一种抗esd的信号解调集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种结构简单、并具有ESD防护功能的窄脉冲或者尖峰电压信号解调集成电路。
【背景技术】
[0002]由于现代电力电子系统中有强弱电之分，强弱电之间的电位可以相差几百伏甚至几千伏，比如高压控制系统中隔离电枢电流和电压控制器，逆变控制系统IGBT驱动控制器等，通常需要在不同的模块之间传送高低电压控制信号。现阶段信号隔离技术有:光耦隔离、电容隔离、变压器隔离，一般都是将低压侧的原始数字脉冲调制信号调制成窄脉冲或者尖峰电压信号，通过上述隔离技术传送到高压侧，然后在高压侧再将窄脉冲或者尖峰电压信号解调成同相位的数字脉冲信号，用于控制高压侧器件的运转。
[0003]传统的信号解调技术一般采用比较器来实现信号解调，并且采用迟滞比较器来进行抗干扰采样，这种技术实现起来较容易，但是电路会较复杂，占用空间大，成本高，最重要的是存在非常大的信号传输延时，同时集成电路的制作需要对芯片的输入引脚进行ESD防护设计；这样不仅仅信号解调输入端需要有采样电路，同时ESD防护也需要设计电路，就必然存在电路设计复杂、功耗大、芯片面积增大，导致开发成本增加等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的是提供一种结构简单的窄脉冲或者尖峰电压信号解调还原集成电路，并且该电路具备ESD防护与电压钳位的功能特征，其技术方案如下:
[0005]一种抗ESD的信号解调集成电路，包括输入端口 VIN、第一 P型MOS管、第一 N型MOS管、第一电阻、第二电阻、第一反相器、第二反相器；输入端口 VIN分别连接到第一 P型MOS管的源极与第一 N型MOS管的源极，第一 P型MOS管的漏极通过第一电阻连接到接地端GND，并且第一 P型MOS管的漏极连接到第一反相器的输入端，第一反相器的输出端作为一种抗ESD的信号解调集成电路的上路信号输出端；第一 N型MOS管的漏极通过第二电阻连接到电源端VCC，并且第一 N型MOS管的漏极连接到第二反相器的输入端，第二反相器输出端作为一种抗ESD的信号解调集成电路的下路信号输出端；第一 P型MOS管的体电位端连接到电源端VCC，第一 N型MOS管的体电位端连接到接地端GND。
[0006]更优的，一种抗ESD的信号解调集成电路还包括第三电阻，第三电阻的一端连接到输入端口 VIN，另一端分别连接到第一 P型MOS管的源极和第一 N型MOS管的源极。当VIN端口电压较高时，为了防止流过第一 P型MOS管内部寄生二极管和第一 N型MOS管内部寄生二极管的电流过大，在输入端串接第三电阻能够有效减小电流，提高ESD防护与电压钳位的性能。
[0007]更优的，一种抗ESD的信号解调集成电路还包括模块211和模块212，提高输入采样抗干扰能力。
[0008]模块211包括:第二 N型MOS管、第三反相器、第四反相器、第一延时模块；第二 N型MOS管的漏极分别连接到第三反相器的输入端和第一 P型MOS管的漏极，第二 N型MOS管的源极与体电位端连接到芯片接地端GND，第三反相器的输出连接到第四反相器的输入端，第四反相器的输出端分别连接到第一延时延时模块的输入端和第二 N型MOS管栅极，第一延时模块的输出连接到第一反相器的输入端；
[0009]模块212包括:第二 P型MOS管、第五反相器、第六反相器、第二延时模块，第二 P型MOS管的漏极分别连接到第五反相器的输入端和第一 N型MOS管的漏极，第二 P型MOS管的源极与体电位端连接到芯片电源端VCC，第五反相器的输出端连接到第六反相器的输入端，第六反相器的输出端分别连接到第二延时模块的输入端和第二 P型MOS管的栅极，第二延时模块的输出端连接到第二反相器的输入端。
[0010]本发明所述的一种抗ESD的信号解调集成电路，功能作用是接收来自变压器副边绕组的窄脉冲信号或尖脉冲信号，将窄脉冲信号或者尖脉冲信号还原成幅值等于副边工作电压的窄脉冲数字信号，解调集成电路的输入信号为正负窄脉冲信号，所述正负窄脉冲信号是基于基准电压(非局限于O电平的基准电平)的正负窄脉冲信号；所述解调集成电路的核心电路为:包括采样正脉冲信号的第一 P型MOS管，与采样负脉冲信号的第一 N型MOS管；所述解调集成电路的输出信号包括两路信号输出，分别为上路信号输出，即由第一 P型MOS管产生的输出信号，与下路信号输出，即由第一 N型MOS管产生的输出信号，且每路输出信号与所述解调集成电路的正或负脉冲输入信号周期保持一致。与所述解调集成电路相连接的还原PWM输出电路，功能所用是将所述解调集成电路的输出信号，通过锁存模块电路后的输出信号周期为所述解调集成电路的上路或下路输出信号的二分之一。
[0011]所述解调集成电路的核心电路第一 P型MOS管与第一 N型MOS管不仅仅具有信号采样的功能，同时具备了 ESD防护与电压钳位的功能特征，因为所述解调集成电路的输入端口是与第一 P型MOS管和第一 N型MOS管的源极相连。在MOS管的内部其源极与体电压端存在了寄生二极管，当源极的电位超过第一 P型MOS管的体电压栅端电位或者低于第一 N型MOS体电压端电位时，输入引脚的电位即将被钳位，因为此时寄生二极管正向导通，从而起到了 ESD防护与电压钳位的作用。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0013](I)本发明可以将信号检测电路与ESD防护与电压钳位进行有效结合；
[0014](2)本发明中所述电路具备电路结构简单、功耗小，成本低的特征。
【附图说明】
[0015]图1为本发明信号调解集成电路应用功能框图；
[0016]图2-1为现有具备ESD防护的解调还原集成电路示意图；
[0017]图2-2为现有解调还原集成电路原理图；
[0018]图3为本发明第一实施例的电路原理图；
[0019]图4为本发明第一实施例的信号波形图；
[0020]图5-1为本发明第一实施例中第一 P型MOS器件的纵向剖面图；
[0021]图5-2为本发明第一实施例中第一 N型MOS器件的纵向剖面图；
[0022]图6为本发明第一实施例中输入的实际信号波形图；
[0023]图7本发明第二实施例的电路原理图；
[0024]图8为发明第三实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]实施例一
[0027]目前较广泛应用于高压信号隔离传输的方式有变压器隔离传输与电容隔离传输，电容隔离传输只能传输尖峰电压信号，而变压器隔离传输则没有这个限制。而运用在IGBT驱动器中的信号隔离传输普遍为变压器隔离传输，变压器的输入信号与输出信号分别为原边信号与副边信号，原边信号是将PWM信号处理成为窄脉冲或者尖峰电压信号，所述的窄脉冲或者尖峰电压信号从变压器原边传输到变压器的副边，传输到变压器副边的窄脉冲或者尖峰电压信号作为所述解调集成电路的输入信号。
[0028]图1所示为本发明所述的一种抗ESD的信号解调集成电路的应用框图，包括了 PWM输入信号调制电路部分01、解调还原电路部分02、隔离传输部分03。PWM输入信号调制电路部分01包括PWM输入检测电路部分11、窄脉冲或者尖峰电压信号产出电路12 ;解调还原电路部分02包括窄