CMOS过热保护电路

合集下载

cmos驱动芯片温度补偿电路

cmos驱动芯片温度补偿电路

cmos驱动芯片温度补偿电路CMOS驱动芯片温度补偿电路是一种用于提高芯片性能稳定性的技术。

CMOS驱动芯片是一种常见的集成电路,它在数字电路中扮演着重要的角色。

然而,由于温度变化会对芯片性能产生影响,因此在某些应用场景下,需要对CMOS驱动芯片进行温度补偿,以确保其工作稳定性和可靠性。

CMOS驱动芯片的性能受到温度的影响,主要体现在两个方面。

首先,温度变化会导致电阻、电容等元件参数发生变化,从而影响芯片的工作电流和电压。

其次,温度变化还会引起晶体管的阈值电压发生漂移,影响芯片的开关速度和功耗。

为了解决这些问题,可以采用温度补偿电路对CMOS驱动芯片进行补偿。

温度补偿电路主要包括温度传感器、补偿电路和控制电路三部分。

温度传感器用于检测芯片的温度。

常用的温度传感器有PN结温度传感器和热敏电阻等。

它们能够将温度转化为电信号,并输出给补偿电路。

补偿电路是温度补偿的核心部分,它根据温度传感器输出的电信号,对CMOS驱动芯片的工作电流、电压和阈值电压等进行补偿。

补偿电路通常采用模拟电路的方式实现,其中包括运算放大器、电压比较器、DAC等。

控制电路用于控制补偿电路的工作方式和参数。

它能够根据芯片的工作状态和温度变化情况,对补偿电路进行调节和控制,以实现最佳的温度补偿效果。

温度补偿电路的工作原理如下:首先,温度传感器检测到芯片的温度,并将其转化为电信号。

然后,补偿电路根据温度传感器输出的电信号,计算出相应的补偿值。

最后,控制电路根据芯片的工作状态和温度变化情况,对补偿电路进行调节和控制,以保持芯片的工作稳定性和可靠性。

温度补偿电路的设计需要考虑多方面的因素。

首先,温度传感器的选择应考虑其温度测量范围、灵敏度和精度等因素。

其次,补偿电路的设计应考虑其补偿范围、补偿精度和功耗等方面。

此外,控制电路的设计应考虑其响应速度、稳定性和可靠性等因素。

在实际应用中,温度补偿电路可以提高CMOS驱动芯片的性能稳定性。

例如,在高温环境下,温度补偿电路能够有效地抵消温度对芯片性能的影响,保持其工作稳定性。

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路作者:汤洵张涛来源:《现代电子技术》2009年第22期摘要:基于CSMC 0.5 μm CMOS工艺设计了一种带热滞回功能的高精度温度保护电路,利用晶体管PN结和PTAT电流相反的温度特性,极大地提高了温差鉴别的灵敏度。

Cadence Spectre 仿真结果表明,该电路对温度灵敏度高,功耗低,且其热滞回功能可有效防止热振荡。

比普通单PN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。

关键词:CMOS;温度保护;PTAT电流;热滞回中图分类号:TN430 引言随着集成电路技术的广泛应用及集成度的不断增加,超大规模集成电路(VLSI)的功耗、芯片内部的温度不断提高,温度保护电路已经成为了众多芯片设计中必不可少的一部分。

本文在CSMC 0.5 μm CMOS工艺下,设计一种适用于音频功放的高精度带热滞回功能温度保护电路。

1 电路结构设计整个电路结构可分为启动电路、PTAT电流产生电路、温度比较及其输出电路。

下面详细介绍各部分电路的设计以及实现。

文中所设计的温度保护整体电路图如图1所示。

[BT3]1.1 启动电路在与电源无关的偏置电路中有一个很重要的问题,那就是“简并”偏置点的存在,每条支路的电流可能为零,即电路不能进入正常工作状态,故必须添加启动电路,以便电源上电时摆脱简并偏置点。

上电瞬间,电容上无电荷栅极呈现低电压导通,PD(低功耗引脚)为低电平将栅压拉高,由于设计中宽长比较小,而此时又不导通支路导通,电路脱离“简并点”;随着栅电位的继续升高导通源电位急剧降低,某时刻被关断,启动电路与偏置电路实现隔离,电容两端电压恒定,为提供合适的栅压,偏置电路正常工作。

然而,当PD为高电平时导通,将的栅电位拉低,使得整个电路处于低功耗状态。

在这一部分组成低压共源共栅电流镜,并且有相同的宽长比,使两条支路电流相等。

该结构与一般的共源共栅结构相比,可以提高等效沟道长度,从而增大输出电阻,提高电路的PSRR性能;并且这种两管组合结构可消耗较低的电压压降,从而增大输出电压摆幅,改善芯片低压工作特性。

cmos电路常见故障的解决方法

cmos电路常见故障的解决方法

CMOS电路常见故障的解决方法CMOS电池供电电路故障解决一例笔者的爱机配置为Duron 950 CPU、精英SiS730主板(板载显卡)、HYl28MB 内存等。

笔者是一名DIYer,素来喜欢超频使用。

一次超频使用后,开机无显示,超频黑屏的情况笔者司空见惯,照例是跳线清除CMOS记录后重新开机,进入BIOS中进行正确的设置,进入windows 98一切正常。

可是用过午饭后回到电脑前,开机,问题出现了!开机时出现BIOS校验失败的提示,按“F1”键可以进入系统,系统时间自动变为2001年5月31日了。

进入BIOS中可看到,所有的设置全为出厂时的初始设置。

好不容易重新设置好后,启动系统不再提示出错信息。

谁知第二天再开机又出现相同的故障。

使用过程中笔者发现,重新启动计算机时,BIOS信息能得到存储。

而关机以后再开机,便得重新设置BIOS。

虽然进入系统后操作正常,但是每当第一次使用机器时就先得设置BIOS,使用起来极为麻烦,并且有的应用软件因为系统时间发生了变化造成不能正常使用。

经查阅有关资料得知,开机时CMOS存储器由开关电源(也就是主机电源)供电,关机后由CMOS电池供电电路供电。

我根据故障现象初步判断为CMOS电池失效,换上一粒新电池,故障依旧。

幸好笔者具备一定的电子维修技术基础,经查主板CMOS电池供电电路,发现一贴片三极管损坏,但市面上没有这种贴片三极管销售。

考虑到CMOS供电电路为普通电路,对元件没有什么特别的要求,根据电路分析,此管为PNP型三极管,于是决定选用常见的9012普通三极管替换,由于贴片三极管体积很小,9012三极管不便于在原来的位置焊接,我将9012三极管固定在主板上,从三极管的三个引脚焊接三根导线,并焊接到贴片三极管原来的三个焊点上。

经过以上的处理,BIOS信息得以存储。

至此故障排除,此主板使用至今一切正常。

事后想想,这个故障出现在笔者超频失败清除CMOS 记录以后,由于跳线清除CMOS记录的操作对于笔者来说是轻车熟路,所以操作时马马虎虎地就在只关掉插座电源开关的情况下就给主板跳线清除CMOS存储记录,却不知这时开关关掉的只是交流电的零线,主机上仍通有微弱的电流,从而造成了三极管被击穿。

cmos过温保护电路

cmos过温保护电路

cmos过温保护电路CMOS过温保护电路是一种用于保护CMOS芯片免受过热损坏的重要电路。

CMOS芯片是现代电子设备中常见的一种集成电路技术,它具有低功耗、高集成度和可靠性高等特点,被广泛应用于计算机、通信设备和消费电子产品中。

然而,由于工作时产生的热量以及环境温度的影响,CMOS芯片在长时间运行或高负载工作时容易过热,从而导致性能下降、损坏甚至烧毁。

为了有效解决这个问题,人们设计了CMOS过温保护电路,以保护CMOS芯片的正常运行和寿命。

CMOS过温保护电路的工作原理是通过监测芯片表面温度来实现的。

一般来说,这种保护电路会在芯片表面安装一个温度传感器,用于实时感知芯片的温度变化。

一旦温度超过了设定的安全阈值,保护电路就会立即采取措施来降低芯片的温度,以避免过热损坏。

CMOS过温保护电路主要包括两个关键部分:温度传感器和温度控制器。

温度传感器负责测量芯片表面的温度,并将温度信号转化为电信号传递给温度控制器。

温度控制器则根据传感器传来的温度信号,判断芯片是否过热,并采取相应的保护措施。

常见的保护措施包括调整芯片的工作频率、减少功耗、增加散热器或风扇的转速等。

当温度超过安全阈值时,温度控制器会通过控制信号,将这些保护措施实施到芯片中,以降低芯片的温度。

一旦温度恢复到安全范围内,保护措施就会被解除,芯片恢复正常工作。

CMOS过温保护电路的设计需要考虑多个因素,如芯片的功耗、散热条件、环境温度等。

合理的设计可以有效地保护芯片免受过热损害,延长芯片的使用寿命,提高设备的可靠性。

除了CMOS过温保护电路,人们还开发了其他形式的过温保护电路,如PMOS过温保护电路和NMOS过温保护电路。

这些电路在不同的应用场景中发挥着重要的作用,保护着各种类型的芯片免受过热损坏。

CMOS过温保护电路是一种重要的电路设计,它可以有效地保护CMOS芯片免受过热损坏。

合理的设计和实施过温保护电路可以延长芯片的寿命,提高设备的可靠性。

一种高精度CMOS带隙基准和过温保护电路

一种高精度CMOS带隙基准和过温保护电路
图 1 示 的是 带 隙基 准源 的 原 理示 意 图 。 n结二 极 管 的 电 压 所 p 降 为 VB 其 温 度 系 数 在 室 温 时 大 约 为 ..mV K. 热 电 压 E, 22 / 而
适当调整 RlR , 3的电阻比例可 以得到在室温 时温度 , 2R 系数为 0的输出电压 V e。 rf
由于输入 MO S管的非对称性 , 运算放大器存在有输入失
调 电压, 也就是当运放的输入 电压为零时, 其输出电压不为零 。 当运放的输入 电压为V s 我们可 以得到基准 电压的输出如 o 时,
() 示 : 7式所
×v T
v 耍= 晒+— 1 2 × △ ( +R ) ( R 晒一 )
雌 :
I '一 I7
u 卜 ]
图 5带 隙基准的温度扫描特性 6 电源抑制比

图 3 高精 度 C S带 隙基 准 电路 MO 核 心 电路 产 生 一 个 和 温 度 成 正 比的 电流 (1 T 电流 ) : P1 A 为


斟协论坛 ・2 1 00年第 3期( )—— 下
对 输 出基 准 电压 的影 响 。 图 3所 示 为 本 文 高精 度 C 如 MOS带 隙 基 准 核 心 电路 及 其 启 动 和 保 护 电路 , 、 2面 积 是 Q 、 4 QI Q 3Q
1 l7" l
11l 7-
的 n倍 , Q1 Q 、 和 Q 将 和 2 Q3 4串联 , △ 提 高为 2△ , 将
减 小 运 放 失 调 的影 响 。
——_ ・ r r{ m

1l71 1 7 1
’I 1 1 1 7¥
t I5 17 0
厂 L ]

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路

一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路一种带热滞回功能的CMOS温度保护电路0引言随着集成电路技术的广泛应用及集成度的不断增加,超大规模集成电路(VLSI)的功耗、芯片内部的温度不断提高,温度保护电路已经成为了众多芯片设计中必不可少的一部分。

本文在CSMC0.5/μm CMOS工艺下,设计一种适用于音频功放的高精度带热滞回功能温度保护电路。

1电路结构设计整个电路结构可分为启动电路、PTAT电流产生电路、温度比较及其输出电路。

下面详细介绍各部分电路的设计以及实现。

文中所设计的温度保护整体电路图。

1.1启动电路在与电源无关的偏置电路中有一个很重要的问题,那就是“简并”偏置点的存在,每条支路的电流可能为零,即电路不能进入正常工作状态,故必须添加启动电路,以便电源上电时摆脱简并偏置点。

上电瞬间,电容C上无电荷,M7栅极呈现低电压,M7~M9导通,PD(低功耗引脚)为低电平,M3将M6栅压拉高,由于设计中M2宽长比较小,而此时又不导通,Q1~Q4支路导通,电路脱离“简并点”;随着M6栅电位的继续升高,M2导通,M3源电位急剧降低,某时刻M3被关断,启动电路与偏置电路实现隔离,电容C两端电压恒定,为M7提供合适的栅压,偏置电路正常工作。

然而,当PD为高电平时,M4导通,将M6,M10的栅电位拉低,使得整个电路处于低功耗状态。

1.2PTAT电流产生电路在这一部分,M11,M12,M14,M15组成低压共源共栅电流镜,并且有相同的宽长比,使两条支路电流相等。

该结构与一般的共源共栅结构相比,可以提高等效沟道长度,从而增大输出电阻,提高电路的PSRR性能;并且这种两管组合结构可消耗较低的电压压降,从而增大输出电压摆幅,改善芯片低压工作特性。

,为了使共源共栅电流镜正常工作,必须满足M14和M15同时工作在饱和区,设M15的栅极偏置电压为Vb,M14和M15的漏端电压分别为VA和VB,即:选择M15的尺寸,使它的过驱动电压始终小于一个阈值电压,确保不等式成立,则选择合适的Vb,即可使M11,M12和M14,M15消耗的电压余度最小,值为两个过驱动电压。

CMOS集成电路ESD保护技术研究

CMOS集成电路ESD保护技术研究

CMOS集成电路ESD保护技术研究董培培;张海涛【摘要】介绍了 ESD 保护原理、测试方法及典型的 ESD 保护电路,针对2000V 的 HBM模型ESD 保护指标要求,采用 CSMC 0.5μm 25V(VGS)/25V (VDS)DPTM工艺模型和 GGMOS 器件进行了全芯片的 ESD 保护电路设计,并对 ESD 保护管的输出驱动级做了探索,在保证输出级 ESD 保护能力的同时,提高了输出端口的带负载能力。

鉴于 ESD 保护结构工艺移植性较差,保护性能与工艺密切相关的特点,结合具体版图设计实践,总结了 ESD 保护结构版图设计的通用原则。

这些原则旨在提高 ESD 保护结构的抗静电能力或提高 ESD 保护器件的工作可靠性,与具体的实现工艺无关。

流片后的 ESD 实验表明,设计的 ESD 保护结构可以承受2000V HBMESD 攻击。

%The principles,measurement methods and typical circuits of ESD Protection are introduced in this ing CSMC 0.5μm 25V(VGS)/25V(VDS)DPTMProcess and GGMOS devices,the ESD protection circuits of the whole chip are designed to achieve 2000V HBMESD protection ability,and output driver designed with ESD protection FETs is explored to raise the driving ability of output pin while keeping the ESD protection ability.Because technology portability of ESD protection circuits is bad and ESD protection ability is highly related with technology,combined with layout design practice,the general principles of ESD layout design are presented.The principles,regardless of technology,aim at raising the protection ability or reliability of ESD protection structure.The ESD experiment of the fabricated chip shows that the designed ESD protection structure can endure 2000V HBMESD attack.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】4页(P9-12)【关键词】ESD保护;GGMOS 器件;电路设计;版图设计;通用原则;工作可靠性【作者】董培培;张海涛【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳 110032;中国人民解放军 95979 部队,辽宁,沈阳 110045【正文语种】中文【中图分类】TN4随着电路设计和制造工艺水平的发展,CMOS集成电路工艺尺寸不断缩小,单芯片集成度不断变大,且电路结构越来越复杂,极大提高了集成电路的性价比。

cmos过温保护电路

cmos过温保护电路

cmos过温保护电路介绍如下:
CMOS过温保护电路是一种针对CMOS电路芯片在高温环境下可能出现的失效问题的保护电路,通常包含一个温度传感器和一个比较器电路。

该电路可以检测芯片运行过程中的温度,当温度达到工作范围之外时,会触发保护电路,切断电路的供电,从而防止芯片过热,避免对芯片的损害。

CMOS过温保护电路主要包含以下部分:
1.温度传感器:用于检测芯片的工作温度,一般为数字温度传感器(如TMP421、LM75
等),可以将温度信号转化为数字信号,并通过接口发送给比较器电路。

2.比较器电路:通过将温度信号与设定的温度阈值比较,控制芯片的供电或外接散热
装置,以防止芯片过热。

比较器电路通常采用基于CMOS技术的电路,包括比较器、开关等,需要根据具体情况进行设计。

3.控制器:用于控制比较器电路的输出,按照预设的温度阈值开关电源或其他设备,
以实现芯片的保护。

此外,控制器还需要进行一些保护措施,如监测电源电压、电流、电容等参数,以确保电路的正常工作。

CMOS过温保护电路可应用于各种CMOS电路芯片、集成电路或系统的保护,特别是在高温环境下长时间使用的情况下,如汽车电子、工业控制、航空航天、军事等领域的应用,能够有效防止芯片失效和损坏,提高电路的可靠性和稳定性。

总之,CMOS过温保护电路是一种有效的保护手段,能够防止芯片在高温环境下失效,并实现芯片的自动保护,减少对芯片的损害。

其设计和实现需要遵循相关的电路设计规范和要求,确保电路的稳定性和可靠性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档