[發明專利]上電復位電路

在審

• 申請號: 201711452279.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107888173A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 陶冬毅
• 申請（專利權）人: 蘇州菲達旭微電子有限公司
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司32232
• 代理人: 黃麗莉

技術領域

本發明屬于集成電路電源檢測領域，具體涉及一種上電復位電路。

背景技術

上電復位電路用于復位數字電路的狀態機使其從確定狀態初始。對于模擬和混合信號電路，它能夠用作啟動信號來強制電路從一個確定的狀態啟動。

一些傳統的上電復位電路用RC延遲來產生上電信號，此種方式并不能適用于上電速度變化的電源。另一些用兩種類型的MOSFET參數來反應電源電壓值而導致大規模生產中的參數漂移。更進一步的說，它可能會導致更高的電源電壓翻轉點，不適合于低電壓應用。一些老的電路用參考模塊設定一個準確的電源電壓翻轉點電壓值。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種上電復位電路，采用拓撲結構，使輸出的上電復位信號隨環境溫度的變化具有補償特性，并且電源電壓翻轉點僅與單類型的有源器件比值和電阻器件比值相關，大大降低了在大規模生產過程中由于器件離散型因素和實際工作過程中的環境溫度變化因素導致的電源電壓翻轉點偏移問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種上電復位電路包括電流產生電路，包括：MOS晶體管對和電阻對，電流產生電路用于產生電流信號；MOS晶體管對包括：兩個成比例的第一MOS晶體管和第二MOS晶體管，第一MOS晶體管和第二MOS晶體管的源極一同接在第一電源線上，第一MOS晶體管的柵極通過第一電阻的一端與第二MOS晶體管的柵極連接，第一MOS晶體管的漏極與第一電阻的一端相連；電阻對包括：兩個成比例的第一電阻和第二電阻，第一電阻接在第一MOS晶體管的柵極和第二MOS晶體管的柵極之間，第二電阻接在第一電阻不與第一MOS晶體管的漏極連接的一端和第二電源線之間；電流鏡電路，用于處理產生的電流信號；電流比較電路，用于產生上電復位信號。

本發明的一個特性為：產生一個與電源電壓相關聯的電流翻轉點。電流產生電路包括兩個MOS晶體管，他們的源極接在相同的第一電源線上，他們的柵極接由第一電阻隔開，第二電阻接在第一電阻不與第一MOS晶體管的漏極連接的一端和第二電源線之間，使電流值和電源電壓相關聯并完成啟動功能。

當電源電壓低時，電流對中的兩個電流都很小，那么流過電阻的電流也很小。兩個MOS晶體管的柵極到源極電壓幾乎相同，寬長比大的MOS晶體管將流過較大的電流。當電源電壓升高時，流過MOS晶體管柵極之間電阻的電流增加。相應的，成比例的MOS晶體管對的柵極到源極電壓差增加。在電源電壓上升時有較小寬長比的MOS晶體管將有較大的柵極到源極電壓導致更快的電流增加速度。在期望的電壓翻轉點，有較小寬長比的MOS晶體管與有較大寬長比的晶體管流過相同電流。當電源電壓上升到高于翻轉點電壓時，有較小寬長比的MOS晶體管流過更多的電流，電流比較電路輸出產生一個上電復位信號。

相應的，本發明的另一個特性是補償溫度導致的電源電壓翻轉點偏移。當溫度上升時，MOS晶體管的柵極到源極電壓變小導致電流對中流過電阻的電流變大。另一方面，電流對中的另一個電流由于成比例的MOS晶體管對的柵極到源極電壓差的正溫度系數也會增加。溫度補償由設定MOS晶體管的寬長比和電阻的比來實現。

在上述技術方案的基礎上，還可做如下改進：

作為優選的方案，電流鏡電路包括：第一MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管和第五MOS晶體管，第一MOS晶體管和第三MOS晶體管鏡像連接，第四MOS晶體管和第五MOS晶體管鏡像連接。

采用上述優選的方案，結構簡單。

作為優選的方案，第一MOS晶體管和第二MOS晶體管都工作在亞閾值區。

采用上述優選的方案，工作穩定。

作為優選的方案，上電復位電路還包括設置于該電路輸出端的一個反相器，反相器用于完成反向功能，使輸出信號恢復到邏輯電平值。

采用上述優選的方案，反相器使輸出信號恢復到邏輯電平值。

作為優選的方案，第一MOS晶體管的寬長比大于第二MOS晶體管的寬長比。

采用上述優選的方案，產生電流交叉點。

作為優選的方案，第一MOS晶體管為PMOS晶體管MP101；

第二MOS晶體管為PMOS晶體管MP102；

第三MOS晶體管為PMOS晶體管MP103；

第四MOS晶體管為NMOS晶體管MN101；

第五MOS晶體管為NMOS晶體管MN102；

第一電阻為電阻R101；

第二電阻為電阻R102。

PMOS晶體管MP101的源極連接到第一電源線，其柵極和漏極連接到電阻R101的一端；