高压保护电路及芯片、装置制造方法及图纸

本申请提出一种高压保护电路及芯片、装置。所述高压保护电路与芯片引脚和芯片内部电路串联，包括衬底选择电路、高压检测电路和保护开关：所述高压检测电路，接收供电电压、芯片引脚电压，检测所述芯片引脚电压，输出控制信号；所述衬底选择电路，接收供电电压、芯片引脚电压，输出衬底电压；所述保护开关，接收所述控制信号和所述衬底电压，控制所述高压保护电路的通断。的通断。的通断。

【技术实现步骤摘要】
高压保护电路及芯片、装置


[0001]本申请涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种高压保护电路及芯片、装置。

技术介绍

[0002]现代芯片倾向于使用先进节点的工艺以满足提高性能和降低功耗的需求。先进工艺通过更薄的栅氧层厚度和更高的载流子注入浓度，使得芯片内CMOS器件的耐压能力降低。
[0003]在很多芯片的应用场景中，非理想的使用环境会导致芯片的引脚的电压高于芯片供电电压；在较严重时，引脚电压还会超过芯片的耐压电压。例如，在电机应用环境中，电机的三项交流电有着较高的能量，通过寄生电容电感的耦合效应，可能将较高电压耦合至其控制芯片的引脚端，这类型高压通常在4V到5V之间，而现在市场上主流的微控制处理器(MCU)的标准供电电压为3.3V，其引脚的耐压上限为3.63V。若将这些MCU应用于电机控制，芯片内部器件一旦接收到高压，就会造成芯片的损坏。
[0004]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本申请提出一种高压保护电路及芯片、装置，当芯片的引脚的电压高于芯片供电电压时，可截断该电压向芯片内部的输送，达到保护芯片的目的。
[0006]根据本申请的一方面，提出一种高压保护电路，所述高压保护电路用于芯片，所述高压保护电路与芯片引脚和芯片内部电路串联，包括衬底选择电路、高压检测电路和保护开关：
[0007]所述高压检测电路，接收供电电压、芯片引脚电压，检测所述芯片引脚电压，输出控制信号；
[0008]所述衬底选择电路，接收供电电压、芯片引脚电压，输出衬底电压；
[0009]所述保护开关，接收所述控制信号和所述衬底电压，控制所述高压保护电路的通断。
[0010]根据一些实施例，若所述芯片引脚电压高于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号控制所述保护开关截止；
[0011]若所述芯片引脚电压低于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号控制所述保护开关导通。
[0012]根据一些实施例，若所述芯片引脚电压高于供电电压，则所述衬底选择电路输出所述衬底电压等于所述芯片引脚电压；
[0013]若所述芯片引脚电压低于供电电压，则所述衬底选择电路输出所述衬底电压等于所述供电电压。
[0014]根据一些实施例，所述高压检测电路还包括P
‑
MOS管，输入所述衬底选择电路输出
的衬底电压。
[0015]根据一些实施例，所述保护开关包括并联的第一开关和第二开关，其中：
[0016]所述第一开关为N
‑
MOS管，栅极端接所述供电电压，衬底接地；
[0017]所述第二开关为P
‑
MOS管，栅极端接所述控制信号，衬底接所述衬底电压。
[0018]根据一些实施例，若所述芯片引脚电压高于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号为第二控制信号；
[0019]若所述芯片引脚电压低于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号为第二控制信号。
[0020]根据一些实施例，若所述芯片引脚电压高于供电电压，所述第一开关截止；
[0021]若所述芯片引脚电压低于供电电压，所述第一开关导通。
[0022]根据一些实施例，若所述控制信号为所述第一控制信号，则所述第二开关截止；
[0023]若所述控制信号为所述第二控制信号，则所述第二开关导通。
[0024]根据一些实施例，所述保护开关具有耐压保护功能。
[0025]根据本申请的另一方面，提出一种芯片，包括如前文中任一项所述的高压保护电路。
[0026]根据本申请的另一方面，提出一种装置，包括如前文所述的芯片。
[0027]根据本申请的一些实施例的技术方案可具有以下有益效果中的一个或多个：
[0028]在芯片内部电路和芯片引脚之间增加保护电路，当检测到芯片引脚电压为高压时，高压保护电路断开，阻断高压进入芯片内部电路；当芯片引脚电压小于供电电压时，高压保护电路导通。
[0029]1、在芯片引脚电压V1高于供电电压时，N型开关和P型开关自身承受高压，其自身具有保护机制，保护电路自身有耐压设计。
[0030]2、在芯片引脚电压高于供电电压时，衬底电压为引脚电压，使得P
‑
MOS管的寄生二极管不会正向导通，防止出现芯片引脚电流倒灌现象。
[0031]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0032]通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是对本申请的限制。
[0033]图1示出本申请示例实施例的高压保护电路连接的示意框图；
[0034]图2示出本申请示例实施例的一种高压保护电路的结构示意图；
[0035]图3示出本申请示例的一种高压保护电路的结构示意图的又一实施例；
[0036]图4示出本申请示例实施例的一种衬底选择电路的结构示意图；
[0037]图5示出本申请示例实施例的一种高压检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0038]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完
整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0039]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
[0040]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0041]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0042]本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压保护电路，其特征在于，所述高压保护电路用于芯片，所述高压保护电路与芯片引脚和芯片内部电路串联，包括衬底选择电路、高压检测电路和保护开关：所述高压检测电路，接收供电电压、芯片引脚电压，检测所述芯片引脚电压，输出控制信号；所述衬底选择电路，接收供电电压、芯片引脚电压，输出衬底电压；所述保护开关，接收所述控制信号和所述衬底电压，控制所述高压保护电路的通断。2.根据权利要求1所述的高压保护电路，其特征在于：若所述芯片引脚电压高于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号控制所述保护开关截止；若所述芯片引脚电压低于供电电压，则所述高压检测电路输出所述控制信号控制所述保护开关导通。3.根据权利要求1所述的高压保护电路，其特征在于：若所述芯片引脚电压高于供电电压，则所述衬底选择电路输出所述衬底电压等于所述芯片引脚电压；若所述芯片引脚电压低于供电电压，则所述衬底选择电路输出所述衬底电压等于所述供电电压。4.根据权利要求1所述的高压保护电路，其特征在于，所述高压检测电路还包括P
‑
MOS管，输入所述衬底选择电路输出的衬底电压。5.根据权利要求3所述的高压保护电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，罗庆峰，赵辉，梁洁，李举会，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：