一种支持正负压的MLVDS信号收发的接口电路及方法与流程

本发明属于集成电路领域，具体涉及一种支持正负压的mlvds信号收发的接口电路及方法。

背景技术：

1、mlvds(多点lvds)是一种面向多点应用的类似标准。mlvds使用差分信号，接收电路将根据两个互补电信号之间的电压差检测数据。这样能够极大地改善噪声抗扰度，并将噪声辐射降至最低。mlvds总线收发上可能传递高于vdd的正电压，有可能传递低于gnd的负电压。

2、对于半双工收发芯片，作为接收电路时栅端与总线相连不会产生漏电，但作为发送电路时漏端与总线相连存在漏电的情况。当芯片作为接收电路工作，mlvds总线上传输电压时，芯片内的发送电路需要与总线实现完全关断以避免产生较大的漏电流。当芯片下电，mlvds总线上仍然有信号传输，也需要在芯片内部关断，避免漏电流。同时，由于总线上的传输电压存在低于gnd、高于vdd的情况，因此也需要采用特殊的esd防护电路，保障电路的正常工作。

3、传统的mlvds驱动器电路中，pmos开关管的衬底会接到最高电位vdd，这样的电路在电源掉电时，总线上的电压会通过pmos管的漏-衬底寄生二极管潜通至电源vdd，有电流将从总线漏至vdd，还导致电源无法正常掉电。改进后加入接口电路，采用特殊工艺下的pmos管且衬底悬浮，可以在芯片下电时不产生流向驱动器内部的漏电流。但在普通工艺中，芯片下电时，pmos管导通，信号传输到发送电路内部，会产生几百毫安的漏电流，影响总线上信号的传输。该方法对工艺要求较高，普通工艺下难以应用。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种支持正负压的mlvds信号收发的接口电路及方法，采用pmos管、nmos管串联的方式实现接口电路，可以实现以上功能的同时还可以广泛应用在各类工艺下，具有更高的适用性和普遍性。

2、本发明的技术解决方案是：本发明为一种支持正负压的mlvds信号收发的接口电路，其特殊之处在于：所述支持正负压的mlvds信号收发的接口电路包括发送电路、接收电路和接口电路，接口电路包括pmos管和nmos管，发送电路接nmos管，nmos管与pmos管串联，pmos管接接收电路。

3、进一步的，pmos管选取5v耐压的pmos管，nmos管选取3.3v耐压的独立阱dnnmos管，dnnmos管的栅极接使能端en，pmos管的栅极接使能端nen，pmos管和dnnmos管的衬底都接源端，dnnmos管的深n阱电位接芯片最高电位vdd。

4、进一步的，还包括esd电路，esd电路接在pmos管和接收电路之间。

5、进一步的，esd电路采用三个反偏二极管与六个正偏二极管并联的方式组成。

6、一种实现上述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路的方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

7、1)当芯片作为发送电路工作，接收电路关断，接口电路需导通,保证信号的正常输出，en为高电平、nen为低电平，pmos管、nmos管均导通，此时，芯片正常输出信号；

8、2)当芯片作为接收电路工作，发送电路关断,mlvds总线上传输-1.4～3.8v电压时，该接口电路需关断,使芯片内的发送电路与总线没有传输通路以避免产生较大的漏电流,en为低电平、nen为高电平，pmos管、nmos管均关断,此时总线上传输-1.4～3.8v的电压，该信号不会传输到发送电路而是传输到接收电路；

9、3)当芯片下电，发送电路、接收电路均关断；需令总线与发送电路没有通路，避免漏电流；en、nen均为低电平，pmos管导通、nmos管关断，此时无论总线上传输何种信号，都不会传输到发送电路内部。

10、进一步的，步骤3)之后还包括步骤4)接esd电路对电压进行esd防护。

11、进一步的，步骤4)中，esd电路采用三个反偏二极管与六个正偏二极管并联的方式，三个反偏二极管的导通电压低于-2.1v，六个正偏二极管的导通电压大于4.2v，实现-1.4～3.8v电压的esd防护。

12、当芯片作为接收电路工作，mlvds总线上传输-1.4～3.8v电压时，芯片内的发送电路需要与总线实现完全关断以避免产生较大的漏电流。同时，由于总线上的传输电压存在低于gnd、高于vdd的情况，因此也需要采用特殊的esd防护电路，保障电路的正常工作。当芯片下电，mlvds总线上仍然有信号传输，也需要在芯片内部关断，减小漏电流。本发明提供的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路及方法，采用pmos管、nmos管串联的方式形成接口电路，可以实现以上功能的同时还可以广泛应用在各类工艺下，具有更高的适用性和普遍性。该接口电路选取5v耐压的pmos管和3.3v耐压的独立阱dnnmos管串联。为减小mlvds输出信号的压降，根据版图面积约束，选择尽可能多的mos管并联降低开关管的导通电阻。电路中pmos和dnnmos的衬底都接源端，dnnmos的深n阱电位接芯片最高电位vdd。同时，由于总线上的传输电压存在低于gnd、高于vdd的情况，因此也需要采用特殊的esd防护电路，保障电路的正常工作。esd电路采用三个反接二极管与六个正接二极管并联的方式，可以实现-1.4～3.8v电压的esd防护。

技术特征：

1.一种支持正负压的mlvds信号收发的接口电路，其特征在于：所述支持正负压的mlvds信号收发的接口电路包括发送电路、接收电路和接口电路，所述接口电路包括pmos管和nmos管，所述发送电路接nmos管，所述nmos管与pmos管串联，所述pmos管接接收电路。

2.根据权利要求1所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路，其特征在于：所述pmos管选取5v耐压的pmos管，所述nmos管选取3.3v耐压的独立阱dnnmos管，所述dnnmos管的栅极接使能端en，所述pmos管的栅极接使能端nen，所述pmos管和dnnmos管的衬底都接源端，所述dnnmos管的深n阱电位接芯片最高电位vdd。

3.根据权利要求1或2所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路，其特征在于：所述接口电路还包括esd电路，所述esd电路接在pmos管和接收电路之间。

4.根据权利要求3所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路，其特征在于：所述esd电路采用三个反偏二极管与六个正偏二极管并联的方式组成。

5.一种实现权利要求1所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路的方法，其特征在于：所述步骤3)之后还包括步骤4)接esd电路对电压进行esd防护。

7.根据权利要求6所述的支持正负压的mlvds信号收发的接口电路的方法，其特征在于：所述步骤4)中esd电路采用三个反偏二极管与六个正偏二极管并联的方式，三个反偏二极管的导通电压低于-2.1v，六个正偏二极管的导通电压大于4.2v，实现-1.4～3.8v电压的esd防护。

技术总结
本发明涉及一种支持正负压的MLVDS信号收发的接口电路及方法，本发明的电路结构包括发送电路、接收电路和接口电路，接口电路包括PMOS管和NMOS管，发送电路接NMOS管，NMOS管与PMOS管串联，PMOS管接接收电路。本发明采用PMOS管、NMOS管串联的方式实现接口电路，可以实现以上功能的同时还可以广泛应用在各类工艺下，具有更高的适用性和普遍性。

技术研发人员：张溢华,田泽,刘颖,吕俊盛,李潇
受保护的技术使用者：西安翔腾微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17