[发明专利]对工艺/温度和电源变化具有低灵敏度的HV电压比较器

说明书

本申请涉及对工艺/温度和电源变化具有低灵敏度的HV电压比较器。一种用于检测高电压域中的电压差(V_A‑V_B)的电压比较器，其中，该比较器接收输入电压(V_输入)并且将其与同样在输入中接收到的基准电压(V_基准)进行比较，其中，来自该比较器(COMP)的输出电压(V_输出)在该输入电压(V_输入)大于该基准电压(V_基准)时取逻辑值1并且在该输入电压(V_输入)小于或等于该基准电压(V_基准)时取逻辑值0，其中，该比较器(COMP)包括低电压部件(M_1‑4，M_5‑6)和单个高电压部件(M₇)。具体地，这些低电压部件(M_1‑4，M_5‑6)是MOS晶体管并且该高电压部件(M₇)是高电压PMOS。

技术领域

本说明书涉及开关转换器。一个或多个实施例可以应用到DC-DC降压转换器电路(也被称为降压转换器)。

本说明书涉及用于在不需要使用高电压(HV)比较器的情况下检测高电压域中的电压差的解决方案，同时维持低电压(LV)结构典型的高精度。

背景技术

在文献中找到的典型解决方案利用其中低电压(LV)部件受“共源共栅”结构保护的比较器(该“共源共栅”结构是用高电压(HV)部件实现的)或分压器，该分压器将待监测高电压(HV)电压“按比例减小”至低电压(LV)部件的工作电压范围内。

这些解决方案通常受限于电压与基准电压V_基准的比较。

作为比较器的示例，可以考虑图1和图2的常规电路。

该比较器具有由低电压(LV)部件形成的差分输入对M₁-M₂(图2)，以减小比较器的偏移(并因此减小待检测阈值的误差)和增益级M₅。

使能够读取高电压(HV)电压V_输入的解决方案即在电路中包括电阻式分压器R₁-R₂，该电阻式分压器将电压V_输入“按比例减小”至比较器的差分对的工作范围内：

V_输入的最大极限由最大电压确定，差分输入对的LV设备可以在该最大电压处工作。电路的非理想特性(例如，比较器的偏移电压(V_io)、V_基准的误差、电阻式分压比的误差)在V_输入值中引入误差。

使用电阻式分压器的解决方案具有以下缺点：

-比较器的偏移电压V_io、阈值电压V_基准的误差和电阻比值R₁/R₂的误差被分压比自身“放大”，并且被组合地视为V_输入阈值的误差V_输入__误差。

这些贡献一般可以被称为比较器V-节点上的附加误差电压V_误差。

节点V_输入上由此产生的等效误差为：

该等效误差随着HV与LV范围之间的差值(或者比值R₁/R₂)增大；