[发明专利]一种防止I/O电路不确定态的上电检测电路

说明书

一种防止I/O电路不确定态的上电检测电路，包含输入阻抗、多级反相器和至少一个反馈反相器，多级反相器的数目≥3，反馈反相器由共漏极和共栅极的一个PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成；该共漏极与第二级至N‑1级反相器中的某一级输出端相连(例如，M级)，该共栅极与M+1级反相器的输出端相连；其中，反馈反相器中的PMOS和NMOS场效应管的尺寸电特性大于该某一反相器的尺寸电特性。因此，本发明通过反相器与反馈反相器电路的配合，能有效消除上电检测电路中因主电源VCC和I/O电源VCCIO数值变化给整个电路带来的影响，使得整个电路信号维持在一个稳定状态，避免了整个电路因信号不稳定所产生的输出结果不准确问题，确保电路工作正常。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种用于半导体I/O电路中防止电路不稳定态的上电检测电路。

背景技术

当前，在半导体行业的技术应用领域，输入输出(Input/Output简称I/O)电路的使用非常广泛，每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息，I/O电路的上电检测电路多采用NMOS场效应管(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor)、PMOS场效应管(positive channel Metal Oxide Semiconductor)构成的开关电路来实现。

请参阅图1，图1所示为现有技术中的I/O电路的上电检测电路示意图。该电路包含输入阻抗R1和依次串接的N级反相器，来自主电源VCC的电压直接供给输入阻抗R1的输入端；其中，N为大于等于3的正整数。多级反相器中的N值的确定是根据输出波形的性能决定的，通常，N的取值为3、4、5或7，以图1中所示的五级反相器为主流产品。

如图1所示，第一级反相器由三个串联结构的PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成，即三个PMOS场效应管M1、M2、M3串联与NMOS场效应管M4构成第一级别反相器，接下来，场效应管PMOS场效应管M5和NMOS场效应管M6构成第二级反相器，PMOS场效应管M7和NMOS场效应管M8构成第三极反相器，PMOS场效应管M9和NMOS场效应管M10构成第四级反相器，PMOS场效应管M11和NMOS场效应管M12构成第五级反相器。PMOS场效应管M1、PMOS场效应管M5、PMOS场效应管M7、PMOS场效应管M9和PMOS场效应管M11的源级接收来自VCCIO的电压，NMOS场效应管M4、NMOS场效应管M6、NMOS场效应管M8、NMOS场效应管M10和NMOS场效应管M12的源级与VSSIO相连。当然，每一级的VCCIO和VSSIO可以相同，也可以不同。

本领域技术人员清楚，上述电路在实现过程中，当主电源VCC为0时，通过五级反相器输出检测电压Vdet为高电位；当主电源VCC为1时，通过五级反相器输出检测电压Vdet为低电压。

然而，在电路的具体应用过程中，主电源电压VCC经常会发生抖动，例如，主电源电压VCC与VCCIO不同步，即当VCCIO先于VCC上电时，Vdet就会输出高电平，也就是说，不稳定的电压值会意外触发电路发生翻转，导致上电检测电压值输出不准确，这种情形在半导体电路中会比较常见，其最终会导致整个电路出现故障问题。

由于上述存在的问题会对半导体设计电路产生直接的影响，因此，在电路设计中，业界急需解决I/O电路中不稳定态问题，以有效控制在电路输入电压不稳定时发生意外翻转给整个电路输出结果带来影响，确保半导体设计电路的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止I/O电路不确定态的上电检测电路，为解决半导体I/O电路中由于输入电压信号不稳定导致电路输出结果不准确的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：