一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路
2 仿真结果及分析
以下是对各部分电路进行仿真的结果,仿真工具是Candence Spectre,模型采用华润上华公司的0.5μm的n阱CMOS工艺。
图2是PTAT电流随温度变化曲线。仿真结果表明,该曲线线性度较好,符合PTAT电流特性。常温下,在电源为5 V的情况下,功耗仅为0.4 mW。可见,其功耗非常低。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/181136.htm
图3是在电源电压为5 V时,VR和VQ随温度变化的曲线。图中,VR上的电压有一个小的阶跃,是因为在比较器翻转时由于正反馈的作用电流突然增大的结果。
图4是温度分别从0~150℃和150~0℃扫描时比较器输出状态的变化。由图可见,当温度由低到高上升至84.1℃时,电路输出状态由低电平翻转成高电平,实现了芯片的过温保护;只有当温度回落到72℃时,电路才恢复原状态,实现了约12℃的滞回温度。改变图1中R2的阻值可以调节温度范围,以满足不同的需求。
3 结 语
为保证芯片在工作时不因温度过高而被损坏,温度保护电路是必须的。这里所设计的温度保护电路对温度灵敏性高,功耗低,其热滞回功能能有效防止热振荡现象的发生,相比一般单独使用晶体管BE结的温度保护电路具有更高的灵敏度和精度,可广泛用于各种功率芯片内部。
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