[实用新型]电源门控电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源门控技术，特别是涉及一种电源门控电路。

背景技术

电源门控(power gating)电路为一种通过控制电路模块的供电，来减小休眠或待机模式下电路模块的漏电功耗的一种常见技术，在集成电路设计中有着广泛应用，所控制的电路模块，可以在芯片内部，也可以在芯片外部。如图1所示，图1为一种电源门控电路的结构示意图，所控制的电路模块02由于连线寄生电感和寄生电阻的影响，对电源门控电路需要更高的要求。

如图2所示，图2为一种传统的电源门控电路的结构示意图，该电路用一个使能信号En来控制输出功率管01的开关来控制电路模块02的供电。由于连线有寄生电感L₀和寄生电阻r₀，在电路模块02的负载过重的情况下开启输出功率管01，会因瞬时电流过大而引入地弹、输出电压波动等问题。

参考图3所示，图3为传统的电源门控电路开启时对应的电流电压变化示意图，从图中可以看出，输出电压波动和地弹对芯片的正常工作产生了严重的干扰，影响了电路工作稳定，降低了电路的可靠性。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述容易在开启瞬间产生地弹和输出电压波动的问题，提供一种电路工作状态切换更加稳定、可靠的电源门控电路。

一种电源门控电路，包括连接电源和电路模块之间的输出功率管，以及上拉电路、弱电流源、下拉电路、电压检测电路；

所述上拉电路连接在所述电源与所述输出功率管的栅极之间，所述弱电流源、下拉电路、电压检测电路连接所述输出功率管的栅极，所述电压检测电路连接所述下拉电路；

在关闭所述输出功率管时，所述上拉电路将所述输出功率管的栅极上拉至电源；

在开启所述输出功率管时，所述弱电流源输出弱下拉电流至所述输出功率管的栅极，所述电压检测电路检测所述输出功率管的栅极电压值，当电压值低于设定阀值时，控制所述下拉电路将所述输出功率管的栅极强下拉至地。

上述电源门控电路，在关闭输出功率管时，利用上拉电路将输出功率管的栅极上拉至电源将其进行关闭；在开启输出功率管时，利用弱电流源对输出功率管的栅极的寄生电容进行缓慢充电，缓慢开启输出功率管，通过电压检测电路检测栅极电压，当栅极电压低于设定的阀值时，再利用下拉电路对输出功率管的栅极进行强下拉，进而完全打开输出功率管。防止了在开启瞬间电流过大，避免了产生地弹和输出电压波动等现象，解决开启瞬间地弹和输出电压波动的问题，让电路工作状态的切换更加稳定和可靠，而且通过控制弱电流源的电流大小，可以有效地控制输出功率管的开启速度和开启时间，从而适用于各种不同需求的电路。

附图说明

图1为一种电源门控电路的结构示意图；

图2为一种传统的电源门控电路的结构示意图；

图3为传统的电源门控电路开启时对应的电流电压变化示意图；

图4为一个实施例的电源门控电路的结构示意图；

图5为一个实施例的弱电流源的结构示意图；

图6为另一个实施例的弱电流源的结构示意图；

图7为一个实施例的电阻器的结构示意图；

图8为一个实施例的下拉电路的结构示意图；

图9为另一个实施例的下拉电路的结构示意图；

图10为一个应用实例的电源门控电路的结构示意图；

图11为本实用新型的电源门控电路开启时对应的电流电压变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的电源门控电路的具体实施方式作详细描述。

参考图4所示，图4为一个实施例的电源门控电路的结构示意图。该电源门控电路，包括连接电源V_DD和电路模块02之间的输出功率管01，以及上拉电路03、弱电流源04、下拉电路05和电压检测电路06。

所述上拉电路03连接在所述电源V_DD与所述输出功率管01的栅极之间，所述弱电流源04、下拉电路05、电压检测电路06连接所述输出功率管01的栅极，所述电压检测电路06连接所述下拉电路05。

在需要关闭所述输出功率管01时，所述上拉电路03将所述输出功率管01的栅极上拉至电源V_DD。

在需要开启所述输出功率管01时，所述弱电流源04输出弱下拉电流至所述输出功率管01的栅极，所述电压检测电路06检测所述输出功率管01的栅极电压值，当电压值低于设定阀值时，控制所述下拉电路05将所述输出功率管01的栅极强下拉至地。