CMOS过热保护电路
cmos驱动芯片温度补偿电路
cmos驱动芯片温度补偿电路CMOS驱动芯片温度补偿电路是一种用于提高芯片性能稳定性的技术。
CMOS驱动芯片是一种常见的集成电路，它在数字电路中扮演着重要的角色。
然而，由于温度变化会对芯片性能产生影响，因此在某些应用场景下，需要对CMOS驱动芯片进行温度补偿，以确保其工作稳定性和可靠性。
CMOS驱动芯片的性能受到温度的影响，主要体现在两个方面。
首先，温度变化会导致电阻、电容等元件参数发生变化，从而影响芯片的工作电流和电压。
其次，温度变化还会引起晶体管的阈值电压发生漂移，影响芯片的开关速度和功耗。
为了解决这些问题，可以采用温度补偿电路对CMOS驱动芯片进行补偿。
温度补偿电路主要包括温度传感器、补偿电路和控制电路三部分。
温度传感器用于检测芯片的温度。
常用的温度传感器有PN结温度传感器和热敏电阻等。
它们能够将温度转化为电信号，并输出给补偿电路。
补偿电路是温度补偿的核心部分，它根据温度传感器输出的电信号，对CMOS驱动芯片的工作电流、电压和阈值电压等进行补偿。
补偿电路通常采用模拟电路的方式实现，其中包括运算放大器、电压比较器、DAC等。
控制电路用于控制补偿电路的工作方式和参数。
它能够根据芯片的工作状态和温度变化情况，对补偿电路进行调节和控制，以实现最佳的温度补偿效果。
温度补偿电路的工作原理如下：首先，温度传感器检测到芯片的温度，并将其转化为电信号。
然后，补偿电路根据温度传感器输出的电信号，计算出相应的补偿值。
最后，控制电路根据芯片的工作状态和温度变化情况，对补偿电路进行调节和控制，以保持芯片的工作稳定性和可靠性。
温度补偿电路的设计需要考虑多方面的因素。
首先，温度传感器的选择应考虑其温度测量范围、灵敏度和精度等因素。
其次，补偿电路的设计应考虑其补偿范围、补偿精度和功耗等方面。
此外，控制电路的设计应考虑其响应速度、稳定性和可靠性等因素。
在实际应用中，温度补偿电路可以提高CMOS驱动芯片的性能稳定性。
例如，在高温环境下，温度补偿电路能够有效地抵消温度对芯片性能的影响，保持其工作稳定性。
一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路
一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路作者：汤洵张涛来源：《现代电子技术》2009年第22期摘要:基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺设计了一种带热滞回功能的高精度温度保护电路,利用晶体管PN结和PTAT电流相反的温度特性,极大地提高了温差鉴别的灵敏度。
Cadence Spectre 仿真结果表明,该电路对温度灵敏度高,功耗低,且其热滞回功能可有效防止热振荡。
比普通单PN结的温度保护电路具有更高的灵敏度和精度,可广泛用于各种功率芯片内部。
关键词:CMOS;温度保护;PTAT电流;热滞回中图分类号:TN430 引言随着集成电路技术的广泛应用及集成度的不断增加,超大规模集成电路(VLSI)的功耗、芯片内部的温度不断提高,温度保护电路已经成为了众多芯片设计中必不可少的一部分。
本文在CSMC 0.5 μm CMOS工艺下,设计一种适用于音频功放的高精度带热滞回功能温度保护电路。
1 电路结构设计整个电路结构可分为启动电路、PTAT电流产生电路、温度比较及其输出电路。
下面详细介绍各部分电路的设计以及实现。
文中所设计的温度保护整体电路图如图1所示。
[BT3]1.1 启动电路在与电源无关的偏置电路中有一个很重要的问题,那就是“简并”偏置点的存在,每条支路的电流可能为零,即电路不能进入正常工作状态,故必须添加启动电路,以便电源上电时摆脱简并偏置点。
上电瞬间,电容上无电荷栅极呈现低电压导通,PD(低功耗引脚)为低电平将栅压拉高,由于设计中宽长比较小,而此时又不导通支路导通,电路脱离“简并点”;随着栅电位的继续升高导通源电位急剧降低,某时刻被关断,启动电路与偏置电路实现隔离,电容两端电压恒定,为提供合适的栅压,偏置电路正常工作。
然而,当PD为高电平时导通,将的栅电位拉低,使得整个电路处于低功耗状态。
在这一部分组成低压共源共栅电流镜,并且有相同的宽长比,使两条支路电流相等。
该结构与一般的共源共栅结构相比,可以提高等效沟道长度,从而增大输出电阻,提高电路的PSRR性能;并且这种两管组合结构可消耗较低的电压压降,从而增大输出电压摆幅,改善芯片低压工作特性。
cmos电路常见故障的解决方法
CMOS电路常见故障的解决方法CMOS电池供电电路故障解决一例笔者的爱机配置为Duron 950 CPU、精英SiS730主板(板载显卡)、HYl28MB 内存等。
笔者是一名DIYer，素来喜欢超频使用。
一次超频使用后，开机无显示，超频黑屏的情况笔者司空见惯，照例是跳线清除CMOS记录后重新开机，进入BIOS中进行正确的设置，进入windows 98一切正常。
可是用过午饭后回到电脑前，开机，问题出现了!开机时出现BIOS校验失败的提示，按“F1”键可以进入系统，系统时间自动变为2001年5月31日了。
进入BIOS中可看到，所有的设置全为出厂时的初始设置。
好不容易重新设置好后，启动系统不再提示出错信息。
谁知第二天再开机又出现相同的故障。
使用过程中笔者发现，重新启动计算机时，BIOS信息能得到存储。
而关机以后再开机，便得重新设置BIOS。
虽然进入系统后操作正常，但是每当第一次使用机器时就先得设置BIOS，使用起来极为麻烦，并且有的应用软件因为系统时间发生了变化造成不能正常使用。
经查阅有关资料得知，开机时CMOS存储器由开关电源(也就是主机电源)供电，关机后由CMOS电池供电电路供电。
我根据故障现象初步判断为CMOS电池失效，换上一粒新电池，故障依旧。
幸好笔者具备一定的电子维修技术基础，经查主板CMOS电池供电电路，发现一贴片三极管损坏，但市面上没有这种贴片三极管销售。
考虑到CMOS供电电路为普通电路，对元件没有什么特别的要求，根据电路分析，此管为PNP型三极管，于是决定选用常见的9012普通三极管替换，由于贴片三极管体积很小，9012三极管不便于在原来的位置焊接，我将9012三极管固定在主板上，从三极管的三个引脚焊接三根导线，并焊接到贴片三极管原来的三个焊点上。
经过以上的处理，BIOS信息得以存储。
至此故障排除，此主板使用至今一切正常。
事后想想，这个故障出现在笔者超频失败清除CMOS 记录以后，由于跳线清除CMOS记录的操作对于笔者来说是轻车熟路，所以操作时马马虎虎地就在只关掉插座电源开关的情况下就给主板跳线清除CMOS存储记录，却不知这时开关关掉的只是交流电的零线，主机上仍通有微弱的电流，从而造成了三极管被击穿。
cmos过温保护电路
cmos过温保护电路CMOS过温保护电路是一种用于保护CMOS芯片免受过热损坏的重要电路。
CMOS芯片是现代电子设备中常见的一种集成电路技术，它具有低功耗、高集成度和可靠性高等特点，被广泛应用于计算机、通信设备和消费电子产品中。
然而，由于工作时产生的热量以及环境温度的影响，CMOS芯片在长时间运行或高负载工作时容易过热，从而导致性能下降、损坏甚至烧毁。
为了有效解决这个问题，人们设计了CMOS过温保护电路，以保护CMOS芯片的正常运行和寿命。
CMOS过温保护电路的工作原理是通过监测芯片表面温度来实现的。
一般来说，这种保护电路会在芯片表面安装一个温度传感器，用于实时感知芯片的温度变化。
一旦温度超过了设定的安全阈值，保护电路就会立即采取措施来降低芯片的温度，以避免过热损坏。
CMOS过温保护电路主要包括两个关键部分：温度传感器和温度控制器。
温度传感器负责测量芯片表面的温度，并将温度信号转化为电信号传递给温度控制器。
温度控制器则根据传感器传来的温度信号，判断芯片是否过热，并采取相应的保护措施。
常见的保护措施包括调整芯片的工作频率、减少功耗、增加散热器或风扇的转速等。
当温度超过安全阈值时，温度控制器会通过控制信号，将这些保护措施实施到芯片中，以降低芯片的温度。
一旦温度恢复到安全范围内，保护措施就会被解除，芯片恢复正常工作。
CMOS过温保护电路的设计需要考虑多个因素，如芯片的功耗、散热条件、环境温度等。
合理的设计可以有效地保护芯片免受过热损害，延长芯片的使用寿命，提高设备的可靠性。
除了CMOS过温保护电路，人们还开发了其他形式的过温保护电路，如PMOS过温保护电路和NMOS过温保护电路。
这些电路在不同的应用场景中发挥着重要的作用，保护着各种类型的芯片免受过热损坏。
CMOS过温保护电路是一种重要的电路设计，它可以有效地保护CMOS芯片免受过热损坏。
合理的设计和实施过温保护电路可以延长芯片的寿命，提高设备的可靠性。
一种高精度CMOS带隙基准和过温保护电路
适当调整 ＲｌＲ ， ３的电阻比例可 以得到在室温 时温度 ， ２Ｒ 系数为 ０的输出电压 Ｖ ｅ。 ｒｆ
由于输入 ＭＯ Ｓ管的非对称性 ， 运算放大器存在有输入失
调 电压， 也就是当运放的输入 电压为零时， 其输出电压不为零 。 当运放的输入 电压为Ｖ ｓ 我们可 以得到基准 电压的输出如 ｏ 时，
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图 ５带 隙基准的温度扫描特性 ６ 电源抑制比
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图 ３ 高精 度 Ｃ Ｓ带 隙基 准 电路 ＭＯ 核 心 电路 产 生 一 个 和 温 度 成 正 比的 电流 （１ Ｔ 电流 ） ： Ｐ１ Ａ 为
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对 输 出基 准 电压 的影 响 。 图 ３所 示 为 本 文 高精 度 Ｃ 如 ＭＯＳ带 隙 基 准 核 心 电路 及 其 启 动 和 保 护 电路 ， 、 ２面 积 是 Ｑ 、 ４ ＱＩ Ｑ ３Ｑ
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一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路
一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路0引言随着集成电路技术的广泛应用及集成度的不断增加，超大规模集成电路(VLSI)的功耗、芯片内部的温度不断提高，温度保护电路已经成为了众多芯片设计中必不可少的一部分。
本文在CSMC0．5／μm CMOS工艺下，设计一种适用于音频功放的高精度带热滞回功能温度保护电路。
1电路结构设计整个电路结构可分为启动电路、PTAT电流产生电路、温度比较及其输出电路。
下面详细介绍各部分电路的设计以及实现。
文中所设计的温度保护整体电路图。
1．1启动电路在与电源无关的偏置电路中有一个很重要的问题，那就是“简并”偏置点的存在，每条支路的电流可能为零，即电路不能进入正常工作状态，故必须添加启动电路，以便电源上电时摆脱简并偏置点。
上电瞬间，电容C上无电荷，M7栅极呈现低电压，M7～M9导通，PD(低功耗引脚)为低电平，M3将M6栅压拉高，由于设计中M2宽长比较小，而此时又不导通，Q1～Q4支路导通，电路脱离“简并点”；随着M6栅电位的继续升高，M2导通，M3源电位急剧降低，某时刻M3被关断，启动电路与偏置电路实现隔离，电容C两端电压恒定，为M7提供合适的栅压，偏置电路正常工作。
然而，当PD为高电平时，M4导通，将M6，M10的栅电位拉低，使得整个电路处于低功耗状态。
1．2PTAT电流产生电路在这一部分，M11,M12,M14,M15组成低压共源共栅电流镜，并且有相同的宽长比，使两条支路电流相等。
该结构与一般的共源共栅结构相比，可以提高等效沟道长度，从而增大输出电阻，提高电路的PSRR性能；并且这种两管组合结构可消耗较低的电压压降，从而增大输出电压摆幅，改善芯片低压工作特性。
，为了使共源共栅电流镜正常工作，必须满足M14和M15同时工作在饱和区，设M15的栅极偏置电压为Vb，M14和M15的漏端电压分别为VA和VB，即：选择M15的尺寸，使它的过驱动电压始终小于一个阈值电压，确保不等式成立，则选择合适的Vb，即可使M11，M12和M14，M15消耗的电压余度最小，值为两个过驱动电压。
CMOS集成电路ESD保护技术研究
CMOS集成电路ESD保护技术研究董培培;张海涛【摘要】介绍了 ESD 保护原理、测试方法及典型的 ESD 保护电路，针对2000V 的 HBM模型ESD 保护指标要求，采用 CSMC 0．5μm 25V（VGS）／25V （VDS）DPTM工艺模型和 GGMOS 器件进行了全芯片的 ESD 保护电路设计，并对 ESD 保护管的输出驱动级做了探索，在保证输出级 ESD 保护能力的同时，提高了输出端口的带负载能力。
鉴于 ESD 保护结构工艺移植性较差，保护性能与工艺密切相关的特点，结合具体版图设计实践，总结了 ESD 保护结构版图设计的通用原则。
这些原则旨在提高 ESD 保护结构的抗静电能力或提高 ESD 保护器件的工作可靠性，与具体的实现工艺无关。
流片后的 ESD 实验表明，设计的 ESD 保护结构可以承受2000V HBMESD 攻击。
%The principles,measurement methods and typical circuits of ESD Protection are introduced in this ing CSMC 0.5μm 25V(VGS)/25V(VDS)DPTMProcess and GGMOS devices,the ESD protection circuits of the whole chip are designed to achieve 2000V HBMESD protection ability,and output driver designed with ESD protection FETs is explored to raise the driving ability of output pin while keeping the ESD protection ability.Because technology portability of ESD protection circuits is bad and ESD protection ability is highly related with technology,combined with layout design practice,the general principles of ESD layout design are presented.The principles,regardless of technology,aim at raising the protection ability or reliability of ESD protection structure.The ESD experiment of the fabricated chip shows that the designed ESD protection structure can endure 2000V HBMESD attack.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】4页(P9-12)【关键词】ESD保护;GGMOS 器件;电路设计;版图设计;通用原则;工作可靠性【作者】董培培;张海涛【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110032;中国人民解放军 95979 部队，辽宁，沈阳 110045【正文语种】中文【中图分类】TN4随着电路设计和制造工艺水平的发展，CMOS集成电路工艺尺寸不断缩小，单芯片集成度不断变大，且电路结构越来越复杂，极大提高了集成电路的性价比。
cmos过温保护电路
cmos过温保护电路介绍如下：
CMOS过温保护电路是一种针对CMOS电路芯片在高温环境下可能出现的失效问题的保护电路，通常包含一个温度传感器和一个比较器电路。
该电路可以检测芯片运行过程中的温度，当温度达到工作范围之外时，会触发保护电路，切断电路的供电，从而防止芯片过热，避免对芯片的损害。
CMOS过温保护电路主要包含以下部分：
1.温度传感器：用于检测芯片的工作温度，一般为数字温度传感器（如TMP421、LM75
等），可以将温度信号转化为数字信号，并通过接口发送给比较器电路。
2.比较器电路：通过将温度信号与设定的温度阈值比较，控制芯片的供电或外接散热
装置，以防止芯片过热。
比较器电路通常采用基于CMOS技术的电路，包括比较器、开关等，需要根据具体情况进行设计。
3.控制器：用于控制比较器电路的输出，按照预设的温度阈值开关电源或其他设备，
以实现芯片的保护。
此外，控制器还需要进行一些保护措施，如监测电源电压、电流、电容等参数，以确保电路的正常工作。
CMOS过温保护电路可应用于各种CMOS电路芯片、集成电路或系统的保护，特别是在高温环境下长时间使用的情况下，如汽车电子、工业控制、航空航天、军事等领域的应用，能够有效防止芯片失效和损坏，提高电路的可靠性和稳定性。
总之，CMOS过温保护电路是一种有效的保护手段，能够防止芯片在高温环境下失效，并实现芯片的自动保护，减少对芯片的损害。
其设计和实现需要遵循相关的电路设计规范和要求，确保电路的稳定性和可靠性。
高温CMOS集成电路闩锁效应分析
电 子 学 报 5!/5 ;+;!/‘#4.!5 $.4.!5
0=O - () 4=- %& ,IT- &))&
高温 !"#$ 集成电路闩锁效应分析
柯导明% ， 陈军宁% ， 周国祥& ， 代月花% ， 高
摘
珊% ， 孟
坚% ， 赵海峰%
（%’ 安徽大学电子工程系， 安徽合肥 &())(*； 安徽合肥 &()))%） &’ 合肥工业大学计算机系，
（ （ （% ]!# ） @=A ]! @=: （% ]!+ ） + % ]! #） # % ]! +） （%） @（ \! ^ 5 ?） ^ % + # + ! ! ! !# ^ % 式中!+ 和!# 分别是 @L@ 和 L@L 管子的电流增益； @=A 和 @=: 分 别是流过 =A 和 =: 的电流； （%） 中 @A 是阱的反向泄漏电流 8 式
（%’ !"#$ ’ %& ’(")$*%+,) ’+-,+""*,+- %& .+/0, 1+,2"*3,$4 ， 5"&", ， .+/0, &())(*， 6/,+7 ； &’ !"#$ 8 %& 6%9#0$"* :),"+)" ， 5"&", ;%(4$")/+,) 1+,2"*3,$4 ， 5"&", ， .+/0, &()))%， 6/,+7 ）
CMOS过热保护电路的设计
CMOS过热保护电路的设计过热保护电路是基于CMOS工艺的，其结构功能框图如图1所示。
过热保护电路利用了带隙基准源电路为后偏置电路和温度判决电路中的电阻网络提供精确的基准电压，而温度判决电路是以比较器作为核心电路，它由后偏置电路得到恒定的偏置电流，以提高整个OTP性能，同时，通过逻辑电路改变比较器输入的比较电压值，来实现OTP的滞回功能，防止其在过热点附近产生热振荡。
图11、前偏置电路如图2所示，起始工作时V dd由低电平跳变到高电平，有源负载M4导通，因此M9的栅极电压也从低电平跳变到高电平，M9导通，其漏端变为低电平。
此时，M11的栅极也被拉到低电平，M11导通，M11和M13所在支路有电流留过。
这样，M14的栅极电压也升高，使得M12M14所在支路导通，然后M7镜像M12的电流使M7M8所在支路导通，从而开启M6，将M9的栅极电位拉低，使M9截止，启动过程结束。
图2设I bias_p=I14=I13，M14和M13的宽长比关系为4：1，从图中可以看出：V GS13=I14·R1+V GS14，依据MOS管饱和区电流计算公式，我们可以求出I bias_p 约为2μA。
2、带隙基准源电路带隙基准源是利用PN结二极管产生的正向电压V BE的负温度系数和不同电流密度偏置下两个双极晶体管基极-发射极电压差产生的正温度系数特性，两者相加可以获得低温度系数的基准电压源。
电路如图3所示，运算放大器采用两级放大，第一级是差分输入级，第二级是CMOS共源放大器。
晶体管Q2是由n 个并列的晶体管单元组成，而Q1是一个晶体管单元。
图3现将Q1和Q2的集电极分别接到运算放大器的差分输入级的两端，那么V BE1= RI+V BE2，即：RI = V BE1-V BE2= V t ln n，所以有：V O2= V BE2+Vtln n调整n，V O2就可以与温度基本无关，从而得到约为1.25 V的基准电压V ref。
一种CMOS过热保护电路
图 １ 传 统 过 热 保 护 电 路
Ｆｉ ｇ．１ Ｔ ｙｐｉａｌ ｈｅｒ ａ — ｈｕｔ ｏｗ ｍ ｉｃｕ ｔ ｃ ｔ ｍ ｌｓ ｄ ｃ ｒ ｉ
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第 ８卷 第 ｌ 期
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一种高精度CMOS过温保护电路
160收稿日期:2018-10-17作者简介:陈思良(1992—),男,四川广安人,硕士研究生在读,研究方向:集成电路设计。
0 引言随着集成电路技术的发展,芯片集成度越来越高,器件密度、能耗密度也越来越大[1]。
功耗会引起芯片温度的升高,易引起PN结热击穿从而过流会导致芯片无法正常工作。
因此,在集成电路系统中,过温保护电路(OTP)是非常必要的。
传统的过温保护电路利用双极晶体管基极-发射极的电压V BE与温度成反比(CTAT)或者与温度成正比(PTAT)的电压与基准电压信号的比较,实现温度的检测功能,利用迟滞比较器实现温度迟滞功能。
本文利用工作在亚阈值区MOS管的栅源电压之差ΔV GS 以及MOS管的栅源电压V GS 分别产生一个PTAT电流和CTAT电流,进而获得一个与温度无关的电压V REF ,并通过调节电阻阻值实现温度的迟滞,电路结构简单。
1 电路设计图1为本文所设计的过温保护电路,主要由启动电路、PTAT电流源、CTAT电流源和过温保护核心电路组成。
其中,启动电路由M S1～M S4组成,过温保护核心电路中的比较器采用图2所示的结构[2]。
同时,为增加比较器的驱动能力,在比较器COMP输出端采用两个反相器级联结构,如图1所示。
图1(b)为PTAT电流源,由MOS管M 1～M 4和电阻R 0组成。
M 3管和M 4管都工作在亚阈值区且M 3管的沟道宽长比是M 4管的β0倍,M 1管和M 2管相同且工作在饱和区,则M 3管的漏极电流I D3为:()()300ln D I nkT qR β= (1)式(1)中,n为工艺参数,k为玻尔兹曼常数,q为电子电荷量,T为绝对温度。
因此,I D3是一个与温度成正比的电流。
M 10管的沟道宽长比是M 1管的β1倍,M 11管的沟道宽长比是M 1管的β2倍,因此,M 10管的漏极电流I PTAT1和M 11管的漏极电流I PTAT2均为PTAT电流,且分别为 111PTAT D I I β=,221PTAT D I I β=。
一种CMOS过热保护电路
一种CMOS过热保护电路
游轶雄;刘正;徐永晋;王健
【期刊名称】《上海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(008)004
【摘要】提出了一种用于集成电路内部的过热保护电路.采用0.6 μmn阱互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的spectre仿真结果表明,此电路对因电源电压、工艺参数变化而引起的过热保护阈值点漂移有很强的抑制能力.通过引入反馈的方法解决了过热保护电路中热振荡带来的危害.
【总页数】4页(P293-296)
【作者】游轶雄;刘正;徐永晋;王健
【作者单位】上海大学机械电子工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机械电子工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机械电子工程与自动化学院,上
海,200072;上海大学机械电子工程与自动化学院,上海,200072
【正文语种】中文
【中图分类】TN432
【相关文献】
1.一种嵌入Bicmos带隙电路的过温保护电路 [J], 吴斯敏;邹雪城;余国义
2.一种高稳定低功耗CMOS过热保护电路的设计 [J], 石伟韬;蒋国平
3.一种带热滞回功能的低功耗CMOS过热保护电路 [J], 孙俊岳;刘军;蒋国平
4.一种低电压高频率采用自举电路的BiCMOS驱动电路 [J], 潘华兵;来新泉;贾立
刚
5.一种BiCMOS过热保护电路 [J], 刘振丰;冯全源
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精密CMOS带隙基准及过温保护电路设计
关 键词 ： 带隙基准 ； 温度 补偿 ； 启动 电路 ； 温保 护 电路 软 过
中图分 类号 ：Ｎ理 图如 图 １所示 。
带 隙基 准是所 有基 准 电压 中最 受欢 迎 的一 种 ， 由 于其具有 与 电源 电压 、 艺 、 工 温度变 化几 乎无 关 的突 出
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第３ ３卷第 ９期
２０ ０ ７年 ９月
电 子 工 程 师
Ｅ Ｅ ＴＲ Ｌ Ｃ ＯＮＩ Ｃ ＥＮＧ ＮＥ Ｉ ＥＲ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ９ １３ ． Ｓｐ ０ ７ ｅ ．２ ０
精密 Ｃ ＭＯＳ带 隙基 准 及 过 温 保 护 电路设 计
；
压产 生器 ， 运算 放大器 ０ Ｐ和 Ｍ１ ６为反 馈 电路 ， 保证 Ａ 点和 曰点 电位 相等 。由运 算放 大器 的性质 可 以得 出
△Ｖ， ＝ Ａ Ｅ ＝ ｐ ３
Ｉ １ Ｖ ｌ Ｔｎ
一
由两个 晶体 管 之 间 的 △ 产 生 ， 过 电 阻 网络 将 通 ＝Ｖ ＋ Ｂ
＝
电流 ， Ｉ 成 比例 ， Ｉ 为 ： 与 ｏ 而 ｏ
（ ㈤ ６ ）
， （ 击・ ８ ｏ ＋＝ ＋） ｎ ） ： ・ （ ｃ Ⅳ
２ 基准实际电路 的实现 与分析
本次设 计 的带 隙基 准 的实际 电路如 图 ２所示 。运
所 以可 以得 出基 准 电压 ：
ｆ ＝ ＶＥ１ － Ｂ ｔ －ＶＲ ＝ １
的基准 电压 ｌ 。双 极 型 晶 体 管 提 供 发 射 极 偏 压 １ Ｊ 放 大 倍 ； 后 将 两个 电压 相 加 ， 最 即
，
Ｉ ｎ１
式中：
荷量 。
＝ｋ ／ Ｔｑ为热 电压 ； 为玻尔 兹曼 常数 ； 电 ｇ为
0.6μm CMOS过温保护电路设计
摘 要 ： 用Ｃ ＭＣ ５ ０ ６ｍ 标 准 Ｃ Ｓ工 艺 设 计 研 制 了一 种 过 温 保 护 电 路 。 电 路 由三 部 分 构 成 ： ＴＡ 与 采 Ｓ Ｖ ． ＭＯ 该 Ｐ Ｔ（ 热 力学温 度成正 比） 电压 产 生 电路 ， 隙 基 准 源 电 路 和 比较 器 电路 。芯 片 测 试 结 果 表 明 在 ３ ～ １０ 带 Ｏ ３ ℃温 度 范 围 内
Ｐ ＡＴ 输 出电 压 线 性 度 良好 （ 大 偏 差 小 于 １ ６ ） 灵敏 度 约 为 １ Ｔ 最 ． ， ＯｍＶ／ ； 断 温 度 可 由外 接 电 阻设 定 ，５ 以 下 ℃ 关 ８℃
实 测值 与设 定值 偏 差 小 于 ５ ，５ ℃ ８ ℃以 上 偏 差 稍 大约 为 １ ℃ 。该 过 温 保 护 芯 片 电 路 结 构 简 单 、 Ｏ 面积 小 、 耗 低 ， 具 功 且
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｔ ｅ ｍ ａ — ｈ ｔ ｏ ｃｒ ｕ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ｄ ｎ ａ ｒｃ ｔ ｄ ｓ ｎ ０ ６ ｍ ｔ ｎ ａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｈ ｒ ｌｓ ｕ ｄ ｗｎ ｉｃ ｉ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ａ ｄ ｆ ｂ ｉａ ｅ ｕ ｉ ｇ ． ｓａ ｄ ｒ Ｃ ＯＳ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆｏ ＣＳ Ｃ．Ｉ ｓ ｃ ｍ ｐ ｓ ｄ ｏ Ｍ ｒ ｃ ｓ ｒ ｍ Ｍ ｔ ｉ ｏ ｏ ｅ ｆＰＴＡＴ ｄ ｌ ，ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｍｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｍｏ ｕ ｅ ｅ ｅ ｅ ｃ ｄ ｌ ｎ ｏ ａ ａ ｏ
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高温cmos集成电路原理与实现
高温cmos集成电路原理与实现
高温CMOS集成电路是一种能够在高温环境下正常工作的集成电路。
在高温环境下，传统的CMOS集成电路会出现性能下降甚至失效
的问题，而高温CMOS集成电路则能够在高温条件下保持稳定的性能。
这种技术在一些特殊领域，比如航空航天、汽车电子、石油勘探等
方面有着重要的应用前景。
高温CMOS集成电路的实现涉及到多个方面的技术和工艺。
首先，材料的选择非常关键。
传统的CMOS集成电路所使用的材料在高温下
会失去稳定性，因此高温CMOS集成电路需要采用能够在高温环境下
保持稳定性能的材料，比如碳化硅等。
其次，工艺上需要对器件结
构和制造流程进行优化，以确保在高温条件下能够正常工作。
例如，需要采用特殊的绝缘层材料和金属材料，以提高器件的热稳定性和
耐高温性能。
此外，还需要对电路设计进行优化，以降低功耗和热
耗散，从而提高电路在高温环境下的可靠性。
高温CMOS集成电路的原理主要是在材料、工艺和设计上进行优化，以适应高温环境下的工作要求。
通过选择合适的材料、优化工
艺流程和设计电路结构，可以实现高温CMOS集成电路的稳定工作。
这种技术的实现对于推动高温环境下电子设备的发展具有重要意义，能够拓展电子设备在更为苛刻的工作环境下的应用范围。
高性能快速启动CMOS带隙基准及过温保护电路
、
，
导通 ， Ｄ点 电压 比较 高 ， 因此 偏 置 电路 启 动 管 导 通 。 这 样 点 电压 比 ０点 电 压
迅速 导通 ， 基
工作 ， 且
高 ， 而使运放 输 出 电压 比较 高 ， 从 的电压 比较低 ， 这样
供的偏置电流具有 正温度 系数 ， 实现了过 温保护。采用上华 ０ ５ ．
结果表 明带隙基准 电压 为 １ ２２Ｖ。该 电路温度 系数低 ， ．４ 电源抑制 比高 ， 启动速度 快（ 启动时间仅 １ ｓ ， ０ ） 过温保 护性能 良好 。 关键 词 带隙基准 快速启 动 过温保护 Ａ 电源抑制比
启动 电路 、 隙 电压 产 生 电路 、 算 放 大器 和 偏 置 带 运
电路 组成 。
２ｏ ｏ ８年 ６月 ３ 日收 到
第一作者简介 ： 季轻舟 （９ ９ ） 男 ， １ ７一 ， 陕西 临潼人 ， 硕士研究生 ， 研
究方 向： 数模混合集成 电路分析与设计 。
２ 期 ｌ
季轻舟 ， ： 等 高性能快速启 动 Ｃ Ｓ带隙基准及过温保护 电路 ＭＯ
芯片 的优劣 。带 隙基 准发 展 至 今 ， 虽然 已有 许 多经
密度时 ， 它们 的基极一 射极 的电压 的差 值 △ 正 发
比于绝对 温度 ， 正 温度 系数 ； 呈 双极 晶体 管 基 极一 发
射极 的电压 呈 负温度 系数 。取
＝ ＋Ａ Ｋ （） １
典 的电路 ｕ ， 是 其 电源 抑 制 比（ Ｓ Ｒ） 低 、 Ｊ但 ＰＲ 较 启 动较慢 且温度 系数 比较高 。现基 于 Ｃ Ｓ工 艺设计 ＭＯ 了一种 低 温 度 系数 、 电 源 抑 制 比且 快 速 启 动 的 高 Ｃ Ｓ带 隙基 准 和过 温 保 护 电路 ， 合 集 成在 电 源 ＭＯ 适 管理芯 片及其 它模 拟 电路 中。
LDO中过温保护电路的设计
LDO 中过温保护电路的设计王兴君,屈宝鹏,董 红(陕西国防学院电路设计研究所 陕西西安 710302)摘 要:LDO 是一个微型的片上系统,他包括调整管、采样网络、精密基准源、差分放大器、过流保护、过温保护等电路。
分析了LDO 中过温保护电路的设计,主要介绍了LDO 中双极型过温保护电路和CMOS 过温保护电路。
由于双极器件开发早、工艺相对成熟、稳定,而且用双极工艺可以制造出速度高、驱动能力强、模拟精度高的器件,适用于高精度的模拟集成电路。
因此,双极型集成稳压器应用广泛,其设计技术和制造工艺比较成熟和完善。
但双极型过温保护电路本身存在热振荡的问题。
给出一种新型的CMOS 过温保护电路,他具有温度迟滞功能,有效地避免了芯片出现热振荡。
关键词:LDO ;过温保护;热振荡;集成电路中图分类号:TP33112 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2006)0107202Design of Thermal Protect for LDOWAN G Xingjun ,QU Baopeng ,DON G Hong(Circuit s Design Institution ,Shaanxi Institute of Technology ,Xi ′an ,710302,China )Abstract :Low Drop Out (LDO )regulator is a micro system on chip ,it includes converter ,sampling web ,reference ,differential am 2plifier ,current limit and thermal protect circuits.This paper analyses the design of thermal protect for LDO ,then gives a bipolar thermal protect circuit for LDO and a CMOS thermal protect circuit for LDO.A bipolar device may be used in nice analog integrated circuits for stable process ,high speed and power drive ,so a bipolar LDO is used widely.Nevertheless ,a bipolar LDO has the problem"thermal swing".This paper gives a novel CMOS thermal protect circuit for LDO ,it has the f unction"temperature delay"avoiding the problem "thermal swing".Keywords :LDO ;thermal protect ;thermal swing ;integrated circuit收稿日期:20050822 随着半导体工艺技术的提高以及便携式电子产品的迅猛发展,电源IC 有了长足的进展。