專利名稱：電壓控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單片集成電路形式的電壓控制電路，具體地說(shuō)，涉及一種輸出電壓保護(hù)電路。
把一個(gè)電路(其中，用于監(jiān)視電流的晶體管213與電阻208串聯(lián))與控制晶體管202并聯(lián)插入，并從晶體管213和電阻208的一個(gè)結(jié)點(diǎn)提供晶體管209的一個(gè)柵電壓。把一個(gè)電阻210插入在晶體管209和輸入端201之間，以構(gòu)成一個(gè)反相器電路。把反相器電路的結(jié)點(diǎn)212的輸出電壓輸入到插入于控制晶體管202的柵極和源極之間的一個(gè)晶體管211。另外，如在控制晶體管202中那樣，從一個(gè)放大器206提供晶體管213的柵極電壓。
使用以上所描述的電路結(jié)構(gòu)可以從輸出端203抽取到的一個(gè)輸出電流以及那一時(shí)刻的一個(gè)輸出電壓特性。這一輸出電流和輸出電壓特性呈圖5中所描述的特性。在這一實(shí)例中，Is是輸出保持電流，Im是最大電流。
然而，傳統(tǒng)的輸出短路保護(hù)電路存在著這樣的一個(gè)缺陷難以把輸出保持電流Is調(diào)整到一個(gè)任意值。這是因?yàn)橹圃爝^(guò)程的誤差、基片密度的偏差、基片上元件特性的變化等使晶體管的電阻、閾值等與設(shè)計(jì)時(shí)所估計(jì)的值不同所致。
本發(fā)明的一個(gè)目的是消除傳統(tǒng)器件的缺陷。
在本發(fā)明中，新添加了一個(gè)電流源電路，以允許電流預(yù)先流入一個(gè)監(jiān)視這一電流的電流感應(yīng)電阻。然后，當(dāng)一個(gè)所希望的短路電流流入電流感應(yīng)電阻時(shí)，一個(gè)用于操作保護(hù)電路的電壓產(chǎn)生于電流感應(yīng)電阻中，以把短路電流調(diào)整為一個(gè)任意的短路電流。
本發(fā)明使用了這樣的一種電路其中，把一個(gè)電阻放置在一個(gè)電流路徑中，并檢測(cè)由該電阻所產(chǎn)生的電壓降，以導(dǎo)出一個(gè)電流極限。在這一實(shí)例中，使用了一個(gè)MOS晶體管的后柵極。
另外，還使用了一種電壓控制電路，這種電壓控制電路包括一個(gè)與一個(gè)晶體管和一個(gè)電阻串聯(lián)的電流監(jiān)視電路；一個(gè)把電流監(jiān)視電路與輸入端和輸出端并聯(lián)的輸出電壓控制電路；以及一個(gè)連接于電阻的電流源電路。此外，還使用了一種電壓控制電路，這種電壓控制電路包括一個(gè)與一個(gè)晶體管和一個(gè)電阻串聯(lián)的電流監(jiān)視電路；一個(gè)把電流監(jiān)視電路與輸入端和輸出端并聯(lián)的輸出電壓控制電路；一個(gè)輸出電壓控制電路的輸出短路保護(hù)電路；以及一個(gè)連接于電阻的電流源電路，其中，電流源電路把一個(gè)用于操作輸出短路保護(hù)電路的電壓施加于電阻。
當(dāng)輸出端3短路于一個(gè)大地電位時(shí)，一個(gè)保持電流Is流動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)下列表達(dá)式獲得Is。
Is＝N×(VTN/R1-IA) …(1)其中，VTN是晶體管209的閾值電壓，R1是電阻208的阻抗，N是晶體管202和晶體管213的一個(gè)電流反射系數(shù)，以及IA是一個(gè)從電流源101流入晶體管213和電阻208的一個(gè)結(jié)點(diǎn)或流出該結(jié)點(diǎn)的電流。
從表達(dá)式(1)中可以明顯地看出，可通過(guò)調(diào)整IA把Is設(shè)置為一個(gè)任意值。例如，在把Is設(shè)置為30mA，并假設(shè)VTN＝0.5V、R1＝500Ω、以及晶體管202和晶體管213的反射系數(shù)為100的情況下，30×0.001＝100×(0.5/500-IA)…(2)從表達(dá)式(2)可得到，IA＝0.0007A＝0.7mA因此，當(dāng)一個(gè)0.7mA的電流從電流源101流動(dòng)時(shí)，可以把保持電流Is調(diào)整到30mA。(第二實(shí)施方案)圖3是描述本發(fā)明的一個(gè)第二實(shí)施方案的電路圖，為了便于描述，將省略對(duì)與

圖1相重部分的描述。一個(gè)耗盡型晶體管301的柵極和源極接地，晶體管302擁有連接于輸入端201的一個(gè)源極和一個(gè)主體以及連接于晶體管301的一個(gè)柵極和一個(gè)漏極。把晶體管303連接于輸入端201、晶體管213以及電阻208的結(jié)點(diǎn)。當(dāng)把一個(gè)電壓輸入于輸入端以及晶體管301的漏極電壓變成或一個(gè)閾值電壓或閾值以上的電壓時(shí)，晶體管301可用作一個(gè)恒流電路。由于晶體管302和晶體管301擁有一個(gè)共同的電流流動(dòng)路徑，所以在晶體管302和301中有相等的電流流動(dòng)。由于晶體管302和晶體管303擁有一個(gè)共同的柵極，所以一個(gè)正比于流入晶體管301的電流IA流入晶體管302和303。這一電流的比例常數(shù)分別由晶體管302和303的大小所確定，假設(shè)晶體管302和303的溝槽長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2，其溝槽寬度分別為W1和W2，且流入耗盡型晶體管301中的電流為Idep，那么IA由下列表達(dá)式所表示。
IA＝(W2/L2)/(W1/L2)×Idep因此，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置晶體管302和303的大小對(duì)IA加以調(diào)整。如以上的第一實(shí)施方案中所描述的，可以通過(guò)調(diào)整IA把保持電流Is設(shè)置為任意值。顯然，在圖3中所示的電路中，可以把Is調(diào)整為任意值。(第三實(shí)施方案)圖4是說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方案的電路圖。為了便于描述，將省略掉對(duì)圖1至3中重復(fù)部分的描述。耗盡型晶體管404擁有連接于輸出端203的一個(gè)柵極和一個(gè)源極，并擁有一個(gè)接地的主體。晶體管402擁有連接于輸入端201的一個(gè)源極和一個(gè)主體，以及連接于一個(gè)晶體管404的一個(gè)柵極和一個(gè)漏極。晶體管403連接于輸入端201、晶體管213以及電阻208的結(jié)點(diǎn)。當(dāng)把一個(gè)電壓輸入到輸入端以及晶體管404的漏電電壓變成閾值電壓或閾值以上的一個(gè)電壓時(shí)，晶體管404可用作為一個(gè)恒流電路。由于晶體管402和晶體管404擁有一個(gè)共同的電流流動(dòng)路徑，所以在晶體管402和晶體管404中有相等的電流在流動(dòng)。由于晶體管402和晶體管403擁有一個(gè)共同的柵極，所以一個(gè)正比于流入晶體管404中的電流的電流IA流入晶體管402和晶體管403中。這一電流的比例常數(shù)由晶體管402和403各自的大小所確定，假設(shè)晶體管402和晶體管403的溝槽長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2，其溝槽寬度分別為W1和W2，流入耗盡型晶體管404中的電流為Idep，那么IA可由下列表達(dá)式加以表示。
IA＝(W2/L2)/(W1/L2)×Idep因此，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置晶體管402和403的大小對(duì)IA加以調(diào)整。如以上的第一實(shí)施方案中所描述的，可以通過(guò)調(diào)整IA把保持電流Is設(shè)置為一個(gè)任意值。顯然，在圖3中所示的電路中，可以把Is調(diào)整為一個(gè)任意值。
如以上所描述的，根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量電路擁有下列優(yōu)點(diǎn)。由于把一個(gè)電流源添加到一個(gè)傳統(tǒng)的電源保護(hù)電路，并把來(lái)自電流源的一個(gè)電流值設(shè)置成一個(gè)相應(yīng)的值，所以可把保持電流Is設(shè)置為一個(gè)任意值。
先前對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案所進(jìn)行的描述是說(shuō)明性和描述性的，而且不旨在無(wú)遺漏地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，也不準(zhǔn)備把本發(fā)明限制于所描述的刻板的形式。根據(jù)以上的描述，或根據(jù)從本發(fā)明的實(shí)踐中所獲得的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變更是可能的。對(duì)實(shí)施方案的選擇與描述，是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，以使這一領(lǐng)域中的技術(shù)人員能夠以不同的實(shí)施方案利用本發(fā)明，并能夠針對(duì)所預(yù)期的具體應(yīng)用對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種適當(dāng)?shù)男薷摹１景l(fā)明的范圍旨在由此處所附的權(quán)利要求以及它們的等價(jià)要求加以定義。
權(quán)利要求
1.一個(gè)電壓控制電路，該電路包括一個(gè)電流監(jiān)視電路，該電路與一個(gè)晶體管和一個(gè)電阻串聯(lián)；一個(gè)輸出電壓控制電路，它把上述的電流監(jiān)視電路并聯(lián)到一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端；以及一個(gè)電流源電路，連接于上述的電阻。
2.一個(gè)電壓控制電路，該電路包括一個(gè)電流監(jiān)視電路，該電路與一個(gè)晶體管和一個(gè)電阻串聯(lián)；一個(gè)輸出電壓控制電路，它把上述的電流監(jiān)視電路并聯(lián)到一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端；以及一個(gè)針對(duì)該輸出電壓控制電路的輸出短路保護(hù)電路；以及一個(gè)連接于上述的電阻的電流源電路，其中，該電流源電路把一個(gè)用于操作上述輸出短路保護(hù)電路的電壓施加于上述的電阻。
3.一個(gè)電路，其中把一個(gè)電阻布置在一個(gè)電流路徑中，檢測(cè)由該電阻所產(chǎn)生的電壓降，以實(shí)施一個(gè)電流極限。
4.一個(gè)電路，其中如權(quán)利要求1中所要求的那樣在各電路中使用了一個(gè)MOS晶體管的一個(gè)后柵極。
全文摘要
在一個(gè)輸出短路保護(hù)電路中,電流預(yù)先流入一個(gè)電流感應(yīng)電阻中,電流感應(yīng)電阻連接于一個(gè)電流源電路,并監(jiān)視這一電流。當(dāng)一個(gè)所希望的短路電流流動(dòng)時(shí),一個(gè)用于操作這一保護(hù)電路的電壓產(chǎn)生于電流感應(yīng)電阻中,并把這一電流調(diào)整為一個(gè)任意的短路電流。
文檔編號(hào)H01L27/04GK1381774SQ02118019
公開(kāi)日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2002年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月19日
發(fā)明者松尾高明 申請(qǐng)人:精工電子有限公司