过压保护电路及芯片控制电路制造技术

本申请提供了一种过压保护电路及芯片控制电路，该过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；电压检测电路的输出端连接共源放大电路的输入端；共源放大电路的输出端连接芯片的端口开关电路；电压检测电路用于在IO端的端口电压超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第一电压；共源放大电路在接收到第一电压时工作，向端口开关电路输出报警电压，以使端口开关电路根据报警电压关断IO端，保护芯片的内部电路。该电路结构简单，利用稳压二极管的电压作为比较阈值，同时与IO电路本身器件的耐压相关联，且不需要参考电压电路，能够有效提高检测电路可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
过压保护电路及芯片控制电路


[0001]本申请涉及电子电路
，尤其是涉及一种过压保护电路及芯片控制电路。

技术介绍

[0002]过压检测在芯片设计中经常被使用，传统过压保护电路一般基于多级MOS管以二极管连接分压方式实现，该方式由于采用多级MOS管级联，比较电压存在较大误差，一般用于低精度设计，如特殊模式切换等；另一种常见结构则采用精准的参考电压加比较器结构，但当用于IO端过压检测芯片IO口出现过压时，参考电压极易被倒灌电流影响而造成比较阈值偏移，从而造成检测失败芯片失效。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种过压保护电路及芯片控制电路，能够基于稳压二极管的反向击穿电压和共源级放大电路，实现芯片过压检测和过压保护，该电路结构简单，且不需要参考电压电路，能够有效提高检测电路可靠性。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种过压保护电路，该过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；电压检测电路的输出端连接共源放大电路的输入端；共源放大电路的输出端连接芯片中的端口开关电路；电压检测电路用于在IO端的端口电压超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第一电压；共源放大电路在接收到第一电压时工作，向端口开关电路输出报警电压，以使端口开关电路根据报警电压关断IO端，以保护芯片的内部电路。
[0005]在可选的实施方式中，上述电压检测电路还用于在IO端的端口电压未超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第二电压；第二电压小于第一电压；共源放大电路还用于在接收到第二电压时不工作，向端口开关电路输出共源放大电路的供电电压，以使端口开关电路根据供电电压保持闭合。
[0006]在可选的实施方式中，上述电压检测电路包括：第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电阻和弱下拉器件；第一稳压二极管的负极作为电压检测电路的输入端，连接芯片的IO端，用于接收IO端的端口电压；第一稳压二极管的正极连接第一电阻的一端；第一电阻的另一端作为电压检测电路的输出端，分别连接弱下拉器件的一端、第二稳压二极管的负极和共源放大电路的输入端；弱下拉器件的另一端和第二稳压二极管的正极均接地。
[0007]在可选的实施方式中，上述弱下拉器件包括第二电阻或电流源。
[0008]在可选的实施方式中，上述电流源包括：第一场效应管；第一场效应管工作在线性区；第一场效应管的栅极连接芯片内部提供的偏置电压；第一场效应管的源极接地；第一场效应管的漏极分别连接第一电阻的一端、第二稳压二极管的负极和共源放大电路的输入端。
[0009]在可选的实施方式中，上述共源放大电路包括：第二场效应管和第三电阻；第二场效应管的栅极作为共源放大电路的输入端，与第二稳压二极管的负极连接；第二场效应管
的源极接地；第二场效应管的漏极作为共源放大电路的输出端，用于输出报警电压，分别连接第三电阻的一端和芯片的端口开关电路；第三电阻的另一端接供电电压。
[0010]在可选的实施方式中，上述电压检测电路还用于在IO端的端口电压导致第一稳压二极管被击穿，而第二稳压二极管未被击穿时，向共源放大电路的输出弱下拉器件两端的电压；共源放大电路用于在弱下拉器件两端的电压大于第二场效应管的栅极开启阈值电压时，向端口开关电路输出低电平的报警电压。
[0011]在可选的实施方式中，上述共源放大电路还包括：反相器；反相器的输入端连接第二场效应管的漏极；反相器的输出端作为共源放大电路的输出端，用于输出报警电压。
[0012]在可选的实施方式中，上述电压检测电路还用于在随着IO端的端口电压的不断升高，导致第一稳压二极管和第二稳压二极管均被击穿时，通过第二稳压二极管将共源放大电路的输入端的电压钳制为第二稳压二极管的击穿电压值，以使对共源放大电路进行保护。
[0013]第二方面，本申请实施例还提供一种芯片控制电路，该芯片控制电路包括：芯片内部电路、端口开关电路以及如上述第一方面的过压保护电路；端口开关电路连接的IO端与过压保护电路的输入端连接；端口开关电路与过压保护电路的输出端连接。
[0014]本申请实施例带来了以下有益效果：
[0015]本申请提供了一种过压保护电路及芯片控制电路，该过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；电压检测电路的输出端连接共源放大电路的输入端；共源放大电路的输出端连接芯片中的端口开关电路；电压检测电路用于在IO端的端口电压超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第一电压；共源放大电路在接收到第一电压时工作，向端口开关电路输出报警电压，以使端口开关电路根据报警电压关断IO端，以保护芯片的内部电路。该过压保护电路结构简单，利用稳压二极管的电压作为比较阈值，同时与IO电路本身器件的耐压相关联，且不需要reference参考电压电路，能够有效提高检测电路可靠性。
[0016]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0017]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的一种系统结构应用图；
[0020]图2为本申请实施例提供的一种电压检测电路的结构图；
[0021]图3为本申请实施例提供的另一种电压检测电路的结构图；
[0022]图4为本申请实施例提供的一种共源放大电路的结构图；
[0023]图5为本申请实施例提供的另一种共源放大电路的结构图；
[0024]图6为本申请实施例提供的一种芯片控制电路的结构图。
具体实施方式
[0025]下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]目前在芯片设计中，传统过压保护电路一般基于多级MOS管以二极管连接分压方式实现，该方式的比较电压存在较大误差；另一种常见结构则采用精准的参考电压加比较器结构，但当用于IO端过压检测芯片IO口出现过压时，参考电压极易被倒灌电流影响而造成比较阈值偏移，从而造成检测失败芯片失效。
[0027]基于此，本申请实施例提供一种过压保护电路及芯片控制电路，能够基于稳压二极管的反向击穿电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；所述电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；所述电压检测电路的输出端连接所述共源放大电路的输入端；所述共源放大电路的输出端连接所述芯片中的端口开关电路；所述电压检测电路用于在所述IO端的端口电压超过所述稳压二极管的反向击穿电压时，向所述共源放大电路输出第一电压；所述共源放大电路在接收到所述第一电压时工作，向所述端口开关电路输出报警电压，以使所述端口开关电路根据所述报警电压关断所述IO端，以保护所述芯片的内部电路。2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压检测电路还用于在所述IO端的端口电压未超过所述稳压二极管的反向击穿电压时，向所述共源放大电路输出第二电压；所述第二电压小于所述第一电压；所述共源放大电路还用于在接收到所述第二电压时不工作，向所述端口开关电路输出所述共源放大电路的供电电压，以使所述端口开关电路根据所述供电电压保持闭合。3.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括：第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电阻和弱下拉器件；所述第一稳压二极管的负极作为所述电压检测电路的输入端，连接所述芯片的IO端，用于接收所述IO端的端口电压；所述第一稳压二极管的正极连接所述第一电阻的一端；所述第一电阻的另一端作为所述电压检测电路的输出端，分别连接所述弱下拉器件的一端、所述第二稳压二极管的负极和所述共源放大电路的输入端；所述弱下拉器件的另一端和所述第二稳压二极管的正极均接地。4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述弱下拉器件包括第二电阻或电流源。5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述电流源包括：第一场效应管；所述第一场效应管工作在线性区；所述第一场效应管的栅极连接所述芯片内部提供的偏置电压；所述第一场效应管的源极接地；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，薛珂，李曙光，
申请(专利权)人：南京英锐创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：