CN110488903A - 温度补偿por电路 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种复位电路，具体涉及一种温度补偿POR电路。所述温度补偿POR电路包括：负温度系数分压电路和与所述负温度系数分压电路的输出端连接的负温度系数复位电路；所述负温度系数复位电路用于获取所述负温度系数分压电路输出端形成的电源分压信号，并根据所述电源分压信号产生复位信号。本申请通过对上电复位电路进行负温度系数的温度补偿，解决了相关技术中提供的POR复位电路因为温度影响复位精度的问题，在一定程度上提高了电路的复位精度。

Description

温度补偿POR电路
技术领域
本申请涉及一种复位电路，具体涉及一种温度补偿上电复位(Power On Reset，POR)电路。
背景技术
上电复位电路(Power On Reset，POR)是单片机中常用的数字电路，由于单片机上电过程是一个缓慢爬坡的过程，这个过程要几微秒或者几毫秒，爬坡时单片机不能正常工作，需要复位电路延时稳定到预设阈值后才开始正常工作。
相关技术中的POR电路通常采用监测电路对监控到的电源电压进行分压，采用复位信号产生电路获取电源电压的分压值，并根据电源电压的分压值产生复位信号。
然而，采用上述方案的POR电路的复位精度较低。
发明内容
本申请提供了一种温度补偿POR电路，通过对上电复位电路进行负温度系数的温度补偿以解决相关技术中提供的POR电路的复位精度较低的问题。
一方面，本申请实施例提供了一种温度补偿POR电路，所述温度补偿POR电路包括：负温度系数分压电路和与所述负温度系数分压电路的输出端连接的负温度系数复位电路；
所述负温度系数复位电路用于获取所述负温度系数分压电路输出端形成的电源分压信号，并根据所述电源分压信号产生复位信号。
可选的，所述负温度系数分压电路包括：第一负温度系数电阻RN1、第二负温度系数电阻RN2和第一MOS管N1；
所述第一MOS管N1的漏极和栅极相连并连接第一供电电源VN，第一MOS管N1的源极接地；所述第一负温度系数电阻RN1的一端连接第二供电电源VPWR，第一负温度系数电阻RN1的另一端连接第二负温度系数电阻RN2的一端，所述第二负温度系数电阻RN2的另一端连接第一MOS管N1的漏极；
所述第一负温度系数电阻RN1和第二负温度系数电阻RN2相连的结点引出所述负温度系数分压电路输出端。
可选的，所述第一负温度系数电阻RN1与第二负温度系数电阻RN2的类型相同。
可选的，所述负温度系数复位电路包括：运放单元和负温度系数反相放大器，所述负温度系数分压电路的输出端连接所述负温度系数反相放大器的输入端，所述负温度系数反相放大器的输出端连接所述运放单元的输入端；
所述负温度系数反相放大器用于根据电源分压信号产生触发电压信号，所述运放单元用于获取所述触发电压信号，并根据触发电压信号产生复位信号。
可选的，所述运放单元包括串联的第一反相运算放大器INV1和第二反相运算放大器INV2，所述第一反相运算放大器INV1的输入端为所述运放单元的输入端，第二反相运算放大器INV2的输出端为所述运放单元的输出端。
可选的，所述负温度系数反相放大器包括放大器负载电阻R3、第三负温度系数电阻RN3和第二MOS管N2；所述第二MOS管N2的栅极为所述负温度系数反相放大器的输入端，第二MOS管N2的漏极连接放大器负载电阻R3的一端，第二MOS管N2的源极接地，第二MOS管N2的源极和第二MOS管N2的衬底之间连有所述第三负温度系数电阻RN3；
所述第二MOS管N2的漏极和放大器负载电阻R3相连的结点处引出所述负温度系数反相放大器的输出端。
可选的，所述第二MOS管N2与第一MOS管N1为相同的N增强型MOS管。
可选的，所述第三负温度系数电阻RN3与第一负温度系数电阻RN1的负温度系数和第二负温度系数电阻RN2类型相同。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
在POR电路中设置负温度系数分压电路和负温度系数复位电路，由于POR电路具有负温度系数特性，从而使POR电路在温度增加相同程度时，负温度系数分压电路的电源电压分压值下降的程度得到降低，负温度系数复位电路增益增加的程度得到提高，从而分压值下降的程度和增益增加的程度趋于平衡，则可以实现触发点电压基本不随温度变化，实现了温度补偿，进而在一定程度上减小了电路误差，提高了POR电路的复位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个示例性实施例提供的温度补偿POR电路的原理图；
图2是本申请一个示例性实施例提供的负温度系数复位电路的原理图；
图3是本申请一个示例性实施例提供的温度补偿POR电路的电路结构示意图；
图4是本申请的触发点电压随温度变化曲线以及相关技术的触发点电压随温度变化曲线图。
100.负温度系数分压电路，200.负温度系数复位电路，210.运放单元，220.负温度系数反相放大器。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
相关技术提供的POR电路忽略了电路本身的性能会受到温度的影响，监测电路分压产生的电源电压的分压值会随着温度的增加而线性下降，在增加单位温度时电源电压的分压值的下降程度为ΔVk；复位信号产生电路的增益随着温度的增加而增大，在增加单位温度时增益的增加程度为ΔGm；且电源电压分压值的下降程度ΔVk大于复位信号产生电路增益的增加程度ΔGm，即ΔVk＞ΔGm，从而导致触发点电压会温度增加，进而影响电路复位精度。
本申请提供了一种温度补偿POR电路，如图1所示，温度补充POR电路包括：负温度系数分压电路100和与负温度系数分压电路100的输出端连接的负温度系数复位电路200；负温度系数复位电路200用于获取负温度系数分压电路100输出端形成的电源分压信号，并根据电源分压信号产生复位信号。
负温度系数分压电路100具有的负温度系数特性，从而能够使得在温度增加时，分压电路分压产生的电源电压的分压值下降的程度得到降低，即在增加单位温度时，负温度系数分压电路100电源电压的分压值下降的程度为ΔV’k，ΔV’k＜ΔVk；负温度系数复位电路200具有负温度系数特性，从而能够使得在温度增加时，复位电路增益增加的程度得到提高，即在增加单位温度时，负温度系数复位电路200增益的增加程度为ΔG’m，ΔG’m大于ΔGm；由于ΔV’k减小，同时ΔG’m提高，从而ΔV’k与ΔG’m相互趋近，则可以实现触发点电压基本不随温度变化，实现了温度补偿，进而在一定程度上减小了电路误差，提高了POR电路的复位精度。
如图3所示，负温度系数分压电路100包括：第一负温度系数电阻RN1、第二负温度系数电阻RN2和第一MOS管N1；第一MOS管N1的漏极和栅极相连并连接第一供电电源VN，第一MOS管N1的源极接地；第一负温度系数电阻RN1的一端连接第二供电电源VPWR，第一负温度系数电阻RN1的另一端连接第二负温度系数电阻RN2的一端，第二负温度系数电阻RN2的另一端连接第一MOS管N1的漏极；第一负温度系数电阻RN1和第二负温度系数电阻RN2相连的结点引出负温度系数分压电路100输出端。
根据上述负温度系数分压电路100的结构，温度系数分压电路输出端上的电源分压信号的计算公式为：
Vk＝VgsN1+(Vpwr-VgsN1)*RN2/(RN1+RN2) (a)
上述计算公式(a)中的Vk为温度系数分压电路输出端上电源分压信号的分压值，VgsN1为第一MOS管N1的栅极开启电压，Vpwr为第二供电电源VPWR的电压，RN1为第一负温度系数电阻RN1的阻值，RN2为第二负温度系数电阻RN2的阻值。
在第二供电电源VPWR的电压Vpwr不变的情况下，随着温度的上升第一MOS管N1的晶格振动加剧，载流子迁移率下降，同时内阻增大，第一MOS管N1的栅极开启电压VgsN1下降，温度系数分压电路输出端上的电源分压信号Vk的分压值会下降；但是由于负温度系数分压电路100的电阻RN1和电阻RN2均为负温度系数特性，即电阻RN1和电阻RN2的电阻值随着温度增大而减小，从而温度系数分压电路输出端上的电源分压信号Vk分压值的下降程度得到降低，即在增加单位温度时，负温度系数分压电路100电源电压的分压值下降的程度为ΔV’k，ΔV’k＜ΔVk；。
第一负温度系数电阻RN1与第二负温度系数电阻RN2的类型相同，即第一负温度系数电阻RN1与第二负温度系数电阻RN2的电阻值随着温度增大而减小的程度相同。
如图2所示，负温度系数复位电路200包括：运放单元210和负温度系数反相放大器220，负温度系数分压电路100的输出端连接负温度系数反相放大器220的输入端，负温度系数反相放大器220的输出端连接运放单元210的输入端；负温度系数反相放大器220用于根据电源分压信号产生触发电压信号，运放单元210用于获取触发电压信号，并根据触发电压信号产生复位信号。
负温度系数复位电路200采用负温度系数反相放大器220，从而使得负温度系数复位电路200的增益的增加程度得到提高，即使得在增加单位温度时，负温度系数复位电路200增益的变化量为ΔG’m，ΔG’m＞ΔGm。
运放单元210包括串联的第一反相运算放大器INV1和第二反相运算放大器INV2，第一反相运算放大器INV1的输入端为运放单元210的输入端，第二反相运算放大器INV2的输出端为运放单元210的输出端。
串联的第一反相运算放大器INV1和第二反相运算放大器INV2能够提高引脚的阻抗特性，使信号不受影响。
如图3所示，负温度系数反相放大器220包括放大器负载电阻R3、第三负温度系数电阻RN3和第二MOS管N2；第二MOS管N2的栅极为负温度系数反相放大器220的输入端，第二MOS管N2的漏极连接放大器负载电阻R3的一端，第二MOS管N2的源极接地，第二MOS管N2的源极和第二MOS管N2的衬底之间连有第三负温度系数电阻RN3；第二MOS管N2的漏极和放大器负载电阻R3相连的结点处引出负温度系数反相放大器220的输出端。
第二MOS管N2的跨导会受到温度的影响，随着温度的上升而增加，通过在第二MOS管N2的衬底和源极之间增加第三负温度系数电阻RN3，从而能够降低第二MOS管N2的跨导随着温度上升而增加的程度，进而使得在温度增加相同程度时负温度系数反相放大器220增益增加的程度得到提高。
第二MOS管N2与第一MOS管N1为相同的N增强型MOS管。第三负温度系数电阻RN3与第一负温度系数电阻RN1的负温度系数和第二负温度系数电阻RN2类型相同。
为了实现触发点电压随温度变化而保持稳定，第三负温度系数电阻RN3与第一负温度系数电阻RN1的负温度系数和第二负温度系数电阻RN2类型相同，则在增加单位温度时，ΔG’m等于ΔV’k，从而分压值下降的程度和增益增加的程度趋于平衡，则可以实现触发点电压基本不随温度变化，实现了温度补偿，进而在一定程度上减小了电路误差，提高了POR电路的复位精度。
从图4中可以看出，本申请的相关技术的触发点电压随着温度的上升而逐渐增大，而本申请的触发点电压随着温度的上升保持稳定。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种温度补偿POR电路，其特征在于，所述温度补偿POR电路包括：负温度系数分压电路和与所述负温度系数分压电路的输出端连接的负温度系数复位电路；
所述负温度系数复位电路用于获取所述负温度系数分压电路输出端形成的电源分压信号，并根据所述电源分压信号产生复位信号。
2.如权利要求1所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述负温度系数分压电路包括：第一负温度系数电阻RN1、第二负温度系数电阻RN2和第一MOS管N1；
所述第一MOS管N1的漏极和栅极相连并连接第一供电电源VN，第一MOS管N1的源极接地；所述第一负温度系数电阻RN1的一端连接第二供电电源VPWR，第一负温度系数电阻RN1的另一端连接第二负温度系数电阻RN2的一端，所述第二负温度系数电阻RN2的另一端连接第一MOS管N1的漏极；
所述第一负温度系数电阻RN1和第二负温度系数电阻RN2相连的结点引出所述负温度系数分压电路输出端。
3.如权利要求2所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述第一负温度系数电阻RN1与第二负温度系数电阻RN2的类型相同。
4.如权利要求2所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述负温度系数复位电路包括：运放单元和负温度系数反相放大器，所述负温度系数分压电路的输出端连接所述负温度系数反相放大器的输入端，所述负温度系数反相放大器的输出端连接所述运放单元的输入端；
所述负温度系数反相放大器用于根据电源分压信号产生触发电压信号，所述运放单元用于获取所述触发电压信号，并根据触发电压信号产生复位信号。
5.如权利要求4所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述运放单元包括串联的第一反相运算放大器INV1和第二反相运算放大器INV2，所述第一反相运算放大器INV1的输入端为所述运放单元的输入端，第二反相运算放大器INV2的输出端为所述运放单元的输出端。
6.如权利要求4所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述负温度系数反相放大器包括放大器负载电阻R3、第三负温度系数电阻RN3和第二MOS管N2；所述第二MOS管N2的栅极为所述负温度系数反相放大器的输入端，第二MOS管N2的漏极连接放大器负载电阻R3的一端，第二MOS管N2的源极接地，第二MOS管N2的源极和第二MOS管N2的衬底之间连有所述第三负温度系数电阻RN3；
所述第二MOS管N2的漏极和放大器负载电阻R3相连的结点处引出所述负温度系数反相放大器的输出端。
7.如权利要求6所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述第二MOS管N2与第一MOS管N1为相同的N增强型MOS管。
8.如权利要求如权利要求6所述的温度补偿POR电路，其特征在于，所述第三负温度系数电阻RN3与第一负温度系数电阻RN1的负温度系数和第二负温度系数电阻RN2类型相同。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112838850A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 合肥市芯海电子科技有限公司 上电复位电路、集成电路以及电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202550986U (zh) * 2012-03-04 2012-11-21 北京工业大学 一种新型的上电复位电路
CN103427812A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 国家电网公司 一种上电复位电路及其方法
CN107707232A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 上海贝岭股份有限公司 复位阈值电平可变的上电复位电路
US9899065B1 (en) * 2016-11-24 2018-02-20 SK Hynix Inc. Power-on reset circuit and semiconductor memory device having the same
CN207819874U (zh) * 2017-12-27 2018-09-04 苏州菲达旭微电子有限公司 上电复位电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202550986U (zh) * 2012-03-04 2012-11-21 北京工业大学 一种新型的上电复位电路
CN103427812A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 国家电网公司 一种上电复位电路及其方法
US9899065B1 (en) * 2016-11-24 2018-02-20 SK Hynix Inc. Power-on reset circuit and semiconductor memory device having the same
CN107707232A (zh) * 2017-10-31 2018-02-16 上海贝岭股份有限公司 复位阈值电平可变的上电复位电路
CN207819874U (zh) * 2017-12-27 2018-09-04 苏州菲达旭微电子有限公司 上电复位电路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112838850A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 合肥市芯海电子科技有限公司 上电复位电路、集成电路以及电子设备

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