一种充放电电路制造技术

本申请涉及一种充放电电路，采用pF量级的小电容容量的电容、开关管、分频器和脉冲产生器配合工作，即可轻松实现秒量级充放电，便于电路轻量化集成，节省集成面积和集成成本，可广泛应用于DC

【技术实现步骤摘要】
一种充放电电路


[0001]本申请涉及充放电电路
，特别是涉及一种充放电电路。

技术介绍

[0002]传统的RC充放电电路的电路示意图如图1所示，其包括电阻R、电容K、输入in和输出out。电容K上的初始电压为0，任意时刻电容上的电压值为Vt，电容充满电后的电压值为Va(一般为电源电压)，则充电时的任意时刻的Vt＝Va*[1
‑
e
(
‑
t/RC)
]。放电时的任意时刻的Vt＝Va*e
(
‑
t/RC)
。已知Vt和Va，根据上述两个关系式即可得出充放电时间t。RC充放电电路的时间常数为τ＝RC，充放电时间为t，可得out的几个特殊电压范围，如表1所示。
[0003]表1
‑
传统RC充放电电路参数对应表
[0004]充放电时间t电容K充电后的Vt电容K放电后的Vtτ0.632Va0.367Va2τ0.864Va0.135Va3τ0.95Va0.049Va4τ0.981Va0.018Va5τ0.993Va0.0067Va
[0005]为保证电路的完全充放电即out的电压值能够在充放电时间t内能被充电到工作电平(一般为电源电压)，放电时可以达到最低电平(一般为地电平)，充放电时间t需要满足t≥5τ＝5RC的条件。在电路的设计中R一般采用kΩ(千欧)量级，C为μF(微法)量级。
[0006]可以看出，传统RC充放电电路中，t越小，需要的电容K的电容容量越大，因此传统RC充放电电路很难实现秒量级充放电，所需电容的电容容量过大，即使实现了也会导致电路面积增加，大大增加芯片研发成本。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对传统充放电电路由于所需电容的电容容量过大，成本过高难以实现秒量级充放电的问题，提供一种低成本低功耗能够实现秒量级充放电的充放电电路。
[0008]本申请提供一种充放电电路，包括：
[0009]方波电压源，用于提供一个频率恒定的方波电压信号；
[0010]分频器，所述分频器的输入端与所述方波电压源电连接，用于调节所述方波电压信号的频率；
[0011]脉冲产生器，所述脉冲产生器的输入端与所述分频器的输出端电连接，以将经频率调节后的方波电压信号转化为高电平持续时间减小的一个脉冲信号；
[0012]开关管，所述开关管的栅极与所述脉冲产生器的输出端电连接；
[0013]电容，所述电容的正极板与所述开关管的源极电连接，所述电容的负极板接地；所述电容的电容容量C位于大于等于1pF且小于等于300pF的电容容量范围内；
[0014]恒流源，与所述开关管的漏极电连接，用于提供数值恒定的电流；
[0015]充放电电路输出端，电连接于所述开关管的源极与所述电容的正极板之间的连接链路上。
[0016]进一步地，所述脉冲产生器包括：
[0017]与非门，包括第一与非门输入端、第二与非门输入端和与非门输出端；所述第一与非门输入端与所述分频器的输出端电连接。
[0018]进一步地，所述脉冲产生器还包括：
[0019]第一反相器电路，所述第一反相器电路的输入端与所述分频器的输出端电连接，所述第一反相器电路的输出端与所述第二与非门输入端电连接。
[0020]进一步地，所述脉冲产生器还包括：
[0021]第二反相器电路，所述第二反相器电路的输入端与所述与非门输出端电连接，所述第二反相器电路的输出端与所述开关管的栅极电连接。
[0022]进一步地，所述第一反相器电路包括n个依次串联的反相器，n为大于或等于3的奇数。
[0023]进一步地，所述第二反相器电路包括1个反相器。
[0024]进一步地，所述第一反相器电路包括依次串联的第一反相器、第二反相器和第三反相器；
[0025]所述第一反相器的输入端子与所述分频器的输出端电连接，第一反相器的输出端子与所述第二反相器的输入端子电连接，所述第二反相器的输出端子与所述第三反相器的输入端子电连接，所述第三反相器的输出端子与所述第二与非门输入端电连接。
[0026]进一步地，所述第二反相器电路包括第四反相器；所述第四反相器的输入端子与所述与非门输出端电连接，所述第四反相器的输出端子与所述开关管的栅极电连接。
[0027]进一步地，所述电容的电容容量为100pF。
[0028]进一步地，所述开关管为NMOS管。
[0029]本申请涉及一种充放电电路，采用pF量级的小电容容量的电容、开关管、分频器和脉冲产生器配合工作，即可轻松实现秒量级充放电，便于电路轻量化集成，节省集成面积和集成成本，可广泛应用于DC
‑
DC电路，复位电路等电路中。
附图说明
[0030]图1为传统RC充放电电路的电路示意图。
[0031]图2为本申请一实施例提供的充放电电路的电路示意图。
[0032]图3为本申请一实施例提供的充放电电路的电路示意图。
[0033]图4为本申请一实施例提供的充放电电路的电路示意图。
[0034]图5为本申请一实施例提供的充放电电路的方波电压信号和脉冲信号的波形对比图。
[0035]附图标记：
[0036]100
‑
方波电压源；200
‑
分频器；210
‑
分频器的输入端；
[0037]220
‑
分频器的输出端；300
‑
脉冲产生器；310
‑
脉冲产生器的输入端；
[0038]320
‑
脉冲产生器的输出端；330
‑
与非门；331
‑
第一与非门输入端；
[0039]332
‑
第二与非门输入端；333
‑
与非门输出端；340
‑
第一反相器电路；
[0040]341
‑
第一反相器电路的输入端；342
‑
第一反相器电路的输出端；
[0041]343
‑
第一反相器；343a
‑
第一反相器的输入端子；
[0042]343b
‑
第一反相器的输出端子；344
‑
第二反相器；
[0043]344a
‑
第二反相器的输入端子；344b
‑
第二反相器的输出端子；
[0044]345
‑
第三反相器；345a
‑
第三反相器的输入端子；
[0045]345b
‑
第三反相器的输出端子；350
‑
第二反相器电路；
[0046]351
‑
第二反相器电路的输入端；352
‑
第二反相器电路的输出端；
[0047]353...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充放电电路，其特征在于，包括：方波电压源，用于提供一个频率恒定的方波电压信号；分频器，所述分频器的输入端与所述方波电压源电连接，用于调节所述方波电压信号的频率；脉冲产生器，所述脉冲产生器的输入端与所述分频器的输出端电连接，以将经频率调节后的方波电压信号转化为高电平持续时间减小的一个脉冲信号；开关管，所述开关管的栅极与所述脉冲产生器的输出端电连接；电容，所述电容的正极板与所述开关管的源极电连接，所述电容的负极板接地；所述电容的电容容量C位于大于等于1pF且小于等于300pF的电容容量范围内；恒流源，与所述开关管的漏极电连接，用于提供数值恒定的电流；充放电电路输出端，电连接于所述开关管的源极与所述电容的正极板之间的连接链路上。2.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述脉冲产生器包括：与非门，包括第一与非门输入端、第二与非门输入端和与非门输出端；所述第一与非门输入端与所述分频器的输出端电连接。3.根据权利要求2所述的充放电电路，其特征在于，所述脉冲产生器还包括：第一反相器电路，所述第一反相器电路的输入端与所述分频器的输出端电连接，所述第一反相器电路的输出端与所述第二与非门输入端电连接。4.根据权利要求3所述的充放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智印，谢冉，任梓豪，
申请(专利权)人：杭州雄迈集成电路技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：