基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路及驱动方法与流程

文档序号:12128497阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于包括:顺序连接的变阻器电路、电压转换电路、推挽输出级电路,以及与电压转换电路连接的上电控制电路;

变阻器电路,用于通过对输入的不同译码的电阻加权,来调整变阻器电路的电阻值,输出电压至电压转换电路;

上电控制电路,用于控制FPGA驱动电压产生电路的上电启动;

电压转换电路,用于根据变阻器电路输出的电压通过电压转换电路将电压值转换到推挽输出级电路的线性区域,输出电压V3至推挽输出级电路;

推挽输出级电路,将电压转换电路的输出结果放大到所需要的电压值,用于提供编程电压给FPGA的存储单元。

2.根据权利要求1所述的基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于包括所述变阻器电路包括多个电阻器单元;电阻器单元包括偶数个NMOS管对;

NMOS管对为串联的两个NMOS管,第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接;第一NMOS管的栅极作为NMOS管对的开关控制端、漏极作为NMOS管对的输出端,第二NMOS管的栅极作为NMOS管对的输入端,源极接地;所述电阻器单元内的所有NMOS管对的输入端连接,作为电阻器单元的输入端OUT_1,电阻器单元内的所有NMOS管对的输出端连接,作为电阻器单元的输出端OUT_2;各控制端用于输入译码;

所述电阻器单元的输入端OUT_1、输出端OUT_2与电压转换电路的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于所述上电控制电路包括反相器、PMOS管P1和NMOS管N1;反相器的输入端用于接收使能信号,输出端与PMOS管P1的G极、NMOS管N1的G极连接;PMOS管P1的S极与电源连接,NMOS管N1的S极接地;PMOS管P1的D极、NMOS管N1的D极连接,并作为上电控制电路的输出端VDDP_1,连接至电压转换电路。

4.根据权利要求1所述的基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于所述电压转换电路包括多个运算放大器;所述运算放大器A1正向输入端、运算放大器A2正向输入端分别通过电阻与输出端VDDP_1连接,反向输入端与运算放大器A2的正向输入端、运算放大器A3的正向输入端连接;运算放大器A1的正向输入端与变阻器RX2的输出端OUT连接,变阻器RX2的A端与输出端VDDP_1连接、B端与运算放大器A1的输出端连接;运算放大器A1的电源端与输出端VDDP_1连接,运算放大器A1的输出端与变阻器电路的输入端OUT_1连接;

运算放大器A2的正向输入端接地,反相输入端分别通过电阻与运算放大器A2输出端、输出端VDDP_1连接;

运算放大器A3的反向输入端通过电阻与运算放大器A3输出端连接,还与变阻器电路输出端OUT_2连接;

运算放大器A2输出端、运算放大器A3输出端分别通过电阻与运算放大器A4的反向输入端、正向输入端连接,正向输入端接地,反向输入端通过电阻与输出端连接,电源端与输出端VDDP_1连接;运算放大器A4的输出端与推挽输出级电路输入端连接。

5.根据权利要求4所述的基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于所述变阻器RX2包括偶数个NMOS管对,第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极连接,第二NMOS管的源极接地;所有NMOS管对的第一NMOS管的栅极连接后作为变阻器RX2的A端、所有NMOS管对的第一NMOS管漏极作为变阻器RX2的输出端OUT,所有NMOS管对的第二NMOS管的栅极作为变阻器RX2的B端。

6.根据权利要求1所述的基于FLASH的FPGA驱动电压产生电路,其特征在于所述推挽输出级电路包括顺序连接的运算放大器A5和反相器;运算放大器A5的反向输入端与运算放大器A4的输出端连接,正向输入端通过电阻接地,还通过电阻与反相器输出端连接,反相器输出端用于连接存储单元编程电压输入端。

7.一种基于FLASH的FPGA驱动电压产生方法,其特征在于包括以下步骤:

变阻器电路通过对输入的译码进行不同电阻加权值,输出电压至电压转换电路;

上电控制电路根据外部的使能信号进行整个电路的电源启动控制,使整个电路的电源有效;

电压转换电路根据变阻器电路的电压输出值将电压转换到推挽输出级电路的线性放大区范围内,输出电压V3至推挽输出级电路;

推挽输出级电路将电压V3进行进一步放大,将输出电压VPPH送至存储单元编程电压的输入端用于存储器编程。

8.根据权利要求7所述的基于FLASH的FPGA驱动电压驱动方法,其特征在于所述变阻器电路通过对输入的译码进行不同电阻加权值包括以下步骤:

各电阻器单元的OUT_1端接收电压转换电路的OUT_1端电压,控制端接收8位控制码;

OUT_1的输入端控制MOS管的导通电阻,不同的电压值对应不同的阻值;通过控制端控制MOS关的开关,得到电阻阵列的并联数,进而得到整个变阻器的阻值和输出电压。

9.根据权利要求7所述的基于FLASH的FPGA驱动电压驱动方法,其特征在于所述上电控制电路根据外部的使能信号进行整个电路的电源启动控制包括以下步骤:

反相器将外部输入的使能信号取反后,将电压VDDP经PMOS管导通,给电压转换电路提供VDDP_1作为电源。

10.根据权利要求6所述的基于FLASH的FPGA驱动电压驱动方法,其特征在于所述电压转换电路根据变阻器电路的电压输出值将电压转换到推挽输出级电路的线性放大区范围内包括以下步骤:

电压VDDP_1通过运算放大器A输出OUT_1控制变阻器电路的MOS管的导通电阻值;

运算放大器A2将VDDP_1电压值通过电压比例运算输出电压V1至运算放大器A4,运算放大器A3将变阻器的输出电压值通过电压比例运算输出电压V2至运算放大器A4;运算放大器A4将V1和V2通过电压比例运算,输出电压V3至推挽输出级电路。

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