[发明专利]一种防止电流倒灌的双向IO电路

说明书

本发明公开了一种防止电流倒灌的双向IO电路，包括双向IO模块，衬底电压偏置模块以及栅极电压偏置模块；所述衬底电压偏置模块，与双向IO模块连接，用于通过输出信号控制双向IO模块内PMOS管的导通情况；所述栅极电压偏置模块，分别与双向IO模块、衬底电压偏置模块连接，用于通过输出信号控制双向IO模块内PMOS管的导通情况和衬底电压偏置模块内PMOS管的导通情况。本发明能够防止电流倒灌。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种防止电流倒灌的双向IO电路。

背景技术

随着集成电路技术的大力发展，电子产品与工作、生活的联系越发紧密，单片机作为电子产品中控制各个组件的核心模块，其端口常常需要跟不同电源电压的芯片端口进行通讯。

现有的IO输出端电路通常如图1中实线所示。当此IO处于输入模式时，此时内部控制信号会将V_A置高(即为V_DD)，将V_B置低，目的是将PMOS、NMOS关断，以防止晶体管导通形成倒灌电流。由于PMOS管的源极、衬底、栅极均为V_DD，则此PMOS管可以等效为一个二极管，且输入端V_OUT接二极管正相端，V_DD接二极管负相端，等效二极管如图1中虚线D_PAR所示。

当电路处于正常输入模式时，输入信号V_OUT的电压小于或者等于V_DD，即此时等效二极管的正相端电压V_OUT小于或等于其反相端电压V_DD，因此二极管不导通，则PMOS不会有漏电，电路可以有效关断；

然而当电路处于高压输入模式时，V_OUT的电压大于V_DD，此时等效二极管的正相端电压V_OUT大于反相端电压V_DD，当V_OUT的电压比V_DD大超过一个正偏二极管的导通电压(通常为0.7V)时，等效二极管导通，电流会从输入端V_OUT流经PMOS，最后倒灌到芯片的电源电压V_DD上，如果PMOS的尺寸过大，可能导致芯片因电流过大而发烫，甚至烧毁等情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防止电流倒灌的双向IO电路，能够防止电流倒灌，避免PMOS管发烫甚至烧毁的情况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种防止电流倒灌的双向IO电路，包括双向IO模块，衬底电压偏置模块以及栅极电压偏置模块；

所述衬底电压偏置模块，与双向IO模块连接，用于通过输出信号控制双向IO模块内PMOS管的导通情况；

所述栅极电压偏置模块，分别与双向IO模块、衬底电压偏置模块连接，用于通过输出信号控制双向IO模块内PMOS管的导通情况和衬底电压偏置模块内PMOS管的导通情况。