非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种播放机马达驱动电路，尤其是关于一种非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路。
背景技术：
由于Bi-CMOS的延迟时间极短，反应速度快，其电气特性相较于CMOS明显为佳，故目前广泛运用于高频场合。但Bi-CMOS缺点在于制造成本高，因而在许多非高频及对反应速度亦无高标准要求的场合，为有效降低成本，仍采用CMOS居多。但CMOS本身有一定的限制，例如其输出电流较小不足以推动马达，无法运用于马达驱动电路的制作，而解决CMOS输出电流偏低的方法有下列数种1、扩大CMOS的信道尺寸一般CMOS的信道尺寸约为6,000um，如提升至16,000um，则可相对降低CMOS的导通阻抗(Ron)，进而可有效提升其输出电流，但如是做法将增加集成电路的体积，不符合小型化的需求与趋势。
2、提高CMOS栅/源极电压(VGS)由于CMOS的栅/源极电压(VGS)提高，其导通阻抗即相对降低，从而可有效提升其输出电流。但CMOS耐压性不高，其工作电压一般在5V以下，就现有技术而言并不可行。
由上述可知，就提高CMOS的输出电流而言，现有技术均不可行。而折衷的方式可能是控制电路部分考量成本问题采用CMOS，驱动电路部分则采取Bi-CMOS，但如是做法除仍须采用高成本的Bi-CMOS外，因CMOS及Bi-CMOS是为不同制程，亦直接影响控制电路与驱动电路制作在同一集成电路的可行性。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种使用CMOS构成播放机马达驱动电路，其具有较小的导通阻抗，可相对提高输出电流以驱动马达运转，并因而可有效降低制造成本。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述马达驱动电路包括有两前级，是分别由一对串接的PMOS金氧半晶体管与一对串接的NMOS金氧半晶体管以组成一推挽式(push-pull)架构，其一端连接一较高电压的正电源，另端则接地或连接负电源；又成对串接的PMOS金氧半晶体管与另对串接的NMOS金氧半晶体管的连接节点是作为输出端，其二者中的一PMOS金氧半晶体管与一NMOS金氧半晶体管是受一输入信号控制，另一PMOS金氧半晶体管与NMOS金氧半晶体管则连接指定电压的栅极电源；一驱动级，是由两串接的NMOS金氧半晶体管组成，其串接节点则构成输出端以连接直流马达；而其中一NMOS金氧半晶体管是受控于前述前级，另一NMOS金氧半晶体管则受控于产生互补动作的另一前级；以前述的马达驱动电路是由纯CMOS型金氧半晶体管构成，其无须Bi-CMOS制程，可降低制造成本，且利于与控制电路(controller)共构于一体；另该电路在前级部分是利用复数的CMOS金氧半晶体管串接，且连接较高电压的正电源，以便在驱动级的NMOS金氧半晶体管上产生较高的栅/源极电压(VGS)，藉此可有效降低其导通阻抗(Ron)，而相对提高其输出电流，如此即足以推动直流马达。
前述前级中连接指定栅极电源的PMOS金氧半晶体管，是于栅极上连接1.5～4伏特的第一直流电源。又一连接指定栅极电源的NMOS金氧半晶体管，则在栅极上连接4.5伏特的第二直流电源。
前述前级中连接指定栅极电源的PMOS金氧半晶体管，是于栅极上连接电池供应的直流电源(BAT)。另驱动级亦连接电池供应的直流电源(BAT)。
前述前级一端所连接较高电压的正电源，其电压值是第一直流电源加上第二直流电源。在此状况下，可利用稳定的第二直流电源在驱动级的NMOS金氧半晶体管上维持一稳定的栅/源极电压(VGS)，从而维持一较低且稳定的导通阻抗(Ron)，而得不受第一直流电源的电压下降所影响。
因本发明的播放机马达驱动电路是由纯CMOS型金氧半晶体管构成，因为无须Bi-CMOS制程，故可降低制造成本；当有需要使控制电路(controller)与驱动电路共构于一体时，因为二者均可利用CMOS制程达成，故可更易于实现。另在电路特性方面，传统CMOS存在输出电流偏低的问题，本发明是在前级部分利用复数的CMOS金氧半晶体管串接，且连接较高电压的正电源，以便在驱动级的NMOS金氧半晶体管上产生较高的栅/源极电压(VGS)，藉此可有效降低其导通阻抗(Ron)，而相对提高其输出电流，如此即足以推动直流马达。而利用晶体管串接后以提高耐压与输出电流，用以解决数字音讯播放机马达驱动电路无法整合成一体的问题及CMOS耐压不足、驱动电流不足的缺点，而本发明以纯CMOS构成播放机的马达驱动电路，其兼具降低成本，解决输出电流偏低而可适用于马达驱动电路。
图1是本发明一可实施例的电路图；图2是本发明的实施状态参考图。
图号说明10、10’前级11、12 PMOS金氧半场效晶体管13、14 NMOS金氧半场效晶体管20驱动级21、22 NMOS金氧半场效晶体管具体实施方式
有关本发明马达驱动电路的一可行实施例是如图1所示，包括至少两前级10、10’及一驱动级20，其中前级10、10’是分别由一对串接的PMOS金氧半晶体管11、12与一对串接的NMOS金氧半晶体管13、14以组成一推挽式(push-pull)架构(图中仅揭示其中一前级10的电路构造，另一前级10’为相同构造)，其一端连接一较高电压的正电源，另端则接地或连接负电源；于本实施例中，前述较高电压的正电源是第一直流电源(BAT)加上第二直流电源(4.5伏特)，其中第一直流电源(BAT)为电池电源；又成对串接的PMOS金氧半晶体管11、12与另对串接的NMOS金氧半晶体管13、14是以连接的节点处作为输出端，又二者中的一PMOS金氧半晶体管11与一NMOS金氧半晶体管14是共同受一输入信号I/P控制，另一PMOS金氧半晶体管12与NMOS金氧半晶体管13则连接指定电压的栅极电源；于本实施例中，该PMOS金氧半晶体管12是于栅极上连接第一直流电源(1.5～4伏特)，该NMOS金氧半晶体管13则连接第二直流电源(4.5伏特)，以此电压规范两两串接PMOS/NMOS金氧半晶体管11、12/13、14形成分压效果，故PMOS/NMOS金氧半晶体管11、12/13、14的耐压各为5V时，仍可正常工作；当播放机采用电池电源(BAT)，前述PMOS金氧半晶体管12的栅极电源可为该电池电源(BAT)(二颗电池的电压值)，藉此，当成对串接的PMOS金氧半晶体管11、12导通时，其输出端电压可达4.5V+BAT。
该驱动级20是由两串接的NMOS金氧半晶体管2122组成，其串接节点则构成输出端以连接直流马达M；而其中一NMOS金氧半晶体管21是受控于一前级10，另一NMOS金氧半晶体管22则受控于产生互补动作的另一前级10’；又前述驱动级20是连接第一直流电源，如播放机采用电池电源(BAT)，该驱动级20是连接该电池电源(BAT)。以NMOS金氧半晶体管21为例，由于前级10的输出电压可达4.5V+BAT，换言之，NMOS金氧半晶体管21的栅/源极电压(VGS)亦被提高至4.5V+BAT，由于栅/源极电压(VGS)提高，故NMOS金氧半晶体管21的导通阻抗(Ron)相对降低，藉此即可有效提高输出电流以驱动马达运转。
再者，由于前级10、10’一端所连接较高电压的正电源，其电压值是第一直流电源(BAT)加上第二直流电源(4.5伏特)。在此状况下，即使第一直流电源(BAT)因电力消耗而使电压下降，由于第二直流电源是一电压稳定的电源，其可在驱动级的NMOS金氧半晶体管上维持一稳定的栅/源极电压(VGS)，从而维持一较低且稳定的导通阻抗(Ron)，而得不受第一直流电源的电压下降所影响。
如图2所示，是一数字音讯播放机马达驱动电路的详细电路图，其上揭露有本发明前述的电路特征，在其电路的后端，是由两前级10、10’分别透过一电阻与驱动级20的两NMOS金氧半晶体管2122的栅极连接，驱动级20的输出端OUT则连接至马达(图中未示)。
前述两前级10、10’中的一PMOS金氧半晶体管MP2、MP17及NMOS金氧半晶体管MN21、MN17是分别受控于前一级的输出讯号；又该前级10、10’的另一PMOS金氧半晶体管MP3、MP18是连接一特定电压电源PGND(1.5～4V)，另一NMOS金氧半晶体管MN20、MN16是连接另一特定电压电源VG45(4.5V)。
由上述可知，本发明的播放机马达驱动电路是由纯CMOS型金氧半晶体管构成，因为无须Bi-CMOS制程，故可降低制造成本；当有需要使控制电路(controller)与驱动电路共构于一体时，因为二者均可利用CMOS制程达成，故可更易于实现。
另在电路特性方面，传统CMOS存在输出电流偏低的问题，本发明是在前级部分利用复数的CMOS金氧半晶体管串接，且连接较高电压的正电源，以便在驱动级的NMOS金氧半晶体管上产生较高的栅/源极电压(VGS)，藉此可有效降低其导通阻抗(Ron)，而相对提高其输出电流，如此即足以推动直流马达。
而利用晶体管串接后以提高耐压与输出电流，用以解决数字音讯播放机马达驱动电路无法整合成一体的问题及CMOS耐压不足、驱动电流不足的缺点，而本发明以纯CMOS构成播放机的马达驱动电路，其兼具降低成本，解决输出电流偏低而可适用于马达驱动电路。
权利要求
1.一种非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于至少包括有两前级，是分别由一对串接的PMOS金氧半晶体管与一对串接的NMOS金氧半晶体管以组成一推挽式(push-pull)架构，其一端连接一较高电压的正电源，另端则接地或连接负电源；又成对串接的PMOS金氧半晶体管与另对串接的NMOS金氧半晶体管的连接节点是作为输出端，其二者中的一PMOS金氧半晶体管与一NMOS金氧半晶体管是受同一输入信号控制，另一PMOS金氧半晶体管与NMOS金氧半晶体管则连接选定电压的栅极电压，使串接的金氧半晶体管形成分压效果，而相对提升其耐压；一驱动级，是由两串接的NMOS金氧半晶体管组成，其串接节点则构成输出端以连接直流马达；而其中一NMOS金氧半晶体管是受控于其中一前级，另一NMOS金氧半晶体管则受控于产生互补动作的另一前级。
2.如权利要求1所述非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于所述前级中连接指定栅极电源的PMOS金氧半晶体管，是于栅极上连接1.5～4伏特的第一直流电源。
3.如权利要求2所述非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于所述前级中又一连接指定栅极电源的NMOS金氧半晶体管，是在栅极上连接4.5伏特的第二直流电源。
4.如权利要求2所述非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于该前级中连接指定栅极电源的PMOS金氧半晶体管，其于栅极上连接的第一直流电源是由电池供应的直流电源(BAT)。
5.如权利要求1或4所述非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于所述驱动级连接的第一直流电源是电池供应的直流电源(BAT)。
6.如权利要求5所述非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，其特征在于前述前级一端所连接较高电压的正电源，其电压值是第一直流电源加上第二直流电源。
全文摘要
本发明是关于一种非混合型的互补型金氧半晶体管播放机马达驱动电路，主要是令数字音讯(影像)播放机的马达驱动电路由非Bi－CMOS型的互补型金氧半晶体管构成；其是由一前级及一驱动级组成，其中前级是利用串接的互补型金氧半晶体管以产生较高的触发电压，以降低驱动级的导通阻抗，进而可提高输出电流以驱动马达；利用前述设计可利用低成本的CMOS制程制作马达驱动电路。
文档编号G11B19/20GK1684181SQ20041003382
公开日2005年10月19日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者林万荣 申请人:合邦电子股份有限公司
文档序号 :
【 6762604 】
技术研发人员：林万荣
技术所有人：合邦电子股份有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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