System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 上电复位电路制造技术_技高网

上电复位电路制造技术

技术编号:41192739 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-07 22:22
本发明专利技术公开了一种上电复位电路,对迟滞电路和复位信号产生电路进行了优化,引入开关管第七PMOS管实现了上下电时第一NMOS管栅端控制电压的区分,上电时的电压上检测点由电阻分压决定,下电时的电压下检测点则直接由电源电压决定,这一区分可实现电压上检测点与下检测点的大幅分离,将下检测点降低到第一NMOS管阈值电压附近,满足了更低的电压下检测点的需求,与上电复位电路在MCU内的实际应用情况相符。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及cmos集成电路技术,特别涉及一种微控制器(mcu)中使用的上电复位电路


技术介绍

1、上电复位(power-on-reset,por)电路常在微控制器(mcu)中用于上电检测。当电源上电时,por提供一个复位信号(reset)给芯片内部数字模块以确保芯片总在确定的状态下开始工作。

2、现有上电复位电路如图1所示,该电路包括迟滞电路a、复位信号产生电路b、采样延迟及放电电路c。电路主要原理如下:

3、当电源上电时,vn节点电压(即第一电阻r1和第二电阻r2的分压)上升,随电源电压增加,第一nmos管nm1逐渐开始导通,v1节点电压被拉低,v2节点电压同时变低,使第六pmos管pm6导通,第四pmos管pm4镜像第一pmos管pm1支路的电流给复位电容cap充电,复位电容cap上极板电压v0逐渐增加,复位信号reset起初跟随电源电压vdd上升,当复位电容cap上极板电压v0增加到足够大时,输入端接复位电容cap上极板的反相器inv翻转,复位信号reset由高置低。复位信号reset发生翻转时对应的电源电压vdd为电压上检测点(vrise)。复位信号reset置高段的宽度即为复位信号reset脉宽。

4、当电源电压下降时,vn节点电压也随之下降,由于前述v2节点电压变低时,第五pmos管pm5也导通,第二pmos管pm2支路电流也流向第一电阻r1和第二电阻r2,使vn节点电压增加,同时vp节点电压也增加,使得第三pmos管pm3电流减小。因此vn节点电压会下降到更低值使v1节点电压恢复至高,这一过程即引入了窗口。当v1节点电压变高使得v2节点电压也翻转至高时,第二nmos管nm2可以导通,当复位电容cap上极板电压v0经第二nmos管nm2放电而降低使得复位信号reset重新翻转至电源电压vdd,跟随电源电压变化。此时对应的电源电压为电压下检测点(vfall)。电压上下检测点之差即为电压的迟滞窗口(hysteresisvoltage)。

5、整体电路中迟滞电路a通过引入第五pmos管pm5产生了迟滞窗口。复位信号产生电路b产生信号控制采样延迟及放电电路c进行充放电,其中充电过程即对应了信号延迟,这一延迟可使得电源上电时mcu在足够高的电压下开始工作。这一电路结构可保证检测电压窗口的产生,可通过调节复位电容的容值和充电电流灵活调节复位信号reset的脉宽,并且电源电压在短时间内下电再上电时,该电路也可正确产生复位信号reset。

6、在mcu实际使用中,主上电复位电路(por)作为系统中最先启动的模块,电压上检测点常设置在1.6v以上,供电电源电压超过这一值后,后续数字模块开始复位过程,保证在确定态下工作。而电路的欠电保护、下电检测等功能由其他电路模块完成,por电路的电压下检测点设置得较低,往往设置为mos管的阈值电压(500mv左右)。

7、对于图1电路结构来说,由于复位电容放电很快,电压下检测点约为使v2节点电压发生翻转时的vn节点电压(约为第一nmos管nm1的阈值电压)再加上第一pmos管pm1的源漏电压vds。在控制功耗和面积,并且保证电流镜饱和的情况下,第一pmos管pm1自身阻抗与下方电阻量级相似,其源漏电压vds往往有几百mv,因此电压下检测点在图1电路结构下往往在1v以上,难以实现阈值电压级别,这对图1电路的实际应用带来了明显限制。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种上电复位电路,可实现电压上检测点与下检测点的大幅分离,将下检测点降低到nmos管阈值电压附近,满足了更低的电压下检测点的需求。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供的上电复位电路,其包括第一pmos管pm1、第三pmos管pm3、第四pmos管pm4、第五pmos管pm5、第六pmos管pm6、第七pmos管pm7、第一nmos管nm1、第二nmos管nm2、第一电阻r1、第二电阻r2、第一反相器inv1、第二反相器inv2、第三反相器inv3及复位电容cap;

3、第一pmos管pm1、第三pmos管pm3、第四pmos管pm4及第五pmos管pm5的源端同接电源电压vdd;

4、第一pmos管pm1栅端及漏端、第三pmos管pm3栅端、第四pmos管pm4栅端同接vp节点;

5、第一电阻r1、第二电阻r2依次串接在vp节点到地gnd之间;

6、第三pmos管pm3漏端、第一nmos管nm1漏端及第一反相器inv1输入端同接v1节点;

7、第二反相器inv2输入端接第一反相器inv1输出端v1b;

8、第二反相器inv2输出端、第五pmos管pm5栅端、第六pmos管pm6栅端、第二nmos管nm2栅端同接v2节点;

9、第五pmos管pm5漏端、第七pmos管pm7源端及第一nmos管nm1栅端同接vn节点;

10、第七pmos管pm7栅端接第一反相器inv1输出端v1b,漏端接第一电阻r1同第二电阻r2的串接点;

11、第一nmos管nm1源端、第二nmos管nm2源端均接地gnd;

12、第六pmos管pm6源端接第四pmos管pm4漏端;

13、第六pmos管pm6漏端接第二nmos管nm2漏端及第三反相器inv3输入端;

14、复位电容cap两端分别接第六pmos管pm6漏端和地gnd;

15、第三反相器inv3输出端用于输出复位信号reset。

16、较佳的,第五pmos管pm5的源漏导通电阻小于第一pmos管pm1、第三pmos管pm3、第四pmos管pm4及第六pmos管pm6的源漏导通电阻。

17、较佳的,第七pmos管pm7的源漏导通电阻小于第一pmos管pm1、第三pmos管pm3、第四pmos管pm4及第六pmos管pm6的源漏导通电阻。

18、较佳的,第五pmos管pm5的源漏导通电阻小于2kω。

19、较佳的,第一pmos管pm1的源漏导通电阻、第一电阻r1、第二电阻r2为同一量级。

20、较佳的,第一电阻r1、第二电阻r2的阻值为10kω~10mω。

21、较佳的,第二电阻r2的阻值为第一电阻r1的正整数倍。

22、较佳的,第四pmos管pm4的工艺参数与第一pmos管pm1相同。

23、较佳的,复位电容cap为mos电容、mom电容或变容器。

24、较佳的,复位电容cap为0.01pf~100pf。

25、本专利技术的上电复位电路,对迟滞电路a和复位信号产生电路b进行了优化,引入开关管第七pmos管pm7实现了上下电时第一nmos管nm1栅端控制电压的区分(电压上下检测点),上电时的电压上检测点由电阻分压决定,下电时的电压下检测点则直接由电源电压vdd决定,这一区分可实现电压上检测点与下检测点的大幅分离(电压窗口>1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种上电复位电路,其特征在于,其包括第一PMOS管(PM1)、第三PMOS管(PM3)、第四PMOS管(PM4)、第五PMOS管(PM5)、第六PMOS管(PM6)、第七PMOS管(PM7)、第一NMOS管(NM1)、第二NMOS管(NM2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一反相器(INV1)、第二反相器(INV2)、第三反相器(INV3)及复位电容(CAP);

2.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种上电复位电路,其特征在于,其包括第一pmos管(pm1)、第三pmos管(pm3)、第四pmos管(pm4)、第五pmos管(pm5)、第六pmos管(pm6)、第七pmos管(pm7)、第一nmos管(nm1)、第二nmos管(nm2)、第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第一反相器(inv1)、第二反相器(inv2)、第三反相器(inv3)及复位电容(cap);

2.根据权利要求1所述的上电复位电路,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾郁钱翼飞
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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