一种参考电压浮动的控制电路的制作方法

本发明涉及集成电路领域，特别是双电源供电的集成电路领域，特别是双电源供电的功率放大器领域。

背景技术：

1、集成电路产品内部常常需要使能、过流保护、过温保护。使能是利用外部端口进行控制，在使能情况下允许各模块正常工作，在关断情况下禁止部分模块工作以节省电流，其中对节省电流最为有效的是关断输出器件。过流保护是用于将输出器件的输出电流限制在一定值以内。如果输出电流达到过流保护阈值，则防止输出电流进一步增大。根据不同的需要，过流保护阈值有时需要在外部进行调整。过温保护是使在正常温度情况下允许各模块正常工作，在温度过高的情况下禁止部分模块工作，特别是禁止输出器件工作，以防止芯片温度进一步升高。

2、如图1所示现有技术中典型的使能、过流保护、过温保护的功能框图。图中vcc为高压正电源，vss为负电源，vdd为低压电源；vdd可以由芯片内部产生，也可以由外部提供；en为使能端口，ilim为过流保护阈值设定端口，out为输出端口；使能电路受外部en引脚电压控制，输出控制电压信号ctrl，经由控制电路输出关断电压信号sd以关断输出级；过流保护阈值设定电路经由外部电阻r1进行过流保护阈值调整，输出电流信号iref以控制输出级的过流保护阈值，a1为迟滞比较器，a1、r2构成过温保护电路；基准源输出负温度系数电压vntat至a1的一个输入端，并且输出正温度系数电流iptat。正温度系数电流iptat流经r2生成正温度系数电压，该电压连接至a1的另一个输入端。在温度未超过过温保护阈值时，vntat小于vr1，此时a1输出为0；当温度超过过温保护阈值时，vntat大于vr1，此时a1输出过温保护电压信号otp，经由控制电路输出关断电压信号sd以关断输出级。

3、现有技术中使能电路、过流保护阈值设定电路、过温保护电路相互独立；使能关断、过温保护功能需要经由额外的控制电路对输出级进行控制；使能电路、过流保护阈值设定电路、过温保护电路以及控制电路必须接负电源vss，不能满足使能和过流保护阈值参照某浮动端口进行设置的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种参考电压浮动的控制电路，并通过采用输出电流控制技术简化电路结构，该结构适用于cmos、bicmos、bcd等工艺。

2、本发明技术方案为：一种参考电压浮动的控制电路，该电路包括：过温保护电路、过流保护阈值设定电路、输出级；过温保护电路输出端连接过流保护阈值设定电路，以此控制过流保护阈值设定电路输出的阈值设定的值，过流保护阈值设定电路的输出端连接输出级，以此来控制输出级的通断；

3、当芯片正常工作时，过温保护电路输出电流信号iotp为0，过流保护阈值设定电路正常工作；

4、当芯片温度达到过温保护阈值，过温保护电路输出电流信号iotp不为0，过流保护阈值设定电路输出过流保护阈值为0，以此来关断输出级。

5、进一步的，该电路还包括电阻r1，当过温保护电路输出电流信号iotp为0时，过流保护阈值设定电路经由外部电阻r1两端的电压进行过流保护阈值调整，输出电流信号iref以控制输出级的过流保护阈值。

6、进一步的，该电路还包括：浮动电源、使能电路、基准源、高压正电源vcc、使能端口en、过流保护阈值设定端口ilim、设置使能和过流保护阈值的参考电压端口com、低压电源vdd、负电源vss；com电压不能低于vss电压；

7、浮动电源和输出级都连接vcc，浮动电源、使能电路、过流保护阈值设定电路均连接com；浮动电源提供一个相对于com的低压电源，以保证使能电路、过流保护阈值设定电路的正常工作；

8、使能电路连接en，使能电路输出电流受en和com的电压控制；若en输入使能信号，则使能电路200输出电流为0，若使能端口en输入关断信号，则使能电路200输出电流不为0；

9、ilim连接过流保护阈值设定电路，并且在ilim和com之间设置电阻r1；

10、所述过温保护电路包括：电阻r2和迟滞比较器a1；基准源输入端分别连接vdd和vss，vntat输出端连接a1的负极，iptat输出端连接a1的正极，a1的正极并连接r2的一端，r2的另一端连接vss，a1的输入电压端连接vdd，a1的输出电压端连接vss；使能电路的输出端连接a1的正极；a1的输出端连接过流保护阈值设定电路；过流保护阈值设定电路的输出端连接输出级，输出级的接地端连接vss；

11、当芯片温度达到过温保护阈值，或en输入关断信号时，过温保护电路输出电流信号iotp至过流保护阈值设定电路，将过流保护阈值设定为0，以此来关断输出级。

12、进一步的，所述浮动电源包括：电流源i1、nmos型晶体管n0、n12、n13，pmos型晶体管p0，电容c1；所述com连接n0的源极和c1的一端，n0的栅极和漏极共接后连接p0的栅极和漏极，p0的源极连接n12的源极，n12的栅极和漏极共接后连接i1的输出端和n13的栅极，c1的另一端连接n13的源极，n13的漏极和i1的输入端都连接vcc；c1与n13的源极的共节点为浮动电源的输出端。

13、进一步的，使能电路包括：pmos型晶体管p1、p2、p3、p4、p5、p11，nmos型晶体管n1、n2、n3、n4、n5、n8；所述p1的源极、p2的源极、p3的源极、p4的源极、p5的源极连接浮动电源的输出端；p1栅极和漏极、p2的栅极、p3的栅极、p4的栅极、p5的栅极、n8的漏极共接；n8的源极连接vss，n8的栅极连接过温保护电路；n1的源极、n2的源极、n3的源极、n4的源极连接com；n1的栅极和漏极、n2的栅极、p2的漏极共接；n2的漏极、p3的漏极、n5的源极和栅极、p11的栅极共接；n3的漏极接en；n3的栅极、n4的栅极和漏极、p4的漏极共接；p11的源极接p5的漏极；p11的漏极连接过温保护电路中a1的正极。

14、进一步的，所述过温保护电路包括：电流源i2，nmos型晶体管n9、n10、n11，迟滞比较器a1，电阻r2；所述i2的输入端连接vdd；n11的源极、n10的源极连接vss；n9的栅极、n10的栅极和漏极、i2的输出端与n8的栅极共接；n9的漏极连接过流保护阈值设定电路。

15、进一步的，所述过流保护阈值设定电路包括：pmos型晶体管p6、p7、p8、p9、p10，nmos型晶体管n6、n7，电阻r3、r4；p6的栅极与使能电路中p5的栅极连接，所述p6的源极、p7的源极、p8的源极、p9的源极、p10的源极共接后连接浮动电源的输出端；p6的漏极、n6的栅极和漏极共接、n7的栅极；n6的源极连接r3的一端，r3的另一端、n6的衬底极、n7的衬底极连接com；n7的源极连接r4的一端，r4的另一端连接ilim；n7的漏极、p8的漏极、p9的漏极和栅极、p10的栅极共接；p7的栅极和漏极、p8的栅极共接后连接过温保护电路；p10的漏极为输出端。

16、进一步的，所述输出级包括：nmos型晶体管n14、n15、n16、n17、n18、n19、n20、n21、n22、n23、n24，pmos型晶体管p12、p13、p14、p15、p16、p17、p18、p19、p20、p21、p22，电阻r5、r6、r7、r8、电流源i3、比较器a2、a3；所述n14的源极、n15的源极、n16的源极、n17的源极、n18的源极、n19的衬底极、n20的衬底极、n23的源极、n24的源极、r7的一端、r8的一端连接vss；n14的漏极和栅极、n15的栅极、n16的栅极共接后连接过流保护阈值设定电路；n15的漏极、p14的漏极和栅极、p15的栅极共接；p14的源极、i3的输入端、p15的源极、p17的源极、p18的衬底极、p19的衬底极、p21的源极、p22的源极、r5的一端、r6的一端连接vcc；p12的源极、p13的源极、i3的输出端共接，p12的栅极连接负输入in-，p13的栅极连接正输入in+；p12的漏极、n17的漏极、n19源极共接；p13的漏极、n20的源极、n18的漏极共接；n17的栅极、n18的栅极共接，n19的栅极、n20的栅极共接；n19的漏极、n21的源极共接，n21的栅极、n22的栅极共接，p18的栅极、p19的栅极共接；n21的漏极、p18的漏极、p16的栅极、p17的栅极共接；p18的源极与p16的漏极连接，p17的漏极与p19的源极连接；p19的漏极、n22的漏极、p20的源极、a2的输出端、p21的栅极、p22的栅极共接；n20的漏极、n22的源极、p20的漏极、a3的输出端、n23栅极、n24的栅极共接；p21的漏极与n23的漏极共接后作为输出级的输出out；r5的另一端、a3的正输入端、n23的漏极共接，r6的另一端、a3的负输入端、n24的漏极共接；p22的漏极、a2的正输入端、r7的另一端共接，p15的漏极、a2的负输入端、r8的另一端共接。

17、进一步的，所述输出级包括：nmos型晶体管n14、n15、n16、n17、n18、n19、n20、n21、n22、n23、n24，pmos型晶体管p12、p13、p14、p15、p16、p17，电阻r5、r6、r7、r8，电流源i3，电流源a2、a3；所述n14、n15、n16、n17、n18、n23、n24的漏极接地，n14的栅极和漏极、n15栅极、n16栅极共接后连接过流保护阈值设定电路；n17、n18的栅极共接；n23、n24的栅极共接；p12的漏极、n19源极、n17漏极共接，p13的漏极、n20的源极、n18的漏极共接，p12的栅极连接正输入信号in+，p13的栅极连接负输入信号in-；i3的一端、p16的源极、p17的源极、r5的一端、r6的一端、r7的一端、r8的一端连接vcc；i3的另一端、p12的源极、p13的源极共接；p16、p17的栅极共接，p14、p15的栅极共接，p14的源极、p16的漏极共接，p15的源极、p17的漏极共接；p14的漏极、a2的输出端、n21的栅极、n19的漏极共接；p15的漏极、a3的输出端、n22的栅极、n20的漏极共接；r5的另一端、a2的负输入端、n21的漏极共接，r6的另一端、a3的负输入端、n22的漏极共接，n21的源极与n23的漏极后作为输出级的正输出out+；n22的源极与n24的漏极后作为输出级的负输出out-；r7的另一端、a2的正输入端、n15的漏极共接，r8的另一端、a3的正输入端、n16的漏极共接。

18、本发明所述的参考电压浮动的控制电路，实现了参考浮动电压com进行使能控制和过流保护阈值设定，并通过使能电路和过温保护电路控制过流保护置0的方式实现了电路的简化。