一种低温漂的欠压保护电路的设计.pdf

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1、ApplicationofIntegratedCircuits一种低温漂的欠压保护电路的设计术李艳丽，冯全源(西南交通大学微电子研究所，四川成都610031)摘要：针对DC—DC电源管理系统中所必须的欠压保护功能，提出一种随温度变化很小的欠压保护电路。该电路结构简单，不需要额外的带隙基准电路，同时也省去了电压比较器电路。电路特别考虑了温度特性，减小了温度对阂值电压和迟滞量的影响。采用0．5p．mOKI工艺，运用Cadence和Hspice进行仿真。结果表明，当电源电压降低到3．6V时，输出高电平；当电压重新上升到3．79V时，输

2、出低电平，迟滞量为0．19V。温度在一4O℃～125℃变化时，翻转阈值电压和迟滞变化范围仅为30mV和70mV。在不同模型下，翻转阈值电压和迟滞变化范围均为3OmV，满足电路的设计要求。关键词：欠压保护；迟滞；阈值门限；温度漂移中图分类号：TN495文献标识码：A文章编号：0258—7998(2014)06—0030—03Designofunder-voltageprotectionwithlowtemperaturedriftLiYanli，FengQuanyuan(InstituteofMicroelectronics，So

3、uthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Under-voltageprotectionisimportantinDC-DCpowermanagementsystem．Ashort-voltagesafeguardcircuit．whichchangeslesswiththetemperature，ispresentedinthispaper．Comparedwithtraditionalshort-voltagesafeguardcircuit，thiscir

4、cuitdoesnotuseadditionalhandgapreferenceandcomparator．Tominimumtheeffectoftemperatureoncircuitthresholdvoltageandhysteresisvoltage，temperaturecharacterofdeviceshasbeenconsideredinthisdesign．Thecircuitisbasedon0．5IxmOKItechnologylibrary，CadenceandHspicesoftwareareused

5、incircuitsimulation．Thesimulationresultsshowthatthecircuithasgoodperformance．Whenthesupplyvoltageisreducedto3．6V，theoutputbecomeshigh．While，whenitrisesto3．79V，theout—putreturnstoalowleve1．theamountofhysteresisis0．19V．Andwiththetemperaturechangein-40℃一125℃．thethreshol

6、dandhysteresisarejust30mVand70mVseparately．Inthedifferentmodels，therangeofthresholdandhysteresisisjust30mV．Itsatisfiesthedemandofthedesign．Keywords：under—voltageprotection；hysteresis；threshold；temperaturedrift有关统计数据表明，模块电源在预期有效时间内失阈值门限时保持芯片关断，并且带有一定量的迟滞，以效的主要原因是外部故障条

7、件所导致的损坏，正常使用防止电源电压在恢复过程中抖动而造成系统不稳定。发生失效的几率很低⋯。因此，延长模块电源寿命、提高本文提出了一种温度漂移小的欠压保护电路，电路系统可靠性的重要环节是选择保护功能完善的产品。一结构简单，不需要额外的带隙基准电路，同时也省去了个电路系统在正常工作时的电源电压稳定尤为重要l2l。虽电压比较器电路。当温度在一40cc～125℃范围内变化以然芯片工作在低电压状态时不会烧毁，但低电压工作有及在不同模型时，欠压保护的阈值电压和迟滞电压变化可能会对芯片内部逻辑电路产生影响，并且长时间低电很小，满足电路的设计

8、要求。压工作不可避免地对芯片产生不良影响，系统稳定性也1欠压保护电路架构及工作原理会变得很差，因此需要欠压保护电路避免芯片工作在这1．1传统欠压保护电路种情况下[31。其设计的关键在于，当电源电压低于保护图1所示为传统欠压保护电路的架构图，该电路通常采用电阻分压