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    一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

    发布时间:2022-07-24 14:02:26 来源:华体会体育平台网页注册 作者:华体会体育直播下载地址

      不断提高,已经成为了众多芯片设计中必不可少的一部分。本文在CSMC 0.5/μm

      整个电路结构可分为启动电路、PTAT电流产生电路、温度比较及其输出电路。下面详细介绍各部分电路的设计以及实现。文中所设计的温度保护整体电路图如图1所示。

      在与电源无关的偏置电路中有一个很重要的问题,那就是“简并”偏置点的存在,每条支路的电流可能为零,即电路不能进入正常工作状态,故必须添加启动电路,以便电源上电时摆脱简并偏置点。上电瞬间,电容C上无电荷,M7栅极呈现低电压,M7~M9导通,PD(低功耗引脚)为低电平,M3将M6栅压拉高,由于设计中M2宽长比较小,而此时又不导通,Q1~Q4支路导通,电路脱离“简并点”;随着M6栅电位的继续升高,M2导通,M3源电位急剧降低,某时刻M3被关断,启动电路与偏置电路实现隔离,电容C两端电压恒定,为M7提供合适的栅压,偏置电路正常工作。然而,当PD为高电平时,M4导通,将M6,M10的栅电位拉低,使得整个电路处于低功耗状态。

      在这一部分,M11,M12,M14,M15组成低压共源共栅电流镜,并且有相同的宽长比,使两条支路电流相等。该结构与一般的共源共栅结构相比,可以提高等效沟道长度,从而增大输出电阻,提高电路的PSRR性能;并且这种两管组合结构可消耗较低的电压压降,从而增大输出电压摆幅,改善芯片低压工作特性。如图1所示,为了使共源共栅电流镜正常工作,必须满足M14和M15同时工作在饱和区,设M15的栅极偏置电压为Vb,M14和M15的漏端电压分别为VA和VB,即:

      选择M15的尺寸,使它的过驱动电压始终小于一个阈值电压,确保不等式成立,则选择合适的Vb,即可使M11,M12和M14,M15消耗的电压余度最小,值为两个过驱动电压。

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