【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体集成电路领域,进一步来说涉及半导体线性集成电路领域,具体来说,涉及一种高稳定性稳压集成电路及其静电保护电路。
技术介绍
1、现有的传统线性稳压电路采用npn达林顿作为调整管,其工作压差范围为1.5-2.5v,其压差较大,在应用中功耗较大,需要增加较大面积的散热板,才能保证器件正常工作,因此其应用也受到了一定限制,增加的大面积散热板也给该类稳压器的应用带来很多的不便。因此对此做出改进,专利技术一种准低压差的线性稳压器,设计中采用pnp驱动npn调整管,可将压差降低至1.0-1.2v,功耗可以明显的降低,相对于传统的稳压器,功耗降低了50%-60%,且该电路进行了全工艺角仿真验证,工艺一致性强,是一种具有完整且多功能保护电路的集成稳压电路以及配套电路的结构。
2、有鉴于此,特提出本技术。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是:解决现有线性稳压电路体积大、结构复杂、元器件种类数量繁多的问题。
2、本技术的专利技术构思是:设计一种高稳定性稳压集成电路,以恒流源偏置电路、电流放大基准电路、补偿电路、输出电路为主线,对过温、过流、过压、静电防护等保护电路模块进行设计,各种电路模块既可以单独工作,又可以进行部分修改以适应其他电路,以实现整体电路功能,电路中采用的所有有源器件全为同种有源器件,如全部为晶体管、场效应管、mos管或igbt管,电路中采用的所有电阻的可以为外延层电阻、基区电阻、集电极电阻、发射极电阻等,元器件一致性强,大大降低电路中元器件
3、为此,本技术提供一种高稳定性稳压集成电路,如图1所示。包括:启动偏置电路模块、放大补偿输出电路模块、温度保护模块、电流保护电路模块、电压保护电路模块。
4、所述启动偏置电路模块包括启动电路和偏置电路,启动电路接受外部电压后为偏置电路提供信号,使得偏置电路开始工作,偏置电路模块通过多个镜像电流源,镜像复制相同的或者一定比例的电流,为其他电路模块提供工作电流;
5、所述放大补偿输出电路模块包括放大电路、基准电路、补偿电路和输出电路,放大补偿输出电路模块接受偏置电路的偏置电流,从而开始电流放大以及稳压输出,补偿电路用于监视放大电流,一旦被监视的电流过大或者过小时,即可以通过补偿电路对其进行方向调整;基准电路产生基准电源,通过基准电压输出端分压采样网络对基准电压进行稳压控制;输出电路对基准电压进行功率放大;
6、所述过温电路保护模块接受偏置电路配置的偏置电流后开启,通过监视的电流实时检测整体电路的温度,其中的晶体管为设置的负温度系数,一旦温度高到设定的程度,晶体管导通,即将电流全部引入地端,保护整体电路不受超温所影响;
7、所述电流保护电路模块和电压保护电路模块,用于实时检测电路的电流、电压,一旦电流超过设定值,或电压过大时,电流将全部从保护电路流出到地端,使得大电流不往补偿电路以及输出电路经过,保护电路;
8、所述启动偏置电路模块的正端与输入电压vin端连接,负端与基准电源vout2端连接;温度保护模块、电流保护电路模块的负端与基准电源vout2端连接;电压保护电路模块的负端与接地,电源端与输入电压vin端连接;偏置电流输出端分别与放大补偿输出电路模块、温度保护模块、电流保护电路模块、电压保护电路模块相应的偏置电流输入端连接;温度保护模块、电流保护电路模块的输出端与放大补偿输出电路模块相应的端口连接,放大补偿输出电路模块的基准电压输出端通过分压采样网络接地。
9、本集成电路结构的工作方式是:在电源端给出信号,开启电路模块开始工作,提供信号给偏置电路模块,偏置电路提供电流给放大电路模块、补偿电路模块、输出模块、温度保护模块、电压保护模块及电流保护模块。放大模块为电流放大模块,对输入电流进行放大,补偿电路模块对放大后的电流进行控制,最后通过输出模块进行稳定。通过分压采样网络控制基准电压的稳定性。此外电压保护模块、电流保护模块、温度保护模块和静电保护模块全程监管上述开启电路模块、偏置电路模块、放大电路模块、补偿电路模块及输出电路模块的工作情况。
10、本技术各种电路模块均可以单独工作,各种保护电路模块可以进行部分修改以适应其他电路。各电路模块互相协调和统一来实现电路功能,最后组合而成成为一个可以面对多种电子方面的复杂环境并稳定工作,实现了一种具有高稳定性稳压集成电路的结构。
11、本技术的有源器件全为同种有源器件,全为晶体管或全为场效应管或全为mos,一致性强,工艺阶段成品率高。
12、本技术所述稳压电路结构简洁,拥有多种保护电路保证电路的稳定性,适合在复杂环境中使用,如高空或宇航环境等。
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1.一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于,包括:启动偏置电路模块、放大补偿输出电路模块、温度保护模块、电流保护电路模块和电压保护电路模块;
2.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述启动偏置电路模块包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R9、R10,稳压二极管Z1,PNP晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5,NPN晶体管Q10、Q11;
3.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述放大补偿输出电路模块包括NPN晶体管Q9、Q12、Q13、Q17、Q18、Q26、Q27,PNP晶体管Q6、Q7、Q8、Q14、Q15、Q16,电阻R7、R11、R12、R13、R14、R22、R23、R24、R28、R29,电容C1、C2,二极管D1;
4.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述温度保护模块包括NPN晶体管Q20、Q22,PNP晶体管Q19、Q21,电阻R14、R15、R16、R17;
5.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述电流保护模块包括
6.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述电压保护模块包括稳压管Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7,电阻R25、R26,NPN晶体管Q28,其正端接VIN端,下端接地;
7.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于,包括:PNP晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q14、Q15、Q16、Q19、Q21,NPN晶体管Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13、Q17、Q18、Q20、Q22、Q23、Q24、Q25、Q26、Q27、Q28,电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29,稳压二极管Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7,电容C1、C2、C3,二极管D1;
8.如权利要求2-7之一所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述电阻的类型为外延层电阻、基区电阻、集电极电阻或发射极电阻。
9.如权利要求2-7之一所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述集成电路中的有源器件全为晶体管或全为场效应管或全为MOS或全为IGBT。
10.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于,包括静电保护模块,所述静电保护模块的相应端口与稳压集成电路相应的输入端、输出端、基准电压端、接地端连接;
...【技术特征摘要】
1.一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于,包括:启动偏置电路模块、放大补偿输出电路模块、温度保护模块、电流保护电路模块和电压保护电路模块;
2.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述启动偏置电路模块包括电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r8、r9、r10,稳压二极管z1,pnp晶体管q1、q2、q3、q4、q5,npn晶体管q10、q11;
3.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述放大补偿输出电路模块包括npn晶体管q9、q12、q13、q17、q18、q26、q27,pnp晶体管q6、q7、q8、q14、q15、q16,电阻r7、r11、r12、r13、r14、r22、r23、r24、r28、r29,电容c1、c2,二极管d1;
4.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述温度保护模块包括npn晶体管q20、q22,pnp晶体管q19、q21,电阻r14、r15、r16、r17;
5.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述电流保护模块包括npn晶体管q23、q24、q25,电阻r18、r19、r20、r21,补偿电容c3;
6.如权利要求1所述的一种高稳定性稳压集成电路,其特征在于:所述电压保护模块包括稳压管z2、z3、z...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹威,袁明雄,周嵘,王智,王博,陈江,杜先兵,梅青,袁桂英,
申请(专利权)人:中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂,
类型:新型
国别省市:
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