【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率二极管，具体是指一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管。
技术介绍
1、二极管由于具有单向导通特性，具有防止倒灌功能，得到越来越多的应用，特别是肖特基二极管串接的电源上具有较小压降，正受到越来越多设计师的欢迎。由于肖特基二极管的压降大于mos管压降，对于一些电压敏感的电路来说，更倾向于使用具有低阻抗特性的mos管，提高产品的可靠性。
2、目前oring电路应用于很多场合，作用就是保证各个单体电源互相独立、不出现倒灌现象，最常见应用于均流电路中，满足不同功率需求。因此需要一种低损耗高端理想二极管，超低损耗的理想二极管，进一步降低压降，并具有防倒灌，保护前级功能，使损耗降到最低，延长电池工作时间。
3、现有技术实现的高端理想二极管主要的技术方案如下所示。
4、pmos主管+pmos辅管(对管)技术方案：现有技术专利(一种超低损耗理想二极管，专利号：cn201821304820.x)；
5、nmos主管+nmos辅管(对管)技术方案：属于采用nmos主管实现高端理想二极管，电路由一个nmos主管、两个nmos辅管、偏置电源vbias等构成，负载rl位于电源vcc正极和nmos主管之间；
6、mos主管+电压比较器(运算放大器)技术方案：电压比较器采集mos主管源极、漏极电压差，经过比较后，输出信号控制mos主管的导通与截止。
7、差分放大电路是由静态工作点稳定的放大电路演变而来的，对于不同的输入信号有不同的作用，对于共模信号起到很强的抑制作
8、失调电压，又称输入失调电压(input offset voltage，缩写为vio)反映了电路的对称程度，其值一般为±1～10mv。过驱电压(overdrive voltage，缩写为vod)是在失调电压(vio)上电压比较器正负输入之间产生的差分电压，电压比较器双输入端口的电压差值的绝对值。为实现准确比较，过驱电压(vod)应高于失调电压(vio)。
9、ti公司的电压比较器芯片lm393b的输入失调电压(input offset voltage，缩写为vio)vio＝±0.37mv(典型值)，|vio|≤2.5mv；电压比较器芯片lmc7211aim5的输入失调电压(input offset voltage)vio＝3mv(典型值)，|vio|≤8mv。电压比较器选型时，应选择具有更低的失调电压比较器芯片。
10、由于电压比较器工作于非线性区：在实际应用电路中电压比较器电路常接成滞回电压比较器模式，这样使电路的抗干扰能力增强。如电路具有滞回特性，一般要求回差电压大于失调电压，即δv＝|vt1-vt2|≥vio＝2mv，意味着通过mos管的漏源通道导通电流id＞vio/rd(on)s。
11、nmos管导通时漏源通道电阻rds(on)比较小，假设rds(on)＝10mω，id＞vio/rds(on)＝2mv/10mω＝0.2a，意味着电流大于0.2a以上才能让电压比较器正常工作，显然nmos管适用于大电流的工作场合。
12、pmos管漏源通道电阻rds(on)比较大，假设rds(on)＝100mω，id＞vio/rds(on)＝2mv/100mω＝0.02a，意味着电流大于0.02a以上电压比较器即可正常工作，显然pmos管适用于小电流的工作场合。
13、那么对于工作电流小于0.2a的场合，解决方案一是可以选择rds(on)＞100mω的pmos管型号，满足rds(on)×id＞vio，即rds(on)＞vio/id；二是可以在原pos管漏极或者源极串入一个电流检测电阻r，满足(r+rds(on))×id＞vio，即r＞vio/id-rds(on)。
14、不管nmos管还是pmos管，导通时都存在一定的导通阻抗，如功率型nmos管导通阻抗约为几十毫欧，低于同等条件下pmos管的导通阻抗；一旦导通就有电流，会产生导通压降(导通电流与导通阻抗之积)，导通压降为mos管的漏极与源极之间的电压差，将这种电压差加载到差分放大电路的双输入端口，利用差分放大电路实现信号(即两个信号之间的差值)的放大，两个输出端输出差动信号再次加载到电压比较器(同相端、反相端)，控制主管的导通与截止，实现理想二极管功能。
15、从上述技术方案可以看出，结合差分放大电路(双输入端口、双输出端口)和迟滞电压比较器特性，采用取长补短实现优势互补，设计一种基于差分放大技术的新型高端理想二极管装置，满足宽电流范围的使用场合。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，基于上述
技术实现思路
，提供一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管，所述电路包括nmos主管v1、差分放大电路、电压比较器u1和偏置电源vbias构成；
3、所述差分放大电路双输入端口分别连接nmos主管v1的漏极、源极并比较电压大小，电压比较器u1的双输入端接收差分放大电路的输出信息，输出端连接至nmos主管v1的栅极控制nmos主管v1的导通或截止。
4、优选的，所述差分放大电路包括晶体管对管及外围电路；
5、所述晶体管对管包括npn对管、nmos对管、pnp对管、pmos对管中的任一种。
6、优选的，所述晶体管对管为npn辅管v2、v3，外围电路包括电阻r1～r5，其中电阻r2＝r3、电阻r4＝r5；
7、所述npn辅管v2、v3的基极作为差分放大电路的双输入端口分别通过电阻r4、r5连接至nmos主管v1的源极、漏极；
8、所述npn辅管v2、v3的集电极作为差分放大电路的双输出端口分别连接电压比较器的反相端和同相端，npn辅管v2、v3的集电极还分别通过电阻r2、r3连接至偏置电源vbias，发射极互相连接通过电阻r1接地。
9、优选的，所述晶体管对管为nmos辅管v2、v3，外围电路包括电阻r1～r5，其中电阻r2＝r3、电阻r4＝r5；
10、所述nmos辅管v2、v3的栅极作为差分放大电路的双输入端口分别通过电阻r4、r5连接至nmos主管v1的源极、漏极；
11、所述nmos辅管v2、v3的漏极作为差分放大电路的双输出端口分别连接电压比较器的反相端和同相端，nmos辅管v2、v3的漏极还分别通过电阻r2、r3连接至偏置电源vbias，源极互相连接通过电阻r1接地。
12、优选的，所述晶体管对管为pnp辅管v2、v3，外围电路包括电阻r1～r5，其中电阻r2＝r3、电阻r4＝r5；
13、所述pnp辅管v2、v3的基极作为差分放大电路的双输入端口分别通过电阻r4、r5连接至nmos主管v1的源极、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述电路包括NMOS主管V1、差分放大电路、电压比较器U1和偏置电源VBIAS构成；
2.根据权利要求1所述的一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述差分放大电路包括晶体管对管及外围电路；
3.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述晶体管对管为NPN辅管V2、V3，外围电路包括电阻R1～R5，其中电阻R2＝R3、电阻R4＝R5；
4.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述晶体管对管为NMOS辅管V2、V3，外围电路包括电阻R1～R5，其中电阻R2＝R3、电阻R4＝R5；
5.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述晶体管对管为PNP辅管V2、V3，外围电路包括电阻R1～R5，其中电阻R2＝R3、电阻R4＝R5；
6.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的NMOS型高端理想二极管，其特征在于：所述晶体管对管为P
...【技术特征摘要】
1.一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管，其特征在于：所述电路包括nmos主管v1、差分放大电路、电压比较器u1和偏置电源vbias构成；
2.根据权利要求1所述的一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管，其特征在于：所述差分放大电路包括晶体管对管及外围电路；
3.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的nmos型高端理想二极管，其特征在于：所述晶体管对管为npn辅管v2、v3，外围电路包括电阻r1～r5，其中电阻r2＝r3、电阻r4＝r5；
4.根据权利要求2所述的一种基于差分放大器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈石平，
申请(专利权)人：嘉禾县粤嘉电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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