CN109546998A - 一种电压选择电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电压选择电路，所述电压选择电路包括：第一开关管、第二开关管、第一分压模块、第二分压模块、第一比较模块、第二比较模块、第一控制模块和第二控制模块；该电压选择电路通过设置第一比较模块和第二比较模块，可以高精度的对电压进行比较，则在电压差较小的情况下也可以比较出电压的高低，以实现高电压选择。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路技术领域，更具体地说，涉及一种电压选择电路。
背景技术
随着科学技术的不断发展，各种各样的电子设备已广泛应用于人们的日常生活、工作以及工业中，为人们的生活带来了极大的便利。
基于电子设备而言，不可或缺的会存在各种各样的芯片，在芯片中往往会出现一个模块的电源由两个或多个电源进行取高压供电的情况。
最高电压的选择往往会通过一个最高电压选择电路实现，以两个输入电压为例，该最高电压选择电路将选择这两个输入电压中较高的一个作为负载的电源。
但是，目前的最高电压选择电路在两个被选择的电压相差较小时，无法实现电压选择。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种电压选择电路，技术方案如下：
一种电压选择电路，所述电压选择电路包括：第一开关管、第二开关管、第一分压模块、第二分压模块、第一比较模块、第二比较模块、第一控制模块和第二控制模块；
所述第一开关管的第一端与所述第一分压模块的第一输出端连接，第二端与所述第一控制模块的第一端连接，第三端分别与所述第一比较模块的第一端和所述第一控制模块的第二端连接；
所述第二开关管的第一端与所述第二分压模块的第一输出端连接，第二端与所述第二控制模块的第一端连接，第三端分别与所述第二比较模块的第一端和所述第二控制模块的第二端连接；
所述第一分压模块的输入端用于接收第一电压信号，所述第一分压模块的第二输出端分别与所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一分压模块的接地端接地连接；
所述第二分压模块的输入端用于接收第二电压信号，所述第二分压模块的第二输出端分别与所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述第二分压模块的接地端接地连接；
所述第一比较模块和所述第二比较模块的接地端均接地连接；
所述第一控制模块的第三端和所述第二控制模块的第三端连接，且连接节点与负载连接；
其中，所述第一分压模块用于对所述第一电压信号进行分压处理得到第一分压信号，且还用于通过所述第一开关管为所述负载提供第一电压信号；
所述第二分压模块用于对所述第二电压信号进行分压处理得到第二分压信号，且还用于通过所述第二开关管为所述负载提供第二电压信号；
所述第一比较模块用于依据所述第一分压信号和所述第二分压信号控制所述第一开关管的工作状态；
所述第二比较模块用于依据所述第一分压信号和所述第二分压信号控制所述第二开关管的工作状态；
所述第一控制模块用于控制所述第一开关管的工作状态，且还用于保护所述第一开关管；
所述第二控制模块用于控制所述第二开关管的工作状态，且还用于保护所述第二开关管。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一开关管为第一P型场效应管；
其中，所述第一P型场效应管的漏极为所述第一开关管的第一端，所述第一P型场效应管的源极为所述第一开关管的第二端，所述第一P型场效应管的栅极为所述第一开关管的第三端；
所述第二开关管为第二P型场效应管；
其中，所述第二P型场效应管的漏极为所述第二开关管的第一端，所述第二P型场效应管的源极为所述第二开关管的第二端，所述第二P型场效应管的栅极为所述第二开关管的第三端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一分压模块包括：第一电阻和第二电阻；
其中，所述第一电阻的一端与所述第一P型场效应管的漏极连接，且连接节点作为所述第一分压模块的输入端和所述第一分压模块的第一输出端；
所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，且连接节点作为所述第一分压模块的第二输出端；
所述第二电阻的另一端作为所述第一分压模块的接地端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第二分压模块包括：第三电阻和第四电阻；
其中，所述第三电阻的一端与所述第二P型场效应管的漏极连接，且连接节点作为所述第二分压模块的输入端和所述第二分压模块的第一输出端；
所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，且连接节点作为所述第二分压模块的第二输出端；
所述第四电阻的另一端作为所述第二分压模块的接地端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一电阻的阻值和所述第三电阻的阻值相同；
所述第二电阻的阻值和所述第四电阻的阻值相同。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一比较模块包括：第一比较器和第一N型场效应管；
所述第一比较器的同相输入端作为所述第一比较模块的第一输入端，反相输入端作为所述第一比较模块的第二输入端；
所述第一比较器的输出端与所述第一N型场效应管的栅极连接；
所述第一N型场效应管的漏极作为所述第一比较模块的第一端；
所述第一N型场效应管的源极作为所述第一比较模块的接地端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第二比较模块包括：第二比较器和第二N型场效应管；
所述第二比较器的同相输入端作为所述第二比较模块的第一输入端，反相输入端作为所述第二比较模块的第二输入端；
所述第二比较器的输出端与所述第二N型场效应管的栅极连接；
所述第二N型场效应管的漏极作为所述第二比较模块的第一端；
所述第二N型场效应管的源极作为所述第二比较模块的接地端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一N型场效应管和所述第二N型场效应管的宽长比相同；
所述第一比较器和所述第二比较器的性能参数相同。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第一控制模块包括：第五电阻和第一二极管；
所述第五电阻的一端与所述第一二极管的阳极连接，且连接节点作为所述第一控制模块的第二端；
所述第五电阻的另一端与所述第一二极管的阴极连接；
所述第五电阻的另一端作为所述第一控制模块的第一端；
所述第一二极管的阴极作为所述第一控制模块的第三端。
优选的，在上述电压选择电路中，所述第二控制模块包括：第六电阻和第二二极管；
所述第六电阻的一端与所述第二二极管的阳极连接，且连接节点作为所述第二控制模块的第二端；
所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阴极连接；
所述第六电阻的另一端作为所述第二控制模块的第一端；
所述第二二极管的阴极作为所述第二控制模块的第三端。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
该电压选择电路通过设置第一比较模块和第二比较模块，可以高精度的对电压进行比较，则在电压差较小的情况下也可以比较出电压的高低，以实现高电压选择。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电压选择电路的一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电压选择电路的另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图；
图6为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图；
图8为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的电压选择电路的一种结构示意图，所述电压选择电路包括：第一开关管11、第二开关管12、第一分压模块13、第二分压模块14、第一比较模块15、第二比较模块16、第一控制模块17和第二控制模块18；
所述第一开关管11的第一端与所述第一分压模块13的第一输出端连接，第二端与所述第一控制模块11的第一端连接，第三端分别与所述第一比较模块15的第一端和所述第一控制模块17的第二端连接；
所述第二开关管12的第一端与所述第二分压模块14的第一输出端连接，第二端与所述第二控制模块18的第一端连接，第三端分别与所述第二比较模块16的第一端和所述第二控制模块18的第二端连接；
所述第一分压模块13的输入端用于接收第一电压信号VA，所述第一分压模块13的第二输出端分别与所述第一比较模块15的第一输入端和所述第二比较模块16的第二输入端连接，所述第一分压模块13的接地端接地连接；
所述第二分压模块14的输入端用于接收第二电压信号VB，所述第二分压模块14的第二输出端分别与所述第一比较模块15的第二输入端和所述第二比较模块15的第一输入端连接，所述第二分压模块14的接地端接地连接；
所述第一比较模块15和所述第二比较模块16的接地端均接地连接；
所述第一控制模块17的第三端和所述第二控制模块18的第三端连接，且连接节点VMAX与负载19连接；
其中，所述第一分压模块13用于对所述第一电压信号VA进行分压处理得到第一分压信号VA1，且还用于通过所述第一开关管11为所述负载19提供第一电压信号VA；
所述第二分压模块14用于对所述第二电压信号VB进行分压处理得到第二分压信号VB1，且还用于通过所述第二开关管12为所述负载19提供第二电压信号VB；
所述第一比较模块15用于依据所述第一分压信号VA1和所述第二分压信号VB1控制所述第一开关管11的工作状态；
所述第二比较模块16用于依据所述第一分压信号VA1和所述第二分压信号VB1控制所述第二开关管12的工作状态；
所述第一控制模块17用于控制所述第一开关管11的工作状态，且还用于保护所述第一开关管11；
所述第二控制模块18用于控制所述第二开关管12的工作状态，且还用于保护所述第二开关管12。
在该实施例中，该电压选择电路通过设置第一比较模块和第二比较模块，可以高精度的对电压进行比较，则在电压差较小的情况下也可以比较出电压的高低，以实现高电压选择。
进一步的，参考图2，图2为本发明实施例提供的电压选择电路的另一结构示意图，所述第一开关管11为第一P型场效应管P1；
其中，所述第一P型场效应管P1的漏极为所述第一开关管11的第一端，所述第一P型场效应管P1的源极为所述第一开关管11的第二端，所述第一P型场效应管P1的栅极为所述第一开关管11的第三端；
所述第二开关管12为第二P型场效应管P2；
其中，所述第二P型场效应管P2的漏极为所述第二开关管12的第一端，所述第二P型场效应管P2的源极为所述第二开关管12的第二端，所述第二P型场效应管P2的栅极为所述第二开关管12的第三端。
进一步的，参考图3，图3为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第一分压模块13包括：第一电阻R1和第二电阻R2；
其中，所述第一电阻R1的一端与所述第一P型场效应管P1的漏极连接，且连接节点作为所述第一分压模块13的输入端和所述第一分压模块13的第一输出端；
所述第一电阻R1的另一端与所述第二电阻R2的一端连接，且连接节点作为所述第一分压模块13的第二输出端；
所述第二电阻R2的另一端作为所述第一分压模块13的接地端。
进一步的，参考图4，图4为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第二分压模块14包括：第三电阻R3和第四电阻R4；
其中，所述第三电阻R3的一端与所述第二P型场效应管P2的漏极连接，且连接节点作为所述第二分压模块14的输入端和所述第二分压模块14的第一输出端；
所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端连接，且连接节点作为所述第二分压模块14的第二输出端；
所述第四电阻R4的另一端作为所述第二分压模块14的接地端。
进一步的，所述第一电阻R1的阻值和所述第三电阻R3的阻值相同；所述第二电阻R2的阻值和所述第四电阻R4的阻值相同。
进一步的，参考图5，图5为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第一比较模块15包括：第一比较器CMOP1和第一N型场效应管N1；
所述第一比较器CMOP1的同相输入端作为所述第一比较模块15的第一输入端，反相输入端作为所述第一比较模块15的第二输入端；
所述第一比较器CMOP1的输出端与所述第一N型场效应管N1的栅极连接；
所述第一N型场效应管N1的漏极作为所述第一比较模块15的第一端；
所述第一N型场效应管N2的源极作为所述第一比较模块15的接地端。
进一步的，参考图6，图6为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第二比较模块16包括：第二比较器CMOP2和第二N型场效应管N2；
所述第二比较器CMOP2的同相输入端作为所述第二比较模块16的第一输入端，反相输入端作为所述第二比较模块16的第二输入端；
所述第二比较器CMOP2的输出端与所述第二N型场效应管N2的栅极连接；
所述第二N型场效应管N2的漏极作为所述第二比较模块16的第一端；
所述第二N型场效应管N2的源极作为所述第二比较模块16的接地端。
进一步的，所述第一N型场效应管N1和所述第二N型场效应管N2的宽长比相同；
所述第一比较器CMOP1和所述第二比较器CMOP2的性能参数相同。
进一步的，参考图7，图7为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第一控制模块17包括：第五电阻R5和第一二极管ZD1；
所述第五电阻R5的一端与所述第一二极管ZD1的阳极连接，且连接节点作为所述第一控制模块17的第二端；
所述第五电阻R5的另一端与所述第一二极管ZD1的阴极连接；
所述第五电阻R5的另一端作为所述第一控制模块17的第一端；
所述第一二极管ZD1的阴极作为所述第一控制模块17的第三端。
进一步的，参考图8，图8为本发明实施例提供的电压选择电路的又一结构示意图，所述第二控制模块18包括：第六电阻R6和第二二极管ZD2；
所述第六电阻R6的一端与所述第二二极管ZD2的阳极连接，且连接节点作为所述第二控制模块18的第二端；
所述第六电阻R6的另一端与所述第二二极管ZD2的阴极连接；
所述第六电阻R6的另一端作为所述第二控制模块18的第一端；
所述第二二极管ZD2的阴极作为所述第二控制模块的18第三端。
进一步的，所述第一二极管ZD1和所述第二二极管ZD2的参数相同，所述第五电阻R5和所述第六电阻R6的阻值相同。
基于本发明上述实施例提供的电压选择电路，下面对其原理进行具体阐述。
所述第一分压模块13中第一电阻R1和第二电阻R2将第一电压信号VA进行分压处理，得到第一分压信号VA1，所述第二分压模块14中第三电阻R3和第四电阻R4将第二电压信号VB进行分压处理，得到第二分压信号VB1。
当第一电压信号VA大于第二电压信号VB时，则第一分压信号VA1大于第二分压信号VB1，那么第一比较模块15中第一比较器CMOP1输出为高，第一N型场效应管N1导通，进而将第一P型场效应管P1打开，VMAX由第一电压信号VA提供，第二P型场效应管P2关闭。
当第一电压信号VA小于第二电压信号VB时，则第一分压信号VA1小于第二分压信号VB1，那么第二比较模块16中第二比较器CMOP2输出为高，第二N型场效应管N2导通，进而将第二P型场效应管P2打开，VMAX由第二电压信号VB提供，第一P型场效应管P1关闭。
其中，第五电阻R5用于当第一N型场效应管N1关闭时，将第一P型场效应管P1的栅极电压上拉到较高电压VMAX，进而将第一P型场效应管P1关闭。
同理，第六电阻R6用于当第二N型场效应管N2关闭时，将第二P型场效应管P2的栅极电压上拉到较高电压VMAX，进而将第二P型场效应管P2关闭。
其中，所述第一二极管ZD1和所述第二二极管ZD2用于当第一电压信号VA和第二电压信号VB较高时，第一P型场效应管P1和第二P型场效应管P2的栅极被下拉过大而超过栅极的击穿电压。
因此，通过上述描述可知，当第一电压信号VA和第二电压信号VB之间的电压差小于场效应管阈值的情况下，实现高电压选择，而且还可以允许差值进一步减小甚至可以减小到比较器精度范围内，例如相差几个毫伏。
以上对本发明所提供的一种电压选择电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电压选择电路，其特征在于，所述电压选择电路包括：第一开关管、第二开关管、第一分压模块、第二分压模块、第一比较模块、第二比较模块、第一控制模块和第二控制模块；
所述第一开关管的第一端与所述第一分压模块的第一输出端连接，第二端与所述第一控制模块的第一端连接，第三端分别与所述第一比较模块的第一端和所述第一控制模块的第二端连接；
所述第二开关管的第一端与所述第二分压模块的第一输出端连接，第二端与所述第二控制模块的第一端连接，第三端分别与所述第二比较模块的第一端和所述第二控制模块的第二端连接；
所述第一分压模块的输入端用于接收第一电压信号，所述第一分压模块的第二输出端分别与所述第一比较模块的第一输入端和所述第二比较模块的第二输入端连接，所述第一分压模块的接地端接地连接；
所述第二分压模块的输入端用于接收第二电压信号，所述第二分压模块的第二输出端分别与所述第一比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的第一输入端连接，所述第二分压模块的接地端接地连接；
所述第一比较模块和所述第二比较模块的接地端均接地连接；
所述第一控制模块的第三端和所述第二控制模块的第三端连接，且连接节点与负载连接；
其中，所述第一分压模块用于对所述第一电压信号进行分压处理得到第一分压信号，且还用于通过所述第一开关管为所述负载提供第一电压信号；
所述第二分压模块用于对所述第二电压信号进行分压处理得到第二分压信号，且还用于通过所述第二开关管为所述负载提供第二电压信号；
所述第一比较模块用于依据所述第一分压信号和所述第二分压信号控制所述第一开关管的工作状态；
所述第二比较模块用于依据所述第一分压信号和所述第二分压信号控制所述第二开关管的工作状态；
所述第一控制模块用于控制所述第一开关管的工作状态，且还用于保护所述第一开关管；
所述第二控制模块用于控制所述第二开关管的工作状态，且还用于保护所述第二开关管。
2.根据权利要求1所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一开关管为第一P型场效应管；
其中，所述第一P型场效应管的漏极为所述第一开关管的第一端，所述第一P型场效应管的源极为所述第一开关管的第二端，所述第一P型场效应管的栅极为所述第一开关管的第三端；
所述第二开关管为第二P型场效应管；
其中，所述第二P型场效应管的漏极为所述第二开关管的第一端，所述第二P型场效应管的源极为所述第二开关管的第二端，所述第二P型场效应管的栅极为所述第二开关管的第三端。
3.根据权利要求2所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一分压模块包括：第一电阻和第二电阻；
其中，所述第一电阻的一端与所述第一P型场效应管的漏极连接，且连接节点作为所述第一分压模块的输入端和所述第一分压模块的第一输出端；
所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，且连接节点作为所述第一分压模块的第二输出端；
所述第二电阻的另一端作为所述第一分压模块的接地端。
4.根据权利要求3所述的电压选择电路，其特征在于，所述第二分压模块包括：第三电阻和第四电阻；
其中，所述第三电阻的一端与所述第二P型场效应管的漏极连接，且连接节点作为所述第二分压模块的输入端和所述第二分压模块的第一输出端；
所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，且连接节点作为所述第二分压模块的第二输出端；
所述第四电阻的另一端作为所述第二分压模块的接地端。
5.根据权利要求4所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值和所述第三电阻的阻值相同；
所述第二电阻的阻值和所述第四电阻的阻值相同。
6.根据权利要求1所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一比较模块包括：第一比较器和第一N型场效应管；
所述第一比较器的同相输入端作为所述第一比较模块的第一输入端，反相输入端作为所述第一比较模块的第二输入端；
所述第一比较器的输出端与所述第一N型场效应管的栅极连接；
所述第一N型场效应管的漏极作为所述第一比较模块的第一端；
所述第一N型场效应管的源极作为所述第一比较模块的接地端。
7.根据权利要求6所述的电压选择电路，其特征在于，所述第二比较模块包括：第二比较器和第二N型场效应管；
所述第二比较器的同相输入端作为所述第二比较模块的第一输入端，反相输入端作为所述第二比较模块的第二输入端；
所述第二比较器的输出端与所述第二N型场效应管的栅极连接；
所述第二N型场效应管的漏极作为所述第二比较模块的第一端；
所述第二N型场效应管的源极作为所述第二比较模块的接地端。
8.根据权利要求7所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一N型场效应管和所述第二N型场效应管的宽长比相同；
所述第一比较器和所述第二比较器的性能参数相同。
9.根据权利要求1所述的电压选择电路，其特征在于，所述第一控制模块包括：第五电阻和第一二极管；
所述第五电阻的一端与所述第一二极管的阳极连接，且连接节点作为所述第一控制模块的第二端；
所述第五电阻的另一端与所述第一二极管的阴极连接；
所述第五电阻的另一端作为所述第一控制模块的第一端；
所述第一二极管的阴极作为所述第一控制模块的第三端。
10.根据权利要求9所述的电压选择电路，其特征在于，所述第二控制模块包括：第六电阻和第二二极管；
所述第六电阻的一端与所述第二二极管的阳极连接，且连接节点作为所述第二控制模块的第二端；
所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阴极连接；
所述第六电阻的另一端作为所述第二控制模块的第一端；
所述第二二极管的阴极作为所述第二控制模块的第三端。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112331245A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 湘潭大学 | 适用于非易失性存储器的电压选择电路 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101114774A (zh) * | 2006-07-24 | 2008-01-30 | 三星电子株式会社 | 电源控制设备及其方法 |
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2019
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