一种多电压域的输入缓冲器制造技术

本发明专利技术涉及一种多电压域的输入缓冲器，包括：至少一个缓冲模块，当缓冲模块的数量为两个及以上时，各缓冲模块依次连接，各缓冲模块用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低输入信号的电平。本发明专利技术提供的一种多电压域的输入缓冲器，可以防止高电压出现击穿现象，又可以避免传统的输入缓冲器在低电压时容易超出允许的变化范围而直接影响到输入信号的正确性的问题，并实现了分别开启不同级数的限压保护，避免低耐压值的器件被较高电压损坏，同时，本发明专利技术无需进行内部切换等操作，简化了设计，并具有很强的鲁棒性。

A multi voltage domain input buffer

【技术实现步骤摘要】
一种多电压域的输入缓冲器
本专利技术涉及电子电路领域，尤其涉及一种多电压域的输入缓冲器。
技术介绍
目前，适用于多电压域的输入/输出缓冲器主要使用MOS管作为主要器件，如申请号为201410557467.6的专利申请，提供了一种多电压域的输入/输出缓冲器，包括：电源电压检测电路、预驱动级、以低耐压值的MOS管作为基本器件的低电压应用驱动级、以高耐压值的MOS管作为基本器件的高电压应用驱动级和以高耐压值的MOS管作为基本器件的防过压电路。通过在检测到输入/输出缓冲器工作于高电压域时，关闭低压应用驱动级，同时启动高压应用驱动级，在检测到输入/输出缓冲器工作于低电压域时，启动低压应用驱动级，同时关闭高压应用驱动级，从而在不增加输入/输出缓冲器的面积、不增加ESD保护电路设计难度、改善输入/输出缓冲器的性能的前提下，实现了输入/输出缓冲器的多电压域设计。但是上述发方案仍存在一定的缺陷，当使用MOS管作为输入缓冲器的基本器件时，若输出缓冲器的工作电压与所属输入缓冲器不一致，则会存在下述问题：其一，低耐压值的输入缓冲器在高电压应用时，会发生过压击穿，需要电压转换器进行保护。其二，高耐压值的输入缓冲器，其阈值电压也高，在低电压应用时，容易超出缓冲器允许的变化范围，而直接影响到输入信号的准确性。因此，如何在多种电压下准确、安全地输入信号，成为本领域人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多电压域的输入缓冲器。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种多电压域的输入缓冲器，包括：至少一个缓冲模块，当所述缓冲模块的数量为两个及以上时，各所述缓冲模块依次连接，各所述缓冲模块用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低所述输入信号的电平。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种多电压域的输入缓冲器，通过设置的至少一个缓冲模块降低输入信号的电平值，当降低电平后的信号其未超出输出缓冲器的工作电压范围，那么一个缓冲模块就可以防止高电压出现击穿现象，又可以避免传统的输入缓冲器在低电压时容易超出允许的变化范围而直接影响到输入信号的正确性的问题，如果一个缓冲模块降低电平后的信号超出了输出缓冲器的工作电压范围，那么可以通过设置多个缓冲模块来逐级降低输入信号的电平值，这样做的好处是，在输入较高电压的信号时，会分别开启不同级数的限压保护，避免低耐压值的器件被较高电压损坏；在输入较低电压的信号时，缓冲模块不会启动，输入信号的幅度不会进一步衰减，保证了输入信号的正确性和准确性。同时，本专利技术无需进行内部切换等操作，简化了设计，并具有很强的鲁棒性。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，各所述缓冲模块包括：电压降落子模块和过压保护子模块，所述电压降落子模块的输入端作为所述缓冲模块的输入端，所述电压降落子模块的输出端与所述过压保护子模块的一端连接作为所述缓冲模块的输出端，所述过压保护子模块的另一端接地。进一步地，所述电压降落子模块用于降低所述输入信号的电平。进一步地，所述过压保护子模块用于检测所述输入信号的电平值，当所述电平值大于预设值时，控制所述电压降落子模块降低所述输入信号的电平。进一步地，所述电压降落子模块包括：在预设负载电流下能够产生压降的元件或电路。进一步地，所述过压保护子模块包括：具有电流非线性增长性质的元件或电路。本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种多电压域的输入缓冲器的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种多电压域的输入缓冲器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，为本专利技术实施例一提供的一种多电压域的输入缓冲器的结构示意图，包括：至少一个缓冲模块1，当缓冲模块1的数量为两个及以上时，各缓冲模块1依次连接，各缓冲模块1用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低输入信号的电平。需要说明的是，缓冲模块1的数量和缓冲模块1中的预设值可以根据实际需求设置，且各缓冲模块1的预设值可以不同。例如，当输入信号的电压可能为100V～3000V时，那么可以设置1个缓冲模块1，该缓冲的预设值为1000V，当输入的电压超过1000V时，那么就会降低输入信号的电压，使其在合适的范围内；也可以设置2个缓冲模块1，第一个缓冲模块1和第二个缓冲模块1首尾相连，第一个缓冲模块1内的电压预设值可以为2000V，第二个缓冲模块1内的电压预设值可以为1000V，那么当输入信号的电压超过2000V时，第一个缓冲模块1检测后，发现输入信号的电压大于预设值，那么就会启动电压保护，降低输入信号的电压，假设降低到了1200V，那么在1200V的输入信号发送到第二个缓冲模块1后，第二个缓冲模块1对1200V的输入信号进行检测，发现其也大于预设值，那么就会继续对该输入信号进行降压；假设降到了800V，那么在800V的输入信号发送到第二个缓冲模块1后，第二个缓冲模块1对800V的输入信号进行检测，发现其小于预设值，那么就可以直接发送给输出缓冲器2了。当只有1个缓冲模块1时，缓冲模块1的输入端可以作为整个输入缓冲器的输入端，可以外接电路、电源等，缓冲模块1的输出端可以连接输出缓冲器2。当只有2个缓冲模块1时，第一个缓冲模块1的输入端可以作为整个输入缓冲器的输入端，可以外接电路、电源等，第一个缓冲模块1的输出端可以连接第二个缓冲模块1的输入端，第二个缓冲模块1的输出端可以连接输出缓冲器2。当有多个缓冲模块1时，多个缓冲模块1的输出端和输入端依次收尾相连，第一个缓冲模块1的输入端可以作为整个输入缓冲器的输入端，可以外接电路、电源等，最后一个缓冲模块1的输出端可以连接输出缓冲器2。也就是说，通过多级电压保护，提高输入缓冲器的安全性，并且当输入信号的电压不大于预设值时，缓冲模块1不会作用，可以器件起到良好的保护作用，同时提高信号的准确度。本实施例提供的一种多电压域的输入缓冲器，通过设置的至少一个缓冲模块1降低输入信号的电平值，当降低电平后的信号其未超出输出缓冲器2的工作电压范围，那么一个缓冲模块1就可以防止高电压出现击穿现象，又可以避免传统的输入缓冲器在低电压时容易超出允许的变化范围而直接影响到输入信号的正确性的问题，如果一个缓冲模块1降低电平后的信号超出了输出缓冲器2的工作电压范围，那么可以通过设置多个缓冲模块1来逐级降低输入信号的电平值，这样做的好处是，在输入较高电压的信号时，会分别开启不同级数的限压保护，避免低耐压值的器件被较高电压损坏；在输入较低电压的信号时，缓冲模块1不会启动，输入信号的幅度不会进一步衰减，保证了输入信号的正确性和准确性。同时，本专利技术无需进行内部切换等操作，简化了设计，并具有很强的鲁棒性。如图2所示，为本专利技术实施例二提供的一种多电压域的输入缓冲器10的结构示意图，下面以2个缓冲模块1为例，对该输入缓冲器10的结构进行进一步说明。这2个缓冲模块1的输出端和输入端相连，在前缓冲模块1的输入端与外接电路连接，在后缓冲模块1的输出端连接有一个输出缓冲器20，这2个缓冲模块1均用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低输入信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多电压域的输入缓冲器，其特征在于，包括：至少一个缓冲模块，当所述缓冲模块的数量为两个及以上时，各所述缓冲模块依次连接，各所述缓冲模块用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低所述输入信号的电平。

【技术特征摘要】
1.一种多电压域的输入缓冲器，其特征在于，包括：至少一个缓冲模块，当所述缓冲模块的数量为两个及以上时，各所述缓冲模块依次连接，各所述缓冲模块用于当输入信号的电平值大于预设值时，降低所述输入信号的电平。2.根据权利要求1所述的多电压域的输入缓冲器，其特征在于，各所述缓冲模块包括：电压降落子模块和过压保护子模块，所述电压降落子模块的输入端作为所述缓冲模块的输入端，所述电压降落子模块的输出端与所述过压保护子模块的一端连接作为所述缓冲模块的输出端，所述过压保护子模块的另一端接地。3.根据权利要求2所述的多电压域的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟时光，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11