专利名称：静电防护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子电路，尤指一种静电防护电路。
背景技术：
静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)是造成大多数电子元件受到过度电性应力破坏的主要因素，这种破坏会导致电子元件形成一种永久性的毁坏，因而影响电子元件的正常运作。一般而言，会利用一静电防护电路来避免静电放电的破坏。传统的静电防护电路是利用电压上升的速度来分辨是否为静电放电，然而如果发生开机速度过快，导致电压上升过于迅速，使传统的静电防护电路无法分辨出是正常开机， 导致静电防护电路被误启动，使得一非预期的电流通过静电防护电路。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种静电防护电路，其可避免非预期的误动作发生。本发明的目的之一在于提供一种静电防护电路，其可避免因开机行为而被误启动。本发明的固的之一在于提供一种静电防护电路，其可避免因电源充电瞬间电压高速上升而被误启动。本发明的目的之一提供一种静电防护电路，可避免因电压速度过快而被误启动。本发明的一实施例提供了一种静电防护电路，具有一第一节点，用以接收一输入电压，静电防护电路包含一分压产生电路、一判断电路、以及一开关电路。分压产生电路输出一第一电压一第二电压，其中，第一电压第二电压用以反应出输入电压的电压的变化情形，其中，第一电压的电压与第二电压的电压两者不相同。判断电路耦接分压产生电路，接收第一电压第二电压，并依据第一电压第二电压决定一输出电压的电压准位。开关电路耦接判断电路，并依据输出电压的准位决定开关电路导通状态。本发明的静电防护电路可在电压快速情况下，分辨出是静电放电还是正常工作电压，从而避免静电防护电路误动作。
图1是示出本发明静电防护电路的一实施例示意图。图2A是示出本发明一实施例的静电防护电路在电路初启动时，电压上升迅速情况下的电压仿真2B是示出对应于图2A的电流仿真图。图3A是示出本发明一实施例的静电防护电路在静电电压Vesd发生的情况下的电压仿真图。图;3B是示出对应于图3A的电流仿真图。图4是示出本发明静电防护电路的一实施例示意图。
图5是示出本发明静电防护电路的一实施例示意图。图6是示出本发明静电防护电路的一实施例示意图。图7A是示出本发明一实施例的静电防护电路在电路初启动时，电压上升迅速情况下的电压仿真7B是示出对应于图7A的电流仿真图。图8A是示出本发明一实施例的静电防护电路，在静电电压Vesd发生的情况下的电压仿真图。图8B是示出对应于图8A的电流仿真图。主要元件符号说明100、200、300、400、500、600 静电防护电路101、401 分压产生电路101a、101b、201a、201b、301a、301b、401a、401b、401c 电阻101c、401d 电容102,402 判断电路102a、102b、402a、402b 开关103、403 开关电路Nl、N2、N3、Nj 节点
具体实施例方式图1是示出本发明静电防护电路的一实施例示意图。如图1所示，静电防护电路 100包含一分压产生电路101、一判断电路102、以及一开关电路103。静电防护电路100具有一节点附，是用来接收一输入电压Vin，并根据输入电压Vin的电压大小和输入电压Vin 处于一暂态期间的上升速度，决定是否导通(On)开关电路103。当开关电路103被导通时， 则电流经开关电路103释放至地电位G。在一实施例中，如图1所示，分压产生电路101可包含电阻101a、101b、以及电容 101c。电阻IOla的一端耦接节点Ni，另一端串联电阻101b。判断电路102耦接至电阻IOla 与IOlb间的一节点N2，电容IOlc耦接电阻101b，判断电路102耦接至电阻IOlb与电容 IOlc间的一节点N3，且节点N2与N3分别输出电压Vp与Vn。请注意，一实施例中，若电阻IOla与IOlb为串联，则其电压Vp与Vn的电压大小是依据电阻101a、101b、及电容IOlc的阻抗值大小而决定的。另一实施例，电阻与电容的数目与耦接方式(例如串并联方式)均可由设计者决定，不限制于此；另外，电阻及/或电容亦可由目前现有或未来发展出的各种半导体元件实施，例如晶体管...等。一实施例，如图1所示，判断电路102可包含开关10 和10沘。开关10 的一端耦接分压产生电路101的节点N2、另一端耦接输入电压Vin，另一端耦接开关102b形成一节点Nj ；开关102b的一端耦接分压产生电路101的节点N3、另一端耦接节点Nj、以及另一端耦接一地电位G。开关10 与10 分别接收电压Vp与Vn，依据电压Vp和Vn决定一输出电压V3， 故判断电路102会因电压Vp与Vn的电压大小变化，使输出电压V3的电压准位也产生变化。一实施例中，开关10 可为一 P型金属氧化物半导体场效应晶体管所实现，开关102b是一 N型金属氧化物半导体场效应晶体管所实现。当然，另一实施例中，开关102a、 102b并不限于此，其可由其它目前现有或未来发展出的半导体元件实施。如图1的示例，开关10 的源极耦接节点m并接收输入电压Vin，且开关10 的栅极依据电压Vp的大小决定导通状态、非导通状态、或电流流过开关10 的大小。另外， 导通电压Vl为输入电压Vin与电压Vp的电压差(即Vl = Vin-Vp)，以及导通电压V2为电压Vn与地电位G的电压差(即V2 = Vn-O)。相对应地，开关102b的漏极耦接开关10 的漏极，开关102b的源极耦接地电位G，开关102b的栅极依据电压Vn的大小决定导通状态、 非导通状态、或电流流过开关102b的大小。因此，由此控制开关10 与102b的导通状态， 可以达成调整判断电路102的输出电压V3大小。一实施例，开关电路103耦接判断电路102和输入电压Vin，并依据输出电压V3来决定开关电路103的的导通状态、非导通状态、或电流流过开关电路103的大小，进而可达成控制开关电路103动作的功效。例如，当开关电路103导通时，电流可经由开关电路103 释放至地电位G。在本实施例中，开关电路103可为一 N型金属氧化物半导体场效应晶体管所实现，但本发明不应以此为限。另一实施例，亦可由目前现有或未来发展出的半导体元件实施。为使静电防护电路100能够判断节点m接收的输入电压Vin为快速启动的工作电压Vdd还是为静电电压Vesd，因此，请同时参考图2A，在本发明一实施中，当输入电压Vin 为快速启动的工作电压Vdd时，输入电压Vin处于快速启动期间Tr，意即输入电压Vin处于快速上升期间，一般而言iTr小于10 μ s,电压Vp、电阻IOla和IOlb的关系式实质上符合下列方程式
权利要求
1.一种静电防护电路，具有一第一节点，用以接收一输入电压，所述静电防护电路包含一分压产生电路，耦接所述第一节点，所述分压产生电路输出一第一电压和一第二电压，其中，当所述输入电压处于一暂态期间，所述第一电压的暂态电压与所述第二电压的暂态电压不相同；一判断电路，耦接所述分压产生电路，接收所述第一电压和所述第二电压，并依据所述第一电压、所述第二电压决定一输出电压的电压准位；以及一开关电路，耦接所述判断电路，并依据所述输出电压的电压准位决定所述开关电路导通状态。
2.根据权利要求1所述的静电防护电路，其中所述分压产生电路包含一第一电阻，一端耦接所述第一节点；一第二电阻，串联所述第一电阻的另一端，所述判断电路耦接至所述第二电阻与所述第一电阻间的一第二节点；以及一电容，耦接所述第二电阻，所述判断电路耦接至所述第二电阻与所述电容间的一第三节点。
3.根据权利要求2所述的静电防护电路，其中，所述暂态期间是所述输入电压的一上升期间，所述第一电压的暂态电压与所述第二电压的暂态电压由所述输入电压、所述第一电阻以及所述第二电阻决定。
4.根据权利要求2所述的静电防护电路，其中所述判断电路包含一第一开关，耦接所述第二节点，依据所述第一电压决定所述第一开关是否导通；以及一第二开关，一端耦接所述第三节点，另一端耦接所述第一开关，所述第二开关依据所述第二电压决定所述第二开关是否导通；其中，所述输出电压的电压准位依据所述第一开关与所述第二开关导通与否来决定。
5.根据权利要求4所述的静电防护电路，其中所述暂态期间是所述输入电压的一上升期间。
6.根据权利要求5所述的静电防护电路，其中，当所述输入电压为一工作电压时，所述第一电压的暂态电压使得所述第一开关保持非导通状态。
7.根据权利要求5记载的静电防护电路，其中，当所述输入电压为一静电电压时，所述第一电压的暂态电压使得所述第一开关保持导通状态。
8.根据权利要求4所述的静电防护电路，其中，当所述输入电压小于或等于一默认值时，所述第一电压的暂态电压使得所述第一开关为非导通状态。
9.根据权利要求4所述的静电防护电路，其中，当所述输入电压大于一默认值时，所述第一电压的暂态电压使得所述第一开关为导通状态。
10.根据权利要求5所述的静电防护电路，其中所述第一电阻具有一第一阻抗值Z1、所述第二电阻具有一第二阻抗值Z2、所述第一开关具有一临界电压Vtlip ；当所述输入电压为一工作电压Vdd时，所述第一电压Vp的暂态电压实质上符合下列方程式
11.根据权利要求10所述的静电防护电路，其中当所述输入电压为一静电电压Vesd时，所述第一电压Vp的暂态电压实质上符合下列方程式:
12.根据权利要求2所述的静电防护电路，其中所述第一电阻、所述第二电阻、以及所述电容所对应的一时间常数大于一静电放电时间。
13.根据权利要求1所述的静电防护电路，其中所述分压产生电路包含一第一电阻，一端耦接至所述第一节点；一第二电阻，串联所述第一电阻的另一端，所述判断电路耦接至所述第二电阻与所述第一电阻间的一第二节点；一第三电阻，串联所述第二电阻，所述判断电路耦接至所述第二电阻与所述第三电阻间的一第三节点；以及一电容，其一端耦接至所述第二电阻，另一端耦接至一地电位。
14.根据权利要求13所述的静电防护电路，其中当所述输入电压处于一上升期间时， 所述第一电压的暂态电压与所述第二电压的暂态电压由所述输入电压、所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第三电阻决定。
15.根据权利要求13所述的静电防护电路，其中所述判断电路包含一第一开关，耦接所述第二节点，依据所述第一电压决定所述第一开关是否导通；以及一第二开关，一端耦接所述第三节点，另一端耦接所述第一开关，所述第二开关依据所述第二电压决定所述第二开关是否导通；其中，所述输出电压的电压准位依据所述第一开关与所述第二开关导通与否来决定。
16.根据权利要求15所述的静电防护电路，其中，当所述输入电压处于一上升期间，所述第二电压的暂态电压使得所述第二开关保持导通状态。
17.根据权利要求15所述的静电防护电路，其中所述第一电阻具有一第一阻抗值Z” 所述第二电阻具有一第二阻抗值&、所述第三电阻具有一第三阻抗值A、所述第一开关具有一临界电压Vthp、所述第二开关具有一临界电压Vthn ；当所述输入电压为一工作电压Vdd 时，所述第一电压\的暂态电压，以及所述第二电压Vn的暂态电压符合下列方程式
18.根据权利要求17所述的静电防护电路，当所述输入电压为一静电电压Vesd时，其中，所述第一电压Vp的暂态电压，以及所述第二电压Vn的暂态电压符合下列方程式 χ
19.根据权利要求18所述的静电防护电路，其中当所述输入电压为一静电电压时，所述判断电路依据所述第一开关及所述第二开关的导通阻抗值产生所述输出电压，且所述输出电压使得所述开关电路为导通状态。
全文摘要
本发明公开了一种静电防护电路，其包含一分压产生电路、一判断电路、以及一开关电路。分压产生电路输出一第一电压和一第二电压；判断电路，耦接分压产生电路，并接收第一电压和第二电压，并依据第一电压和第二电压决定一输出电压的电压准位；开关电路，耦接判断电路，并依据输出电压来决定开关电路导通与否。其中，第一电压的暂态电压与第二电压的暂态电压不相同。
文档编号H02H9/04GK102315633SQ20101022629
公开日2012年1月11日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者吴健铭, 曹太和 申请人:瑞昱半导体股份有限公司