输入/输出驱动电路制造技术

提供了一种输入输出(I/O)驱动电路，该I/O驱动电路包括后端驱动器，该后端驱动器包括第一开关器件和第一电压提供器件。第一开关器件包括第一端和第二端，该第一开关器件的第一端耦接到I/O电压，其中该第一开关器件在该第一开关器件的第二端处提供初始驱动电压；以及第一电压提供器件包括第一端和第二端，该第一电压提供器件的第一端耦接到该第一开关器件的第二端，其中该第一电压提供器件被配置为通过对该初始驱动电压提供压降，在该第一电压提供器件的第二端提供驱动电压。本发明专利技术提供的I/O驱动电路采用可以提供压降的第一电压提供器件，可输出I/O电压和接地电压之外的另一种电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输入/输出(I/O)驱动电路，更具体地，涉及能够运行在宽工作电压范围之间的I/O驱动电路。
技术介绍
I/O驱动电路用于提供驱动电压，以驱动耦接到I/O焊盘的电子设备。图1是例示传统I/O驱动电路的框图。如图1所示，I/O驱动电路100包括预驱动器(pre-driver)101和后端驱动器(postdriver)103。预驱动器101提供预驱动功能，用于控制后端驱动器103。后端驱动器103被配置为生成驱动电压V_d至I/O焊盘105。然而，预驱动器101只运行在单个电源域(powerdomain)，因此对于不同标准，I/O驱动电路100不能满足对不同操作电压的要求。并且，后端驱动器103总是包括用于提供驱动电压的多个PMOSFET(即，P型金属氧化物半导体场效应管)。然而，传统的后端驱动器总是使用包括薄氧化物的核心器件(coredevice)作为PMOSFET。在这种结构中，预驱动器101不能够运行在宽工作电压范围之内，或者晶体管可能被预驱动器生成的控制信号毁坏。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种I/O驱动电路以有效地解决上述问题。依据本专利技术的一方面，提供了一种I/O驱动电路，该I/O驱动电路包括后端驱动器，该后端驱动器包括第一开关器件和第一电压提供器件。第一开关器件包括第一端和第二端，该第一开关器件的第一端耦接到I/O电压，其中该第一开关器件在该第一开关器件的第二端处提供初始驱动电压；以及第一电压提供器件包括第一端和第二端，该第一电压提供器件的第一端耦接到该第一开关器件的第二端，其中该第一电压提供器件被配置为通过对该初始驱动电压提供压降，在该第一电压提供器件的第二端提供驱动电压。本专利技术提供的I/O驱动电路采用可以提供压降的第一电压提供器件，可输出I/O电压和接地电压之外的另一种电压。在阅读各个附图中例示的优选实施例的如下详细描述之后，本专利技术的这些和其他目的对本领域技术人员来说无疑将变得显而易见。附图说明图1是例示传统I/O驱动电路的框图。图2根据本申请的实施方式例示了后端驱动器的电路示意图。图3根据本申请的另一实施方式例示了后端驱动器的电路示意图。图4至图6为根据本申请的不同实施方式例示I/O电路的电路示意图。图7为根据本申请的一个实施方式例示电压切换模块的电路示意图。具体实施方式图2根据本申请的实施方式例示了后端驱动器的电路示意图。如图2所示，后端驱动器200包括第一开关器件SW_1、第一电压提供器件D_vp1、第二开关器件SW_2和第二电压提供器件D_vp2。第一开关器件SW_1包括耦接到I/O电压VDDIO的第一端以及还包括第二端。并且，第一开关器件SW_1在该第一开关器件SW_1的第二端提供初始驱动电压V_di。第一电压提供器件D_vp1包括耦接到第一开关器件SW_1的第二端的第一端，以及还包括第二端。第一电压提供器件D_vp1被配置为通过对初始驱动电压V_di提供压降，以在该第一电压提供器件D_vp1的第二端提供驱动电压V_d。后端驱动器200进一步包括耦接到第一电压提供器件D_vp1的第二端和I/O焊盘201的输出端T_o。在一个实施方式中，第一开关器件SW_1是I/O器件，第一电压提供器件D_vp1是核心器件。I/O器件的运行电压高于核心器件的运行电压。此外，I/O器件的氧化层比核心器件的氧化层厚，从而由I/O器件可以承受更高的电压。在一个实施方式中，第一开关器件SW_1是PMOSFET，第一电压提供器件D_vp1是NMOSFET(即，N型金属氧化物半导体场效应管)。即，作为第一开关器件SW_1的PMOSFET包含的氧化层比作为第一电压提供器件D_vp1的NMOSFET的氧化层厚。再次参考图2，后端驱动器200进一步包括第二开关器件SW_2和第二电压提供器件D_vp2。第二开关器件SW_2包括耦接到输出端T_o的第一端，以及并且包括第二端。第二电压提供器件D_vp2包括耦接到第二开关器件SW_2的第二端的第一端，以及耦接到接地电压的第二端。图2所示的实施方式中，第二开关器件SW_2和第二电压提供器件D_vp2为核心NMOSFET(即，作为核心器件的NMOSFET)，但并不限于此。在图2所示的实施方式中，第一开关器件SW_1和第一电压提供器件D_vp1作为上拉电路(pullupcircuit)，被配置为拉升驱动电压V_d。同时，第二开关器件SW_2和第二电压提供器件D_vp2作为下拉电路(pulldowncircuit)，被配置为拉低驱动电压V_d。然而，后端驱动器200并不限于包括第二开关器件SW_2和第二电压提供器件D_vp2。此外，第一开关器件SW_1和第一电压提供器件D_vp1并不仅限于作为上拉电路。图3根据本申请的另一实施方式例示了后端驱动器的电路示意图。在这个实施方式中，后端驱动器300进一步包括第三开关器件SW_3和第三电压提供器件D_vp3。第三开关器件SW_3包括耦接到I/O电压VDDIO的第一端，并且还包括第二端。第三电压提供器件D_vp3包括耦接到第三开关器件SW_3的第二端的第一端，以及包括耦接到输出端T_o的第二端。在图3的实施方式中，第三开关器件SW_3和第三电压提供器件D_vp3也作为上拉电路。并且在图3的实施方式中，第三开关器件SW_3和第三电压提供器件D_vp3都是PMOSFET器件。图4至图6为根据本申请的不同实施方式例示I/O电路的电路示意图。在这些实施方式中，I/O电路还包括预驱动器。预驱动器被配置为生成控制信号，以控制上述开关器件和电压提供器件。预驱动器包括多个预驱动块，其中至少一个预驱动块运行在第一电源域(powerdomain)，以及至少一个预驱动块运行在第二电源域。例如，至少一个预驱动块运行在上述I/O电压和偏置电压之间，以及至少一个预驱动块运行于I/O电压和接地电压之间，其中该偏置电压低于I/O电压并且高于接地电压。另一个示例，至少一个预驱动块运行在核心电压和接地电压之间，其中核心电压低于I/O电压。再一个示例，至少一个预驱动块还运行在核心电压和偏置电压之间，其中核心电压高于偏置电压。即，I/O电压或核心电压作为至少一个预驱动块的高电压电平，偏置电压或接地电压作为至少一个预驱动块的低电压电平。在一个实施方式中，I/O电路还包括耦接到预驱动块的电压切换模块(voltageswitc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种I/O驱动电路，其特征在于，该I/O驱动电路包括后端驱动器，该后端驱动器包括：第一开关器件，包括第一端和第二端，该第一开关器件的第一端耦接到I/O电压，其中该第一开关器件在该第一开关器件的第二端处提供初始驱动电压；以及第一电压提供器件，包括第一端和第二端，该第一电压提供器件的第一端耦接到该第一开关器件的第二端，其中该第一电压提供器件被配置为通过对该初始驱动电压提供压降，在该第一电压提供器件的第二端提供驱动电压。

【技术特征摘要】
2014.12.12 US 62/090,890;2015.06.23 US 14/746,8561.一种I/O驱动电路，其特征在于，该I/O驱动电路包括后端驱动器，该
后端驱动器包括：
第一开关器件，包括第一端和第二端，该第一开关器件的第一端耦接到I/O
电压，其中该第一开关器件在该第一开关器件的第二端处提供初始驱动电压；
以及
第一电压提供器件，包括第一端和第二端，该第一电压提供器件的第一端
耦接到该第一开关器件的第二端，其中该第一电压提供器件被配置为通过对该
初始驱动电压提供压降，在该第一电压提供器件的第二端提供驱动电压。
2.根据权利要求1所述的I/O驱动电路，其特征在于，该第一开关器件的
氧化层比该第一电压提供器件的氧化层厚。
3.根据权利要求1所述的I/O驱动电路，其特征在于，该第一开关器件是
I/O器件，该第一电压提供器件是核心器件。
4.根据权利要求3所述的I/O驱动电路，其特征在于，该第一开关器件是
P型金属氧化物半导体场效应管，该第一电压提供器件是N型金属氧化物半导
体场效应管。
5.根据权利要求1所述的I/O驱动电路，其特征在于，该I/O驱动电路还
包括：
预驱动器，被配置为生成用于控制该第一开关器件的第一控制信号以及生
成用于控制该第一电压提供器件的第二控制信号，
其中，该预驱动器包括多个预驱动块，其中至少一个该预驱动块运行在第
一电源域，以及至少一个该预驱动块运行在第二电源域。
6.根据权利要求5所述的I/O驱动电路，其特征在于，该I/O驱动电路还
包括：
电压切换模块，耦接到该多个预驱动块，
其中根据该电压切换模块的模式，该多个预驱动块中的每一个运行在该第
一电源域或该第二电源域中的一者。
7.根据权利要求5所述的I/O驱动电路，其特征在于，至少一个该预驱动
块运行在该I/O电压和接地电压之间；或者
至少一个该预驱动块运行在该I/O电压和偏置电压之间；或者
至少一个该预驱动块运行在核心电压和接地电压之间；或者
至少一个该预驱动块运行在核心电压和偏置电压之间，
其中，该核心电压低于该I/O电压，以及该偏置电压低于该核心电压并且高
于该接地电压。
8.根据权利要求1所述的I/O驱动电路，其特征在于，该I/O驱动电路还
包括预驱动器，其中该预驱动器包括：
第二预驱动块，耦接到该第一开关器件的控制端，其中该第二预驱动块运
行在该I/O电压和接地电压之间，以生成用于控制该第一开关器件的第一控制信
号。
9.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江振锋，李安修，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71