[发明专利]适合高压浮地的开漏电路

说明书

技术领域

本发明涉及开漏电路，尤其涉及一种适合高压浮地的开漏电路。

背景技术

在集成电路中，会时常使用到开漏(OD，open drain)电路或开集(OC，open collector)电路，其中“漏”和“集”分别对应MOS管的漏极和三极管的集电极。开漏电路是指以MOS管的漏极为输出端的电路，可以将某一电源电压下的控制信号转换成另一种电源电压下的信号，常用于电源管理芯片中不同供电模块之间信号的传递。

传统的开漏电路如图1所示。控制信号EN经过反相器11后输入至开漏MOS管M₁的栅极，因此栅极信号V_g1是电源V_dd1下的电平信号。开漏MOS管M₁的漏极通常会添加上拉电阻R₁，换言之，常规的开漏电路包括上拉电阻R₁和开漏MOS管M₁，将电源V_dd1下的栅极信号V_g1转换成电源V_dd2下的电平信号OUT，用于控制其他相关模块。另外，为了产生与电平信号OUT同电源电压下逻辑互补的信号OUT#，则可以通过电平移位电路12以及另一开漏电路来实现，其中电平移位电路12的电源为V_dd1，另一开漏电路包括上拉电阻R₂和开漏MOS管M₂。

上述电路是开漏电路的基本形式，具有简单实用的优点。但是，这种电路的应用范围比较局限。首先，普通薄栅工艺下的MOS管的栅极耐压有限，当电源电压较高时，高电平的控制信号会将开漏MOS管M₁、M₂的栅极击穿；其次，在很多情况下，例如开漏MOS管M₁、M₂的源极串联采样电阻或限流管等元件，反相器11与开漏电路不共地，当开漏电路的地浮空时，开漏电路的正常功能就无法实现，甚至可能造成短路和漏电。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种适合高压浮地的开漏电路，能够安全工作在高压电源下。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适合高压浮地的开漏电路，包括：

第一开漏MOS管，其栅极接收输入的栅极控制信号，其漏极作为所述开漏电路的输出端，其源极连接至浮地，所述浮地的电位独立于地电位；

第一齐纳二极管，其阴极连接所述第一开漏MOS管的栅极，其阳极连接所述第一开漏MOS管的源极；

第二齐纳二极管，其阴极连接所述第一开漏MOS管的漏极，其阳极连接所述第一开漏MOS管的源极。

根据本发明的一个实施例，该开漏电路还包括：与所述第一开漏MOS管的栅极串联的限流电阻，所述栅极控制信号经由所述限流电阻传输至所述第一开漏MOS管的栅极。

根据本发明的一个实施例，该开漏电路还包括：电平移位电路，对输入的控制信号进行电平移位，将其转换成所述第一开漏MOS管的栅极控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述电平移位电路包括：MOS管，其漏极经由上拉电阻连接至电源，其栅极接收所述控制信号，其源极接地，该MOS管的漏极输出所述栅极控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述电平移位电路包括：

电流源；

MOS管，其漏极连接所述电流源的输出端，其栅极接收所述控制信号，其源极接地，该MOS管的漏极输出所述栅极控制信号。

根据本发明的一个实施例，所述第一开漏MOS管的漏极经由上拉电阻连接至电源。

根据本发明的一个实施例，该开漏电路还包括：

第二开漏MOS管，其漏极作为所述开漏电路的逻辑互补输出端，其源极连接至所述浮地，其栅极连接所述第一开漏MOS管的漏极；

第三齐纳二极管，其阴极连接所述第二开漏MOS管的漏极，其阳极连接所述第二开漏MOS管的源极。

根据本发明的一个实施例，所述第一开漏MOS管的漏极和第二开漏MOS管的漏极分别经由上拉电阻连接至电源。

根据本发明的一个实施例，还包括：两个或更多个级联的开漏结构，所述开漏结构包括开漏MOS管和齐纳二极管，其中，

第一级开漏结构中，开漏MOS管的漏极作为第一级开漏结构的输出端，开漏MOS管的源极连接至所述浮地，开漏MOS管的栅极连接所述第一开漏MOS管的漏极，齐纳二极管的阴极连接开漏MOS管的漏极，齐纳二极管的阳极连接所述开漏MOS管的源极；