一种带过温保护的非常规结构电压基准源制造技术

本发明专利技术公开了一种带过温保护的非常规结构电压基准源，包括高精度迟滞过温保护检测电路、电源判决供给电路和非常规结构低温漂基准源产生电路。带过温保护的非常规结构电压基准源，利用结构的创新，在基准源的供电处引入过温保护的检测电路，通过高精度迟滞过温保护检测电路精确地控制基准源电路的工作状态，从而保护电路工作在正常的温度范围内，而在产生基准电压的过程中，采用了非常规的电路结构产生零温度系数的基准电压，即使同一个三极管即参与正温度系数的产生，也参与负温度系数的产生，并用一个稳压二极管进行补偿与调节，在保证过温保护特性的同时，也确保了基准源具备高性能。

【技术实现步骤摘要】
一种带过温保护的非常规结构电压基准源
本专利技术涉及集成电路领域的基准源电路，更具体但是并非排它地涉及一种带过温保护的非常规结构电压基准源电路。
技术介绍
基准源电路作为集成电路中极为重要的组成部分，广泛应用于国防、工业、民用各个领域，其作用是输出一个稳定、精确、不随温度发生大的漂移、不随后端负载的变化发生波动、不随时间的延长而改变的电源。根据输出的类型不同分为基准电压源和基准电流源，而基准电压源的应用更为普遍。由于电子信息化产业的发展，从人工智能(ArtificialIntelligence,AI)，嵌入式开发到片上系统(SystemonChip,SoC)，种种前沿技术都与集成电路设计紧密相关。而基准源电路作为集成电路系统中最为重要的模块之一，不仅其需求量稳步增大，同时对于其性能参数等各项指标提出了更高的要求。但在正常的生产使用中，电路正常工作会产生大量的热能，导致芯片和电路板的温度升高，使得芯片和电路工作不正常，容易造成运算错误、逻辑值混乱等严重错误，甚至会导致芯片烧毁，造成不可预计的损失。现有的基准源在芯片温度过高时，仍会正常供电，导致芯片的温度持续上升，当温度上升至一定程度，导致芯片损坏，从而损坏整个电路。而基准源为整个芯片的供电，在基准源处引入一个温度检测电路，可以很好的控制整个芯片的工作温度，温度超过预定值时，基准源停止供电，电路停止工作，当芯片温度下降到正常范围内，基准源产生基准电压再次为芯片电路供电，电路正常工作。这样不会对整个芯片的功耗带来更多的负载，又能起到很好的温度控制作用。对过温保护来说，如果当芯片温度达到设定温度，触发过温保护，若没有温度迟滞，一旦温度低于设定就立即会恢复工作，然后又再度触发过温保护，这样，最终只会导致芯片的温度始终维持在过温保护温度附近，并不能真正实现在触发过温保护后，使芯片冷却，才恢复工作，芯片长时间的工作在高温工作状态下，会导致芯片内部电路发生不可预估的故障，从而可能导致整个系统的瘫痪。如果再引入一个冷却恢复，那么，在温度保护的设计上，就需要一个温度下限做为恢复温度，用来确保当芯片的温度从高温降至低温时恢复工作，而当芯片温度从低温升至高温时此点温度却不被触发。过温保护的触发温度和恢复温度之间的区间，即为温度迟滞。现目前阶段，通常的方法是在外部电源处通过热敏电阻控制外部电源的输入，并不能很好的实现集成化这一目的。而温度系数，作为评判基准源电路性能好坏最重要的指标，一直是专业人员研究改善的方向。如何合理、精确的对温度进行检测并准确地控制低温漂基准源基准电压的产生，是本领域技术人员面临的难题。解决上述问题的方法之一就是将温度检测电路接入基准源产生电路中，直接在基准源内通过温度检测精准地控制基准电压的产生。精确的产生供电控制信号并产生一个高性能的低温漂基准电压是本领域人员面临的问题之一。
技术实现思路
考虑到现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提供了一种带过温保护的非常规结构电压基准源，包括：高精度迟滞过温保护检测电路，具有第一电源输入端、第三电源输入端、使能输出端，其第一电源输入端接第一正电源，其第三电源输入端接地，其使能输出端为下一级电路提供一个带迟滞的使能控制信号，其用于检测整体基准源电路是否过温且输出一个带迟滞的使能控制信号；电源判决供给电路，具有第二电源输入端、使能接收端、供电输出端，其第二电源输入端接第二正电源，其使能接收端接收上一级输出的使能控制信号，其供电输出端为下一级电路提供电压，其用于接受上一级提供的使能控制信号并判断其是否断开对下一级的供电；非常规结构低温漂基准源产生电路，具有供电接收端、第三电源输入端、基准源输出端，其供电接收端接收上一级输出的电压，其第三电源输出端接地，其基准源输出端输出基准电压信号，非常规结构低温漂基准源产生电路利用同一个晶体管同时参与产生正温度系数和负温度系数，并利用一个稳压二极管补偿正温度系数，达到零温度系数。所述高精度迟滞过温保护检测电路，包括：第一PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一电源输入端；第二PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一电源输入端和第一PMOS管源极，其栅极耦接至第一PMOS管栅极；第一运算放大器，具有反相端，同相端和输出端，其输出端耦接至第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极；第一PNP双极型晶体管，具有集电极、基极和发射极，其发射极耦接至第一PMOS管的漏极和第一运算放大器反相端，其基极耦接至第一PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端，其集电极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极和第三电源输入端；第一电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第二PMOS管的漏极和第一运算放大器同相端；第二PNP双极型晶体管，具有集电极、基极和发射极，其发射极耦接至第一电阻的第二端，其基极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端，其集电极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极和第三电源输入端；第三PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极和第一运算放大器的输出端；第二电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第三PMOS管的漏极，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端；第四PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极、第三PMOS管的源极和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第一运算放大器的输出端和第三PMOS管的栅极；第五PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极、第三PMOS管的源极、第四PMOS管的源级和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第一运算放大器的输出端、第三PMOS管的栅极和第四PMOS管的栅极；第三电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第四PMOS管的漏极；第四电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第三电阻的第二端，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极、第二电阻的第二端和第三电源输入端；第五电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第五PMOS管的漏极；第六电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第五电阻的第二端，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极、第二电阻的第二端、第四电阻的第二端和第三电源输入端；第二运算放大器，具有同相端、反相端和输出端，其同相端耦接至第三电阻的第二端和第四电阻的第一端，其反相端耦接至第三PMOS管的漏极和第二电阻的第一端；第三运算放大器，具有同相端、反相端和输出端，其同相端耦接至第三PMOS管的漏极、第二电阻的第一端和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带过温保护的非常规结构电压基准源，包括：高精度迟滞过温保护检测电路，具有第一电源输入端、第三电源输入端、使能输出端，其第一电源输入端接第一正电源，其第三电源输入端接地，其使能输出端为下一级电路提供一个带迟滞的使能控制信号，其用于检测整体基准源电路是否过温且输出一个带迟滞的使能控制信号；电源判决供给电路，具有第二电源输入端、使能接收端、供电输出端，其第二电源输入端接第二正电源，其使能接收端接收上一级输出的使能控制信号，其供电输出端为下一级电路提供电压，其用于接受上一级提供的使能控制信号并判断其是否断开对下一级的供电；非常规结构低温漂基准源产生电路，具有供电接收端、第三电源输入端、基准源输出端，其供电接收端接收上一级输出的电压，其第三电源输出端接地，其基准源输出端输出基准电压信号，非常规结构低温漂基准源产生电路利用同一个晶体管同时参与产生正温度系数和负温度系数，并利用一个稳压二极管补偿正温度系数，达到零温度系数。

【技术特征摘要】
1.一种带过温保护的非常规结构电压基准源，包括：高精度迟滞过温保护检测电路，具有第一电源输入端、第三电源输入端、使能输出端，其第一电源输入端接第一正电源，其第三电源输入端接地，其使能输出端为下一级电路提供一个带迟滞的使能控制信号，其用于检测整体基准源电路是否过温且输出一个带迟滞的使能控制信号；电源判决供给电路，具有第二电源输入端、使能接收端、供电输出端，其第二电源输入端接第二正电源，其使能接收端接收上一级输出的使能控制信号，其供电输出端为下一级电路提供电压，其用于接受上一级提供的使能控制信号并判断其是否断开对下一级的供电；非常规结构低温漂基准源产生电路，具有供电接收端、第三电源输入端、基准源输出端，其供电接收端接收上一级输出的电压，其第三电源输出端接地，其基准源输出端输出基准电压信号，非常规结构低温漂基准源产生电路利用同一个晶体管同时参与产生正温度系数和负温度系数，并利用一个稳压二极管补偿正温度系数，达到零温度系数。2.根据权利要求1所述的一种带过温保护的非常规结构电压基准源，其特征在于，所述高精度迟滞过温保护检测电路，包括：第一PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一电源输入端；第二PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一电源输入端和第一PMOS管源极，其栅极耦接至第一PMOS管栅极；第一运算放大器，具有反相端，同相端和输出端，其输出端耦接至第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极；第一PNP双极型晶体管，具有集电极、基极和发射极，其发射极耦接至第一PMOS管的漏极和第一运算放大器反相端，其基极耦接至第一PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端，其集电极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极和第三电源输入端；第一电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第二PMOS管的漏极和第一运算放大器同相端；第二PNP双极型晶体管，具有集电极、基极和发射极，其发射极耦接至第一电阻的第二端，其基极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端，其集电极耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极和第三电源输入端；第三PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极和第一运算放大器的输出端；第二电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第三PMOS管的漏极，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极和第三电源输入端；第四PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极、第三PMOS管的源极和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第一运算放大器的输出端和第三PMOS管的栅极；第五PMOS管，具有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极、第三PMOS管的源极、第四PMOS管的源级和第一电源输入端，其栅极耦接至第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第一运算放大器的输出端、第三PMOS管的栅极和第四PMOS管的栅极；第三电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第四PMOS管的漏极；第四电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第三电阻的第二端，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极、第二电阻的第二端和第三电源输入端；第五电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第五PMOS管的漏极；第六电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第五电阻的第二端，其第二端耦接至第一PNP双极型晶体管的基极、第一PNP双极型晶体管的集电极、第二PNP双极型晶体管的基极、第二PNP双极型晶体管的集电极、第二电阻的第二端、第四电阻的第二端和第三电源输入端；第二运算放大器，具有同相端、反相端和输出端，其同相端耦接至第三电阻的第二端和第四电阻的第一端，其反相端耦接至第三PMOS管的漏极和第二电阻的第一端；第三运算放大器，具有同相端、反相端和输出端，其同相端耦接至第三PMOS管的漏极、第二电阻的第一端和第二运算放大器的反相端，其其反相端耦接至第五电阻的第二端和第六电阻的第一端；第一反相器，具有输入端和输出端，其输入端耦接至第二运算放大器的输出端；第二反相器，具有输入端和输出端，其输入端耦接至第三运算放大器的输出端；第一基本RS触发器，具有S输入端、R输入端和Q输出端，其R输入端耦接至第一反相器的输出端，其S端耦接至第二反相器的输出端，其Q输出端耦接至使能输出端。3.根据权利要求1所述的一种带过温保护的非常规结构电压基准源，其特征在于，所述电源判决供给电路，包括：第七电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第二电源输入端；第六PMOS管，有栅极、源极和漏极，其源极耦接至第七电阻的第二端，其栅极耦接至使能接收端，其漏极耦接至供电输出端。4.根据权利要求1所述的一种带过温保护的非常规结构电压基准源，其特征在于，所述非常规结构低温漂基准源产生电路，包括：第八电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至供电接收端；第九电阻，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第八电阻的第二端；第一NPN双极型晶体管，具有集电极、发射极和基极，其集电极耦接至第九电阻的第二端，其基极耦接至第九电阻的第二端和第一NPN双极型晶体管的集电极；第二NPN双极型晶体管，具有集电极、发射极和基极，其集电极耦接至供电接收端和第八电阻的第一端，其基极耦接至第一NPN双极型晶体管的发射极；第一稳压二极管，具有第一端和第二端，其第一端耦接至第一NPN双极型晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨燕，何林峰，陈娇，赵健雄，熊挺，王滨，陈霞，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51