直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路，具體涉及能夠避免短路電流(short current)的直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱圖1,其是公知開關(guān)穩(wěn)壓器(switching regulator)的電路圖。開關(guān)穩(wěn)壓器100包含串接于直流電壓電平Vcc與地之間的P型場(chǎng)效晶體管110和N型場(chǎng)效晶體管120。P型場(chǎng)效晶體管110的源極耦接至該直流電壓電平Vcc，漏極耦接至節(jié)點(diǎn)LX，N型場(chǎng)效晶體管120的源極耦接至地，漏極耦接至節(jié)點(diǎn)LX。P型場(chǎng)效晶體管110的開關(guān)狀態(tài)由柵極控制信號(hào)PG控制，當(dāng)柵極控制信號(hào)PG為低電平時(shí)P型場(chǎng)效晶體管110導(dǎo)通，反之則不導(dǎo)通。N型場(chǎng)效晶體管120的開關(guān)狀態(tài)由柵極控制信號(hào)NG控制，當(dāng)柵極控制信號(hào)NG為高電平時(shí)N型場(chǎng)效晶體管120導(dǎo)通，反之則不導(dǎo)通。柵極控制信號(hào)PG和NG分別經(jīng)過延遲單元132和142后形成延遲信號(hào)H)和ND。延遲信號(hào)ND經(jīng)過非門134 (NOT Gate)反相后與控制信號(hào)CTRL —起輸入與非門(NAND Gate) 136，與非門136的輸出即為柵極控制信號(hào)PG ;類似的，延遲信號(hào)H)經(jīng)過非門144反相后與控制信號(hào)CTRL —起輸入或非門(NOR Gate) 146，或非門146的輸出即為柵極控制信號(hào)NG。
[0003]請(qǐng)參閱圖2，其是公知開關(guān)穩(wěn)壓器100的控制信號(hào)和延遲信號(hào)的時(shí)序圖。當(dāng)控制信號(hào)CTRL由低電平轉(zhuǎn)換至高電平時(shí)(欲開啟P型場(chǎng)效晶體管110)，柵極控制信號(hào)NG立即由高電平轉(zhuǎn)換至低電平，也就是立即將N型場(chǎng)效晶體管120關(guān)閉，以避免P型場(chǎng)效晶體管110與N型場(chǎng)效晶體管120同時(shí)導(dǎo)通。經(jīng)過一個(gè)延遲時(shí)間Td后，延遲信號(hào)ND由高電平轉(zhuǎn)換至低電平，此時(shí)由于控制信號(hào)ND的反相信號(hào)和控制信號(hào)CTRL皆為高電平，所以經(jīng)由與非門136輸出的柵極控制信號(hào)PG轉(zhuǎn)換為低電平，代表N型場(chǎng)效晶體管120關(guān)閉，經(jīng)延遲時(shí)間Td后，P型場(chǎng)效晶體管110才開啟。再經(jīng)過同樣的延遲時(shí)間Td后，延遲信號(hào)H)由高電平轉(zhuǎn)換為低電平，反應(yīng)出P型場(chǎng)效晶體管110為開啟的狀態(tài)?？刂菩盘?hào)CTRL經(jīng)過致能時(shí)間Ton后由高電平轉(zhuǎn)換為低電平(欲開啟N型場(chǎng)效晶體管120)，此時(shí)柵極控制信號(hào)PG立即由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，也就是立即將P型場(chǎng)效晶體管110關(guān)閉，以避免P型場(chǎng)效晶體管110與N型場(chǎng)效晶體管120同時(shí)導(dǎo)通。經(jīng)過延遲時(shí)間Td后，延遲信號(hào)ro由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，此時(shí)由于延遲信號(hào)ro的反相信號(hào)和控制信號(hào)CTRL皆為低電平，所以經(jīng)由或非門146輸出的柵極控制信號(hào)NG轉(zhuǎn)換為高電平，代表P型場(chǎng)效晶體管110關(guān)閉，經(jīng)延遲時(shí)間Td后，N型場(chǎng)效晶體管120才開啟。再經(jīng)過同樣的延遲時(shí)間Td后，延遲信號(hào)ND由低電平轉(zhuǎn)換為高電平，反應(yīng)出N型場(chǎng)效晶體管120為開啟的狀態(tài)。如此通過調(diào)整控制信號(hào)CTRL的工作周期便可以在節(jié)點(diǎn)LX產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)經(jīng)由電感152和電容154所組成的低通濾波電路150后，在輸出端OUT產(chǎn)生直流電壓。
[0004]圖1所示的電路圖的特點(diǎn)在于，柵極控制信號(hào)PG和NG分別經(jīng)延遲后反饋給N型場(chǎng)效晶體管120和P型場(chǎng)效晶體管110，使柵極控制信號(hào)PG為低電平時(shí)柵極控制信號(hào)NG不為高電平，來避免P型場(chǎng)效晶體管110與N型場(chǎng)效晶體管120同時(shí)導(dǎo)通時(shí)所造成的短路電流，因此這種電路便稱為反饋延遲控制(feedback delay control)電路。然而此電路有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)控制信號(hào)CTRL的致能時(shí)間Ton大于延遲時(shí)間Td但小于兩倍的延遲時(shí)間Td時(shí)，即Td〈Ton〈2Td，P型場(chǎng)效晶體管110和N型場(chǎng)效晶體管120有機(jī)會(huì)同時(shí)導(dǎo)通，而造成短路電流。請(qǐng)參閱圖3，其是公知開關(guān)穩(wěn)壓器100的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的另一時(shí)序圖。如圖所示，當(dāng)柵極控制信號(hào)PG由高電平轉(zhuǎn)換至低電平(此時(shí)P型場(chǎng)效晶體管110開啟)，經(jīng)過延遲時(shí)間Td后，延遲信號(hào)ro才會(huì)反應(yīng)出P型場(chǎng)效晶體管110的開啟狀態(tài)，若在此延遲時(shí)間Td內(nèi)控制信號(hào)CTRL由高電平切換至低電平(欲開啟N型場(chǎng)效晶體管120)，雖然此時(shí)柵極控制信號(hào)PG立即由低電平轉(zhuǎn)換至高電平，也就是立即將P型場(chǎng)效晶體管110關(guān)閉，但因?yàn)檠舆t信號(hào)ro此時(shí)仍處于高電平，所以柵極控制信號(hào)NG立即由低電平轉(zhuǎn)換至高電平，造成柵極控制信號(hào)PG和NG同時(shí)轉(zhuǎn)換電平，如圖3中虛線圈選處所示，此時(shí)因?yàn)殡娐方M件本身的電路延遲的影響，可能在兩者同時(shí)轉(zhuǎn)換電平的過渡時(shí)間內(nèi)P型場(chǎng)效晶體管110與N型場(chǎng)效晶體管120同時(shí)導(dǎo)通，造成短路電流，而導(dǎo)致電路組件的損壞。也就是說，當(dāng)控制信號(hào)CTRL的致能時(shí)間Ton未達(dá)2倍的延遲時(shí)間Td時(shí)(非致能時(shí)間未達(dá)2倍的延遲時(shí)間Td時(shí)也同樣)，會(huì)造成短路電流的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的一目的在于提供一種直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路，以避免短路電流的發(fā)生。
[0006]本發(fā)明公開了一種脈沖產(chǎn)生電路，用來在一輸出端產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，包含:一 P型場(chǎng)效晶體管，其源極耦接一第一參考電壓電平，其漏極耦接該輸出端，其柵極接收一第一柵極控制信號(hào)；一 N型場(chǎng)效晶體管，其源極耦接一第二參考電壓電平，其漏極耦接該輸出端，其柵極接收一第二柵極控制信號(hào)；以及一邏輯電路，耦接該P(yáng)型場(chǎng)效晶體管的柵極以及該N型場(chǎng)效晶體管的柵極，用來依據(jù)一控制信號(hào)和一第一延遲信號(hào)產(chǎn)生該第一柵極控制信號(hào)以及依據(jù)該控制信號(hào)和一第二延遲信號(hào)產(chǎn)生該第二柵極控制信號(hào)；其中該第一延遲信號(hào)與該第二柵極控制信號(hào)和該控制信號(hào)相關(guān)，以及該第二延遲信號(hào)與該第一柵極控制信號(hào)和該控制信號(hào)相關(guān)。
[0007]本發(fā)明另公開了一種直流電壓產(chǎn)生電路，用來產(chǎn)生一直流電壓，包含:一低通濾波電路，具有一輸入端和一輸出端，用來濾波一脈沖信號(hào)以產(chǎn)生該直流電壓，并在該輸出端輸出該直流電壓；一 P型場(chǎng)效晶體管，其源極耦接一第一參考電壓電平，其漏極耦接該低通濾波電路的該輸入端，其柵極接收一第一柵極控制信號(hào)，該漏極產(chǎn)生該脈沖信號(hào)；一N型場(chǎng)效晶體管，其源極耦接一第二參考電壓電平，其漏極耦接該低通濾波電路的該輸入端，其柵極接收一第二柵極控制信號(hào)，該漏極產(chǎn)生該脈沖信號(hào)；以及一邏輯單元，耦接該P(yáng)型場(chǎng)效晶體管的柵極和該N型場(chǎng)效晶體管的柵極，用來依據(jù)一控制信號(hào)和一第一延遲信號(hào)產(chǎn)生該第一柵極控制信號(hào)以及依據(jù)該控制信號(hào)和一第二延遲信號(hào)產(chǎn)生該第二柵極控制信號(hào)；其中該第一延遲信號(hào)與該第二柵極控制信號(hào)和該控制信號(hào)相關(guān)，以及該第二延遲信號(hào)與該第一柵極控制信號(hào)和該控制信號(hào)相關(guān)。
[0008]本發(fā)明的直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路在產(chǎn)生柵極控制信號(hào)PG與柵極控制信號(hào)NG時(shí)，除了參考另一方柵極控制信號(hào)的延遲信號(hào)，也同時(shí)參考控制信號(hào)CTRL，因此可以避免公知電路中控制信號(hào)CTRL的致能或非致能的時(shí)間過短，而造成短路電流的可能性。
[0009]有關(guān)本發(fā)明的特征、實(shí)施與效果，現(xiàn)結(jié)合附圖作如下優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0010]圖1為公知開關(guān)穩(wěn)壓器的電路圖；
[0011]圖2為公知開關(guān)穩(wěn)壓器的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的時(shí)序圖；
[0012]圖3為公知開關(guān)穩(wěn)壓器的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的另一時(shí)序圖；
[0013]圖4為本發(fā)明開關(guān)穩(wěn)壓器的一實(shí)施方式的電路圖；
[0014]圖5為本發(fā)明開關(guān)穩(wěn)壓器的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的時(shí)序圖；
[0015]圖6為本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的另一時(shí)序圖；
[0016]圖7為本發(fā)明包含升降壓組件的開關(guān)穩(wěn)壓器的電路圖；
[0017]圖8為本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器包含升降壓組件的寄生延遲的控制信號(hào)與延遲信號(hào)的時(shí)序圖；
[0018]圖9為本發(fā)明開關(guān)穩(wěn)壓器的另一實(shí)施方式的電路圖；
[0019]圖10為本發(fā)明的開關(guān)穩(wěn)壓器的控制信號(hào)、延遲信號(hào)和邏輯信號(hào)的時(shí)序圖；以及
[0020]圖11為本發(fā)明的邏輯單元利用D型觸發(fā)器實(shí)施的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下說明內(nèi)容的技術(shù)用語為參照本技術(shù)領(lǐng)域的習(xí)慣用語，如本說明書對(duì)部分用語有加以說明或定義，該部分用語的解釋是以本說明書的說明或定義為準(zhǔn)。
[0022]本發(fā)明的公開內(nèi)容包含直流電壓產(chǎn)生電路及其脈沖產(chǎn)生電路