考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路制造技术

一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，以接收第一信号并输出第二信号。准位移位电路包括反相器、第一开关、第二开关、电压转换电路、第一以及第二静电放电钳位电路。当启动第一电源而尚未启动第二电源时，第一与第二开关会因为第二电源尚未启动而保持截止。因此，可以避免先启动的第一电源经由静电放电钳位电路而影响第二电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种静电放电保护电路，且特别是有关于一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路。
技术介绍
在多电源的集成电路(mixed-voltage IC)中，以不同电压准位的系统电压分别供应不同的内部电路，如图1A所示。图1A是一般多电源集成电路的部份电路方块图。图中内部电路110的操作电源是由系统电压VDD1(例如3.3伏特)与接地电压VSS1(例如0伏特)所提供。另外，内部电路130的操作电力则由系统电压VDD2(例如12伏特)与接地电压VSS2(例如0伏特)所提供。由于内部电路110与内部电路130的输出入逻辑准位并不相同，因此需要准位移位电路(level shifter)作为二者的介面电路。例如，准位移位电路120接收内部电路110所输出的信号111(例如0～3.3伏特)并转换为对应的信号131(例如0～12伏特)后输出至内部电路130。当多电源集成电路的连接端发生静电放电(ESD，electrostatic discharge)时，此瞬间的静电放电电流将沿着集成电路内低阻路径(low impedance path)大量通过。大量的静电放电电流将产生高热进而烧毁(damage)此电流路径中的任何元件。图1B是绘示图1A中准位移位电路120的电路暨静电放电路径图。例如，如图1B所示，当静电放电事件发生在接地电压VSS2连接端时，若系统电压VDD1接地，则静电放电电流ESD将自接地电压线VSS2穿过晶体管121的闸极电容而流至系统电压线VDD1(如图中虚线ES D1所示的电流路径)。或者，若接地电压线VSS1接地，则静电放电电流ESD将自接地电压线VSS2穿过晶体管121的闸极电容而流至接地电压线VSS1(如图中虚线ESD2所示的电流路径)。因此晶体管121将可能烧毁(同理，晶体管122亦可能烧毁)。上述元件烧毁的主要原因是因为接地电压线VSS1与接地电压线VSS2之间并未连接。因此静电放电电流ESD将无法自接地电压线VSS1导接至接地电压线VSS2，而只能经由硅基体。若基体阻抗不够小，则静电放电电流ESD可能烧毁晶体管121。因为静电放电的瞬间特性，闸极电容的阻抗在静电放电条件下小于在正常操作下的阻抗。图1C是绘示图1A中准位移位电路120的另一种电路暨静电放电路径图。如图1C所示，一般静电放电发生在系统电压线VDD2的严重性更甚于发生在接地电压线VSS2上，其原因在于接地电压线VSS2依然有基体作为与接地电压线VSS1之间的连接路径，而在N井中则没有放电路径以助电荷平衡。因此，例如当静电放电事件发生在系统电压线VDD2连接端时，若系统电压VDD1接地，则静电放电电流ESD将自系统电压线VDD2穿过晶体管123的闸极电容而流至系统电压线VDD1(如图1C中虚线ESD1所示的电流路径)。或者，若接地电压线VSS1接地，则静电放电电流ESD将自系统电压线VDD2穿过晶体管123的闸极电容而流至接地电压线VSS1(如图1C中虚线ESD2所示的电流路径)。因此晶体管123将可能烧毁(同理，晶体管124亦可能烧毁)。熟习此技艺者可以在准位移位电路120配置静电放电防护电路(如中国台湾专利第I234266号)，而避免静电放电电流烧毁准位移位电路120。然而，系统电压线VDD1与系统电压线VDD2通常不是同时启动。例如，多电源的集成电路因进入省电模式而将系统电压线VDD2的电源切断，并且保持系统电压线VDD1的电源供给。若考量电源启动的顺序，则先启动的电源反而会经由所配置的静电放电防护电路而去影响尚未启动的电源及其相关电路。例如，图1D说明了先启动的电源经由所配置的静电放电防护电路而影响尚未启动的电源及其相关电路。请参照图1D，当尚未启动系统电压线VDD2的电源而先启动系统电压线VDD1的电源时，系统电压线VDD1将经由晶体管125与静电放电钳位(ESD clamp)电路126(及/或静电放电钳位电路127)而供应电源到系统电压线VDD2。因此原本应该关闭的内部电路130将因为系统电压线VDD1所提供的电源而可能被启动。另外，由于内部电路130的操作电压不同于内部电路110，当系统电压线VDD1经由静电放电钳位电路而供应电源到系统电压线VDD2时，将使内部电路130产生误动作，甚至可能烧毁内部电路130。
技术实现思路
本专利技术的目的就是在提供一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，以防止当静电放电电流自多组电源中其中一组电源连接点流向另一组电源连接点时所可能造成准位移位电路的烧毁。另外，亦可避免因不同电源先后启动顺序，而使先启动的电源经由静电放电钳位电路影响尚未启动的电源。本专利技术的再一目的是提供另一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，以另一静电放电路径保护准位移位电路以避免烧毁，并且避免先启动的电源经由静电放电钳位电路影响尚未启动的电源。本专利技术的又一目的是提供再一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，更以另一静电放电路径连接于不同电源组之间，以避免静电放电电流烧毁准位移位电路，并且避免先启动的电源经由静电放电钳位电路影响尚未启动的电源。基于上述及其他目的，本专利技术提出一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，用以接收第一信号并依照第一信号的准位而输出具有相对应准位的第二信号。其中，第一信号操作于第一系统电压与第一接地电压之间，并且第二信号操作于第二系统电压与第二接地电压之间。此准位移位器静电放电防护电路包括反相器、第一开关、第二开关、电压转换电路、第一静电放电钳位电路以及第二静电放电钳位电路。反相器接收第一信号并输出第一反相信号，其中第一反相信号与第一信号互为反相且操作于第一系统电压与该第一接地电压之间。第一开关的第一端连接至反相器的输出端并且接收第一反相信号。第二开关的第一端接收第一信号。第一开关与第二开关依据第二系统电压的准位而各自决定其第一端与第二端之间的连接状态。电压转换电路的第一输入端连接至第一开关的第二端，其第二输入端连接至第二开关的第二端，其输出端输出第二信号。第一与第二静电放电钳位电路的第一连接端均连接至第二系统电压，而其第二连接端则分别连接至电压转换电路的第一输入端与第二输入端。从另一观点来看，本专利技术提出一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，其包括反相器、第一开关、第二开关、电压转换电路、第一静电放电钳位电路以及第二静电放电钳位电路。反相器接收第一信号并输出第一反相信号。第一开关的第一端连接至反相器的输出端以接收第一反相信号。第二开关的第一端接收第一信号。第一开关与第二开关依据第二系统电压的准位而各自决定其第一端与第二端之间的连接状态。电压转换电路的第一输入端与第二输入端分别连接至第一开关与第二开关的第二端，其输出端输出第二信号。第一与第二静电放电钳位电路的第一连接端分别连接至电压转换电路的第一与第二输入端，而其第二连接端均连接至第二接地电压。本专利技术再提出一种考量电源启动顺序的准位移位器静电放电防护电路，其包括反相器、第一开关、第二开关、电压转换电路以及静电放电钳位电路。反相器接收第一信号并输出第一反相信号。第一开关的第一端连接至反相器的输出端以接收第一反相信号。第二开关的第一端接收第一信号。第一开关与第二开关依据第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准位移位器静电放电防护电路，用以接收一第一信号并依照该第一信号的准位输出具有相对应准位的一第二信号，其中该第一信号操作于一第一系统电压与一第一接地电压之间，以及该第二信号操作于一第二系统电压与一第二接地电压之间，其特征在于该准位移位器静电放电防护电路包括：一反相器，用以接收该第一信号并输出一第一反相信号，其中该第一反相信号与该第一信号互为反相且操作于该第一系统电压与该第一接地电压之间；一第一开关，其第一端连接至该反相器的输出端以接收该第一反相信号，用以依据 该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一第二开关，其第一端接收该第一信号，用以依据该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一电压转换电路，其第一输入端连接至该第一开关的第二端，该电压转换 电路的第二输入端连接至该第二开关的第二端，该电压转换电路的输出端输出该第二信号；一第一静电放电钳位电路，其第一连接端连接至该第二系统电压，其第二连接端连接至该电压转换电路的第一输入端；以及一第二静电放电钳位电路，其第一连接端 连接至该第二系统电压，其第二连接端连接至该电压转换电路的第二输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种准位移位器静电放电防护电路，用以接收一第一信号并依照该第一信号的准位输出具有相对应准位的一第二信号，其中该第一信号操作于一第一系统电压与一第一接地电压之间，以及该第二信号操作于一第二系统电压与一第二接地电压之间，其特征在于该准位移位器静电放电防护电路包括一反相器，用以接收该第一信号并输出一第一反相信号，其中该第一反相信号与该第一信号互为反相且操作于该第一系统电压与该第一接地电压之间；一第一开关，其第一端连接至该反相器的输出端以接收该第一反相信号，用以依据该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一第二开关，其第一端接收该第一信号，用以依据该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一电压转换电路，其第一输入端连接至该第一开关的第二端，该电压转换电路的第二输入端连接至该第二开关的第二端，该电压转换电路的输出端输出该第二信号；一第一静电放电钳位电路，其第一连接端连接至该第二系统电压，其第二连接端连接至该电压转换电路的第一输入端；以及一第二静电放电钳位电路，其第一连接端连接至该第二系统电压，其第二连接端连接至该电压转换电路的第二输入端。2.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一开关包括一N型晶体管，该N型晶体管的闸极连接至该第二系统电压，该N型晶体管的第一连接端与第二连接端分别为该第一开关的第一端与第二端。3.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一静电放电钳位电路包括一P型晶体管，其中该P型晶体管的汲极连接至该电压转换电路的第一输入端，该P型晶体管的闸极、源极以及基体皆连接至该第二系统电压。4.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一静电放电钳位电路包括一二极管，其中该二极管的阳极连接至该电压转换电路的第一输入端，该二极管的阴极连接至该第二系统电压。5.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的反相器包括一P型晶体管，其源极连接至该第一系统电压，其闸极接收该第一信号，其汲极输出该第一反相信号；以及一N型晶体管，其闸极接收该第一信号，其汲极连接至该P型晶体管的汲极，该N型晶体管的源极连接至该第一接地电压。6.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的电压转换电路包括一第一晶体管，其第一源/汲极连接该第二系统电压；一第二晶体管，其闸极即为该电压转换电路的第一输入端，其第一源/汲极连接至该第一晶体管的第二源/汲极；一第三晶体管，其闸极连接至该第二晶体管的闸极，该第三晶体管的第一源/汲极连接该第二晶体管的第二源/汲极，该第三晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压；一第四晶体管，其第一源/汲极连接该第二系统电压，其闸极连接该第二晶体管的第二源/汲极；一第五晶体管，其闸极即为该电压转换电路的第二输入端，其第一源/汲极连接该第四晶体管的第二源/汲极，该第五晶体管的第二源/汲极连接该第一晶体管的闸极；以及一第六晶体管，其闸极连接该第五晶体管的闸极，该第六晶体管的第一源/汲极连接该第五晶体管的第二源/汲极，该第六晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压，其中该第六晶体管的第一源/汲极的信号即为该第二信号。7.根据权利要求6所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一、第二、第四以及第五晶体管是P型晶体管，该第三以及第六晶体管是N型晶体管。8.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的电压转换电路包括一第一晶体管，其第一源/汲极连接该第二系统电压，其闸极即为该电压转换电路的第一输入端；一第二晶体管，其第一源/汲极连接该第一晶体管的第二源/汲极，该第二晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压；一第三晶体管，其第一源/汲极连接该第二系统电压，其第二源/汲极连接该第二晶体管的闸极，该第三晶体管的闸极即为该电压转换电路的第二输入端；以及一第四晶体管，其闸极连接该第一晶体管的第二源/汲极，该第四晶体管的第一源/汲极连接该第三晶体管的第二源/汲极，该第四晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压，其中该第四晶体管的第一源/汲极的信号即为该第二信号。9.根据权利要求8所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一以及第三晶体管是P型晶体管，该第二以及第四晶体管是N型晶体管。10.根据权利要求1所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的电压转换电路包括一第一晶体管，其闸极即为该电压转换电路的第一输入端，其第一源/汲极连接该第二系统电压；一第二晶体管，其闸极连接至该第一晶体管的闸极，该第二晶体管的第一源/汲极连接该第一晶体管的第二源/汲极；一第三晶体管，其第一源/汲极连接该第二晶体管的第二源/汲极，该第三晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压；一第四晶体管，其第一源/汲极连接该第二系统电压，其第二源/汲极连接该第三晶体管的闸极，该第四晶体管的闸极即为该电压转换电路的第二输入端；一第五晶体管，其闸极连接至该第四晶体管的闸极，该第五晶体管的第一源/汲极连接该第四晶体管的第二源/汲极；以及一第六晶体管，其闸极连接至该第一晶体管的第二源/汲极，该第六晶体管的第一源/汲极连接该第五晶体管的第二源/汲极，该第六晶体管的第二源/汲极连接该第二接地电压，其中该第五晶体管的第一源/汲极的信号即为该第二信号。11.根据权利要求10所述的准位移位器静电放电防护电路，其特征在于其中所述的第一以及第四晶体管为P型晶体管，该第二、第三、第五以及第六晶体管为N型晶体管。12.一种准位移位器静电放电防护电路，用以接收一第一信号并依照该第一信号的准位输出具有相对应准位的一第二信号，其中该第一信号操作于一第一系统电压与一第一接地电压之间，以及该第二信号操作于一第二系统电压与一第二接地电压之间，其特征在于其中该准位移位器静电放电防护电路包括一反相器，接收该第一信号并输出一第一反相信号，其中该第一反相信号与该第一信号互为反相且操作于该第一系统电压与该第一接地电压之间；一第一开关，其第一端连接至该反相器的输出端以接收该第一反相信号，用以依据该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一第二开关，其第一端接收该第一信号，用以依据该第二系统电压的准位而决定其第一端与第二端之间的连接状态；一电压转换电路，其第一输入端连接至该第一开关的第二端，其第二输入端连接至该第二开关的第二端，其输出端输出该第二信号；一第一静电放电钳位电路，其第一连接端连接至该电压转换电路的第一输入端，其第二连接端连接至该第二接地电压；以及一第二静...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智毅，陈国庆，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]