一種電壓調(diào)整電路的制作方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電壓調(diào)整電路。
【【背景技術(shù)】】
[0002]請(qǐng)參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電壓調(diào)整電路的電路示意圖，該電壓調(diào)整電路包括外接高壓雙極型晶體管Q、第一電阻Rl和齊納二極管D0。圖1所示的電壓調(diào)整電路在通過(guò)外接高壓雙極型晶體管Q將高壓(輸入電壓)VIN轉(zhuǎn)為固定低壓(或輸出電壓)VO時(shí)，使用芯片內(nèi)齊納二極管DO來(lái)得到較為穩(wěn)定的電壓供給外接高壓雙極型晶體管Q的基極，從而在外接雙極型晶體管Q的發(fā)射極得到較為穩(wěn)定的電壓VO供給芯片使用。然而，并不是所有的代工廠工藝均能提供齊納二級(jí)管，同時(shí)齊納二級(jí)管的溫漂效應(yīng)會(huì)降低電壓的穩(wěn)定性，比如，對(duì)應(yīng)不同的溫度，在外接高壓雙極型晶體管Q的基極電壓會(huì)造成偏差，使得外接雙極型晶體管Q的發(fā)射極的電壓VO也有相應(yīng)的偏差，從而難以得到期望的穩(wěn)定的低壓輸出。這里的高壓雙極型晶體管Q是指其需要耐受較芯片內(nèi)的雙極型晶體管更為高的電壓，芯片內(nèi)的雙極型晶體管此時(shí)也可以被稱之為低壓雙極型晶體管。
[0003]在不使用齊納二級(jí)管的情況下，通過(guò)反饋電路也能產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓供給外接雙極型晶體管Q的基極，請(qǐng)參考圖2所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中，一種設(shè)置有反饋電路的電壓調(diào)整電路的電路示意圖。圖2所示的電壓調(diào)整電路通過(guò)帶隙基準(zhǔn)210產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的1.26V的電壓，使用由雙極型晶體管BO和BI等組成的反饋電路將雙極型晶體管BI的基極電位鉗制在和帶隙基準(zhǔn)210的輸出電壓相同的電位1.26V，通過(guò)調(diào)整反饋電阻電路220的比例即可得到所需的電壓。然而，圖2所示的電路的最大的缺點(diǎn)在于，在反饋電路工作前，外接高壓雙極型晶體管Q的基極和發(fā)射極的電位尚未建立，需要設(shè)置啟動(dòng)電路230進(jìn)行啟動(dòng)。這樣，在電路啟動(dòng)時(shí)，由低壓晶體管組成的啟動(dòng)電路230需要短暫的耐受高壓，這對(duì)電路的
[0004]因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種電壓調(diào)整電路，其不依賴于工藝，且啟動(dòng)電壓低，從而提尚電路的可靠性。
[0006]本發(fā)明提供一種電壓調(diào)整電路，其包括:高壓雙極型晶體管、第一電阻、第二電阻、二級(jí)管電路和電流產(chǎn)生電路。所述高壓雙極型晶體管的第一電極與電壓調(diào)整電路的輸入端相連，其第二電極與電壓調(diào)整電路的輸出端相連，第一電阻連接于所述電壓調(diào)整電路的輸入端和所述高壓雙極型晶體管的基極之間；所述二級(jí)管電路的正極與所述高壓雙極型晶體管的基極相連，其負(fù)極與第二電阻的一端相連，第二電阻的另一端與地節(jié)點(diǎn)相連，所述二級(jí)管電路包括依次串聯(lián)于其正極和負(fù)極之間的一個(gè)或多個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的二級(jí)管單元；所述電流產(chǎn)生電路的輸入端與所述電壓調(diào)整電路的輸出端相連，電流產(chǎn)生電路的輸出端與所述二級(jí)管電路的負(fù)極和第二電阻之間的連接節(jié)點(diǎn)相連，所述電流產(chǎn)生電路基于電壓調(diào)整電路的輸出端的電壓輸出具有正溫度系數(shù)的反饋電流，該反饋電流流向第二電阻。
[0007]進(jìn)一步的，所述外接高壓雙極型晶體管為NPN型晶體管，所述第一電極為集電極，所述第二電極為發(fā)射極。
[0008]進(jìn)一步的，所述外接高壓雙極型晶體管為PNP型晶體管，所述第一電極為發(fā)射極，所述第二電極為集電極。
[0009]進(jìn)一步的，所述第二電阻具有正溫度系數(shù)，二級(jí)管單元為二級(jí)管或二級(jí)管接法的低壓雙極型晶體管。
[0010]進(jìn)一步的，所述二極管單元為NPN型晶體管，該NPN型晶體管的基極與其集電極相連，以作為所屬的二級(jí)管單元的正極，該NPN型晶體管的發(fā)射極作為所屬的二級(jí)管單元的負(fù)極。
[0011]進(jìn)一步的，所述二級(jí)管單元為PNP型晶體管，該P(yáng)NP型晶體管的基極與其發(fā)射極相連，以作為所屬的二極管單元的負(fù)極，該P(yáng)NP型晶體管的集電極作為所屬的二級(jí)管單元的正極。
[0012]進(jìn)一步的，所述電流產(chǎn)生電路包括NMOS晶體管Ml和M2，PMOS晶體管M3、M4和M5、第三電阻，雙極型晶體管Ql和Q2。所述PMOS晶體管M3、M4和M5的源極均與電壓調(diào)整電路的輸出端相連，PMOS晶體管M3的柵極和M5的柵極均與PMOS晶體管M4的柵極相連，所述PMOS晶體管M4的漏極與PMOS晶體管M4的柵極相連；所述NMOS晶體管Ml的漏極與所述PMOS晶體管M3的漏極相連，NMOS晶體管Ml的柵極與NMOS晶體管Ml的漏極相連，NMOS晶體管Ml的源極與雙極型晶體管Ql的第一電極相連，所述雙極型晶體管Ql的基極和第二電極均與地節(jié)點(diǎn)相連；所述NMOS晶體管M2的漏極與所述PMOS晶體管M4的漏極相連，其柵極所述NMOS晶體管Ml的柵極相連，其源極與第三電阻的一端相連，第三電阻的另一端與所述雙極型晶體管Q2的第一電極相連，所述雙極型晶體管Q2的基極和第二電極均與地節(jié)點(diǎn)相連；所述PMOS晶體管M5的漏極作為所述電流產(chǎn)生電路的輸出端。
[0013]進(jìn)一步的，雙極型晶體管Q2的基極-發(fā)射極面積為雙極型晶體管Ql的基極-發(fā)射極面積的m倍，其中，m > 1
[0014]進(jìn)一步的，所述雙極型晶體管Ql和Q2均為PNP型晶體管，雙極型晶體管Ql和Q2的第一電極均為射極，第二電極均為集電極；或者，雙極型晶體管Ql和Q2均為NPN型晶體管，所述雙極性晶體管Ql和Q2的第一電極均為集電極，第二電極均為射極。
[0015]進(jìn)一步的，在電壓調(diào)整電路的輸入端接入高輸入電壓時(shí)，在高壓雙極性晶體管的基極迅速建立低啟動(dòng)電壓，在低啟動(dòng)電壓建立之后，電流產(chǎn)生電路提供正溫度系數(shù)的電流給第二電阻，以抬升高壓雙極性晶體管的基極電壓至額定電壓。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中連接于高壓雙極型晶體管的基極和地節(jié)點(diǎn)之間的齊納二極管替換為依次串聯(lián)的負(fù)溫度系數(shù)的二極管和正溫度系數(shù)的電阻，并配以額外的正溫度系數(shù)的電流流經(jīng)正溫度系數(shù)的電阻，以在電路啟動(dòng)時(shí)保證電壓較低，不超出低壓電路承受的范圍，同時(shí)在電路正常工作時(shí)得到穩(wěn)定的額定電壓供給外接高壓雙極型晶體管的基極，從而提尚電路的可靠性。
【【附圖說(shuō)明】】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電壓調(diào)整電路的電路示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的一種設(shè)置有反饋電路的電壓調(diào)整電路的電路示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的電壓調(diào)整電路的電路示意圖；
[0021]圖4為圖3中的電流產(chǎn)生電路在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意。
【【具體實(shí)施方式】】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。
[0024]請(qǐng)參考圖3所示，其為本發(fā)明在一個(gè)實(shí)施例中的電壓調(diào)整電路的電路示意圖。圖3與圖1的區(qū)別在于，圖3將圖1中連接于外接高壓雙極型晶體管Q的基極和地節(jié)點(diǎn)GND之間的齊納二極管DO替換為依次串聯(lián)的二極管電路310和正溫度系數(shù)的第二電阻R2，并配以額外的正溫度系數(shù)的電流Iptat流向正溫度系數(shù)的第二電阻R2。具體的，圖3所示的電壓調(diào)整電路包括外接高壓雙極型晶體管Q、第一電阻R1、正溫度系數(shù)的第二電阻R2、二級(jí)管電路310和電流產(chǎn)生電路320。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，正溫度系數(shù)的第二電阻R2、二級(jí)管電路310和電流產(chǎn)生電路320位于同一個(gè)芯片內(nèi)，而高壓雙極型晶體管Q和第一電阻Rl位于芯片外。在其他實(shí)施例中，也可能將它們都集成在同一個(gè)芯片中。
[0026]所述外接高壓雙極型晶體管Q的第一電極與電壓調(diào)整電路的輸入端VIN相連，其第二電極與電壓調(diào)整電路的輸出端VO相連，第一電阻Rl連接于所述輸入端VIN和所述外接高壓雙極型晶體管Q的基極之間。當(dāng)提供穩(wěn)定的額定電壓給外接雙極型晶體管Q的基極時(shí)，所述外接高壓雙極型晶體管Q會(huì)將高輸入電壓VIN轉(zhuǎn)為固定低輸出電壓VO，以供給芯片使用。在圖3所示的實(shí)施例中，所述外接高壓雙極型晶體管Q為NPN型晶體管，所述第一電極為集電極，所述第二電極為發(fā)射極。在其他實(shí)施例中，所述外接高壓雙極型晶體管Q也可以為PNP型晶體管，所述第一電極為發(fā)射極，所述第二電極為集電極。
[0027]所述二級(jí)管電路310的正極與所述外接高壓雙極型晶體管Q的基極相連，其負(fù)極與第二電阻R2的一端相連，第二電阻R2的另一端與地節(jié)點(diǎn)GND相連。所述二級(jí)管電路310包括依次串聯(lián)于其正極和負(fù)極之間的一個(gè)或多個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的二級(jí)管單元，在圖3所示的實(shí)施例中，所述二級(jí)管電路310包括η個(gè)二級(jí)管單元，其中，第一個(gè)二極管單元Dl的正極與所述二極管電路310的正極相連，第一個(gè)二級(jí)管單元Dl的負(fù)極與第二個(gè)二極管單元D2的正極相連，……，第η-1個(gè)二極管D(n-l)的負(fù)極與第η個(gè)二級(jí)管單元Dn的正極相連，第η個(gè)二級(jí)管單元Dn的負(fù)極與所述第二極管電路310的負(fù)極相連。
[0028]所述二級(jí)管電路310中的二級(jí)管單元可以為二級(jí)管或二級(jí)管接法的雙極型晶體管。在圖3所示的實(shí)施例中，每個(gè)二極管單元均為NPN型晶體管，該NPN型晶體管的基極與其集電極相連