[发明专利]一种自适应导通电阻的有源二极管

说明书

本发明属于集成电路设计技术领域，涉及一种自适应导通电阻的有源二极管。所述自适应导通电阻的有源二极管包括开关管模块、比较器模块和逻辑与控制单元模块；所述开关管模块的输出端电连接所述比较器模块的输入端；所述比较器模块的输出端电连接所述逻辑与控制单元模块的输入端；所述逻辑与控制单元模块的输出端电连接所述开关管模块的输入端。该有源二极管导通电阻的自适应变化能够提升有源二极管电流过零点的检测精度，拓宽有源二极管的输入范围，实现一种低导通电压降、高精度电流过零点检测、宽输入范围的有源二极管。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，涉及一种自适应导通电阻的有源二极管。

背景技术

近年来，无线传感器网络节点、生物医疗电子设备成为人们热门的研究课题，传统的电池供电受限于电池体积和电池寿命，制约着电子设备的小型化发展并限制了电子设备的续航能力。电子设备的自供电，即捕获环境中的能量并将其转化为电能进行供电几乎是未来的可持续供电技术的最佳选择。自然界中存在着丰富的能量源，比如：热电源、射频源、光伏源、压电源等，其中，压电源相比其他形式的能量源受自然条件限制较小，并且具有较高的能量密度、易于拓展，因此基于压电源的能量获取技术方案备受青睐。

通常压电传感器捕获周围环境的振动能量，将振动能转化为电能，但压电传感器的输出电能通常为一个交流源，并不能直接给电子设备供电，因此在给电子设备供电前需要一个整流接口电路。整流接口电路主要利用二极管的单向导电性，因此所采用二极管的性能对整流器性能的影响至关重要。传统的肖特基二极管的导通电压降较高，二极管的导通损耗较大，因而整流效率受到严重影响，且较大的二极管导通电压降也限制了整流接口电路的输入范围。

为此，一种基于比较器的有源二极管被提出来，有源二极管的导通电压降减少，整流效率有所提升，然而受限于比较器的输入精度，有源二极管电流的过零点检测精度较低，因而基于有源二极管的整流接口电路的输入范围仍受到一定限制。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种自适应导通电阻的有源二极管。

具体地，本发明的一个实施例提供了一种自适应导通电阻的有源二极管，包括：

开关管模块101、比较器模块102和逻辑与控制单元模块103；其中，

所述开关管模块101的输出端电连接所述比较器模块102的输入端；

所述比较器模块102的输出端电连接所述逻辑与控制单元模块103的输入端；

所述逻辑与控制单元模块103的输出端电连接所述开关管模块101的输入端。

在本发明的一个实施例中，所述开关管模块101包括第一PMOS晶体管MP1、第二PMOS晶体管MP2、第三PMOS晶体管MP3、第四PMOS晶体管MP4、第五PMOS晶体管MP5、第六PMOS晶体管MP6以及第七PMOS晶体管MP7；其中，

所述第一PMOS晶体管MP1的源极分别电连接所述第二PMOS晶体管MP2的源极、所述第三PMOS晶体管MP3的源极、所述第四PMOS晶体管MP4的源极、所述第五PMOS晶体管MP5的源极、所述第六PMOS晶体管MP6的源极以及所述第七PMOS晶体管MP7的栅极；

所述第一PMOS晶体管MP1的漏极分别电连接所述第二PMOS晶体管MP2的漏极、所述第三PMOS晶体管MP3的漏极、所述第四PMOS晶体管MP4的漏极、所述第五PMOS晶体管MP5的漏极、所述第七PMOS晶体管MP7的漏极以及所述第六PMOS晶体管MP6的栅极；

所述第一PMOS晶体管MP1的衬底分别电连接所述第二PMOS晶体管MP2的衬底、所述第三PMOS晶体管MP3的衬底、所述第四PMOS晶体管MP4的衬底、所述第五PMOS晶体管MP5的衬底、所述第六PMOS晶体管MP6的漏极与衬底以及所述第七PMOS晶体管MP7的源极与衬底；