专利名称：热插拔检测控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路技术。
背景技术：
热插拔或热嵌入是指将一个非上电的板嵌入到一个上电运行的系统中，其具有潜 在危险，有可能对系统或嵌入板的造成永久破坏，导致数据混入或任意瞬态系统混乱。在含有大量集成电路器件的PCB之间插入主系统或系统底板有两种方法。一种是 对整个系统断电，插入板，而后再对整个系统上电。这个方法不符合当今市场需要的可靠性 和实用性的要求。另一个方法是在不对系统断电的情况下插入板，但是这就有被插入的板 或系统伤害的风险。优先选择热插拔是有很多原因的。举例来说，在修复工作期间，它能使 系统不被打断，继续执行。然而，由于重电容负载，热插拔使用较长的时间用于上电至操作标准。板上的部分 被连接至激活的系统，板上的集成电路的输入/输出(I/O)管脚在电源被恢复至板上的芯 片之前处于逻辑电平1 (3. 3v或2. 5v等等)。当这些发生时，由于板上PAD的pn结二极管 的正向偏置和PAD上的上拉驱动的反向传导，大量的电流将经封装流动，这将破坏系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有更高的安全性和可靠性的热插拔检 测控制电路。本发明解决所述技术问题采用的技术方案是热插拔检测控制电路，其特征在于， 包括衬底端都连接到NWELL点的P型MOS管Pl P7，以及N型MOS管附 N3，一个输入 端接输入信号的或非门，构成用于检测热插拔状态的第一电路10，连接至第一电路用于 防止上拉MOS管P4的pn结二极管52进入正向偏置状态的第二电路20，以及连接至第一电 路和第二电路用于防止上拉MOS管P4在热插拔状态下开启的第三电路30 ；其中，第一电路10包括串联的P型MOS管P5和N型MOS管N3，MOS管P5的源极 接PAD端，漏极通过N型MOS管N3接地，MOS管P5和MOS管(N3)的栅极接VCCO，MOS管P5 的漏极接NOVCCO点；第二电路20包括P型MOS管Pl和P型MOS管P2，MOS管Pl的源极接PAD端，漏 极接NWELL点，栅极接VCCO，MOS管P2的源极接VCC0，漏极接NWELL点，栅极接NOVCCO点；第三电路(30)包括P型MOS管P3、P4、P6、P7和N型MOS管m、N2，以及一个或非 门，MOS管P6的栅极接NOVCCO点，源极接VCC0,漏极接MOS管P3的源极，MOS管P3和MOS 管N2的栅极接或非门的输出端，或非门的一个输入端接NOVCCO点，MOS管P3通过MOS管N2 接地，MOS管P3的漏极和MOS管N2的漏极接Gl点；MOS管P7漏极接Gl点，栅极接VCC0， 源极接PAD端；MOS管P4的栅极接Gl点，源极接VCC0，漏极接PAD端，PAD端通过N型MOS 管m接地，MOS管m的栅极接使能信号；MOS管Pl P7的衬底接NWELL点，或非门的另一输入端接输入信号。
本发明的有益效果是，本发明以较简单的结构确保系统在热插拔过程中的安全 性，不影响系统的正常工作，有利于芯片的小型化和高度集成。以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的电路图。图2是本发明的MOS管P4的内部结构示意图。
具体实施例方式参见图1。本发明以PAD表示插接端子。本发明的热插拔检测控制电路，包括衬底端都连接到NWELL点的P型MOS管 (Pl) (P7)，以及N型MOS管(Ni) (N3)，一个输入端接输入信号的或非门，构成用于检测热插拔状态的第一电路(10)，连接至第一电路用于防止上拉MOS管(P4) Wpn结二极管(52)进入正向偏置状态的第二电路(20)，以及连接至第一电路和第二电路 用于防止上拉MOS管(P4)在热插拔状态下开启的第三电路(30)；其中，第一电路(10)包括串联的P型MOS管(P5)和N型MOS管N3，M0S管(P5)的 源极接PAD端，漏极通过N型MOS管(N3)接地，MOS管(P5)和MOS管(N3)的栅极接VCC0， MOS管(P5)的漏极接NOVCCO点；第二电路(20)包括P型MOS管(Pl)和P型MOS管(P2)，MOS管(Pl)的源极接 PAD端，漏极接NWELL点，栅极接VCCO，MOS管(P2)的源极接VCC0，漏极接NWELL点，栅极接 NOVCCO 点；第三电路(30)包括P 型 MOS 管(P3)、(P4)、(P6)、(P7)和 N 型 MOS 管(Ni)、(N2)， 以及一个或非门，MOS管(P6)的栅极接NOVCCO点，源极接VCC0，漏极接MOS管(P3)的源 极，MOS管(P3)和MOS管(N2)的栅极接或非门的输出端，或非门的一个输入端接NOVCCO 点，MOS管(P3)通过MOS管(N2)接地，MOS管(P3)的漏极和MOS管(N2)的漏极接Gl点； MOS管(P7)漏极接Gl点，栅极接VCC0，源极接PAD端；MOS管(P4)的栅极接Gl点，源极接 VCC0，漏极接PAD端，PAD端通过N型MOS管(Ni)接地，MOS管(Ni)的栅极接使能信号。更加具体的说，在热插拔期间，由于VCCO线的电容的存在，输入/输出(IO)电压 源(VCCO)能够非常缓慢上升，10个管脚可以保持逻辑电平1 (3. 3v或2. 5v等)。MOS管P5 的栅极被连接至VCC0，其漏极被连接至PAD.只要PAD的电压达到预置高于VCCO —个阈值 电压的电平，那么MOS管P5将开始传导，节点NOVCCO将达到PAD的电压电平。意味着热插 拔在进行中，或者说热插拔状态已经被检测。当VCCO升至PAD电压电平时，MOS管P5将关 断，MOS管N3此时导通，将下拉NOVCCO信号至低电平，表示热插拔状态的结束。为了防止上拉MOS管P4的NWELL正向偏置传导，NWELL需要在热插拔操作期间临 时与VCCO隔离。在热插拔操作期间，上拉MOS管P4的NWELL隔离出VCC0。在非热插拔情况 下MOS管P4的NWELL是经MOS管P2被连接至VCCO的，因为此时MOS管P2的栅极NOVCCO 为低电平，MOS管P2此时导通。当热插拔状态被检测到时，NOVCCO变为高电平，P6、P3、N2 此时相当于三态输出，P6、N2关断，P3开启，MOS管P2关断，此时VCCO还为低电平，NWELL 的电压此时由PAD提供，相当于NWELL从VCCO中隔离了，从而防止了 MOS管P4的pn结二极管进入正向偏置状态而在热插拔期间反向导通。当VCCO逐渐上升至PAD预置的电压值 时，NOVCCO变为低电平，MOS管P2和P6导通，偏置NWELL至VCC0。也就是说Nwell在热插 拔状态下的电平等于PAD点，在正常工作下为VCC0。当电路10检测到热插拔时，分别通过Pl和P7，点NWELL和点Gl升至PAD电压，此 时没有任何流经MOS管P4的pn结的电流或MOS管P4自身的电流。在热插拔期间，PAD的放电路径之一为MOS管P4.电路30切断了在热插拔期间流 经MOS管P4的电流。当热插拔被检测到时，意味着PAD的信号是一个比VCCO高的预置电 压，然后，NOVCCO信号变高，并强制或非门的输出变低，并且MOS管P7开启，MOS管P7开启， 直接提供PAD的电压至MOS管P4的栅极从而关断MOS管P4. MOS管P3可以提取输入信号 来关断MOS管P4.如果节点Gl的电压缓慢上升，那么MOS管P4将仍保持开启，因为MOS管 P3的栅极仍为低电平。只要保持MOS管P4关断，那么MOS管P6被高电平信号NOVCCO关 断，允许充电保持在节点Gl. MOS管m被用于下拉IO电路。在正常操作期间，MOS管N2被 作为正常NMOS下拉来激活即通过P4.在NOVCCO变低之后，MOS管P6将开启，并恢复正常 操作。参见图2。若MOS管P3的衬底被连接在VCCO，MOS管P3的漏极被连接至PAD，当漏极PAD高 于NWELL(VCCO)时，MOS管P3的漏极和衬底形成的pn结二极管52将开启，并且大电流将流 经MOS管P3，第二个电流路径是PMOS上拉MOS管P4也会有大电流通过。当PAD电压高于 VCCO时，并且也高于MOS管P4的栅极电压时，MOS管P4开启，并且反向传导(电流从PAD 流至VCC0)。本发明将衬底NWELL与VCCO完全隔离，在热插拔期间完全关断MOS管P4，避 免了这种现象的出现。
权利要求
热插拔检测控制电路，其特征在于，包括衬底端都连接到NWELL点的P型MOS管(P1)～(P7)，以及N型MOS管(N1)～(N3)，一个输入端接输入信号的或非门，构成用于检测热插拔状态的第一电路(10)，连接至第一电路用于防止上拉MOS管(P4)的pn结二极管(52)进入正向偏置状态的第二电路(20)，以及连接至第一电路和第二电路用于防止上拉MOS管(P4)在热插拔状态下开启的第三电路(30)；其中，第一电路(10)包括串联的P型MOS管(P5)和N型MOS管N3，MOS管(P5)的源极接PAD端，漏极通过N型MOS管(N3)接地，MOS管(P5)和MOS管(N3)的栅极接VCCO，MOS管(P5)的漏极接NOVCCO点；第二电路(20)包括P型MOS管(P1)和P型MOS管(P2)，MOS管(P1)的源极接PAD端，漏极接NWELL点，栅极接VCCO，MOS管(P2)的源极接VCCO，漏极接NWELL点，栅极接NOVCCO点；第三电路(30)包括P型MOS管(P3)、(P4)、(P6)、(P7)和N型MOS管(N1)、(N2)，以及一个或非门，MOS管(P6)的栅极接NOVCCO点，源极接VCCO，漏极接MOS管(P3)的源极，MOS管(P3)和MOS管(N2)的栅极接或非门的输出端，或非门的一个输入端接NOVCCO点，MOS管(P3)通过MOS管(N2)接地，MOS管(P3)的漏极和MOS管(N2)的漏极接G1点；MOS管(P7)漏极接G1点，栅极接VCCO，源极接PAD端；MOS管(P4)的栅极接G1点，源极接VCCO，漏极接PAD端，PAD端通过N型MOS管(N1)接地，MOS管(N1)的栅极接使能信号。
全文摘要
热插拔检测控制电路，涉及集成电路技术。本发明包括衬底端都连接到NWELL点的P型MOS管(P1)～(P7)，以及N型MOS管(N1)～(N3)，一个输入端接输入信号的或非门，构成用于检测热插拔状态的第一电路(10)，连接至第一电路用于防止上拉MOS管(P4)的pn结二极管(52)进入正向偏置状态的第二电路(20)，以及连接至第一电路和第二电路用于防止上拉MOS管(P4)在热插拔状态下开启的第三电路(30)；本发明的有益效果是，本发明以较简单的结构确保系统在热插拔过程中的安全性，不影响系统的正常工作，有利于芯片的小型化和高度集成。
文档编号H03K17/08GK101895279SQ20101020844
公开日2010年11月24日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者孙海, 鞠瑜华 申请人:成都华微电子科技有限公司