[發(fā)明專利]用于功率芯片的基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010101602.8
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101782790A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設計）人: 李應天
• 申請（專利權(quán)）人: 燦芯半導體(上海)有限公司
• 主分類號: G05F3/16
• 分類號: G05F3/16
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種用于功率芯片的基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路。

背景技術(shù)

在很多功率芯片中，外部電源是芯片唯一的電源。例如，在AC-DC功 率芯片中，220V的交流輸入是唯一的電源，在經(jīng)過整流和濾波電路后，一個 高直流電壓被用來驅(qū)動芯片，在汽車電子芯片中，車載電池(電壓12～40V) 給芯片供電，在臺式電腦的電源管理系統(tǒng)中，芯片的供電電壓是12V。而在 在芯片內(nèi)部，一般只有大功率器件直接由外部電源來供電，所有的邏輯和控 制電路都由低壓的CMOS(互補金屬氧化物半導體)構(gòu)成。所以芯片中會有 一個內(nèi)部電源(Linear?Regulator)將外部輸入的直流高電壓(VHV)轉(zhuǎn)換成 直流低電壓(VREG)，以便用來給邏輯和控制電路供電。

另一方面，內(nèi)部電源需要利用基準電壓和偏置電流來產(chǎn)生直流低電壓 (VREG)，因此，芯片中就需要一個可以直接由外部直流高電壓來供電的 基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路。此外，由于外接直流高電壓一般都會伴隨有 較大擾動，所以，這個基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路還需要具有很高的抗擾 動能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種用于功率芯片的基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路，該電 路可耐高壓，且具有較高的抗擾動能力，所產(chǎn)生的基準電壓受外部電源變化 的影響很小。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種用于功率芯片的基準電壓和偏置電 流產(chǎn)生電路，包含依次電路連接的啟動截止電路、偏置電流產(chǎn)生電路、基準 電壓產(chǎn)生電路，還包含電路連接所述偏置電流產(chǎn)生電路的電流鏡電路、分別 電路連接所述啟動截止電路、偏置電流產(chǎn)生電路、基準電壓產(chǎn)生電路和電流 鏡電路的低壓偏置電源電路，以及，電路連接所述電流鏡電路的偏置電流輸 出電路；

偏置電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生偏置電流PTAT(正溫度系數(shù)電流)；

偏置電流流過基準電壓產(chǎn)生電路，產(chǎn)生基準電壓VBG；

電流鏡電路將偏置電流PTAT鏡象復制給低壓偏置電源電路和偏置電流 輸出電路，由低壓偏置電源電路給偏置電流產(chǎn)生電路、基準電壓產(chǎn)生電路和 電流鏡電路提供電流，偏置電流輸出電路則將偏置電流PTAT傳輸給功率芯 片的內(nèi)部電路和其他電路；

偏置電流產(chǎn)生電路和基準電壓產(chǎn)生電路為低壓電路；

電流鏡電路、低壓偏置電源電路和偏置電流輸出電路為高壓電路；

由于偏置電流產(chǎn)生電路和基準電壓產(chǎn)生電路都是低壓電路，這些低壓電 路都是由低壓偏置電源電路供電，而低壓偏置電源電路的偏置電流又是由低 壓電路所產(chǎn)生的，所以，該結(jié)構(gòu)不能自行啟動，會停留在不能生成偏置電流 PTAT的狀態(tài)，因此，必須引入啟動截止電路來解決這個問題，剛上電時， 啟動截止電路產(chǎn)生一個啟動電流，并將此電流鏡象傳輸給偏置電流產(chǎn)生電路， 使得偏置電流產(chǎn)生電路導通并產(chǎn)生偏置電流PTAT，偏置電流又經(jīng)過電流鏡 電路使低壓偏置電源電路導通并得到正確偏置，使得低壓偏置電源電路可以 對偏置電流產(chǎn)生電路、基準電壓產(chǎn)生電路和電流鏡電路進行供電，一旦低壓 偏置電源電路導通，啟動截止電路產(chǎn)生截止信號，啟動結(jié)束，整個電路進入 正常工作狀態(tài)。

本發(fā)明可以給功率芯片的內(nèi)部電路提供基準電壓和偏置電流，使得內(nèi)部 電路可將外部輸入的直流高電壓(VHV)轉(zhuǎn)換成直流低電壓(VREG)，以 便用來給邏輯和控制電路供電，使芯片內(nèi)部的邏輯和控制可以得到正確的實 現(xiàn)，同時具有高的抗擾動能力，所產(chǎn)生的基準電壓受外部電源變化的影響很 小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種用于功率芯片的基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路 的電路框圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種用于功率芯片的基準電壓和偏置電流產(chǎn)生電路 的電路圖。

圖3所示為電路的抗干擾能力波形圖。

圖4所示為電路的啟動和正常工作波形圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1～圖4，具體說明本發(fā)明的較佳實施方式：