一种热插拔制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种热插拔

【技术实现步骤摘要】
一种热插拔IO口保护电路


[0001]本专利技术涉及热插拔
I/O

，尤其涉及一种热插拔
I/O
口保护电路
。

技术介绍

[0002]热插拔
(Hot
‑
swap)
即“带电插拔”，是指能够在不关闭系统，不切断电源的情况下插入或拔除支持热插拔的周边设备，不会导致主机或周边设备烧毁
。
传统电路采用
5V
输入忍耐的方法实现热插拔如图1所示
,
当外界信号或电压高于内部
IO
电压时，与外界输入信号相接的
PMOS
的衬底电压等于外部输入电压或信号；当外部电压或信号小于内部
IO
电压时，与外界输入信号相接的
PMOS
的衬底电压等于内部电压
VDD
，这样能确保外界输入信号在插拔的瞬间，和内部芯片之间没有电流通道
。
[0003]图2是当前市面上的
IO
口保护电路中
PMOS
管寄生二极管的等效电路原理图
,
需要说明，图2及上述记载为便于理解，仅记载了
IO
驱动电路包含
PMOS
晶体管
PM7
和
NMOS
晶体管
NM6
，但实际的
IO
驱动电路中可以包括一组并联的
PMOS
管和一组并联的
NMOS
管r/>。
[0004]当电压
power
上电时，无论
PAD
端口电压
PAD
为高电平或低电平，该
IO
发送端驱动电路中的电流方向始终为
PM7
的源极至漏极，
NM6
的漏极至源极
。
然而，当电压
VDD
没有正常上电，而
PAD
端口插入的外接设备已经有信号或电压，即
PM7
的源极为低电平，
PM7
的漏极为高电平时，
PAD
端口的信号或电压通过寄生二极管会导通到电源上，即
PMOS
管可看作寄生二极管正向导通，产生不期望的漏电通路，导致主机或周边设备烧毁
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对于上述缺陷，提供一种热插拔保护电路，在芯片需要热插
、
热拔的时候
,
防止主机或周边设备烧毁
。
[0006]为解决上述问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：
[0007]一种热插拔
IO
口保护电路，拥有正常工作和热插拔两种工作状态，电路包括：
[0008]由主机连接的主机供电端经第三
PMOS
管
(PM2)、
第二
PMOS
管
(PM1)
到连接周边设备的
PAD
端口形成的第一放电通路；
[0009]由周边设备连接的
PAD
端口经第三
NMOS
管
(NM2)、
第二
NMOS(NM1)
到地形成的第二放电通路；
[0010]由驱动控制端口到第二
PMOS
管
(PM1)
以及驱动控制端口到第四
PMOS(PM3)
管形成的第一控制通路，第一控制通路输出第一控制信号和第五控制信号；
[0011]由驱动控制端口到第三
NMOS
管
(NM2)
形成的第二控制通路，第二控制通路输出第二控制信号；
[0012]由脉冲控制端口到第二
NMOS(NM1)
以及脉冲控制端口到第三
PMOS
管
(PM2)
形成的第三控制通路，第三控制通路输出第三控制信号和第四控制信号；
[0013]正常工作状态，若发生正向放电，第一控制通路输出第一控制信号，第二控制通路输出第二控制信号，第三控制通路输出第三控制信号，第一放电通路导通
、
第二放电通路截
止；若发生负向放电，第三控制通路输出第四控制信号，第二放电通路导通
、
第一放电通路截止；
[0014]热插拔状态，第一控制通路输出第五控制信号，
PM3
通过关断驱动控制端口与
PAD
端口
、
主机供电端与
PAD
端口之间的电流通道实现对主机和周边设备的保护
。
[0015]优选地，所述驱动控制端口包括一个由
PM0
和
NM0
组成的反相器接入电路，
PM0
和
NM0
的栅极接入热插拔使能脚，漏极输出端接入
PM1
和
PM3
的漏极，其中
PM0
的衬底和源极接入第一放电通路，
NM0
的源极与衬底相连接地
。
[0016]优选地，
PM1
栅极与输入电路反相器的输出端相连，衬底接入
PM3
的衬底，源极与
PM1
的源极连接，漏极与
PAD
相连形成第一放电通路；
NM2
栅极与输入电路反相器的输出端相连，漏极与
PM1
和
PAD
相连，衬底和源极分别和
NM2
的衬底和源极相连接形成第二放电通路
。
[0017]优选地，脉冲控制电源的输出端与
NM1、PM2
的栅极相连接
。
[0018]优选地，
PM3
的栅极与反相器输出相连，漏极和衬底与
PM1
衬底相连，
PM3
的源极与所述
PM0、PM2
的衬底和源极相连接入直流电源供电的第一放电通道，当发生负向放电时
PM3
可以关闭
PM0、PM1
以及
PM2
衬底间的寄生二极管的截止
PAD
端到直流电源和驱动控制电路间的电流通道
。
[0019]进一步地，主机供电端口包括一个直流电源，该电源为整个电路和
PAD
端口供电；
PAD
端口为连接周边设备信号与电压的接口；正常工作状态下主机供电端口和驱动控制端口为输入端，热插拔状态下
PAD
端口为输入端
。
[0020]进一步地，正常工作状态下驱动控制端口输出第一控制信号为高电平，第一控制信号经反相器反向后置为低电平输出第二控制信号，
NM2
接收第一控制信号，打开
NM2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热插拔
IO
口保护电路，拥有正常工作和热插拔两种工作状态，电路包括：由主机连接的主机供电端
(310)
经第三
PMOS
管
(PM2)、
第二
PMOS
管
(PM1)
到连接周边设备的
PAD
端口
(360)
形成的第一放电通路；由周边设备连接的
PAD
端口
(360)
经第三
NMOS
管
(NM2)、
第二
NMOS(NM1)
到地形成的第二放电通路；由驱动控制端口
(320)
到第二
PMOS
管
(PM1)
以及驱动控制端口
(320)
到第四
PMOS(PM3)
管形成的第一控制通路，第一控制通路输出第一控制信号和第五控制信号；由驱动控制端口
(320)
到第三
NMOS
管
(NM2)
形成的第二控制通路，第二控制通路输出第二控制信号；由脉冲控制端口
(350)
到第二
NMOS(NM1)
以及脉冲控制端口
(350)
到第三
PMOS
管
(PM2)
形成的第三控制通路，第三控制通路输出第三控制信号和第四控制信号；正常工作状态，若发生正向放电，第一控制通路输出第一控制信号，第二控制通路输出第二控制信号，第三控制通路输出第三控制信号，第一放电通路导通
、
第二放电通路截止；若发生负向放电，第三控制通路输出第四控制信号，第二放电通路导通
、
第一放电通路截止；热插拔状态，第一控制通路输出第五控制信号，
PM3
通过关断驱动控制端口与
PAD
端口
、
主机供电端与
PAD
端口之间的电流通道实现对主机和周边设备的保护
。2.
根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于：所述驱动控制端口包括一个由
PM0
和
NM0
组成的反相器接入电路，
PM0
和
NM0
的栅极接入热插拔使能脚，漏极输出端接入
PM1
和
PM3
的漏极，其中
PM0
的衬底和源极接入第一放电通路，
NM0
的源极与衬底相连接地
。3.
根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：
PM1
栅极与输入电路反相器的输出端相连，衬底接入
PM3
的衬底，源极与
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成立，王泽，
申请(专利权)人：京微齐力上海信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：