[发明专利]单芯片超高压恒流电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种基于在同一芯片上制作双极、CMOS和DMOS器件的单芯片集成超高压恒流电路。

背景技术

在模拟电路中，需要为各种放大器提供稳定的基准电流，作为保证电路稳定工作的基础，这种基准电流是直流量，它与电源和工艺参数的关系很小，具有恒流特性。这种具有恒流特性的恒流电路，在模拟电路中常常作为偏置电路以及作为放大器的有源负载。

图1是现有的一种基本的恒流电路的电路结构图。其特征在于使用集成运放，具有高精度，集成运放的输出端连接双极三极管之后做单向直流恒流源，工作时，输入电压Vref与恒流端电压VA相等，输出电流与VA成比例：输出电流=Vref/浮地电阻。图1所示恒流电路的缺点在于：电路结构复杂；恒流端VA的耐压值受制于双极工艺的极限值，耐压小于100伏。由于工艺离散性和电路结构的因素，需要IS端外接电阻调整恒流值大小，不利于大批量应用于生产自动化。

近年来，在高度数字化趋势下，数字IC 技术在工艺按比例缩小后对于电压的变化、电流容量和保护日益重要，不同的IC需要不同的供应电压，恒流电路的地位越来越重要。在产量提高的同时，便携式产品的性能也不断得到改进，功能不断增加。便携式电子产品的升级，必然使其对恒流电路提出更高的要求。

发明内容

针对现有恒流电路的上述缺陷，申请人经过研究改进，设计提供了一种单芯片超高压恒流电路，其电路结构简单，采用单芯片的双极、CMOS和高压DMOS混合集成电路技术，在实现恒流的同时达到了超高的耐压值。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种单芯片超高压恒流电路，所述电路包括一只高压N型DMOS管、一只BJT三极管、两端分别与所述高压N型DMOS管的栅极和漏极相连接的第一电阻、两端分别与所述高压N型DMOS管的源极和BJT三极管的基极相连接的第二电阻、两端分别与所述高压N型DMOS管的源极和BJT三极管的发射极相连接的第三电阻，以及阴极与所述BJT三极管的集电极相连接、阳极与所述BJT三极管的发射极相连接的稳压二极管，所述高压N型DMOS管的栅极与BJT三极管的集电极相连接。

其进一步的技术方案为：

所述第一电阻为高压电阻。

所述第三电阻为阻值可调的可修正电阻。

所述高压N型DMOS管采用DMOS工艺制作。

所述稳压二极管采用CMOS工艺制作。

所述BJT三极管采用双极工艺制作。

以及，其进一步的技术方案为：

所述电路封装为二端器件，两个端子分别为高压N型DMOS管的漏极以及BJT三极管的发射极。

或者：所述电路封装为三端器件，三个端子分别为高压N型DMOS管的漏极、高压N型DMOS管的源极以及BJT三极管的发射极。

本发明的有益技术效果是：

（一）、本发明的电路结构简单，省略了电压比较器和内部基准源。仅使用了数个元器件即实现了恒流方案，提高了集成电路的可靠性。

（二）、本发明采用单芯片的双极、CMOS和高压DMOS混合集成电路技术。结构中设计的高压DMOS管N1实现了恒流端VA耐压高于350伏特，最高可达700伏特，完全满足各种市电应用方案。

（三）、本发明设置了可修正电阻R3，通过计算机测试时生成阻值修正方案，能方便实现恒流值的定制，纠正了工艺离散性带来的器件恒流值大幅偏移，满足工业大批量生产的一致性要求。

（四）、本发明可封装成三端器件，通过外接电阻并联于电阻R3，方便实现恒定电流值扩展编程和温度补偿等，满足用户特殊的需要。

（五）、本发明的电路结构具有负温度特性，能满足高温应用时的自动保护。

附图说明

图1是现有的恒流电路的电路结构图。

图2是本发明的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图2所示，本发明的电路包括一只高压N型DMOS管N1、一只BJT三极管Q1、两端分别与高压N型DMOS管N1的栅极和漏极相连接的高压电阻R1、两端分别与高压N型DMOS管N1的源极和BJT三极管Q1的基极相连接的电阻R2、两端分别与高压N型DMOS管N1的源极和BJT三极管Q1的发射极相连接的可修正电阻R3，以及阴极与BJT三极管Q1的集电极相连接、阳极与BJT三极管Q1的发射极相连接的稳压二极管D1，高压N型DMOS管N1的栅极与BJT三极管Q1的集电极相连接。