光检测电路的制作方法

本发明属于信息安全和集成电路领域，特别是涉及一种光检测电路。

背景技术：

随着信息技术的高速发展，在为人们带来各种便利的同时，信息安全问题越来越重要，而芯片(即集成电路)的安全是信息安全的核心和基础。随着集成电路产业的快速发展，芯片被广泛应用于各行各业，在金融、安全领域使用的安全芯片对芯片安全性提出了更高的要求。激光攻击对芯片的信息安全带来极大挑战，做为抵御激光攻击的光检测电路，是安全芯片的关键部分。

传统光检测电路一般利用反向偏置PN结在不同光照时产生的反向电流大小不同来检测光照情况。然而，反向偏置PN结的光生电流极其微弱，为了使光生电流达到电路可以检测到的程度，必须要牺牲较大的芯片面积，才能在光照下达到一定电流值。同时微弱的反向电流比较时间较长，电路反应速度较慢。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种光检测电路，具有更高的反应速度，且所占用的芯片面积更小。

为解决上述技术问题，本发明的光检测电路，包括：

一基准电压电路，用于产生一基准电压；

一感光二极管，根据光照情况不同产生不同的光生电压；该光生电压对于PN结是正向偏置的，即P端电压高于N端电压；

一比较器，对输入的基准电压和光生电压进行比较，判断电路受到的光照情况。

本发明的光检测电路，所述感光二极管是其中的关键部分，PN结在适当波长的光照射时，由于内建电场的作用，半导体内部产生电动势即光生电压，光照强度不同，产生的光生电压也不同。这个光生电压对于PN结是正向偏置的，即P端电压高于N端电压。一般较小面积的PN结，其光生电压可达几百毫伏，使用简单的电压比较器就可以区分有光照或无光照时PN结上正向光生电压的不同，而且光生电压产生速度很快。

本发明与传统的光检测电路相比，具有更高的反应速度，而光检测反应速度快，利于节省芯片系统时间开销。所占用的芯片面积更小，可以在芯片不同位置放置多个光检测电路，具有更好的抗光攻击性能，安全性更高。本发明电路设计难度低可用于各种安全芯片或安全系统中。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是基于正向偏置PN结的光检测电路原理图。

具体实施方式

结合图1所示，本实施例的光检测电路是基于正向偏置PN结的光检测电路，由基准电压电路、感光二极管、比较器组成。

基准电压电路产生一个合适的基准电压Vref，用于与光生电压进行比较，该基准电压Vref使用基准电流Iref流过电阻产生，通过电阻R1、R2分压处理以匹配光生电压。基准电压也可以直接由外围其它基准电压产生电路(例如带隙基准电路)直接提供合适的基准电压。

感光二极管根据光照情况不同产生不同的正向偏置光生电压Vlight，用于与合适的基准电压比较，该感光二极管在较小的面积下即可以在普通日光照射时产生几百毫伏的光生电压。感光二极管由正向偏置的二极管组成，正向偏置二极管中的PN结处于正向偏置，也可以由PNP晶体管或NPN晶体管连接成正向偏置的PN结组成。

比较器对输入的基准电压和光生电压进行比较，判断电路受到的光照情况，该比较器用于比较几百毫伏的电压差异，使用简单电路结构即可实现，设计难度低，面积较小。所述比较器，由迟滞电压比较器组成，也可以由非迟滞电压比较器组成。LD_OUT为比较器输出的比较结果。

虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合。