一种防止i/o电路不确定态的上电检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种用于半导体I/O电路中防止电路不稳定态的上电检测电路。
【背景技术】
[0002]当前，在半导体行业的技术应用领域，输入输出(Input/Output简称I/O)电路的使用非常广泛，每个设备都会有一个专用的I/O地址，用来处理自己的输入输出信息，I/O电路的上电检测电路多米用NMOS场效应管(Negative channe1-Metal-Oxide-Semiconductor)、PMOS场效应管(positive channel Metal Oxide Semiconductor)构成的开关电路来实现。
[0003]请参阅图1，图1所示为现有技术中的1/0电路的上电检测电路示意图。该电路包含输入阻抗Rl和依次串接的N级反相器，来自主电源VCC的电压直接供给输入阻抗Rl的输入端；其中，N为大于等于3的正整数。多级反相器中的N值的确定是根据输出波形的性能决定的，通常，N的取值为3、4、5或7，以图1中所示的五级反相器为主流产品。
[0004]如图1所示，第一级反相器由三个串联结构的PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成，即三个PMOS场效应管Ml、M2、M3串联与NMOS场效应管M4构成第一级别反相器，接下来，场效应管PMOS场效应管M5和NMOS场效应管M6构成第二级反相器，PMOS场效应管M7和NMOS场效应管M8构成第三极反相器，PMOS场效应管M9和NMOS场效应管MlO构成第四级反相器，PMOS场效应管Mll和NMOS场效应管M12构成第五级反相器。PMOS场效应管Ml、PMOS场效应管M5、PMOS场效应管M7、PMOS场效应管M9和PMOS场效应管Mll的源级接收来自VCC1的电压，NMOS场效应管M4、NMOS场效应管M6、NMOS场效应管M8、NMOS场效应管MlO和NMOS场效应管M12的源级与VSS1相连。当然，每一级的VCC1和VSS1可以相同，也可以不同。
[0005]本领域技术人员清楚，上述电路在实现过程中，当主电源VCC为O时，通过五级反相器输出检测电压Vdet为高电位；当主电源VCC为I时，通过五级反相器输出检测电压Vdet为低电压。
[0006]然而，在电路的具体应用过程中，主电源电压VCC经常会发生抖动，例如，主电源电压VCC与VCC1不同步，即当VCC1先于VCC上电时，Vdet就会输出高电平，也就是说，不稳定的电压值会意外触发电路发生翻转，导致上电检测电压值输出不准确，这种情形在半导体电路中会比较常见，其最终会导致整个电路出现故障问题。
[0007]由于上述存在的问题会对半导体设计电路产生直接的影响，因此，在电路设计中，业界急需解决1/0电路中不稳定态问题，以有效控制在电路输入电压不稳定时发生意外翻转给整个电路输出结果带来影响，确保半导体设计电路的稳定性。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种防止1/0电路不确定态的上电检测电路，为解决半导体I/O电路中由于输入电压信号不稳定导致电路输出结果不准确的问题。
[0009]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0010]一种防止I/O电路不确定态的上电检测电路，包含输入阻抗，多级反相器，其中，所述多级反相器的数目为N，N为正整数，N多3 ;第一级反相器由至少一个串联结构的PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成，其余的反相器由一个PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成；还包含至少一个反馈反相器，所述反馈反相器由一个PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成，与其余的反相器相同，两个场效应管的漏极连接在一起，栅极也连接在一起；所述反馈反相器的漏极与M级反相器的输出端相连，所述反馈反相器的栅极与M+1级反相器的输出端相连；其中，所述反馈反相器的PMOS和NMOS场效应管的尺寸电特性大于所述M级反相器的尺寸电特性，且M为第二级反相器至N-1级反相器中的某一级反相器。
[0011]优选地，所述的PMOS和NMOS场效应管的尺寸电特性为位线的宽度。
[0012]优选地，所述的N为3、4、5或7。较佳地，所述的N为5。
[0013]优选地，所述的反馈反相器为一个。
[0014]优选地，所述反馈反相器的漏极与所述第二级反相器的输出端相连，所述反馈反相器的栅极与所述第三级反相器的输出端相连。
[0015]优选地，所述反馈反相器的PMOS和NMOS场效应管的尺寸电特性与所述M级反相器的尺寸电特性之比为1.5:1。
[0016]优选地，所述第一级反相器中的串联PMOS场效应管的个数由电路主电源和I/O电源的设定差值及所采用的PMOS场效应管和NMOS场效应管的电特性确定。
[0017]优选地，所述第二级反相器至第N级反相器中的PMOS场效应管和NMOS场效应管的电特性由前级反相器的输出波形确定。
[0018]优选地，所述第一级反相器中的串联PMOS场效应管的个数为3。
[0019]从上述技术方案可以看出，本发明所采用的技术方案，其通过采用多级反相器中一级或多级反相器与反馈反相器的配合，能够实现控制由于主电源VCC和I/O电源VCC1之间数值的变化给整个电路输出结果带来的不稳定性，确保整个电路输出的电压检测值稳定无误，保证电路的正常工作。
【附图说明】
[0020]图1所示为现有技术中的I/O电路的上电检测电路示意图
[0021]图2所示为本发明实施例中的I/O电路的上电检测电路示意图
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图2，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0023]需要说明的是，本发明的可防止I/O电路不确定态的上电检测电路，与现有技术相同的是，其包含输入阻抗和多级反相器，其中，该多级反相器的数目为N，N为正整数，N多3，N的值可根据电路应用需求来设置，也就是说，第二级反相器至第N级反相器中的PMOS场效应管和NMOS场效应管的电特性由前级反相器输出的检测电压Vdet波形确定，如果对检测电压Vdet波形要求较高，那么可以多设几级反相器来调整检测电压Vdet的波形形状。在本发明的实施例中，N可以为3、4、5或7，较佳地，N为5。
[0024]第一级反相器由至少一个串联结构的PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成，其余的反相器由一个PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成。在实际应用中，第一级反相器中的串联PMOS场效应管的个数由电路主电源和I/O电源的设定差值及所采用的PMOS场效应管和NMOS场效应管的电特性确定，通常情况下，串接的反相器为五级，第一级反相器中的串联PMOS场效应管的个数为3。
[0025]与现有技术不同的是，在本发明的实施例中，还可以增加了至少一个反馈反相器；该反馈反相器由一个PMOS场效应管和一个NMOS场效应管构成；两个场效应管的漏极连接在一起，两个场效应管的栅极也连接在一起；反馈反相器的漏极与M级反相器的输出端相连，所述反馈反相器的栅极与M+1级反相器的输出端相连，其中，M级反相器为第二级反相器至N-1级反相器中的某一级反相器；也就是说，如果该反馈反相器的漏极与第二级至N-1级反相器中的任何一级输出端相连，那么该反馈反相器的栅极就与该后一级反相器的输出端相连。
[0026]在本发明的一些实施例中反馈反相器可以根据需要设置成一个或多个；其中，该反馈反相器的PMOS和NMOS场效应管的尺寸电特性需大于M+1级反相器的尺寸电特性，通常，场效应管的尺寸电特性为位线的宽度。
[0027]本发明旨在通过反相器与反馈反相器电路的配合，能有效消除上电检测电路中因主电源VCC和I/O电源VCC1数值变化给整个电路带来的影响，使得整个电路信号维持在一个稳定状态，避免了整个电路因信号不稳定所产生的输出结果不准确问题，确保电路工作正常。
[0028]请参阅图2，图2为本发明所提出的可防止I/O电路不确定态的上电检测电路图。如图所示，该电检测电路设计采用五级反相器为实施例，其具体实施方案为:该电路包含输入阻抗Rl和依次串接的五级反相器，来自