[发明专利]一种IO发送器、芯片和电子设备

说明书

本发明公开一种IO发送器、芯片和电子设备，IO发送器包括上拉支路、下拉支路、选高模块、第一选择模块和第二选择模块，选高模块生成端口偏置电压和第一独立偏置电压，向第一下拉开关管的控制端输出第一独立偏置电压，第一选择模块生成第一内部偏置电压、第二内部偏置电压，当IO电源端掉电，且IO电源电压小于IO端口电压时，向第一上拉开关管的控制端输出前级驱动电压，或第一内部偏置电压；第二选择模块生成最高衬底电压，当IO电源端掉电，IO电源电压小于IO端口电压时，在最高衬底电压、第一独立偏置电压、第一内部偏置电压、第二内部偏置电压的控制下，向第二上拉开关管的控制端输出IO端口电压，截止上拉支路，实现电流防倒灌。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种IO发送器、芯片和电子设备。

背景技术

对于低压工艺下的芯片，根据产品的特性，很多情况下需要兼容高压的电源和端口信号。由于器件本身无法耐高压，因此需要对相关电路结构做特殊处理，以保证高压电源和高压端口信号通路下器件的可靠性。同时，从产品低功耗角度考虑，在实际应用中，芯片如果不工作，系统通常会将其电源关断，其中包括IO(Input Output，输入输出)电源。在IO电源掉电的过程中，芯片需要保证IO端口的接收信号不会通过倒灌电流路径给芯片IO电源充电，从而导致芯片处于非预期的工作模式或者不确定状态。

对于通常的芯片来说，由于器件的工作电压本身没有过压，防倒灌功能较易实现，可以通过使用具有防倒灌功能的IO来实现芯片在掉电期间的防倒灌功能。但对于低压工艺下兼容高压的芯片来说，现有结构只保证了IO电源有电时的IO传输功能，并不具备IO电源掉电情况下的防倒灌功能。这使得芯片在实际应用中将这个问题留给了系统，即增加了系统集成的复杂度；如果系统解决不了，则需要约束芯片掉电期间IO端口的信号幅值以避免向电源倒灌电流进行充电，因此限制了产品的适用性。

发明内容

本发明提供一种IO发送器、芯片和电子设备，用以解决现有技术中存在的低压工艺下的芯片不具备IO电源掉电情况下的防倒灌功能。

第一方面，本发明实施例提供一种IO发送器，包括：上拉支路、下拉支路、选高模块、第一选择模块和第二选择模块，其中，

所述上拉支路包括串联的第一上拉开关管和第二上拉开关管，所述上拉支路的第一端与输出IO电源电压的IO电源端连接，所述上拉支路的第二端与输出IO端口电压的IO端口连接；

所述下拉支路包括串联的第一下拉开关管和第二下拉开关管，所述第二下拉开关管的控制端与输出第一前级驱动电压的第一前级驱动端连接，所述下拉支路的第一端与所述IO端口连接，所述下拉支路的第二端与接地端连接，所述接地端为所述第一下拉开关管和所述第二下拉开关管提供衬底电压；

所述选高模块，用于对IO端口电压进行偏置，得到端口偏置电压，将所述端口偏置电压与第一公共偏置电压进行比较，将较高的电压作为第一独立偏置电压输出至所述第一下拉开关管的控制端，其中，所述第一公共偏置电压为对所述IO电源电压进行偏置得到的；

所述第一选择模块，用于将所述端口偏置电压和第二公共偏置电压进行比较，将较高的电压作为第一内部偏置电压，将所述第一内部偏置电压与所述IO电源电压进行比较，将较高的电压作为第二内部偏置电压，当所述IO电源端掉电，且所述IO电源电压小于所述IO端口电压时，在所述IO电源电压和所述第二内部偏置电压的控制下，根据第二前级驱动电压和所述第一内部偏置电压，基于所述第二前级驱动电压的变化，将所述第一内部偏置电压和所述第二前级驱动电压中的较高值，或所述第二前级驱动电压，或所述第一内部偏置电压作为内部前级驱动电压，并将所述内部前级驱动电压提供给所述第一上拉开关管的控制端；