一种低功耗小尺寸的上电复位电路制造技术

技术编号:15660038 阅读:25 留言:0更新日期:2017-06-18 14:36
本实用新型专利技术公开了一种低功耗小尺寸的上电复位电路,包括电源延时模块、上升沿产生模块、下降沿产生模块、复位脉冲产生模块和脉冲整形模块。电源延时模块对电源电压进行延时产生延时电压;上升沿产生模块对延时电压进行电平检测和反相,产生上升沿的阶跃信号;下降沿产生模块对延时电压进行延时和两次反相,产生下降沿的阶跃信号;然后这两种阶跃信号被输入至复位脉冲产生模块,产生低有效的复位脉冲;最后通过脉冲整形模块输出上电复位信号。本实用新型专利技术结构简单,利用电压延时模块和两种沿产生模块,在小尺寸,低功耗的情况下,实现稳定的、宽脉冲宽度的上电复位信号的输出。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗小尺寸的上电复位电路
本技术涉及一种上电复位电路,尤其涉及一种应用于低功耗小尺寸的上电复位电路,属于集成电路

技术介绍
随着CMOS片上集成系统(SOC)的不断发展,芯片的集成度不断提高,芯片的功能越来越强大,模拟集成电路和数字集成电路通常集成在同一块芯片上,并且采用统一的电源供电。在外部电源上电的过程中,由于电源电压还未达到稳定的状态,许多电路节点的电压和逻辑状态都处于不稳定状态,在这一时间段,电路很可能会产生不期望出现的错误,特别对于集成度比较高的数字电路,不定电平可能会产生雪崩式的错误,进而影响后期电路的运行。为了解决上述问题,上电复位电路(Power-OnReset,POR)应运而生。上电复位电路是在电源上电的过程中,检测电源电压,在电源电压达到正常的工作电压(一般被称为“起拉电压”)后,对数字电路进行初始化清零,以保证数字逻辑的正确性和数-模混合芯片的正常工作。图1所示为传统的积分型上电复位电路结构,当电源电压VDD从0开始上升时,电源开始通过RC电路给电容充电,当充电电压使得反相器由高电平翻转为低电平时,无延时通路将反相器翻转后A点的电压传送至与非门,实现上电复位的上升沿,当A点电压通过延时模块到达与非门的另一个输入端时,实现复位信号的下降沿,最终得到上电复位信号。此电路可能存在以下问题:1)如果要实现宽脉冲宽度的上电复位信号,可能会牺牲很大的面积才能实现;2)想要达到大的起拉电压,必须要调整RC回路和第一个反相器的器件尺寸,这会降低上电复位电路对上电时间的选择性。
技术实现思路
针对目前存在的技术问题,本技术提供一种低功耗、小尺寸、宽复位脉宽的上电复位电路,具有结构简单,高性能的特点。为实现上述目的,本技术通过如下的技术方案来实现:一种低功耗小尺寸的上电复位电路,至少包括:电源延时模块,连接于一外部电源,用于对所述的外部电源进行延时,并输出一延时电压;上升沿产生模块,连接于所述电源延时模块,用于对所述延时电压进行电压检测,并将检测后的电压进行反相,以产生上升沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的下降沿准备信号;下降沿产生模块,连接于所述电源延时模块,用于对所述的延时电压进行第一次反相,再对反相后的电压进行延时,然后对延时后的电压进行第二次反相,以产生下降沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的上升沿准备信号;复位脉冲产生模块,连接于所述的上升沿产生模块和所述下降沿产生模块,用于对接收到的上升沿阶跃信号和下降沿阶跃信号进行与非,利用与非门逻辑产生复位脉冲;脉冲整形模块,连接于所述的复位脉冲产生模块,用于对所述的复位脉冲进行放大和整形,并将放大和整形后的电压信号作为上电复位电路的输出信号。进一步地,在本技术的上电复位电路中,所述电源延时模块电路含有第一电容C1、第二电容C2、P型MOS管M1、P型MOS管M2和P型MOS管M3,用于对输入的电源进行延时,输出延时电压。第一电容C1的一端、P型MOS管M2的源极与电源相互连接;第一电容C1的另一端、P型MOS管M1的源极与P型MOS管M3的栅极相互连接;P型MOS管M1的漏极、第二电容C2的一端与地相互连接;P型MOS管M2的栅极、P型MOS管M2的漏极与P型MOS管M3的源极相互连接;P型MOS管M1的栅极、P型MOS管M3的漏极、第二电容C2的另一端与电源延时模块的输出端相互连接。进一步地,在本技术的上电复位电路中,所述的上升沿产生模块含有第一两输入与非门NAND1构成电平检测电路,通过调整第一两输入与非门NAND1的器件尺寸设计合适的翻转电平;所述的上升沿产生模块含有第一反相器INV1构成电压反相电路,用来产生上升沿的阶跃信号。第一两输入与非门NAND1的一输入端与电源连接;第一两输入与非门NAND1的另一输入端与电源延时模块的输出端连接;第一两输入与非门NAND1的输出端与第一反相器INV1的输入端连接;第一反相器INV1的输出与上升沿产生模块的输出端连接。进一步地,在本技术的上电复位电路中,所述的下降沿产生模块含有P型MOS管M4、N型MOS管M5和第二两输入与非门NAND2构成延时模块,通过调整P型MOS管M4、N型MOS管M5和第二两输入与非门NAND2的器件尺寸设计合适的延时时间;所述的下降沿产生模块含有第二反相器INV2构成电压反相电路,用来产生下降沿的阶跃信号。P型MOS管M4的栅极、N型MOS管M5的栅极与电源延时模块的输出相互连接;P型MOS管M4的源极、第二两输入与非门NAND2的一输入端与电源相互连接;P型MOS管M4的漏极、N型MOS管M5的漏极与第二两输入与非门NAND2的另一输入端相互连接;N型MOS管M5的源极与地连接;第二两输入与非门NAND2的输出端与第二反相器INV2的输入端连接;第二反相器INV2的输出端与下降沿产生模块的输出端连接。进一步地,在本技术的上电复位电路中,所述的复位脉冲产生模块含有第三两输入与非门NAND3,利用与非门逻辑,产生复位脉冲信号的输出。第三两输入与非门NAND3的一输入端与上升沿产生模块的输出连接;第三两输入与非门NAND3的另一输入端与下降沿产生模块的输出连接;第三两输入与非门NAND3的输出端与复位脉冲产生模块的输出端连接。进一步地,在本技术的上电复位电路中,所述的脉冲整形模块电路含有第三反相器INV3和第四反相器INV4,对输入信号进行放大和整形,输出上电复位信号。第三反相器INV3的输入端与复位脉冲产生模块的输出端连接;第三反相器INV3的输出端与第四反相器INV4的输入端连接;第四反相器INV4的输出端输出上电复位信号RST。与现有技术相比,本技术具有以下优点:(1)本技术中的上电复位电路,电源延时模块为新型延时模块,该模块的加入使得上电复位电路在小尺寸的情况下,仍能实现宽脉冲的上电复位信号;(2)本技术中的上电复位电路,电源延时模块由于两条支路上都有电容,电容值较小,且电容两端的电压变化较小,两条支路上的电流都比较低;同时由于电路结构简单,大大减小了上电复位电路的功耗;(3)本技术中的上电复位电路结构简单,半导体器件只有MOS管和电容,减小的其它器件在不同工作环境中对电路产生的影响;(4)本技术中的上电复位电路的电源电压允许范围较广。附图说明图1是
技术介绍
中的传统上电复位电路示意图;图2是本实施例中上电复位电路的基本框架图;图3是本实施例中上电复位电路的电路结构图;图4是本技术的上电复位电路产生的上电复位电压波形示意图。具体实施方式以下结合具体实施例和附图说明本技术的实施方式。本实施例中的一种低功耗小尺寸的上电复位电路,其基本框架图如图2所示。包括电源延时模块11、上升沿产生模块12、下降沿产生模块13、复位脉冲产生模块14和脉冲整形模块15,电源延时模块11输入端接外部电源,电源延时模块11的输出端与上升沿产生模块12的输入端和下降沿产生模块13的输入端连接;复位脉冲产生模块14的一输入端与上升沿产生模块12的输出端连接;复位脉冲产生模块14的另一输入端和下降沿产生模块13的输出端连接;复位脉冲产生模块14的输出端与脉冲整形模块的输入端连接;脉冲整形模块的输出端的电压作为上电复位电路本文档来自技高网
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一种低功耗小尺寸的上电复位电路

【技术保护点】
一种低功耗小尺寸的上电复位电路,其特征在于,至少包括:电源延时模块(11),连接于一外部电源,用于对所述的外部电源进行延时,并输出一延时电压;上升沿产生模块(12),连接于所述电源延时模块(11),用于对所述延时电压进行电压检测,并将检测后的电压进行反相,以产生上升沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的下降沿准备信号;下降沿产生模块(13),连接于所述电源延时模块(11),用于对所述的延时电压进行第一次反相,然后对反相后的电压进行延时,为复位信号的延时作准备,再对延时后的电压进行第二次反相,以产生下降沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的上升沿准备信号;复位脉冲产生模块(14),连接于所述的上升沿产生模块(12)和所述下降沿产生模块(13),用于对接收到的上升沿阶跃信号和下降沿阶跃信号进行与非,利用与非门逻辑产生复位脉冲;脉冲整形模块(15),连接于所述的复位脉冲产生模块(14),用于对所述的复位脉冲进行放大和整形,并将放大和整形后的电压信号作为上电复位电路的输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗小尺寸的上电复位电路,其特征在于,至少包括:电源延时模块(11),连接于一外部电源,用于对所述的外部电源进行延时,并输出一延时电压;上升沿产生模块(12),连接于所述电源延时模块(11),用于对所述延时电压进行电压检测,并将检测后的电压进行反相,以产生上升沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的下降沿准备信号;下降沿产生模块(13),连接于所述电源延时模块(11),用于对所述的延时电压进行第一次反相,然后对反相后的电压进行延时,为复位信号的延时作准备,再对延时后的电压进行第二次反相,以产生下降沿的阶跃信号,此信号作为复位信号的上升沿准备信号;复位脉冲产生模块(14),连接于所述的上升沿产生模块(12)和所述下降沿产生模块(13),用于对接收到的上升沿阶跃信号和下降沿阶跃信号进行与非,利用与非门逻辑产生复位脉冲;脉冲整形模块(15),连接于所述的复位脉冲产生模块(14),用于对所述的复位脉冲进行放大和整形,并将放大和整形后的电压信号作为上电复位电路的输出信号。2.根据权利要求1所述的一种低功耗小尺寸的上电复位电路,其特征在于:所述电源电压延时模块(11)电路含有第一电容C1、第二电容C2、P型MOS管M1、P型MOS管M2和P型MOS管M3,第一电容C1的一端、P型MOS管M2的源极与电源相互连接;第一电容C1的另一端、P型MOS管M1的源极与P型MOS管M3的栅极相互连接;P型MOS管M1的漏极、第二电容C2的一端与地相互连接;P型MOS管M2的栅极、P型MOS管M2的漏极与P型MOS管M3的源极相互连接;P型MOS管M1的栅极、P型MOS管M3的漏极、第二电容C2的另一端与电源延时模块(11)的输出端相互连接。3.根据权利要求1所述的一种低功耗小尺寸的上电复位电路,其特征在于:所述的上升沿产生模块(12)含有第一两输入与非门NAND1构成电平检测电路,通过调整第一两输入与非门NAND1的器件尺寸设计合适的翻转电平;所述的上升沿产生模块(12)含有第一反相器INV1构成电压反相电路,用来产生上升沿的阶跃信号;第一两输入与非门NA...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢亮唐雨晴张文杰金湘亮
申请(专利权)人:湘潭芯力特电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:湖南,43

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