电压检测电路 【技术领域】
本发明涉及用来检测跨检测端子产生的电压值以改变输出的电压检测电路。
背景技术
图3是一个电压检测电路的电路结构图(参见日本专利JP 2002-296306 A).检测跨越它们产生的电压的端子分别与端子11和10连接。在图3所示的电压检测电路的情况下,电池1的端子分别与端子11和10连接。分压电阻器13和14在端子11和10之间相连。分压电阻器13和14之间的节点和参考电压源15连接至比较器17的输入。输出缓冲电路18与比较器17的输出相连,并且输出缓冲电路18的输出连接至输出端子12。比较器17的电源端子说明在图中被省略了。另外,假设端子10被提供有GND电位。
比较器17将分压电阻13和14之间的节点处出现的电压Va和参考电压源15的参考电压Vb比较,由此检测电池1的电压。也就是说,比较器17的输出被反转的电压是Va=Vb。在这个例子中,电压Va由于分压电阻器13和14之间的电阻比而改变,或者由于电池1的电压而改变。当分压电阻器13的电阻值指定为R1、分压电阻器14地电阻值指定为R2、电池1的电压指定为V1时,电池1的检测电压由等式(1)来表示:
检测电压=(R1+R2)/R2×Vb (1)
当电池1的电压高于等式(1)所示的电压值时(下文中,该状态被称为“释放状态”),比较器17的输出为高电平,而当电池1的电压低于等式(1)所表示的电压时(下文中,该状态被称为“检测状态”),比较器17的输出为低电平。换句话说,对应于比较器17的输出处于高电平或处于低电平,可以知道电压检测电路是在释放状态还是在检测状态。
通常,由于电压检测电路的工作经常是为了检测任意电压,所以希望在工作中消耗的电流量尽可能的小。也就是说希望释放状态时消耗的电流量尽可能的小。
如图4所示,比较器17通常包括带有P沟道MOS晶体管26和27的电流镜电路,带有N沟道MOS晶体管28和29的输入差动对,和用来提供恒定电流I1的恒流电路30。
另外,如图4所示,输出缓冲电路18包括反转器42、输出N沟道MOS晶体管43和上拉电阻器40。在这个例子中,上拉电阻器40的上拉是对电池1的正电极实施的。然而,上拉电阻器40的上拉也可对第二电池的正电极实施。在这种情况下,根据第二电池的电压来决定高电平的电压。
在传统电压检测电路中,为了减小释放状态中消耗的电流,需要抑制输出N沟道MOS晶体管的漏电流,换句话说,需要减小输出N沟道MOS晶体管的尺寸。然而,如果N沟道MOS晶体管的尺寸减小,那么将面临着检测状态时灌入电流(sink current)驱动能力降低的问题。
【发明内容】
根据前面的叙述,本发明是为了解决现有技术中的上述问题而提出的,因此,本发明的目的在于提供一种电压检测电路,该电压检测电路能够抑止漏电流,从而降低释放状态时消耗的电流,却不降低输出N沟道MOS晶体管在检测状态时的灌入电流驱动能力。
本发明的电压检测电路配置成根据该电压检测电路是在检测状态还是在释放状态,来控制输出晶体管的背栅极的电压。
根据本发明的电压检测电路,输出晶体管的漏电流可以被抑制,从而减小释放状态时消耗的电流,而不降低输出晶体管灌入电流的驱动能力。
【附图说明】
附图中:
图1是本发明一个实施例的电压检测电路的电路框图;
图2是本发明一个实施例的电压检测电路的电路图;
图3是一个传统电压检测电路的电路框图;
图4是该传统电压检测电路的电路图;和
图5是本发明另一个实施例的电压检测电路的电路图。
【具体实施方式】
图1是本发明第一个实施例的电压检测电路的电路结构图。电压选择电路50的输入连接至比较器17的输出,电压选择电路50的输出连接至输出N沟道MOS晶体管41的背栅极。根据比较器17的输出,当电压检测电路处于释放状态时,电压选择电路50用来降低输出N沟道MOS晶体管41的背栅极的偏置电位;当电压检测电路处于检测状态时,电压选择电路50用来增加输出N沟道MOS晶体管41的背栅极的偏置电位。
图2显示了电压选择电路50的电路图。该电压选择电路50包括反转器51、N沟道MOS晶体管52、N沟道MOS晶体管53和电池54。
当电压检测电路处在释放状态时,在电压选择电路50中,由于反转器51的输入是高电平,N沟道MOS晶体管52关断且N沟道MOS晶体管53导通。
现在,当假设电池54的电压指定为V54时,输出N沟道MOS晶体管41的背栅极的偏置电位为负值,即-V54。
另一方面,当电压检测电路处于检测状态时,在电压选择电路50中,由于反转器51的输入是低电平,N沟道MOS晶体管52就导通且N沟道MOS晶体管53关断。因此,输出N沟道MOS晶体管41的背栅极的偏置电位为GND电位。
如上所述,电压选择电路50控制输出N沟道MOS晶体管41的背栅极的偏置电位,从而当电压检测电路处在释放状态时的该背栅极偏置电位变得比当电压检测电路处于检测状态时的低。因此,释放状态时的输出N沟道MOS晶体管41的阈值电压变得比检测状态时的高。因此,释放状态时的漏电流可以被抑制到低水平,即,可以减少消耗的电流,而不减小检测状态时输出N沟道MOS晶体管41的灌入电流驱动能力。
在上面的叙述中,电压选择电路50解释为具有图2所示的电路结构。但是,如果其它电路结构也具有输出电压值根据输入信号的变化而变化的功能,可以获得同样的效果。
另外,虽然输出缓冲电路16被描述为具有如图2所示的电路结构,但是例如使用如图5所示的电路结构,也可以获得相同的效果。在如图5所示的电压检测电路的输出缓冲电路19中,提供稳流电路31代替如图2所示的电压检测电路的输出缓冲电路16中的上拉电阻器40。