一种在集成电路中实现IO反向漏电检测的电路

摘要

在集成电路的上电过程中，经常会出现外部信号先于电源上电的情况。当该情况发生时，外部信号会通过I/O电路的ESD PMOS及驱动PMOS管向集成电路电源端口反向漏电，代替外部电源为集成电路供电。这种反向漏电容易影响集成电路正常工作。本发明提供了一种对I/O反向漏电进行检测的方法，通过对I/O端口电压和电源端口电压的比较，可以判断集成电路供电是源于I/O端口还是电源端口。当检测到I/O端口供电、反向漏电发生时，检测电路将复位集成电路，从而避免集成电路在非正常状态下工作。

权利要求

1.一种在集成电路中检测反向漏电的电路，其特征在于通过器件特性和正反馈比较器对反向漏电进行检测，包括PMOS管M2，PMOS管M3，NMOS管M4，NMOS管M5，NMOS管M6，其中：PMOS管M2的源和体端接电源端口，栅端接I/O端口，漏端接NMOS管M4的漏端和NMOS管M5的栅端；PMOS管M3的源端接I/O，体端和栅端接电源端口，漏端接NMOS管M5的漏端和NMOS管M4的栅端；NMOS管M4和NMOS管M5的体端和源端都接地，NMOS管M4的漏端和NMOS管M5的栅端连接，NMOS管M5的漏端和NMOS管M4的栅端连接；NMOS管M5的漏端作为电路的输出；NMOS管M6的源端和体端接地，栅端和漏端接在电路的输出，NMOS管M6作为输出端口的下拉电阻。

2.如权利要求1所述的电路，其特征为使用电阻替代NMOS管M6实现输出端口的下拉。

说明书

一种在集成电路中实现IO反向漏电检测的电路

技术领域

[0001] 本发明涉及集成电路电源系统的保护电路，更具体地，本发明涉及集成电路电源系统的异常检测电路，用于检测电源是否来源于I/O反向漏电。

背景技术

[0002] 在集成电路的上电过程中，经常会出现外部信号先于电源上电的情况。当该情况发生时，外部信号会通过I/O电路的ESD PMOS及驱动PMOS管向集成电路电源端口反向漏电，代替外部电源为集成电路供电。

[0003] 本发明提供了一种通过I/O端口电压与电源端口电压的比较来判断集成电路是否产生反向漏电的方法。当检测到反向漏电发生时，检测电路将集成电路复位，从而避免集成电路的工作状态异常。该方法放弃了消除漏电的设计思路，改为对反向漏电进行检测，因此不需要对I/O电路进行修改，不会增加I/O电路的复杂性。

发明内容

[0004] 当集成电路发生I/O反向漏电时，外部信号会通过I/O的ESD PMOS或驱动PMOS的MOS通路和寄生二极管通路向集成电路供电。由于二极管压降和MOS管阈值的存在，在发生反向漏电时，I/O电压会至少高于电源端口电压VCC一个二极管压降(约0.7V)，即I/O电压至少为VCC+0.7V。而在集成电路正常供电的情况下，I/O电压的高值通常与电源端口电压VCC相等，至多不超过VCC+0.3V。因此通过对I/O电压和电源电压VCC的比较，可以判断集成电路是否产生反向漏电。

[0005] 本发明方法主要包括了图1中介绍的几个电路功能模块：

[0006] 比较检测模块：是进行电压比较，实现反向漏电检测的模块。

[0007] 系统复位模块：是对复位信号进行处理，实现系统整体复位的模块。

[0008] 依据本方法所设计的比较检测具体电路如图2所示。该电路对I/O和VCC的电压进行比较，在发生反向漏电时，漏电复位信号PD_RST由’0’变为’1’。系统复位模块则对该复位信号进行进一步的处理，在漏电复位信号为高时，将系统停止或进行整体复位。

附图说明

[0009] 图1示意了一种在集成电路中实现IO反向漏电检测方法的架构图。

[0010] 图2示意了一种实现IO反向漏电检测的电路图。

具体实施方式

[0011] 如图1所示，在本发明中，比较检测模块通过对I/O端口电压和电源端口电压VCC的比较，来判断集成电路是否发生了反向漏电。当没有发生漏电时，检测模块输出PD_RST为’0’。当检测模块检测到系统漏电发生时，漏电复位信号PD_RST由’0’变为’1’。系统复位模块则对该复位信号进行进一步的处理，在漏电复位信号为高时，将系统停止或进行整体复位。

[0012] 依据本方法所设计的比较检测具体电路如图2所示。该电路基于器件特性和正反馈比较器对反向漏电进行检测。其中第一部分为产生反向漏电的电路结构，M1代表ESD PMOS或驱动PMOS。在外部电源未上电的情况下，I/O会通过M1的MOS通路及寄生二极管通路向集成电路电源端口VCC供电。图2的第二部分为对反向漏电进行检测的电路，IO和VCC分别充当两个PMOS管M2和M3的栅和源，且存在有充当下拉电阻的MOS管M6。当未发生反向漏电时，I/O至多不超过VCC+0.3V，M3保持关闭，由于下拉MOS管M6的存在，输出PD_RST保持为低，表示反向漏电未发生。当反向漏电发生时，I/O超过VCC约0.7V，M3开启且M2关闭，由于下方正反馈电路的存在，通过合理的设计M3和M6的大小，可以保证输出PD_RST为高。

[0013] 如上，即实现了对I/O反向漏电的检测。并通过该检测使系统在反向漏电时复位，增加了系统的稳定。

[0014] 对于以上方法的描述，本领域的技术人员将理解，本发明并不限于上述的实施例，并且不脱离由所附权利要求书定义的本发明的范围，可以做出很多修改和增加。