CN203206199U - 一种用于上电复位的装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于上电复位的装置。除其它内容之外，本文论述了用于上电复位的装置。一种示例性用于上电复位的装置可包括：被配置为接收电源电压和在输出端处提供经调节的电压的调节器以及包括上电复位(POR)比较器在内的POR电路。所述POR电路可被配置为使用POR比较器的输出来提供经调节的电压低于阈值电平的指示，并且当经调节的电压高于阈值电平时，禁用POR比较器。

Description

一种用于上电复位的装置

技术领域

本主题论述了电子装置，具体地说，论述了一种用于上电复位的装置。 

背景技术

电子装置可包括诸如上电复位(POR)电路之类的电路来确保装置以已知的状态上电。POR电路可提供具有第一状态和第二状态的输出，第一状态使电路系统保持禁用或复位状态，第二状态允许电路系统开始或维持工作。在某些应用中，POR电路可在主电源在上电时爬升至最小电压电平之前使电路系统保持禁用或复位状态。然而，其它电源供应器(例如，调节供应器)可能不会以与主电源相同的方式或在相同的时间间隔内上电。另外，很多POR电路在设备通电时保持通电，故而产生了巨大的能耗。 

实用新型内容

除其它内容之外，本文论述了用于上电复位(POR)的装置。一种示例性用于上电复位的装置可包括：被配置为接收电源电压和在输出端处提供经调节的电压的调节器以及包括POR比较器在内的POR电路。所述POR电路可被配置为使用POR比较器的输出来提供经调节的电压低于阈值电平的指示，并且当经调节的电压高于阈值电平时，禁用POR比较器。 

另一种示例性用于上电复位的装置，可包括调节器以及上电复位(POR)电路。所述调节器可被配置为在输入端处接收电源电压，并且在输出端处提供经调节的电压，所述调节器包括：误差放大器，被配置为接收参考电压和所述经调节的电压的第一表示；以及晶体管，被配置为将所述电源电压连接到使用所述误差放大器的输出的所述输出端。所述上电复位(POR)电路可包括POR比较器，所述POR电路被配置为：在所述POR比较器的第一输入端处接收所 述参考电压，在所述POR比较器的第二输入端处接收所述经调节的电压的第二表示，并且使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平的指示。 

该概述旨在提供对本专利申请的主题的概述，并非旨在提供对本实用新型的排他性或穷尽性解释。包含具体实施方式是为了提供与本专利申请有关的其它信息。 

附图说明

在附图(其不一定按比例绘制)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所论述的各个实施例。 

图1大体示出了包括调节器和示例性调节器上电复位(POR)在内的系统。 

图2大体示出了调节器和示例性调节器POR电路。 

图3大体示出了示例性去抖动电路。 

图4大体示出了示例性的具有锁存器的调节器POR。 

具体实施方式

图1大体示出了系统100，该系统100包括系统上电复位(POR)电路101、调节器102、调节器POR电路103和系统逻辑104。在某些示例中，系统POR电路101可提供POR信号(POR_SYS)，以在系统100启动或上电时将系统逻辑104或其部分置于已知状态。在某些示例中，POR信号(POR_SYS)可用于提供强健的在电源电压(V_DD)达到最小工作电压电平之后的系统启动。 

在某些示例中，调节器102可使用电源电压(V_DD)来向系统逻辑104或其部分提供经调节的电压(V_REG)。在一个示例中，调节器102可在启动时被禁用，并且在接收到系统POR信号(POR_SYS)时被启用。在一个示例中，调节器102可使用带隙电压(V_BG)来提供经调节的电压(V_REG)。在某些示例中，系统100可包括带隙电压源。在一个示例中，调节器102可包括放大器和反馈回 路来调节经调节的电压(V_REG)。 

在某些示例中，调节器POR电路103可例如使用调节器POR信号(POR_REG)提供经调节的电压(V_REG)被充电到期望或阈值电压电平的指示。在某些示例中，调节器POR电路103可接收带隙电压(V_BG)和表示经调节的电压(V_REG)的电压。在一个示例中，表示调节器电压的电压可包括调节器102的反馈电压(V_FB2)。在某些示例中，调节器POR电路103可将带隙电压(V_BG)与调节器反馈电压(V_FB2)进行比较，以提供调节器POR信号(POR_REG)。 

在某些示例中，调节器102和调节器POR电路103可包括在一集成电路中。在一个示例中，该集成电路可包括带隙电压源。在一个示例中，该集成电路可包括系统POR电路101。在某些示例中，该集成电路可包括系统逻辑104的至少一部分。 

图2大体示出了调节器202和调节器POR电路203。在某些示例中，调节器202可接收电源电压(V_DD)，并提供经调节的输出电压(V_REG)。在某些示例中，调节器202可使用由调节器控制器控制的晶体管电路来提供经调节的输出电压(V_REG)。在某些示例中，调节器控制器和晶体管电路课包括误差放大器，例如功率放大器，其中，误差放大器的放大级可包括晶体管电路。在某些示例中，调节器晶体管电路和调节器控制器可包括晶体管205和误差放大器206。 

在某些示例中，误差放大器206可使用参考电压与表示经调节的输出电压(V_REG)的第一反馈电压(V_FB1)的比较结果来控制晶体管205。在一个示例中，参考电压可包括带隙电压(V_BG)，该带隙电压(V_BG)被配置为允许调节器202在一定温度范围内提供稳定的经调节的电压(V_REG)。在某些示例中，误差放大器206例如通过使用在反馈回路208中的分压器207，可提供与带隙电压(V_BG)不同的经调节的电压(V_REG)，该经调节的电压(V_REG)在某些示例中包括带隙电压(V_BG)的按比例缩放后的表示。 

在一个示例中，带隙电压(V_BG)可连接到误差放大器206的反相输入端，并且反馈回路208可连接到误差放大器206的非反向输入端。反馈回路208可包括连接在调节器输出端217与地之间的多个电阻元件，例如电阻器(例如， 半导体电阻器)。如果经调节的电压(V_REG)为低(例如，将带隙电压(V_BG)与第一反馈电压(V_FB1)进行比较，等)，则误差放大器206的输出端可以为低，从而允许更多的电流通过晶体管205和反馈回路分压器207，进而提升经调节的电压(V_REG)。如果经调节的电压(V_REG)为高，则误差放大器206的输出端可以为高，从而减少通过晶体管205和反馈回路分压器207的电流，进而降低经调节的电压(V_REG)。 

在启动期间，电源电压(V_DD)可能要花费一定时间才能爬升至能够强健地操作器件的电压电平。在某些示例中，使用电源电压(V_DD)提供的经调节的电压(V_REG)，可能也要花费一时间间隔才能爬升至能够操作被配置为接收经调节的电压(V_REG)的电子装置的期望电压电平。调节器POR电路203可提供调节器POR信号(POR_REG)，该调节器POR信号(POR_REG)可用于禁用依赖于经调节的电压(V_REG)的电子装置，直到经调节的电压(V_REG)至少处于或高于期望最小电压电平为止。 

在某些示例中，调节器POR电路203可包括比较器209。在一个示例中，比较器209可接收指示期望最小电压电平的参考电压和表示经调节的电压(V_REG)的电压。当表示经调节的电压(V_REG)的信号达到或超过参考电压(例如，带隙电压(V_BG))时，比较器209的输出端可从第一状态切换到第二状态，以指示经调节的电压(V_REG)处于或高于期望最小电压电平。 

在一个示例中，表示经调节的电压的信号可包括调节器202的第二反馈电压(V_FB2)。在某些示例中，调节器POR电路203可包括去抖动电路210。当经调节的电压(V_REG)，或者表示经调节的电压的电压(V_FB2)，逼近带隙电压(V_BG)时，比较器209的输出端可能会在不同状态之间切换若干次。这种切换可能是电源电压(V_DD)的噪声、调节器202的电路系统的噪声等等造成的结果。去抖动电路210可接收比较器209的输出，并且可将调节器POR信号(POR_REG)从一个状态到下一个状态的切换延迟到比较器209的输出在下一个状态已稳定预定时间间隔时。 

在某些示例中，比较器209的参考电压可包括带隙电压(V_BG)，例如由调 节器202的误差放大器206接收的带隙电压(V_BG)。在某些示例中，调节器202和调节器POR电路203中的至少一个可包括提供带隙电压(V_BG)的带隙电压源。在某些示例中，表示经调节的电压(V_REG)的电压可包括调节器202的反馈电压。在一个示例中，表示经调节的电压(V_REG)的电压可以是调节器202的第二反馈电压(V_FB2)。在一个示例中，可以从调节器反馈回路208的节点中选择比调节器202的第一反馈电压(V_FB1)更接近于经调节的电压(V_REG)的第二反馈电压(V_FB2)。 

图3大体示出了示例性去抖动电路310。在某些示例中，去抖动电路310可包括一个或多个延迟元件，例如反相器311。在某些示例中，延迟元件可包括由时钟信号(例如，由振荡器生成的时钟信号)驱动的计数器。在某些示例中，去抖动电路310可包括延迟网络，例如电阻器-电容器(RC)网络。在一个示例中，延迟元件可包括电容器312，该电容器312被配置为由反相器311进行充电，而反相器311可由电流源313供电。在该示例中，电容器312前面可以有偶数个反相器311，以确保当经调节的电压上升到期望电压电平时，电容器312在关断状态下放电，从而使调节器POR信号(POR_REG)从低状态切换到高状态。 

图4示出了调节器POR电路403，其包括锁存器，并且可提供功率节约。调节器POR电路403可包括比较器409和去抖动电路410，如上所述。在一个示例中，调节器POR电路403可包括锁存调节器POR信号(POR_REG)的触发器414(例如，D触发器)。在某些示例中，调节器POR电路403可包括第一与门415，该第一与门415被配置为接收触发器414的输出和系统POR信号(POR_SYS)，从而当这两个信号都为高时，调节器POR信号(POR_REG)可以被断言。 

在某些示例中，可使用系统POR信号(POR_SYS)来启用触发器414和启用比较器409。在该示例中，调节器POR电路403可以被禁用，直到置位系统POR信号(POR_SYS)所需的条件被满足为止，例如确保在触发器414处接收的系统电源(V_DD)爬升至至少最小电压电平。在一个示例中，触发器414可基于系 统POR信号(POR_SYS)的上升沿被启用。在一个示例中，可使用第二与门416来启用和禁用调节器POR电路403的比较器409。例如，第二与门416可被配置为接收触发器414的互补输出。在一个示例中，第二与门416的输出可基于系统POR信号(POR_SYS)的上升沿而启用调节器POR电路403的比较器409。在检测到经调节的电压(V_REG)处于或高于最小电压电平时，在比较器409的输出端处的信号的上升沿可传播经过去抖动电路410，并且可触发触发器414的时钟输入(CK)。响应于上升时钟输入，触发器414可设置第一输出(Q)，并且复位互补输出(

)。在一个示例中，调节器POR信号(POR_REG)被断言，并使用触发器414被锁存，互补输出(POR_SYS)可以变低，从而经第二与门416来禁用调节器POR比较器409。因此，在某些示例中，由于调节器POR电路403的比较器409可在为了断言调节器POR信号(POR_REG)而评估调节器电压V_REG期间被启用，并且在大多数(若非所有)其他时间被禁用，故可以节省功率。在某些示例中，调节器POR信号(POR_REG)一旦被置位，则其可以在系统POR信号(POR_SYS)被复位(例如，掉电)时被复位。 

补充注释&示例 

在示例1中，一种用于上电复位的装置可包括：调节器，被配置为接收电源电压，并在输出端处提供经调节的电压；以及上电复位(POR)电路，包括POR比较器，所述POR电路被配置为：使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平时的指示，并且当所述经调节的电压高于所述阈值电平时禁用所述POR比较器。 

在示例2中，示例1所述的调节器可选地包括误差放大器，被配置为接收参考电压和所述经调节的电压的第一表示。 

在示例3中，示例1-2中的一个或多个所述的调节器可选地包括晶体管，被配置为将所述电源电压连接到使用所述误差放大器的输出的所述输出端 

在示例4中，示例1-3中的一个或多个所述的POR电路可选地被配置为在所述POR比较器的第一输入端处接收所述参考电压，在所述POR比较器 的第二输入端处接收所述经调节的电压的第二表示，并且使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于所述阈值电平的指示。 

在示例5中，示例1-4中的一个或多个所述的所述误差放大器的反馈回路可选地被配置为在第一节点处提供所述经调节的电压的第一表示，并且在第二节点处提供所述经调节的电压的第二表示，并且其中，所述第一节点与所述第二节点不同。 

在示例6中，示例1-5中的一个或多个所述的用于上电复位的装置可选地包括位于所述第一节点与所述第二节点之间的电阻器。 

在示例7中，示例1-6中的一个或多个所述的参考电压可选地包括带隙电压。 

在示例8中，示例1-7中的一个或多个所述的用于上电复位的装置可选地包括被配置为提供所述带隙电压的带隙电压源。 

在示例9中，示例1-8中的一个或多个所述的调节器和POR电路包括在一集成电路中。 

在示例10中，示例1-9中的一个或多个所述的所述集成电路可选地包括被配置为提供所述参考电压的带隙电压源。 

在示例11中，一种用于上电复位的装置可包括：调节器，被配置为在输入端处接收电源电压，并且在输出端处提供经调节的电压；以及上电复位(POR)电路，包括POR比较器。所述调节器可包括：误差放大器，被配置为接收参考电压和所述经调节的电压的第一表示；以及晶体管，被配置为将所述电源电压连接到使用所述误差放大器的输出的所述输出端。所述POR电路可被配置为：在所述POR比较器的第一输入端处接收所述参考电压，在所述POR比较器的第二输入端处接收所述经调节的电压的第二表示，并且使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平的指示。 

在示例12中，示例1-11中的一个或多个所述的误差放大器的反馈回路可选地被配置为在第一节点处提供所述经调节的电压的第一表示，在第二节点处提供所述经调节的电压的第二表示，并且其中，所述第一节点与所述第二节点 不同。 

在示例13中，示例1-12中的一个或多个所述的用于上电复位的装置可选地包括位于所述第一节点与所述第二节点之间的电阻器。 

在示例14中，示例1-13中的一个或多个所述的POR电路可选地被配置为当所述经调节的电压高于所述阈值电平时禁用所述POR比较器。 

在示例15中，示例1-14中的一个或多个所述的POR电路可选地包括触发器，所述触发器被配置为接收所述POR比较器的所述输出，提供所述经调节的电压低于所述阈值电平的所述指示，并且锁存所述经调节的电压高于所述阈值电平的第二指示。 

在示例16中，示例1-15中的一个或多个所述的参考电压可选地包括带隙电压。 

在示例17中，示例1-16中的一个或多个所述的用于上电复位的装置可选地包括被配置为提供所述带隙电压的带隙电压源。 

在示例18中，示例1-17中的一个或多个所述的调节器和POR电路可选地包括在一集成电路中。 

在示例19中，示例1-18中的一个或多个所述的集成电路可选地包括被配置为提供所述参考电压的带隙电压源。 

在示例20中，一种用于上电复位的方法可包括：在调节器处接收电源电压；在所述调节器的输出端处接收经调节的电压；使用POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平的指示；以及当所述经调节的电压高于所述阈值电平时，禁用所述比较器。 

在示例21中，示例1-20中的一个或多个所述的提供经调节的电压可选地包括在所述调节器的误差放大器处从第一反馈节点接收所述经调节的电压的第一表示；以及在所述误差放大器的第二输入端处接收参考电压。 

在示例22中，示例1-21中的一个或多个所述的提供指示可选地包括在所述POR比较器处接收所述参考电压；在所述POR比较器处从第二反馈节点接收所述经调节的电压的第二指示；以及将所述参考电压与所述经调节的电压的 第二指示进行比较，其中，第一反馈节点与所述第二反馈节点不同。 

在示例23中，示例1-21中的一个或多个所述的用于上电复位的方法可选地包括：使用触发器来锁存所述经调节的电压高于所述阈值电平的指示。 

上述详细说明书参照了附图，附图也是所述详细说明书的一部分。附图以图解的方式显示了可应用本实用新型的具体实施例。这些实施例在本文中被称作“示例”。这些示例可包括除了所示或描述的元件以外的元件。然而，发明人还设想到其中仅提供示出或描述的那些元件的示例。此外，发明人还设想到针对本文所示的或所描述的特定示例(或其一个或多个方面)，或针对本文所示的或所描述的其它示例(或其一个或多个方面)，使用所示或所描述的那些元件的任意组合或排列(或其一个或多个方面)的示例。 

本文所涉及的所有出版物、专利及专利文件全部作为本文的参考内容，尽管它们是分别加以参考的。如果本文与参考文件之间存在用途差异，则将参考文件的用途视作本文的用途的补充，若两者之间存在不可调和的差异，则以本文的用途为准。 

在本文中，与专利文件通常使用的一样，术语“一”或“某一”表示包括一个或多个，但其他情况或在使用“至少一个”或“一个或多个”时应除外。在本文中，除非另外指明，否则使用术语“或”指无排他性的或者，使得“A或B”包括：“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”等同于各个术语“包括”和“其中”的通俗英语。同样，在本文中，术语“包含”和“包括”是开放性的，即，系统、设备、物品或步骤包括除了权利要求中这种术语之后所列出的那些部件以外的部件的，依然视为落在该条权利要求的范围之内。而且，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签，并非对对象有数量要求。 

本文所述的方法示例至少部分可以是机器或计算机执行的。一些示例可包括计算机可读介质或机器可读介质，其被编码有可操作为将电子装置配置为执行如上述示例中所述的方法的指令。这些方法的实现可包括代码，例如微代码，汇编语言代码，高级语言代码等。该代码可包括用于执行各种方法的计算机可 读指令。所述代码可构成计算机程序产品的部分。此外，在一个示例中，所述代码可例如在执行期间或其它时间被有形地存储在一个或多个易失、非暂时或非易失性有形计算机可读介质上。这些有形计算机可读介质的示例包括但不限于，硬盘、移动磁盘、移动光盘(例如，压缩光盘和数字视频光盘)，磁带，存储卡或棒，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)等。 

上述说明的作用在于解说而非限制。例如，上述示例(或示例的一个或多个方面)可结合使用。可以在理解上述说明书的基础上，利用现有技术的某种常规技术来执行其他实施例。遵照37C.F.R.§1.72(b)的规定提供摘要，允许读者快速确定本技术公开的性质。提交本摘要时要理解的是该摘要不用于解释或限制权利要求的范围或意义。同样，在上面的具体实施方式中，各种特征可归类成将本公开合理化。这不应理解成未要求的公开特征对任何权利要求必不可少。相反，本实用新型的主题可在于的特征少于特定公开的实施例的所有特征。因此，下面的权利要求据此并入具体实施方式中，每个权利要求均作为一个单独的实施例，并且可设想到这些实施例可以在各种组合或排列中彼此结合。应参看所附的权利要求，以及这些权利要求所享有的等同物的所有范围，来确定本实用新型的范围。 

Claims (19)

1.一种用于上电复位的装置，包括： 

调节器，被配置为接收电源电压，并在输出端处提供经调节的电压；以及 

上电复位(POR)电路，包括POR比较器，所述POR电路被配置为：使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平时的指示，并且当所述经调节的电压高于所述阈值电平时禁用所述POR比较器。 

2.如权利要求1所述的用于上电复位的装置，其中，所述调节器包括： 

误差放大器，被配置为接收参考电压和所述经调节的电压的第一表示。 

3.如权利要求2所述的用于上电复位的装置，其中，所述调节器包括： 

晶体管，被配置为将所述电源电压连接到使用所述误差放大器的输出的所述输出端。 

4.如权利要求2所述的用于上电复位的装置，其中，所述POR电路被配置为在所述POR比较器的第一输入端处接收所述参考电压，在所述POR比较器的第二输入端处接收所述经调节的电压的第二表示，并且使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于所述阈值电平的指示。 

5.如权利要求4所述的用于上电复位的装置，其中，所述误差放大器的反馈回路被配置为在第一节点处提供所述经调节的电压的第一表示，并且在第二节点处提供所述经调节的电压的第二表示，并且 

其中，所述第一节点与所述第二节点不同。 

6.如权利要求5所述的用于上电复位的装置，包括：位于所述第一节点与所述第二节点之间的电阻器。 

7.如权利要求2所述的用于上电复位的装置，其中，所述参考电压包括带隙电压。 

8.如权利要求7所述的用于上电复位的装置，包括：被配置为提供所述带隙电压的带隙电压源。 

9.如权利要求1至8中任一项所述的用于上电复位的装置，其中，所述调 节器和所述POR电路包括在一集成电路中。 

10.如权利要求9所述的用于上电复位的装置，其中，所述集成电路包括被配置为提供所述参考电压的带隙电压源。 

11.一种用于上电复位的装置，包括： 

调节器，被配置为在输入端处接收电源电压，并且在输出端处提供经调节的电压，所述调节器包括： 

误差放大器，被配置为接收参考电压和所述经调节的电压的第一表示； 

以及 

晶体管，被配置为将所述电源电压连接到使用所述误差放大器的输出的所述输出端；以及 

上电复位(POR)电路，包括POR比较器，所述POR电路被配置为：在所述POR比较器的第一输入端处接收所述参考电压，在所述POR比较器的第二输入端处接收所述经调节的电压的第二表示，并且使用所述POR比较器的输出来提供所述经调节的电压低于阈值电平的指示。 

12.如权利要求11所述的用于上电复位的装置，其中，所述误差放大器的反馈回路被配置为在第一节点处提供所述经调节的电压的第一表示； 

其中，所述误差放大器的反馈回路被配置为在第二节点处提供所述经调节的电压的第二表示；并且 

其中，所述第一节点与所述第二节点不同。 

13.如权利要求12所述的用于上电复位的装置，包括：位于所述第一节点与所述第二节点之间的电阻器。 

14.如权利要求11所述的用于上电复位的装置，其中，所述POR电路被配置为当所述经调节的电压高于所述阈值电平时禁用所述POR比较器。 

15.如权利要求11所述的用于上电复位的装置，其中，所述POR电路包括触发器，所述触发器被配置为接收所述POR比较器的所述输出，提供所述经调节的电压低于所述阈值电平的所述指示，并且锁存所述经调节的电压高于所述阈值电平的第二指示。 

16.如权利要求11所述的用于上电复位的装置，其中，所述参考电压包括带隙电压。 

17.如权利要求16所述的用于上电复位的装置，包括：被配置为提供所述带隙电压的带隙电压源。 

18.如权利要求11至17中任一项所述的用于上电复位的装置，其中，所述调节器和所述POR电路包括在一集成电路中。 

19.如权利要求18所述的用于上电复位的装置，其中，所述集成电路包括被配置为提供所述参考电压的带隙电压源。 

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