【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路，具体涉及一种全差分i/o的热插拔及静电防护电路。
技术介绍
1、热插拔技术即带电插拔技术，是指将电路板卡或芯片模块等带电接入或移出正在工作的系统，而不影响系统的工作且不损坏硬件设备的技术，最常见的应用是usb插拔。电路板卡与一个带电的系统连接时，由于板卡是被摇动地插进连接器，板卡与电源的连接以及相关i/o端口的连接将出现多次通断。当板卡被插入的时候，板卡上的电容就开始充电，从带电系统吸收电流。电容初始充电时，板卡表现为短路并且立即吸收大量的电流。由于i/o端口和电源的状态异常，有可能导致i/o端口的寄生二极管漏电和pmos管的沟道漏电，流入电流对系统产生大的需求，一方面可能造成系统电容放电和系统电压下降，影响系统正常工作，甚至损坏系统设备，另一方面大电流漏电会损坏电路板卡。
2、热插拔涉及军事、电信、金融、日常办公等领域，设备特别是电子设备投入运行后，必须夜以继日的运转，当对这些设备进行维护、升级、扩展时，系统往往要求设备部件能够在系统带电运行的状态下进行接入或者移除的操作，如果能完全实现热插拔，那么系统设备将能够更高效率的运转。因此，从集成电路的i/o端口层次进行热插拔设计，在源头上保护电路板卡不受损坏，进而保护系统设备正常运转变得很有意义。
3、专利号为201610833266.3的专利技术专利公开了一种带热插拔功能的i/o端口电路结构，包括输出缓冲模块、输入缓冲模块、热插拔模块、esd保护模块，输出缓冲模块连接pad端、输入信号、输入输出选择控制端，用于实现端口pad作为输出
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对将一个带电系统插入或拔出另一个带电系统时，系统的端口，特别是全差分i/o端口有可能会出现大的漏电而导致系统设备损坏的情况，提供一种全差分i/o的热插拔及静电防护电路。
2、为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、包括全差分i/o电路、padr电压产生电路、nw电压产生电路、五个热插拔开关单元和两个esd电路；五个热插拔开关单元中的三个连接全差分i/o电路，另外两个嵌入两个esd电路。
4、所述的全差分i/o电路包括一个pmos电流源和一个nmos电流源，两个pmos驱动开关和两个nmos驱动开关，用于实现基本的全差分i/o端口功能；
5、所述的padr电压产生电路检测全差分i/o电路的正输出端padp和负输出端padn的电压，其输出端padr输出其中较大的电压；当正输出端padp的电压大于负输出端padn的电压时，输出端padr的输出电压等于正输出端padp的电压，当正输出端padp的电压小于负输出端padn的电压时，输出端padr的输出电压等于负输出端padn的电压；输出端padr的输出电压作为所述的热插拔开关单元的控制电压，在发生热插拔时，关断相关pmos管；
6、所述的nw电压产生电路比较电源电压vccio和padr电压产生电路输出端padr电压，输出其中较大的电压，作为nw电压产生电路电压输出端nw的输出电压，输出至相关pmos管的衬底，使得pmos管的衬底接高电位，防止衬底寄生二极管的正向导通，进而防止大电流漏电以及热插拔过程中诱发的闩锁效应；
7、所述的热插拔开关单元在发生热插拔时，将相关pmos的栅端电压拉高使其关闭，从而阻断漏电通路；所述的esd电路提供i/o端口的静电防护。
8、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
9、第一，在芯片或由芯片做成的板卡和电路模块的插拔过程中，端口输入信号仍然存在，但芯片电源未完成上电，传统的结构的全差分i/o端口会导致由信号端口到芯片电源上的大电流漏电，从而有可能损坏器件或通信交互设备。
10、主要的漏电方式有两种，第一种是通过pmos驱动开关的沟道漏电，第二种是通过pmos寄生二极管漏电。本专利技术的热插拔保护电路通过比较全差分i/o正负两个端口电压与芯片电源电压大小，输出三者之间的最高电压对相关pmos衬底进行偏置，阻断第二种漏电发生，通过设计热插拔开关单元电路使得热插拔发生时，通路上相关pmos的栅端被拉到高电平而关断，阻断第一种漏电发生，从而保护全差分i/o端口在热插拔时不受损坏。
11、第二，本专利技术的esd电路具有热插拔保护功能，在热插拔过程中不会发生esd管到电源vccio端的漏电。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种全差分I/O的热插拔及静电防护电路，其特征在于：包括全差分I/O电路、PADR电压产生电路、NW电压产生电路、五个热插拔开关单元和两个ESD电路；五个热插拔开关单元中的三个连接全差分I/O电路，另外两个嵌入两个ESD电路；
2.如权利要求1所述的一种全差分I/O的热插拔及静电防护电路，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种全差分i/o的热插拔及静电防护电路，其特征在于：包括全差分i/o电路、padr电压产生电路、nw电压产生电路、五个热插拔开关单元和两个esd电路；五个热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张千文，韩富强，李正平，黄建林，
申请(专利权)人：国芯科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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