[实用新型]IO输入过压处理电路、IO电路以及芯片

说明书

本实用新型提供一种IO输入过压处理电路、IO电路以及芯片，IO输入过压处理电路位于IO电路的输入引脚以及输入电路之间，包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管以及电压选择电路，第一场效应管的漏极分别连接IO电路的输入电路以及第二场效应管的源极，第一场效应管的栅极以及第二场效应管的栅极连接芯片的内部逻辑电路，第一场效应管的源极分别连接第二场效应管的漏极以及第三场效应管的源极，第三场效应管的栅极连接电压选择电路的输出端，第三场效应管的漏极连接芯片的输入引脚。本实用新型提供的电路能够对IO电路中输入电路进行保护，在输入引脚输入高压信号时，将输入电路与外部高压信号隔离，从而保护输入电路不会过压。

技术领域

本实用新型涉及输入输出电路领域，具体而言，涉及一种IO输入过压处理电路、IO电路以及芯片。

背景技术

在标准的CMOS工艺中，通用输入输出(General Purpose Input Output，GPIO)电路主要是由若干被称为场效应晶体管MOSFET的基本元器件搭建起来的，MOS管有4个接线端子，在这4个端子分别加合适的电压，就可以令MOS管按既定的方式工作。基于既定的生产工艺，要求MOS的4个端子两两之间的电压差不超过某个范围，这个电压范围也就是MOS管的工作电压。基于一种标准的CMOS工艺，该CMOS工艺提供的MOS管的典型工作电压为3.3V，最高可忍受的工作电压不超过3.3V的10％，即不超过3.6V，而在MOS管的工作电压不超过工艺要求的前提下，GPIO电路可以忍受的外部输入电平远超于MOS管可忍受的最高工作电压，则GPIO具有耐高压特性。

目前的输入输出(Input/Output，IO)设计技术，对于GPIO中的输入电路，在不影响GPIO的正常功能的前提下，如何使得输入电路具有耐高压特性的技术方案则比较缺乏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种IO输入过压处理电路、IO电路以及芯片，在输入引脚输入高压信号时，对输入电路进行过压保护，使得所述输入电路具有耐高压特性。

本实用新型第一方面提供一种IO输入过压处理电路，位于IO电路的输入引脚以及IO电路的输入电路之间，所述IO电路用于为芯片提供输入输出，所述芯片包括第一供电电源以及第二供电电源，所述第一供电电源为芯片的主电源，所述第二供电电源为芯片的副电源，所述第二供电电源电平低于所述第一供电电源电平；

所述IO输入过压处理电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管以及电压选择电路，所述第一场效应管的漏极分别连接IO电路的输入电路以及所述第二场效应管的源极，所述第一场效应管的栅极以及所述第二场效应管的栅极连接所述芯片的内部逻辑电路，所述第一场效应管的源极分别连接所述第二场效应管的漏极以及所述第三场效应管的源极，所述第三场效应管的栅极连接所述电压选择电路的输出端，所述第三场效应管的漏极连接芯片的输入引脚；

在所述输入引脚的电平高于正常工作电平值，芯片的内部逻辑电路不输出使能信号，所述电压选择电路的输出端输出第二供电电源电平；在所述IO电路正常工作时，所述内部逻辑电路输出使能信号，所述电压选择电路输出第一供电电源电平。

可选地，所述电压选择电路包括第四场效应管以及第五场效应管，所述第四场效应管的栅极与第二供电电源连接，所述第四场效应管的源极分别与所述第五场效应管的源极以及所述第三场效应管的栅极连接，所述第四场效应管的漏极以及所述第五场效应管的栅极连接芯片的内部逻辑电路，所述第五场效应管的漏极连接所述第二供电电源。

可选地，所述第一场效应管、第四场效应管以及第五场效应管为P沟道场效应管，所述第二场效应管以及所述第三场效应管为N沟道场效应管。

可选地，所述第一场效应管的衬底连接第一电平接点，所述第一电平接点的电平为输入引脚电平、第一供电电源电平以及第二供电电源电平中的最大值，所述第二场效应管以及所述第三场效应管的衬底均接地。

可选地，所述第三场效应管为本征N沟道场效应管。