[实用新型]一种静电放电保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域的一种静电放电保护电路。

背景技术

在日常生产和生活中，静电放电(ESD，Electrostatic Discharge)是非常常见的现象。在集成电路的制造、封装、测试和使用过程，积累的静电荷以较大的电流在短时间里释放，会对集成电路带来破坏性的后果。静电放电是造成集成电路失效的主要原因之一。所以，集成电路设计中静电放电保护电路的设计直接关系到芯片的性能，极为重要。以往的集成电路静电放电保护电路几乎都是采用检测瞬间电压尖峰脉冲来使放电管导通的方法来实现静电保护的作用，这种方法只能对极短时间的静电放电起到保护作用，而对于由种种原因造成的静电放电时间相对较长的情况保护作用很差，这种情况下，往往会对集成电路造成巨大伤害。

实用新型内容

本发明的目的就在于解决现有技术中存在的问题，设计一种新型的静电放电保护电路结构，可以对瞬间电压尖峰脉冲和时间相对较长的静电放电情况都起到较好的保护作用。

本实用新型采用如下技术方案：

一种静电放电保护电路，包括电阻电容电路和放电晶体管，电阻电容电路连接在集成电路的输入或输出端与接地线之间，放电晶体管连接在集成电路的输入或输出端与接地线之间，电阻电容电路的输出端与放电晶体管的控制输入极连接，其特征在于所述静电放电保护电路还包括电压检测电路，电压检测电路连接在集成电路的输入或输出端与接地线之间，电压检测电路的输出端与放电晶体管的控制输入极连接。

优选地，所述电压检测电路包括分压电路、电流镜和第一NMOS管，分压电路的输出端连接第一NMOS管的栅极，第一NMOS管的源极连接接地线，电流镜由第一PMOS管和第二PMOS管组成，第一PMOS管的源极连接集成电路的输入或输出端，其漏极连接第一NMOS管的漏极，第二PMOS管的源极连接集成电路的输入或输出端，其漏极连接电阻电容电路的输出端。

本实用新型的静电放电保护电路通过在传统静电放电保护电路的基础上增加电压检测电路，除了能更好地对瞬间电压尖峰脉冲静电放电起到保护作用，对于由种种原因造成的静电放电时间相对较长的情况也起到了很好的保护作用。本实用新型的静电放电保护电路结构简单，改进容易，成本低廉，经济效益高。

附图说明

图1是本实用新型的静电放电保护电路结构框图；

图2是本实用新型的静电放电保护电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

按照对瞬间电压尖峰脉冲和静电放电时间相对较长的情况都起到保护作用的要求，采用电阻电容电路检测瞬间电压尖峰脉冲和电压检测电路共同作用来控制放电管及时的把静电荷泄放掉，避免损坏集成电路。电路结构如图1所示：

静电放电保护电路包括电阻电容电路(简称RC电路)、放电晶体管和电压检测电路。RC电路连接在集成电路的输入或输出端与接地线GND之间，放电晶体管连接在集成电路的输入或输出端与接地线GND之间，RC电路的输出端与放电晶体管的控制输入极连接，电压检测电路连接在集成电路的输入或输出端与接地线之间，电压检测电路的输出端与电阻电容电路的输出端连接。

工作原理：当外界静电形成的瞬间电压尖峰脉冲作用于集成电路输入或输出端口时，一方面RC电路组成的RC时间网络检测到该电压尖峰后迅速的开启放电晶体管，另一方面电压检测电路也可以检测电压尖峰并开启放电晶体管。而当静电放电时间较长超出RC时间网络的作用范围，通过电压检测电路的作用也能开启放电晶体管。电压检测电路通过采样集成电路输入或输出端口的电压值，并判断该电压值是否大于一定的参考值来采取不同的动作，以区分该电压是正常的工作电压信号还是静电：如果该电压值小于参考值，可判断为该电压是正常的工作电压信号，放电晶体管维持关闭状态；如果该电压值大于参考值，可判断为该电压是静电，放电晶体管开启。放电晶体管开启后可以及时的把静电荷泄放掉，起到静电放电保护作用。

如图2所示是本实用新型一具体实例电路的电路原理图。

其中：放电晶体管N2采用NMOS管，其栅极为控制输入极，漏极连接集成电路的输入或输出端口PIN，源极连接接地线GND。