[實用新型]上電復位電路及芯片

有效

• 申請號: 201721892786.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN208015700U
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 虞峰;鄭衛衛
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

公開了一種上電復位電路及芯片，包括：電壓檢測電路，用于接收外部電源的電壓變化信號，對其進行閾值檢測處理，輸出檢測信號；延時電路，用于接收檢測信號并根據檢測信號生成重置信號；時鐘電路，用于產生時鐘信號；復位計時電路，用于接收重置信號和時鐘信號，并根據重置信號和時鐘信號生成上電復位信號；時鐘電路還用于接收上電復位信號，并根據上電復位信號關閉或者開啟；當檢測信號發生跳變時，外部電源的電壓值為復位閾值電壓。本實用新型提供的上電復位電路通過電阻分壓檢測獲取精確的復位閾值電壓，通過改變電阻的阻值調整復位閾值電壓；通過計數器對時鐘信號進行計數來實現精確的復位時間；還通過共用支路以及復位后關閉時鐘電路來降低功耗。

技術領域

本實用新型涉及集成電路領域，特別涉及一種上電復位電路及芯片。

背景技術

復位電路，顧名思義，就是將電路恢復到初始狀態的電路。一般來說，不同復位電路啟動的手段有所不同。一是在給電路通電時馬上進行復位操作；二是在必要時可以由手動操作。電路通電時馬上進行復位操作的復位電路被稱為POR(Power On Reset，上電復位)電路，已被廣泛地集成到SOC芯片中。一個電路系統在上電初期，電源電壓還未達到穩定的預期狀態，電路節點電壓和邏輯狀態是不穩定的，可能會造成系統的錯誤運行。為了使系統從一個預定的初始狀態開始工作，需要使用上電復位電路在上電初期產生一個復位信號，使系統初始化。通常情況下，要求上電復位電路在電源電壓超過檢測閾值后能夠提供一定的延遲時間后輸出有效信號，以確保電路在穩定的電源電壓條件下工作。

圖1a示出了一種現有的上電復位電路，由電阻R1、電容C1和施密特觸發器U11構成。其中，電阻R1和電容C1串聯連接在電源電壓Vdd和接地端GND之間。施密特觸發器U11的輸入端與電阻R1和電容C1之間的節點A1連接，輸出端POR輸出邏輯電路的復位信號，正電源端與電源電壓Vdd連接，負電源端與接地端GND連接。當電源從0開始上電時，由于電阻R1和電容C1的延時作用，電容C1上的電壓要滯后于Vdd電源電壓。因此剛上電時Vdd和節點A1之間會產生壓差，此時輸出的POR信號為低電平；經過一段延時時間后，Vdd和節點A1之間的壓差變小，直至節點A1處的電壓變為Vdd，此時輸出的POR信號為高電平。

圖1b為圖1a的一種衍生結構，其中，電阻R1由晶體管MP1代替，其中，晶體管MP1的柵極與接地端GND連接，源極與電源電壓Vdd連接，漏極與電容C2連接。施密特觸發器U12的輸入端與晶體管MP1和電容C2之間的節點A2連接，輸出端POR輸出邏輯電路的復位信號，正電源端與電源電壓Vdd連接，負電源端與接地端GND連接。但是這樣做的缺點是在電源Vdd經過上電再次掉電后，電容C2上的電壓沒有放電路徑，不能被放電到0電位，導致再一次上電時不會出現低電平的POR信號。

圖1a-圖1b示出的兩種結構POR輸出的復位信號電平是由電阻或者MOS管的導通電阻和電容的延時實現的，由于沒有電壓檢測電路，觸發復位的復位閾值電壓是不準確的。另外，圖1a和圖1b中的上電復位電路要達到較長的復位時間，則需要較大的電阻和電容，導致在集成電路中占有的芯片面積較大。

實用新型內容

鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種上電復位電路及芯片，以實現精確的復位閾值電壓和復位時間。

根據本實用新型的第一方面，提供一種上電復位電路，包括：電壓檢測電路，用于接收外部電源的電壓變化信號，對其進行閾值檢測處理，輸出檢測信號；延時電路，用于接收檢測信號并根據所述檢測信號生成重置信號；時鐘電路，用于產生時鐘信號；復位計時電路，用于接收重置信號和時鐘信號，并根據所述重置信號和時鐘信號生成上電復位信號；其中，所述時鐘電路還用于接收上電復位信號，并根據所述上電復位信號關閉或者開啟；當檢測信號發生跳變時，所述外部電源的電壓值為復位閾值電壓。

優選地，所述上電復位電路還包括：電流偏置電路，用于接收外部電源，并產生提供給所述延時電路的第一偏置電流以及提供給所述時鐘電路的第二偏置電流。