[發明專利]一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路

在審

• 申請號: 202110836223.1
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113484602A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 姜秀彬;鄭志淵;黃凱;鄭丹丹
• 申請（專利權）人: 杭州朔天科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/40
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發明屬于集成電路中的電源電壓檢測技術領域，公開了一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路，包括電源電壓分壓電路、閾值電壓產生電路、比較器和超低功耗振蕩器，電源電壓分壓電路接收電源電壓Vdd和超低功耗振蕩器產生的控制時鐘，輸出分壓信號Vdiv。閾值電壓產生電路接收超低功耗振蕩器產生的控制時鐘和編程選擇輸入Sel[n:0]，輸出閾值電壓Vth。比較器接收分壓信號Vdiv和閾值電壓Vth，輸出指示信號Vpvd。超低功耗振蕩器產生電源電壓分壓電路和閾值電壓產生電路所需的控制時鐘。本發明的超低功耗可編程電源電壓檢測電路平均功耗小，使用的電阻等器件不需要很大的。縮小了芯片面積，減少了成本。

技術領域

本發明屬于集成電路中的電源電壓檢測技術領域，尤其涉及一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路。

背景技術

集成電路中通常包含電源電壓檢測電路，用于指示電源電壓的高低。當電源電壓低于電源電壓檢測電路中預設的閾值時，電源電壓檢測電路變更指示信號，通知系統以便運行必要的程序。電源電壓檢測電路通常具備可編程特征，以適應不同的應用場景。電源電壓檢測電路也應該有盡量低的功耗，以在越來越廣泛使用的便攜式電子產品中盡量延長電池的使用壽命。

傳統的電源電壓檢測電路使用了電阻分壓、參考電壓產生電路和比較器，通常消耗了較大的功耗。一種已知的電源電壓檢測電路如附圖1所示，該電路包括一個電阻分壓，一個參考電壓產生電路和一個比較器。電阻分壓包括一串電阻和相關的開關選擇電路，電阻串的一端連接電源電壓Vdd，另一端連接地；編程選擇輸入Sel[n:0]連接到電阻分壓，通過開關選擇電路將電阻串中的一個節點輸出；電阻分壓的輸出Vdiv連接到比較器的第一輸入端。參考電壓產生電路輸出一個參考電壓Vref，這個電壓連接到比較器的第二輸入端。比較器比較電阻分壓的輸出Vdiv和參考電壓Vref，輸出電源電壓指示信號Vpvd。這種電源電壓檢測電路的電阻分壓和參考電壓產生電路通常消耗了較大的功耗。如果要降低這兩個電路的功耗，通常需要較大的電阻，占據了較大的芯片面積，增加了產品的成本。

發明內容

本發明目的在于提供一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路,以解決現有的電源電壓檢測電路的電阻分壓和參考電壓產生電路功耗大的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明的一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路的具體技術方案如下：

一種超低功耗可編程電源電壓檢測電路，包括一個電源電壓分壓電路、一個閾值電壓產生電路、一個比較器和一個超低功耗振蕩器，所述的電源電壓分壓電路接收電源電壓Vdd和超低功耗振蕩器產生的控制時鐘，輸出分壓信號Vdiv。所述的閾值電壓產生電路接收超低功耗振蕩器產生的控制時鐘和編程選擇輸入Sel[n:0]，輸出閾值電壓Vth。所述的比較器接收分壓信號Vdiv和閾值電壓Vth，輸出指示信號Vpvd。所述的超低功耗振蕩器產生電源電壓分壓電路和閾值電壓產生電路所需的控制時鐘。

進一步的，所述的電源電壓分壓電路由兩個電阻、兩個電容和兩個開關構成；第一電阻R1的第一端口與電源電壓Vdd相連，第二端口與第二電阻R2的第一端口相連；第二電阻R2的第二端口與第二開關S2的第一端口相連，第二開關S2的第二端口與地相連，第二開關S2的第三端口與控制時鐘PC相連；第一電容C1的第一端口與電源電壓Vdd相連，第二端口與第二電容C2的第一端口相連；第二電容C2的第二端口與地相連；第一開關S1的第一端口與第一電阻R1的第二端口相連，第一開關S1的第二端口與第一電容C1的第二端口相連，第一開關S1的第三端口與控制時鐘PF相連。

進一步的，當控制時鐘PC是高電平時，第二開關S2是導通的，電源電壓Vdd通過第一電阻R1和第二電阻R2的分壓，產生分壓輸出Vdivr。

進一步的，當控制時鐘PF為高電平，第一開關S1導通，電阻分壓輸出Vdivr等于電源電壓分壓電路的輸出Vdiv；再當控制時鐘PF為低電平，第一開關S1斷開，由于電容上電荷的保持，電荷分壓節點Vdiv仍等于Vdivr，根據電阻與電容的比例關系，電容分壓Vdiv仍可以維持電源電壓Vdd的分壓。