[發(fā)明專利]電壓鉗位電路和并入了電壓鉗位電路的集成電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110200200.8
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102340243A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 根來寶昭;窪田進一;森野航一
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社理光
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及控制輸入電壓并箝位輸出電壓的電壓鉗位電路以及并入了這種電壓鉗位電路的集成電路。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知這樣的鉗位電路：其包含保護性的二極管和MOS晶體管，用以控制輸入電壓并且防止在施加某一限定量值以上的大輸入電壓時的錯誤工作。

例如，日本專利申請公開No.2001-86641揭示了這樣的鉗位電路，其包含：輸入端子，電壓輸入到該輸入端子；第一保護性二極管，其反向連接在該輸入端子和第一電源電壓Vdd輸入到的第一電源端子之間；第二保護性二極管，其反向連接在該輸入端子和接地電位GND輸入到的第二電源端子之間；以及MOS晶體管，其連接在第一和第二電源端子之間。

通過導通MOS晶體管以連接輸入端子和第二電源端子并且將輸入電壓鉗位至大約第一電源電壓Vdd的值，即使施加有比對于輸入端子的第一電源電壓Vdd更高的電壓，這種鉗位電路也可以在電壓超過穿通(擊穿)第一保護性晶體管的值之前防止錯誤工作。

為了防止在施加過量輸入電壓時的錯誤工作，這種鉗位電路根據(jù)輸入電壓控制輸出電壓，并且根據(jù)預設值的外加電壓從輸出端子僅輸出預設值的電壓。

然而，當與通過作為電源的電路的輸出電壓進行工作的器件連接時，由于這些器件工作所需的電壓電平不同，因此對于這種鉗位電路出現(xiàn)問題。可能存在器件通過鉗位電路的預設輸出電壓不能正常工作的情況。

尤其是，當與以非常低的電壓工作的電源電壓監(jiān)督器IC連接時，要求鉗位電路輸出不同于該預設電壓的非常低的電壓。

同時，輸入電壓還用作各種器件的電源，但是其并不總是適用于處于連接的設備。在輸入電壓為預設值或更大的情況下，鉗位電壓可能輸出超過器件容限的值的電壓，使得器件無法工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目標在于提供如下的電壓鉗位電路，其可以輸出操作處于連接的器件所需要的任意值的電壓，并且即使在施加了預定值或更大的輸入電壓的時候也可以輸出用以正常操作該器件的電壓。目標還在于提供并入了這種電壓鉗位電路的集成電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，電壓鉗位電路包括：電源；第一元件，其與該電源連接以輸出恒定電流；第三元件，其配置為在施加了預定值或更大的電壓時允許電流經(jīng)過；以及第二元件，其配置為根據(jù)第一和第三元件生成的電壓來輸出電壓。

附圖說明

本發(fā)明的特征、實施方式和優(yōu)點將根據(jù)參考附圖的下列詳細描述而變得顯而易見：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電壓鉗位電路；

圖2示出并入了圖1中的電壓鉗位電路的集成電路；

圖3是示出圖1中的電壓鉗位電路的電源電壓和輸出電壓之間的關系的曲線圖；

圖4示出根據(jù)第一實施例的、包含作為第三元件的MOS晶體管的電壓鉗位電路；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的集成電路；以及

圖6示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的集成電路。

具體實施方式

下文參照附圖，詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電壓鉗位電路。

第一實施例

圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電壓鉗位電路10，圖2示出并入了圖1中的電壓鉗位電路的集成電路100。

在圖1中，根據(jù)第一實施例的電壓鉗位電路10包含電源端子t1、t2，其施加有電源電壓Vdd；作為第一元件的MOS晶體管M1，其與電源端子t1連接；作為第二元件的第二MOS晶體管M2，其與電源端子t2連接；輸出端子t3，其與第二MOS晶體管M2連接；以及作為第三元件的第一二極管DI1和第二二極管DI2，其提供在MOS晶體管M1的下游，并且連接至第二MOS晶體管M2的柵極。

第一MOS晶體管M1是n溝道耗盡型的晶體管，其在漏極與電源端子t1連接。其柵極和源極相連接以形成恒流源。

第二MOS晶體管M2也是n溝道耗盡型的晶體管，并且其在漏極與電源端子t2連接。其柵極連接至第一MOS晶體管M1下游的中間節(jié)點N，而其源極連接至輸出端子t3。第二MOS晶體管M2的柵極的擴散電位(溝道擴散的電壓)設為處于GND電平。

第一二極管DI1和第二二極管DI2串聯(lián)連接，并且其陽極接地，其陰極連接至中間節(jié)點N。第一二極管DI1的擊穿電壓BV1和第二二極管DI2的擊穿電壓BV2設為相同的值(BV1＝BV2＝10V)。

第一和第二二極管DI1、DI2配置為在等于或大于擊穿電壓BV1、BV2之和(20V)的電源電壓Vdd供給電源端子t1時允許電流穿過接地端子(GND)。