保护电路制造技术

本发明专利技术提供了一种保护电路，包括第一响应支路和第二响应支路用于响应电源的电压变化并输出电压，且第二响应支路的响应速度比第一响应支路的响应速度快，两条响应支路，且响应速度不同，响应速度较快的第二响应支路应对电源电压上产生的高脉冲攻击电压上升沿较陡的情况，而响应速度较慢的第一响应支路应对电源电压上产生的高脉冲攻击电压上升沿较缓慢的情况，通过逻辑运算单元对第一响应支路的输出电压和第二响应支路的输出电压进行或逻辑运算，以输出电压驱动泄放单元，泄放单元根据或逻辑运算单元的输出电压泄放电源电压，使得电源电压在产生高脉冲攻击电压上升沿较缓慢和较快两种情况下都能得到电压泄放，避免了器件损坏。损坏。损坏。

【技术实现步骤摘要】
保护电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种保护电路。

技术介绍

[0002]在CMOS工艺中，NMOS和PMOS器件栅极氧化层较薄，栅氧化层及源漏寄生二极管击穿电压较低，容易遭受静电或者电过应力攻击，从而造成器件击穿，进而使得芯片受损，功能失效。因此，在芯片内部各个管脚均需要对应的保护电路。
[0003]图1为现有技术中的保护电路示意图。图1中包括电阻R、NMOS管NM1、NMOS管NM2和反相器INV，电阻R的一端和NMOS管NM4的漏极均接电源电压VDD，电阻R的另一端与NMOS管NM1的栅极和反相器INV的输入端连接，NMOS管NM1的源极和漏极均接地VSS，反相器INV的输出端与NMOS管NM2的栅极连接，NMOS管NM2的源极接地。NMOS管NM1在开启状态下的等效电容为C1，C1＝2pF，电阻R的电阻值为1MOhm，R1
×
C1的取值为2μs。在人体模型(HBM)、充电器模型(CDM)及机器模型(MM)下，在电源电压VDD上产生的高脉冲攻击电压上升沿较陡(小于10ns)，VRC_OUT来不及响应，依旧保持较低电平，VG输出高电平等于电源电压VDD，此时NMOS管NM2开启，从而形成低阻通路对静电进行泄放，将电源电压VDD钳位至安全电压，防止器件损坏，进而有效保护芯片。但在电过应力时，电源电压VDD上产生的高脉冲攻击电压上升沿较缓慢(大于等于10μs)，VRC_OUT响应及时，VG输出低电平，此时NMOS管NM2关闭，从而无法形成低阻通路对电压进行泄放，无法起到保护作用。
[0004]因此，有必要提供一种新型的保护电路以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种保护电路，使得电源电压在产生高脉冲攻击电压上升沿较缓慢和较快两种情况下都能得到电压泄放，避免器件损坏。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的所述保护电路，包括第一响应支路、第二响应支路、逻辑运算单元和泄放单元，所述第一响应支路的输出端与所述逻辑运算单元的第一输入端连接，所述第二响应支路的输出端与所述逻辑运算单元的第二输入端连接，所述逻辑运算单元的输出端与所述泄放单元连接，其中，所述第一响应支路和所述第二响应支路用于响应电源的电压变化并输出电压，且所述第二响应支路的响应速度比所述第一响应支路的响应速度快，所述逻辑运算单元用于对所述第一响应支路的输出电压和所述第二响应支路的输出电压进行或逻辑运算，以输出电压驱动所述泄放单元，所述泄放单元用于根据所述或逻辑运算单元的输出电压泄放电源电压。
[0007]所述保护电路的有益效果在于：所述第一响应支路和所述第二响应支路用于响应电源的电压变化并输出电压，且所述第二响应支路的响应速度比所述第一响应支路的响应速度快，两条响应支路，且响应速度不同，响应速度较快的第二响应支路应对电源电压上产生的高脉冲攻击电压上升沿较陡的情况，而响应速度较慢的第一响应支路应对电源电压上产生的高脉冲攻击电压上升沿较缓慢的情况，通过所述逻辑运算单元对所述第一响应支路
的输出电压和所述第二响应支路的输出电压进行或逻辑运算，以输出电压驱动所述泄放单元，所述泄放单元根据所述或逻辑运算单元的输出电压泄放电源电压，使得电源电压在产生高脉冲攻击电压上升沿较缓慢和较快两种情况下都能得到电压泄放，避免了器件损坏。
[0008]可选地，所述第一响应支路包括第一电阻、第一NMOS管、第一反相器、第二反相器和第三反相器，所述第一电阻的一端接电源电压，所述第一电阻的另一端与所述第一NMOS管的栅极和所述第一反相器的输入端连接，所述第一NMOS管的源极和漏极均接地，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述第三反相器的输入端连接。
[0009]可选地，所述第一反相器、所述第二反相器和所述第三反相器均包括第一PMOS管和第三NMOS管，所述第一PMOS管的源极接电源电压，所述第三NMOS管的源极接地，所述第一PMOS管的栅极和所述第三NMOS管的栅极连接，作为反相器的输入端，所述第一PMOS管的漏极和所述第三NMOS管的漏极连接，作为反相器的输出端。
[0010]可选地，所述第一电阻的阻值为18～22KOhm，所述第一NMOS管为薄栅氧器件，所述第一NMOS管开启时等效电容为0.8～1.2pF。
[0011]可选地，所述第二响应支路包括第二电阻、第二NMOS管和第四反相器，所述第二电阻的一端接电源电压，所述第二电阻的另一端与所述第二NMOS管的栅极和所述第四反相器的输入端连接，所述第二NMOS管的源极和漏极均接地。
[0012]可选地，所述第四反相器包括第二PMOS管和第四NMOS管，所述第二PMOS管的源极接电源电压，所述第四NMOS管的源极接地，所述第二PMOS管的栅极和所述第四NMOS管的栅极连接，作为所述第四反相器的输入端，所述第二PMOS管的漏极和所述第四NMOS管的漏极连接，作为所述第四反相器的输出端。
[0013]可选地，所述第二电阻的阻值为1.8～2.2MOhm，所述第二NMOS管为厚栅氧器件，所述第二NMOS管开启时的等效电容为0.8～1.2pF。
[0014]可选地，所述逻辑运算单元包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管，所述第三PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极均接电源电压，所述第五NMOS管的源极、所述第六NMOS管的源极和所述第七NMOS管的源极均接地，所述第三PMOS管的漏极与所述第四PMOS管的源极连接，所述第四PMOS管的漏极与所述第五NMOS管的漏极、所述第六NMOS管的漏极、所述第五PMOS管的栅极和所述第七NMOS管的栅极连接，所述第四PMOS管的栅极与所述第五NMOS管的栅极连接，作为所述逻辑运算单元的第一输入端，所述第三PMOS管的栅极和所述第六NMOS管的栅极作为所述逻辑运算单元的第二输入端，所述第五PMOS管的漏极与所述第七NMOS管的漏极连接，作为所述逻辑运算单元的输出端。
[0015]可选地，所述泄放单元包括第八NMOS管，所述第八NMOS管的漏极接电源电压，所述第八NMOS管的源极接地，所述第八NMOS管的栅极与所述逻辑运算单元的输出端连接。
附图说明
[0016]图1为现有技术中的保护电路示意图；
[0017]图2为本专利技术一些实施例中保护电路的电路示意图；
[0018]图3为本专利技术一些实施例中第一反相器的电路示意图；
[0019]图4为本专利技术一些实施例中逻辑运算单元的电路示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。除非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保护电路，其特征在于，包括第一响应支路、第二响应支路、逻辑运算单元和泄放单元，所述第一响应支路的输出端与所述逻辑运算单元的第一输入端连接，所述第二响应支路的输出端与所述逻辑运算单元的第二输入端连接，所述逻辑运算单元的输出端与所述泄放单元连接，其中，所述第一响应支路和所述第二响应支路用于响应电源的电压变化并输出电压，且所述第二响应支路的响应速度比所述第一响应支路的响应速度快，所述逻辑运算单元用于对所述第一响应支路的输出电压和所述第二响应支路的输出电压进行或逻辑运算，以输出电压驱动所述泄放单元，所述泄放单元用于根据所述或逻辑运算单元的输出电压泄放电源电压。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一响应支路包括第一电阻、第一NMOS管、第一反相器、第二反相器和第三反相器，所述第一电阻的一端接电源电压，所述第一电阻的另一端与所述第一NMOS管的栅极和所述第一反相器的输入端连接，所述第一NMOS管的源极和漏极均接地，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述第三反相器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一反相器、所述第二反相器和所述第三反相器均包括第一PMOS管和第三NMOS管，所述第一PMOS管的源极接电源电压，所述第三NMOS管的源极接地，所述第一PMOS管的栅极和所述第三NMOS管的栅极连接，作为反相器的输入端，所述第一PMOS管的漏极和所述第三NMOS管的漏极连接，作为反相器的输出端。4.根据权利要求2或3所述的保护电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为18～22KOhm，所述第一NMOS管为薄栅氧器件，所述第一NMOS管开启时等效电容为0.8～1.2pF。5.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第二响应支路包括第二电阻、第二NMOS管和第四反相器，所述第二电阻的一端接电源电压，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，
申请(专利权)人：成都维德青云电子有限公司，
类型：发明
国别省市：