[发明专利]具有假条件关闭的主动控制瞬态过应力保护的装置和方法

说明书

本文提供了具有假条件关闭的主动控制瞬态过应力保护的装置和方法。在某些配置中，高耐压主动控制保护电路包括瞬态过压检测电路，电连接在第一节点和第二节点之间的钳位电路，偏置所述钳位电路的偏置电路，以及假条件关闭电路。瞬态过应力检测电路产生指示在第一和第二节点之间是否检测到瞬态过应力事件的检测信号。此外，假条件关闭电路基于对第一和第二节点之间的电压差进行低通滤波来生成假条件关闭信号，由此独立地确定是否存在功率。偏置电路基于检测信号和假条件关闭信号，将所述钳位电路的操作控制在导通状态或截止状态。

技术领域

本发明的实施例涉及电子系统，更具体地涉及主动控制的瞬态过压保护电路。

背景技术

某些电子系统可能暴露于瞬态过应力事件或具有快速变化的电压和高功率的短持续时间的电信号。瞬态过应力事件可以包括例如由于电荷从物体或人到电子系统的突然释放而产生的静电放电(ESD)事件。

瞬态过应力事件可能由于过压条件和IC的相对小的区域中的高水平的功率耗散而损坏或破坏集成电路(IC)。高功率耗散可以提高IC温度，并且可能导致许多问题，例如栅极氧化物穿通、结损坏、金属损坏和表面电荷累积。

发明内容

在一个方面，提供了一种集成电路。该集成电路包括瞬态过应力检测电路，其被配置为基于检测第一节点和第二节点之间的瞬态过应力事件的存在来生成检测信号；钳位电路，其具有导通状态和截止状态，并电连接在第一节点和第二节点之间；假条件关闭电路，被配置为检测集成电路何时被供电；以及偏置电路。假条件关闭电路，被配置为基于对第一节点和第二节点之间的电压差进行低通滤波来生成假条件关闭信号，并且偏置电路被配置为基于所述检测信号和所述假条件关闭信号而控制所述钳位电路的操作处于导通状态或者截止状态。

在另一方面，提供了一种用于保护集成电路免于电过载的方法。该方法包括：使用瞬态过应力检测电路检测第一节点和第二节点之间的瞬态过应力事件的存在；响应于使用瞬态过应力检测电路检测到瞬态过应力事件的存在，激活检测信号；基于使用假条件关闭电路对第一节点和第二节点之间的电压差进行低通滤波的假条件关闭信号；当检测信号被激活并且假条件关闭信号被去激活时，使用偏置电路接通钳位电路，以及当所述假条件关闭信号被激活时，使用所述偏置电路关断所述钳位电路。

在另一方面，提供了一种片上数据转换器系统(SOC)。数据转换器 SOC包括从电源电压节点和接地节点接收功率的模数转换器(ADC)，以及电源钳位。电源钳位电路包括瞬态过应力检测电路，其被配置为基于检测在电源电压节点和接地节点之间的瞬态过应力事件的存在来生成检测信号；钳位电路，其具有导通状态和截止状态，并电连接在所述电源电压节点和所述接地节点之间；假条件关闭电路，被配置为基于对电源电压节点和地面节点之间的电压差进行低通滤波来生成假条件关闭信号，并且偏置电路被配置为基于所述检测信号和所述假条件关闭信号而控制所述钳位电路的操作处于导通状态或者截止状态。

附图说明

图1A是根据一个实施例的电子系统的示意图。

图1B是根据一个实施例的封装上的信号链系统(SOP)的示意图。

图2是根据一个实施例的主动控制的保护电路的示意图。

图3是根据一个实施例的假条件关闭电路的示意图。

图4是根据一个实施例的主动控制的保护电路的电路图。

图5是根据一个实施例的主动控制保护电路的电流和电压对时间的一个示例的曲线图。

图6是根据另一实施例的主动控制保护电路的示意图。

图7是根据另一实施例的主动控制的保护电路的示意图。

图8A-8D是根据一个实施例的主动控制保护电路的电流和电压对时间的曲线图。

具体实施方式