CN114825907A - 一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路 - Google Patents

一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路 Download PDF

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CN114825907A CN202210394459.9A CN202210394459A CN114825907A CN 114825907 A CN114825907 A CN 114825907A CN 202210394459 A CN202210394459 A CN 202210394459A CN 114825907 A CN114825907 A CN 114825907A
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Abstract

本申请涉及电子技术领域,公开了一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路,包括:检测单元、转换单元、第一抑制电路、第二抑制电路;检测单元用于检测第一电源和第二电源是否导通。转换单元获取检测信号,并根据检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,以根据电源信号值和后续电路反馈的导通情况输出恰当的转换信号,为后续电路提供控制信号。第一抑制电路检测信号、第二输出电压调节第一输出电压;第二抑制电路根据检测信号、第一输出电压调节第二输出电压。本申请提供的电路根据电源检测信号和反馈信号调节第一抑制电路和第二抑制电路的输出,从而将3.3V的输入电压调节为不高于1.8V的第一输出电压和第二输出电压,保证芯片正常工作。

Description

一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路
技术领域
本申请涉及电子技术领域,特别是涉及一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路。
背景技术
目前常用芯片的最大耐压值均为1.98V,即使用芯片的电路的正常工作电压不能超过1.8V,否则会导致芯片损坏。但在特殊工作环境下(如分立式电路中),可能存在与芯片交互的电压信号高于1.8V的情况,导致芯片无法正常工作或损坏。
由此可见,如何提供一种能够使最大耐压值为1.98V的芯片能够工作在3.3V的电压域下的保护电路,以保证芯片能够正常工作,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路,以使最大耐压值为1.98V的芯片能够工作在3.3V的电压域下。
为了解决上述技术问题,本申请提供一种耐压保护偏置电路,包括:
检测单元1、转换单元2、第一抑制电路3、第二抑制电路4;
所述检测单元1与第一电源、第二电源均连接,用于检测所述第一电源和所述第二电源是否导通,并输出检测信号;
所述转换单元2与所述检测单元1连接,用于获取所述检测信号,并根据所述检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,其中,所述第一输出电压为所述第一抑制电路3输出端的信号,所述第二输出电压为所述第二抑制电路4输出端的信号;
所述转换单元2还与所述第二抑制电路4连接,用于向所述第二抑制电路4输出所述转换信号;
所述第一抑制电路3与所述第一电源连接,以获取第一电源信号;所述第一抑制电路3还与所述检测单元1连接,以获取检测信号;所述第一抑制电路3还与所述第二抑制电路4连接,以获取所述第二输出电压,并根据所述检测信号、所述第二输出电压调节所述第一输出电压;
所述第二抑制电路4与所述第一电源连接,以获取所述第一电源信号;所述第二抑制电路4还与所述转换单元2连接,以获取所述转换信号;所述第二抑制电路4还与所述第一抑制电路3连接,以获取所述第一输出电压,并根据所述转换信号、所述第一输出电压调节所述第二输出电压。
优选的,所述检测单元1为开关管构成的检测电路,所述检测电路还与所述第一抑制电路3、所述第二抑制电路4均连接;
所述检测电路包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一阻性器件、第一反相器、第二反相器、第三反相器;
所述第一开关管的第一端和控制端均与所述第二电源连接,所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的控制端、所述第四开关管的控制端、所述第三开关管的控制端、所述第三开关管的第一端均连接;
所述第二开关管的第一端与所述第一电源连接,所述第二开关管的第二端与第四开关管的第一端连接;
所述第三开关管的第二端与所述第二抑制电路4连接,以获取所述第二输出电压;
所述第四开关管的第二端与所述第一阻性器件的第一端连接,所述阻性器件的第二端接地;
所述第一反相器的输入端与所述第四开关器件的第二端连接,所述第一反相器的第一端与所述第二电源连接,所述第一反相器的第二端接地;
所述第一反相器的输入端与所述第四开关器件的第二端连接,所述第一反相器的第一端与所述第二电源连接,所述第一反相器的第二端接地;
所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端连接,所述第二反相器的第一端与所述第一电源连接,所述第二反相器的第二端接地;
所述第三反相器的输入端与所述第二电源连接,所述第三反相器的第一端与所述第二抑制电路4连接,用于获取所述第二输出电压。
优选的,所述转换单元2为电平转换器;
所述电平转换器的第一端与所述第一电源连接;
所述电平转换器的第二端与所述第二电源连接;
所述电平转换器的第三端与所述第三反相器的输出端连接,以获取第二检测信号;
所述电平转换器的第四端与所述第二反相器的输出端连接,以获取第一检测信号;
所述电平转换器的第五端与所述第一抑制电路3连接,以获取所述第一输出电压;
所述电平转换器的第六端与所述第二抑制电路4连接,以获取所述第二输出电压;
所述电平转换器的输出端与所述第二抑制电路4连接,根据所述第一检测信号、所述第二检测信号、所述第一输出电压、所述第二输出电压和电源信号生成所述转换信号,并将所述转换信号发送至所述第二抑制电路4。
优选的,所述第一抑制电路3包括:第五开关管、第六开关管、第七开关管、第二阻性器件、第三阻性器件、第四阻性器件;
所述第五开关管的第一端与所述第一电源连接以获取电源信号,所述第五开关管的控制端与所述第二抑制电路4连接,用于获取所述第二输出电压,所述第五开关管的第二端与所述第二阻性器件的第一端连接;
所述第二阻性器件的第二端与所述第三阻性器件的第一端、所述第四阻性器件的第一端均连接,三者的连接点作为第一输出端,用于输出所述第一输出电压;
所述第三阻性器件的第二端与所述第六开关管的第一端连接,所述第四阻性器件的第二端与所述第七开关管的第一端连接;
所述第六开关管的控制端与所述第二反相器的输出端连接,以获取所述第一检测信号,所述第六开关管的第二端接地;
所述第七开关管的控制端与所述第三反相器的输出端连接,以获取所述第二检测信号,所述第七开关管的第二端接地。
优选的,所述第二抑制电路4包括:
第八开关管、第五阻性器件、第六阻性器件、第九开关管;
所述第八开关管的第一端与所述第一电源连接,所述第八开关管的第二端与所述第五阻性器件的第一端连接,所述第八开关管的控制端与所述转换单元2连接,以获取所述转换信号;
所述第五阻性器件的第二端与所述第六阻性器件的第一端连接,连接点作为第二输出端以输出所述第二输出电压;
所述第九开关管的第一端与所述第六阻性器件的第二端连接,所述第九开关管的第二端接地,所述第九开关管的控制端与所述第一抑制电路3连接,以获取所述第一输出电压。
优选的,所述第一阻性器件包括第十开关管、第十一开关管;
所述第十开关管与所述第十一开关管串联。
优选的,所述第三阻性器件包括第十二开关管,第十三开关管;所述第十二开关管与所述第十三开关管串联;
所述第四阻性器件包括:第十四开关管,第十五开关管;所述第十四开关管与所述第十五开关管串联。
优选的,所述第五阻性器件包括第十六开关管,第十七开关管;
所述第十六开关管与所述第十七开关管串联。
优选的,所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管均为MOS管。
为了解决上述技术问题,本申请还提供一种芯片供电电路,包括所述的耐压保护偏置电路。
本申请提供了一种耐压保护偏置电路,该电路包括:检测单元、转换单元、第一抑制电路、第二抑制电路;检测单元用于检测第一电源和第二电源是否导通,并输出检测信号,以便于根据电源信号值控制后续电路的通断。转换单元获取检测信号,并根据检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,以根据电源电压值和第一抑制电路、第二抑制电路导通情况为后续电路提供控制信号,其中,第一输出电压为第一抑制电路输出端的信号,第二输出电压为第二抑制电路输出端的信号。转换单元还与第二抑制电路连接,用于向第二抑制电路输出转换信号。第一抑制电路获取检测信号、第一电源信号和第二输出电压,并根据检测信号、第二输出电压调节第一输出电压;第二抑制电路获取第一电源信号和转换信号、第一输出电压,并根据转换信号、第一输出电压调节第二输出电压,其中,第一输出电压和第二输出电压用于为耐压值为1.98V的芯片供电。由此可见,本申请所提供的耐压保护偏置电路根据检测单元发送的电源检测信号和第一抑制电路、第二抑制电路所发送的反馈信号调节第一抑制电路和第二抑制电路的输出,从而将3.3V的输入电压调节为不高于1.8V的第一输出电压和第二输出电压,保证芯片能够正常工作。
此外,本申请还提供了一种芯片供电电路,包括上述耐压保护偏置电路,效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种耐压保护偏置电路的结构图;
图2为本申请实施例提供的另一种耐压保护偏置电路的结构图;
附图标记如下:1为检测单元,2为转换单元,3为第一抑制电路,4为第二抑制电路。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种耐压保护偏置电路和芯片供电电路。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种耐压保护偏置电路的结构图,如图1所示,该电路包括:
检测单元1、转换单元2、第一抑制电路3、第二抑制电路4;
检测单元1与第一电源、第二电源均连接,用于检测第一电源和第二电源是否导通,并输出检测信号EN_33和PD,当第一电源为高电平时,EN_33为高电平,当第一电源为低电平时,EN_33为低电平;当第二电源为高电平时,PD为低电平,当第二电源为低电平时,PD为高电平。
转换单元2与检测单元1连接,用于获取检测信号EN_33和PD,并根据检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号V18N_V,其中,第一输出电压为第一抑制电路3输出端的信号Vn,第二输出电压为第二抑制电路4输出端的信号Vp;
转换单元2还与第二抑制电路4连接,用于向第二抑制电路4输出转换信号V18N_V;
第一抑制电路3与第一电源连接,以获取第一电源信号;第一抑制电路3还与检测单元1连接,以获取检测信号EN_33和PD;第一抑制电路3还与第二抑制电路4连接,以获取第二输出电压,并根据检测信号EN_33和PD、第二输出电压调节第一输出电压;
第二抑制电路4与第一电源连接,以获取第一电源信号;第二抑制电路4还与转换单元2连接,以获取转换信号V18N_V;第二抑制电路4还与第一抑制电路3连接,以获取第一输出电压,并根据转换信号V18N_V、第一输出电压调节第二输出电压。
检测单元1与第一电源和第二电源均连接,用于检测输入电源信号的值以获取检测信号,以控制后续第一抑制电路3和第二抑制电路4的开启和关断。可以理解的是,检测单元1可以为电子元件组成的电路,也可以为具有控制芯片的控制装置,例如:单片机等。
需要注意的是,本实施例中所提供的第一电源和第二电源可以均为1.8V电压源,也可以分别为1.8V电压源和3.3V电压源,此处不做限定。
可以理解的是,第一抑制电路3的第一输出电压和第二抑制电路4的第二输出电压用于为芯片等电子器件供电。
在具体实施中,本申请所提供方案的目的为使工作电压为0-1.98V的电子器件能够工作在3.3V的电压域中,为了实现这一目的,需要获取输入电压的值,并通过抑制电路将输入电压调整至适合电路中各电子器件正常工作的电压。可以理解的是,第一抑制电路3和第二抑制电路4可以为电子元件组成的电路,通过调节抑制电路中的各电子器件的型号,即可实现调节抑制电路的输出的效果。抑制电路也可以为与输出可调的电压源连接的电路,或单片机等,此处不做限定。
在具体实施中,可以采用开关管构成耐压保护偏置电路中的检测电路和抑制电路,由于开关管中存在寄生二极管,使开关管可以随着输入端电压的增加或减小可以逐渐导通或关断,可以防止电压突变导致电子器件损坏,且开关管导通后依然存在压降,可以用于替代电阻器件。
可以理解的是,本实施例所提供的转换单元2可以为电平转换器或反相器,用于根据输入电压的值和抑制电路的输出电压的值调节抑制电路,从而实现负反馈,保证电路中各电子器件两端的电压不高于电子器件能够承受的最高电压。
在本实施例中,提供了一种耐压保护偏置电路,该电路包括:检测单元、转换单元、第一抑制电路、第二抑制电路;检测单元用于检测第一电源和第二电源是否导通,并输出检测信号,以便于根据电源信号值控制后续电路的通断。转换单元获取检测信号,并根据检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,以根据电源电压值和第一抑制电路、第二抑制电路导通情况为后续电路提供控制信号,其中,第一输出电压为第一抑制电路输出端的信号,第二输出电压为第二抑制电路输出端的信号。转换单元还与第二抑制电路连接,用于向第二抑制电路输出转换信号。第一抑制电路获取检测信号、第一电源信号和第二输出电压,并根据检测信号、第二输出电压调节第一输出电压;第二抑制电路获取第一电源信号和转换信号、第一输出电压,并根据转换信号、第一输出电压调节第二输出电压,其中,第一输出电压和第二输出电压用于为耐压值为1.98V的芯片供电。由此可见,本申请所提供的耐压保护偏置电路根据检测单元发送的电源检测信号和第一抑制电路、第二抑制电路所发送的反馈信号调节第一抑制电路和第二抑制电路的输出,从而将3.3V的输入电压调节为不高于1.8V的第一输出电压和第二输出电压,保证芯片能够正常工作。
作为优选的实施例,耐压保护偏置电路可以为电子器件构成的电路,也可以为具有操作程序的设备(例如单片机等)构成的电路,前一种方案的硬件成本更低。
图2为本申请实施例所提供的一种耐压保护偏置电路的结构图,如图2所示,该电路中的检测单元1、第一抑制电路3、第二抑制电路4均由开关管等电子器件构成。
在具体实施中,检测单元1为开关管构成的检测电路,检测电路还与第一抑制电路3、第二抑制电路4均连接;
检测电路包括:第一开关管NMOS1、第二开关管PMOS2、第三开关管PMOS1、第四开关管NMOS2、第一阻性器件、第一反相器、第二反相器、第三反相器;
第一开关管NMOS1的第一端和控制端均与第二电源连接,第一开关管NMOS1的第二端与第二开关管PMOS2的控制端、第四开关管NMOS2的控制端、第三开关管PMOS1的控制端、第三开关管PMOS1的第一端均连接;
第二开关管PMOS2的第一端与第一电源连接,第二开关管PMOS2的第二端与第四开关管NMOS2的第一端连接;
第三开关管PMOS1的第二端与第二抑制电路4连接,以获取第二输出电压;
第四开关管NMOS2的第二端与第一阻性器件的第一端连接,阻性器件的第二端接地;
第一反相器的输入端与第四开关器件的第二端连接,第一反相器的第一端与第二电源连接,第一反相器的第二端接地;
第一反相器的输入端与第四开关器件的第二端连接,第一反相器的第一端与第二电源连接,第一反相器的第二端接地;
第二反相器的输入端与第一反相器的输出端连接,第二反相器的第一端与第一电源连接,第二反相器的第二端接地;
第三反相器的输入端与第二电源连接,第三反相器的第一端与第二抑制电路4连接,用于获取第二输出电压。
转换单元2为电平转换器;
电平转换器的第一端与第一电源连接;
电平转换器的第二端与第二电源连接;
电平转换器的第三端与第三反相器的输出端连接,以获取第二检测信号;
电平转换器的第四端与第二反相器的输出端连接,以获取第一检测信号;
电平转换器的第五端与第一抑制电路3连接,以获取第一输出电压;
电平转换器的第六端与第二抑制电路4连接,以获取第二输出电压;
电平转换器的输出端与第二抑制电路4连接,根据第一检测信号、第二检测信号、第一输出电压、第二输出电压和电源信号生成转换信号,并将转换信号发送至第二抑制电路4。
第一抑制电路3包括:第五开关管PMOS4、第六开关管NMOS6、第七开关管NMOS7、第二阻性器件、第三阻性器件、第四阻性器件;
第五开关管PMOS4的第一端与第一电源连接以获取电源信号,第五开关管的控制端与第二抑制电路4连接,用于获取第二输出电压,第五开关管PMOS4的第二端与第二阻性器件的第一端连接;
第二阻性器件的第二端与第三阻性器件的第一端、第四阻性器件的第一端均连接,三者的连接点作为第一输出端,用于输出第一输出电压;
第三阻性器件的第二端与第六开关管NMOS6的第一端连接,第四阻性器件的第二端与第七开关管NMOS7的第一端连接;
第六开关管NMOS6的控制端与第二反相器的输出端连接,以获取第一检测信号,第六开关管NMOS6的第二端接地;
第七开关管NMOS7的控制端与第三反相器的输出端连接,以获取第二检测信号,第七开关管NMOS7的第二端接地。
第二抑制电路4包括:
第八开关管PMOS3、第五阻性器件、第六阻性器件、第九开关管NMOS5;
第八开关管PMOS3的第一端与第一电源连接,第八开关管PMOS3的第二端与第五阻性器件的第一端连接,第八开关管PMOS3的控制端与转换单元2连接,以获取转换信号;
第五阻性器件的第二端与第六阻性器件的第一端连接,连接点作为第二输出端以输出第二输出电压;
第九开关管NMOS5的第一端与第六阻性器件的第二端连接,第九开关管NMOS5的第二端接地,第九开关管NMOS5的控制端与第一抑制电路3连接,以获取第一输出电压。
在具体实施中,当工艺器件能承受的最大工作电压为1.98V时,如图2所示,其中,V18端与1.8V电压源连接,V33端与3.3V或1.8V电压源连接。EN_33为3.3V电源检测输出结果,当V33电压为3.3V时,EN_33输出1.8V高电平,此时,第一抑制电路3输出端Vn与第二抑制电路4输出端Vp均为1.65V。EN_18为1.8V电源检测输出结果,当V33=1.8V时,EN_18为1.8V高电平,第二抑制电路4输出端Vp为0V、第一抑制电路3输出端Vn为1.8V。可见,V33与3.3V电压源连接或与1.8V电压域连接时,电路均能正常工作。
可以理解的是,电平转换器的输出信号取决与EN_33的值。当电平转换器使能端为低电平时,当EN_33为1.8V时,电平转换器的输出为1.57V,当EN_33为0V时,电平转换器的输出为1.8V。当电平转换器使能端为高电平时,当EN_33为3.3V时,电平转换器的输出为1.57V,当EN_33为1.8V时,电平转换器的输出为0.9V。
在具体实施中,当V18与1.8V电压源连接,V33与3.3V电压源连接时,耐压偏置保护电路的工作状态为:
(1)若V33先上电,V18后上电
V33上电时,V18电压为0,此时第二抑制电路4输出电压Vp为低电平,第五开关管PMOS4导通,第一抑制电路3输出电压Vn为低电平,且随V33上电逐渐升高,随着第一抑制电路3输出电压Vn升高,第三开关管PMOS1第一端电压逐渐升高,最终第四开关管NMOS2导通,第四开关管NMOS2第二端电压随V33电压升高而升高,但由于V18未上电,检测单元1中的第一反相器INV1、第二反相器INV2输出均为低电平。
随着第一抑制电路3输出电压Vn升高,第九开关管NMOS5导通,电平转换输出端V18_N初始阶段为低电平,第八开关管PMOS3导通,第二抑制电路4输出电压Vp升高,最终升高到设计值1.65V。第三反相器INV3输入端V18为0V,输出端电压值为第二抑制电路4输出电压Vp的值,即电平转换器的使能端电压为高电平,电平转换器输出端电压为1.57V,EN_33为0V。且同时由于电平转换器使能端为高电平,第七开关管NMOS7导通,第一抑制电路3输出电压Vn升高到1.65V。此时,V33上电完成,V33处电压为3.3V,此时与V33连接的器件中第二开关管PMOS2、第八开关管PMOS3、第五开关管PMOS4栅极电压与源极电压之差分别为1.65V、1.57V、1.65V,未超过器件的耐压值。
V33上点完成后V18开始上电,EN_33输出1.8V高电平,电平转换器使能端电压为低电平,第六开关管NMOS6打开,第七开关管NMOS7关闭,此时Level Shift 1输出V18N_V不变,电路上电完成。
(2)若V18先上电,V33后上电
V18上电完成后,第四开关管NMOS2第二端电压为0V,EN_33和电平转换器使能端均为0V。V33开始上电后,当V33处电压大于1.8V后,第二开关管PMOS2导通,第四开关管NMOS2第二端电压随V33上升,EN_33翻转为1.8V高电平,电压转换器输出端V18N_V电压为1.57V,第一抑制电路3输出电压Vn、第二抑制电路4输出电压Vp随着V33电压升高最终后稳定在1.65V,电路完成上电。此时,电路中各器件两端电压未超过器件的耐压值。
在具体实施中,当V18与V33均与1.8V电压源连接时,耐压偏置保护电路的工作状态为:
上电开始时,第三开关管PMOS1第一端与V33电压相等,第二开关管PMOS2关断,第四开关管NMOS2导通。V33为1.8V时,第一阻性器件将第四开关管NMOS2第二端电压下拉至0V,此时EN_18为1.8V高电平,EN_33为低电平,电平转换器输出端V18N_V为1.8V。第八开关管PMOS3关断,第九开关管NMOS5导通,第二抑制电路4输出电压Vp为低电平,第六开关管NMOS6、第七开关管NMOS7均关断,第五开关管PMOS4导通,第一抑制电路3输出电压Vn为1.8V,电路上电完成。
由上述可以看出,采用本申请所提供的耐压保护偏置电路时,当电压源电压为1.8V或3.3V时,第一抑制电路和第二抑制电路均可输出不高于1.8V的电压,使最大工作电压为1.98V的电子器件正常工作。
在本实施例中,通过采用开关管等电子器件构成耐压保护偏置电路,降低电路成本,且偏置电路中各电子器件的工作电压均未超过最大工作电压,可以方便电子器件选型,进一步提高耐压保护偏置电路的应用范围。
阻性器件可以为电阻元件,也可以为开关管。在具体实施中,利用开关管作为电阻可以防止电路中电流快速变化导致电子器件被击穿。
在上述实施例的基础上,第一阻性器件包括第十开关管NMOS3、第十一开关管NMOS4,第十开关管NMOS3与第十一开关管NMOS4串联。第三阻性器件包括第十二开关管PMOS7,第十三开关管PMOS9;第十二开关管PMOS7与第十三开关管PMOS9串联,第四阻性器件包括:第十四开关管PMOS8,第十五开关管PMOS10;第十四开关管PMOS8与第十五开关管PMOS10串联。第五阻性器件包括第十六开关管PMOS5,第十七开关管PMOS6,第十六开关管PMOS5与第十七开关管PMOS6串联。
此外,第二阻性器件和其他阻性器件可以为开关管,也可为电阻,此处不做限定。
在具体实施中,开关管包括MOS管和三极管,其中三极管多用于电流驱动电路,而MOS管为电压控制器件,常用于电压驱动电路。MOS管具有功耗低,输出阻抗高的优点,且具有良好的温度特性和噪声特性,能够使电路更加稳定。在具体实施中,MOS管具有远高于三极管的上限频率,更加安全稳定,因此通常选用MOS管作为开关器件。
在上述实施例的基础上,第一开关管NMOS1、第二开关管PMOS2、第三开关管PMOS1、第四开关管NMOS2均为MOS管。本实施例中采用的MOS管可以为NMOS管或PMOS管,使用者可以根据实际情况选用合适的MOS管。
需要注意的是,本实施例选用的MOS管可以为自带续流二极管的MOS管,也可以为需要外接续流二极管的MOS管,此处不做限定。
进一步的,本实施例中选取的其他开关管可以为MOS管,也可以为三极管,此处不做限定。
在本实施例中,选用MOS管作为开关管,能够降低电路的功耗,使电路更加稳定可靠。
此外,本申请还提供一种芯片供电电路,包括上述耐压保护偏置电路外,还包括芯片、供电控制单元等。其中,耐压保护偏置电路包括:检测单元、转换单元、第一抑制电路、第二抑制电路;检测单元用于检测第一电源和第二电源是否导通,并输出检测信号,以便于根据电源信号值控制后续电路的通断。转换单元获取检测信号,并根据检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,以根据电源电压值和第一抑制电路、第二抑制电路导通情况为后续电路提供控制信号,其中,第一输出电压为第一抑制电路输出端的信号,第二输出电压为第二抑制电路输出端的信号。转换单元还与第二抑制电路连接,用于向第二抑制电路输出转换信号。第一抑制电路获取检测信号、第一电源信号和第二输出电压,并根据检测信号、第二输出电压调节第一输出电压;第二抑制电路获取第一电源信号和转换信号、第一输出电压,并根据转换信号、第一输出电压调节第二输出电压,其中,第一输出电压和第二输出电压用于为耐压值为1.98V的芯片供电。由此可见,本申请所提供的耐压保护偏置电路根据检测单元发送的电源检测信号和第一抑制电路、第二抑制电路所发送的反馈信号调节第一抑制电路和第二抑制电路的输出,从而将3.3V的输入电压调节为不高于1.8V的第一输出电压和第二输出电压,保证芯片能够正常工作。
以上对本申请所提供的一种耐压偏置保护电路和芯片供电电路进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种耐压保护偏置电路,其特征在于,包括:
检测单元(1)、转换单元(2)、第一抑制电路(3)、第二抑制电路(4);
所述检测单元(1)与第一电源、第二电源均连接,用于检测所述第一电源和所述第二电源是否导通,并输出检测信号;
所述转换单元(2)与所述检测单元(1)连接,用于获取所述检测信号,并根据所述检测信号、第一输出电压、第二输出电压输出转换信号,其中,所述第一输出电压为所述第一抑制电路(3)输出端的信号,所述第二输出电压为所述第二抑制电路(4)输出端的信号;
所述转换单元(2)还与所述第二抑制电路(4)连接,用于向所述第二抑制电路(4)输出所述转换信号;
所述第一抑制电路(3)与所述第一电源连接,以获取第一电源信号;所述第一抑制电路(3)还与所述检测单元(1)连接,以获取检测信号;所述第一抑制电路(3)还与所述第二抑制电路(4)连接,以获取所述第二输出电压,并根据所述检测信号、所述第二输出电压调节所述第一输出电压;
所述第二抑制电路(4)与所述第一电源连接,以获取所述第一电源信号,所述第二抑制电路(4)还与所述转换单元(2)连接,以获取所述转换信号;所述第二抑制电路(4)还与所述第一抑制电路(3)连接,以获取所述第一输出电压,并根据所述转换信号、所述第一输出电压调节所述第二输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述检测单元(1)为开关管构成的检测电路,所述检测电路还与所述第一抑制电路(3)、所述第二抑制电路(4)均连接;
所述检测电路包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一阻性器件、第一反相器、第二反相器、第三反相器;
所述第一开关管的第一端和控制端均与所述第二电源连接,所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的控制端、所述第四开关管的控制端、所述第三开关管的控制端、所述第三开关管的第一端均连接;
所述第二开关管的第一端与所述第一电源连接,所述第二开关管的第二端与第四开关管的第一端连接;
所述第三开关管的第二端与所述第二抑制电路(4)连接,以获取所述第二输出电压;
所述第四开关管的第二端与所述第一阻性器件的第一端连接,所述阻性器件的第二端接地;
所述第一反相器的输入端与所述第四开关器件的第二端连接,所述第一反相器的第一端与所述第二电源连接,所述第一反相器的第二端接地;
所述第一反相器的输入端与所述第四开关器件的第二端连接,所述第一反相器的第一端与所述第二电源连接,所述第一反相器的第二端接地;
所述第二反相器的输入端与所述第一反相器的输出端连接,所述第二反相器的第一端与所述第一电源连接,所述第二反相器的第二端接地;
所述第三反相器的输入端与所述第二电源连接,所述第三反相器的第一端与所述第二抑制电路(4)连接,用于获取所述第二输出电压。
3.根据权利要求2所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述转换单元(2)为电平转换器;
所述电平转换器的第一端与所述第一电源连接;
所述电平转换器的第二端与所述第二电源连接;
所述电平转换器的第三端与所述第三反相器的输出端连接,以获取第二检测信号;
所述电平转换器的第四端与所述第二反相器的输出端连接,以获取第一检测信号;
所述电平转换器的第五端与所述第一抑制电路(3)连接,以获取所述第一输出电压;
所述电平转换器的第六端与所述第二抑制电路(4)连接,以获取所述第二输出电压;
所述电平转换器的输出端与所述第二抑制电路(4)连接,根据所述第一检测信号、所述第二检测信号、所述第一输出电压、所述第二输出电压和电源信号生成所述转换信号,并将所述转换信号发送至所述第二抑制电路(4)。
4.根据权利要求3所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第一抑制电路(3)包括:第五开关管、第六开关管、第七开关管、第二阻性器件、第三阻性器件、第四阻性器件;
所述第五开关管的第一端与所述第一电源连接以获取电源信号,所述第五开关管的控制端与所述第二抑制电路(4)连接,用于获取所述第二输出电压,所述第五开关管的第二端与所述第二阻性器件的第一端连接;
所述第二阻性器件的第二端与所述第三阻性器件的第一端、所述第四阻性器件的第一端均连接,三者的连接点作为第一输出端,用于输出所述第一输出电压;
所述第三阻性器件的第二端与所述第六开关管的第一端连接,所述第四阻性器件的第二端与所述第七开关管的第一端连接;
所述第六开关管的控制端与所述第二反相器的输出端连接,以获取所述第一检测信号,所述第六开关管的第二端接地;
所述第七开关管的控制端与所述第三反相器的输出端连接,以获取所述第二检测信号,所述第七开关管的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第二抑制电路(4)包括:
第八开关管、第五阻性器件、第六阻性器件、第九开关管;
所述第八开关管的第一端与所述第一电源连接,所述第八开关管的第二端与所述第五阻性器件的第一端连接,所述第八开关管的控制端与所述转换单元(2)连接,以获取所述转换信号;
所述第五阻性器件的第二端与所述第六阻性器件的第一端连接,连接点作为第二输出端以输出所述第二输出电压;
所述第九开关管的第一端与所述第六阻性器件的第二端连接,所述第九开关管的第二端接地,所述第九开关管的控制端与所述第一抑制电路(3)连接,以获取所述第一输出电压。
6.根据权利要求2所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第一阻性器件包括第十开关管、第十一开关管;
所述第十开关管与所述第十一开关管串联。
7.根据权利要求4所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第三阻性器件包括第十二开关管,第十三开关管;所述第十二开关管与所述第十三开关管串联;
所述第四阻性器件包括:第十四开关管,第十五开关管;所述第十四开关管与所述第十五开关管串联。
8.根据权利要求5所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第五阻性器件包括第十六开关管,第十七开关管;
所述第十六开关管与所述第十七开关管串联。
9.根据权利要求2所述的一种耐压保护偏置电路,其特征在于,所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管均为MOS管。
10.一种芯片供电电路,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的耐压保护偏置电路。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738781A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 炬才微电子(深圳)有限公司 一种过压保护电路、ic芯片及过压保护方法
US20130293247A1 (en) * 2012-04-12 2013-11-07 Fuji Electric Co., Ltd. Level shift circuit using parasitic resistor in semiconductor substrate
JP2014075692A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Fujitsu Semiconductor Ltd 出力回路
CN106774599A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种高电源抑制比的电压调节器电路
CN107526700A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 输入输出接收电路及电子装置
CN108667449A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 电子系统及其上、下电状态检测电路
CN109660234A (zh) * 2018-12-17 2019-04-19 珠海亿智电子科技有限公司 一种利用1.8v耐压器件实现的耐5v电平偏移电路
CN110212507A (zh) * 2019-05-23 2019-09-06 上海艾为电子技术股份有限公司 浪涌保护电路
CN209627761U (zh) * 2018-12-27 2019-11-12 深圳市越宏普照照明科技有限公司 Led驱动保护电路
JP2020191699A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 ローム株式会社 電源制御装置、降圧型dc/dcコンバータ、および昇圧型dc/dcコンバータ
US20220014194A1 (en) * 2018-11-14 2022-01-13 Sony Semiconductor Solutions Corporation Level shift circuit and electronic apparatus

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738781A (zh) * 2011-04-07 2012-10-17 炬才微电子(深圳)有限公司 一种过压保护电路、ic芯片及过压保护方法
US20130293247A1 (en) * 2012-04-12 2013-11-07 Fuji Electric Co., Ltd. Level shift circuit using parasitic resistor in semiconductor substrate
JP2014075692A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Fujitsu Semiconductor Ltd 出力回路
CN107526700A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 输入输出接收电路及电子装置
CN106774599A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 北京中电华大电子设计有限责任公司 一种高电源抑制比的电压调节器电路
CN108667449A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 电子系统及其上、下电状态检测电路
US20220014194A1 (en) * 2018-11-14 2022-01-13 Sony Semiconductor Solutions Corporation Level shift circuit and electronic apparatus
CN109660234A (zh) * 2018-12-17 2019-04-19 珠海亿智电子科技有限公司 一种利用1.8v耐压器件实现的耐5v电平偏移电路
CN209627761U (zh) * 2018-12-27 2019-11-12 深圳市越宏普照照明科技有限公司 Led驱动保护电路
JP2020191699A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 ローム株式会社 電源制御装置、降圧型dc/dcコンバータ、および昇圧型dc/dcコンバータ
CN110212507A (zh) * 2019-05-23 2019-09-06 上海艾为电子技术股份有限公司 浪涌保护电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胥志;李红梅;冯之健;: "电动汽车电驱动系统辅助电源设计", 机电工程, no. 05, 20 May 2013 (2013-05-20) *

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