[發明專利]可變功率和響應時間欠電壓復位電路

有效

• 申請號: 200880014810.5
• 申請日: 2008-05-02
• 公開（公告）號: CN101675588A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 肖恩·斯蒂德曼;魯安·勞倫斯;理查德·赫爾
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22;G06F1/28;G06F1/32;G01R19/165;H03K17/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 沈錦華

技術領域

本發明涉及半導體集成電路欠電壓復位電路，且更明確地說，涉及可變功率和響應 時間欠電壓復位電路，其功率要求和響應時間特性是可編程的。

背景技術

包括集成電路的電子模擬、數字和/或混合模式電路的電子裝置可能要求某一最小閾 值電壓用于正常操作。當用于這些裝置的電源低于臨界操作電壓(例如，“欠電壓”)時， 裝置的電路可能處于不可預測的“亞穩定”狀態，且當嘗試在臨界操作電壓以下操作時， 電學上為有噪聲的環境可能進一步使裝置電路的操作降級。在傳入的可用于裝置(例如， 微處理器)的電壓已下降到裝置不應繼續操作的電平時，欠電壓被視為已發生，因為所 述裝置的邏輯或存儲元件中可能發生錯誤或部分起作用的條件。當電壓已上升回到高于 欠電壓電平時，欠電壓結束。已使用電子電路來監視到達電子裝置的電源的電壓，以便 檢測針對電子裝置的數字邏輯產生欠電壓復位(“BOR”)中的所需電壓閾值。欠電壓檢 測器檢測操作電壓何時已下降到恰好高于欠電壓電壓電平，且產生信號以向電子裝置指 示欠電壓即將來臨。欠電壓信號可起始復位，或凍結電子裝置的操作，以便避免其非正 常操作。

通常，BOR電路一直需要靜態電流以便起作用。對于低功率或電池操作的電子裝置， 此靜態電流是電池壽命減短的重要因素，尤其是對于預期可在延長的時間周期中操作的 電子裝置，例如，當處于休眠模式下時以非常低的功率電平操作的裝置。因此，優選使 用于BOR電路的靜態電流保持為最小值以獲得最長的電池操作。然而另一方面，在BOR 信號被識別到且可用于停用數字邏輯的適當內部電路之前，防止在錯誤地執行程序指令 時高速數字邏輯進入BOR條件也是非常重要的。此條件可能潛在地造成電子裝置故障， 因為程序指令可能在裝置不在其正常電壓規范內操作時被存取和執行。

發明內容

因此需要一種欠電壓復位(BOR)電路，其可配置以便在電子裝置處于休眠或低功 率模式時以最小電流消耗操作，或在電子裝置在高速模式下操作時以足夠的響應速度操 作。

根據本發明的特定實例實施例，一種可變功率和響應時間欠電壓復位設備可包括： 比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；比較器偏置電路，其耦合到所述比較器， 其中所述比較器偏置電路適于以可編程方式改變比較器的速度和功率使用特性；固定電 壓參考，其具有輸出，其中所述固定電壓參考的所述輸出耦合到所述比較器的所述第一 輸入，其中所述固定電壓參考具有可編程的速度和功率特性；電源電壓分壓器，其具有 輸入和輸出，其中所述電源電壓分壓器的所述輸入耦合到電源，且所述電源電壓分壓器 的所述輸出耦合到所述比較器的所述第二輸入，其中所述電源電壓分壓器具有可編程的 速度和功率特性；以及寬度為n位的功率控制總線，其耦合到所述比較器偏置電路、所 述固定電壓參考和所述電源電壓分壓器，其中經由所述寬度為n位的功率控制總線對所 述比較器、所述固定電壓參考和所述電源電壓分壓器的速度和功率使用特性進行編程； 其中如果來自所述固定電壓參考的所述輸出的參考電壓大于來自所述電源電壓分壓器 的所述輸出的經劃分的電源電壓，那么邏輯電平在所述比較器的所述輸出上改變。

根據本發明的另一特定實例實施例，一種可變功率和響應時間欠電壓復位設備可包 括：比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；比較器偏置電路，其耦合到所述比較 器，其中所述比較器偏置電路適于以可編程方式改變比較器的速度和功率使用特性；可 編程電壓參考，其具有輸出，其中所述可編程電壓參考的所述輸出耦合到所述比較器的 所述第一輸入，其中所述可編程電壓參考具有可編程的速度和功率特性，以及參考電壓 值；電源電壓分壓器，其具有輸入和輸出，其中所述電源電壓分壓器的所述輸入耦合到 電源，且所述電源電壓分壓器的所述輸出耦合到所述比較器的所述第二輸入，其中所述 電源電壓分壓器具有可編程的速度和功率特性；以及寬度為n位的功率控制總線，其耦 合到所述比較器偏置電路、所述可編程電壓參考和所述電源電壓分壓器，其中經由所述 寬度為n位的功率控制總線對所述比較器、所述可編程電壓參考和所述電源電壓分壓器 的速度和功率使用特性進行編程；其中如果來自所述可編程電壓參考的所述輸出的參考 電壓大于來自所述電源電壓分壓器的所述輸出的經劃分的電源電壓，那么邏輯電平在所 述比較器的所述輸出上改變。