【技术实现步骤摘要】
本技术属于模拟集成电路设计，具体涉及一种最大电压自动选择电路。
技术介绍
1、在模拟芯片应用中，比如pmic、eeprom、soc、otp等模拟电路系统中，很多情况下会出现多个电源的情况。而某些电路模块对于供电电压有最小值的要求，低于一定值就不能正常工作。因此最大电压自动选择电路可以在多个电源间进行跟踪选择，从中选出最大的电压共有需要的电路模块使用。如果最大电压选择电路不能快速且精确的将最大电压选择出来，模拟电路系统的性能会受到影响。传统的电压选择电路通常通过一路导通开关来实现被选择电压的输出，速度有限，稳定性也不高，而且没有对电路做低功耗处理。
技术实现思路
1、针对上述问题，本技术提出了一种最大电压自动选择电路，使用nmos管储能电容代替普通金属电容，能大大减少电路的版图面积；将电压比较转成电流比较的方式以及施密特触发器的使用不仅增加了电压比较的速度和精度，也提高了电路的稳定性；基准电流电路产生的电流和镜像电路的支路电流都在纳安级，因此整个电路的总功耗极小。
2、针对现有技术和上述不足之处，本技术通过以下设计方案来实现：
3、一种最大电压自动选择电路，包括偏置电路(100)、共源共栅电流镜像电路(200)、最大电压比较电路(300)、施密特触发器、最大电压选择开关。
4、所述偏置电路(100)包括基准电流产生电路(101)和偏置电压产生电路(102)，用来产生基准电流和偏置电压；所述共源共栅电流镜像电路(200)采用共源共栅电流镜像结构，将基
5、进一步的是，所述的基准电流产生电路(101)由nmos管mn1、电阻rs、pmos管mp1、pmos管mp2构成；nmos管mn1的栅极接理想的电压偏置vref，源极接电阻rs形成源极负反馈，漏极和pmos管mp1的漏极以及pmos管mp2的栅极相连接；电阻rs一端接nmos管mn1的源极，另一端接地；pmos管mp1的源极和pmos管mp2的漏极相连接，pmos管mp1的栅极接偏置电压vbp2；pmos管mp2的源极接电源电压vina。
6、进一步的是，所述的偏置电压产生电路(102)由pmos管mp3、pmos管mp4、pmos管mp5、nmos管mn2、nmos管mn3构成；pmos管mp3的源极接电源电压vina，栅极接偏置电压vbp1，漏极和pmos管mp4的源极相连接；pmos管mp4的栅极接偏置电压vbp2，漏极和nmos管mn2的漏极相连接；pmos管mp5将栅漏短接之后和nmos管mn3的漏接相连，源极接电源电压vina；nmos管mn2将栅漏短接之后和pmos管mp4的漏极以及nmos管mn3的栅极相连，源极则接地；nmos管mn3的源极接地。
7、进一步的是，所述的共源共栅电流镜像电路(200)由pmos管mp6、pmos管mp7、nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8、nmos管mn9构成；pmos管mp6的源极接电源电压vina，栅极接偏置电压vbp1，漏极和pmos管mp7的源极相连；pmos管mp7的栅极接偏置电压vbp2，漏极和nmos管mn4的漏极以及nmos管mn5的栅极相连；nmos管mn4的栅极接偏置电压vbn1，源极和nmos管mn5的漏极相连；nmos管mn5的源极接地；nmos管mn7和nmos管mn9的栅极都接偏置电压vbn2，源极都接地，nmos管mn7的漏极接nmos管mn6的源极，nmos管mn9的漏极接nmos管mn8的源极；nmos管mn6和nmos管mn8的栅极都接偏置电压vbn1，nmos管mn6的漏极接vg节点，nmos管mn8的漏极接vc节点。
8、进一步的是，所述的最大电压比较电路(300)由电阻rn、电阻rp、pmos管mp8、pmos管mp9、储能电容mnc、两路共源共栅电流源构成；电阻rn一端和输入电压vin相连，另一端和pmos管mp8的源极相连；电阻rp一端和输入电压vip相连，另一端和pmos管mp9的源极相连；pmos管mp8将栅漏短接后和pmos管mp9的栅极相连；pmos管mp8和pmos管mp9的源极分别与一路共源共栅电流源相连；储能电容mnc是mos电容，通过将nmos管的源漏接地，栅极接vc节点形成。
9、进一步的是，所述的施密特触发器将最大电压比较电路的结果，也即储能电容mnc两端的电压整形后，进入反相器inv1后的输出记为sa；sa信号进入反相器inv2后的输出记为sb；因此sa和sb互为一对逻辑相反的信号。
10、进一步的是，所述的最大电压选择开关是互补cmos开关；其中vin支路开关由nmos管mn10、pmos管mp10构成；其中vip支路开关由nmos管mn11、pmos管mp11构成；nmos管mn10的栅极接sb信号，pmos管mp10的栅极接sa信号，nmos管mn10的漏极和pmos管mp10的源极相连后与输入信号vin相接，nmos管mn10的源极和pmos管mp10的漏极相连后与输出信号vout相接；nmos管mn11的栅极接sa信号，pmos管mp11的栅极接sb信号，nmos管mn11的漏极和pmos管mp11的源极相连后与输入信号vip相接，nmos管mn11的源极和pmos管mp11的漏极相连后与输出信号vout相接。
11、进一步的是，所述施密特触发器、反相器inv1以及反相器inv2的供电电压为输出电压vout。
12、本技术提供的最大电压自动选择电路，具有以下有益效果：
13、(1)使用nmos管储能电容代替普通金属电容，能大大减少电路的版图面积。
14、(2)将电压比较转成电流比较的方式以及施密特触发器的使用不仅增加了电压比较的速度和精度，也提高了电路的稳定性。
15、(3)基准电流电路和镜像电路产生的电流都在纳安级，因此整个电路的总功耗极小。
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1.一种最大电压自动选择电路，其特征在于，包括偏置电路(100)、共源共栅电流镜像电路(200)、最大电压比较电路(300)、施密特触发器、最大电压选择开关；所述偏置电路(100)包括基准电流产生电路(101)和偏置电压产生电路(102)，用来产生基准电流和偏置电压；所述共源共栅电流镜像电路(200)采用共源共栅电流镜像结构，将基准电流复制后作为最大电压比较电路(300)的电流源；所述最大电压比较电路(300)由共源共栅电流源、保护电阻、储能电容MNC构成；所述施密特触发器将最大电压比较电路的结果整形后，再去驱动最大电压选择开关；所述最大电压选择开关采用互补CMOS结构，导通后将最大电压传到输出端。
2.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的基准电流产生电路(101)由NMOS管MN1、电阻RS、PMOS管MP1、PMOS管MP2构成；NMOS管MN1的栅极接理想的电压偏置VREF，源极接电阻RS形成源极负反馈，漏极和PMOS管MP1的漏极以及PMOS管MP2的栅极相连接；电阻RS一端接NMOS管MN1的源极，另一端接地；PMOS管MP1的源极和
3.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的偏置电压产生电路(102)由PMOS管MP3、PMOS管MP4、PMOS管MP5、NMOS管MN2、NMOS管MN3构成；PMOS管MP3的源极接电源电压VINA，栅极接偏置电压VBP1，漏极和PMOS管MP4的源极相连接；PMOS管MP4的栅极接偏置电压VBP2，漏极和NMOS管MN2的漏极相连接；PMOS管MP5将栅漏短接之后和NMOS管MN3的漏接相连，源极接电源电压VINA；NMOS管MN2将栅漏短接之后和PMOS管MP4的漏极以及NMOS管MN3的栅极相连，源极则接地；NMOS管MN3的源极接地。
4.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的共源共栅电流镜像电路(200)由PMOS管MP6、PMOS管MP7、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、NMOS管MN7、NMOS管MN8、NMOS管MN9构成；PMOS管MP6的源极接电源电压VINA，栅极接偏置电压VBP1，漏极和PMOS管MP7的源极相连；PMOS管MP7的栅极接偏置电压VBP2，漏极和NMOS管MN4的漏极以及NMOS管MN5的栅极相连；NMOS管MN4的栅极接偏置电压VBN1，源极和NMOS管MN5的漏极相连；NMOS管MN5的源极接地；NMOS管MN7和NMOS管MN9的栅极都接偏置电压VBN2，源极都接地，NMOS管MN7的漏极接NMOS管MN6的源极，NMOS管MN9的漏极接NMOS管MN8的源极；NMOS管MN6和NMOS管MN8的栅极都接偏置电压VBN1，NMOS管MN6的漏极接VG节点，NMOS管MN8的漏极接VC节点。
5.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的最大电压比较电路(300)由电阻RN、电阻RP、PMOS管MP8、PMOS管MP9、储能电容MNC、两路共源共栅电流源构成；电阻RN一端和输入电压VIN相连，另一端和PMOS管MP8的源极相连；电阻RP一端和输入电压VIP相连，另一端和PMOS管MP9的源极相连；PMOS管MP8将栅漏短接后和PMOS管MP9的栅极相连；PMOS管MP8和PMOS管MP9的源极分别与一路共源共栅电流源相连；储能电容MNC是MOS电容，通过将NMOS管的源漏接地，栅极接VC节点形成。
6.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的施密特触发器将最大电压比较电路的结果，也即储能电容MNC两端的电压整形后，进入反相器INV1后的输出记为SA；SA信号进入反相器INV2后的输出记为SB；因此SA和SB互为一对逻辑相反的信号。
7.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的最大电压选择开关是互补CMOS开关；其中VIN支路开关由NMOS管MN10、PMOS管MP10构成；其中VIP支路开关由NMOS管MN11、PMOS管MP11构成；NMOS管MN10的栅极接SB信号，PMOS管MP10的栅极接SA信号，NMOS管MN10的漏极和PMOS管MP10的源极相连后与输入信号VIN相接，NMOS管MN10的源极和PMOS管MP10的漏极相连后与输出信号VOUT相接；NMOS管MN11的栅极接SA信号，PMOS管MP11的栅极接SB信号，NMOS管MN11的漏极和PMOS管MP11的源极相连后与输入信号VIP...
【技术特征摘要】
1.一种最大电压自动选择电路，其特征在于，包括偏置电路(100)、共源共栅电流镜像电路(200)、最大电压比较电路(300)、施密特触发器、最大电压选择开关；所述偏置电路(100)包括基准电流产生电路(101)和偏置电压产生电路(102)，用来产生基准电流和偏置电压；所述共源共栅电流镜像电路(200)采用共源共栅电流镜像结构，将基准电流复制后作为最大电压比较电路(300)的电流源；所述最大电压比较电路(300)由共源共栅电流源、保护电阻、储能电容mnc构成；所述施密特触发器将最大电压比较电路的结果整形后，再去驱动最大电压选择开关；所述最大电压选择开关采用互补cmos结构，导通后将最大电压传到输出端。
2.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的基准电流产生电路(101)由nmos管mn1、电阻rs、pmos管mp1、pmos管mp2构成；nmos管mn1的栅极接理想的电压偏置vref，源极接电阻rs形成源极负反馈，漏极和pmos管mp1的漏极以及pmos管mp2的栅极相连接；电阻rs一端接nmos管mn1的源极，另一端接地；pmos管mp1的源极和pmos管mp2的漏极相连接，pmos管mp1的栅极接偏置电压vbp2；pmos管mp2的源极接电源电压vina。
3.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的偏置电压产生电路(102)由pmos管mp3、pmos管mp4、pmos管mp5、nmos管mn2、nmos管mn3构成；pmos管mp3的源极接电源电压vina，栅极接偏置电压vbp1，漏极和pmos管mp4的源极相连接；pmos管mp4的栅极接偏置电压vbp2，漏极和nmos管mn2的漏极相连接；pmos管mp5将栅漏短接之后和nmos管mn3的漏接相连，源极接电源电压vina；nmos管mn2将栅漏短接之后和pmos管mp4的漏极以及nmos管mn3的栅极相连，源极则接地；nmos管mn3的源极接地。
4.根据权利要求1所述的最大电压自动选择电路，其特征在于：所述的共源共栅电流镜像电路(200)由pmos管mp6、pmos管mp7、nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、nmos管mn7、nmos管mn8、nmos管mn9构成；pmos管mp6的源极接电源电压vina，栅极接偏置电压vbp1，漏极和pmos管mp7的源极相连；pmos管mp7的栅极接偏置电压vbp2，漏极和nmos管mn4的漏极...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳宏卫，韦家锐，许仕海，韦善于，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：
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