【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车电子mems，尤其涉及汽车微机电系统asic芯片的保护电路及微机电系统。
技术介绍
1、微机电系统（microelectromechanical systems，简称mems）通常需要专用集成电路（application specific integrated circuit，简称asic）作为接口电路芯片。对于应用于汽车电子惯性传感器的接口电路芯片，其工作在复杂的电磁、电压以及温度环境下。为避免复杂电磁环境干扰，汽车电子惯性传感器的接口电路芯片一般采用psi5接口进行通信，而psi5通信使用的大电流脉冲对于传统静电放电（electro-static discharge，简称esd）保护电路提出了更高的要求。
2、对于汽车电子惯性传感器的接口电路芯片，一方面要求芯片esd保护电路能实现耐受大电流脉冲的静电释放能力。另一方面又要求芯片esd保护电路面积小、寄生小，不会对mems结构芯片产生较大寄生误差。
3、传统的esd保护电路采用ggnmos（grounded-gate nmos）管加电容耦合的保护电路结构。但是，通过nmos的寄生三极管实现放电，受寄生三极管放电能力的限制，电流泄放能力较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了汽车微机电系统asic芯片的保护电路及微机电系统，以解决现有电容耦合ggnmos保护电路的电流泄放能力较低的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了汽车微机电系统asic芯片的保护电路，包括：第一保护模块。
3、在一种可能的实现方式中，所述电容单元包括pmos晶体管。所述pmos晶体管的漏极作为电容单元的第一端，其中，pmos晶体管的漏极、衬底和源极相互连接。pmos晶体管的栅极作为电容单元的第二端，连接第二nmos晶体管的栅极。pmos晶体管的栅极的源极连接第二nmos晶体管的漏极。
4、在一种可能的实现方式中，还包括：第二保护模块。所述第二保护模块包括第三nmos晶体管和第四nmos晶体管。第三nmos晶体管的源极作为第二保护模块的输入端，用于接收asic芯片端口的静电。第三nmos晶体管的源极连接栅极，衬底接地，漏极连接第四nmos晶体管的源极。第四nmos晶体管的栅极连接漏极，漏极连接工作电源，衬底接地。所述第三nmos晶体管用于在静电电压大于所述工作电源的电压时导通，以通过第四nmos晶体管的寄生三极管进行静电泄放。所述第三nmos晶体管还用于在静电电压大于所述工作电源的电压时，同时通过表面沟道和通过寄生三极管进行静电泄放。
5、在一种可能的实现方式中，所述第二保护模块还包括第五nmos晶体管。第五nmos晶体管的漏极连接第二保护模块的输入端，源极接地，源极、栅极和衬底相连。所述第五nmos晶体管用于在接收到的静电电压不大于所述工作电源的电压时导通，并通过接地的源极泄放静电。
6、在一种可能的实现方式中，所述第二保护模块还包括反偏二极管单元。所述反偏二极管单元包括至少两个同向串联的二极管，其中，所述反偏二极管单元的负极端连接第四nmos晶体管的源极，正极端接地。所述反偏二极管单元用于在静电电压大于反偏电压时反向导通进行静电泄放。
7、在一种可能的实现方式中，所述反偏电压小于所述第四nmos晶体管的击穿电压。
8、在一种可能的实现方式中，还包括第三保护模块。第三保护模块的输入端连接第二保护模块的输入端。第三保护模块包括第一二极管、第二二极管和第六nmos晶体管。第一二极管的负极、第二二极管的正极连接第三保护模块的输入端。第六nmos晶体管的栅极连接第一二极管的正极，漏极连接第二二极管的负极，且栅极、源极和衬底接地。
9、在一种可能的实现方式中，所述第二保护模块的输入端用于接收asic芯片电流通信端口的静电。
10、在一种可能的实现方式中，所述第一保护模块的输入端用于接收asic芯片数模接口的静电。
11、第二方面，本专利技术提供了一种微机电系统，包括如上述任一项所述的汽车微机电系统asic芯片的保护电路。
12、本专利技术提供汽车微机电系统asic芯片的保护电路及微机电系统，该电路包括：第一保护模块。第一保护模块包括电容单元、第一nmos晶体管、第二nmos晶体管、第一电阻和第二电阻。电容单元的第一端作为第一保护模块的输入端，用于接收asic芯片端口的静电。电容单元的第一端连接第一nmos晶体管的漏极。电容单元的第二端连接第一nmos晶体管的栅极，且通过第一电阻接地。第一nmos晶体管的源极与衬底相连且通过第二电阻接地。电容单元用于在接收到静电后控制第一nmos晶体管的漏源导通，并通过接地的第二电阻泄放静电。第二nmos晶体管的漏极连接电容单元的第一端，衬底连接第一nmos晶体管的源极，源极与栅极相连后接地。第二nmos晶体管用于在第一nmos晶体管的漏源导通后，基于第一nmos晶体管的源端电压控制寄生三极管的基极，导通寄生三极管、形成泄放通道。本专利技术一方面通过电容单元与第一电阻构成rc延迟结构接收静电电流，有效保证电路正常工作时的电信号不会触发静电释放。另一方面，在传统ggnmos结构的第一nmos晶体管导通之后，通过衬底驱动的第二nmos晶体管以形成寄生三极管导通泄放通道，增强了对大电流静电的泄放能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，包括：第一保护模块；所述第一保护模块包括电容单元、第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第一电阻和第二电阻；
2.如权利要求1所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述电容单元包括PMOS晶体管；
3.如权利要求1所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，还包括：第二保护模块；所述第二保护模块包括第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管；
4.如权利要求3所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述第二保护模块还包括第五NMOS晶体管；
5.如权利要求4所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述第二保护模块还包括反偏二极管单元；
6.如权利要求5所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述反偏电压小于所述第四NMOS晶体管的击穿电压。
7.如权利要求3所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，还包括第三保护模块；第三保护模块的输入端连接第二保护模块的输入端；p>
8.如权利要求3所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述第二保护模块的输入端用于接收ASIC芯片电流通信端口的静电。
9.如权利要求1所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路，其特征在于，所述第一保护模块的输入端用于接收ASIC芯片数模接口的静电。
10.一种微机电系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的汽车微机电系统ASIC芯片的保护电路。
...【技术特征摘要】
1.汽车微机电系统asic芯片的保护电路，其特征在于，包括：第一保护模块；所述第一保护模块包括电容单元、第一nmos晶体管、第二nmos晶体管、第一电阻和第二电阻；
2.如权利要求1所述的汽车微机电系统asic芯片的保护电路，其特征在于，所述电容单元包括pmos晶体管；
3.如权利要求1所述的汽车微机电系统asic芯片的保护电路，其特征在于，还包括：第二保护模块；所述第二保护模块包括第三nmos晶体管和第四nmos晶体管；
4.如权利要求3所述的汽车微机电系统asic芯片的保护电路，其特征在于，所述第二保护模块还包括第五nmos晶体管；
5.如权利要求4所述的汽车微机电系统asic芯片的保护电路，其特征在于，所述第二保护模块还包括反偏二极管单元；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明昊，任臣，张旭辉，杨拥军，李旭浩，
申请(专利权)人：河北美泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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