[發(fā)明專(zhuān)利]緩沖器電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810351678.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110391808B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐薪承;曹太和;林柏青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K19/003
• 分類(lèi)號(hào): H03K19/003
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;田喜慶

本發(fā)明公開(kāi)了一種緩沖器電路，能夠避免高電壓對(duì)低額定電壓組件造成損害。該緩沖器電路之一實(shí)施例包含：一預(yù)驅(qū)動(dòng)器依據(jù)多個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓與多個(gè)控制信號(hào)提供第一、第二、第三與第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)；一電壓檢測(cè)與偏壓電路依據(jù)該多個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓、一信號(hào)墊的電壓與該第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供多個(gè)偏壓；一高壓耐受輸出緩沖器依據(jù)該多個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓、該第一與第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該多個(gè)偏壓，決定該高壓耐受輸出緩沖器的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)，并據(jù)以產(chǎn)生輸出信號(hào)給該信號(hào)墊；以及一高壓耐受輸入緩沖器依據(jù)該信號(hào)墊的電壓、該多個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)的電壓、該第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)與該多個(gè)偏壓，決定該高壓耐受輸入緩沖器的晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)，并據(jù)以產(chǎn)生輸入信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于緩沖器電路，尤其是關(guān)于能夠避免高電壓對(duì)低額定電壓組件造成損害以及避免造成不想要的漏電流的緩沖器電路。

背景技術(shù)

隨著互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)的快速發(fā)展，晶體管的尺寸持續(xù)地被縮小以減少芯片面積，從而增加操作速度以及節(jié)省功耗。

然而，隨著晶體管尺寸持續(xù)地被縮小，柵極氧化層變得非常薄，晶體管電極(柵極、漏極、源極與基極)之間的最大可允許的跨壓也因此減少。若一晶體管的任兩端點(diǎn)電壓差大于額定電壓(nominal voltage)V_NOMINAL，該晶體管將會(huì)受損。然而，許多先進(jìn)CMOS工藝僅能提供低額定電壓V_NOMINAL的晶體管，因此面臨操作電壓高于額定電壓V_NOMINAL的問(wèn)題。

圖1示出一傳統(tǒng)的輸入與輸出緩沖器100，其耦接于一電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn)V_DD與一接地節(jié)點(diǎn)GND之間，并包含一輸出緩沖器110、一預(yù)驅(qū)動(dòng)器(pre-driver)120以及一輸入緩沖器130。輸出緩沖器110包含一P型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管P1與一N型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管N1。輸出緩沖器110的輸入是由預(yù)驅(qū)動(dòng)器120依據(jù)控制信號(hào)OE和輸出信號(hào)D_OUT來(lái)提供，且輸出緩沖器110的輸出是提供給一節(jié)點(diǎn)140。輸入緩沖器130包含一PMOS晶體管P2與一NMOS晶體管N2。輸入緩沖器130的輸入是來(lái)自于節(jié)點(diǎn)140，且輸入緩沖器130的輸出是作為輸入信號(hào)D_IN。在此架構(gòu)下，若電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn)V_DD或節(jié)點(diǎn)140的電壓高于額定電壓V_NOMINAL，輸出緩沖器110與輸入緩沖器130中的晶體管會(huì)面臨晶體管電極的跨壓高于額定電壓V_NOMINAL的問(wèn)題，造成例如柵極氧化層崩潰(gate-oxide breakdown)以及熱載子衰退(hot-carrierdegradation)等損害，此外，若節(jié)點(diǎn)140的電壓高于電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn)V_DD的電壓，還會(huì)發(fā)生漏電流從節(jié)點(diǎn)140經(jīng)由PMOS晶體管P1的寄生二極管D1流至電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn)V_DD的狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種緩沖器電路，以避免先前技術(shù)的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的之一在于提供一種緩沖器電路，其包含低額定電壓組件，且能避免過(guò)電壓對(duì)該低額定電壓組件造成損害。