带隙基准的滞回过温检测电路及电子设备的制作方法

1.本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种带隙基准的滞回过温检测电路及电子设备。


背景技术：

2.芯片内部的集成电路含有大量的晶体管等结构，在工作状态下会产生一定的热量,当温度过高时会对其性能造成影响,甚至损坏芯片,因此一款完整的芯片结构，一般需要包含过温保护电路(otp)。当电路工作温度过高时，过温保护电路会通过关断模式对电路进行关断，当温度降低到一定程度时，过温保护电路会自行开启电路，使得电路恢复正常。当开启电路的温度和关断电路的温度是同一个温度时，电路极有可能出现热振荡的现象，为了避免出现该类情况以及更好地保护芯片，过温保护电路应该有迟滞效应，即关断电路的温度点和使得电路重新恢复工作的温度点之间应该有一定的间隔。
3.在电源类芯片设计中，温度测量方式的选择、控制环路的设计以及基准电压的输入对过温保护电路的性能至关重要，直接影响其稳定性和精确性。
4.相关技术中，传统的过温保护电路一般采用比较vref和vinn(运放负输入端)电压大小从而控制电路导通与关断。三极管q的vbe为负温度系数，随着温度的上升，vbe下降，基准电压vref具有零温度系数，保持不变。设在常温下vref＜vinn，比较器输出高电平；当温度升高到某一点时vref＞vinn，比较器输出低电平，发出关断信号，达到保护芯片的目的。同时采用具有迟滞特性的比较器，解决了由热振荡产生的危害。
5.传统结构中，具有迟滞特性的比较器滞回值一般是固定的，在电路参数确定下，很难调整滞回电压范围；此外，针对过温温度点的设计，在结构和电路确定后，很难进行修改，往往受到工艺参数和电源电压的影响。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带隙基准的滞回过温检测电路，以解决现有技术中在电路参数确定下，很难调整滞回电压范围的问题。
7.为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种带隙基准的滞回过温检测电路，包括：带隙基准电压电路、基准电压修调电路、比较电路以及反馈电路；
8.所述带隙基准电压电路用于生成与温度无关的结电压和带隙基准电压；
9.所述基准电压修调电路用于对所述带隙基准电压进行修调，输出修调电压；
10.所述比较电路的正相输入端接收所述结电压，所述比较电路的负相输入端接收所述修调电压，所述比较电路用于对比所述结电压和修调电压，所述结电压大于所述修调电压时输出高电平逻辑信号，当所述结电压小于所述修调电压时输出低电平逻辑信号；
11.所述基准电压修调电路还用于接收所述比较电路输出的电压反馈信号，根据所述电压反馈信号调节输出的修调电压；
12.所述反馈电路基于所述低电平逻辑信号输出控制断开的信号。
13.进一步的，所述基准电压修调电路，包括：
14.滞回晶体管、分压单元以及多路选择器，所述滞回晶体管的控制端连接所述比较电路，所述滞回晶体管的漏极连接分压单元；所述分压单元一端连接带隙基准电压电路，一端连接多路选择器，所述多路选择器用于输出修调电压；
15.所述滞回晶体管的源极接地、分压单元的另一端均接地。
16.进一步的，所述分压单元包括多个串联连接的分压电阻。
17.进一步的，所述反馈电路包括可控开关管。
18.进一步的，所述比较电路包括差分运算放大器。
19.进一步的，所述滞回晶体管采用双极型晶体管。
20.进一步的，所述滞回晶体管采用n型mos管。
21.本技术提供的电子设备，应用上述任一实施例提供的带隙基准的滞回过温检测电路。
22.本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：
23.本发明提出一种基于带隙基准的滞回过温检测电路，利用带隙基准电压电路提供与温度无关的结电压和带隙基准电压，基准电压修调电路对带隙基准电压使用电阻串进行分压和选择，调整输入比较电路的vref电压值；并采用控制信号反馈控制mos管，实现升温和降温过程中vref电压值的不同，实现滞回功能。
附图说明
24.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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明一种带隙基准的滞回过温检测电路的结构示意图；
26.图2为本发明提供的基准电压修调电路的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
28.下面结合附图介绍本技术实施例中提供的一个具体的带隙基准的滞回过温检测电路及电子设备。
29.如图1所示，本技术实施例中提供的带隙基准的滞回过温检测电路，包括：带隙基准电压电路1、基准电压修调电路2、比较电路3以及反馈电路4；
30.所述带隙基准电压电路1用于生成与温度无关的结电压和带隙基准电压；
31.所述基准电压修调电路2用于对所述带隙基准电压进行修调，输出修调电压；
32.所述比较电路3的正相输入端接收所述结电压，所述比较电路3的负相输入端接收所述修调电压，所述比较电路3用于对比所述结电压和修调电压，所述结电压大于所述修调
电压时输出高电平逻辑信号，当所述结电压小于所述修调电压时输出低电平逻辑信号；
33.所述基准电压修调电路2还用于接收所述比较电路3输出的电压反馈信号，根据所述电压反馈信号调节输出的修调电压；
34.所述反馈电路4基于所述低电平逻辑信号输出控制断开的信号。
35.其中，所述带隙基准电路1的输出端分别与所述基准电压修调电路2的输入端、比较电路3的输入端连接，所述基准电压修调电路2的输出端与所述比较电路3的输入端连接，所述比较电路3的输出端与所述反馈电路4的输入端连接。
36.带隙基准的滞回过温检测电路的工作原理为：带隙基准电压电路1利用双极型晶体管负温度系数的结电压vbe，与不同电流密度下正温度系数的结电压差δvbe的相互补偿，可以产生与温度无关的带隙基准电压vref，基准电压修调电路2vref_ctrl接收带隙基准电压并进行修调，输出修调电压，比较电路3的正相输入端接收结电压，比较电路3的负相输入端接收修调电压，比较电路3用于对比结电压和修调电压，基准电压修调电路2还用于接收比较电路3输出的电压反馈信号，根据电压反馈信号调节输出的修调电压，结电压大于修调电压时输出高电平逻辑信号，当结电压小于修调电压时输出低电平逻辑信号。
37.一些实施例中，如图2所示，所述基准电压修调电路2，包括：
38.滞回晶体管21、分压单元22以及多路选择器23，所述滞回晶体管21的控制端连接所述比较电路3，所述滞回晶体管21的漏极连接分压单元22；所述分压单元22一端连接带隙基准电压电路1，一端连接多路选择器23，所述多路选择器23用于输出修调电压；
39.所述滞回晶体管21的源极接地、分压单元22的另一端均接地。
40.一些实施例中，所述分压单元22包括多个串联连接的分压电阻。
41.具体的，基准电压修调电路2vref_ctrl的原理为，带隙基准电压vref经过电阻串的分压后可产生多个不同的电压，这些电压作为多路选择器23mux的选择输入端，经控制信号trim1的选择后，输出对应的电压值vo。hyst为比较器的比较输出电压，通过控制vref_ctrl中nmos管的栅极电压，实现对电阻分压支路上部分电阻短路的目的，使得电路在升温和降温过程中vo信号被调整，从而实现滞回功能。
42.一些实施例中，所述反馈电路4包括可控开关管。
43.可以理解的是，反馈电路4在接收比较电路3的低电平逻辑信号后，控制可控开关管断开带隙基准的滞回过温检测电路以实现对该电路的过温保护。
44.一些实施例中，所述比较电路3包括差分运算放大器。
45.comp由差分运算放大器构成，vp、vn为差分输入端，out为比较测温输出端。常温下，vn＜vp，out输出高电平；当温度升高到某一参考点时，vn＞vp，out输出低电平，关断该电路。
46.一些实施例中，所述滞回晶体管21采用双极型晶体管。
47.所述滞回晶体管21采用n型mos管。
48.作为一个具体的实施方式，本技术提供的带隙基准的滞回过温检测电路的工作原理为，en、trim分别为bandgap的使能信号和基准电压的微调信号。vbe为双极型晶体管的结电压，具有负温度系数；作为输入信号，送给比较器comp的vp端。vref是零温度系数的带隙基准电压，作为输入信号，送给基准电压修调模块vref_ctrl。trim1为vref_ctrl中输出电压微调信号，在不改变输出电压的情况下，获得必要的电压修调范围。vo为vref_ctrl的输
出电压信号，送到comp的vn输入端。comp有两个输出信号：out为过温检测的标志信号，用于指示芯片内部温度是否超出参考点；hyst作为反馈信号送到vref_ctrl中的滞回晶体管21的控制端，旁路掉vo信号分压支路的部分电阻，实现滞回效应，避免热震荡。
49.本技术实施例提供一种电子设备，应用上述任一实施例提供的带隙基准的滞回过温检测电路。
50.综上所述，本发明提供一种带隙基准的滞回过温检测电路及电子设备，本发明提出一种基于带隙基准的滞回过温检测电路，利用带隙基准电压电路提供与温度无关的结电压和带隙基准电压，基准电压修调电路对带隙基准电压使用电阻串进行分压和选择，调整输入比较电路的vref电压值；并采用控制信号反馈控制mos管，实现升温和降温过程中vref电压值的不同，实现滞回功能。
51.可以理解的是，上述提供的系统实施例与上述的方法实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。
52.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
53.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
54.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
55.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
56.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。