CN213483741U - 一种Fuse阻抗检测电路和芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种Fuse阻抗检测电路，包括第一、第二、第三、第四、第五MOS管，第一、第二电阻，其中，第一、第二MOS管的源极相连，并与电源Vcc连接，第一、第二MOS管栅极相连，第一MOS管漏极连接其栅极、第四MOS管漏极，第三MOS管的漏极及其栅极和电源Vcc连接，第三MOS管源极连接第一电阻的一端，第一电阻另一端接地，第三MOS管栅极与第四MOS管栅极连接，第四MOS管源极连接第二电阻一端，第二电阻另一端接地；第四MOS管栅极还连接第五MOS管栅极，第五MOS管漏极连接第二MOS管漏极，在第五MOS管漏极和第二MOS管漏极之间，输出电压，第五MOS管源极连接Fuse的一端，Fuse另一端接地。本实用新型同时还保护一种芯片，能降低芯片的误判率。
Description
技术领域
本实用新型属于芯片设计电路领域，更具体地说，涉及一种Fuse阻抗检测电路和芯片。
背景技术
在芯片的设计过程中需要通过修正(trim)对电路的精度进行校正，trim方法分为eprom(可擦编程只读存储器、Erasable Programmable Read Only Memory)、Fuse(熔线)两类，本实用新型针对的是Fuse类应用。
由于Fuse在未烧断时电阻近似为短路，阻抗非常小，但其烧断后阻抗最大可到100G欧，但由于ATE(Automatic Test Equipment，自动测试机)机台的寄生等原因，在芯片的批量生产中存在个别Fuse烧断后的阻抗在几十k欧到几M欧之间，传统的Fuse烧断结果检测电路如图1所示，当固定的电流流过Fuse产生特定的电压值，当Fuse未烧断时，该电压值低于特定的电压值；当Fuse烧断后阻抗足够大时，该电压值应高于特定的电压值。便于后续电路通过电压值判断Fuse是否有烧断。当固定的电流和Fuse烧断后的阻抗有较大偏差时，会导致后续电路不能正确判断Fuse是否有烧断。由于该固定的电流和Fuse的阻抗均偏差较大，这种方法存在的问题是容易导致烧断结果误判为失败，增加芯片的失效率。为了提高Fuse阻抗检测的准确率，业内提出了不少解决方案。
如申请公布日为2013年4月3日，申请公布号为CN103018561A，专利名称为一种芯片负性阻抗的检测电路和方法的中国专利提出了一种技术方案，通过在设置好频偏的待检测芯片的输入端和输出端之间串联可变的电阻及内阻小于该待检测芯片负性阻抗绝对值的检测晶振，给待检测芯片上电后，经过从小至大改变可变电阻阻值，当检测到待检测芯片从正常工作到不能正常工作时，记录下此时可变电阻的阻值，并利用检测晶振的内阻，得出该待检测芯片此时的负性阻抗，即精准的检测出该待检测芯片的驱动能力，进而选择最优的晶振，以提高系统后续运行的稳定性。
申请公布日为2020年2月25日，申请公布号为CN110837037A，专利名称为一种锂电池组保护板二次过压检测电路的中国专利提供了另一种技术方案，包括一控制模块；一模拟电池输出电路，所述模拟电池输出电路与所述控制模块相连接；一高速ADC采集电路，所述高速ADC采集电路与所述控制模块相连接；一可控限流功率电阻电路，所述可控限流功率电阻电路分别与所述模拟电池输出电路和控制模块相连接；一电压电流采集电路，所述电压电流采集电路分别与所述高速ADC采集电路和模拟电池输出电路相连接。该技术方案可通过触发Fuse的工作来判断Fuse是否正常。
不同于上述技术方案，本实用新型提供了另一种不同的用于检测Fuse阻抗的电路和芯片。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有技术中芯片的检测过程中准确率低，进而造成芯片的失效率增加的问题，本实用新型提供一种Fuse阻抗检测电路和芯片。
2.技术方案
为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种Fuse阻抗检测电路，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管，第一电阻和第二电阻，其中，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，并与电源Vcc连接，第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极相连，第一MOS管的漏极与其栅极连接，第一MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极，第三MOS管的漏极连接电源Vcc，第三MOS管的漏极与其栅极相连，第三MOS管的源极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地，第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的源极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地；第四MOS管的栅极还连接第五MOS管的栅极，第五MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极，在第五MOS管的漏极和第二MOS管的漏极之间，输出电压Vout，第五MOS管的源极连接Fuse的一端，Fuse的另一端接地。利用本技术方案，通过检测第五MOS管和第二MOS管之间的输出电压，即可判断Fuse的工作状态，而且不会产生误判，从而解决现有技术中不良芯片的误判率过高的问题。
进一步地，所述第一MOS管和第二MOS管均为PMOS管。
进一步地，所述第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管均为NMOS管。
进一步地，所述第一电阻、第二电阻的阻值均为10K。
进一步地，所述第一电阻、第二电阻的阻值均为10K。
本实用新型还提供一种芯片，包括上述的Fuse阻抗检测电路。
3.有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)现有技术相比，本实用新型可忽略偏置电流精度的偏差，即不需要特定的电流值即可判断Fuse烧断后的阻抗；
(2)本实用新型可在在Fuse烧断后的阻抗偏低的情况下仍能被检测到，有效提高了芯片的生产良率。
附图说明
图1为现有技术中的Fuse烧断结果检测电路图；
图2为本实用新型的电路图；
图中：M1：第一MOS管；M2：第二MOS管；M3：第三MOS管；M4：第四MOS管；M5：第五MOS管；R1：第一电阻；R2：第二电阻。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
如图2所示，本实用新型包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5，第一电阻R1和第二电阻R2，其中，第一MOS管M1的源极与第二MOS管M2的源极相连，并与电源Vcc连接，第一MOS管M1的栅极与第二MOS管M2的栅极相连，第一MOS管M1的漏极连接第一MOS管M1的栅极，第一MOS管M1的漏极连接第四MOS管M4的漏极，第三MOS管M3的漏极连接电源Vcc，第三MOS管M3的漏极与其栅极相连，第三MOS管M3的源极连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接地；第三MOS管M3的栅极与第四MOS管M4的栅极连接，第四MOS管M4的源极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地；第四MOS管M4的栅极还连接第五MOS管M5的栅极，第五MOS管M5的漏极连接第二MOS管M2的漏极，在第五MOS管M5的漏极和第二MOS管M2的漏极之间输出电压Vout，第五MOS管M5的源极连接Fuse(芯片设计中Fuse指熔线，比如金属熔线或者多晶硅熔线)的一端，Fuse的另一端接地，第二MOS管M2和第五MOS管M5组成电流比较器。
根据MOS管的工作特性，当三极管栅极和源极之间的电压VGS>0时，MOS管开始导通，但MOS管的电阻随VGS的增大而减小。
结合MOS管的工作特性，本实用新型的工作原理为：第一MOS管M1、第二MOS管M1、第三MOS管M3和第四MOS管M4组成镜像恒流源，这四个MOS管输出的电流的电流值相等，均为I，由于第三MOS管M3和第四MOS管M4均给第五MOS管M5提供镜像电流，因此第五MOS管M5的输出电流的电流值为1.5I。当Fuse熔断时，Fuse的电阻值会瞬间增大，大于第一电阻R1的阻值，也大于第二电阻R2的阻值，其中第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相等，此时，第五MOS管M5栅极和源极之间的电压VM5GS小于第四MOS管M4栅极和源极之间的电压VM4GS，第五MOS管M5为放大状态，第二MOS管M2为开通状态，此时，第五MOS管M5和第二MOS管M2之间的输出电压Vout为Vcc；当Fuse正常工作时，Fuse的阻值小于第一电阻R1的阻值，也小于第二电阻R2的阻值，此时，第五MOS管M5栅极和源极之间的电压VM5GS小于第四MOS管M4栅极和源极之间的电压VM4GS，第五MOS管M5漏极和源极之间的电压为0，此时，第五MOS管M5和第二MOS管M2之间的输出电压Vout为0；因此，通过第五MOS管M5和第二MOS管M2之间的输出电压Vout，即可判断Fuse的工作状态，而且不会产生误判，从而解决现有技术中不良芯片的误判率过高的问题。
具体实施时，第一MOS管和第二MOS管均为PMOS管；第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管均为NMOS管。第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均与Fuse熔断之后的阻值相关，Fuse在熔断前的阻抗接近零欧，熔断后的阻抗不确定，但基本都会大于10K，因此在本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均设置为10K，这样能确保判断的准确率。
本实用新型所使用的电流均为镜像产生，故其绝对值的偏差不会影响检测结果。只要Fuse熔断后的阻抗能改变第二MOS管M2和第五MOS管M5组成的电流比较器的输出，即可让后续电路正常判断Fuse是否有烧断。
具体实施时，可在芯片设计时加入上述Fuse阻抗检测电路，带有上述电路的芯片在检测时能够保证较高的准确率。
Claims (6)
1.一种Fuse阻抗检测电路，其特征在于：包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管，第一电阻和第二电阻，其中，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，并与电源连接，第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极相连，第一MOS管的漏极与其栅极连接，第一MOS管的漏极连接第四MOS管的漏极，第三MOS管的漏极连接电源，第三MOS管的漏极与其栅极相连，第三MOS管的源极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地，第三MOS管的栅极与第四MOS管的栅极连接，第四MOS管的源极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地；第四MOS管的栅极还连接第五MOS管的栅极，第五MOS管的漏极连接第二MOS管的漏极，在第五MOS管的漏极和第二MOS管的漏极之间输出电压，第五MOS管的源极连接Fuse的一端，Fuse的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的Fuse阻抗检测电路，其特征在于：所述第一MOS管和第二MOS管均为PMOS管。
3.根据权利要求1或2所述的Fuse阻抗检测电路，其特征在于：所述第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管均为NMOS管。
4.根据权利要求3所述的Fuse阻抗检测电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻的阻值均为10K。
5.根据权利要求1或2所述的Fuse阻抗检测电路，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻的阻值均为10K。
6.一种芯片，其特征在于：包括权利要求1-5中任一权利要求所述的Fuse阻抗检测电路。
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