防護電路模塊及防護電路架構制造技術

本發明專利技術實施例提供一種防護電路模塊及防護電路架構，其中防護電路模塊耦接于輸入輸出級與系統線路端之間，防護電路模塊包括工作電路、靜電放電模塊以及保護電路。其中，工作電路包括晶體管開關以及工作元件。工作元件耦接至晶體管開關的柵極。靜電放電模塊用以于輸入輸出級與系統線路端之間形成靜電放電路徑。保護電路耦接至輸入輸出級、系統線路端以及晶體管開關的柵極，當輸入輸出級累積至特定的電荷時，保護電路將晶體管開關的柵極導通至系統線路端，藉以關閉晶體管開關。

【技術實現步驟摘要】

本揭示內容是有關于一種防護 電路，且特別是有關于一種靜電防護電路。
技術介紹
各種電子裝置或集成電路中通常會設置有靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)防護的機制，藉以避免當人體帶有過多的靜電而去觸碰電子裝置時，電子裝置因為靜電所產生的瞬間大電流而導致毀損，或是避免電子裝置受到環境或運送工具所帶的靜電影響而產生無法正常運作的情形。為達到前述的ESD防護效果，除了需有ESD電路的設置外，通常還需進一步通過電路布局(layout)的方式，讓因靜電所生的電流通過ESD電路而非其他工作電路導通至系統線路端，避免因靜電電流而導致工作電路毀損。
技術實現思路
本專利技術實施例提出一種防護電路模塊及防護電路架構，其可對應電荷累積的異常現象，對工作電路進行保護操作，可避免工作電路受損。因此,本
技術實現思路
的一態樣是在提供一種防護電路模塊，其I禹接于一輸入輸出級與一系統線路端之間，該防護電路模塊包括工作電路、靜電放電模塊以及保護電路。其中，工作電路耦接于該輸入輸出級與該系統線路端之間，該工作電路包括第一晶體管開關以及工作元件。工作元件耦接至第一晶體管開關的柵極。靜電放電模塊耦接于輸入輸出級與系統線路端之間，靜電放電模塊用以于輸入輸出級與系統線路端之間形成靜電放電路徑。保護電路耦接至輸入輸出級、系統線路端以及第一晶體管開關的柵極，當輸入輸出級累積至預定電荷時，保護電路將第一晶體管開關的柵極導通至系統線路端，藉以關閉第一晶體管開關。本
技術實現思路
的另一態樣是在提供一種防護電路架構，其I禹接于一輸入輸出級以及兩系統線路端之間，該防護電路架構包括第一防護電路模塊以及第二防護電路模塊，第一防護電路模塊耦接于輸入輸出級與其中一個系統線路端之間，第二防護電路模塊耦接于輸入輸出級與另外其中一個系統線路端之間。其中，第一防護電路模塊與第二防護電路模塊各自分別包括工作電路、靜電放電模塊以及保護電路。其中，工作電路耦接于該輸入輸出級與該其中一個系統線路端之間，該工作電路包括第一晶體管開關以及工作元件。工作元件耦接至第一晶體管開關的柵極。靜電放電模塊耦接于輸入輸出級與該其中一個系統線路端之間，靜電放電模塊用以于輸入輸出級與該其中一個系統線路端之間形成靜電放電路徑。保護電路耦接至輸入輸出級、該其中一個系統線路端以及第一晶體管開關的柵極，當輸入輸出級累積至預定電荷時，保護電路將第一晶體管開關的柵極導通至該其中一個系統線路端，藉以關閉第一晶體管開關。本專利技術提供的技術方案可對應電荷累積的異常現象，對工作電路進行保護操作，可避免工作電路受損。附圖說明為讓本掲示內容的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖I繪示根據本專利技術的第一實施例中防護電路模塊的電路示意圖2繪示根據本專利技術的第二實施例中防護電路模塊的電路示意圖；圖3繪示根據本專利技術的第三實施例中防護電路架構的電路示意圖；圖4繪示根據本專利技術的第四實施例中防護電路架構的電路示意圖；圖5A繪示采用根據本專利技術的一實施例中防護電路模塊的測試結果電壓時序圖；圖5B繪示未采用本案的防護電路模塊的測試結果電壓時序圖；以及圖5C繪示采用與未采用本案的防護電路模塊的測試結果電流對照時序圖。附圖標號100、300、500a、500b、700a、700b :防護電路模塊500、700 :防護電路架構200、400 :輸入輸出級202、402、404 :系統線路端120、320、520、530、720、730 :工作電路122、322、522、532、722、732 :工作元件140、340、540、550、740、750 :靜電放電模塊142、542、552 :靜電放電檢測電路160、360、560、570、760、770 :保護電路162、362、562、572、762、772 :電阻電容電路162a、362a、562a、572a、762a、772a :電阻器162b,362b,562b,572b,762b,772b :電容器Mnl、Mn2、Mn3、Mpl、Mp2、Mp3 :晶體管開關Nt :待測節點Cl、C2 :電流模擬折線Vref :模擬測試電壓訊號V1、V2:電壓模擬折線具體實施例方式當電路發生異常(例如靜電放電現象、短路、電カ供應異常、電カ突波或其他異常因素)時，輸入輸出級可能發生電荷累積的情況，為了避免累積的電荷對工作電路造成影響(例如毀損工作電路)，本專利技術實施例提出ー種防護電路模塊及架構。于本專利技術的防護電路模塊或架構中，當輸入輸出級累積一定的電荷(例如靜電電荷)時，便會觸發防護電路模塊或架構進而關閉工作電路中的第一晶體管開關，藉此可讓靜電電流通過預設的ESD電路模塊導通至系統線路端，避免過大的靜電電流流經工作電路而導致工作電路毀損。請參閱圖1，其繪示根據本專利技術的第一實施例中防護電路模塊100的電路示意圖。如圖I所示，防護電路模塊100包括工作電路120、靜電放電(electrostatic discharge,ESD)模塊140以及保護電路160。防護電路模塊100可耦接于輸入輸出級200(input/output stage, I/Ostage)與系統線路端202之間,舉例來說,輸入輸出級200可為一輸出緩沖級(output pad)，系統線路端202可為系統接地端(如GND)、系統低電壓端(如Vss)或系統聞電壓端(如Vdd)，于此實 施例中，以系統線路端202為系統低電壓端(Vss)例不說明，但本專利技術并不以此為限。于此實施例中，工作電路120包括晶體管開關Mnl以及工作元件122。工作元件122耦接至晶體管開關Mnl的柵極。實際上在例如電子顯示驅動電路的應用中，工作元件122可為前級緩沖器(pre-buffer)，工作電路120根據前級緩沖器產生訊號通過晶體管開關Mnl至輸入輸出級200，于此應用例中，輸入輸出級200可為顯示驅動輸出緩沖級(,aisplay outputpad)。當電路上發生靜電放電現象時，輸入輸出級200可能發生電荷累積的情況，當輸入輸出級200累積過多的電荷時，累積的電荷便可能因電容效應耦合至工作元件122與晶體管開關Mnl的柵極之間的線路上，晶體管開關Mnl因柵極電位提高而被導通，導致靜電電流流經晶體管Mnl而不通過預設的ESD模塊140導通至系統線路端202。本專利技術的防護電路模塊100可用來防范此種情況發生，其作動方式詳述于下列段落。于此實施例中，防護電路模塊100具有靜電放電模塊140,其稱接于輸入輸出級200與系統線路端202之間。如圖I所示，靜電放電模塊140包括晶體管開關Mn3以及靜電放電檢測電路(ESD detection circuit) 142,晶體管開關Mn3的柵極f禹接至靜電放電檢測電路142。靜電放電檢測電路142可用以檢測輸入輸出級200是否有ESD現象，該第三晶體管開關Mn3耦接于該輸入輸出級200與系統線路端202之間并用以作為靜電放電路徑，當靜電放電電流產生時，靜電放電電流可通過第三晶體管開關Mn3進行泄流。例如，靜電放電檢測電路142檢測到有ESD放電電荷累積在輸入輸出級200處，靜電放電檢測電路142便可導通晶體管開關Mn3將累積電荷泄流(discharge)至系統低電壓端Vss (即系統線路本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇郁迪，
申請(專利權)人：新唐科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：