一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其电流源包括：用于接收输入电压的输入线；提供输出电流的输出线；电流镜，它的输入线连接以接收响应所述输入电压的输入信号，多个控制线和一个输出线；几个输出电流控制装置，每一个都分别连接到所述电流镜的控制线之一，当输入电压达到预定水平时，每一个输出电流控制装置都传导来自电流镜的电流，该预定水平与输出电流控制装置有关，从而，影响所述电流镜的输出线上的有效电流；缓冲器，它有一个接收输入电压的输入线，其输出线连接到电流镜的输入线。
【专利说明】—种输出随控制电压上升而下降的分段电流源
【技术领域】:
[0001]本发明涉及到稳压器输出功率晶体管的安全工作区的保护(SOA)。
【背景技术】:
[0002]在之前的技术中，各种各样的保护技术被人们所知，包括，通过减少基极(或门)驱动，来合成电流限制，过电压限制和结点温度限制，从而减小输出晶体管传导性。连续安全区限制技术(而不是更简单的数字开关保护技术)都有一个电阻，该电阻检测提供给电流限制电路的电压。但是，当该电路的静态电流一定是非常低的时候，所需要的电阻就变成一个无效率的解决方案。具有更高阻值的电阻将会消耗过多的集成电路的死区电流。这个电流量，加上限流电路中的剩余部分所消耗的电流，其值之高是让人难以接受的。
[0003]图1是典型的先前技术中的电流源的原理图，使用电阻11来检测电源电压Vin。
[0004]图4是典型的先前技术中的倍率限制电路200的原理图。电路200包括差分放大器230,它提供一个控制信号给输出晶体管205的基极,该晶体管反过来控制输出电压VOTt。输出线203上的有效输出电流被差分放大器230控制，该输出电流响应应用在线201上的输入电压。晶体管206与输出晶体管205并联，为了反映流过输出晶体管205的电流。PNP晶体管207作为一 个负载连接，它的一个集电极207-1连接到它的基极，并且反过来连接到晶体管206的集电极。晶体管207的集电极207-2提供一个电流，该电流反映了流过集电极207-1的电流。这镜像的电流应用到负载208，负载208反过来造成电流源209反映流过晶体管208的电流。随着晶体管213接收到它的基极驱动，来自输出线203的输入信号，电流源209供给微分晶体管组213和214。由电阻210和211形成的电阻式分压器(阻值分别为R2和R1)连接在Vin线201和Vtjut线203，并向微分晶体管214的基极提供一个电压。晶体管215充当负载，它连接在Vin线210和晶体管213的集电极之间。晶体管216反映流过晶体管负载215的电流，它的集电极连接到差分放大器230的反相输入端，以及微分输入晶体管214的集电极。差分放大器230的正相输入端连接到一个高于地的偏压，该偏压由偏压电路204提供。
[0005]一个负反馈回路，包括放大器230，晶体管205和跨导放大器，该跨导放大器由晶体管209，213，214，215组成。由于具有高环路增益，放大器230的反相和正相输入端上的电压被强制相等。电阻212(阻值为R3)两端的电压，因此等于偏移电压Vtjffsrt该偏移电压描绘成231。
[0006]如果Ix是跨导放大器的输出电流，然后，
【权利要求】
1.一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其特征是:电流源包括:用于接收输入电压的输入线；提供输出电流的输出线；电流镜，它的输入线连接以接收响应所述输入电压的输入信号，多个控制线和一个输出线；几个输出电流控制装置，每一个都分别连接到所述电流镜的控制线之一，当输入电压达到预定水平时，每一个输出电流控制装置都传导来自电流镜的电流，该预定水平与输出电流控制装置有关，从而，影响所述电流镜的输出线上的有效电流；缓冲器，它有一个接收输入电压的输入线，其输出线连接到电流镜的输入线。
2.根据权利要求1所述的一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其特征是:所述的电流镜包括一个电流源晶体管，该晶体管包括:一个基极；一个发射极，充当电流镜的输入线；第一集电极，连接到基极和第二电流源；第二集电极，充当所述电流镜的输出线；几个额外的集电极，充当电流镜的多个控制线；进一步包括一个耦合晶体管，它的基极用于接收输出电压，集电极连接到电流源晶体管的基极，发射极连接到第二电流源；电流源进一步包括一个或多个额外的电流源，连接到所述电流源晶体管的基极，其中，选定的输出电流控制装置连接到选定的电流源。
3.根据权利要求2所述的一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其特征是:上述电流源进一步包括电压转换装置，该装置至少与一些电流源有关，这样，输出电流控制装置就连接到相关的电流源，伴随着预定电压转换；电压转换装置包括二极管；上述电流源进一步包括一个或多个额外的晶体管，每一个的集电极都连接到所述耦合晶体管的集电极，基极连接到耦合晶体管的基极，发射极连接到相关的额外电流源。
4.根据权利要求3所述的一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其特征是:其中至少一部分额外晶体管的发射极通过电压转换装置连接到相关电流源；电压转换装置包括一个或多个二极管。
5.根据权利要求2所述的一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源，其特征是:输出电流控制装置连接在相关的几个额外的集电极中的一个集电极和第二电流源之间；输出电流控制装置包括稳压二极管；输出电流控制装置包括串联的多个稳压二极管，串联二极管的一端连接到第二电流源，另一端和串联二极管的中间节点分别连接到多个额外集电极中的一个；所述稳压二极管有近似相等的齐纳击穿电压；几个额外的集电极具有近似相等的载流能力；几个额外的集电极具有不相等的载流能力。
【文档编号】H02M3/157GK203813664SQ201320755830
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】不公告发明人 申请人:苏州贝克微电子有限公司