[實(shí)用新型]一種全內(nèi)置高精度低功耗大電流驅(qū)動(dòng)的遙控器芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320295349.3
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN203232567U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永平
• 申請（專利權(quán)）人: 張永平
• 主分類號(hào): G08C23/04
• 分類號(hào): G08C23/04;H03K3/011
• 代理公司: 深圳市惠邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44271
• 代理人: 滿群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及集成電路芯片設(shè)計(jì)，具體涉及一種全內(nèi)置高精度低功耗大電流驅(qū)動(dòng)的遙控器芯片。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的遙控器方案如圖1所示，其中集成電路芯片一般有15-17個(gè)管腳，有的需要外加晶振X0，三極管Q0，電容等元件；還有部分全內(nèi)置電路產(chǎn)品，但有些為了全內(nèi)置的性能能滿足用戶的需要，使用了復(fù)雜的電路來實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致芯片成本較高；例如有用bandgap等恒流來實(shí)現(xiàn)的高精度振蕩器，有的采用0.35um的多層多晶多層金屬布線的工藝來實(shí)現(xiàn)，性能雖然能滿足用戶的要求，但實(shí)現(xiàn)工藝太過復(fù)雜，成本也相應(yīng)的有提高；有的使用簡單的工藝進(jìn)行全內(nèi)置，但性能卻無法達(dá)到客戶的要求。針對本實(shí)用新型所需要解決的幾個(gè)技術(shù)難題主要有高精度RC振蕩器電路，低功耗振蕩器，大電流驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管電路；

最接近本實(shí)用新型的高精度RC振蕩器方案如圖2，該方案為了實(shí)現(xiàn)高精度則需要選擇較好的工藝制程，這樣才能保持一致性、而為了做到與溫度和電源電壓無關(guān)還需要設(shè)計(jì)較好的恒流源，才能實(shí)現(xiàn)真正與溫度和電壓無關(guān)。如圖2所示，該全內(nèi)置振蕩器包括恒流源Is和與Is成比例相關(guān)的恒流源Is1和恒流源Is2；其中恒流源Is和電阻R1的一端相連，電阻R1的另外一端和比較器COMP1和比較器COMP2的負(fù)端相連，并還連到一個(gè)電阻R2的一端，電阻R2的另外一端接電源的負(fù)極；恒流源Is1的一端接電源正極，另外一端分別和比較器的COMP1的正端、充放電電容C2的正端，放電管N1的漏端相連；電容C2的另外一端接電源負(fù)極；放電管N1的控制端接反饋CLK2端；放電管N1的源端接電源負(fù)極；恒流源Is2的一端接電源正極，另外一端分別和比較器的COMP2的正端、充放電電容C3的正端，放電管N2的漏端相連；電容C3的另外一端接電源負(fù)極；放電管N2的控制端接反饋CLK1端；放電管N2的源端接電源負(fù)極；比較器COMP1的輸出接二輸入或非門NOR1的輸入，二輸入的或非門NOR1的另外一端接另外一個(gè)二輸入或非門NOR2的輸出，二輸入或非門NOR1的輸出接另一個(gè)二輸入或非門NOR2的輸入；另一個(gè)比較器COMP2的輸出接另一個(gè)二輸入或非門NOR2的輸入；二輸入或非門NOR2的輸出接反相器INV1的輸入，反相器INV2的輸入接反相器INV1的輸出，反相器INV3的輸入接反相器INV2的輸出，并且反相器INV2的輸出接到放電管N1的控制端CLK2；反相器INV3的輸出接到放電管N2的控制端CLK1；所有的振蕩器都離不開電容的充放電概念，當(dāng)電路加上電源之后，恒流源Is1和恒流源Is2即保持和恒流源Is相關(guān)的充電電流對電容C2和C3進(jìn)行充電，由于電路中使用了反相器INV3，使得信號(hào)CLK1總是和CLK2反相的信號(hào)出現(xiàn)，而電容放電管N1和N2的柵端控制極分別接CLK1和CLK2，使得其中一個(gè)NMOS管總是導(dǎo)通的，而對應(yīng)的另一個(gè)總是關(guān)閉的，這樣就使得Va和Vb的信號(hào)線是兩個(gè)變化相反的信號(hào)，使用二個(gè)比較器COMP1和COMP2通過比較輸入端的電壓，輸出相反的2個(gè)信號(hào)狀態(tài)，當(dāng)恒流源充電電容使得電容上的電壓升高并等于公共端電壓Vcom的時(shí)候，比較器會(huì)立即反轉(zhuǎn)輸出，使得關(guān)閉另外一個(gè)比較器的放電管并把當(dāng)前比較器的放電管打開；如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生振蕩功能；但由于恒流源的設(shè)計(jì)很難做到真正和溫度和電壓無關(guān)，所以恒流源的變化，會(huì)導(dǎo)致振蕩頻率也會(huì)有相應(yīng)的變化；且電路中的電容和電阻都容易受溫度和電源電壓的影響而發(fā)生變化，這些也會(huì)使得振蕩頻率發(fā)生變化。

針對低功耗慢速振蕩器，通常的工程師都會(huì)按如圖3的方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖3所示，該低功耗慢速振蕩器的原理是通過奇數(shù)個(gè)反相器INV實(shí)現(xiàn)相位相反放大振蕩；通常通過調(diào)節(jié)反相器中的PMOS管和NMOS管為長溝道的管子來實(shí)現(xiàn)低功耗，通過調(diào)節(jié)電容的大小來調(diào)節(jié)需要的輸出頻率；但過長的長溝道MOS管首先占用比較大的版圖面積，另外溝道過長也容易對干擾產(chǎn)生響應(yīng)；

由于全內(nèi)置產(chǎn)品還需要內(nèi)置驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管的驅(qū)動(dòng)電路，該電路的特點(diǎn)是大電流驅(qū)動(dòng)發(fā)射管，一般要求是3V的電源電壓下，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管的電流要達(dá)到300mA的瞬間電流；在設(shè)計(jì)大驅(qū)動(dòng)電流端口的時(shí)候，通常為了減少對外部發(fā)射干擾信號(hào)，通常的做法是在驅(qū)動(dòng)大電流MOS管的前一級做成緩慢打開的驅(qū)動(dòng)電路；但通常的設(shè)計(jì)是如圖4的電路，其中通常的做法是把反相器INV20做成一個(gè)足夠長溝道的反相器；為了節(jié)省面積大電流驅(qū)動(dòng)口REM口，做成OPEN_DRAIN的形式，即只做一個(gè)足夠大的NMOS管N3；但這種通過把反相器INV20更改為長溝道的做法并不能很好的實(shí)現(xiàn)防干擾其他電路的能力；實(shí)測還是會(huì)有部分尖峰電壓和電流出現(xiàn)；