CMOS开关触发电路制造技术

本发明专利技术提供一种CMOS开关触发电路，包括：光感应单元，所述光感应单元包括光电二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、电容及电压处理模块，所述光感应单元用于感应光信号并将感应的光信号转换为电信号输出；控制开关，与所述光感应单元的电信号输出端连接，根据所输出的电信号触发后续电路的断开或闭合。本发明专利技术通过整体电路采用CMOS工艺实现，电路结构简单可靠；光敏元件采用对环境友好的硅材料，避免使用由重金属构成的光敏材料。使用由重金属构成的光敏材料。使用由重金属构成的光敏材料。

【技术实现步骤摘要】
CMOS开关触发电路


[0001]本专利技术涉及开关电路领域，尤其涉及一种CMOS开关触发电路。

技术介绍

[0002]当前，城市路灯多采用自动控制装置以控制路灯的自动开启或关闭。常用的路灯自动控制方式有：光敏电阻+继电器或光敏电阻+三极管。
[0003]光敏电阻作为光照强度传感器，当光照强度变化的时候光敏电阻的阻值也跟着变化，从而控制继电器的开合，达到控制路灯的目的。
[0004]当前常用的光敏电阻材料有硫化镉，硒化镉，硫化铅等。镉是稀有元素，有毒重金属，自然界中含量少，铅有毒重金属；当环境受到镉、铅污染后，镉、铅可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。
[0005]因此，需要设计一种对环境友好的开关触发电路。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种CMOS开关触发电路，用于实现开关触发功能且环境友好。
[0007]基于以上考虑，本专利技术提一种CMOS开关触发电路，包括：光感应单元，所述光感应单元包括光电二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、电容及电压处理模块，所述光感应单元用于感应光信号并将感应的光信号转换为电信号输出；控制开关，与所述光感应单元的电信号输出端连接，根据所输出的电信号触发后续电路的断开或闭合。
[0008]可选地，所述第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管均为NMOS晶体管，所述第一MOS管的源极与所述光电二极管连接，漏极与所述电容的第一端连接，栅极与第一信号输入端连接，所述第一信号输入端控制所述第一MOS管栅极的开关；所述电容的第二端接地；所述第二MOS管的源极与所述电容的第一端连接，漏极与控制电压输入端连接，栅极与第二信号输入端连接；所述第三MOS管的栅极与所述电容的第一端连接，漏极与电源电压输入端连接，源极与电压处理模块连接；所述电压处理模块获得不同时刻第三MOS管的源极输出电压，并计算得到不同时刻的电压差。
[0009]可选地，所述电容为浮置扩散电容。
[0010]可选地，所述第三MOS管为源跟随晶体管。
[0011]可选地，所述控制开关设置有多个档位，根据所述电压处理模块输出的电压差触发相应档位，实现开关的多级控制或无级连续控制。
[0012]可选地，所述开关触发电路的操作方法包括：控制所述第二MOS管漏极控制电压输入端为低电平，所述第二信号输入端为高电平，第二MOS管导通，所述电容的第一端电压变为低电平，同时，光电二极管收集光，处于积分状
态；所述光电二极管积分完成后读出光生电荷，控制所述第二MOS管漏极电压输入端为高电平，所述光电二极管处于信号读出状态，第二MOS管导通，第二MOS管漏极的电压传至所述电容的第一端，然后关闭第二MOS管，读取第三MOS管的源极输出端电压V0；打开第一MOS管，将光电二极管中光生电荷转移至所述电容的第一端，所述第三MOS管源极输出电压随所述光生电荷的转移而下降，待稳定后，读取第三MOS管的源极输出端电压V1；所述电压处理模块将获得的源极输出电压经过计算，得到电压差
△
V，即
△
V=V0-V1；所述控制开关根据所述电压处理模块获得的电压差
△
V，控制后续电路的断开或闭合。
[0013]可选地，所述光电二极管在收集光之前，控制所述第二信号输入端和第二MOS管漏极电压输入端为高电平，实现第二MOS管导通，第二MOS管漏极的输入电压传到所述电容的第一端；然后控制第一MOS管的第一信号输入端为高电平，实现第一MOS管导通，所述光电二极管中的电荷转移至所述电容，实现光电二极管中电荷的清除。
[0014]可选地，所述电路应用于路灯的控制，根据白天或者夜晚是否有光线，触发路灯开关的自动闭合或者断开，从而实现路灯的自动控制。
[0015]本专利技术提供一种CMOS开关触发电路，具有以下有益效果：整体电路采用CMOS工艺实现，电路结构简单可靠；光敏元件采用对环境友好的硅材料，避免使用由重金属构成的光敏材料。
附图说明
[0016]通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0017]图1显示为本专利技术提供的CMOS开关触发电路示意图。
[0018]在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置（模块）或步骤。
具体实施方式
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0020]其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术提供一种CMOS开关触发电路，包括：光感应单元，所述光感应单元包括光电二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、电容及电压处理模块，所述光感应单元用于感应光信号并将感应的光信号转换为电信号输出；控制开关，与所述光感应单元的电信号输出端连接，根据所输出的电信号触发后续电路的断开或闭合。用于控制后续电路。
[0022]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，以下结合附图对本专利技术
的技术方案进行详细描述。
[0023]本专利技术提供一种CMOS开关触发电路，如图1所示，包括：光感应单元，光感应单元包括光电二极管PD、第一MOS管T1、第二MOS管T2、第三MOS管T3、电容C1及电压处理模块，光感应单元10用于感应光信号并将感应的光信号转换为电信号输出；控制开关，与光感应单元的电信号输出端连接，根据所输出的电信号触发后续电路的断开或闭合。
[0024]在本实施例中，第一MOS管T1、第二MOS管T2及第三MOS管T3均为NMOS晶体管，第一MOS管T1的源极与光电二极管PD连接，漏极与电容C1的第一端连接，栅极与第一信号输入端G1连接，第一信号输入端G1控制第一MOS管T1栅极的开关；电容C1的第二端接地；第二MOS管T2的源极与电容C1的第一端连接，漏极与控制电压输入端Vk连接，栅极与第二信号输入端G2连接；第三MOS管T3的栅极与电容C1的第一端连接，漏极与电源电压输入端VDD连接，源极为电压处理模块连接；电压处理模块获得不同时刻第三MOS管T3的源极输出电压V，并计算得到不同时刻的电压差
△
V。
[0025]电容C1为浮置扩散电容，第三MOS管T3为源跟随晶体管。电压处理模块包括比较器电路、Ramp电路（产生比较器比较时所需的斜坡信号）和计算器等。
[0026]本专利技术提供的开关触发电路的操作方法包括：控制第二MOS管T2漏极控制电压输入端Vk为低电平，第二信号输入端G2为高电平，第二MOS管T2导通，电容C1的第一端电压变为低电平，同时，光电二极管PD收集光，处于积分状态；光电二极管PD积分完成后读出光生电荷，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMOS开关触发电路，其特征在于，包括：光感应单元，所述光感应单元包括光电二极管、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、电容及电压处理模块，所述光感应单元用于感应光信号并将感应的光信号转换为电信号输出；控制开关，与所述光感应单元的电信号输出端连接，根据所输出的电信号触发后续电路的断开或闭合。2.根据权利要求1所述的CMOS开关触发电路，其特征在于，所述第一MOS管、第二MOS管及第三MOS管均为NMOS晶体管，所述第一MOS管的源极与所述光电二极管连接，漏极与所述电容的第一端连接，栅极与第一信号输入端连接，所述第一信号输入端控制所述第一MOS管栅极的开关；所述电容的第二端接地；所述第二MOS管的源极与所述电容的第一端连接，漏极与控制电压输入端连接，栅极与第二信号输入端连接；所述第三MOS管的栅极与所述电容的第一端连接，漏极与电源电压输入端连接，源极与电压处理模块连接；所述电压处理模块获得不同时刻第三MOS管的源极输出电压，并计算得到不同时刻的电压差。3.根据权利要求1或2所述的CMOS开关触发电路，其特征在于，所述电容为浮置扩散电容。4.根据权利要求1或2所述的CMOS开关触发电路，其特征在于，所述第三MOS管为源跟随晶体管。5.根据权利要求1或2所述的CMOS开关触发电路，其特征在于，所述控制开关设置有多个档位，根据所述电压处理模块输出的电压差触发相应档位，实现开关的多级控制或无级连续控制。6.根据权利要求1或2所述的CMOS开关触发电路，其特征在于，所述开关触发电路的操作方法包括：控制所述第二MOS管漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐涛，郑展，付文，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：