[发明专利]一种适用于常规CMOS工艺的过温保护结构

说明书

本发明公开一种适用于常规CMOS工艺的过温保护结构，属于集成电路技术领域。所述适用于常规CMOS工艺的过温保护结构通过常规CMOS工艺中普通的PMOS管和NMOS管以及寄生PNP管构成，可集成于电路内部，从而输出控制信号控制电路的工作状态。本发明使用PMOS管和NMOS管以及寄生PNP管产生正温系数的电压；使用寄生PNP管得到负温系数电压，将正温系数电压和负温系数电压比较得到控制信号。当电路持续工作导致温度超过指定温度时，过温保护结构将电路关闭，等到温度降低后才打开。本发明结构简单，易于推广，可以有效支持基于常规CMOS工艺的电路的过温保护功能。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种适用于常规CMOS工艺的过温保护结构。

背景技术

过温保护功能是通过对温度的检测，从而控制电路或系统的工作状态。在电路或系统的工作过程中，不可避免的会产生热损耗，从而使电路或系统的温度升高，如果电路或系统的散热效果不佳，温度会越来越高，直到将电路或系统烧坏。过温保护功能就是在电路或系统的温度超过指定温度后，将电路或系统关闭，从而避免温度过高烧坏电路或系统；等到电路或系统散热降温后，电路或系统再开始工作。

过温保护功能广泛应用于各种应用领域。电脑里面就包含过温保护功能，当电脑温度超过一定温度时，电脑就会自动关闭。在电路中，RS-485、RS-422标准的接口电路，因为输出电流大，功耗大，通常都内置过温保护功能。

目前国际上的过温保护功能都是通过特殊的温度敏感器件实现。利用温度敏感器件检测温度，从而控制电路或系统的工作状态。在系统层面上，可以通过温度传感器实现；但在电路层面上，需要将过温保护功能集成在电路内部，这时可选择的温度敏感器件非常少，且很多都需要特殊工艺提供支持，因此这种过温保护功能无法适用于普通工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于常规CMOS工艺的过温保护结构，以解决目前的过温保护功能无法适用于普通工艺的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于常规CMOS工艺的过温保护结构，包括：

PTAT电流源，用于产生PTAT电流；

第一电流镜，将所述PTAT电流加载于电阻R1，形成线网NET1电压并连接至比较器的正端；

第二电流镜，将所述PTAT电流加载于PNP管Q2，形成线网NET2电压并连接至所述比较器的负端；

反相器，其输入端接所述比较器的输出端，输出端连接线网OUT。

可选的，所述适用于常规CMOS工艺的过温保护结构包括PMOS管P0～P5、NMOS管N0～N1、PNP管Q0～Q2和电阻R0～R1；其中，

所述PMOS管P0～P4的源端和衬底均接电源VDD；所述PMOS管P0～P4的栅端连接PMOS管P0的漏端和NMOS管N0的漏端；PMOS管P1的漏端连接NMOS管N0的栅端以及NMOS管N1的栅端和漏端；PMOS管P2、P5的漏端、电阻R1的第一端和比较器的正端连接线网NET1电压；PMOS管P3的漏端、PNP管Q2的发射极和比较器的负端连接线网NET2电压；PMOS管P4的漏端连接PMOS管P5的源端；PMOS管P5的栅端和反相器的输出连接线网OUT；NMOS管N0的源端连接PNP管Q0的发射极；NMOS管N1的源端连接电阻R0的第一端；电阻R0的第二端连接PNP管Q1的发射极；NMOS管N0、N1的衬底端、PNP管Q0～Q2的基极和集电极、电阻R1的第二端均接GND。

可选的，所述PMOS管P5的衬底接电源VDD，栅极接线网OUT。