專利名稱：超低功耗高精度上電復(fù)位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及上電復(fù)位電路，具體涉及一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今對各行業(yè)各領(lǐng)域要求節(jié)能環(huán)保的大趨勢下，低功耗設(shè)計(jì)將在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中成為重要規(guī)范，它對于一些電池供電系統(tǒng)尤為重要。由于一些電池供電系統(tǒng)是長時(shí)間連續(xù)工作，其中的一些探測系統(tǒng)甚至連續(xù)工作數(shù)月乃至數(shù)年，為了延長系統(tǒng)的使用時(shí)間，必須在電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做到低功耗設(shè)計(jì)。上電復(fù)位電路是一種常見的長時(shí)間連續(xù)工作電路，很多低功耗系統(tǒng)要求其上電復(fù)位電路具有超低功耗特性，目前主流的方法是采用零靜態(tài)功耗的自開關(guān)型上電復(fù)位電路，但是這種電路最大的缺陷是:該電路檢測到的上電復(fù)位翻轉(zhuǎn)閾值電壓非常不準(zhǔn)確，不適用于對翻轉(zhuǎn)閾值精度要求較高的上電復(fù)位電路設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)較高精度的上電復(fù)位翻轉(zhuǎn)閾值，傳統(tǒng)的方法是產(chǎn)生一個(gè)精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓去做比較，但基準(zhǔn)電壓的產(chǎn)生會(huì)帶來額外的功耗，不利于實(shí)現(xiàn)超低功耗設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路。利用場效應(yīng)管的亞閾區(qū)工作特性，在產(chǎn)生低值電流源的同時(shí)生成隨CMOS工藝角和溫度變化不大的參考電壓，從而在實(shí)現(xiàn)超低功耗的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位翻轉(zhuǎn)閾值的高精度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述超低功耗高精度上電復(fù)位電路包括一分壓電路、一參考電壓產(chǎn)生電路、一遲滯比較器、一 RC延遲電路、一施密 特緩沖器、一輸出驅(qū)動(dòng)級、一第一輸入電源、一第二輸入電源和一輸入地，所述分壓電路用極低的功耗得到所述第一輸入電源的采樣電壓，所述參考電壓產(chǎn)生電路在產(chǎn)生低值電流源的同時(shí)生成隨CMOS工藝角和溫度變化不大的參考電壓，所述遲滯比較器比較采樣電壓和參考電壓，其輸出經(jīng)過所述RC延遲電路、所述施密特緩沖器和所述輸出驅(qū)動(dòng)級得到上電復(fù)位指示信號。所述分壓電路的IA端與所述遲滯比較器的3B端相連，所述分壓電路的IB輸入端與所述參考電壓產(chǎn)生電路的2C端與所述遲滯比較器的3E端與所述RC延遲電路的4D端與所述施密特緩沖器的5C端與所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6C端與所述輸入地相連，所述分壓電路的IC輸入端與所述參考電壓產(chǎn)生電路的2D端與所述遲滯比較器的3F端與所述RC延遲電路的4E端與所述施密特緩沖器的端與所述第一輸入電源相連；所述參考電壓產(chǎn)生電路的2A端與所述施密特緩沖器的3A端相連，所述參考電壓產(chǎn)生電路的2B端與所述施密特緩沖器的3D端與所述RC延遲電路的4B端相連；所述施密特緩沖器的3C端與所述RC延遲電路的4A端相連；所述RC延遲電路的4C端與所述施密特緩沖器的5A端相連；所述施密特緩沖器的5B端與所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6A端相連；所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6B端為上電復(fù)位指示信號，所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6D端與所述第二輸入電源相連。[0007]所述分壓電路包括一第一 P型場效應(yīng)管MPRl、一第二 P型場效應(yīng)管MPR2和一第三P型場效應(yīng)管MPR3，所述第一 P型場效應(yīng)管MPRl的源極與襯底相連于所述第一輸入電源，所述第一 P型場效應(yīng)管MPRl的柵極與漏底相連于所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的源極；所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的源極與襯底相連，所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的柵極與漏底相連于所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的源極；所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的源極與襯底相連，所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的柵極與漏極相連于所述輸入地。所述參考電壓產(chǎn)生電路包括一與所述第一輸入電源相連的第四P型場效應(yīng)管MPl、一與所述第四P型場效應(yīng)管MPl及所述第一輸入電源相連的第五P型場效應(yīng)管MP2、一與第四P型場效應(yīng)管MPl相連的第六P型場效應(yīng)管MP3、一與所述第五P型場效應(yīng)管MP2及所述第六P型場效應(yīng)管MP3相連的第七P型場效應(yīng)管MP4、一與所述第六P型場效應(yīng)管MP3及第七P型場效應(yīng)管MP4相連的第八P型場效應(yīng)管MP5、一與所述第八P型場效應(yīng)管MP5相連的第三N型場效應(yīng)管MN3、一與所述第六P型場效應(yīng)管MP3相連的電阻R2、一與所述電阻R2及輸入地相連的第一 N型場效應(yīng)管MNl、一與所述第一 N型場效應(yīng)管MNl相連的啟動(dòng)電路、一與所述第一 N型場效應(yīng)管MNl及所述啟動(dòng)電路及所述第七P型場效應(yīng)管MP4相連的第二 N型場效應(yīng)管MN2、一與所述第二 N型場效應(yīng)管MN2及輸入地相連的電阻Rl。所述RC延遲 電路包括一與所述RC延遲電路的4B端及所述第一輸入電源相連的第九P型場效應(yīng)管MP6、一與所述RC延遲電路的4A端及所述第九P型場效應(yīng)管MP6及所述輸入地相連的第四N型場效應(yīng)管MN4、一與所述第九P型場效應(yīng)管MP6及所述第四N型場效應(yīng)管MN4相連的電容CO。本發(fā)明利用場效應(yīng)管的亞閾區(qū)工作特性，在產(chǎn)生低值電流源的同時(shí)生成隨CMOS工藝角和溫度變化不大的參考電壓，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位電路的超低功耗特性和上電復(fù)位翻轉(zhuǎn)閾值的高精度。

圖1為本發(fā)明超低功耗高精度上電復(fù)位電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖1中:1.分壓電路；2.參考電壓產(chǎn)生電路；3.遲滯比較器；4.RC延遲電路；5.施密特緩沖器；6.輸出驅(qū)動(dòng)級。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。見圖1，本發(fā)明的超低功耗高精度上電復(fù)位電路包括:分壓電路(I)、參考電壓產(chǎn)生電路(2)、遲滯比較器(3)、RC延遲電路(4)、施密特緩沖器(5)、輸出驅(qū)動(dòng)級(6)、第一輸入電源VINl、第二輸入電源VIN2和輸入地GNDA。分壓電路(I)的IA端與遲滯比較器(3 )的3B端相連，該連接線為采樣電壓VSAM ；分壓電路(I)的IB輸入端與參考電壓產(chǎn)生電路(2 )的2C端與遲滯比較器(3 )的3E端與RC延遲電路(4)的4D端與施密特緩沖器(5 )的5C端與輸出驅(qū)動(dòng)級(6 )的6C端與輸入地GNDA相連；分壓電路(I)的IC輸入端與參考電壓產(chǎn)生電路(2)的2D端與遲滯比較器(3)的3F端與RC延遲電路(4)的4E端與施密特緩沖器(5)的端與第一輸入電源VINl相連。參考電壓產(chǎn)生電路(2)的2A端與施密特緩沖器(3)的3A端相連，該連接線為參考電壓VREF ；參考電壓產(chǎn)生電路(2)的2B端與施密特緩沖器(3)的3D端與RC延遲電路(4)的4B端相連。施密特緩沖器(3)的3C端與RC延遲電路(4)的4A端相連。RC延遲電路(4)的4C端與施密特緩沖器(5)的5A端相連。施密特緩沖器(5)的5B端與輸出驅(qū)動(dòng)級(6)的6A端相連。輸出驅(qū)動(dòng)級(6)的6B端為上電復(fù)位指示信號POR_OUT，輸出驅(qū)動(dòng)級(6)的6D端與第二輸入電源VIN2相連。分壓電路(1)包括P型場效應(yīng)管MPRl、MPR2和MPR3，其中P型場效應(yīng)管MPRl的源極與襯底相連于第一輸入電源VIN1,柵極與漏底相連于P型場效應(yīng)管MPR2的源極；P型場效應(yīng)管MPR2的源極與襯底相連，柵極與漏底相連于P型場效應(yīng)管MPR3的源極；P型場效應(yīng)管MPR3的源極與襯底相連，柵極與漏極相連于輸入地GNDA，P型場效應(yīng)管MPR3的源極電壓即為第一輸入電源的米樣電壓VSAM。如果保證P型場效應(yīng)管MPR1、MPR2和MPR3滿足足夠的匹配關(guān)系，則有
權(quán)利要求1.一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述超低功耗高精度上電復(fù)位電路包括一分壓電路、一參考電壓產(chǎn)生電路、一遲滯比較器、一 RC延遲電路、一施密特緩沖器、一輸出驅(qū)動(dòng)級、一第一輸入電源、一第二輸入電源和一輸入地，所述分壓電路用極低的功耗得到所述第一輸入電源的采樣電壓，所述參考電壓產(chǎn)生電路在產(chǎn)生低值電流源的同時(shí)生成隨CMOS工藝角和溫度變化不大的參考電壓，所述遲滯比較器比較采樣電壓和參考電壓，其輸出經(jīng)過所述RC延遲電路、所述施密特緩沖器和所述輸出驅(qū)動(dòng)級得到上電復(fù)位指示信號。
2.如權(quán)利要求1中所述的一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述分壓電路的IA端與所述遲滯比較器的3B端相連，所述分壓電路的IB輸入端與所述參考電壓產(chǎn)生電路的2C端與所述遲滯比較器的3E端與所述RC延遲電路的4D端與所述施密特觸發(fā)器的5C端與所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6C端與所述輸入地相連，所述分壓電路的IC輸入端與所述參考電壓產(chǎn)生電路的2D端與所述遲滯比較器的3F端與所述RC延遲電路的4E端與所述施密特觸發(fā)器的端與所述第一輸入電源相連；所述參考電壓產(chǎn)生電路的2A端與所述施密特觸發(fā)器的3A端相連，所述參考電壓產(chǎn)生電路的2B端與所述施密特觸發(fā)器的3D端與所述RC延遲電路的4B端相連；所述施密特觸發(fā)器的3C端與所述RC延遲電路的4A端相連；所述RC延遲電路的4C端與所述施密特觸發(fā)器的5A端相連；所述施密特觸發(fā)器的5B端與所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6A端相連；所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6B端為上電復(fù)位指示信號，所述輸出驅(qū)動(dòng)級的6D端與所述第二輸入電源相連。
3.如權(quán)利要求2中所述的一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述分壓電路包括一第一 P型場效應(yīng)管MPRl、一第二 P型場效應(yīng)管MPR2和一第三P型場效應(yīng)管MPR3，所述第一 P型場效應(yīng)管MPRl的源極與襯底相連于所述第一輸入電源，所述第一 P型場效應(yīng)管MPRl的柵極與漏底相連于所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的源極；所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的源極與襯底相連，所述第二 P型場效應(yīng)管MPR2的柵極與漏底相連于所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的源極；所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的源極與襯底相連，所述第三P型場效應(yīng)管MPR3的柵極與漏極相連于所述輸入地。
4.如權(quán)利要求2中所述的一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述參考電壓產(chǎn)生電路包括一與所述第一輸入電源相連的第四P型場效應(yīng)管MPl、一與所述第四P型場效應(yīng)管MPl及所述第一輸入電源相連的第五P型場效應(yīng)管MP2、一與第四P型場效應(yīng)管MPl相連的第六P型場效應(yīng) 管MP3、一與所述第五P型場效應(yīng)管MP2及所述第六P型場效應(yīng)管MP3相連的第七P型場效應(yīng)管MP4、一與所述第六P型場效應(yīng)管MP3及第七P型場效應(yīng)管MP4相連的第八P型場效應(yīng)管MP5、一與所述第八P型場效應(yīng)管MP5相連的第三N型場效應(yīng)管MN3、一與所述第六P型場效應(yīng)管MP3相連的電阻R2、一與所述電阻R2及輸入地相連的第一 N型場效應(yīng)管MN1、一與所述第一 N型場效應(yīng)管MNl相連的啟動(dòng)電路、一與所述第一N型場效應(yīng)管MNl及所述啟動(dòng)電路及所述第七P型場效應(yīng)管MP4相連的第二 N型場效應(yīng)管MN2、一與所述第二 N型場效應(yīng)管MN2及輸入地相連的電阻Rl。
5.如權(quán)利要求2中所述的一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于:所述RC延遲電路包括一與所述RC延遲電路的4B端及所述第一輸入電源相連的第九P型場效應(yīng)管MP6、一與所述RC延遲電路的4A端及所述第九P型場效應(yīng)管MP6及所述輸入地相連的第四N型場效應(yīng)管MN4、一與所述第九P型場效應(yīng)管MP6及所述第四N型場效應(yīng)管MN4相連的電容CO。
專利摘要一種超低功耗高精度上電復(fù)位電路，其特征在于所述超低功耗高精度上電復(fù)位電路包括一分壓電路、一參考電壓產(chǎn)生電路、一遲滯比較器、一RC延遲電路、一施密特緩沖器、一輸出驅(qū)動(dòng)級、一第一輸入電源、一第二輸入電源和一輸入地，所述分壓電路用極低的功耗得到所述第一輸入電源的采樣電壓，所述參考電壓產(chǎn)生電路在產(chǎn)生低值電流源的同時(shí)生成隨CMOS工藝角和溫度變化不大的參考電壓，所述遲滯比較器比較采樣電壓和參考電壓，其輸出經(jīng)過所述RC延遲電路、所述施密特緩沖器和所述輸出驅(qū)動(dòng)級得到上電復(fù)位指示信號。本實(shí)用新型提供的超低功耗高精度上電復(fù)位電路，可以實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位電路的超低功耗特性和上電復(fù)位翻轉(zhuǎn)閾值的高精度。
文檔編號H03K17/22GK203135823SQ20122074685
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:成都銳成芯微科技有限責(zé)任公司