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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路,具体涉及一种高压信号检测电路。
技术介绍
1、在某些集成电路场景下,会有利用模拟前端电路(afe)以及模数转换电路(adc)对高压信号进行采集及检测的需求。一种方式是直接对高压信号进行处理和转换,这种方式中所有信号链路上的功能模块都有高压耐压要求,需要采用高压器件来实现,这种方式往往需要耗费较大的面积,相应地增加了芯片的成本;另一种方式则是将高压输入信号先转换至低压域,再进行处理,这样后续信号链路上的所有模块都可在低压电源域实现。
2、然而现有技术中无法在高压输入信号和低压输出信号的转换过程中,同时实现休眠状态低功耗的需求。
3、因此,针对上述技术问题,有必要提供一种高压信号检测电路。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种高压信号检测电路,以在高压输入信号和低压输出信号的转换过程中降低休眠状态的功耗。
2、为了实现上述目的,本专利技术一实施例提供的技术方案如下:
3、一种高压信号检测电路,其特征在于,所述电路包括:
4、高低电压转换单元,包括连接于高压输入信号vin-hv与高压负电源vss之间的分压器件,用于根据高压输入信号vin-hv在中间节点产生低压信号vx并输出;
5、电压电流转换单元,工作在高压负电源vss与高压正电源vcc之间的电压域中,所述电压电流转换单元与高低电压转换单元相连,用于将低压信号vx转换为电流信号ix;
6、低压信号输出单元,用于
7、控制单元,连接于电压电流转换单元及低压信号输出单元之间;
8、于正常工作状态下,控制单元及低压信号输出单元均导通,于休眠状态下,控制单元及低压信号输出单元均断开。
9、一实施例中,所述高低电压转换单元包括位于高压输入信号vin-hv与中间节点之间的一个或多个第一分压器件及位于中间节点与高压负电源vss之间的一个或多个第二分压器件。
10、一实施例中,所述电压电流转换单元包括运放、第三电阻及第一mos管;
11、所述运放工作在vss~vss+vdd电压域中,vdd为低压电源,第一输入端与中间节点相连,第二输入端与第一mos管的第一端相连;
12、所述第一mos管的第二端与控制单元相连,第一端与第三电阻的第一端相连,第三电阻的第二端与高压负电源vss相连;
13、于正常工作状态下,第一mos管的控制端接收运放输出端提供的信号,于休眠状态下,第一mos管的控制端与高压负电源vss相连。
14、一实施例中,所述第一mos管为低压nmos管,第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极。
15、一实施例中,所述控制单元包括第二mos管,所述第二mos管为高压nmos管,源极与电压电流转换单元相连,漏极与低压信号输出单元,于正常工作状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vss+vdd,于休眠状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vss。
16、一实施例中,所述低压信号输出单元包括电流镜单元及电流电压转换单元,所述电流镜单元用于复制电流信号ix,所述电流电压转换单元用于将复制的电流信号转换为低压输出信号vo。
17、一实施例中,所述电流镜单元包括第三mos管及第四mos管,电流电压转换单元包括第四电阻;
18、所述第三mos管和第四mos管均为低压pmos管,第三mos管的源极和第四mos管的源极均与低压电源vdd相连,第三mos管的栅极和第四mos管的栅极相连,第三mos管的漏极与栅极短接且与控制单元相连,第四mos管的漏极与低压输出节点相连;
19、所述第四电阻的第一端与第四mos管的漏极相连,第二端与地电位相连。
20、一实施例中,所述电压电流转换单元包括运放、第三电阻及第一mos管;
21、所述运放工作在vcc-vdd~vcc电压域中,vdd为低压电源,第一输入端与中间节点相连,第二输入端与第一mos管的第一端相连;
22、所述第一mos管的第二端与控制单元相连,第一端与第三电阻的第一端相连,第三电阻的第二端与高压正电源vcc相连;
23、于正常工作状态下,第一mos管的控制端接收运放输出端提供的信号,于休眠状态下,第一mos管的控制端与高压正电源vcc相连。
24、一实施例中,所述第一mos管为低压pmos管,第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极。
25、一实施例中,所述控制单元包括第二mos管,所述第二mos管为高压pmos管,源极与电压电流转换单元相连,漏极与低压信号输出单元,于正常工作状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vcc-vdd,于休眠状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vcc。
26、一实施例中,所述低压信号输出单元包括电流镜单元及电流电压转换单元,所述电流镜单元用于复制电流信号ix,所述电流电压转换单元用于将复制的电流信号转换为低压输出信号vo。
27、一实施例中,所述电流镜单元包括第三mos管及第四mos管,电流电压转换单元包括第四电阻;
28、所述第三mos管和第四mos管均为低压nmos管,第三mos管的源极和第四mos管的源极均与地电位相连,第三mos管的栅极和第四mos管的栅极相连,第三mos管的漏极与栅极短接且与控制单元相连,第四mos管的漏极与低压输出节点相连;
29、所述第四电阻的第一端与第四mos管的漏极相连,第二端与低压电源vdd相连。
30、本专利技术具有以下有益效果:
31、本专利技术通过将高压输入信号转换为电流信号进行传输,实现了信号在两个电压域之间的转换,在保证电路没有过压风险的前提下,同时满足了低休眠功耗的需求。
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1.一种高压信号检测电路,其特征在于,所述电路包括:
2.根据权利要求1所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述高低电压转换单元包括位于高压输入信号VIN-HV与中间节点之间的一个或多个第一分压器件及位于中间节点与高压负电源VSS之间的一个或多个第二分压器件。
3.根据权利要求1所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述电压电流转换单元包括运放、第三电阻及第一MOS管;
4.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述第一MOS管为低压NMOS管,第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极。
5.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述控制单元包括第二MOS管,所述第二MOS管为高压NMOS管,源极与电压电流转换单元相连,漏极与低压信号输出单元,于正常工作状态下,第二MOS管的栅极驱动电压为VSS+VDD,于休眠状态下,第二MOS管的栅极驱动电压为VSS。
6.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述低压信号输出单元包括电流镜单元及电流电压转换单元,所述电流镜单元用于复制电流信号IX,所
7.根据权利要求6所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述电流镜单元包括第三MOS管及第四MOS管,电流电压转换单元包括第四电阻;
8.根据权利要求1所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述电压电流转换单元包括运放、第三电阻及第一MOS管;
9.根据权利要求8所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述第一MOS管为低压PMOS管,第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极。
10.根据权利要求8所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述控制单元包括第二MOS管,所述第二MOS管为高压PMOS管,源极与电压电流转换单元相连,漏极与低压信号输出单元,于正常工作状态下,第二MOS管的栅极驱动电压为VCC-VDD,于休眠状态下,第二MOS管的栅极驱动电压为VCC。
11.根据权利要求8所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述低压信号输出单元包括电流镜单元及电流电压转换单元,所述电流镜单元用于复制电流信号IX,所述电流电压转换单元用于将复制的电流信号转换为低压输出信号VO。
12.根据权利要求11所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述电流镜单元包括第三MOS管及第四MOS管,电流电压转换单元包括第四电阻;
...【技术特征摘要】
1.一种高压信号检测电路,其特征在于,所述电路包括:
2.根据权利要求1所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述高低电压转换单元包括位于高压输入信号vin-hv与中间节点之间的一个或多个第一分压器件及位于中间节点与高压负电源vss之间的一个或多个第二分压器件。
3.根据权利要求1所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述电压电流转换单元包括运放、第三电阻及第一mos管;
4.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述第一mos管为低压nmos管,第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极。
5.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述控制单元包括第二mos管,所述第二mos管为高压nmos管,源极与电压电流转换单元相连,漏极与低压信号输出单元,于正常工作状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vss+vdd,于休眠状态下,第二mos管的栅极驱动电压为vss。
6.根据权利要求3所述的高压信号检测电路,其特征在于,所述低压信号输出单元包括电流镜单元及电流电压转换单元,所述电流镜单元用于复制电流信号ix,所述电流电压转换单元用于将复制的电流信号转换为低压输出信号vo。
【专利技术属性】
技术研发人员:董晨洁,
申请(专利权)人:思瑞浦微电子科技上海有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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