CN113904656B - 一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 - Google Patents
一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113904656B CN113904656B CN202111495577.0A CN202111495577A CN113904656B CN 113904656 B CN113904656 B CN 113904656B CN 202111495577 A CN202111495577 A CN 202111495577A CN 113904656 B CN113904656 B CN 113904656B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- collector
- emitter
- terminal
- base
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
- H03H11/48—One-port networks simulating reactances
- H03H11/481—Simulating capacitances
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种等效电容模块、等效电容电路及芯片,涉及模拟集成电路技术领域,等效电容电路由依次连接的启动模块、复合开关模块、等效电容模块组成,启动模块提供所需的基准电压、内部工作电压VDD,复合开关模块通过接收到的第一开关电压V1、第二开关电压V2来使等效电容模块正相输入端电压缓慢上升或下降,使正相输入端对gnd端表现为与电容相同的阻抗特性,从而等效电容模块可等效为一个纳法级电容,解决了集成电路无法集成超过几百皮法电容的技术问题,相比现有技术采用片外连接方式具有结构简单、功耗低、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域,特别涉及一种等效电容模块、等效电容电路及芯片。
背景技术
在集成电路中电容是不可或缺的元器件,它具有耦合交流信号、构建延迟和相移网络、滤波等作用,一般集成电路中的电容都是平行板电容器,它由称为电极的两块导电平板及一层称为电介质的绝缘材料组成,上下两块电极板分别位于电介质的两侧。
平行板电容器的电容值可通过公式C=A*εr*ε0/t近似算出,其中A为极板面积,ε0=8.85*10-18F/um,εr是电介质的相对介电常数,t为电介质层厚度。以电介质层厚度为0.1um的SiO2为例,其相对介电常数为4,可以算出1nf的电容需要的极板面积为2.825*106um2,而一颗完整芯片的尺寸通常就在2*106um2-4*106um2,可以看出在集成电路中制造1nf的电容所需的面积是非常大的,故基于成本考虑,片上集成电容不会超过几百皮法。
在集成电路中很难集成超过几百皮法的电容,所以大电容均采用片外连接的方式实现。但采用片外连接的方式,即意味着需要额外增加芯片的封装管脚,不利于系统的小型化,且增加了成本。
发明内容
本发明为了克服背景技术中提到的集成电路无法集成大电容的问题,提供一种等效电容模块、等效电容电路及芯片。
为了实现上述目的,本发明实施例首先提供了一种等效电容模块,包括:偏置级、第一输入级、第二输入级、输出级,所述偏置级由PNP管Q25、Q31、Q34组成,Q25、Q31、Q34的基极互连,Q25、Q31、Q34的发射极都与VDD端相连,Q25集电极为第一输入级提供偏置电流I9,Q34集电极、Q31集电极分别为第二输入级提供偏置电流I10、I11;所述第一输入级由NPN管Q26、Q27、Q28、Q29、电阻R4组成,Q26、Q29的集电极与Q25集电极相连并接收偏置电流I9,Q26基极作为等效电容模块的正相输入端与R4第一端相连,Q29基极作为等效电容模块的反相输入端与R4第二端相连,Q26发射极与Q27集电极相连,Q27集电极作为第一输入级输出端与第二输入级相连,Q29发射极与Q28集电极相连,Q27基极与Q28基极、Q28集电极相连,Q27、Q28的发射极与gnd端相连;所述第二输入级由NPN管Q30、PNP管Q32、电容C2组成,Q30基极与Q27集电极相连,Q30集电极与Q34集电极相连并接收偏置电流I10,Q32发射极与Q31集电极相连并接收偏置电流I11,Q32基极与Q30集电极相连,Q30发射极、Q32集电极与gnd端相连,C2第一端与Q30基极相连,C2第二端与Q32发射极相连;所述输出极由NPN管Q33、电阻R5、R6组成,Q33集电极与VDD端相连,Q33基极与Q31集电极相连,Q33发射极与R5第一端相连,R5第二端与R4第二端、R6第一端相连,R6第二端与gnd端相连。
可选的,当所述偏置电流I9=1uA,C2=25pf,R4=100Ω,等效电容模块的等效电容为13nf。
可选的,还包括NPN管Q35,Q35基极与gnd端相连,Q35发射极与Q30基极相连,Q35集电极与Q32发射极相连。
本发明实施例提供了一种等效电容电路,包括:
启动模块,接收外部输入电压以及使能引脚EN的控制电压,并根据所述控制电压来产生内部供电电压VDD、基准电压VREF;
复合开关模块,接收第一开关电压V1、第二开关电压V2,当第二开关电压V2高于第一开关电压V1时,等效电容模块正相输入端与VDD端形成通路;当第二开关电压V2低于第一开关电压V1时,所述等效电容模块正相输入端与gnd端形成通路;
和上述的等效电容模块,当内部供电电压VDD端与等效电容模块的正相输入端形成通路时,正相输入端电压缓慢上升,当正相输入端与gnd端形成通路时,正相输入端电压缓慢下降,使正相输入端对gnd端表现为与电容相同的阻抗特性。
可选的,所述启动模块由基准模块,NPN管Q2、Q3、Q6,PNP管Q1、Q4、Q5、Q7,电阻R0、R1,电容C1,稳压管DZ,二极管D1,NMOS管NJ1组成,NJ1漏极、Q4发射极、R1第一端、Q5发射极、Q6集电极、Q7发射极与外部输入电压VCC端相连,NJ1栅极与gnd端相连,NJ1源极分别与Q1发射极、Q2集电极、Q3基极相连,Q1基极与使能引脚EN相连,Q1集电极与gnd端相连,Q2发射极与gnd端相连,Q2基极与R0第一端、D1负极相连,R0第二端与gnd端相连,D1正极与Q3发射极相连,Q3集电极与Q4集电极、Q4基极、Q5基极、Q7基极、R1第二端相连,Q5集电极与Q6基极、DZ负极相连,DZ正极与gnd端相连,Q6发射极与基准模块第一端相连,基准模块第二端与Q7集电极相连,基准模块第三端作为基准电压输出端输出基准电压VREF,电容C1第一端与Q6发射极相连,电容C1第二端与gnd端相连。
可选的,所述Q1为SPNP三极管。
可选的,所述复合开关模块由NPN管Q8、Q11、Q12、Q16、Q17、Q19、Q22,PNP管Q9、Q10、Q13、Q14、Q15、Q18、Q20、Q21、Q23、Q24、Q36,电阻R2、R3组成,Q8基极与启动模块相连,Q8集电极与Q9集电极、Q36基极相连,Q8发射极与R2第一端相连,R2第二端与gnd端相连,Q36发射极与Q9基极相连,Q36集电极与gnd端相连,Q9、Q10、Q14、Q24的发射极都与VDD端相连,Q9、Q10、Q14、Q24的基极互连;Q11集电极与Q10集电极、Q11基极、Q12基极相连,Q11、Q12的发射极都与gnd端相连;Q13基极接收第一开关电压V1,Q13发射极与Q14集电极、Q16基极相连,Q13集电极与gnd端相连,Q16集电极与Q15集电极、Q15基极、Q18基极相连,Q16发射极与Q12集电极、Q22发射极相连,Q15、Q18、Q20、Q21的发射极与VDD端相连,Q18集电极与Q17集电极、Q17基极、Q19基极相连,Q17、Q19的发射极与gnd端相连,Q19集电极与Q20集电极、R3第一端相连,R3第二端与正相输入端相连,Q20基极与Q21基极、Q21集电极、Q22集电极相连,Q22基极与Q24集电极、Q23发射极相连,Q23集电极与gnd端相连,Q23基极接收第二开关电压V2。
本发明实施例还提供了一种芯片,包括上述所述等效电容模块或等效电容电路。
综上所述,本发明的有益效果在于:
本发明实施例提供一种等效电容电路,由依次连接的启动模块、复合开关模块、等效电容模块组成,启动模块提供所需的基准电压、内部工作电压VDD,复合开关模块通过接收到的第一开关电压V1、第二开关电压V2来使等效电容模块正相输入端电压缓慢上升或下降,使正相输入端对gnd端表现为与电容相同的阻抗特性,从而等效电容模块可等效为一个纳法级电容,解决了集成电路无法集成超过几百皮法电容的技术问题,相比现有技术采用片外连接方式具有结构简单、功耗低、成本低的优点。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种等效电容电路的电路结构示意图;
图2为本发明实施例等效电容电路中启动模块的电路结构示意图;
图3为本发明实施例等效电容电路中复合开关模块的电路结构示意图;
图4为本发明实施例等效电容电路中等效电容模块的电路结构示意图;
图5为本发明实施例使能引脚EN施加的高电平2V,低电平0V方波的仿真图;
图6为本发明实施例一种等效电容电路的等效结构框图;
图7为本发明实施例一种等效电容电路充放电仿真图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明首先提供了一种等效电容电路,请参考图1,包括:启动模块STAGE1、复合开关模块STAGE2、等效电容模块STAGE3。
启动模块STAGE1,接收外部输入电压以及使能引脚EN的控制电压,并根据所述控制电压来产生内部供电电压VDD、基准电压VREF,具体的,当控制电压为低电平时,不产生内部供电电压VDD、基准电压VREF,从而使整个等效电容电路处于关闭状态;当控制电压为高电平时,正常产生内部供电电压VDD、基准电压VREF,从而使整个等效电容电路处于正常工作状态。
复合开关模块STAGE2,接收第一开关电压V1、第二开关电压V2,当第二开关电压V2高于第一开关电压V1时,VDD端与等效电容模块正相输入端形成通路;当第二开关电压V2低于第一开关电压V1时,所述正相输入端与gnd端形成通路。
等效电容模块STAGE3,将其输出信号输送至与所述正相输入端通过电阻相连的反相输入端,并作为反相输入端电压的一部分,使VDD端与等效电容模块的正相输入端形成通路时,正相输入端电压缓慢上升,正相输入端与gnd端形成通路时,正相输入端电压缓慢下降,从而所述正相输入端对gnd端的阻抗等效为纳法级电容。
请参考图2,启动模块STAGE1由基准模块、NPN管Q2、Q3、Q6、PNP管Q1、Q4、Q5、Q7、电阻R0、R1、电容C1、稳压管DZ、二极管D1,NMOS管NJ1组成。
NJ1漏极与外部输入电压VCC端相连,NJ1栅极与gnd端相连,NJ1源极分别与Q1发射极、Q2集电极、Q3基极相连,Q1基极使能引脚EN相连,Q1集电极与gnd端相连,其中NJ1主要作用为提供一个启动电流I1,当使能引脚EN为高电平时,晶体管Q1关断,电流I1流进节点A不经过Q1,后续电路正常工作,启动模块开启;当使能引脚EN为低电平时,Q1导通,由于Q1集电极与gnd端相连,电流I1会迅速经Q1流向gnd端而无法流进A节点,此时后续电路因没有启动电流而无法正常工作,启动模块STAGE1关闭。
优选地,启动模块STAGE1中三极管Q1采用SPNP三极管,SPNP三极管的电流放大倍数β比常规PNP三极管大,使能引脚EN处只需提供一个很小的电流,即可以确保启动电流I1全部经Q1流向gnd端。
Q3发射极与D1正极相连,D1负极与R0第一端相连,R0第二端与gnd端相连,上述高电平、低电平是由Q3发射结、D1导通电压、R0两端电压VR0决定,这里Q3发射结以及D1导通电压为0.7V,故使能引脚EN处电压要比A点低0.7V时,Q1才导通,即使能引脚EN处电压小于0.7V+VR0时,关闭启动模块STAGE1。
同理,使能引脚EN处电压大于0.7V+VR0时,开启启动模块STAGE1,此时VR0=(0.7V/R1)*R0,可以根据这个公式设置VR0的值,又因为Q2发射极与gnd端相连,Q2基极与R0第一端、D1负极相连,从而Q3、Q2及二极管D1形成了反馈环路,故VR0不会超过0.7V,即使能引脚的电压大于1.4V时,启动模块STAGE1正常工作。本实施例中,在使能引脚EN处施加0V和2V分别作为关闭电压、开启电压,在其他实施例中,关闭电压、开启电压的数值可根据需要进行选择,在此不再赘述。
当启动模块STAGE1正常工作后,I2=0.7V/R0。Q3集电极与Q4集电极、Q4基极、Q5基极、Q7基极、R1第二端相连,Q5集电极与DZ负极相连,DZ正极与gnd端相连,Q4、Q5和Q7构成了电流镜,故I3、I4可以成比例的复制I2的电流,其中I3、I4分别为电流镜Q5、Q7支路上的电流。
Q5集电极与Q6基极、DZ负极相连,Q6集电极与外部输入电压VCC端相连,Q6发射极作为内部供电电压VDD的输出端,I3的存在使稳压管DZ以及三极管Q6正常工作,从而产生内部供电电压VDD,其中VDD=VDZ-0.7V,这里的稳压管DZ两端电压VDZ仅由工艺中所提供的器件决定,可以根据所需进行选择,电容C1第一端与Q6发射极相连,电容C1第二端与gnd端相连,电容C1起到储能滤波的作用。
基准模块为根据外部输入来产生基准电压VREF的模块,本发明仅利用了现有基准模块的功能,并未对其内部结构进行改进,故这里仅提供了框图,其中基准模块第一端与Q6发射极相连来接收内部供电电压VDD,基准模块第二端与Q7集电极相连来接收电流I4,基准模块根据内部供电电压VDD以及电流I4来产生基准电压VREF,并通过基准模块第三端输出基准电压VREF。
请参考图5,为使能引脚EN施加高电平2V,低电平0V方波的仿真图,当使能引脚EN处电压为0V时,不产生内部工作供电电压VDD以及基准电压VREF,即关闭整个电路;当使能引脚EN处电压为2V时,正常产生供电电压VDD及基准电压VREF,即整个电路可以正常工作,且当启动模块STAGE1关闭时,仅NJ1和Q1中存在电流I1,所以启动模块STAGE1待机损耗是非常低的。启动模块STAGE1具有低功耗、结构简单的优点,还具有很好的移植性可应用于其他芯片中。
请参考图3,复合开关模块STAGE2由NPN管Q8、Q11、Q12、Q16、Q17、Q19、Q22,PNP管Q9、Q10、Q13、Q14、Q15、Q18、Q20、Q21、Q23、Q24、Q36,电阻R2、R3组成。
Q8基极与启动模块中的基准模块第三端相连来接收基准电压VREF,Q8集电极与Q9集电极相连,Q8发射极与R2第一端相连,R2第二端与gnd端相连,从而在由Q8、Q9构成的支路上,产生基准电流I5=(VREF-0.7V)/R2,Q9、Q10、Q14、Q24的发射极都与VDD端相连,Q9、Q10、Q14、Q24的基极互连,从而Q9、Q10、Q14、Q24构成电流镜,故I6、I7、I8可以成比例的复制I5的电流,其中I6为Q10所在支路上的电流,I7为Q14所在支路上的电流,I8为Q24所在支路上的电流。
Q11集电极与Q10集电极、Q11基极、Q12基极相连,Q11、Q12的发射极都与gnd端相连,Q11、Q12构成第二电流镜,故I12会成比例的复制I6的电流,其中I12为Q12所在支路上的电流。
Q13基极接收第一开关电压V1,Q13发射极与Q14集电极、Q16基极相连,Q16集电极与Q15集电极、Q15基极、Q18基极相连,Q16发射极与Q12集电极、Q22发射极相连,Q18集电极与Q17集电极、Q17基极、Q19基极相连,Q19集电极与Q20集电极、R3第一端相连,R3第二端与正相输入端相连,Q20基极与Q21基极、Q21集电极、Q22集电极相连,Q22基极与Q24集电极、Q23发射极相连,Q23基极接收第二开关电压V2,Q15、Q18、Q20、Q21的发射极与VDD端相连,Q17、Q19的发射极,Q13、Q23的集电极与gnd端相连。
请参考图1、图3,当第二开关电压V2高于第一开关电压V1时,Q23关闭、Q22导通,Q21有电流流过,Q20与Q21组成电流镜,且此时Q13导通,Q16、Q15、Q18、Q17、Q19均关闭,VDD端、Q20发射极、Q20集电极、R3、等效电容模块正相输入端形成通路,电流镜Q20处电流经上述通路流入等效电容模块STAGE3。
请参考图6、图7,当第二开关电压V2高于第一开关电压V1时,复合开关模块STAGE2与等效电容模块STAGE3的关系相当于开关K1闭合,K2断开,恒流源经电阻R3给电容充电,电容上极板电压V+逐渐升高,这里电阻R3可以在电路工作异常时起到限流的作用。
请参考图1、图3,当第二开关电压V2低于第一开关电压V1时,Q13关闭、Q16导通,Q15有电流流过,Q18与Q15组成电流镜,Q18有电流流出,Q17与Q19组成电流镜,此时Q23导通,Q22、Q21、Q20均关闭,从而等效电容模块正相输入端、R3、Q19集电极、Q19发射极、gnd端形成通路。
请参考图6、图7,此时复合开关模块STAGE2与等效电容模块STAGE3的关系相当于开关K2闭合、K1断开,电容经电阻R3对gnd端放电,电容上极板电压V+逐渐降低。
请参考图4,等效电容模块STAGE3为一种由偏置级、第一输入级、第二输入级、输出级组成的运算放大电路。
所述偏置级由PNP管Q25、Q31、Q34组成,Q25、Q31、Q34的基极互连,Q25、Q31、Q34的发射极都与VDD端相连,Q25、Q34、Q31与复合开关模块STAGE2中的电流镜相连,可以成比例复制I5的电流,Q25集电极为第一输入级提供偏置电流I9,Q34集电极、Q31集电极分别为第二输入级提供偏置电流I10、I11。
所述第一输入级由NPN管Q26、Q27、Q28、Q29、电阻R4组成,Q26、Q29的集电极与Q25集电极相连并接收偏置电流I9,Q26基极作为正相输入端与R4第一端相连,Q29基极作为反相输入端分别与R4第二端相连,根据等效电容模块STAGE3的运算放大特性可得出:
其中I为充电电流,R4为电阻R4阻值,V+为正相输入端电压,V-为反相输入端电压。Q26发射极与Q27集电极相连,Q27集电极作为第一输入级输出端与第二输入级相连,Q29发射极与Q28集电极相连,Q27基极与Q28基极、Q28集电极相连,Q27、Q28的发射极与gnd端相连。
所述第二输入级由NPN管Q30、PNP管Q32、电容C2组成,Q30基极与Q27集电极相连,Q30集电极与Q34集电极相连并接收偏置电流I10,Q32发射极与Q31集电极相连并接收偏置电流I11,Q32基极与Q30集电极相连,Q30发射极、Q32集电极与gnd端相连,C2第一端与Q30基极相连,C2第二端与Q32发射极相连。
所述输出级由NPN管Q33、电阻R5、R6组成,Q33集电极与VDD端相连,Q33基极与Q31集电极相连,Q33发射极作为等效电容模块STAGE3的输出端与R5第一端相连,根据等效电容模块STAGE3的运算放大特性,从而满足如下公式:
其中a(jf)为开环响应,Vo为输出端电压,j为虚数,f为频率,fb为开环带宽,A为开环直流增益,ft为单位增益频率,ω为角频率。又因为R5第二端与R4第二端、R6第一端相连,R6第二端与gnd端相连,故等效电容模块STAGE3输出端电压与反相输入端电压满足如下关系:
其中R5、R6分别为电阻R5、电阻R6的阻值,当R6阻值较大、R5阻值较小时,可认为反相输入端电压V-与输出端电压Vo相等。
化简可得等效电容模块STAGE3正相输入端对gnd端阻抗表达式:
由于电容阻抗公式为,可以看出等效电容模块STAGE3正相输入端对gnd端的等效阻抗与电容阻抗有相同的格式,从而等效电容模块STAGE3的等效电容C=1/(2πftR4),因为电阻R4的阻值已知,可根据单位增益频率ft的公式:
本实施例中I9=1uA,C2=25pf,R4=100Ω,等效电容模块STAGE3的等效电容C=13nf。在其他实施例中,任何对偏置电流I9、电容C2、电阻R4的数值大小进行相应调整,从而改变等效电容模块STAGE3等效电容大小的技术方案都属于本发明的保护范围。
优选地,等效电容模块STAGE3还包括NPN管Q35,Q35基极与gnd端相连,Q35发射极与Q30基极相连,Q35集电极与Q32发射极相连,Q35起到为电容C2放电的作用,若等效电容模块STAGE3中不存在Q35,当电路在工作过程中突然断电,C2会存储一定电荷,再次上电时,整个等效电容电路不是从初始状态开始,这导致等效电容上的初始电荷不为零;而等效电容模块STAGE3中存在Q35,当电路在工作过程中突然断电,C2上存储的电荷会经Q35管进行释放,使C2两端电压差为零。
综上所述,本发明实施例提供了一种等效电容电路,由依次连接的启动模块、复合开关模块、等效电容模块组成,启动模块提供所需的基准电压、内部工作电压VDD,复合开关模块通过接收到的第一开关电压V1、第二开关电压V2来使等效电容模块正相输入端电压缓慢上升或下降,使正相输入端对gnd端表现为与电容相同的阻抗特性,从而等效电容模块可等效为一个纳法级电容,解决了集成电路无法集成超过几百皮法电容的技术问题,相比现有技术采用片外连接方式具有结构简单、功耗低、成本低的优点。
此外,本发明实施例还提供了一种模拟芯片,包括上述的等效电容电路或等效电容模块。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种等效电容电路,其特征在于,包括:
启动模块,接收外部输入电压以及使能引脚EN的控制电压,并根据所述控制电压来产生内部供电电压VDD、基准电压VREF;
复合开关模块,接收第一开关电压V1、第二开关电压V2,当第二开关电压V2高于第一开关电压V1时,等效电容模块正相输入端与VDD端形成通路;当第二开关电压V2低于第一开关电压V1时,所述等效电容模块正相输入端与gnd端形成通路;
所述复合开关模块由NPN管Q8、Q11、Q12、Q16、Q17、Q19、Q22,PNP管Q9、Q10、Q13、Q14、Q15、Q18、Q20、Q21、Q23、Q24、Q36,电阻R2、R3组成,Q8基极与启动模块相连,Q8集电极与Q9集电极、Q36基极相连,Q8发射极与R2第一端相连,R2第二端与gnd端相连,Q36发射极与Q9基极相连,Q36集电极与gnd端相连,Q9、Q10、Q14、Q24的发射极都与VDD端相连,Q9、Q10、Q14、Q24的基极互连;Q11集电极与Q10集电极、Q11基极、Q12基极相连,Q11、Q12的发射极都与gnd端相连;Q13基极接收第一开关电压V1,Q13发射极与Q14集电极、Q16基极相连,Q13集电极与gnd端相连,Q16集电极与Q15集电极、Q15基极、Q18基极相连,Q16发射极与Q12集电极、Q22发射极相连,Q15、Q18、Q20、Q21的发射极与VDD端相连,Q18集电极与Q17集电极、Q17基极、Q19基极相连,Q17、Q19的发射极与gnd端相连,Q19集电极与Q20集电极、R3第一端相连,R3第二端与正相输入端相连,Q20基极与Q21基极、Q21集电极、Q22集电极相连,Q22基极与Q24集电极、Q23发射极相连,Q23集电极与gnd端相连,Q23基极接收第二开关电压V2;
等效电容模块,当内部供电电压VDD端与等效电容模块的正相输入端形成通路时,正相输入端电压缓慢上升,当正相输入端与gnd端形成通路时,正相输入端电压缓慢下降,使正相输入端对gnd端表现为与电容相同的阻抗特性;
所述等效电容模块,包括:偏置级、第一输入级、第二输入级、输出级,所述偏置级由PNP管Q25、Q31、Q34组成,Q25、Q31、Q34的基极互连,Q25、Q31、Q34的发射极都与VDD端相连,Q25集电极为第一输入级提供偏置电流I9,Q34集电极、Q31集电极分别为第二输入级提供偏置电流I10、I11;所述第一输入级由NPN管Q26、Q27、Q28、Q29、电阻R4组成,Q26、Q29的集电极与Q25集电极相连并接收偏置电流I9,Q26基极作为等效电容模块的正相输入端与R4第一端相连,Q29基极作为等效电容模块的反相输入端与R4第二端相连,Q26发射极与Q27集电极相连,Q27集电极作为第一输入级输出端与第二输入级相连,Q29发射极与Q28集电极相连,Q27基极与Q28基极、Q28集电极相连,Q27、Q28的发射极与gnd端相连;所述第二输入级由NPN管Q30、PNP管Q32、电容C2组成,Q30基极与Q27集电极相连,Q30集电极与Q34集电极相连并接收偏置电流I10,Q32发射极与Q31集电极相连并接收偏置电流I11,Q32基极与Q30集电极相连,Q30发射极、Q32集电极与gnd端相连,C2第一端与Q30基极相连,C2第二端与Q32发射极相连;所述输出级由NPN管Q33、电阻R5、R6组成,Q33集电极与VDD端相连,Q33基极与Q31集电极相连,Q33发射极与R5第一端相连,R5第二端与R4第二端、R6第一端相连,R6第二端与gnd端相连。
3.根据权利要求1所述的等效电容电路,其特征在于,当所述偏置电流I9=1uA,C2=25pf,R4=100Ω,等效电容模块的等效电容为13nf。
4.根据权利要求1所述的等效电容电路,其特征在于,还包括NPN管Q35,Q35基极与gnd端相连,Q35发射极与Q30基极相连,Q35集电极与Q32发射极相连。
5.根据权利要求1所述的等效电容电路,其特征在于,所述启动模块由基准模块,NPN管Q2、Q3、Q6,PNP管Q1、Q4、Q5、Q7,电阻R0、R1,电容C1,稳压管DZ,二极管D1,NMOS管NJ1组成,NJ1漏极、Q4发射极、R1第一端、Q5发射极、Q6集电极、Q7发射极与外部输入电压VCC端相连,NJ1栅极与gnd端相连,NJ1源极分别与Q1发射极、Q2集电极、Q3基极相连,Q1基极与使能引脚EN相连,Q1集电极与gnd端相连,Q2发射极与gnd端相连,Q2基极与R0第一端、D1负极相连,R0第二端与gnd端相连,D1正极与Q3发射极相连,Q3集电极与Q4集电极、Q4基极、Q5基极、Q7基极、R1第二端相连,Q5集电极与Q6基极、DZ负极相连,DZ正极与gnd端相连,Q6发射极与基准模块第一端相连,基准模块第二端与Q7集电极相连,基准模块第三端作为基准电压输出端输出基准电压VREF,电容C1第一端与Q6发射极相连,电容C1第二端与gnd端相连。
6.根据权利要求5所述的等效电容电路,其特征在于,所述Q1为SPNP三极管。
7.一种芯片,其特征在于,包括如权利要求1~6任意一项所述的等效电容电路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111495577.0A CN113904656B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111495577.0A CN113904656B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113904656A CN113904656A (zh) | 2022-01-07 |
CN113904656B true CN113904656B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=79025440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111495577.0A Active CN113904656B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113904656B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0610066A1 (en) * | 1993-02-04 | 1994-08-10 | National Semiconductor Corporation | Capacitance multiplier for the internal frequency compensation of switching regulator integrated circuits |
JPH0846483A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-02-16 | Philips Electron Nv | キャパシタンス増大用回路配置 |
CN103618452A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 苏州贝克微电子有限公司 | 一种用于开关式稳压集成电路内部频率补偿的电容倍增器 |
CN105048991A (zh) * | 2014-05-02 | 2015-11-11 | 恩智浦有限公司 | 电容倍增器和方法 |
CN107565928A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-09 | 宁波大学 | 一种高倍增系数的电容倍增器 |
CN110311650A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-08 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 低通滤波电路、低通滤波器以及cmos芯片 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111736652B (zh) * | 2020-07-01 | 2022-04-29 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 电容倍增电路和线性稳压器 |
-
2021
- 2021-12-09 CN CN202111495577.0A patent/CN113904656B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0610066A1 (en) * | 1993-02-04 | 1994-08-10 | National Semiconductor Corporation | Capacitance multiplier for the internal frequency compensation of switching regulator integrated circuits |
JPH0846483A (ja) * | 1994-07-12 | 1996-02-16 | Philips Electron Nv | キャパシタンス増大用回路配置 |
CN103618452A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-05 | 苏州贝克微电子有限公司 | 一种用于开关式稳压集成电路内部频率补偿的电容倍增器 |
CN105048991A (zh) * | 2014-05-02 | 2015-11-11 | 恩智浦有限公司 | 电容倍增器和方法 |
CN107565928A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-09 | 宁波大学 | 一种高倍增系数的电容倍增器 |
CN110311650A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-08 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 低通滤波电路、低通滤波器以及cmos芯片 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A Review of Capacitance Multiplication Techniques;G. Bonteanu;《2018 10th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI)》;20190404;1-4 * |
电容倍增电路研究进展;李严;《科技导报》;20200413;112-117 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113904656A (zh) | 2022-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108880507A (zh) | 张弛振荡器 | |
KR100722065B1 (ko) | 전원장치 | |
CN115333334A (zh) | 开关电源设备 | |
US8106706B2 (en) | DC biasing circuit for a metal oxide semiconductor transistor | |
CN113904656B (zh) | 一种等效电容模块、等效电容电路及芯片 | |
CN110083193A (zh) | 带隙基准电压产生电路 | |
AU559556B2 (en) | A circuit for a high impedance signal source | |
CN105553256B (zh) | 电荷泵电路和显示装置 | |
US6556408B1 (en) | Compensation circuit for leakage through electrostatic discharge protection devices | |
US10141892B1 (en) | Bias circuit for supplying a bias current to a RF power amplifier | |
CN112162584B (zh) | 一种电流值可调可补偿的电流偏置电路 | |
CN210155569U (zh) | 一种高精度快速瞬态响应全片上无电容型ldo | |
JP4403113B2 (ja) | 定電圧電源 | |
JP4315959B2 (ja) | 電源装置 | |
CN113131884A (zh) | 一种运算放大器以及提高其测试速度的控制电路和方法 | |
JPH11346125A (ja) | Srpp回路 | |
JP2002257871A (ja) | 半導体集積回路 | |
CN110266186A (zh) | 低漏电流充电泵电路 | |
TWI790104B (zh) | 軟啟動放電電路 | |
TWI847536B (zh) | 低壓差穩壓器及其運作方法 | |
CN110727308B (zh) | 一种适用于无片外电容型电压调节器的辅助电路 | |
JP4315958B2 (ja) | 電源装置 | |
WO2006012784A1 (fr) | Circuit de polarisation a transistor a effet de champ | |
KR100462015B1 (ko) | 전원 과도 특성 절감 회로 | |
WO2023000367A1 (zh) | 限流电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |