CN103323724B - 熔丝侦测电路 - Google Patents

Abstract

一种熔丝侦测电路，包括预充电开关、侦测开关、第一缓冲器、第二缓冲器以及熔丝。预充电开关依据预充信号以导通或断开。侦测开关受控于侦测信号以导通或断开。第一缓冲器的输入端接收输出信号，第一缓冲器依据输出信号以在其输出端产生等于参考电源或熔丝连接端上的电压的缓冲信号。第二缓冲器接收并依据缓冲信号产生等于参考电源或参考接地电压的输出信号。

Description

熔丝侦测电路

技术领域

本发明是有关于一种熔丝侦测电路。

背景技术

熔丝是一种常用来作为集成电路中，提供重要信息的一种方式。简单来说，通过熔丝的烧毁或未烧毁的状态，可以提供集成电路例如“0”或“1”的信息。

请参照图1，图1为已知的熔丝侦测电路100的电路图。熔丝侦测电路100包括晶体管P1-P4以及N1-N4配合熔丝FUSE所构成。其中，在关于熔丝侦测电路100的动作方面，晶体管P1依据预充信号PSET来提供预充电的路径。简单来说，当晶体管P1导通时，参考电源VCC被提供至由晶体管P3以及晶体管N3的栅极。晶体管P3以及晶体管N3所构成的反向器则对应产生等于参考接地电压GND的信号至晶体管P4、N4、P2以及N2的栅极，并使熔丝侦测电路100产生等于参考电源VCC的侦测结果FUDATA。

接下来，晶体管P1依据预充信号PSET而关闭，晶体管N1则依据侦测信号NSET而导通。此时，若熔丝FUSE未被烧断，参考接地电压GND通过晶体管N1被提供至晶体管P3及N3的栅极，并且，晶体管P4及N4所形成的反向器对应产生等于参考接地电压GND的侦测结果FUDATA。相对的，若是熔丝FUSE已被烧断，熔丝侦测电路100所产生的侦测结果FUDATA会维持等于参考电源VCC。

值得注意的，当是熔丝FUSE已被烧断的状态下，由于侦测结果FUDATA以及晶体管N2及P2的栅极都保持在等于参考电源VCC的高电压准位。因此，造成晶体管N4以及N2的漏极源极间有大的跨压，而产生漏电路径。

发明内容

本发明提供多种熔丝侦测电路，有效降低漏电现象的产生。

本发明提出一种熔丝侦测电路，包括预充电开关、侦测开关、第一缓冲器、第二缓冲器以及熔丝。预充电开关的第一端接收参考电源，并依据预充信号以导通或断开。侦测开关耦接于预充电开关的第二端与熔丝连接端间，侦测开关受控于侦测信号以导通或断开。第一缓冲器的输入端接收输出信号，其输出端耦接至预充电开关与侦测开关的耦接端点。第一缓冲器依据输出信号以在其输出端产生等于参考电源或熔丝连接端上的电压的缓冲信号。第二缓冲器耦接第一缓冲器。第二缓冲器接收并依据缓冲信号产生等于参考电源或参考接地电压的输出信号。熔丝则串接在熔丝连接端与参考接地电压间。

本发明另提出一种熔丝侦测电路，包括预充电开关、第一缓冲器、第二缓冲器以及熔丝。预充电开关的第一端接收参考电源，其第二端耦接至熔丝连接端，预充电开关依据预充信号以导通或断开。第一缓冲器的输入端接收输出信号，其输出端耦接至熔丝连接端，第一缓冲器依据输出信号以决定是否使熔丝连接端上的缓冲信号拉高至参考电源。第二缓冲器耦接第一缓冲器，接收并依据熔丝连接端上的缓冲信号以产生等于参考电源或参考接地电压的输出信号。熔丝则串接在熔丝连接端与参考接地电压间。

基于上述，本发明所提供的熔丝侦测电路，利用使第一缓冲器所产生的缓冲信号的电压准位等于参考电源或熔丝连接端上的电压，并藉以使当缓冲信号不等于参考接地电压时，第一缓冲器不需要耦接至参考接地电压而产生漏电的路径。并在缓冲信号需要等于参考接地电压时，通过熔丝使熔丝连接端上的电压等于参考接地电压。因此，在不影响熔丝侦测电路的正常动作下，可以减少漏电路径的产生。

附图说明

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下，其中：

图1为已知的熔丝侦测电路100的电路图。

图2为本发明一实施例的熔丝侦测电路200的示意图。

图3A是本发明另一实施例的熔丝侦测电路300的电路图。

图3B是本发明实施例的熔丝侦测电路300的另一实施方式。

图4为本发明再一实施例的熔丝侦测电路400的示意图。

具体实施方式

请参照图2，图2为本发明一实施例的熔丝侦测电路200的示意图。熔丝侦测电路200包括预充电开关210、侦测开关220、缓冲器BUF1及BUF2以及熔丝FUSE。预充电开关210的第一端接收参考电源VCC，其第二端耦接至侦测开关220，预充电开关210的控制端接收预充信号PSET，并依据预充信号PSET以导通或断开。侦测开关220耦接于预充电开关210的第二端与熔丝连接端FT间。侦测开关220接收侦测信号NSET，并受控于侦测信号NSET以导通或断开。在本实施例中，预充电开关210由P型晶体管P1所建构，侦测开关220则由N型晶体管N1所建构。P型晶体管P1的控制端(栅极)接收预充信号PSET，其第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其第二端(例如漏极)耦接至N型晶体管N1。N型晶体管N1的控制端(栅极)接收侦测信号NSET，其第一端(例如漏极)耦接该P型晶体管P1，其第二端(例如源极)耦接至熔丝FUSE。

缓冲器BUF1则是与预充电开关210、侦测开关220以及缓冲器BUF2相耦接。缓冲器BUF1的输入端接收输出信号FUOUT，而缓冲器BUF1的输出端耦接至预充电开关与侦测开关的耦接端点。缓冲器BUF1依据所接收的输出信号FUOUT以在其输出端产生等于参考电源VCC或熔丝连接端FT上的电压的缓冲信号BS。具体而言，缓冲器BUF1接收参考电源VCC及熔丝连接端FT上的电压做为其操作电源。当缓冲器BUF1的输入端所接收的输出信号FUOUT高于临界电压时，其输出端所产生缓冲信号BS的电压准位等于熔丝连接端FT上的电压。相对的，若是缓冲器BUF1的输入端所接收的输出信号FUOUT低于临界电压时，其输出端所产生缓冲信号BS的电压准位等于参考电源VCC。

缓冲器BUF2耦接至缓冲器BUF1。缓冲器BUF2接收缓冲信号BS，并依据缓冲信号BS产生等于参考电源VCC或参考接地电压GND的输出信号FUOUT。具体说明，缓冲器BUF2接收参考电源VCC及参考接地电压GND作为操作电源，并在所接收的缓冲信号BS高于一定的临界电压时，产生等于参考接地电压GND的输出信号FUOUT。相对的，缓冲器BUF2在所接收的缓冲信号BS低于一定的临界电压时，产生等于参考电源VCC的输出信号FUOUT。其中，上述关于缓冲器BUF1与缓冲器BUF2的说明中所提及的临界电压不必要相等。

在整体的作动方面，首先，预充电开关210依据预充信号PSET而导通，并使预充电开关210与侦测开关220耦接的端点被充电到等于参考电源VCC。据此，缓冲器BUF2产生等于参考接地电压GND的输出信号FUOUT，并使缓冲器BUF1产生等于参考电源VCC的缓冲信号BS。接下来，预充电开关210依据预充信号PSET而断开，而侦测开关220依据侦测信号NSET而导通。此时，若熔丝FUSE未被烧断，参考接地电压GND则通过熔丝FUSE传送至熔丝连接端FT，并通过侦测开关220传送至缓冲器BUF2的输入端。缓冲器BUF2因而改变其所产生的输出信号FUOUT为等于参考电源VCC。

相对的，若熔丝FUSE已被烧断，熔丝连接端FT上的电压将呈现高阻抗(high impendence)的状态。而形成回路的缓冲器BUF1以及BUF2所分别产生的缓冲信号BS以及输出信号FUOUT的电压位准则不会被改变，分别维持等于参考电源VCC以及参考接地电压GND。此时，由于熔丝FUSE已被烧断，缓冲器BUF1连接到参考接地电压GND的路径显然是被切断的，因此，缓冲器BUF1并不存在可能产生漏电的路径。

图3A是本发明另一实施例的熔丝侦测电路300的电路图。熔丝侦测电路300包括预充电开关310、侦测开关320、缓冲器BUF1及BUF2、输出缓冲器BUF3以及熔丝FUSE。其中，缓冲器BUF1由晶体管P2以及N2所构成，缓冲器BUF2由晶体管P3以及N3所构成，而缓冲器BUF3由晶体管P4以及N4所构成。其中，上述的缓冲器BUF1、BUF2以及输出缓冲器BUF3可以为可产生与所接收的输入信号反向的输出信号的缓冲器(也就是反向器)。

晶体管P2的第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其控制端(栅极)接收输出信号FUOUT，其第二端(例如漏极)则耦接至预充电开关310与侦测开关320的耦接端点。晶体管N2的第一端(例如漏极)耦接至晶体管P2的第二端，晶体管N2的控制端(栅极)接收输出信号FUOUT，晶体管N2的第二端(例如源极)耦接至熔丝连接端FT。晶体管P3的第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其控制端(栅极)耦接至预充电开关310与侦测开关320的耦接端点，其第二端(例如漏极)产生输出信号FUOUT。晶体管N3的第一端(例如漏极)耦接至晶体管P3的第二端，晶体管N3的控制端(栅极)耦接至预充电开关310与侦测开关320的耦接端点，晶体管N3的第二端(例如源极)耦接至参考接地电压GND。

在输出缓冲器BUF3中，晶体管P4及N4的控制端共同接收输出信号FUOUT，而晶体管P4的第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其第二端(例如漏极)则产生缓冲输出信号BFUOUT。值得注意的是，晶体管N4的第一端(例如漏极)耦接至晶体管P4的第二端，而晶体管N4的第二端(例如源极)则耦接至熔丝连接端FT。

在本实施例中，在熔丝FUSE已被烧断的状态下，缓冲器BUF1中的晶体管N2以及输出缓冲器BUF3中的晶体管N4的第一端上的电压虽然都等于高电位的参考电源VCC，但由于此时的晶体管N2以及晶体管N4的第二端是浮接(floating)的，因此，晶体管N2及N4的第一、二端(漏极源极间)间不会有大的电压降存在，不会产生漏电的现象。

附带一提的，上述的晶体管P1-P4为P型晶体管，晶体管N1-N4为N型晶体管。

图3B是本发明实施例的熔丝侦测电路300的另一实施方式。与图3A的实施方式不相同的，缓冲器BUF1中还包括了晶体管N5。其中，晶体管N5的第一端(例如漏极)耦接在晶体管N2耦接熔丝连接端FT的路径间，晶体管N5的第二端(例如源极)耦接熔丝连接端FT，晶体管N5的控制端(栅极)接收预充信号PSET。由于晶体管N5为N型晶体管，因此，当晶体管P1依据预充信号PSET而导通时，缓冲器BUF1连接至熔丝连接端FT的路径会因为晶体管N5关闭而被切断。如此一来，在预充电过程中所可能造成的晶体管N2的漏极源极间的大的电压降(熔丝FUSE未被烧断的状态)将不会发生，有效降低漏电流的产生。

图4为本发明再一实施例的熔丝侦测电路400的示意图。熔丝侦测电路400包括预充电开关410、缓冲器BUF1及BUF2、输出缓冲器BUF3以及熔丝FUSE。预充电开关410的第一端接收参考电源VCC，其第二端耦接至熔丝连接端FT。预充电开关410依据预充信号PSET以导通或断开。缓冲器BUF1的输入端接收输出信号FUOUT，其输出端耦接至熔丝连接端FT。缓冲器BUF1依据输出信号FUOUT以决定是否使熔丝连接端FT上的缓冲信号BS拉高至参考电源VCC。缓冲器BUF2耦接缓冲器BUF1。缓冲器BUF2接收并依据缓冲信号BS以产生等于参考电源VCC或参考接地电压GND的输出信号FUOUT。熔丝FUSE则是串接在熔丝连接端FT与参考接地电压GND间。另外，输出缓冲器BUF3耦接缓冲器BUF2。输出缓冲器BUF3接收输出信号FUOUT，并依据输出信号BUF3以产生等于参考电源VCC或熔丝连接端FT上的电压的缓冲输出信号BFUOUT。

在本实施例中，预充电开关410由P型晶体管P1所建构，晶体管P1的控制端(栅极)接收预充信号PSET，其第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其第二端耦接至熔丝连接端FT。缓冲器BUF1由晶体管P2所建构的漏极开路缓冲器(open drain buffer)，晶体管P2的第一端(例如源极)接收参考电源VCC，其控制端(栅极)接收输出信号FUOUT，其第二端(例如漏极)则耦接至熔丝连接端FT。缓冲器BUF2与输出缓冲器BUF3则分别由晶体管P3、N3及晶体管P4、N4所建构，其中，缓冲器BUF2与输出缓冲器BUF3中的晶体管的连接方式与图3A的实施例相同，在此不多赘述。

附带一提的，本实施例中，晶体管P1-P4为P型晶体管，晶体管N3-N4为N型晶体管。

在整体作动方面，首先，预充电开关410依据预充信号PSET而导通，并使熔丝连接端FT被充电到等于参考电源VCC。此时缓冲器BUF2对应产生等于参考接地电压GND的输出信号FUOUT，而缓冲器BUF1中的晶体管P2也对应被导通。接着，预充电开关410依据预充信号PSET而断开。此时，若熔丝FUSE未被烧断，则参考接地电压GND通过熔丝FUSE传送至熔丝连接端FT，并使缓冲器BUF2产生等于参考电源VCC的输出信号FUOUT，而缓冲器BUF1中的晶体管P2则被关闭。而在此同时，输出缓冲器BUF3则产生等于熔丝连接端FT上的电压的缓冲输出信号BFUOUT。

相对的，若熔丝FUSE已被烧断，此时的熔丝连接端FT不会被拉低而维持在约等于参考电源VCC的电压准位。因此，晶体管P2维持在导通状态，缓冲器BUF2以及输出缓冲器BUF3所分别产生的输出信号FUOUT以及缓冲输出信号BFUOUT也分别维持在等于参考接地电压GND以及参考电源VCC的电压准位。

同样的，在熔丝FUSE已被烧断的状态下，晶体管N4的漏极源极间将不会有很大的电压差，因此在本实施例中，漏电途径不会产生。

综上所述，本发明通过使缓冲器不直接接收参考接地电压作为操作电源，来使缓冲器不会承受过大的跨压，以减低漏电的途径。因此不论熔丝状态为何，熔丝侦测电路都可减少不需要的漏电，提升所属系统的效率。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。

Claims (22)

1.一种熔丝侦测电路，包括：

一预充电开关，其第一端接收一参考电源，并依据一预充信号以导通或断开；

一侦测开关，耦接于该预充电开关的第二端与一熔丝连接端间，该侦测开关受控于一侦测信号以导通或断开；

一第一缓冲器，其输入端接收一输出信号FUOUT，其输出端耦接至该预充电开关与该侦测开关的耦接端点，该第一缓冲器依据该输出信号FUOUT以在其输出端产生等于该参考电源或该熔丝连接端上的电压的一缓冲信号；

一第二缓冲器，耦接该第一缓冲器，接收并依据该缓冲信号产生等于该参考电源或一参考接地电压的该输出信号FUOUT；以及

一熔丝，串接在该熔丝连接端与该参考接地电压间。

2.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中还包括：

一输出缓冲器，耦接该第二缓冲器，接收该输出信号FUOUT，并依据该输出信号FUOUT以产生等于该参考电源或该熔丝连接端上的电压的一缓冲输出信号。

3.如权利要求2所述的熔丝侦测电路，其中该输出缓冲器为一反向器。

4.如权利要求2所述的熔丝侦测电路，其中该输出缓冲器包括：

一第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该FUOUT，其第二端产生该缓冲输出信号FUOUT；以及

一第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接该第一晶体管的第二端，该第二晶体管的控制端接收该输出信号FUOUT，该第二晶体管的第二端耦接该熔丝连接端。

5.如权利要求4所述的熔丝侦测电路，其中该第一晶体管为P型晶体管，该第二晶体管为N型晶体管。

6.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中该第一缓冲器包括：

一第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该输出信号FUOUT，其第二端耦接至该预充电开关与该侦测开关的耦接端点；以及

一第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接至该第一晶体管的第二端，该第二晶体管的控制端接收该输出信号FUOUT，该第二晶体管的第二端耦接至该熔丝连接端。

7.如权利要求6所述的熔丝侦测电路，其中该第一晶体管为P型晶体管，该第二晶体管为N型晶体管。

8.如权利要求6所述的熔丝侦测电路，其中该第一缓冲器还包括：

一第三晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接在该第二晶体管耦接该熔丝连接端的路径间，该第三晶体管的第二端耦接该熔丝连接端，该第三晶体管的控制端接收该预充信号。

9.如权利要求8所述的熔丝侦测电路，其中该第三晶体管的导通或断开的状态与该预充电开关的导通或断开的状态相反。

10.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中该第二缓冲器包括：

一第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该缓冲信号，其第二端产生该输出信号FUOUT；以及

一第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接至该第一晶体管的第二端，该第二晶体管的控制端接收该缓冲信号，该第二晶体管的第二端耦接至该参考接地电压。

11.如权利要求10所述的熔丝侦测电路，其中该第一晶体管为P型晶体管，该第二晶体管为N型晶体管。

12.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中该预充电开关为一P型晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该预充信号，其第二端耦接该侦测开关。

13.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中该侦测开关为一N型晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接该预充电开关，其控制端接收该侦测信号，其第二端耦接该熔丝连接端。

14.如权利要求1所述的熔丝侦测电路，其中该第一及该第二缓冲器皆为反向器。

15.一种熔丝侦测电路，包括：

一预充电开关，其第一端接收一参考电源，其第二端耦接至一熔丝连接端，该预充电开关依据一预充信号以导通或断开；

一第一缓冲器，其输入端接收一输出信号FUOUT，其输出端耦接至该熔丝连接端，该第一缓冲器依据该输出信号FUOUT以决定是否使该熔丝连接端上的一缓冲信号拉高至该参考电源；

一第二缓冲器，耦接该第一缓冲器，接收并依据该熔丝连接端上的该缓冲信号以产生等于该参考电源或一参考接地电压的该输出信号FUOUT；以及

一熔丝，串接在该熔丝连接端与该参考接地电压间。

16.如权利要求15所述的熔丝侦测电路，其中还包括：

一输出缓冲器，耦接该第二缓冲器，接收该输出信号FUOUT，并依据该输出信号FUOUT以产生等于该参考电源或该熔丝连接端上的电压的一缓冲输出信号。

17.如权利要求16所述的熔丝侦测电路，其中该输出缓冲器包括：

一第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该输出信号FUOUT，其第二端产生该缓冲输出信号；以及

一第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接该第一晶体管的第二端，该第二晶体管的控制端接收该输出信号FUOUT，该第二晶体管的第二端耦接该熔丝连接端。

18.如权利要求16所述的熔丝侦测电路，其中该第一缓冲器为一P型晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该输出信号FUOUT，其第二端耦接至该熔丝连接端。

19.如权利要求15所述的熔丝侦测电路，其中该第二缓冲器包括：

一第一晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该缓冲信号，其第二端产生该输出信号FUOUT；以及

一第二晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接至该第一晶体管的第二端，该第二晶体管的控制端接收该缓冲信号，该第二晶体管的第二端耦接至该参考接地电压。

20.如权利要求19所述的熔丝侦测电路，其中该第一晶体管为P型晶体管，该第二晶体管为N型晶体管。

21.如权利要求15所述的熔丝侦测电路，其中该预充电开关为一P型晶体管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收该参考电源，其控制端接收该预充信号，其第二端耦接该熔丝连接端。

22.如权利要求15所述的熔丝侦测电路，其中该第一及该第二缓冲器皆为反向器。