[实用新型]一种输出随控制电压上升而下降的分段电流源

说明书

技术领域：

本发明涉及到稳压器输出功率晶体管的安全工作区的保护(SOA)。 

背景技术：

在之前的技术中，各种各样的保护技术被人们所知，包括，通过减少基极(或门)驱动，来合成电流限制，过电压限制和结点温度限制，从而减小输出晶体管传导性。连续安全区限制技术(而不是更简单的数字开关保护技术)都有一个电阻，该电阻检测提供给电流限制电路的电压。但是，当该电路的静态电流一定是非常低的时候，所需要的电阻就变成一个无效率的解决方案。具有更高阻值的电阻将会消耗过多的集成电路的死区电流。这个电流量，加上限流电路中的剩余部分所消耗的电流，其值之高是让人难以接受的。 

图1是典型的先前技术中的电流源的原理图，使用电阻11来检测电源电压V_in。 

图4是典型的先前技术中的倍率限制电路200的原理图。电路200包括差分放大器230，它提供一个控制信号给输出晶体管205的基极，该晶体管反过来控制输出电压V_out。输出线203上的有效输出电流被差分放大器230控制，该输出电流响应应用在线201上的输入电压。晶体管206与输出晶体管205并联，为了反映流过输出晶体管205的电流。PNP晶体管207作为一个负载连接，它的一个集电极207-1连接到它的基极，并且反过来连接到晶体管206的集电极。晶体管207的集电极207-2提供一个电流，该电流反映了流过集电极207-1的电流。这镜像的电流应用到负载208，负载208反过来造成电流源209反映流过晶体管208的电流。随着晶体管213接收到它的基极驱动，来自输出线203的输入信号，电流源209供给微分晶体管组213和214。由电阻210和211形成的电阻式分压器(阻值分别为R₂和R₁)连接在V_in线201和V_out线203，并向微分晶体管214的基极提供一个电压。晶体管215充当负载，它连接在V_in线210和晶体管213 的集电极之间。晶体管216反映流过晶体管负载215的电流，它的集电极连接到差分放大器230的反相输入端，以及微分输入晶体管214的集电极。差分放大器230的正相输入端连接到一个高于地的偏压，该偏压由偏压电路204提供。 

一个负反馈回路，包括放大器230，晶体管205和跨导放大器，该跨导放大器由晶体管209，213，214，215组成。由于具有高环路增益，放大器230的反相和正相输入端上的电压被强制相等。电阻212(阻值为R₃)两端的电压，因此等于偏移电压V_offset该偏移电压描绘成231。 

如果I_x是跨导放大器的输出电流，然后，

同样，Ix=GMVR2---(2)]]>

其中(阻值为R₂)

V_T＝热电压KT/q；由于晶体管205，206，207，208和209形成的电流镜， I_C209是晶体管209的集电极电流；I_out是晶体管205的发射极电流；N是一个适当的因数。因此公式(2)变成