[发明专利]具有过压、欠压和过流保护功能的总线接口输出级驱动电路

摘要

本发明涉及一种输出级驱动电路，尤其是一种具有过压、欠压和过流保护功能的总线接口输出极驱动电路，属于总线驱动电路的技术领域。总线接口输出级驱动电路输入端与驱动电路控制模块相连，输出端与总线接口相连；连接端V_BP与连接端V_BN分别与偏置源相连；总线接口输出级驱动电路包括PMOS上拉驱动电路及NMOS下拉驱动电路，总线接口输出级驱动电路中的PMOS上拉驱动电路、NMOS下拉驱动电路能够根据驱动电路控制模块输入的控制信号及总线接口的电压进行对应配合，能够对过压、欠压和过流情况进行有效保护，提高输出级驱动电路的可靠性。

主权项

一种具有过压、欠压和过流保护功能的总线接口输出级驱动电路，其特征是：包括PMOS上拉驱动电路及NMOS下拉驱动电路；所述PMOS上拉驱动电路包括第一P型MOS管（PM1），所述第一P型MOS管的栅极端与第一N型高压MOS管（HNM1）的栅极端相连后形成连接端PG1，第一P型MOS管（PM1）的背栅端与源极端相连，且第一P型MOS管（PM1）的源极端分别与第二P型MOS管（PM2）、第六P型高压MOS管（HPM6）、第六P型MOS管（PM6）及第七P型MOS管（PM7）对应的背栅端及源极端相互连接；第一P型MOS管（PM1）的漏极端与源极端间通过第七电阻（R7）相连，且第一P型MOS管（PM1）的漏极端与第一P型高压MOS管（HPM1）的漏极端相连；第一高压P型MOS管（HPM1）的背栅端、源极端均与第一N型高压NMOS管（HNM1）的漏极端相连，且第一P型高压MOS管（HPM1）的源极端通过第二电阻（R2）与第四P型高压MOS管（HPM4）的漏极端、第八P型高压MOS管（HPM8）的栅极端相连；第一P型高压MOS管（HPM1）的栅极端与第二P型高压MOS管（HPM2）的栅极端、第九P型高压MOS管（HPM9）的栅极端及第十P型高压MOS管（HPM10）的栅极端相连，且第一P型高压MOS管（HPM1）的栅极端通过第三电阻（R3）与第三P型高压MOS管（HPM3）的漏极端相连；第一N型高压MOS管（HNM1）的源极端与背栅端相连，并分别与第二N型高压MOS管（HNM2）、第三N型高压MOS管（HNM3）、第一N型MOS管（NM1）、第四N型高压MOS管（HNM4）及第五N型高压MOS管（HNM5）对应的背栅端及源极端相互连接，且第一N型高压MOS管（HNM1）的源极端通过第八电阻（R8）与第十P型高压MOS管（HPM10）的源极端及背栅端相连；第二P型MOS管（PM2）的栅极端与第二N型高压MOS管（HNM2）的栅极端相连后形成连接端PG2；第二N型高压MOS管（HNM2）的漏极端与第二P型高压MOS管（HPM2）的源极端、背栅端相连；第二P型高压MOS管（HPM2）的漏极端与第二P型MOS管（PM2）的漏极端相连，第二P型MOS管（PM2）的漏极端与源极端间通过第六电阻（R6）相连；第二N型高压MOS管（HNM2）的漏极端及第二P型高压MOS管（HPM2）的源极端均通过第一电阻（R1）与第五P型高压MOS管（HPM5）的漏极端、第七P型高压MOS管（HPM7）的栅极端相连；第五P型高压MOS管（HPM5）的栅极端与第三P型高压MOS管（HPM3）的栅极端、第四P型高压MOS管（HPM4）的栅极端、第五N型高压MOS管（HNM5）的漏极端、第八P型MOS管（PM8）的栅极端、漏极端、第十P型高压MOS管（HPM10）的源极端、背栅端及第十一P型高压MOS管（HPM11）的栅极端相连；第五P型高压MOS管（HPM5）的背栅端、源极端与第三P型高压MOS管（HPM3）、第四P型高压MOS管（HPM4）、第六P型高压MOS管（HPM6）、第七P型高压MOS管（HPM7）及第八P型高压MOS管（HPM8）对应的背栅端、源极端相互连接后形成连接端F_NW；第三P型高压MOS管（HPM3）对应于与第三电阻（R3）相连的漏极端与第六P型高压MOS管（HPM6）的栅极端相连，第六P型高压MOS管（HPM6）的漏极端与第一寄生二极管（D1）的阳极端相连，第一寄生二极管（D1）的阴极端与第六P型高压MOS管（HPM6）的背栅端相连；第七P型高压MOS管（HPM7）的漏极端与第二寄生二极管（D2）的阳极端相连，第二寄生二极管（D2）的阴极端与第七P型高压MOS管（HPM7）的背栅端相连；第八P型高压MOS管（HPM8）的漏极端与第三寄生二极管（D3）的阳极端相连，第三寄生二极管（D3）的阴极端与第八P型高压MOS管（HPM8）的背栅端相连；第七P型高压MOS管（HPM7）的漏极端、第八P型高压MOS管（HPM8）的漏极端与第十一P型高压MOS管（HPM11）的源极端对应连接后形成输出端OUT；第六P型MOS管（PM6）的栅极端与第三N型高压MOS管（HNM3）的栅极端连接后形成电源端V_VDD；第六P型MOS管（PM6）的栅极端、第三N型高压MOS管（HNM3）的栅极端均与第一N型MOS管（NM1）的栅极端相连；第六P型MOS管（PM6）的漏极端与第九P型高压MOS管（HPM9）的漏极端相连，第九P型高压MOS管（HPM9）的背栅端、源极端对应连接后与第九P型高压MOS管（HPM9）的栅极端、第三N型高压MOS管（HNM3）的漏极端相连；第六P型MOS管（PM6）的漏极端、源极端通过第五电阻（R5）相连；第一N型MOS管（NM1）的漏极端与第四N型高压MOS管（HNM4）的漏极端相连后形成偏置连接端V_BP ；第四N型高压MOS管（HNM4）的漏极端与第四N型高压MOS管（HNM4）的栅极端、第五N型高压MOS管（HNM5）的栅极端相连；第七P型MOS管（PM7）的漏极端与第十P型高压MOS管（HPM10）的漏极端相连，第七P型MOS管（PM7）的漏极端通过第四电阻（R4）与第七P型MOS管（PM7）的源极端、背栅端相连；第七P型MOS管（PM7）的栅极端形成电源端V_VDD‑；第八P型MOS管（PM8）的背栅端、第九P型MOS管（PM9）的背栅端、第十P型MOS管（PM10）的背栅端与第十一P型MOS管（HPM11）的背栅端相互连接，且第十一P型MOS管（HPM11）的漏极端与第十P型MOS管（PM10）的源极端相连，第十一P型MOS管（HPM11）的漏极端、第十P型MOS管（PM10）的源极端与第八P型MOS管（PM8）的背栅端、第九P型MOS管（PM9）的背栅端、第十P型MOS管（PM10）的背栅端及第十一P型MOS管（HPM11）的背栅端相互连接；所述NMOS下拉驱动电路包括第十三P型高压MOS管（HPM13），所述第十三P型高压MOS管（HPM13）的栅极端与第三N型MOS管（NM3）的栅极端对应连接后形成连接端NG1；第十三P型高压MOS管（HPM13）的源极端、背栅端分别与第十四P型高压MOS管（HPM14）、第十一P型高压MOS管（HPM11）、第三P型MOS管（PM3）、第十七P型高压MOS管（HPM17）、第十八P型高压MOS管（HPM18）对应的源极端、背栅端相互连接，且第十三P型高压MOS（HPM13）的源极端、背栅端通过第十一电阻（R11）与第八N型高压MOS管（HNM8）的源极端、背栅端相互连接；第十三P型高压MOS管（HPM13）的漏极端与第十五P型高压MOS管（HPM15）的漏极端、第六N型高压MOS管（HNM6）的源极端、背栅端相互连接，且第十三P型高压MOS管（HPM13）的漏极端通过第九电阻（R9）与第十N型高压MOS管（HNM10）的漏极端、第十三N型高压MOS管（HNM13）的栅极端相连；第十五P型高压MOS管（HPM15）的栅极端、背栅端、源极端及第六N型高压MOS管（HNM6）的漏极端均与第三N型MOS管（NM3）的漏极端相连；第三N型MOS管（NM3）的背栅端、源极端与第四N型MOS管（NM4）、第二N型MOS管（NM2）、第四N型MOS管（NM4）对应的背栅端、源极端相互连接，且第三N型MOS管（NM3）的背栅端、源极端均与第十五N型高压MOS管（HNM15）的漏极端相连；第六N型高压MOS管（HNM6）的栅极端与第七N型高压MOS管（HNM7）的栅极端、第十五N型高压MOS管（HNM15）、第十二N型高压MOS管（HNM12）的漏极端、第十一P型高压MOS管（HPM11）的漏极端及第十九P型高压MOS管（HPM19）的漏极端相连；第十四P型高压MOS管（HPM14）与第四N型MOS管（NM4）的栅极端对应连接后形成连接端NG2；第十四P型高压MOS管（HPM14）的漏极端与第十六P型高压MOS管（HPM16）的漏极端、第七N型高压MOS管（HNM7）的源极端与栅极端相连，且第十四P型高压MOS管（HPM14）的漏极端通过第十电阻（R10）与第十一N型高压MOS管（HNM11）的漏极端、第十四N型高压MOS管（HNM14）的栅极端相连；第十六P型高压MOS管（HPM16）的栅极端、源极端、背栅端及第七N型高压MOS管（HNM7）的漏极端均与第四N型MOS管（NM4）的漏极端相连；第十N型高压MOS管（HNM10）的栅极端与第十一N型高压MOS管（HNM11）的栅极端、第十二N型高压MOS管（HNM12）的栅极端相连；第十N型高压MOS管（HNM10）的背栅端、源极端与第十一N型高压MOS管（HNM11）、第十二N型高压MOS管（HNM12）对应的背栅端、源极端相互连接；第十一N型高压MOS管（HNM11）的栅极端还与第十八P型高压MOS管（HPM18）的漏极端、第八N型高压MOS管（HNM8）的源极端、背栅端相连；第十三N型高压MOS管（HNM13）、第十四N型高压MOS管（HNM14）及第十五N型高压MOS管（HNM15）对应的背栅端、源极端相互连接，且第十三N型高压MOS管（HNM13）、第十四N型高压MOS管（HNM14）及第十五N型高压MOS管（HNM15）对应的背栅端、源极端与第十N型高压MOS管（HNM10）、第十一N型高压MOS管（HNM11）、第十二N型高压MOS管（HNM12）对应的背栅端、源极端相互连接；第十五N型高压MOS管（HNM15）的源极端与第四寄生二极管（D4）的阳极端相连，第四寄生二极管（D4）的阴极端与第十五N型高压MOS管（HNM15）的漏极端相连、第十四N型高压MOS管（HNM14）的源极端、背栅端与第五寄生二极管（D5）的阳极端相连，第五寄生二极管（D5）的阴极端与第十四N型高压MOS管（HNM14）的漏极端相连，第十三N型高压MOS管（HNM13）的背栅端、源极端与第六寄生二极管（D6）的阳极端相连，第六寄生二极管（D6）的阴极端与第十三N型高压MOS管（HNM13）的漏极端相连；第十三N型高压MOS管（HNM13）、第十四N型高压MOS管（HNM14）的漏极端对应连接后与输出端OUT相连；第十一P型高压MOS管（HPM11）的漏极端与第十九P型高压MOS管（HPM19）的漏极端相连，第十一P型高压MOS管（HPM11）的栅极端与第二N型MOS管（NM2）的栅极端对应连接后形成连接端V_GND，且第十一P型高压MOS管（HPM11）的栅极端还与第三P型MOS管（PM3）的栅极端相连；第十九P型高压MOS管（HPM19）的栅极端、源极端、背栅端均与第二N型MOS管（NM2）的漏极端相连；第十九P型高压MOS管（HPM19）的漏极端与第八N型高压MOS管（HNM8）的栅极端相连；第三P型MOS管（PM3）的漏极端与第十七P型高压MOS管（HPM17）的漏极端、栅极端相互连接后形成连接端V_BN；第十七P型高压MOS管（HPM17）的栅极端与第十八P型高压MOS管（HPM18）的栅极端相连；第八N型高压MOS管（HNM8）的漏极端与第四N型MOS管（NM4）的漏极端相连，第四N型MOS管（NM4）的栅极端形成连接端V_GND‑；第三第十一电阻（R11）对应与第八N型高压MOS管（HNM8）的背栅端、源极端相连的一端与第五N型MOS管（NM5）的栅极端、第五N型MOS管（NM5）的漏极端、第九N型高压MOS管（HNM9）的栅极端相连；第五N型MOS管（NM5）的源极端与第六N型MOS管（NM6）的栅极端、漏极端相连，第六N型MOS管（NM6）的源极端与第七N型MOS管（NM7）的栅极端、漏极端相连；第七N型MOS管（NM7）的源极端与第九N型高压MOS管（HNM9）的漏极端相连；第五N型MOS管（NM5）的背栅端、第六N型MOS管（NM6）的背栅端、第七N型MOS管（NM7）的背栅端及第九N型高压MOS管（HNM9）的背栅端相互连接，且第七N型MOS管（NM7）的源极端、第九P型高压MOS管（HNM9）的漏极端均与第九N型高压MOS管（HNM9）的背栅端相连；第九N型高压MOS管（HNM9）的源极端通过第十二电阻（R12）与输出端OUT相连。