[发明专利]低功率理想二极管控制电路

说明书

在作为低功率理想二极管操作的电路(100)的所描述的示例中，电路(100)包括：p沟道晶体管(102)，其被连接以在第一端子上接收输入电压(V_IN)并且在第二端子上提供输出电压(V_OUT)；第一放大器(106)，其被连接以接收输入电压和输出电压并且提供第一信号，该第一信号根据p沟道晶体管两端的电压动态地偏置p沟道晶体管(102)的栅极；以及第二放大器(104)，其被连接为接收输入电压和输出电压并且提供第二信号，该第二信号操作以响应于输入电压(V_IN)小于输出电压(V_OUT)而断开p沟道晶体管(102)的栅极。

技术领域

本公开总体涉及电路设计的领域，并且更具体地涉及控制晶体管以提供具有快速正向恢复和快速反向恢复两者的理想二极管的功能的电路、芯片和方法。

背景技术

在需要二极管的低功率应用中，二极管的正向电压降可能产生供应余量问题或过度的功率耗散。肖特基二极管可以降低该电压降，但是肖特基二极管在很多半导体工艺中不可用。为了避免这些问题，在控制晶体管的栅极电压以作为理想的二极管操作的情况下，可以使用单个晶体管代替二极管。对于极低功率的应用，所谓的“理想二极管”电路在低电压余量的情况下具有快速正向压降恢复和快速反向恢复。

发明内容

在所描述的示例中，理想二极管电路可以包括低功率、低电压操作、快速反向恢复速度以及快速正向恢复速度。

在作为低功率理想二极管操作的电路的一个示例中，该电路包括：p沟道晶体管，其被连接以在第一端子上接收输入电压并且在第二端子上提供输出电压；第一放大器，其被连接以在第一输入端处接收输入电压并且在第二输入端处接收输出电压并且提供第一信号，该第一信号根据p沟道晶体管两端的电压动态地偏置p沟道晶体管的栅极；以及第二放大器，其被连接以在第一输入端处接收输入电压并且在第二输入端处接收输出电压并且提供第二信号，第二信号操作以响应于输入电压小于输出电压而p沟道晶体管的栅极。

在另一示例中，一种功率管理芯片包括：用于具有第一电压的第一电源的第一连接件；用于具有高于第一电压的第二电压的第二电源的第二连接件；以及用于芯片的内部供电轨。第一电源和第二电源每个均通过一种电路连接到内部供电轨，该电路包括：p沟道晶体管，其被连接以在第一端子上接收输入电压并且在第二端子上提供输出电压；第一放大器，其被连接以在第一输入端处接收输入电压并且在第二输入端处接收输出电压并且提供第一信号，该第一信号根据p沟道晶体管两端的电压动态地偏置p沟道晶体管的栅极；以及第二放大器，其被连接以在第一输入端处接收输入电压并且在第二输入端处接收输出电压并且提供第二信号，该第二信号操作以响应于输入电压小于输出电压而断开p沟道晶体管的栅极。

所公开的电路的优点可以包括下列中的一个或多个：低功率、低电压操作、正向方向上的快速恢复、反向方向上的快速恢复，以及小的面积。所公开的电路的至少一个示例是全互补金属氧化物半导体(CMOS)设计。

附图说明

图1说明根据实施例的作为低功率理想二极管操作的电路的示例。

图2说明根据实施例的图1的电路的具体实施方式。

图3在电压和电流方面描绘图2的电路的二极管特性。

图4描绘图2的电路的瞬时二极管特性。

图5描绘图1的电路的重叠工作区。

图6描绘根据实施例的包含图1的电路的芯片。

具体实施方式