專利名稱：一種過壓比較電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路，尤其涉及一種過壓比較電路。
背景技術：
在現有技術中，要檢測高壓電路中的一個高壓信號是否大于電源電壓，即常用的 過壓比較電路的結構示意圖如圖1所示，該過壓比較電路包括串聯連接的第一電阻R1和第 二電阻R2，還包括并聯在第二電阻R2兩端的比較器CMP，當要檢測高壓信號HV Signal是 否大于電源電壓(例如Vdd+Vth， Vth為超過電源電壓Vdd的參考值)(圖中未示)時，即將高 壓信號HV Signal通過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓后得到的電壓VD與另一參考電平 (如帶隙基準)輸入到比較器CMP進行比較，最后得到檢測結果。然而上述這種電路結構的 最大缺點是會浪費大量芯片面積，因此已越來越不能滿足使用需要。
發明內容
為了克服上述現有技術存在的缺點，本發明旨在提供一種新穎的過壓比較電路，
以達到在消耗較少的芯片面積的前提下，可靠地實現過壓檢測功能的目的。 本發明所述的一種過壓比較電路，它包括一反向器以及分別并聯在一外部電源和
地之間的第一至第五支路， 所述第一支路包括串聯連接的一電流源和第一低壓器件，且該第一低壓器件的柵 極與漏極連接； 所述第二支路包括串聯連接的第一高壓器件和第二低壓器件，該第二低壓器件的 柵極與所述第一低壓器件的柵極連接，且所述第一高壓器件與一外部待測信號源之間串聯 有第二高壓器件，該第二高壓器件的柵極與漏極連接； 所述第三支路包括串聯連接的第四高壓器件和第四低壓器件，該第四低壓器件的 柵極與漏極連接，且所述第四高壓器件與所述外部待測信號源之間串聯有第三高壓器件， 該第三高壓器件的柵極與所述第二高壓器件的柵極連接； 所述第四支路包括串聯連接的第六低壓器件和第三低壓器件，且該第三低壓器件
的柵極與所述第一低壓器件的柵極連接，所述第六低壓器件的柵極與漏極連接； 所述第五支路包括串聯連接的第七低壓器件和第五低壓器件，且該第五低壓器件
的柵極與所述第四低壓器件的漏極連接，所述第七低壓器件的柵極與所述第六低壓器件的
柵極連接； 所述反向器的輸入端連接在所述第七低壓器件和第五低壓器件之間，并輸出一識 別信號。 在上述的過壓比較電路中，所述第一高壓器件的柵極、第六、七低壓器件的源極同 時與所述外部電源連接，且所述第四高壓器件的柵極與所述外部電源連接；所述第一至第 五低壓器件的源極同時接地。 在上述的過壓比較電路中，所述第二高壓器件的源極與所述外部待測信號源連
3接，其漏極與所述第一高壓器件的漏極連接；所述第三高壓器件的源極與所述外部待測信 號源連接，其漏極與所述第四高壓器件的源極連接。 由于采用了上述的技術解決方案，本發明利用高、低壓器件的導通、關斷特性，實 現了高壓信號與電源電壓的比較，即過壓比較功能，同時由于電路結構中采用了高、低壓器 件，從而大大減少了芯片的消耗面積，有效降低了芯片制造成本，滿足了使用者的需要。
圖1是現有技術中的過壓比較電路的結構示意圖；
圖2是本發明的一種過壓比較電路的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發明，即一種過壓比較電路，包括一反向器INV以及分別并聯在一 外部電源VDD和地之間的第一至第五支路1至5，其中 第一支路1包括串聯連接的一電流源10和第一低壓器件M1，且該第一低壓器件 Ml的柵極與漏極連接，其源極接地； 第二支路2包括串聯連接的第一高壓器件M21和第二低壓器件M2，其中，第二低壓 器件M2的源極接地，其柵極與第一低壓器件M1的柵極連接，第一高壓器件M21的柵極與外 部電源VDD連接，其漏極與一外部待測信號源FB之間串聯有第二高壓器件M22，該第二高壓 器件M22的源極接收待測的高壓信號，其柵極與漏極連接； 第三支路3包括串聯連接的第四高壓器件M24和第四低壓器件M4，其中，第四低壓 器件M4的柵極與漏極連接，其源極接地，第四高壓器件M24的柵極與外部電源VDD連接，其 源極與外部待測信號源FB之間串聯有第三高壓器件M23，該第三高壓器件M23的源極接收 待測的高壓信號，其柵極與第二高壓器件M22的柵極連接； 第四支路4包括串聯連接的第六低壓器件M6和第三低壓器件M3，其中，第三低壓 器件M3的源極接地，其柵極與第一低壓器件M1的柵極連接，第六低壓器件M6的源極與外 部電源VDD連接，其柵極與漏極連接； 第五支路5包括串聯連接的第七低壓器件M7和第五低壓器件M5，其中，第五低壓 器件M5的源極接地，其柵極與第四低壓器件M4的漏極連接，第七低壓器件M7的源極與外 部電源VDD連接，其柵極與第六低壓器件M6的柵極連接； 反向器INV的輸入端連接在第七低壓器件M7和第五低壓器件M5之間，并輸出一 識別信號0UT。 本發明的工作原理如下 當待測信號源FB的電壓低于Vdd+Vth時(其中，Vdd為外部電源VDD的電壓值，Vth 為超過電源電壓Vdd的參考值)，則第三高壓器件M23截止，第四低壓器件M4無電流通過， 即第四低壓器件M4進入截止區，此時，第七低壓器件M7的上拉電流遠大于第五低壓器件M5 的下拉電流，從而使得識別信號OUT為低電平；因此，當識別信號OUT為低電平時，即可判斷 此時待測信號源FB的電壓小于Vdd+Vth ; 當待測信號源FB的電壓大于Vdd+Vth時，第三高壓器件M23導通，第三高壓器件M23 鏡像得到的電流流過第四低壓器件M4，使第四低壓器件M4進入飽和區，此時，第四低壓器件M4鏡像到第五低壓器件M5的下拉電流與第七低壓器件M7的上拉電流進行電流比較，從而使得識別信號OUT為高電平；因此，當識別信號OUT為高電平時，即可判斷此時待測信號源FB的電壓過高了，即大于Vdd+Vth。 在本發明中，第一高壓器件M21的作用是保護低壓部分的器件，即第一至第七低壓器件Ml至M7 ;第四高壓器件M24除了起保護作用外，還可以通過設置第四高壓器件M24的柵源電壓Vgs來確定超過電源電壓Vdd的參考值Vth ;另外，在本發明中，第七低壓器件M7和第五低壓器件M5組成電流比較器，選取第五低壓器件M5相對于第四低壓器件M4的鏡像倍數大于第七低壓器件M7相對于第六低壓器件M6的鏡像倍數，以此來增加電流比較器的電流下拉能力，以至于待測信號源FB的電壓不需要超過電源電壓Vdd很多，即只需要超過一個很小的Vth，本過壓檢測電路就能做出過壓判斷。 本發明中，第二高壓器件M22、第三高壓器件M23、第四高壓器件M24、第六低壓器件M6和第七低壓器件M7可采用PM0S管實現，其余高、低壓器件則采用NM0S管實現。
以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發明的保護范圍。
權利要求
一種過壓比較電路，其特征在于，所述的比較電路包括一反向器以及分別并聯在一外部電源和地之間的第一至第五支路，所述第一支路包括串聯連接的一電流源和第一低壓器件，且該第一低壓器件的柵極與漏極連接；所述第二支路包括串聯連接的第一高壓器件和第二低壓器件，該第二低壓器件的柵極與所述第一低壓器件的柵極連接，且所述第一高壓器件與一外部待測信號源之間串聯有第二高壓器件，該第二高壓器件的柵極與漏極連接；所述第三支路包括串聯連接的第四高壓器件和第四低壓器件，該第四低壓器件的柵極與漏極連接，且所述第四高壓器件與所述外部待測信號源之間串聯有第三高壓器件，該第三高壓器件的柵極與所述第二高壓器件的柵極連接；所述第四支路包括串聯連接的第六低壓器件和第三低壓器件，且該第三低壓器件的柵極與所述第一低壓器件的柵極連接，所述第六低壓器件的柵極與漏極連接；所述第五支路包括串聯連接的第七低壓器件和第五低壓器件，且該第五低壓器件的柵極與所述第四低壓器件的漏極連接，所述第七低壓器件的柵極與所述第六低壓器件的柵極連接；所述反向器的輸入端連接在所述第七低壓器件和第五低壓器件之間，并輸出一識別信號。
2. 根據權利要求1所述的過壓比較電路，其特征在于，所述第一高壓器件的柵極、第 六、七低壓器件的源極同時與所述外部電源連接，且所述第四高壓器件的柵極與所述外部 電源連接；所述第一至第五低壓器件的源極同時接地。
3. 根據權利要求1或2所述的過壓比較電路，其特征在于，所述第二高壓器件的源極與 所述外部待測信號源連接，其漏極與所述第一高壓器件的漏極連接；所述第三高壓器件的 源極與所述外部待測信號源連接，其漏極與所述第四高壓器件的源極連接。
全文摘要
本發明涉及一種過壓比較電路，它包括一反向器以及分別并聯在一外部電源和地之間的第一至第五支路，所述第一支路包括串聯連接的一電流源和第一低壓器件，且該第一低壓器件的柵極與漏極連接；所述第二支路包括串聯連接的第一高壓器件和第二低壓器件，該第二低壓器件的柵極與所述第一低壓器件的柵極連接，且所述第一高壓器件與一外部待測信號源之間串聯有第二高壓器件，該第二高壓器件的柵極與漏極連接。本發明利用高、低壓器件的導通、關斷特性，實現了高壓信號與電源電壓的比較，即過壓比較功能，同時由于電路結構中采用了高、低壓器件，從而大大減少了芯片的消耗面積，有效降低了芯片制造成本，滿足了使用者的需要。
文檔編號G01R19/165GK101762740SQ200910247799
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者劉傳軍, 劉程斌 申請人:上海貝嶺股份有限公司