一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路技术方案

技术编号:40366910 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:13
本发明专利技术属于模拟集成电路技术领域,具体涉及一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,包括光电二极管,跨阻放大器电路和比较器。在跨阻放大器电路的传统结构基础上,引入T型网络补偿电路,一方面通过T型网络电路的大电容,在闭环系统中引入一个零点,且使零点位于主极点之前,使得在频域内展宽带宽,同时在时域内,达到使瞬态响应加快,超调量增大的效果。另一方面在跨阻放大器电路中设置第二输出VN,用来与将光电流放大后的第一输出VP作比较,作为比较器的输入,VP的超调也会加快比较器的响应速度,从而减小整个光隔离系统的传输延迟时间,有效提高了光隔离系统的瞬态响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模拟集成电路,尤其涉及一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路


技术介绍

1、功率半导体作为开关已经广泛应用到新能源汽车、智能家居等产品中,因此功率半导体对栅驱动系统的需求量也显著增加。光隔离系统在栅驱动电路中广泛应用,利用发光二极管(led)与光电二极管(pd)实现电气隔离,控制端产生信号控制led发光,接收端利用pd将光信号转换为电流信号,经跨阻放大器(tia)放大为电压信号,再传输到后续模块处理。

2、但是现有的光隔离系统的隔离驱动的传输时间存在延迟,因此亟需针对现有的光隔离系统进行改善,以减小隔离驱动的传输时间延迟。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,用以解决现有的光隔离系统的隔离驱动的传输时间存在延迟的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,包括光电二极管,跨阻放大器电路和比较器;

4、所述光电二极管,用作电气隔离,将接收的光信号转换为电流信号;

5、所述跨阻放大器电路,用于将所述光电二极管产生的电流信号放大为电压信号;

6、所述比较器,用于将跨阻放大器电路输出的两个电压信号作比较,从而输出数字电平信号。

7、优选的,所述跨阻放大器电路包括偏置电路、放大电路、反馈电路和过流保护电路,所述偏置电路与所述放大电路连接,所述放大电路与反馈电路连接,所述过流保护电路与所述反馈电路连接。

8、优选的,所述偏置电路包括第七nmos管、第八nmos管、第九nmos管、第十一nmos管和第一pmos管;

9、所述第七nmos管栅极漏极短接并连接到偏置电流源ib,第七nmos源极接地;第八nmos管栅极接第七nmos管栅极,第八nmos管漏极接第八pmos管漏极,第八nmos管源极接地;

10、所述第九nmos管接第七nmos管栅极,第九nmos管源极接地;

11、所述第十一nmos管栅极接第七nmos管栅极,第十一nmos管源极接地,第十一nmos管漏极接第一pmos管漏极;

12、所述第一pmos管栅极漏极短接并连接第十一nmos管漏极。

13、优选的,所述放大电路包括第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第二pmos管、第三pmos管和第四pmos管;

14、所述第一nmos管栅极接输入端,源极接地;第二nmos栅极漏极短接并连接第一nmos管漏极,第二nmos源极接地;

15、所述第三nmos管栅极接第二nmos管栅极,第三nmos源极接地;第四nmos管栅极漏极短接并连接第三nmos管漏极,第四nmos源极接地;

16、所述第五nmos管栅极接第四nmos管栅极,第五nmos管漏极接到输出第一输出vp,第五nmos源极接地;

17、第二pmos管栅极接第一pmos管栅极,第二pmos管漏极接第一nmos管漏极,第二pmos管源极接第十pmos管漏极;

18、所述第三pmos管栅极第一pmos管栅极,第三pmos管漏极第三nmos管漏极,第三pmos管源极接第十pmos管漏极;第四pmos管栅极接第一pmos管栅极,第四pmos管漏极接第一输出vp,第四pmos管源极接第十pmos管漏极。

19、优选的,所述反馈电路包括负反馈环路和t型反馈网络电路;

20、所述负反馈环路包括第九nmos管、第十nmos管、第六pmos管和第七pmos管;

21、所述第九nmos管接第七nmos管栅极,第九nmos管源极接地;

22、所述第十nmos管栅极接第九nmos管漏极,第十nmos漏极接第十pmos管漏极,第十nmos管源极接地;

23、所述第六pmos管栅极接第九nmos管栅极,第六pmos管漏极接第九nmos管漏极;

24、所述第七pmos管栅极漏极短接并连接第六pmos管源极,第七pmos管源极连接第十pmos管漏极;

25、所述t型反馈网络电路包括第一电阻r1,第二电阻r2,第三电阻r3和第二电容cf;

26、所述第一电阻一端接第一nmos管栅极,另一端接第二电阻;第二电阻一端接第一电阻,另一端接第一输出vp;第三电阻一端接第一电阻与第二电阻连接处,另一端与第二电容cf连接。

27、优选的,所述过流保护电路包括第一npn型三极管和第二npn型三极管,所述第一npn型三极管发射极连接跨阻放大器输入端,所述第一npn型三极管基极与集电极短接并连接到所述第二npn型三极管的发射极;所述第二npn型三极管基极连接第一输出vp,集电极连接电源avdd。

28、优选的,所述跨阻放大器电路还包括第六nmos管、第五pmos管、第八pmos管、第九pmos管、第十pmos管和第四电阻,其中,

29、所述第六nmos栅极漏极短接并通过第四电阻连接到输出第二输出vn,第六nmos源极接地;

30、所述第八pmos管漏极与第八nmos管漏极连接;

31、所述第十pmos管漏极与第十nmos漏极连接,所述第十pmos管漏极与第一pmos管源极连接,所述第十pmos管漏极与第二pmos管源极连接,所述第十pmos管漏极与第三pmos管源极连接,所述第十pmos管漏极与第四pmos管源极连接;

32、所述第五pmos管栅极与第一pmos管栅极连接,所述第五pmos管漏极与第二输出vn连接,所述第五pmos管源极与第十pmos管漏极连接;

33、所述第十pmos管漏极与第七pmos管源极连接;

34、所述第八pmos管栅极漏极短接并连接到第八nmos管漏极,所述第八pmos管源极接电源,所述第八pmos管栅极与第九pmos栅极连接;

35、所述第十pmos管栅极与第八pmos管栅极连接,所述第十pmos管源极连接电源;

36、所述第四电阻一端与第六nmos管漏极连接,另一端与第二输出vn连接。优选的,所述跨阻放大器电路的输出端第二输出vn与第一输出vp分别与所述比较器的两个输入端连接。

37、优选的,当第一输出vp大于第二输出vn时,所述比较器输出高电平信号;当第一输出vp小于第二输出vn时,所述比较器输出低电平信号。

38、本专利技术的有益效果包括:

39、本专利技术提出的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,一方面通过t型网络电路的大电容,在闭环系统中引入一个零点,且使零点位于主极点之前,使得在频域内展宽带宽,同时在时域内实现瞬态响应加快,超调量增大的效果。另一方面通过跨阻放大器电路中设置第二输出vn,用来与将光电流放大后的第一输出vp作比较,作为比较器的输入,vp的超调也会加快比较器的响应速度,从而减小整个光隔离系统的传输延迟时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,包括光电二极管,跨阻放大器电路和比较器;

2.根据权利要求1所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述跨阻放大器电路包括偏置电路、放大电路、反馈电路和过流保护电路,所述偏置电路与所述放大电路连接,所述放大电路与反馈电路连接,所述过流保护电路与所述反馈电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述偏置电路包括第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十一NMOS管和第一PMOS管;

4.根据权利要求3所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述放大电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管和第四PMOS管;

5.根据权利要求4所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述反馈电路包括负反馈环路和T型反馈网络电路;

6.根据权利要求5所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述过流保护电路包括第一NPN型三极管和第二NPN型三极管,所述第一NPN型三极管发射极连接跨阻放大器输入端,所述第一NPN型三极管基极与集电极短接并连接到所述第二NPN型三极管的发射极;所述第二NPN型三极管基极连接第一输出VP,集电极连接电源AVDD。

7.根据权利要求1所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述跨阻放大器电路还包括第六NMOS管、第五PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管和第四电阻,其中,

8.根据权利要求1所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述跨阻放大器电路的输出端VN与VP分别与所述比较器的两个输入端连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,当VP大于VN时,所述比较器输出高电平信号;当VP小于VN时,所述比较器输出低电平信号。

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【技术特征摘要】

1.一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,包括光电二极管,跨阻放大器电路和比较器;

2.根据权利要求1所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述跨阻放大器电路包括偏置电路、放大电路、反馈电路和过流保护电路,所述偏置电路与所述放大电路连接,所述放大电路与反馈电路连接,所述过流保护电路与所述反馈电路连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述偏置电路包括第七nmos管、第八nmos管、第九nmos管、第十一nmos管和第一pmos管;

4.根据权利要求3所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述放大电路包括第一nmos管、第二nmos管、第三nmos管、第四nmos管、第五nmos管、第二pmos管、第三pmos管和第四pmos管;

5.根据权利要求4所述的一种用于提高光隔离系统瞬态响应的电路,其特征在于,所述反馈电路包括负反馈环路和t型反馈网络电...

【专利技术属性】
技术研发人员:张本靖李丽恒
申请(专利权)人:成都华创矽芯微电子有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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