用于轉換電壓信號的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種用于轉換電壓信號的裝置，包括：電流提供電路，提供可調電流；第一電流鏡像電路，將電流提供電路提供的電流鏡像；電流鏡像控制電路，接收0V或5V的電壓信號，并且，當電流鏡像控制電路接收的電壓信號為0V時，控制第二電流鏡像電路對第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像，當電流鏡像控制電路接收的電壓信號為5V時，控制第二電流鏡像電路關斷；當第二電流鏡像電路對第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像時，鏡像的電流流入第一調壓電阻；當鏡像的電流流入第一調壓電阻時，第一端輸出的電壓信號為電源的電壓VDD減去電流乘以第一調壓電阻的阻值；當第二電流鏡像電路關斷時，第一端輸出的電壓信號為VDD。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電路技術，尤其涉及一種用于轉換電壓信號的裝置。
技術介紹
隨著集成電路技術的迅速發展，B⑶(Bipolar-CMOS-DMOS)技術成為功率集成的最重要的技術。BCD技術的特點是將硅平面工藝應用的功率集成上，將控制部分(包括模擬的和數字的)與作為輸出的功率器件整合在一起。功率器件DMOS分為縱向的垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管(VDMOS)和橫向擴散金屬氧化物半導體(LDM0S)。在不同的應用中，DMOS的電壓范圍也有所不同，從幾十伏到幾百伏。例如，基于CMOS平臺開發的B⑶工藝技術，將3. 3V/5. OV CMOS器件、耐壓達到20V以上的雙極型器件、耐壓達到40V以上幾十伏甚至幾百伏的LDMOS以及基本的多晶電阻、低·程)/MTP (Multiple Time Programmable,可多次編程)結構等集成在一起。其中，LDMOS是BCD工藝的核心器件。因為芯片需要在幾十伏甚至幾百伏的環境中應用，所以芯片需要考慮采用B⑶工藝設計。標準CMOS工藝的器件的柵極、源極、漏極之間的耐壓值為相應工藝應用的電源電壓。如目前LDMOS的源/漏與柵/漏的耐壓值為40V，但是柵極與源極之間的電壓為5V，遠小于40V，這樣在芯片內部采用NLDM0S/PLDM0S的開啟關斷作用時需要確保柵極與源極之間的電壓小于5V。標準CMOS工藝的器件的開關工作狀態如圖I所示對于PMOS管，源極電壓VS=VDD,漏極電壓VD=0，當柵極電壓VG=OV時，PMOS管導通，當柵極電壓VG=VDD時，PMOS管關斷。對于NMOS管，源極電壓VS=0，漏極電壓VD=VDD,當柵極電壓VG=OV時，NMOS管關斷，當柵極電壓VG=5V時，NMOS管導通。在NM0S/PM0S作為開關的過程中，必須滿足任意兩端之間能夠耐壓為相應工藝應用的電源電壓VDD。對于LDMOS的40V器件來說，其特殊的地方在于VGS之間最大耐壓為5V，而VDS最大耐壓為40V。目前，開關信號為OV或5V，無法滿足PLDMOS管作為開關控制管的需要，需要提供一種電壓信號的轉換電路，以使PLDMOS管處于開關工作狀態。
技術實現思路
本技術提供一種用于轉換電壓信號的裝置，以將開關信號為OV或5V進行轉換，滿足MOS管在電源電壓為幾十伏或幾百伏的應用環境中，作為開關控制管的耐壓要求。本技術提供一種用于轉換電壓信號的裝置，包括電流提供電路，用于提供可調電流；第一電流鏡像電路，用于將所述電流提供電路提供的電流鏡像；電流鏡像控制電路，用于接收OV或5V的電壓信號，并且，當所述電流鏡像控制電路接收的電壓信號為OV時，用于控制第二電流鏡像電路對所述第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像，當所述電流鏡像控制電路接收的電壓信號為5V時，用于控制所述第二電流鏡像電路關斷；所述第二電流鏡像電路，與第一調壓電阻的第一端相連，當所述第二電流鏡像電路對所述第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像時，鏡像的電流流入所述第一調壓電阻；所述第一調壓電阻，第二端接電源，當所述鏡像的電流流入所述第一調壓電阻時，所述第一端輸出的電壓信號為所述電 源的電壓VDD減去電流乘以所述第一調壓電阻的阻值；當所述第二電流鏡像電路關斷時，所述第一端輸出的電壓信號為VDD。上述用于轉換電壓信號的裝置，其中，所述電流提供電路包括第一 PMOS管及第二調壓電阻，所述第一 PMOS管的柵極輸入恒定電壓，所述第一 PMOS管的漏極接所述第二調壓電阻的第一端，所述第一 PMOS管的源極接低壓電源，所述第二調壓電阻的第二端接地。上述用于轉換電壓信號的裝置，其中，所述電流提供電路還包括運算放大器，所述運算放大器的正端的電壓為基準電壓，所述運算放大器的負端接所述第一 PMOS管的漏極，所述運算放大器的輸出端接所述第一 PMOS管的柵極。上述用于轉換電壓信號的裝置，其中，所述第一電流鏡像電路包括第二 PMOS管，所述第二 PMOS管的柵極接所述第一 PMOS管的柵極，所述第二 PMOS管的源極接低壓電源。 上述用于轉換電壓信號的裝置，其中，所述第二電流鏡像電路包括第一 NMOS管及第二 NMOS管；所述第一 NMOS管的柵極及漏極接所述第二 PMOS管的漏極，所述第一 NMOS管的源極接地；所述第二 NMOS管的柵極接所述第一 NMOS管的柵極及漏極，所述第二 NMOS管的源極接地，所述第二 NMOS管的漏極接所述第一調壓電阻的第一端。上述用于轉換電壓信號的裝置，其中，所述電流鏡像控制電路包括第三NMOS管，所述第三NMOS管的柵極接收OV或5V的電壓信號，所述第三NMOS管的漏極接所述第二 NMOS管的柵極，所述第三NMOS管的源極接地。本技術提供的用于轉換電壓信號的裝置的技術效果是將OV電壓信號轉換成了電壓值為VDD減去電流乘以第一調壓電阻的阻值的電壓信號，將5V電壓信號轉換為了VDD,滿足了 MOS管在不同電壓應用環境中的耐壓需求，從而可進一步滿足PLDMOS開關的耐壓要求。附圖說明圖I為標準CMOS工藝的器件的開關工作狀態示意圖；圖2為本技術實施例提供的一種用于轉換電壓信號的裝置的結構示意圖；圖3為本技術實施例提供的另一種用于轉換電壓信號的裝置的結構示意圖。具體實施方式圖2為本技術實施例提供的一種用于轉換電壓信號的裝置的結構示意圖。如圖2所示，用于轉換電壓信號的裝置包括電流提供電路21、第一電流鏡像電路22、第二電流鏡像電路23、電流鏡像控制電路24及第一調壓電阻25。電流提供電路21用于提供可調電流。 第一電流鏡像電路22用于將該電流提供電路提供的電流鏡像。電流鏡像控制電路24用于接收OV或5V的電壓信號，并且，當該電流鏡像控制電路24接收的電壓信號為OV時，用于控制第二電流鏡像電路23對該第一電流鏡像電路22鏡像的電流鏡像，當該電流鏡像控制電路24接收的電壓信號為5V時，用于控制該第二電流鏡像電路23關斷。該第二電流鏡像電路23與第一調壓電阻25的第一端相連，當該第二電流鏡像電路23對該第一電流鏡像電路22鏡像的電流鏡像時，鏡像的電流流入該第一調壓電阻25。該第一調壓電阻25，第二端接電源，當第二電流鏡像電路23鏡像的電流流入該第 一調壓電阻25時，第一調壓電阻25第一端輸出的電壓信號為該電源的電壓VDD減去電流乘以該第一調壓電阻25的阻值；當該第二電流鏡像電路23關斷時，第一調壓電阻25第一端輸出的電壓信號為VDD。假設電流提供電路21提供的電流為I，第一調壓電阻25的阻值為R，則第一電流鏡像電路22對電流I鏡像輸出的電流為I，該第二電流鏡像電路23對第一電流鏡像電路22鏡像的電流進行鏡像，輸出的電流仍為I。當電流鏡像控制電路24接收的電壓信號為OV時，第二電流鏡像電路23對第一電流鏡像電路22鏡像的電流進行鏡像，輸出的電流仍為I，且流入第一調壓電阻25，則第一調壓電阻25上產生的壓降為IXR，由于第一調壓電阻25的第二端接電源，因此，第一調壓電阻25的第一端的電壓等于電源的電壓VDD減去第一調壓電阻25上產生的壓降IXR。換句話說，本實施例提供的裝置將OV電壓信號轉換成了值為VDD-I XR的電壓信號。這樣，可以通過調整I及R的值，使得IXR=5V，從而當PMOS的應用環境中的電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于轉換電壓信號的裝置，包括：電流提供電路，用于提供可調電流；第一電流鏡像電路，用于將所述電流提供電路提供的電流鏡像；電流鏡像控制電路，用于接收0V或5V的電壓信號，并且，當所述電流鏡像控制電路接收的電壓信號為0V時，用于控制第二電流鏡像電路對所述第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像，當所述電流鏡像控制電路接收的電壓信號為5V時，用于控制所述第二電流鏡像電路關斷；所述第二電流鏡像電路，與第一調壓電阻的第一端相連，當所述第二電流鏡像電路對所述第一電流鏡像電路鏡像的電流鏡像時，鏡像的電流流入所述第一調壓電阻；所述第一調壓電阻，第二端接電源，當所述鏡像的電流流入所述第一調壓電阻時，所述第一端輸出的電壓信號為所述電源的電壓VDD減去電流乘以所述第一調壓電阻的阻值；當所述第二電流鏡像電路關斷時，所述第一端輸出的電壓信號為VDD。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈良，袁俊，潘松，
申請(專利權)人：上海海爾集成電路有限公司，
類型：實用新型
國別省市：