静电放电保护电路和保护方法技术

本发明专利技术公开了一种静电放电保护电路和保护方法。该静电放电保护电路包括箝位控制电路和箝位开关管。箝位开关管具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一节点，第二端耦接至第二节点。箝位控制电路耦接在第一节点与第二节点之间，用于检测第一节点与第二节点之间电压的上升时间，基于该上升时间，箝位控制电路箝位控制信号提供至箝位开关管的控制端。当上升时间小于第一时间阈值时，箝位开关管导通，且箝位开关管的导通时长为第二时间阈值，其中第一时间阈值小于第二时间阈值。利用本发明专利技术的静电放电电路，可将热插拔事件与静电放电时间区分开来，避免热插拔事件引起的误触发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种电子电路，尤其但不排他地涉及。
技术介绍
通常,集成电路需要静电放电(Electrostatic Discharge, ESD)保护电路在检测至IJ ESD事件时导通箝位器件，并保持该箝位器件导通直到静电放电事件结束。图1所示为现有的静电放电保护电路100的电路原理图。静电放电保护电路100包括箝位控制电路103和箝位开关管104。如图1所示，箝位控制电路103耦接在节点101和102之间，通过检测节点101和102之间电压信号(例如图1所示的电压Vab)的上升时间来判断是否发生静电放电事件。一般地，静电放电事件下电压Vab的上升时间为IOns?100ns。当检测到静电放电事件发生时，箝位控制电路103产生箝位控制信号vg将箝位开关管104导通一预设时长。由于集成电路正常上电时电压Vab的上升时间处于微秒级，远大于静电放电事件时电压Vab的上升时间，因此箝位控制电路103可以根据电压Vab的上升时间将静电放电事件与正常上电事件区分开来。在图1所示的现有技术中，当箝位控制电路103检测到电压Vab的上升时间小于时间阈值T I时，说明静电放电事件发生，箝位开关管104立即导通，并且箝位开关管104的导通时长等于时间阈值T I。为保证箝位开关管104在整个静电放电事件中处于导通状态，时间阈值T I应当足够大，通常为Iil S。然而在一些应用下，例如当有热插拔事件发生时，电压Vab的上升时间会比较短，一般为几微秒或者甚至数百纳秒，在这种情况下箝位开关管104可能误导通，影响电路的正常工作。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术的目的是提供一种，其能将热插拔事件与静电放电事件区分开来。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于静电放电的保护电路，该静电放电保护电路包括:箝位开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一节点，第二端耦接至第二节点；箝位控制电路，耦接在第一节点与第二节点之间，箝位控制电路检测第一节点与第二节点之间电压的上升时间，并基于该上升时间产生箝位控制信号来控制箝位开关管的导通与关断；以及当上升时间小于第一时间阈值时，箝位开关管导通，且箝位开关管的导通时长为第二时间阈值，其中第一时间阈值小于第二时间阈值。在本专利技术的又一个方面，提供一种静电放电保护方法，提供第一节点与第二节点之间的静电放电路径，该保护方法包括:将箝位开关管耦接在第一节点与第二节点之间；检测第一节点与第二节点之间电压的上升时间，并在上升时间小于第一时间阈值时导通箝位开关管；当箝位开关管的导通时长达到第二时间阈值时，将箝位开关管关断，其中第一时间阈值小于第二时间阈值。根据本专利技术的实施例的，采用第一时间阈值来检测静电放电事件，同时采用第二时间阈值控制箝位开关管的导通时长，从而避免了热插拔事件可能引起的误触发。【附图说明】为了更好地理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细描述:图1是现有的静电放电保护电路100的电路原理图；图2是根据本专利技术一实施例的静电放电保护电路200的电路原理图；图3是根据本专利技术一实施例的箝位控制电路203的电路原理图；图4是根据本专利技术一实施例的当上升时间小于第一时间阈值时，图3所示箝位控制电路203的工作波形图；图5是根据本专利技术一实施例的当上升时间位于第一时间阈值与第二时间阈值之间时，箝位控制电路203的工作波形图；图6是根据本专利技术一实施例的静电放电保护电路400的电路原理图；图7是根据本专利技术一实施例的当上升时间小于第一时间阈值时，图6所示静电放电保护电路400的工作波形图；图8是根据本专利技术一实施例的当上升时间大于第一时间阈值时，图6所示静电放电保护电路400的工作波形图；图9是根据本专利技术一实施例的提供第一节点与第二节点之间放电路径的静电放电保护方法的流程图。【具体实施方式】下面将详细描述本专利技术的静电放电保护电路、静电放电保护方法的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实施本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。[0021 ] 本专利技术的实施例公开了一种改进的静电放电保护电路，该静电放电保护电路包括箝位开关管和箝位控制电路。箝位开关管具有第一端、第二端和控制端，其中其一端耦接至第一节点，第二端耦接至第二节点。箝位控制电路用于产生提供至箝位开关管控制端的箝位控制信号。箝位控制电路采用第一时间阈值T I来检测静电放电事件，采用第二时间阈值T 2来控制箝位开关管的导通时长，其中第一时间阈值T I为理想的静电放电事件检测阈值，例如100ns。第二时间阈值T 2 一般为I y S，用于在整个静电放电事件期间保持箝位开关管导通。当第一节点与第二节点之间电压的上升时间tr小于第一时间阈值Tl，箝位开关控制信号将箝位开关管导通，并保持箝位开关管的导通时长达到第二时间阈值T 2后将钳位开关管关断。下表中分别给出了改进的静电放电保护电路与现有技术的工作原理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电放电保护电路，包括：箝位开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一节点，第二端耦接至第二节点；以及箝位控制电路，耦接在第一节点与第二节点之间，箝位控制电路检测第一节点与第二节点之间电压的上升时间，并基于该上升时间产生箝位控制信号来控制箝位开关管的导通与关断；其中当上升时间小于第一时间阈值时，箝位开关管导通，且箝位开关管的导通时长为第二时间阈值，其中第一时间阈值小于第二时间阈值。

【技术特征摘要】
2013.01.30 US 13/754,8141.一种静电放电保护电路，包括: 箝位开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一节点，第二端耦接至第二节点；以及 箝位控制电路，耦接在第一节点与第二节点之间，箝位控制电路检测第一节点与第二节点之间电压的上升时间，并基于该上升时间产生箝位控制信号来控制箝位开关管的导通与关断；其中 当上升时间小于第一时间阈值时，箝位开关管导通，且箝位开关管的导通时长为第二时间阈值，其中第一时间阈值小于第二时间阈值。2.如权利要求1所述的静电放电保护电路，其中箝位控制电路包括: 静电放电判断电路，耦接在第一节点与第二节点之间，在其输出端提供触发信号； 导通时长控制电路，耦接在第一节点与第二节点之间，在其输出端提供导通时长信号; 逻辑控制电路，具有第一输入端，第二输入端以及输出端，其中第一输入端耦接至静电放电电路的输出端以接收触发信号，第二输入端耦接至导通时长控制电路的输出端以接收导通时长信号，基于触发信号和导通时长信号，逻辑控制电路在其输出端产生箝位控制信号。3.如权利要求2所述的静电放电保护电路，其中: 当上升时间小于第一时间阈`值时，触发信号为脉冲宽度等于第一时间阈值的脉冲信号; 当上升时间小于第二时间阈值时，导通时长信号为脉冲宽度等于第二时间阈值的脉冲信号。4.如权利要求3所述的静电放电保护电路，其中逻辑控制电路包括触发器，该触发器具有置位端，复位端和输出端，其中置位端耦接至静电放电判断电路的输出端以接收触发信号，复位端耦接至导通时长控制电路的输出端以接收导通时长信号，输出端耦接至箝位开关管的控制端以提供箝位控制信号。5.如权利要求1所述的静电放电保护电路，其中箝位控制电路包括: 第一定时器，耦接在第一节点与第二节点之间，具有输出端； 第二定时器，耦接在第一节点与第二节点之间，具有输出端； 反相器，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至第二定时器的输出端； 第一 PMOS晶体管，具有源极端、漏极端和栅极端，其中源极端耦接至第一节点，栅极端耦接至第一定时器的输出端；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾瑞克·布劳恩，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：