电源电压检测电路制造技术

本发明专利技术公开一种电源电压检测电路，包含：用于产生基准电压的基准电压电路；连接至电源电压并对该电源电压进行动态采样产生样本电压的动态取样电路；用于将该样本电压与该基准电压进行比较的比较器电路；用于保持该比较结果的锁存器；以及对锁存信号进行反相的反相器电路；本发明专利技术利用动态取样电路对电源电压进行动态采样，使得当电源电压低于关机阈值时该电源电压采样比例小，而当电源电压高于开机阈值时该电源电压采样比例大，令关机阈值与开机阈值只与电阻比值及基准电压有关，达到了不采取特殊工艺即可保证关机阈值和开机阈值可以精准设置的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电压检测电路，特别是关于一种对电源电压进行检测的电源电压 检测电路。
技术介绍
电子系统的供电电源电压会经常出现电压供给不足问题，尤其是使用电池供电的 时候，当电池电量不足时，电池电压会按某种曲线下降，当电压过低时，系统则可能工作异常。由于上述原因，电子系统一般都有电源电压检测电路以防止电压过低。图1所示 为现有技术中一种传统电源电压检测电路，传统电源电压检测电路由基准电压电路101、电 阻分压电路102、施密特触发比较器103以及锁存器104组成，VDD经过电阻Rl和电阻R2 分压得到电压VIN，与施密特触发比较器103的正输入端相连接，施密特触发比较器103的 负输入端与基准电压VREF相连接。其工作原理是当VIN低于VREF时，施密特触发比较器 103输出高电平，输出节点MRK为高电平；而当VIN高于VREf时，施密特触发比较器103输 出低电平，输出节点MRK为低电平。VDD的变化通过电阻Rl和电阻R2分压造成VIN电压值 线性变化，而基准电压不随VDD变化，这样就可以根据输出节点MRK的电平变化实现电压检 测功能。可见传统电源电压检测电路主要是利用带施密特触发比较器(Schmitt Trigger) 的比较器来检测电源电压VDD的开机电压阈值Vtph和关机电压阈值Vtpl ；图2为一种典型的施密特触发比较器的电路结构图，根据其原理可以得到如下方 程 由於典型施密特触发比较器输出高电平Vffl和低电平分别对应开机电压阈值 Vtph和关机电压阈值Vtpl，那么根据上述方程式可得到如下结论 由此可见现有技术中的开机电压阈值Vtph和关机电压阈值Vtpl的准确度不仅取 决于电阻比值和基准电压，还取决于施密特触发比较器(Schmitt TriggerCompartor)，而 施密特触发比较器的高电平输出Vra和低电平输出Va往往有较大波动，其值非常不准确。 图3为传统电源电压检测电路的电源电压与输出节点电压之间的关系示意图。可见，不同 产品的开机电压阈值Vtph与关机电压阈值Vtpl的一致性很差(斜线部分很宽)，因此可能 导致检测结果不准确。综上所述，可知先前技术中电源电压检测电路的开机电压阈值和关机电压阈值完 全取决于施密特触发器而造成开机电压阈值和关机电压阈值的一致性较差，导致电源电压 的检测结果不准确，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的由于不同产品开机电压阈值与关机电压阈值的一致 性较差而造成检测结果不准确的缺点，本专利技术的主要目的在于提供一种电源电压检测电 路，其通过对电源电压进行动态采样，使得开机电压阈值与关机电压阈值只与电阻比值及 基准电压有关，可不采取特殊工艺即可保证开机电压阈值与关机电压阈值的精准性。为达上述及其它目的，本专利技术一种电源电压检测电路，至少包含基准电压电路，用于产生基准电压；动态取样电路，一端连接至电源电压正端，用于对该电源电压进行动态采样获得 样本电压，使得当电源电压低于关机阈值时采样比例小，而当电源电压高于开机阈值时采 样比例大，令关机阈值电压低于开机阈值电压；比较器电路，其正输入端连接至该动态取样电路，用于获得该样本电压，其负输入 端连接至该基准电压电路，用于获得该基准电压，该比较器电路将该样本电压与该基准电 压进行比较后，输出一个逻辑信号；锁存器，其输入端连接至该比较器电路输出端，用于将该逻辑信号进行保持并输 出符合逻辑电路要求的输出电平，该输出电平用于对该电源电压的检测；以及反相器电路，其输入端与该锁存器输出端连接，输出端连接至该动态取样电路，该 反相器电路对该锁存器的输出信号进行反相后生成该取样控制信号，并将该取样控制信号 输出至该NM0S晶体管的栅极，以控制该NM0S晶体管的通断。进一步地，该动态取样电路包括一 NM0S晶体管和依次串联连接于该电源电压与 地之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻，该第一电阻与该第二电阻的公共节点与该比 较器电路的正输入端连接，该第二电阻与该第三电阻的公共节点与该NM0S晶体管的漏极 相连接，该NM0S晶体管源极接地，栅极与该反相器电路的输出端连接。另外，该动态取样电路也可由一 PM0S晶体管和依次串联连接于该电源电压与地 之间的第一电阻、第二电阻以及第三电阻来实现。该PM0S晶体管源极接电源，漏极与该第 一电阻与该第二电阻的公共节点连接，栅极与该反相器电路的输出端连接，该第二电阻与 该第三电阻的公共节点与比较器的正输入端相连接。反相器电路，其输入端与该锁存器输出端连接，输出端连接至该动态取样电路，该 反相器电路对该锁存器的输出信号进行反相后生成该取样控制信号，并将该取样控制信号 输出至该PM0S晶体管的栅极，以控制该PM0S晶体管的通断。 上述比较器电路为一运算放大器。 与现有技术相比，本专利技术一种电源电压检测电路通过利用动态取样电路对电源电 压进行动态采样，并通过反相器电路对该动态取样电路进行控制，使得当电源电压低于关 机阈值时电源电压采样比例小，而当电源电压上升到高于开机阈值时才能开机，开机后该 电源电压采样比例大，当电源电压下降较大时才关机，令开机电压阈值与关机电压阈值只 与电阻比值及基准电压有关，达到了不采取特殊工艺即可保证开机电压阈值与关机电压阈 值精准性的目的，提高了电源电压检测的精确性，从而保证有足够电量才开机，而开机后当 电量充分使用后才关机，以保证开始时不因电源瞬间电压不足使系统混乱，工作时不因电 量未使用完而关机缩短工作时间，附图说明图1为传统电源电压检测电路的电路结构图；图2为一种典型的施密特触发比较器的电路结构图；图3为传统电源电压检测电路中电源电压与输出节点电压之间的关系示意图；图4为本专利技术一种电源电压检测电路第一较佳实施例的电路结构图；图5为本专利技术第一较佳实施例中电源电压与输出节点电压的关系示意图；图6为本专利技术一种电源电压检测电路第二较佳实施例的电路结构图。具体实施例方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可 由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同 的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离 本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图4为本专利技术一种电源电压检测电路第一较佳实施例的电路结构图。如图4所示， 本专利技术一种电源电压检测电路包括动态取样电路201、基准电压电路202、比较器电路203、 锁存器204以及反相器电路205，动态取样电路201 —端与电源电压VDD正端连接，另一端 接地，其输出端连接至比较器电路203，其用于对电源电压VDD进行动态采样，以使开机后 电压上升时采样比例小(对应的电源电压高)，而开机后电压下降时采样比例大(对应的 电源电压低)，即关机后要电压足够高才能开机，以保证不至于因为开机大电流使得系统混 乱，而开机状态下电压低至一定程度才关机，以保证尽量长时间工作保证使用需求，动态取 样电路201采样获得的样本电压VIN被送至比较器电路203的正输入端，同时，基准电压电 路202连接至比较器电路203的负输入端，这样采样获得的样本电压VIN与基准电压电路 202产生的基准电压VREF经比较器电路203进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源电压检测电路，至少包含：基准电压电路，用于产生基准电压；动态取样电路，一端连接至电源电压正端，用于对该电源电压进行动态采样获得样本电压，使得当电源电压低于关机阈值时采样比例小，而当电源电压高于开机阈值时采样比例大，令关机阈值电压低于开机阈值电压；比较器电路，其正输入端连接至该动态取样电路，用于获得该样本电压，其负输入端连接至该基准电压电路，用于获得该基准电压，该比较器电路将该样本电压与该基准电压进行比较后，输出一个逻辑信号；锁存器，其输入端连接至该比较器电路输出端，用于将该逻辑信号进行保持并输出符合逻辑电路要求的输出电平，该输出电平用于对该电源电压的检测；以及反相器电路，其输入端与该锁存器输出端连接，输出端连接至该动态取样电路，该反相器电路用于对该锁存器的输出信号进行反相。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦义寿，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]