[实用新型]用于转换电压信号的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路技术，尤其涉及一种用于转换电压信号的装置。

背景技术

随着集成电路技术的迅速发展，BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）技术成为功率集成的最重要的技术。BCD技术的特点是将硅平面工艺应用的功率集成上，将控制部分(包括模拟的和数字的)与作为输出的功率器件整合在一起。功率器件DMOS分为纵向的垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管（VDMOS）和横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）。

在不同的应用中，DMOS的电压范围也有所不同，从几十伏到几百伏。

例如，基于CMOS平台开发的BCD工艺技术，将3.3V/5.0V CMOS器件、耐压达到20V以上的双极型器件、耐压达到40V以上几十伏甚至几百伏的LDMOS以及基本的多晶电阻、低温度系数齐纳管、低温度系数电阻和电容以及OTP（One Time Programmable，一次性可编程）/MTP（Multiple Time Programmable，可多次编程）结构等集成在一起。其中，LDMOS是BCD工艺的核心器件。

因为芯片需要在几十伏甚至几百伏的环境中应用，所以芯片需要考虑采用BCD工艺设计。标准CMOS工艺的器件的栅极、源极、漏极之间的耐压值为相应工艺应用的电源电压。如目前LDMOS的源/漏与栅/漏的耐压值为40V，但是栅极与源极之间的电压为5V，远小于40V，这样在芯片内部采用NLDMOS/PLDMOS的开启关断作用时需要确保栅极与源极之间的电压小于5V。

标准CMOS工艺的器件的开关工作状态如图1所示：

对于PMOS管，源极电压VS=VDD，漏极电压VD=0，当栅极电压VG=0V时，PMOS管导通，当栅极电压VG=VDD时，PMOS管关断。

对于NMOS管，源极电压VS=0，漏极电压VD=VDD，当栅极电压VG=0V时，NMOS管关断，当栅极电压VG=5V时，NMOS管导通。

在NMOS/PMOS作为开关的过程中，必须满足任意两端之间能够耐压为相应工艺应用的电源电压VDD。对于LDMOS的40V器件来说，其特殊的地方在于VGS之间最大耐压为5V，而VDS最大耐压为40V。

目前，开关信号为0V或5V，无法满足PLDMOS管作为开关控制管的需要，需要提供一种电压信号的转换电路，以使PLDMOS管处于开关工作状态。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于转换电压信号的装置，以将开关信号为0V或5V进行转换，满足MOS管在电源电压为几十伏或几百伏的应用环境中，作为开关控制管的耐压要求。

本实用新型提供一种用于转换电压信号的装置，包括：

电流提供电路，用于提供可调电流；

第一电流镜像电路，用于将所述电流提供电路提供的电流镜像；

电流镜像控制电路，用于接收0V或5V的电压信号，并且，当所述电流镜像控制电路接收的电压信号为0V时，用于控制第二电流镜像电路对所述第一电流镜像电路镜像的电流镜像，当所述电流镜像控制电路接收的电压信号为5V时，用于控制所述第二电流镜像电路关断；

所述第二电流镜像电路，与第一调压电阻的第一端相连，当所述第二电流镜像电路对所述第一电流镜像电路镜像的电流镜像时，镜像的电流流入所述第一调压电阻；

所述第一调压电阻，第二端接电源，当所述镜像的电流流入所述第一调压电阻时，所述第一端输出的电压信号为所述电源的电压VDD减去电流乘以所述第一调压电阻的阻值；当所述第二电流镜像电路关断时，所述第一端输出的电压信号为VDD。

上述用于转换电压信号的装置，其中，所述电流提供电路包括：第一PMOS管及第二调压电阻，所述第一PMOS管的栅极输入恒定电压，所述第一PMOS管的漏极接所述第二调压电阻的第一端，所述第一PMOS管的源极接低压电源，所述第二调压电阻的第二端接地。

上述用于转换电压信号的装置，其中，所述电流提供电路还包括：运算放大器，所述运算放大器的正端的电压为基准电压，所述运算放大器的负端接所述第一PMOS管的漏极，所述运算放大器的输出端接所述第一PMOS管的栅极。

上述用于转换电压信号的装置，其中，所述第一电流镜像电路包括：第二PMOS管，所述第二PMOS管的栅极接所述第一PMOS管的栅极，所述第二PMOS管的源极接低压电源。

上述用于转换电压信号的装置，其中，所述第二电流镜像电路包括：第一NMOS管及第二NMOS管；