基于CMOS芯片的过温保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于CMOS芯片的过温保护电路，包含：启动电路，启动电路接外部的输入信号Vref、外部的VDD输入端，用于输出启动电流；偏置电流产生电路，偏置电流产生电路与启动电路相连，用于产生偏置电流；温度检测电路，温度检测电路与启动电路和偏置电流产生电路、VDD输入端相连；电压比较电路，电压比较电路与温度检测电路、偏置电流产生电路、VDD输入端相连。本实用新型专利技术具有低功耗，精度高的优点，利用偏置电路对芯片系统的工作温度进行采样，通过电压比较电路对采样温度电压与系统设定的阈值温度时，过温保护电路输出低电平进而关断芯片系统，防止由于高温对芯片造成不可逆转的损坏。的损坏。的损坏。

【技术实现步骤摘要】
基于CMOS芯片的过温保护电路


[0001]本技术涉及芯片的过温保护
，特别涉及一种基于CMOS芯片的过温保护电路。

技术介绍

[0002]过温保护电路是CMOS芯片中一种重要保护电路。当CMOS芯片由于电源短接、内部短路或者重负载等情况下产生功耗增加，引起芯片内部温度上升，过温保护电路能够检测系统工作温度，及时关断芯片系统，防止芯片中的晶体管和其他集成模块由于高温而造成不可逆转的永久性失效。因此，过温保护电路被广泛地应用在CMOS芯片中的带隙基准电压源、低压降电路、振荡器等模块。

技术实现思路

[0003]根据本技术实施例，提供了一种基于CMOS芯片的过温保护电路，包含：
[0004]启动电路，启动电路接外部的输入信号Vref、外部的VDD输入端，用于输出启动电流；
[0005]偏置电流产生电路，偏置电流产生电路与启动电路相连，用于产生偏置电流；
[0006]温度检测电路，温度检测电路与启动电路和偏置电流产生电路、VDD输入端相连；
[0007]电压比较电路，电压比较电路与温度检测电路、偏置电流产生电路、VDD输入端相连。
[0008]进一步，启动电路包含：第一运算放大器、第一MOS管、第一电阻以及第一电流镜；
[0009]第一运算放大器的同向输入端接输入信号Vref，第一运算放大器的输出端与第一MOS管的栅极相连，第一运算放大器的反向输入端和第一MOS管的源极通过第一电阻接地，第一MOS管的漏极与第一电流镜相连，第一电流镜与VDD输入端、偏置电流产生电路以及温度检测电路相连。
[0010]进一步，第一电流镜包含：第二MOS管和第三MOS管；
[0011]第二MOS管和第三MOS管的栅极相连后并与第二MOS管的漏极相连，第二MOS管的漏极与第一MOS管的漏极相连，第二MOS管的源极和第三MOS管的源极均与VDD输入端相连，第三MOS管漏极与偏置电流产生电路、温度检测电路相连。
[0012]进一步，偏置电流产生电路包含：第一三极管、第二三极管以及第二电阻；
[0013]第一三极管的基极和第二三极管的基极相连后并与第一三极管的集电极相连，第一三极管的集电极与启动电路和温度检测电流相连，第一三极管的发射极接地，第二三极管的发射极通过第二电阻接地，第二三极管的集电极与温度检测电路相连。
[0014]进一步，温度检测电路包含：第二电流镜、第三电阻以及反馈控制电路；
[0015]第二电流镜与偏置电流产生电路、VDD输入端、电压比较电路以及第三电阻的一端相连；
[0016]第三电阻的另一端与反馈控制电路相连；
[0017]反馈控制电路与启动电路、偏置电流产生电路以及电压比较电路相连。
[0018]进一步，第二电流镜包含：第四MOS管以及第五MOS管；
[0019]第四MOS管的栅极与第五MOS管的栅极相连且与第四MOS管的漏极、电压比较电路相连，第四MOS管的漏极与偏置电流产生电路相连，第四MOS管和第五MOS管的源极均与VDD输入端相连，第五MOS管的漏极与第三电阻的一端相连。
[0020]进一步，反馈控制电路包含：第六MOS管以及第七MOS管；
[0021]第六MOS管和第七MOS管的源极均接地，第六MOS管的栅极与启动电路、偏置电流产生电路相连，第六MOS管和第七MOS管的漏极与第三电阻的另一端相连，第七MOS管的栅极与电压比较电路相连。
[0022]进一步，电压比较电路包含：第二运算放大器、第三三极管、电容、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管以及OTP输出端；
[0023]第二运算放大器的反向输入端与温度检测电路相连，第二运算放大器的方向输入端、第九MOS管的漏极以及第三三极管的集电极相连，第二运算放大器的输出端、电容的一端以及第八MOS管的栅极相连，第三三极管的基极、第三三极管的发射极相连并接地设置，第八MOS管的源极接地，第九MOS管的栅极和第十MOS管的栅极相连后并与温度检测电路、偏置电流产生电流相连，第九MOS管的源极和第十MOS管的源极均与VDD输入端相连，OTP输出端与温度检测电路、电容的另一端、第八MOS管的漏极以及第十MOS管的漏极相连。
[0024]根据本技术实施例的基于CMOS芯片的过温保护电路，设计了一种低功耗、高精度的过温保护电路，利用偏置电路对芯片系统的工作温度进行采样，通过电压比较电路对采样温度电压与系统设定的阈值温度时，过温保护电路输出低电平进而关断芯片系统，防止由于高温对芯片造成不可逆转的损坏。当采样温度重新低于系统设定的阈值温度时，过温保护电路输出高电平，芯片系统重新正常工作。并且该过温保护电路设有反馈控制回路，产生的迟滞温度量可以防止芯片系统由于工作温度波动而造成的反复关断。
[0025]要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
附图说明
[0026]图1为本技术实施例基于CMOS芯片的过温保护电路的电路图。
具体实施方式
[0027]以下将结合附图，详细描述本技术的优选实施例，对本技术做进一步阐述。
[0028]首先，将结合图1描述根据本技术实施例的基于CMOS芯片的过温保护电路，用于芯片的过温保护，其应用场景很广。
[0029]如图1所示，本技术实施例的基于CMOS芯片的过温保护电路，具有启动电路、偏置电流产生电路、温度检测电路以及电压比较电路。
[0030]具体的，如图1所示，在本实施例中，启动电路接外部的输入信号Vref、外部的VDD输入端，用于输出启动电流，偏置电流产生电路与启动电路相连，用于产生偏置电流，温度检测电路与启动电路和偏置电流产生电路、VDD输入端相连，温度检测电路用于进行温度检
测电压的检测，电压比较电路与温度检测电路、偏置电流产生电路、VDD输入端相连，通过电压比较电路可以对检测的电压与系统预设电压之间进行比较，获得比较的结果，根据比较的结果来进行过温保护。
[0031]进一步，如图1所示，在本实施例中，启动电路包含：第一运算放大器I0、第一MOS管M15、第一电阻R1以及第一电流镜。第一运算放大器I0的同向输入端接输入信号Vref，第一运算放大器I0的输出端与第一MOS管M15的栅极相连，第一运算放大器I0的反向输入端和第一MOS管M15的源极通过第一电阻R1接地，第一MOS管M15的漏极与第一电流镜相连，第一电流镜与VDD输入端、偏置电流产生电路以及温度检测电路相连，其中第一MOS管M15为PMOS管，第一电流镜用于将启动电路输送的启动电流复制到偏置电流产生电路。
[0032]进一步，如图1所示，在本实施例中，第一电流镜包含：第二MOS管M16和第三MOS管M6。第二MOS管M16和第三MOS管M6的栅极相连后并与第二MOS管M16的漏极相连，第二MOS管M16的漏极与第一MOS管M15的漏极相连，第二MOS管M1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS芯片的过温保护电路，其特征在于，包含：启动电路，所述启动电路接外部的输入信号Vref、外部的VDD输入端；偏置电流产生电路，所述偏置电流产生电路与所述启动电路相连，用于产生偏置电流；温度检测电路，所述温度检测电路与所述启动电路和所述偏置电流产生电路、所述VDD输入端相连；电压比较电路，所述电压比较电路与所述温度检测电路、所述偏置电流产生电路、所述VDD输入端相连。2.如权利要求1所述基于CMOS芯片的过温保护电路，其特征在于，所述启动电路包含：第一运算放大器、第一MOS管、第一电阻以及第一电流镜；所述第一运算放大器的同向输入端接输入信号Vref，所述第一运算放大器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一运算放大器的反向输入端和所述第一MOS管的源极通过所述第一电阻接地，所述第一MOS管的漏极与所述第一电流镜相连，所述第一电流镜与所述VDD输入端、所述偏置电流产生电路以及所述温度检测电路相连。3.如权利要求2所述基于CMOS芯片的过温保护电路，其特征在于，所述第一电流镜包含：第二MOS管和第三MOS管；所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极相连后并与第二MOS管的漏极相连，所述第二MOS管的漏极与第一MOS管的漏极相连，所述第二MOS管的源极和所述第三MOS管的源极均与所述VDD输入端相连，所述第三MOS管漏极与所述偏置电流产生电路、所述温度检测电路相连。4.如权利要求1所述基于CMOS芯片的过温保护电路，其特征在于，所述偏置电流产生电路包含：第一三极管、第二三极管以及第二电阻；所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极相连后并与所述第一三极管的集电极相连，所述第一三极管的集电极与所述启动电路和所述温度检测电流相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第二三极管的发射极通过所述第二电阻接地，所述第二三极管的集电极与所述温度检测电路相连。5.如权利要求1所述基于CMOS芯片的过温保护电路，其特征在于，所述温度检测电路包含：第二电流镜、第三电阻以及反馈控制电路；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何孝起，
申请(专利权)人：上海兴赛电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：