具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路制造技术

本发明专利技术公开一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，包括分压模块、交流检测模块、直流检测模块、逻辑控制模块以及静电泄放模块。当静电泄放发生时，节点AC_OUT的电压为低，直流检测模块开启并对PAD上的电压进行直流检测。若PAD的电压高于设定的值V

【技术实现步骤摘要】
具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路
本专利技术涉及静电保护电路
，尤其涉及一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路。
技术介绍
当电子元器件在制造、生产、组装、测试、存放、搬运等过程中，静电会积累在人体、仪器、存放设备等之中，甚至电子器件本身也会积累电荷。当静电源与其它物体接触时，存在着电荷流动，将产生潜在的破坏性电压、电流以及电磁场，因为静电释放的瞬间电压非常高，通常大于几千伏，所以这种损伤是毁灭性和永久性的，会造成电路直接烧毁，这就是静电放电(ESD:ElectrostaticDischarge)。所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。钳位电路在静电保护电路中扮演着至关重要的角色，随着集成电路技术和工艺水平的不断进步，芯片上的晶体管以及器件尺寸越做越小，芯片的集成度越来越高，器件的工作电压越来越低，而很多应用对电压的要求是固定的，例如28nm工艺的器件只能承受1.8V电压，而很多外围应用仍然为3.3V，在现有技术中，公开号为CN110994574A的专利技术专利提出了一种耐高压的电源钳位电路，如图1所示，很好地解决了耐压的问题，但该钳位电路的RC时间常数一般设置为几百纳秒级，其缺点在于容易被非ESD事件(例如百纳秒级的上电速度)误触发；另外，ESD泄放场效应管一旦被触发，则容易将PAD的电压拉得很低。因此在一些特殊的应用场合或者特殊的芯片引脚，例如对于电源上电速度很快的特殊应用需求或者漏极开路(opendrain)的引脚，该钳位电路容易被误触发而影响芯片的正常工作状态或者功能。在现有技术中，公开号为CN107465180A专利技术专利提出了一种具有交流检测和直流检测的钳位电路，如图2所示，很好地解决了容易被误触发的问题，但该电路的工作电压不能超出器件的耐压，应用上受到一定的限制。因此，设计出具有更灵活更广泛应用的钳位电路，对整个微电子的发展是非常有意义的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，钳位电路结构不仅能耐高压，而且利用交流检测加上直流检测的方法，有效防止非ESD误触发以及防止ESD触发后泄放过度，使得钳位电路具有更灵活更广泛的应用。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，包括分压模块、交流检测模块、直流检测模块、逻辑控制模块、静电泄放模块，所述分压模块分别连接PAD、地、交流检测模块、直流检测模块以及逻辑控制模块，所述交流检测模块分别连接PAD、分压模块以及直流检测模块，所述直流检测模块分别连接PAD、地、分压模块、交流检测模块以及逻辑控制模块，所述逻辑控制模块分别连接PAD、地、分压模块、直流检测模块以及静电泄放模块，所述静电泄放模块分别连接PAD、地和逻辑控制模块。在一些实施方式中，所述分压模块包括第一场效应管与第二场效应管，所述第一场效应管的源极与PAD连接，所述第二场效应管的漏极与地连接，第一场效应管的栅极与漏极短接，第二场效应管的栅极与漏极短接，第一场效应管的漏极与第二场效应管的源极之间进行连接且接出0.5VPAD线路，并通过所述0.5VPAD线路与所述交流检测模块、直流检测模块以及逻辑控制模块连接。在一些实施方式中，所述交流检测模块包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端与PAD连接，另一端与所述第一电容连接，第一电容的另一端与所述0.5VPAD线路连接，第一电阻和第一电容之间接出线路AC_OUT，并与所述直流检测模块连接。在一些实施方式中，所述直流检测模块包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻，所述第三场效应管的源极与PAD连接，所述第三场效应管的栅极与所述AC_OUT线路连接，所述第三场效应管漏极与所述第四场效应管的源极连接，所述第四场效应管的栅极与所述0.5VPAD线路连接，所述第四场效应管的漏极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端连接所述第五场效应管的漏极和所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端与所述第五场效应管的源极、所述第六场效应管的栅极以及所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第五场效应管的栅极与所述逻辑控制模块连接，所述第六场效应管的源极接地,所述第六场效应管的漏极连接所述第七场效应管的源极，所述第七场效应管的栅极与所述0.5VPAD线路连接，所述第七场效应管的漏极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端连接PAD,所述第七场效应管和所述第五电阻之间接出线路DC_OUT，并与所述逻辑控制模块连接。在一些实施方式中，所述逻辑控制模块包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管以及分压子模块，所述第一反相器的电源端、第二反相器的电源端以及第八场效应管的源极连接到PAD，所述第三反相器的地端以及第十一场效应管的源极接地，第一反相器的地端、第二反相器的地端、第九场效应管的栅极、第三反相器的电源端以及第十场效应管栅极连接到所述0.5VPAD线路，所述第一反相器的输入端接到所述DC_OUT线路，第一反相器的输出端连接到第二反相器的输入端、第十场效应管的源极以及静电泄放模块，第二反相器的输出端与第八场效应管的栅极连接，第八场效应管的漏极与第九场效应管的源极连接，第九场效应管的漏极、第三反相器的输入端以及地与分压子模块连接，第三反相器的输出端与第十一场效应管的栅极连接,第十场效应管的漏极和第十一场效应管的漏极连接到所述直流检测模块中第五场效应管的栅极。在一些实施方式中，所述分压子模块包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的一端与所述第九场效应管的漏极连接，第六电阻的另一端与第七电阻连接，第七电阻的另一端与地连接，第三反相器的输入端接到所述第六电阻和第七电阻之间。在一些实施方式中，所述静电泄放模块包括第一静电泄放管和第二静电泄放管，所述第一静电泄放管的漏极与PAD连接，第一静电泄放管的源极与所述第二静电泄放管的漏极连接，第二静电泄放管的源极与地连接，第一静电泄放管的栅极与所述第一反相器的输出端以及第十场效应管的源极连接起来，第二静电泄放管的栅极接到所述第十场效应管的漏极和第十一场效应管的漏极之间。在一些实施方式中，所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第八场效应管、第九场效应管以及第十场效应管为P型场效应管，所述第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第十一场效应管、第一静电泄放管以及第二静电泄放管为N型场效应管。在一些实施方式中，所述分压模块为两个串联起来的电阻或两个串联起来的场效应管。在一些实施方式中，所述分压子模块为两个串联起来的电阻或两个串联起来的场效应管。本专利技术的有益效果为：本专利技术的钳位电路具有耐高压的特性，利用1.8V的耐压器件能够支持3.3V的工作电压，与此同时，还具有直流检测功能，其优点在于不容易被非ESD的情况误触发，另外，当ESD触发该电路时，不会将PAD的电位拉得过低，可以使得PAD在受ESD攻击时电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，其特征在于，包括分压模块(100)、交流检测模块(200)、直流检测模块(300)、逻辑控制模块(400)、静电泄放模块(500)，所述分压模块(100)分别连接PAD、地(GND)、交流检测模块(200)、直流检测模块(300)以及逻辑控制模块(400)，所述交流检测模块(200)分别连接PAD、分压模块(100)以及直流检测模块(300)，所述直流检测模块(300)分别连接PAD、地(GND)、分压模块(100)、交流检测模块(200)以及逻辑控制模块(400)，所述逻辑控制模块(400)分别连接PAD、地(GND)、分压模块(100)、直流检测模块(300)以及静电泄放模块(500)，所述静电泄放模块(500)分别连接PAD、地(GND)和逻辑控制模块(400)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，其特征在于，包括分压模块(100)、交流检测模块(200)、直流检测模块(300)、逻辑控制模块(400)、静电泄放模块(500)，所述分压模块(100)分别连接PAD、地(GND)、交流检测模块(200)、直流检测模块(300)以及逻辑控制模块(400)，所述交流检测模块(200)分别连接PAD、分压模块(100)以及直流检测模块(300)，所述直流检测模块(300)分别连接PAD、地(GND)、分压模块(100)、交流检测模块(200)以及逻辑控制模块(400)，所述逻辑控制模块(400)分别连接PAD、地(GND)、分压模块(100)、直流检测模块(300)以及静电泄放模块(500)，所述静电泄放模块(500)分别连接PAD、地(GND)和逻辑控制模块(400)。


2.如权利要求1所述的具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，其特征在于，所述分压模块(100)包括第一场效应管(M1)与第二场效应管(M2)，所述第一场效应管(M1)的源极与PAD连接，所述第二场效应管(M2)的漏极与地(GND)连接，第一场效应管(M1)的栅极与漏极短接，第二场效应管(M2)的栅极与漏极短接，第一场效应管(M1)的漏极与第二场效应管(M2)的源极之间进行连接且接出0.5VPAD线路，并通过所述0.5VPAD线路与所述交流检测模块(200)、直流检测模块(300)以及逻辑控制模块(400)连接。


3.如权利要求2所述的具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，其特征在于，所述交流检测模块(200)包括第一电阻(R1)和第一电容(C1)，所述第一电阻(R1)的一端与PAD连接，另一端与所述第一电容(C1)连接，第一电容(C1)的另一端与所述0.5VPAD线路连接，第一电阻(R1)和第一电容(C1)之间接出线路AC_OUT，并与所述直流检测模块(300)连接。


4.如权利要求3所述的具有交流检测和直流检测的耐高压钳位电路，其特征在于，所述直流检测模块(300)包括第三场效应管(M3)、第四场效应管(M4)、第五场效应管(M5)、第六场效应管(M6)、第七场效应管(M7)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)以及第五电阻(R5)，所述第三场效应管(M3)的源极与PAD连接，所述第三场效应管(M3)的栅极与所述AC_OUT线路连接，所述第三场效应管(M3)漏极与所述第四场效应管(M4)的源极连接，所述第四场效应管(M4)的栅极与所述0.5VPAD线路连接，所述第四场效应管(M4)的漏极与所述第二电阻(R2)的一端连接，所述第二电阻(R2)的另一端连接所述第五场效应管(M5)的漏极和所述第三电阻(R3)的一端，所述第三电阻(R3)的另一端与所述第五场效应管(M5)的源极、所述第六场效应管(M6)的栅极以及所述第四电阻(R4)的一端连接，所述第四电阻(R4)的另一端接地(GND)，所述第五场效应管(M5)的栅极与所述逻辑控制模块(400)连接，所述第六场效应管(M6)的源极接地(GND),所述第六场效应管(M6)的漏极连接所述第七场效应管(M7)的源极，所述第七场效应管(M7)的栅极与所述0.5VPAD线路连接，所述第七场效应管(M7)的漏极与所述第五电阻(R5)的一端连接，所述第五电阻(R5)的另一端连接PAD,所述第七场效应管(M7)和所述第五电阻(R5)之间接出线路DC_OUT，并与所述逻辑控制模块(400)连接。


5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：珠海亿智电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44