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一种电源轨电路制造技术

技术编号:40787627 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-28 19:18
本发明专利技术涉及一种电源轨电路,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管MP,所述主控制电路包括MOS管M3、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7和分压单元;基准电压产生电路产生电源轨所需要的基准电压,主控制电路产生与基准电压成比例的输出电压,本发明专利技术的电路极为精简,且生成精度相对较高的输出电压,对工艺要求低,大大减小了芯片面积,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路,具体涉及一种电源轨电路


技术介绍

1、随着互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,简称cmos)集成电路工艺的发展,电子产品在日常生活中的应用越来越广泛,其成为各个领域不可缺少的一部分。而cmos集成电路芯片的日益小型化的发展目标决定了低功耗、高集成度成为cmos集成电路发展的重要方向。

2、电源轨电路一般应用于存在高压输入电源的ic中,与传统ldo不同的是,其产生与电源相对稳定且带电流能力的电压,即vout=vdd-n*vref,vref为对相对电源电压的基准电压,而非相对地,n为分压系数。

3、传统电源轨架构如图1和图2所示。图1为最简单的实现方式,应用比较广泛,其中vout=(vdd-vzenor)+vgs,其中vzenor是齐纳二极管的反向导通电压,vgs为mos管的栅源压降。输出电压随着工艺、温度的变化范围大概为vdd-[3,6]v,由于输出电压变化大,且输出电压随着负载变化而变化,在一些应用场景下不太适合。如图2所示,传统高精度电源轨电路由基准电压电路、误差放大器ea、功率管、负载系统、反馈系统等组成。带隙基准电路bandgap一般需要bipolar器件,提供电源轨工作所需要的基准电压及偏置电流;误差放大器ea一般由多级放大器及buffer系统组成,比较复杂,尤其运放级数较多时补偿难度大,而且其中的带隙基准电路bandgap所形成的参考电压是针对电源(vdd-vref),而非针对地(vref-gnd),并且因为vdd电压较高,运放的设计需要使用较多的高压器件,并且误差放大器ea需要稳定性补偿,设计难度及面积增加,由于功能模块多且复杂,功耗往往难以达成目标,且面积成本高,各模块对工作电压要求高,难以在较低电压下正常工作,这就限制了传统电源轨的发展应用。


技术实现思路

1、本专利技术旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷,提供一种电源轨电路,该电路简单且可生成精度相对较高的输出电压,从而大大减小了芯片面积,降低了成本。

2、本专利技术采用的技术方案为:

3、第一方面,提供一种电源轨电路,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管mp,所述主控制电路包括mos管m3、mos管m5、mos管m6、mos管m7和分压单元;所述基准电压生成电路的第一端、mos管m5的源极、所述分压单元的第一端连接后,用于接入电源电压vdd,所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接;所述基准电压生成电路的第五端、mos管m3的源极、功率管mp的源极均接地;mos管m5的漏极与mos管m6的源极、mos管m7的源极连接;mos管m6的漏极与mos管m3的漏极、功率管mp的栅极连接;mos管m7的栅极与所述分压单元的第二端连接,mos管m7的漏极与所述分压单元的第三端、功率管mp的漏极连接后,作为所述电源轨电路的输出端。

4、优选地,所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4;电阻r1的一端、mos管m4的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻r1的另一端与mos管m1的栅极、mos管m1的漏极、mos管m2的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接;mos管m4的栅极与mos管m4的源极、电阻r3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;电阻r3的另一端与mos管m2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;mos管m2的源极与电阻r2的一端连接;电阻r2的另一端与mos管m1的源极连接后作为所述基准电压生成电路的第五端接地。

5、优选地,所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4、mos管m3’、mos管m4’;电阻r1的一端、mos管m4的源极、mos管m4’的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻r1的另一端与mos管m1的栅极、mos管m1的漏极、mos管m2的栅极连接;mos管m4的栅极与mos管m4的源极、mos管m4’的栅极、电阻r3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;电阻r3的另一端与mos管m2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;mos管m2的源极与电阻r2的一端连接;电阻r2的另一端与mos管m1的源极、mos管m3’的源极连接后,作为所述基准电压生成电路的第五端接地;mos管m4’的漏极与mos管m3’的漏极、mos管m3’的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接。

6、优选地,mos管m3与mos管m5的大小关系为m5=n*m3,其中,n为大于0的自然数,n与mos管m6、mos管m7的大小取值相关。

7、优选地,mos管m6与mos管m7相同。

8、优选地,所述分压单元包括电阻rfb1和电阻rfb2,电阻rfb2的一端作为所述分压单元的第一端,电阻rfb2的另一端与电阻rfb1的一端连接后作为所述分压单元的第二端,电阻rfb1的另一端作为所述分压单元的第三端。

9、第二方面,提供一种电源轨电路,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管mp;所述主控制电路包括mos管m3、mos管m5、mos管m6、mos管m7和分压单元;所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4;电阻r1的一端、mos管m4的源极、mos管m5的源极、所述分压单元的一端连接后,用于接入电源电压vdd;电阻r1的另一端与mos管m1的栅极、mos管m1的漏极、mos管m2的栅极、mos管m3的栅极连接;mos管m4的栅极与mos管m4的源极、电阻r3的一端、mos管m5的栅极连接;电阻r3的另一端与mos管m2的漏极、mos管m6的栅极连接;mos管m2的源极与电阻r2的一端连接;电阻r2的另一端与mos管m1的源极、mos管m3的源极、功率管mp的源极接地;mos管m3的漏极与mos管m6的漏极、功率管mp的栅极连接;mos管m5的漏极与mos管m6的源极、mos管m7的源极连接;mos管m7的栅极与所述分压单元的第二端连接,mos管m7的漏极与所述分压单元的第三端、功率管mp的漏极连接后,作为所述电源轨电路的输出端。

10、第三方面,提供一种电源轨电路,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管mp;所述主控制电路包括mos管m3、mos管m5、mos管m6、mos管m7和分压单元;所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4、mos管m3’、mos管m4’;电阻r1的一端、mos管m4的源极、mos管m4’的源极mos管本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电源轨电路,其特征在于,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管MP,所述主控制电路包括MOS管M3、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7和分压单元;所述基准电压生成电路的第一端、MOS管M5的源极、所述分压单元的第一端连接后,用于接入电源电压VDD,所述基准电压生成电路的第二端与MOS管M5的栅极连接;所述基准电压生成电路的第三端与MOS管M6的栅极连接;所述基准电压生成电路的第四端与MOS管M3的栅极连接;所述基准电压生成电路的第五端、MOS管M3的源极、功率管MP的源极均接地;MOS管M5的漏极与MOS管M6的源极、MOS管M7的源极连接;MOS管M6的漏极与MOS管M3的漏极、功率管MP的栅极连接;MOS管M7的栅极与所述分压单元的第二端连接,MOS管M7的漏极与所述分压单元的第三端、功率管MP的漏极连接后,作为所述电源轨电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,所述基准电压生成电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M4;电阻R1的一端、MOS管M4的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻R1的另一端与MOS管M1的栅极、MOS管M1的漏极、MOS管M2的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与MOS管M3的栅极连接;MOS管M4的栅极与MOS管M4的源极、电阻R3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与MOS管M5的栅极连接;电阻R3的另一端与MOS管M2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与MOS管M6的栅极连接;MOS管M2的源极与电阻R2的一端连接;电阻R2的另一端与MOS管M1的源极连接后作为所述基准电压生成电路的第五端接地。

3.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,所述基准电压生成电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M4、MOS管M3’、MOS管M4’;电阻R1的一端、MOS管M4的源极、MOS管M4’的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻R1的另一端与MOS管M1的栅极、MOS管M1的漏极、MOS管M2的栅极连接;MOS管M4的栅极与MOS管M4的源极、MOS管M4’的栅极、电阻R3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与MOS管M5的栅极连接;电阻R3的另一端与MOS管M2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与MOS管M6的栅极连接;MOS管M2的源极与电阻R2的一端连接;电阻R2的另一端与MOS管M1的源极、MOS管M3’的源极连接后,作为所述基准电压生成电路的第五端接地;MOS管M4’的漏极与MOS管M3’的漏极、MOS管M3’的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与MOS管M3的栅极连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述电源轨电路,其特征在于,MOS管M3与MOS管M5的大小关系为M5=N*M3,其中,N为大于0的自然数,N与MOS管M6、MOS管M7的大小取值相关。

5.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,MOS管M6与MOS管M7相同。

6.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,所述分压单元包括电阻Rfb1和电阻Rfb2,电阻Rfb2的一端作为所述分压单元的第一端,电阻Rfb2的另一端与电阻Rfb1的一端连接后作为所述分压单元的第二端,电阻Rfb1的另一端作为所述分压单元的第三端。

7.一种电源轨电路,其特征在于,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管MP;所述主控制电路包括MOS管M3、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7和分压单元;所述基准电压生成电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M4;电阻R1的一端、MOS管M4的源极、MOS管M5的源极、所述分压单元的一端连接后,用于接入电源电压VDD;电阻R1的另一端与MOS管M1的栅极、MOS管M1的漏极、MOS管M2的栅极、MOS管M3的栅极连接;MOS管M4的栅极与MOS管M4的源极、电阻R3的一端、MOS管M5的栅极连接;电阻R3的另一端与MOS管M2的漏极、MOS管M6的栅极连接;MOS管M2的源极与电阻R2的一端连接;电阻R2的另一端与MOS管M1的源极、MOS管M3的源极、功率管MP的源极接地;MOS管M3的漏极与MOS管M6的漏极、功率管MP的栅极连接;MOS管M5的漏极与MOS管M6的源极、MOS管M7的源极连接;MOS管M7的栅极与所述分压单元的第二端连接,MOS管M7的漏极与所述分压单元的第三端、功率管MP的漏极连接后,作为所述电源轨电路的输出端。

8.一种电源轨电路,其特征在于,包括基准电压生成电路、主控...

【技术特征摘要】

1.一种电源轨电路,其特征在于,包括基准电压生成电路、主控制电路和功率管mp,所述主控制电路包括mos管m3、mos管m5、mos管m6、mos管m7和分压单元;所述基准电压生成电路的第一端、mos管m5的源极、所述分压单元的第一端连接后,用于接入电源电压vdd,所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接;所述基准电压生成电路的第五端、mos管m3的源极、功率管mp的源极均接地;mos管m5的漏极与mos管m6的源极、mos管m7的源极连接;mos管m6的漏极与mos管m3的漏极、功率管mp的栅极连接;mos管m7的栅极与所述分压单元的第二端连接,mos管m7的漏极与所述分压单元的第三端、功率管mp的漏极连接后,作为所述电源轨电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4;电阻r1的一端、mos管m4的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻r1的另一端与mos管m1的栅极、mos管m1的漏极、mos管m2的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接;mos管m4的栅极与mos管m4的源极、电阻r3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;电阻r3的另一端与mos管m2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;mos管m2的源极与电阻r2的一端连接;电阻r2的另一端与mos管m1的源极连接后作为所述基准电压生成电路的第五端接地。

3.根据权利要求1所述的电源轨电路,其特征在于,所述基准电压生成电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、mos管m1、mos管m2、mos管m4、mos管m3’、mos管m4’;电阻r1的一端、mos管m4的源极、mos管m4’的源极作为所述基准电压生成电路的第一端,电阻r1的另一端与mos管m1的栅极、mos管m1的漏极、mos管m2的栅极连接;mos管m4的栅极与mos管m4的源极、mos管m4’的栅极、电阻r3的一端连接后,作为所述基准电压生成电路的第二端与mos管m5的栅极连接;电阻r3的另一端与mos管m2的漏极连接后,作为所述基准电压生成电路的第三端与mos管m6的栅极连接;mos管m2的源极与电阻r2的一端连接;电阻r2的另一端与mos管m1的源极、mos管m3’的源极连接后,作为所述基准电压生成电路的第五端接地;mos管m4’的漏极与mos管m3’的漏极、mos管m3’的栅极连接后,作为所述基准电压生成电路的第四端与mos管m3的栅极连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述电源轨电路,其特征在于,mos管m3与mos管m5的大小关系为m5=n*m3,其中,n为大于0的自然数,n与mos管m6、mos管m7的大小取值相...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斌斌郭晓锋邵元超王超
申请(专利权)人:广州金升阳科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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