CN101452303B - 一种解决上电过快的方法及其电路 - Google Patents
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Abstract
一种解决上电过快的电路，包括带隙基准源、放大器、PMOS管、输入电压、输出电压和分压器，还包括可提升晶体管和PUDC电路，其中带隙基准源与放大器相连接；放大器的一端连接PMOS管，另一端和分压器相连接；可提升晶体管的一端连接在放大器和PMOS管之间，另一端与输入电压相连接；PMOS管的一端与输入电压相连接，另一端与分压器相连接；输出电压连接在PMOS管和分压器的中间。该电路的输出电压更加稳定，能够保证芯片的安全。
Description
技术领域
本发明涉及快速上电领域，尤其涉及一种解决上电过快的方法和电路。
背景技术
在热插拔***中都利用稳压器来解决上电过快带来的电压波动，调整输出电压，使其尽可能的稳定，但是其效果往往很不理想。
以最常用的稳压器为例，如图2所示的电路模块中，如果输入电压上升过快，而带隙基准源和放大器还没有处于正常的工作状态，此时PMOS管(P沟道绝缘栅场效应管)的门处于一个不稳定的状态，输出电压相应的也不稳定，甚至PMOS管的门会处于“0”的状态，此时PMOS管相当于断开，输出电压就会产生一个很大的尖峰脉冲，导致芯片被永久的损坏，其输入电压和输出电压的示意图如图1所示。
通常的情况下，我们会在该电路的电源和输入电压之间增加一个电容和电阻，来解决上述问题，如图3所示，利用电阻和电容组成的电路，使得输出适当延迟。但是很明显，在该电路上增加一个小的电阻时，当上电过快时，由于电压极不稳定，所以电路中电流也很不稳定，当有一个较大电流通过时，容易将电阻烧坏，那么整个电路将会报废，同样增加额外的元件，会导致成本增加。
发明内容
本发明为了使输出电压更加稳定，并保证从上电到电源稳定的过程中输出为0，提供了了一种解决上电过快的方法与电路。
一种解决上电过快的电路，包括带隙基准源、放大器、PMOS管、输入电压、输出电压和分压器，还包括可提升晶体管和上电侦测电路，其中带隙基准源与放大器的一个输入端相连接；所述放大器的输出端连接PMOS管，所述放大器的另一个输入端和分压器相连接；可提升晶体管的一端连接在放大器和PMOS管之间，另一端与输入电压相连接；PMOS管的一端与输入电压相连接，另一端与分压器相连接；输出电压连接在PMOS管和分压器的中间；所述上电 侦测电路为第一晶体管、第二晶体管与第三晶体管并联后，所述第三晶体管与电阻和电容串联构成回路，所述可提升晶体管的第三端连接在所述第三晶体管与电容之间，利用电阻和电容的自身特性来产生上电侦测电路信号，实现***的延迟。
其中，所述可提升晶体管在上电侦测电路信号的控制下来控制PMOS管的断开与连接。
一种利用该电路来解决上电过快的方法，包括以下步骤：
1、在输入电压上升的过程中，由于上电侦测电路信号自身的延迟，此时上电侦测电路信号输出的电压仍然为0，使得可提升晶体管栅极输入电压为0，可提升晶体管处于被提升的状态，此时可提升晶体管断开，则对应的PMOS管处于正常的工作状态，此时整个电路的输出电压近似为0；
2、当输出电压趋于稳定时，此时上电侦测电路信号为高电平，可提升晶体管处于正常工作的状态，对应PMOS管处于被强制关闭的状态，整个电路的输出为正常值。
本发明由于采用了上述方法，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
1、本发明采用了PUDC电路，能够实现有效的延迟，保证输入电压的稳定输出；
2、本发明增加了一个可提升晶体管，在PUDC信号的作用下，实现对PMOS管的控制。
附图说明
图1为改进前的热插拔***中的输入电压和输出电压示意图；
图2为改进前热插拔***的稳压器工作示意图；
图3为常用的延迟电路图；
图4为改进后的稳压器电路图；
图5为PUDC信号电路图；
图6为改进后稳压器的输入电压，PUDC信号和输出电压示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种解决上电过快电路以及方法，以稳压器为例，但本发明不限于稳压器，如图4所示，包括带隙基准源、放大器、PMOS管、输入电压、输出电压和分压器，还包括可提升晶体管和PUDC电路，其中带隙基准源与放大器相连接；放大器的一端连接PMOS管，另一端和分压器相连接；可提升晶体管的一端连接在放大器和PMOS管之间，另一端与输入电压相连接；PMOS管的一端与输入电压相连接，另一端与分压器相连接；输出电压连接在PMOS管和分压器的中间。
该稳压器主要利用PUDC(Power-up Detect Circuit，上电侦测电路)信号来控制晶体管M1的连接和断开，从而实现对控制PMOS管，进而实现对输出的控制，其具体的方法步骤为：
1、在输入电压上升的过程中，由于PUDC信号自身的延迟，此时PUDC信号输出的电压仍然为0，使得晶体管M1栅极电压为0，晶体管处于被拉升的状态，此时晶体管M1断开，则对应的PMOS管的栅极电压大于其阈值电压，则PMOS管处于正常的工作状态，保证整个电路的输出电压近似为0；
2、当输出电压逐渐趋于稳定时，PUDC电路的输出为高电平，此时M1的栅极电压大于其阈值电压，晶体管M1处于正常工作的状态，则对应的PMOS管的栅极电压小于阈值电压，PMOS管处于断开的状态，整个电路的输出为正常值。
其中产生PUDC信号的电路如图5所示，三个晶体管并联后与电阻和电容串联构成回路，其本质上就是利用电阻和电容其本身特性产生的延迟，来控制PUDC信号的输出，其具体的输出延迟的时间，可根据不同的芯片来进行设计，不同的芯片其需要的延迟时间是不同的，此时只需调整电阻R和电容C的数值就可实现。
在快速上电过程中，当输入电压从零到达稳定值时，往往会有比较大的波动，则对应的输出电压从零到稳定值之前，往往也会有比较大的波动，有时甚至会产生一个很大的尖峰电流，如果直接向芯片提供输出电压的话，会存在损坏芯片的风险，所以必须保证在输入电压到达稳定之前，稳压器的输出为是“0”。由于传输***自身的延迟特性，当输入电压到达稳定值以后，输出电压也会在一个较小的延迟后，趋于稳定，此时才能将稳定的电压输出给芯片。
如图6所示，PUDC信号相对于输入电压来说有一个延迟，即在输入电压从 0上升到稳定值的时候，PUDC信号的电压在自身延迟的作用下，在一个适当的延迟之后才从0到达稳定值；并保证在输入电压上升的过程中，输出为0，输出电压相对于PUDC信号也有一个启动时间的延迟，来保障当输出稳定时，稳压器才输出电压，保护芯片。
使用该稳压器能保证输出电压的稳定，能稳定的向芯片提供输入电压，保护芯片。
本实施例中所提到的稳压器只是本发明一种解决上电过快的方法与电路的一个具体实施例，本发明所要保护的范围不限于稳压器，一切能解决上电过快的电路及其方法都在本发明范围之内。
Claims (3)
1.一种解决上电过快的电路，包括带隙基准源、放大器、PMOS管、输入电压、输出电压和分压器，其特征在于，还包括可提升晶体管和上电侦测电路，其中带隙基准源与放大器的一个输入端相连接；所述放大器的输出端连接PMOS管，所述放大器的另一个输入端和分压器相连接；可提升晶体管的一端连接在放大器和PMOS管之间，另一端与输入电压相连接；PMOS管的一端与输入电压相连接，另一端与分压器相连接；输出电压连接在PMOS管和分压器的中间；所述上电侦测电路为第一晶体管、第二晶体管与第三晶体管并联后，所述第三晶体管与电阻和电容串联构成回路，所述可提升晶体管的第三端连接在所述第三晶体管与电容之间，利用电阻和电容的自身特性来产生上电侦测电路信号，实现***的延迟。
2.如权利要求1所述的一种解决上电过快的电路，其特征在于，所述的可提升晶体管在上电侦测电路信号的控制下来控制PMOS管的断开与连接。
3.一种利用权利要求1所述的解决上电过快的电路来解决上电过快的方法，其特征在于，该方法包括：
1)、在输入电压上升的过程中，由于上电侦测电路信号自身的延迟，此时上电侦测电路信号输出的电压仍然为0，使得可提升晶体管栅极输入电压为0，可提升晶体管处于被提升的状态，此时可提升晶体管断开，则对应的PMOS管处于正常的工作状态，此时整个电路的输出电压近似为0；
2)、当输出电压趋于稳定时，此时上电侦测电路信号为高电平，可提升晶体管处于正常工作的状态，对PMOS管处于被强制关闭的状态，整个电路的输出为正常值。
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Publications (2)
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