CN109510599B - 放大保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种放大保护电路，其包括放大器、第一控制组件、第一MOS管以及第一电位；其中，所述放大器的第一电位接入端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一电位连接所述第一MOS管的源极；所述第一控制组件的两端分别连接在所述第一电位和所述放大器的第一电位接入端，以控制所述第一MOS管的栅极和源极的电压不大于第一阈值。本发明实施例公开的放大保护电路中，通过加设第一控制组件，控制第一MOS管的栅极和源极的电压不大于第一阈值，对第一MOS管形成保护，进而对高电压运算放大器形成有效保护。

Description

放大保护电路

技术领域

本发明属于保护电路领域，尤其涉及一种放大保护电路。

背景技术

高电压运算放大器在电路设计上，因为半导体组件的特性，须要做出相应保护措施，以避免电路内部组件因为不正常的操作而造成高电压运算放大器的永久性损害。

通常的做法是，通过限制输出电流或限制输出电压的方法，起到保护放大器的作用，如在放大器的输出端和电源之间引入MOS管。但是，这种方法在高电压运算放大器不正常操作时，MOS管极其容易被烧坏，进而对高电压运算放大器造成损害，形不成对高电压运算放大器的有效保护。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种放大保护电路，以对高电压运算放大器形成有效保护。

本发明实施例提供了一种放大保护电路，其包括放大器、第一控制组件、第一MOS管以及第一电位；

其中，所述放大器的第一电位接入端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一电位连接所述第一MOS管的源极；

所述第一控制组件的两端分别连接在所述第一电位和所述放大器的第一电位接入端，以控制所述第一MOS管的栅极和源极的电压不大于第一阈值。

进一步地，所述第一控制组件为第一稳压器。

进一步地，所述第一稳压器包括稳压二极管或PN接面二极体。

进一步地，所述放大保护电路还包括第二控制组件、第二MOS管以及第二电位；

其中，所述放大器的第二电位接入端连接所述第二MOS管的栅极，所述第二电位连接所述第二MOS管的源极；

所述第二控制组件的两端分别连接在所述第二电位和所述放大器的第二电位接入端，以控制所述第二MOS管的栅极和源极的电压不大于所述第二阈值。

进一步地，所述第一电位为高电位，所述第二电位为低电位；或者，

所述第一电位为低电位，所述第二电位为高电位。

进一步地，所述第一阈值等于所述第二阈值。

进一步地，所述第二控制组件为第二稳压器。

进一步地，所述第二稳压器包括稳压二极管或PN接面二极体。

本发明实施例提供的放大保护电路，第一MOS管的栅极和源极分别连接高电压运算放大器的第一电位接入端和第一电位，并通过在高电压运算放大器的第一电位接入端和第一电位之间设置第一控制组件，以控制第一MOS管的栅极和源极的电压不大于第一阈值，对第一MOS管形成保护，进而对高电压运算放大器形成有效保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种放大保护电路的一电路连接图；

图2为本发明实施例提供的一种放大保护电路的又一电路连接图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”或“电性连接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其它装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者***中还存在另外的相同要素。

具体实施例

请参考图1，为本发明实施例提供的一种放大保护电路的一电路连接图，所述放大保护电路包括放大器11、第一控制组件12、第一MOS管13以及第一电位14。

其中，所述放大器10用于对数字信号进行放大处理，具有两个信号输入端VINP和VINN，和一个信号输出端OUT，并具有两个电位接入端VDP和VDN，这里分别记作第一电位接入端111和第二电位接入端112。

所述第一MOS管13的栅极G连接在所述第一电位接入端111上，所述第一电位14连接在所述第一MOS管13的源极S，所述信号输出端OUT连接所述第一MOS管13的漏极D，在这里，所述第一电位14可以是接地的零电位，也可以是一电源的高电位，当所述第一电位14是接地的零电位时，所述第二电位接入端112接入一电源的高电位；当所述第一电位14是接入一电源的高电位时，所述第二电位接入端112接入接地的零电位；如此，通过所述第一MOS管13可实现对所述放大器11的保护，但是，当所述放大器11不正常操作时，所述第一MOS管13的源极S和栅极G之间的电压就会增大，进而可能烧坏所述第一MOS管13，即破坏对所述放大器11的保护。

鉴于以上问题，本发明实施例的放大保护电路中加入了所述第一控制组件12，所述第一控制组件12的两端分别连接在所述第一电位14和所述放大器11的第一电位接入端111，即所述第一控制组件12设置在所述第一电位接入端111和所述第一电位14之间。在这里，可视所述第一MOS管13的源极S和栅极G与所述第一控制组件12之间是并联关系，即所述第一MOS管13的源极S和栅极G之间的电压与所述第一控制组件12之间的电压相同，如此，便通过第一控制组件12可控制所述第一MOS管13的栅极G和源极S之间的电压不大于第一阈值，在这里，所述第一阈值的电压可视为所述第一MOS管13的安全电压，不会对所述第一MOS管13造成损坏，一旦高于所述第一阈值的电压所述第一MOS管13便会损坏，如在所述放大器11在非正常操作时，这里的非正常操作包括但不限定于是两个电位接入端VDP和VDN之间的电压过大；通过第一控制组件12控制所述第一MOS管13的栅极G和源极S之间的电压不大于第一阈值，实现对所述第一MOS管13的保护，进而实现所述保护电路对所述放大器11的保护。

本申请其他较佳的实施例中，所述第一控制组件12为可以起到稳压作用的第一稳压器，所述第一MOS管13的栅极G和源极S与所述第一稳压器之间并联，以起到控制所述第一MOS管13的栅极G和源极S之间的电压不大于所述第一阈值。

进一步地，所述第一稳压器包括但不限定于是稳压二极管或PN接面二极体，这里的稳压二极管，又名齐纳二极管，利用PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管；这里的PN接面二极体主要是低崩塌电压的PN接面二极体，其是由N型半导体和P型半导体互相结合所构成。

另外，请参考图2，为本发明实施例提供的一种放大保护电路的又一电路连接图，所述放大保护电路还包括第二控制组件22、第二MOS管23以及第二电位24。

其中，所述放大器11的第二电位接入端112连接所述第二MOS管23的栅极G，所述第二电位24连接所述第二MOS管23的源极S，所述信号输出端OUT连接所述第二MOS管23的漏极D，在这里，当所述第一电位14为高电位时，如连接一电源的正极提供所述高电位，所述第二电位24为低电位，如连接所述电源的负极，可以是接地的零电位；或者，当所述第一电位14为低电位，如连接一电源的负极，可以是接地的零电位，所述第二电位24为高电位，如连接所述电源的正极提供所述高电位。如此，通过所述第二MOS管23可实现对所述放大器11的进一步保护，但是，当所述放大器11不正常操作时，所述第二MOS管23的源极S和栅极G之间的电压就会增大，进而可能烧坏所述第二MOS管23，即破坏对所述放大器11的保护。

同样，在所述放大保护电路中加入了所述第二控制组件22，所述第二控制组件22的两端分别连接在所述第二电位24和所述放大器11的第二电位接入端112，具体所述第二控制组件22的连接形式可上述所述第一控制组件12的描述，所述第二控制组件22可以控制所述第二MOS管23的栅极G和源极S的电压不大于所述第二阈值,实现对所述第二MOS管23的保护，进而实现所述保护电路对所述放大器11的进一步保护，具体的保护机制可参考前述实施例的描述，在此不予赘述。

在这里，所述第一阈值和所述第二阈值的大小可以相等，也可以不相等。但是在同一电路中的MOS管一般选用同一规格，即所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的完全电压相同，因此，在较佳的实施例中，所述第一阈值和所述第二阈值的大小相等。

进一步地，所述第二控制组件22同样为可以起到稳压作用的第二稳压器，所述第二MOS管23的栅极G和源极S与所述第二稳压器之间并联，以起到控制所述第二MOS管23的栅极G和源极S之间的电压不大于所述第二阈值。

更进一步地，所述第二稳压器包括但不限定于是稳压二极管或PN接面二极体，这里的稳压二极管和PN接面二极体与所述第一稳压器的稳压二极管和PN接面二极体相同，请参考以上实施例的描述，在此不予赘述。

需要指出的是，请参考图2，在同一电路中，连接高电位的所述第一MOS管13为P型MOS管，连接低电位的所述第二MOS管23为N型MOS管,如本发明实施例中所述第一MOS管13的源极S连接电源正极的第一电位14，所述第二MOS管23的源极S连接电源负极(接地零电位)的第二电位24。

下面通过一具体的应用事例对本发明实施例进行说明：

所述第一电位14的电压为20V，所述第二电位14接地为0V；

设定所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的栅极G和源极S之间的安全电压为5V，即所述第一阈值的电压和所述第二阈值的电压均为5V；

当所述放大器11在线型工作区间时，即所述放大器11正常操作，所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的栅极G和源极S之间的电压VGS的绝对值小于5V，此时，所述第一MOS管13和所述第二MOS管23不会被损坏，同时也对所述放大器11起到保护作用；

当所述放大器11在非线型工作区间时，即所述放大器11不正常操作，所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的栅极G和源极S之间的电压VGS的绝对值很可能大于等于5V，此时，所述第一控制组件12和所述第二控制组件22便会控制其两端的电压小于5V，进而控制所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的栅极G和源极S之间的电压VGS的绝对值小于5V，从而对所述第一MOS管13和所述第二MOS管23的栅极G和源极S形成保护，进而使得所述第一MOS管13和所述第二MOS管23可以对所述放大器11起到有效的保护，保证所述放大器11可以正常工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种放大保护电路，其特征在于，包括放大器、第一控制组件、第一MOS管以及第一电位；

所述放大器具有第一电位接入端和第二电位接入端，当所述第一电位是接地的零电位时，所述第二电位接入端接入一电源的高电位；当所述第一电位是接入一电源的高电位时，所述第二电位接入端接入接地的零电位；

其中，所述第一电位接入端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一电位连接所述第一MOS管的源极；

所述第一控制组件的两端分别连接在所述第一电位和所述第一电位接入端，以控制所述第一MOS管的栅极和源极的电压不大于第一阈值。

2.根据权利要求1所述的放大保护电路，其特征在于，所述第一控制组件为第一稳压器。

3.根据权利要求2所述的放大保护电路，其特征在于，所述第一稳压器包括稳压二极管或PN接面二极体。

4.根据权利要求1-3任一项所述的放大保护电路，其特征在于，还包括第二控制组件、第二MOS管以及第二电位；

其中，所述放大器的第二电位接入端连接所述第二MOS管的栅极，所述第二电位连接所述第二MOS管的源极；

所述第二控制组件的两端分别连接在所述第二电位和所述放大器的第二电位接入端，以控制所述第二MOS管的栅极和源极的电压不大于第二阈值。

5.根据权利要求4所述的放大保护电路，其特征在于，

所述第一电位为高电位，所述第二电位为低电位；或者，

所述第一电位为低电位，所述第二电位为高电位。

6.根据权利要求4所述的放大保护电路，其特征在于，所述第一阈值等于所述第二阈值。

7.根据权利要求4所述的放大保护电路，其特征在于，所述第二控制组件为第二稳压器。

8.根据权利要求7所述的放大保护电路，其特征在于，所述第二稳压器包括稳压二极管或PN接面二极体。

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