[發明專利]一種防止電流倒灌的雙向IO電路

有效

• 申請號: 201611184718.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106656148B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 胡術云;熊龍;畢超;畢磊
• 申請（專利權）人: 峰岹科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/0185
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

本發明公開了一種防止電流倒灌的雙向IO電路，包括雙向IO模塊，襯底電壓偏置模塊以及柵極電壓偏置模塊；所述襯底電壓偏置模塊，與雙向IO模塊連接，用于通過輸出信號控制雙向IO模塊內PMOS管的導通情況；所述柵極電壓偏置模塊，分別與雙向IO模塊、襯底電壓偏置模塊連接，用于通過輸出信號控制雙向IO模塊內PMOS管的導通情況和襯底電壓偏置模塊內PMOS管的導通情況。本發明能夠防止電流倒灌。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，具體涉及一種防止電流倒灌的雙向IO電路。

背景技術

隨著集成電路技術的大力發展，電子產品與工作、生活的聯系越發緊密，單片機作為電子產品中控制各個組件的核心模塊，其端口常常需要跟不同電源電壓的芯片端口進行通訊。

現有的IO輸出端電路通常如圖1中實線所示。當此IO處于輸入模式時，此時內部控制信號會將V_A置高(即為V_DD)，將V_B置低，目的是將PMOS、NMOS關斷，以防止晶體管導通形成倒灌電流。由于PMOS管的源極、襯底、柵極均為V_DD，則此PMOS管可以等效為一個二極管，且輸入端V_OUT接二極管正相端，V_DD接二極管負相端，等效二極管如圖1中虛線D_PAR所示。

當電路處于正常輸入模式時，輸入信號V_OUT的電壓小于或者等于V_DD，即此時等效二極管的正相端電壓V_OUT小于或等于其反相端電壓V_DD，因此二極管不導通，則PMOS不會有漏電，電路可以有效關斷；

然而當電路處于高壓輸入模式時，V_OUT的電壓大于V_DD，此時等效二極管的正相端電壓V_OUT大于反相端電壓V_DD，當V_OUT的電壓比V_DD大超過一個正偏二極管的導通電壓(通常為0.7V)時，等效二極管導通，電流會從輸入端V_OUT流經PMOS，最后倒灌到芯片的電源電壓V_DD上，如果PMOS的尺寸過大，可能導致芯片因電流過大而發燙，甚至燒毀等情況。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種防止電流倒灌的雙向IO電路，能夠防止電流倒灌，避免PMOS管發燙甚至燒毀的情況。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供一種防止電流倒灌的雙向IO電路，包括雙向IO模塊，襯底電壓偏置模塊以及柵極電壓偏置模塊；

所述襯底電壓偏置模塊，與雙向IO模塊連接，用于通過輸出信號控制雙向IO模塊內PMOS管的導通情況；

所述柵極電壓偏置模塊，分別與雙向IO模塊、襯底電壓偏置模塊連接，用于通過輸出信號控制雙向IO模塊內PMOS管的導通情況和襯底電壓偏置模塊內PMOS管的導通情況。