一种低功耗高速电源钳位电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源钳位电路，特别涉及一种低功耗高速电源钳位电路，属于集成电路领域。
【背景技术】
[0002]在许多集成电路和电路单元中，都需要电源发生器提供稳定的电压供系统使用。为防止电源发生器输出的电压超出预先设定的电压值，或是需要将电压发生器输出的电压进行降压，许多电压发生器的输出端通常连接有钳位电路。现有技术中常用的钳位电路不仅结构复杂，成本较高，而且其工作状态下所产生的功率损耗较大。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种低功耗高速电源钳位电路，其结构简单，易于实施。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案:
[0005]一种低功耗高速电源钳位电路，它包括运算放大器、第一场效应管晶体管和第一?四电阻，所述第一场效应晶体管漏极接经第一电阻接入电源电压，栅极与所述运算放大器输出端和所述第二电阻一端连接，源极接地，所述运算放大器反向输入端与所述第三电阻一端和第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端和所述第二电阻另一端接地，所述第三电阻另一端与所述第一场效应晶体管漏极连接，并作为电路输出端。
[0006]进一步的，所述运放采用单级运算放大器。
[0007]更进一步的，所述单级运算放大器包括第二?七场效应晶体管，所述第二场效应晶体管漏极与所述第四场效应晶体管漏极连接，并作为所述单级运算放大器输出端，所述第二场效应晶体管栅极与所述第三场效应晶体管栅极、漏极以及所述第五场效应晶体管漏极连接，所述第五场效应晶体管栅极与所述第四场效应晶体管栅极连接，并接入偏置电流，所述第五场效应晶体管源极与所述第七场效应晶体管漏极连接，所述第四场效应晶体管源极与所述第六场效应晶体管漏极连接，所述第七场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器正向输入端，所述第六场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器反向输入端，所述第六场效应晶体管源极和所述第七场效应晶体管源极接地，所述第二场效应晶体管源极和所述第三场效应晶体管源极接基准电压。
[0008]作为较为优选的实施方案之一，所述第一、四、五、六、七场效应晶体管采用N型MOS管，所述第二、三场效应晶体管采用P型MOS管。
[0009]其中，所述第二电阻作为所述第一场效应晶体管栅极的下拉电阻，有效保证了电路的稳定性；单级运算放大器快速有效的供压，并且单级运算放大器功耗较低。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果包括:不仅结构简单，成本低，易于实施，而且响应速度快，功率损耗低，具有可靠的稳定性。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例1中低功耗高速电源钳位电路的电路图；
[0012]图2是图1实施例中单级运算方法器的内部电路图。
【具体实施方式】
[0013]鉴于现有技术之缺陷，本发明旨在提供一种低功耗高速电源钳位电路，其结构简单，易于实施。
[0014]作为本发明的可行实施方案之一，该低功耗高速电源钳位电路包括运算放大器、第一场效应管晶体管和第一?四电阻，所述第一场效应晶体管漏极接经第一电阻接入电源电压，栅极与所述运算放大器输出端和所述第二电阻一端连接，源极接地，所述运算放大器反向输入端与所述第三电阻一端和第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端和所述第二电阻另一端接地，所述第三电阻另一端与所述第一场效应晶体管漏极连接，并作为电路输出端。
[0015]进一步的，所述运放采用单级运算放大器。
[0016]更进一步的，所述单级运算放大器包括第二?七场效应晶体管，所述第二场效应晶体管漏极与所述第四场效应晶体管漏极连接，并作为所述单级运算放大器输出端，所述第二场效应晶体管栅极与所述第三场效应晶体管栅极、漏极以及所述第五场效应晶体管漏极连接，所述第五场效应晶体管栅极与所述第四场效应晶体管栅极连接，并接入偏置电流，所述第五场效应晶体管源极与所述第七场效应晶体管漏极连接，所述第四场效应晶体管源极与所述第六场效应晶体管漏极连接，所述第七场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器正向输入端，所述第六场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器反向输入端，所述第六场效应晶体管源极和所述第七场效应晶体管源极接地，所述第二场效应晶体管源极和所述第三场效应晶体管源极接基准电压。
[0017]作为较为优选的实施方案之一，所述第一、四、五、六、七场效应晶体管采用N型MOS管，所述第二、三场效应晶体管采用P型MOS管。
[0018]以下结合附图及一实施例对本发明的技术方案作更为具体的说明。
[0019]实施例1参阅图1-2该低功耗高速电源钳位电路包括单级运算放大器U、第一 MOS管Ql和第一?四电阻，第一 MOS管Ql漏极接经第一电阻Rl接入电源电压V，栅极与单级运算放大器U输出端out和第二电阻R2 —端连接，源极接地GND，单级运算放大器U反向输入端与第三电阻R3 —端和第四电阻R4 —端连接，第四电阻R4另一端和第二电阻R2另一端接地，第三电阻R3另一端与第一 MOS管Ql漏极连接，并作为电路输出端。
[0020]其中，单级运算放大器U包括第二?七MOS管，所述第二 MOS管Q2漏极与第四MOS管Q4漏极连接，并作为单级运算放大器U输出端out，第二 MOS管Q2栅极与第三MOS管Q3栅极、漏极以及第五MOS管Q5漏极连接，第五MOS管Q5栅极与第四MOS管Q4栅极连接，并接入偏置电流Ibias第五MOS管Q5源极与第七MOS管Q7漏极连接，第四MOS管Q4源极与第六MOS管Q6漏极连接，第七MOS管Q7栅极作为单级运算放大器U正向输入端，第六MOS管Q2栅极作为单级运算放大器U反向输入端，第六MOS管Q6源极和第七MOS管Q7源极接地，第二 MOS管Q2源极和第三MOS管Q3源极接基准电压Vcc。
[0021]优选的，第一、四、五、六、七MOS管采用N型MOS管，第二、三MOS管采用P型MOS管。
[0022]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1.一种低功耗高速电源钳位电路，其特征在于，它包括运算放大器、第一场效应管晶体管和第一?四电阻，所述第一场效应晶体管漏极接经第一电阻接入电源电压，栅极与所述运算放大器输出端和所述第二电阻一端连接，源极接地，所述运算放大器反向输入端与所述第三电阻一端和第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端和所述第二电阻另一端接地，所述第三电阻另一端与所述第一场效应晶体管漏极连接，并作为电路输出端。2.根据权利要求1所述的低功耗高速电源钳位电路，其特征在于，所述运放采用单级运算放大器。3.根据权利要求2所述的低功耗高速电源钳位电路，其特征在于，所述单级运算放大器包括第二?七场效应晶体管，所述第二场效应晶体管漏极与所述第四场效应晶体管漏极连接，并作为所述单级运算放大器输出端，所述第二场效应晶体管栅极与所述第三场效应晶体管栅极、漏极以及所述第五场效应晶体管漏极连接，所述第五场效应晶体管栅极与所述第四场效应晶体管栅极连接，并接入偏置电流，所述第五场效应晶体管源极与所述第七场效应晶体管漏极连接，所述第四场效应晶体管源极与所述第六场效应晶体管漏极连接，所述第七场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器正向输入端，所述第六场效应晶体管栅极作为所述单级运算放大器反向输入端，所述第六场效应晶体管源极和所述第七场效应晶体管源极接地，所述第二场效应晶体管源极和所述第三场效应晶体管源极接基准电压。4.根据权利要求1或3所述的低功耗高速电源钳位电路，其特征在于，所述第一、四、五、六、七场效应晶体管采用N型MOS管，所述第二、三场效应晶体管采用P型MOS管。
【专利摘要】本发明公开了一种低功耗高速电源钳位电路，它包括运算放大器、第一场效应管晶体管和第一～四电阻，所述第一场效应晶体管漏极接经第一电阻接入电源电压，栅极与所述运算放大器输出端和所述第二电阻一端连接，源极接地，所述运算放大器反向输入端与所述第三电阻一端和第四电阻一端连接，所述第四电阻另一端和所述第二电阻另一端接地，所述第三电阻另一端与所述第一场效应晶体管漏极连接，并作为电路输出端。本发明不仅结构简单，成本低，易于实施，而且响应速度快，功率损耗低，具有可靠的稳定性。<pb pnum="1" />
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN105005345
【申请号】CN201410168036
【发明人】黄君山, 余丽云, 石万文, 江石根
【申请人】苏州华芯微电子股份有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2014年4月24日