[发明专利]过压保护电路及芯片控制电路

说明书

本申请提供了一种过压保护电路及芯片控制电路，该过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；电压检测电路的输出端连接共源放大电路的输入端；共源放大电路的输出端连接芯片的端口开关电路；电压检测电路用于在IO端的端口电压超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第一电压；共源放大电路在接收到第一电压时工作，向端口开关电路输出报警电压，以使端口开关电路根据报警电压关断IO端，保护芯片的内部电路。该电路结构简单，利用稳压二极管的电压作为比较阈值，同时与IO电路本身器件的耐压相关联，且不需要参考电压电路，能够有效提高检测电路可靠性。

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种过压保护电路及芯片控制电路。

背景技术

过压检测在芯片设计中经常被使用，传统过压保护电路一般基于多级MOS管以二极管连接分压方式实现，该方式由于采用多级MOS管级联，比较电压存在较大误差，一般用于低精度设计，如特殊模式切换等；另一种常见结构则采用精准的参考电压加比较器结构，但当用于IO端过压检测芯片IO口出现过压时，参考电压极易被倒灌电流影响而造成比较阈值偏移，从而造成检测失败芯片失效。

发明内容

本申请的目的在于提供一种过压保护电路及芯片控制电路，能够基于稳压二极管的反向击穿电压和共源级放大电路，实现芯片过压检测和过压保护，该电路结构简单，且不需要参考电压电路，能够有效提高检测电路可靠性。

第一方面，本申请实施例提供一种过压保护电路，该过压保护电路包括：基于稳压二极管的电压检测电路和共源放大电路；电压检测电路的输入端连接芯片的IO端；电压检测电路的输出端连接共源放大电路的输入端；共源放大电路的输出端连接芯片中的端口开关电路；电压检测电路用于在IO端的端口电压超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第一电压；共源放大电路在接收到第一电压时工作，向端口开关电路输出报警电压，以使端口开关电路根据报警电压关断IO端，以保护芯片的内部电路。

在可选的实施方式中，上述电压检测电路还用于在IO端的端口电压未超过稳压二极管的反向击穿电压时，向共源放大电路输出第二电压；第二电压小于第一电压；共源放大电路还用于在接收到第二电压时不工作，向端口开关电路输出共源放大电路的供电电压，以使端口开关电路根据供电电压保持闭合。

在可选的实施方式中，上述电压检测电路包括：第一稳压二极管、第二稳压二极管、第一电阻和弱下拉器件；第一稳压二极管的负极作为电压检测电路的输入端，连接芯片的IO端，用于接收IO端的端口电压；第一稳压二极管的正极连接第一电阻的一端；第一电阻的另一端作为电压检测电路的输出端，分别连接弱下拉器件的一端、第二稳压二极管的负极和共源放大电路的输入端；弱下拉器件的另一端和第二稳压二极管的正极均接地。

在可选的实施方式中，上述弱下拉器件包括第二电阻或电流源。

在可选的实施方式中，上述电流源包括：第一场效应管；第一场效应管工作在线性区；第一场效应管的栅极连接芯片内部提供的偏置电压；第一场效应管的源极接地；第一场效应管的漏极分别连接第一电阻的一端、第二稳压二极管的负极和共源放大电路的输入端。

在可选的实施方式中，上述共源放大电路包括：第二场效应管和第三电阻；第二场效应管的栅极作为共源放大电路的输入端，与第二稳压二极管的负极连接；第二场效应管的源极接地；第二场效应管的漏极作为共源放大电路的输出端，用于输出报警电压，分别连接第三电阻的一端和芯片的端口开关电路；第三电阻的另一端接供电电压。

在可选的实施方式中，上述电压检测电路还用于在IO端的端口电压导致第一稳压二极管被击穿，而第二稳压二极管未被击穿时，向共源放大电路的输出弱下拉器件两端的电压；共源放大电路用于在弱下拉器件两端的电压大于第二场效应管的栅极开启阈值电压时，向端口开关电路输出低电平的报警电压。