本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種鉗位電壓電路。

背景技術(shù)：

在許多集成電路和電路單元中，都需要電壓發(fā)生器(voltagegenerator)提供穩(wěn)定的電壓供系統(tǒng)使用。為了防止電壓發(fā)生器輸出的電壓超出預(yù)先設(shè)定的電壓值，或是需要將電壓發(fā)生器輸出的電壓進(jìn)行降壓，許多電壓發(fā)生器的輸出端通常連接有鉗位電壓電路。

然而，現(xiàn)有技術(shù)之鉗位電壓電路具有如下缺點(diǎn)：1、業(yè)界沒有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的鉗位電壓電路，2、業(yè)界通常是通過(guò)mos管的特性和尺寸調(diào)整，以及電路結(jié)構(gòu)的調(diào)整來(lái)得到需要的輸出電壓范圍，比較麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種鉗位電壓電路，以獲得一個(gè)具有穩(wěn)定的輸入電壓范圍，同時(shí)可以滿足特定的電壓需求的鉗位電壓電路。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種鉗位電壓電路，包括：

輸入電路，用于提供鉗位電壓電路的輸入電壓；

低壓鉗位電路，用于控制該輸入電路的輸出out不低于鉗位低壓閾值vl；

高壓鉗位電路，用于控制該輸入電路的輸出out不高于鉗位高壓閾值vh；

灌電流電流源，用于給該鉗位電壓電路提供灌電流偏置；

拉電流電流源，用于給該鉗位電壓電路提供拉電流偏置。

進(jìn)一步地，該低壓鉗位電路包括第四nmos管、第五pmos管，該第四nmos管漏極接電源電壓，柵極與該灌電流電流源、該第五pmos管的源極組成第二節(jié)點(diǎn)v2，源極接該輸入電路的輸出端，該第五pmos管的漏極與該拉電流電流源相連，該第五pmos管的柵極接該鉗位低壓閾值輸入端clamp_l。

進(jìn)一步地，該高壓鉗位電路包括第三nmos管、第四pmos管，該第三nmos管的漏極與該灌電流電流源相連，柵極接該鉗位高壓閾值輸入端clamp_h，源極與該拉電流電流源相連，該第四pmos管源極接該輸入電路的輸出端，柵極與該第三nmos管源極組成第一節(jié)點(diǎn)v1，漏極接地。

進(jìn)一步地，該灌電流電流源利用三個(gè)pmos管構(gòu)成的電流鏡電路實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，該灌電流電流源包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管，該第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管的源極接電源電壓，該第一pmos管的漏極與該第一pmos管的柵極、第二pmos管的柵極、第三pmos管的柵極相連，該第二pmos管漏極與該第三nmos管漏極相連，該第三pmos管漏極與該第五pmos管的源極、第四pmos管的柵極組成該第二節(jié)點(diǎn)v2。

進(jìn)一步地，該拉電流電流源利用四個(gè)nmos管構(gòu)成的電流鏡電路實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，該拉電流電流源包括第一nmos管、第二nmos管、第五nmos管、第六nmos管，該第一nmos管、第二nmos管、第五nmos管、第六nmos管的源極接地，第一nmos管的漏極接該第一pmos管漏極，該第六nmos管的漏極與該第六nmos管的柵極、第一nmos管的柵極、第二nmos管的柵極、第五nmos管的柵極相連組成偏置電壓輸入節(jié)點(diǎn)ibias，該第五nmos管的漏極與該第五pmos管的漏極相連，該第二nmos管漏極與該第三nmos管源極、第四pmos管的柵極相連組成該第一節(jié)點(diǎn)v1。

進(jìn)一步地，該偏置電壓輸入節(jié)點(diǎn)的電流偏置輸入由電流基準(zhǔn)電路提供。

進(jìn)一步地，該鉗位高壓閾值輸入clamp_h和該鉗位低壓閾值輸入clamp_l由基準(zhǔn)電路提供或外接輸入。

進(jìn)一步地，該鉗位電壓電路用于運(yùn)放輸出或其它需要控制范圍的電壓輸出電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種可獲得一個(gè)具有穩(wěn)定的輸入電壓范圍，同時(shí)可以滿足特定的電壓需求的鉗位電壓電路，本發(fā)明可以用于運(yùn)放輸出，也可以用于其它需要控制范圍的電壓輸出電路。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種鉗位電壓電路的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

圖1為本發(fā)明一種鉗位電壓電路的電路示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一種鉗位電壓電路，包括：輸入電路10、低壓鉗位電路20、高壓鉗位電路30、灌電流電流源40以及拉電流電流源50。

其中，輸入電路10為需要鉗位輸出的電路如運(yùn)放，用于提供鉗位電路的輸入電壓；低壓鉗位電路20由nmos管nm4、pmos管pm5組成，用于控制輸入電路的輸出out不低于鉗位低壓閾值vl；高壓鉗位電路30由nmos管nm3、pmos管pm4組成，用于控制輸入電路的輸出out不高于鉗位高壓閾值vh；灌電流電流源40由pmos管pm1-pm3組成，用于給電路提供灌電流偏置；拉電流電流源50由nmos管nm1、nm2、nm5、nm6組成，用于給電路提供拉電流偏置。

pmos管pm1的源極、pm2的源極、pm3的源極、nmos管nm4的漏極接電源vdd，nmos管nm1的源極、nm2的源極、nm5的源極、nm6的源極、pmos管pm4的漏極接地gnd，pmos管pm1的漏極與pmos管pm1的柵極、pm2的柵極、pm3的柵極、nmos管nm1的漏極相連，nmos管nm6的漏極與nmos管nm6的柵極、nm1的柵極、nm2的柵極、nm5的柵極相連組成偏置電壓輸入節(jié)點(diǎn)ibias，nmos管nm2的漏極與nmos管nm3的源極、pmos管pm4的柵極相連組成節(jié)點(diǎn)v1，nmos管nm3的漏極與pmos管pm2的漏極相連，nmos管nm3的柵極接鉗位高壓閾值輸入端clamp_h，pmos管pm3的漏極與pmos管pm5的源極、nmos管nm4的柵極相連組成節(jié)點(diǎn)v2，nmos管nm5的漏極與pmos管pm5的漏極相連，pmos管pm5的柵極接鉗位低壓閾值輸入端clamp_l，輸入電路10的輸出端(運(yùn)放amp的輸出)與pmos管pm4的源極、nmos管nm4的源極相連組成節(jié)點(diǎn)out。

可見，本發(fā)明主要通過(guò)pm1、pm2、pm3、pm4、pm5、nm1、nm2、nm3、nm4、nm5、nm6等10個(gè)mos管實(shí)現(xiàn)。

其中nm1、nm2、nm5、nm6、pm1、pm2、pm3組成電流鏡電路，其電流偏置輸入可以是電流基準(zhǔn)電路提供；其中nm3與pm4、pm5與nm4組成高電壓鉗位電路、低電壓鉗位電路，用以控制所需的電壓范圍；而vout端即輸入輸出端，為所需要控制的輸出電壓端口比如運(yùn)放的輸出。

當(dāng)ibias正常供入，同時(shí)clamp_h(vh)和clamp_l(vl)分別輸入所需電壓的最高值和最低值，而此時(shí)v1點(diǎn)的電壓為：vh-vt(nm3)；v2點(diǎn)的電壓為：vl+vt(pm5)。那么當(dāng)out(即輸入輸出端vout的電壓點(diǎn))的電壓高于v1+vt(pm4)，此時(shí)pm4導(dǎo)通，out點(diǎn)的電壓被下拉至vh-vt(nm3)+vt(pm4)；當(dāng)out點(diǎn)的電壓低于v2-vt(nm4)，此時(shí)nm4導(dǎo)通將out點(diǎn)的電壓上拉至vl+vt(pm5)-vt(nm4)。由于可以將vt(n)和vt(p)調(diào)整的接近，那么由此out點(diǎn)可以近似看作在固定值vh和vl之間。這樣始終保持out點(diǎn)的電壓為：vh〉vout〉vl，即起到鉗位作用。

上述clamp_h和clamp_l可以使用基準(zhǔn)電路提供，也可以是外接輸入；而本發(fā)明之鉗位電壓電路可以用于運(yùn)放輸出，也可以用于其它需要控制范圍的電壓輸出電路。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。