OTP存储器的电源切换电路，其特征在于，所述适用于OTP存储器的电源切换电路至少包括：衬底切换模块、电源切换模块、第一电压输入端、第二电压输入端以及电压输出端；其中，所述衬底切换模块包括：第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管以及弱下拉器件；所述第五PMOS管的漏端与第四PMOS管的漏端连接至衬底；所述第五PMOS管的栅端与第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接；所述第五PMOS管的源端、第四PMOS管的栅端和第三PMOS管的栅端均与所述第一电压输入端相连；所述第四PMOS管的源端和第三PMOS管的源端均与所述第二电压输入端相连；所述电源切换模块包括：第一PMOS管和第二PMOS管；所述第一PMOS管的源端连接至第二电压输入端；所述第一PMOS管的栅端和所述第二PMOS管的源端连接至第一电压输入端；所述第一PMOS管的漏端和第二PMOS管的漏端连接至电压输出端；所述第二PMOS管的栅端与所述第五PMOS管的栅端以及第三PMOS管的漏端相连，并通过所述弱下拉器件与地连接；所述电源切换模块中第一PMOS管和第二PMOS管的衬底和所述衬底切换模块中第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管的衬底连接在一起。2.根据权利要求1所述的适用于OTP存储器的电源切换电路，其特征在于：所述电源切换模还包括一控制开关管。3.根据权利要求2所述的适用于OTP存储器的电源切换电路，其特征在于：所述控制开关管为第六PMOS管，所述第六PMOS管的栅端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建兴，
申请(专利权)人：上海巨微集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31