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CN113467566B - 一种斜坡电压产生电路、芯片及电子设备 - Google Patents

一种斜坡电压产生电路、芯片及电子设备 Download PDF

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CN113467566B
CN113467566B CN202110901822.7A CN202110901822A CN113467566B CN 113467566 B CN113467566 B CN 113467566B CN 202110901822 A CN202110901822 A CN 202110901822A CN 113467566 B CN113467566 B CN 113467566B
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李念龙
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Shanghai Awinic Technology Co Ltd
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    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices

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Abstract

本申请公开了一种斜坡电压产生电路及包括该电路的芯片和电子设备,该电路包括:电流控制电路和电容,其中,电容的远地端输出斜坡电压,当斜坡电压小于参考电压时,电流控制电路输出第一电流给电容充电,使得斜坡电压的上升斜率小于预设斜率,从而使得电子设备的输出电压跟随此时的斜坡电压逐渐上升,实现软启动;当斜坡电压大于参考电压时,电流控制电路输出大于第一电流的第二电流给电容充电,从而降低由于电容出现损伤而漏电导致的斜坡电压被拉低的概率,使得斜坡电压保持不小于参考电压,由于参考电压不小于基准电压,因此,此时的斜坡电压不小于基准电压,进而使得电子设备的输出电压跟随基准电压正常工作。

Description

一种斜坡电压产生电路、芯片及电子设备
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种斜坡电压产生电路、芯片及电子设备。
背景技术
很多电子设备如低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)在启动时,为了防止其输出电压建立过快造成的浪涌风险,需要设置软启动功能。软启动功能一般需要通过斜坡电压来实现,从而使得电子设备在启动时其输出电压跟随斜坡电压逐渐上升。
具体的,斜坡电压一般通过小的电流给电容充电而产生,从而使得斜坡电压逐渐上升并最终保持在高电位。然而,由于电容存在一定的损伤风险,容易漏电,且电容在有损伤存在的情况下,随着其两端电压的升高漏电会变得更加严重,因此,当电容出现损伤而漏电时,斜坡电压很可能被拉低,无法继续保持在高电位,又由于电子设备的输出电压会跟随基准电压和斜坡电压中较小的一个电压来进行工作,如果斜坡电压下降至小于基准电压,那么电子设备的输出电压又会跟随斜坡电压来工作,从而影响电子设备的功能,甚至造成客户端的质量事故。如何减小电容的损伤对斜坡电压产生的影响成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种斜坡电压产生电路、芯片及电子设备,以减小电容的损伤对斜坡电压产生的影响。
为实现上述目的,本申请实施例提供了如下技术方案:
一种斜坡电压产生电路,应用于具有软启动功能的电子设备,所述电子设备的第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作,该斜坡电压产生电路包括:电流控制电路和电容,其中,
所述电流控制电路的第一输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二输入端输入参考电压,输出端通过所述电容接地;当所述电容远地端的电压小于所述参考电压时,所述电流控制电路的输出端输出第一电流,使得所述电容远地端的电压的上升斜率小于预设斜率;当所述电容远地端的电压大于所述参考电压时,所述电流控制电路的输出端输出第二电流,使得所述电容远地端的电压保持不小于所述参考电压,其中,所述第二电流大于所述第一电流,所述参考电压不小于所述基准电压;
所述电容的远地端为所述斜坡电压产生电路的电压输出端,输出所述斜坡电压。
可选的,所述电流控制电路包括电流产生电路和控制电路,其中,
所述电流产生电路的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连,输出端与所述电容的远地端相连;
所述控制电路的第一输入端输入所述参考电压,第二输入端与所述电容的远地端相连,使能端与其输出端相连;
其中,当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流产生电路输出所述第一电流;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流产生电路输出所述第二电流,并通过所述控制电路的使能端使得所述控制电路关断。
可选的,所述电流产生电路包括:电流源和电流调节支路,其中,
所述电流源的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,用于基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生预设电流;
所述电流调节支路的控制端与所述控制电路的输出端相连,当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流调节支路处于第一状态;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流调节支路处于第二状态;
其中,当所述电流调节支路处于第一状态时,所述电流产生电路基于所述预设电流,输出所述第一电流;当所述电流调节支路处于第二状态时,所述电流产生电路基于所述预设电流,输出所述第二电流。
可选的,所述电流源包括:第一开关管、第二开关管和直流电流源,其中,
所述第一开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端通过所述直流电流源接地,控制端与其第二端相连;
所述第二开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端为所述电流源的输出端,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
其中,所述第一开关管和所述第二开关管组成电流镜结构,基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生所述预设电流。
可选的,所述电流调节支路包括:第一支路和第二支路,其中,
所述第一支路的输入端与所述第二开关管的第二端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连,输出端接地;
所述第二支路的输入端与所述第二开关管的第二端相连,输出端与所述电容的远地端相连;
其中,所述第一支路输出的电流为所述第二支路输出的电流的K倍,K不小于1;当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第一支路导通,所述电流调节支路处于第一状态;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第一支路关断,所述电流调节支路处于第二状态。
可选的,所述第一支路包括:第三开关管和第四开关管,其中,
所述第三开关管的第一端与所述第二开关管的第二端相连,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
所述第四开关管的第一端接地,第二端与所述第三开关管的第二端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连;
所述第二支路包括:第五开关管,所述第五开关管的第一端与所述第二开关管的第二端相连,第二端与所述电容的远地端相连,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
所述第三开关管的宽长比为所述第五开关管的宽长比的K倍。
可选的,所述第四开关管为NMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的使能端接收低电平信号时所述比较器关断。
可选的,所述第四开关管为PMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的正相输入端,所述比较器的使能端接收高电平信号时所述比较器关断。
可选的,所述电流调节支路包括:第三支路,所述第三支路的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连,输出端与所述电容的远地端相连;
其中,当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第三支路关断,所述电流调节支路处于第一状态;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第三支路导通,所述电流调节支路处于第二状态。
可选的,所述第三支路包括:第六开关管,所述第六开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端与所述电容的远地端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连。
可选的,所述第六开关管为PMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的使能端接收低电平信号时所述比较器关断。
可选的,所述第六开关管为NMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的使能端接收高电平信号时所述比较器关断。
可选的,所述控制电路的第一输入端与所述第一开关管的控制端相连,输入所述参考电压。
一种芯片,包括上述任一项所述的斜坡电压产生电路。
一种电子设备,包括上述任一项所述的斜坡电压产生电路,所述电子设备具有软启动功能,其第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路,应用于具有软启动功能的电子设备,所述电子设备的第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作,该斜坡电压产生电路包括:电流控制电路和电容,其中,所述电容的远地端为所述斜坡电压产生电路的电压输出端,输出所述斜坡电压;当所述电容远地端的电压小于所述参考电压时,即所述斜坡电压小于所述参考电压时,所述电流控制电路输出第一电流给所述电容充电,使得所述电容远地端的电压的上升斜率小于预设斜率,即所述斜坡电压的上升斜率小于预设斜率,从而使得所述电子设备的输出电压跟随此时的斜坡电压逐渐上升,实现软启动;当所述电容远地端的电压大于所述参考电压时,即所述斜坡电压大于所述参考电压时,所述电流控制电路输出大于所述第一电流的第二电流给所述电容充电,从而降低由于所述电容出现损伤而漏电导致的所述斜坡电压被拉低的概率,使得所述电容远地端的电压保持不小于所述参考电压,即所述斜坡电压保持不小于所述参考电压,由于所述参考电压不小于所述基准电压,因此,此时的所述斜坡电压不小于所述基准电压,进而使得所述电子设备的输出电压跟随所述基准电压正常工作。由此可见,本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路,通过在所述斜坡电压上升至所述参考电压后,即在所述电子设备完成软启动之后,增大所述电容的充电电流,从而减小所述电容的损伤对所述斜坡电压产生的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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附图。
图1为传统的斜坡电压产生电路的结构示意图;
图2-图17为本申请各实施例所提供的斜坡电压产生电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本申请结合示意图进行详细描述,在详述本申请实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本申请保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
正如背景技术部分所述,如何减小电容的损伤对斜坡电压产生的影响成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
图1为传统的斜坡电压产生电路的结构示意图,如图1所示,该电路在电容Csst0远离地的一端输出斜坡电压Vslope0,该斜坡电压Vslope0随着直流电流源IB0给电容Csst0充电而逐渐上升至高电位,并最终依靠直流电流源IB0持续给电容Csst0充电而保持在高电位。
斜坡电压产生电路通常应用于具有软启动功能的电子设备中,当电子设备软启动时,其输出电压跟随斜坡电压产生电路输出的斜坡电压逐渐上升,从而不会建立过快而造成浪涌风险。另外,电子设备还会输入基准电压,其输出电压会跟随基准电压和斜坡电压中较小的一个电压来进行工作,因此,等到电子设备进入正常工作状态后,其输出电压由跟随斜坡电压工作转而跟随基准电压工作,此时斜坡电压需保持在大于基准电压的高电位,以避免对电子设备在正常工作状态下的输出电压产生影响。
发明人研究发现,由于电子设备在软启动时其输出电压跟随斜坡电压Vslope0逐渐上升,因此,此时斜坡电压Vslope0的上升斜率不能超过一定的阈值,这要求电容Csst0的充电电流IB0较小;同时为了节省面积,使用的电容Csst0又不能过大,根据电容的充电公式:Csst0*Vslope0=IB0*t,其中,t为电容Csst0的充电时间,可见,这进一步要求电容Csst0的充电电流IB0较小,且在某些环境条件下电容Csst0的充电电流IB0会变得更小。又由于直流电流源IB0的电流值为固定值,因此,当斜坡电压Vslope0上升至电子设备实现软启动所需的最大斜坡电压值之后,该较小的固定电流IB0继续给电容Csst0充电,使得斜坡电压Vslope0继续逐渐上升至高电位,并最终依靠该较小的固定电流IB0保持在高电位。然而,由于电容Csst0在工艺上存在一定的损伤风险,因此,随着使用时长的增加,电容Csst0会漏电,且电容Csst0在有损伤存在的情况下,随着其两端电压的升高漏电会变得更加严重,因此,电容Csst0出现损伤而漏电的情况在斜坡电压Vslope0处于高电位时更加严重。如果电容Csst0的漏电电流大于其充电电流IB0,那么斜坡电压Vslope0就会被拉低,无法继续保持在高电位,甚至下降至小于基准电压,那么电子设备的输出电压又会跟随斜坡电压Vslope0来工作,从而影响电子设备的功能,甚至造成客户端的质量事故。
虽然可以通过增大直流电流源IB0的固定电流来增大电容Csst0的充电电流,从而降低由于电容Csst0出现损伤而漏电导致的斜坡电压Vslope0被拉低至小于基准电压的概率,但这样也会增大斜坡电压Vslope0的上升斜率,使得斜坡电压Vslope0的上升斜率超过阈值,从而导致电子设备在启动时其输出电压跟随斜坡电压Vslope0仍建立过快,造成浪涌风险。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种斜坡电压产生电路,以减小电容的损伤对斜坡电压产生的影响。
该斜坡电压产生电路应用于具有软启动功能的电子设备,所述电子设备的第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作。
图2为本申请一个实施例所提供的斜坡电压产生电路的结构示意图,如图2所示,该斜坡电压产生电路包括:电流控制电路100和电容Csst,其中,
所述电流控制电路100的第一输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,第二输入端输入参考电压Vref,输出端通过所述电容Csst接地;当所述电容Csst远地端的电压小于所述参考电压Vref时,所述电流控制电路100的输出端输出第一电流,使得所述电容Csst远地端的电压的上升斜率小于预设斜率;当所述电容Csst远地端的电压大于所述参考电压Vref时,所述电流控制电路100的输出端输出第二电流,使得所述电容Csst远地端的电压保持不小于所述参考电压Vref,其中,所述第二电流大于所述第一电流,所述参考电压Vref不小于所述基准电压;
所述电容Csst的远地端为所述斜坡电压产生电路的电压输出端,输出所述斜坡电压Vslope。
需要说明的是,当所述电容Csst远地端的电压小于所述参考电压Vref时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述电流控制电路100输出第一电流给所述电容Csst充电,使得所述电容Csst远地端的电压的上升斜率小于预设斜率,即所述斜坡电压Vslope的上升斜率小于预设斜率,从而使得所述电子设备的输出电压跟随此时的斜坡电压Vslope逐渐上升,实现软启动;当所述电容Csst远地端的电压大于所述参考电压Vref时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述电流控制电路100输出大于所述第一电流的第二电流给所述电容Csst充电,从而降低由于所述电容Csst出现损伤而漏电导致的所述斜坡电压Vslope被拉低的概率,使得所述电容Csst远地端的电压保持不小于所述参考电压Vref,即所述斜坡电压Vslope保持不小于所述参考电压Vref,由于所述参考电压Vref不小于所述基准电压,因此,此时的所述斜坡电压Vslope不小于所述基准电压,进而使得所述电子设备的输出电压跟随所述基准电压正常工作。
还需要说明的是,当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref后,所述电流控制电路100输出所述第二电流继续给所述电容Csst充电,这将使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)依靠所述第二电流被快速拉至高电位,该高电位为一接近于电源电压VDD的电压值,此时所述斜坡电压Vslope的上升斜率大于所述电流控制电路100输出所述第一电流给所述电容Csst充电时所述斜坡电压Vslope的上升斜率,但由于此时所述斜坡电压Vslope不小于所述基准电压,所述电子设备的输出电压跟随所述基准电压正常工作,因此,即使此时所述斜坡电压Vslope的上升斜率变大,也不会再对电子设备在正常工作状态下的输出电压产生影响。
由此可见,相比于传统的斜坡电压产生电路,其输出的斜坡电压Vslope0上升至电子设备实现软启动所需的斜坡电压值之后,仍依靠一较小的固定电流IB0被拉至高电位,本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路,通过在所述斜坡电压Vslope上升至所述参考电压Vref之后,即在所述电子设备完成软启动之后,增大所述电容Csst的充电电流,使得所述斜坡电压Vslope依靠一较大的电流(即所述第二电流)被拉至高电位,因此,在所述电容Csst存在一定工艺损伤而漏电的情况下,所述斜坡电压Vslope被拉低的概率大大降低,从而减小所述电容Csst的损伤对所述斜坡电压Vslope产生的影响,即本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路,是一种可靠的、能够抵御所述电容Csst一定工艺损伤风险的斜坡电压产生电路。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图3所示,所述电流控制电路100包括电流产生电路10和控制电路20,其中,
所述电流产生电路10的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,控制端与所述控制电路20的输出端相连,输出端与所述电容Csst的远地端相连;
所述控制电路20的第一输入端(如图3中控制电路20的1端所示)输入所述参考电压Vref,第二输入端(如图3中控制电路20的2端所示)与所述电容Csst的远地端相连,输入所述斜坡电压Vslope,使能端(如图3中控制电路20的3端所示)与其输出端相连;
其中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流产生电路10输出所述第一电流;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流产生电路10输出所述第二电流,并通过所述控制电路20的使能端使得所述控制电路20关断。
需要说明的是,所述电流产生电路10的输入端为所述电流控制电路100的第一输入端,输入电源电压VDD,所述控制电路20的第一输入端为所述电流控制电路100的第二输入端,输入所述参考电压Vref,所述电流产生电路10的输出端为所述电流控制电路100的输出端。
在本申请实施例中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流产生支路10输出所述第一电流给所述电容Csst充电,使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)逐渐上升,且其上升斜率小于预设斜率;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流产生支路10输出所述第二电流给所述电容Csst充电,使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)被快速拉至高电位,而保持不小于所述参考电压Vref。
还需要说明的是,当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST还通过所述控制电路20的使能端(如图3中控制电路20的3端所示)使得所述控制电路20关断,以避免增加额外的功耗。
再需要说明的是,所述控制电路20可以是比较器,也可以是其他能够通过其输出端输出的电压信号反映其两个输入端电压大小的电路结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述电流产生电路10包括:电流源11和电流调节支路12,其中,
所述电流源11的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,用于基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生预设电流;
所述电流调节支路12的控制端与所述控制电路20的输出端相连,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第一状态;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第二状态;
其中,当所述电流调节支路12处于第一状态时,所述电流产生电路10基于所述预设电流,输出所述第一电流;当所述电流调节支路12处于第二状态时,所述电流产生电路10基于所述预设电流,输出所述第二电流。
图4和图5列举了所述电流源11和所述电流调节支路12之间的两种连接方式,其中,
如图4所示,所述电流源11的输入端为所述电流产生电路10的输入端,与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,输出端与所述电流调节支路12的输入端相连;
所述电流调节支路12的控制端为所述电流产生电路10的控制端,与所述控制电路20的输出端相连,输出端为所述电流产生电路10的输出端,与所述电容Csst的远地端相连。
具体工作时,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第一状态,此时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第一电流,即所述电流调节支路12基于所述预设电流IB,输出所述第一电流;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第二状态,此时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第二电流,即所述电流调节支路12基于所述预设电流IB,输出所述第二电流。
如图5所示,所述电流源11的输入端和所述电流调节支路12的输入端的公共端为所述电流产生电路10的输入端,与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,所述电流源11的输出端与所述电流调节支路12的输出端的公共端为所述电流产生电路10的输出端,所述电流产生电路10的输出端输出的电流为所述电流源11输出的预设电流IB和所述电流调节支路12处于第一状态或第二状态下输出的电流IB12之和,所述电流调节支路12的控制端为所述电流产生电路10的控制端,与所述控制电路20的输出端相连。
具体工作时,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第一状态,此时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第一电流,所述第一电流为所述电流源11输出的预设电流IB和所述电流调节支路12处于第一状态下输出的电流IB12之和;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述电流调节支路12处于第二状态,此时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第二电流,所述第二电流为所述电流源11输出的预设电流IB和所述电流调节支路12处于第二状态下输出的电流IB12之和,其中,所述电流调节支路12处于第二状态下输出的电流大于其处于第一状态下输出的电流。
需要说明的是,图4和图5只是列举了所述电流源11和所述电流调节支路12之间的两种连接方式,在本申请的其他实施例中,所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接方式还可以是其他能够实现当所述电流调节支路12处于第一状态时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第一电流;当所述电流调节支路12处于第二状态时,所述电流产生电路10基于所述预设电流IB,输出所述第二电流的连接方式,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
下面继续以图4和图5所示的所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接方式为例,对所述电流源11进行说明。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图6和图7所示,其中,图6和图4中所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接方式相同,图5和图7中所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接方式相同,从图6和图7中可以看出,所述电流源11包括:第一开关管Q1、第二开关管Q2和直流电流源IB1,其中,
所述第一开关管Q1的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,第二端通过所述直流电流源IB1接地,控制端与其第二端相连;
所述第二开关管Q2的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,第二端为所述电流源11的输出端,控制端与所述第一开关管Q1的控制端相连;
其中,所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2组成电流镜结构,基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生所述预设电流。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2均为PMOS管,此时,上述各开关管的第一端均为源极,第二端均为漏极,控制端均为栅极,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
需要说明的是,所述第一开关管Q1的第一端和所述第二开关管Q2的第一端的公共端为所述电流源11的输入端,流经所述第二开关管Q2的电流IB镜像流经所述第一开关管Q1的电流IB1,并在所述第二开关管Q2的第二端输出。
还需要说明的是,所述电流源11输出的预设电流,即所述第二开关管Q2的第二端输出的电流IB,可根据所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2的宽长比以及所述直流电流源IB1的大小而设定,因此,所述电流镜11输出的预设电流IB可以依据电路需求而进行调整。
再需要说明的是,本申请实施例只是列举了所述电流源11的一种电路结构,在本申请的其他实施例中,所述电流源11的电路结构还可以是其他等效于电流源的电路结构,本申请对此并不做限定,可依据用户需求自行选择。
下面以图6所示的所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接关系,以及所述电流源11的电路结构为例,对所述电流调节支路12进行说明。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图8所示,所述电流调节支路12包括:第一支路1和第二支路2,其中,
所述第一支路1的输入端与所述第二开关管Q2的第二端相连,控制端与所述控制电路20的输出端相连,输出端接地;
所述第二支路2的输入端与所述第二开关管Q2的第二端相连,输出端与所述电容Csst的远地端相连;
其中,所述第一支路1输出的电流为所述第二支路2输出的电流的K倍,K不小于1;当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第一支路1导通,所述电流调节支路12处于第一状态;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第一支路1关断,所述电流调节支路12处于第二状态。
需要说明的是,所述第一支路1的输入端和所述第二支路2的输入端的公共端为所述电流调节支路12的输入端,所述第一支路1的控制端为所述电流调节支路12的控制端,所述第二支路2的输出端为所述电流调节支路12的输出端。
在本申请实施例中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第一支路1导通,此时,所述第一支路1和所述第二支路2均导通,所述电流调节支路12处于第一状态,所述第一支路1和所述第二支路2同时对所述第二开关管Q2的第二端输出的预设电流IB进行分流,由于所述第一支路1输出的电流为所述第二支路2输出的电流的K倍,K不小于1,因此,此时所述第二支路2输出的电流为IB/(K+1),即所述第一电流为IB/(K+1),该电流给所述电容Csst充电,使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)逐渐上升,且其上升斜率小于预设斜率;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第一支路1关断,此时,所述第一支路1关断,所述第二支路2继续导通,所述电流调节支路12处于第二状态,所述第二支路12传下来所述第二开关管Q2的第二端输出的全部预设电流IB,所述第二支路12输出的电流变为IB,即所述第二电流为IB。可见,所述电容Csst的充电电流由IB/(K+1)变为IB,增大了K倍,使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)被快速拉至高电位,而保持不小于所述参考电压Vref。
由此可见,本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路中,当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述第一支路1对所述预设电流IB进行分流,使得所述第二支路2承接的电流为所述预设电流IB的1/(K+1),从而使得所述电流调节支路12输出大小为所述预设电流IB的1/(K+1)的所述第一电流;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述第一支路1不再对所述预设电流IB进行分流,使得所述第二支路2承接的电流为全部所述预设电流IB,从而使得所述电流调节支路12输出大小等于所述预设电流IB的所述第二电流,即增大了所述电容Csst的充电电流,从而降低由于所述电容Csst出现损伤而漏电导致的所述斜坡电压Vslope被拉低至小于所述基准电压的概率,减小所述电容Csst的损伤对所述斜坡电压产生的影响。
需要说明的是,本申请对所述第一支路1的具体数量并不做限定,在本申请的其他实施例中,还可以有多个所述第一支路1,当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,多个所述第一支路1对所述预设电流IB进行分流,使得所述第二支路2承接的电流为所述预设电流IB的一部分;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,多个所述第一支路1不再对所述预设电流IB进行分流,或至少部分所述第一支路1不再对所述预设电流IB进行分流,以增大所述第二支路2承接的电流,从而增大所述电容Csst的充电电流。
具体的,在本申请的一个实施例中,如图9所示,所述第一支路1包括:第三开关管Q3和第四开关管Q4,其中,
所述第三开关管Q3的第一端与所述第二开关管Q2的第二端相连,控制端与所述第一开关管Q1的控制端相连;
所述第四开关管Q4的第一端接地,第二端与所述第三开关管Q3的第二端相连,控制端与所述控制电路20的输出端相连;
所述第二支路2包括:第五开关管Q5,所述第五开关管Q5的第一端与所述第二开关管Q2的第二端相连,第二端与所述电容Csst的远地端相连,控制端与所述第一开关管Q1的控制端相连;
所述第三开关管Q3的宽长比为所述第五开关管Q5的宽长比的K倍。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述第三开关管Q3和所述第五开关管Q5均为PMOS管,此时,上述各开关管的第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
需要说明的是,所述第三开关管Q3的第一端为所述第一支路1的输入端,所述第四开关管Q4的第一端为所述第一支路1的输出端,所述第四开关管Q4的控制端为所述第一支路1的控制端;所述第五开关管Q5的第一端为所述第二支路2的输入端,所述第五开关管Q5的第二端为所述第二支路2的输出端。
在本申请实施例中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第四开关管Q4导通,从而使得所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4组成的所述第一支路1导通,所述电流调节支路12处于第一状态,此时,所述第三开关管Q3和所述第五开关管Q5同时对所述第二开关管Q2的第二端输出的预设电流IB进行分流,由于所述第三开关管Q3的宽长比为所述第五开关管Q5的宽长比的K倍,因此,流经所述第五开关管Q5的电流为IB/(K+1),即所述第二支路2输出的所述第一电流为IB/(K+1);当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第四开关管Q4关断,从而使得所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4组成的所述第一支路1关断,所述电流调节支路12处于第二状态,此时,所述第五开关管Q5传下来所述第二开关管Q2的第二端输出的全部预设电流IB,流经所述第五开关管Q5的电流为IB,即所述第二支路2输出的所述第二电流为IB,使得所述电容Csst的充电电流由IB/(K+1)变为IB,增大了K倍。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,如图10所示,所述第四开关管Q4为NMOS管,此时,所述第四开关管Q4的第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极;所述控制电路20为比较器,所述比较器20的第一输入端为所述比较器20的同相输入端,所述比较器20的第二输入端为所述比较器20的反相输入端,所述比较器20的使能端EN接收低电平信号时控制所述比较器20关断,使得当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)大于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为高电平,控制所述第四开关管Q4导通;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)小于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为低电平,控制所述第四开关管Q4关断,并通过所述比较器20的使能端EN控制所述比较器20关断。
在本申请的另一个实施例中,如图11所示,所述第四开关管Q4为PMOS管,此时,所述第四开关管Q4的第一端为漏极,第二端为源极,控制端为栅极;所述控制电路20为比较器,所述比较器20的第一输入端为所述比较器20的反相输入端,所述比较器20的第二输入端为所述比较器20的正相输入端,所述比较器20的使能端ENB接收高电平信号时控制所述比较器20关断,使得当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)小于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为低电平,控制所述第四开关管Q4导通;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)大于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为高电平,控制所述第四开关管Q4关断,并通过所述比较器20的使能端ENB控制所述比较器20关断。
由于所述第一开关管Q1的控制端电压由其自身宽长比以及所述直流电流源IB1的大小而确定,且其电压值小于电源电压VDD,因此,可以将所述第一开关管Q1的控制端电压作为所述参考电压Vref。具体的,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图12所示,所述控制电路20的第一输入端与所述第一开关管Q1的控制端相连,输入所述参考电压Vref,从而无需再额外增加所述参考电压Vref的产生电路,简化所述斜坡电压产生电路的电路结构。
下面以图7所示的所述电流源11和所述电流调节支路12之间的连接关系,以及所述电流源11的电路结构为例,继续对所述电流调节支路12进行说明。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图13所示,所述电流调节支路12包括:第三支路3,所述第三支路3的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,控制端与所述控制电路20的输出端相连,输出端与所述电容Csst的远地端相连;
其中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第三支路3关断,所述电流调节支路12处于第一状态;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第三支路导通,所述电流调节支路12处于第二状态。
需要说明的是,所述第三支路3的输入端为所述电流调节支路12的输入端,输入电源电压VDD,所述第三支路3的控制端为所述电流调节支路12的控制端,所述第三支路3的输出端为所述电流调节支路12的输出端。
在本申请实施例中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第三支路3关断,所述电流调节支路12处于第一状态,此时,所述电流产生电路10的输出端输出的电流为所述第二开关管Q2的第二端输出的预设电流IB,即所述第一电流为所述预设电流IB,该电流给所述电容Csst充电,使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)逐渐上升,且其上升斜率小于预设斜率;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第三支路3导通,所述电流调节支路12处于第二状态,此时,所述电流产生电路10的输出端输出的电流变为所述第三支路3输出的电流IB12和所述第二开关管Q2的第二端输出的预设电流IB之和(IB+IB12),即所述第二电流为(IB+IB12)。可见,所述电容Csst的充电电流由IB增大为(IB+IB12),使得所述电容Csst远地端的电压(即所述斜坡电压Vslope)被快速拉至高电位,而保持不小于所述参考电压Vref。
由此可见,本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路中,当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述第三支路3关断,使得所述电流产生电路10输出的所述第一电流即为所述预设电流IB;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述第三支路3导通,使得所述电流产生电路10输出的所述第二电流为所述预设电流IB和所述第三支路3输出的电流IB12之和(IB+IB12),即增大了所述电容Csst的充电电流,从而降低由于所述电容Csst出现损伤而漏电导致的所述斜坡电压Vslope被拉低至小于所述基准电压的概率,减小所述电容Csst的损伤对所述斜坡电压产生的影响。
需要说明的是,本申请对所述第三支路3的具体数量并不做限定,在本申请的其他实施例中,还可以有多个所述第三支路3,当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,多个所述第三支路3关断,使得所述电流产生电路10输出的所述第一电流即为所述预设电流;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,多个所述第三支路3导通,使得所述电流产生电路10输出的所述第二电流为所述预设电流和多个所述第三支路3输出的电流之和,从而增大所述电容Csst的充电电流。
还需要说明的是,本申请实施例与前述图8-图12对应的各实施例相比,由于所述电流调节支路12对所述电流产生电路10基于所述预设电流IB输出所述第一电流和所述第二电流的调节方式不同,且所述电流源11输出的预设电流IB可以依据电路需求而进行调整,因此,本申请实施例与前述图8-图12对应的各实施例中,所述电流源11输出的预设电流IB的大小不同。具体的,在本申请实施例中,所述电流源11输出的预设电流IB即为所述第一电流,而在图8-图12对应的各实施例中,所述电流源11输出的预设电流IB为所述第一电流的(K+1)倍,但本申请实施例中所述第一电流(即该实施例中所述预设电流IB)与图8-图12对应的各实施例中所述第一电流(即该实施例中所述预设电流IB的1/(K+1))大小相当,本申请实施例中所述第二电流(即该实施例中所述预设电流IB和所述第三支路3输出的电流IB12之和(IB+IB12))与图8-图12对应的各实施例中所述第二电流(即该实施例中所述预设电流IB)大小相当。
具体的,在本申请的一个实施例中,如图14所示,所述第三支路3包括:第六开关管Q6,所述第六开关管Q6的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,输入电源电压VDD,第二端与所述电容Csst的远地端相连,控制端与所述控制电路20的输出端相连。
需要说明的是,在本申请实施例中,当所述控制电路20的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第六开关管Q6关断,使得所述第三支路3关断,从而使得所述电流调节支路12处于第一状态;当所述控制电路20的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,即所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,所述控制电路20的输出端输出的电压信号VST控制所述第六开关管Q6导通,使得所述第三支路3导通,从而使得所述电流调节支路12处于第二状态。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,如图15所示,所述第六开关管Q6为PMOS管,此时,所述第四开关管Q4的第一端为源极,第二端为漏极,控制端为栅极;所述控制电路20为比较器,所述比较器20的第一输入端为所述比较器20的同相输入端,所述比较器20的第二输入端为所述比较器20的反相输入端,所述比较器20的使能端EN接收低电平信号时控制所述比较器20关断,使得当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)大于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为高电平,控制所述第六开关管Q6关断,即所述第三支路3关断;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)小于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为低电平,控制所述第六开关管Q6导通,即所述第三支路3导通,并通过所述比较器20的使能端EN控制所述比较器20关断。
在本申请的另一个实施例中,如图16所示,所述第六开关管Q6为NMOS管,此时,所述第六开关管Q6的第一端为漏极,第二端为源极,控制端为栅极;所述控制电路20为比较器,所述比较器20的第一输入端为所述比较器20的反相输入端,所述比较器20的第二输入端为所述比较器20的同相输入端,所述比较器20的使能端ENB接收高电平信号时控制所述比较器关断,使得当所述斜坡电压Vslope小于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)小于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为低电平,控制所述第六开关管Q6关断,即所述第三支路3关断;当所述斜坡电压Vslope大于所述参考电压Vref时,即所述比较器20的正相输入端电压(第一输入端电压)大于其反相输入端电压(第二输入端电压)时,所述比较器20的输出端输出的电压信号VST为高电平,控制所述第六开关管Q6导通,即所述第三支路3导通,并通过所述比较器20的使能端ENB控制所述比较器20关断。
由于所述第一开关管Q1的控制端电压由其自身宽长比以及所述直流电流源IB1的大小而确定,且其电压值小于电源电压VDD,因此,可以将所述第一开关管Q1的控制端电压作为所述参考电压Vref。具体的,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图17所示,所述控制电路20的第一输入端与所述第一开关管Q1的控制端相连,输入所述参考电压Vref,从而无需再额外增加所述参考电压Vref的产生电路,简化所述斜坡电压产生电路的电路结构。
本申请实施例还提供了一种芯片,该芯片包括上述任一实施例所提供的斜坡电压产生电路,由于所述斜坡电压产生电路的具体工作过程已在上述任一实施例中进行了详细地阐述,此处不再赘述。
此外,本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述任一实施例所提供的斜坡电压产生电路,所述电子设备具有软启动功能,其第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作。
具体工作时,当所述电子设备软启动时,其输出电压跟随所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压逐渐上升,从而不会建立过快而造成浪涌风险;当所述电子设备进入正常工作状态后,所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压不小于所述基准电压,使得所述电子设备的输出电压由跟随所述斜坡电压工作转而跟随所述基准电压工作。
由于所述斜坡电压产生电路的具体工作过程已在上述任一实施例中进行了详细地阐述,此处不再赘述。
综上,本申请实施例所提供的斜坡电压产生电路,应用于具有软启动功能的电子设备,所述电子设备的第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作,该斜坡电压产生电路包括:电流控制电路和电容,其中,所述电容的远地端为所述斜坡电压产生电路的电压输出端,输出所述斜坡电压;当所述斜坡电压小于所述参考电压时,所述电流控制电路输出第一电流给所述电容充电,使得所述斜坡电压的上升斜率小于预设斜率,从而使得所述电子设备的输出电压跟随此时的斜坡电压逐渐上升,实现软启动;当所述斜坡电压大于所述参考电压时,所述电流控制电路输出大于所述第一电流的第二电流给所述电容充电,从而降低由于所述电容出现损伤而漏电导致的所述斜坡电压被拉低的概率,减小所述电容的损伤对所述斜坡电压产生的影响,使得所述斜坡电压保持不小于所述参考电压,由于所述参考电压不小于所述基准电压,因此,此时的所述斜坡电压不小于所述基准电压,进而使得所述电子设备的输出电压跟随所述基准电压正常工作。
本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种斜坡电压产生电路,其特征在于,应用于具有软启动功能的电子设备,所述电子设备的第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作,该斜坡电压产生电路包括:电流控制电路和电容,所述电流控制电路包括电流产生电路和控制电路,所述电流产生电路包括电流源和电流调节支路,其中,
所述电流产生电路的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,所述电流产生电路中的电流源基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生预设电流,所述电流产生电路中的电流调节支路的控制端与所述控制电路的输出端相连,所述电流产生电路的输出端通过所述电容接地;
所述电容的远地端为所述斜坡电压产生电路的电压输出端,输出所述斜坡电压;
所述控制电路的第一输入端输入参考电压,第二输入端与所述电容的远地端相连,使能端与其输出端相连;
当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流调节支路处于第一状态,使得所述电流产生电路基于所述预设电流,输出第一电流,从而使得所述电容远地端的电压的上升斜率小于预设斜率;
当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述电流调节支路处于第二状态,使得所述电流产生电路基于所述预设电流,输出第二电流,从而使得所述电容远地端的电压保持不小于所述参考电压,并通过所述控制电路的使能端使得所述控制电路关断,其中,所述第二电流大于所述第一电流,所述参考电压不小于所述基准电压。
2.根据权利要求1所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述电流源包括:第一开关管、第二开关管和直流电流源,其中,
所述第一开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端通过所述直流电流源接地,控制端与其第二端相连;
所述第二开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端为所述电流源的输出端,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
其中,所述第一开关管和所述第二开关管组成电流镜结构,基于所述斜坡电压产生电路的电压输入端输入的电压产生所述预设电流。
3.根据权利要求2所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述电流调节支路包括:第一支路和第二支路,其中,
所述第一支路的输入端与所述第二开关管的第二端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连,输出端接地;
所述第二支路的输入端与所述第二开关管的第二端相连,输出端与所述电容的远地端相连;
其中,所述第一支路输出的电流为所述第二支路输出的电流的K倍,K不小于1;当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第一支路导通,所述电流调节支路处于第一状态;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第一支路关断,所述电流调节支路处于第二状态。
4.根据权利要求3所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,
所述第一支路包括:第三开关管和第四开关管,其中,
所述第三开关管的第一端与所述第二开关管的第二端相连,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
所述第四开关管的第一端接地,第二端与所述第三开关管的第二端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连;
所述第二支路包括:第五开关管,所述第五开关管的第一端与所述第二开关管的第二端相连,第二端与所述电容的远地端相连,控制端与所述第一开关管的控制端相连;
所述第三开关管的宽长比为所述第五开关管的宽长比的K倍。
5.根据权利要求4所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述第四开关管为NMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的使能端接收低电平信号时所述比较器关断。
6.根据权利要求4所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述第四开关管为PMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的正相输入端,所述比较器的使能端接收高电平信号时所述比较器关断。
7.根据权利要求2所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述电流调节支路包括:第三支路,所述第三支路的输入端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连,输出端与所述电容的远地端相连;
其中,当所述控制电路的第二输入端电压小于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第三支路关断,所述电流调节支路处于第一状态;当所述控制电路的第二输入端电压大于其第一输入端电压时,所述控制电路的输出端输出的电压信号控制所述第三支路导通,所述电流调节支路处于第二状态。
8.根据权利要求7所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述第三支路包括:第六开关管,所述第六开关管的第一端与所述斜坡电压产生电路的电压输入端相连,第二端与所述电容的远地端相连,控制端与所述控制电路的输出端相连。
9.根据权利要求8所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述第六开关管为PMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的使能端接收低电平信号时所述比较器关断。
10.根据权利要求8所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述第六开关管为NMOS管,所述控制电路为比较器,所述比较器的第一输入端为所述比较器的反相输入端,所述比较器的第二输入端为所述比较器的同相输入端,所述比较器的使能端接收高电平信号时所述比较器关断。
11.根据权利要求2-10任一项所述的斜坡电压产生电路,其特征在于,所述控制电路的第一输入端与所述第一开关管的控制端相连,输入所述参考电压。
12.一种芯片,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的斜坡电压产生电路。
13.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的斜坡电压产生电路,所述电子设备具有软启动功能,其第一输入端输入所述斜坡电压产生电路输出的斜坡电压,第二输入端输入基准电压,其输出电压跟随所述基准电压和所述斜坡电压中较小的一个电压进行工作。
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