[發明專利]過壓保護用電流比較電路

在審

• 申請號: 202010547955.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111585550A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 陳功;練悅星;肖楠;李浩;張濤;魏華;許祎;李蠡;董倩宇
• 申請（專利權）人: 成都信息工程大學
• 主分類號: H03K5/24
• 分類號: H03K5/24;G01R19/165;G01R1/30
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合;何凡

本發明公開了一種過壓保護用電流比較電路，涉及IC芯片技術領域。包括電流比較器，用于將電壓輸入信號轉化為電流信號后與基準電流信號進行比較，并輸出初始比較結果信號；零溫度系數電流源，其耦接于電流比較器的正向輸入側，用于產生基準電流信號；遲滯比較器，其用于將初始比較結果信號與參考電壓信號進行比較，并輸出最終比較結果信號。該電路使用的遲滯比較器參考電壓由基準電壓源提供，對工藝及工作溫度不敏感，因此能夠避免遲滯比較器在不同工作溫度時過壓保護閾值的變化或受芯片制造過程中工藝角的影響，從而提高過壓保護功能的可靠性；采用遲滯比較器能夠增強抗干擾能力，并且可以設置過壓參考電壓以及恢復參考電壓。

技術領域

本發明涉及IC芯片技術領域，具體而言，涉及一種過壓保護用電流比較電路。

背景技術

隨著計算機技術、多媒體技術、信號處理技術以及微電子技術的發展，IC芯片使用的普及程度越來越高，這就促使IC芯片在工藝、結構、性能及可靠性要求上都發生了很大的變化，并朝著高速、低功耗、小體積、片內集成的方向發展。

在芯片可靠性設計方面，過壓保護模塊的加入是重中之重，一旦輸入電壓超過芯片內部承受電壓極限條件，將會對芯片造成不可逆的損害，極大程度影響了芯片的使用壽命。因此過壓保護模塊的設計逐漸成為所有芯片不可或缺的一部分。

傳統過壓保護用的比較電路，其輸出級采用的是施密特觸發器，其上門限與下門限電壓設置由MOS管的閾值電壓決定，閾值電壓受工藝溫度等因素影響，導致施密特觸發器閾值電壓變化較大，可靠性較低；傳統過壓保護用的比較電路，其輸入級的基準電流產生電路，需要外加偏置，電路較為復雜，在不同工作溫度時過壓保護閾值會發生變化，導致過壓保護功能的可靠性較低。

發明內容

本發明在于提供一種過壓保護用電流比較電路，其能夠緩解上述問題。

為了緩解上述的問題，本發明采取的技術方案如下：

一種過壓保護用電流比較電路，包括：

電流比較器，用于將電壓輸入信號轉化為電流信號后與基準電流信號進行比較，并輸出初始比較結果信號；

零溫度系數電流源，其耦接于電流比較器的正向輸入側，用于產生基準電流信號；

遲滯比較器，其用于將初始比較結果信號與參考電壓信號進行比較，并輸出最終比較結果信號。

進一步地，所述遲滯比較器設置有參考電壓信號端Vref1、Vref2，以及最終比較結果信號端Vout3；所述電流比較器設置有電壓輸入信號端Vin。

更進一步地，所述零溫度系數電流源、電流比較器以及遲滯比較器均電連接有電源端VDD和接地端GND。

更進一步地，所述零溫度系數電流源包括NMOS管NM1～NM7、PMOS管PM1～PM10、電阻器R1～R5、三極管Q1～Q2以及電容器C1；