專利名稱：電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電池被錯(cuò)誤地反向連接正負(fù)時(shí)沒(méi)有大電流流過(guò)的電壓調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)器，已知有如圖4所示的電路(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。電池110的正極與VDD端子121連接，負(fù)極與VSS端子(GND) 123連接。VOUT端子122與負(fù)載111連接?；鶞?zhǔn)電壓電路101輸出基準(zhǔn)電壓，并將其施加到誤差放大器102的反相輸入端子。VOUT端子122的電壓根據(jù)電阻104與105進(jìn)行分壓，并將分壓后的電壓施加到誤差放大器 102的非反相輸入端子。輸出晶體管103的源極和襯底與VDD端子121連接，漏極與VOUT端子122連接，誤差放大器102的輸出與柵極連接，并利用誤差放大器102的輸出來(lái)控制輸出晶體管103的電阻值。S卩，控制為當(dāng)利用電阻104、105對(duì)VOUT端子的電壓(輸出電壓)進(jìn)行分壓后的電壓小于基準(zhǔn)電壓電路101的輸出電壓時(shí)，誤差放大器102的輸出變低，輸出晶體管103強(qiáng)偏置并且電阻值下降，由此VOUT端子122的電壓上升，反之，當(dāng)利用電阻104、105分壓后的電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出晶體管103弱偏置并且電阻值提高，從而VOUT端子122的電壓降低，向VOUT端子122輸出固定的電壓。一般情況下，誤差放大器102的電路以如圖5所示的差動(dòng)放大電路為代表。誤差放大器102的正輸入端子721和負(fù)輸入端子722分別與N溝道晶體管701和702的柵極連接。N溝道晶體管701和702的源極共同與恒流源705連接。N溝道晶體管701的漏極與P溝道晶體管703的柵極和漏極以及P溝道晶體管704的柵極連接。N溝道晶體管702的漏極與P溝道晶體管704的漏極連接。EOUT端子723為誤差放大器102的輸出端子。在N溝道晶體管701和702中存在VSS為陽(yáng)極、漏極為陰極的寄生ニ極管701D和702D，在P溝道晶體管703和704中存在漏極為陽(yáng)極、VDD為陰極的寄生ニ極管703D和704D。專利文獻(xiàn)I日本專利第2706720號(hào)公報(bào)(圖I)在現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)器中，當(dāng)電池110與電壓調(diào)節(jié)器的VDD端子以及VSS端子正負(fù)反向連接吋，寄生ニ極管的70ID和703D以及702D和704D為正向，并通過(guò)此路徑流過(guò)大電流。此外，還經(jīng)由負(fù)載111或VOUT端子122與VSS端子之間的保護(hù)元件(未圖示)和輸出晶體管103的寄生ニ極管103D向電壓調(diào)節(jié)器流過(guò)大電流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決以上這樣的課題而作出的，其目的是提供即使反向連接電池也不會(huì)流過(guò)大電流的電壓調(diào)節(jié)器。本發(fā)明通過(guò)采用使電壓調(diào)節(jié)器的輸出晶體管103的襯底電位不固定為VDD端子、而且使基準(zhǔn)電壓電路101和誤差放大器102的電源不固定為VDD端子這樣的電路結(jié)構(gòu)，來(lái)解決上述課題。根據(jù)以上本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器，即使電池被反向連接也不會(huì)在電壓調(diào)節(jié)器中流過(guò)大電流，從而可防止破壞。


圖I是第一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。圖2是第二實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。圖3是第二實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的P溝道晶體管106以及107的剖視圖。圖4是示出現(xiàn)有電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。圖5是電壓調(diào)節(jié)器的一般的誤差放大器的電路圖。符號(hào)說(shuō)明101 基準(zhǔn)電壓電路102 誤差放大器103 P溝道晶體管106 P溝道晶體管106D P溝道晶體管106的寄生ニ極管107 P溝道晶體管107D P溝道晶體管107的寄生ニ極管108 P溝道晶體管108D P溝道晶體管108的寄生ニ極管110 電池 110111 負(fù)載121 VDD 端子122 VOUT端子(輸出端子)123 VSS 端子(GND)
具體實(shí)施例方式參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例I
圖I是第一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。第一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器具備基準(zhǔn)電壓電路101、誤差放大器102、電阻104、電阻105、P溝道晶體管103、P溝道晶體管106、108、VDD端子121、VSS端子123和VOUT端子(輸出端子)122。與圖4的不同點(diǎn)是追加了P溝道晶體管106、108，并且P溝道晶體管103的襯底(well)與P溝道晶體管106的源極連接。另外，基準(zhǔn)電壓電路101和誤差放大器102經(jīng)由P溝道晶體管108與VDD端子121連接。接著，說(shuō)明將電池110正常連接時(shí)和反向連接時(shí)的動(dòng)作。圖I示出正常連接電池110的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，P溝道晶體管106、108都為導(dǎo)通，P溝道晶體管103的襯底電位與VDD端子121相等，基準(zhǔn)電壓電路101和誤差放大器102的電源與VDD端子121連接，并與現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行同樣的動(dòng)作。
另ー方面，在反向連接電池110的情況下，P溝道晶體管106、108都截止。當(dāng)P溝道晶體管106截止吋，P溝道晶體管103的襯底(well)為浮置的。在現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)器中，經(jīng)由寄生ニ極管103D來(lái)連接VOUT端子122和VDD端子121，但在圖I的電壓調(diào)節(jié)器中，P溝道晶體管106的寄生ニ極管106D是反向的，不會(huì)從VOUT端子122向VDD端子121進(jìn)行逆流。另外，可利用P溝道晶體管108的寄生ニ極管108D來(lái)阻礙圖5中的誤差放大器的寄生ニ極管的701D、703D以及702D、704D的電流。這里，與誤差放大器102以及基準(zhǔn)電壓電路101的正極電源連接的P溝道晶體管的襯底(well)，需要與源極連接，在P溝道晶體管108的源極連接。實(shí)施例2圖2是第二實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的電路圖。與圖I中電壓調(diào)節(jié)器的不同點(diǎn)是追加了 P溝道晶體管107。如圖2所示，在電池110正常連接的情況下，P溝道晶體管107截止，所以與現(xiàn)有的電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行相同的動(dòng)作。另ー方面，在電池110反向連接的情況下，P溝道晶體管107導(dǎo)通，所以P溝道晶體管103的襯底(well)在第一實(shí)施例中成為浮置，與此相對(duì)在第二實(shí)施例中成為與VOUT端子相同的電位。一般情況下，當(dāng)存在浮置襯底(well)時(shí)，由于噪聲等而使襯底電位抖動(dòng)，從而具有產(chǎn)生封閉鎖定的危險(xiǎn)性，但在第二實(shí)施例中，沒(méi)有襯底電位抖動(dòng)的情況，因此封閉鎖定的危險(xiǎn)性減小。另外，在第一實(shí)施例中，當(dāng)P溝道晶體管103的寄生ニ極管103D由于P溝道晶體管106的漏電流而導(dǎo)通吋，P溝道晶體管103的VDD端子側(cè)為集電極的寄生pnp晶體管導(dǎo)通，從VOUT端子向VDD端子流過(guò)電流，但在第二實(shí)施例中，由于P溝道晶體管107導(dǎo)通，從 而沒(méi)有P溝道晶體管103的寄生ニ極管103D導(dǎo)通的情況，所以沒(méi)有流過(guò)上述寄生pnp晶體管的電流。圖3示出P溝道晶體管106以及107的剖視圖。在p型襯底(Psub)上形成N型襯底(Nwell)，其中設(shè)置有P溝道晶體管106以及107。P溝道晶體管106的柵極與VSS端子(P型襯底)連接，漏極與VDD端子連接。P溝道晶體管107的柵極與VDD端子連接，漏極與VOUT端子連接。P溝道晶體管106以及107的源極和N型襯底(Nwell)以與未圖示的P溝道晶體管103的N型襯底(Nwell)相同的電位公共連接。如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，可提供即使在電池110的正負(fù)反向連接時(shí)也沒(méi)有大電流流過(guò)的電壓調(diào)節(jié)器。此外在圖5中，作為一例示出了有代表性的I階放大差動(dòng)放大電路，但本發(fā)明中電壓調(diào)節(jié)器的誤差放大電路不限于此電路結(jié)構(gòu)，即使是其它的電路結(jié)構(gòu)也能夠獲得同樣的效
果O
權(quán)利要求
1.ー種電壓調(diào)節(jié)器，其具備 正極電源端子、負(fù)極電源端子以及輸出端子； 第一 P溝道型晶體管，其設(shè)置在所述正極電源端子與所述輸出端子之間； 差動(dòng)放大電路，其控制所述第一 P溝道型晶體管的柵極電壓，使所述輸出端子的電壓固定； 第二 P溝道型晶體管，其柵極與所述負(fù)極電源端子連接，漏極與所述正極電源端子連接，源極與襯底(n-well)連接，該第二 P溝道型晶體管用于使所述第一 P溝道型晶體管的襯底(n-well)與所述正極電源端子連接；以及 第三P溝道型晶體管，其柵極與所述負(fù)極電源端子連接，漏極與所述正極電源端子連接，源極與襯底(n-well)連接，該第三P溝道型晶體管用于使所述差動(dòng)放大電路的正極電源與所述正極電源端子連接， 該電壓調(diào)節(jié)器的特征在干， 所述第一 P溝道型晶體管的襯底(n-well)與所述第二 P溝道型晶體管的襯底(n-well)連接， 所述差動(dòng)放大電路的正極電源與所述第三P溝道型晶體管的襯底連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在干， 還具有第四P溝道型晶體管，其柵極與所述正極電源端子連接，漏極與所述輸出端子連接，源極與襯底(n-well)連接，該第四P溝道型晶體管用于使所述第一 P溝道型晶體管的襯底(n-well)與所述輸出端子連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在電池(110)被錯(cuò)誤地反向連接正負(fù)時(shí)也沒(méi)有大電流流過(guò)的電壓調(diào)節(jié)器。構(gòu)成使電壓調(diào)節(jié)器的輸出晶體管(103)的襯底電位(n-well)不固定為VDD端子、而且使基準(zhǔn)電壓電路(101)和誤差放大器(102)的電源不固定為VDD端子這樣的電路。
文檔編號(hào)G05F1/56GK102692943SQ20121007800
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者須藤稔 申請(qǐng)人:精工電子有限公司