-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung und
ein Verfahren zur Bereitstellung eines Signals zum Rücksetzen
beim Einschalten als Funktion eines Versorgungsspannungspegels.
-
Eine
Schaltung zum Rücksetzen
beim Einschalten (POR-Schaltung) wird allgemein zur Ausgabe eines
digitalen POR-Signals in Bezug auf den Versorgungsspannungspegel
der Schaltung zum Freigeben bzw. Rücksetzen einer digitalen Schaltung
verwendet. Wenn der Versorgungsspannungspegel unter einem kritischen
Spannungspegel liegt, wird die digitale Schaltung zurückgesetzt.
Wenn der kritische Spannungspegel überschritten wird, wird die
Schaltung freigegeben. Folglich überwacht
die POR-Schaltung
den Versorgungsspannungspegel und erzeugt das POR-Signal als Funktion
des überwachten
Versorgungsspannungspegels. Eine herkömmliche als POR-Schaltung verwendete
Schaltung, wie die in 1 gezeigte, hat einige Nachteile, die
umso relevanter werden, je weiter Versorgungsspannungspegel verringert
und Toleranzspielräume eingeschränkt werden.
Die in 1 gezeigte, recht einfache Schaltung umfasst einen
Widerstand R0 und einen als Diode gekoppelten NMOSFET-Transistor (N-leitenden
Metalloxidsilizium-Feldeffekttransistor) NM1. Der Drain des als
Diode gekoppelten Transistors NM1 ist mit dem Steuergate des MOSFET
NM2 gekoppelt, das mit einem als Diode gekoppelten PMOS-Transistor
PM1 gekoppelt ist. NM1 und PM1 sind mit ihren Drains mit einem CMOS-Inverter gekoppelt,
der NM3 und PM2 umfasst und das POR-Ausgangssignal PORout bereitstellt.
PORout wird typischerweise als genau festgelegtes Rücksetzsignal
verwendet, das als Funktion des Versorgungsspannungspegels VDD einen
logisch hohen bzw. logisch niedrigen Pegel annimmt. Der Versorgungsspannungspegel,
bei dem das PO-Rout-Signal seinen
Zustand ändert,
wird Auslösespannungspegel genannt.
Der Auslösespannungspegel
wird durch die Dimensionen (z. B. Seitenver hältnisse, d. h. das Breiten-Längen-Verhältnis (B/L-Verhältnis) von
Transistoren, dem Widerstand von R0 usw.) festgelegt. Der Auslösespannungspegel
hängt typischerweise
von den Schwellspannungspegeln der MOSFET-Transistoren ab. Die Eigenschaften
der Bauelemente sowie der gesamten Schaltung unterliegen Temperatur- und
Prozessschwankungen. Deshalb hat der Auslösespannungspegel der in 1 gezeigten
Standard-POR-Schaltung normalerweise eine breite Streuung (z. B.
einige hundert Millivolt). Des Weiteren kann der Auslösespannungspegel
während
des Betriebs nicht auf einen willkürlichen Wert gesetzt werden.
-
In
Vorrichtungen mit analogen und digitalen Schaltkreisen mit unterschiedlichen
Versorgungsspannungsdomänen
wird der digitale Teil normalerweise durch einen internen Regler
mit Spannung versorgt. Ein chipinterner Kondensator muss verwendet werden,
um Spannungsabfälle
während
der Schaltaktivität
zu vermeiden. In diesem Fall führt
ein ungenauer Auslösepegel
zu einem sehr großen
Kondensator zur Vermeidung von zufälligen Rücksetzvorgängen auf Grund der Kreuzung
der Spannungsabfälle
und des Auslösepegels.
Folglich sorgt ein genauer Auslösepegel
für eine
Verringerung der Chipfläche,
der Stromaufnahme, des Schaltungsaufwands usw. Außerdem könnte ein
Auslösespannungspegel,
der während
des Betriebs bzw. durch einfache Bauartmaßnahmen ohne Verringerung der Präzision einstellbar
ist, dabei helfen, die Wiederverwendbarkeit der Schaltung für unterschiedliche
Bauformen, unterschiedliche Anwendungen und elektronische Vorrichtungen
zu verbessern.
-
Aus
der
US 5,920,182 ist
eine Schaltung bekannt, welche die Versorgungsspannung mit einer konstanten
Referenzspannung aus einer Bandgap-Referenzspannungsquelle vergleicht
und ein entsprechendes Ausgangssignal bereitstellt. Weiter ist eine
Verzögerungsschaltung
vorgesehen, die das Ausgangssignal für eine vorbestimmte Zeit nach
dem Einschalten der Versorgungsspannung auf einem festen Pegel hält, um Störungen im
Ausgangssignal zu vermeiden.
-
Auch
aus der
EP 0999 493
A2 und der
US 5,485,111 sind
Schaltungen zur Überwachung
der Versorgungsspannung und Erzeugung von Rücksetzsignalen bekannt, bei
denen der Versorgungsspannungspegel mit ei ner festen Referenzspannung einer
Bandgap-Referenzquelle verglichen wird. Die bekannten Schaltungen
sind jedoch insgesamt fehleranfällig
und unpräzise.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren
bereitzustellen, dass ein präzises Überwachen
und Bereitstellen von robusten Ausgangssignalen zum Zurücksetzen
von Schaltungen ermöglicht.
-
Die
Aufgabe wird durch die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche
1 und 5 gelöst.
-
Folglich
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektronische Vorrichtung
bereitgestellt, die eine Schaltung zur Bereitstellung eines POR-Signals
als Funktion eines Versorgungsspannungspegels der Schaltung umfasst.
Die Schaltung umfasst eine ΔVbe-Zelle
oder eine ΔVgs-Zelle. Die
Zelle umfasst einen ersten Strompfad, der einen ersten Transistor
umfasst, und einen zweiten Strompfad, der einen zweiten Transistor
umfasst. Jeder Transistor hat einen Steueranschluss (z. B. ein Gate eines
MOSFETs oder eine Basis eines bipolaren Transistors) zur Steuerung
eines ersten Stroms in dem ersten Strompfad und eines zweiten Stroms
in dem zweiten Strompfad. Des Weiteren wird ein gemeinsamer Steuerspannungspegel
an die Steueranschlüsse
des ersten und des zweiten Transistors angelegt. Der Steuerspannungspegel
wird von dem Strom bzw. dem momentanen Versorgungsspannungspegel
der Schaltung abgeleitet. Die Schaltung umfasst ferner einen POR-Ausgangsknoten
zur Bereitstellung eines POR-Ausgangssignals, das sich als Reaktion
auf das Verhältnis
der Stärken
des ersten Stroms und des zweiten Stroms von einem ersten Zustand
in einen zweiten Zustand ändert.
Eine ΔVbe-Zelle
oder eine ΔVgs-Zelle
bildet typischerweise einen Teil eines Arbeitsspannungsgenerators
wie zum Beispiel einer Bandabstandsspannungsquelle. In einer ΔVbe-Zelle
oder einer ΔVgs-Zelle
werden die negativen Temperaturkoeffizienten eines bipolaren Transistors
als Funktion der Zeit bzw. die Gate-Source-Spannung (Vgs) von MOSFETs
durch ein Bauelement (z. B. einen Widerstand) kompensiert, das einen
positiven Temperaturkoeffizienten hat. Tatsächlich ist die Ableitung der
Basis-Emitter-Spannung (Vbe) ei nes bipolaren Transistors als Funktion
der Zeit negativ. Gleichermaßen
ist die Ableitung der Gate-Source-Spannung (Vbe) eines MOS-Transistors
als Funktion der Zeit negativ. Diese physische Eigenschaft wird
in einer Arbeitsspannungsquelle dazu verwendet, eine äußerst stabile
und präzise
Spannung zu erzeugen. Die zumindest zwei Transistoren in einer solchen
Zelle müssen
auf eine dem Fachmann bekannte, spezifische Weise dimensioniert sein.
An die Transistoren wird ein Steuerspannungspegel angelegt, der
von dem Stromversorgungsspannungspegel der Schaltung abgeleitet
ist. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung gestattet es, den Auslösespannungspegel,
bei dem sich der Zustand des POR-Ausgangssignals ändert, genauer
festzulegen als in Lösungen
nach dem Stand der Technik.
-
Die
Lösung
gemäß der vorliegenden
Erfindung basiert auf der Idee, eine präzise Arbeitsspannungsquelle
(d. h. im Grunde eine ΔVbe-Zelle
oder eine ΔVgs-Zelle)
wie sie zum Beispiel in einer Bandabstandsspannungsquelle verwendet
wird, mit einer an den Basen bzw. Gates der Transistoren angelegten
Steuerspannung zu steuern. Das POR-Ausgangssignal wird dann von
den Strömen
in Strompfaden (z. B. zwei Strompfaden) der ΔVbe-Zelle oder der ΔVgs-Zelle
abgeleitet. Die Steuerspannung wird von dem Versorgungsspannungspegel
der Schaltung abgeleitet, wodurch der Pegel der Versorgungsspannung
in einer Einschaltphase und während
des Betriebs ununterbrochen überwacht
wird. Folglich wird ein konstanter und präziser Arbeitsspannungspegel einer
Arbeitsspannungsquelle als Eingangssignal für eine ΔVbe-Zelle oder eine ΔVgs-Zelle
verwendet, und die Ströme
sind das Ausgangssignal. Die Ströme in
den Strompfaden der Arbeitsspannungsquelle werden dann als Reaktion
auf die an die Steuergates des Transistors in einem der Strompfade
angelegte Steuerspannung gesteuert. Man kann beobachten, dass das
Stromverhältnis
in den beiden Strompfaden, d. h. das Verhältnis der Stärke des
Stroms in dem ersten Strompfad und der Stärke des Stroms in dem zweiten
Strompfad, wechselt (d. h. es gibt ein Überkreuzen der Stärken), wenn
die Versorgungsspannung einen Auslösespannungspegel kreuzt. Der Auslösespannungspegel
hat einen äußerst genauen Wert
und ist über
einen großen
Temperaturbereich sowie verschiedene Prozessschwankungen stabil. Des
Weiteren kann der Kreuzungspunkt vorteilhafterweise zur Erzeugung
eines Ausgangssignals mit zwei Zuständen verwendet werden, wie
es für
ein POR-Ausgangssignal
erforderlich ist, da es typischerweise lediglich einen einzelnen
Kreuzungspunkt der Stärken
der Ströme
in der ΔVbe-Zelle
oder der ΔVgs-Zelle
gibt. Folglich schlägt
die vorliegende Erfindung vor, eine Arbeitsspannungsquelle in einer entgegengesetzten
Richtung zu verwenden, wobei die ursprünglich stabile Ausgangsspannung
vorteilhafterweise zur Festlegung eines Auslösespannungspegels für ein Eingangssteuersignal
verwendet wird und das Verhältnis
der Ströme
in den Strompfaden als Ausgangssignale verwendet werden.
-
Der
Steuerspannungspegel wird durch Verwendung eines Spannungsteilers
erzeugt. Folglich wird ein Spannungsteiler zwischen den Versorgungsspannungspegel
und Masse gekoppelt, um einen Steuerknoten mit dem Steuerspannungspegel
bereitzustellen. Dies ist eine Ausführung mit geringer Komplexität. Des Weiteren
kann der Steuerspannungspegel durch Verwendung einer Spannungsteilerkonfiguration
durch einfache Bauartmaßnahmen
oder sogar während
des Betriebs leicht eingestellt werden.
-
Die
Schaltung in der elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann ferner so eingerichtet sein, dass der erste Strom so lange niedriger
als der zweite Strom ist, wie der Versorgungsspannungspegel unter
dem Auslösespannungspegel
bleibt, und so, dass der erste Strom höher als der zweite Strom ist,
wenn die Versorgungsspannung den Auslösespannungspegel kreuzt. Die Dimensionen
des ersten Transistors und des zweiten Transistors wirken bei der
Festlegung des Auslösespannungspegels
mit, aber die Einstellung wird vorzugsweise durch Anpassung des
Steuerspannungspegels durchgeführt,
d. h. des Verhältnisses
zwischen dem Versorgungsspannungspegel und dem Steuerspannungspegel.
-
In
einem Aspekt der Erfindung sind der erste Transistor und der zweite
Transistor bipolare Transistoren, und der Steuerspannungspegel ist
der Bandabstandsspannungspegel. Obwohl die vorliegende Erfindung
nicht auf eine Bandabstandsspannungsquellenkonfiguration beschränkt ist,
wird die Verwendung von bipolaren Transistoren bevorzugt, da der
Bandab standsspannungspegel einer der präzisesten und stabilsten Spannungspegel
in integrierten Schaltungen ist. Die Transistorensteuergates sind
dann die Basen der beiden bipolaren Transistoren. Der erste Transistor
kann dann eine spezifische Emitterfläche haben, die n Mal so groß wie die
Emitterfläche
des zweiten Transistors ist. Der erste Transistor kann durch einen
Widerstand mit einem Emitter des zweiten Transistors gekoppelt werden.
-
Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische
Vorrichtung eine Rückkopplungsverbindung
von dem POR-Ausgangsknoten
zu dem Steuerknoten zur Implementierung einer Hysterese haben. Die
Hysterese stellt unterschiedliche Auslösespannungspegel in Bezug auf eine
steigende und eine fallende Versorgungsspannung bereit. Da der Steuerspannungspegel,
der an die Steuergates der beiden Transistoren angelegt wird, vorzugsweise
durch einen Spannungsteiler von dem Stromversorgungsspannungspegel
abgeleitet wird, kann dieser Steuerspannungspegel leicht angepasst
werden, um eine Hysterese bereitzustellen. Es kann zum Beispiel
einem Knoten des Spannungsteilers ein Strom zugeführt werden,
dessen Stärke
als Reaktion auf den Zustand des POR-Ausgangssignals festgelegt
wird. Der Steuerspannungspegel kann dann zum Beispiel auf einen
höheren
Spannungspegel gesetzt werden, wenn die elektronische Vorrichtung
eingeschaltet wird. Wenn der Versorgungsspannungspegel den Auslösespannungspegel zum
ersten Mal gekreuzt hat und das POR-Ausgangssignal seinen Zustand
geändert
hat, kann der Spannungspegel verringert werden. Hierdurch wird die
Schaltung während
des Betriebs stabilisiert, und es wird verhindert, dass immer dann,
wenn ein kleiner Spannungsabfall an dem Versorgungsspannungspegel
auftritt, ein Rücksetzsignal
ausgegeben wird.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es allgemein möglich, den
Steuerspannungspegel durch Bauartmaßnahmen oder durch Anpassung
des Spannungsteilers während
des Betriebs einzustellen. Folglich sind die Schaltung und die elektronische
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung flexibler als herkömmliche
Lösungen, und
die Schaltung kann mit geringfügigen Änderungen
für eine
größere Vielzahl
von Anwendungen verwendet werden.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bereitstellung
eines POR-Signals als Funktion eines Versorgungsspannungspegels
einer Schaltung bereitgestellt. Gemäß dem Verfahren wird ein erster
Strom in einem ersten Strompfad durch einen ersten Transistor als
Reaktion auf einen Steuerspannungspegel an einem Steuergate des
ersten Transistors gesteuert. Gemäß dem Verfahren wird ein erster
Strom in einem ersten Strompfad durch einen ersten Transistor einer ΔVbe-Zelle
oder einer ΔVgs-Zelle
als Reaktion auf einen Steuerspannungspegel gesteuert. Des Weiteren
wird ein zweiter Strom in einem zweiten Strompfad durch einen zweiten
Transistor der ΔVbe-Zelle oder
der ΔVgs-Zelle
als Reaktion auf denselben Steuerspannungspegel an einem Steuergate
des zweiten Transistors gesteuert. Der Steuerspannungspegel wird
mit einem Spannungsteiler vom Versorgungsspannungspegel abgeleitet.
Das POR-Ausgangssignal der Schaltung wird als Reaktion auf ein Verhältnis der
Stärken
des ersten Stroms und des zweiten Stroms von einem ersten Zustand
in einen zweiten Zustand geändert.
-
In
einer bevorzugten Lösung
sind der erste Transistor und der zweite Transistor bipolare Transistoren..
Das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung basiert auf der Idee, die Steueranschlüsse der Transistoren einer ΔVbe-Zelle
oder einer ΔVgs-Zelle zu
steuern. Die Ströme
in der Zelle werden zur Bereitstellung eines POR-Ausgangssignals
verwendet.
-
Weitere
Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der untenstehenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Schaltung zum Rücksetzen
beim Einschalten gemäß dem Stand
der Technik,
-
2 einen
vereinfachten Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung,
-
3 Signalverläufe, die
sich auf ein Übergangsverhalten
der in 2 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform beziehen,
-
4 Signalverläufe, die
sich auf ein Übergangsverhalten
der in 2 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beziehen, und
-
5 Signalverläufe, die
sich auf ein Übergangsverhalten
der in 2 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beziehen.
-
2 zeigt
einen vereinfachten Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das zentrale Bauelement der in 2 gezeigten
Schaltung ist die ΔVbe-Zelle. An Stelle einer ΔVbe-Zelle,
kann eine ΔVgs-Zelle verwendet werden. Der erste Strompfad
stellt einen Strom I1 bereit und umfasst den Transistor T2 sowie
den Widerstand R4. Der zweite Strompfad stellt einen Strom I2 bereit
und umfasst den Transistor T1. Der erste und der zweite Strompfad
teilen sich den Widerstand R5. Ein Spannungsteiler ist mit dem Versorgungsspannungspegel
VDD und Masse gekoppelt und stellt an einem Steuerknoten N1 einen
Steuerspannungspegel bereit. Der Spannungsteiler umfasst die Widerstände R1 und
R2. Der Wert des Widerstands R2 kann na Mal R1 sein. Der erste Strom
I1 und der zweite Strom I2 werden zur Erzeugung des POR-Ausgangssignals
verwendet. Folglich wird der Strom I1 durch die Stromspiegel PM4,
PM3 bzw. PM5, PM7 an den Transistor NM5 gespiegelt. Der zweite Strom
I2 wird durch die Stromspiegel PM4, PM3 bzw. NM4, NM5 in den Transistor
NM5 gespiegelt. NM5 und PM7 sind so konfiguriert, dass der Spannungspegel
an Knoten n2 (d. h. an den Drains von NM5 und PM7) ansteigt, wenn
der erste Strom I1 höher
als der zweite Strom I2 ist. Wenn der zweite Strom I2 höher als
der erste Strom I1 ist, ist der Spannungspegel an Knoten n2 niedrig.
Des Weiteren gibt es zwei CMOS-Inverter, welche die Transistoren NM6,
PM8 bzw. NM7, PM9 umfassen. Das POR-Ausgangssignal PORout wird an
einem Ausgangsknoten der Schaltung bereitgestellt. Die beiden CMOS-Inverter
werden im Grunde dazu bereitgestellt, um das Ausgangssignal nPORout
zu bilden. Wenn der Versorgungsspannungspegel VDD anzusteigen beginnt,
ist der erste Strom I1 zum Beispiel bei 0 V höher als der zweite Strom I2.
Der Grund hierfür
ist der Multiplikationsfaktor des ersten bipolaren Transistors T1
und des zweiten bipolaren Transistors T2. Der Multiplikationsfaktor
ist 1:n, was anzeigt, dass die Emitterfläche von T2 n Mal so groß wie die Emitterfläche von
T1 ist.
-
Wenn
der Versorgungsspannungspegel VDD weiter ansteigt, steigt die Spannung
an dem Teilerknoten N1 ebenfalls an, und die Stärke des ersten Stroms I1 nähert sich
der Stärke
des zweiten Stroms I2. Wenn die Schaltung richtig dimensioniert
ist, sind die Stärke
des ersten Stroms I1 und die Stärke
des zweiten Stroms I2 gleich, wenn der Spannungspegel an dem Teilerknoten
N1 einen vorbestimmten Spannungspegel erreicht, der auf dem Bandabstandsspannungspegel
basiert oder diesem gleicht. Wenn der Versorgungsspannungspegel
den Auslösespannungspegel überschreitet, überschreitet
der Steuerspannungspegel den vorbestimmten Spannungspegel. Die Stärke des
zweiten Stroms I2 übersteigt
die Stärke
des ersten Stroms. Die Ströme
I1, I2 werden in die Transistoren NM5 und PM7 gespiegelt. NM5 und
PM7 sind so dimensioniert, dass sie das POR-Ausgangssignal PORout in Bezug auf die Überkreuzung
der beiden Ströme
I1 und I2 erzeugen (d. h. in Bezug auf den Moment, an dem die Stärken gleich sind).
-
Da
der Spannungspegel an dem Teilerknoten N1 durch einen R1 und R2
umfassenden Widerstandsteiler erzeugt wird, kann der benötigte Versorgungsspannungspegel,
bei dem der Spannungspegel an dem Teilerknoten N1 den Bandabstandsspannungspegel
V
bg erreicht (d. h. wenn der Versorgungsspannungspegel
VDD gleich dem Auslösespannungspegel
V
trig ist) leicht eingestellt werden. Wenn zum
Beispiel das Verhältnis
der Widerstandswerte der Widerstände
R1 und R2 als R2 = na·R1
gewählt wird,
erhält
man den Parameter a durch:
wobei V
bg der
Bandabstandsspannungspegel ist und V
trig der
Auslösespannungspegel
ist. Die Rückkopplungsverbindung
von nPORout durch den Transistor PM6 und den Widerstand R3 zu dem
Teilerknoten N1 stellt eine Hysterese bereit, welche die Schaltung
weniger anfällig
für Rauschen machen.
Die Änderung des
Spannungsauslösepegels ΔV
trig wird durch Gleichung 2 bestimmt:
-
3 zeigt
die Stärke
des ersten Stroms I1 und des zweiten Stroms I2 als Reaktion auf
den Versorgungsspannungspegel VDD im Zeitverlauf ohne Hysterese.
Dies sind die möglichen
Ströme
in den Strompfaden der ΔVbe-Zelle
oder der ΔVgs-Zelle. Wie
aus 3 ersichtlich ist, beginnt der Versorgungsspannungspegel
VDD bei 0 V und steigt linear auf 3 V an. Nach Verbleib bei 3 V
fällt der
Versorgungsspannungspegel VDD linear ab, bis er wieder 0 V erreicht.
Jedes Mal, wenn der Auslösespannungspegel
Vtrig erreicht und gekreuzt wird, ändert das
in 2 gezeigte POR-Ausgangssignal
PORout seinen Zustand. Der Einfluss der Hysterese ist nicht gezeigt.
Die Stärke
des ersten Stroms I1 und des zweiten Stroms I2 sind in 3 in
dem Diagramm unter dem Versorgungsspannungspegel VDD gezeigt. Die Ströme I1 und
I2 haben zwei Kreuzungspunkte X1 und X2. Die erste Überkreuzung
findet bei Zeit tX1 statt, und die zweite Überkreuzung findet bei Zeit
tX2 statt. Zwischen tX1 und tX2 ist die Stärke des ersten Stroms I1 höher als
die Stärke
des zweiten Stroms I2. Vor tX1 und nach tX2 ist die Stärke des
ersten Stroms I1 niedriger als die Stärke des zweiten Stroms I2.
Bei tX1 und bei tX2 erreicht der Versorgungsspannungspegel einen
Spannungspegel von ungefähr
1,5 V. Die Widerstände
R1 und R2 werden so eingestellt, dass der Spannungspegel an Teilerknoten
N1 bei Zeit tX1 und bei Zeit tX2 genau die Bandabstandsspannung Vbg erreicht.
-
4 zeigt
weitere Wellenformen von Spannungspegeln, die sich auf die in 2 gezeigte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beziehen. Das obere Diagramm zeigt den
Spannungspegel Vn1 an Knoten n1 für einen steigenden und fallenden Versorgungsspannungspegel
VDD, wie in dem mittleren Diagramm gezeigt. Das untere Diagramm
zeigt das Ausgangssignal nPORout als Funktion der Versorgungsspannung
VDD. Jedes der drei Diagramme zeigt sechs übereinandergelegte Signalverläufe, von denen
sich jedes auf eine unterschiedliche Parametereinstellung bezieht,
was als Kurvenanalyse („corner
analysis”)
bekannt ist. Die Abweichungen auf Grund der unterschiedlichen Parametereinstellungen,
die Temperaturschwankungen und Prozessstreuung widerspiegeln, sind
in 5 ausführlicher gezeigt.
-
5 zeigt
die Signalverläufe
gemäß 4 ausführlicher.
Die drei Diagramme betreffen den Steuerspannungspegel Vn1 an Knoten
n1 und das Ausgangssignal nPORout als Funktionen des Versorgungsspannungspegels
VDD mit einem wie in dem mittleren Diagramm gezeigten Signalverlauf. 5 zeigt
insbesondere die Abhängigkeit
der Ausgangsspannung nPORout der in 2 gezeigten, bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, implementiert in einer Abtasttechnologie über Prozesskurven.
Das obere und das untere Diagramm zeigen sechs unterschiedliche
Signalverläufe X1
bis X6 des Steuerspannungspegels Vn1 und des Ausgangssignals nPORout
für Prozesskurven
einer Abtasttechnologie derselben wie in 2 gezeigten Schaltung.
Obwohl die Prozessparameter unterschiedlich sind, schwankt der Spannungspegel
bei Zeit tX1 und bei Zeit tX6 lediglich leicht zwischen 1,599 V
und 1,635 V. Ebenso schwankt der Steuerspannungspegel Vn1 lediglich
leicht als Funktion von Prozess- und Temperaturschwankungen. Folglich stellt
die vorliegende Erfindung eine Schaltung zum Rücksetzen beim Einschalten bereit,
die besonders robust und widerstandsfähig gegen Prozessschwankungen
und schwankende und unstabile Betriebsbedingungen ist.
