[发明专利]共源共栅H桥预驱动器

说明书

本发明涉及一种共源共栅H桥预驱动器。本发明的方面包含一种电路(200)，其具有共源共栅H桥(202)、上部电压供应组件(206)、下部电压供应组件(212)及预驱动器组件(216)。所述共源共栅H桥(202)经布置以提供用于驱动负载(26)的驱动信号。所述上部电压供应组件(206)可将上部供应电压提供到所述共源共栅H桥(202)。所述下部电压供应组件(212)可将下部供应电压提供到所述共源共栅H桥(202)。所述预驱动器组件(216)可将预驱动信号提供到所述共源共栅H桥(202)，其中预驱动器组件(216)具有第一电压源及第二电压源。所述第一电压源可提供上部摆幅电压，且所述第二电压源可提供下部摆幅电压。所述预驱动器组件(216)可基于所述上部摆幅电压、所述下部摆幅电压以及所述上部供应电压(206)及所述下部供应电压(212)中的一者而提供所述预驱动信号。

技术领域

本发明大体来说涉及H桥传输器。

背景技术

图1展示常规H桥传输器。尽管H桥传输器可用于多个驱动器应用中，但下文使用低电压DC电动机应用来解释H桥操作。

在所述图中，常规H桥传输器100包含H桥102、上部参考电压源104及下部参考电压源106。H桥102包含场效应晶体管(FET)108、FET 110、FET 112及FET 114。FET 108为NMOSFET，FET 110为NMOS FET，FET 112为PMOS FET，且FET 114为PMOS FET。

如图中所展示，FET 108经布置为H桥102的左上腿(leg)，而FET 110经布置为H桥102的右上腿。FET 112经布置为H桥102的左下腿，而FET 114经布置为H桥102的右下腿。

输入信号116驱动FET 108的栅极且输入信号118驱动FET 110的栅极。输入信号120驱动FET 112的栅极且输入信号122驱动FET 114的栅极。输出端子124及输出端子126布置为H桥102的传输器输出。如跨越输出端子124及输出端子126施加的传输负载128表示H桥传输器100驱动的负载。

上部参考电压源104及下部参考电压源106设定输出端子124与126之间及因此到传输负载128的电压摆幅极限。跨越传输负载128的信号振幅及极性由输入信号116、118、120及122设定。

出于论述的目的，考虑H桥102针对常规基本低电压DC电机控制的操作。在第一状态中，输入信号116及122分别致动FET 108及114的栅极，而输入信号118及120不分别致动FET 110及112的栅极。在此第一状态中，电流将从输出端子124穿过传输负载128流到输出端子126，以使得电机将沿第一方向转动。在第二状态中，输入信号116及122不分别致动FET108及114的栅极，而输入信号118及120分别致动FET 110及112的栅极。在此第二状态中，电流将从输出端子126穿过传输负载128流到输出端子124，以使得电机将沿与第一方向相反的第二方向转动。

然而，针对高DC电压应用，上文所描述的基于CMOS的H桥实施方案在无晶体管损坏的情况下支持必要电压摆幅方面呈现一挑战。

需要一种利用CMOS逻辑的H桥传输器，但其中设计支持常规上仅由常规较高电压半导体技术(例如双极)支持的输出驱动电压。

发明内容

本发明的方面实现一种利用CMOS逻辑的H桥传输器，但其中设计支持常规上仅由常规较高电压半导体技术(例如双极)支持的输出驱动电压。本发明的方面可支持多个高电压应用，其非限制性实例为用于硬盘驱动器(HDD)读取/写入头的驱动器。