一种快速响应输出电路的制作方法

文档序号:8787933阅读:408来源:国知局
一种快速响应输出电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路领域,尤其涉及一种快速响应输出电路。
【背景技术】
[0002]在以MOS管(Metal Oxide Semiconductor,金属氧化物半导体场场效应管)作为主要输出组件的输出电路中,由输出控制信号控制MOS管导通与关闭从而控制输出相应输出信号,由于MOS管中N沟道或P沟道内电性变化需要一定的时间,由此在MOS管被控制关断后输出信号的响应速度比较慢,这样的输出信号不适合需高速响应的场合,例如在安全继电器的输出电路中,输出控制信号控制MOS管关断时,输出信号不能立即响应变化,将导致安全装置不能即刻被控制急停,也就是说输出信号响应的延迟使安全装置的动作产生了安全隐患,因而需要对输出电路作出改进以加快输出输出电路的输出响应。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种快速响应输出电路,能够使输出快速响应于输出控制信号,输出电平快速拉低。
[0004]为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:一种快速响应输出电路,包括:
[0005]输出MOS管,其源极接收电源电压,其栅极接收输出控制信号控制输出MOS管的导通与关断,其漏极输出输出电平;
[0006]分压电路,将所述输出电平分压输出并在其输出端输出分压电平;
[0007]开关控制电路,其控制端接收所述分压电平,根据分压电平产生开关电平并由其输出端输出;
[0008]充放电电路,受控于所述开关电平,在开关电平跳变为高时开始充电,根据充电情况获得响应控制电平并由其输出端输出;以及
[0009]响应提升电路,其控制端接收所述响应控制电平,其输入端接收所述输出电平,其接地端接地,所述充放电电路充电时输出的响应控制电平控制所述响应提升电路将所述输出电平拉低。
[0010]根据本实用新型的一个实施例,所述响应控制电平为高时,所述响应提升电路将所述输出电平拉低。
[0011]根据本实用新型的一个实施例,所述响应提升电路包括:
[0012]第一三极管,其基极作为所述响应提升电路的控制端接收所述响应控制电平,其发射极作为所述响应提升电路的接地端接地;
[0013]第一二极管,其阴极连接所述第一三极管的集电极,其阳极通过电阻连接所述分压电路的输入端;
[0014]其中,响应控制电平为高时,所述第一三极管导通,输出电平通过电阻接地而被拉低。
[0015]根据本实用新型的一个实施例,所述充放电电路包括:
[0016]电容,其第一端连接所述开关控制电路的输出端接收所述开关电平;
[0017]第一电阻,其第一端连接所述电容的第二端,其第二端连接所述响应提升电路的控制端;
[0018]第二二极管,其阳极连接所述第一电阻的第二端,其阴极连接所述电容的第二端;
[0019]第二电阻,其第一端连接所述第一电阻的第二端,其第二端接地;
[0020]其中,开关电平跳变为高时,所述电容、第一电阻、第二电阻形成充电电路,所述第一电阻的第二端输出控制电平为高电平,充电结束时,所述第一电阻的第二端输出控制电平为低电平。
[0021]根据本实用新型的一个实施例,所述开关控制电路包括:
[0022]第一开关管,其控制端耦接所述分压电路的输出端,其接地端接地;
[0023]第二三极管,其基极连接所述第一开关管的输出端,其基极和集电极通过电阻相连,其基极和发射极通过二极管相连,其中二极管的阳极和发射极相接,相接点作为所述开关控制电路的输出端输出所述开关电平。
[0024]根据本实用新型的一个实施例,所述开关控制电路包括:
[0025]第二开关管,其控制端通过电阻连接所述分压电路输出端,其电源端连接所述输出MOS管的漏极;
[0026]第一开关管,其控制端耦接所述第二开关管的输出端,其接地端接地;
[0027]第二三极管,其基极连接所述第一开关管的输出端,其基极和集电极通过电阻相连,其基极和发射极通过二极管相连,其中二极管的阳极和发射极相接,相接点作为所述开关控制电路的输出端输出所述开关电平。
[0028]根据本实用新型的一个实施例,所述分压电路包括:多个串接的电阻,其中,首个电阻的一端连接输出MOS管的漏极,尾电阻的一端接地,多个电阻串接点中的一个接点作为所述分压电路的输出端。
[0029]采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有如下突出优点:输出MOS管的输出响应于输出控制信号的同时结合响应提升电路的作用,能够在输出控制信号控制输出MOS管关断时,加快拉低输出电平,首先通过分压电路将输出电平分压输出以得到电压适合用于控制开关控制电路的分压电平,接着通过开关控制电路控制充放电电路的充放电,当输出MOS管接收的输出控制信号控制其关断时,输出电平会降低,随之分压电平降低,开关控制电路根据该分压电平输出相应开关电平,当分压电平降低时开关电平为高,随即充放电电路开始充电,充电过程中,充放电电路输出的响应控制电平为高电平,从而使得响应提升电路输入端与地导通,将所述输出电平拉低。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型实施例的一种快速响应输出电路的结构框图;
[0031]图2为本实用新型一实施例的一种快速响应输出电路的电路示意图;
[0032]图3为本实用新型另一实施例的一种快速响应输出电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施以及具体附图的限制。
[0035]图1示出了一种快速响应输出电路,包括:受输出控制信号(一般由单片机或控制电路提供)驱动而输出相应输出电平Vout的输出MOS管Ml,对该输出电平Vout分压输出分压电平的分压电路I,起开关控制作用并由分压电平控制其开关作用的开关控制电路2,根据开关控制电路2输出的开关电平而充电的充放电电路3,以及根据该充放电电路3的充电情况所得的响应控制电平相应的对由高变低的输出电平Vout快速拉低的响应提升电路4。
[0036]其中,输出MOS管M1,本实施例采用的是P(positive,P沟道)型MOS管,其源极接收电源电压(图上未示出,例如为24V电压源),其栅极接收输出控制信号控制输出MOS管Ml的导通与关断,其漏极输出输出电平Vout ;分压电路1,其输入端接收该输出电平Vout,该输出电平Vout经分压后输出并在分压电路I的输出端输出分压电平,分压电平低于输出电平Vout的值;开关控制电路2,连接分压电路I,其控制端接收所述分压电平,根据分压电平产生开关电平并由其输出端输出;充放电电路3,受控于所述开关电平,在开关电平跳变为高时开始充电,根据充电情况获得响应控制电平并由其输出端输出;响应提升电路4,其控制端接收所述响应控制电平,其输入端接收所述输出电平,其接地端接地,所述充放电电路充电时输出的响应控制电平控制所述响应提升电路将所述输出电平拉低。
[0037]参看图1,当输出控制信号为负信号(低于源极的电压)时,输出MOS管Ml导通,输出电平Vout为高电平,此时分压电路输出的分压电平同样为高电平,开关控制电路不导通、输出的开关电平为低电平,充放电电路输出的响应控制电平为低电平。
[0038]在一个实施例中,所述响应控制电平为高时,所述响应提升电路将所述输出电平拉低。当输出控制信号为正信号(高于源极的电压)时,输出MOS管Ml关闭,输出电平Vout由高电平转变为低电平,在关闭时,输出电平Vout并非立即降为0V,降为OV需要一定的时间,当分压电路感应到输出电平Vout的降低后,输出的分压电平降低(在此分压电平仅作开关信号,低于某一门限值时可使开关控制电路导通),使得开关控制电路导通、输出的开关电平为高电平,充放电电路开始充电以使输出的响应控制电平为高电平,从而控制响应提升电路拉低输出电平Vout。
[0039]如图2所示,所述分压电路I包括:多个串接的电阻,其中,首个电阻的一端连接输出MOS管的漏极,尾电阻的一端接地,多个电阻串接点中的一个接点作为所述分压电路的输出端。具体的,电阻Rl—端连接输出MOS管的漏极并作为分压电路I的输入端,另一端连接二极管Dl的阳极,二极管Dl的阴极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接二级D2的阳极,二极管D2的阴极接地,其中,二极管Dl的阴极作为分压电路I的输出端输出分压电平。可以理解,分压电路是实现分压的电路,本实用新型分压电路并不限于图2所示的形式。
[0040]继续参看图2,所述开关控制电路2包括:第一开关管M2,其控制端通过电阻R3和二极管D3耦接所述分压电路的输出端,其接地端接地,本实施例选取的第一开关管M2为N型结型场效应管,因而控制端电压高于接地端时第一开关管M2导通;第二三极管Ql (图2中为NPN型),其基极连接所述第一开关管M2的输出端,同时其基极和
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