一種產生恒定充電時間常數的電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種產生恒定充電時間常數的電路，其中，第一MOS管的源極還與第二MOS管的漏極相連，第二MOS管的源極接地，柵極與第三MOS管的柵極相連；第三MOS管的漏極與第一鏡像電流源相連，源極與第四MOS管的漏極相連，第四MOS管的源極接地，柵極與第三MOS管的柵極相連；其中，第三MOS管接成二極管形式，工作在飽和區，第四MOS管工作在線性區；第一鏡像電流源還與第二鏡像電流源之間設有兩個相互串聯的第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關；第一比較器的正輸入端和第二比較器的負輸入端連接在第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關之間，并與MOS電容連接。本發明能夠大大降低系統的成本。
【專利說明】一種產生恒定充電時間常數的電路
【技術領域】
[0001] 本發明涉及集成電路設計【技術領域】，特別是涉及一種產生恒定充電時間常數的電 路。
【背景技術】
[0002] 現有的產生恒定充電時間常數的方法為采用一個外部標準基準作參考，采用鎖相 環的方法或者是對阻容元件進行裝飾，但是采用鎖相環產生恒定充電時間常數時需要更多 的外部器件，采用阻容元件產生恒定充電時間常數時則需要額外的裝飾費用，兩種方式都 會使大大提高系統的成本。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種產生恒定充電時間常數的電路，能夠大大 降低系統的成本。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種產生恒定充電時間常數的 電路，包括參考電壓產生電路、第一鏡像電流源、第二鏡像電流源、第一比較器和第二比較 器，所述參考電壓產生電路的輸出端與運算放大器的負輸入端相連，所述運算放大器的輸 出端與第一 MOS管的柵極相連，所述第一 MOS管的源極連接至所述運算放大器的正輸入端， 漏極與第一鏡像電流源相連；所述第一 MOS管的源極還與第二MOS管的漏極相連，所述第二 MOS管的源極接地，柵極與第三MOS管的柵極相連；所述第三MOS管的漏極與第一鏡像電流 源相連，源極與第四MOS管的漏極相連，所述第四MOS管的源極接地，柵極與所述第三MOS 管的柵極相連；其中，第三MOS管接成二極管形式，工作在飽和區，第四MOS管工作在線性 區；所述第一鏡像電流源還與第二鏡像電流源相連，所述第一鏡像電流源還與第二鏡像電 流源之間設有兩個相互串聯的第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關；所述第一比較器的 正輸入端和第二比較器的負輸入端連接在第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關之間，并 與MOS電容連接；所述第一比較器的負輸入端連接有高位參考電壓，所述第二比較器的正 輸入端連接有低位參考電壓，所述第一比較器的輸出端與邏輯電路的開關關閉端相連，所 述第二比較器的輸出端與邏輯電路的開關開啟端相連。
[0005] 所述第一鏡像電流源由四個MOS管組成。
[0006] 所述第二鏡像電流源由兩個MOS管組成。
[0007] 有益效果
[0008] 由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效 果：本發明通過產生一個與溫度無關，只隨MOS管的工藝參數變化的電流，通過對用作電容 的MOS管充電，從而產生一個恒定的充電時間常數，該方法比這些常規方法能省去更多的 外部器件和額外的trim費用，從而大大降低系統的成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發明的電路圖；
[0010] 圖2是本發明中參考電壓產生電路的電路圖；
[0011] 圖3是本發明中第一鏡像電流源的電路圖；
[0012] 圖4是本發明中第二鏡像電流源的電路圖；
[0013] 圖5是本發明中MOS電容特性曲線圖；
[0014] 圖6是本發明中MOS電容工作點的電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0016] 本發明的實施方式涉及一種產生恒定充電時間常數的電路，如圖1所示，包括參 考電壓產生電路、第一鏡像電流源、第二鏡像電流源、第一比較器CPl和第二比較器CP2,所 述參考電壓產生電路的輸出端與運算放大器OP的負輸入端相連，所述運算放大器OP的輸 出端與第一 MOS管Ml的柵極相連，所述第一 MOS管Ml的源極連接至所述運算放大器OP的 正輸入端，漏極與第一鏡像電流源相連；所述第一 MOS管Ml的源極還與第二MOS管M2的漏 極相連，所述第二MOS管M2的源極接地，柵極與第三MOS管M3的柵極相連；所述第三MOS 管M3的漏極與第一鏡像電流源相連，源極與第四MOS管M4的漏極相連，所述第四MOS管M4 的源極接地，柵極與所述第三MOS管M3的柵極相連；其中，第三MOS管M3接成二極管形式， 工作在飽和區，第四MOS管M4工作在線性區；所述第一鏡像電流源還與第二鏡像電流源相 連，所述第一鏡像電流源還與第二鏡像電流源之間設有兩個相互串聯的第一單刀雙擲開關 SP和第二單刀雙擲開關SN ;所述第一比較器CPl的正輸入端和第二比較器CP2的負輸入端 連接在第一單刀雙擲開關SP和第二單刀雙擲開關SN之間，并與MOS電容Cl連接；所述第 一比較器CPl的負輸入端連接有高位參考電壓，所述第二比較器CP2的正輸入端連接有低 位參考電壓，所述第一比較器CPl的輸出端與邏輯電路的開關關閉端相連，所述第二比較 器CP2的輸出端與邏輯電路的開關開啟端相連。
[0017] 圖2是本發明中參考電壓產生電路的電路圖，該電路用于產生參考電壓Vr、高位 參考電壓 Vtrh和低位參考電壓Vtrl ;圖3是本發明中第一鏡像電流源的電路圖，由四個 MOS管組成；圖4是本發明中第二鏡像電流源的電路圖，由兩個MOS管組成。
[0018] 圖1中電壓Vr由標準Bandgap電路（見圖2)產生，這個電壓與運算放大器OP和 第一 MOS管Ml -起構成一個負反饋控制環以控制第二MOS管M2的漏源電壓，其中電壓Vr 小于第二MOS管M2的漏源飽和電壓Vdsl，第二MOS管M2的漏電流可表示為：
【權利要求】
1. 一種產生恒定充電時間常數的電路，包括參考電壓產生電路、第一鏡像電流源、第二 鏡像電流源、第一比較器（CP1)和第二比較器（CP2)，其特征在于，所述參考電壓產生電路 的輸出端與運算放大器（0P)的負輸入端相連，所述運算放大器（0P)的輸出端與第一 MOS 管（Ml)的柵極相連，所述第一MOS管（Ml)的源極連接至所述運算放大器（0巧的正輸入端， 漏極與第一鏡像電流源相連；所述第一 MOS管（Ml)的源極還與第二MOS管（M2)的漏極相 連，所述第二MOS管（M2)的源極接地，柵極與第SMOS管（M3)的柵極相連；所述第SMOS 管的漏極與第一鏡像電流源相連，源極與第四MOS管（M4)的漏極相連，所述第四MOS 管（M4)的源極接地，柵極與所述第SMOS管（M3)的柵極相連；其中，第SMOS管（M3)接成 二極管形式，工作在飽和區，第四MOS管（M4)工作在線性區；所述第一鏡像電流源還與第二 鏡像電流源相連，所述第一鏡像電流源還與第二鏡像電流源之間設有兩個相互串聯的第一 單刀雙擲開關（S巧和第二單刀雙擲開關（SN);所述第一比較器（CP1)的正輸入端和第二 比較器（CP2)的負輸入端連接在第一單刀雙擲開關（S巧和第二單刀雙擲開關（SN)之間， 并與MOS電容（C1)連接；所述第一比較器（CP1)的負輸入端連接有高位參考電壓，所述第 二比較器（CP2)的正輸入端連接有低位參考電壓，所述第一比較器（CP1)的輸出端與邏輯 電路的開關關閉端相連，所述第二比較器（CP2)的輸出端與邏輯電路的開關開啟端相連。
2. 根據權利要求1所述的產生恒定充電時間常數的電路，其特征在于，所述第一鏡像 電流源由四個MOS管組成。
3. 根據權利要求1所述的產生恒定充電時間常數的電路，其特征在于，所述第二鏡像 電流源由兩個MOS管組成。
【文檔編號】G05F1/56GK104460796SQ201410548526
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】劉弘 申請人:寧波芯辰微電子有限公司