张瓷平，冯全源



一种高精度阈值可调过温保护电路的设计

张瓷平，冯全源

（西南交通大学 微电子研究所，四川 成都 611756）

设计了一种高精度阈值可调过温保护电路。该电路利用与温度无关的电压和一个具有负温度系数的电压相比较，实现温度的检测。通过基准分压得到高、低阈值电压可调的迟滞比较器，具有较高的精度。基于0.18 µm BCD工艺模型，利用Hspice软件对电路进行仿真。仿真结果表明，在典型应用下，当温度高于150.5 ℃时，过温保护电路输出高电平，关断电路；当温度低于130.5℃时，电路重新开启，具有20℃迟滞量。在3~5.5 V电源电压范围内，过温电压阈值和迟滞温度最大偏移量小于0.02 ℃。

高精度；阈值可调；过温保护；负温度系数；基准；BCD工艺

随着芯片集成度的提高，系统的功耗增加，导致系统的温度增大，对系统的稳定性和可靠性造成严重的影响。为了保证电路的正常工作和维持系统的稳定性，因此过温保护电路的设计是必要的[1-2]。

过温保护电路主要分为两种类型：基于电压和基于电流比较。前者是基于一个无温度系数的电压和一个具有温度系数的电压相比较实现的[3]；后者是通过产生一个与热力学温度有关的电流并基于电流的比较实现的[4]。传统的过温保护电路受电路结构的限制，过温阈值和迟滞温度的变化范围容易受电源电压的影响。针对这个问题，本文基于由PTAT（与热力学温度成正比的电流）和三极管基极-发射极电压BE的线性组合构成的基准[5]和BE的负温度特性，提出一种高精度阈值可调的过温保护电路，通过基准分压得到无温度系数的过温阈值和恢复阈值，仿真结果表明，两者随电源电压变化的波动较小。……