直流电压产生电路及其脉冲产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于直流电压产生电路及其脉冲产生电路，尤其是关于能够避免短路电流(short current)的直流电压产生电路及其脉冲产生电路。
【背景技术】
[0002]请参阅图1,其为公知开关稳压器(switching regulator)的电路图。开关稳压器100包含串接于直流电压电平Vcc与地之间的P型场效应晶体管110及N型场效应晶体管120。P型场效应晶体管110的源极耦接至该直流电压电平Vcc，漏极耦接至节点LX，N型场效应晶体管120的源极耦接至地，漏极耦接至节点LX。P型场效应晶体管110的开关状态由栅极控制信号PG控制，当栅极控制信号PG为低电平时P型场效应晶体管110导通，反之则不导通。N型场效应晶体管120的开关状态由栅极控制信号NG控制，当栅极控制信号NG为高电平时N型场效应晶体管120导通，反之则不导通。栅极控制信号PG及NG分别经过延迟单元132及142后形成延迟信号PD及ND。延迟信号ND经过非门(NOT Gate) 134反相后与控制信号CTRL—起输入与门与非门(NAND Gate) 136，与门与非门136的输出即为栅极控制信号PG ;类似的，延迟信号H)经过非门144反相后与控制信号CTRL —起输入或门或非门(NOR Gate) 146，或门或非门146的输出即为栅极控制信号NG。
[0003]请参阅图2，其为公知开关稳压器100的控制信号及延迟信号的时序图。当控制信号CTRL由低电平转换至高电平时(欲开启P型场效应晶体管110)，栅极控制信号NG立即由高电平转换至低电平，也就是立即将N型场效应晶体管120关闭，以避免P型场效应晶体管110与N型场效应晶体管120同时导通。经过一个延迟时间Td后，延迟信号ND由高电平转换至低电平，此时由于控制信号ND的反相信号及控制信号CTRL皆为高电平，所以经由与门与非门136输出的栅极控制信号PG转换为低电平，代表N型场效应晶体管120关闭经延迟时间Td后，P型场效应晶体管110才开启。再经过同样的延迟时间Td后，延迟信号H)由高电平转换为低电平，反应出P型场效应晶体管110为开启的状态。控制信号CTRL经过使能时间Ton后由高电平转换为低电平(欲开启N型场效应晶体管120)，此时栅极控制信号PG立即由低电平转换为高电平，也就是立即将P型场效应晶体管110关闭，以避免P型场效应晶体管110与N型场效应晶体管120同时导通。经过延迟时间Td后，延迟信号H)由低电平转换为高电平，此时由于延迟信号ro的反相信号及控制信号CTRL皆为低电平，所以经由或门或非门146输出的栅极控制信号NG转换为高电平，代表P型场效应晶体管110关闭经延迟时间Td后，N型场效应晶体管120才开启。再经过同样的延迟时间Td后，延迟信号ND由低电平转换为高电平，反应出N型场效应晶体管120为开启的状态。如此藉由调整控制信号CTRL的工作周期便可以在节点LX产生连续的脉冲信号，脉冲信号经由电感152及电容154所组成的低通滤波电路150后，在输出端OUT产生直流电压。
[0004]图1所示的电路图的特点在于，栅极控制信号PG及NG分别经延迟后反馈给N型场效应晶体管120及P型场效应晶体管110，使栅极控制信号PG为低电平时栅极控制信号NG不为高电平，来避免P型场效应晶体管110及N型场效应晶体管120同时导通时所造成的短路电流，因此这种电路便称为反馈延迟控制(feedback delay contool)电路。然而此电路有一个缺点，就是当控制信号CTRL的使能时间Ton大于延迟时间Td但小于两倍的延迟时间Td时，即Td〈Ton〈2Td，P型场效应晶体管110及N型场效应晶体管120有机会同时导通，而造成短路电流。请参阅图3，其为公知开关稳压器100的控制信号及延迟信号的另一时序图。如图所示，当栅极控制信号PG由高电平转换至低电平(此时P型场效应晶体管no开启)，经过延迟时间Td后，延迟信号ro才会反应出P型场效应晶体管I1的开启状态，若在此延迟时间Td内控制信号CTRL由高电平切换至低电平(欲开启N型场效应晶体管120)，虽然此时栅极控制信号PG立即由低电平转换至高电平，也就是立即将P型场效应晶体管110关闭，但因为延迟信号H)此时仍处于高电平，所以栅极控制信号NG立即由低电平转换至高电平，造成栅极控制信号PG及NG同时转换电平，如图3中虚线圈选处所示，此时因为电路元件本身的电路延迟的影响，可能在两者同时转换电平的过渡时间内P型场效应晶体管110及N型场效应晶体管120同时导通，造成短路电流，而导致电路元件的损坏。也就是说，当控制信号CTRL的使能时间Ton未达2倍的延迟时间Td时(非使能时间未达2倍的延迟时间Td时亦同)，会造成短路电流的发生。
【发明内容】
[0005]鉴于先前技术的不足，本发明的一目的在于提供一种直流电压产生电路及其脉冲产生电路，以避免短路电流的发生。
[0006]本发明公开了一种脉冲产生电路，用来于一输出端产生一脉冲信号，包含:一 P型场效应晶体管，其源极耦接一第一参考电压电平，其漏极耦接该输出端，其栅极接收一第一栅极控制信号；一 N型场效应晶体管，其源极耦接一第二参考电压电平，其漏极耦接该输出端，其栅极接收一第二栅极控制信号；以及一逻辑电路，耦接该P型场效应晶体管的栅极及该N型场效应晶体管的栅极，用来依据一控制信号及一第一逻辑信号产生该第一栅极控制信号，以及依据该控制信号及一第二逻辑信号产生该第二栅极控制信号；其中，该第一逻辑信号与一第一延迟信号及该第二栅极控制信号相关，该第一延迟信号为该第二栅极控制信号的延迟，及该第二逻辑信号与一第二延迟信号及该第一栅极控制信号相关，该第二延迟信号为该第一栅极控制信号的延迟。
[0007]本发明另公开了一种直流电压产生电路，用来产生一直流电压，包含:一低通滤波电路，具有一输入端及一输出端，用来滤波一脉冲信号以产生该直流电压，并于该输出端输出该直流电压；一 P型场效应晶体管，其源极耦接一第一参考电压电平，其漏极耦接该低通滤波电路的该输入端，其栅极接收一第一栅极控制信号，该漏极产生该脉冲信号；一 N型场效应晶体管，其源极耦接一第二参考电压电平，其漏极耦接该低通滤波电路的该输入端，其栅极接收一第二栅极控制信号，该漏极产生该脉冲信号；以及一逻辑电路，耦接该P型场效应晶体管的栅极及该N型场效应晶体管的栅极，用来依据一控制信号及一第一逻辑信号产生该第一栅极控制信号，以及依据该控制信号及一第二逻辑信号产生该第二栅极控制信号；其中，该第一逻辑信号与一第一延迟信号及该第二栅极控制信号相关，该第一延迟信号为该第二栅极控制信号的延迟，及该第二逻辑信号与一第二延迟信号及该第一栅极控制信号相关，该第二延迟信号为该第一栅极控制信号的延迟。
[0008]本发明的直流电压产生电路及其脉冲产生电路会计算反馈路径上的所有延迟，在此延迟的时间内，栅极控制信号将不会受到控制信号CTRL及延迟信号的影响，因此即使控制信号CTRL的使能或非使能的时间过短，本发明的直流电压产生电路及其脉冲产生电路也不会有短路电流发生。
[0009]有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作较佳实施例详细说明如下。
【附图说明】
[0010]图1为公知开关稳压器的电路图；
[0011]图2为公知开关稳压器的控制信号及延迟信号的时序图；
[0012]图3为公知开关稳压器的控制信号及延迟信号的另一时序图；
[0013]图4为本发明开关稳压器的电路图；
[0014]图5为本发明开关稳压器的控制信号、延迟信号及逻辑信号的时序图；
[0015]图6为本发明开关稳压器的控制信号、延迟信号及逻辑信号的另一时序图；
[0016]图7为