一種高精度過(guò)溫保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度過(guò)溫保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]某些集成電路產(chǎn)品，如電源、驅(qū)動(dòng)器件等經(jīng)常要面臨工作溫度過(guò)高，發(fā)熱量過(guò)大，導(dǎo)致電路不能正常工作甚至永久性燒毀的問(wèn)題，這就需要將過(guò)溫保護(hù)電路集成在電路里。過(guò)溫保護(hù)電路的作用在于:對(duì)電路工作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在集成電路工作溫度達(dá)到設(shè)定值以后發(fā)生動(dòng)作，完成關(guān)斷電路、關(guān)閉電源等功能，起到保護(hù)電路的目的。
[0003]傳統(tǒng)的過(guò)溫保護(hù)電路如圖1所示，采用閥值為負(fù)溫度系數(shù)的三極管，其工作原理是:比較器的正端電壓取決于三極管的閥值電壓，其負(fù)端電壓為定值，隨著溫度升高，比較器正端輸入電壓降低，當(dāng)溫度不斷上升至比較器正端電壓低于負(fù)端電壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，out信號(hào)跳變從而可以去控制關(guān)斷芯片的驅(qū)動(dòng)等模塊。由于生產(chǎn)工藝的偏差，導(dǎo)致三極管的閥值會(huì)波動(dòng)(如圖2所示的仿真波形圖所示)，從而導(dǎo)致過(guò)溫點(diǎn)的閥值很難控制:過(guò)溫保護(hù)觸發(fā)的溫度偏低會(huì)導(dǎo)致誤觸發(fā)，影響正常工作的范圍；過(guò)溫保護(hù)觸發(fā)的溫度偏高會(huì)引起過(guò)溫保護(hù)功能不起作用，最終造成過(guò)溫保護(hù)的溫度觸發(fā)點(diǎn)精度低，使用這一過(guò)溫保護(hù)電路的產(chǎn)品良率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種不受生產(chǎn)工藝影響、過(guò)溫保護(hù)觸發(fā)點(diǎn)精確高、一致性好的過(guò)溫保護(hù)電路，用作集成電路產(chǎn)品的過(guò)溫保護(hù)能夠提高產(chǎn)品的良率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高精度過(guò)溫保護(hù)電路，其特征在于:包括PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路、過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路、參考電壓產(chǎn)生電路、過(guò)溫比較器，所述過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路與PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路互為電流鏡像，所述過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路的輸出端、參考電壓產(chǎn)生電路的輸出端分別連接過(guò)溫比較器的負(fù)相輸入端和正相輸入端，所述過(guò)溫比較器的輸出端構(gòu)成過(guò)溫保護(hù)電路的輸出(Out)。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路包括第一PM0S管、第二 PM0S管、第一電阻，所述第一 PM0S管的源極連接電源端VDD，其漏極連接第二PM0S管的源極，所述第二 PM0S管的漏極連接第一電阻后接地。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路包括第三PM0S管、第四PM0S管、第一雙極型晶體管、第二雙極型晶體管、運(yùn)算放大器、第二電阻，所述第三PM0S管、第四PM0S管兩者的源極均與電源端VDD連接，兩者的柵極均與第一 PM0S管的柵極連接，所述第三PM0S管的漏極連接第二電阻、且兩者的連接點(diǎn)形成節(jié)點(diǎn)A，所述第二電阻的另一端連接第一雙極型晶體管后接地，所述第四PM0S管的漏極連接第二雙極型晶體管后接地，第四PM0S管與第二雙極型晶體管的連接點(diǎn)形成節(jié)點(diǎn)B，節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B分別連接運(yùn)算放大器的正相輸入端和負(fù)相輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端連接第三PM0S管的柵極。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路還包括第五PM0S管、第六PM0S管，所述第五PM0S管、第六PM0S管兩者的柵極均與第二 PM0S管的柵極連接，所述第五PM0S管連接在第三PM0S管與第二電阻之間，其源極連接第三PM0S管的漏極，其漏極連接第二電阻，所述第六PM0S管連接在第四PM0S管與第二雙極型晶體管之間，其源極連接第四PM0S管的漏極，其漏極連接第二雙極型晶體管。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管均為NPN型雙極型晶體管，所述第一雙極型晶體管的基極與其集電極連接、連接后與第二電阻連接，其發(fā)射極接地，所述第二雙極型晶體管的基極與其集電極連接、連接后與第六PM0S管的漏極連接，其發(fā)射極接地。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述第一雙極型晶體管和第二雙極型晶體管均為PNP型雙極型晶體管，所述第一雙極型晶體管的基極與其集電極連接后接地，其發(fā)射極連接第二電阻，所述第二雙極型晶體管的基極與其集電極連接后接地，其發(fā)射極連接第六PM0S管的漏極。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路包括第七PM0S管、第八PM0S管、第一 NM0S管、第二 NM0S管、第三雙極型晶體管、第四雙極型晶體管、第三電阻，所述第七PM0S管、第八PM0S管兩者的源極均連接電源端VDD，兩者的柵極均連接第一 PM0S管的柵極，所述第一 NM0S管、第二 NM0S管兩者的柵極連接，第一 NM0S管的柵極與其漏極連接，所述第七PM0S管的漏極連接第一 NM0S管的漏極，所述第一 NM0S管的源極連接第三電阻，所述第三電阻的另一端連接第三雙極型晶體管后接地，所述第八PM0S管的漏極連接第二 NM0S管的漏極，所述第二 NM0S管的源極連接第四雙極型晶體管后接地。
[0012]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路還包括第九PM0S管、第十PM0S管，兩者的柵極均連接第二 PM0S管的柵極，所述第九PM0S管連接在第七PM0S管和第一 NM0S管之間，第九PM0S的源極和漏極分別連接第七PM0S管的漏極和第一 NM0S管的漏極，第十PM0S管連接在第八PM0S管與第二 NM0S管之間，第十PM0S管的源極和漏極分別連接第八PM0S管的漏極和第二 NM0S管的漏極。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述第三雙極型晶體管和第四雙極型晶體管均為NPN型雙極型晶體管，所述第三雙極型晶體管的基極和其集電極連接、連接后與第三電阻連接，其發(fā)射極接地，所述第四雙極型晶體管的基極和其集電極連接、連接后與第二 NM0S管的源極連接，其發(fā)射極接地。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述第三雙極型晶體管和第四雙極型晶體管均為PNP型雙極型晶體管，所述第三雙極型晶體管的基極和其集電極連接、連接后接地，其發(fā)射極連接第三電阻，所述第四雙極型晶體管的基極和其集電極連接、連接后接地，其發(fā)射極連接第二 NM0S管的源極。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的過(guò)溫保護(hù)電路通過(guò)PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路獲得隨溫度升高而升高的基準(zhǔn)電流，與PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路互為電流鏡像的過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路將基準(zhǔn)電流變?yōu)椴皇芄に囉绊懬译妷弘S溫度升高而升高的過(guò)溫比較電壓電壓，通過(guò)過(guò)溫比較電壓與恒定的參考電壓來(lái)判斷溫度是否超過(guò)溫度保護(hù)的閥值，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)產(chǎn)品溫度過(guò)高時(shí)，輸出過(guò)溫保護(hù)信號(hào)，控制產(chǎn)品進(jìn)入溫度保護(hù)狀態(tài)。本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)溫保護(hù)觸發(fā)點(diǎn)不受制作工藝的影響，精確、批量一致性好、精度高，可作為過(guò)溫保護(hù)模塊用于各種集成電路芯片、MCM模塊、開關(guān)電源等產(chǎn)品中，具有很好的市場(chǎng)開發(fā)價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，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)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)溫保護(hù)電路的原理圖；
[0018]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)溫保護(hù)電路的仿真波形圖；
[0019]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖；
[0020]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的電路原理圖；
[0021]圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的電路原理圖；
[0022]圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例的電路原理圖；
[0023]圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的仿真波形圖。
[0024]其中，10-PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路，20-過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路，30-參考電壓產(chǎn)生電路。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖3所示，本實(shí)施例中公開了一種高精度過(guò)溫保護(hù)電路，包括PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路10、過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路20、參考電壓產(chǎn)生電路30、過(guò)溫比較器U1，所述過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路20與PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路10互為電流鏡像，所述過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路20的輸出端、參考電壓產(chǎn)生電路30的輸出端分別連接過(guò)溫比較器U1的負(fù)相輸入端(_)和正相輸入端(+)，所述過(guò)溫比較器U1的輸出端構(gòu)成過(guò)溫保護(hù)電路的輸出Out。本發(fā)明的PTAT基準(zhǔn)電流產(chǎn)生電路10用于獲得不受制作工藝影響、隨溫度升高而升高的基準(zhǔn)電流，過(guò)溫比較電壓產(chǎn)生電路20用于將獲得的基準(zhǔn)電流轉(zhuǎn)化成過(guò)溫比較電壓，參考電壓產(chǎn)生