CN103856209A

CN103856209A - 集成电路以及用于集成电路的方法

Info

Publication number: CN103856209A
Application number: CN201210518334.9A
Authority: CN
Inventors: 孙俊岳; 陈利杰
Original assignee: iWatt Integraged Circuits Technology Tianjin Ltd
Current assignee: iWatt Integraged Circuits Technology Tianjin Ltd
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: CN103856209B

Abstract

本发明的实施方式公开了一种集成电路和用于集成电路的方法。该集成电路包括第一电压域和第二电压域，其中第二电压域中的MOS晶体管可操作来与第一电压域连接，MOS晶体管的衬底连接于第二电压域的内部电源。该集成电路还包括模拟多路复用电路，该模拟多路复用电路包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦合至第一电压域，第二输入端接地，输出端耦合至MOS晶体管。该模拟多路复用电路可操作来响应于第二电压域的内部电源已经建立就绪，从输出端输出来自第一输入端的信号；以及响应于所述第二电压域的内部电源尚未建立就绪，从输出端输出来自第二输入端的信号。本发明的实施方式避免了在第二电压域中出现漏电流，从而提高了可靠性。

Description

集成电路以及用于集成电路的方法

技术领域

本发明的实施方式涉及电子电路技术领域，并且更具体地涉及一种集成电路和用于集成电路的方法。

背景技术

当前，电源管理芯片(IC)在电子设备系统中的应用非常广泛，起着电能变换、分配、检测及其他电能管理的作用。考虑到电能需要变换的跨度通常很大，在电源管理IC中通常存在多个电压域，这些电压域按照时间先后顺序建立，实现电能的分级管理。

例如，手机充电器是一种常见的电源管理IC。一种常用的手机充电器连接于220V的市电和手机之间，用于将220V的交流电变换成适于为手机充电的5V直流电。这种手机充电器通常包括两个电压域，由先建立的第一电压域将220V的交流电变换成24V的直流电，再由后建立的第二电压域将24V的直流电变换成5V的直流电，该5V的直流电输出给手机用于进行充电。

通常，在后面的电压域中使用MOS晶体管作为接口，用于接收来自前面的电压域的输出电压。在实际设计中，常使用PMOS晶体管，因为NMOS晶体管传递不了很高的电压。

图1示出了现有的电源管理IC 100的一个示例的框图。在图1中，前面的电压域的内部电源先建立，后面的电压域的内部电源后建立。为方便起见，以下分别将前面的电压域和后面的电压域称为第一电压域和第二电压域。如图1所示，第二电压域通过一个PMOS晶体管作为接口，接收来自第一电压域的信号。具体地，第一电压域的输出电压输入到第二电压域中的PMOS晶体管的源极，该PMOS晶体管的漏极再输出供第二电压域中其他器件使用的电压。

在图1中，第二电压域的PMOS晶体管的N型衬底连接一个内部电源，该内部电源的输出电压是vdd_lpd。当PMOS晶体管的N型衬底接高电位，P型源极接低电位时，不会发生栓锁。然而，因为第一电压域是先建立的，所以有可能在第二电压域的内部电源建立就绪之前，第一电压域的输出信号就到达了第二电压域的PMOS晶体管的源极。这时，因为第二电压域的内部电源还没有建立好，所以PMOS晶体管的N型衬底接低电位，P型源极接高电位，于是在源极和衬底之间会出现漏电流，如图1中弧线箭头所指示的。该漏电流会导致电源管理IC出现严重错误，从而严重影响了可靠性。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的实施方式提供了一种集成电路以及用于集成电路的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括第一电压域和第二电压域，其中第二电压域中的MOS晶体管可操作来与第一电压域连接，并且MOS晶体管的衬底连接于第二电压域的内部电源；该集成电路还包括模拟多路复用电路，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦合至第一电压域，第二输入端接地，输出端耦合至MOS晶体管；其中该模拟多路复用电路可操作来：响应于第二电压域的内部电源已经建立就绪，从输出端输出来自第一输入端的信号；以及响应于第二电压域的内部电源尚未建立就绪，从输出端输出来自第二输入端的信号。

在一个实施方式中，该MOS晶体管是PMOS晶体管。

在一个实施方式中，该模拟多路复用电路还包括选择端，该选择端可操作来接收指示信号，该指示信号用于指示第二电压域的内部电源是否已经建立就绪。

在一个实施方式中，该集成电路还包括比较器，其可操作来将第二电压域的内部电源的输出电压与基准电压进行比较并且基于比较结果生成指示信号。

在一个实施方式中，第一电压域的内部电源的建立时间早于第二电压域的内部电源的建立时间。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于集成电路的方法，该集成电路包括第一电压域和第二电压域，其中第二电压域中的MOS晶体管可操作来与第一电压域连接，并且MOS晶体管的衬底连接于第二电压域的内部电源。该方法包括接收第一电压域的输出信号作为第一输入信号；接收接地电平信号作为第二输入信号；以及响应于第二电压域的内部电源已经建立就绪，向MOS晶体管输出第一输入信号；响应于第二电压域的内部电源尚未建立就绪，向MOS晶体管输出第二输入信号。

在一个实施方式中，该方法还包括接收一个指示信号，该指示信号用于指示第二电压域的内部电源是否已经建立就绪。

在一个实施方式中，该方法还包括将第二电压域的内部电源的输出电压与基准电压进行比较，并且基于比较结果生成指示信号。

本发明的实施方式通过在第一电压域和第二电压域之间连接模拟多路复用电路，避免了在第二电压域中出现漏电流，从而提高了可靠性。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的标号表示相同或相似的元素。在附图中：

图1示出了现有的电源管理IC 100的一个示例的框图；

图2示出了根据本发明的实施方式的电源管理IC 200的示例性框图；以及

图3示出了用于根据本发明的实施方式的电源管理IC 200的方法300的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式进行更详细的解释和说明。应当理解的是，本发明的附图及实施方式仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

下面结合附图以示例的方式详细描述本发明的各实施方式。

图2示出了示出了根据本发明的实施方式的电源管理IC 200的示例性框图。

图2中的前面的电压域和后面的电压域的功能和结构分别与图1中的第一电压域和第二电压域类似，在此不再赘述。同样为了方便起见，以下分别将图2中的前面的电压域和后面的电压域称为第一电压域和第二电压域。

如图2所示，在第一电压域和第二电压域之间连接一个模拟多路复用电路(AMUX)。AMUX的输入端a接地，输入端b耦合至第一电压域。AMUX的输出端耦合至第二电压域的PMOS晶体管。

在AMUX中，通过选择端的指示信号pgood_lpd来控制输出端输出来自输入端a或输入端b的信号，其中该指示信号指示第二电压域的内部电源是否建立就绪。

如图2所示，当第二电压域的内部电源尚未建立就绪时，指示信号是逻辑0，此时输出来自输入端a的信号；当第二电压域的内部电源已经建立就绪时，指示信号是逻辑1，此时输出来自输入端b的信号。可以理解，如上所述的逻辑高低与第二电压域的内部电源是否建立就绪的对应关系以及与输入端a和b的对应关系仅是一个示例。也可以用逻辑0对应内部电源已经建立就绪，用逻辑1对应内部电源尚未建立就绪，只要保证当第二电压域的内部电源建立就绪时第一电压域的输出信号才输入到第二电压域中即可。

通过在第一电压域和第二电压域之间连接AMUX，本发明的实施方式避免了在第二电压域中出现漏电流，从而提高了可靠性。

在本发明的实施方式中，可以使用一个比较器来生成上述指示第二电压域的内部电源是否建立就绪的指示信号。该比较器一个输入是第二电压域的内部电源电压，另一个输入是基准电压。当内部电源的输出电压等于或高于等于基准电压时，比较器生成指示该内部电源已经建立就绪的指示信号，例如逻辑1。反之，比较器生成指示该内部电源尚未建立就绪的指示信号，例如逻辑0。根据本发明的实施方式，基准电压可以由外部电源提供，也可以基于已经建立好的前面的电压域的电源而产生。

以上参考图2描述了根据本发明的实施方式的电源管理IC 200的示例。下面将参考图3描述用于根据本发明的实施方式的电源管理IC 200的方法300。

图3所示的方法300开始之后，在步骤S301，接收第一电压域的输出信号作为第一输入信号。在步骤S302，接收接地电平信号作为第二输入信号。

然后，在步骤S303，判断第二电压域的内部电源是否建立就绪。响应于该内部电源已经建立就绪，在步骤S304，向第二电压域的PMOS晶体管输出第一输入信号；并且响应于该内部电源尚未建立就绪，在步骤S305，向该PMOS晶体管输出第二输入信号。方法300在步骤S304和S305之后结束。

在一个实施方式中，方法300还可以包括接收指示信号的步骤，该指示信号用于指示第二电压域的内部电源是否已经建立就绪。

在一个实施方式中，方法300还可以包括生成指示信号的步骤，在该步骤中，将第二电压域的内部电源的输出电压与基准电压进行比较，并且基于比较结果生成该指示信号。

可以理解，方法300基于上文描述的电源管理IC 200而操作。由此，上文结合图2描述的各个特征同样适用于方法300，在此不再赘述。

应当注意，在有些作为备选的实现中，方法步骤也可以不同于附图中所标注的顺序执行。例如，两个接连地表示的步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。

注意，在此使用的术语仅为了描述具体实施例而并非旨在于限制公开内容。例如，除非上下文另有明示，在此使用的单数形式“一个/一种”和“该”旨在于也包括复数形式。还将理解措词“包括”在使用于本说明书中时指定存在声明的特征、整件、步骤、操作、单元和/或部件而未排除存在或者添加一个或者多个其他特征、整件、步骤、操作、单元、部件和/或其组合。

尽管已经在上文参考附图描述了本发明的若干实施例，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施例。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims

1.一种集成电路，包括第一电压域和第二电压域，其中所述第二电压域中的MOS晶体管可操作来与所述第一电压域连接，并且所述MOS晶体管的衬底连接于所述第二电压域的内部电源；所述集成电路还包括：

模拟多路复用电路，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述第一输入端耦合至所述第一电压域，所述第二输入端接地，所述输出端耦合至所述MOS晶体管，并且其中所述模拟多路复用电路可操作来：

响应于所述第二电压域的所述内部电源已经建立就绪，从所述输出端输出来自所述第一输入端的信号；以及

响应于所述第二电压域的所述内部电源尚未建立就绪，从所述输出端输出来自所述第二输入端的信号。

2.根据权利要求1所述的集成电路，所述MOS晶体管是PMOS晶体管。

3.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述模拟多路复用电路还包括选择端，所述选择端可操作来接收指示信号，所述指示信号用于指示所述第二电压域的所述内部电源是否已经建立就绪。

4.根据权利要求3所述的集成电路，还包括：

比较器，可操作来将所述第二电压域的所述内部电源的输出电压与基准电压进行比较并且基于比较结果生成所述指示信号。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的集成电路，其中所述第一电压域的内部电源的建立时间早于所述第二电压域的所述内部电源的建立时间。

6.一种用于集成电路的方法，所述集成电路包括第一电压域和第二电压域，其中所述第二电压域中的MOS晶体管可操作来与所述第一电压域连接，并且所述MOS晶体管的衬底连接于所述第二电压域的内部电源，所述方法包括：

接收所述第一电压域的输出信号作为第一输入信号；

接收接地电平信号作为第二输入信号；以及

响应于所述第二电压域的所述内部电源已经建立就绪，向所述MOS晶体管输出第一输入信号；

响应于所述第二电压域的所述内部电源尚未建立就绪，向所述MOS晶体管输出第二输入信号。

7.根据权利要求6所述的方法，所述MOS晶体管是PMOS晶体管。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

接收一个指示信号，所述指示信号用于指示所述第二电压域的所述内部电源是否已经建立就绪。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

将所述第二电压域的所述内部电源的输出电压与基准电压进行比较并且基于比较结果生成所述指示信号。

10.根据权利要求6至9中任何一项所述的方法，其中所述第一电压域的内部电源的建立时间早于所述第二电压域的所述内部电源的建立时间。