过温检测电路、线性稳压器、芯片以及电子设备的制作方法

1.本技术涉及集成电路技术领域，具体涉及一种过温检测电路、线性稳压器、芯片以及电子设备。

背景技术：

2.现有过温保护电路包括过温检测子电路和过温保护子电路，其中过温检测电路是通过双极性三极管、电阻及pmos管组合得到的第一支路获得正向电流，通过多个双极性三极管、电阻及nmos管组合得到的第二支路获得反向电流，之后将正向电流和反向电流送入反相器中，利用反相器对正向电流和反向电流的电平状态进行判断，当反相器的输出为高电平时，则与反相器连接的过温保护子电路截止或关断，完成对电路的过温保护。
3.虽然在现有技术中，通过多种元件组合能够实现电路的过温检测，但由于过温检测子电路使用的是多种元件组合，造成电路或ic布局面积大，无法满足用户对电路或ic布局微型化的要求。

技术实现要素：

4.鉴于此，本技术提供一种过温检测电路、线性稳压器、芯片以及电子设备，以解决现有过温检测电路中，由于其电路布局面积较大，无法满足用户对电路或ic布局微型化的要求的问题。
5.本技术提供的一种过温检测电路，包括：
6.第一输入模块，用于获取第一偏置信号，产生正压信号；
7.第二输入模块，用于获取第二偏置信号，产生负压信号，所述负压信号随温度变大而减小；
8.比较模块，分别与所述第一输入模块和所述第二输入模块连接，用于比较所述正压信号和所述负压信号，当所述正压信号大于所述负压信号时，输出过温信号。
9.其中，过温检测电路还包括偏置模块，分别与所述第一输入模块和所述第二输入模块连接，用于为向所述第一输入模块提供第一偏置信号，以及用于向所述第二输入模块提供第二偏置信号，其中，所述第一偏置信号用于向所述第一输入模块提供稳定第一输入模块工作状态的工作电压及工作电流；所述第二偏置信号用于向所述第二输入模块提供稳定第二输入模块工作状态的工作电压及工作电流；
10.供电模块，与所述偏置模块连接，用于向所述偏置模块进行供电，使所述偏置模块输出所述第一偏置信号和所述第二偏置信号。
11.其中，所述供电模块包括电流源。
12.其中，所述比较模块包括：
13.比较器，所述比较器的第一输入端与所述第一输入模块的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述第二输入模块的输出端连接；所述比较器的输出端用于输出所述过温信号。
14.其中，所述第一输入模块包括：
15.第一mos管，所述第一mos管的漏极分别与所述比较模块的第一输入端、所述偏置模块的输出端连接，所述第一mos管的漏极用于获取所述第一偏置信号，并向所述比较模块输出所述正压信号，所述第一mos管的栅极与所述第一mos管的源极连接，所述第一mos管的源极接地。
16.其中，所述第二输入模块包括：
17.第二mos管和第一三极管，所述第二mos管的漏极分别与所述偏置模块的输出端、所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述比较模块的第二输入端、所述偏置模块的输出端连接，所述第一三极管的发射极用于获取所述第二偏置信号，并向所述比较模块输出所述负压信号，所述第一三极管的发射极用于所述第二mos管的栅极与所述第二mos管的源极连接，所述第二mos管的源极、所述第一三极管的集电极均接地。
18.其中，所述偏置模块包括第三mos管、第四mos管、第五mos管和第六mos；
19.所述第三mos管的漏极、所述第四mos管的漏极、所述第五mos管的漏极、所述第六mos管的漏极均接电源，所述第三mos管的源极与所述供电模块连接，所述第三mos管的源极还分别与所述第三mos管的栅极、所述第四mos管的栅极、所述第五mos管的栅极及所述第六mos管的栅极连接；所述第四mos管的源极分别与所述第一输入模块、所述比较模块连接；
20.所述第五mos管的源极与所述第二输入模块连接，所述第六mos管的源极分别与所述第二输入模块、所述比较模块连接。
21.其中，所述第一mos管沟道的宽长比小于所述第二mos管沟道的宽长比。
22.其中，所述正压信号
23.所述负压信号
24.所述第一mos管、第二mos管以及第一三极管的参数被设置为满足：
25.当环境温度等于或小于预设温度
，
所述正压信号小于负压信号时，
[0026][0027][0028]
当环境温度处于大于预设温度，所述正压信号大于负压信号时，
[0029][0030]
其中，vthp表示为pmos管的阈值电压；ib1表示为供电模块提供的偏置电流，up表示为空穴的迁移率；cox表示为单位面积的栅氧化层电容；w1/l1表示为第一mos管沟道的宽长比；w2/l2表示为第二mos管沟道的宽长比；vbe1表示为第一三极管发射极与基极之间的电压。
[0031]
其中，所述预设温度的范围为140℃至160℃。
[0032]
其中，比较器为迟滞电压比较器。
[0033]
其中，第三mos管、第四mos管、第五mos管、第六mos管的电流镜像比例为1：1：1：1。
[0034]
本技术提供的一种线性稳压器，包括上述所述的过温检测电路。
[0035]
本技术提供的一种芯片，包括上述所述的过温检测电路，或上述所述的线性稳压器。
[0036]
本技术提供的一种电子设备，包括上述所述的过温检测电路，或上述所述的线性稳压器，或上述所述的芯片。
[0037]
本技术上述所提供的过温检测电路，通过第一输入模块和第二输入模块获取正压信号和负压信号，将正压信号和负压信号送入比较模块进行比较，判断正压信号是否大于所述负压信号，从而确定出电路中是否存在过温，在本实施例中利用第一输入模块、第二输入模块及比较模块进行电路布局，减小电路布局面积，从而满足用户对电路或ic布局微型化的要求。
附图说明
[0038]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0039]
图1为本技术实施例的过温检测电路的结构示意图；
[0040]
图2为本技术可选的实施例的过温检测电路的示意图；
[0041]
图3为本技术实施例的过温检测电路的结构示意图；
[0042]
图4为本技术可选的实施例的过温检测电路的示意图；
[0043]
图5为本技术可选的实施例的过温检测电路的示意图。
具体实施方式
[0044]
下面结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
[0045]
在现有的ldo(low dropout regulator，低压差线性稳压器)或dc-dc(直流转直流)等电路产品在应用过程中会因为环境温度过高或耗散功率发热等导致电路结温升高，如果此温度过高，比如高于150℃，这会影响电路寿命甚至造成热击穿。并且在现有的过温检测电路中，其过温检测会占用较大的版图面积，而为了能够避免电路损坏及减少版图面积，提高电路的集成化。
[0046]
请参考图1，图1为本技术实施例的过温检测电路的结构示意图。
[0047]
本技术实施例提供的一种过温检测电路，包括：
[0048]
第一输入模块1，用于获取第一偏置信号in1，产生正压信号；
[0049]
第二输入模块2，用于获取第二偏置信号in2，产生负压信号；负压信号随温度变大而减小；
[0050]
比较模块3，分别与第一输入模块1和第二输入模块2连接，用于比较正压信号和负压信号，当正压信号大于负压信号时，输出过温信号en_out。
[0051]
本实施例提供的过温检测电路，通过第一输入模块1和第二输入模块2获取正压信号和负压信号，将正压信号和负压信号送入比较模块3进行比较，判断正压信号是否大于负压信号，从而确定出电路中是否存在过温，在本实施例中利用第一输入模块1、第二输入模
块2及比较模块3进行电路布局，减小电路布局面积，从而满足用户对电路或ic布局微型化的要求。
[0052]
本实施例提供的一种过温检测电路，如图2所示，图2为本技术实施例所提供的可选的过温检测电路的结构示意图。
[0053]
需要说明，在图2中还提供有用于为稳定过温检测电路的偏置信号i1、i2、i3，以使过温检测电路能够正常工作。
[0054]
本实施例提供的一种过温检测电路，包括第一输入模块1、第二输入模块2、比较模块3。
[0055]
其中，第一输入模块1包括第一mos管mp1。
[0056]
第二输入模块包括第二mos管mp2和第一三极管q1。
[0057]
比较模块3包括比较器。
[0058]
其中，第一mos管mp1的漏极用于接收偏置信号i1，第一mos管mp1的漏极与比较器的第一输入端连接，第一mos管mp1的源极与栅极接地；第二mos管mp2的漏极用于接收偏置信号i3，第二mos管mp2的漏极还与第一三极管q1的基极连接，第二mos管mp2的栅极与源极接地；第一三极管q1的发射极用于接收偏置信号i2，第一三极管q1的发射极与比较器的第二输入端连接，第一三极管q1的集电极与地连接。
[0059]
在本实施例中，利用第一mos管mp1、第二mos管mp2、第一三极管q1的负温度特征(负温时温度升高)之后通过比较模块3进行比较，输出过温信号en_out。在本实施例中，使用mos管、三极管简化电路布局，减少电阻布局占用布局面积，从而满足用户对电路或ic布局微型化的要求。
[0060]
本实施例提供的过温检测电路，如图3所示，图3为本技术可选的实施例的过温检测电路的结构示意图，过温检测电路除包括第一输入模块1、第二输入模块2及比较模块3外，该电路还可以包括：
[0061]
偏置模块4，分别与第一输入模块1和第二输入模块2连接，用于向第一输入模块1提供第一偏置信号，以及用于向第二输入模块2提供第二偏置信号，其中，第一偏置信号用于向第一输入模块1提供稳定第一输入模块1工作状态的工作电压及工作电流；第二偏置信号用于向第二输入模块2提供稳定第二输入模块2工作状态的工作电压及工作电流。
[0062]
供电模块5，与偏置模块4连接，用于向偏置模块4进行供电，使偏置模块4输出第一偏置信号和第二偏置信号。
[0063]
可选的，供电模块5包括电流源dc。
[0064]
可选的，为减小电路布局面积，满足用户对电路或ic布局要求，其比较模块3可以是比较器，通过设置比较器能够快速获取正压信号和负压信号，进行正负压信号比较。
[0065]
其中，比较器的第一端分别与第一输入模块1、偏置模块4连接，比较器的第二端与第二输入模块2、偏置模块4连接，比较器的第三端接电源，比较器的第四端接地，比较器的第五端用于输出过温信号en_out，其中，比较器的第一端为比较模块的第一输入端，比较器的第二端为比较模块的第二输入端，比较器的第五端为比较模块的输出端。
[0066]
可选的，为了减少信号误判的情况发生，提高比较模块3的抗干扰能力，其所使用的比较器可以是迟滞电压比较器。
[0067]
本实施例提供的过温检测电路，通过设置偏置模块4及供电模块5，使其过温检测
电路能够正常工作，保证所采集正电压信号和负电压信号能够被比较模块3正常采集，保证电路的稳定，同时通过进行模块化设计，还能优化或减小元件占用电路版图的面积。
[0068]
需要说明，在现有的技术中，在设计过温检测电路时，会使用多个电阻进行设计，而电阻设置又会使其过温检测电路占用较大版图面积，不利于用户对电路微型化的要求。而在本技术的实施例中，为了改善占用较大版图面积、不利于用户对电路微型化的要求，利用晶体管(mos管及开关管)的负温特性和比较器的集成性和电压比较功能，得以改善现有技术中过温检测电路中存在电阻占用较大版图面积、不利于用户对电路微型化的问题。
[0069]
参考图3至图4，图3为本技术可选的实施例的过温检测电路的结构示意图。图4为为本技术可选的实施例的过温检测电路的示意图。
[0070]
需要说明，本实施例提供的过温检测电路是在图1所示的过温检测电路的基础上增设了偏置模块4和供电模块5，其中，偏置模块4包括第一偏置单元和第二偏置单元。
[0071]
本实施例提供的一种过温检测电路，包括第一输入模块1、第二输入模块2、比较模块3、偏置模块4、供电模块5。
[0072]
其中，第一输入模块1包括第一mos管mp1。
[0073]
第二输入模块2包括第二mos管mp2和第一三极管q1。
[0074]
比较模块3包括比较器。
[0075]
第一偏置单元包括第三mos管mp3和第四mos管mp4。
[0076]
第二偏置单元包括第五mos管mp5和第六mos管mp6。
[0077]
第一mos管mp1的漏极分别与比较模块3第一输入端、偏置模块4的输出端连接，第一mos管mp1的漏极用于获取第一偏置信号in1和向偏置模块4输出第一电压信号，第一mos管mp1的栅极与第一mos管mp1的源极连接，第一mos管mp1的源极接地。
[0078]
第二mos管mp2的漏极分别与偏置模块4的输出端、第一三极管q1的基极连接，第一三极管q1的发射极分别与比较模块3的第二输入端、偏置模块4的输出端连接，第二mos管mp2的栅极与第二mos管mp2的源极连接，第二mos管mp2的源极、第一三极管q1的集电极均接地。
[0079]
比较器的第一输入端与第一输入模块的输出端连接，比较器的第二输入端与第二输入模块的输出端连接；比较器的输出端用于输出过温信号en_out。
[0080]
比较器的第一输入端与第一mos管mp1的漏极连接，比较器的第二输入端与第一三极管q1的发射极连接，比较器的输出端用于输出过温信号en_out。
[0081]
第三mos管mp3的漏极和第四mos管mp4的漏极均接电源，第三mos管mp3的源极与供电模块5连接，第三mos管mp3的源极还分别与第三mos管mp3的栅极、第四mos管mp4的栅极连接；第四mos管mp4的源极分别与第一输入模块1、比较模块3连接。
[0082]
第二偏置单元包括第五mos管mp5和第六mos管mp6；第五mos管mp5的漏极和第六mos管mp6的漏极均与电源连接，第五mos管mp5的栅极与第六mos管mp6的栅极连接，第五mos管mp5的栅极还与供电模块5连接；第五mos管mp5的源极与第二输入模块2连接，第六mos管mp6的源极分别与第二输入模块2、比较模块3连接。
[0083]
其中，供电模块5为电流源dc向第三mos管mp3、第四mos管mp4、第五mos管mp5、第六mos管mp6提供偏置信号，控制第三mos管mp3、第四mos管mp4、第五mos管mp5、第六mos管mp6工作；其中，第三mos管mp3、第四mos管mp4、第五mos管mp5、第六mos管mp6的电流镜像比例为
1：1：1：1。
[0084]
在本实施例中，为了能够对过温电路进行检测，以及减小电路布局的占用面积的问题，需要使其过温检测电路中第一mos管mp1和第二mos管mp2的长宽比满足：第一mos管mp1沟道的长宽比小于第二mos管mp2沟道的长宽比的情况。
[0085]
另外，为了能够检测电路过温，可以将正压信号设置为：
[0086][0087]
负压信号设置为：
[0088][0089]
若要对电路进行过温检测，还需要第一mos管、第二mos管以及第一三极管的参数被设置为满足：
[0090]
当环境温度等于或小于预设温度
，
正压信号小于负压信号时，
[0091][0092][0093]
当环境温度处于大于预设温度，正压信号大于负压信号时，
[0094][0095]
其中，vthp表示为pmos管的阈值电压；ib1表示为供电模块提供的偏置电流，up表示为空穴的迁移率；cox表示为单位面积的栅氧化层电容；w1/l1表示为第一mos管沟道的宽长比；w2/l2表示为第二mos管沟道的宽长比；vbe1表示为第一三极管发射极与基极之间的电压。
[0096]
可选的，预设温度的范围可以是140℃至160℃，优选的，当预设温度设置为150℃时，过温检测会更精准。
[0097]
可选的，根据晶体管(三极管/mos管)的负温特性，当比较器的输出端输出低电平信号时，过温电路的过温保护不开启；当比较器的输出端输出高电平信号时，过温电路的过温保护开启。
[0098]
在本实施例中，利用比较模块3获取正压信号和负压信号，之后比较模块3对正压信号和负压信号进行比较，而由于晶体管的负压特性导致在温度升高，而发射极与基极之间的电压下降，可以判断出当正压信号大于负压信号时，则说明电路中存在过温情况发生。并且在该实施例中，仅通过比较器和晶体管搭建过温检测电路，从而缓解现有技术中过温检测电路占用版图面积的问题。
[0099]
如图5所示，图5为本技术可选的实施例的过温检测电路的示意图。本实施例提供的过温检测电路与图4的区别在于，本实施例所使用的第一mos管mn1和第二mos管mn2为nmos管，其栅极与源极连接；而图4中的第一mos管mp1和第二mos管mp2为pmos管，其源极与漏极连接。
[0100]
可选的，本实施例提供的第一mos管mn1和第二mos管mn2可以是nmos管也可以是pmos管。从而实现通过不同方式(使用nmos管或pmos管)来灵活搭建过温检测电路。
[0101]
本技术实施例提供一种线性稳压器，如图4所示，图4为本技术实施例提供一种线性稳压器，该线性稳压器包括上述的过温检测电路。
[0102]
在本技术实施例中还提供一种芯片，包括上述的过温检测电路，或上述的线性稳
压器。可选的，其芯片中包封上述实施例提供的过温检测电路。
[0103]
本技术实施例提供一种电子设备，包括上述的过温检测电路，或上述的线性稳压器，或上述的芯片。
[0104]
以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种过温检测电路，其特征在于，包括：第一输入模块，用于获取第一偏置信号，产生正压信号；第二输入模块，用于获取第二偏置信号，产生负压信号，所述负压信号随温度变大而减小；比较模块，分别与所述第一输入模块和所述第二输入模块连接，用于比较所述正压信号和所述负压信号，当所述正压信号大于所述负压信号时，输出过温信号。2.根据权利要求1所述的过温检测电路，其特征在于，还包括：偏置模块，分别与所述第一输入模块和所述第二输入模块连接，用于为向所述第一输入模块提供第一偏置信号，以及用于向所述第二输入模块提供第二偏置信号，其中，所述第一偏置信号用于向所述第一输入模块提供稳定第一输入模块工作状态的工作电压及工作电流；所述第二偏置信号用于向所述第二输入模块提供稳定第二输入模块工作状态的工作电压及工作电流；供电模块，与所述偏置模块连接，用于向所述偏置模块进行供电，使所述偏置模块输出所述第一偏置信号和所述第二偏置信号。3.根据权利要求2所述的过温检测电路，其特征在于，所述供电模块包括电流源。4.根据权利要求2所述的过温检测电路，其特征在于，所述比较模块包括：比较器，所述比较器的第一输入端与所述第一输入模块的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述第二输入模块的输出端连接；所述比较器的输出端用于输出所述过温信号。5.根据权利要求2所述的过温检测电路，其特征在于，所述第一输入模块包括：第一mos管，所述第一mos管的漏极分别与所述比较模块的第一输入端、所述偏置模块的输出端连接，所述第一mos管的漏极用于获取所述第一偏置信号，并向所述比较模块输出所述正压信号，所述第一mos管的栅极与所述第一mos管的源极连接，所述第一mos管的源极接地。6.根据权利要求5所述的过温检测电路，其特征在于，所述第二输入模块包括：第二mos管和第一三极管，所述第二mos管的漏极分别与所述偏置模块的输出端、所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极分别与所述比较模块的第二输入端、所述偏置模块的输出端连接，所述第一三极管的发射极用于获取所述第二偏置信号，并向所述比较模块输出所述负压信号，所述第一三极管的发射极用于所述第二mos管的栅极与所述第二mos管的源极连接，所述第二mos管的源极、所述第一三极管的集电极均接地。7.根据权利要求6所述的过温检测电路，其特征在于，所述偏置模块包括第三mos管、第四mos管、第五mos管和第六mos；所述第三mos管的漏极、所述第四mos管的漏极、所述第五mos管的漏极、所述第六mos管的漏极均接电源，所述第三mos管的源极与所述供电模块连接，所述第三mos管的源极还分别与所述第三mos管的栅极、所述第四mos管的栅极、所述第五mos管的栅极及所述第六mos管的栅极连接；所述第四mos管的源极分别与所述第一输入模块、所述比较模块连接；所述第五mos管的源极与所述第二输入模块连接，所述第六mos管的源极分别与所述第二输入模块、所述比较模块连接。8.根据权利要求7所述的过温检测电路，其特征在于，所述第一mos管沟道的宽长比小
于所述第二mos管沟道的宽长比。9.根据权利要求8所述的过温检测电路，其特征在于，所述正压信号所述负压信号所述第一mos管、第二mos管以及第一三极管的参数被设置为满足：当环境温度等于或小于预设温度
，
所述正压信号小于负压信号时，所述正压信号小于负压信号时，当环境温度处于大于预设温度，所述正压信号大于负压信号时，其中，vthp表示为pmos管的阈值电压；ib1表示为供电模块提供的偏置电流，up表示为空穴的迁移率；cox表示为单位面积的栅氧化层电容；w1/l1表示为第一mos管沟道的宽长比；w2/l2表示为第二mos管沟道的宽长比；vbe1表示为第一三极管发射极与基极之间的电压。10.根据权利要求9所述的过温检测电路，其特征在于，所述预设温度的范围为140℃至160℃。11.根据权利要求4所述的过温检测电路，其特征在于，所述比较器为迟滞电压比较器。12.根据权利要求7所述的过温检测电路，其特征在于，所述第三mos管、第四mos管、第五mos管及第六mos管的电流镜像比例为1：1：1：1。13.一种线性稳压器，其特征在于，包括：如权利要求1至12中任一项所述的过温检测电路。14.一种芯片，其特征在于，包括：如权利要求1至12中任一项所述的过温检测电路，或如权利要求13所述的线性稳压器。15.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至12中任一项所述的过温检测电路，或如权利要求13所述的线性稳压器，或如权利要求14所述的芯片。

技术总结

本申请公开一种过温检测电路、线性稳压器、芯片以及电子设备，涉及集成电路技术领域，该电路包括第一输入模块，用于获取第一偏置信号，产生正压信号；第二输入模块，用于获取第二偏置信号，产生负压信号，负压信号随温度变大而减小；比较模块，分别与第一输入模块和第二输入模块连接，用于比较正压信号和负压信号，当正压信号大于负压信号时，输出过温信号。通过第一输入模块和第二输入模块获取正压信号和负压信号，将正压信号和负压信号送入比较模块确定出电压差值，之后根据电压差值确定出过温信号，能够利用第一输入模块、第二输入模块及比较模块进行电路布局，从而减小电路布局面积，以便于满足用户对电路或IC布局微型化的要求。求。求。