一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的製作方法
2023-07-23 03:12:01 1
專利名稱：一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及觸發器，具體涉及一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器。
背景技術：
在美國專利US5886556中引用了一種施密特觸發器，如圖1所示。在圖1中，施密特觸發器包括逆變器12，P溝道電晶體14和22，N溝道電晶體20和M，和逆變器26。逆變器12包括P溝道電晶體16和N溝道電晶體18。如大多數施密特觸發器電路一樣，正反饋被用於調節逆變器12的開關點。正反饋包括非線性器件22和24，它們和逆變器12的輸出端耦合，基於標註著「VIN」的輸入信號的邏輯擺幅來切換逆變器12的輸入。P溝道電晶體 14和22主要提供驅動電路。P溝道電晶體14和P溝道電晶體22的比值決定了逆變器12 的最大開關點。同樣，N溝道電晶體20和M形成了一個電壓驅動來控制逆變器12的低的開關電壓。電流流過電壓驅動參考電路引起了施密特觸發器10較大的能量消耗。同時，P溝道電晶體14和N溝道電晶體20的柵極耦連並接收Vin.附圖1中所示的施密特觸發器存在如下問題1)電源的波動對所述施密特觸發器的高、低閾值影響比較大。2)在所述施密特觸發器的狀態翻轉時，瞬時電流大，因而功耗大。
實用新型內容為了解決圖1所示的施密特觸發器中閾值對電源波動敏感，且功耗大的技術問題，本實用新型提出了一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器。本實用新型的技術方案為一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於，包括電阻，其一端與第一電源的電壓端頭耦合；第一電晶體，其具有第一電晶體第一電流電極，其與所述電阻的另一端耦合；一個用於接收輸入信號的控制電極；第一電晶體第二電流電極；第二電晶體，其具有第二電晶體第一電流電極，其與第一電晶體的第二電流電極相耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第二電晶體第二電流電極；第三電晶體，其具有第三電晶體第一電流電極，其與第二電晶體的第二電流電極耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第三電晶體第二電流電極；第四電晶體，其具有第四電晶體第一電流電極，其與第三電晶體的第二電流電極耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第四電晶體第二電流電極，其與第二電源電壓端頭耦合；一個逆變器，其具有逆變器輸入端，其與所述第二電晶體第二電流電極相耦合； 一個提供所述閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的輸出信號的輸出端；[0016]第五電晶體，其具有第五電晶體第一電流電極，其與所述第一電晶體第二電流電極相耦合；一個控制電極，其與所述逆變器輸入端相耦合，且與第二電晶體的第二電流電極相耦合；第五電晶體第二電流電極，其與所述第二電源的電壓端頭相耦合；第六電晶體，其具有第六電晶體第一電流電極，其與所述電阻的所述另一端相耦合；一個控制電極，其與所述逆變器的輸入端相耦合，且與所述第二電晶體第二電流電極相耦合；第六電晶體第二電流電極，其與所述第三電晶體第二電流電極相耦合。所述第一電晶體、第二電晶體、第五電晶體為P溝道MOS場效應電晶體，第三電晶體、第四電晶體、第六電晶體為N溝道MOS場效應電晶體。所述第一電源電壓端頭和第二電源電壓端頭之間的電壓的範圍為2. 7V-5V，所述電阻的阻值範圍為35k Ω-65k Ω。本實用新型的有益技術效果如下1、與現有技術的圖1所示的施密特觸發器相比，本實用新型在所述第一電晶體第一電流電極和所述第一電源電壓端頭之間串聯了一個電阻，所述電阻起到分壓作用，隔離了一部分電源電壓的波動，減小了施密特觸發器的閾值對於電源電壓波動的敏感度。2、由於所述電阻起到了分壓作用，因此本實用新型(如圖2所示)中的施密特觸發器輸出電壓的最大幅值相比於現有技術(如圖1所示)中的施密特觸發器的輸出電壓的最大幅值減小了，因此，相比於現有技術的施密特觸發器(如圖1所示)，對於同樣的輸出端的負載，本實用新型有效減小了觸發器在狀態翻轉時的瞬間電流。故本實用新型適用於需要觸發器狀態頻繁翻轉的場合，這對於降低功耗非常有益。
圖1—美國專利US5886556所引用的施密特觸發器的電路示意圖12-逆變器14、16、22_Ρ 溝道電晶體18、20、24_Ν 溝道電晶體26-逆變器圖2——閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的電路示意圖具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型， 並不用於限定本實用新型。如圖2所示，一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於， 包括電阻R，其一端與第一電源的電壓端頭耦合；第一電晶體M1，其為P溝道MOS場效應電晶體，其具有第一電晶體Ml第一電流電極(即第一電晶體Ml的源極)，其與所述電阻的另一端耦合；一個用於接收輸入信號Vin 的控制電極(即第一電晶體Ml的柵極)；第一電晶體Ml第二電流電極(即第一電晶體Ml 的漏極)；
4[0033]第二電晶體M2，其為P溝道MOS場效應電晶體，其具有第二電晶體M2第一電流電極(即第二電晶體M2的源極)，其與第一電晶體Ml的第二電流電極(即第一電晶體Ml 的漏極)相耦合；一個用於接收輸入信號Vin的控制電極(即第二電晶體M2的柵極)；第二電晶體M2第二電流電極(即第二電晶體M2的漏極)；第三電晶體M3，其為N溝道MOS場效應電晶體，其具有第三電晶體M3第一電流電極(即第三電晶體M3的漏極)，其與第二電晶體M2的第二電流電極(即第二電晶體M2 的漏極)相耦合；一個用於接收所述輸入信號Vin的控制電極(即第三電晶體M3的柵極)； 第三電晶體M3第二電流電極(即第三電晶體M3的源極)；第四電晶體M4，其為N溝道MOS場效應電晶體，其具有第四電晶體M4第一電流電極(即第四電晶體M4的漏極)，其與第三電晶體M3的第二電流電極(即第三電晶體M3 的源極)耦合；一個用於接收所述輸入信號Vin的控制電極(即第四電晶體M4的柵極)；第四電晶體M4第二電流電極(即第四電晶體M4的源極)，其與第二電源電壓端頭GND耦合；一個逆變器(inverter)，其具有逆變器輸入端，其與所述第二電晶體M2第二電流電極(即第二電晶體M2的漏極)相耦合；一個提供所述閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的輸出信號Vot的輸出端；第五電晶體M5，為P溝道MOS場效應電晶體，其具有第五電晶體M5第一電流電極(即第五電晶體M5的源極)，其與所述第一電晶體Ml第二電流電極(即第一電晶體Ml 的漏極)相耦合；一個控制電極(即第五電晶體M5的柵極)，其與所述逆變器(inverter) 輸入端相耦合，且與所述第二電晶體M2的第二電流電極(即第二電晶體M2的漏極)相耦合；第五電晶體M2第二電流電極(即第五電晶體M5的漏極)，其與所述第二電源的電壓端頭GND相耦合；第六電晶體M6，為N溝道MOS場效應電晶體，其具有第六電晶體M6第一電流電極(即第六電晶體M6的漏極)，其與所述電阻的所述另一端相耦合(即與第一電晶體Ml的源極耦合)；一個控制電極(即第六電晶體M6的柵極)，其與所述逆變器(inverter)的輸入端相耦合，且與第二電晶體M2的第二電流電極(即第二電晶體M2的漏極)相耦合；第六電晶體M6第二電流電極(即第六電晶體M6的源極)，其與第三電晶體M3的第二電流電極 (即第三電晶體M3的源極)相耦合。所述第一電源電壓端頭VCC和第二電源電壓端頭GND之間的電壓的範圍為 2. 7V-5V，所述電阻R的阻值範圍為35k Ω-65k Ω。相比於現有技術(圖1中所示的施密特觸發器)，由於增加的所述電阻R對電源電壓進行了分壓，因此相當一部分的電源電壓的波動被電阻R所隔離，因而減小了電源電壓波動對所述第一、第二、第三、第四、第五、第六電晶體(Μ1、Μ2、Μ3、Μ4、Μ5、Μ6)的影響，即減小了本實用新型提出的的所述施密特觸發器的閾值對於電源電壓波動的敏感度。而且由於所述電阻起到了分壓作用，因此本實用新型(如圖2所示)中的輸出電壓的最大幅值相比於現有技術(如圖1所示)中的輸出電壓的最大幅值減小了，因此，相比於現有技術的施密特觸發器(如圖1所示)，對於同樣的輸出端的負載，本實用新型有效減小了觸發器在狀態翻轉時的瞬間電流。故本實用新型適用於需要觸發器狀態頻繁翻轉的場合，這對於降低功耗非常有益。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領域的技術人員更全面地理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。因此，儘管本說明書參照附圖和實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本實用新型的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型專利的保護範圍當中。
權利要求1.一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於，包括 電阻，其一端與第一電源的電壓端頭耦合；第一電晶體，其具有第一電晶體第一電流電極，其與所述電阻的另一端耦合；一個用於接收輸入信號的控制電極；第一電晶體第二電流電極；第二電晶體，其具有第二電晶體第一電流電極，其與第一電晶體的第二電流電極相耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第二電晶體第二電流電極；第三電晶體，其具有第三電晶體第一電流電極，其與第二電晶體的第二電流電極耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第三電晶體第二電流電極；第四電晶體，其具有第四電晶體第一電流電極，其與第三電晶體的第二電流電極耦合；一個用於接收所述輸入信號的控制電極；第四電晶體第二電流電極，其與第二電源電壓端頭耦合；一個逆變器，其具有逆變器輸入端，其與所述第二電晶體第二電流電極相耦合；一個提供所述閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器的輸出信號的輸出端；第五電晶體，其具有第五電晶體第一電流電極，其與所述第一電晶體第二電流電極相耦合；一個控制電極，其與所述逆變器輸入端相耦合，且與第二電晶體的第二電流電極相耦合；第五電晶體第二電流電極，其與所述第二電源的電壓端頭相耦合；第六電晶體，其具有第六電晶體第一電流電極，其與所述電阻的所述另一端相耦合； 一個控制電極，其與所述逆變器的輸入端相耦合，且與所述第二電晶體第二電流電極相耦合；第六電晶體第二電流電極，其與所述第三電晶體第二電流電極相耦合。
2.根據權利要求1所述的一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於，所述第一電晶體、第二電晶體、第五電晶體為P溝道MOS場效應電晶體，第三電晶體、第四電晶體、第六電晶體為N溝道MOS場效應電晶體。
3.根據權利要求1所述的一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於，所述第一電源電壓端頭和第二電源電壓端頭之間的電壓的範圍為2. 7V-5V，所述電阻的阻值範圍為35k Ω-65k Ω。
專利摘要一種閾值電壓對電源電壓波動不敏感的施密特觸發器，其特徵在於，包括電阻，第一電晶體，第二電晶體，第三電晶體，第四電晶體，一個逆變器，第五電晶體，第六電晶體。所述電阻起到分壓作用，隔離了一部分電源電壓的波動，減小了施密特觸發器的閾值對於電源電壓波動的敏感度。
文檔編號H03K3/3565GK202268858SQ20112040351
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者唐婭, 郝躍國 申請人:唐婭, 郝躍國