一种高稳定性的电压检测装置的制造方法
【专利摘要】一种高稳定性的电压检测装置，本发明涉及电路设计领域，其旨在解决现有技术由于过冲抑制电路设置不合理而导致的输出电压过冲或负增益过强且其输出端场效应管存在结构复杂、抗辐射、噪音能力弱、温度特性差等技术问题。本发明主要包括线性补偿驱动电路，其中包括第一场效应管，接收输入电压信号；第一运算放大器，用于输出电压信号截断，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号并输出调制驱动信号至线性补偿驱动电路；电压检测电路，接收第一运算放大器输出的调制驱动信号；过冲检测电路，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号和电压检测电路输出的检测信号。本发明用于提供电压调制。
【专利说明】
一种高稳定性的电压检测装置
技术领域
[0001]本发明涉及电路设计领域，具体涉及一种高稳定性的电压检测装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，自动化控制部分与电机部分使用同一交流电源、引入较多的非稳定性负载和大量的系统电磁噪声和过冲信号时常发生等非常规情况；因此，引入高效率合理的电压调制器是非常有必要的。对于有过冲抑制的电压调制器，例如设置有齐纳二极管的调制器，由于利用无差别斩波方式限制输出，其抑制了输入信号增益并且不适合控制芯片反馈检测;设置有无逻辑控制的运算放大器和场效应管结构的调制器，当输入信号为负信号源是，存在不必要的过冲抑制，导致输出电压过低，不能提供负载工作电压，该调制器检测到过冲发生时，还存在输出端的场效应管夹断不及时。目前，场效应管制造工艺已趋于完善，但仍存在结构复杂、抗辐射、噪音能力弱、温度特性差等问题。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种高稳定性的电压检测装置，解决现有技术由于过冲抑制电路设置不合理而导致的输出电压不符合设计要求且其输出端场效应管存在结构复杂、抗辐射、噪音能力弱、温度特性差等技术问题。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]—种高稳定性的电压检测装置，包括线性补偿驱动电路，其中包括第一场效应管Q2，接收输入电压信号;第一运算放大器，用于输出电压信号截断，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号并输出调制驱动信号至线性补偿驱动电路；电压检测电路，接收第一运算放大器输出的调制驱动信号;过冲检测电路，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号和电压检测电路输出的检测信号;所述的第一场效应管Q2，包括P型硅衬底，P型硅衬底底面设置有第一铝电极，第一铝电极上设置有B型衬底引线，P型硅衬底上表面两端设置有对称N型区，对称N型区上方分别设置有第二铝电极、第三铝电极，第二铝电极上设置有源极，第三铝电极上设置有漏极，第二铝电极与第三铝电极之间设置有S12绝缘层，S12绝缘层上设置有第四铝电极，第四铝电极上设置有栅极，B型衬底引线为镀铜金属线。
[0006]上述方案中，所述的线性补偿驱动电路，包括第一场效应管，其漏极接收输入电压信号;第一电阻，其一端连接第一场效应管的源极;三极管，其发射极连接第一电阻的另一端且还连接至其基极;第二电阻，其一端连接三极管的集电极;低电压节点，连接第二电阻的另一端;线性补偿电路，连接第一场效应管。
[0007]上述方案中，所述的线性补偿电路，包括第一二极管，其高电极连接第一场效应管的漏极且低电极连接第一场效应管的栅极;第二二极管，其高电极连接第一场效应管的源极且低电极连接第一场效应管的栅极;第三二极管，其低电极连接第一场效应管的漏极;第四三极管，其低电极连接第一场效应管的源极；电容，其一端连接第一场效应管的源极;其中，第三二极管、第四三极管和电容还连接至三极管的发射极。二极管用于钳制电位点，拉大电势差且减小上升沿时间和下降沿时间；电容用于储电荷，保持输出的稳定性。
[0008]上述方案中，所述的电压检测电路，包括第一比较器，其高电端连接有第一参考电压节点且低电端接入调制驱动信号；第二比较器，其高电端连接有第二参考电压节点且低电极接入调制驱动信号；或门，其输入端口连接第二比较器的输出端和第一比较器的输出端。
[0009]上述方案中，所述的过冲检测电路，包括与非门，其输入端口连接或门的输出端；第二运算放大器，其反相输入端连接有第三参考电压节点，同相输入端接入反馈信号且输出端连接至与非门的输入端口；第二场效应管，其栅极连接第二运算放大器的输出端且漏极接入调制驱动信号。
[0010]上述方案中，所述的第一运算放大器，其同相输入端接入反馈信号且反相输入端连接第三参考电压节点。
[0011]上述方案中，所述的第二场效应管，其源极连接一处理器的电压输出端。
[0012]上述方案中，所述的第一场效应管，选用耗尽型。
[0013]上述方案中，所述的第一运算放大器或第二运算放大器，选用差分运算放大器。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果:在过冲信号输入时，能够及时上电夹断输出场效应管从而阻止进一步影响到下位负载;通过双运算放大器、双比较器自反馈控制调制驱动信号电压幅值和持续时间；输出晶体管结构简单、温度特性好、噪音低、抗辐射性能力强。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的电路原理图；
[0016]图2为本发明的电路更好的实施例原理图；
[0017]图3为本发明的第一场效应管结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0019]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0020]实施例1
[0021]如图1，所述的参考电压节点V1-V4，均可使用直流电压源或微控制器电压输出端供电，过冲信号通过输入电压信号Vin引入，耗尽型场效应管Q2工作态为非调制状态，即输入电压信号直接等于输出电压信号Vout;对于参考电压节点V2，需要保持输入电压信号与参考电压节点V2正电压的差值高于调制驱动信号的电压值；当参考电压节点V3电压值高于调制驱动信号的电压值或当比较器U6输出高电平时，并且在运算放大器U2的同相输入端检测到过冲信号时，与非门U3A使得场效应管Ql截止，同时运算放大器Ul同时也检测到了过冲信号，场效应管Ql截止时前已经开始升压，直到触发耗尽型场效应管Q2夹断，当过冲信号从输入电压信号Vin中消失时，运算放大器Ul、U2将输出低电，与非门U3A使得场效应管Ql导通，调制驱动信号通过效应管Ql泄放逐渐减弱，输入电压信号通过耗尽型场效应管Q2恢复获得输出电压信号Vout。
[0022]上述方案还可以进一步改进，如图2，电压节点Vm和Vp可由一个处理器控制，用来设定初始范围和调节泄放时间，并且此外还包括依次连接的电源VDD、电阻R3、耗尽型场效应管Q4和同步开关三极管Q5;耗尽型场效应管Q4可以在过冲信号检测到时，提供电压快速上升；同步开关三极管Q5，其基极接入电压节点Vs，电压节点Vs电压值要远小于过冲的输入电压信号Vin电压值但是要在过冲时大于结场阈值电压，可以与过冲信号进行高度同步。
[0023]实施例2
[0024]如图3所示，一种半导体场效应管，包括P型硅衬底1，所述P型硅衬底底面设置有第一铝电极10，所述第一铝电极10上设置有B型衬底引线11，所述P型硅衬底I上表面两端设置有对称N型区2，所述对称N型区2上方分别设置有第二铝电极3、第三铝电极7，所述第二铝电极3上设置有源极4，所述第三铝电极7上设置有漏极8，所述第二铝电极3与第三铝电极7之间设置有S12绝缘层6，所述S12绝缘层6上设置有第四铝电极9，所述第四铝电极9上设置有栅极5。
[0025]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，包括 线性补偿驱动电路，其中包括第一场效应管Q2，接收输入电压信号； 第一运算放大器，用于输出电压信号截断，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号并输出调制驱动信号至线性补偿驱动电路； 电压检测电路，接收第一运算放大器输出的调制驱动信号； 过冲检测电路，接收线性补偿驱动电路输出的反馈信号和电压检测电路输出的检测信号； 所述的第一场效应管Q2，包括P型硅衬底，P型硅衬底底面设置有第一铝电极，第一铝电极上设置有B型衬底引线，P型硅衬底上表面两端设置有对称N型区，对称N型区上方分别设置有第二铝电极、第三铝电极，第二铝电极上设置有源极，第三铝电极上设置有漏极，第二铝电极与第三铝电极之间设置有S12绝缘层，S12绝缘层上设置有第四铝电极，第四铝电极上设置有栅极，B型衬底引线为镀铜金属线。2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，所述的线性补偿驱动电路，包括 第一场效应管Q2，其漏极接收输入电压信号； 第一电阻Rl，其一端连接第一场效应管Q2的源极； 三极管Q3，其发射极连接第一电阻Rl的另一端且还连接至其基极； 第二电阻R2，其一端连接三极管Q3的集电极； 低电压节点VSS，连接第二电阻R2的另一端； 线性补偿电路，连接第一场效应管Q2。3.根据权利要求2所述的一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，所述的线性补偿电路，包括 第一二极管Dl，其高电极连接第一场效应管Q2的漏极且低电极连接第一场效应管Q2的栅极； 第二二极管D2，其高电极连接第一场效应管Q2的源极且低电极连接第一场效应管Q2的栅极； 第三二极管D3，其低电极连接第一场效应管Q2的漏极； 第四三极管D4，其低电极连接第一场效应管Q2的源极； 电容Cl，其一端连接第一场效应管Q2的源极； 其中，第三二极管D3、第四三极管D4和电容CI还连接至三极管Q3的发射极。4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，所述的电压检测电路，包括 第一比较器U5，其高电端连接有第一参考电压节点V2且低电端接入调制驱动信号； 第二比较器U6，其高电端连接有第二参考电压节点V3且低电极接入调制驱动信号； 或门U4，其输入端口连接第二比较器U6的输出端和第一比较器U5的输出端。5.根据权利要求4所述的一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，所述的过冲检测电路，包括 与非门U3A，其输入端口连接或门U4的输出端； 第二运算放大器U2，其反相输入端连接有第三参考电压节点VI，同相输入端接入反馈信号且输出端连接至与非门U3A的输入端口； 第二场效应管Q1，其栅极连接第二运算放大器U2的输出端且漏极接入调制驱动信号。6.根据权利要求5所述的一种高稳定性的电压检测装置，其特征在于，所述的第一运算放大器，其同相输入端接入反馈信号且反相输入端连接第三参考电压节点VI。
【文档编号】G01R19/00GK106093532SQ201610596093
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月26日 公开号201610596093.8, CN 106093532 A, CN 106093532A, CN 201610596093, CN-A-106093532, CN106093532 A, CN106093532A, CN201610596093, CN201610596093.8
【发明人】张凯胜, 刘华, 吴小莉
【申请人】成都知人善用信息技术有限公司