CN111141948B - 一种掉电检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种掉电检测电路，包括第一PMOS管(mp1)、第二PMOS管(mp2)、第一NMOS管(mn2)、第二NMOS管(mn3)、复位晶体管(mn1)；第一PMOS管(mp1)漏极的PN结面积大于第一NMOS管(mn2)漏极的PN结面积；第二NMOS管(mn3)漏极的PN结面积大于第二PMOS管(mp2)漏极的PN结面积。本发明的掉电检测电路设计新颖，实用性强。

Description

一种掉电检测电路
技术领域
本发明涉及掉电检测技术领域，尤其涉及一种掉电检测电路。
背景技术
掉电检测电路广泛应用于集成电路内部，以保证了集成电路的正常复位。如图1所示，图1示出了一种现有掉电检测电路的电路图，该掉电检测电路利用由电阻器R1和电阻器R2组成的分压电路，比较器CMP1将采样电源电压和芯片内部稳定的电压源vref做比较，当采样电源电压小于电压源vref时，产生复位信号，对芯片数字和模拟电路复位。该掉电检测电路存在较大的静态电流，不适用于要求低功耗的集成电路。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提出一种掉电检测电路。
本发明所提出的技术方案如下：
本发明提出了一种掉电检测电路，包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、复位晶体管；
第一PMOS管的源极接供电电源端，第一PMOS管的栅极接第二PMOS管的漏极，第一PMOS管的漏极接第一NMOS管的漏极；第二PMOS管的源极接供电电源端，第二PMOS管的栅极接第一PMOS管的漏极，第二PMOS管的漏极接第二NMOS管的漏极；第一NMOS管的栅极接第二NMOS管的漏极；第一NMOS管的源极接地；第二NMOS管的栅极接第一NMOS管的漏极，第二NMOS管的源极接地；
第一PMOS管漏极的PN结面积大于第一NMOS管漏极的PN结面积；第二NMOS管漏极的PN结面积大于第二PMOS管漏极的PN结面积；
复位晶体管的电流电极与第一PMOS管的漏极电性连接，用于输出复位电信号。
本发明上述的掉电检测电路中，复位晶体管采用第三NMOS管，第三NMOS管的漏极与第一PMOS管的漏极电性连接，第三NMOS管的源极接地。
本发明上述的掉电检测电路中，还包括与第一PMOS管的漏极电性连接、用于检测第一PMOS管的漏极处电平的第一电平检测模块。
本发明上述的掉电检测电路中，还包括与第二PMOS管的漏极电性连接、用于检测第二PMOS管的漏极处电平的第二电平检测模块。
本发明的掉电检测电路不同于传统掉电检测电路，不需要时刻维持电源采样电路和比较器的工作电流，仅在触发复位状态后才开启其他高功耗的电源检测电路，并在电源启动完毕后关闭高功耗电源检测电路，在正常工作电压条件下几乎不消耗任何电流，适用于低功耗集成电路的应用场合。本发明的掉电检测电路设计新颖，实用性强。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1示出了一种现有掉电检测电路的电路图；
图2示出了本发明优选实施例的掉电检测电路的电路图。
具体实施方式
本发明所要解决的技术问题是：现有的掉电检测电路通常会利用由电阻器R1和电阻器R2组成的分压电路，将采样电源电压和芯片内部稳定的电压源vref做比较，当采样电源电压小于电压源vref时，产生复位信号，对芯片数字和模拟电路复位。该掉电检测电路存在较大的静态电流，不适用于要求低功耗的集成电路。本发明就该技术问题而提出的技术思路是：构造一种掉电检测电路，通过多个晶体管的漏电流的特性，实现系统复位的检测工作，在正常工作电压条件下几乎不消耗任何电流。
为了使本发明的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本发明，下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图2所示，图2示出了本发明优选实施例的掉电检测电路的电路图。该掉电检测电路，包括第一PMOS管mp1、第二PMOS管mp2、第一NMOS管mn2、第二NMOS管mn3、复位晶体管mn1；
第一PMOS管mp1的源极接供电电源端VCC，第一PMOS管mp1的栅极接第二PMOS管mp2的漏极，第一PMOS管mp1的漏极接第一NMOS管mn2的漏极；第二PMOS管mp2的源极接供电电源端VCC，第二PMOS管mp2的栅极接第一PMOS管mp1的漏极，第二PMOS管mp2的漏极接第二NMOS管mn3的漏极；第一NMOS管mn2的栅极接第二NMOS管mn3的漏极；第一NMOS管mn2的源极接地；第二NMOS管mn3的栅极接第一NMOS管mn2的漏极，第二NMOS管mn3的源极接地；
第一PMOS管mp1漏极的PN结面积大于第一NMOS管mn2漏极的PN结面积；第二NMOS管mn3漏极的PN结面积大于第二PMOS管mp2漏极的PN结面积；
复位晶体管mn1的电流电极与第一PMOS管mp1的漏极电性连接，用于输出复位电信号。
在上述技术方案中，如图2所示，复位晶体管mn1输出复位电信号后，节点n0为低电平，节点n1为高电平，当供电电源端VCC的电压从正常工作电压下降到小于第二PMOS管mp2和第一PMOS管mp1的阈值电压后，第二PMOS管mp2和第二NMOS管mn3关闭；而第二NMOS管mn3漏极的PN结面积远大于第二PMOS管mp2漏极的PN结面积，第一PMOS管mp1漏极的PN结面积远大于第一NMOS管mn2漏极的PN结面积，且晶体管漏电流大小和PN结面积成正比，导致节点n0电平最终会比节点n1电平高；当供电电源端VCC的电压再次升高到大于第二PMOS管mp2和第一PMOS管mp1以及第一NMOS管mn2、第二NMOS管mn3的阈值电压时，节点n1维持为低电平，节点n0维持为高电平，系统处于复位状态。在其他实施例中，此时可通过其他电源检测电路来检测电源电压，进行进一步掉电检测的工作。
具体地，在本实施例中，复位晶体管mn1具有控制电极和两个电流电极；通过调整复位晶体管mn1的控制电极的电平，实现通过复位晶体管mn1的电流电极输出复位电信号的目的。优选地，复位晶体管mn1采用第三NMOS管，第三NMOS管的漏极与第一PMOS管mp1的漏极电性连接，第三NMOS管的源极接地。通过采用NMOS管，可以降低系统的功耗。可以理解，在其他实施例中，复位晶体管mn1还可以采用PMOS管。
进一步地，掉电检测电路还包括与第一PMOS管mp1的漏极电性连接、用于检测第一PMOS管mp1的漏极处电平的第一电平检测模块10。这样，就通过第一电平检测模块10可以检测节点n0的电平。
掉电检测电路还包括与第二PMOS管mp2的漏极电性连接、用于检测第二PMOS管mp2的漏极处电平的第二电平检测模块20。这样，就通过第二电平检测模块20可以检测节点n1的电平。
第一电平检测模块10、第二电平检测模块20可以是芯片、晶体管或者复杂电路等，可以是不同电气元件，也可以是集成的同一电气元件。
本发明所提出的掉电检测电路，没有采样电阻器和比较器等耗电电路，故其功耗极低，具体工作原理如下：
1)调整复位晶体管mn1栅极的电压即节点n2处的电压，导通复位晶体管mn1，实现系统复位，节点n0为低电平，n1为高电平；
2)当供电电源端VCC的电压从正常工作电压下降到小于第二PMOS管mp2和第一PMOS管mp1的阈值电压后，第二PMOS管mp2和第二NMOS管mn3同时关闭；而第二NMOS管mn3漏极的PN结面积远大于第二PMOS管mp2漏极的PN结面积，第一PMOS管mp1漏极的PN结面积远大于第一NMOS管mn2漏极的PN结面积，且晶体管漏电流大小和PN结面积成正比，导致节点n0电平最终会比节点n1电平高；
3)当供电电源端VCC的电压再次升高到大于第二PMOS管mp2和第一PMOS管mp1以及第一NMOS管mn2、第二NMOS管mn3的阈值电压时，节点n1维持为低电平，节点n0维持为高电平，系统处于复位状态。此时可打开其他高功耗的电源检测电路，当电源恢复到正常工作水平后，关闭高功耗电源检测电路，并通过复位晶体管mn1将节点n0重新拉低至低电平，而节点n1会相应地变为高电平，至此完成系统复位的过程。
本发明的掉电检测电路不同于传统掉电检测电路，不需要时刻维持电源采样电路和比较器的工作电流，仅在触发复位状态后才开启其他高功耗的电源检测电路，并在电源启动完毕后关闭高功耗电源检测电路，在正常工作电压条件下几乎不消耗任何电流，适用于低功耗集成电路的应用场合。本发明的掉电检测电路设计新颖，实用性强。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (2)

1.一种掉电检测电路，其特征在于，包括第一PMOS管(mp1)、第二PMOS管(mp2)、第一NMOS管(mn2)、第二NMOS管(mn3)、复位晶体管(mn1)；
第一PMOS管(mp1)的源极接供电电源端(VCC)，第一PMOS管(mp1)的栅极接第二PMOS管(mp2)的漏极，第一PMOS管(mp1)的漏极接第一NMOS管(mn2)的漏极；第二PMOS管(mp2)的源极接供电电源端(VCC)，第二PMOS管(mp2)的栅极接第一PMOS管(mp1)的漏极，第二PMOS管(mp2)的漏极接第二NMOS管(mn3)的漏极；第一NMOS管(mn2)的栅极接第二NMOS管(mn3)的漏极；第一NMOS管(mn2)的源极接地；第二NMOS管(mn3)的栅极接第一NMOS管(mn2)的漏极，第二NMOS管(mn3)的源极接地；
第一PMOS管(mp1)漏极的PN结面积大于第一NMOS管(mn2)漏极的PN结面积；第二NMOS管(mn3)漏极的PN结面积大于第二PMOS管(mp2)漏极的PN结面积；
复位晶体管(mn1)的电流电极与第一PMOS管(mp1)的漏极电性连接，用于输出复位电信号；
掉电检测电路还包括与第一PMOS管(mp1)的漏极电性连接、用于检测第一PMOS管(mp1)的漏极处电平的第一电平检测模块(10)；
掉电检测电路还包括与第二PMOS管(mp2)的漏极电性连接、用于检测第二PMOS管(mp2)的漏极处电平的第二电平检测模块(20)。
2.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，复位晶体管(mn1)采用第三NMOS管，第三NMOS管的漏极与第一PMOS管(mp1)的漏极电性连接，第三NMOS管的源极接地。
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