[发明专利]具有电源反接保护功能的CMOS调整集成电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及保护电路领域，尤其涉及反接保护电路领域，具体是指一种具有电源反接保护功能的CMOS调整集成电路结构。

背景技术

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor，互补金属氧化物半导体）工艺里的PMOS（P沟道金属氧化物半导体）管结构如图1所示，在P型衬底上做一个N型掺杂的Nwell（N阱层。PMOS管做在Nwell里面，Nwell和P型衬底之间构成一个寄生二极管（如图2所示）。CMOS工艺时的NMOS管结构如图2所示，NMOS管的漏端D与P型衬底存在一个寄生二极管。集成电路设计时，如果有PMOS管的B端（Nwell）或者有NMOS（N沟道金属氧化物半导体）管的D端接到外部电源VDD（电源电压），则当集成电路在安装应用时，如果使用人员不小心将地线和电源线混淆，将芯片的VDD端接到外部电源的GND（接地），芯片的GND端接到外部电源的VDD。则集成电路衬底与PMOS管的B端或者衬底与NMOS的漏端存在的寄生二极管就会正向导通，并且产生很大的电流和功耗。芯片会因为在大功耗下温度过高而烧毁。

现有技术在解决上述问题一般有两种方法：

方法一：如图3所示，芯片应用时，在芯片电源脚外接一个保护二极管，保护二极管的阴极接芯片的电源脚，阳极接外部电源。当外部电源连接正常时，保护二极管正向导通，芯片寄生二极管截止，芯片正常工作。当外部电源反接时，外部电源通过寄生二极管将保护二极管的阴极电压充电到电源电压，而保护二极管的阳极为地电位。此时由于保护二极管反向截止，没有电流流过芯片，因而有效的保护了芯片不被大电流烧坏。

方法二：如图4所示,将保护二极管内置到集成电路里面。保护二极管的阳极接电源脚VDD端，二极管的阴极接内部电路。当外部电源反接时，内置保护二极管反向截止，从而保护电路不被烧坏。

方法一在电路外围增加了一个保护二极管因而增加了芯片的使用成本。同时，因为保护二极管的导通需要一个导通电压Von，外部电源在给芯片供电时会有一个Von的电压损失，从而增加电路的最低使用电压。方法二同样因为保护二极管上的Von电压损失，会使芯片可以使用的最低工作电压变高。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够无需增加外围保护二极管即可实现电源反接保护、不影响集成电路的最低工作电压、具有更广泛应用范围的具有电源反接保护功能的CMOS调整集成电路结构。

为了实现上述目的，本发明的具有电源反接保护功能的CMOS调整集成电路结构具有如下构成：

该具有电源反接保护功能的CMOS调整集成电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：

第一PMOS管，所述的第一PMOS管的源极与所述的电路结构的接电源端相连接；

第三PMOS管，所述的第三PMOS管的源极与所述的电路结构的接电源端相连接，所述的第三PMOS管的漏极与所述的电路结构的电源输出端相连接；

第一寄生二极管，所述的第一寄生二极管的阳极与接地端相连接，所述的第一寄生二极管的阴极与所述的第一PMOS管的背栅极相连接；

第三寄生二极管，所述的第三寄生二极管的阳极与接地端相连接，所述的第三寄生二极管的阴极与所述的第三PMOS管的背栅极相连接；

第一电阻，所述的第一电阻的第一端与接电源端相连接，所述的第一电阻的第二端分别与所述的第一寄生二极管的阴极和第三寄生二极管的阴极相连接。

较佳地，所述的电路结构还包括：

第二PMOS管，所述的第二PMOS管的源极与所述的电路结构的接电源端相连接；

第二寄生二极管，所述的第二寄生二极管的阳极与接地端相连接，所述的第二寄生二极管的阴极分别与所述的第二PMOS管的背栅极和第一电阻的第二端相连接。

更佳地，所述的电路结构还包括：

第一NMOS管，所述的第一NMOS管的漏极与所述的第一PMOS管的漏极相连接。

更进一步地，所述的电路结构还包括：

第三NMOS管，所述的第三NMOS管的漏极与所述的第一NMOS管的源极相连接，所述的第三NMOS管的源极与接地端相连接，所述的第三NMOS管的栅极与偏置电压相连接。

再进一步地，所述的电路结构还包括：

第二NMOS管，所述的第二NMOS管的漏极与所述的第二PMOS管的漏极相连接，所述的第二NMOS管的源极与所述的第三NMOS管的漏极相连接。