[发明专利]一种推挽输出驱动级保护电路

说明书

本发明公开了一种推挽输出驱动级保护电路，涉及电路技术领域，包括PMOS管PM1～PMOS管PM4、NMOS管NM1以及电阻R1～电阻R3，且PMOS管PM1～PMOS管PM4均设置为单极型PMOS管，NMOS管NM1设置为单极型NMOS管；当VOUT电压高于VCC时，根据PMOS管的特性，PMOS管PM3和PMOS管PM 4开启，PMOS管PM2管关断，VSUB与VOP的电压和VOUT的电压相等，这样就可以判断PMOS管PM 1是栅极和衬底端电位与VOUT的电压相等，根据PMOS管的特性就可以判断，VOUT的电流不会倒灌到VCC。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别是涉及一种推挽输出驱动级保护电路。

背景技术

在模拟芯片中，推挽输出级是一种很常见的电路，对于信号传输电路尤其重要，因为它总是一个管子打开另外一个管子关闭，没有电流流过而大大节省了功耗，常规的推挽输出驱动如图1所示，P1为PMOS管，源极和衬底端接VCC，漏极接VOUT，栅极接VOP；N1为NMOS管，源极和衬底端接GND，漏极接VOUT，栅极接VON。

如图2所示PMOS管的结构，D2和D3分别为漏极和源极到衬底端的寄生二极管，当VOUT的电压高于VCC的时候，根据PMOS管的结构寄推挽输出的接法，VOUT的电流会直接倒灌到VCC，在这种没有任何限制条件的情况下，芯片非常容易损坏。

基于上述问题，如图3所示，直接在P1和VOUT之间添加二极管D1，这种架构最简单而且最容易阻止VOUT电压往电源的倒灌，但还是会存在以下弊端：1、二极管D1常规工艺不好实现，常规工艺二极管D1通过大电流的时候会对GND有一定的漏电；2、推挽输出级有一定的驱动能力，要想让二极管D1通过大电流，必然要增大二极管D1的横截面积，这必然会增加芯片的面积；3、二极管D1的存在会导致输出级的驱动能力变弱。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种推挽输出驱动级保护电路，包括PMOS管PM1～PMOS管PM4、NMOS管NM1以及电阻R1～电阻R3；

PMOS管PM1的栅极连接前级电压VOP，源极连接VDD，漏极连接VOUT，衬底端连接VSUB；PMOS管PM2的栅极连接电阻R3的一端，源极连接VDD，漏极连接VSUB，衬底端连接VSUB；PMOS管PM3的栅极连接电阻R2的一端，源极连接VOUT，漏极连接VSUB，衬底端连接VSUB；PMOS管PM4的栅极连接电阻R1的一端，源极连接VOP，漏极连接VOUT，衬底端连接VSUB；

电阻R1的一端连接VDD，另一端连接PMOS管PM4的栅极；电阻R2的一端连接VDD，另一端连接PMOS管PM3的栅极；电阻R3的一端连接VOUT，另一端连接PMOS管PM2的栅极；

NMOS管NM1的栅极连接VON，源极和衬底端连接GND，漏极连接VOUT。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，PMOS管PM1～PMOS管PM4均设置为单极型PMOS管。

前所述的一种推挽输出驱动级保护电路，NMOS管NM1设置为单极型NMOS管。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中，当VOUT电压高于VCC电压的时候，VCC通过电阻R2连接单极型PMOS管PM3的栅极，根据PMOS管的特性，从VOUT到VSUB看，此时的单极型PMOS管PM3为导通状态，这样使得VOUT的电压等于VSUB电压；由于电压VOUT通过电阻R3连接到单极型PMOS管PM2的栅极，根据PMOS管的特性，从VSUB到VCC看，单极型PMOS管PM2处于关断状态，这样使得VOUT电源高于VCC的时候，电流不会通过单极型PMOS管PM2和单极型PMOS管PM3倒流到VCC；