电压监控器制造技术

一种电压监控器(100)包含耦合于第一供应电压(112)与第二供应电压(124)之间的第一晶体管(116)。所述电压监控器(100)包含耦合于所述第一供应电压(112)与所述第二供应电压(124)之间的第二晶体管(120)。所述电压监控器(100)经配置以提供和所述第一晶体管(116)与所述第二晶体管(120)的栅极到源极电压的差成比例的第一电流(126)。所述电压监控器(100)还经配置以提供与所述第一供应电压(112)同所述第一晶体管(116)与所述第二晶体管(120)的栅极到源极电压的所述差的差成比例的第二电流(146)。所述电压监控器(100)经配置以将所述第一电流(126)与所述第二电流(146)进行比较以确定响应于所述第一供应电压(112)超过阈值而改变状态的电压值。改变状态的电压值。改变状态的电压值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压监控器

技术介绍

[0001]电压监控器在许多应用中可用于监测电力供应电压且检测关于电力供应电压的特定问题。在一些应用中，电压监控器可检测电力供应电压是否下降到低于阈值或升高到高于阈值。响应于所述电压超过阈值，电压监控器断言一信号。所述信号可用于采取动作来确保恰当电力供应操作。

技术实现思路

[0002]根据说明的至少一个实例，一种电压监控器包含耦合于第一供应电压与第二供应电压之间的第一晶体管。所述电压监控器包含耦合于所述第一供应电压与所述第二供应电压之间的第二晶体管。所述电压监控器经配置以提供和所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的差成比例的第一电流。所述电压监控器还经配置以提供和所述第一供应电压同所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的所述差的差成比例的第二电流。所述电压监控器经配置以将所述第一电流与所述第二电流进行比较以确定响应于所述第一供应电压超过阈值而改变状态的电压值。
[0003]根据说明的至少一个实例，一种系统包含参考电流产生器，所述参考电流产生器包含电流镜、第一晶体管、第二晶体管及第一电阻器，其中所述第一晶体管的控制端子耦合到所述第二晶体管的控制端子，且所述第二晶体管的第一电流端子耦合到所述第一电阻器。所述系统包含第三晶体管，所述第三晶体管具有耦合到所述电流镜的控制端子、适于耦合到电力供应器的第一电流端子及耦合到第二电阻器的第二电流端子。所述系统包含第四晶体管，所述第四晶体管具有耦合到所述第三晶体管的所述控制端子的控制端子及适于耦合到所述电力供应器的第一电流端子。所述系统包含第五晶体管，所述第五晶体管具有耦合到所述第四晶体管的第二电流端子的第二电流端子、耦合到所述第二晶体管的所述控制端子的控制端子及耦合到第六晶体管的第一电流端子。
[0004]根据说明的至少一个实例，一种电压监控器包含参考电流产生器，所述参考电流产生器具有电流镜，所述电流镜经配置以提供和第一晶体管与第二晶体管的栅极到源极电压的差成比例的第一电流。所述电压监控器包含第三晶体管，所述第三晶体管具有耦合到所述电流镜的栅极、适于耦合到电力供应器的源极及耦合到电阻器的漏极，所述第三晶体管经配置以提供和供应电压同所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的所述差的差成比例的第二电流。所述电压监控器包含第四晶体管，所述第四晶体管具有耦合到所述第三晶体管的所述栅极的栅极、适于耦合到所述电力供应器的源极及具有指示所述供应电压高于阈值的漏极电压的漏极。
附图说明
[0005]图1是根据各种实例的电压监控器。
[0006]图2是根据各种实例的强反转操作的温度系数的图表。
[0007]图3是根据各种实例的展示如何达成零温度系数的图表的集合。
[0008]图4是根据各种实例的用于电压监控的方法的流程图。
具体实施方式
[0009]电压监控器可用于监测电力供应电压且在达到阈值的情况下断言一信号。节点(称作跳变节点)具有在电力供应电压达到阈值时从高电压翻转到低电压或反之亦然的电压。电力供应器的使跳变节点翻转的此电压称作跳变电压(例如，阈值电压或电压阈值)。常规电压监控器具有众多缺点。举例来说，常规电压监控器通常具有高断开(off
‑
stage)电流(也称为静态电流(I
Q
))，且具有缓慢响应时间。并且，在常规电压监控器中通常难以实现小阈值电压(电力供应器的被监测的阈值电压)。此外，在常规电压监控器中达成电力供应器的被监控的可编程阈值电压是困难的。举例来说，如果被监控的供应电压改变为不同电压，那么通常重新设计电压监控器以处置新供应电压。更进一步地，常规电压监控器通常占据较大硅面积。
[0010]在本文中的实例中，电压监控器提供低I
Q
、具有快速响应时间、可针对阈值电压范围按比例缩放，且具有较小硅面积。本文中所描述的电压监控器使用具有四个分支的电路拓扑，其中两个不同电流流动穿过所述分支。第一电流与两个场效应晶体管(FET)的栅极到源极电压的差(ΔV
GS
)成正比。第一电流可用作参考电流，因为此电流不随供应电压变化。第二电流与供应电压成正比，且因此第二电流的量值指示供应电压的量值。将这两个电流进行比较以确定跳变节点的状态。响应于供应电压超出阈值，跳变节点因第二电流超过第一电流而从低电压翻转到高电压。响应于跳变节点翻转，电路被箝位以减少I
Q
的增加。
[0011]图1是根据本文中的各种实例的电压监控器100。电压监控器100包含启动部分102、参考电流产生器104及电流箝位器106。电压监控器100还可描述为具有在下文的操作中描述的四个垂直分支。启动部分102包含晶体管108及电阻器110。在一个实例中，晶体管108是n型FET。在一个实例中，晶体管108是具有大约
‑
100mV的阈值电压(V
TH
)的原生晶体管。在其它实例中，可使用具有不同低V
TH
或负值较小的V
TH
的原生晶体管。原生晶体管是介于增强模式与耗尽模式中间的各种FET。在其它实例中，不同类型的晶体管可为可用的。通过使用具有相对低阈值电压V
TH
的晶体管，电压监控器100可监测较低供应电压电平。如果晶体管的阈值电压V
TH
相对较高，那么电压监控器100中的晶体管将不能在足够低的电压电平下操作以充分监测较低供应电压。晶体管108的源极耦合到电阻器110的第一端子且漏极耦合到节点112。在一实例中，在节点112处提供供应电压V
IN
。晶体管108的栅极耦合到电阻器110的第二端子。在本文中的实例中，晶体管的栅极也可称为控制端子。晶体管的源极或漏极也可称为电流端子。在一实例中，启动部分102可用于起动电压监控器100。响应于起动了电压监控器100，启动部分102变得不作用。下文描述启动部分102的操作。
[0012]电压监控器100包含参考电流产生器104。在此实例中，参考电流产生器104具有两个垂直分支。在其它实例中，不同类型的参考电流产生器可用于提供参考电流。参考电流产生器104的第一分支包含晶体管114、电阻器110及晶体管116。参考电流产生器104的第二分支包含晶体管118、晶体管120及电阻器122。在一实例中，参考电流产生器操作以提供由电压监控器100用作参考以确定供应电压是否已超出预定阈值的电流I1(在下文中描述)。
[0013]在一个实例中，晶体管114是p型FET。在一个实例中，晶体管114是具有大约400mV到500mV的阈值电压V
TH
的低阈值电压晶体管。在其它实例中，不同类型的晶体管可为可用
的。晶体管114具有耦合到节点112的源极及耦合到电阻器110的第一端子的漏极。晶体管114还具有耦合到晶体管118的栅极的栅极。在一个实例中，晶体管116是n型FET。晶体管116具有耦合到电阻器110的第二端子的漏极。晶体管116的漏极还耦合到晶体管116的栅极。晶体管1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电压监控器，其包括：第一晶体管，其耦合于第一供应电压与第二供应电压之间；第二晶体管，其耦合于所述第一供应电压与所述第二供应电压之间；及所述电压监控器经配置以：提供和所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的差成比例的第一电流；提供和所述第一供应电压同所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的所述差的差成比例的第二电流；且将所述第一电流与所述第二电流进行比较以确定响应于所述第一供应电压超过阈值而改变状态的电压值。2.根据权利要求1所述的电压监控器，其中响应于所述第一供应电压超过所述阈值，所述第二电流大于所述第一电流。3.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述电压监控器经配置以响应于所述第一供应电压超过所述阈值而对所述第二电流进行箝位。4.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述第一晶体管及所述第二晶体管经定大小以减小所述第一晶体管与所述第二晶体管的栅极到源极电压的所述差的温度系数。5.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述第一晶体管的栅极耦合到所述第二晶体管的栅极。6.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述第二晶体管的漏极耦合到电流镜，且所述第二晶体管的源极耦合到电阻器。7.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述电压监控器包含耦合到所述第一供应电压且耦合到电阻器的第三晶体管，所述第三晶体管经配置以提供所述第二电流。8.根据权利要求7所述的电压监控器，其中所述第三晶体管经配置以响应于所述第一供应电压超过所述阈值而对所述第二电流进行箝位。9.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述电压监控器经配置以使用电流镜提供所述第一电流。10.根据权利要求1所述的电压监控器，其中所述电压监控器包含第一及第二电阻器，所述第一电阻器耦合到所述第二晶体管，所述第一及第二电阻器经定大小以确定所述阈值。11.一种系统，其包括：参考电流产生器，其包含电流镜、第一晶体管、第二晶体管及第一电阻器，其中所述第一晶体管的控制端子耦合到所述第二晶体管的控制端子，且所述第二晶体管的第一电流端子耦合到所述第一电阻器；第三晶体管，其具有耦合到所述电流镜的控制端子、适于耦合到电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：