一种滞回电路的制作方法

本发明实施例涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种滞回电路。

背景技术：

滞回电路是一种解决系统鲁棒性问题的设计电路，但是到目前为止，针对高压系统应用领域，由于高压系统对安全规范的特殊要求，传统的滞回电路存在以下问题：

一是部分传统滞回电路中的运算放大器或者比较器需要独立供电，还有可能需要额外的较大隔离电源，增加了滞回电路的设计难度，同时增加了滞回电路的静态功耗。二是部分传统滞回电路需要软件逻辑的介入才能实现滞回功能，占用控制器资源，同样增加了滞回电路的设计难度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种滞回电路，在实现滞回电路的滞回功能的同时，避免了对控制器资源的占用，降低了滞回电路的设计难度以及滞回电路的静态功耗。

本发明实施例提供了一种滞回电路，包括：

至少一个第一开关模块、电压调节模块和第二开关模块；

所述第一开关模块用于根据接收到的第一开关控制信号调节输出的电压调节信号；

所述电压调节模块用于根据接收到的所述电压调节信号以及接入的第一电源信号调节输出的第二开关控制信号；

所述第二开关模块用于根据接收到的所述第二开关控制信号调节输出的所述第一开关控制信号；其中，用于控制所述第二开关模块的跳变临界第二开关控制信号对应的所述第一电源信号的升压稳定节点电位和所述第一电源信号的降压稳定节点电位不同；

所述第二开关模块包括运算放大器，所述第一电源信号向所述运算放大器供电。

进一步地，所述第一开关模块包括第一开关器件和第一分压器件，所述第一开关器件用于根据接收到的所述第一开关控制信号控制所述第一分压器件是否连接至所述电压调节模块。

进一步地，所述第一开关器件的控制端接入所述第一开关控制信号，所述第一开关器件的第一端接入第二电源信号，所述第一开关器件的第二端与所述第一分压器件的第一端电连接，所述第一分压器件的第二端输出所述电压调节信号。

进一步地，所述滞回电路包括多个第一开关模块，每个所述第一开关模块中的所述第一开关器件的控制端短接，每个所述第一开关模块中的所述第一开关器件的第一端短接，每个所述第一开关模块中的所述第一分压器件的第二端短接。

进一步地，所述电压调节模块包括第二分压器件和第三分压器件，所述第二分压器件的第一端接入所述第一电源信号，所述第二分压器件的第二端与所述第三分压器件的第一端电连接并输出所述第二开关控制信号，所述第三分压器件的第二端接入第二电源信号。

进一步地，所述第二开关模块还包括第二开关器件，所述运算放大器用于根据接收到的所述第二开关控制信号调节输出的开关控制子信号，所述第二开关器件用于根据接收到的所述开关控制子信号调节输出的所述第一开关控制信号。

进一步地，所述运算放大器的第一输入端接入所述第二开关控制信号，所述运算放大器的第二输入端接入参考信号，所述运算放大器的输出端输出所述开关控制子信号；

所述第二开关器件的控制端与所述运算放大器的输出端电连接，所述第二开关器件的第一端接入第二电源信号，所述第二开关器件的第二端输出所述第一开关控制信号。

进一步地，所述第一输入端为所述运算放大器的同向输入端，所述第二输入端为所述运算放大器的反向输入端，所述第二开关器件包括nmos；或者，

所述第一输入端为所述运算放大器的反向输入端，所述第二输入端为所述运算放大器的同向输入端，所述第二开关器件包括pmos。

进一步地，所述滞回电路还包括：

过压保护模块，所述过压保护模块用于控制所述第二开关模块输出的所述第一开关控制信号的电压小于等于设定限值。

进一步地，所述过压保护模块包括稳压二极管，所述稳压二极管的阳极接入第二电源信号，所述稳压二极管的阴极与所述第二开关模块输出所述第一开关控制信号的端口电连接。

本发明实施例提供了一种滞回电路，设置滞回电路包括至少一个第一开关模块、电压调节模块和第二开关模块，第一开关模块用于根据接收到的第一开关控制信号调节输出的电压调节信号，电压调节模块用于根据接收到的电压调节信号以及接入的第一电源信号调节输出的第二开关控制信号，第二开关模块用于根据接收到的第二开关控制信号调节输出的第一开关控制信号，设置用于控制第二开关模块的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号的升压稳定节点电位和第一电源信号的降压稳定节点电位不同，第一电源信号包括升压阶段和降压阶段，第二开关模块的开关状态跳变时对应的第一电源信号的电压，为第一电源信号在升压或者降压过程中变为稳定信号的电压临界值，设置第一电源信号的升压稳定节点电位和第一电源信号的降压稳定节点电位不同，使得第一电源信号升压时对应的第一电源信号变为稳定信号的电位与第一电源信号降压时对应的第一电源信号变为稳定信号的电位不同，实现了滞回电路的滞回功能，且设置第二开关模块包括运算放大器，第一电源信号向运算放大器供电，在实现滞回电路的滞回功能的同时，无需向运算放大器独立供电，也无需软件参与逻辑，避免了对控制器资源的占用，进而降低了滞回电路的设计难度，降低了滞回电路的静态功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例的示意图，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方案。

图1为本发明实施例提供的一种滞回电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种第一电源信号的变化波形图；

图3为本发明实施例提供的一种滞回电路的具体电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种滞回电路的具体电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。贯穿本说明书中，相同或相似的附图标号代表相同或相似的结构、元件或流程。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本发明实施例提供的一种滞回电路的结构示意图。如图1所示，滞回电路包括至少一个第一开关模块1、电压调节模块2和第二开关模块3，图1示例性地设置滞回电路包括一个第一开关模块1，第一开关模块1用于根据接收到的第一开关控制信号dcov_z调节输出的电压调节信号，电压调节模块2用于根据接收到的电压调节信号以及接入的第一电源信号vcc调节输出的第二开关控制信号，第二开关模块3用于根据接收到的第二开关控制信号调节输出的第一开关控制信号dcov_z，用于控制第二开关模块3的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位和第一电源信号vcc的降压稳定节点电位不同，第二开关模块3包括运算放大器31，第一电源信号vcc向运算放大器31供电。

具体地，如图1所示，第一开关模块1根据接收到的第一开关控制信号dcov_z控制其自身的开关状态，第一开关模块1的开关状态不同，第一开关模块1输出的电压调节信号不同，电压调节模块2接收第一开关模块1输出的电压调节信号以及变化的第一电源信号vcc，并根据电压调节信号和第一电源信号vcc调节输出的第二开关控制信号，第二开关模块3根据接收到的第二开关控制信号控制其自身的开关状态，第二开关模块3的开关状态不同，第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z不同，可以利用第二开关模块3至第一开关模块1形成的反馈回路使得在第一电源信号vcc不断升压的过程中，第一电源信号vcc的电压达到第一设定值即通过前述反馈回路趋于稳定，在第一电源信号vcc不断降压的过程中，第一电源信号vcc的电压达到第二设定值即通过前述反馈回路趋于稳定。

图2为本发明实施例提供的一种第一电源信号的变化波形图，图2中横坐标表示时间t，纵坐标表示电压v，曲线v1表示第一电源信号vcc升压过程中的变化波形，曲线v2表示第一电源信号vcc降压过程中的变化波形。结合图1和图2，在第一电源信号vcc升压的过程中，电压调节模块2根据升压变化的第一电源信号vcc输出的第二开关控制信号也不断变化，当第二开关控制信号变化至使得第二开关模块3的开关状态发生转变时，第二开关模块3至第一开关模块1之间的反馈回路即可以维持第一电源信号vcc趋于稳定，可以把用于控制第二开关模块3的开关状态发生转变时的第二开关控制信号定义为跳变临界第二开关控制信号，在第一电源信号vcc的升压过程中，跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc趋于稳定的某一电压值定义为升压稳定节点电位，例如图2中，参照曲线v1，第一电源信号vcc升压至55v趋于稳定，则55v即为第一电源信号vcc的升压稳定节点电位。

另外，在第一电源信号vcc降压的过程中，电压调节模块2根据降压变化的第一电源信号vcc输出的第二开关控制信号也在不断变化，当第二开关控制信号变化至使得第二开关模块3的开关状态发生转变时，第二开关模块3至第一开关模块1之间的反馈回路即可以维持第一电源信号vcc趋于稳定，在第一电源信号vcc的降压过程中，跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc趋于稳定的某一电压值定义为降压稳定节点电位，例如图2中，参照曲线v2，第一电源信号vcc降压至50v趋于稳定，则50v即为第一电源信号vcc的降压稳定节点电位。

本发明实施例设置用于控制第二开关模块3的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位和第一电源信号vcc的降压稳定节点电位不同，例如控制跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位为55v，跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的降压稳定节点电位为50v，实现了滞回电路的滞回功能，滞回电压即为前述升压稳定节点电位与降压稳定节点电位之差，例如5v。

另外，本发明实施例设置第二开关模块3包括运算放大器31，由第一电源信号vcc向运算放大器31供电，例如将第一电源信号vcc连接至运算放大器31的正向电源输入端v+，将第二电源信号，例如地信号gnd接入运算放大器31的负向电源输入端v-，进而实现第一电源信号vcc向运算放大器31电能的供给，在实现滞回电路滞回功能的同时，无需向运算放大器31独立供电，也无需软件参与逻辑，避免了对控制器资源的占用，进而降低了滞回电路的设计难度，降低了滞回电路的静态功耗。

需要说明的是，上述55v和50v仅为示例性地说明滞回电路的滞回电压，并不限于前述两个具体值，可以根据实际生产的需求调节滞回电路的滞回电压。

图3为本发明实施例提供的一种滞回电路的具体电路结构示意图。结合图1至图3，在上述实施例的基础上，可以设置第一开关模块1包括第一开关器件11和第一分压器件r1，第一开关器件11用于根据接收到的第一开关控制信号dcov_z控制第一分压器件r1是否连接至电压调节模块2。

具体地，第一开关器件11根据接收到的第一开关控制信号dcov_z控制其自身导通或者关断，可以设置第一开关器件11根据接收到的第一开关控制信号dcov_z控制其自身导通时连通第一分压器件r1与电压调节模块2的连接线路，第一开关器件11根据接收到的第一开关控制信号dcov_z控制其自身关断时断开第一分压器件r1与电压调节模块2的连接线路，可以设置第一分压器件r1为阻抗元件，进而使得第一电源信号vcc在升压过程中和降压过程中对应的电压调节模块2的等效阻值不同，为实现用于控制第二开关模块3的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位和第一电源信号vcc的降压稳定节点电位不同做准备。

可选地，结合图1至图3，第一开关器件11的控制端接入第一开关控制信号dcov_z，第一开关器件11的第一端接入第二电源信号，例如地信号gnd，第一开关器件11的第二端与第一分压器件r1的第一端电连接，第一分压器件r1的第二端输出电压调节信号。

具体地，第一开关器件11例如可以包括绝缘栅型场效应管，即mos管，则第一开关器件11的控制端为mos管的栅极，第一开关器件11的第一端为mos管的源极，第一开关器件11的第二端为mos管的漏极，通过设置第一开关器件11的控制端接入第一开关控制信号dcov_z，第一开关器件11的第一端接入第二电源信号，第一开关器件11的第二端与第一分压器件r1的第一端电连接，第一分压器件r1的第二端输出电压调节信号，实现mos管导通时连通第一分压器件r1至电压调节模块2的连接线路，mos管关断时断开第一分压器件r1至电压调节模块2的连接线路。

图4为本发明实施例提供的另一种滞回电路的具体电路结构示意图，与图3所示结构的滞回电路不同的是，图4所示结构的滞回电路包括多个第一开关模块1，图4示例性地设置滞回电路包括两个第一开关模块1，每个第一开关模块1中的第一开关器件11的控制端短接，每个第一开关模块1中的第一开关器件11的第一端短接，每个第一开关模块1中的第一分压器件r1的第二端短接。

具体地，每个第一开关模块1包括第一开关器件11和第一分压器件r1，第一开关器件11和第一分压器件r1形成串联支路，当滞回电路包括多个第一开关模块1时，设置第一开关器件11和第一分压器件r1构成的串联支路并联，即通过设置每个第一开关模块1中的第一开关器件11的第一端短接，每个第一开关模块1中的第一分压器件r1的第二端短接实现串联支路的并联，所有的第一开关器件11的控制端均短接，受第一开关控制信号dcov_z的控制，可以设置不同第一开关模块1中的第一分压器件r1的阻值不同，以满足滞回电路根据不同的滞回电压对第一分压器件r1不同阻值的需求。

可选地，结合图1至图4，电压调节模块2包括第二分压器件r2和第三分压器件r3，第二分压器件r2的第一端接入第一电源信号vcc，第二分压器件r2的第二端与第三分压器件r3的第一端电连接并输出第二开关控制信号，第三分压器件r3的第二端接入第二电源信号，如地信号gnd。

具体地，第二分压器件r2和第三分压器件r3可以是阻抗元件，在电压调节模块2内部，第二分压器件r2和第三分压器件r3串联，二者的串联节点n输出用于控制第二开关模块3的第二开关控制信号，第一开关模块1中的第一开关器件11在第二开关模块3反馈的第一开关控制信号dcov_z的作用下关断时，第一分压器件r1未接入电压调节模块2，电压调节模块2输出的第二开关控制信号为串联的第二分压器件r2和第三分压器件r3中第三分压器件r3对第一电源信号vcc的分压。第一开关模块1中的第一开关器件11在第二开关模块3反馈的第一开关控制信号dcov_z的作用下导通时，第一分压器件r1接入电压调节模块2，电压调节模块2输出的第二开关控制信号为第一分压器件r1与第三分压器件r3并联后，与第二分压器件r2串联上前述并联分压器件的分压。

控制第一电源信号vcc升压和降压时第一开关模块1的开关状态不同，可以调节电压调节模块2中的分压器件与第一开关模块1中的分压器件的连接关系，即可实现用于控制第二开关模块3的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位和第一电源信号vcc的降压稳定节点电位不同。

可选地，结合图1至图4，第二开关模块3还包括第二开关器件32，运算放大器31用于根据接收到的第二开关控制信号调节输出的开关控制子信号，第二开关器件32用于根据接收到的开关控制子信号调节输出的第一开关控制信号dcov_z。

具体地，运算放大器31根据接收到的第二开关控制信号调节输出的开关控制子信号的电平高低，第二开关器件32根据接收到的开关控制子信号调节其自身的开关状态，根据自身开关状态的不同，调节输出的第一开关控制信号dcov_z的电平的高低，进而控制第一开关模块1的不同开关状态。

可选地，结合图1至图4，运算放大器31的第一输入端接入第二开关控制信号，运算放大器31的第二输入端接入参考信号ref，运算放大器31的输出端输出开关控制子信号，第二开关器件32的控制端与运算放大器31的输出端电连接，第二开关器件32的第一端接入第二电源信号，如地信号gnd，第二开关器件32的第二端输出第一开关控制信号dcov_z。

图4示例性地设置第一输入端为运算放大器31的同向输入端+，第二输入端为运算放大器31的反向输入端-，则第二开关器件32可以包括绝缘栅型场效应管，例如可以为nmos管，则第二开关器件32的控制端为nmos管的栅极，第二开关器件32的第一端为nmos管的源极，第二开关器件32的第二端为nmos管的漏极。运算放大器31的第二输入端接入参考信号ref，运算放大器31的第一输入端接入的第二开关控制信号的电平大于参考信号ref的电平或者小于参考信号ref的电平时，运算放大器31输出的开关控制子信号的电平高低不同，第二开关器件32的开关状态也就不同，进而实现第二开关器件32根据第二开关控制信号实现对输出的第一开关控制信号dcov_z的调节功能。

示例性地，也可以设置第一输入端为运算放大器31的反向输入端-，第二输入端为运算放大器31的同向输入端+，则可以设置第二开关器件32为pmos管，第二开关模块3的工作原理类似，这里不再赘述。

下面结合图1至图4对滞回电路的整体工作原理进行说明：

在第一电源信号vcc刚开始升压的阶段，由于电压调节模块2输出的第二开关控制信号为低电平信号，根据运算放大器31的工作原理以及第二开关器件32的工作原理，第二开关模块3不导通，因此第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z为高电平信号，第一开关模块1可以包括nmos管，第一开关模块1导通，第一分压器件r1与第三分压器件r3并联后，与第二分压器件r2串联，此时电压调节模块2输出的第二开关控制信号的电压v10与第一电源信号vcc的电压vc满足如下计算关系：

在第一电源信号vcc的升压过程中，第二开关控制信号的电压也在不断上升，当第二开关控制信号的电压达到升压滞回电压的上限时，例如第二开关控制信号的电压对应第一电源信号vcc的电压达到前面的55v时，并联的第一分压器件r1和第三分压器件r3两端的电压达到第二开关模块3的开启电压，例如达到运算放大器31接入的参考信号ref的电平值2.5v，则第二开关器件32导通，即第二开关模块3导通，使得第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z为低电平信号，第一开关模块1关断，第一分压器件r1退出与第三分压器件r3的并联关系，此时电压调节模块2输出的第二开关控制信号的电压v20与第一电源信号vcc的电压vc满足如下计算关系：

当第一电源信号vcc进入降压过程时，电压调节模块2输出的第二开关控制信号的电压v20与第一电源信号vcc的电压vcc始终满足上述公式，在第一电源信号vcc的降压过程中，第二开关控制信号的电压也在不断减小，直到第三分压器件r3两端的电压小于第二开关模块3的开启电压，例如达到运算放大器31接入的参考信号ref的电平值2.5v，则第二开关器件32关断，即第二开关模块3关断，第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z重新变为高电平信号，第一分压器件r1与第三分压器件r3重新进入并联状态，恢复到最初上电状态，即恢复第一电源信号vcc的升压阶段。

这样，在第一电源信号vcc的升压阶段，第一分压器件r1至第三分压器件r3的连接情况为第一分压器件r1与第三分压器件r3并联后再与第二分压器件r2串联，在第一电源信号vcc的降压阶段，第一分压器件r1至第三分压器件r3的连接情况为第三分压器件r3与第二分压器件r2串联，所以用于控制第二开关模块3的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号vcc的升压稳定节点电位和第一电源信号vcc的降压稳定节点电位不同，例如前述的55v和50v，实现了滞回电路的滞回功能。

可选地，结合图1至图4，在上述实施例的基础上，滞回电路还可以包括过压保护模块4，过压保护模块4用于控制第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z的电压小于等于设定限值，可以设置过压保护模块4包括稳压二极管d，稳压二极管d的阳极接入第二电源信号，稳压二极管d的阴极与第二开关模块3输出第一开关控制信号dcov_z的端口电连接。

具体地，可以设置过压保护模块4，即稳压二极管d与第二开关模块3并联，稳压二极管d具有稳压功能，当第二开关模块3两端的电压超过设定限值，即第二开关模块3输出的第一开关控制信号dcov_z的电压超过所设定限值时，稳压二极管d起到过压保护功能，控制第二开关模块3两端的电压小于等于稳压二极管d的稳定电压，即设定限值。

本发明实施例设置用于控制第二开关模块的跳变临界第二开关控制信号对应的第一电源信号的升压稳定节点电位和第一电源信号的降压稳定节点电位不同，第一电源信号包括升压阶段和降压阶段，第二开关模块的开关状态跳变时对应的第一电源信号的电压，为第一电源信号在升压或者降压过程中变为稳定信号的电压临界值，设置第一电源信号的升压稳定节点电位和第一电源信号的降压稳定节点电位不同，使得第一电源信号升压时对应的第一电源信号变为稳定信号的电位与第一电源信号降压时对应的第一电源信号变为稳定信号的电位不同，实现了滞回电路的滞回功能，且设置第二开关模块包括运算放大器，第一电源信号向运算放大器供电，在实现滞回电路的滞回功能的同时，无需向运算放大器独立供电，也无需软件参与逻辑，避免了对控制器资源的占用，进而降低了滞回电路的设计难度，降低了滞回电路的静态功耗。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。