[發明專利]具有過壓、欠壓和過流保護功能的總線接口輸出級驅動電路

有效

• 申請號: 201110457598.3
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102522982A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 劉大偉;范建林;史訓南;李顏尊;黃金彪;朱波;王國瑞
• 申請（專利權）人: 無錫新硅微電子有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185;H02H3/20;H02H3/24;H02H3/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

1.一種具有過壓、欠壓和過流保護功能的總線接口輸出級驅動電路，其特征是：包括PMOS上拉驅動電路及NMOS下拉驅動電路；所述PMOS上拉驅動電路包括第一P型MOS管（PM1），所述第一P型MOS管的柵極端與第一N型高壓MOS管（HNM1）的柵極端相連后形成連接端PG1，第一P型MOS管（PM1）的背柵端與源極端相連，且第一P型MOS管（PM1）的源極端分別與第二P型MOS管（PM2）、第六P型高壓MOS管（HPM6）、第六P型MOS管（PM6）及第七P型MOS管（PM7）對應的背柵端及源極端相互連接；第一P型MOS管（PM1）的漏極端與源極端間通過第七電阻（R7）相連，且第一P型MOS管（PM1）的漏極端與第一P型高壓MOS管（HPM1）的漏極端相連；第一高壓P型MOS管（HPM1）的背柵端、源極端均與第一N型高壓NMOS管（HNM1）的漏極端相連，且第一P型高壓MOS管（HPM1）的源極端通過第二電阻（R2）與第四P型高壓MOS管（HPM4）的漏極端、第八P型高壓MOS管（HPM8）的柵極端相連；第一P型高壓MOS管（HPM1）的柵極端與第二P型高壓MOS管（HPM2）的柵極端、第九P型高壓MOS管（HPM9）的柵極端及第十P型高壓MOS管（HPM10）的柵極端相連，且第一P型高壓MOS管（HPM1）的柵極端通過第三電阻（R3）與第三P型高壓MOS管（HPM3）的漏極端相連；

第一N型高壓MOS管（HNM1）的源極端與背柵端相連，并分別與第二N型高壓MOS管（HNM2）、第三N型高壓MOS管（HNM3）、第一N型MOS管（NM1）、第四N型高壓MOS管（HNM4）及第五N型高壓MOS管（HNM5）對應的背柵端及源極端相互連接，且第一N型高壓MOS管（HNM1）的源極端通過第八電阻（R8）與第十P型高壓MOS管（HPM10）的源極端及背柵端相連；

第二P型MOS管（PM2）的柵極端與第二N型高壓MOS管（HNM2）的柵極端相連后形成連接端PG2；第二N型高壓MOS管（HNM2）的漏極端與第二P型高壓MOS管（HPM2）的源極端、背柵端相連；第二P型高壓MOS管（HPM2）的漏極端與第二P型MOS管（PM2）的漏極端相連，第二P型MOS管（PM2）的漏極端與源極端間通過第六電阻（R6）相連；第二N型高壓MOS管（HNM2）的漏極端及第二P型高壓MOS管（HPM2）的源極端均通過第一電阻（R1）與第五P型高壓MOS管（HPM5）的漏極端、第七P型高壓MOS管（HPM7）的柵極端相連；

第五P型高壓MOS管（HPM5）的柵極端與第三P型高壓MOS管（HPM3）的柵極端、第四P型高壓MOS管（HPM4）的柵極端、第五N型高壓MOS管（HNM5）的漏極端、第八P型MOS管（PM8）的柵極端、漏極端、第十P型高壓MOS管（HPM10）的源極端、背柵端及第十一P型高壓MOS管（HPM11）的柵極端相連；第五P型高壓MOS管（HPM5）的背柵端、源極端與第三P型高壓MOS管（HPM3）、第四P型高壓MOS管（HPM4）、第六P型高壓MOS管（HPM6）、第七P型高壓MOS管（HPM7）及第八P型高壓MOS管（HPM8）對應的背柵端、源極端相互連接后形成連接端F_NW；

第三P型高壓MOS管（HPM3）對應于與第三電阻（R3）相連的漏極端與第六P型高壓MOS管（HPM6）的柵極端相連，第六P型高壓MOS管（HPM6）的漏極端與第一寄生二極管（D1）的陽極端相連，第一寄生二極管（D1）的陰極端與第六P型高壓MOS管（HPM6）的背柵端相連；第七P型高壓MOS管（HPM7）的漏極端與第二寄生二極管（D2）的陽極端相連，第二寄生二極管（D2）的陰極端與第七P型高壓MOS管（HPM7）的背柵端相連；第八P型高壓MOS管（HPM8）的漏極端與第三寄生二極管（D3）的陽極端相連，第三寄生二極管（D3）的陰極端與第八P型高壓MOS管（HPM8）的背柵端相連；第七P型高壓MOS管（HPM7）的漏極端、第八P型高壓MOS管（HPM8）的漏極端與第十一P型高壓MOS管（HPM11）的源極端對應連接后形成輸出端OUT；

第六P型MOS管（PM6）的柵極端與第三N型高壓MOS管（HNM3）的柵極端連接后形成電源端V_VDD；第六P型MOS管（PM6）的柵極端、第三N型高壓MOS管（HNM3）的柵極端均與第一N型MOS管（NM1）的柵極端相連；第六P型MOS管（PM6）的漏極端與第九P型高壓MOS管（HPM9）的漏極端相連，第九P型高壓MOS管（HPM9）的背柵端、源極端對應連接后與第九P型高壓MOS管（HPM9）的柵極端、第三N型高壓MOS管（HNM3）的漏極端相連；第六P型MOS管（PM6）的漏極端、源極端通過第五電阻（R5）相連；

第一N型MOS管（NM1）的漏極端與第四N型高壓MOS管（HNM4）的漏極端相連后形成偏置連接端V_BP?；第四N型高壓MOS管（HNM4）的漏極端與第四N型高壓MOS管（HNM4）的柵極端、第五N型高壓MOS管（HNM5）的柵極端相連；第七P型MOS管（PM7）的漏極端與第十P型高壓MOS管（HPM10）的漏極端相連，第七P型MOS管（PM7）的漏極端通過第四電阻（R4）與第七P型MOS管（PM7）的源極端、背柵端相連；第七P型MOS管（PM7）的柵極端形成電源端V_VDD-；

第八P型MOS管（PM8）的背柵端、第九P型MOS管（PM9）的背柵端、第十P型MOS管（PM10）的背柵端與第十一P型MOS管（HPM11）的背柵端相互連接，且第十一P型MOS管（HPM11）的漏極端與第十P型MOS管（PM10）的源極端相連，第十一P型MOS管（HPM11）的漏極端、第十P型MOS管（PM10）的源極端與第八P型MOS管（PM8）的背柵端、第九P型MOS管（PM9）的背柵端、第十P型MOS管（PM10）的背柵端及第十一P型MOS管（HPM11）的背柵端相互連接；

所述NMOS下拉驅動電路包括第十三P型高壓MOS管（HPM13），所述第十三P型高壓MOS管（HPM13）的柵極端與第三N型MOS管（NM3）的柵極端對應連接后形成連接端NG1；第十三P型高壓MOS管（HPM13）的源極端、背柵端分別與第十四P型高壓MOS管（HPM14）、第十一P型高壓MOS管（HPM11）、第三P型MOS管（PM3）、第十七P型高壓MOS管（HPM17）、第十八P型高壓MOS管（HPM18）對應的源極端、背柵端相互連接，且第十三P型高壓MOS（HPM13）的源極端、背柵端通過第十一電阻（R11）與第八N型高壓MOS管（HNM8）的源極端、背柵端相互連接；

第十三P型高壓MOS管（HPM13）的漏極端與第十五P型高壓MOS管（HPM15）的漏極端、第六N型高壓MOS管（HNM6）的源極端、背柵端相互連接，且第十三P型高壓MOS管（HPM13）的漏極端通過第九電阻（R9）與第十N型高壓MOS管（HNM10）的漏極端、第十三N型高壓MOS管（HNM13）的柵極端相連；第十五P型高壓MOS管（HPM15）的柵極端、背柵端、源極端及第六N型高壓MOS管（HNM6）的漏極端均與第三N型MOS管（NM3）的漏極端相連；第三N型MOS管（NM3）的背柵端、源極端與第四N型MOS管（NM4）、第二N型MOS管（NM2）、第四N型MOS管（NM4）對應的背柵端、源極端相互連接，且第三N型MOS管（NM3）的背柵端、源極端均與第十五N型高壓MOS管（HNM15）的漏極端相連；

第六N型高壓MOS管（HNM6）的柵極端與第七N型高壓MOS管（HNM7）的柵極端、第十五N型高壓MOS管（HNM15）、第十二N型高壓MOS管（HNM12）的漏極端、第十一P型高壓MOS管（HPM11）的漏極端及第十九P型高壓MOS管（HPM19）的漏極端相連；

第十四P型高壓MOS管（HPM14）與第四N型MOS管（NM4）的柵極端對應連接后形成連接端NG2；第十四P型高壓MOS管（HPM14）的漏極端與第十六P型高壓MOS管（HPM16）的漏極端、第七N型高壓MOS管（HNM7）的源極端與柵極端相連，且第十四P型高壓MOS管（HPM14）的漏極端通過第十電阻（R10）與第十一N型高壓MOS管（HNM11）的漏極端、第十四N型高壓MOS管（HNM14）的柵極端相連；第十六P型高壓MOS管（HPM16）的柵極端、源極端、背柵端及第七N型高壓MOS管（HNM7）的漏極端均與第四N型MOS管（NM4）的漏極端相連；

第十N型高壓MOS管（HNM10）的柵極端與第十一N型高壓MOS管（HNM11）的柵極端、第十二N型高壓MOS管（HNM12）的柵極端相連；第十N型高壓MOS管（HNM10）的背柵端、源極端與第十一N型高壓MOS管（HNM11）、第十二N型高壓MOS管（HNM12）對應的背柵端、源極端相互連接；第十一N型高壓MOS管（HNM11）的柵極端還與第十八P型高壓MOS管（HPM18）的漏極端、第八N型高壓MOS管（HNM8）的源極端、背柵端相連；第十三N型高壓MOS管（HNM13）、第十四N型高壓MOS管（HNM14）及第十五N型高壓MOS管（HNM15）對應的背柵端、源極端相互連接，且第十三N型高壓MOS管（HNM13）、第十四N型高壓MOS管（HNM14）及第十五N型高壓MOS管（HNM15）對應的背柵端、源極端與第十N型高壓MOS管（HNM10）、第十一N型高壓MOS管（HNM11）、第十二N型高壓MOS管（HNM12）對應的背柵端、源極端相互連接；第十五N型高壓MOS管（HNM15）的源極端與第四寄生二極管（D4）的陽極端相連，第四寄生二極管（D4）的陰極端與第十五N型高壓MOS管（HNM15）的漏極端相連、第十四N型高壓MOS管（HNM14）的源極端、背柵端與第五寄生二極管（D5）的陽極端相連，第五寄生二極管（D5）的陰極端與第十四N型高壓MOS管（HNM14）的漏極端相連，第十三N型高壓MOS管（HNM13）的背柵端、源極端與第六寄生二極管（D6）的陽極端相連，第六寄生二極管（D6）的陰極端與第十三N型高壓MOS管（HNM13）的漏極端相連；第十三N型高壓MOS管（HNM13）、第十四N型高壓MOS管（HNM14）的漏極端對應連接后與輸出端OUT相連；

第十一P型高壓MOS管（HPM11）的漏極端與第十九P型高壓MOS管（HPM19）的漏極端相連，第十一P型高壓MOS管（HPM11）的柵極端與第二N型MOS管（NM2）的柵極端對應連接后形成連接端V_GND，且第十一P型高壓MOS管（HPM11）的柵極端還與第三P型MOS管（PM3）的柵極端相連；第十九P型高壓MOS管（HPM19）的柵極端、源極端、背柵端均與第二N型MOS管（NM2）的漏極端相連；第十九P型高壓MOS管（HPM19）的漏極端與第八N型高壓MOS管（HNM8）的柵極端相連；第三P型MOS管（PM3）的漏極端與第十七P型高壓MOS管（HPM17）的漏極端、柵極端相互連接后形成連接端V_BN；第十七P型高壓MOS管（HPM17）的柵極端與第十八P型高壓MOS管（HPM18）的柵極端相連；

第八N型高壓MOS管（HNM8）的漏極端與第四N型MOS管（NM4）的漏極端相連，第四N型MOS管（NM4）的柵極端形成連接端V_GND-；第三第十一電阻（R11）對應與第八N型高壓MOS管（HNM8）的背柵端、源極端相連的一端與第五N型MOS管（NM5）的柵極端、第五N型MOS管（NM5）的漏極端、第九N型高壓MOS管（HNM9）的柵極端相連；第五N型MOS管（NM5）的源極端與第六N型MOS管（NM6）的柵極端、漏極端相連，第六N型MOS管（NM6）的源極端與第七N型MOS管（NM7）的柵極端、漏極端相連；第七N型MOS管（NM7）的源極端與第九N型高壓MOS管（HNM9）的漏極端相連；第五N型MOS管（NM5）的背柵端、第六N型MOS管（NM6）的背柵端、第七N型MOS管（NM7）的背柵端及第九N型高壓MOS管（HNM9）的背柵端相互連接，且第七N型MOS管（NM7）的源極端、第九P型高壓MOS管（HNM9）的漏極端均與第九N型高壓MOS管（HNM9）的背柵端相連；第九N型高壓MOS管（HNM9）的源極端通過第十二電阻（R12）與輸出端OUT相連。