[發(fā)明專利]一種上電檢測電路及上電檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010927387.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112187232A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 吳佳;李禮;陳佳;余云;劉碧貞
• 申請（專利權）人: 上海威固信息技術股份有限公司
• 主分類號: H03K17/22
• 分類號: H03K17/22
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 王文鋒

本發(fā)明公開了一種上電檢測電路及上電檢測方法，包括第一PMOS晶體管、第一NMOS晶體管、第一反相器、第二反相器和D觸發(fā)器；第一PMOS晶體管的柵極、源極和體連接電源VDD，漏極連接第一NMOS晶體管的源極、漏極和體、第一反相器的輸入端IN和D觸發(fā)器的輸入端D；第一反相器的輸出端OUT連接第二反相器的輸入端IN；D觸發(fā)器的輸入端R連接復位信號RESET，D觸發(fā)器的輸入端CLK連接第二反相器的輸出端OUT，輸出端Q輸出上電檢測信號P。本發(fā)明采用純CMOS電路實現(xiàn)上電檢測功能，檢測完成后無動態(tài)功耗，功耗極低，解決了傳統(tǒng)上電檢測電路結構的弊端，適用于低壓，低功耗的集成電路芯片應用。

技術領域

本發(fā)明屬于集成電路設計技術領域，具體涉及到一種上電檢測電路及上電檢測方法。

背景技術

在集成電路芯片設計中，越來越多的設計方案中需要對系統(tǒng)的上電狀態(tài)進行檢測。而對于上電狀態(tài)檢測而言，目的本身就是根據(jù)實際需要而多樣化的。如，由于數(shù)字邏輯電路上電過程容易出現(xiàn)數(shù)字邏輯錯誤,通常需要在電源電壓達到電路的工作電平前,利用復位信號對電路進行初始化，以保證數(shù)字邏輯的正確性，而產(chǎn)生復位信號的電路就是上電檢測電路。又如，在某些特定應用系統(tǒng)中，需要對系統(tǒng)的上電狀態(tài)進行控制、計數(shù)、實時監(jiān)控等，也需要采用上電檢測電路。

有從業(yè)者提出過很多上電檢測電路的設計。

如，目前常用的上電檢測電路如說明書附圖5所示，電源電壓VDD上升階段，電阻R1和電容C1組成延遲電路，VP電壓緩慢上升，PM1和NM1組成反相器結構，反相器閾值電壓與MOS器件的W/L有關，當VDD上升較快，VP由于延遲作用上升較慢時候，PM1導通，NM1截止，這樣通過I1反相器整形，產(chǎn)生s_porb＝L的檢測信號，當VDD穩(wěn)定后，VP＝VDD，通過反相器整形，s_porb＝H，芯片正常工作且無靜態(tài)功耗。但這種結構的檢測電路對VDD的慢上電的應用無效，因為慢上電情況下,VP始終等于VDD，因此s_porb始終為H，無法產(chǎn)生復位/置位信號。

又如，說明書附圖6所示的也是一種常用的上電檢測電路。PM3,PM5,NM3二極管串聯(lián)連接，當VDD低于三個MOS器件閾值電壓情況下，VP始終為低電平，輸出s_porb＝L，為復位/置位階段，當VDD足夠高的情況下，PM4導通，VP被充電至VDD，因此s_porb轉變?yōu)楦唠娖剑酒９ぷ鳎瑥亩_到了上電檢測的功能，而且這種方式對VDD的上電速度并不敏感。這種結構有兩個問題，第一，由于MOS管二極管串聯(lián)使用，使得VDD的最小啟動電壓為MOS器件閾值的整數(shù)倍，無法低電壓環(huán)境下使用；第二，MOS管通路始終存在靜態(tài)功耗，無法應用于低功耗環(huán)境下。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種結構原理簡單、易實現(xiàn)、功耗低、面積小、速度快的上電檢測電路及上電檢測方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種上電檢測電路，包括第一PMOS晶體管、第一NMOS晶體管、第一反相器、第二反相器和D觸發(fā)器；輸入端有電源VDD、地GND和復位端RESET，輸出端為上電檢測信號P。其中：

所述第一PMOS晶體管的柵極、源極和體連接電源VDD；所述第一PMOS晶體管的漏極連接所述第一NMOS晶體管的源極、漏極和體，以及第一反相器的輸入端IN和D觸發(fā)器的輸入端D。

所述第一NMOS晶體管的漏極、源極和體連接第一PMOS晶體管的漏極、第一反相器的輸入端IN和D觸發(fā)器的輸入端D，所述第一NMOS晶體管的柵極連接地GND。

所述第一反相器的輸入端IN連接第一PMOS晶體管的漏極、第一NMOS晶體管的源極、漏極和體，以及D觸發(fā)器的輸入端D；第一反相器的輸出端OUT連接第二反相器的輸入端IN。

所述第二反相器的輸入端IN連接第一反相器的輸出端OUT，第二反相器的輸出端OUT連接D觸發(fā)器的輸入端CLK。