过压保护用电流比较电路制造技术

本发明专利技术公开了一种过压保护用电流比较电路，涉及IC芯片技术领域。包括电流比较器，用于将电压输入信号转化为电流信号后与基准电流信号进行比较，并输出初始比较结果信号；零温度系数电流源，其耦接于电流比较器的正向输入侧，用于产生基准电流信号；迟滞比较器，其用于将初始比较结果信号与参考电压信号进行比较，并输出最终比较结果信号。该电路使用的迟滞比较器参考电压由基准电压源提供，对工艺及工作温度不敏感，因此能够避免迟滞比较器在不同工作温度时过压保护阈值的变化或受芯片制造过程中工艺角的影响，从而提高过压保护功能的可靠性；采用迟滞比较器能够增强抗干扰能力，并且可以设置过压参考电压以及恢复参考电压。

【技术实现步骤摘要】
过压保护用电流比较电路
本专利技术涉及IC芯片
，具体而言，涉及一种过压保护用电流比较电路。
技术介绍
随着计算机技术、多媒体技术、信号处理技术以及微电子技术的发展，IC芯片使用的普及程度越来越高，这就促使IC芯片在工艺、结构、性能及可靠性要求上都发生了很大的变化，并朝着高速、低功耗、小体积、片内集成的方向发展。在芯片可靠性设计方面，过压保护模块的加入是重中之重，一旦输入电压超过芯片内部承受电压极限条件，将会对芯片造成不可逆的损害，极大程度影响了芯片的使用寿命。因此过压保护模块的设计逐渐成为所有芯片不可或缺的一部分。传统过压保护用的比较电路，其输出级采用的是施密特触发器，其上门限与下门限电压设置由MOS管的阈值电压决定，阈值电压受工艺温度等因素影响，导致施密特触发器阈值电压变化较大，可靠性较低；传统过压保护用的比较电路，其输入级的基准电流产生电路，需要外加偏置，电路较为复杂，在不同工作温度时过压保护阈值会发生变化，导致过压保护功能的可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种过压保护用电流比较电路，其能够缓解上述问题。为了缓解上述的问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种过压保护用电流比较电路，包括：电流比较器，用于将电压输入信号转化为电流信号后与基准电流信号进行比较，并输出初始比较结果信号；零温度系数电流源，其耦接于电流比较器的正向输入侧，用于产生基准电流信号；迟滞比较器，其用于将初始比较结果信号与参考电压信号进行比较，并输出最终比较结果信号。进一步地，所述迟滞比较器设置有参考电压信号端Vref1、Vref2，以及最终比较结果信号端Vout3；所述电流比较器设置有电压输入信号端Vin。更进一步地，所述零温度系数电流源、电流比较器以及迟滞比较器均电连接有电源端VDD和接地端GND。更进一步地，所述零温度系数电流源包括NMOS管NM1～NM7、PMOS管PM1～PM10、电阻器R1～R5、三极管Q1～Q2以及电容器C1；其中，电阻器R1的一端、三极管Q1的发射极、PMOS管PM3的栅极以及PMOS管PM1的漏极电连接；电阻器R1的另一端，三极管Q1的集电极和基极，NMOS管NM1～NM5、NM7的源极，三极管Q2的集电极和基极，以及电阻器R4、R5的一端均与接地端GND连接；PMOS管PM1、PM2、PM5～PM8、PM10的源极均电连接电源端VDD；PMOS管PM1、PM2、PM5～PM7、PM10的栅极，PMOS管PM5的漏极，电容器C1的一端以及NMOS管NM3、NM5的漏极电连接，并作为所述零温度系数电流源的偏置电压端；PMOS管PM2的漏极、PM3的源极以及PM4的源极电连接；PMOS管PM3的漏极，NMOS管NM2的栅极，以及NMOS管NM1的漏极和栅极电连接；PMOS管PM4的漏极、NMOS管NM2的漏极、电阻器R2的一端以及NMOS管NM3的栅极电连接；电阻器R2的另一端与电容器C1的另一端电连接；PMOS管PM4的栅极、PMOS管PM6的漏极、电阻器R3的一端以及电阻器R4的另一端电连接；电阻器R5的另一端、PMOS管PM7的漏极以及NMOS管NM4的栅极电连接；PMOS管PM9的源极与PMOS管PM8的栅极和漏极电连接；PMOS管PM9的栅极和漏极、NMOS管NM4的漏极以及NMOS管NM5的栅极电连接；PMOS管PM10的漏极与NMOS管NM6的漏极和栅极电连接，并作为所述零温度系数电流源的第一基准电流信号端；NMOS管NM6的源极与NMOS管NM7的漏极和栅极电连接，并作为所述零温度系数电流源的第二基准电流信号端。更进一步地，所述电流比较器包括PMOS管PM11、NMOS管NM8、NMOS管NM9以及电容器C2；其中，PMOS管PM11的栅极与电压输入信号端Vin电连接；PMOS管PM11的源极与电源端VDD电连接；NMOS管NM8的栅极作为所述电流比较器的第一正向输入端，并与所述零温度系数电流源的第一基准电流信号端电连接；NMOS管NM9的栅极作为所述电流比较器的第二正向输入端，并与所述零温度系数电流源的第二基准电流信号端电连接；NMOS管NM8的源极与NMOS管NM9的漏极电连接；NMOS管NM9的源极以及电容器C2的一端均与接地端GND连接；PMOS管PM11的漏极与NMOS管NM8的漏极和电容器C2的另一端电连接，并作为所述电流比较器的初始比较结果信号端Vout1。更进一步地，所述迟滞比较器包括PMOS管PM12～PM17、NMOS管NM10～NM16、电阻器R6以及电容器C3；其中，PMOS管PM12、PM15～PM17的源极均与电源端VDD电连接；PMOS管PM12、PM15的栅极与所述零温度系数电流源的偏置电压端电连接；PMOS管PM12的漏极、PMOS管PM13的源极以及PMOS管PM14的源极电连接；PMOS管PM13的栅极与所述电流比较器的初始比较结果信号端Vout1电连接；PMOS管PM13的漏极、NMOS管NM11的栅极以及NMOS管NM10的漏极和栅极电连接；NMOS管NM10、NM11、NM14、NM15、NM16的源极均与接地端GND连接；NMOS管NM11的漏极、NMOS管NM14的栅极、电阻器R6的一端以及PMOS管PM14的漏极电连接；PMOS管PM14的栅极、NMOS管NM13、NM12的漏极电连接；电阻器R6的另一端与电容器C3的一端电连接；电容器C3的另一端、NMOS管NM14的漏极、PMOS管PM15的漏极、PMOS管PM16的栅极以及NMOS管NM15的栅极电连接；NMOS管NM15的漏极、PMOS管PM16的漏极、NMOS管NM12的栅极、PMOS管PM17的栅极以及NMOS管NM16的栅极电连接；NMOS管NM12、NM13的源极分别作为第一参考电压信号端Vref1和第二参考电压信号端Vref2；NMOS管NM13的栅极、PMOS管PM17的漏极以及NMOS管NM16的漏极电连接，并作为所述迟滞比较器的最终比较结果信号端Vout3。更进一步地，所述PMOS管PM1～PM17的衬底均与电源端VDD电连接，所述NMOS管NM1～NM16的衬底均与接地端GND电连接。更进一步地，所述PMOS管PM1～PM17以及所述NMOS管NM1～NM16均采用3.3V标准阈值的晶体管；所述电阻器R1～R6均采用高阻多晶硅电阻；所述电容器C1～C3均采用金属电容；所述三极管Q1～Q2均采用3.3V标准PNP三极管。更进一步地，电阻器R1与R4的阻值相等，三极管Q1与Q2均选择5×5的发射极尺寸。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1)输出级使用的迟滞比较器参考电压由基准电压源提供，对工艺及工作温度不敏感，因此能够避免迟滞比较器在不同工作温度时过压保护阈值的变化或受芯片制造过程中工艺角的影响，从而提高过压保护功能的可靠性；2)输出级采用迟滞比较器，能够增强抗干扰能力，并且可以设置过压参考电压以及恢复参考电压，使本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过压保护用电流比较电路，其特征在于，包括：/n电流比较器，用于将电压输入信号转化为电流信号后与基准电流信号进行比较，并输出初始比较结果信号；/n零温度系数电流源，其耦接于电流比较器的正向输入侧，用于产生基准电流信号；/n迟滞比较器，其用于将初始比较结果信号与参考电压信号进行比较，并输出最终比较结果信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种过压保护用电流比较电路，其特征在于，包括：
电流比较器，用于将电压输入信号转化为电流信号后与基准电流信号进行比较，并输出初始比较结果信号；
零温度系数电流源，其耦接于电流比较器的正向输入侧，用于产生基准电流信号；
迟滞比较器，其用于将初始比较结果信号与参考电压信号进行比较，并输出最终比较结果信号。


2.根据权利要求1所述的过压保护用电流比较电路，其特征在于，所述迟滞比较器设置有参考电压信号端Vref1、Vref2，以及最终比较结果信号端Vout3；所述电流比较器设置有电压输入信号端Vin。


3.根据权利要求2所述的过压保护用电流比较电路，其特征在于，所述零温度系数电流源、电流比较器以及迟滞比较器均电连接有电源端VDD和接地端GND。


4.根据权利要求3所述的过压保护用电流比较电路，其特征在于，所述零温度系数电流源包括NMOS管NM1～NM7、PMOS管PM1～PM10、电阻器R1～R5、三极管Q1～Q2以及电容器C1；
其中，电阻器R1的一端、三极管Q1的发射极、PMOS管PM3的栅极以及PMOS管PM1的漏极电连接；电阻器R1的另一端，三极管Q1的集电极和基极，NMOS管NM1～NM5、NM7的源极，三极管Q2的集电极和基极，以及电阻器R4、R5的一端均与接地端GND连接；PMOS管PM1、PM2、PM5～PM8、PM10的源极均电连接电源端VDD；PMOS管PM1、PM2、PM5～PM7、PM10的栅极，PMOS管PM5的漏极，电容器C1的一端以及NMOS管NM3、NM5的漏极电连接，并作为所述零温度系数电流源的偏置电压端；PMOS管PM2的漏极、PM3的源极以及PM4的源极电连接；PMOS管PM3的漏极，NMOS管NM2的栅极，以及NMOS管NM1的漏极和栅极电连接；PMOS管PM4的漏极、NMOS管NM2的漏极、电阻器R2的一端以及NMOS管NM3的栅极电连接；电阻器R2的另一端与电容器C1的另一端电连接；PMOS管PM4的栅极、PMOS管PM6的漏极、电阻器R3的一端以及电阻器R4的另一端电连接；电阻器R5的另一端、PMOS管PM7的漏极以及NMOS管NM4的栅极电连接；PMOS管PM9的源极与PMOS管PM8的栅极和漏极电连接；PMOS管PM9的栅极和漏极、NMOS管NM4的漏极以及NMOS管NM5的栅极电连接；PMOS管PM10的漏极与NMOS管NM6的漏极和栅极电连接，并作为所述零温度系数电流源的第一基准电流信号端；NMOS管NM6的源极与NMOS管NM7的漏极和栅极电连接，并作为所述零温度系数电流源的第二基准电流信号端。


5.根据权利要求4所述的过压保护用电流比较电路，其特征在于，所述电流比较器包括PMOS管PM11、NMOS管NM8、NMOS管NM9以及电容器C2；
其中，PMOS管PM11的栅极与电压输入信号端Vin电连接；PMOS管PM11的源极与电源端VDD电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈功，练悦星，肖楠，李浩，张涛，魏华，许祎，李蠡，董倩宇，
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