一种反向电压保护电路及总线收发器制造技术

本文提供了一种反向电压保护电路及总线收发器，所述反向电压保护电路包括：比较器，电路的输入端口和输出端口与所述比较器的输入端相连接，比较器用于比较所述输入端口和输出端口的电压，输出比较信号；触发电路，接收比较信号，根据比较信号导通/截止连接于输入端口和输出端口之间的MOS管；MOS管，用于防止输出端口的异常电压倒灌至输入端口，采用上述电路，可以比较输入端口和输出端口的电压来导通或者截止触发电路，通过触发电路控制MOS管在截止状态下，防止异常电压倒灌至输入端口中，以反向电压保护电路替代高压二极管的功能，可以减少高压二极管的使用，降低了芯片的制作难度和制造成本。度和制造成本。度和制造成本。

A reverse voltage protection circuit and bus transceiver

【技术实现步骤摘要】
一种反向电压保护电路及总线收发器


[0001]本技术涉及总线
，具体涉及现场总线的反向电压保护电路及总线收发器。

技术介绍

[0002]现场总线如CAN总线、RS485和RS422等在应用时，总线接口可能会出现共模电压,协议中规定CAN总线共模电压范围是
‑
2V至﹢7V，RS485总线共模电压范围是
‑
7V至+12V，RS422总线共模电压范围是
±
7V，但这些产品在实际应用中共模电压范围可能达到
±
15V或
±
30V甚至更高，因此总线收发器需要反向电压保护电路，以满足总线端引脚耐受总线共模电压的要求。
[0003]常见的RS
‑
485/422总线、CAN总线收发器的驱动电路在使用中，当OUT或CANH出现正向高压时，高压二极管D1阻止总线引脚OUT到电源引脚VCC形成的“倒灌”通路；当OUT或CANL出现负向高压时，高压二极管D2阻止地GND引脚到总线引脚OUT形成的“倒灌”通路。
[0004]在当前技术中，高压二极管D1、D2需要具有反向高耐压的特点，但是工艺实现难度较大。所以需要提出一种电路，替换高压二极管，来实现电路反向高耐压，防止异常电压倒灌至VCC或GND的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种反向电压保护电路及总线收发器，以解决现有技术中使用高压二极管进行反向电压保护时，芯片流片工艺较为困难的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：一方面本文提供一种反向电压保护电路，包括：
[0007]比较器，电路的输入端口和输出端口与所述比较器的输入端相连接，所述比较器用于比较所述输入端口和输出端口的电压，输出比较信号；
[0008]触发电路，接收所述比较信号，根据所述比较信号导通/截止连接于所述输入端口和输出端口之间的MOS管；
[0009]所述MOS管，用于防止所述输出端口的异常电压倒灌至所述输入端口。
[0010]作为本文的一个实施例，当所述输入端口为电源VCC时，所述触发电路包括：第五NMOS管、第四PMOS管、第一反相器、第六NMOS管和第二PMOS管，所述输出端口为第零PMOS；
[0011]所述第五NMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五NMOS管的源极接GND；
[0012]所述第四PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的栅极相连，所述第四PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极相连，所述第四PMOS管的源极接所述电源VCC；
[0013]所述第一反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；
[0014]所述第六NMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六NMOS管的源极接所
述GND；
[0015]所述第二PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极的连接点相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第六NMOS管的漏极相连，所述第二PMOS管的源极与所述第零PMOS的源极相连。
[0016]作为本文的一个实施例，当所述输入端口为GND时，所述触发电路包括：第五PMOS管、第四NMOS管、第二反相器、第六PMOS管和第二NMOS管，所述输出端口为第零NMOS；
[0017]所述第五PMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五PMOS管的源极接电源VCC；
[0018]所述第四NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的栅极相连，所述第四NMOS管的漏极与所述第五PMOS管的漏极相连，所述第四NMOS管的源极接所述GND；
[0019]所述第二反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；
[0020]所述第六PMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六PMOS管的源极接所述电源VCC；
[0021]所述第二NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极的连接点相连，所述第二NMOS管的漏极与所述第六PMOS管的漏极相连，所述第二NMOS管的源极与所述第零NMOS的源极相连。
[0022]作为本文的一个实施例，当所述输入端口包括电源VCC和GND时，包括两个比较器、两个触发电路、第一MOS管、第二MOS管、第零PMOS和第零NMOS，其中：
[0023]第一比较器，所述电路的电源VCC和所述第零PMOS的漏极连接于所述第一比较器的输入端，所述第一比较器用于比较所述电源VCC和所述第零PMOS的漏极的电压，并输出第一比较信号；
[0024]第一触发电路，接收所述第一比较信号，根据所述第一比较信号导通/截止连接于所述电源VCC和输出端口之间的所述第一MOS管；
[0025]所述第一MOS管，用于防止所述第零PMOS的漏极处的异常电压倒灌至所述电源VCC；
[0026]第二比较器，所述GND和所述第零NMOS的漏极连接于所述第二比较器的输入端，所述第二比较器用于比较所述GND和所述第零NMOS的漏极的电压，并输出第二比较信号；
[0027]第二触发电路，接收所述第二比较信号，根据所述第二比较信号导通/截止连接于所述GND和输出端口之间的所述第二MOS管；
[0028]所述第二MOS管，用于防止所述第零NMOS的漏极处的异常电压倒灌至所述GND。
[0029]作为本文的一个实施例，所述第一触发电路包括：第五NMOS管、第四PMOS管、第一反相器、第六NMOS管和第二PMOS管；
[0030]所述第五NMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五NMOS管的源极接GND；
[0031]所述第四PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的栅极相连，所述第四PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极相连，所述第四PMOS管的源极接所述电源VCC；
[0032]所述第一反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；
[0033]所述第六NMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六NMOS管的源极接所述GND；
[0034]所述第二PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极的连接点相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第六NMOS管的漏极相连，所述第二PMOS管的源极与所述第零PMOS的源极相连；
[0035]所述第二触发电路包括：第五PMOS管、第四NMOS管、第二反相器、第六PMOS管和第二NMOS管；
[0036]所述第五PMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五PMOS管的源极接电源VCC；
[0037]所述第四NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的栅极相连，所述第四NMOS管的漏极与所述第五PMOS管的漏极相连，所述第四NMOS管的源极接所述GND；
[0038]所述第二反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；
[0039]所述第六PMOS管的栅极与所述反相器的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反向电压保护电路，其特征在于，包括：比较器，电路的输入端口和输出端口与所述比较器的输入端相连接，所述比较器用于比较所述输入端口和输出端口的电压，输出比较信号；触发电路，接收所述比较信号，根据所述比较信号导通/截止连接于所述输入端口和输出端口之间的MOS管；所述MOS管，用于防止所述输出端口的异常电压倒灌至所述输入端口。2.根据权利要求1所述的反向电压保护电路，其特征在于，当所述输入端口为电源VCC时，所述触发电路包括：第五NMOS管、第四PMOS管、第一反相器、第六NMOS管和第二PMOS管，所述输出端口为第零PMOS；所述第五NMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五NMOS管的源极接GND；所述第四PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的栅极相连，所述第四PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极相连，所述第四PMOS管的源极接所述电源VCC；所述第一反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；所述第六NMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六NMOS管的源极接所述GND；所述第二PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极的连接点相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第六NMOS管的漏极相连，所述第二PMOS管的源极与所述第零PMOS的源极相连。3.根据权利要求1所述的反向电压保护电路，其特征在于，当所述输入端口为GND时，所述触发电路包括：第五PMOS管、第四NMOS管、第二反相器、第六PMOS管和第二NMOS管，所述输出端口为第零NMOS；所述第五PMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五PMOS管的源极接电源VCC；所述第四NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的栅极相连，所述第四NMOS管的漏极与所述第五PMOS管的漏极相连，所述第四NMOS管的源极接所述GND；所述第二反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；所述第六PMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六PMOS管的源极接所述电源VCC；所述第二NMOS管的栅极与所述第五PMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极的连接点相连，所述第二NMOS管的漏极与所述第六PMOS管的漏极相连，所述第二NMOS管的源极与所述第零NMOS的源极相连。4.根据权利要求1所述的反向电压保护电路，其特征在于，当所述输入端口包括电源VCC和GND时，包括两个比较器、两个触发电路、第一MOS管、第二MOS管、第零PMOS和第零NMOS，其中：第一比较器，所述电路的电源VCC和所述第零PMOS的漏极连接于所述第一比较器的输入端，所述第一比较器用于比较所述电源VCC和所述第零PMOS的漏极的电压，并输出第一比较信号；第一触发电路，接收所述第一比较信号，根据所述第一比较信号导通/截止连接于所述电源VCC和输出端口之间的所述第一MOS管；
所述第一MOS管，用于防止所述第零PMOS的漏极处的异常电压倒灌至所述电源VCC；第二比较器，所述GND和所述第零NMOS的漏极连接于所述第二比较器的输入端，所述第二比较器用于比较所述GND和所述第零NMOS的漏极的电压，并输出第二比较信号；第二触发电路，接收所述第二比较信号，根据所述第二比较信号导通/截止连接于所述GND和输出端口之间的所述第二MOS管；所述第二MOS管，用于防止所述第零NMOS的漏极处的异常电压倒灌至所述GND。5.根据权利要求4所述的反向电压保护电路，其特征在于，所述第一触发电路包括：第五NMOS管、第四PMOS管、第一反相器、第六NMOS管和第二PMOS管；所述第五NMOS管的栅极与所述比较器的输出端相连，所述第五NMOS管的源极接GND；所述第四PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的栅极相连，所述第四PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极相连，所述第四PMOS管的源极接所述电源VCC；所述第一反相器的输入端与所述比较器的输出端相连；所述第六NMOS管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第六NMOS管的源极接所述GND；所述第二PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的漏极和所述第四PMOS管的漏极的连接点相连，所述第二PMOS管的漏极与所述第六NMOS管的漏极相连，所述第二PMOS管的源极与所述第零PMOS的源极相连；所述第二触发电路包括：第五PMOS管、第四NMOS管、第二反相器、第六PMOS管和第二NMOS管；所述第五PMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗国，杨靖，张峰，马春宇，
申请(专利权)人：北京中科格励微科技有限公司，
类型：新型
国别省市：