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一种新型双稳态过温保护电路
刘润生
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提出了一种新型的双稳态过温保护电路及其雪崩式工作模式。从理论上对雪崩式状态转变及滞回的产生机理作了深入的分析。与传统过温保护电路相比，该工作模式使转换速度提高了3倍以上，同时由于双稳态系统固有的稳定性，电路的稳定性也得到一定的提高。
关 键 词 双稳态; 过温保护电路; 滞回
随着芯片尺寸的缩小及功耗的增加，芯片的温升问题越来越突出，过温保护在电路中尤为重要。为了避免噪声引起的开关震荡，过温保护电路都有滞回功能。而在开关状态之间有一个转换过程，如果这个过程过长，就有可能产生不定的开关状态，显然这与灵敏度及工作速度的要求是相矛盾的。通常，滞回是通过引入一定的正反馈来实现的[1-2]。本文通过引入双稳态引入正反馈，利用双稳态的雪崩式状态转变来提高过温保护电路的转换速度。
1 双稳态过温保护电路雪崩式状态转变及滞回的理论分析
双稳态系统是一个稳定的系统，有两个分离的稳定状态，在任何条件下，系统都只能处于其中的一个稳定状态。在“非稳态”条件下，系统内部元件互相激励，产生足够强的正反馈，故转换速度相当快。然而，有正反馈的系统不一定都是双稳态系统，而两个形成正反馈环的元件也能构成一个双稳态系统[3]。
1.1 双稳态过温保护电路结构
图1为双稳态过温保护电路结构，图中D1为温敏二极管，其电流与参考电流(Q2、Q3电流之和)的相对关系决定A点电平变化，A点的电平变化决定了该电路的工作状态；M1、Q2构成双稳态电路(稳态I：Q2饱和，M1截止；稳态II：Q2截止，M1饱和；非稳态：Q2、Q3工作在放大区，M1工作在饱和区)[4]。电路处于非稳态时，由于M1、R1、Q2、Q3形成正反馈环路，处于不稳定状态，加速向稳态转变。
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