[實用新型]一種應用于芯片內部的高壓轉低壓電路

有效

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• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN208924118U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 方建平;李紅艷;張適
• 申請（專利權）人: 西安拓爾微電子有限責任公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

本實用新型提供了一種應用于芯片內部的高壓轉低壓電路，隨著VIN電壓的繼續(xù)上升，MOS管M3開啟，MOS管M3漏極端產(chǎn)生電壓并跟隨電源電壓的上升而上升，當電阻R3和R4之間的節(jié)點電壓達到閾值電壓時，MOS管M4開啟，MOS管M1，M2構成的電流鏡開始工作，MOS管M2的產(chǎn)生的鏡像電流作用在電阻R2上，為MOS管M3提供柵極電壓，MOS管M3的漏極產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓，連接在MOS管M2的漏極和MOS管M3的漏極之間的電阻R1和電容C1對整個電路進行補償。本實用新型不需要基準電壓產(chǎn)生電路和額外的電流偏置電路，通過簡單的電路設計，產(chǎn)生穩(wěn)定的可供芯片內部其他模塊工作的低電壓，不需要浪費過多的芯片面積，同時本實用新型的電路自身的功耗很低，可以提高整個芯片工作時的穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明涉及電路技術領域，尤其是一種高壓轉低壓電路。

背景技術

目前隨著集成電路的發(fā)展，芯片的集成度不斷提高，越來越高的工作電壓也對芯片的高壓工作提出了越來越高的要求。但因為芯片內部高壓器件所占的面積很大，所以就需要盡量將可能多的模塊設計成工作在低電壓的情況下。基于此，需要將輸入至芯片的高電壓轉化為低電壓以供內部低壓模塊所需。

傳統(tǒng)的高壓轉低壓的設計方案主要如下：1.通過現(xiàn)有的高壓電路采用LDO電路驅動帶隙基準電路和外接偏置電流產(chǎn)生電路來產(chǎn)生對應的固定的低電壓。這種設計方案可產(chǎn)生恒定的低電壓，但環(huán)路過于復雜，同時也浪費面積。2.采用一些耐高壓的特殊器件，如JFET器件，可以利用器件的相關特性把高壓轉換成低壓。這種方案電路設計簡單，但相關器件的尺寸過大不利于芯片面積的優(yōu)化，并且器件的成本較高。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種應用于芯片內部的簡單高壓轉低壓電路，不需要額外的基準電路和特殊的器件，來解決相關的高壓轉低壓的問題。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種應用于芯片內部的高壓轉低壓電路，包括高壓P溝道增強型MOS管M1-M3，高壓N溝道增強型MOS管M4，P溝道增強型MOS管M5-M8，N溝道增強型MOS管M9-M13，電阻R1-R4，電容C1，VIN輸入端口和VOUT輸出端口，其中所述VIN輸入端口輸入高壓電源端電壓，所述VOUT輸出端口輸出經(jīng)過本電路降壓后的低壓。

所述高壓P溝道增強型MOS管M1源極連接VIN高壓輸入端口，高壓P溝道增強型MOS管M1漏極連接高壓P溝道增強型MOS管M1、M2的柵極和高壓N溝道增強型MOS管M4的漏極，高壓P溝道增強型MOS管M1柵極連接高壓P溝道增強型MOS管M2的柵極；

所述高壓P溝道增強型MOS管M2源極端連接VIN高壓輸入端口，高壓P溝道增強型MOS管M2漏極連接高壓P溝道增強型MOS管M3的柵極、P溝道增強型MOS管M8的柵漏極、電阻R1的一端和電阻R2的一端，高壓P溝道增強型MOS管M2柵極連接高壓P溝道增強型MOS管M1的柵極漏極和高壓N溝道增強型MOS管M4的漏極，高壓P溝道增強型MOS管M1和M2構成電流鏡電路，為電阻R2支路提供鏡像電流，為高壓P溝道增強型MOS管M3柵極端提供電壓。

所述高壓P溝道增強型MOS管M3源極連接VIN高壓輸入端口，高壓P溝道增強型MOS管M3漏極連接電容C1的一端、電阻R3的一端、N溝道增強型MOS管M13的漏極、N溝道增強型MOS管M9的柵漏極和整個電路的VOUT輸出端口，高壓P溝道增強型MOS管M3柵極連接高壓P溝道增強型MOS管M2的漏極、P溝道增強型MOS管M8的柵漏極、電阻R1的一端和電阻R2的一端，

所述高壓N溝道增強型MOS管M4源極接地，高壓N溝道增強型MOS管M4漏極連接高壓P溝道增強型MOS管M1的柵極漏極和高壓P溝道增強型MOS管M2的柵極，高壓N溝道增強型MOS管M4柵極連接電阻R3的另一端和電阻R4的一端。

所述P溝道增強型MOS管M5源極連接VIN高壓輸入端口，P溝道增強型MOS管M5柵極漏極連接P溝道增強型MOS管M6的源極；