[实用新型]一种多电压域开关控制电路

说明书

本实用新型公开了一种多电压域开关控制集成电路，电路使用以1.5V为电源的输入信号来控制传输10V的高电压。工作时，此开关电路有两条传输通路，其中一条通路传输0～2.5V电压范围，另一条通路传输8～12V电压范围，此开关电路涉及多种不同的电压值，因此需要精确控制才能正常传输。本实用新型电路包括三个MOS开关管、三个开关控制电路：所述MOS开关管导通时可以传输正确的电压，关闭时电压不能传输为截止状态；所述开关控制电路为电平移位器功能的电路，其输出信号施加在MOS开关管的栅极来控制MOS开关管的导通或者关闭，本实用新型的优点在于采用此结构传输高电压时对高电压的时序无约束。

技术领域

本发明涉及多电压域传输控制，在一些特定电路中除了电源电压以外，还会有不同于电源电压值的一些电压，尤其是对高于电源电压的电压进行传输控制，需要合理设计电路。

背景技术

一般情况下，集成电路芯片中会有1～2种电源电压，比如0.9～1.5V的逻辑电源电压，1.6～5.5V的模拟电源电压等，但是在一些特殊电路中会涉及到比电源电压高的电压值，比如通过Charge Pump产生10-20V的电压值，这样在一个芯片电路中连同电源电压就会产生几种不同的电压，形成了多电压域，不同电压域之间的互连控制就变的复杂了。为了避免在不同电压源之间产生不必要的漏电通路和耐压违反等问题，怎么利用较低的电源电压以最简单的时序合理控制高电压的传输，需要在电路设计时充分考虑各种情况。本发明在此背景下提出了一种在多电压域下进行控制传输不同电压的简单方便的电路结构，避免了复杂时序的控制，简化了电路设计。

实用新型内容

为实现多电压域的便利控制和传输，本发明提供一种多电压域传输控制电路，它利用MOS开关管和电平移位器控制电路组成了两条传输通路，如附图1所示，根据控制信号CTRL_IN1、控制信号CTRL_IN2、控制信号CTRL_IN3的控制时序来选择其中一条通路打开，实现了传输多电压域的功能。当控制信号CTRL_IN1为高，控制信号CTRL_IN2为低、控制信号CTRL_IN3为低时，芯片引脚输入输出信号TP传输和芯片内部高电压输入输出信号HVIN连通，可以进行高电压8～12V的传输。当控制信号CTRL_IN1为低，控制信号CTRL_IN2为高、控制信号CTRL_IN3为高时，芯片引脚输入输出信号TP和芯片内部低电压输入输出信号LVIN连通，可以进行低电压0～1.5V的传输。其中，由于传输高压时的MOS管自身所承受的翻转导通耐压较低，所以传统结构的电平移位器无法直接在高电压域下进行翻转动作，再加上芯片引脚输入输出信号TP是芯片外部施加的电压(比如从外部测试机施加)，芯片引脚输入输出信号TP上的电压施加时序与芯片电路内部时序很难对齐同步，这也大大限制了传统结构的电平移位器的使用，因此特意针对此点，本发明专门设计了一种跟电压施加时序完全无关的电平移位器控制电路，实现了便利的电压传输控制，大大简化了时序设计。

参考附图1、附图2及附图3，本发明电路由MOS开关管M1、MOS开关管M2、MOS开关管M3、控制电路U1、控制电路U2、控制电路U3构成。

所述MOS开关管均为普通5V工作电压的MOS，其承受耐压大概12V，通过控制MOS开关管的栅极电压即可控制MOS开关管的导通和截止实现电压传输。

所述控制电路单元均为电平移位器，电平移位器的输入信号的幅度为低压逻辑控制信号，其幅度为0-1.5V，电平移位器的输出信号幅度可以为多种电压，取决于其连接的电源的电压范围，这样就通过电平移位器电路实现了低压控制逻辑信号幅度转换成高电压信号幅度，实现对MOS开关管栅极的控制。

由上述可知，本发明的优点在于利用此电路结构传输电压时，外部电压施加时序是任意的无任何制约，大大简化了对外部电压变化的特意时序控制，方便使用。

附图说明

图1是多电压域传输控制电路总体结构框图；

图2高压通路的电平移位器电路原理图；

图3低压通路的电平移位器电路原理图；