[发明专利]驱动输出电路、芯片及驱动输出方法

说明书

本发明提供一种驱动输出电路、芯片及驱动输出方法，所述驱动输出电路包括：计时模块，用于输出计时信号；自举模块，用于根据所述输入信号生成第一导通电压；电荷泵模块，用于根据所述计时信号生成第二导通电压；驱动模块，包括驱动上管以及与所述驱动上管连接的驱动下管，且所述驱动上管与所述驱动下管的连接点为信号输出端；所述第一导通电压和所述第二导通电压均用于使所述驱动上管和/或所述驱动下管导通，以使得所述信号输出端输出所述输出信号。本发明提供了一种动态混合驱动输出电路，并且可以同时兼顾栅氧可靠性和失电防漏电功能。

技术领域

本发明涉及一种集成电路，特别是涉及一种驱动输出电路、芯片及驱动输出方法。

背景技术

随着电子设备系统的发展，采用不同工艺和供电电压的芯片被同时应用在一个系统中，它们之间需要遵循通讯协议完成彼此信息的交换。在一些情况下，芯片需要能够兼容不同的通讯协议。例如，芯片支持I3C协议以提高系统的传输速度，同时芯片也需要能够兼容I2C协议以便能够与仅支持I2C的芯片进行通讯。由此，对芯片的I/O设计提出了新的需求：I/O电源电压要低于芯片核心电源电压，总线要能够支持数倍于I/O电源电压的电平，且要求当芯片未上电时，总线有电信号输入时无漏电。现有技术中是通过如图1所示的采用栅跟踪电路和浮动N阱电路的输出电路来解决上述问题。该电路在总线端电压(即，I/O外的PAD上所接的外部电压)为I/O电源电压VDD的两倍且电源端有电(即，芯片上电)时，可以实现I/O的强输出能力且兼顾栅氧可靠性和防漏电需求。但在电源端无电(即，芯片不上电)，而输出级电路的输出端口有电信号驱动的情况下，不再能兼顾栅氧可靠性和失电防漏电的需求。此电路中各PMOS(positive channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属-氧化物半导体)管若采用高阈值PMOS则可以解决电源端无电情况下出现的问题，但当VDD过低时，输出级电路中PMOS管即P_o1却无法开启导致无法正常工作。

因此，如何提供一种驱动输出电路、芯片及驱动输出方法，以解决现有技术无法提供一种驱动输出方式——既可以保证较小的芯片电路面积和功耗，又可以同时在各种情况下均兼顾栅氧可靠性和失电防漏电功能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种驱动输出电路、芯片及驱动输出方法，用于解决现有技术无法提供一种驱动输出方式，既可以保证较小的芯片电路面积和功耗，又可以同时在各种情况下均兼顾I/O栅氧可靠性和失电防漏电功能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种驱动输出电路，所述驱动输出电路用于对输入信号进行驱动并生成输出信号；所述驱动输出电路包括：计时模块，用于根据所述输入信号的电平持续时间输出计时信号；自举模块，用于根据所述输入信号生成第一导通电压；电荷泵模块，与所述计时模块连接，用于根据所述计时信号生成第二导通电压；驱动模块，分别与所述自举模块和所述电荷泵模块连接；其中，所述驱动模块包括驱动上管以及与所述驱动上管连接的驱动下管，且所述驱动上管与所述驱动下管的连接点为信号输出端；所述第一导通电压和所述第二导通电压均用于使所述驱动上管和/或所述驱动下管导通，以使得所述信号输出端输出所述输出信号。

于本发明的一实施例中，所述驱动上管包括第一驱动上管和第二驱动上管，且所述第一驱动上管和第二驱动上管的连接点为所述信号输出端；所述第一驱动上管与所述自举模块连接，用于接收所述自举模块提供的第一导通电压并导通，以使所述信号输出端输出高电平信号；所述第二驱动上管与所述电荷泵模块连接，用于接收所述电荷泵模块提供的第二导通电压并导通，以使所述信号输出端输出高电平信号。

于本发明的一实施例中，所述驱动模块还包括第一预驱动单元，所述第一预驱动单元与所述第一驱动上管连接，用于对所述第一导通电压进行驱动并传输至所述第一驱动上管。