CN115421579A - 一种电源上电电路、芯片以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电源上电电路、芯片及电子设备。该电源上电电路包括基准电路，用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块，用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块，用于根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块，用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块，用于根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。本申请提供的电源上电电路能够有效保证在电源噪声扰动的情况下其他功能模块正常工作。
Description
技术领域
本申请涉及电源上电技术领域，尤其涉及一种电源上电电路、芯片以及电子设备。
背景技术
电源上电方案被广泛运用于集成电路领域和芯片领域之中，其主要功能是检测电源上电时是否已经高于一个阈值电压，若高于阈值电压即表示上电完成，并为其他电路或者芯片提供一个上电信号。传统的电源上电方案中，若电源上出现噪声，会影响到阈值电压的判断阈值，使得在该电源系统下的其他模块的功能无法得到保证。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电源上电电路、芯片以及电子设备，以解决上述的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电源上电电路，包括基准电路、第一延时模块、电源检测模块、第二延时模块以及稳压模块。基准电路用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块用于接收电源信号和基准电压信号，并根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块，用于接收电源信号和基准电压信号，并根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。
第二方面，本申请实施例还提供了一种芯片，包括上述的电源上电电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括设备主体以及设于设备主体内的如上述的芯片。
本申请实施例提供的电源上电电路、芯片以及电子设备，该电源上电电路包括基准电路、第一延时模块、电源检测模块、第二延时模块以及稳压模块。基准电路用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块用于接收电源信号和基准电压信号，并根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块，用于接收电源信号和基准电压信号，并根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。该电源上电电路通过在电源电压达到第一预设阈值后输出电源释放信号，并在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号，进而使得在输出上电完成信号时，电源电压已经达到稳定状态，从而使得电源系统下的其他功能模块能够正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请实施例的电源上电电路的一种电路结构示意图；
图2示出了本申请实施例的电源上电电路的另一种电路结构示意图；
图3示出了本申请实施例的电源上电电路的另一种电路结构示意图；
图4示出了本申请实施例的电源上电电路的上电时序图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中，至少一个是指一个或多个；多个，是指两个或两个以上。在本申请的描述中，“第一”、“第二”、“第三”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
在本说明书中描述的参考“一种实施方式”或“一些实施方式”等意味着在本申请的一个或多个实施方式中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。
图1是本申请实施例的电源上电电路的一种电路结构示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请提供的电源上电电路并不以图1所示的结构为限。该电源上电电路包括基准电路110、第一延时模块120、电源检测模块130、第二延时模块140以及稳压模块150：基准电路110用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块120用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块130用于接收电源信号和基准电压信号，并根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块140用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块150用于接收电源信号和基准电压信号，并根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。
如图2所示，本实施例中，基准电路110输出基准电压信号Vbg，该基准电压信号Vbg能够为电源检测模块130和稳压模块150提供参考。基准电路110输出基准电压信号Vbg后，还输出基准建立完成信号Vbg_A。在一些实施方式中，基准电路110在基准电压信号Vbg建立完成之后输出基准建立完成信号Vbg_A，也即，在基准电压信号Vbg的电压达到基准阈值电压后基准电路110输出基准建立完成信号Vbg_A，表示基准电压信号Vbg建立完成。第一延时模块120接收该基准建立完成信号Vbg_A，并在接收到该基准建立完成信号Vbg_A后开始延时，在延时时间达到第一预设时长后，第一延时模块120输出基准延时完成信号BGR_OK。在第一延时模块120输出基准延时完成信号BGR_OK之后，电源检测模块130开始对电源信号VDD的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号VDD_S。第二延时模块140接收该电源释放信号VDD_S，并在接收到该电源释放信号VDD_S后开始延时，在延时时间达到第二预设时长后，第二延时模块140输出电源复位信号Por_rst。第二延时模块140输出电源复位信号Por_rst之后，稳压模块150开始生成稳压信号LDO，并在稳压信号LDO的电压达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号LDO_rst，也即此时上电完成，该上电完成信号LDO_rst可以输出至其他模块。
本实施例提供的电源上电电路中，由于基准电压信号Vbg建立完成之后可能还处于上升阶段，通过第一延时模块120在基准电压信号Vbg建立完成后进行延时，在延时之后再使得电源检测模块130开始工作，进而使得在电源检测模块130开始工作时基准电压信号Vbg已经达到稳定；同样地，由于电源信号VDD的电源电压在达到第一预设电压阈值后可能还处于上升阶段，通过延时一段时间后稳压模块150开始工作，并在稳压信号LDO达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号LDO_rst，使得在上电完成时，电源电压和上电完成信号LDO_rst均已经稳定，此时即使电源发生噪声扰动，也不会影响到其他功能模块的正常工作。
在一些实施方式中，基准电路110还用于接收基准使能信号Pad_rstn，在接收到基准使能信号Pad_rstn之后，基准电路110开始工作并输出基准电压信号Vbg。
在一些实施方式中，电源上电电路还包括第一逻辑电路160，第一逻辑电路160的第一输入端接收基准使能信号Pad_rstn，第一逻辑电路160的第二输入端接收基准延时完成信号BGR_OK，第一逻辑电路160的输出端输出电源检测使能信号Por_en至电源检测模块130，电源检测模块130用于在接收到电源检测使能信号Por_en后对电源信号VDD的电源电压进行检测。
如图3所示，作为一种方式，第一逻辑电路160可以为与门电路。具体地，与门电路的第一输入端接收基准使能信号Pad_rstn；与门电路的第二输入端连接于基准延时模块的输出端，并接收基准延时完成信号BGR_OK；与门电路的输出端连接电源检测模块130，并输出电源检测使能信号Por_en至电源检测模块130。当第一延时模块120延时第一预设时长输出基准延时完成信号BGR_OK时，与门电路输出电源检测使能信号Por_en至电源检测模块130，使得电源检测模块130开始工作，通过在延时完成后才使能电源检测模块130，能够减小电源检测模块130的功耗。
在一些实施方式中，电源上电电路还包括第二逻辑电路170，第二逻辑电路170的第一输入端接收基准使能信号Pad_rstn，第二逻辑电路170的第二输入端接收电源复位信号Por_rst，第二逻辑电路170的输出端输出稳压使能信号LDO_en至稳压模块150，稳压模块150用于在接收到稳压使能信号LDO_en后生成稳压信号LDO。
作为一种方式，第二逻辑电路170可以包括反相器以及或非门电路。具体地，反相器的输入端接收基准使能信号Pad_rstn，或非门电路的第一输入端连接于反相器的输出端，或非门电路的第二输入端连接于第二延时模块140的输出端，并接收电源复位信号Por_rst，或非门电路的输出端连接于稳压模块150，并输出稳压使能信号LDO_en至稳压模块150。当第二延时模块140延时第二预设时长输出电源复位信号Por_rst时，或非门电路输出稳压使能信号LDO_en至稳压模块150，使稳压模块150开始工作，通过在延时完成后才使能电源检测模块130，能够减小稳压模块150的功耗。
如图4所示，图为本申请实施例提供的电源上电电路的上电时序图。以下将结合图3和图4对本申请实施例提供的电源上电电路的工作原理进行详细阐述。
如图3和图4所示，在电源上电过程中，电源电压逐渐上升，基准电路110接收电源信号VDD和基准使能信号Pad_rstn，在基准使能信号Pad_rstn使能后，基准电路110开始输出基准电压信号Vbg，也即基准电压信号Vbg开始建立，该基准电压信号Vbg可以输出至电源检测模块130和稳压模块150。当基准电压信号Vbg的电压上升至基准电压阈值时，基准电路110输出高电平的基准建立完成信号Vbg_A至第一延时模块120，该基准建立完成信号Vbg_A为基准电压信号Vbg建立基准电压阈值的标志位信号。
第一延时模块120接收到高电平的基准建立完成信号Vbg_A后开始进行延时，在延时第一预设时长T1时延时完成并输出高电平的基准延时完成信号BGR_OK。第一逻辑电路160的第一输入端保持接收高电平的基准使能信号Pad_rstn，当第一逻辑电路160的第二输入端接收到高电平的基准延时完成信号BGR_OK后，输出高电平的电源检测使能信号Por_en至电源检测模块130。
电源检测模块130接收电源信号VDD、基准电压信号Vbg以及电源检测使能信号Por_en，当电源检测模块130接收到高电平的电源检测使能信号Por_en后，电源检测模块130开始工作并对电源信号VDD的电源电压进行检测。若电源信号VDD的电源信号VDD大于或等于第一预设电压阈值，电源检测模块130则输出低电平的电源释放信号VDD_S；若电源信号VDD的电源电压小于第一预设电压阈值，电源检测模块130则保持持续检测，并等待电源电压上升至第一预设电压阈值后再输出低电平的电源释放信号VDD_S。
第二延时模块140接收到低电平的电源释放信号VDD_S后开始进行延时，在延时第二预设时长T2时延时完成并输出低电平的电源复位信号Por_rst。第二逻辑电路170的第一输入端保持接收高电平的基准使能信号Pad_rstn，当第二逻辑电路170的第二输入端接收到低电平的电源复位信号Por_rst后，输出高电平的稳压使能信号LDO_en至稳压模块150。
稳压模块150可以为低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)。稳压模块150接收电源信号VDD、基准电压信号Vbg以及稳压使能信号LDO_en，当稳压模块150接收到高电平的稳压使能信号LDO_en后，稳压模块150开始工作并开始生成稳压信号LDO，当稳压信号LDO的电压达到第二预设电压阈值后，稳压模块150输出高电平的上电完成信号LDO_rst。该第二预设电压阈值可以是1.5V，当稳压信号LDO的电压建立到1.5V时，稳压模块150输出1.5V的稳压信号LDO以及上电完成信号LDO_rst。该1.5V的稳压信号LDO可以作为其他模块的电源信号VDD，并且该上电完成信号LDO_rst可以作为其他模块的触发信号。
在本实施例的电源上电过程中，在检测到电源电压大于或等于第一预设电压阈值输出电源释放信号VDD_S并进行延时，在延时结束后再使能稳压模块150并在稳压模块150生成的稳压信号LDO的电压达到第二预设电压阈值时才上电完成，在稳压模块150输出上电完成信号LDO_rst后电源信号VDD已经达到稳定状态，此时通过上电完成信号LDO_rst作为其他模块的触发信号，在电源信号VDD发生噪声扰动的情况下，能够有效地减少电源扰动对该电源系统下其他模块的影响，保证其他模块正常工作。
在一些实施例中，电源上电电路还可以包括第三延时模块，第三延时模块与稳压模块150连接，并接收稳压模块150输出的上电完成信号LDO_rst。第三延时模块在接收到稳压模块150输出的上电完成信号LDO_rst后可以进行延时，并在延时第三预设时长后输出稳压延时复位信号，并将该稳压延时复位信号作为其他模块的触发信号。通过在稳压模块150输出上电完成信号LDO_rst后再一次进行延时，并将延时后输出的稳压延时复位信号作为最终的上电完成信号LDO_rst，并作为其他模块的触发信号，能够在电源信号VDD发生扰动的情况下进一步地减少电源扰动对该电源系统下其他模块的影响。
本申请实施例提供的电源上电电路包括基准电路、第一延时模块、电源检测模块、第二延时模块以及稳压模块。基准电路用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块用于接收电源信号和基准电压信号，并根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块，用于接收电源信号和基准电压信号，并根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。该电源上电电路通过在电源电压达到第一预设阈值后输出电源释放信号，并在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号，进而使得在输出上电完成信号时，电源电压已经达到稳定状态，从而使得电源系统下的其他功能模块能够正常工作。
本申请实施例还提供一种芯片，该芯片包括上述的电源上电电路。该芯片可以是但不限于是SOC(System on Chip，芯片级系统)芯片、SIP(system in package，系统级封装)芯片。
本申请实施例提供的芯片包括基准电路、第一延时模块、电源检测模块、第二延时模块以及稳压模块。基准电路用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；第一延时模块用于在接收到基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；电源检测模块用于接收电源信号和基准电压信号，并根据基准延时完成信号对电源信号的电源电压进行检测，且在电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；第二延时模块用于在接收到电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；稳压模块，用于接收电源信号和基准电压信号，并根据电源复位信号生成稳压信号，且在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。该电源上电电路通过在电源电压达到第一预设阈值后输出电源释放信号，并在稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号，进而使得在输出上电完成信号时，电源电压已经达到稳定状态，从而使得电源系统下的其他功能模块能够正常工作。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括设备主体以及上述的芯片，该芯片设于该设备主体内。电子设备可以是但不限于体重秤、体脂秤、营养秤、红外电子体温计、脉搏血氧仪、人体成分分析仪、移动电源、无线充电器、快充充电器、车载充电器、适配器、显示器、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)扩展坞、触控笔、真无线耳机、汽车中控屛、汽车、智能穿戴设备、移动终端、智能家居设备。智能穿戴设备包括但不限于智能手表、智能手环、颈椎按摩仪。移动终端包括但不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、POS(point of sales terminal,销售点终端)机。智能家居设备包括但不限于智能插座、智能电饭煲、智能扫地机、智能灯。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电源上电电路，其特征在于，包括：
基准电路，用于输出基准电压信号和基准建立完成信号；
第一延时模块，用于在接收到所述基准建立完成信号后延时第一预设时长，输出基准延时完成信号；
电源检测模块，用于接收电源信号和所述基准电压信号，并根据所述基准延时完成信号对所述电源信号的电源电压进行检测，且在所述电源电压大于或等于第一预设电压阈值后输出电源释放信号；
第二延时模块，用于在接收到所述电源释放信号后延时第二预设时长，输出电源复位信号；以及
稳压模块，用于接收所述电源信号和所述基准电压信号，并根据所述电源复位信号生成稳压信号，且在所述稳压信号达到第二预设电压阈值后输出上电完成信号。
2.根据权利要求1所述的电源上电电路，其特征在于，所述基准电路还用于在所述基准电压信号的电压达到基准电压阈值后输出所述基准建立完成信号。
3.根据权利要求1所述的电源上电电路，其特征在于，所述基准电路还用于接收基准使能信号，并在接收基准使能信号后输出所述基准电压信号。
4.根据权利要求3所述的电源上电电路，其特征在于，所述电源上电电路还包括第一逻辑电路，所述第一逻辑电路的第一输入端接收所述基准使能信号，所述第一逻辑电路的第二输入端接收所述基准延时完成信号，所述第一逻辑电路的输出端输出电源检测使能信号至所述电源检测模块，所述电源检测模块用于在接收到所述电源检测使能信号后对所述电源信号的电源电压进行检测。
5.根据权利要求4所述的电源上电电路，其特征在于，所述第一逻辑电路包括与门电路。
6.根据权利要求3所述的电源上电电路，其特征在于，所述电源上电电路还包括第二逻辑电路，所述第二逻辑电路的第一输入端接收所述基准使能信号，所述第二逻辑电路的第二输入端接收所述电源复位信号，所述第二逻辑电路的输出端输出稳压使能信号至所述稳压模块，所述稳压模块用于在接收到所述稳压使能信号后生成所述稳压信号。
7.根据权利要求6所述的电源上电电路，其特征在于，所述第二逻辑电路包括反相器以及或非门电路，所述反相器的输入端接收所述基准使能信号，所述反相器的输出端连接于所述或非门电路的第一输入端，所述或非门电路的第二输入端接收所述电源复位信号，所述或非门电路的输出端输出所述稳压使能信号。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电源上电电路，其特征在于，所述电源上电电路还包括第三延时模块，所述第三延时模块与所述稳压模块连接，并在接收所述上电完成信号后延时第三预设时长，输出稳压延时复位信号。
9.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电源上电电路。
10.一种电子设备，其特征在于，包括设备主体以及设于所述设备主体内的如上述权利要求9所述的芯片。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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