一种产生迟滞窗口的电路制造技术

一种产生迟滞窗口的电路，包括一通用比较器、一开关管、一参考电压，以及由电阻Ｒ３和电阻Ｒ４串联组成的电阻支路；比较器的同相输入端连接参考电压，其反相输入端连接电阻支路，输入电流流经电阻支路和比较器的反相输入端；开关管的源、漏极跨接在电阻Ｒ３两端，且漏极接比较器的反相输入端，开关管的栅极连接比较器的输出端；当输入电流在正常工作状态时，设置所述参考电压大于所述比较器反相输入端电压。本发明专利技术是利用开关管对Ｒ３、Ｒ４两个电阻的选通来产生迟滞窗口并实现迟滞窗口的精确调节，带来了很大的设计灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种产生迟滞窗口的电路，该电路适用于过温、过流等 保护电路中。
技术介绍
目前便携式电子设备(如手机，PDA, MP3等)主要靠锂电池经过低 压降线性电压调节器(LD0)和开关式直流调节器(DCDC)供电，这些电源 转换器中均采用功率管。电源转换器的质量指标应该是以安全性、可靠 性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源 在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电 路，比如防浪涌的软启动、欠压、过温、过流等保护电路。例如，随着 S0C芯片集成功能和规模的不断增加以及便携式应用的迅猛发展，芯片 的功能越来越多，功耗越来越大，导致芯片工作的温度也越来越高。但 是芯片过高的温度会大大降低其可靠性，甚至直接导致芯片产生热故 障。所以，过温保护电路对于电源管理芯片显得尤其重要。过温保护电路就是持续检测芯片温度，如果温度超过设上限(),将产生关断信号，如果温度下降至允许值(r。)，将产生开启信号，工作原理如图1所示。很显然，为了防止热振荡，7，。#和？; 应设置一定的迟滞窗口，而 目前都是采用迟滞比较器来产生一个温度迟滞窗口 。图2a是一个通用比较器电路符号，该比较器可以比较两个输入模拟 信号并由此产生一个二进制输出的电路。图2b是这个比较器的输出曲 线，当正、负输入之差为正时，比较器的输出为高电平(V加)；为负时，比较器输出为低电平(V化)。而图3a是一个迟滞比较器，其输入阈值是 输入(或输出)电平的函数。尤其是当输入经过阈值输出会改变，同时， 输入阈值也会随之降低，所以在比较器的输出又一次改变状态之前必须 回到上一阈值。以上改变可以清晰的显示在图3b所示的输出曲线中输 入从负值开始并向正值变化时，输出不变，直到输入达到正向转折点乂 1>+ 时，比较器的输出才开始改变； 一旦输出变高，实际转折点被改变；当 输入向负值方向减小时，输出不变；直到输入达到负向转折点V,时， 比较器的输出才开始改变。调节图3所示迟滞比较器电路中负载管M3和 M4相对M6和M7的尺寸比例，就可以调节得到迟滞窗口的大小，即图3(b)中V胁—Vtrp-的大小。图4是一个目前很常见的利用迟滞比较器产生温度迟滞窗口过温保 护电路。支路l-3是带隙基准(Bandgap)电路，VREF是这个电路得到的 与温度无关的电压，^厉是这个电路得到的与温度成正比的电流。如果 两个双极性晶体管在不相等的电流密度下，那么它们的基极-发射极电压的差值就与绝对温度成正比，-丄PVln，其中n表示两个双极性晶体管发射极面积的比值，^h表示l支路和2支路的两PNP管的基极-发射极电压的差值，是正温度系数。MP1和MP2镜像这个与温度成正比的电〉充^PL471 o^4 = /層*7 3 (l),^五 (2) 从表达式(l) 、 (2)可以看出比较器输入电压VA是一个正温度系数电压，VB是一个负温度系数电压。正常应用温度条件下ra〉M,迟滞比较器的输出VOUT为高电位；随着温度的上升，VB变小，VA变大，直到某一个温度临界值7;, ra<M,迟滞比较器的输出VOUT为低电位。这个电位表征了电路是否处于过温状态。由于采用了迟滞比较器，因此产生 一个温度迟滞窗口 ，图4电路比较器输出电位随温度的关系就如图l所示，其中1#-乙就是温度迟滞窗口。由上述分析可见，传统的保护电路均是利用迟滞比较器产生迟滞窗 口的，而迟滞比较器产生的迟滞窗口完全依赖于迟滞比较器的结构，即 依靠迟滞比较器负载管尺寸比例的调节，而负载管尺寸比例不易随意调 节，导致传统的迟滞比较器产生的迟滞窗口不易调节。因此现有的利用 迟滞比较器组成的过温保护或过流保护电路都具有迟滞窗口不易调节 的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新的产生迟滞窗口的电 路，该电路带来了迟滞窗口在设计上灵活和便于调节的优点。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种产生迟滞窗口的电路，包括一通用比较器、 一开关管、 一参考 电压，以及由第一电阻和第二电阻串联组成的电阻支路；所述比较器的 同相输入端连接参考电压，其反相输入端连接所述电阻支路，输入电流 流经电阻支路和比较器的反相输入端；所述开关管的源、漏极跨接在所 述第一电阻两端，且漏极接比较器的反相输入端，所述开关管的栅极连 接比较器的输出端；当输入电流在正常工作状态时，设置所述参考电压 大于所述比较器反相输入端电压。所述的产生迟滞窗口的电路，其中所迷开关管采用NPN型场效应管。产生迟滞窗口的电路，其中当该电路用在过流保护电路中时，所 述输入电流为与负栽电流成正比的^r测电流；当该电i 各用在过温保护电 路中时，所述输入电流为随温度升高而增加的正温度系数电流，且设置所迷参考电压为随温度升高而变小的负温度系数电压。所述的产生迟滞窗口的电路，其中所述参考电压由一PNP晶体管 的BE结产生。一种产生迟滞窗口的电路，包括一通用比较器、 一开关管、 一参考 电压、 一反相器以及由第一电阻和第二电阻串联组成的电阻支路；所述 比较器的反相输入端连接参考电压，其同相输入端连接所述电阻支路， 输入电流流经电阻支路和比较器的同相输入端，所述比较器的输出端连 接反相器的输入端；所述开关管的源、漏极跨接在所述第一电阻两端， 且漏极接比较器的反相输入端，所述开关管的栅极连接反相器的输出 端；当输入电流在正常工作状态时，设置所述参考电压大于所述比较器 同相输入端电压。所述的产生迟滞窗口的电路，其中所述开关管采用NPN型场效应管。本专利技术的有益效果为本专利技术电路不再需要传统方案中的迟滞比较 器，迟滞窗口的调节也不再依赖于迟滞比较器负载管比例的调节，只需 要调节电阻R3和R4的大小比例，就可以很容易且较精确的调节迟滞窗 口，这在设计中带来了很大的设计灵活性。并且本电路可以在标准CMOS 工艺上实现，电路制造成本低。附图说明图1为过温保护电路工作原理示意图； 图2a为通用比较器电路符号； 图2b为通用比较器的输出曲线； 图3a为迟滞比较器电路原理图； 图3b为迟滞比较器传输曲线；图4为利用迟滞比较器产生温度迟滞窗口的过温保护电路； 图5为本专利技术产生迟滞窗口的电路；图6为采用本专利技术产生迟滞窗口电路的过温保护电路；图7为本专利技术过温保护电路的温度曲线；图8为采用本专利技术电路的过温保护电路的仿真温度曲线；图9为现有技术的过流保护电路；图IO为本专利技术应用于过流保护电路的示意图；图11为本专利技术第二种产生迟滞窗口的电路。具体实施方式下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明 本专利技术产生迟滞窗口的电路是利用电阻和开关管产生一个便于调 节且设计灵活的迟滞窗口。该电路如图5所示，包括一通用比较器、一 开关管MS,开关管MS采用NPN型场效应管， 一参考电压V咖，以及由第 一电阻R3和第二电阻R4串联组成的电阻支路；比较器的同相输入端连 接参考电压V,其反相输入端连接R3、 R4组成的电阻支路；开关管的 源、漏极跨接在电阻R3两端，且漏极接比较器的反相输入端，开关管 的栅极连接比较器的输出端。流经节点A的输入电流U是一个变量， 在过温保护电路中，输入电流Iu是与温度成正比的电流，在过流保护电 路中，输入电流Iin是与负栽电流成正比的4企测电流，并且当输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生迟滞窗口的电路，其特征在于：包括一通用比较器、一开关管、一参考电压，以及由第一电阻和第二电阻串联组成的电阻支路；所述比较器的同相输入端连接参考电压，其反相输入端连接所述电阻支路，输入电流流经电阻支路和比较器的反相输入端；所述开关管的源、漏极跨接在所述第一电阻两端，且漏极接比较器的反相输入端，所述开关管的栅极连接比较器的输出端；当输入电流在正常工作状态时，设置所述参考电压大于所述比较器反相输入端电压。

【技术特征摘要】
1、一种产生迟滞窗口的电路，其特征在于包括一通用比较器、一开关管、一参考电压，以及由第一电阻和第二电阻串联组成的电阻支路；所述比较器的同相输入端连接参考电压，其反相输入端连接所述电阻支路，输入电流流经电阻支路和比较器的反相输入端；所述开关管的源、漏极跨接在所述第一电阻两端，且漏极接比较器的反相输入端，所述开关管的栅极连接比较器的输出端；当输入电流在正常工作状态时，设置所述参考电压大于所述比较器反相输入端电压。2、 根据权利要求1所述的产生迟滞窗口的电路，其特征在于所 述开关管采用NPN型场效应管。3、 根据权利要求2所述的产生迟滞窗口的电路，其特征在于当 该电路用在过流保护电路中时，所述输入电流为与负载电流成正比的检 测电流；当该电路用在过温保护电路中时，所述输入电流为随温度升高 而增加的正温度系数电流，且设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坚斌，刘军，余佳，
申请(专利权)人：深圳安凯微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]