一种可编程电路的制作方法

本申请涉及电路编程技术领域，尤其涉及一种可编程电路。

背景技术：

目前，可编程电路已经被广泛用于例如修调模拟电路精度等应用中，或者可以用于存储嵌入式软件。

现有的可编程电路，当芯片遇到静电时，容易出现被静电误编程的现象，。

现有技术不足在于：

现有的可编程电路抗静电能力较差。

技术实现要素：

本申请实施例提出了一种可编程电路，以解决现有技术中可编程电路抗静电能力较差的技术问题。

本申请实施例提供了一种可编程电路，包括：

可编程单元，其具有编程输入端，

编程控制单元，其具有编程控制输入端和编程控制输出端，所述编程控制输出端与所述编程输入端相连，所述编程控制输入端接收编程控制信号，

读取单元，其具有读取检测端，所述读取检测端与所述编程输入端相连，

静电保护电路，在编程控制信号有效时，所述静电保护电路与所述编程输入端断开；在编程控制信号无效时，所述静电保护电路与所述编程输入端相连。

有益效果如下：

由于本申请实施例所提供的可编程电路，在现有电路基础上增加了静电保护电路，在编程控制信号有效时，所述静电保护电路与所述编程输入端断开，此时，静电保护电路不影响可编程单元的编程；在编程控制信号无效时，所述静电保护电路与所述编程输入端相连，实现保护可编程单元的功能，从而增强可编程电路的抗静电能力。

附图说明

下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：

图1示出了现有技术中可编程电路的结构示意图；

图2示出了本申请实施例中可编程电路的结构示意图一；

图3示出了本申请实施例中可编程电路的结构示意图二；

图4示出了本申请实施例中内置可编程电路的芯片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到：

图1示出了现有技术中可编程电路的结构示意图，如图所示，传统的可编程电路可以包括：NMOS(N型金属-氧化物-半导体，N-Metal-Oxide-Semiconductor)管MN1、PMOS管MP1、读出电路Read。

其中MN1为被编程元件，MP1为编程开关。

MN1的栅极连接至MP1的漏极，并连接至读出电路Read的输入端，MN1的漏极连接至VL电压，MN1的源极和衬体接地，读出电路的输出连接至输出端Do，MP1的源极和衬体连接至VH电压。

Read用于读出被编程元件(MN1)是否已被编程的状态，一般Read电路会注入一个小电流(例如100纳安)至MN1的栅极，例如：

如果MN1被编程后，MN1的栅极至地之间存在较大的漏电流(假设10微安)，所述漏电流一般大于Read电路注入的小电流，因此，读出电路将检测到DN1节点为低电平，输出信号Do为低电平；

如果MN1未编程，则MN1的栅极至地之间没有漏电流，则读出电路Read注入的小电流(100纳安)将DN1节点拉至高电平，读出电路将输出信号Do为高电平。

一般VL接较低电压(例如3V)，VH接较高电压(例如10V)，当PROGN信号为低电平时，MP1导通，将高电压VH连接至MN1的栅极，可以将MN1的栅极击穿，破坏其栅极，导致栅极产生漏电，即进行编程。

用户可以选择性对被编程元件MN1进行编程或不编程。

发明人在发明过程中发现，当静电出现在VH管脚和地之间时，静电可能耦合到DN1节点，导致MN1被击坏，形成误编程效果。为了提高芯片的抗静电能力，有必要进行改进。

基于此，本申请实施例提出了一种可编程电路和内置可编程电路的芯片，下面进行说明。

实施例一、

图2示出了本申请实施例中可编程电路的结构示意图一，如图所示，所述可编程电路可以包括：

可编程单元，其具有编程输入端，

编程控制单元，其具有编程控制输入端和编程控制输出端，所述编程控制输出端与所述编程输入端相连，所述编程控制输入端接收编程控制信号，

读取单元，其具有读取检测端，所述读取检测端与所述编程输入端相连，

静电保护电路，在编程控制信号有效时，所述静电保护电路与所述编程输入端断开；在编程控制信号无效时，所述静电保护电路与所述编程输入端相连。

具体实施时，在编程控制信号有效时，所述静电保护电路与所述编程输入端断开，可以避免影响所述可编程单元的编程；在编程控制信号无效时，所述静电保护电路与所述编程输入端相连，可以起到静电保护的作用。

由于本申请实施例所提供的可编程电路，在现有电路基础上增加了静电保护电路，在编程控制信号有效时，所述静电保护电路与所述编程输入端断开，此时，静电保护电路不影响可编程单元的编程；在编程控制信号无效时，所述静电保护电路与所述编程输入端相连，实现保护可编程单元的功能，从而增强可编程电路的抗静电能力。

实施中，在所述编程控制信号有效时，所述编程控制单元通过所述编程控制输出端输出有效的编程信号，所述可编程单元被所述编程信号所编程，

在所述编程控制信号无效时，所述编程控制单元通过所述编程控制输出端输出无效的编程信号，所述可编程单元保持原来的状态。

具体实施时，在所述编程控制信号无效时，所述可编程单元保持原来的状态可以为：如果所述可编程单元已经被编程，那么，在所述编程控制信号无效时，所述可编程单元保持已经被编程的状态；如果所述可编程单元没有被编程过，那么，在所述编程控制信号无效时，所述可编程单元保持未被编程过的状态。

实施中，所述读取单元通过其读取检测端向所述编程输入端注入第一预定电流，

所述可编程单元被编程后产生从所述编程输入端到地的第二预定电流，所述第一预定电流小于所述第二预定电流，

所述读取单元通过其读取检测端的信号确定所述可编程单元是否已经被编程。

具体实施时，所述读取单元通过其读取检测端的信号确定所述可编程单元是否已经被编程可以为：

所述读取单元检测到所述读取检测端的信号为高电平，即，所述第一预定 电流将所述读取检测端拉至高电平，表示所述可编程单元的编程输入端到地没有漏电流，因此，可以确定所述可编程单元未被编程，所述读取单元输出高电平；

所述读取单元检测到所述读取检测端的信号为低电平，表示所述可编程单元的编程输入端到地存在较大的漏电流，因此，可以确定所述可编程单元已经被编程，所述读取单元输出低电平。

实施中，所述静电保护电路包括静电保护控制电路以及静电保护器件，

在所述编程控制信号有效时，静电保护控制电路控制所述静电保护器件与所述编程输入端断开，

在所述编程控制信号无效时，静电保护控制电路控制所述静电保护器件与所述编程输入端相连。

实施中，所述静电保护控制电路包括：电阻R2、第一开关和第二开关，所述R2的一端与第一电源端VH相连，所述R2的另一端分别与所述第一开关的第一连接端、第二开关的控制端相连，所述第一开关的控制端与所述编程控制输入端相连，所述第二开关的第一连接端与所述编程输入端相连，所述第二开关的第二连接端与所述静电保护器件的一端相连，所述静电保护器件的另一端和所述第一开关的第二连接端接地，

在所述编程控制信号有效时，所述第一开关导通，所述第二开关断开；

在所述编程控制信号无效且静电在第一电源端VH产生电压时，所述第一开关断开，所述电阻R2控制所述第二开关导通，所述静电保护器件控制所述编程输入端的电压在预设范围内。

具体实施时，在所述编程控制信号有效时，所述第一开关导通，所述第二开关断开，此时，所述第二开关不影响所述可编程单元的编程；在所述编程控制信号无效且静电在第一电源端VH产生电压时，所述第一开关断开(处于截止状态)，所述电阻R2控制所述第二开关导通，所述静电保护器件控制所述编程输入端的电压在预设范围内，保护所述可编程单元不被静电击穿。

实施中，所述第一开关为第二NMOS管MN2，所述第二开关为第三NMOS管MN3，所述MN3的作为第一连接端的漏极与所述编程输入端相连，所述MN3的作为第二连接端的源极与所述静电保护器件相连，所述MN3的衬体接地，所述R2分别与所述MN3的作为控制端的栅极、所述MN2的作为第一连接端的漏极相连，所述MN2的衬体和作为第二连接端的源极接地，所述MN2的作为控制端的栅极与所述编程控制输入端相连。

为了便于编程控制信号的有效性转换，本申请实施例还可以采用如下方式实施。

实施中，所述MN2的栅极与所述编程控制输入端相连，具体可以为：

所述MN2的栅极与反相器INV1的输出端相连，所述INV1的输入端与所述编程控制输入端相连。

本申请实施例可以通过在电路中增加反相器，使得在编程控制端和MN2处所述编程控制信号反相，便于电路设计、实施。

实施中，所述静电保护器件可以为箝位二极管D1，所述D1的反向击穿电压低于所述可编程单元的击穿电压。

本申请实施例通过控制箝位二极管D1的反向击穿电压，将所述D1的反向击穿电压设置为低于所述可编程单元的击穿电压，在发生静电时，所述D1可以箝位编程输入端电压，使得所述编程输入端电压低于所述可编程单元的击穿电压，实现保护所述可编程单元不被误编程的目的。

实施中，所述可编程单元可以为第一NMOS管MN1，所述编程控制单元可以为PMOS管MP1，所述MN1的栅极作为编程输入端分别与作为编程控制输出端的MP1的漏极、读取单元的读取检测端相连，MN1的漏极连接于第二电源端VL，MN1的源极和衬体接地，MP1的源极和衬体连接与第一电源端VH，MP1的栅极为所述编程控制输入端。

实施中，所述第一电源端VH的电压高于所述第二电源端VL的电压，当编程控制信号有效时，第一电源端VH的电压击穿所述MN1的栅极。

实施例二、

为了便于本申请的实施，下面以具体实例进行说明。

图3示出了本申请实施例中可编程电路的结构示意图二，如图所示，本申请实施例所提供的可编程电路可以包括：第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、PMOS管MP1、读出电路Read、反相器INV1、二极管D1和电阻R2，其中，

MN1的栅极分别与MP1的漏极、MN3的漏极、Read的输入端连接于第一节点DN1，MN1的漏极连接至第二电源端VL，MN1的源极和衬体接地，Read的输出端连接至输出端Do；

MP1的源极和衬体连接至第一电源端VH，MP1的栅极与编程控制输入端(接收PROGN信号，以下简称PROGN端)连接；

MN3的源极连接D1的负极，MN3的衬体和D1的正极接地，MN3的栅极、MN2的漏极与R2的第一端连接于第二节点DN2；所述R2的另一端连接至VH，MN2的源极和衬体接地，MN2的栅极连接至INV1的输出端，INV1的输入端与所述PROGN端连接。

本申请实施例在现有可编程电路的基础上，增加了反相器INV1、NMOS管MN2、MN3、电阻R2、二极管D1。

MN1的栅极连接至MP1的漏极，并连接至读出电路(Read)的输入端，MN1的漏极连接至VL电压，MN1的源极和衬体接地，读出电路的输出连接至输出端Do，MP1的源极和衬体连接至VH电压。

为了实现增强MN1抵抗静电能力，图3中，MN3的漏极连接至DN1节点(MN1的栅极)，MN3的源极连接二极管D1的负极，MN3的衬体连接至地，D1的正极连接地，NMOS管MN2的源极和衬体接地，MN2的漏极连接至电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接至输入电源VH，MN2的栅极连接至反相器INV1的输出，INV1的输入接输入信号PROGN(编程控制信号)。

当PROGN信号为低电平时，反向器INV1的输出信号PROG为高电平， MN2导通，将MN3的栅极拉低，MN3被断开，此时，MN3不影响MN1的编程；当静电在VH节点产生高电压时，芯片一般处于未工作状态，反相器INV1的电源无电，所以PROG为低电压，MN2处于截止状态，电阻R2将MN3的栅极拉高，此时MN3导通，箝位二极管能箝位DN1节点不会太高，即实现保护MN1栅极的功能，从而实现了增强MN1抵抗静电能力的目的。

实施中，所述Read向所述MN1的栅极注入预设电流并通过检测第一节点DN1的电平大小来确定MN1的被编程状态，所述预设电流小于所述MN1被编程后MN1的栅极与地之间的漏电流。

具体实施时，Read用于读出被编程元件是否已被编程的状态，一般Read电路会注入一个小电流至MN1的栅极，例如：

如果MN1被编程后，MN1的栅极至地之间存在较大的漏电流，此漏电流一般大于Read电路注入的小电流，所以读出电路将检测到DN1节点为低电平，输出信号Do为低电平；

如果MN1未编程，则MN1的栅极至地之间没有漏电流，则读出电路Read注入的小电流将DN1节点拉至高电平，读出电路将输出信号Do为高电平。

实施中，所述预设电流为100纳安。

具体实施时，MN1的栅极至地之间存在较大的漏电流(例如可以为10微安)，此漏电流一般大于Read电路注入的小电流，所述小电流即预设电流，可以为100纳安。

实施中，所述第一电源端VH的电压值高于所述第二电源端VL的电压值。

一般VL接较低电压，VH接较高电压，当PROGN信号为低电平时，MP1导通，将高电压VH连接至MN1的栅极，可以将MN1的栅极击穿，破坏其栅极，导致栅极产生漏电，即进行编程。

实施中，所述第一电源端的电压值可以为3v，所述第二电源端的电压值可以为10v。

实施中，所述D1可以为箝位二极管，所述D1的反向击穿电压低于所述 MN1的栅极击穿电压。

具体实施时，所述D1可以为箝位二极管，一般可以设计所述D1的箝位电压(即D1的反向击穿电压)低于MN1的栅极击穿电压(即MN1的编程电压)。

当静电出现在VH输入管脚时，由于箝位二极管D1将MN1的栅极箝位低于其击穿电压，可以实现避免MN1在静电发生时误编程MN1的问题。

实施中，当静电在第一电源端VH产生电压时，反相器INV1的电源无电，所述MN2处于截止状态，R2拉高第二节点DN2，MN3导通，所述D1将所述MN1的栅极箝位低于所述MN1的栅极击穿电压。

实施中，当第一电源端VH接入电压击穿MN1的栅极时，反相器INV1输出高电平，所述MN2导通，将第二节点DN2拉低，MN3被断开。

实施例三、

基于同一发明构思，本申请还提出了一种内置可编程电路的芯片，下面进行说明。

图4示出了本申请实施例中内置可编程电路的芯片的结构示意图，如图所示，所述芯片可以包括上述可编程电路和硅基板，所述可编程电路形成于所述硅基板上。

实施中，所述芯片可以进一步包括：通讯接口和功能电路，所述通讯接口的第一输出端与所述可编程电路的编程控制输入端(或称PROGN端)连接，所述通讯接口的第二输出端与所述功能电路连接，所述第一输出端输出的信号与所述第二输出端输出的信号反相。

所述功能电路可以为现有技术中实现一定功能的电路结构，本申请对此不作限制。所述功能电路可以与所述可编程电路隔离，所述第一输出端输出有效的编程控制信号时，可编程电路可以进行编程，所述第二输出端输出的信号与所述第一输出端的信号反相，从而避免功能电路被高压所损坏。在所述可编程电路编程结束时，所述第一输出端可以输出无效的编程控制信号，所述第二输 出端输出有效信号启动功能电路。

具体实施时，所述通讯接口的第一输出端或第二输出端可以设置反相器，从而实现两个输出端的信号反相的目的。

本申请实施例所提供的内置可编程电路的芯片，由于采用了上述可编程电路，增强了MN1抵抗静电的能力，避免所述芯片受静电影响导致误编程现象发生。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。