一種限擺率驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種限擺率驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器，通過兩個(gè)比較器對(duì)驅(qū)動(dòng)管的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，配合上拉、下拉開關(guān)和電流源對(duì)電容的充放電，達(dá)到控制輸出電壓擺率的效果，可以有效減小EMI和電源饋通問題。同時(shí)，因?yàn)楸鞠迶[率驅(qū)動(dòng)器無需采用大電阻，也避免了電阻的溫漂效應(yīng)對(duì)輸出電壓擺率的影響。并且，本限擺率驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在較寬溫度變化范圍內(nèi)的輸出電壓仍能保持穩(wěn)定的擺率，同時(shí)可兼顧速度和擺率的要求。
【專利說明】
一種限擺率驅(qū)動(dòng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種限擺率驅(qū)動(dòng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]串行接口電路因?yàn)槠湔Q生時(shí)間早，使用簡(jiǎn)單方便，且成本低廉，可以適用于大規(guī)模長(zhǎng)距離傳輸?shù)榷喾N原因，一直得到廣泛的應(yīng)用，尤其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，大量的設(shè)備采用各種串行接口電路進(jìn)行連接。
[0003]理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，較緩的壓擺率能有效抑制傳輸線阻抗不匹配引起的反射，可以減小總線到器件的連接線對(duì)信號(hào)的影響，簡(jiǎn)化器件的連接。因此，在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，應(yīng)當(dāng)在保證傳輸速率的前提下，盡量減緩輸出信號(hào)的壓擺率。
[0004]常見的限制輸出電壓壓擺率的方法是通過級(jí)聯(lián)電阻和電容產(chǎn)生一定的延時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)管輸入信號(hào)的壓擺率，從而實(shí)現(xiàn)改變驅(qū)動(dòng)管輸出電壓的壓擺率。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的限擺率驅(qū)動(dòng)器的典型電路，輸入信號(hào)INPUT經(jīng)過限流電阻Rl和門電路后分別進(jìn)入緩沖級(jí)I和緩沖級(jí)2，緩沖級(jí)I的輸出信號(hào)經(jīng)過由電阻R2、電容Cl組成的RC延時(shí)網(wǎng)絡(luò)來驅(qū)動(dòng)PMDl驅(qū)動(dòng)管，緩沖級(jí)2的輸出信號(hào)經(jīng)過由電阻R3、電容C2組成的RC延時(shí)網(wǎng)絡(luò)來驅(qū)動(dòng)NMDl驅(qū)動(dòng)管。通過RC延時(shí)來改變驅(qū)動(dòng)管PMDl和NMDl輸入信號(hào)的電壓擺率，實(shí)現(xiàn)改變驅(qū)動(dòng)管輸出電壓壓擺率的功能。
[0005]由于壓擺率與RC延時(shí)成正比例關(guān)系，即擺率越大，要求的電阻和電容也越大，在CMOS工藝中，制作大電阻和電容都需要使用很大的芯片面積，因此，該方法不適用于要求壓擺率較大的場(chǎng)合。另外，由于電阻本身的溫漂效應(yīng)，當(dāng)存在較寬的溫度變化范圍時(shí)，電阻的阻值變化較大，會(huì)導(dǎo)致輸出電壓擺率的不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的即在于提供一種限擺率驅(qū)動(dòng)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)器需要大電阻、電容才能實(shí)現(xiàn)較大擺率，以及在寬溫度變化范圍內(nèi)輸出電壓擺率波動(dòng)的問題。
[0007]本發(fā)明提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器，包括:第一比較器A、第二比較器B、開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、第一驅(qū)動(dòng)管PMD及電容Cp、第二驅(qū)動(dòng)管NMD及電容Cn、單端轉(zhuǎn)雙端電路和電平轉(zhuǎn)換電路；
[0008]所述第一比較器A的正負(fù)輸入端輸入電壓分別為3/4VP0S和VP0S，所述第一比較器A的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S1、開關(guān)S2和所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的柵極，所述電容Cp串接在所述開關(guān)S2與負(fù)電源VNEG之間；所述第二比較器B的正負(fù)輸入端輸入電壓分別為3/4VNEG和VNEG，所述第二比較器B的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S4、開關(guān)S3和所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的柵極，所述電容Cn串接在所述開關(guān)S3和正電源VPOS之間；
[0009]所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的輸入端接輸入信號(hào)INPUT，用于將輸入信號(hào)INPUT轉(zhuǎn)換成兩個(gè)相位相反的信號(hào)V+和V-之后傳輸給電平轉(zhuǎn)換電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3和開關(guān)S4，控制所述開關(guān)SI和開關(guān)S3的動(dòng)作同步、開關(guān)S2和開關(guān)S4的動(dòng)作同步；
[0010]所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的源極接VPOS，所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的源極接VNEG，所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的漏極與所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的漏極的共接端為所述驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端OUTPUT ；
[0011 ] 所述正電源VPOS和負(fù)電源VNEG分別是指由電荷泵將輸入的單端電壓VDD進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的正壓VPOS和負(fù)壓VNEG。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器，通過兩個(gè)比較器對(duì)驅(qū)動(dòng)管的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，配合上拉、下拉開關(guān)和電流源對(duì)電容的充放電，達(dá)到控制輸出電壓擺率的效果，可以有效減小EMI和電源饋通問題。同時(shí)，因?yàn)楸鞠迶[率驅(qū)動(dòng)器無需采用大電阻，也避免了電阻的溫漂效應(yīng)對(duì)輸出電壓擺率的影響。并且，本限擺率驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在較寬溫度變化范圍內(nèi)的輸出電壓仍能保持穩(wěn)定的擺率，同時(shí)可兼顧速度和擺率的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中限擺率驅(qū)動(dòng)器的典型電路
[0014]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的單端轉(zhuǎn)雙端電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的電平轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6是圖5所示限擺率驅(qū)動(dòng)器工作過程中的波形示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理圖；為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0021]一種限擺率驅(qū)動(dòng)器，包括:第一比較器A、第二比較器B、開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、第一驅(qū)動(dòng)管PMD及電容Cp、第二驅(qū)動(dòng)管NMD及電容Cn、單端轉(zhuǎn)雙端電路100和電平轉(zhuǎn)換電路200。
[0022]具體結(jié)構(gòu)參見圖2，第一比較器A的正負(fù)輸入端的輸入電壓分別為3/4VP0S和VP0S，第一比較器A的輸出端同時(shí)接開關(guān)S1、開關(guān)S2和第一驅(qū)動(dòng)管PMD的柵極，電容Cp串接在開關(guān)S2與負(fù)電源VNEG之間；第二比較器B的正負(fù)輸入端的輸入電壓分別為3/4VNEG和VNEG，第二比較器B的輸出端同時(shí)接開關(guān)S4、開關(guān)S3和第二驅(qū)動(dòng)管NMD的柵極，電容Cn串接在開關(guān)S3和正電源VPOS之間；
[0023]單端轉(zhuǎn)雙端電路100的輸入端接輸入信號(hào)INPUT，將輸入信號(hào)INPUT轉(zhuǎn)換成兩個(gè)相位相反的信號(hào)V+和V-之后傳輸給電平轉(zhuǎn)換電路200 ;電平轉(zhuǎn)換電路200的輸出端同時(shí)接開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3和開關(guān)S4，通過輸出信號(hào)V_shift控制使得開關(guān)SI和開關(guān)S3的動(dòng)作同步、開關(guān)S2和開關(guān)S4的動(dòng)作同步；第一驅(qū)動(dòng)管PMD的源極接正電源VP0S，第二驅(qū)動(dòng)管NMD的源極接負(fù)電源VNEG，第一驅(qū)動(dòng)管PMD的漏極與第二驅(qū)動(dòng)管NMD的漏極的共接端為本限擺率驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端OUTPUT。
[0024]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，上述正電源VPOS和負(fù)電源VNEG可以分別為由圖中的電荷泵300將輸入的單端電壓VDD進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的正壓VPOS和負(fù)壓VNEG。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的上述限擺率驅(qū)動(dòng)器，通過兩個(gè)比較器對(duì)驅(qū)動(dòng)管的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，配合上拉、下拉開關(guān)和電流源對(duì)電容的充放電，達(dá)到控制輸出電壓擺率的效果，可以有效減小EMI和電源饋通問題。同時(shí)，因?yàn)楸鞠迶[率驅(qū)動(dòng)器無需采用大電阻，也避免了電阻的溫漂效應(yīng)對(duì)輸出電壓擺率的影響。
[0026]作為一優(yōu)選實(shí)施例，限擺率驅(qū)動(dòng)器還可以包括串接在輸入信號(hào)INPUT與所述單端轉(zhuǎn)雙端電路100的輸入端之間的第一限流單元400。
[0027]進(jìn)一步地，該限擺率驅(qū)動(dòng)器還可以包括串接在第一驅(qū)動(dòng)管PMD漏極與第二驅(qū)動(dòng)管NMD漏極的共接端和信號(hào)輸出端OUTPUT之間的第二限流單元500。
[0028]繼續(xù)參見圖2，所述第一限流單元400包括電阻Rl ;該電阻Rl就串接在輸入信號(hào)INPUT與單端轉(zhuǎn)雙端電路100的輸入端之間。
[0029]所述第二限流單元500包括電阻R2 ;該電阻R2的第一端接第一驅(qū)動(dòng)管PMD漏極與第二驅(qū)動(dòng)管NMD漏極的共接端，電阻R2的第二端接信號(hào)輸出端OUTPUT。
[0030]在如圖2所示的限擺率驅(qū)動(dòng)器的具體實(shí)施過程中，可以通過電荷泵300將輸入的單端電壓VDD轉(zhuǎn)換為正壓VPOS和負(fù)壓VNEG，正壓VPOS和負(fù)壓VNEG作為電源分別為電平轉(zhuǎn)換電路200、第一比較器A、第二比較器B、第一驅(qū)動(dòng)管PMD和第二驅(qū)動(dòng)管NMD等供電。輸入信號(hào)INPUT經(jīng)過第一限流單元400和單端轉(zhuǎn)雙端電路100輸出兩個(gè)相位相反的信號(hào)V+和V-o由于單端轉(zhuǎn)雙端電路100由電源VDD供電，故V+和V-的高低電平分別為VDD和GND，因?yàn)橄迶[率驅(qū)動(dòng)器的輸出電平要為正負(fù)壓，所以V+和V-還需要通過電平轉(zhuǎn)換電路200轉(zhuǎn)換成正負(fù)壓的V_shift (即為正壓VPOS和負(fù)壓VNEG)。在電平轉(zhuǎn)換電路300輸出信號(hào)V_shift后，V_shift分別控制開關(guān)SI?S4的通斷，保持開關(guān)SI和開關(guān)S3的動(dòng)作同步，開關(guān)S2和開關(guān)S4的動(dòng)作同步。
[0031]因?yàn)榈谝槐容^器A的正端輸入電壓低于負(fù)端輸入電壓，不考慮外部開關(guān)和電容的影響，第一比較器A輸出端的電壓P⑶應(yīng)為低電平；同樣的，因?yàn)榈诙容^器B的正端輸入電壓高于負(fù)端輸入電壓，在不考慮外部開關(guān)和電容的影響的情況下，第二比較器B輸出端的電壓NGD應(yīng)為高電平。
[0032]因此，當(dāng)輸入信號(hào)INPUT為高電平時(shí)，V_shift為低電平，開關(guān)SI和開關(guān)S3導(dǎo)通，開關(guān)S2和開關(guān)S4關(guān)斷，第一比較器A輸出端被迅速拉高到VP0S，P⑶即為高電平，第二比較器B通過內(nèi)部電流源以恒定電流12對(duì)電容Cn充電，NGD緩慢變化到高電平。此時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)管PMD關(guān)斷，當(dāng)NGD上升到使NGD-VNEG的值大于第二驅(qū)動(dòng)管NMD的開啟電壓Vtn時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)管NMD導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)OUTPUT緩慢下降到低電平。
[0033]同理，當(dāng)輸入信號(hào)INPUT為低電平時(shí)，V_shift為高電平，開關(guān)SI和開關(guān)S3關(guān)斷，開關(guān)S2和開關(guān)S4導(dǎo)通，電容Cp通過第一比較器A內(nèi)部電流源以恒定電流Il放電，P⑶緩慢變化到低電平，第二比較器B輸出端被迅速拉低到VNEG，NGD即為低電平。此時(shí)第二驅(qū)動(dòng)管NMD關(guān)斷，當(dāng)P⑶下降到使VPOS-P⑶值大于第一驅(qū)動(dòng)管PMD的開啟電壓| Vtp |時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)管PMD導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)OUTPUT緩慢上升到高電平。
[0034]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，單端轉(zhuǎn)雙端電路100的結(jié)構(gòu)可以如圖3所示。參見圖3，該單端轉(zhuǎn)雙端電路100包括第一反相器Fl、第二反相器F2和第三反相器F3 ;其中，第一反相器Fl的輸入端為單端轉(zhuǎn)雙端電路100的輸入端，第一反相器Fl的輸出端為單端轉(zhuǎn)雙端電路100的第一輸出端、用于輸出信號(hào)V+，第一反相器Fl的輸出端還同時(shí)接第二反相器F2的輸入端和第三反相器F3的輸出端，第二反相器F2的輸出端與第三反相器F3的輸入端共接作為所述單端轉(zhuǎn)雙端電路100的第二輸出端，用于輸出信號(hào)V-。
[0035]圖4又示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的電平轉(zhuǎn)換電路200的結(jié)構(gòu)示意圖；為了便于說明，也僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0036]電平轉(zhuǎn)換電路200 包括:PMOS 管 Pl、PMOS 管 P2、PMOS 管 P3、PMOS 管 P4、NMOS 管NUNMOS管N2、NM0S管N3和NMOS管N4 ;其中，NMOS管N2的柵極接信號(hào)V-，NMOS管N3的柵極接信號(hào)V+，NMOS管N2的源極和NMOS管N3的源極都接地，NMOS管N2的漏極同時(shí)接PMOS管P2的漏極、PMOS管P3的柵極、PMOS管P4的柵極，NMOS管N3的漏極同時(shí)接PMOS管P3的漏極、PMOS管Pl的柵極、PMOS管P2的柵極，PMOS管Pl的源極、PMOS管P2的源極、PMOS管P3的源極、PMOS管P4的源極都接VPOS，PMOS管Pl的漏極同時(shí)接NMOS管NI的漏極和NMOS管N4的柵極，NMOS管NI的源極和NMOS管N4的源極同時(shí)接VNEG，NM0S管NI的柵極、NMOS管N4的漏極和PMOS管P4的漏極共接為所述電平轉(zhuǎn)換電路200的輸出端，輸出信號(hào) V_shift。
[0037]具體地，電平轉(zhuǎn)換電路200的功能是把邏輯高低電平由VDD和GND轉(zhuǎn)換成高低電平分別為VPOS和VNEG的V_shift。當(dāng)V+為高電平、V-為低電平時(shí)，NMOS管N3導(dǎo)通、NMOS管N2關(guān)斷，此時(shí)，NMOS管N3的漏極輸出低電平，NMOS管N2的漏極輸出高電平；因?yàn)镹MOS管N3的漏極同時(shí)接PMOS管Pl的柵極和PMOS管P2的柵極，PMOS管Pl的柵極和PMOS管P2的柵極也都為低電平，PMOS管Pl和PMOS管P2也導(dǎo)通；此時(shí)，PMOS管Pl的漏極為高電平，NMOS管N4導(dǎo)通；因?yàn)镹MOS管N2的漏極接PMOS管P3的柵極和PMOS管P4的柵極，PMOS管P3的柵極和PMOS管P4的柵極為高電平，PMOS管P和PMOS管P4關(guān)斷，PMOS管P4的漏極為低電平，即V_shift為低電平VNEG。同理，當(dāng)V+為低電平、V-為高電平時(shí)，V_shift為高電平VPOS。
[0038]圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；在本實(shí)施例中，示出了第一比較器A和第二比較器B的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，參見圖5:
[0039]第一比較器A 由 NMOS 管 N8、NM0S 管 N9、PM0S 管 P6、PM0S 管 P7、PM0S 管 P16 以及電流源I1和Il構(gòu)成，其中NMOS管N8、N9和PMOS管P6、P7和電流源IlO組成該第一比較器A的第一級(jí)電路，PMOS管P16、開關(guān)S2和電流源Il組成該第一比較器A的第二級(jí)電路；第二比較器 B 由 PMOS 管 P12、PMOS 管 P13、NMOS 管 N14、NMOS 管 N 15、NMOS 管 N 17 以及電流源120和12構(gòu)成，其中PMOS管P12、P13和NMOS管N14、N15和電流源120組成該第二比較器B的第一級(jí)電路，NMOS管N17、開關(guān)S3和電流源12組成該第二比較器B的第二級(jí)電路；此外還示出了電容Cp、電容Cn和開關(guān)S1、開關(guān)S4以及第一驅(qū)動(dòng)管PMD、第二驅(qū)動(dòng)管NMD的連接關(guān)系。
[0040]作為優(yōu)選，在本實(shí)施例中，在INPUT信號(hào)輸入之后、輸出OUTPUT之前，都加入了一個(gè)限流電阻作為限流單元，其可以保證整個(gè)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定和可靠性。
[0041]另一方面，在本實(shí)施例中，開關(guān)S1-S4都是選用的MOS開關(guān)管。參見圖5，電平轉(zhuǎn)換電路200輸出V_shift，同時(shí)接各個(gè)MOS開關(guān)管的控制端(即MOS開關(guān)管的柵極)。實(shí)際上，在具體實(shí)施過程中，開關(guān)S1-S4也可以都采用三極管作為開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)相同的功能和作用。
[0042]根據(jù)圖5所示的驅(qū)動(dòng)器示意圖，當(dāng)輸入信號(hào)INPUT為高電平時(shí)，V_shift為低電平，開關(guān)SI和S3導(dǎo)通，開關(guān)S2和S4關(guān)斷，第一比較器A輸出端被迅速拉高到VPOS，P⑶即為高電平，電流源12對(duì)電容Cn充電，NGD緩慢變化到高電平。此時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)管PMD關(guān)斷，當(dāng)NGD上升到使NGD-VNEG的值大于第二驅(qū)動(dòng)管NMD的開啟電壓Vtn時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)管NMD導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)OUTPUT緩慢下降到低電平。
[0043]同理，輸入信號(hào)INPUT為低電平時(shí)，V_shift為高電平，開關(guān)SI和S3關(guān)斷，開關(guān)S2和S4導(dǎo)通，電容Cp通過電流源Il放電，P⑶緩慢變化到低電平，第二比較器B的輸出端被迅速拉低到VNEG，NGD即為低電平。此時(shí)第二驅(qū)動(dòng)管NMD關(guān)斷，當(dāng)P⑶下降到使VPOS-P⑶值大于第一驅(qū)動(dòng)管PMD的開啟電壓I Vtp I時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)管PMD導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)OUTPUT緩慢上升到高電平。
[0044]由于驅(qū)動(dòng)管的柵極寄生電容可以認(rèn)為是固定的，并且電容Cp和電容Cn的電容值都固定，由壓擺率公式V/t = Ι/C可知，電流源的電流值大小決定了驅(qū)動(dòng)管柵極電壓NGD和PGD的電壓擺率；又因?yàn)轵?qū)動(dòng)管柵極電壓NGD和PGD的電壓擺率決定了輸出電壓的擺率，所以輸出擺率正比于電流源的大小。
[0045]圖6是圖5所示的限擺率驅(qū)動(dòng)器工作過程中的波形示意圖，其可以更直觀地表現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)器的工作方式。曲線分別給出了輸入信號(hào)INPUT、輸出給第二驅(qū)動(dòng)管NMD的柵極電壓NGD、輸出給第一驅(qū)動(dòng)管PMD的柵極電壓PGD和輸出信號(hào)OUTPUT的波形示意圖。
[0046]當(dāng)輸入信號(hào)INPUT由高變低時(shí)，開關(guān)SI和S3關(guān)斷，開關(guān)S2和S4導(dǎo)通，NGD被迅速拉低到低電平，第二驅(qū)動(dòng)管NMD關(guān)斷，流過第二驅(qū)動(dòng)管NMD的電流接近于零，NGD擺率曲線如421所示屮⑶通過電容Cp釋放電荷，P⑶擺率如曲線431所示，當(dāng)P⑶下降到使VPOS-P⑶值大于第一驅(qū)動(dòng)管PMD的開啟電壓|Vtp|時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)管PMD導(dǎo)通，輸出信號(hào)為高，輸出信號(hào)擺率曲線如曲線441所示。
[0047]當(dāng)輸入信號(hào)INPUT由低變高時(shí)，開關(guān)SI和S3導(dǎo)通，開關(guān)S2和S4關(guān)斷，P⑶被迅速拉高到高電平，第一驅(qū)動(dòng)管PMD關(guān)斷，流過第一驅(qū)動(dòng)管PMD的電流接近于零，P⑶擺率曲線如432所示；NGD通過電容Cn充電，NGD擺率如曲線422所示，當(dāng)NGD上升到使NGD-VNEG的值大于第二驅(qū)動(dòng)管NMD的開啟電壓Vtn時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)管NMD導(dǎo)通，輸出信號(hào)為低，輸出信號(hào)擺率曲線如曲線442所示。
[0048]從圖6可以看出，NGD的下降沿?cái)[率大于PGD的下降沿?cái)[率，NGD的上升沿?cái)[率小于PGD的上升沿?cái)[率，在信號(hào)翻轉(zhuǎn)時(shí)，不存在第二驅(qū)動(dòng)管NMD和第一驅(qū)動(dòng)管PMD同時(shí)導(dǎo)通的情況，更是有效地減小了電源饋通問題。
[0049]根據(jù)本發(fā)明提供的限擺率驅(qū)動(dòng)器，通過兩個(gè)比較器對(duì)驅(qū)動(dòng)管的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，配合上拉、下拉開關(guān)和電流源對(duì)電容的充放電，達(dá)到控制輸出電壓擺率的效果，可以有效減小EMI和電源饋通問題。同時(shí)，因?yàn)楸鞠迶[率驅(qū)動(dòng)器無需采用大電阻，也避免了電阻的溫漂效應(yīng)對(duì)輸出電壓擺率的影響。并且，本限擺率驅(qū)動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在較寬溫度變化范圍內(nèi)的輸出電壓仍能保持穩(wěn)定的擺率，同時(shí)可兼顧速度和擺率的要求。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改、或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器包括: 第一比較器A、第二比較器B、開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4、第一驅(qū)動(dòng)管PMD及電容Cp、第二驅(qū)動(dòng)管NMD及電容Cn、單端轉(zhuǎn)雙端電路和電平轉(zhuǎn)換電路； 所述第一比較器A的正負(fù)輸入端輸入電壓分別為3/4VP0S和VPOS，所述第一比較器A的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S1、開關(guān)S2和所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的柵極，所述電容Cp串接在所述開關(guān)S2與負(fù)電源VNEG之間；所述第二比較器B的正負(fù)輸入端輸入電壓分別為3/4VNEG和VNEG，所述第二比較器B的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S4、開關(guān)S3和所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的柵極，所述電容Cn串接在所述開關(guān)S3和正電源VPOS之間； 所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的輸入端接輸入信號(hào)INPUT，用于將輸入信號(hào)INPUT轉(zhuǎn)換成兩個(gè)相位相反的信號(hào)V+和V-之后傳輸給電平轉(zhuǎn)換電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端同時(shí)接所述開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3和開關(guān)S4，控制所述開關(guān)SI和開關(guān)S3的動(dòng)作同步、開關(guān)S2和開關(guān)S4的動(dòng)作同步； 所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的源極接VP0S，所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的源極接VNEG，所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD的漏極與所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD的漏極的共接端為所述驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)輸出端OUTPUT ； 所述正電源VPOS和負(fù)電源VNEG分別是指由電荷泵將輸入的單端電壓VDD進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得到的正壓VPOS和負(fù)壓VNEG。
2.如權(quán)利要求1所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器還包括串接在輸入信號(hào)INPUT與所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的輸入端之間的第一限流單元。
3.如權(quán)利要求2所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第一限流單元包括電阻Rl;所述電阻Rl串接在輸入信號(hào)INPUT與所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的輸入端之間。
4.如權(quán)利要求2所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器還包括串接在所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD漏極與所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD漏極的共接端和信號(hào)輸出端OUTPUT之間的第二限流單元。
5.如權(quán)利要求4所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述第二限流單元包括電阻R2;所述電阻R2的第一端接所述第一驅(qū)動(dòng)管PMD漏極與所述第二驅(qū)動(dòng)管NMD漏極的共接端，所述電阻R2的第二端接信號(hào)輸出端OUTPUT。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述單端轉(zhuǎn)雙端電路包括第一反相器F1、第二反相器F2和第三反相器F3 ; 所述第一反相器Fl的輸入端為所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的輸入端，所述第一反相器Fl的輸出端為所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的第一輸出端、用于輸出信號(hào)V+，所述第一反相器Fl的輸出端還同時(shí)接所述第二反相器F2的輸入端和第三反相器F3的輸出端，所述第二反相器F2的輸出端與第三反相器F3的輸入端共接作為所述單端轉(zhuǎn)雙端電路的第二輸出端、用于輸出?目號(hào)V-。
7.如權(quán)利要求6所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括:PM0S管Pl、PMOS 管 P2、PMOS 管 P3、PMOS 管 P4、NMOS 管 N1、NMOS 管 N2、NMOS 管 N3 和 NMOS 管 N4 ； 所述NMOS管N2的柵極接信號(hào)V-，所述NMOS管N3的柵極接信號(hào)V+，所述NMOS管N2的源極和NMOS管N3的源極都接地，所述NMOS管N2的漏極同時(shí)接所述PMOS管P2的漏極、所述PMOS管P3的柵極、所述PMOS管P4的柵極，所述NMOS管N3的漏極同時(shí)接所述PMOS管P3的漏極、所述PMOS管Pl的柵極、所述PMOS管P2的柵極，所述PMOS管Pl的源極、PMOS管P2的源極、PMOS管P3的源極、PMOS管P4的源極都接VP0S， 所述PMOS管Pl的漏極同時(shí)接所述NMOS管NI的漏極和NMOS管N4的柵極，所述NMOS管NI的源極和NMOS管N4的源極同時(shí)接VNEG，所述NMOS管NI的柵極、NMOS管N4的漏極和PMOS管P4的漏極共接為所述電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端。
8.如權(quán)利要求1所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3和開關(guān)S4均為MOS開關(guān)管。
9.如權(quán)利要求1所述的限擺率驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3和開關(guān)S4均為三極管。
【文檔編號(hào)】H03K19/003GK104467796SQ201410624465
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】吳慶軒, 黎煒, 杜明, 蘭云鵬, 尚林林, 谷京儒 申請(qǐng)人:深圳市國(guó)微電子有限公司