具有過壓保護的差分電流輸出驅動器的製作方法

2023-06-11 04:20:31

專利名稱：具有過壓保護的差分電流輸出驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及防止電過載施加到外部焊盤的集成電路保護，更特別地，涉及具有過 電壓保護的差分電流輸出驅動電路，還涉及用於差分電流輸出控制器電路的過電壓保護方法。
背景技術：
如今由亞微米工藝技術實現的VLSI (超大規模集成電路)晶片具有極小的幾何形 狀，且在例如3伏或更低的電源電壓下運行。這些VLSI晶片易受施加至晶片外部焊盤的電 過載影響。例如，超過連接至外部焊盤的電晶體額定電壓的電壓可能引起這些電晶體失效。 此電過載可在任何時候施加至晶片，例如在測試中或用在最終產品中。然而，某些構造比其 它構造更容易受到電過載影響。例如，連接至外部設備或連接器的晶片特別容易受到過電 壓的未注意施加的影響。一具體例子為USB (通用串行雙向)通訊埠，其在計算機設備中 廣為應用。在電源電壓開啟的情況下，用以防止過電壓來保護輸出驅動器的電路已為人所 知。然而，在電源電壓關閉、為低電壓、為開路或接地的情況下，這些電路不能保護輸出驅動 器。然而，為了防止對這些電路的未注意的損壞，期望在這些情況下提供過電壓保護。過電 壓可發生在任何時間，且不限於電源電壓為開啟的時段。例如，一些製造商可能需要USB端 口耐受5. 25伏過電壓，無論電源電壓為開啟還是關閉。由此，需要用於在集成電路中的差分電流輸出驅動器電路的過電壓保護的改進方 法和設備。

發明內容
根據本發明的第一方面，在集成電路中提供輸出驅動器。該輸出驅動器包括可由 電源電壓操作的差分電流輸出驅動器電路，還包括在差分電流結構中的第一和第二驅動器 電晶體，和第一和第二輸出焊盤，以及過電壓保護電路，配置成響應於第一和第二輸出焊盤 中至少一個上的電壓和電源電壓不存在而產生保護電壓，且將保護電壓施加至差分電流輸 出驅動器電路的至少一個電晶體。該過電壓保護電路可包括第一驅動器電力調節器，配置成響應於電源電壓不存 在而提供第一部分焊盤電壓作為第一保護電壓；第二驅動器電力調節器，配置成響應於電 源電壓不存在而提供第二部分焊盤電壓作為第二保護電壓；以及最大值檢測器，用以選擇 第一和第二保護電壓的最大值並將所選最大值提供至差分電流輸出驅動器電路作為複合 保護電壓。根據本發明的第二方面，提供用在集成電路中的差分電流輸出驅動器電路過電壓 保護的方法。該差分電流輸出驅動電路能夠由電源電壓操作，且包括在差分電流結構中的 第一和第二驅動器電晶體以及第一和第二輸出焊盤。該方法包括響應於第一和第二輸出 焊盤中至少一個上的電壓且電源電壓不存在而產生保護電壓，以及將保護電壓施加至差分電流輸出驅動器電路的至少一個電晶體。該保護電壓可由以下方式產生響應於在第一輸出焊盤上的電壓而產生的第一部 分焊盤電壓，響應於電源電壓不存在而提供第一部分焊盤電壓作為第一保護電壓，響應於 在第二輸出焊盤上的電壓而產生的第二部分焊盤電壓，響應於電源電壓不存在而提供第二 部分焊盤電壓作為第二保護電壓，選擇第一和第二保護電壓的最大值，並將該選定的最大 值提供至差分電流輸出驅動器電路作為複合保護電壓。


為了對本發明更好地理解，可參見附圖，附圖在此以參考併入，其中圖1為現有技術的差分電流輸出驅動器電路的示意圖。圖2A和圖2B為根據本發明實施例的輸出驅動器的示意方框圖。圖3和圖3A為示出根據本發明實施例的差分電流輸出驅動器電路過電壓保護的 簡化方框圖。圖4為根據本發明實施例的圖2的差分電流輸出驅動器半單元之一的實施的示意 圖。圖5為根據本發明實施例的圖2的電力調節器之一實施的示意圖。圖6為根據本發明實施例的圖2的最大值檢測器實施的示意圖。
具體實施例方式圖1中示出了現有技術的差分電流輸出驅動器電路10的示意圖。PMOS電晶體20 和22以差分電流結構連接，且分別接收差分輸入16和18。PMOS電晶體24作為電流源，且 電晶體20和22分別提供電流至輸出焊盤26和28。電阻器30連接於輸出焊盤26和地之 間，且電阻器32連接於輸出焊盤28和地之間。電阻器30和32可連接至地或另一提供足 夠運行電壓的參考電壓。電阻器30和32可由例如運行類似電阻器的電晶體的元件，或有 源元件和電阻器的組合替換。當圖1的差分電流輸出驅動器電路運行時，電源電壓VDD為3V，且輸出焊盤26、28 之一承受電壓為5. 25V時，電晶體20、22和24處於過載且大量電流注入到VDD電源。如果 電源電壓VDD短接至地且輸出焊盤28承受電壓為5. 25V時，電晶體22遭遇電過載。由此， 有需要改善差分電流輸出驅動器電路。根據本發明實施例的輸出驅動器100的方框圖如圖2所示。輸出驅動器100包括 連接到差分電流構造的第一驅動器半單元110和第二驅動器半單元112，如下所述。驅動 器半單元110通過邏輯門120接收輸入信號114，且提供輸出信號至輸出焊盤122。驅動器 半單元112通過邏輯門124接收輸入信號116，且提供輸出信號至輸出焊盤126。輸入信號 114和116具有反相或相反邏輯狀態；且輸出焊盤122和126提供輸出信號也具有反相或 相反邏輯狀態。PMOS電晶體130提供電流至驅動器半單元110和112的電流源輸入132。PMOS 電晶體134保護電流源電晶體130。電晶體134通過將輸入端131拉至複合保護電源電壓 184來禁止電晶體130。這防止電晶體130使從輸出焊盤122或126至電源VDD的電流通 過。電晶體130和134組成用於驅動器半單元110和112的電流源136。同時，驅動器半單元110和112和電流源136組成差分電流驅動器電路。輸出驅動器100進一步包括第一驅動器電力調節器140，第二驅動器電力調節器 142和最大值檢測器144。驅動器電力調節器140和142提供對抗電過載的保護，如下所述。 驅動器電力調節器140和142以及最大值檢測器144 一起組成用於該差分電流驅動器電路 的過電壓保護電路145。電力調節器140連接至電源電壓VDD和地，以及連接至輸出焊盤122。另外，電力 調節器140接收就緒信號146，其表示存在電源電壓VDD。電力調節器140提供第一保護電 源電壓148至最大值檢測器144。在圖2的實施例中，電力調節器140提供第一保護阱電壓 150至驅動器半單元110和至最大值檢測器144。電力調節器140還提供第一反就緒信號 信號152至最大值檢測器144。類似地，電力調節器142連接至電源電壓VDD和地，以及連接至輸出焊盤126。另 外，電力調節器142接收就緒信號146，其表示存在電源電壓VDD。電力調節器142提供第 二保護電源電壓154至最大值檢測器144。在圖2的實施例中，電力調節器142提供第二保 護阱電壓156至驅動器半單元112和至最大值檢測器144。電力調節器142還提供第二反 就緒信號158至最大值檢測器144。最大值檢測器144從電力調節器140接收第一保護電源電壓148，且從電力調節 器142接收第二保護電源電壓154，並提供複合保護電源電壓184至驅動器半單元110和 112。如下所述，該複合保護電源電壓184當電源電壓VDD存在時為電源電壓VDD，當電源電 壓VDD不存在時為部分焊盤電壓。該部分焊盤電壓從施加至輸出焊盤122和126中至少之 一的電壓得出。最大值檢測器144也接收來自電力調節器140的第一保護阱電壓150，和來自電力 調節器142的第二保護阱電壓156，並提供複合保護阱電壓186至電晶體130和134的講。 如下進一步所述，複合保護阱電壓186當電源電壓VDD存在時為電源電壓VDD，當電源電壓 VDD不存在時約為部分焊盤電壓。另外，最大值檢測器144接收來自電力調節器140的第一反就緒信號152，和來自 電力調節器142的第二反就緒信號158，並提供複合反就緒信號188至驅動器半單元110和 112。如下進一步所述，反就緒信號188當電源電壓VDD存在時為接近0伏，當電源電壓VDD 不存在時為部分焊盤電壓。由此，當電源電壓VDD不存在時，該複合保護電源電壓184、複合保護阱電壓186和 複合反就緒信號188全部對應於部分焊盤電壓的最大值，且可被視為保護電壓。該保護電 壓施加至差分電流輸出驅動器電路以提供過壓保護。耦接至複合反就緒信號188的NMOS電晶體192提供啟用或禁止反就緒信號的能 力。在電源電壓VDD施加且輸出驅動器啟用的情況下，電晶體192在反就緒信號188上提 供硬拉低至接近零伏。在某些實施例中啟用信號193可連接至就緒信號146。輸出驅動器100的簡化方框圖如圖3所示。用於差分電流輸出驅動器電路運行的 複合保護電源電壓的產生如圖3所示。電力調節器140可包括連接於輸出焊盤122和地之 間的電壓分壓器160。電壓分壓器160包括串聯連接的第一分壓器元件162和第二分壓器 元件164。節點168連接第一分壓器元件162和第二分壓器元件164。當在輸出焊盤122 上存在電壓時，在節點168上存在第一部分焊盤電壓166。第一部分焊盤電壓的幅值是輸出焊盤122的電壓和分壓器162和164的分壓比的函數。在一些實施例中，部分焊盤電壓大 約為輸出焊盤122上的電壓的一半。然而，本發明不限於此關係。為在輸出焊盤122的給 定最大電壓，電壓分壓器160的分壓比選擇為產生部分焊盤電壓，該部分焊盤電壓保護驅 動器半單元110、112中的電晶體。電力調節器140進一步包括具有接收電源電壓VDD的第一輸入端和接收來自電壓 分壓器160的第一部分焊盤電壓166的第二輸入端的多路復用器170。多路復用器170包 括接收就緒信號146的控制輸入端和提供第一保護電源電壓148至最大值檢測器144的輸 出端。當就緒信號146表示存在電源電壓VDD時，多路復用器170提供電源電壓VDD作為 第一保護電源電壓148。當就緒信號146表示不存在電源電壓VDD時，多路復用器170提供 第一部分焊盤電壓166作為第一保護電源電壓148。可以理解，僅在輸出焊盤122上有電壓 的情況下，存在非0的部分焊盤電壓。相似地，電力調節器142包括一耦接於輸出焊盤126和地之間的電壓分壓器172。 當在輸出焊盤126上存在電壓時，在節點178上存在第二部分焊盤電壓176。電力調節器 142進一步包括具有接收電源電壓VDD的第一輸入端和接收來自電壓分壓器172的第二部 分焊盤電壓176的第二輸入端的多路復用器180。多路復用器180包括接收就緒信號146 的控制輸入端和提供第二保護電源電壓154至最大值檢測器144的輸出端。當就緒信號 146表示存在電源電壓VDD時，多路復用器180提供電源電壓VDD作為第二保護電源電壓 154。當就緒信號146表示不存在電源電壓VDD時，多路復用器180提供第二部分焊盤電壓 176作為第二保護電源電壓154。 最大值檢測器144包括最大值選擇器190，其接收第一保護電源電壓148和第二保 護電源電壓154並選擇第一和第二保護電源電壓的最大值。最大值選擇器190提供所選最 大值至差分電流輸出驅動器電路作為複合保護電源電壓184。該複合保護電源電壓184保 護差分電流驅動器電路避免由於電過載的損壞，如下所述。根據本發明另一實施例的電力調節器140的方框圖如圖3A所示。如圖3A，電力調 節器140連接至電源電壓VDD和地，以及連接至輸出焊盤122。另外，電力調節器140接收 就緒信號146並提供保護電源電壓148，並也可提供保護阱電壓150。多路復用器170包括 接收電源電壓VDD的第一輸入端和接收部分焊盤電壓166的第二輸入端。在圖3A的實施例中，電力調節器140包括耦接於輸出焊盤122和多路復用器170 的第二輸入端之間的電壓降元件194。該電壓降元件194產生導致部分焊盤電壓166為輸 出節點122上的電壓的一部分的電壓降。在一些實施例中，部分焊盤電壓166大約為輸出 焊盤122上電壓的一半。然而，本發明並不限於此關係。作為示例，電壓降元件194可以為 一個二極體，兩個或更多個串接的二極體，電阻器，電池或這些元件的組合。在每一種情況 下，選擇電壓降元件，由此在輸出焊盤122上指定的最大電壓和部分焊盤電壓166之間的差 異不會使差分電流驅動器電路中的電晶體過載。驅動器半單元110的實施的示意圖如圖4所示。驅動器半單元112可以以相同電 路實施。在驅動器半單元Iio中，PMOS驅動器電晶體200和電阻器202串聯耦接於電流源 輸入端132和地或另一提供足夠的運行電壓的參考電壓之間。電阻器202可由例如運行如 電阻器的電晶體或有源元件與電阻器的組合的元件所替換。連接驅動器電晶體200和電阻 器202的節點204耦接至輸出焊盤122。PMOS電晶體210耦接於輸出焊盤122和節點212之間，節點212耦接至驅動器電晶體200的柵極。當輸出焊盤122拉至高於電源電壓VDD 時，電晶體210將節點212拉高至相同電壓。由NMOS電晶體220和222以及PMOS電晶體 224和226形成的傳輸門在正常運行中將輸入信號114耦接至驅動器電晶體200的柵極。 由PMOS電晶體230和NMOS電晶體232形成的傳輸門強制節點234至跟隨輸出焊盤122。驅動器電路110接收來自最大值檢測器144的複合保護電源電壓184。NMOS晶 體管222、232和242的柵極以及PMOS電晶體210和230的柵極連接至複合保護電源電壓 184。NMOS電晶體220的柵極連接至電源電壓VDD，且複合反就緒信號188連接至PMOS晶 體管224的柵極和連接至NMOS電晶體240和244的柵極和漏極。另外，複合保護電源電壓 184連接至PMOS電晶體224的阱。在正常運行中當存在電源電壓VDD時，複合保護電源電壓184等於電源電壓VDD 且複合反就緒信號188為接近地。施加電過壓至輸出焊盤122時，節點212也出現該過電 壓。電晶體242保護電晶體240免於此過電壓。當電源電壓VDD不存在時，複合保護電源 電壓184和複合反就緒信號188處於保護電壓。如果過電壓在相反的驅動器半單元時，晶 體管244拉輸入端132至保護電壓，且電晶體240和242拉節點212至保護電壓。這樣在 兩個半單元中保護電晶體200免於過電壓，且避免來自相反的驅動器半單元的擊穿電流的 可能性。多路復用器250包括PMOS電晶體252和254。電晶體252接收來自電力調節器 140的保護阱電壓150，且電晶體254耦接至輸出焊盤122。多路復用器250的輸出端連接 至PMOS電晶體200、210、226和230的阱。當存在電源電壓VDD且焊盤電壓低於VDD時，多路復用器250提供電源電壓VDD 至電晶體200的背柵極。如果焊盤電壓超過了電源電壓VDD，大電流可穿過電晶體200的寄 生二極體至電源電壓VDD。多路復用器250將焊盤電壓或VDD的最大值提供至電晶體200 的阱。當電源電壓VDD不存在時，焊盤電壓可超過電晶體252和254的最大運行電壓。通 過施加保護阱電壓150至電晶體252和254，可避免此問題。電力調節器140的實施的示意圖如圖5所示。電力調節器142可由相同的電路實 施。電力調節器140根據電源電壓VDD的狀態和輸出焊盤122上的電壓產生第一保護電源 電壓148和第一保護阱電壓150。就緒信號146通過直接連接電源電壓VDD、連接至電源電 壓VDD的延時形式或通過連接至電源電壓的部分形式來跟隨電源電壓VDD。如果存在電源電壓VDD，就緒信號146為高，且節點306 (RDYB)通過NMOS電晶體 300拉低。PMOS電晶體302自節點168隔離節點306，且禁止電流穿過匪OS電晶體304。在 這些情況下，節點168上的電壓接近電源電壓VDD。這樣避免在運行中輸出焊盤122上的高 頻信號通過電晶體340耦接至保護電源電壓。當節點306為低時，電晶體312導通且電源 電壓VDD穿過電晶體312以提供第一保護電源電壓148。另外，當節點306為低時，電晶體 310導通，電源電壓VDD穿過電晶體310以提供第一保護阱電壓150。二極體形式連接的NMOS電晶體320、322、324和326，以及電阻器342作為一電壓 分壓器，其沒有器件承受電過載。節點328連接至電晶體322且電阻器342提供一分焊盤 電壓332。電晶體320、322、324和326通過一非重要的小電流，直至輸出焊盤122上的電 壓達到作用電壓限。NMOS電晶體330鏡像此低電流且連同NMOS電晶體304，設置節點168 上的此部分焊盤電壓為輸出焊盤122上的電壓的大約一半。電流鏡像電晶體330將電流穿過電晶體302。通過就緒信號146處於低電平，穿過電晶體302的電流在電晶體302上建 立一柵極_源極電壓Vgs。穿過電晶體330和302的電流還流過電晶體304和電阻器344。 在電晶體304和324中的電流由此相匹配。在此實施例中，電流比為1. 0，但此比例也可不 同。由此，跨越電晶體304的柵極-源極電壓與跨越電晶體324的柵極-源極電壓相同，且 節點168和328上的電壓近似相等。如果輸出焊盤122上升到5. 2伏，節點168上的部分 焊盤電壓上升至大約2. 6伏。如果電源電壓VDD不存在時，就緒信號146為低，且節點306大致等於節點168上 的部分焊盤電壓。節點306上的電壓作為反就緒信號152被輸出。電晶體340的柵極接收 低的就緒信號146，且部分焊盤電壓通過電晶體340以提供保護電源電壓148。電晶體312 的柵極接收節點306上的高電平並截止。PMOS電晶體310、312和340共用一公共阱，該公共阱連接至保護電源電壓148。在 電源電壓VDD不存在的情況下，電晶體310通過節點306上的高電平被截止。由此，保護電 源電壓148以高阻抗通過該阱和電晶體310的寄生二極體耦接至保護阱電壓150。由此，當 電源電壓VDD不存在時，保護電源電壓148和保護阱電壓150都大約為輸出焊盤電壓的一 半。在其他實施例中，未利用獨立的保護阱電壓，且保護電源電壓148耦接至驅動器半單元 110中需要保護的那些電晶體的阱。如需要，可選擇電阻器342和344以降低附加電壓。在其他實施例中，電阻器342 和344可由用作附加電壓降的替換器件代替，或可省略。如果輸出焊盤122被快速驅動到 低電位時，NMOS電晶體350用於對電壓分壓器快速放電。電晶體350對於電路的運行而言 並非必需，但在某些應用中是有用的。最大值檢測器144的實施例的示意圖如圖6所示。該最大值檢測器144產生來自 保護電源電壓148和154的複合保護電源電壓184，產生來自保護阱電壓150和156的複合 保護阱電壓186，並產生來自反就緒信號152和158的複合反就緒信號188。最大值檢測器 144包括用於每對電壓值的最大值選擇器。每一最大值選擇器可實施為一對PMOS電晶體。 由此，最大值選擇器190包括在其漏極接收第二保護電源電壓154，在其柵極接收第一保護 電源電壓148的PMOS電晶體400。PMOS電晶體402在其漏極接收第一保護電源電壓148， 在其柵極接收第二保護電源電壓154。電晶體400和402的源極耦接起來以提供複合保護 電源電壓184。提供複合保護阱電壓186的最大值選擇器410和提供複合反就緒信號188 的最大值選擇器412每個都可利用與最大值選擇器190相同的電路。複合保護電源電壓184提供至驅動器半單元110和112中的電晶體的柵極，否則 會當電源VDD不存在時，由於輸出焊盤122或126上存在的電壓而過載。考慮圖4中的PMOS 驅動器電晶體200，假設最大額定電壓為3. 3伏。如果5. 2伏電壓施加至輸出焊盤122，且 由於電源電壓VDD關閉而電晶體200的柵極為地電平，電晶體200會過載。該過電壓通過 電晶體210施加至電晶體200的柵極。電晶體244施加複合反就緒信號188至電流源輸入 端132，並由此至驅動器電晶體200的漏極。在這些條件下複合反就緒信號188為部分焊盤 電壓。部分焊盤電壓大約為輸出焊盤122上的電壓的一半，或對於輸出焊盤122上的電壓 為5. 2伏時大約為2. 6伏。在這些條件下，電晶體200承受輸出焊盤122上的電壓與部分焊 盤電壓之間的差值，或在上述示例中的大約2.6伏。從而，電晶體200不會過載。以相似的 方式，驅動器半單元110、112中的其他電晶體可通過施加部分焊盤電壓至這些電晶體的一個或更多個端子而得到保護。電壓分壓器160和170的分壓比被選擇由此輸出焊盤122和 126上的特定最大電壓與部分焊盤電壓之間的差值不會使驅動器半單元中的電晶體過載。
通過本發明至少一實施例的這些所述幾個方面，可知對本領域內技術人員而言， 各種替換、修改和改善是容易想到的。這些替換、修改和改善意指成為本公開的一部分，且 意指屬於本發明的精神和範圍。由此，在前描述和附圖都僅為示例的方式。
權利要求
一種集成電路中的輸出驅動器，包括能夠由電源電壓操作的差分電流輸出驅動器電路，其包括在差分電流構造中的第一和第二驅動器電晶體和第一和第二輸出焊盤；以及過電壓保護電路，配置成響應於在第一和第二輸出焊盤至少之一上的電壓，且電源電壓不存在而產生保護電壓，並將該保護電壓施加至所述差分電路輸出驅動器電路的至少一個電晶體。
2.權利要求1所述的輸出驅動器，其中所述過電壓保護電路包括第一驅動器電力調節器，配置成響應於電源電壓不存在而提供第一部分焊盤電壓作為 第一保護電壓；第二驅動器電力調節器，配置成響應於電源電壓不存在而提供第二部分焊盤電壓作為 第二保護電壓；最大值檢測器，配置成選擇第一和第二保護電壓中的最大值，並將所選最大值提供至 所述差分電流輸出驅動器電路作為複合保護電壓。
3.權利要求2所述的輸出驅動器，其中所述第一驅動器電力調節器配置成響應於在第 一輸出焊盤上的電壓而產生第一部分焊盤電壓，且其中第二驅動器電力調節器配置成響應 於在第二輸出焊盤上的電壓而產生第二部分焊盤電壓。
4.權利要求2所述的輸出驅動器，其中每一驅動器電力調節器包括電壓分壓器電路， 用於從所述輸出焊盤上的電壓產生所述部分焊盤電壓；以及切換電路，用於響應於電源電 壓的不存在而提供所述部分焊盤電壓作為保護電源電壓。
5.權利要求2所述的輸出驅動器，其中每一驅動器電力調節器包括電壓降元件，用於 從所述輸出焊盤上的電壓產生所述部分焊盤電壓；以及切換電路，用於響應於電源電壓的 不存在而提供所述部分焊盤電壓作為保護電源電壓。
6.權利要求2所述的輸出驅動器，其中每一驅動器電力調節器配置成產生部分焊盤電 壓，由此所述輸出焊盤上的特定最大電壓與部分焊盤電壓之間的差異不會使所述差分電流 輸出驅動器電路中的電晶體過載。
7.權利要求2所述的輸出驅動器，其中所述第一驅動器電力調節器配置成響應於電源 電壓的不存在而提供第一部分焊盤電壓作為第一保護電源電壓，並響應於電源電壓的存在 而提供電源電壓作為第一保護電源電壓，其中第二驅動器電力調節器配置成響應於電源電 壓的不存在而提供第二部分焊盤電壓作為第二保護電源電壓，並響應於電源電壓的存在而 提供電源電壓作為第二保護電源電壓，且其中所述最大值檢測器配置成選擇第一和第二保 護電源電壓中的最大值並將所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器作為複合保護電 源電壓。
8.權利要求2所述的輸出驅動器，其中所述第一驅動器電力調節器配置成響應於電源 電壓的不存在而提供第一部分焊盤電壓作為第一反就緒信號，並響應於電源電壓的存在而 提供零電壓作為第一反就緒信號，其中第二驅動器電力調節器配置成響應於電源電壓的不 存在而提供第二部分焊盤電壓作為第二反就緒信號，並響應於電源電壓的存在而提供零電 壓作為第二反就緒信號，且其中所述最大值檢測器配置成選擇第一和第二反就緒信號中的 最大值並將所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器作為複合反就緒信號。
9.權利更求2所述的輸出驅動器，其中所述第一驅動器電力調節器配置成當電源電壓的不存在時提供第一部分焊盤電壓作為第一保護阱電壓，並且當電源電壓存在時提供電源 電壓作為第一保護阱電壓，其中第二驅動器電力調節器配置成當電源電壓不存在時提供第 二部分焊盤電壓作為第二保護阱電壓，並響應於電源電壓的存在而提供電源電壓作為第二 保護阱電壓，且其中所述最大值檢測器配置成選擇第一和第二保護阱電壓中的最大值並將 所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器作為複合保護阱電壓。
10.權利要求1所述的輸出驅動器，其中所述差分電流輸出驅動器電路包括一個或更 多個要保護的電晶體，且其中該複合保護電源電壓耦接至要保護的電晶體的一個或更多個 端子。
11.一種用於集成電路中的差分電流輸出驅動器電路的過電壓保護的方法，所述差分 電流輸出驅動器電路能夠由電源電壓操作並包括第一和第二輸出焊盤，該方法包括響應於至少一個輸出焊盤上的電壓且電源電壓不存在而產生保護電壓；以及 將所述保護電壓施加至所述差分電流輸出驅動器電路的至少一電晶體。
12.權利要求11所述的方法，其中產生保護電壓包括 響應於在所述第一輸出焊盤上的電壓而產生第一部分焊盤電壓；響應於所述電源電壓的不存在而提供所述第一部分焊盤電壓作為第一保護電壓；響應於在所述第二輸出焊盤上的電壓而產生第二部分焊盤電壓；響應於所述電源電壓的不存在而提供所述第二部分焊盤電壓作為第二保護電壓；選擇所述第一和第二保護電源電壓的最大值；以及將所選的最大值提供至所述差分電流輸出驅動器電路作為複合保護電壓。
13.權利要求12所述的方法，其中產生第一部分焊盤電壓和產生第二部分焊盤電壓每 個都包括產生部分焊盤電壓由此在所述輸出焊盤上的特定最大電壓與部分焊盤電壓之間 的差異不會使差分電流輸出驅動器電路中的電晶體過載。
14.權利要求11所述的方法，其中所述差分電流輸出驅動器電路包括一個或更多個 要保護的電晶體，且其中所述複合保護電源電壓施加至要保護的電晶體的一個或更多個端 子。
15.權利要求11所述的方法，其中產生保護電壓包括 響應於在所述第一輸出焊盤上的電壓而產生第一部分焊盤電壓；響應於電源電壓的不存在而提供所述第一部分焊盤電壓作為第一保護電源電壓；響應於電源電壓的存在而提供所述電源電壓作為第一保護電源電壓；響應於在所述第二輸出焊盤上的電壓而產生第二部分焊盤電壓；響應於電源電壓的不存在而提供所述第二部分焊盤電壓作為第二保護電源電壓；響應於電源電壓的存在而提供所述電源電壓作為第二保護電源電壓；選擇第一和第二保護電源電壓中的最大值；以及將所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器作為複合保護電源電壓。
16.權利要求12所述的方法，其中產生所述第一部分焊盤電壓包括劃分第一輸出焊 盤上的電壓以提供所述第一部分焊盤電壓，且其中產生所述第二部分焊盤電壓包括劃分 第二輸出焊盤上的電壓以提供所述第二部分焊盤電壓。
17.權利要求12所述的方法，其中產生所述第一部分焊盤電壓包括下降第一輸出焊 盤上的電壓以提供所述第一部分焊盤電壓，且其中產生所述第二部分焊盤電壓包括下降第二輸出焊盤上的電壓以提供所述第二部分焊盤電壓。
18.權利要求11所述的方法，其中產生所述保護電壓包括產生所述保護電壓以使得 在所述輸出焊盤之一上的特定最大電壓與所述保護電壓之間的差異不會使所述差分電流 輸出驅動器電路中的電晶體過載。
19.權利要求11所述的方法，其中產生保護電壓包括 響應於在所述第一輸出焊盤上的電壓而產生第一部分焊盤電壓；響應於電源電壓的不存在而提供所述第一部分焊盤電壓作為第一反就緒信號；響應於電源電壓的存在而提供零電壓作為第一反就緒信號；響應於在所述第一輸出焊盤上的電壓而產生第二部分焊盤電壓；響應於電源電壓的不存在而提供所述第二部分焊盤電壓作為第二反就緒信號；響應於電源電壓的存在而提供零電壓作為第二反就緒信號；選擇第一和第二反就緒信號中的最大值；以及將所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器電路作為複合反就緒信號。
20.權利要求11所述的方法，其中產生保護電壓包括 響應於在所述第一輸出焊盤上的電壓而產生第一部分焊盤電壓；響應於電源電壓的不存在而提供所述第一部分焊盤電壓作為第一保護阱電壓； 響應於電源電壓的存在而提供所述電源電壓作為第一保護阱電壓； 響應於在所述第二輸出焊盤上的電壓而產生第二部分焊盤電壓； 響應於電源電壓的不存在而提供所述第二部分焊盤電壓作為第二保護阱電壓； 響應於電源電壓的存在而提供所述電源電壓作為第二保護阱電壓； 選擇第一和第二保護阱電壓中的最大值；以及將所選最大值提供至所述差分電流輸出驅動器電路作為複合保護阱電壓。
全文摘要
提供一種差分電流輸出驅動器和用於差分電流輸出驅動器電路的過壓保護方法。該輸出驅動器包括可由電源電壓操作的差分電流輸出驅動電路，還包括在差分電流結構中的第一和第二驅動器電晶體，和第一和第二輸出焊盤，以及一過電壓保護電路，配置成響應於在第一和第二輸出焊盤中至少之一上的電壓、且電源電壓不存在而產生保護電壓，且將保護電壓施加至差分電流輸出驅動器電路的至少一個電晶體。
文檔編號H03K17/082GK101971488SQ200980108994
公開日2011年2月9日 申請日期2009年2月12日 優先權日2008年2月15日
發明者C·C·陳, D·T·博伊考 申請人:阿納洛格裝置公司