一种低功耗小尺寸的上电复位电路制造技术

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...

【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