JP2006333595A - Terminal protection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は端子保護回路に関し、特に内部のトランジスタと接続された端子を有する集積回路の端子保護回路に関する。 The present invention relates to a terminal protection circuit, and more particularly to an integrated circuit terminal protection circuit having a terminal connected to an internal transistor.
集積回路は、端子に過電圧(サージ)を受け、破損することがある。そのため、集積回路は、サージから内部回路を保護するための保護回路を具備しているものがある。
図7は、従来の降圧型非同期DC/DCコンバータの回路図である。図に示すように降圧型非同期DC/DCコンバータは、電圧源E101、演算増幅器101、比較器102、発振器103、ハイサイドドライバ104、ローサイドドライバ105、および端子T101〜T104を備えた集積回路100と、集積回路100に外付けされたパワーPMOSのトランジスタM101とを有している。トランジスタM101のソースは、電圧源E111と接続され、ドレインは、コイルL101とコンデンサC101によって構成されたフィルタ回路と接続されている。また、トランジスタM101のドレインは、アノードがグランドに接続されたダイオードD101と接続されている。トランジスタM101のゲートは、集積回路100の端子T102と接続されている。
An integrated circuit may be damaged by receiving an overvoltage (surge) at a terminal. For this reason, some integrated circuits include a protection circuit for protecting an internal circuit from a surge.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional step-down asynchronous DC / DC converter. As shown in the figure, the step-down asynchronous DC / DC converter includes an
集積回路100は、トランジスタM101をオン/オフし、コンデンサC101の両端に一定の負荷電圧が出力されるようにしている。集積回路100は、抵抗R101,R102によって分圧された負荷電圧を、端子T104から内部に取り込んでいる。集積回路100の演算増幅器101は、端子T104から取り込んだ負荷電圧と、電圧源E101の基準電圧との誤差を増幅し、比較器102に出力する。比較器102は、演算増幅器101から出力される誤差信号と、発振器103から出力される三角波(のこぎり波)とを比較し、矩形波信号をハイサイドドライバ104とローサイドドライバ105とに出力する。
The integrated
ハイサイドドライバ104は最終段に、ソースが端子T101に接続され、ドレインが端子T102に接続されたPMOSのトランジスタM111を有している。ローサイドドライバ105は最終段に、ドレインが端子T102に接続され、ソースが端子T103に接続されたNMOSのトランジスタM112を有している。ハイサイドドライバ104およびローサイドドライバ105は、比較器102から出力される矩形波信号を増幅してそれぞれの最終段のトランジスタM111とトランジスタM112のゲートに印加し、トランジスタM101をオン/オフする。このようにして図に示す降圧型非同期DC/DCコンバータは、コンデンサC101の両端に出力する負荷電圧を一定となるようにしている。
The high-
ところで従来、プッシュプル接続された2つの出力トランジスタの保護に関し、過電圧が検出されると、2つの出力トランジスタをオフさせてサージに対する静電破壊耐量を稼ぐようにした過電圧保護回路がある(例えば、特許文献1参照)。また、2つの出力トランジスタにかかるサージを、ツェナーダイオードと抵抗とで分配するようにして、サージから有効に保護することができるサージ保護回路および半導体集積回路がある(例えば、特許文献2参照)。このようなサージ保護回路を図7のトランジスタM111,M112に適用することによって、端子T101〜T103をサージから保護することが可能である。
しかし、特許文献1,2に記載されている保護回路では、サージに対する耐圧が2つの出力トランジスタ自体の耐圧で決まり、出力トランジスタの負担が大きいという問題点があった。 However, the protection circuits described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the withstand voltage against surge is determined by the withstand voltages of the two output transistors themselves, and the burden on the output transistors is large.
また、トランジスタが接続されている端子をサージから保護するとともに、回路規模を抑制した端子保護回路が望まれていた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、トランジスタが接続されている端子を、このトランジスタとは別の手段で接地電圧に短絡するようにして保護するようにし、出力トランジスタの負担を軽減した端子保護回路を提供することを目的とする。
In addition, a terminal protection circuit that protects a terminal to which a transistor is connected from a surge and suppresses the circuit scale has been desired.
The present invention has been made in view of such a point, and the terminal to which the transistor is connected is protected by being short-circuited to the ground voltage by means different from this transistor, and the burden on the output transistor is reduced. An object of the present invention is to provide a terminal protection circuit with reduced noise.
また、本発明は、トランジスタが接続されている端子をサージから保護するとともに、回路規模を抑制した端子保護回路を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a terminal protection circuit that protects a terminal to which a transistor is connected from a surge and suppresses the circuit scale.
本発明では上記問題を解決するために、内部のトランジスタと接続された端子を有する集積回路の端子保護回路において、前記端子を過電圧発生時に接地電位まで短絡するようにオンするスイッチング手段と、前記スイッチング手段と並列接続され、前記端子の過電圧をクランプするとともに前記スイッチング手段のオンレベルを決定するクランプ手段と、を有することを特徴とする端子保護回路が提供される。 In the present invention, in order to solve the above problem, in a terminal protection circuit of an integrated circuit having a terminal connected to an internal transistor, switching means for turning on the terminal so as to be short-circuited to a ground potential when an overvoltage is generated, and the switching And a clamping means connected in parallel with the means for clamping an overvoltage of the terminal and determining an on level of the switching means.
このような端子保護回路によれば、内部のトランジスタと接続されている端子に過電圧が入力されると、クランプ手段がスイッチング手段をオンし、スイッチング手段が端子を接地電位まで短絡する。これにより、内部のトランジスタと接続された端子は、スイッチング手段により保護される。 According to such a terminal protection circuit, when an overvoltage is input to a terminal connected to an internal transistor, the clamp unit turns on the switching unit, and the switching unit short-circuits the terminal to the ground potential. Thereby, the terminal connected to the internal transistor is protected by the switching means.
また、内部のトランジスタと接続された端子を有する集積回路の端子保護回路において、前記トランジスタと並列接続され、前記端子の過電圧をクランプするとともに前記トランジスタのオンレベルを決定するクランプ手段と、を有することを特徴とする端子保護回路が提供される。 Further, in the integrated circuit terminal protection circuit having a terminal connected to an internal transistor, the terminal protection circuit includes a clamping means connected in parallel with the transistor to clamp an overvoltage of the terminal and determine an on level of the transistor. A terminal protection circuit is provided.
このような端子保護回路によれば、端子に過電圧が印加されると、クランプ手段によって内部のトランジスタをオンし、端子を接地電圧まで短絡する。これにより、端子を接地電圧まで短絡するためのスイッチ手段が不要となる。 According to such a terminal protection circuit, when an overvoltage is applied to the terminal, the internal transistor is turned on by the clamping means, and the terminal is short-circuited to the ground voltage. This eliminates the need for switch means for shorting the terminals to ground voltage.
本発明の端子保護回路では、内部のトランジスタと接続されている端子に過電圧が入力されると、クランプ手段がスイッチング手段をオンし、スイッチング手段が端子を接地電位まで短絡するようにした。これによって、内部のトランジスタと接続されている端子は、スイッチング手段により過電圧から保護され、端子に接続されている内部のトランジスタの過電圧に対する負担を軽減することができる。 In the terminal protection circuit of the present invention, when an overvoltage is input to a terminal connected to an internal transistor, the clamp means turns on the switching means, and the switching means shorts the terminal to the ground potential. Thereby, the terminal connected to the internal transistor is protected from the overvoltage by the switching means, and the burden on the overvoltage of the internal transistor connected to the terminal can be reduced.
また、本発明の端子保護回路では、内部のトランジスタが接続されている端子に過電圧が印加されると、クランプ手段によって内部のトランジスタをオンし、端子を接地電圧まで短絡するようにした。これにより、端子を接地電圧まで短絡するためのスイッチ手段が不要となり、端子保護回路の回路規模を抑制することができる。 In the terminal protection circuit of the present invention, when an overvoltage is applied to a terminal to which the internal transistor is connected, the internal transistor is turned on by the clamping means, and the terminal is short-circuited to the ground voltage. Thereby, the switch means for short-circuiting the terminal to the ground voltage becomes unnecessary, and the circuit scale of the terminal protection circuit can be suppressed.
以下、本発明の第1の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、第1の実施の形態に係る端子保護回路を示す回路図である。図に示すように集積回路10は、NMOSのトランジスタであるトランジスタM2と、トランジスタM2のドレインと接続された端子T1と、トランジスタM2のソースと接続され、外部でグランドに接続された端子T2と、端子保護回路11とを有している。端子保護回路11は、集積回路10と同一半導体基板に形成されていて、端子T1に印加されるサージ電圧を吸収する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a terminal protection circuit according to the first embodiment. As shown in the figure, the
端子保護回路11は、端子T1を接地電位まで短絡するように、過電圧発生時にオンする高耐圧のNMOSのトランジスタM1と、トランジスタM1に並列接続された直列段のツェナーダイオードZD1〜ZD6と、トランジスタM1のゲート電位を接地電圧にプルダウンする抵抗R1とを有している。ツェナーダイオードZD1〜ZD6は、端子T1に入力される電圧をクランプすることにより、トランジスタM1のオンレベルを決定するクランプ手段であって、ツェナーダイオードZD1のカソードは、トランジスタM1のゲートおよび抵抗R1の一端と接続されている。
The
ここで、ツェナーダイオードZD1〜ZD6の段数は、端子T1に印加される電圧に応じて決定すればよい。いま、例えば1段当たりの耐圧が5Vであるとすれば、6段構成の図1のものでは、消費電流を消費することなしに定格電圧30V以下の電圧に対応するサージ電圧まで、ESD(ESD:Electro Static Discharge)耐圧の向上を図ることができる。 Here, the number of stages of the Zener diodes ZD1 to ZD6 may be determined according to the voltage applied to the terminal T1. For example, if the withstand voltage per stage is 5 V, the ESD (ESD) can be applied up to a surge voltage corresponding to a voltage of a rated voltage of 30 V or less without consuming current consumption in the one shown in FIG. : Electro Static Discharge) Withstand voltage can be improved.
すなわち、クランプ手段であるツェナーダイオードZD1〜ZD6は、一般にn段(nは自然数)直列接続されていてもよい。例えば、トランジスタM2のドレインに通常20Vの電圧が印加される場合には、ツェナーダイオードの1段当たりのクランプ電圧を5Vとするとき、少なくとも5段以上直列に接続して、25V(=5V×5段)まではツェナーダイオードに電流が流れないように構成すればよい。 That is, Zener diodes ZD1 to ZD6 that are clamping means may be generally connected in series with n stages (n is a natural number). For example, when a voltage of 20V is normally applied to the drain of the transistor M2, when the clamp voltage per stage of the Zener diode is 5V, at least 5 stages are connected in series and 25V (= 5V × 5 Up to the stage) may be configured so that no current flows through the Zener diode.
次に、図1の端子保護回路を適用したDC/DCコンバータを3例挙げて説明する。
図2は、端子保護回路を備えた降圧型非同期DC/DCコンバータの回路図その1である。図2において、図7の従来回路と対応する部分には同じ符号を付けて、それらの詳細な説明を省略する。なお、図2に示す回路と図7に示す従来回路とでは、図1に示した端子保護回路11が端子T102,T103間に接続されているところが異なっている。
Next, three examples of the DC / DC converter to which the terminal protection circuit of FIG. 1 is applied will be described.
FIG. 2 is a first circuit diagram of a step-down asynchronous DC / DC converter including a terminal protection circuit. 2, parts corresponding to those of the conventional circuit of FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 2 is different from the conventional circuit shown in FIG. 7 in that the
図2における端子保護回路11の動作について説明する。端子保護回路11のトランジスタM1は、端子T102へのサージ電圧をグランドに逃がすためのスイッチ手段として動作するが、端子T102の電圧が30Vまでは、所定の大きさの抵抗値、例えば100kΩの抵抗R1のプルダウン抵抗によってオフ状態が保持される。そのため、トランジスタM1を通して端子T102からグランドに電流が流れることはない。
The operation of the
一方、端子T102に30V以上のサージ電圧が入力された場合、多段構成のツェナーダイオードZD1〜ZD6に電流が流れて、第1段のツェナーダイオードZD1のカソード側に所定の電位が生じ、トランジスタM1のゲートに電位がかかる。このとき、トランジスタM1がオンすることによって、サージ電圧をグランドに逃す。 On the other hand, when a surge voltage of 30 V or more is input to the terminal T102, a current flows through the multistage Zener diodes ZD1 to ZD6, a predetermined potential is generated on the cathode side of the first stage Zener diode ZD1, and the transistor M1 A potential is applied to the gate. At this time, the surge voltage is released to the ground by turning on the transistor M1.
このように、トランジスタM112が接続されている端子T102,T103に、端子保護回路11を接続することによって、端子T102,T103をサージ電圧から保護することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路11を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Thus, by connecting the
図3は、端子保護回路を備えた降圧型非同期DC/DCコンバータの回路図その2である。図3において、図2の回路と対応する部分には同じ符号を付けて、それらの詳細な説明を省略する。なお、図3に示す回路と図2に示す回路とでは、集積回路100が内部電圧源106と、内部電圧源106に接続された端子T105を有しているところが異なっている。また、集積回路100に外付けされるトランジスタM101が、NMOSのトランジスタM102となっているところが異なっている。また、端子T105にダイオードD102とコンデンサC102とから構成されるブースト回路を有しているところが異なっている。さらに、端子T101がダイオードD102とコンデンサC102の接続点と接続されているところが異なっている。
FIG. 3 is a second circuit diagram of the step-down asynchronous DC / DC converter provided with the terminal protection circuit. 3, parts corresponding to those in the circuit of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 3 differs from the circuit shown in FIG. 2 in that the
図3に示す降圧型非同期DC/DCコンバータでは、トランジスタM102を駆動するハイサイドドライバ104は、トランジスタM102に供給される電圧源E111の電圧Vccよりも高い電圧でゲートを駆動する必要がある。そのため、集積回路100では、端子T105に接続されているブースト回路によって、内部電圧源106の電圧Vregを、電圧Vregまたは電圧Vreg+Vccまで昇圧し、昇圧された電圧をハイサイドドライバ104のPMOSのトランジスタM111に供給するようにしている。
In the step-down asynchronous DC / DC converter shown in FIG. 3, the high-
このような降圧型非同期DC/DCコンバータにおいて、端子保護回路11は、端子T102に印加される電圧に応じて、多段構成のツェナーダイオードZD1〜ZD6の接続数を変えることにより、あらゆるサージ電圧レベルに対応して保護することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路11を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
In such a step-down asynchronous DC / DC converter, the
図4は、端子保護回路を備えた昇圧型非同期DC/DCコンバータの回路図である。図4において、図2の回路と対応する部分には同じ符号を付けて、それらの詳細な説明を省略する。なお、図4に示す回路と図2に示す回路とでは、集積回路100が内部電圧源107を有しているところが異なっている。また、外付けされていたトランジスタM101が、集積回路100の内部にNMOSのトランジスタM103として取り込まれ、端子T106,T107に接続されているところが異なっている。また、端子T106にコイルL102を介して電圧源E111が接続され、ダイオードD103を介してコンデンサC101に接続されているところが異なっている。これによって、トランジスタM103が接続されている端子T106をサージ電圧から保護することができる。
FIG. 4 is a circuit diagram of a step-up asynchronous DC / DC converter provided with a terminal protection circuit. 4, parts corresponding to those in the circuit of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The circuit shown in FIG. 4 is different from the circuit shown in FIG. 2 in that the
このように、内部のトランジスタとは別のトランジスタにより、内部のトランジスタが接続されている端子を保護するので、内部のトランジスタの過電圧に対する負担を軽減することができる。また、内部のトランジスタの耐圧によらずに、端子の耐圧を改善することができる。なお、ダイオードD103をPMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路11を昇圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
As described above, since the terminal connected to the internal transistor is protected by a transistor different from the internal transistor, the burden on the overvoltage of the internal transistor can be reduced. In addition, the breakdown voltage of the terminal can be improved regardless of the breakdown voltage of the internal transistor. The
次に、本発明の第2の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図5は、第2の実施の形態に係る端子保護回路を示す回路図である。図に示すように集積回路20は、NMOSのトランジスタであるトランジスタM11と、トランジスタM11のドレインと接続された端子T11と、トランジスタM11のソースと接続され、外部でグランドに接続された端子T12と、端子保護回路21とを有している。端子保護回路21は、集積回路20と同一半導体基板に形成されていて、端子T11に印加されるサージ電圧を吸収する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a terminal protection circuit according to the second embodiment. As shown in the figure, the
端子保護回路21は、直列接続されたツェナーダイオードZD11〜ZD16と、このツェナーダイオードZD11〜ZD16に逆方向に直列接続されたダイオードD1と、第1段目のツェナーダイオードZD11に並列に接続された抵抗R11とを有している。ダイオードD1のアノードは、端子T11に接続され、第1段目のツェナーダイオードZD11のアノードは、端子T12に接続されている。第1段目のツェナーダイオードのカソードは、トランジスタM11のゲートに接続されている。
The
ツェナーダイオードZD11〜ZD16は、トランジスタM11のオンレベルを決定するクランプ手段を構成している。抵抗R11は、例えば、100kΩの抵抗値を有し、トランジスタM1のゲート電位を接地電圧にプルダウンする。 Zener diodes ZD11 to ZD16 constitute clamping means for determining the on level of transistor M11. The resistor R11 has a resistance value of 100 kΩ, for example, and pulls down the gate potential of the transistor M1 to the ground voltage.
ダイオードD1は、トランジスタM11がオンしたときの短絡防止用のダイオードである。このダイオードD1は、トランジスタM11のゲートにH状態の信号が印加されてトランジスタM11がオンしたときに、第1段目のツェナーダイオードZD11と第2段目のツェナーダイオードZD12の接続点から、ツェナーダイオードZD12〜ZD16、トランジスタM11、グランドという経路によって、トランジスタM11のゲートとグランドが短絡するのを防止している。 The diode D1 is a diode for preventing a short circuit when the transistor M11 is turned on. This diode D1 is connected to the Zener diode from the connection point of the first-stage Zener diode ZD11 and the second-stage Zener diode ZD12 when an H-state signal is applied to the gate of the transistor M11 and the transistor M11 is turned on. The gates of the transistor M11 and the ground are prevented from being short-circuited by the paths ZD12 to ZD16, the transistor M11, and the ground.
これによって、端子保護回路21は、端子T11にサージ電圧が印加されると、端子T11,T12に接続されているトランジスタM11をオンして、サージ電圧を吸収するようにしている。なお、ツェナーダイオードZD11〜ZD16の段数は、第1の実施の形態と同様に、端子T11に印加される電圧に応じて決定する。
Accordingly, when a surge voltage is applied to the terminal T11, the
次に、図5の端子保護回路を適用した降圧型非同期DC/DCコンバータについて説明する。
図5に示した端子保護回路は、図2で示した降圧型非同期DC/DCコンバータに適用することができる。この場合、図2で示している端子保護回路11を、図5で示した端子保護回路21と置き換え、トランジスタM112のゲートを、図5で示した第1段目のツェナーダイオードZD11のカソードに接続するようにする。これによって、図2の端子T102にサージ電圧が印加されると、トランジスタM112がオンし、端子T102に印加されるサージ電圧を吸収することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路21を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Next, a step-down asynchronous DC / DC converter to which the terminal protection circuit of FIG. 5 is applied will be described.
The terminal protection circuit shown in FIG. 5 can be applied to the step-down asynchronous DC / DC converter shown in FIG. In this case, the
また、図5に示した端子保護回路は、図3で示した降圧型非同期DC/DCコンバータに適用することができる。この場合、図3で示している端子保護回路11を、図5で示した端子保護回路21に置き換え、トランジスタM112のゲートを、図5で示した第1段目のツェナーダイオードZD11のカソードに接続するようにする。これによって、図3の端子T102にサージ電圧が印加されると、トランジスタM112がオンし、端子T102に印加されるサージ電圧を吸収することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路21を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Further, the terminal protection circuit shown in FIG. 5 can be applied to the step-down asynchronous DC / DC converter shown in FIG. In this case, the
さらに、図5に示した端子保護回路は、図4で示した昇圧型非同期DC/DCコンバータに適用することができる。この場合、図4で示している端子保護回路11を、図5で示した端子保護回路21に置き換え、トランジスタM103のゲートを、図5で示した第1段目のツェナーダイオードZD11のカソードに接続するようにする。これによって、図4の端子T106にサージ電圧が印加されると、トランジスタM103がオンし、端子T106に印加されるサージ電圧を吸収することができる。なお、ダイオードD103をPMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路21を昇圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Furthermore, the terminal protection circuit shown in FIG. 5 can be applied to the step-up asynchronous DC / DC converter shown in FIG. In this case, the
このように、端子に接続されている内部のトランジスタをオン/オフして、サージ電圧を吸収することにより、端子を接地電圧に接続するためのスイッチング手段を省略することができ、回路をコンパクト化することができる。 In this way, by switching on / off the internal transistor connected to the terminal and absorbing the surge voltage, the switching means for connecting the terminal to the ground voltage can be omitted, and the circuit is made compact. can do.
次に、本発明の第3の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図6は、第3の実施の形態に係る端子保護回路を示す回路図である。図に示すように集積回路30は、PMOSのトランジスタM22と、ドレインがトランジスタM22のドレインと接続されたNMOSのトランジスタM23と、端子保護回路21とを有している。また、トランジスタM22のソースと接続された端子T21と、トランジスタM22,M23のドレインと接続された端子T22と、トランジスタM23のソースと接続され、外部でグランドに接続された端子T23とを有している。端子保護回路31は、集積回路30と同一半導体基板に形成されていて、ドレインが互いに接続されているトランジスタM22,M23の一方のソースと接続されている端子T21に印加されるサージ電圧を吸収する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a terminal protection circuit according to the third embodiment. As shown in the figure, the
端子保護回路31は、端子T21を接地電位まで短絡するように、過電圧発生時にオンする高耐圧のNMOSのトランジスタM21と、トランジスタM21に並列接続された直列段のツェナーダイオードZD21〜ZD26と、トランジスタM21のゲート電位を接地電圧にプルダウンする抵抗R21とを有している。ツェナーダイオードZD21〜ZD26は、端子T21に入力される電圧をクランプすることにより、トランジスタM21のオンレベルを決定するクランプ手段であって、ツェナーダイオードZD21のカソードは、トランジスタM21のゲートおよび抵抗R21の一端と接続されている。なお、ツェナーダイオードZD21〜ZD26の段数は、第1の実施の形態と同様に、端子T21に印加される電圧に応じて決定する。また、抵抗R21は、例えば、100kΩの抵抗値を有するようにする。
The
次に、図6の端子保護回路を適用した降圧型非同期DC/DCコンバータについて説明する。
図6に示した端子保護回路は、図2で示した降圧型非同期DC/DCコンバータに適用することができる。この場合、図2で示している端子保護回路11を降圧型非同期DC/DCコンバータから除き、もしくは端子保護回路11を残したまま、端子T101と端子T103の間に図6で示した端子保護回路31を挿入する。つまり、図6に示している端子保護回路31のツェナーダイオードZD26のカソードとトランジスタM21のドレインとを、図2に示すトランジスタM111のソース、端子T101間のノードに接続するようにし、ツェナーダイオードZD21のアノードと、トランジスタM21のソースと、抵抗R21の一端とを、図2に示すトランジスタM112のソース、端子T103間のノードに接続するようにする。これによって、図2の端子T101にサージ電圧が印加されると、トランジスタM21がオンし、端子T101に印加されるサージ電圧を吸収することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路31を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Next, a step-down asynchronous DC / DC converter to which the terminal protection circuit of FIG. 6 is applied will be described.
The terminal protection circuit shown in FIG. 6 can be applied to the step-down asynchronous DC / DC converter shown in FIG. In this case, the
さらに、図6に示した端子保護回路は、図3で示した降圧型非同期DC/DCコンバータに適用することができる。この場合、図3で示している端子保護回路11を降圧型非同期DC/DCコンバータから除き、もしくは端子保護回路11を残したまま、端子T101と端子T103の間に図6で示した端子保護回路31を挿入する。つまり、図6に示している端子保護回路31のツェナーダイオードZD26のカソードとトランジスタM21のドレインとを、図3に示すトランジスタM111のソース、端子T101間のノードに接続するようにし、ツェナーダイオードZD21のアノードと、トランジスタM21のソースと、抵抗R21の一端とを、図3に示すトランジスタM112のソース、端子T103間のノードに接続するようにする。これによって、図3の端子T101にサージ電圧が入力されると、トランジスタM21がオンし、端子T101に印加されるサージ電圧を吸収することができる。なお、ダイオードD101をNMOSのトランジスタに置き換えることによって、端子保護回路31を降圧型同期DC/DCコンバータにも適用することができる。
Furthermore, the terminal protection circuit shown in FIG. 6 can be applied to the step-down asynchronous DC / DC converter shown in FIG. In this case, the
このように、ドレインが互いに接続されている内部トランジスタとは別のトランジスタにより、内部のトランジスタが接続されている端子を保護するので、内部のトランジスタの過電圧に対する負担を軽減することができる。また、内部のトランジスタの耐圧によらずに、端子の耐圧を改善することができる。 In this way, since the terminal to which the internal transistor is connected is protected by a transistor different from the internal transistor to which the drains are connected to each other, the burden on the overvoltage of the internal transistor can be reduced. In addition, the breakdown voltage of the terminal can be improved regardless of the breakdown voltage of the internal transistor.
10 集積回路
11 端子保護回路
ZD1〜ZD6 ツェナーダイオード
M1,M2 トランジスタ
R1 抵抗
T1,T2 端子
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記端子を過電圧発生時に接地電位まで短絡するようにオンするスイッチング手段と、
前記スイッチング手段と並列接続され、前記端子の過電圧をクランプするとともに前記スイッチング手段のオンレベルを決定するクランプ手段と、
を有することを特徴とする端子保護回路。 In a terminal protection circuit of an integrated circuit having a terminal connected to an internal transistor,
Switching means for turning on the terminal to short-circuit to the ground potential when an overvoltage occurs;
A clamping means connected in parallel with the switching means for clamping an overvoltage at the terminal and determining an on level of the switching means;
A terminal protection circuit comprising:
前記トランジスタと並列接続され、前記端子の過電圧をクランプするとともに前記トランジスタのオンレベルを決定するクランプ手段と、
を有することを特徴とする端子保護回路。 In a terminal protection circuit of an integrated circuit having a terminal connected to an internal transistor,
Clamping means connected in parallel with the transistor for clamping an overvoltage at the terminal and determining the on level of the transistor;
A terminal protection circuit comprising:
n段(nは自然数)に直列接続され、第1段のアノードが接地され、カソードが前記トランジスタのゲートに接続されたツェナーダイオードと、
カソードが前記ツェナーダイオードの第n段のカソードと接続され、アノードが前記端子に接続されたダイオードと、
を有することを特徴とする請求項9記載の端子保護回路。 The clamping means includes
a zener diode connected in series in n stages (n is a natural number), the anode of the first stage is grounded, and the cathode is connected to the gate of the transistor;
A diode having a cathode connected to the n-th stage cathode of the Zener diode and an anode connected to the terminal;
10. The terminal protection circuit according to claim 9, further comprising:
The integrated circuit is used in a step-up DC / DC converter, and the terminal is connected to a drain of an NMOS transistor functioning as a switching element of the step-up DC / DC converter in the integrated circuit. The terminal protection circuit according to claim 9.
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