TW200307946A - Circuit arrangement for voltage regulation - Google Patents

Description

ZUUJU/^4() 五、發明說明（丨）^------- ~· 發明名餘 本發明關:於電.壓調整之電路排列 排在第一電位及電壓調整之電路排列，其具有—分壓器安 極體，其可能在芩考地電位之間，及具有複數個串聯之二 調整電路，輪二，體之終端抽頭取出一輸出電壓，及一 壓與輸出電壓包壓及芩考電壓加在其上，以根據參考電 動或停止啟私 匕較而调整第一電位’分壓器之比值經啟 勒而可以改變。 電壓調整之 生之電壓大於烏¥路排列係用在基體電路排列中，其中產 易失記{咅妒夕^體電路之供應電壓，此種電壓係供擦拭非 此ΐΞΐί憶體胞*’特別是eeprom記憶體。 間之電位差，兮起之問題在於調整第一電位與參考地電位 應電壓，故叙=電位差以下稱為高壓。因為該高壓高於供 分壓器俾測量及J i::f調整此高壓。為此理由，利用 及纲敫 °周正可在較供應電壓為低之電壓位準測量 準確ΐ:z t種不同型式之分壓器。如分壓器比值需要 為犯性，分壓器由電阻鏈構造。各別電阻器可 二；。。以：°又定分壓态比值。設定可能性之精度係來自與 :i $總電阻相關之橋路電阻之大小。但，此種分壓器有 =點’ 面積需求相當大，因此構成在成本觀點上為一 不適當之解決方案。 在面積需求方面較適當之解決方案在於由二極體構 :壓器；特別丨，包含M0S電晶體之分壓器彼此連接 -極體’ Λ點為人所熟知。為了能使用此種分壓器、，前提

第5頁 200307946 五、發明說明（2) 是分壓器之最小所需顆粒度大於電晶體之門限電壓。因 此，電麼由啟動或停止啟動各二極體而設定。假定約〇. 6 V 之實際值為電晶體之門限電壓時，該高壓僅可設定在〇. 6 V 之步進内。 為使能限定前一解決方案中之設定之顆粒度以實現一 分壓器，跨分壓器元件之標稱電壓必須降低，俾利用該分 壓器元件之啟動或停止啟動，總電壓可改變為〇 · 2 v之電壓 壓降。此案例下，二極體或M0S電晶體無需再用，因為其 門限已達到0 · 6 V，以此種方式構造之分壓器無法在其下發 生作用。 本發明之目標因此為指定電壓調整之電路排列，其可 準確設定電壓並且具有小面積須求。 此一目的係由上述所提之電路排列達成，該排列之特 徵為分壓器比值可經由設定電壓壓降之大小而予以改變， 即至少改變一二極體之電壓壓降。 關於該分壓器’本發明之電路排列可完全由M〇s電晶 體構造’此種電晶體與電阻器比較具有極小之面積需求。 分壓益比值之精確設定可以達成係因為啟動或停止啟動各 別二極體以實施粗設定，此外，精確調整之實現係因為跨 一或多個二極體之電壓壓降可分別設定^而在二極體案例 下電壓壓降典型可為〇.6V而不需額外電路，本發明發展中 提供之並聯電晶體意指此電壓壓降可任音設定在〇 V及 0. 6V之間。 心 一特殊優點為，通過分壓器之其他二極體之電流未改

第6頁 ZUUJU/y46 五、發明說明（3) 文，因為跨此等二極體之泰 "二極體之標稱電屋降保持不變。因此 。 牛及跨至少—二極體設定電壓 高壓 可 予以計算 在本發明—優里改進φ 二極體並聯之電晶體，爷，利用一控制電路以驅動與一 二極體之一終端假定—=〜晶體可被該控制電路驅動，俾 本發明之另-優異：：電壓。 本發明將以範例實施2:屬申請專利範圍。 為方#日各細I 、 作詳細說明0 馮万便瞭解本發明，首 路排列如何作用，及其私 參考圖1說明習知技藝之電 D卜D6之分壓器連接在高5之問題原因。—包含二極體 u„v被均句分配在二極體D1^與麥考地電位0之間。該高壓 體。在二極體_之二D6之，，，必須為相… 調整電路2。此排列構成—八輪。出電壓被抽頭並饋送至 直·υ =11 / Q . _ ,. 刀堅器，其具有以下之式子為 〜· u〇ut 一 UHV / 3。在§周整電路2 ψ 、、日丨曰而成、ττ μ UREF比較。此案例下，υ之争」”罝龟1 _一參考電壓 细針㊉_ Uref之决定可使其為理響高壓之1/3 〇 。正二、於疋再凋整鬲壓UHV直到測量電壓UQUt與參考電壓 Uref相等為止。 ^南壓Uflv之不同理想值可經由改變參考電壓值UREF而設 定。此案例中之問題在於uREF中改變被分壓器比值之倒數所 乘，換言之本例中，三倍uREF中之改變作用在高壓Uhv上。此 點在例中並未構成問題，因為分壓器比值為i : 3，Uref之電 壓改變必須較大以便獲得在UHV中之特定改變。在此電路之 一實施例中，一分壓器包含更多之二極體。在理想高壓

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16V及每二極髀々不_ 個串聯之分二之：壓壓降〇,案例中，必需提供具有26 電壓改變《自^ _ REF中〇. 1V之改變會導致高壓UHF之2. 6V之 為困難。 —案例可獲得證明，高壓UH'之準確調整頗 改變高屡：I丨v ^ 此事之適當方；A:二可能性再於改變分壓器比值。完成 案例中降低一i為f路各別二極體，結果，高壓uHV在每-但，心為：；極體電壓壓降之大小，意即為UV。

在實用中仍铁i用刀電路中係屬不可能。此型電路 供利用各別門。一 /刀壓為、比值控制電路1予以製備以 路。 汗13之方式將一或多個二極體D2-D6加以橋 得 ^ ^ ^旎性之較佳分級無法用二極體構造之電路獲 雖欽利用：ίΐ或電晶體門限電壓為〇.6V，及不能下沖。 可02柿如—極肢及其他半導體材料其具有門限值低於0· 6V ^ ’但’相關之成本支出則不可取。 極^ It電壓調整之電路排列說明於圖2。一分壓器由二 叙I才k ’母一 μ 〇 s電晶體連接成一二極體於一所示範例 二=例中。此等連接成二極體之電晶體以下稱為二極體。 jT °兒明電路排列，最頂部二極體以τη表之，在電晶體τ3與 _η、ι間之電晶體以點表之。輸出電壓自最底部二極體Τι抽 ，取出。調整電路2可調整高壓Up以使抽頭之電壓UQut再度 ，麥考電壓UREF對應。在調整後狀態，跨第一二極體1之電 墨υτι等於參考電壓UREP。通過第一二極體乃之電流IT1根據 二極體特性曲線建立。因涉及串聯電路，調整電路2之輸

第8頁 200307946 發明說明（5) 入電阻驅於無限，诵渦 一 果，產生相同電壓壓降：：：？之電流均相同’因此結 調整電路2有：；章：ί時不考慮之其他電路。 分壓器之輸出電ίυ =大士器0Ρ2及-充電幫浦電路4。 參考請REF加在作；“：二放大器0Ρ2之未反相輪入。 電路排列之供應電壓 之反相輸入。因高壓在Uhf uHV。反之’其作器⑽2無法直接提供高塵 供。調整電路2之盆他以電：4 ’高壓UHF在其輸出提 僅供舉例之帛。/、他A例亦可行’故所示之電路排列 為使較上述之Q卩V @ ^ m ^ 二極體並聯。經電日^ 土 5又 '，電晶體Tr與1^構成之 所望降低。結、;=，糾構成之二極體之電壓可* 定，跨於其上之輸出；值不？ t-極體數目之比值決 比叹疋k數亦對該比值有影響。 、r买貝 LT1 :ί Ϊ ϋ之主要優點為通過Τ2及TR之電流和等於電流 :八他電晶體作為二極體之電壓壓降保持不變。 =1:列實施例中’電晶體Tr由作業放大器〇ρι驅 杵制雷厚π目輸出連接至電晶體T2與T3之間之連接。一 iT在電加在作業放大器0P1之反相輸入。因此’電壓 ^ /Z2與T3間之接合點被壓縮，因為作業放大器0P1 之i 2 ί電阳體TR之電流，直到電壓屯準確發生在Τ2與"13間 此例之下’ U2可設定而使UREF不下沖及不超過2 · UREF。此

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uHv = u2 +Cn-^).UREF 因此’調整帶寬僅為0V與〇.6v 時下式為真: 因此’在習知技藝中，•有停止啟動個別電二: 以便能設定高壓於uv之步進中。為此目的，二之中可生 排列中，備有一分壓器比值控中包路 -二極體成橋^ ㈣開關3以與每 電壓％對應驅動電晶 分壓益比值之精密調整於是可用 體TR而實施。 與參考電壓UREF之改變對照，在本發明之電安’ U2中改變未以分壓器中二極體數目相乘。因此，U1下， 不意之偏移不會導致高壓UHV中之巨大誤差。 2之U小 在U2之誤差值或由0P1&TR構成之調整電路有如、， 下，高壓之最大期望誤差相當低，即最大為〇. 6v ♦差狀况 係以每二極體之電壓壓降為考慮。 但，此 200307946

第11頁 圖式簡單說明 圖1 顯示 習知技 藝 之 電 壓 調 整 之電 路排列。 圖2 顯示 本發明 之 電 壓 調 整 之 電路 排列。 元件符號說明： 1 分壓器 比值控 制 電 路 2 調整電路 3 開關 4 充電幫浦 D1 ·_ •…D 6 二極體 Ί\… .... T • · 1 η 連接 成 二 極 體 之 電 晶體 TR 調整f :晶體 0Ρ1 、0P2 作業放大器 U〇ut 電壓 Uref 參考電壓 UHv 高壓 U2 控制電壓 UT1 跨Τ1之電壓 IT1 經T1之電流

Claims (1)

1. 200307946 六、申請專利範圍 1 · 一種用以調整電壓之電路排 該分壓器係安排在第-電位(Uh v.)與參考1C ’ 有複數個串聯之二極體(T1……τ)，直电一位之間，並具 端抽頭取出輪出電壓（u ) . i 在一極體之終 輸出電壓（U及參考電壓（υ ϋ电路（2)，其中該 根據輸出電壓(υ )與參考 m上’亚 一電位(uHV)之目m啟動^)二比,以達*調整第 (T……猎由啟動或停止啟動—或多個二極I# 1 Tn )則可改變分壓器比值，A特徼盔兮、r 體 可經由設定至少一 _ 特铽為该分壓器比值 變。 -極體⑻之電壓壓降大小而被額外改 2甘t Τ睛專利範圍第1項之電路排列， 八特徵為該二極體（τ ......Τ )由連接Α _ 4 體所構成。 η田連接為二極體之M0S電晶 3· ΪΙ?專利範圍第1或2項之電路排列， /、特徵為第一終端連接至參考地 (I )之第二終端，孫接 i ( 0 )之弟一二極體 4·^ # ,j r, s^-3 Λ? ,〇UT ° 其特徵在於為了机贪休-上 、電路排列， 一盥後者廿#/、、7 °又5 一極體（T2 )之電壓壓降，俜提供 "、便者亚聯之電晶體（丁R )。 氓你從识 5.:申請專利範圍第4項之電路排列， 八特徵為一電晶體（Tr)與一盥 — =體α)並聯，其以達成降低跨= 壓壓降的目的。 ^半一一極體（Τ2)之電 6.如申請專利範圍第4或5項之電路排列，

   200307946 六、申請專利範圍 其特徵為一用以驅動與一二極體（τ2)並聯之電晶體（τ2) 之控制電路，其係包含一作業放大器（0Ρ1 )，藉由利用該 放大器，電晶體可被驅動而使二極體（τ2)之一終端為預定 電壓（υ2)。 7.利用如申請專利範圍第1 -6項之電路排列於一積體電 路中。

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