[发明专利]可调钳位电路

说明书

本发明揭示了一种可调钳位电路，用于为目标高压NMOS管提供电压保护，包括：电流泄放模块，连接至目标高压NMOS管的栅极，电流泄放模块用于为目标高压NMOS管提供栅极电压泄放通道；电压比较模块，连接至目标高压NMOS管的栅极和漏极，电压比较模块用于在目标高压NMOS管的漏极电压下降至设定值时，控制电流泄放模块导通以泄放目标高压NMOS管的栅极电荷；钳位电压调节模块，用于调节所述设定值，并通过外接参考电压源限定目标高压NMOS管栅源之间的电压差。这样，当目标高压NMOS管的漏极电压快速下降时，电压比较模块可以及时地控制电流泄放模块导通以泄放目标高压NMOS管的栅极电荷，实现对目标高压NMOS管的电压保护，并且更加灵活且适应不同电路状况。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，具体涉及一种快速可调钳位电路。

背景技术

高压NMOS管的栅源耐压通常小于6V，正常工作时，高压NMOS管的栅源漏三端均为高压且栅源电压Vgs小于5V。但是，当高压NMOS管的漏端电压快速下降时，其源端电压也随之下降，此时若栅端电压保持不变，则栅源之间会出现高压压差导致器件损坏。

参图2所示，现有设计中，为了避免上述情况的发生，通常会在MOS管的栅端和源端之间增加一稳压二极管，当MOS管栅源之间的压差增大时，稳压二极管会被反向击穿，泄放栅极的电荷，从而将栅源之间的电压差限制在稳压二极管的反向击穿电压处，从而实现对MOS管的保护。但是，现有常用稳压二极管的反向击穿电压约为5.8V且随工艺温度变化会有偏差，非常接近MOS管的栅源耐压，从而有导致MOS管损坏的可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调钳位电路，以实现对不同规格的高压NMOS管的电压保护。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种可调钳位电路，所述可调钳位电路包括：

电流泄放模块，连接至目标高压NMOS管的栅极，所述电流泄放模块用于为目标高压NMOS管提供栅极电压泄放通道；

电压比较模块，连接至目标高压NMOS管的栅极和漏极，所述电压比较模块用于在目标高压NMOS管的漏极电压下降至设定值时，控制所述电流泄放模块导通以泄放目标高压NMOS管的栅极电荷；

钳位电压调节模块，用于调节所述设定值，并通过外接参考电压源限定目标高压NMOS管栅源之间的电压差。

一实施例中，所述电流泄放模块包括第六MOS管，所述第六MOS管的漏极连接至目标高压NMOS管的栅极、源极连接至目标高压NMOS管的漏极。

一实施例中，所述电压比较模块包括由第一MOS管和第二MOS管组成的电流镜，所述第一MOS管的源极连接至目标高压NMOS管的漏极；所述第二MOS管的源极连接至目标高压NMOS管的栅极、漏极连接至所述第六MOS管的栅极。

一实施例中，所述钳位电压调节模块包括连接在第二MOS管源极和目标高压NMOS管栅极之间的第一电阻、连接在第二MOS管漏极和接地之间的第二电阻、以及第五MOS管，所述第五MOS管的漏极连接至第二MOS管的漏极、源极连接至所述第二电阻、栅极外接参考电压源。

一实施例中，还包括高压保护模块，所述高压保护模块至少用于为所述电压比较模块和钳位电压调节模块提供高压保护。

一实施例中，所述高压保护模块包括共栅连接的第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管用于为第一MOS管提供高压保护，所述第四MOS管用于为第二MOS管和第五MOS管提供高压保护。

一实施例中，所述第三MOS管和第四MOS管为高压MOS管。

一实施例中，所述第一MOS管、第二MOS管、第五MOS管、以及第六MOS管为低压MOS管。