CN107783582A - 用于多电压域控制信号的产生电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种用于多电压域控制信号的产生电路，该产生电路由MOS管M1、MOS管M2、和比较器构成，其中两个MOS管的源极和MOS管M2的栅极共联接地，MOS管M1的栅极接入控制使能信号EN，两个MOS管的漏极分别连接主体电源域VEE，且MOS管M1的漏极分支接入比较器的负极输入端，MOS管M2的漏极分支接入比较器的正极输入端，该产生电路的输出为比较器的输出端。应用实施本发明的产生电路，利用该多电压域控制信号的产生电路，能够抵销工艺参数的影响，无漏电、高耐压，有利于得到高精度可控的阀值电压。

Description

用于多电压域控制信号的产生电路
技术领域
本发明涉及一种信号产生电路，尤其涉及一种可用于多电压域控制信号的产生电路。
背景技术
随着科学技术的发展，信号互联控制已广泛应用于各类电气设备的功能实现中。这些系统架构中，主系统(包括电源供电）通常为负压域，比如电源VEE为-12V；但控制系统中的控制使能信号EN为正压（0-3.3V），需要设计专门的电路来产生高精度的控制信号。
然而，现有此类电路多有弊端，无法有效满足控制信号产生之需。如图1所示的产生电路，仅有的一个MOS管M1，其源极接入控制使能信号EN，栅极接地，漏极接电源域VEE且输出信号，但是由于存在漏电流，该产生电路的耐压低，同时受M1工艺参数影响大。如图2所示的产生电路，由两个MOS管M1、M2相接构成，其中MOS管M1的栅极接入控制使能信号EN，两个MOS管的漏极共联接入电源域，两个MOS管的源极共联接地，且MOS管M2的源极输出信号。然而，该控制信号产生电路受两个MOS管的工艺参数影响很大，无法适用于高精度控制。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种用于多电压域控制信号的产生电路。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：用于多电压域控制信号的产生电路，其特征在于所述产生电路由MOS管M1、MOS管M2、和比较器构成，其中两个MOS管的源极和MOS管M2的栅极共联接地，MOS管M1的栅极接入控制使能信号EN，两个MOS管的漏极分别连接主体电源域VEE，且MOS管M1的漏极分支接入比较器的负极输入端，MOS管M2的漏极分支接入比较器的正极输入端，所述产生电路的输出为比较器的输出端。
进一步地，其特征在于：所述主体电源域VEE为负压域，控制使能信号EN为正压域。
进一步地，其特征在于：所述主体电源域VEE为正压域，控制使能信号EN为负压域。
应用实施本发明产生电路的有益效果：利用该多电压域控制信号的产生电路，能够抵销工艺参数的影响，无漏电、高耐压，有利于得到高精度可控的阀值电压。
附图说明
图1是现有一种控制信号产生电路的结构示意图。
图2是现有另一种控制信号产生电路的结构示意图。
图3是本发明用于多电压域控制信号的产生电路优选实施例示意图。
图4是本发明用于多电压域控制信号的产生电路变化实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明技术方案的创新实质能够得到更清楚的理解，以下结合附图进行实施例的详细描述。
如图3所示，是本发明用于多电压域控制信号的产生电路优选实施例示意图。可见该用于多电压域控制信号的产生电路主要由MOS管M1、MOS管M2、和比较器构成，其中两个MOS管的源极和MOS管M2的栅极共联接地，MOS管M1的栅极接入控制使能信号EN，两个MOS管的漏极分别连接主体电源域VEE，且MOS管M1的漏极分支接入比较器的负极输入端，MOS管M2的漏极分支接入比较器的正极输入端，该产生电路的输出为比较器的输出端VOUT。本实施例中，该主体电源域VEE为负压域，控制使能信号EN为正压域。
根据晶体管原理，可知MOS的IV如表达式（1）所示，
（1）
其中，W和L是MOS器件沟道的长度和宽度，IDS是器件电流，VGS是MOS管VG和VS的压差；其中μ是载流子的迁移率，Cox是单位面积的栅氧化层电容，μ和Cox是常数。VTH是MOS的阈值电压，受工艺影响很大。
由（1）可推导出VGS的表达式如（2）所示，
（2）
结合图3所示的产生电路实施例，VGS1和VGS2的表达式如表达式（3）所示，
VGS1=VEN_TH-VS1; VGS2=0-VS2=-VS2 （3）
在图3中，当进入控制的阈值电压翻转点时，比较器的正负端电压相同，即M1和M2的VS相同，从而VS1=VS2。
综合表达式（2）和（3），可推出阈值电压VEN_TH的表达式如（4）所示，
（4）
其中W1/L1和W2/L2是M1和M2的宽长比。IDS指的是MOS的电流。由表达式（4）可知，VEN_TH与VTH无关，而在工艺上VTH的变化很大，这样能够减小工艺对VEN_TH的影响。表达式中m是M2和M1的宽长比比值，通过对M1和M2进行匹配设计，可得到高精度可控的阈值电压。
同时输入端为栅极输入，MOS的栅极可耐高压而无漏电。故此电路EN端无漏电，高耐压，并具有高精度。
综上所述可见，本发明用于多电压域控制信号的产生电路，能够抵销工艺参数的影响，无漏电、高耐压，有利于得到高精度可控的阀值电压。
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.用于多电压域控制信号的产生电路，其特征在于所述产生电路由MOS管M1、MOS管M2、和比较器构成，其中两个MOS管的源极和MOS管M2的栅极共联接地，MOS管M1的栅极接入控制使能信号EN，两个MOS管的漏极分别连接主体电源域VEE，且MOS管M1的漏极分支接入比较器的负极输入端，MOS管M2的漏极分支接入比较器的正极输入端，所述产生电路的输出为比较器的输出端。
2.根据权利要求1所述用于多电压域控制信号的产生电路，其特征在于：所述主体电源域VEE为负压域，控制使能信号EN为正压域。
3.根据权利要求1所述用于多电压域控制信号的产生电路，其特征在于：所述主体电源域VEE为正压域，控制使能信号EN为负压域。
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