[发明专利]一种电压可调的钳位保护电路

说明书

本发明公开了一种电压可调的钳位保护电路，包括电压调节电路和钳位保护电路，所述电压调节电路和钳位保护电路连接：电压调节电路：用于自行根据所需保护的电压来搭配出合适保护电压；钳位保护电路：用于产生钳位电压。本发明用于电荷泵中，主要在驱动高压PMOS晶体管的时候，能够保证PMOS晶体管的栅氧层不被击穿，进而促使电荷泵能正常工作。

技术领域

本发明涉及保护电路技术领域，具体为一种电压可调的钳位保护电路。

背景技术

现有技术中，电荷泵电路中通常都有一组PMOS和NMOS晶体管，如图1所示，其中一组PMOS和NMOS晶体管，即P0和N0，组成电荷泵电容的充放电电路，用于确定电荷泵电容C0的下极板电位；当该PMOS晶体管开启时(NMOS晶体管关断)，电容下极板会被充到VDD电位；当该NMOS晶体管开启时(PMOS晶体管关断)，电容下极板会被充到GND电位，由于电容极板电荷不会突然消失的原因，在时钟频率CK的控制下，会让电容的上极板的电荷也被抬升到所需的电位，即电荷泵的原理所在。

传统的电荷泵如果电源电压在5V以内，PMOS管的栅源电压不会受到影响，而对于高压应用来说，NMOS可以通过5V的时钟信号来控制，但是PMOS由于源电位是VDD，所以如果VDD高于5V，栅电位如果还是用低压CK来控制，就会使得栅源电压高于5V，从而击穿栅氧层而导致电路失效。

为了解决该栅氧击穿问题，需要使栅氧电压钳位在合理范围内。

传统的简单的做法是采用齐纳管直接钳位，如图2所示，采用DZ0和DZ1来钳位VG电压，该做法虽然结构简单，但是带来两个问题，其一齐纳管的钳位电压会根据不同工艺厂存在差距，其二齐纳管的钳位电压基本在5.5V左右，无法实现可调的钳位电压，为此提出一种电压可调的钳位保护电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压可调的钳位保护电路，在高压电荷泵电路中，在保证电荷泵电容充放电通路存在的前提下，同时能够保护充电PMOS晶体管的栅氧层不被击穿。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电压可调的钳位保护电路，包括电压调节电路和钳位保护电路，所述电压调节电路和钳位保护电路连接：

电压调节电路：用于自行根据所需保护的电压来搭配出合适保护电压；

钳位保护电路：用于产生钳位电压。

优选的，所述电压调节电路包括P3和P4，所述P3和P4组成电流镜像支路。

优选的，所述P3电流镜像支路包括栅漏短接的PMOS晶体管P3，所述栅漏短接的PMOS晶体管P3连接有二极管D0阳极，所述二极管D0通过阴极连接齐纳管DZ0的阴极，所述齐纳管DZ0阳极再连接有电阻R0，所述电阻R0另一端连接有GND。

优选的，所述P4电流镜像支路包括栅漏短接的PMOS晶体管P4，所述栅漏短接的PMOS晶体管P4连接有二极管D1阳极，所述二极管D1通过阴极连接有电阻R1，所述电阻R1另一端与GND连接。

优选的，所述钳位保护电路包括开关控制部分和钳位PMOS晶体管P2；

所述开关控制部分由为P0、P1和N0、N1组成。

优选的，PMOS晶体管所述P0和P1的栅极分别连接主控制信号CK和CKN端口，PMOS晶体管所述P0和P1的源体短接，所述P0和P1的源端接VDD电位，所述P0和P1的漏端分别接NMOS晶体管N0和N1的漏端，NMOS晶体管所述N0和N1栅极相连，所述N0栅漏短接，所述N0和N1二者组成电流镜像结构，所述N0和N1二者源体短接到Float_GND电位。