一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路的制作方法

本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路。

背景技术：

1、使能电路在当今的芯片中扮演着重要的角色，作为芯片工作的控制端口，使能电路的稳定性以及高效性直接影响着芯片的工作情况。在当今的汽车电子芯片中，汽车的电机等重要运作部件是由控制器控制的。良好的控制器性能意味着更高的可靠性和安全性。因此控制器必须在恶劣的环境比如较大的温度范围内和较大的电池供电范围内能够保持良好的工作状态。这对使能端口提出了很高的要求。同时作为汽车电子系统中的耗电设备，在芯片关机情况下能够降低整体的待机功耗，在提升用电设备续航，使用寿命和可靠性方面很大作用。

2、现有的一种方案是使用施密特触发器进行使能信号的输入(如图1所示)。施密特的开启电压和关闭电压可以通过调整电路中晶体管的尺寸进行调整，达到需求的阈值和迟滞宽度。但是这种方案只适用于低压领域，对于高压领域则需要设计一个产生低压的模块当作电源供施密特触发器使用。 这样会产生一定的待机功耗，在芯片不工作的时候会由于静态功耗的存在影响电池的续航。同时也会加速老化，影响产品的使用寿命。而且由于电路和集成电路器件本身的特性以及局限性，这种方案的翻转电压会受温度影响较大，会导致开启电压和关闭电压随温度变化漂移较大，在使用时的精度可能存在问题。

3、另一种方案是采用带隙基准源做参考电压，利用比较器做输入使能信号。当输入电压达到基准电压时实现输出信号的翻转。这种使能方式解决了阈值电压的变化的问题，能够实现精准的翻转阈值，但是同样的，这样会引入复杂的电路结构，一直保持工作的带隙基准源会有一个较大的功电流功耗，同样会影响电池续航，加速老化，影响产品的使用寿命，这样对于一个芯片说代价是比较不客观的。

4、总之，当前的使能电路解决方案存在着静态功耗过大，不能兼容高低压使用场景以及翻转电压受温度等环境因素影响较大的缺陷。

技术实现思路

1、本发明提供一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，用以解决上述现有技术存在的至少一个技术问题。

2、为达到上述目的，本发明提供了一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其包括：信号输入端口、信号输出端口、输入模块、钳位模块以及迟滞控制模块，其中：

3、输入模块包括电阻r1、齐纳二极管z1、高压nmos管m0、高压nmos管m1、高压pmos管m2、高压pmos管m3、电阻r2以及电阻r3；

4、钳位模块包括齐纳二极管z2以及电阻r6；

5、迟滞控制模块包括电阻r4、高压nmos管m4、高压nmos管m5以及高压pmos管m6；

6、信号输出端口包括电阻r5和高压pmos管m7；

7、电阻r1的第一端与信号输入端口连接，

8、电阻r1的第二端、齐纳二极管z1的第一端、高压nmos管m0的栅极、高压nmos管m1的栅极共线，

9、高压nmos管m0的漏极、高压pmos管m2的漏极、高压pmos管m2的栅极以及高压pmos管m3的栅极共线，高压nmos管m0的源极与电阻r2的第一端连接，

10、电阻r2的第二端、电阻r3的第一端、高压nmos管m1的源极、高压nmos管m4的漏极共线，

11、电阻r3的第二端接地，

12、齐纳二极管z1的第二端、高压nmos管m4的源极、高压nmos管m5的源极共线并且与电源的负极连接，

13、高压nmos管m1的漏极、高压pmos管m3的漏极、电阻r6的第一端、齐纳二极管z2的第一端、高压pmos管m6的栅极、高压pmos管m7的栅极共线，

14、高压pmos管m6的源极与电阻r4的第一端连接，

15、高压pmos管m7的源极与电阻r5的第一端连接，

16、高压pmos管m2的源极、高压pmos管m3的源极、电阻r6的第二端、齐纳二极管z2的第二端、电阻r4的第二端、电阻r5的第二端共线并且与电源正极连接，

17、高压pmos管m6的漏极、高压nmos管m5的漏极、高压nmos管m5的栅极、高压nmos管m4的栅极共线，

18、高压pmos管m7的漏极输出使能电流信号。

19、在本发明的一实施例中，低静态功耗的适用高低压的开关使能电路还包括一使能电流输出模块，使能电流输出模块与至少一个低静态功耗的适用高低压的开关使能电路连接，使能电流输出模块用于根据至少一个信号输出端口输出的使能电流信号输出一使能信号，使能信号为高压使能信号或低压使能信号。

20、在本发明的一实施例中，高压nmos管m0、高压nmos管m1的尺寸比例为8:1。

21、在本发明的一实施例中，信号输入端口、信号输出端口、输入模块、钳位模块以及迟滞控制模块集成在一集成电路芯片中。

22、本发明提供的低静态功耗的适用高低压的开关使能电路接近零静态功耗，翻转电压受温度影响较小，能够应用于高压和低压领域的芯片，以对芯片整体进行开启和关断，且根据需要可以扩展多种控制模式以及多种输出模式，具有较广泛的应用范围。同时本发明的开启电压受温度影响较小，能够适应恶劣的使用环境，使得芯片的可靠性大大提高， 应用场景更加广泛。

技术特征：

1.一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其特征在于，包括：信号输入端口、信号输出端口、输入模块、钳位模块以及迟滞控制模块，其中：

2.根据权利要求1所述的低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其特征在于，还包括一使能电流输出模块，使能电流输出模块与至少一个低静态功耗的适用高低压的开关使能电路连接，使能电流输出模块用于根据至少一个信号输出端口输出的使能电流信号输出一使能信号，使能信号为高压使能信号或低压使能信号。

3.根据权利要求1所述的低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其特征在于，高压nmos管m0、高压nmos管m1的尺寸比例为8:1。

4.根据权利要求1所述的低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其特征在于，信号输入端口、信号输出端口、输入模块、钳位模块以及迟滞控制模块集成在一集成电路芯片中。

技术总结本发明公开一种低静态功耗的适用高低压的开关使能电路，其包括：信号输入端口、信号输出端口、输入模块、钳位模块以及迟滞控制模块，其中：输入模块包括电阻R1、齐纳二极管Z1、高压NMOS管M0、高压NMOS管M1、高压PMOS管M2、高压PMOS管M3、电阻R2以及电阻R3；钳位模块包括齐纳二极管Z2以及电阻R6；迟滞控制模块包括电阻R4、高压NMOS管M4、高压NMOS管M5以及高压PMOS管M6，信号输出端口包括电阻R5和高压PMOS管M7。本发明接近零静态功耗，翻转电压受温度影响较小，能够应用于高压和低压领域的芯片，以对芯片整体进行开启和关断，且根据需要可以扩展多种控制模式以及多种输出模式，具有较广泛的应用范围。同时本发明的开启电压受温度影响较小，能够适应恶劣的使用环境。技术研发人员：杨少军,高东兴受保护的技术使用者：深圳市晶扬电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23