CN116505645B - 一种应对内建电源失效的逃生电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应对内建电源失效的逃生电路，属于逃生电路技术领域，包括差分信号端、内部电路、稳压产生电路、与内部电路的第一端和稳压产生电路的输出端分别电连接的电源噪声或电压敏感电路，其中，稳压产生电路的输入端连接外部电源VDD2，而稳压产生电路产生的内建电源AVDD3连接电源噪声或电压敏感电路的输入端，该逃生电路还包括与差分信号端和内建电源AVDD3连接的ESD二极管D1和ESD二极管D2，以及与差分信号端和内部电路连接的AC电容开关电路；该电路在输入信号管脚和内建电源之间增加部分的电路逻辑，可以作为内建电源失效的逃生方案，在内建电源出现振荡或其他故障时，可以作为替代方案，保证系统的正常工作。
Description
技术领域
本发明属于逃生电路技术领域，具体涉及一种应对内建电源失效的逃生电路。
背景技术
参阅附图1和附图2是传统的带差分输入，且带有内建电压的系统结构框图。在一些芯片的电路系统中，如果某些电路对电源的噪声或电源的精准度要求非常高，通常会采用内建电源方式如图1中的“AVDD3”。内建电源产生的方式一般采用带隙基准电路（Bandgap）产生与电源、芯片工艺角和温度无关（或低关联度）的参考电压。参考电压作为稳压产生电路的输入，然后稳压产生电路产生高性能的内建电源。稳压产生电路通常采用带反馈的低压差线性稳压器（LDO）实现。由于稳压电路的反馈系统的存在，我们需要分析环路的增益、相位裕量来保证电路能正常工作。
但是实际应用过程中，稳压产生电路驱动受其所驱动的电路的工作状态的变化影响很大。比如电路所需要的动态电流受电路的翻转率影响很大，极端情况下为电路不翻转和高速翻转，所需要的动态电流变化可以达到0 mA到上百mA的变化范围。所以LDO在某种对外驱动电流下，有可能会出现稳定性问题，表现为输出电源AVDD3出现振荡，从而影响电路或整个芯片的正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应对内建电源失效的逃生电路，通过在输入信号管脚和内建电源之间增加部分的电路逻辑，可以作为内建电源失效的逃生方案，在内建电源出现振荡或其他故障时，可以作为替代方案，保证系统的正常工作，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应对内建电源失效的逃生电路，包括差分信号端、内部电路、稳压产生电路、与内部电路的第一端和稳压产生电路的输出端分别电连接的电源噪声或电压敏感电路，其中，稳压产生电路的输入端连接外部电源VDD2，而稳压产生电路产生的内建电源AVDD3连接电源噪声或电压敏感电路的输入端，该逃生电路还包括与差分信号端和内建电源AVDD3连接的ESD二极管D1和ESD二极管D2，以及与差分信号端和内部电路连接的AC电容开关电路；
差分信号端包括差分信号正端和差分信号负端；
ESD二极管D1的正极端连接差分信号端的差分信号正端，ESD二极管D1的负极端连接内建电源AVDD3；
ESD二极管D2的正极端连接差分信号端的差分信号负端，ESD二极管D2的负极端连接内建电源AVDD3。
优选的，所述AC电容开关电路包括AC耦合电容C1、C2、开关电路SW1和SW2；
AC耦合电容C1的第一端连接差分信号正端，第二端连接内部电路的第二端；
AC耦合电容C2的第一端连接差分信号负端，第二端连接内部电路的第三端；
开关电路SW1的两端分别连接于AC耦合电容C1的第一端和第二端；
开关电路SW2的两端分别连接于AC耦合电容C2的第一端和第二端。
优选的，所述内部电路第四端还连接外部电源VDD1。
优选的，所述内部电路的第五端和电源噪声或电压敏感电路的第三端还分别连接外部地VSS。
优选的，所述差分信号正端通过电感L1连接电源VDD4，差分信号负端通过电感L2连接电源VDD4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，在不增加新的电源管脚，可以做到当内建电源出现不稳定或者故障状态下的逃生方案。该逃生电路充分利用了ESD二极管和芯片内部信号AC耦合电路的结合，复用了差分信号的管教，而不对差分信号产生影响；而当芯片内部需要用到多组内建电源的情况下，可以利用多组差分信号管脚来实现内建电源失效的逃生方案。
附图说明
图1为传统的带差分输入且带有内建电压的系统结构框图一。
图2为传统的带差分输入且带有内建电压的系统结构框图二。
图3为本发明一种应对内建电源失效的逃生电路图。
图4为差分信号管脚外灌产生内建电源AVDD3的过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图3所示，本实施例的一种应对内建电源失效的逃生电路，包括差分信号端、内部电路、稳压产生电路、与内部电路的第一端和稳压产生电路的输出端分别电连接的电源噪声或电压敏感电路，其中，稳压产生电路的输入端连接外部电源VDD2，而稳压产生电路产生的内建电源AVDD3连接电源噪声或电压敏感电路的输入端，该逃生电路还包括与差分信号端和内建电源AVDD3连接的ESD二极管D1和ESD二极管D2，以及与差分信号端和内部电路连接的AC电容开关电路；
差分信号端包括差分信号正端和差分信号负端；
ESD二极管D1的正极端连接差分信号端的差分信号正端，ESD二极管D1的负极端连接内建电源AVDD3；
ESD二极管D2的正极端连接差分信号端的差分信号负端，ESD二极管D2的负极端连接内建电源AVDD3。
具体的，内部电路包括信道补偿电路以及放大及差分转单端电路，以实现信道补偿和信号放大及差分转单端；而电源噪声或电压敏感电路用于调整数据的位置，保证时钟采样在数据中间，但受电源噪声影响比较明显。
在本实施例中，所述AC电容开关电路包括AC耦合电容C1、C2、开关电路SW1和SW2；
AC耦合电容C1的第一端连接差分信号正端，第二端连接内部电路的第二端；
AC耦合电容C2的第一端连接差分信号负端，第二端连接内部电路的第三端；
开关电路SW1的两端分别连接于AC耦合电容C1的第一端和第二端；
开关电路SW2的两端分别连接于AC耦合电容C2的第一端和第二端。
在本实施例中，所述内部电路第四端还连接外部电源VDD1。
在本实施例中，所述内部电路的第五端和电源噪声或电压敏感电路的第三端还分别连接外部地VSS。
在本实施例中，所述差分信号正端通过电感L1连接电源VDD4，差分信号负端通过电感L2连接电源VDD4。
如图3所示，如果内建电源出现失效（振荡或者其它异常），可以将稳压产生电路关闭，这样内建电源AVDD3处于浮空或者高阻状态。并将开关SW1和SW2断开，采用电容耦合模式，保证差分输入管脚的直流电压不会对内部电路的性能产生影响。同时D1和D2保证差分信号对内建电源的正向导通。
在应用时，单板上增加两个电感（感值根差分信号频率来定，保证不对信号传输产生影响），两个电感连接到电源VDD4。可以根据差分信号的幅度(amp)和二极管压降vdiode来选择VDD4的电压值，保证产生的AVDD3电压和所要求的电压一致，其计算公式可以近似表示为：VDD4+amp=vdiode+AVDD3。
如图4所示，由于差分信号的特性，对AVDD3的扰动可以做到最小，并且一般的内建电源都有内部的去耦合电容。如果输入信号翻转的频率足够快，差分信号引入的电源纹波可以被内部去耦合电容压制到足够小，可以保证内部电源敏感电路能够正常工作。
本发明，在不增加新的电源管脚的情况下，可以做到当内建电源出现不稳定或者故障状态下的逃生方案。该逃生电路充分利用了ESD二极管和芯片内部信号AC耦合电路的结合，复用了差分信号的管教，而不对差分信号产生影响。当芯片内部需要用到多组内建电源的情况下，可以利用多组差分信号管脚来实现内建电源失效的逃生方案。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种应对内建电源失效的逃生电路，包括差分信号端、内部电路、稳压产生电路、与内部电路的第一端和稳压产生电路的输出端分别电连接的电源噪声或电压敏感电路，其中，稳压产生电路的输入端连接外部电源VDD2，而稳压产生电路产生的内建电源AVDD3连接电源噪声或电压敏感电路的输入端，其特征在于：该逃生电路还包括与差分信号端和内建电源AVDD3连接的ESD二极管D1和ESD二极管D2，以及与差分信号端和内部电路连接的AC电容开关电路；
所述差分信号端包括差分信号正端和差分信号负端；
ESD二极管D1的正极端连接差分信号端的差分信号正端，ESD二极管D1的负极端连接内建电源AVDD3；
ESD二极管D2的正极端连接差分信号端的差分信号负端，ESD二极管D2的负极端连接内建电源AVDD3；
所述AC电容开关电路包括AC耦合电容C1、C2、开关电路SW1和SW2；
AC耦合电容C1的第一端连接差分信号正端，第二端连接内部电路的第二端；
AC耦合电容C2的第一端连接差分信号负端，第二端连接内部电路的第三端；
开关电路SW1的两端分别连接于AC耦合电容C1的第一端和第二端；
开关电路SW2的两端分别连接于AC耦合电容C2的第一端和第二端。
2.根据权利要求1所述的一种应对内建电源失效的逃生电路，其特征在于：所述内部电路第四端还连接外部电源VDD1。
3.根据权利要求2所述的一种应对内建电源失效的逃生电路，其特征在于：所述内部电路的第五端和电源噪声或电压敏感电路的第三端还分别连接外部地VSS。
4.根据权利要求1所述的一种应对内建电源失效的逃生电路，其特征在于：所述差分信号正端通过电感L1连接电源VDD4，差分信号负端通过电感L2连接电源VDD4。
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| GR01 | Patent grant | ||
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