一种钳位电路及输入输出接口电路，包括第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管；第一闭环负反馈模块与开关控制模块连接，开关控制模块的第一输出端与输出开关管的控制端连接、第二输出端与输出开关管的第一端连接；输出开关管的第一端用于输出第一端点信号、第二端接地；第一闭环负反馈模块接收第一电压和偏置电压并输出第二电压，第一电平大于输入低电平阈值电压；开关控制模块接收开关控制信号、第二端点信号和第二电压，在第一端点信号的电平超过输入低电平阈值电压时控制输出开关管的控制端的电压等于第二电压以钳位第一端点信号至第一电压。通过第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管可以准确输出钳位电压。钳位电压。钳位电压。
【技术实现步骤摘要】
钳位电路及输入输出接口电路
[0001]本申请涉及电子
，具体涉及一种钳位电路及输入输出接口电路。
技术介绍
[0002]钳位电路可以实现电压钳位，常用的钳位电路包括钳位二极管，可以防止电压过冲。钳位二极管的电压钳位精度较低，无法满足快速大电流的输入输出接口电路的钳位需求。输入输出接口电路，简称I/O 接口电路，应用于I2C通信、双向缓冲器等接口电路中，需要实现防止互锁的功能，该输入输出接口电路使用钳位二极管进行防止互锁的功能时，互锁的准确性较低。
技术实现思路
[0003]鉴于此，本申请提供一种钳位电路及输入输出接口电路，以解决现有的钳位二极管的电压钳位精度较低，无法满足快速大电流的输入输出接口电路的钳位需求的问题。
[0004]本申请提供的一种钳位电路，包括第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管；所述第一闭环负反馈模块与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块的第一输出端与所述输出开关管的控制端连接，所述开关控制模块的第二输出端与所述输出开关管的第一端连接；所述输出开关管的第一端用于输出第一端点信号、第二端接地；
[0005]所述第一闭环负反馈模块，用于接收第一电压和偏置电压并根据所述第一电压和所述偏置电压输出第二电压，所述第二电压大于输入低电平阈值电压；所述开关控制模块，用于接收开关控制信号、第二端点信号和所述第二电压，在所述第一端点信号的电平超过所述输入低电平阈值电压时控制所述输出开关管的控制端的电压等于所述第二电压，以钳位所述第一端点信号至所述第二电压。
[0006]可选的，还包括第二闭环负反馈模块；所述第二闭环负反馈模块与所述第一闭环负反馈模块的输入端连接，用于接收输入信号并输出所述第一电压；所述第二电压跟随所述输入信号的电压变化。
[0007]可选的，所述第一闭环负反馈模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电流源和第二电流源；所述第一电流源的输出端与所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的漏极均连接；所述第一晶体管的栅极连接所述偏置电压，所述第二晶体管的栅极连接所述第一电压；所述第一晶体管的漏极与所述第二电流源的输入端连接，所述第二电流源的输出端接地；所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的栅极与所述第一晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的源极接地。
[0008]可选的，所述开关控制模块包括第一开关、第二开关和第四晶体管；所述第一开关的一端与所述第二晶体管的源极连接、另一端与所述输出开关管的第二端连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第二开关的一端与所述第三晶体管的栅极连接、另一端与所述输出开关管的控制端和所述第四晶体管的漏极连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第四晶体管的栅极接收所述第二端点信号、源极接地。
[0009]可选的，所述第二闭环负反馈模块包括运算放大器、第五晶体管和第三电流源；所述运算放大器的同相输入端接收所述输入信号、反向输入端与所述第五晶体管的源极连接；所述第五晶体管的栅极与所述运算放大器的输出端和所述第四晶体管的栅极连接、漏极接电源电压、源极与所述第三电流源的输入端连接，所述第三电流源的输出端接地；所述第五晶体管的栅极输出所述第一电压。
[0010]可选的，所述钳位电路满足以下公式：
[0011]S1/S2＝I1/I2；
[0012]其中，S1为所述第五晶体管的沟道宽长比，S2为所述第二晶体管的沟道宽长比，I1为流过所述第五晶体管的电流，I2为流过所述第二晶体管的电流。
[0013]可选的，所述开关控制模块还包括第一反相器、第二反相器和与门；所述第一反相器的输入端接收第一使能信号、输出端与所述与门的第一输入端连接；所述与门的第二输入端接收第二使能信号，所述与门的输出端输出所述开关控制信号；所述第二反相器的输入端接收所述第二使能信号、输出端与所述第四晶体管的栅极连接；所述第一使能信号与所述第一端点信号相关，所述第二使能信号与所述第二端点信号相关。
[0014]可选的，所述第一闭环负反馈模块还包括电容；所述电容的一端与所述第一晶体管的源极连接、另一端与所述第二晶体管的漏极连接。
[0015]可选的，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管均为NMOS晶体管。
[0016]本申请还提供一种输入输出接口电路，包括第三反相器、比较器、第六晶体管和所述的钳位电路；所述第三反相器的输入端与第一输入输出端口和所述第六晶体管的漏极连接、输出端与所述钳位电路连接，用于输出开关控制信号；所述第六晶体管的栅极与所述比较器的输出端连接，所述第六晶体管的源极接地；所述比较器的负输入端与第二输入输出端口和所述钳位电路的输出端均连接、正输入端接收输入低电平阈值电压。
[0017]本申请的钳位电路及输入输出接口电路，通过第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管可以在第一端点信号的电平超过输入低电平阈值电压时可以准确输出钳位电压。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一实施例的输入输出接口电路的结构示意图；
[0020]图2为本申请一实施例的钳位电路的结构示意图；
[0021]图3为本申请一实施例的钳位电路的结构示意图；
[0022]图4为本申请一实施例的钳位电路的结构示意图；
[0023]图5为本申请一实施例的钳位电路的结构示意图；
[0024]图6为本申请一实施例的输入输出接口电路的波形示意图；
[0025]图7为本申请一实施例的输入输出接口电路的波形示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作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。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
[0027]请参看图1，本申请一实施例的输入输出接口电路的结构示意图。
[0028]本实施例的输入输出接口电路，包括第三反相器Inv3、比较器 Cmp、第六晶体管M6和钳位电路100。
[0029]所述第三反相器Inv3的输入端与第一输入输出端口A和所述第六晶体管M6的漏极连接、输出端与所述钳位电路100连接，用于输出开关控制信号AN；所述第六晶体管M6的栅极与所述比较器Cmp的输出端连接，所述第六晶体管M6的源极接地；所述比较器Cmp的负输入端与第二输入输出端口B和所述钳位电路100的输出端均连接、正输入端接收输入低电平阈值电压VIL。
[0030]第一输入输出端口A通过外部电阻R1连接外部电压VC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钳位电路，其特征在于，包括第一闭环负反馈模块、开关控制模块和输出开关管；所述第一闭环负反馈模块与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块的第一输出端与所述输出开关管的控制端连接，所述开关控制模块的第二输出端与所述输出开关管的第一端连接；所述输出开关管的第一端用于输出第一端点信号、第二端接地；所述第一闭环负反馈模块，用于接收第一电压和偏置电压并根据所述第一电压和所述偏置电压输出第二电压，所述第二电压大于输入低电平阈值电压；所述开关控制模块，用于接收开关控制信号、第二端点信号和所述第二电压，在所述第一端点信号的电平超过所述输入低电平阈值电压时控制所述输出开关管的控制端的电压等于所述第二电压，以钳位所述第一端点信号至所述第二电压。2.如权利要求1所述的钳位电路，其特征在于，还包括第二闭环负反馈模块；所述第二闭环负反馈模块与所述第一闭环负反馈模块的输入端连接，用于接收输入信号并输出所述第一电压；所述第二电压跟随所述输入信号的电压变化。3.如权利要求2所述的钳位电路，其特征在于，所述第一闭环负反馈模块包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一电流源和第二电流源；所述第一电流源的输出端与所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的漏极均连接；所述第一晶体管的栅极连接所述偏置电压，所述第二晶体管的栅极连接所述第一电压；所述第一晶体管的漏极与所述第二电流源的输入端连接，所述第二电流源的输出端接地；所述第二晶体管的源极与所述第三晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的栅极与所述第一晶体管的漏极连接，所述第三晶体管的源极接地。4.如权利要求3所述的钳位电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第一开关、第二开关和第四晶体管；所述第一开关的一端与所述第二晶体管的源极连接、另一端与所述输出开关管的第二端连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第二开关的一端与所述第三晶体管的栅极连接、另一端与所述输出开关管的控制端和所述第四晶体管的漏极连接、开关控制端接收所述开关控制信号；所述第四晶体管的栅极接收所述第二端点信号、源极接地。5.如权利要求4所述的钳...
【专利技术属性】
技术研发人员：张治安，
申请(专利权)人：苏州纳芯微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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