[其他]互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體鎖住狀態(tài)的恢復(fù)電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100300
• 申請(qǐng)日: 1987-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN87100300A
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉姆·皮納德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 米特爾公司
• 主分類號(hào): H02H7/12
• 分類號(hào): H02H7/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 奚漢民,肖春京

本發(fā)明一般涉及電源電路，尤其涉及用于瞬時(shí)斷開開關(guān)式穩(wěn)壓電源的過(guò)電流斷路電路，如果接到該電源的電路中出現(xiàn)CMOS鎖住或其他強(qiáng)電流引起的故障狀態(tài)，過(guò)電流斷路電路便瞬時(shí)斷開該電源。

如果極大的輸入信號(hào)加到放大器上，有源器件（如晶體管）可能被迫處于飽和或截止?fàn)顟B(tài)。在飽和狀態(tài)下，由于在有源器件的P和N型區(qū)域和基片之間無(wú)意中形成的寄生晶體管的緣故，可能會(huì)產(chǎn)生局部的反饋回路。該局部正反饋結(jié)果產(chǎn)生被稱為鎖住的狀態(tài)。

因此，在電源對(duì)有源器件供電的同時(shí)，如果大輸入信號(hào)（起因于靜電沖擊等）施加于該器件，便可能發(fā)生鎖住。一般來(lái)說(shuō)，只有手動(dòng)短時(shí)間斷開或拔掉電源，才有可能從鎖住狀態(tài)恢復(fù)。

在防止鎖住這一領(lǐng)域已作了大量的研究。1980年6月24日授予東京SHIBAURA電氣有限公司的美國(guó)專利4，209，713描述了一種用于消除寄生傳導(dǎo)影響的電路。典型呈電阻形式的消噪聲裝置接在CMOS電路的源極和外電源的正端之間。

然而，在CMOS集成電路中難以制造阻值適當(dāng)?shù)碾娮琛Ａ硗猓茈娮璧南拗疲揅MOS器件不能得到其電源的全電壓。

在努力防止形成導(dǎo)致鎖住的寄生晶體管的過(guò)程中，已研制出許多電路，用以控制對(duì)CMOS電路施加高電壓源和低電壓源的時(shí)限。例如1984年4月3日批準(zhǔn)并授予米特爾（MITEL）公司的美國(guó)專利4，441，035揭示了一個(gè)電路，用以控制對(duì)一個(gè)CMOS電路施加同極性的高壓和低壓直流電源的時(shí)限。按照米特爾的電路，直到較高電壓的電源已經(jīng)加上，才允許施加較低電壓的電源，以便基本上消除寄生晶體管的形成。

1982年10月5日批準(zhǔn)并授予國(guó)家半導(dǎo)體公司的美國(guó)專利4，353，105描述一種用于體效應(yīng)硅CMOS電路的保護(hù)電路，該電路檢測(cè)鎖住，并據(jù)此使CMOS電路停電一段預(yù)定的時(shí)間，一旦鎖住狀態(tài)解除，使CMOS電路恢復(fù)正常工作。

米特爾專利和國(guó)家半導(dǎo)體公司的專利所描述的器件，一般安置在CMOS的自身電路之內(nèi)，因此其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)制造技術(shù)要求很高且造價(jià)貴。此外，國(guó)家半導(dǎo)體公司的保護(hù)電路向CMOS電路提供一個(gè)控制信號(hào)，該信號(hào)使CMOS電路處于小電流等待狀態(tài)。因此，該CMOS電路還包含用以中斷該控制信號(hào)的附加電路，這是造成電路復(fù)雜和造價(jià)高的具有代表性的原因之一。

已設(shè)計(jì)為數(shù)眾多的電源電路，用以提供對(duì)有源器件施加高電壓電源和低電壓電源的正確加壓時(shí)序。例如，在1973年9月26日公布的MATSUSHITA電氣有限公司的英國(guó)專利1，331，962，和1976年1月28日公布的菲利普電子及聯(lián)合工業(yè)有限公司的英國(guó)專利1，423，149中，對(duì)這樣一些電路進(jìn)行了說(shuō)明。這些先有技術(shù)的電源電路使用復(fù)雜的定時(shí)和定序電路，致力于防止CMOS鎖住和其他強(qiáng)電流引起的故障狀態(tài)，但尚未提供針對(duì)從萬(wàn)一發(fā)生的故障中恢復(fù)的手段。

尤其是，根據(jù)菲利普的專利，電源所配備的電路裝置，如在故障狀態(tài)下工作，則將電源輸出電壓降低約其正常值的一半，但不降到零伏。因此，如果發(fā)生鎖住，盡管電壓降低，該CMOS電路仍然處于鎖住狀態(tài)。同樣，根據(jù)MATSUSHITA專利，所描述的電源系統(tǒng)中有一套電路，其設(shè)置的目的在于：如果出現(xiàn)極大的輸入信號(hào)或發(fā)生負(fù)載短路，便中斷該電源裝置的供電。這一公知的過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)的不足之處在于，即使過(guò)電流消失后，可控硅電路也不能自己恢復(fù)，為了恢復(fù)供電，需要一個(gè)開關(guān)來(lái)使可控硅電路恢復(fù)到其初始狀態(tài)。因此MATSUSHITA專利的缺點(diǎn)在于，需要手動(dòng)重新起動(dòng)該電源。

根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)過(guò)電流斷路電路包含在電源之中，該電路監(jiān)視輸入電流，如果該電流超過(guò)預(yù)定的閾值，便關(guān)斷電源一段預(yù)定的時(shí)間，之后便自動(dòng)復(fù)原。該斷路電路安置在電源之內(nèi)，從而克服了與先有技術(shù)有關(guān)的需將CMOS電路中的保護(hù)電路本身復(fù)合在整機(jī)線路上而造成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高的缺陷。

根據(jù)本發(fā)明的電路，實(shí)際上提供了使電源從萬(wàn)一發(fā)生的故障狀態(tài)中恢復(fù)，而不象先有技術(shù)所使用的定序電源電路那樣，僅僅用復(fù)雜的定時(shí)和延時(shí)電路來(lái)力圖防止這種故障的發(fā)生。

參考下文結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說(shuō)明，將對(duì)本發(fā)明有更深入的了解。

圖1為根據(jù)本發(fā)明，用于開關(guān)穩(wěn)壓電源的過(guò)電流斷路電路的原理圖。

參照?qǐng)D1，有一對(duì)在諸如專用自動(dòng)小交換臺(tái)的電話系統(tǒng)中的常見的平衡引線對(duì)，塞尖（TIP）和塞環(huán)（RING），未調(diào)輸入電壓V_IN加到其中一引線（塞尖）上，塞環(huán)引線接地。