保护电路、保护芯片、待测芯片及应用系统的制作方法

本技术涉及电子，尤其涉及一种保护电路、保护芯片、待测芯片及应用系统。

背景技术：

1、目前，将双极(bipolar)工艺、互补金属氧化物半导体(complementary metaloxide semiconductor，cmos)工艺和扩散金属氧化物半导体(diffused metal-oxidesemi-conductor，dmos)工艺结合到一起的芯片制造工艺称为bcd工艺。在基于cmos工艺、或者bcd工艺设计的待测芯片(design under test，dut)中，电源端和接地端之间的静电释放(electro-static discharge，esd)保护器件中通常存在一个寄生二极管。在电源端的电压小于零的情况下，寄生二极管导通。

2、在寄生二极管导通之后，寄生二极管和待测芯片dut中的其他n型注入区域组成的负极-正极-负极(negative-positive-negative，npn)型寄生三极管可能会导通，使得待测芯片dut中的内部电路无法正常工作，导致待测芯片dut的稳定性差。

3、因此，设计一种保护电路，在电源端的电压小于零的情况下，防止寄生二极管导通，以提高dut的稳定性，成为一种亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种保护电路、保护芯片、待测芯片及应用系统，以解决在待测芯片dut的电源端的电压小于零的情况下，防止寄生二极管导通问题，实现了提高待测芯片dut的稳定性的目的。

2、第一方面，本技术实施例提供一种保护电路，应用于待测芯片，所述电路包括：控制模块和开关模块；

3、所述控制模块的第一端与所述待测芯片的电源端电连接，所述控制模块的第二端与所述待测芯片的输入输出口电连接，所述控制模块的第三端与所述待测芯片的接地端电连接，所述控制模块的第四端与所述开关模块的第一端电连接，所述开关模块的第二端与所述待测芯片的电源端电连接，所述开关模块的第三端与所述待测芯片的接地端电连接，所述待测芯片中的寄生二极管与所述开关模块并联，所述寄生二极管为所述待测芯片的电源端和所述待测芯片的接地端之间的静电释放保护器件中的寄生二极管和/或所述待测芯片的内部电路中的寄生二极管；所述待测芯片位于应用系统中，所述应用系统包括第一二极管和第五电阻，所述第一二极管的第一端与所述应用系统的印制电路板接地端电连接，所述第五电阻的第一端与所述应用系统的印制电路板接地端电连接，所述第一二极管的第二端与所述第五电阻的第二端电连接，所述待测芯片的接地端电连接于所述第一二极管的第二端和所述第五电阻的第二端之间；

4、所述控制模块，用于在所述电源端的电压小于零的情况下，控制所述开关模块导通，使所述寄生二极管短路。

5、在第一方面提供的保护电路中，控制模块在待测芯片dut的电源端的电压小于零的情况下，控制开关模块002导通，使寄生二极管d0短路，避免寄生二极管d0导通，防止待测芯片dut中的内部电路无法正常工作，提高待测芯片dut的稳定性，防止(待测芯片dut所在的)应用系统的性能下降，甚至失效，提高待测芯片dut的稳定性。

6、在一种可能的设计中，所述开关模块包括：第一开关管和第二开关管；

7、所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端电连接，所述控制模块的第四端电连接于所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端之间，所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第一端电连接，所述第一开关管的第二端与所述待测芯片的接地端电连接，所述第二开关管的第二端与所述待测芯片的电源端电连接。

8、在一种可能的设计中，所述控制模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管；

9、所述第三开关管的控制端与所述第四开关管的控制端电连接，所述第三开关管的第一端与所述电源端电连接，所述第四开关管的第一端与所述待测芯片的电源端电连接，所述第三开关管的第二端与所述第五开关管的第二端电连接，所述第三开关管的第二端还与所述第三开关管的控制端电连接，所述第五开关管的控制端与所述待测芯片的输入输出口电连接，所述第五开关管的第一端与所述第三电阻的第一端电连接，所述第三电阻的第二端与所述待测芯片的接地端电连接，所述第四开关管的第二端与所述第六开关管的第二端电连接，所述第六开关管的第一端与所述待测芯片的接地端电连接，所述第六开关管的控制端与所述第七开关管的控制端电连接，所述第六开关管的第二端还与所述第六开关管的控制端电连接，所述第一电阻的第一端与所述待测芯片的输入输出口电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端电连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第七开关管的第二端电连接于所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端之间，所述第七开关管的第一端接地。

10、在一种可能的设计中，所述控制模块还包括：稳压二极管；

11、所述稳压二极管的第一端电连接于所述第七开关管的第二端和所述第二电阻的第一端之间，所述稳压二极管的第一端与所述待测芯片的接地端电连接。

12、通过该实施方式提供的保护电路，在待测芯片的电源端的电压小于零、且电压的绝对值较大的情况下，防止第一开关管和第二开关管损坏。

13、在一种可能的设计中，所述控制模块还包括：电容；

14、所述第二电阻的第一端与所述开关模块的第一端电连接，所述电容的第一端电连接于所述第二电阻的第一端和所述开关模块的第一端之间，所述电容的第二端与所述待测芯片的接地端电连接。

15、通过该实施方式提供的，当输入输出口的电平从低电平变化至高电平时，可以保障第七开关管先导通，避免控制模块第四端的电压上升至第一开关管的阈值电压，防止第一开关管和第二开关管导通、以及温度升高，提高待测芯片dut的稳定性，防止应用系统的性能下降、甚至失效。

16、第二方面，本技术实施例提供一种保护芯片，包括：第一方面任一项所述的保护电路。

17、上述第二方面的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

18、第三方面，本技术实施例提供一种待测芯片，包括：电源端、接地端、输入输出口、静电释放保护电路、内部电路和第二方面所述的保护芯片；

19、所述静电释放保护电路的第一端与所述输入输出口电连接，所述静电释放保护电路的第二端与所述接地端电连接，所述内部电路的第一端与所述电源端电连接，所述内部电路的第二端与所述输入输出口电连接，所述内部电路的第三端与所述接地端电连接，所述保护芯片的第一端与所述电源端电连接，所述保护芯片的第二端与所述输入输出口电连接，所述保护芯片的第三端与所述接地端电连接。

20、上述第三方面的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第二方面所带来的有益效果，在此不再赘述。

21、在一种可能的设计中，所述保护芯片中的第三电阻、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管位于所述内部电路中。

22、在一种可能的设计中，所述保护芯片中的第三电阻、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和第七开关管位于所述内部电路中。

23、第四方面，本技术实施例提供一种应用系统，包括：微控制单元、第一二极管、第四电阻、第五电阻、印制电路板接地端和第三方面任一项所述的待测芯片；

24、所述微控制单元的接地端与所述印制电路板接地端电连接，所述微控制单元的输出端与所述第四电阻的第一端电连接，所述第四电阻的第二端与所述待测芯片的输入输出口电连接，所述第一二极管的第一端与所述印制电路板接地端电连接，所述第五电阻的第一端与所述印制电路板接地端电连接，所述第一二极管的第二端与所述第五电阻的第二端电连接，所述待测芯片的接地端电连接于所述第一二极管的第二端和所述第五电阻的第二端之间。

25、上述第四方面的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第三方面所带来的有益效果，在此不再赘述。