齐纳二极管稳压电路制造技术

齐纳二极管稳压电路，输入电压输入端接第一电流源和第三电流源输入端、第一电阻一端、第一NMOS管漏极、第一PMOS管源极；比较器同相输入端接第一电流源输出端、第一PMOS管栅极、齐纳二极管负极；比较器反相输入端接第一电阻另一端、第二电流源输入端；电压输出端接第二电阻一端、第一NMOS管源极、第一PMOS管漏极；比较器输出端接第二NMOS管栅极；第一PMOS管栅极接第三电流源输出端、第二NMOS管漏极；地线接齐纳二极管正极、第二电流源输出端、第二NMOS管源极、第二电阻另一端。齐纳二极管提供一个偏置电压，当输入电压高于击穿电压时，内部供电电压为击穿电压减去NMOS的阈值电压，当输入电压小于击穿电压时，内部供电电压等于输入电压。

【技术实现步骤摘要】
齐纳二极管稳压电路 本专利技术涉及大规模集成电路设计，具体地说是一种用于集成电路中稳定内部供电电压的齐纳二极管稳压电路。附图说明图1显示的是目前普遍使用的典型的内部供电稳压电路，主要由一个运放和一个 PMOS管组成。运放输出端连接PMOS管栅极，运放的同相输入端接入一个参考电压，反相输入端接入反馈环路；PMOS管源极接入输入电压，漏极输出内部供电电压。该电路通过反馈电压来调节内部供电电压，但是存在两个方面的缺陷一、该电路是一个二级放大器，需要相位补偿，由于负载电流变化范围很大，比较难找到一个合适的补偿方法；二、该电路的响应时间太长，无法提高纳秒级的负载电流响应，导致内部供电电压不稳定。为克服现有集成电路中内部供电稳压电路的上述缺陷，本专利技术提供一种齐纳二极管稳压电路，免去传统稳压供电电路的环路反馈，既不需要相位补偿，也没有响应时间长的问题。本专利技术的技术方案是一种齐纳二极管稳压电路，包括齐纳二极管、比较器、第一 NMOS管、第一 PMOS管、第二 NMOS管、第一电阻、第二电阻、第一电流源、第二电流源、第三电流源，其特征在于输入电压输入端为第一节点，连接第一电流源和第三电流源的输入端、 第一电阻一端、第一NMOS管漏极、第一PMOS管源极；比较器同相输入端为第二节点，连接第一电流源的输出端、第一 PMOS管栅极、齐纳二极管负极；比较器反相输入端为第三节点，连接第一电阻另一端、第二电流源的输入端；稳压电路的内部供电电压输出端为第四节点，连接第二电阻一端、第一 NMOS管源极、第一 PMOS管漏极；比较器输出端为第五节点，连接第二 NMOS管栅极；第一 PMOS管栅极为第六节点，连接第三电流源的输出端、第二 NMOS管的漏极；地线为第七节点，连接齐纳二极管正极、第二电流源的输出端、第二 NMOS管的源极、第二电阻另一端。在本专利技术中齐纳二极管是一种反向击穿稳压二极管，它给稳压电路提供了一个偏置电压，当输入电压(即电源电压，下同)高于齐纳二极管击穿电压时，内部供电电压为齐纳二极管的击穿电压减去NMOS的阈值电压，当输入电压小于齐纳二极管的击穿电压时，内部供电电压(即输出电压，下同)等于输入电压。图1是目前典型的内部供电稳压电路。图2是本专利技术的齐纳二极管稳压电路。[具体实施方式]下面结合本专利技术及其实施例作进一步说明。见图2所示，本专利技术的齐纳二极管稳压电路包括齐纳二极管1、比较器2、第一 NMOS 管NMl、第一 PMOS管PMl、第二 NMOS管NM2、第一电阻Rl、第二电阻R2、第一电流源II、第二电流源12、第三电流源13。本专利技术的第一电流源II、第二电流源12、第三电流源13的恒定电流和输入电压由本专利技术以外的集成元件提供。输入电压输入端为第一节点01，连接第一电流源Il和第三电流源13的输入端、第一电阻Rl —端、第一 NMOS管NMl漏极、第一 PMOS管PMl源极。比较器2同相输入端为第二节点02，连接第一电流源Il的输出端、第一 PMOS管 PMl栅极、齐纳二极管1负极。比较器2反相输入端为第三节点03，连接第一电阻Rl另一端、第二电流源12的输入端。稳压电路的内部供电电压输出端为第四节点04，连接第二电阻R2—端、第一 NMOS 管匪1源极、第一 PMOS管PMl漏极。比较器2输出端为第五节点05，连接第二 NMOS管栅极。第一 PMOS管PMl栅极为第六节点06，连接第三电流源13的输出端、第二 NMOS管匪2的漏极。地线GND为第七节点07，连接齐纳二极管1正极、第二电流源12的输出端、第二 NMOS管匪2的源极、第二电阻R2另一端。根据输入电压不同，该电路工作原理分两种情况解释。一、当输入电压大于齐纳二极管击穿电压与I2R1之和(本实施例中第二电流源12 的电流值I2与第一电阻Rl阻值R1的乘积为I2R1)此时，第一电流源Il提供偏置电流，齐纳二极管1被反向击穿，该击穿电压为固定值，因第一 NMOS管匪1的栅接在齐纳二极管1 的负极上，这样第一 NMOS管匪1导通。另一方面，输入电压比齐纳二极管1击穿电压高出 I2R1以上，比较器2的输出为零，第二 NMOS管匪2关闭，第一 PMOS管PMl关闭。因此，内部供电电压由第一 NMOS管匪1提供，电压基本恒定。二、当输入电压小于齐纳二极管击穿电压与I2Ii1之和比较器2的输出为高，第二 NMOS管匪2打开，第一 PMOS管PMl打开，内部供电电压由第一 PMOS管PMl提供，内部供电电压等于输入电压。第一 NMOS管匪1的栅极电压等于输入电压，因此第一 NMOS管匪1关闭。综合以上两部分，当输入电压足够高时，内部供电电压为恒定电压，当输入电压比齐纳二极管1击穿电压低时，内部供电电压等于输入电压。权利要求1. 一种齐纳二极管稳压电路，包括齐纳二极管、比较器、第一 NMOS管、第一 PMOS管、第二 NMOS管、第一电阻、第二电阻、第一电流源、第二电流源、第三电流源，其特征在于输入电压输入端为第一节点，连接第一电流源和第三电流源的输入端、第一电阻一端、第一 NMOS 管漏极、第一 PMOS管源极；比较器同相输入端为第二节点，连接第一电流源的输出端、第一 PMOS管栅极、齐纳二极管负极；比较器反相输入端为第三节点，连接第一电阻另一端、第二电流源的输入端；稳压电路的内部供电电压输出端为第四节点，连接第二电阻一端、第一 NMOS管源极、第一 PMOS管漏极；比较器输出端为第五节点，连接第二 NMOS管栅极；第一 PMOS管栅极为第六节点，连接第三电流源的输出端、第二 NMOS管的漏极；地线为第七节点， 连接齐纳二极管正极、第二电流源的输出端、第二 NMOS管的源极、第二电阻另一端。全文摘要齐纳二极管稳压电路，输入电压输入端接第一电流源和第三电流源输入端、第一电阻一端、第一NMOS管漏极、第一PMOS管源极；比较器同相输入端接第一电流源输出端、第一PMOS管栅极、齐纳二极管负极；比较器反相输入端接第一电阻另一端、第二电流源输入端；电压输出端接第二电阻一端、第一NMOS管源极、第一PMOS管漏极；比较器输出端接第二NMOS管栅极；第一PMOS管栅极接第三电流源输出端、第二NMOS管漏极；地线接齐纳二极管正极、第二电流源输出端、第二NMOS管源极、第二电阻另一端。齐纳二极管提供一个偏置电压，当输入电压高于击穿电压时，内部供电电压为击穿电压减去NMOS的阈值电压，当输入电压小于击穿电压时，内部供电电压等于输入电压。文档编号G05F3/18GK102200794SQ201010132678公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日专利技术者李茂登, 肖国庆 申请人:上海沙丘微电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种齐纳二极管稳压电路，包括齐纳二极管、比较器、第一ＮＭＯＳ管、第一ＰＭＯＳ管、第二ＮＭＯＳ管、第一电阻、第二电阻、第一电流源、第二电流源、第三电流源，其特征在于：输入电压输入端为第一节点，连接第一电流源和第三电流源的输入端、第一电阻一端、第一ＮＭＯＳ管漏极、第一ＰＭＯＳ管源极；比较器同相输入端为第二节点，连接第一电流源的输出端、第一ＰＭＯＳ管栅极、齐纳二极管负极；比较器反相输入端为第三节点，连接第一电阻另一端、第二电流源的输入端；稳压电路的内部供电电压输出端为第四节点，连接第二电阻一端、第一ＮＭＯＳ管源极、第一ＰＭＯＳ管漏极；比较器输出端为第五节点，连接第二ＮＭＯＳ管栅极；第一ＰＭＯＳ管栅极为第六节点，连接第三电流源的输出端、第二ＮＭＯＳ管的漏极；地线为第七节点，连接齐纳二极管正极、第二电流源的输出端、第二ＮＭＯＳ管的源极、第二电阻另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国庆，李茂登，
申请(专利权)人：上海沙丘微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31