欠压检测电路制造技术

本发明专利技术提供一种欠压检测电路。该欠压检测电路应用于能提供基准电压的电路，用于基于所述能提供基准电压的电路包含的晶体管是否处于饱和区，来输出所述基准电压是否有效的指示信号。本发明专利技术不受温度和工艺变化的影响，具有较高的可靠性，而且可以用标准CMOS工艺加以实现，可以整合在各种基准源架构中，并且只需极低的功耗，具有广泛的应用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路领域，特别是涉及一种欠压检测电路。
技术介绍
带隙电压基准源(以下简称基准源)是几乎所有电子系统都要用到的一个部件，其能够提供不随温度、电源电压和工艺的变化而变化的基准电压。然而，基准源只有在高于一定的电源电压下才能够正常工作，才能输出正确的基准电压；当低于规定的电源电压时，其输出的基准电压会随着电源电压的降低而降低，最后甚至会停止工作。因为基准电压决定了电子系统内部稳压电源的输出和诸多检测、判断机制的工作状态，因此，过低的基准电压会使整个电子系统处于不确定状态、降低产品的可靠性。因此必须有一个欠压检测机制来判断电源电压是否能够使基准源处于正常的工作状态，当电源电压过低时，锁定除基准源外的所有电路，当电源电压足够高时，解除锁定，提供一个准确的基准电压。目前常用的欠压检测方法是用电阻分压来对电源电压进行采样，然后用各种形式的比较器来判断电源电压是否达到阈值电压。由于阈值电压通常决定于晶体管或二极管的导通电压，因此会随着温度和工艺的变化产生较大的偏差，很难确保可靠性。此外，美国专利US6842321提出了一种对温度和工艺变化不敏感的欠压检测电路。但是该种电路无法在普通CMOS工艺上应用，而且该电路设定的电源电压阈值点和保证基准源正常工作所需的电源电压阈值点并没有直接的联系。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种高可靠性、低功耗的欠压检测电路。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种欠压检测电路，其应用于能提供基准电压的电路，用于基于所述能提供基准电压的电路包含的晶体管是否处于饱和区，来输出所述基准电压是否有效的指示信号。优选地，当所述能提供基准电压的电路连接有启动电路时，所述欠压检测电路连接所述启动电路输出端，用于当所述启动电路启动所述能提供基准电压的电路的启动作业完成后，基于所述能提供基准电压的电路包含的晶体管是否处于饱和区来输出所述基准电压是否有效的指示信号。优选地，所述欠压检测电路为具有正反馈的电路。优选地，所述能提供基准电压的电路包括带隙电压基准源。如上所述，本专利技术的欠压检测电路，具有以下有益效果能直接判断能提供基准电压的电路所提供的基准电压是否有效；而且，本专利技术不受温度和工艺变化的影响，具有较高的可靠性；再有，本专利技术可以用标准CMOS工艺加以实现，可以整合在各种基准源架构中，并且只需极低的功耗，因而具有广泛的应用性。附图说明图1显示为本专利技术的欠压检测电路的一种优选电路示意图。元件标号说明1带隙电压基准源2启动电路3欠压检测电路具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术提供的欠压检测电路应用于能提供基准电压的电路，其基于所述能提供基准电压的电路包含的晶体管是否处于饱和区，来输出所述基准电压是否有效的指示信号。优选地，所述能提供基准电压的电路包括带隙电压基准源，其用于提供基准电压VBG。例如，如图1所示，欠压检测电路3基于带隙电压基准源1包含的晶体管M1、M4等是否处于饱和区，来输出基准电压VBG是否有效的指示信号UVL0。其中，所述欠压检测电路 3 包括 PMOS 管118、] 9、]\110、]\111、]\112、]\113、]\114、]\116、匪OS1=Μ15、Μ17、Μ18、Μ19、Μ20、ΡΝΡ 管 Q3、反相器 INVl 及电容 Cl ；其中，所述带隙电压基准源1包括PMOS管Ml、Μ2、M7、NMOS管M3、M4、PNP管Ql、Q2、电阻R1、R2、R3、R4及电容C2 ；其中，PNP管Ql和Q2是标准CMOS工艺中的纵向PNP管，比例关系为1 8。在该带隙电压基准源1中，由于流过PMOS管Ml、M2和M7的基准电流不随电源电压、温度和工艺的变化而变化，故该基准电流在电阻R4上所产生的电压也不随电源电压、温度和工艺的变化而变化，由此，所述带隙电压基准源1输出基准电压VBG。优选地，当所述能提供基准电压的电路连接有启动电路时，所述欠压检测电路连接所述启动电路输出端，当所述启动电路启动所述能提供基准电压的电路的启动作业完成后，再基于所述能提供基准电压的电路包含的晶体管是否处于饱和区来输出所述基准电压是否有效的指示信号。例如，如图1所示，所述带隙电压基准源1连接有启动电路2，该启动电路2包括NMOS管M5与M6、以及电阻R1，用来在电源上电时确保带隙电压基准源1能够正常启动并进入正确的稳态。在电源上电的过程中，初始时由于没有电流从带隙电压基准源1流过，故，所述带隙电压基准源1输出的基准电压VBG为零，NMOS管M6处于截止区，上拉电阻Rl使NMOS管M5的栅端4上的电压与电源电压一致；当电源电压大于NMOS管M5的阈值电压时，NMOS管M5导通，使PMOS管Ml和M2的栅端电压被拉低，因而有电流灌入带隙电压基准源1，使基准电压VBG上升；当基准电压VBG高于匪OS管M6的阈值电压时，NMOS管M6导通，将匪OS管M5的栅端4上的电压拉低，从而使NMOS管M5回到截止区。自此，该启动电路2的启动作业完成。启动电路2的元器件、带隙电压基准源1的元器件与欠压检测电路3的元器件之间的连接关系如下欠压检测电路3的PMOS管M14、NM0S管M15的栅端连接至上述启动电路2的匪OS管M5的栅端4 ；PMOS管M12的栅端和带隙电压基准源1中NMOS管M3、M4的栅端相连；PMOS管M14、NM0S管M15的公共端5和电容Cl的一端相连，并且作为具有迟滞功能的反相器INVl的输入端，反相器INVl输出指示信号UVL0，反相器INVl输出端同时连接到作为开关管的PMOS管M16及NMOS管M20的栅端；NMOS管M17 M19是具有一定比例关系的电流镜，在本实施例中，该比例关系为1 2 1，PNP管Q3的尺寸与PNP管Ql —致，均为纵向VPNP管，PMOS管M8 Mll提供具有一定比例关系的基准电流(即电流ID8 IDl 1)，在本实施例中，ID8 ID9 IDll = 6 1 1，其中，电流IDlO可以设置成和PMOS管Ml的电流一致。图1所示的电路的工作过程如下在电源上电的过程中，当带隙电压基准源1的启动还没有完成时，NMOS管M5的栅端4上的电压与电源电压一致，使PMOS管M14截止、NMOS管M15导通，从而使端口 5上的电压为零，反相器INVl输出的指示信号UVLO为高电平，表示电源电压处于欠压状态；此时匪OS管M20导通、PMOS管M16截止。当带隙电压基准源1的启动已经完成时，NMOS管M5的栅端4上的电压被拉低，使NMOS管M15截止、PMOS管M14导通。此时如果电源电压还没有上升到足够高，则所述带隙电压基准源1中的部分MOS管，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程晋，
申请(专利权)人：上海山景集成电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：