[发明专利]具有掉电保护的输出驱动

说明书

在所描述的示例中，接口器件(300)包括沿着p掺杂衬底(204)的水平表面的NPN结构(Q1)。NPN结构(300)具有耦合到输出端子(106)的第一n掺杂区(242)、围绕第一n掺杂区(242)并且耦合到输出端子(107)的p掺杂区(232、243、245)以及通过p掺杂区(243)与第一n掺杂区(242)分离的第二n掺杂区(244)。接口器件(300)还包括沿p掺杂衬底(204)的垂直深度的PNP结构(230)。PNP结构(230)包括p掺杂区(243)、在p掺杂区(243)下方的n掺杂层(234)以及p掺杂衬底(204)。有利地，接口器件(300)可以承受高电压摆动(正的和负的两者)，防止灌和拉大的负载电流，以及避免在掉电操作期间进入低电阻模式。

技术领域

本申请涉及驱动器电路，并且更具体地涉及具有掉电保护的输出驱动器。

背景技术

集成电路和电子器件包括驱动器电路，其用于通过接口连接在两个或更多个系统之间，该两个或更多个系统在不同的电压范围中操作。驱动器电路典型地包括输出驱动器，以提供高压侧(HS)和低压侧(LS)操作。例如，输出驱动器可包括HS驱动器电路和LS驱动器电路。HS驱动器电路经配置以在输出端子处传递HS输出(例如，VDD+电压)，然而LS驱动器电路经配置在输出端子处传递LS输出(例如，VDD-电压)。在掉电模式期间，HS驱动器电路和LS驱动器电路都不被启动。然而，输出端子可以从负载接受高电压斜坡。高电压斜坡可以是正的或负的，可以比输出电压更大。如果驱动器电路未被保护，高电压可对LS驱动器电路和负载造成损坏。

发明内容

在所描述的示例中，接口器件包括沿着p掺杂衬底的水平表面的NPN结构。NPN结构具有耦合到输出端子的第一n掺杂区、围绕第一n掺杂区并且耦合到输出端子的p掺杂区以及通过p掺杂区与第一n掺杂区分离的第二n掺杂区。接口器件还包括沿p掺杂衬底的垂直深度的PNP结构。PNP结构包括p掺杂区、在p掺杂区下方的n掺杂层以及p掺杂衬底。有利地，接口器件可以承受高电压摆动(正的和负的两者)，防止灌和拉大的负载电流，以及避免在掉电操作期间进入低电阻模式。

附图说明

图1示出了根据示例实施例的一方面的接口器件的示意图。

图2A示出了根据示例实施例的一方面的低压侧(LS)驱动器电路的示意图。

图2B示出了根据示例实施例的一方面的LS驱动器电路器件的横截面图。

图3A示出了根据示例实施例的一方面的具有掉电保护的LS驱动器电路的示意图。

图3B示出了根据示例实施例的一方面的具有掉电保护的LS驱动器电路的横截面图。

具体实施方式

在不同的图中类似的参考符号指示类似的元素。图形是未按比例绘制的。

示例实施例提供了一种用于在掉电模式期间保护驱动器电路免受高电压斜坡影响的解决方案。在所描述的示例中，低压侧驱动器电路具有一个带有高击穿电压的寄生双极型结构。高击穿电压抑制了寄生可控硅整流器(SCR)结构的闭锁效应。有利地，所描述的低压侧驱动器可以承受高电压摆动(正的和负的两者)，防止灌和拉大的负载电流，以及避免在掉电操作期间进入低电阻模式。

图1示出了根据示例实施例的一方面的接口器件100的示意图。接口器件100经配置以从高压侧(HS)电压供给端子102和低压侧(LS)电压供给端子104接收电源电压。例如，在一个实施方式中，HS电压供给端子102经配置以接收范围为2V到7V的HS电压VDD+，然而LS电压供给端子104经配置接收范围为-7V到-2V的LS电压VDD-。接口器件100经配置以基于输入生成在HS电压(例如，VDD+)和LS电压(例如，VDD-)之间的输出。输出被传递到输出端子106。负载可以耦合到输出端子106以接收接口器件100的输出。负载可以是内部负载，其可以是包含接口器件100的集成电路的一部分。替代性地，负载可以是用于与接口器件100集成的外部负载。