CN110462410A - 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备 - Google Patents

毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110462410A
CN110462410A CN201980001100.7A CN201980001100A CN110462410A CN 110462410 A CN110462410 A CN 110462410A CN 201980001100 A CN201980001100 A CN 201980001100A CN 110462410 A CN110462410 A CN 110462410A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide
semiconductor
metal
voltage
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980001100.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110462410B (zh
Inventor
薛建锋
杨江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Goodix Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Huiding Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Huiding Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Huiding Technology Co Ltd
Publication of CN110462410A publication Critical patent/CN110462410A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110462410B publication Critical patent/CN110462410B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/71—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information
    • G06F21/76—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information in application-specific integrated circuits [ASIC] or field-programmable devices, e.g. field-programmable gate arrays [FPGA] or programmable logic devices [PLD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/71—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information
    • G06F21/75—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information by inhibiting the analysis of circuitry or operation
    • G06F21/755—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure computing or processing of information by inhibiting the analysis of circuitry or operation with measures against power attack
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16504—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
    • G01R19/16519—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed using FET's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/317—Testing of digital circuits
    • G01R31/31719—Security aspects, e.g. preventing unauthorised access during test
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/78—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure storage of data
    • G06F21/79—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer to assure secure storage of data in semiconductor storage media, e.g. directly-addressable memories
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

提供了一种毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备。所述毛刺信号检测电路包括电压采样模块，所述电压采样模块包括：第一金属氧化物半导体MOS管和用于采样电源电压的电容器，所述第一MOS管的栅端连接至所述电容器，所述第一MOS管的源端连接至地电压，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压；所述毛刺信号检测电路还包括第二MOS管和信号输出模块；所述第二MOS管的一端连接至所述第一MOS管的栅端，所述第二MOS管的另一端连接至所述电源电压，所述第二MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的漏端。所述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。

Description

毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电子领域，并且更具体地，涉及毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备。
背景技术
安全芯片可以用于实现用户身份识别与关键数据存储等功能，其被广泛应用于金融领域，是攻击者的重点攻击对象。
攻击者可以通过故障攻击(如毛刺(power glitch)攻击)，使芯片工作在非正常状态下，从而导致芯片发生错误行为；此时，攻击者可以利用故障分析技术轻易获取安全芯片中的机密数据。
通常情况下，可以通过毛刺信号检测电路检测电源电压(或地电压)上的毛刺，并及时给出报警信号，从而增加芯片系统的鲁棒性和安全性。具体而言，毛刺信号检测电路需要包括电阻电容(RC)采样结构和比较器结构。RC采样结构利用低通滤波器采样电源电压(或地电压)，比较器结构通过电阻分压设置判定阈值，并通过比较采样的电源电压(或地电压)与判定阈值确定是否触发报警信号。RC采样结构的优点在于可以检测毫微秒(ns)级的毛刺，但RC较大的RC采样结构一般要求较大的面积开销。比较器结构的优点在于可以精确设置判定阈值，但比较器结构中的静态偏置电流会使其存在静态偏置功耗。此外，现有的毛刺信号检测电路存在反应速度低、灵敏度低以及可移植性低等缺点。
发明内容
提供了一种毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备，不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。
第一方面，提供了一种毛刺信号检测电路，包括：
电压采样模块，所述电压采样模块包括：
第一金属氧化物半导体MOS管和用于采样电源电压的电容器，所述第一MOS管的栅端连接至所述电容器，所述第一MOS管的源端连接至地电压，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压；
所述毛刺信号检测电路还包括第二MOS管和信号输出模块；
所述第二MOS管的一端连接至所述第一MOS管的栅端，所述第二MOS管的另一端连接至所述电源电压，所述第二MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的漏端；
所述信号输出模块用于根据所述第二MOS管的漏端的电压值的变化生成并输出目标信号，所述目标信号用于指示所述电源电压或所述地电压是否出现毛刺信号。
通过将所述第一MOS管的栅端连接至所述电容器，可以采获取所述电容器采样的不受毛刺信号影响的电源电压，通过将所述第一MOS管连接至地电压，可以对所述第一MOS管的漏极的电压进行重置，避免所述第一MOS管漏端处于高阻悬空状态，由此可以使得所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压。进一步地，通过将所述第二MOS管的一端连接至所述第一MOS管的栅端，将所述第二MOS管的另一端连接至所述电源电压，相当于通过毛刺信号控制所述第二MOS管的工作状态，由此所述信号输出模块可以根据所述第二MOS管的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
基于所述电容器采样电源电压区别于传统的电阻电容采样结构。具体而言，基于所述电容器采样电源电压不需要使用电阻，因此能够降低毛刺信号检测电路的面积以及硬件开销；此外，通过毛刺信号控制所述第二MOS管的工作状态，进而通过所述信号输出模块检测所述第二MOS管的漏端的电压，能够有效提高检测速度和灵敏度；毛刺信号检测电路的静态电流仅为所用器件的漏电电流，无静态偏置电流，能够降低毛刺信号检测电路的静态功耗；其次，上述毛刺信号检测电路可以兼容数字(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，CMOS)工艺，能够增强毛刺信号检测电路的可移植性。简而言之，上述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。
在一些可能实现的方式中，所述第二MOS管的栅端连接至所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的源端连接至所述电源电压。
在一些可能实现的方式中，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第二MOS管的漏端的电压值的未发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第一信号，所述第一信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现毛刺信号和/或所述地电压上出现毛刺信号时，所述第二MOS管的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第二信号，所述第二信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
例如，当所述电源电压上出现正方向的毛刺信号时，所述第二MOS管的源端电压增大，且栅端电压不变，进而导致漏端的电压增大；当地电压上出现负方向的毛刺信号时，由于电容耦合，所述第二MOS管的栅端的电压会下降，且源端的电压保持不变，进而导致所述第二MOS管的漏端的电压会上升。相当于通过毛刺信号控制所述第二MOS管的工作状态，即所述信号输出模块可以根据所述第二MOS管的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
在一些可能实现的方式中，所述毛刺信号检测电路还包括：
第三MOS管，所述第三MOS管的栅端连接至所述电源电压，所述第三MOS管的源端连接至所述第二MOS管的栅端，所述第三MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的漏端。
在一些可能实现的方式中，所述电源电压上未出现负方向上的毛刺信号且所述地电压上未出现正方向上的毛刺信号时，所述第三MOS管的漏端的电压值的未发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第三信号，所述第三信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现负方向上的毛刺信号和/或所述地电压上出现正方向上的的毛刺信号时，所述第三MOS管的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第四信号，所述第四信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
例如，当所述电源电压上出现负方向的毛刺信号时，所述第三MOS管的源端电压保持不变，且由于栅端电压会减小，进而导致其漏端电压增大，当所述地电压上出现正方向的毛刺信号时，所述第三MOS管的栅端电压保持不变，由于电容耦合其源端的电压增大，进而导致所述第二MOS管的漏端的电压会上升，相当于通过毛刺信号控制所述第三MOS管的工作状态，由此所述信号输出模块可以根据所述第三MOS管的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
在一些可能实现的方式中，所述第二MOS管的源端连接至所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的栅端连接至所述电源电压。
在一些可能实现的方式中，所述毛刺信号检测电路包括：
第四MOS管，所述电容器的与所述第一MOS管的栅端相连的一端通过所述第四MOS管连接至所述电源电压，所述电容器的另一端连接至所述地电压。
通过控制所述第四MOS管的导通和关断，可以实现利用所述电容器采样所述电源电压。
在一些可能实现的方式中，所述毛刺信号检测电路还包括：
第五MOS管，所述第一MOS管的漏端通过所述第五MOS管连接至所述地电压。
通过控制所述第五MOS管的导通和关断，可以将所述第一MOS管漏端的电压进行重置，避免所述第一MOS管漏端处于高阻悬空状态，进而保证所述毛刺信号检测电路的性能。
在一些可能实现的方式中，所述毛刺信号检测电路还包括：
第一反相器，所述第一MOS管的漏端通过所述第一反相器连接至所述第一MOS管的栅端。
通过控制所述第一反相器，可以保证所述第一MOS管的漏端的电压处于“0”，进而保证所述毛刺信号检测电路的性能。而且，通过所述第一反相器，也可以避免所述电容器出现漏电，进而保证所述电容器的电压值保持在电源电压。由此，所述毛刺信号检测电路可以实时检测所述电源电压或地电压是否收到毛刺攻击。
此外，所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述反相器可以用于形成锁存器。基于锁存器检测电源电压或地电压上的毛刺，区别于传统的电阻电容采样结构和比较器结构。具体而言，锁存器不需要使用电阻，因此能够降低毛刺信号检测电路的面积以及硬件开销；锁存器的正反馈特性可以提高毛刺信号检测电路的检测速度；相比于电阻电容结构，锁存器的负阻迟滞特性，可以检测更低幅度的glitch信号，进而提升毛刺信号检测电路的灵敏度；锁存器的静态电流仅为所用器件的漏电电流，无静态偏置电流，能够降低毛刺信号检测电路的静态功耗；锁存器可以兼容数字(Complementary Metal-Oxide-SemiconductorTransistor，CMOS)工艺，能够增强毛刺信号检测电路的可移植性。简而言之，所述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。
在一些可能实现的方式中，所述反相器包括：
第六MOS管和第七MOS管，所述第六MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第六MOS管的栅端连接至所述第七MOS管的栅端，所述第六MOS管的漏端连接至所述第七MOS管的漏端，所述第七MOS管的源端连接至所述地电压，所述第六MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的栅端。
在一些可能实现的方式中，所述信号输出模块为D触发器。
在一些可能实现的方式中，所述毛刺信号检测电路还包括：
阈值判决模块，所述第二MOS管的漏端通过所述阈值判决模块连接至所述信号输出模块，所述阈值判决模块用于放大所述第二MOS管的漏端输出的信号，并将放大后的信号发送至所述信号输出模块。
通过所述阈值判决模块，可以检测更低幅度的glitch，进一步提升所述毛刺信号检测电路的灵敏度。
在一些可能实现的方式中，所述阈值判决模块包括：
第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管，所述第八MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第八MOS管的栅端连接至所述第十MOS管的栅端，所述第八MOS管的漏端连接至所述第十MOS管的漏端，所述第十MOS管的源端连接至所述地电压，所述第九MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第九MOS管的栅端连接至所述第十一MOS管的栅端，所述第九MOS管的漏端连接至所述第十一MOS管的漏端，所述第十一MOS管的源端连接至所述地电压，所述第八MOS管的漏端连接所述第九MOS管的栅端，所述第八MOS管的栅端连接至所述第二MOS管的漏端，所述第九MOS管的漏端连接至所述信号输出模块。
在一些可能实现的方式中，所述第八MOS管的宽长比小于第一预设阈值，所述第九MOS管的宽长比大于第二预设阈值，所述第十MOS管的宽长比大于第三预设阈值，所述第十一MOS管的宽长比小于第四预设阈值，其中，所述第一预设阈值小于或等于所述第三预设阈值，所述第二预设阈值大于或等于所述第四预设阈值。
在一些可能实现的方式中，所述第八MOS管和所述第十MOS管形成第二反相器，所述第九MOS管和所述第十一MOS管形成第三反相器，所述第二反相器的翻转阈值小于所述第三反相器的翻转阈值。例如所述第二反相器的翻转阈值为0.3，所述第三反相器的翻转阈值为0.8，即通过降低所述第二反相器的翻转阈值提升所述毛刺信号检测电路100的灵敏度，进一步地，通过增大所述第三反相器的翻转阈值，保证所述毛刺信号检测电路100的稳定性。
第二方面，提供了一种安全芯片，包括：
第一方面或第一方面中任一可能实现的方式中所述的毛刺信号检测电路。
第三方面，提供了一种电子设备，包括：
第二方面所述的安全芯片芯片；和
处理器，所述处理器用于接收所述安全芯片发送的目标信号，所述目标信号用于指示电源电压或地电压是否出现毛刺信号。
附图说明
图1至图3是本申请实施例的毛刺信号检测电路的示意性结电路图。
图4是本申请实施例的电压采样模块中的第一MOS管的栅端N电压状态和第一MOS管的漏端M的电压状态的示意图。
图5是本申请实施例的阈值判决模块的示意性电路图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
电源毛刺(power glitch)攻击通过快速改变输入到芯片的电源电压(或地电压)，使得芯片的某些电路单元受到影响；继而引起一个或者多个电路单元进入错误状态，使得芯片的处理器跳过或者根据错误状态实施错误操作；进而暴露了芯片内隐藏的安全信息。
图1是本申请实施例的毛刺信号检测电路100的示意性电路图。
请参见图1，所述毛刺信号检测电路100可以包括电压采样模块210。所述电压采样模块130可以包括第一金属氧化物半导体(Metal-Oxide Semiconductor，MOS)管113和用于采样电源电压的电容器160，所述第一MOS管113的栅端连接至所述电容器160，所述第一MOS管113的源端连接至地电压，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压。
即所述第一MOS管113的栅端通过连接至所述电容器160，可以获取所述电容器160采样的不受毛刺信号影响的电源电压，通过将所述第一MOS管113连接至地电压，可以对所述第一MOS管113的漏极的电压进行重置，避免所述第一MOS管113漏端处于高阻悬空状态，由此可以使得所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压。
其中，毛刺信号可以是电路的输入波形中包括有规律或没有规律的脉冲信号或尖峰信号。例如，电源电压上出现正方向的毛刺信号时的电压值等于所述电源电压上未出现毛刺信号时的电压值加所述毛刺信号的电压值。又例如，电源电压上出现负正方向的毛刺信号时的电压值等于所述电源电压上未出现毛刺信号时的电压值减去所述毛刺信号的电压值。
类似地，地电压上也可以出现正方向的毛刺信号和负方向的毛刺信号。
针对不稳定的电源电压，其也可以认为是稳定的电源电压上叠加有一个毛刺信号后的电压。针对不稳定的地电压，其也可以认为是在稳定的地电压上叠加一个毛刺信号后的电压。
请继续参见图1，所述毛刺信号检测电路100还可以包括正方向毛刺检测模块220，例如所述正方向毛刺检测模块220可以包括第二MOS管111和信号输出模块130，所述第二MOS管111的一端连接至所述第一MOS管113的栅端，所述第二MOS管111的另一端连接至所述电源电压，所述第二MOS管111的漏端连接至所述第一MOS管113的漏端；所述信号输出模块130用于根据所述第二MOS管111的漏端的电压值的变化生成并输出目标信号，所述目标信号用于指示所述电源电压或所述地电压是否出现毛刺信号。
通过将所述第二MOS管111的一端连接至所述第一MOS管113的栅端，将所述第二MOS管111的另一端连接至所述电源电压，相当于通过毛刺信号控制所述第二MOS管111的工作状态，由此所述信号输出模块130可以根据所述第二MOS管111的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
例如，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第二MOS管111的漏端的电压值未发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第一信号，所述第一信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现毛刺信号和/或所述地电压上出现毛刺信号时，所述第二MOS管111的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第二信号，所述第二信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
此外，通过将所述第二MOS管111的漏端连接至所述第一MOS管113的漏端，可以对所述第二MOS管111的漏极的电压进行重置，避免所述第二MOS管111漏端处于高阻悬空状态，由此可以使得所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第二MOS管111的漏端的电压值为所述地电压。
基于所述电容器采样电源电压区别于传统的电阻电容采样结构，具体而言，基于所述电容器采样电源电压不需要使用电阻，因此能够降低毛刺信号检测电路的面积以及硬件开销；此外，通过毛刺信号控制所述第二MOS管111的工作状态，进而通过所述信号输出模块130检测所述第二MOS管111的漏端的电压，能够有效提高检测速度和灵敏度；其次，毛刺信号检测电路100的静态电流仅为所用器件的漏电电流，无静态偏置电流，能够降低毛刺信号检测电路的静态功耗；上述毛刺信号检测电路100还可以兼容数字(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor Transistor，CMOS)工艺，能够增强毛刺信号检测电路的可移植性。
简而言之，所述毛刺信号检测电路100不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。
请继续参见图1，所述第二MOS管111的栅端连接至所述第一MOS管113的栅极，所述第二MOS管111的源端连接至所述电源电压。
例如，所述电源电压上未出现正方向上的毛刺信号且所述地电压上未出现负方向上的毛刺信号时，所述第二MOS管111的漏端的电压值不会发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第一信号，所述第一信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现正方向上的毛刺信号和/或所述地电压上出现负方向上的的毛刺信号时，所述第二MOS管111的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第二信号，所述第二信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
例如，当所述电源电压上出现正方向的毛刺信号时，所述第二MOS管111的源端电压增大，且栅端电压不变，进而导致漏端的电压增大；当地电压上出现负方向的毛刺信号时，由于电容耦合，所述第二MOS管111的栅端的电压会下降，且源端的电压保持不变，进而导致所述第二MOS管111的漏端的电压会上升。例如，当地电压上出现负方向的毛刺信号时，由于所述第二MOS管111的漏端，会导致所述第二MOS管111的栅端的电压下降，而所述第二MOS管111的栅端的源端的电压保持不变，进而导致所述第二MOS管111的漏端的电压会上升。
相当于通过毛刺信号控制所述第二MOS管111的工作状态，即所述信号输出模块130可以根据所述第二MOS管111的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
即所述毛刺信号检测电路100可以通过所述第二MOS管111，检测所述电源电压上是否出现正方向的毛刺信号以及所述地电压上是否出现负方向的毛刺信号。
请继续参见图1，所述毛刺信号检测电路100还可以包括负方向毛刺检测模块230，例如所述正方向毛刺检测模块230可以为第三MOS管170，所述第三MOS管170的栅端连接至所述电源电压，所述第三MOS管170的源端连接至所述第二MOS管111的栅端，所述第三MOS管170的漏端连接至所述第一MOS管113的漏端。
例如，所述电源电压上未出现负方向上的毛刺信号且所述地电压上未出现正方向上的毛刺信号时，所述第三MOS管170的漏端的电压值的未发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第三信号，所述第三信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现负方向上的毛刺信号和/或所述地电压上出现正方向上的的毛刺信号时，所述第三MOS管170的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块130用于生成并输出第四信号，所述第四信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
例如，当所述电源电压上出现负方向的毛刺信号时，所述第三MOS管170的源端电压保持不变，且由于栅端电压会减小，进而导致其漏端电压增大，当所述地电压上出现正方向的毛刺信号时，所述第三MOS管170的栅端电压保持不变，由于电容耦合其源端的电压增大，进而导致所述第二MOS管的漏端的电压会上升，相当于通过毛刺信号控制所述第三MOS管170的工作状态，由此所述信号输出模块130可以根据所述第三MOS管170的漏端的电压值的变化生成并输出所述目标信号。
即所述毛刺信号检测电路100可以通过所述第二MOS管111，检测所述电源电压上是否出现正方向的毛刺信号以及所述地电压上是否出现负方向的毛刺信号。进一步地，可以通过所述第三MOS管170检测所述电源电压上是否出现负方向的毛刺信号以及所述地电压上是否出现正方向的毛刺信号。换句话说，所述第二MOS管111和所述第三MOS管170可以用于形成双向检测模块240，其可以实现双向glitch的检测。例如可以实现电源电压上的正方向毛刺信号和负方向毛刺信号的检测，又例如可以实现地电压上的正方向毛刺信号和负方向毛刺信号的检测。
应理解，在一些实施例中，所述毛刺信号检测电路还可以仅包括所述电压采样模块210、第三MOS管170和所述信号输出模块130，即仅用于检测所述电源电压上是否出现负方向的毛刺信号以及所述地电压上是否出现正方向的毛刺信号。
图2是图1所示的毛刺信号检测电路100在本发明一个实施例中的变形电路的示意图。
请参见图2，所述毛刺信号检测电路100还可以包括第四MOS管140，所述电容器160的与所述第一MOS管113的栅端相连的一端通过所述第四MOS管140连接至所述电源电压，所述电容器160的另一端连接至所述地电压。
通过控制所述第四MOS管140的导通和关断，可以实现利用所述电容器采样所述电源电压。例如，所述第四MOS管140的栅端接收低电平控制信号时，导通所述第四MOS管140，通过所述电源电压为所述电容器160进行充电，直至所述电容器160的电压充电至所述电源电压时，所述第四MOS管140的栅端接收高电平控制信号，关断所述第四MOS管140，使得所述电容器160的电压维持在电源电压。
请继续参见图2，所述毛刺信号检测电路100还可以包括第五MOS管150，所述第一MOS管113的漏端通过所述第五MOS管150连接至所述地电压。
通过控制所述第五MOS管150的导通和关断，可以将所述第一MOS管113漏端的电压进行重置，避免所述第一MOS管113漏端处于高阻悬空状态，进而保证所述毛刺信号检测电路100的性能。
在一些实施例中，用于控制所述第四MOS管140的控制信号和用于控制第五MOS管150的控制信号可以是一组反向信号。
例如，所述第五MOS管150的栅端用于接收第一信号R，所述第四MOS管140的栅端用于接收第一信号R的反向信号R_b。
例如，所述第一信号R为高电平时，所述第四MOS管140和第五MOS管150均导通，即电源电压通过所述第四MOS管140对所述电容器160进行充电，使得所述第一MOS管113的栅端N的第一电压为“1”，且所述第一MOS管113的漏端M通过第五MOS管150连接至地，以使得所述第一MOS管113的漏端M的第二电压为“0”。然后，所述第一信号R为低电平时，所述第四MOS管140和第五MOS管150均断开，使得所述第一MOS管113的栅端N的第一电压维持在“1”，所述第一MOS管113的漏端M的第二电压维持在“0”。
即通过所述控制信号能够使得所述第一MOS管113的栅端N被拉高至VDD，并使得所述第一MOS管113的漏端M被拉低至GND。
请继续参见图2，所述毛刺信号检测电路100还可以包括第一反相器211，所述第一MOS管113的漏端通过所述第一反相器211连接至所述第一MOS管113的栅端。
通过控制所述第一反相器211，可以保证所述第一MOS管113的漏端的电压处于“0”，进而保证所述毛刺信号检测电路100的性能。即使所述第一MOS管113的漏端的电压升高，所述第一反相器211也可以保证所述第一MOS管113的漏端的电压恢复至“0”。而且，通过所述第一反相器，也可以避免所述电容器160出现漏电，进而保证所述电容器的电压值保持在电源电压。由此，所述毛刺信号检测电路可以实时检测所述电源电压或地电压是否收到毛刺攻击。
图3是图2所述的电路结构的另一示意图。
请参见图3，所述第一反相器可以包括第六MOS管112和第七MOS管114，所述第六MOS管112的源端连接至所述电源电压，所述第六MOS管112的栅端连接至所述第七MOS管114的栅端，所述第六MOS管112的漏端连接至所述第七MOS管114的漏端，所述第七MOS管114的源端连接至所述地电压，所述第六MOS管112的漏端连接至所述第一MOS管113的栅端。
换句话说，所述毛刺信号检测电路100可以包括锁存器100，所述锁存器110可以包括第二MOS管111、第一MOS管113、第六MOS管112和第七MOS管114；所述第二MOS管111的源端连接至所述电源电压，所述第二MOS管111的栅端连接至所述第六MOS管112的栅端，所述第二MOS管111的漏端连接至所述第六MOS管112的漏端，所述第六MOS管112的源端连接至所述地电压，所述第一MOS管113的源端连接至所述电源电压，所述第一MOS管113的栅端连接至所述第七MOS管114的栅端，所述第一MOS管113的漏端连接至所述第七MOS管114的漏端，所述第七MOS管114的源端连接至所述地电压，所述第二MOS管111的栅端连接所述第一MOS管113的漏端，所述第一MOS管113的栅端连接至所述第二MOS管111的漏端。
基于锁存器检测电源电压或地电压上的毛刺，区别于传统的电阻电容采样结构和比较器结构。具体而言，锁存器不需要使用电阻，因此能够降低毛刺信号检测电路的面积以及硬件开销；锁存器的正反馈特性可以提高毛刺信号检测电路的检测速度；相比于电阻电容结构，锁存器的负阻迟滞特性，可以检测更低幅度的glitch信号，进而提升毛刺信号检测电路的灵敏度；锁存器的静态电流仅为所用器件的漏电电流，无静态偏置电流，能够降低毛刺信号检测电路的静态功耗；锁存器可以兼容数字(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，CMOS)工艺，能够增强毛刺信号检测电路的可移植性。简而言之，所述毛刺信号检测电路不仅能够检测电源电压或地电压上的毛刺，并且所述毛刺信号检测电路具有功耗低、面积小、速度快、灵敏度高以及可移植性强等优点。
请继续参见图3，所述信号输出模块130可以为D触发器。
此时，所述D触发器的重置(RESET)端B连接至重置信号W，例如所述重置信号W可以是上述第一信号R；所述D触发器的D端连接至VDD；所述D触发器的检测端A连接至所述第一MOS管113的漏端)，用于接收检测信号，所述D触发器的输出端Q输出目标信号(即预警(ALARM)信号)。当然，所述信号输出模块130还可以是其他器件，例如比较器。
请继续参见图3，所述毛刺信号检测电路100还可以包括阈值判决模块120，所述第一MOS管113的漏端通过所述阈值判决模块120连接至所述信号输出模块130，所述阈值判决模块120用于放大所述第一MOS管113的漏端输出的信号，并将放大后的信号发送至所述信号输出模块130。
通过所述阈值判决模块120的配合，可以检测更低幅度的glitch，进一步提升所述毛刺信号检测电路100的灵敏度。
下面结合附图对所述毛刺信号检测电路100的工作原理进行详细说明。
当VDD、GND上没有毛刺(glitch)信号出现时，经锁存器110作用，所述第一MOS管113的栅端N通过所述第四MOS管140拉高保持“1”状态，所述第一MOS管113的漏端M被所述第五MOS管150拉低保持“0”状态。
此时，所述毛刺信号检测电路100的静态功耗仅为所用器件的漏电功耗。
当VDD上出现正方向glitch，并且glitch幅度大于所述第二MOS管111阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，所述第二MOS管111栅端(即第一MOS管113的栅端N)的电压保持不变，其源端的电压增大；glitch幅度大于所述第二MOS管111阈值电压时，所述第二MOS管111导通，并对所述第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升；锁存器110触发所述第一MOS管113的栅端N的电压下降至“0”，所述第一MOS管113的漏端M的电压进一步上升至“1”，此时阈值判决模块120输出的检测(Detection)信号被拉高至“1”。所述信号输出模块130检测到Detection信号的上升沿后，更新D触发器输出状态，即所述信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当VDD上出现正方向glitch，并且glitch幅度接近所述第二MOS管111阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，所述第二MOS管111栅端(即第一MOS管113的栅端N)的电压保持不变，其源端的电压增大，glitch幅度接近所述第二MOS管111阈值电压时，VDD通过所述第二MOS管111的漏电电压对所述第一MOS管113的漏端M充电，使其电压上升；通过所述第七MOS管114对所述第一MOS管113的栅端N放电，使其电压下降；由于所述第一MOS管113的漏端M的电压上升会使得经过所述第二MOS管111的电流下降，即所述第一MOS管113的漏端M电压不再进一步上升，所述第一MOS管113的栅端N的电压不再进一步下降；通过锁存器110的作用，所述第一MOS管113的漏端M经过一段时间后会下降至“0”，所述第一MOS管113的栅端N的电压经过一段时间后会上升至“1”。例如，N和电压和M点电压的状态可以如图4所示；阈值判决模块120可以检测到第一MOS管113的漏端M的电压在一段时间内处于维持上升的状态，并将这种状态判定为“1”，即输出(Detection)信号被拉高至“1”。例如，阈值判决模块120检测到第一MOS管113的漏端M的电压V(M)与所述地电压GND的差值V(M)-GND的最大值大于或等于所述阈值判决模块120的第一阈值电压Vthn时，所述阈值判决模块120发生信号翻转(从0到1)。所述D触发器检测到Detection信号上升沿，更新D触发器输出状态，信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
应理解，图3仅为本申请的示例，不应理解为对本申请的限制。
例如，如果所述阈值判决模块120与所述锁存器110的第一MOS管113的栅端N相连，此时，所述阈值判决模块120检测到第一MOS管113的栅端N的电压在一段时间内处于维持下升的状态时，将这种状态判定为“1”，即输出(Detection)信号被拉高至“1”。例如，阈值判决模块120检测到第一MOS管113的栅端N的电压V(N)与所述地电压GND的差值小于或等于电源电压VDD与所述阈值判决模块120的第二阈值电压Vthp的差值VDD-|Vthp|时，所述阈值判决模块120发生信号翻转(从0到1)。所述信号输出模块130中的D触发器检测到Detection信号下降沿，更新D触发器输出状态，信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当GND上出现负方向glitch，并且glitch幅度大于所述第二MOS管111阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，电容耦合导致所述第二MOS管111栅端的电压下降，其源端的电压保持不变，glitch幅度大于所述第二MOS管111阈值电压时，所述第二MOS管111导通，并对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升；锁存器110使得第一MOS管113的栅端N的电压下降至“0”，所述第一MOS管113的漏端M的电压进一步上升至“1”。此时，所述阈值判决模块120输出(Detection)信号被拉高至“1”，信号输出模块130检测到Detection信号的上升沿后，更新D触发器的输出状态，即信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当GND上出现负方向glitch，并且glitch幅度接近所述第二MOS管111阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，电容耦合导致所述第二MOS管111栅端的电压下降，其源端的电压保持不变；glitch幅度接近所述第二MOS管111阈值电压时，所述电源电压通过所述第二MOS管111对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升；经所述第七MOS管114对所述第一MOS管113的栅端N进行放电，使其电压下降；所述第一MOS管113的漏端M的电压上升使得经过所述第二MOS管111的电流下降，即所述第一MOS管113的漏端M的电压不再进一步上升，第一MOS管113的栅端N的电压不再进一步下降；通过锁存器110的作用，所述第一MOS管113的漏端M经过一段时间后会下降至“0”，所述第一MOS管113的栅端N的电压经过一段时间后会上升至“1”，具体地，N和电压和M点电压的状态可以如图4所示；阈值判决模块120可以检测到第一MOS管113的漏端M的电压在一段时间内处于维持上升的状态，并将这种状态判定为“1”，即输出(Detection)信号被拉高至“1”。所述D触发器检测到Detection信号上升沿，更新D触发器输出状态，信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
下面结合图3对第三MOS管170的工作原理进行说明。
当VDD上出现负方向glitch，并且glitch幅度大于所述第三MOS管170阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，所述第三MOS管170源端(即第一MOS管113的栅端N)的电压保持不变，其栅端的电源电压下降，glitch幅度大于所述第三MOS管170阈值电压时，所述第三MOS管170导通；所述电容器160通过所述第三MOS管170对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升，同时第一MOS管113的栅端N经过电荷分配后其电压下降；锁存器110进一步使得所述第一MOS管113的栅端N的电压下降至“0”，第一MOS管113的漏端M的电压进一步上升至“1”；此时，所述阈值判决模块120的输出(Detection)信号被拉高至“1”，所述信号输出模块130检测到Detection信号的上升沿后，更新D触发器输出状态，即信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当VDD上出现负方向glitch，并且glitch幅度接近所述第三MOS管170阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，所述第三MOS管170源端(即第一MOS管113的栅端N)的电压保持不变，其栅端的电源电压下降，glitch幅度接近所述第三MOS管170阈值电压时，所述电容器160通过所述第三MOS管170对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升，同时第一MOS管113的栅端N经过电荷分配后其电压下降；所述第一MOS管113的漏端M的电压上升使得经过所述第三MOS管170的电流下降，即所述第一MOS管113的漏端M的电压不再进一步上升，第一MOS管113的栅端N的电压不再进一步下降；通过锁存器110的作用，所述第一MOS管113的漏端M经过一段时间后会下降至“0”，所述第一MOS管113的栅端N的电压经过一段时间后会上升至“1”，具体地，N和电压和M点电压的状态可以如图4所示；阈值判决模块120可以检测到第一MOS管113的漏端M的电压在一段时间内处于维持上升的状态，并将这种状态判定为“1”，即输出(Detection)信号被拉高至“1”。所述D触发器检测到Detection信号上升沿，更新D触发器输出状态，信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当GND上出现正方向glitch，并且glitch幅度大于所述第三MOS管170阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，所述第三MOS管170源端(即第一MOS管113的栅端N)的电压增大，其栅端的电压保持不变，glitch幅度大于所述第三MOS管170阈值电压时，所述第三MOS管170导通，所述电容器160通过所述第三MOS管170对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升，同时第一MOS管113的栅端N经过电荷分配后其电压下降；锁存器110进一步使得所述第一MOS管113的栅端N的电压下降至“0”，第一MOS管113的漏端M的电压进一步上升至“1”；此时，所述阈值判决模块120的输出(Detection)信号被拉高至“1”，所述信号输出模块130检测到Detection信号的上升沿后，更新D触发器输出状态，即信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
当VDD上出现负方向glitch，并且glitch幅度接近所述第三MOS管170阈值电压时，所述信号输出模块130输出的目标信号用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
结合图3来说，(即第一MOS管113的栅端N)的电压增大，其栅端的电压保持不变，glitch幅度接近所述第三MOS管170阈值电压时，所述电容器160经所述第三MOS管170对M点充电使M点电压上升，同时N点经电荷分配电压下降。glitch幅度接近所述第三MOS管170阈值电压时，所述第三MOS管170导通；所述电容器160通过所述第三MOS管170对第一MOS管113的漏端M进行充电，使其电压上升，同时第一MOS管113的栅端N经过电荷分配后其电压下降；所述第一MOS管113的漏端M的电压上升使得经过所述第三MOS管170的电流下降，即所述第一MOS管113的漏端M的电压不再进一步上升，第一MOS管113的栅端N的电压不再进一步下降；通过锁存器110的作用，所述第一MOS管113的漏端M经过一段时间后会下降至“0”，所述第一MOS管113的栅端N的电压经过一段时间后会上升至“1”，具体地，N和电压和M点电压的状态可以如图4所示；阈值判决模块120可以检测到第一MOS管113的漏端M的电压在一段时间内处于维持上升的状态，并将这种状态判定为“1”，即输出(Detection)信号被拉高至“1”。所述D触发器检测到Detection信号上升沿，更新D触发器输出状态，信号输出模块130输出的目标信号变为“1”，用于指示电源电压或地电压上出现glitch。
图5是本申请实施例的阈值判决模块120的示意性电路图。
请参见图5，所述阈值判决模块120可以包括第八MOS管1211、第九MOS管1221和第十MOS管1212，所述第八MOS管1211的源端连接至所述电源电压，所述第八MOS管1211的栅端连接至所述第十MOS管1212的栅端，所述第八MOS管1211的漏端连接至所述第十MOS管1212的漏端，所述第十MOS管1212的源端连接至所述地电压，所述第九MOS管1221的源端连接至所述电源电压，所述第九MOS管1221的栅端连接至所述第十一MOS管1222的栅端，所述第九MOS管1221的漏端连接至所述第十一MOS管1222的漏端，所述第十一MOS管1222的源端连接至所述地电压，所述第八MOS管1211的漏端连接所述第九MOS管1221的栅端，所述第八MOS管1211的栅端连接至所述第二MOS管111的漏端，所述第九MOS管1221的漏端连接至所述信号输出模块130。
可选地，所述第八MOS管1211的宽长比小于第一预设阈值，所述第九MOS管1221的宽长比大于第二预设阈值，所述第十MOS管1212的宽长比大于第三预设阈值，所述第十一MOS管1222的宽长比小于第四预设阈值，其中，所述第一预设阈值小于或等于所述第三预设阈值，所述第二预设阈值大于或等于所述第四预设阈值，以提升所述阈值判决模块120的放大效果，进而提升毛刺信号检测电路100的灵敏度。
或者说，所述第八MOS管1211和所述第十MOS管1212形成第二反相器，所述第九MOS管1221和所述第十一MOS管1222形成第三反相器，所述第二反相器的翻转阈值小于所述第三反相器的翻转阈值。例如所述第二反相器的翻转阈值为0.3，所述第三反相器的翻转阈值为0.8，即通过降低所述第二反相器的翻转阈值提升所述毛刺信号检测电路100的灵敏度，进一步地，通过增大所述第三反相器的翻转阈值，保证所述毛刺信号检测电路100的稳定性。
应理解，上述0.3和0.8仅为示例，本申请对所述第二反相器的翻转阈值和所述第三反相器的翻转阈值不做具体限定。
本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括上文所述的毛刺信号检测电路。
应理解，上文涉及的MOS管可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。例如“N型”MOS管(NMOSFET)与“P型”MOS管(PMOSFET)。其中，“N型”MOS管和“P型”MOS管当作开关使用时，“N型”MOS管(衬底PN结指向内的MOS管或电流流出的MOS管)的栅端接高电平时导通，接低电平时关断；“P型”MOS管(PN结指向外的MOS管或电流流入的MOS管)的栅端接高电平时关断，接低电平时导通。
还应理解，图1至图5仅为本申请的示例，不应理解为对本申请的限制。
例如，可替代地，也可以将所述第六MOS管112的漏端连接至所述信号输出模块130。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及电路，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电路、支路和模块，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的支路是示意性的，例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到一个支路，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种毛刺信号检测电路，其特征在于，包括：
电压采样模块，所述电压采样模块包括：
用于采样电源电压的电容器；和
第一金属氧化物半导体MOS管，所述第一MOS管的栅端连接至所述电容器，所述第一MOS管的源端连接至地电压，所述电源电压上未出现毛刺信号且所述地电压上未出现毛刺信号时，所述第一MOS管的漏端的电压值为所述地电压，所述第一MOS管的栅端的电压值为通过所述电容器采样的电源电压；
所述毛刺信号检测电路还包括第二MOS管和信号输出模块，其中：
所述第二MOS管的一端连接至所述第一MOS管的栅端，所述第二MOS管的另一端连接至所述电源电压，所述第二MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的漏端；
所述信号输出模块用于根据所述第二MOS管的漏端的电压值的变化生成并输出目标信号，所述目标信号用于指示所述电源电压或所述地电压是否出现毛刺信号。
2.根据权利要求1所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述第二MOS管的栅端连接至所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的源端连接至所述电源电压。
3.根据权利要求2所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述电源电压上未出现正方向上的毛刺信号且所述地电压上未出现负方向上的毛刺信号时，所述第二MOS管的漏端的电压值的未发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第一信号，所述第一信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现正方向上的毛刺信号和/或所述地电压上出现负方向上的的毛刺信号时，所述第二MOS管的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第二信号，所述第二信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
4.根据权利要求2或3所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述毛刺信号检测电路还包括：
第三MOS管，所述第三MOS管的栅端连接至所述电源电压，所述第三MOS管的源端连接至所述第二MOS管的栅端，所述第三MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的漏端。
5.根据权利要求4所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述电源电压上未出现负方向上的毛刺信号且所述地电压上未出现正方向上的毛刺信号时，所述第三MOS管的漏端的电压值的未发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第三信号，所述第三信号用于指示所述电源电压或所述地电压未出现毛刺信号；所述电源电压上出现负方向上的毛刺信号和/或所述地电压上出现正方向上的的毛刺信号时，所述第三MOS管的漏端的电压值的发生变化，所述信号输出模块用于生成并输出第四信号，所述第四信号用于指示所述电源电压或所述地电压出现毛刺信号。
6.根据权利要求1所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述第二MOS管的源端连接至所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的栅端连接至所述电源电压。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述毛刺信号检测电路包括：
第四MOS管，所述电容器的与所述第一MOS管的栅端相连的一端通过所述第四MOS管连接至所述电源电压，所述电容器的另一端连接至所述地电压。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述毛刺信号检测电路还包括：
第五MOS管，所述第一MOS管的漏端通过所述第五MOS管连接至所述地电压。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述毛刺信号检测电路还包括：
第一反相器，所述第一MOS管的漏端通过所述第一反相器连接至所述第一MOS管的栅端。
10.根据权利要求9所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述反相器包括：
第六MOS管和第七MOS管，所述第六MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第六MOS管的栅端连接至所述第七MOS管的栅端，所述第六MOS管的漏端连接至所述第七MOS管的漏端，所述第七MOS管的源端连接至所述地电压，所述第六MOS管的漏端连接至所述第一MOS管的栅端。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述信号输出模块为D触发器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述毛刺信号检测电路还包括：
阈值判决模块，所述第二MOS管的漏端通过所述阈值判决模块连接至所述信号输出模块，所述阈值判决模块用于放大所述第二MOS管的漏端输出的信号，并将放大后的信号发送至所述信号输出模块。
13.根据权利要求12所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述阈值判决模块包括：
第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管，所述第八MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第八MOS管的栅端连接至所述第十MOS管的栅端，所述第八MOS管的漏端连接至所述第十MOS管的漏端，所述第十MOS管的源端连接至所述地电压，所述第九MOS管的源端连接至所述电源电压，所述第九MOS管的栅端连接至所述第十一MOS管的栅端，所述第九MOS管的漏端连接至所述第十一MOS管的漏端，所述第十一MOS管的源端连接至所述地电压，所述第八MOS管的漏端连接所述第九MOS管的栅端，所述第八MOS管的栅端连接至所述第二MOS管的漏端，所述第九MOS管的漏端连接至所述信号输出模块。
14.根据权利要求13所述的毛刺信号检测电路，其特征在于，所述第八MOS管和所述第十MOS管形成第二反相器，所述第九MOS管和所述第十一MOS管形成第三反相器，所述第二反相器的翻转阈值小于所述第三反相器的翻转阈值。
15.一种安全芯片，其特征在于，包括：
权利要求1至14中任一项所述的毛刺信号检测电路。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求15所述的安全芯片；和
处理器，所述处理器用于接收所述安全芯片发送的目标信号，所述目标信号用于指示电源电压或地电压是否出现毛刺信号。
CN201980001100.7A 2019-06-24 2019-06-24 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备 Active CN110462410B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/092499 WO2020257958A1 (zh) 2019-06-24 2019-06-24 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110462410A true CN110462410A (zh) 2019-11-15
CN110462410B CN110462410B (zh) 2022-03-08

Family

ID=68492778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980001100.7A Active CN110462410B (zh) 2019-06-24 2019-06-24 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11763037B2 (zh)
EP (1) EP3783372B1 (zh)
CN (1) CN110462410B (zh)
WO (1) WO2020257958A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI806742B (zh) * 2021-09-13 2023-06-21 聯發科技股份有限公司 毛刺檢測器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11916432B2 (en) * 2022-01-05 2024-02-27 Mediatek Inc. Chip with power-glitch detection

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2922277Y (zh) * 2005-10-25 2007-07-11 中兴通讯股份有限公司 一种时钟毛刺检测电路
US20080061843A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Asier Goikoetxea Yanci Detecting voltage glitches
CN101943728A (zh) * 2009-07-06 2011-01-12 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种防电源毛刺攻击的检测电路
CN101996580A (zh) * 2010-11-10 2011-03-30 南开大学 硅基有源有机发光二极管显示器像素电路
CN104166053A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 上海华虹集成电路有限责任公司 毛刺检测电路
CN104459564A (zh) * 2014-11-26 2015-03-25 上海爱信诺航芯电子科技有限公司 一种防电源攻击的电源毛刺信号检测电路及检测方法
CN104639122A (zh) * 2015-01-28 2015-05-20 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 消除高频毛刺的过零检测电路
CN204964722U (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 成都贝发信息技术有限公司 信息交互系统中的供电电压负向检测电路
CN106571803A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 深圳市生微电子有限公司 过欠压检测电路
CN108139507A (zh) * 2017-12-05 2018-06-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 微透镜的制造方法和微透镜
CN108169694A (zh) * 2017-12-19 2018-06-15 成都三零嘉微电子有限公司 一种具有温度、工艺补偿功能的毛刺检测电路
CN108508953A (zh) * 2018-06-11 2018-09-07 深圳大学 新型摆率增强电路、低压差线性稳压器
CN109541288A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 意法半导体(鲁塞)公司 Dc电压的毛刺检测

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2816508B2 (ja) 1991-12-16 1998-10-27 三菱電機株式会社 電源投入検出回路
US5703510A (en) 1996-02-28 1997-12-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power on reset circuit for generating reset signal at power on
KR100305718B1 (ko) 1998-06-30 2001-11-30 박종섭 입/출력버퍼의글리치제거회로
DE10120147B4 (de) 2001-04-25 2010-08-05 Nxp B.V. Schaltung zur Detektion von kurzen Spannungseinbrüchen in einer Versorgungsspannung
KR100440451B1 (ko) * 2002-05-31 2004-07-14 삼성전자주식회사 전압 글리치 검출 회로, 그것을 구비하는 집적회로장치,그리고 전압 글리치 어택으로부터 집적회로장치를보호하는 장치 및 방법
JP2004236407A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Renesas Technology Corp 地絡検出回路
US6990010B1 (en) 2003-08-06 2006-01-24 Actel Corporation Deglitching circuits for a radiation-hardened static random access memory based programmable architecture
US7409659B2 (en) 2004-11-12 2008-08-05 Agere Systems Inc. System and method for suppressing crosstalk glitch in digital circuits
US7301320B2 (en) * 2005-01-21 2007-11-27 International Business Machines Corporation On-chip high frequency power supply noise sensor
US20080012603A1 (en) 2006-07-17 2008-01-17 Wadhwa Sanjay K Brown out detector
US7719325B1 (en) 2008-11-18 2010-05-18 Grenergy Opto, Inc. Active-load dominant circuit for common-mode glitch interference cancellation
CN101943729B (zh) 2009-07-06 2012-03-28 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种电源、地上毛刺的快速低功耗检测电路
US9557354B2 (en) 2012-01-31 2017-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Switched capacitor comparator circuit
CN103034804B (zh) * 2012-12-11 2015-12-23 深圳国微技术有限公司 安全芯片及其攻击检测电路
CN103675421A (zh) 2013-05-31 2014-03-26 国家电网公司 一种电源毛刺信号检测电路及检测方法
CN104714193A (zh) * 2014-08-27 2015-06-17 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种高精度低功耗电源毛刺检测电路
US10156595B2 (en) * 2016-12-09 2018-12-18 Microsemi Soc Corp. Power supply glitch detector
US10277213B1 (en) 2017-10-26 2019-04-30 Nxp Usa, Inc. Glitch detection in input/output bus
CN109314464B (zh) 2018-04-19 2020-08-18 深圳市汇顶科技股份有限公司 基于电压的开关时间自动校正
CN108599757A (zh) 2018-05-07 2018-09-28 清能华波（北京）科技有限公司 锁存器、基于电流模逻辑的二分频器电路以及分频器
CN109257036B (zh) * 2018-11-06 2022-02-08 湖南品腾电子科技有限公司 一种带电压检测的por电路

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2922277Y (zh) * 2005-10-25 2007-07-11 中兴通讯股份有限公司 一种时钟毛刺检测电路
US20080061843A1 (en) * 2006-09-11 2008-03-13 Asier Goikoetxea Yanci Detecting voltage glitches
CN101943728A (zh) * 2009-07-06 2011-01-12 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种防电源毛刺攻击的检测电路
CN101996580A (zh) * 2010-11-10 2011-03-30 南开大学 硅基有源有机发光二极管显示器像素电路
CN104166053A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 上海华虹集成电路有限责任公司 毛刺检测电路
CN104459564A (zh) * 2014-11-26 2015-03-25 上海爱信诺航芯电子科技有限公司 一种防电源攻击的电源毛刺信号检测电路及检测方法
CN104639122A (zh) * 2015-01-28 2015-05-20 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 消除高频毛刺的过零检测电路
CN204964722U (zh) * 2015-09-29 2016-01-13 成都贝发信息技术有限公司 信息交互系统中的供电电压负向检测电路
CN106571803A (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 深圳市生微电子有限公司 过欠压检测电路
CN109541288A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 意法半导体(鲁塞)公司 Dc电压的毛刺检测
CN108139507A (zh) * 2017-12-05 2018-06-08 深圳市汇顶科技股份有限公司 微透镜的制造方法和微透镜
CN108169694A (zh) * 2017-12-19 2018-06-15 成都三零嘉微电子有限公司 一种具有温度、工艺补偿功能的毛刺检测电路
CN108508953A (zh) * 2018-06-11 2018-09-07 深圳大学 新型摆率增强电路、低压差线性稳压器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付强 等: "水肥一体化智能调控设备智能液位开关设计", 《农业机械学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI806742B (zh) * 2021-09-13 2023-06-21 聯發科技股份有限公司 毛刺檢測器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110462410B (zh) 2022-03-08
EP3783372A1 (en) 2021-02-24
WO2020257958A1 (zh) 2020-12-30
EP3783372A4 (en) 2021-05-19
EP3783372B1 (en) 2022-12-07
US20210004501A1 (en) 2021-01-07
US11763037B2 (en) 2023-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110462415A (zh) 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备
CN103034804B (zh) 安全芯片及其攻击检测电路
CN205621041U (zh) 安全电子芯片
CN105680433A (zh) 一种esd电源钳位保护电路
CN104714193A (zh) 一种高精度低功耗电源毛刺检测电路
CN111095004B (zh) 电磁故障注入的检测电路、安全芯片和电子设备
CN103412216B (zh) 静电放电检测电路及处理系统
CN112673263B (zh) 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备
CN110462410A (zh) 毛刺信号检测电路、安全芯片和电子设备
CN105991119B (zh) 上电复位电路
JP2013220013A (ja) 過電流ベースのパワー制御および回路リセット
CN203396864U (zh) 静电放电检测电路及处理系统
CN102620843A (zh) 芯片过温监测器
CN106602532B (zh) 限流电路及其驱动方法、pmic保护系统和显示装置保护系统
CN106300248B (zh) 一种电流控制方式的欠压保护电路
CN108169694A (zh) 一种具有温度、工艺补偿功能的毛刺检测电路
CN101566645B (zh) 一种用于电源电压脉冲干扰的检测电路
CN110212507A (zh) 浪涌保护电路
CN107294516A (zh) 一种无静态功耗的上电复位电路
CN107465180B (zh) 一种具有交流检测和直流检测的钳位电路
CN211856719U (zh) 一种静电泄放及过压保护预警装置、服务器连接系统
CN201210174Y (zh) 用于电源电压脉冲干扰的检测电路
KR20210127207A (ko) 정전 검출 회로
CN101425514B (zh) 一种保护电路及使用保护电路的集成电路
CN110400798A (zh) 一种快速放电rc型esd保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant