專利名稱：一種上電復(fù)位電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及上電復(fù)位電路。
背景技術(shù)：
上電復(fù)位電路一直是數(shù)模混合以及數(shù)字領(lǐng)域必備的基礎(chǔ)電路模塊。在數(shù)字電路上電時，為了保證正確的上電邏輯時序，需要讓產(chǎn)生的邏輯電平在電源電壓上升的過程中一直保持某個狀態(tài)，待電源電壓上升(即上電的過程)到規(guī)定值后再自動跳變到工作狀態(tài)而讓電路開始工作，以避免出現(xiàn)錯誤狀態(tài)。主流的上電復(fù)位電流一般采用RC延遲電路，在電源 電壓上升到規(guī)定值后，生成一個具有一定脈沖寬度的脈沖信號作為上電復(fù)位信號。但在快速掉電再上電的情形發(fā)生時，RC電路中電容的電荷無法通過反偏二極管快速釋放電荷，從而可能導(dǎo)致上電復(fù)位電路在連續(xù)快速上電情形發(fā)生時不能正確的產(chǎn)生上電復(fù)位信號，進(jìn)而影響系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，此外，由于上電復(fù)位電路在產(chǎn)生上電復(fù)位信號后一直存在靜態(tài)工作電流，也導(dǎo)致了不必要的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種上電復(fù)位電路，在電源電壓多次上電時仍能夠正確的產(chǎn)生上電復(fù)位信號，并且在產(chǎn)生復(fù)位信號后不存在靜態(tài)工作電流，降低功耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種上電復(fù)位電路，包括上電電路、電平觸發(fā)電路及放電電路，所述上電電路包括電流鏡、第一電容和第二電容，所述電流鏡在上電復(fù)位電路被提供上電電壓時分別向第一電容及第二電容充電，所述電平觸發(fā)電路連接至上電電路的一電壓參考節(jié)點(diǎn)，用于偵測所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓，并在所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓大于設(shè)定觸發(fā)值時輸出上電復(fù)位信號，所述放電電路連接在上電電路及電平觸發(fā)電路之間，用于在所述上電電壓消失后對第一電容及第二電容進(jìn)行放電。本發(fā)明的有益效果在于
在電源電壓多次上電時仍能夠正確的產(chǎn)生上電復(fù)位信號，并且在產(chǎn)生復(fù)位信號后不存在靜態(tài)工作電流，功耗低，且相比采用采用RC延遲電路的上電復(fù)位電流而言，本發(fā)明的上電復(fù)位電路能夠通過電子元件參數(shù)的設(shè)置提供更精確的延時。


圖I為本發(fā)明的上電復(fù)位電路的電路 圖2為本發(fā)明的上電復(fù)位電路在上電電壓的上升時間為300US的情況下第一反相器的輸出端輸出上電復(fù)位信號的仿真 圖3為本發(fā)明的上電復(fù)位電路在上電電壓的上升時間為300us的情況下電路中產(chǎn)生電流的仿真 圖4為在上電電壓被反復(fù)接入上電復(fù)位電路的情況下本發(fā)明的第一反相器輸出端輸出上電復(fù)位信號的仿真圖及第一電容的上極板A端的電壓仿真圖。
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式
，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述
如圖I所示，為本發(fā)明的上電復(fù)位電路的電路圖。所述上電復(fù)位電路100用于在芯片上電時產(chǎn)生啟動信號(或者復(fù)位信號)，以保證芯片能在正確的工作狀態(tài)下。上電復(fù)位電路100包括上電電路10、電平觸發(fā)電路20及放電電路30。所述上電電路10包括電流鏡101、第一電容Cl和第二電容C2，所述電流鏡101在上電復(fù)位電路100被提供上電電壓Vcc時分別向第一電容Cl及第二電容C2充電。具體的，所述電流鏡101包括第一 MOS管Ml和第二 MOS管M2，所述上電電路10還包括二極管D，M1的柵極與M2的柵極相連，Ml的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)E，所述電源電壓接入點(diǎn)E用于接入上電電壓Vcc, Ml的漏極與柵極相連，并通過Cl接地，M2的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)E，漏極連接至二極管D的陽極，二極管D的陰極通過C2接地。電平觸發(fā)電路20連接至上電電路10的一電壓參考節(jié)點(diǎn)，用于偵測所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓，并在所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓大于設(shè)定觸發(fā)值(例如上電電壓Vcc的60%-80%)時輸出上電復(fù)位信號。具體的，所述電平觸發(fā)電路20包括斯密特觸發(fā)器Ul和第一反相器201，斯密特觸發(fā)器Ul的輸入端連接至第二電容C2與二極管D之間，形成第一節(jié)點(diǎn)B，輸出端連接至第一反相器201的輸入端，斯密特觸發(fā)器Ul的工作電壓由上電電壓Vcc提供，第一反相器201的輸出端用于輸出上電復(fù)位信號。其中，第一反相器201包括第三MOS管M3和第四MOS管M4，M3的柵極和M4的柵極連接至斯密特觸發(fā)器Ul的輸出端，M3的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)E，漏極與M4的漏極相連，M4的源極接地，M3的漏極與M4的漏極之間的第二節(jié)點(diǎn)F作為第一反相器201的輸出端，輸出上電復(fù)位信號。所述放電電路30連接在上電電路10及電平觸發(fā)電路20之間，用于在所述上電電壓消失后對Cl及C2進(jìn)行放電。具體的，放電電路30包括第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七M(jìn)OS管M7和第八MOS管M8，M5的柵極與M6的柵極相連，并連接至電源電壓接入點(diǎn)E，M5的源極連接至節(jié)點(diǎn)B，漏極與M6的漏極相連，第六MOS管的源極接地，M7的柵極連接M5的漏極，漏極連接至節(jié)點(diǎn)B，源極接地，M8的柵極連接至M5的漏極，源極接地，漏極連接至上電電路10的Cl與Ml管之間，形成第三節(jié)點(diǎn)A。在本實施方式中，為了保證在提供上電電壓Vcc后，B點(diǎn)電壓的上升速度大于A點(diǎn)電壓的上升速度，第一電容Cl的電容值大于第二電容C2的電容值。同時，為了保證在產(chǎn)生上電信號(或復(fù)位信號)后，上電電路10能夠盡快恢復(fù)到初始狀態(tài)而準(zhǔn)備下一次的上電復(fù)位動作，M8的寬長比要遠(yuǎn)大于M7的寬長比，例如為兩倍、三倍或以上，以使得在放電過程中Cl上的電荷相對C2上的電荷能夠被快速釋放掉。具體工作原理如下，在系統(tǒng)上電時(即上電電壓Vcc接入到點(diǎn)E的過程中)，Vcc的值不斷升高，Ml首先導(dǎo)通，開始對Cl進(jìn)行充電，電流鏡101開始正常工作，接著M2就會通過二極管D對C2進(jìn)行充電。通過設(shè)置Cl和C2的比例以及Ml與M2長寬比的比例，可以調(diào)節(jié)電平觸發(fā)電路20的點(diǎn)F輸出上電復(fù)位信號的延遲時間。Cl的電容值大于C2，即能保證B點(diǎn)電壓的上升速度大于A點(diǎn)電壓的上升速度。由于Cl、C2為電容,上電電路10穩(wěn)態(tài)(上電電壓Vcc被穩(wěn)定接入)后沒有直流通路，B點(diǎn)電壓最終會接近Vcc。B點(diǎn)電壓沒上升到斯密特觸發(fā)器Ul的設(shè)定觸發(fā)值前，斯密特觸發(fā)器Ul輸出高電平，經(jīng)過第一反相器201后，F(xiàn)端輸出為低電平。當(dāng)B點(diǎn)電壓上升到設(shè)定觸發(fā)值后，斯密特觸發(fā)器Ul輸出低電平，通過第一反相器201, F端輸出高電平上電復(fù)位信號。在系統(tǒng)掉電后(上電電壓Vcc被斷開)，放電電路30開始工作。二極管D在系統(tǒng)掉電后處于反偏狀態(tài)，切斷從M2及反偏二極管進(jìn)行放電的通路，C2存儲的電荷不會通過電流鏡101泄放。此時C2能夠為M5和M6管供電，M5和M6管的柵極連接E節(jié)點(diǎn)，此時相對于B點(diǎn)的電位為低電位，因此M5和M6管的漏極端輸出高電平，將M7和M8導(dǎo)通，分別對C2和 Cl進(jìn)行放電操作。由于M8的寬長比遠(yuǎn)大于M7，從而可以迅速釋放Cl上存儲的電荷，A點(diǎn)電位很快恢復(fù)到與接地電平相等，而M7對C2進(jìn)行相對緩慢的放電操作。從而放電電路30先放掉主電容Cl的電量，確保了下一次上電復(fù)位操作的可靠性和穩(wěn)定性。由于上電電路10中采用電容與電流鏡相結(jié)合的電路，上電電路10、電平觸發(fā)電路20及放電電路30在穩(wěn)態(tài)時處于完全開啟或者截止的狀態(tài)，整個電路不存在直流通路，因此整個上電復(fù)位電路100無靜態(tài)電流，從而降低了功耗。在一種優(yōu)選的實施方式中，第一電容Cl的電容值為第二電容C2的電容值的三倍或三倍以上，M8的寬長比為M7的寬長比的六倍或以上。如圖2所示，為本發(fā)明的上電復(fù)位電路在上電電壓Vcc的上升時間為300us的情況下第一反相器的輸出端輸出上電復(fù)位信號(POR)的仿真圖。由圖可知,在上電電壓Vcc上升到一預(yù)定值(對應(yīng)B點(diǎn)電壓上升到設(shè)定觸發(fā)值)前的Ous至270us左右的時間段內(nèi)，第一反相器的輸出端均輸出低電平，在上電電壓Vcc上升到超過預(yù)定值后，第一反相器的輸出端才輸出高電平。在如圖3所示，為本發(fā)明的上電復(fù)位電路在上電電壓Vcc的上升時間為300us的情況下電路中產(chǎn)生電流Icc的仿真圖。由圖可見，上電復(fù)位電路在上電電壓Vcc上升的初期，會有一定的電流毛刺，這個毛刺主要是給Cl和C2進(jìn)行充電所產(chǎn)生的電流，以及電平觸發(fā)電路20翻轉(zhuǎn)所消耗的動態(tài)電流。一旦上電電壓Vcc穩(wěn)定后，Cl和C2上的電壓穩(wěn)定了，電平觸發(fā)電路20也不再發(fā)生跳變，整個上電復(fù)位電路100不存在電流通路，靜態(tài)電流非常小，幾乎達(dá)到了 PA級別，從而實現(xiàn)了無靜態(tài)電流。如圖4所示，為上電電壓Vcc被反復(fù)接入上電復(fù)位電路100的情況下本發(fā)明的第一反相器輸出端輸出上電復(fù)位信號的仿真圖及第一電容Cl的上極板A端的電壓仿真圖。由圖可見，本發(fā)明的上電復(fù)位電路100在短時間間隔內(nèi)重復(fù)上電的情況發(fā)生時，仍能夠可靠地重復(fù)輸出上電復(fù)位信號(圖中中間仿真圖的縱軸POR所示)。上電電壓Vcc在快速斷開后，Cl的電荷可以迅速由放電電路30釋放掉，從而確保下一次上電復(fù)位操作的可靠性和穩(wěn)定性。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種上電復(fù)位電路，其特征在于，包括上電電路、電平觸發(fā)電路及放電電路，所述上電電路包括電流鏡、第一電容和第二電容，所述電流鏡在上電復(fù)位電路被提供上電電壓時分別向第一電容及第二電容充電，所述電平觸發(fā)電路連接至上電電路的一電壓參考節(jié)點(diǎn)，用于偵測所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓，并在所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓大于設(shè)定觸發(fā)值時輸出上電復(fù)位信號，所述放電電路連接在上電電路及電平觸發(fā)電路之間，用于在所述上電電壓消失后對第一電容及第二電容進(jìn)行放電。
2.如權(quán)利要求I所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，所述電流鏡包括第一MOS管和第二 MOS管，所述上電電路還包括二極管，第一 MOS管的柵極與第二 MOS管的柵極相連，第一MOS管的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)，所述電源電壓接入點(diǎn)用于接入上電電壓，第一 MOS管的漏極與柵極相連，并通過第一電容接地，第二 MOS管的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)，漏極連接至二極管的陽極，二極管的陰極通過第二電容接地。
3.如權(quán)利要求2所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，所述電平觸發(fā)電路包括斯密特觸發(fā)器和第一反相器，斯密特觸發(fā)器的輸入端連接至第二電容與二極管之間，形成第一節(jié)點(diǎn)B，輸出端連接至第一反相器的輸入端，工作電壓由上電電壓提供，第一反相器的輸出端用于輸出上電復(fù)位信號。
4.如權(quán)利要求3所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，第一反相器包括第三MOS管和第四MOS管，第三MOS管的柵極和第四MOS管的柵極連接至斯密特觸發(fā)器Ul的輸出端，第三MOS管的源極連接至電源電壓接入點(diǎn)，漏極與第四MOS管的漏極相連，第四MOS管的源極接地，第三MOS管的漏極與第四MOS管的漏極之間的第二節(jié)點(diǎn)F作為第一反相器的輸出端。
5.如權(quán)利要求3所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，放電電路包括第五MOS管、第六MOS管、第七M(jìn)OS管和第八MOS管，第五MOS管的柵極與第六MOS管的柵極相連，并連接至電源電壓接入點(diǎn)，第五MOS管的源極連接至節(jié)點(diǎn)B，漏極與第六MOS管的漏極相連，第六MOS管的源極接地，第七M(jìn)OS管的柵極連接第五MOS管的漏極，漏極連接至節(jié)點(diǎn)B，源極接地，第八MOS管的柵極連接至第五MOS管的漏極，源極接地，漏極連接至上電電路的第一電容與第一 MOS管之間，形成第三節(jié)點(diǎn)A。
6.如權(quán)利要求I或5所述的上電復(fù)位電路,其特征在于,第一電容的電容值大于第二電容的電容值。
7.如權(quán)利要求6所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，所述斯密特觸發(fā)器的設(shè)定觸發(fā)值為60%-80%的上電電壓值。
8.如權(quán)利要求6所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，第八MOS管的寬長比大于或等于第七M(jìn)OS的管寬長比的兩倍。
9.如權(quán)利要求I或5所述的上電復(fù)位電路，其特征在于，第一電容的電容值為第二電容的電容值的三倍或三倍以上，第八MOS管的寬長比為第七M(jìn)OS管的寬長比的六倍或六倍以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種上電復(fù)位電路，包括上電電路、電平觸發(fā)電路及放電電路，所述上電電路包括電流鏡、第一電容和第二電容，所述電流鏡在上電復(fù)位電路被提供上電電壓時分別向第一電容及第二電容充電，所述電平觸發(fā)電路連接至上電電路的一電壓參考節(jié)點(diǎn)，用于偵測所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓，并在所述電壓參考節(jié)點(diǎn)的電壓大于設(shè)定觸發(fā)值時輸出上電復(fù)位信號，所述放電電路連接在上電電路及電平觸發(fā)電路之間，用于在所述上電電壓消失后對第一電容及第二電容進(jìn)行放電。通過本發(fā)明的上電復(fù)位電路，在電源電壓多次上電時仍能夠正確的產(chǎn)生上電復(fù)位信號，并且在產(chǎn)生復(fù)位信號后不存在靜態(tài)工作電流，降低功耗。
文檔編號H03K17/22GK102891670SQ20121041099
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者曾明輝, 毛鍇, 萬為 申請人:廣州潤芯信息技術(shù)有限公司