一種抗esd的信號(hào)解調(diào)集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、并具有ESD防護(hù)功能的窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)解調(diào)集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)代電力電子系統(tǒng)中有強(qiáng)弱電之分，強(qiáng)弱電之間的電位可以相差幾百伏甚至幾千伏，比如高壓控制系統(tǒng)中隔離電樞電流和電壓控制器，逆變控制系統(tǒng)IGBT驅(qū)動(dòng)控制器等，通常需要在不同的模塊之間傳送高低電壓控制信號(hào)?，F(xiàn)階段信號(hào)隔離技術(shù)有:光耦隔離、電容隔離、變壓器隔離，一般都是將低壓側(cè)的原始數(shù)字脈沖調(diào)制信號(hào)調(diào)制成窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)，通過(guò)上述隔離技術(shù)傳送到高壓側(cè)，然后在高壓側(cè)再將窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)解調(diào)成同相位的數(shù)字脈沖信號(hào)，用于控制高壓側(cè)器件的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的信號(hào)解調(diào)技術(shù)一般采用比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)解調(diào)，并且采用遲滯比較器來(lái)進(jìn)行抗干擾采樣，這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)較容易，但是電路會(huì)較復(fù)雜，占用空間大，成本高，最重要的是存在非常大的信號(hào)傳輸延時(shí)，同時(shí)集成電路的制作需要對(duì)芯片的輸入引腳進(jìn)行ESD防護(hù)設(shè)計(jì)；這樣不僅僅信號(hào)解調(diào)輸入端需要有采樣電路，同時(shí)ESD防護(hù)也需要設(shè)計(jì)電路，就必然存在電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、功耗大、芯片面積增大，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)成本增加等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)解調(diào)還原集成電路，并且該電路具備ESD防護(hù)與電壓鉗位的功能特征，其技術(shù)方案如下:
[0005]一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路，包括輸入端口 VIN、第一 P型MOS管、第一 N型MOS管、第一電阻、第二電阻、第一反相器、第二反相器；輸入端口 VIN分別連接到第一 P型MOS管的源極與第一 N型MOS管的源極，第一 P型MOS管的漏極通過(guò)第一電阻連接到接地端GND，并且第一 P型MOS管的漏極連接到第一反相器的輸入端，第一反相器的輸出端作為一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路的上路信號(hào)輸出端；第一 N型MOS管的漏極通過(guò)第二電阻連接到電源端VCC，并且第一 N型MOS管的漏極連接到第二反相器的輸入端，第二反相器輸出端作為一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路的下路信號(hào)輸出端；第一 P型MOS管的體電位端連接到電源端VCC，第一 N型MOS管的體電位端連接到接地端GND。
[0006]更優(yōu)的，一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路還包括第三電阻，第三電阻的一端連接到輸入端口 VIN，另一端分別連接到第一 P型MOS管的源極和第一 N型MOS管的源極。當(dāng)VIN端口電壓較高時(shí)，為了防止流過(guò)第一 P型MOS管內(nèi)部寄生二極管和第一 N型MOS管內(nèi)部寄生二極管的電流過(guò)大，在輸入端串接第三電阻能夠有效減小電流，提高ESD防護(hù)與電壓鉗位的性能。
[0007]更優(yōu)的，一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路還包括模塊211和模塊212，提高輸入采樣抗干擾能力。
[0008]模塊211包括:第二 N型MOS管、第三反相器、第四反相器、第一延時(shí)模塊；第二 N型MOS管的漏極分別連接到第三反相器的輸入端和第一 P型MOS管的漏極，第二 N型MOS管的源極與體電位端連接到芯片接地端GND，第三反相器的輸出連接到第四反相器的輸入端，第四反相器的輸出端分別連接到第一延時(shí)延時(shí)模塊的輸入端和第二 N型MOS管柵極，第一延時(shí)模塊的輸出連接到第一反相器的輸入端；
[0009]模塊212包括:第二 P型MOS管、第五反相器、第六反相器、第二延時(shí)模塊，第二 P型MOS管的漏極分別連接到第五反相器的輸入端和第一 N型MOS管的漏極，第二 P型MOS管的源極與體電位端連接到芯片電源端VCC，第五反相器的輸出端連接到第六反相器的輸入端，第六反相器的輸出端分別連接到第二延時(shí)模塊的輸入端和第二 P型MOS管的柵極，第二延時(shí)模塊的輸出端連接到第二反相器的輸入端。
[0010]本發(fā)明所述的一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路，功能作用是接收來(lái)自變壓器副邊繞組的窄脈沖信號(hào)或尖脈沖信號(hào)，將窄脈沖信號(hào)或者尖脈沖信號(hào)還原成幅值等于副邊工作電壓的窄脈沖數(shù)字信號(hào)，解調(diào)集成電路的輸入信號(hào)為正負(fù)窄脈沖信號(hào)，所述正負(fù)窄脈沖信號(hào)是基于基準(zhǔn)電壓(非局限于O電平的基準(zhǔn)電平)的正負(fù)窄脈沖信號(hào)；所述解調(diào)集成電路的核心電路為:包括采樣正脈沖信號(hào)的第一 P型MOS管，與采樣負(fù)脈沖信號(hào)的第一 N型MOS管；所述解調(diào)集成電路的輸出信號(hào)包括兩路信號(hào)輸出，分別為上路信號(hào)輸出，即由第一 P型MOS管產(chǎn)生的輸出信號(hào)，與下路信號(hào)輸出，即由第一 N型MOS管產(chǎn)生的輸出信號(hào)，且每路輸出信號(hào)與所述解調(diào)集成電路的正或負(fù)脈沖輸入信號(hào)周期保持一致。與所述解調(diào)集成電路相連接的還原PWM輸出電路，功能所用是將所述解調(diào)集成電路的輸出信號(hào)，通過(guò)鎖存模塊電路后的輸出信號(hào)周期為所述解調(diào)集成電路的上路或下路輸出信號(hào)的二分之一。
[0011]所述解調(diào)集成電路的核心電路第一 P型MOS管與第一 N型MOS管不僅僅具有信號(hào)采樣的功能，同時(shí)具備了 ESD防護(hù)與電壓鉗位的功能特征，因?yàn)樗鼋庹{(diào)集成電路的輸入端口是與第一 P型MOS管和第一 N型MOS管的源極相連。在MOS管的內(nèi)部其源極與體電壓端存在了寄生二極管，當(dāng)源極的電位超過(guò)第一 P型MOS管的體電壓柵端電位或者低于第一 N型MOS體電壓端電位時(shí)，輸入引腳的電位即將被鉗位，因?yàn)榇藭r(shí)寄生二極管正向?qū)ǎ瑥亩鸬搅?ESD防護(hù)與電壓鉗位的作用。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0013](I)本發(fā)明可以將信號(hào)檢測(cè)電路與ESD防護(hù)與電壓鉗位進(jìn)行有效結(jié)合；
[0014](2)本發(fā)明中所述電路具備電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗小，成本低的特征。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明信號(hào)調(diào)解集成電路應(yīng)用功能框圖；
[0016]圖2-1為現(xiàn)有具備ESD防護(hù)的解調(diào)還原集成電路示意圖；
[0017]圖2-2為現(xiàn)有解調(diào)還原集成電路原理圖；
[0018]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路原理圖；
[0019]圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的信號(hào)波形圖；
[0020]圖5-1為本發(fā)明第一實(shí)施例中第一 P型MOS器件的縱向剖面圖；
[0021]圖5-2為本發(fā)明第一實(shí)施例中第一 N型MOS器件的縱向剖面圖；
[0022]圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例中輸入的實(shí)際信號(hào)波形圖；
[0023]圖7本發(fā)明第二實(shí)施例的電路原理圖；
[0024]圖8為發(fā)明第三實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]實(shí)施例一
[0027]目前較廣泛應(yīng)用于高壓信號(hào)隔離傳輸?shù)姆绞接凶儔浩鞲綦x傳輸與電容隔離傳輸，電容隔離傳輸只能傳輸尖峰電壓信號(hào)，而變壓器隔離傳輸則沒(méi)有這個(gè)限制。而運(yùn)用在IGBT驅(qū)動(dòng)器中的信號(hào)隔離傳輸普遍為變壓器隔離傳輸，變壓器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)分別為原邊信號(hào)與副邊信號(hào)，原邊信號(hào)是將PWM信號(hào)處理成為窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)，所述的窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)從變壓器原邊傳輸?shù)阶儔浩鞯母边?，傳輸?shù)阶儔浩鞲边叺恼}沖或者尖峰電壓信號(hào)作為所述解調(diào)集成電路的輸入信號(hào)。
[0028]圖1所示為本發(fā)明所述的一種抗ESD的信號(hào)解調(diào)集成電路的應(yīng)用框圖，包括了 PWM輸入信號(hào)調(diào)制電路部分01、解調(diào)還原電路部分02、隔離傳輸部分03。PWM輸入信號(hào)調(diào)制電路部分01包括PWM輸入檢測(cè)電路部分11、窄脈沖或者尖峰電壓信號(hào)產(chǎn)出電路12 ;解調(diào)還原電路部分02包括窄