一种防自激电压输出电路制造技术

技术编号:8261787 阅读:245 留言:0更新日期:2013-01-26 14:23
本实用新型专利技术公开一种防自激电压输出电路,第一、第二输出级功率开关管相连,第一输出级功率开关管另一端与驱动上拉管相连,第二输出级功率开关管与驱动下拉管相连,驱动上拉管与驱动下拉管通过第一钳位管相连,第二钳位管并联于第一钳位管上,第一钳位管和第二钳位管各连接一电压,驱动上拉管及驱动下拉管分别连接第一、第二开关控制信号,由反馈管和反馈控制开关串联成的第一、第二反馈体分别并联于第一、第二输出级功率开关管的两端,且反馈控制开关上分别相应的设有第三开关控制信号、第四开关控制信号,第二输出级功率开关管、驱动级下拉管及第一反馈体的反馈管接地,第一输出级功率开关管、驱动级上拉管和第二反馈体的反馈管连接一电压输入端。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种防自激电压输出电路
技术介绍
开关电源或者D类功放输出为数字信号,输出级为rail-to - rail结构,并且应用时输出级直接和电感或者喇叭(喇叭中有很大寄生电感)相连。由于输出级电压的快速跳变,在电感的作用下会产生很大的自激电压,特别是在有大电流输出的时候,自激电压尤为明显,这个自激电压产生EMI干扰,并且容易损坏芯片。输出级的rail-to-rail结构是大功率的P型场效应管(PMOS)和N型场效应管(NMOS)作为开关推挽输出结构,为防止大功率开关管交替开关时产生巨大的脉冲电流(Glitch),所以在控制两个开关管时先将其中一个关掉再将另一个打开,即·break-before-make,这个过程中存在一个死区(dead zone),即有段短暂时间PMOS和NMOS同时处于关断状态,在这期间与输出级相连的电感失去了延续电流的通路,由于电感的电流惯性作用,使得输出接点产生高于电源或者低于地的电压,这就是自激电压。要抑制自激电压的产生就要尽量消除死区时间,也就是去掉break-before-make控制,但若没有break-before-make控制就会产生从电源到地的glitch电流,这将影响电源电压的稳定,甚至会损坏电源。本技术旨在消除这两点之间的矛盾,既要防止巨大的glitch电流的产生又要抑制自激电压。新型内容由于现有技术的上述问题,本技术提出一种防自激电压输出电路,其可以有效的解决现有技术的上述问题,实现防止巨大的glitch电流的产生又抑制自激电压。本技术通过以下技术方案解决上述问题—种防自激电压输出电路,其中,第一输出级功率开关管一端与第二输出级功率开关管相连,且两者间连接有一电压输出端,该第一输出级功率开关管另一端与驱动上拉管和第一钳位管相连,第二输出级功率开关管与驱动下拉管相连,该驱动上拉管与驱动下拉管通过一第一钳位管相连,第二钳位管并联于第一钳位管上,且该第一钳位管和第二钳位管各连接一电压,该驱动上拉管及驱动下拉管分别连接第一开关控制信号、第二开关控制信号,由反馈管和反馈控制开关串联成的第一反馈体、第二反馈体分别并联于第一输出级功率开关管、第二输出级功率开关管的两端,且反馈控制开关上各分别相应的设有第三开关控制信号、第四开关控制信号,第二输出级功率开关管、驱动级下拉管及第一反馈体的反馈管接地,第一输出级功率开关管、驱动级上拉管和第二反馈体的反馈管连接一电压输入端。作为本技术的进一步特征,第一输出级功率开关管、驱动级上拉管、第二钳位管、第二反馈体的反馈管、第二反馈体的反馈控制开关依次为第一、第二、第三、第四、第五P型场效应管;第二输出级功率开关管、驱动级下拉管、第一钳位管、第一反馈体的反馈管、第一反馈体的反馈控制开关依次为第一、第二、第三、第四、第五N型场效应管。作为本技术的进一步特征,第一 P型场效应管的源极连接一电压输入端,其栅极连接第二 P型场效应管的漏极和第三N型场效应管的漏极,其漏极连接一电压输出端及第一 N型场效应管的漏极;第二 N型场效应管的漏极连接第一 N型场效应管的栅极和第三N型场效应管的源极,其源极接地且其栅极连接第二开关控制信号;第二 P型场效应管的栅极连接第一开关控制信号,其源极连接一电压输入端,其漏极与第三N型场效应管的漏极相连;第三P型场效应管的源极和漏极分别连接第一 P型场效应管的栅极和第一 N型场效应管的栅极,其栅极和第三N型场效应管的栅极分别连接一电压输入端; 第五N型场效应管的漏极与第一 P型场效应管的栅极相连,其栅极连接一第三开关控制信号,其源极连接第四N型场效应管的漏极,该第四N型场效应管的栅极与第一 P型场效应管的漏极和电压输出端相连,其源极接地;第四P型场效应管的源极连接一电压输入端,其栅极连接电压输出端和第一 N型场效应管的漏极,其漏极连接第五P型场效应管的源极,且该第五P型场效应管的栅极连接第四开关控制信号,其漏极与第一 N型场效应管的栅极相连。作为本技术的进一步特征,第三P型场效应管栅极连接的电压输入端的电压用以下公式表示Vp= Vdd-2X (Vthp+ Vsatp),其中Vdd为电源电压,Vthp为第三P型场效应管的阈值电压,Vsatp为第三P型场效应管的过驱动电压。作为本技术的进一步特征,第三N型场效应管栅极连接的电压输入端的电压用以下公式表示Vn=2X (Vthn+ Vsatn),其中Vthn为第三N型场效应管的阈值电压,Vsatn为第三N型场效应管的过驱动电压。作为本技术的进一步特征,第一开关控制信号、第二开关控制信号、第三开关控制信号、第四开关控制信号按照第三控制信号、第一控制信号、第四控制信号、第二控制信号的顺序进行。由于使用了上述技术手段,本技术的优点如下本技术精确的控制P型场效应管和N型场效应管的控制电压时序,使得P型场效应管的关断和N型场效应管打开,或者P型场效应管的打开和N型场效应管关断有着极端时间的交叠,这样既消除了死区时间同时避免了大的脉冲电流。附图说明图I为本技术的结构示意图;图2为本技术的输出级和驱动级电路图;图3为本技术的时序控制电路图;图4为本技术的开关控制信号时序图;图5为本技术的输出级和驱动级各节点信号波形。图中1,第一输出及功率开关管;2,第二输出级功率开关管;3,驱动上拉管;4,驱动下拉管;5,第一钳位管;6,第二钳位管;7,第一反馈体;8,第二反馈体;9,反馈控制开关;10,反馈管;11,电压输出端;12,第一开关控制信号;13,第二开关控制信号;14,第三控制开关信号;15,第四开关控制信号具体实施方式下面结合具体实施方式,详细描述本技术。结合图I所示,为本技术的结构示意图,其中,第一输出级功率开关管I与第二输出级功率开关管2相连,且两者间连接有一电压输出端11,该第一输出级功率开关管I与驱动上拉管3相连,第二输出级功率开关管2与驱动下拉管4相连,该驱动上拉管3与驱动下拉管4通过一第一钳位管5相连,第二钳位管6并联于第一钳位管5上,且该第一钳位管5和第二钳位管6分别连接一电压Vn、Vp,该驱动上拉管3及驱动下拉管4分别连接一第一开关控制信号12、第二开关控制信号13,由反馈管10和反馈控制开关9串联成的第一反馈体7、第二反馈体8分别并联于第一输出级功率开关管I、第二输出级功率开关管2的两端,且反馈控制开关9上各分别相应的设有第三开关控制信号14、第四开关控制信号15,第二输出级功率开关管2、驱动级下拉管4及第一反馈体7的反馈管10接地,第一输出级功率开关管I、驱动级上拉管3和第二反馈体8的反馈管10连接一电压输入端。·其中,第一输出级功率开关管I、驱动级上拉管3、第二钳位管6、第二反馈体的反馈管10、第二反馈体的反馈控制开关9依次为第一、第二、第三、第四、第五P型场效应管(PMOSI、PM0S2、PM0S3、PM0S4、PM0S5 );第二输出级功率开关管2、驱动级下拉管4、第一钳位管5、第一反馈体的反馈管10、第一反馈体的反馈控制开关9依次为第一、第二、第三、第四、第五 N 型场效应管(NM0S1、NM0S2、NM0S3、NM0S4、NM0S5)。结合图2和图3所述,其具体的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防自激电压输出电路,其特征在于:其中第一输出级功率开关管一端与第二输出级功率开关管相连,且两者间连接有一电压输出端,该第一输出级功率开关管另一端与驱动上拉管和第一钳位管相连,所述第二输出级功率开关管与驱动下拉管相连,该驱动上拉管与驱动下拉管通过一第一钳位管相连,第二钳位管并联于所述第一钳位管上,且该第一钳位管和第二钳位管各连接一电压,所述驱动上拉管及驱动下拉管分别连接一第一开关控制信号、第二开关控制信号,由反馈管和反馈控制开关串联成的第一反馈体、第二反馈体分别并联于所述第一输出级功率开关管、第二输出级功率开关管的两端,且反馈控制开关上各分别相应的设有第三开关控制信号、第四开关控制信号,所述第二输出级功率开关管、驱动级下拉管及第一反馈体的反馈管接地,所述第一输出级功率开关管、驱动级上拉管和第二反馈体的反馈管连接一电压输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:鞠建宏张远斌
申请(专利权)人:帝奥微电子有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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