[发明专利]一种面向双极型比较器的静电保护电路

说明书

本发明公开了一种面向双极型比较器的静电保护电路，INP是比较器正向输入端，INN是比较器负向输入端，AVDD是正电源，AGND接地。比较器输入级电路由中的NPN型双极晶体管Q1和NPN型双极晶体管Q2、负载电阻R1和负载电阻R2、尾电流源组成；NPN型双极晶体管Q3和NPN型双极晶体管Q4、NPN型双极晶体管Q5和NPN型双极晶体管Q6、二极管D1和二极管D2组成了抗静电保护结构。本发明适用于大多数以NPN型晶体管作为输入对管的比较器电路，灵活性和通用性很强。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，具体涉及一种面向双极型比较器的静电保护电路。

背景技术

随着比较器类芯片近年来的迅猛发展，比较器类芯片的抗静电问题也日趋重要。然而，目前比较器类芯片的抗静电保护电路结构单一且发展缓慢，无法保证芯片在受到外界静电损伤后其功能性能不受影响，严重时可能导致失效。因此，需要设计一种新的静电保护电路，完成静电端口的保护作用，提高比较器电路的抗静电能力。

如图1所示，为业内现有通用技术中典型的端口抗静电电路的结构。该电路由二极管D1和D2组成，其中D1管的负端与正电源电压VDD相连，D2管的正端与负电源电压NVDD相连，D1管的正端和D2管的负端相接于外部PAD，并与内部端口P相连。该种结构的静电保护电路对以PNP为输入对管的比较器而言效果显著，但对于以NPN为输入对管的比较器而言，当正反向输入端间存在静电能量时，无法起到保护作用。

如图1所示的抗静电电路存在如下缺点：

参照图1，当电路中任意两端口P1和P2之间出现静电破坏时，P1端的抗静电结构和P2端的抗静电结构会形成一种PNPN四层结构，当该结构出现在以NPN作为输入对管的比较器中时，一方面端口特性会发生改变，另一方面，当正反向输入端间存在瞬间静电能量时，静电发生时该保护结构未完全开启，电路内部N型输入管已经吸收大量电流，导致比较器电路自身承受极大的泄放电流，输入对管BE结遭受损坏，无法正常工作甚至功能失效。此外，对于比较器而言输入差模范围有一定要求，因此普通抗静电结构很难直接应用于以NPN作为输入对管的比较器电路中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向双极型比较器的静电保护电路，以克服现有技术的缺陷，本发明对于以NPN为输入对管的比较器电路，当其受到静电损坏时存在一种有效的保护结构，可以避免比较器自身受到静电损坏，且不改变电路输入端口特性的抗静电结构。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种面向双极型比较器的静电保护电路，包括NPN型双极晶体管Q1、NPN型双极晶体管Q2、负载电阻R1、负载电阻R2、正电源AVDD、尾电流源、二极管D1、二极管D2、NPN型双极晶体管Q3、NPN型双极晶体管Q4、NPN型双极晶体管Q5和NPN型双极晶体管Q6；

其中，NPN型双极晶体管Q1和NPN型双极晶体管Q2的B极分别连接至比较器正向输入端INP和比较器反向输入端INN，NPN型双极晶体管Q1的C极与负载电阻R1的一端相连，NPN型双极晶体管Q2的C极与负载电阻R2的一端相连，负载电阻R1的另一端和负载电阻R2的另一端均与正电源AVDD连接，NPN型双极晶体管Q1和NPN型双极晶体管Q2的E极短接并与尾电流源的其中一端相连，尾电流源的另一端接地AGND；