[發明專利]一種超低功耗的欠壓保護電路

有效

• 申請號: 202010571275.6
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111711172B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 周澤坤;王佳文;金正揚;王安琪;王卓;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/24;H02M1/00
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種超低功耗的欠壓保護電路，其特征在于，包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一NPN型三極管、第一電阻、第一電容、比較器、邏輯模塊和開關模塊，

第一NMOS管的柵漏短接并連接第二NMOS管的柵極和偏置電流，其源極連接第二NMOS管的源極并接地；

第一NPN型三極管的基極和集電極連接第一電容的一端和所述欠壓保護電路的輸入信號，其發射極連接第一電容的另一端并通過第一電阻后連接第二NMOS管的漏極和比較器的正相輸入端；

比較器的反相輸入端由所述開關模塊控制連接第一參考電壓或第二參考電壓，其中第一參考電壓的電壓值小于第二參考電壓的電壓值；

所述邏輯模塊將比較器的輸出信號進行反相、放大并經過一個施密特觸發器后產生所述欠壓保護電路的輸出信號；

當所述欠壓保護電路的輸入信號低于其下限值時，比較器正相輸入端的信號低于其反相輸入端的信號，比較器輸出翻低，所述欠壓保護電路的輸出信號為高電平，表示所述欠壓保護電路的輸入信號為欠壓狀態，所述開關模塊控制比較器的反相輸入端連接的信號從第一參考電壓切換為第二參考電壓；

當所述欠壓保護電路的輸入信號高于其上限值時，比較器正相輸入端的信號高于其反相輸入端的信號，比較器輸出翻高，所述欠壓保護電路的輸出信號為低電平，表示所述欠壓保護電路的輸入信號沒有欠壓，所述開關模塊控制比較器的反相輸入端連接的信號從第二參考電壓切換為第一參考電壓。

2.根據權利要求1所述的超低功耗的欠壓保護電路，其特征在于，所述比較器包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第二低閾值NMOS管和第三低閾值NMOS管，

第三NMOS管的柵極連接第四NMOS管和第二低閾值NMOS管的柵極并作為所述比較器的正相輸入端，其漏極連接第四NMOS管的源極，其源極連接第五NMOS管的源極、第六NMOS管的漏極和第九NMOS管的漏極；

第二低閾值NMOS管的漏極連接第一PMOS管的柵極和漏極以及第二PMOS管的柵極，其源極連接第四NMOS管的漏極；

第五NMOS管的柵極連接第三低閾值NMOS管的柵極并作為所述比較器的反相輸入端，其漏極連接第三低閾值NMOS管的源極；

第二PMOS管的漏極連接第三低閾值NMOS管的漏極并作為所述比較器的輸出端，其源極連接第一PMOS管的源極并連接電源電壓；

第七NMOS管的柵極連接第六NMOS管和第八NMOS管的柵極以及第一NMOS管的柵極，其漏極連接第六NMOS管的源極，其源極連接第八NMOS管的源極并接地；

第九NMOS管的柵極連接使能信號，其源極連接第八NMOS管的漏極。

3.根據權利要求1或2所述的超低功耗的欠壓保護電路，其特征在于，所述邏輯模塊包括第三PMOS管、第十NMOS管、第十三NMOS管、第一低閾值NMOS管、施密特觸發器和反相器，

第三PMOS管的柵極連接所述比較器的輸出端，其源極連接電源電壓，其漏極連接第十三NMOS管的漏極和施密特觸發器的輸入端；

第十NMOS管的柵極連接第一低閾值NMOS管的柵極和第一NMOS管的柵極，其漏極連接第一低閾值NMOS管的源極，其源極接地；

第十三NMOS管的柵極連接使能信號，其源極連接第一低閾值NMOS管的漏極；

反相器的輸入端連接施密特觸發器的輸出端，其輸出端輸出所述欠壓保護電路的輸出信號。

4.根據權利要求3所述的超低功耗的欠壓保護電路，其特征在于，所述邏輯模塊還包括第十一NMOS管和第十二NMOS管，第十二NMOS管的柵極連接施密特觸發器的輸出端，其漏極連接第一低閾值NMOS管的源極，其源極連接第十一NMOS管的漏極；第十一NMOS管的柵極連接第一NMOS管的柵極，其源極接地。

5.根據權利要求1、2或4任一項所述的超低功耗的欠壓保護電路，其特征在于，所述開關模塊包括第一傳輸門和第二傳輸門，第一傳輸門中NMOS管的漏極和PMOS管的源極互連并作為第一傳輸門的一端連接所述第二參考電壓，第一傳輸門中NMOS管的源極和PMOS管的漏極互連并作為第一傳輸門的另一端連接所述比較器的反相輸入端；第二傳輸門中NMOS管的漏極和PMOS管的源極互連并作為第二傳輸門的一端連接所述第一參考電壓，第二傳輸門中NMOS管的源極和PMOS管的漏極互連并作為第二傳輸門的另一端連接所述比較器的反相輸入端；第一反相器的輸入端連接第一傳輸門中PMOS管的柵極和第二傳輸門中NMOS管的柵極，第一反相器的輸出端連接第一傳輸門中NMOS管的柵極和第二傳輸門中PMOS管的柵極。