一种cmos过温保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是过温保护电路技术领域，具体涉及一种CMOS过温保护电路。
【背景技术】
[0002]随着电路的集成密度不断提高，功耗成为影响电路功能及稳定性的重要因素，功耗会引起芯片温度的升高，进一步引起PN热击穿而过流，从而导致芯片无法正常工作，因此，功率电路通常需要过温保护电路，过温保护电路首先检测电路的瞬态温度，当最高温度达到温度极限范围时，电路产生指示信号，关断系统，阻止电路温度继续上升；当温度下降至低温时，指示信号翻转，使系统回到正常工作模式。
[0003]现有的过温保护电路首先将温度信号转化为电压信号，再对该电压信号进行处理，集成电路中的过温保护电路一般利用的是二极管的导通电压随温度升高而减小的特性，将二极管作为温度传感器来实现，并将采集到的电压送入迟滞比较器中比较，但是迟滞比较器的使用增加了电路的复杂度，进而增加了电路的功耗，不符合现有低功耗电路发展的趋势，为了解决上述问题，设计一种CMOS过温保护电路还是很有必要的。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种CMOS过温保护电路，结构简单，设计合理，功耗降低，同时具有线性可调的迟滞翻转范围，可根据不同的环境需要进行调节，实用性强。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种CMOS过温保护电路，包括第一 PTAT电流源、第二 PTAT电流源、第一场效应晶体管-第四场效应晶体管、第一电阻-第五电阻、三极管和反相器，三极管的集电极依次接第一 PTAT电流源、第三电阻至地端，三极管的基极依次接第二电阻、第二 PTAT电流源、第四电阻至地端，三极管的基极与发射极之间接有第一电阻，三极管的发射极接电源VCC端，三极管的发射极、集电极分别接第一场效应晶体管的源极、栅极，第一场效应晶体管的栅极、漏极分别接第二场效应晶体管的栅极、漏极，第二场效应晶体管的源极接第三场效应晶体管的漏极，第三场效应晶体管的源极接地端，第三场效应晶体管的源极接第五电阻至第四场效应晶体管的源极，第四场效应晶体管的漏极接第二 PTAT电流源与第二电阻之间的节点，第一场效应晶体管的漏极接反相器的输入端，反相器的输出端接第四场效应晶体管的栅极。
[0006]作为优选，所述的三极管采用PNP型三极管。
[0007]作为优选，所述的第一场效应晶体管采用N沟道绝缘栅场效应管，第二场效应晶体管、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管均采用P沟道绝缘栅场效应管。
[0008]本实用新型的有益效果:充分利用了 COMS功耗低的特点，巧妙地避免使用迟滞比较器实现电路的翻转功能，电路结构简单，功耗降低，同时具有线性可调的迟滞翻转范围，可根据不同的环境需要进行调节。
【附图说明】
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本实用新型；
[0010]图1为本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0011]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本实用新型。
[0012]参照图1，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种CMOS过温保护电路，包括第一PTAT电流源I 1、第二 PTAT电流源12、第一场效应晶体管Ml-第四场效应晶体管M4、第一电阻Rl-第五电阻R5、三极管Ql和反相器U,三极管Ql的集电极依次接第一 PTAT电流源I1、第三电阻R3至地端，三极管Ql的基极依次接第二电阻R2、第二 PTAT电流源12、第四电阻R4至地端，三极管Ql的基极与发射极之间接有第一电阻R1，三极管Ql的发射极接电源VCC端，三极管Ql的发射极、集电极分别接第一场效应晶体管Ml的源极、栅极，第一场效应晶体管Ml的栅极、漏极分别接第二场效应晶体管M2的栅极、漏极，第二场效应晶体管M2的源极接第三场效应晶体管M3的漏极，第三场效应晶体管M3的源极接地端，第三场效应晶体管M3的源极接第五电阻R5至第四场效应晶体管M4的源极，第四场效应晶体管M4的漏极接第二 PTAT电流源12与第二电阻R2之间的节点，第一场效应晶体管Ml的漏极接反相器U的输入端，反相器U的输出端接第四场效应晶体管M4的栅极。
[0013]值得注意的是，所述的三极管Ql采用PNP型三极管，第一场效应晶体管Ml采用N沟道绝缘栅场效应管，第二场效应晶体管M2、第三场效应晶体管M3、第四场效应晶体管M4均采用P沟道绝缘栅场效应管。
[0014]本【具体实施方式】电路正常工作时，三极管Ql不导通，三极管Ql的集电极电压为低，经过反相器U输出为低电平，第四场效应晶体管M4截止，迟滞功能关闭；随着温度的升高，三极管Ql的导通电压逐渐降低，同时第一 PTAT电流源Il的电流值逐渐升高，经过第一电阻Rl和第二电阻R2分压所得到的三极管Ql基极电压逐渐升高，当电压升高至大于三极管Ql的导通电压时，三极管Ql进入深线性区，集电极电压为高，此时芯片温度即为关断温度，三极管Ql的集电极电压经过两级反相输出指示电压为高电平，打开第四场效应晶体管M4，实现电路的迟滞特性；随着温度的降低，三极管Ql导通电压升高，同时三极管Ql基极电压降低，最终实现三极管Ql的关断，电路开始正常工作。
[0015]本【具体实施方式】具有施密特触发器的特性，当温度高于160°C时，电路指示信号输出为高，将系统关断，当芯片温度降至110°c时，指示信号输出为低，芯片重新开始工作，电路的关键在于利用了 PTAT电流源的正温度系数和负温度系数的共同作用，将温度信号转化为电压信号，再进一步进行处理，引用峰值电流源作为启动电路，并尝试避免使用传统的迟滞比较器，采用了结构实现比较功能，实现了一种过温保护电路的设计，降低功耗，具有广阔的市场应用前景。
[0016]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种CMOS过温保护电路，其特征在于，包括第一 PTAT电流源(Il)、第二 PTAT电流源(12)、第一场效应晶体管(Ml)-第四场效应晶体管(M4)、第一电阻(Rl)-第五电阻(R5)、三极管(Ql)和反相器(U)，三极管(Ql)的集电极依次接第一 PTAT电流源(II)、第三电阻(R3)至地端，三极管(Ql)的基极依次接第二电阻(R2)、第二 PTAT电流源(12)、第四电阻(R4)至地端，三极管(Ql)的基极与发射极之间接有第一电阻(Rl)，三极管(Ql)的发射极接电源VCC端，三极管(Ql)的发射极、集电极分别接第一场效应晶体管(Ml)的源极、栅极，第一场效应晶体管(Ml)的栅极、漏极分别接第二场效应晶体管(M2)的栅极、漏极，第二场效应晶体管(M2)的源极接第三场效应晶体管(M3)的漏极，第三场效应晶体管(M3)的源极接地端，第三场效应晶体管(M3)的源极接第五电阻(R5)至第四场效应晶体管(M4)的源极，第四场效应晶体管(M4)的漏极接第二 PTAT电流源(12)与第二电阻(R2)之间的节点，第一场效应晶体管(Ml)的漏极接反相器⑶的输入端，反相器⑶的输出端接第四场效应晶体管(M4)的栅极。2.根据权利要求1所述的一种CMOS过温保护电路，其特征在于，所述的三极管(Ql)采用PNP型三极管。3.根据权利要求1所述的一种CMOS过温保护电路，其特征在于，所述的第一场效应晶体管(Ml)采用N沟道绝缘栅场效应管。4.根据权利要求1所述的一种CMOS过温保护电路，其特征在于，所述的第二场效应晶体管(M2)、第三场效应晶体管(M3)、第四场效应晶体管(M4)均采用P沟道绝缘栅场效应管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种CMOS过温保护电路，它涉及过温保护电路技术领域。三极管的发射极、集电极分别接第一场效应晶体管的源极、栅极，第一场效应晶体管的栅极、漏极分别接第二场效应晶体管的栅极、漏极，第二场效应晶体管的源极接第三场效应晶体管的漏极，第三场效应晶体管的源极接地端，第三场效应晶体管的源极接第五电阻至第四场效应晶体管的源极，第四场效应晶体管的漏极接第二PTAT电流源与第二电阻之间的节点，第一场效应晶体管的漏极接反相器的输入端，反相器的输出端接第四场效应晶体管的栅极。本实用新型降低功耗，同时具有线性可调的迟滞翻转范围，可根据不同的环境需要进行调节，实用性强。
【IPC分类】H02H3/06, H02H5/04
【公开号】CN204651893
【申请号】CN201520312355
【发明人】沈怿皓, 于涛
【申请人】上海中基国威电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月14日