CN100578936C - 一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路 - Google Patents

一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路，涉及模拟电路设计技术，用以在高压环境中保护用作开关器件的MOSFET工作于一定的电压范围内，而不用担心其击穿问题。本发明所述安全电路包括受保护的MOSFET及其保护电路，其中所述保护电路采用划分电源域的方法来实现分压。所述保护电路包括串联在受保护MOSFET的输入端和恒定低电位点之间的第一、第二分压电路和第一开关电路，及串联在第一、第二分压电路的接点或第二分压电路和第一开关电路接点，与恒定低电位点之间的第三分压电路和第二开关电路。采用本发明所述的安全电路，直接代替目前技术中的高压MOSFET开关器件，简化了电路的设计生产工艺。

Description

一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路
技术领域
本发明涉及模拟电路设计技术，具体地说，涉及一种MOSFET(Metal-Oxide-Semicoductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)开关器件的安全电路。
背景技术
在目前的模拟电路设计中，对MOSFET开关器件而言，根据不同情况，电源电压如果超过3.3V或者5V，那就可以称之为高压环境了。在模拟电路的高压设计中，多采用特殊工艺制造高压MOSFET器件来实现设计，虽然制造出来的高压MOSFET器件仍然具有开关特性好、功耗低等优点而应用于各种高频低功耗的工作环境，但是这种设计技术工艺成本高，设计加工出来的高压MOSFET器件通用性差，导致工业应用中难以批量生产，又因为需要针对不同的应用环境，进行不同的设计和加工，导致效率低下并且成本高昂。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路，用以在高压环境中，保护用作开关器件的MOSFET工作于一定的电压范围内，而不用担心其击穿问题，延长MOSFET开关器件的寿命，降低工艺设计和生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路，包括受保护的金属氧化物半导体场效应管及其保护电路，其中，所述保护电路包括第一分压电路，第二分压电路，第三分压电路，以及第一开关电路和第二开关电路；
第一分压电路、第二分压电路与第一开关电路以串联的形式，连接在受保护金属氧化物半导体场效应管的输入端和恒定低电位点之间，第一分压电路和第二分压电路的接点A2与所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的栅极相连；
第三分压电路的一端与第二分压电路与第一开关电路的接点B2相连，或者与第一分压电路与第二分压电路的接点A2相连；另一端通过接点C2与第二开关电路相连；
第一开关电路包括一个控制端和两个连接端，该控制端与控制被保护的金属氧化物半导体场效应管导通的开信号连接，两个连接端的其中一端与接点B2相连，另一端与接点D2相连，该开信号有效时，所述两个连接端导通；
第二开关电路包括一个控制端和两个连接端，该控制端与控制被保护的金属氧化物半导体场效应管截止的关信号连接，两个连接端的其中一端与接点C2相连，另一端与接点D2相连，该关信号有效时，所述两个连接端导通；
第一开关电路导通时，第二开关电路断开，分压后，接点A2的电压为受保护的金属氧化物半导体场效应管的安全导通电压；
第二开关电路导通时，第一开关电路断开，分压后，接点A2的电压为受保护的金属氧化物半导体场效应管的安全截止电压；
其中，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型，所述接点D2与所述恒定低电位点相连；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型，所述接点D2与所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的输入端相连。
进一步地，所述第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路的分压元件为一个或多个电阻；或者，所述第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路的分压元件为一个或多个金属氧化物半导体场效应管。
更进一步地，所述第一分压电路中的多个电阻以串联形式连接；所述第二分压电路中的多个电阻以串联形式连接；所述第三分压电路中的多个电阻以串联形式连接。
进一步地，所述第一分压电路含有一个P型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第一分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的输入端，其栅极和漏极接所述接点A2；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第一分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接在所述接点A2上，其漏极和衬底接在所述恒定低电位点上。
进一步地，所述第二分压电路含有一个P型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第二分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述接点A2，其栅极和漏极接所述接点B2；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第二分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述接点B2，其栅极和漏极接所述接点A2。
进一步地，所述第二分压电路含有一个以二极管连接方式连接的由一个以上的P型金属氧化物半导体场效应管构成的P型金属氧化物半导体场效应管串；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第二分压电路中的所述P型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点A2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第二分压电路中的所述P型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点A2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点B2上。
进一步地，所述第三分压电路含有一个N型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上；源极和衬底接在所述接点C2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点C2上；源极和衬底接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上。
进一步地，所述第三分压电路含有一个以二极管连接方式连接的由一个以上的N型金属氧化物半导体场效应管构成的N型金属氧化物半导体场效应管串；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上；另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点C2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
第三分压电路中的所述N型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点C2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上。
进一步地，所述第一开关电路为一个N型金属氧化物半导体场效应管，其栅极接所述开信号，其源极和衬底接在所述接点D2上，其漏极接在所述接点B2上；
所述第二开关电路为一个N型金属氧化物半导体场效应管，其栅极接所述关信号，其源极和衬底接在所述接点D2上，其漏极接在所述接点C2上。
本发明在MOSFET开关器件上增加保护电路运用于高压环境中，直接代替目前技术中的高压MOSFET开关器件，简化了电路的设计工艺及生产工艺，针对不同的应用环境只需稍加变化即可，效率高而且成本低廉，同时保证了MOSFET工作在正常的工作状态下，避免MOSFET被击穿，从而延长了MOSFET开关器件的寿命。
附图说明
图1是高压环境下采用高压MOSFET开关器件的电路示意图；
图2是本发明实施例结构示意图；
图3是本发明的实施例示意图；
图4是受保护MOSFET开关器件为P型的本发明实施例示意图；
图5是受保护MOSFET开关器件为N型的本发明实施例示意图；
图6是本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
在目前的模拟电路高压设计中，多采用特殊工艺制造高压MOSFET器件来实现设计，图1示出了高压MOSFET开关器件的应用环境。其中开/关信号接高压MOSFET开关器件9的栅极，输入端AVDD接高压MOSFET开关器件9的源极，输出端OUT接高压MOSFET开关器件9的漏极。虽然高压MOSFET器件能够满足工业需要，但是它的设计、生产成本高，通用性差，导致工业应用中难以批量生产，效率低下。本文中除了此处的高压MOSFET开关器件外，其他的MOSFET器件均指的是标准CMOS生产工艺实现的金属氧化物半导体场效应管，以下内容参考此说明。
受保护的MOSFET开关器件即可以是P型，也可以是N型。参见图2，受保护的MOSFET开关器件即以P型为例，整个安全电路包括受保护的工作电路21和保护电路22。其中：
保护电路22包括第一分压电路221(本文中的“分压电路”指具有一定阻抗的用于分压的电路)、第二分压电路222、第三分压电路223，和受开信号控制的第一开关电路224、受关信号控制的第二开关电路225。第一分压电路221、第二分压电路222和第一开关电路224串联在输入端AVDD和接点D2之间，其中第一分压电路221和第二分压电路222通过接点A2相连，第二分压电路222和第一开关电路224通过接点B2相连，接点D2与恒定低电位点相连。第三分压电路223和第二开关电路225串联在接点B2与接点D2之间，二者通过接点C2相连。工作电路21中的P型MOSFET开关器件的栅极接在接点A2上，源极和衬底接输入端AVDD，漏极接输出端OUT。
第一开关电路224受开信号控制，包含有一个开信号输入端，和两个与保护电路22中其它部分连接的接入端，其中一个接入端与接点B2连接，另一个接入端与接点D2连接。第二开关电路受关信号控制，包含有一个关信号输入端，和两个与保护电路22中其它部分连接的接入端，其中一个接入端与接点C2连接，另一个接入端与接点D2连接。
图2中的开信号和关信号，当开信号有效时，关信号无效；当关信号有效时，开信号无效。也即开信号和关信号互为反信号，控制工作电路21中的P型MOSFET开关器件的导通或截止。可以理解为，在同一时刻第一开关电路224和第二开关电路225最多只会有一个处于有效状态，控制受保护的P型MOSFET开关器件的导通或截止。上述恒定低电位点在实际中一般将其选择接地。当开信号或关信号工作时，保护电路22的工作部分都处于正常的状态下，不会因为电压过高，或者电流过大以及其它原因而出现电路短路、断路等情况。
当开信号有效时，输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路221、第二分压电路222和第一开关电路224而接通，经过第一分压电路221、第二分压电路222和第一开关电路224的分压，接点A2与输入端AVDD的电压差超过工作电路21中的P型MOSFET开关器件的门限电压VGSTH，从而该P型MOSFET开关器件处于导通状态，输出端OUT的输出电压为输入端AVDD的电压。
当关信号有效时，输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路221、第二分压电路222、第三分压电路223和第二开关电路225而接通，经过第一分压电路221、第二分压电路222、第三分压电路223以及第二开关电路225的分压，接点A2与输入端AVDD的电压差低于工作电路21中的P型MOSFET开关器件的门限电压VGSTH，从而该P型MOSFET开关器件截止。
图3示出了本发明的一个应用实施例，其中的各分压电路中的各部分主要由电阻构成，两个开关电路主要由N型MOSFET器件构成，并通过接地端来提供恒定低电压，工作电路31中的MOSFET开关器件以P型MOSFET开关器件MP39为例；保护电路32中的第一分压电路321含有一个电阻R31，第二分压电路322含有一个电阻R32，第三分压电路323含有一个电阻R33，第一开关电路324包括一个N型MOSFET器件MN34；第二开关电路325包括一个N型MOSFET器件MN35。
第一分压电路中电阻R31的一端接在输入端AVDD上，另一端通过接点A2与第二分压电路中的电阻R32串联，电阻R32的另一端接在接点B3上。第一开关电路324中的N型MOSFET器件MN34的栅极接开信号，漏极接在接点B3上，源极和衬底通过接点D3接地。第三分压电路323中电阻R33一端接在接点B3上，另一端接在接点C3上。第二开关电路325中，N型MOSFET器件MN35的漏极接在接点C3上，栅极接关信号，源极和衬底也通过接点D3接地。工作电路31中的P型MOSFET开关器件MP39的栅极接在接点A3上，源极接在AVDD上，漏极接在输出端OUT上。
在开信号或关信号的控制下，接点A3和输入端AVDD之间的电压，能满足MOSFET开关器件正常导通或截止，而不会被击穿或出现其它情况。电路中各电阻的阻值大小，根据输入端AVDD的输入电压VDD的不同而不同。
开信号与关信号互为反信号，当开信号有效时，N型MOSFET器件MN34导通，同时N型MOSFET器件MN35截止，输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路321、第二分压电路322和第一开关电路324而接通，接点A3的电压为受保护的P型MOSFET开关器件MP39的导通电压，使受保护的P型MOSFET开关器件MP39导通，输出端OUT的输出电压为输入端AVDD的电压值VDD。
当关信号有效时，N型MOSFET器件MN35导通，同时N型MOSFET器件MN34截止。输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路321、第二分压电路322、第三分压电路323和第二开关电路325而接通，接点A3的电压为受保护的P型MOSFET开关器件MP39的截止电压，使受保护的P型MOSFET开关器件MP39截止。
在本实施例中，假设输入端AVDD的输入电压VDD为10V，工作电路31中的P型MOSFET开关器件MP39在其栅极与源极之间的电压差约为1V时导通，在电压差约为0.4V时截止。因此电阻R31和电阻R32的比例关系只要保证开信号有效时，A3点的电压值为9V即可。也即电阻R32的阻值是电阻R31阻值的9倍，即可实现工作电路31中的P型MOSFET开关器件MP39导通，输出端OUT输出10V电压。同样，关信号有效时，只要电阻R32和电阻R33的阻值之和是电阻R31的24倍，即可实现工作电路31中的P型MOSFET开关器件MP39在其栅极与源极之间的电压差为0.4V，从而P型MOSFET开关器件MP39截止。在这种情况下，电阻R31、电阻R32和电阻R33的阻值可以分别为1KΩ、9KΩ和15KΩ，当然，这些电阻的阻值还可以是满足上述两个比例关系的其它数值，但这些电阻也还要根据具体的实际情况，通过选择合适的电阻个数以及阻值，来保证受开/关信号控制的N型MOSFET器件工作在其各自的安全工作电压范围之内，而不会出现被击穿等其它情况。
上述电阻R31、电阻R32和电阻R33中的每个电阻的阻值均代表相应的该段电路上阻值，比如电阻R31的阻值，代表图3中AVDD端与接点A3之间的阻值，电阻R32代表接点A3与接点B3之间的阻值，其它依此类推。也即意味着电阻R31，也可以用其他多个电阻，以多种连接方式进行代替，比如电阻R31由几个电阻以串联的形式进行等效代替，只要AVDD端与接点A3之间这段电路上的等效电阻的阻值与电阻R31的阻值相等即可。电阻R32和电阻R33也一样。
对应于不同的高压应用环境，如果电路的电源电压不同，本实施例各分压电路中的分压元件，也即电阻的阻值的比例可能不同，但总体原则是这些电阻的阻值，均能在开/关信号的作用下，实现对高压电源划分电源域，从而保证受保护的MOSFET开关器件能在安全电压范围内工作。
图4和图5分别示出了受保护MOSFET开关器件为P型和N型的本发明应用实施例示意图，以P型为例进行说明。参见图4，给出输入端AVDD的输入电压VDD的电压值，比如为8V，恒定低电位点也选择接地，同时选择工作电路41中的MOSFET开关器件为P型MOSFET开关器件MP49，其栅极与源极之间的电压差约为1V时导通，电压差约为0.4V时截止。其中保护电路42中的第一分压电路421包括一个P型MOSFET器件MP48，第二分压电路422包括七个P型MOSFET器件MP47～MP41；第三分压电路423包括三个N型MOSFET器件MN41～MN43；第一开关电路424包括一个N型MOSFET器件MN44；第二开关电路425也包括一个N型MOSFET器件MN45。
第一分压电路和第二分压电路中，P型MOSFET器件MP41～MP48采用二极管连接方式连接，构成一个P型MOSFET串，即P型MOSFET器件MP48的栅极和漏极接在P型MOSFET器件MP47的源极上，P型MOSFET器件MP47的栅极和漏极接在P型MOSFET器件MP46的源极上，依此方法连接，直至P型MOSFET器件MP42的栅极和漏极接在P型MOSFET器件MP41的源极上。另外，P型MOSFET器件MP48的源极接在输入端AVDD上，P型MOSFET器件MP41的栅极和漏极接在接点B4上。接点A4位于P型MOSFET器件MP48的漏极与P型MOSFET器件MP47的源极之间。P型MOSFET器件MP41～MP48的各个衬底，均接在各自的源极上。
第三分压电路中，N型MOSFET器件MN41～MN43也采用二极管连接方式连接，构成一个N型MOSFET串，即N型MOSFET器件MN42的栅极和漏极接在N型MOSFET器件MN41的源极上，N型MOSFET器件MN43的栅极和漏极接在N型MOSFET器件MN42的源极上。另外，N型MOSFET器件MN41的栅极和漏极接在接点B4上，N型MOSFET器件MN43的源极接在接点C4上。N型MOSFET器件MN41～MN43的各个衬底，也均接在各自的源极上。
第一开关电路424中，N型MOSFET器件MN44的栅极接开信号Pwd，漏极接在接点B4上，源极和衬底通过接点D4接地。第二开关电路425中，N型MOSFET器件MN45的栅极接关信号Pwdb，漏极接在节点C4上，源极和衬底也通过接点D4接地。工作电路41中，P型MOSFET开关器件的栅极接在接点A4上，源极和衬底接输入端AVDD，漏极接输出端OUT。
开信号Pwd与关信号Pwdb互为反信号，当开信号Pwd有效时，N型MOSFET器件MN44导通，同时N型MOSFET器件MN45截止。输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路421、第二分压电路422和第一开关电路424而接通，接点A4与输入端AVDD的电压差超过工作电路41中的P型MOSFET开关器件的门限电压VGSTH，达到1V左右，从而该P型MOSFET开关器件处于导通状态，输出端OUT的输出电压为输入端AVDD的电压值VDD。
当关信号Pwdb有效时，N型MOSFET器件MN45导通，同时N型MOSFET器件MN44截止。输入端AVDD与恒定低电位点之间通过第一分压电路421、第二分压电路422、第三分压电路423和第二开关电路425而接通，接点A4与输入端AVDD的电压差低于工作电路41中的P型MOSFET开关器件的门限电压VGSTH，仅为0.4V左右，从而该P型MOSFET开关器件截止。
在主要用MOSFET器件组成的本实施例中，除了工作电路41中受保护的MOSFET开关器件处于安全电压范围内之外，同时还保证保护电路42中的各个P型或N型MOSFET器件也工作在各自的安全电压范围之内，不会发生击穿等情况；同时，保护电路42中的MOSFET器件的数量要保证开信号或关信号有效时，工作电路41中的MOSFET开关器件能够有效导通或截止并处在安全工作电压范围内，因此不能无限制地多或无限制地少，需要根据实际情况选用合适的型号以及数量，来保证保护电路中的分压器件安全工作。
在受保护MOSFET开关器件为P型的本应用实施例当中，第二分压电路中的P型MOSFET器件的个数，和第三分压电路中的N型MOSFET器件的个数，在不同的高压环境中会有所不同。如果电路的电源电压较低，那么第二分压电路和第三分压电路中的MOSFET器件的个数相应的减少，在某些情况下，甚至可以为一个；如果电路的电源电压较高，那么第二分压电路和第三分压电路中的MOSFET器件的个数也会相应的增多。但是即使在不同的高压环境中，核心思想还是对高电源电压采用划分电源域的方法，使受保护的MOSFET开关器件工作在自己的电压域内，只承受较小的电压，从而受到保护免被击穿。
图5是受保护MOSFET开关器件为N型的本发明实施例示意图，相对于图4所示的受保护MOSFET开关器件为P型的情况，主要是将保护电路的连接方式根据N型MOSFET的特点进行了变化，具体连接为：第一开关电路中的N型MOSFET开关器件的源极和栅极，以及第二开关电路中的N型MOSFET开关器件的源极和衬底，均通过接点D5与输入端AVDD相连；开信号接在第一开关电路的栅极上，关信号接在第二开关电路的栅极上；第一开关电路的漏极接在接点B5上，第二开关电路的漏极与接点C5相连；构成第三分压电路的三个N型MOSFET开关器件以二极管连接方式连接构成一个N型MOSFET串，栅极和漏极未连接到这个N型MOSFET串内部的那一端与接点C5相连，另一端的源极和衬底与接点B5相连；构成第一分压电路和第二分压电路的八个P型MOSFET开关器件也以二极管连接方式连接构成一个P型MOSFET串；受保护的N型MOSFET开关器件的栅极与接点A5相连，源极和衬底接输出端OUT，漏极接地。当开信号或关信号有效时，具体的工作过程可根据受保护的开关器件为P型MOSFET情况的说明理解。
与现有技术相比，本发明通过对高输入电压采用划分电源域的方法，对不同的高电源电压情况，通过选用不同个数的分压元件，使MOSFET开关器件工作在自己的安全电压范围内，只承受小部分电压，降低高输入电压击穿MOSFET开关器件的可能性，同时避免采用特殊工艺设计和加工高压MOSFET开关器件，提高了效率，降低了成本。
本领域的其他技术人员应该明白，本发明的关键在于采用划分电源域的方法来实现分压，从而保证MOSFET开关器件工作在安全电压状态下，避免被击穿，而非电路元器件或相互连接关系的具体选择。同时在此基础上的变形或变换，也应落在本发明的保护范围内。
作为举例，图6示出了图2所示安全电路的一个变形，同图2一样，以受保护的MOSFET开关器件为P型进行说明。其中的变化为保护电路62中的第三保护电路623的连接方式，其中第三保护电路623原来接在接点B2的那一端，在图6中改接到接点A6上。电路中其他部分的连接方法并没有变化，第一分压电路621、第二分压电路622和第一开关电路624，仍然以串联形式连接在输入端AVDD和很定低电位点之间；第二开关电路连接到保护电路62中的连接端，也仍然是一端通过接点D6连接在恒定低电位点上，另一端接在的接点C6上；受保护的MOSFET开关器件仍然是栅极接在接点A6上，源极和衬底接输入端AVDD，漏极接输出端OUT。这种连接方式的变化，还带来了电路各组成部分内部的元器件的变化，比如元器件的型号、数量变化等。

Claims (9)

1、一种包括金属氧化物半导体场效应管的安全电路，包括受保护的金属氧化物半导体场效应管及其保护电路，其特征在于，所述保护电路包括第一分压电路，第二分压电路，第三分压电路，以及第一开关电路和第二开关电路；
第一分压电路、第二分压电路与第一开关电路以串联的形式，连接在受保护金属氧化物半导体场效应管的输入端和恒定低电位点之间，第一分压电路和第二分压电路的接点A2与所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的栅极相连；
第三分压电路的一端与第二分压电路与第一开关电路的接点B2相连，或者与第一分压电路与第二分压电路的接点A2相连；另一端通过接点C2与第二开关电路相连；
第一开关电路包括一个控制端和两个连接端，该控制端与控制被保护的金属氧化物半导体场效应管导通的开信号连接，两个连接端的其中一端与接点B2相连，另一端与接点D2相连，该开信号有效时，所述两个连接端导通；
第二开关电路包括一个控制端和两个连接端，该控制端与控制被保护的金属氧化物半导体场效应管截止的关信号连接，两个连接端的其中一端与接点C2相连，另一端与接点D2相连，该关信号有效时，所述两个连接端导通；
第一开关电路导通时，第二开关电路断开，分压后，接点A2的电压为受保护的金属氧化物半导体场效应管的安全导通电压；
第二开关电路导通时，第一开关电路断开，分压后，接点A2的电压为受保护的金属氧化物半导体场效应管的安全截止电压；
其中，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型，所述接点D2与所述恒定低电位点相连；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型，所述接点D2与所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的输入端相连。
2、如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路的分压元件为一个或多个电阻；或者，所述第一分压电路、第二分压电路和第三分压电路的分压元件为一个或多个金属氧化物半导体场效应管。
3、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一分压电路中的多个电阻以串联形式连接；所述第二分压电路中的多个电阻以串联形式连接；所述第三分压电路中的多个电阻以串联形式连接。
4、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一分压电路含有一个P型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第一分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述受保护的金属氧化物半导体场效应管的输入端，其栅极和漏极接所述接点A2；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第一分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接在所述接点A2上，其漏极和衬底接在所述恒定低电位点上。
5、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二分压电路含有一个P型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第二分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述接点A2，其栅极和漏极接所述接点B2；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第二分压电路中的P型金属氧化物半导体场效应管，其源极和衬底接所述接点B2，其栅极和漏极接所述接点A2。
6、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二分压电路含有一个以二极管连接方式连接的由一个以上的P型金属氧化物半导体场效应管构成的P型金属氧化物半导体场效应管串；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第二分压电路中的所述P型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点A2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第二分压电路中的所述P型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点A2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点B2上。
7、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三分压电路含有一个N型金属氧化物半导体场效应管；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上；源极和衬底接在所述接点C2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点C2上；源极和衬底接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上。
8、如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三分压电路含有一个以二极管连接方式连接的由一个以上的N型金属氧化物半导体场效应管构成的N型金属氧化物半导体场效应管串；
所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为P型：
所述第三分压电路中的N型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上；另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点C2上；
或者，所述受保护的金属氧化物半导体场效应管为N型：
第三分压电路中的所述N型金属氧化物半导体场效应管串一端的金属氧化物半导体场效应管的栅极和漏极接在所述接点C2上，另一端的金属氧化物半导体场效应管的源极和衬底接在所述接点B2上，或者接在所述接点A2上。
9、如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一开关电路为一个N型金属氧化物半导体场效应管，其栅极接所述开信号，其源极和衬底接在所述接点D2上，其漏极接在所述接点B2上；
所述第二开关电路为一个N型金属氧化物半导体场效应管，其栅极接所述关信号，其源极和衬底接在所述接点D2上，其漏极接在所述接点C2上。
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