一种抗esd的信号解调集成电路的制作方法_2

文档序号:8397839阅读:来源:国知局
脉冲或者尖峰电压信号解调集成电路21、与还原PWM输出电路22。PWM输入信号调制电路部分01,用于采样PWM输入信号,并将PWM信号调制成为窄脉冲或者尖峰电压信号;解调还原电路部分02,用于将从隔离传输部分03到副边的窄脉冲或者尖峰电压信号解调并还原成PWM输出信号;PWM输入检测电路部分11,用于采样PWM输入信号;窄脉冲或者尖峰电压信号产出电路12,用于将采样后的PWM信号调制成与上升沿相匹配的正窄脉冲或正尖峰电压信号,与下降沿相匹配的负窄脉冲或负尖峰电压信号;解调集成电路21,用于采样从隔离传输部分03传输过来的正负窄脉冲电压信号;还原PWM输出电路22,用于将采样后的窄脉冲信号锁存并还原成与隔离传输部分03原边同相的PWM信号。
[0029]图2-1为现有具备ESD防护的解调还原集成电路示意图。所述解调还原电路部分02,包括:二极管D211、二极管D212、施密特触发器1211、锁存器1211、缓冲器1222 ;连接方式:所述解调还原电路部分02的输入端口与二极管D211的阳极、二极管D212的阴极、施密特触发器1211输入端口相连,二极管D211的阴极连接到电源端口,二极管D212的阳极连接到接地端口,施密特触发器1211的输出端与锁存器1211的输入端相连,锁存器1211的输出端连接缓冲期1222的输入端口,缓冲期1222的输出端口输出所述解调还原电路部分02的输出信号。窄脉冲或者尖峰电压信号从变压器原边传输到副边作为所述解调集成电路21的输入信号,正窄脉冲或者正尖峰电压信号的峰值电压如果较VCC高,则会被VCC钳位到VCC+0.7V,负窄脉冲或者负尖峰电压信号的峰值电压如果较GND低,则会被GND钳位到-0.7V。正负窄脉冲或者尖峰电压信号输入到施密特触发器1211的输入端口,施密特触发器1211采样正负窄脉冲或者尖峰电压信号,并输出与正负窄脉冲或者尖峰电压信号同相的输出信号,所处施密特触发器1211的输出信号通过锁存器1221转换成PWM控制信号。
[0030]图2-2为现有解调还原集成电路原理图;施密特触发器1211由比较器1212与比较器1213组成,锁存器1221由RS触发器1223组成。比较器1212的反相输入端与比较器1213的同相输入端共同连接到所述解调还原电路部分02的信号输入端,比较器1212的同相输入端连接到第一比较基准电平Vth_H,比较器1213的反相输入端连接到第二比较基准电平Vth_L,比较器1212的输出端连接到RS触发器1223的置位输入端S,比较器1213的输出端连接到RS触发器1223的复位输入端R,其他连接方式同图2-1所示一样。正负窄脉冲信号是基于第三基准电压Vref (非局限于O电平的基准电平)的正负窄脉冲信号,第三基准电压小于第一比较基准电平Vth_H,并大于第二比较基准电平Vth_L。当正窄脉冲或正尖峰电压信号大于第一比较基准电平Vth_H时,比较器1212输出幅值与芯片内部电源电压大小相同的窄脉冲电压信号,该窄脉冲电压信号触发RS触发器1223输出高电平;当负窄脉冲或负尖峰电压信号小于第二比较基准电平Vth_L时,比较器1213输出幅值与芯片内部电路电源电压大小相同的负窄脉冲电压信号,该窄脉冲电压信号触发RS触发器1223输出低电平,上述为现有解调还原集成电路的工作原理。
[0031]由于图2-2中传统现有解调还原集成电路原理图中的存在了比较器延时大的缺点,如果要采用高速比较器又占用了很大的版图面积,增加电路难度、成本以及功耗,同时还需要另外添加电路来进行ESD防护,这些无疑增加了解调还原集成电路开发难度,基于这些,通过本发明能够较好地处理这些问题。
[0032]图3为本发明第一实施例的电路原理图;解调集成电路21包括:输入端口 VIN、第一 P型MOS管M211、第一 N型MOS管M212、第一电阻R211、第二电阻R212、第一反相器1214、第二反相器1215 ;连接方式:输入端口 VIN分别连接到第一 P型MOS管M211的源极与第一 N型MOS管M212的源极,第一 P型MOS管M211的漏极通过第一电阻R211连接到接地端GND,并且第一 P型MOS管M211的漏极连接到第一反相器1214的输入端,第一反相器1214输出端作为解调集成电路21的上路信号输出端,连接到还原PWM输出电路22的RS触发器1223的置位输入端S,第一 N型MOS管M212的漏极通过第二电阻R212连接到电源端VCC,并且第一 N型MOS管M212的漏极连接到第二反相器1215的输入端,第二反相器1215输出端作为解调集成电路21的下路信号输出端,连接到还原PWM输出电路22的RS触发器1223的复位输入端R,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。
[0033]第一 P型MOS管M211用于采样正窄脉冲或者正尖峰电压信号,第一 N型MOS管M212用于采样负窄脉冲或者负尖峰电压信号;所述解调集成电路21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M211漏极产生的输出信号;下路信号输出,即由第一 N型MOS管M212漏极产生的输出信号,且每路输出信号与所述解调集成电路的正负脉冲或者尖峰电压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,功能作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。
[0034]图4为实施例一的信号波形图;正负窄脉冲与尖峰电压信号VIN是通过所述调制模块01将PWM输入信号进行调制而得到的输出信号。图4中已经标识出了 PWM输入信号、窄脉冲、尖峰电压信号、与PWM输出信号,正窄脉冲与正尖峰电压信号对应PWM输入信号的上升沿,负窄脉冲与负尖峰电压信号对应PWM输入信号的下降沿,窄脉冲或者尖峰电压信号是基于第三基准电压Vref (非局限于O电平的基准电平)的正负窄脉冲或者尖峰电压信号,图中存在第一比较基准电平Vth_H与第二比较基准电平Vth_L。当正窄脉冲或正尖峰电压信号大于第一比较基准电平Vth_H+Vthp (Vthp为第一 P型MOS管M211的开启阈值电压)时,第一 P型MOS管M211的漏极电压变为高电平,该高电平信号也是一窄脉冲信号,通过反相器1214反相后输入到还原PWM输出电路22的RS触发器的置位输入端S,PWM输出信号变为高电平;当负窄脉冲或负尖峰电压信号小于第二比较基准电平Vth_H-Vthn(Vthn为第一 N型MOS管M212的开启阈值电压)时,第一 N型MOS管M212的漏极电压变为低电平,该低电平信号也是一窄脉冲信号,通过反相器1214反相后输入到RS触发器的复位输入端R,PWM输出信号变为低电平,输出PWM信号较输入PWM信号存在了一定的延时,该延时是MOS管采样输入窄脉冲或尖峰电压信号的延时与信号传输延时的总和。同图4与图2-2之间比较可以看出,靠单管就可以实现信号的采样与输出,电路结构非常简单。
[0035]图5-1、图5-2为图3中MOS器件的纵向剖面图;5_1为第一 P型MOS管M211的器件的纵向剖面图,5-2为第一 N型MOS管M212的器件的纵向剖面图;图中的D、G、S、B分别为MOS的漏极、栅极、源极、体电位端,其中第一 P型MOS管M211的体电位端一般连接到芯片内部电源电压端,第一 N型MOS管M212的体电位端一般连接到芯片内部接地端。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
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