CN212033758U - 一种带上电复位功能的掉电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带上电复位功能的掉电保护电路，包括上电复位信号产生电路、电压基准产生电路、比较器、二输入与门、电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述电源与上电复位信号产生电路相连，所述上电复位信号产生电路产生的复位信号进入二输入与门，电压基准产生电路的输出电压信号传输到比较器，电源依次连接电阻R1、电阻R2和电阻R3后接地，比较器的输入端连接到电阻R1和电阻R2之间，比较器的输出信号传输至二输入与门，二输入与门的输出信号控制受保护模块的工作状态。本方案电路结构简单，功耗低，面积小，可集成于现有的雷达信号处理芯片中。

Description

一种带上电复位功能的掉电保护电路

技术领域

本实用新型涉及雷达系统硬件模块掉电保护领域，尤其涉及一种带上电复位功能的掉电保护电路。

背景技术

随着雷达系统小型化、集成化需求的发展，对高集成度阵面的硬件消耗要求越来越苛刻。大量硬件集成和电磁环境的日趋负载性，导致雷达供电电源面临越来越苛刻的考验。当突发意外导致系统电源掉电时，此时高压部分电路工作开始出现异常，但此时数字芯片工作在较低的电压，尤其是EEPROM还存在数据读写的可能。电源异常情况下的读写操作有可能会损坏EEPROM硬件，即使电源再次正常供电也难以恢复。因此，有必要着重考虑雷达系统电源掉电对于EEPROM等硬件模块的掉电保护电路设计。

实用新型内容

为解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种带上电复位功能的掉电保护电路。

本实用新型具体内容如下：一种带上电复位功能的掉电保护电路，包括上电复位信号产生电路、电压基准产生电路、比较器、二输入与门、电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述电源与上电复位信号产生电路相连，所述上电复位信号产生电路产生的复位信号进入二输入与门，电压基准产生电路的输出电压信号传输到比较器，电源依次连接电阻R1、电阻R2和电阻R3后接地，比较器的输入端连接到电阻R1和电阻R2之间，比较器的输出信号传输至二输入与门，二输入与门的输出信号控制受保护模块的工作状态。

进一步的，还包括第一反相器，所述上电复位信号产生电路产生的两路复位信号分别进入第一反相器和二输入与门，且进入二输入与门的复位信号滞后于进入第一反相器的复位信号；第一反相器的输出信号分别进入电压基准产生电路和比较器，当第一反相器的输出信号为低电平时电压基准产生电路和比较器开始工作。

进一步的，在电阻R2和电阻R3之间连接有开关，二输入与门的输出端通过第二反相器连接到开关，开关的一端接地。

进一步的，电阻R3的阻值小于电阻R1和电阻R2的阻值。

进一步的，所述比较器为开环放大器电路。

进一步的，所述电压基准产生电路为带隙基准源。

进一步的，所述开关为CMOS电路。

本实用新型实现雷达系统信号处理单元电源模块的上电复位和掉电检测，输出电平指示信号给EEPROM等需要掉电保护的模块。相对于传统的掉电分立元件检测方式而言，本方案电路结构简单，功耗低，面积小，可集成于现有的雷达信号处理芯片中。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的带上电复位功能的掉电保护电路的示意图。

具体实施方式

结合图1，本实施例公开了一种带上电复位功能的掉电保护电路，包括上电复位信号产生电路、第一反相器、电压基准产生电路、比较器、电源、二输入与门、第二反相器、开关、电阻R1、电阻R2和电阻R3。

电源的输出VDD与上电复位信号产生电路的输入端相连，电源的输出信号VDD还依次通过电阻R1、电阻R2和电阻R3接地。上电复位信号产生电路产生两路从低到高的复位信号Porb1和Porb2，其中Porb2滞后于Porb1，即Porb2从低到高的过程比Porb1从低到高的过程要晚。复位信号Porb2输入至二输入与门的一个输入端，复位信号Porb1输入至第一反相器的输入端。

本实施例优选的，上电复位信号产生电路可控制上电复位的延迟时间，即Porb2滞后于Porb1的时间，该延迟时间根据掉电保护电路的上电时间设置，可设置为小于上电完成时间。

第一反相器的输出端分别连接到比较器的输入端Pd_cp和电压基准产生电路的输入端Pd_ref。第一反相器的输出信号起到使能作用，当输出的信号为低电平时比较器和电压基准产生电路开始工作。

本实施例优选的，电压基准产生电路为带隙基准源，在较低电压下能够正常工作，产生的电压信号是EEPROM等受保护模块工作的基准电压值，其取值根据具体情况设计(一般设计为不低于保护电压阈值)且不变。比较器为开环放大器电路，能够在较低电压下正常工作，比较器在芯片工作过程中一直比较电压基准产生电路的基准电压Vref和电源的分压信号Vip的大小，当电源的分压信号Vip小于电压基准产生电路的基准电压Vref时比较器输出为低，否则为高。

电压基准产生电路的输出端Vref与比较器的输入端Vin相连；比较器的另一个输入端Vip同电阻R1和电阻R2中间相连，比较器的输出端Vcp与二输入与门的另一个输入端相连。

二输入与门的输出端与第二反相器的输入端相连，第二反相器的输出端与开关的控制端相连，开关的一个输入端接地，另一个输入端连接电阻R2远离电阻R1的一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接地。第二反相器、开关和电阻R3构成迟滞作用，避免在保护电压阈值附近的噪声干扰，电阻R3为小阻值电阻，其阻值均小于电阻R1和电阻R2。本实施例优选的，开关为CMOS电路开关。

电压基准产生电路的基准电压Vref和电源的分压信号Vip在芯片工作过程中一直比较，其中Vip是由电源信号VDD经电阻R1、电阻R2和电阻R3分压而来，使用者根据Vip的取值设置电阻R1、电阻R2和电阻R3的阻值。

二输入与门输出的掉电保护逻辑电平指示信号EN为Porb2和比较器输出的与逻辑，当EN为高时EEPROM等受保护模块正常工作，输出为低时EEPROM等受保护模块不工作。

在上电过程中，上电复位信号产生电路的输出复位信号从低电平到高电平，其中Porb1和Porb2均从低到高变化并且Porb2滞后于Porb1。在复位信号从低电平到高电平的过程中由于Porb2为低电平，二输入与门的输出为低电平，EEPROM等受保护模块不工作。Porb1经过第一反相器后的输出信号从高到低变化，比较器的输入端Pd_cp和电压基准产生电路的输入端Pd_ref接收到的信号均为从高到低变化，在接收的信号变为低电平之前，比较器和电压基准产生电路均不工作。当Porb1达到高电平，第一反相器输出低电平，电压基准产生电路和比较器开始工作。由于Porb2滞后于Porb1，电压基准产生电路和比较器在Porb2变成高电平之前已经开始工作，当Porb2变为高电平时，二输入与门的输出信号与比较器的输出信号相同。此时当分压信号Vip小于Vref时，表示电压未达到设定值仍在上电过程中，此时比较器输出低电平，二输入与门输出EN为低；当分压信号Vip达到Vref时，说明上电完成，比较器输出高电平，二输入与门输出EN为高，EEPROM等受保护模块开始工作。在上电过程中，利用上电复位电路产生带延迟的复位高电平信号，在上电过程中复位比较器、电压基准产生电路等模块，避免产生错误信号。

当上电完成且不出现掉电现象，Porb2为高电平，分压信号Vip达到Vref，比较器输出也为高电平，输出掉电保护逻辑电平指示信号EN为高，EEPROM等受保护模块正常工作。

当电源电压由于突发状况掉电，电压基准产生电路和比较器正常工作。由于电源掉电过程比较缓慢，如从5掉到3，在此过程中，上电复位信号产生电路的输出信号Porb1和Porb2跟随电源电压，也从5掉到3，但此时仍然是在高电平状态。电压基准产生电路和比较器在较大的电源电压范围内都能稳定工作，因此在电源电压从正常值下降到保护电压阈值(即电压基准产生电路输出Vref，可设计为EEPROM正常工作电压的下限值)之前，输出掉电保护逻辑电平指示信号一直为高，EEPROM等模块正常工作。

电源的分压信号Vip由于从电源分压而来，其取值远小于电源电压值，在电源掉电的过程中，如从5掉到4的时候，Vip已经先降低到保护电压阈值，此时比较器输出电平Vcp拉低，输出掉电保护逻辑电平指示信号EN为低，EEPROM等模块停止工作，从而实现掉电保护。

本申请采用CMOS工艺，提供了一种带上电复位功能的掉电保护电路，实现对电源的上电检测和掉电检测，并输出掉电保护逻辑电平指示信号，能够提升雷达系统的安全性和可靠性，降低使用过程中的未知风险。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：包括上电复位信号产生电路、电压基准产生电路、比较器、二输入与门、电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3；所述电源与上电复位信号产生电路相连，所述上电复位信号产生电路产生的复位信号进入二输入与门，电压基准产生电路的输出电压信号传输到比较器，电源依次连接电阻R1、电阻R2和电阻R3后接地，比较器的输入端连接到电阻R1和电阻R2之间，比较器的输出信号传输至二输入与门，二输入与门的输出信号控制受保护模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：还包括第一反相器，所述上电复位信号产生电路产生的两路复位信号分别进入第一反相器和二输入与门，且进入二输入与门的复位信号滞后于进入第一反相器的复位信号；第一反相器的输出信号分别进入电压基准产生电路和比较器，当第一反相器的输出信号为低电平时电压基准产生电路和比较器开始工作。

3.根据权利要求1所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：在电阻R2和电阻R3之间连接有开关，二输入与门的输出端通过第二反相器连接到开关，开关的一端接地。

4.根据权利要求1所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：电阻R3的阻值小于电阻R1和电阻R2的阻值。

5.根据权利要求1所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：所述比较器为开环放大器电路。

6.根据权利要求1所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：所述电压基准产生电路为带隙基准源。

7.根据权利要求3所述的带上电复位功能的掉电保护电路，其特征在于：所述开关为CMOS电路。

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