[发明专利]自补偿反接保护装置、芯片及方法

说明书

本发明提供了自补偿反接保护装置、芯片及方法，该自补偿反接保护装置设置于芯片内，上述装置包括：比较单元和受控开关；比较单元和受控开关连接，并构成反馈环路；其中，比较单元用于获取芯片的预设参考电压和芯片的内部地电压，并将预设参考电压与内部地电压进行比较，输出比较结果；受控开关用于根据比较结果调节内部地电压，以使内部地电压跟随芯片的电源引脚电位，对芯片内部的芯片功能模块进行保护。当芯片的外部电源正向连接时，保证内部地电压与芯片的电源引脚电位具有恒定压差；当芯片的外部电源反向连接时，保证芯片的引脚输出信号电平在芯片的电源引脚电位附近，从而有效保护芯片不被损坏，以及保护芯片外围器件。

技术领域

本发明涉及芯片保护技术领域，尤其是涉及自补偿反接保护装置、芯片及方法。

背景技术

目前出于保护芯片自身和芯片外围器件的要求，在高可靠性应用场景(如汽车和工业应用)会对芯片提出耐受电源和地引脚反接的需求，并且在反接时不允许芯片其他引脚输出高压以保护外围有电气连接关系的器件。常用的防反接保护电路都会有副作用：即影响芯片内部电路的地电位，且这个影响随温度、环境以及芯片加工工艺角分布产生漂移。这种副作用对芯片的高精度应用有很大影响，所以在芯片内部产生能自动抵消漂移的可靠地电位是很有意义的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供自补偿反接保护装置、芯片及方法，当芯片的外部电源正向连接时，保证内部地电压与芯片的电源引脚电位具有恒定压差；当芯片的外部电源反向连接时，保证内部地电压跟随芯片的电源引脚电位，以及芯片的引脚输出信号电平在芯片的电源引脚电位附近，从而可以有效保护芯片不被损坏，以及保护芯片外围器件。

第一方面，本发明实施例提供了一种自补偿反接保护装置，所述自补偿反接保护装置设置于芯片内，所述装置包括：比较单元和受控开关；

所述比较单元和所述受控开关连接；

所述比较单元，用于获取所述芯片的预设参考电压和所述芯片的内部地电压，并将所述预设参考电压与所述内部地电压进行比较，输出比较结果；

所述受控开关，用于根据所述比较结果调节所述内部地电压，以使所述内部地电压跟随所述芯片的电源引脚电位，对所述芯片内部的芯片功能模块进行保护。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述比较单元包括输入端和输出端，所述输入端用于获取所述预设参考电压和所述内部地电压，所述输出端与所述受控开关连接；

所述受控开关包括受控端和控制端，所述受控端与所述比较单元的输出端连接，所述控制端与所述比较单元的输入端和所述芯片连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述比较单元包括比较器芯片，所述输入端包括第一端子和第二端子，分别用于获取所述预设参考电压和所述内部地电压。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述比较器芯片为连续时间放大器芯片，所述第一端子为反相输入端，所述第二端子为同相输入端，所述反相输入端用于获取所述预设参考电压，所述同相输入端用于获取所述内部地电压。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述受控开关为有源受控器件。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述有源受控器件为以下器件中的一种：场效应管、双极性晶体管。