CN106160712B - 一种带lvr功能的por电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带LVR功能的POR电路，包括启动电路、电流基准电路和电压检测电路，所述启动电路包括MOS管P7、MOS管N7、MOS管N8和电容C1，所述电流基准电路包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管N1、MOS管N2、电容C2、电容C2和电阻R1，所述电压检测模块包括MOS管P3、MOS管P4、MOS管P5、MOS管P6、MOS管N3、MOS管N4、MOS管N5和MOS管N6。本发明带LVR功能的POR电路不仅带LVR功能，且功耗低面积小，上电掉电复位十分可靠。

Description

一种带LVR功能的POR电路

技术领域

本发明涉及一种POR电路，具体是一种带LVR功能的POR电路。

背景技术

POR(Power On Reset circuit)中文名上电复位电路，LVR(Low Voltage Resetcircuit) 中文名低电压复位电路，在IC上电过程中这两种电路必不可少，因为在上电过程中，电源电压没有达到预定的电压之前，IC内部电路状态未知，到达一定电压后，POR产生复位信号，确保电路正常启动。在上电过程中，POR输出一固定的高电平或者低电平，电源电压达到一定值或者稳定后，输出电压翻转，完成上电复位过程。在掉电过程中，希望通过 LVR产生复位信号来对IC进行当前状态或者数据存储操作，例如，电源电压下降至某一值后，将RAM中的数据存储起来等。而LVR通常由带隙基准源产生一个稳定的电压，与电源连接到地的电阻串的分压节点进行比较，电源电压低于设定值时，LVR产生复位信号。LVR 功耗较大，在大多数应用中，为了延长待机时间，LVR通常会被关掉，鉴于此种情况，本文提出了一种带LVR功能的超低功耗POR电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带LVR功能的POR电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带LVR功能的POR电路，包括启动电路、电流基准电路和电压检测电路，所述启动电路包括MOS管P7、MOS管N7、MOS管N8和电容C1，所述电流基准电路包括MOS管P1、 MOS管P2、MOS管N1、MOS管N2、电容C2、电容C2和电阻R1，所述电压检测模块包括电容C3、MOS管P3、MOS管P4、MOS管P5、MOS管P6、MOS管N3、MOS管N4、MOS管N5和 MOS管N6，所述启动电路连接电流基准电路，电流基准电路还连接电压检测电路。

作为本发明的优选方案：MOS管P1-P6为PMOS管。

作为本发明的优选方案：MOS管N1-N6为NMOS管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明带LVR功能的POR电路不仅带LVR功能，且功耗低面积小，上电掉电复位十分可靠。

附图说明

图1为现有技术的电路图；

图2为本发明的整体结构框图；

图3为本发明的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种带LVR功能的POR电路，包括启动电路、电流基准电路和电压检测电路，所述启动电路包括MOS管P7、MOS管N7、MOS管N8和电容C1，所述电流基准电路包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管N1、MOS管N2、电容C2、电容C2和电阻R1，所述电压检测模块包括MOS管P3、MOS管P4、MOS管P5、MOS管P6、MOS管N3、MOS管N4、MOS 管N5和MOS管N6，所述启动电路连接电流基准电路，电流基准电路还连接电压检测电路。

MOS管P1-P6为PMOS管。MOS管N1-N6为NMOS管。

本发明的工作原理是：图1所示为本文POR电路框图，本文提出的POR电路由三部分组成，分别为启动电路、电流基准电路和电压检测电路。通过启动电路启动电流源基准电路，电流源基准电路给电压检测电路提供偏置电流，电压检测电路检测电源电压，当电源电压低于设定值时输出高电平，当电源电压高于设定值时输出低电平。故当电源电压上升过程中，输出电压为一正脉冲复位信号。普通POR在电源上电速度非常慢时，无法产生复位信号，并且电源掉电时也不会产生复位信号，而本文提出的POR电路，通过给电压检测电路提供比较稳定的电流，使电压检测电路在电源电压上升至设定值前产生高电平，上升至设定的电压值后产生低电平，对电源电压上电速度无任何要求。

图2所示为本文POR电路整体电路图。启动电路由PMOS管P7管、NMOS管N7管与N8 管和电容C1组成。电流基准电路由PMOS管P1管与P2管、NMOS管N1管与N2管、电容 C2与C3组成。电压检测电路由PMOS管P3～P4、NMOS管N3～N4和电容C2组成。

分两种情况阐述其工作原理：1、电源快速上电。2、电源慢速上电。

电源快速上电：电源快速上电时，通过启动电路来产生复位信号的高电平。启动电路中P7管的W/L尺寸比较小，上电过程中由于电容C1两端电压不能突变，故ENC端电压开始比较大，使N8管导通，基准电流源中的PBIAS点被下拉，P1管与P2管电流比较大，由于N1管为二极管连接，NBIAS上升至比较高的电压，开启N3管，将V1点电压下拉，从而输出为高电平。随着电容C1的不断充电，ENC电压下降，特别是NBIAS上升后，开启N7 管，对电容C1快速充电，加速启动。启动完成后，ENC电压下降至几乎为零的电压，N8 管关断，N3管镜像电流基准的稳定电流，V1点电压上升至N4管与P4管组成的反相器翻转电压，输出为低电平，完成复位信号的产生与释放。

电源快速上电过程中，巧妙的利用了电流源基准的启动电路来产生复位信号，启动完成后，复位高电平翻转为低电平。

电源慢速上电：当电源电压上升时间几百毫秒甚至几秒时，在电源电压上升至电流源基准工作的最小电压后，基准电流源开始工作，产生稳定的电流源，启动电路完成启动， N3管镜像电流基准源，在电源电压未达到设定的阈值前，V1点电压小于N4管与P4管组成的反相器翻转电压，输出为高电平。直到电源电压上升至设定的阈值后，V1点电压上升至N4管与P4管组成的反相器翻转电压，输出为低电平，完成复位信号的产生与释放。

当电源电压下降时，如果下降至设定的阈值后，V1点电压小于N4管与P4管组成的反相器翻转电压，输出为高电平，产生复位信号，实现LVR功能。

通常N4管的W/L非常小，C3的作用是增加抗电源干扰能力。当电源电压没有下降至LVR检测电压点后又回升至VDD的过程中，为了防止产生复位信号，稳定V2点电压不会上升至N5管与P5管组成的反相器翻转电压。而传统POR在这种情况下，由于抗干扰能力差，也会产生复位信号，引起误复位。

本文提出的POR电路功耗主要在电源基准部分，启动电路与电压检测电路中N3管与 P3管也有静态电流，不过非常小。电流基准电流目前可做到几十纳安，甚至更低。

Claims (3)

1.一种带LVR功能的POR电路，包括启动电路、电流基准电路和电压检测电路，其特征在于，所述启动电路包括MOS管P7、MOS管N7、MOS管N8和电容C1，所述电流基准电路包括MOS管P1、MOS管P2、MOS管N1、MOS管N2、电容C2、电容C3和电阻R1，所述电压检测模块包括电容C4、MOS管P3、MOS管P4、MOS管P5、MOS管P6、MOS管N3、MOS管N4、MOS管N5和MOS管N6，所述启动电路连接电流基准电路，电流基准电路还连接电压检测电路，电源上电过程分为快速上电和慢速上电两种情况，其中，电源快速上电过程如下：电源快速上电时，通过启动电路来产生复位信号的高电平，上电过程中由于电容C1两端电压不能突变，故MOS管N8栅极电压满足N8管导通条件，使N8管导通，电流基准电路中的P1管的栅极被下拉，N1管的栅极上升至满足N3管导通条件的电压，开启N3管，将N3管漏极电压下拉，从而输出为高电平，随着电容C1的不断充电，MOS管N8栅极电压下降，当N1管栅极电压上升后，开启N7管，对电容C1快速充电，加速启动，启动完成后，MOS管N8栅极电压下降至几乎为零的电压，N8管关断，N3管漏极电压上升至N4管与P4管组成的反相器翻转电压后，反相器输出为低电平，完成复位信号的产生与释放，电源快速上电过程中，利用了电流基准电路的启动电路来产生复位信号，启动完成后，复位高电平翻转为低电平；电源慢速上电：当电源电压上升时间为几百毫秒至几秒时，在电源电压上升至电流基准电路工作的最小电压后，电流基准电路开始工作，产生稳定的电流源，启动电路完成启动，在电源电压未达到设定的阈值前，N3管漏极电压小于N4管与P4管组成的反相器翻转电压，此反相器输出为高电平，直到电源电压上升至设定的阈值后，N3管漏极电压上升至N4管与P4管组成的反相器翻转电压，此反相器输出为低电平，完成复位信号的产生与释放，当电源电压下降时，如果下降至设定的阈值后，N3管漏极电压小于N4管与P4管组成的反相器翻转电压，此反相器输出为高电平，产生复位信号，实现LVR功能，C3的作用是增加抗电源干扰能力，当电源电压没有下降至LVR检测电压点后又回升至VDD的过程中，为了防止产生复位信号，稳定N4管漏极电压不会上升至N5管与P5管组成的反相器翻转电压。

2.根据权利要求1所述的一种带LVR功能的POR电路，其特征在于，MOS管P1-P6为PMOS管。

3.根据权利要求1所述的一种带LVR功能的POR电路，其特征在于，MOS管N1-N6为NMOS管。