DE102019109513A1

DE102019109513A1 - Eine Power-On-Reset-Schaltung mit niedrigem Ruhestrom

Info

Publication number: DE102019109513A1
Application number: DE102019109513.1A
Authority: DE
Inventors: Felix Qin; Eric C. Gaalaas; Bikiran Goswami; Jason Ma
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2018-04-16
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2039-04-11
Also published as: DE102019109513B4; JP2019186943A; CN110391805A; TWI757597B; US10651840B2; US20190319616A1; CN110391805B; TW201947878A; JP6847997B2

Abstract

Eine Einrichtung zum Liefern eines Rücksetzsignals an eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen in einem Elektroniksystem als Reaktion auf eine Versorgungsspannungsbedingung weist eine erste Spannungsdetektorschaltung auf, um einen ersten Impuls zu generieren, nachdem die Versorgungsspannung auf einen ersten Schwellwertspannungspegel steigt. Die Einrichtung weist weiterhin eine zweite Spannungsdetektorschaltung auf, um einen zweiten Impuls zu generieren, nachdem die Versorgungsspannung unter einen zweiten Schwellwertspannungspegel fällt. Die Einrichtung weist zusätzlich eine Zwischenspeicherschaltung zum Speichern eines ersten Werts auf Basis des ersten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung auf den ersten Schwellwertspannungspegel steigt, Deaktivieren der ersten Spannungsdetektorschaltung nach dem Speichern des ersten Werts, Rücksetzen zum Speichern eines zweiten Werts auf Basis des zweiten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung unter den zweiten Schwellwertspannungspegel fällt, und zum Deaktivieren der zweiten Spannungsdetektorschaltung nach dem Rücksetzen auf.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Dieses Dokument betrifft allgemein, aber nicht als Beschränkung, Elektronikschaltungen und insbesondere Rücksetzschaltungen für elektrische Systeme.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektroniksysteme, die sequenzielle Logikschaltungen verwenden, weisen typischerweise eine Rücksetzschaltung auf, um Speicherelemente dieser Systeme auf vorgegebene Zustände als Reaktion auf Stromversorgungsereignisse zu zwingen, wie etwa dass eine Stromversorgungsspannung über einen Schwellwertarbeitsspannungspegel steigt, wenn ein System eingeschaltet wird, oder dass eine Stromversorgungsspannung während des Betriebs des Systems unter einen anderen Schwellwertarbeitsspannungspegel fällt. Eine Power-On-Reset(POR)-Schaltung kann beispielsweise eine ansteigende Versorgungsspannung zu einem System überwachen, nachdem das System eingeschaltet ist, und ein Rücksetzsignal zum Rücksetzen eines oder mehrerer Zwischenspeicher in dem System auf einem vorgegebenen Zustand generieren, nachdem die Versorgungsspannung auf einen Spannungspegel steigt, der für ein normales Funktionieren anderer Schaltungen in dem System erforderlich ist. Analog kann eine Brownout-Detektionsschaltung eine Versorgungsspannung eines Systems während des Betriebs des Systems überwachen und ein Signal zum Rücksetzen des Systems generieren, wenn die Versorgungsspannung unter einen Spannungspegel fällt, der für das normale Funktionieren von Schaltungen in dem System erforderlich ist. Die Leistung einer POR-Schaltung oder einer Brownout-Detektionsschaltung kann durch die Raten beeinflusst werden, mit denen eine Versorgungsspannung steigt oder fällt, und durch einen durch diese Schaltung verbrauchten Ruhestrom.
Figurenliste

1A zeigt ein Blockdiagramm eines Systems mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
1B zeigt ein Beispiel eines Wellenformdiagramms einer Versorgungsspannung und eines mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom assoziierten Rücksetzsignals gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
2A zeigt ein Schemadiagramm einer angesteuerten Spannungsdetektorschaltung, die zum Detektieren einer Spannung in einem System mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen verwendet wird.
2B zeigt ein Schemadiagramm einer angesteuerten Spannungsdetektorschaltung, die zum Detektieren einer Spannung in einem System mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen verwendet wird.
3 zeigt ein Schemadiagramm einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
4 zeigt ein Transistorebenen-Schemadiagramm einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
5 zeigt eine Menge von Operationen zum Betreiben einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen.

In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Zahlen ähnliche Komponenten in verschiedenen Ansichten beschreiben. Gleiche Zahlen mit verschiedenen Buchstabensuffixen können unterschiedliche Fälle von ähnlichen Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein beispielhaft, aber nicht als Beschränkung, verschiedene in dem vorliegenden Dokument erörterte Ausführungsformen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung beschreibt unter anderem eine Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom, die gegenüber Prozess-Spannung-Temperatur(PVT)-Schwankungen und Stromversorgungsrampencharakteristika elastisch ist und eine Power-On-Reset(POR)-Schaltung und eine Brownout-Detektionsschaltung aufweist, die unter Verwendung einer Zwischenspeicherschaltung automatisch deaktiviert werden können, um einen Ruhestromverbrauch zu reduzieren. Die Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom kann die Batterielebensdauer und die Stabilität von Systemen mit einer oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen verbessern, indem der Stromverbrauch während des normalen Betriebs reduziert wird. Die Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom weist zusätzlich eine Leckstrom-Kompensationsschaltung auf, wie etwa um einem Bereich von Stromversorgungs-Anstiegsraten und PVT-Schwankungen Robustheit zu verleihen. Dies kann für das Detektieren und Antworten auf Stromversorgungsunterbrechungen mit niedriger Anstiegsrate wie etwa einem langsamen Abfall bei einem Versorgungsspannungspegel unter einen Arbeitsschwellwert besonders nützlich sein.
1A zeigt ein Blockdiagramm eines Systems 100 mit einer Rücksetzschaltung 105 mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das System 100 kann eine elektronische Einrichtung mit einer oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 aufweisen, wie etwa Mikroprozessoren, Zustandsmaschinen, Registerbänken und beliebigen anderen Schaltungen, die Zwischenspeicherschaltungen oder andere Speicherelemente inkorporieren. Obwohl die Rücksetzschaltung 105 als von der einen oder den mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 getrennt gezeigt ist, kann die Rücksetzschaltung 105 bei einigen Einrichtungen eine Einrichtung oder eine Schaltung innerhalb der einen oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen sein, wie etwa ein Mikroprozessor, der eine chipinterne Rücksetzschaltung zum Initialisieren des Mikroprozessors beim Einschalten in einen bekannten Zustand aufweist.
In 1A kann die Rücksetzschaltung 105 eine POR-Schaltung aufweisen, die eine Spannungsdetektorschaltung 115, eine Brownout-Detektorschaltung 110 und einen POR-Zwischenspeicher 120 aufweist. Die Spannungsdetektorschaltung 115 kann eine Versorgungsspannung (V_BUS) überwachen, während sie von einem Strom-Aus-Potential auf einen ansteigenden Schwellwertspannungspegel ansteigt. Der ansteigende Schwellwertspannungspegel kann ein vorgegebener Mindestversorgungsspannungspegel sein, der erforderlich ist, damit die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 ordnungsgemäß arbeiten können. Der Spannungsdetektor 115 kann ein Rücksetzsignal am Ausgangsanschluss Z generieren, um die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 zurückzusetzen, während V_BUS von einem niedrigen oder Strom-Aus-Spannungspegel auf den ansteigenden Schwellwertspannungspegel ansteigt. Die Spannung des Rücksetzsignals kann dem Anstieg von V_BUS folgen oder ihn verfolgen, wie etwa um einen hohen oder logischen 1-Rücksetzwert anzuzeigen. Das Rücksetzsignal kann durch den POR-Zwischenspeicher 120 an einem Eingangsanschluss D empfangen werden und kann zum Ausgangsanschluss POR geleitet werden, wie etwa um an die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 geliefert zu werden.
Der Spannungsdetektor 115 kann das am Ausgangsanschluss Z generierte Rücksetzsignal zu einem niedrigen oder logischen 0-Wert ändern, nachdem der V_BUS-Anstieg über den ansteigenden Schwellwertspannungspegel detektiert wird, um anzuzeigen, dass die Versorgungsspannung auf einen Pegel angestiegen ist, der ausreicht, um den Betrieb der einen oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 zu ermöglichen. Der POR-Zwischenspeicher 120 kann das niederwertige Rücksetzsignal zwischenspeichern oder speichern, wie etwa durch elektrisches Trennen des Eingangs D des POR-Zwischenspeichers von dem Ausgangsanschluss Z des Spannungsdetektors 115. Das niederwertige Rücksetzsignal kann an die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 geliefert werden, wie etwa um die Rücksetzfunktion zu deaktivieren. Der POR-Zwischenspeicher 120 kann auch ein Steuersignal an einen ansteuernden Anschluss EN der Spannungsdetektorschaltung 115 liefern, um die Spannungsdetektorschaltung zu deaktivieren, wie etwa um den durch die Spannungsdetektorschaltung verbrauchten Ruhestrom zu reduzieren. Der POR-Zwischenspeicher 120 kann weiterhin das niederwertige Rücksetzsignal (ZN) an die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen liefern, nachdem die Spannungsdetektorschaltung 115 deaktiviert ist.
In 1A kann die Brownout-Detektorschaltung 110 V_BUS überwachen, um einen Abfall bei einer Versorgungsspannung unter einen hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel zu detektieren. Der hohe Fallende-Spannung-Schwellwertpegel kann eine Spannung unter der größten oder normalen Arbeitsspannung des Systems 100 sein, ausgewählt zum Liefern einer Overhead-Arbeitsspannung, wie etwa zum Verzögern des Einschaltens einer Spannungsdetektorschaltung, wie hierin beschrieben. Die Brownout-Detektorschaltung 110 kann eine zweite Spannungsdetektorschaltung ähnlich der Spannungsdetektorschaltung 115 einschalten, um zu detektieren, dass V_BUS unter einen niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt. Der niedrige niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel kann eine vorgegebene Mindestspannung zum Rücksetzen der einen oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen 125 als Reaktion auf einen Abfall bei einer Versorgungsspannung sein. Die Brownout-Detektorschaltung 110 kann ein Rücksetzsignal am Anschluss RST zum Zurücksetzen des POR-Zwischenspeichers 120 generieren, wie etwa um zu bewirken, dass der POR-Zwischenspeicher einen hohen oder logischen 1-Rücksetzwert speichert, nachdem die zweite Spannungsdetektorschaltung detektiert, dass V_BUS unter den niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt. Der POR-Zwischenspeicher 120 generiert dann ein zweites Steuersignal an einem ansteuernden Anschluss EN der Brownout-Detektorschaltung 110, um die zweite Detektorschaltung zu deaktivieren, wie etwa zum Reduzieren des durch die zweite Detektorschaltung verbrauchten Ruhestroms. Der POR-Zwischenspeicher 120 kann weiterhin das hohe Rücksetzsignal an die eine oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen liefern, nachdem die zweite Spannungsdetektorschaltung deaktiviert ist.
1B zeigt ein Beispiel eines Diagramms, das Wellenformen einer Versorgungsspannung und eines Rücksetzsignals zeigt, mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom assoziiert, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Solche Wellenformen können Beispiele einer Versorgungsspannung V_BUS sein, die an die Rücksetzschaltung 100 angelegt wird, und des Rücksetzsignals ZN, das durch die Rücksetzschaltung generiert wird, um die eine oder mehreren sequenziellen Logikeinrichtungen 125 zurückzusetzen. Das Diagramm zeigt einen Arbeitsschwellwertspannungspegel VTN eines N-Typ-Feldeffekttransistors (NFET), einen niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel VPOR_FL, einen Steigende-Spannung-Schwellwertpegel VPOR_R, einen hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel VPOR_FH und einen größten oder normalen Arbeitsspannungspegel VMAX.
Das Gebiet links vom Gebiet A zeigt eine Zeit, wenn das System 100 ausgeschaltet ist, wie etwa wenn V_BUS unter der Schwellwertspannung VTN von NFETs im System liegt, wie etwa einer NFET-Einrichtung im Spannungsdetektor 115. In diesem Gebiet können sowohl der Spannungsdetektor 115 als auch der Spannungsdetektor in dem Brownout-Detektor 110 ausgeschaltet sein. Gebiet A zeigt eine Periode an, wenn V_BUS von VTN auf VPOR_R steigt. Im Gebiet A kann die Spannungsdetektorschaltung 115 eingeschaltet sein, um V_BUS zu überwachen, wie etwa um zu detektieren, dass V_BUS über VPOR_R steigt. Ein Strom fließt während dieser Periode durch die Spannungsdetektorschaltung 115 herein, was bewirkt, dass die Spannungsdetektorschaltung 115 Strom verbraucht. Das Gebiet B zeigt eine Periode, wenn V_BUS sowohl über VPOR_R als auch VPOR_FH liegt. In diesem Gebiet kann der Spannungsdetektor 115 ausgeschaltet sein, was bewirkt, dass der Spannungsdetektor wenig oder keinen Strom leitet. Folglich verbraucht keiner der Spannungsdetektoren im Gebiet B Strom. Das Gebiet C zeigt eine Periode, wo der zweite Spannungsdetektor in dem Brownout-Detektor 110 aktiviert ist, um einen Abfall bei V_BUS unter VPOR_FL zu detektieren. Die zweite Spannungsdetektorschaltung leitet während dieser Periode Strom, was bewirkt, dass der zweite Spannungsdetektor Strom verbraucht. Das Gebiet D zeigt eine Periode, wenn V_BUS unter VPOR_FL fällt, was bewirkt, dass der zweite Spannungsdetektor den POR-Zwischenspeicher 120 zurücksetzt, wie etwa um zu bewirken, dass der POR-Zwischenspeicher den Wert des Rücksetzsignals ZN auf H ansteuert, wie etwa um zu bewirken, dass ZN V_BUS folgt. Der zweite Spannungsdetektor ist während dieser Periode ausgeschaltet, was bewirkt, dass der zweite Spannungsdetektor wenig oder keinen Strom leitet. Folglich verbraucht keiner der Spannungsdetektoren Strom während dieser Periode. Das Gebiet E zeigt eine Zeit ähnlich der im Gebiet A gezeigten Periode, wenn V_BUS auf VPOR_R nach einem fallenden Rücksetzen des Systems 100 steigt.
Bei einigen Ausführungsformen kann VPOR_FH verstellt werden, um den durch den zweiten Spannungsdetektor im Gebiet C verbrauchten Strom zu reduzieren oder um die Rücksetzschaltung 105 für verschiedene Stromversorgungs-Anstiegsraten anzupassen.
Gemäß den hierin beschriebenen Techniken kann die Wellenform von ZN im Gebiet D unter Verwendung der Rücksetzschaltung der vorliegenden Offenbarung verschiedener Prozesseckbedingungen und V_BUS-Charakteristika wie etwa Anstiegsrate zuverlässig generiert werden, wenn die Umgebungstemperatur unter 100 Grad Celsius liegt. Die Wellenform von ZN im Gebiet D kann für angemessene PVT-Schwankungen zuverlässig generiert werden, wenn die Versorgungsspannungs-Anstiegs- und Abfallzeiten unter 10 Millisekunden liegen. Außerdem kann die Wellenform von ZN im Gebiet E unabhängig von PVT-Schwankungen und Versorgungsspannungs-Anstiegs- und Abfallzeiten zuverlässig generiert werden.
2A zeigt ein Schemadiagramm einer angesteuerten Spannungsdetektorschaltung (im Folgenden „Spannungsteilerschaltung“) 200, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Spannungsdetektorschaltung 200 kann ein Beispiel der Spannungsdetektorschaltung 115 (1A) sein, ausgebildet zum Detektieren, dass eine Versorgungsspannung V_BUS über einen Schwellwertspannungspegel wie etwa VPOR_R steigt. Eine derartige Spannungsdetektorschaltung kann eine ansteuernde Schaltung 201, eine Spannungsteilerschaltung 203 und einen Inverter 205 aufweisen. Die ansteuernde Schaltung 201 kann einen P-Typ-Feldeffekttransistor (PFET) M1 aufweisen. Die Spannungsteilerschaltung 203 kann einen diodengeschalteten PFET M2 und einen verstellbaren Widerstand R1 aufweisen. Außerdem kann die Inverterschaltung 205 einen PFET M3 und einen NFET M4 aufweisen.
Die ansteuernde Schaltung 201 und die Spannungsteilerschaltung können verwendet werden, um eine steigende Schwellwertspannung (VPOR_R) unter Verwendung von Gleichung (1) und Gleichung (2) für eine vorgegebene Geometrie $(\frac{W_{P 1}}{L_{P 1}}),$
eine Schwellwertspannung (V_TP1 ) und einen Prozessfaktor (K_P ) von M2, eine vorgegebene Geometrie (W Z^Z ), eine Schwellwertspannung (V_TP2 ) und einen Prozessfaktor (K_p ) von M3 und eine vorgegebene Geometrie $(\frac{W_{N}}{L_{N}}),$
eine Schwellwertspannung (V_TN ) und einen Prozessfaktor (K_N ) von M4 zu bestimmen. Im Allgemeinen kann VPOR_R durch Verstellen von R1 oder durch Ändern der Geometrie zu M2, M3 oder M4 bestimmt werden. Die Spannung V_g in Gleichung (1) und Gleichung (2) kann die Gate-Source-Spannung von M1 sein. $\frac{V_{g}}{R 1} = 0,5 \cdot K_{P} \frac{W_{P 1}}{L^{P 1}} {(V P O R_{R} - V_{g} + V_{T P 1})}^{2}$
$0,5 \cdot L_{N} \frac{W_{N}}{L_{N}} {(V_{g} - V_{T N})}^{2} = 0,5 \cdot K_{P} \cdot \frac{W_{P}}{L_{P 2}} {(V P O R_{R} - V_{g} + V_{T P 2})}^{2}$
Die Spannungsdetektorschaltung 200 kann durch Präsentieren eines L-Signals am Anschluss EN eingeschaltet werden, wie etwa um M1 einzuschalten. Die Schwellwertspannung VPOR_R kann eine Vorspannung von M4 bestimmen, wie etwa zum Bestimmen der am Knoten N1 erforderlichen Spannung, um zu bewirken, dass der Inverter 205 vom Generieren eines H-Ausgangs zu einem L-Ausgang schaltet. Während V_BUS von einem L-Potential wie etwa Masse GND zu VPOR_R steigt, kann die Spannung am Knoten N1 unter dieser Vorspannung sein, was bewirkt, dass der Inverter 205 ein H-Ausgangssignal am Anschluss Z generiert, das V_BUS genau verfolgt. Die Spannung am Knoten N1 kann über die Vorspannung von M4 steigen, wenn V_BUS über VPOR_R steigt, was bewirkt, dass der Inverter 205 das Ausgangssignal auf L steuert, wie etwa um anzuzeigen, dass V_BUS einen kleinsten Arbeitsspannungspegel erreicht hat.
Das Ausgangssignal kann von dem Anschluss Z durch eine POR-Zwischenspeicherschaltung wie etwa die POR-Zwischenspeicherschaltung 120 (1) erfasst werden. Der Spannungsdetektor 200 kann dann ausgeschaltet oder deaktiviert werden, indem ein L-Signal am Anschluss EN präsentiert wird, wie etwa zum Ausschalten von M1. Da Zwischenspeicherschaltungen weniger Leistung verbrauchen können als die durch R1 abgeführte Leistung, kann das Speichern des Z in einem POR-Zwischenspeicher und das Deaktivieren der Spannungsdetektorschaltung 200 den Stromverbrauch in einigen Systemen reduzieren.
2B zeigt ein Schemadiagramm eines weiteren Beispiels einer angesteuerten Spannungsdetektorschaltung 210 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Spannungsdetektorschaltung 210 kann ein Beispiel der Spannungsdetektorschaltungen sein, die die Brownout-Detektorschaltung 110 (1) aufweist, ausgebildet zum Detektieren, dass eine Versorgungsspannung V_BUS unter einen Schwellwertspannungspegel fällt, wie etwa VPOR_FL. Eine derartige Spannungsdetektorschaltung kann eine ansteuernde Schaltung 211, eine Spannungsteilerschaltung 213 und einen Inverter 215 aufweisen. Die ansteuernde Schaltung 201 kann einen NFET M8 aufweisen. Die Spannungsteilerschaltung 213 kann einen diodengeschalteten PFET M3 und einen verstellbaren Widerstand R2 aufweisen. Außerdem kann die Inverterschaltung 215 einen PFET M6 und einen NFET M7 aufweisen. Die Transistoren M5, M6 und M7 können so ausgewählt sein, dass sie den Transistoren M2, M3 und M4 der Spannungsdetektorschaltung 200 entsprechen. Die Schwellwertspannung VPOR_FL kann gemäß Gleichung (1) und Gleichung (2) bestimmt werden, indem VPOR_FL für VPOR_R und R2 für R1 substituiert wird. Der Wert von R2 kann größer sein als der Wert von R1, wie etwa um zu bewirken, dass VPOR_FL unter VPOR_R ist.
Die Spannungsdetektorschaltung 210 kann durch Anlegen einer niedrigen Spannung an M8 ausgeschaltet oder durch Anlegen einer hohen Spannung an M8 eingeschaltet werden. In dem Aus-Zustand kann der Spannungsdetektor 210 bewirken, dass der Inverter 215 eine niedrige Ausgangsspannung am Anschluss Z generiert. In dem Ein-Zustand kann der Spannungsdetektor weiterhin eine niedrige Ausgangsspannung am Anschluss Z generieren, bis V_BUS unter VPOR_FL fällt. Der Spannungsdetektor 210 kann eine hohe Ausgangsspannung am Anschluss Z generieren V_BUS fällt unter POR_FL.
3 zeigt ein Schemadiagramm einer Rücksetzschaltung 300 mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom (im Folgenden „Rücksetzschaltung“) 300 kann ein Beispiel der Rücksetzschaltung 100 (1A) sein. Die Rücksetzschaltung 300 kann eine Spannungsdetektorschaltung 305, eine Inverterschaltung 310, eine POR-Zwischenspeicherschaltung 315, eine Inverterschaltung 320 und eine Brownout-Detektorschaltung 325 aufweisen. Die Spannungsdetektorschaltung 305 kann ein Beispiel der Spannungsdetektorschaltung 115 (1A) oder der Spannungsdetektorschaltung 200 (2A) sein. Solche Schaltungen können ausgebildet sein, eine Zunahme bei einer Versorgungsspannung V_BUS über eine Schwellwertspannung VPOR_R (1B) zu detektieren, wie hierin beschrieben.
Die Kombination aus der POR-Zwischenspeicherschaltung 315 und dem Inverter 320 kann ein Beispiel für die POR-Zwischenspeicherschaltung 120 sein (1). Die POR-Zwischenspeicherschaltung 315 kann einen Schaltkreis 313 aufweisen, der ausgebildet ist, um etwa durch Verwenden eines PFET M17 geschlossen zu werden, wenn V_BUS von einer niedrigen Spannung zu VPOR_R steigt. Während V_BUS unter VPOR_R ist, kann das Aus des Spannungsdetektors 305 (eine hohe Spannung) durch die Inverterschaltung 310 invertiert und durch die POR-Zwischenspeicherschaltung 315 geschickt werden, um ein hohes Rücksetzsignal ZN zu generieren. Der invertierte Ausgang der Spannungsdetektorschaltung 305 kann bewirken, dass die POR-Zwischenspeicherschaltung 315 einen niedrigen Ausgang des Knotens N2 generiert, wie etwa, um den Anschluss EN der Spannungsdetektorschaltung 305 auf L zu steuern. Dies kann den ansteuernden Transistor M1 (2A) schließen, wodurch die Spannungsdetektorschaltung 305 in einem Ein-Zustand gehalten wird. Wenn V_BUS über VPOR_R steigt, schaltet der Ausgang der Spannungsdetektorschaltung 305 auf eine niedrige Spannung. Dieser niedrige Ausgang kann durch den Inverter 310 auf H invertiert und zur Zwischenspeicherschaltung 315 weitergeschickt werden. Dieser hohe Eingang kann bewirken, dass der Inverter 312 eine hohe Spannung an der Basis des PFET M17 generiert, wie etwa zum elektrischen Trennen der POR-Zwischenspeicherschaltung 315 von dem Spannungsdetektor 305, wie etwa zum Erfassen oder Zwischenspeichern des invertierten Ausgangs der Spannungsdetektorschaltung 305. Der zwischengespeicherte (hohe Spannung) Ausgang kann bewirken, dass die POR-Zwischenspeicherschaltung 315 eine hohe Spannung am Knoten N2 generiert, wie etwa zum Ausschalten oder Deaktivieren der Spannungsdetektorschaltung 305.
Die Brownout-Detektorschaltung 325 kann ein Beispiel der Brownout-Detektorschaltung 110 (1A) sein, die ausgebildet ist zum Detektieren eines Abfalls bei V_BUS unter eine Schwellwertspannung VPOR_FL (1B). Die Brownout-Detektorschaltung 325 kann eine Ladungsspeicherschaltung 330, eine Leckladungs-Kompensationsschaltung 335, eine Fallend-Detektorschaltung 340, einen Spannungsdetektor 350 und eine Rücksetzeinrichtung 355 aufweisen. Die Brownout-Detektorschaltung 325 kann auch eine Tiefsetzschaltung 345, einen Rücksetztransistor M7 und einen Kondensator C5 aufweisen.
Die Ladungsspeicherschaltung 315 kann eine Diode D1 und einen Speicherkondensator C1 aufweisen. Die Ladungsspeicherschaltung 315 kann eine Schwellwertspannung VPOR_FH (1B) zum Aktivieren der Spannungsdetektorschaltung 350 bestimmen. Die Schwellwertspannung durch Verwendung einer oder mehrerer Dioden D1 zum Bestimmen einer am Speicherkondensator C1 entwickelten Spannung bestimmt werden. Eine derartige Schwellwertspannung (VPOR_FH ) kann unter Verwendung von Gleichung (3) bei gegebenen k-Dioden D1 bestimmt werden, wobei jede eine Durchlassspannung V_D und eine Schwellwertspannung VTP von PFET M9 besitzt. Der Speicherkondensator C1 kann auf VPOR_FH (VPOR_FH ) geladen werden, wie durch D1 bestimmt, wenn V_BUS auf eine größte oder normale Arbeitsspannung V_BUS_MAX steigt. Bei einigen Ausführungsformen können VPOR_FH oder die Anzahl von ioden D1 (k) gewählt werden, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der der Spannungsdetektor 350 eingeschaltet ist, wie etwa durch Bestimmen der Breite des Gebiets C in 1B. $V P O R_{F H} = V_B U S_{M A X} - k \cdot V_{D} + V T P$
Die Fallend-Detektorschaltung 340 kann einen PFET M9 mit einem Gate, das an V_BUS gekoppelt ist, und einer Source, die an den Speicherkondensator C1 gekoppelt ist, aufweisen. Die Fallend-Detektorschaltung 340 kann ausgebildet sein zum Detektieren eines Abfalls bei V_BUS unter VPOR_FH durch Einschalten, um den Speicherkondensator C1 zu entladen, wenn V_BUS um mehr als VTP Volt unter VPOR_FH fällt. Wenn V_BUS eine lange Fallzeit hat, kann sich M9 teilweise einschalten, was bewirkt, dass Ladung aus dem Speicherkondensator C1 austritt. Ein derartiges Leck kann die Fähigkeit von M9 begrenzen, zu detektieren, dass V_BUS unter VPOR_FH fällt. Die Leckladungskompensationsschaltung kann die aus dem Speicherkondensator C1 austretende Ladung begrenzen, wie etwa durch Verwenden der Diode, verbunden mit PFET M8, um die aus C1 ausgetretene Ladung zu erfassen, wie etwa um zu bewirken, dass der durch einen NFET M10 und einen NFET M11 gebildete Stromspiegel die ausgetretene Ladung zum Drain von M9 spiegelt. Diese Ausbildung kann die Robustheit der Brownout-Detektorschaltung 325 gegenüber PVT unterschiedlich und gegenüber verschiedenen Versorgungsspannungscharakteristika verbessern, was das Stromleck aus dem C1 beeinflussen kann.
Die Tiefsetzschaltung 345 kann Dioden-geschaltete NFETs M12, M13 und M14 aufweisen. Diese Schaltung kann eine Ladung weg von dem ansteuernden Transistor in der Spannungsdetektorschaltung 350 ziehen, wenn M9 ausgeschaltet ist, wie etwa zum Deaktivieren des Spannungsdetektors 350. Die Tiefsetzschaltung 345 kann auch sicherstellen, dass die am Kondensator C5 abgefallene Spannung groß genug ist, um den ansteuernden Transistor in dem Spannungsdetektor 350 einzuschalten, wenn Mg eingeschaltet ist.
Der Spannungsdetektor 350 kann ein Spannungsdetektor wie etwa der Spannungsdetektor 210 (2B) sein, der dazu ausgebildet ist zu detektieren, dass V_BUS unter die Schwellwertspannung VPOR_FL fällt. Nach dem Einschalten kann der Spannungsdetektor 350 V_BUS überwachen und eine niedrige Ausgangsspannung am Anschluss Z generieren, bis V_BUS unter VPOR_FL fällt. Nachdem V_BUS unter VPOR_FL fällt, kann der Spannungsdetektor 350 eine hohe Ausgangsspannung am Anschluss Z ansteuern, wie etwa zum Bewirken, dass NFET M15 und NFET M16 in der Rücksetzschaltung 355 die Knoten N3 beziehungsweise N4 herunterziehen, um die POR-Zwischenspeicherschaltung 315 zurückzusetzen, wie etwa um zu bewirken, dass der POR-Zwischenspeicher eine niedrige Spannung oder eine logische 0 speichert. Das Rücksetzen der Zwischenspeicherschaltung 315 kann bewirken, dass die Inverterschaltung 320 ZN auf H ansteuert, wie im Gebiet D von 1 gezeigt. Das Ansteuern von ZN auf H kann NFET M7 einschalten und bewirken, dass das Gate des ansteuernden Transistors in der Spannungsdetektorschaltung 350 auf L gezogen wird, wodurch die Spannungsdetektorschaltung 350 deaktiviert wird.
4 zeigt ein Transistorebenen-Schemadiagramm eines Beispiels einer Rücksetzschaltung 400 mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Rücksetzschaltung 400 kann ein Beispiel der Rücksetzschaltung 105 (1) oder der Rücksetzschaltung 300 (3) sein. Die Rücksetzschaltung kann einen Steigende-Spannungsdetektor 405, einen Inverter 407, eine POR-Zwischenspeicherschaltung 410, einen Inverter 412 und eine Brownout-Detektorschaltung 415 aufweisen, wie etwa um jeweils dem Spannungsdetektor 305, dem Inverter 230, der POR-Zwischenspeicherschaltung 415, dem Inverter 310 und der Brownout-Detektorschaltung 325 von 3 zu entsprechen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Rücksetzschaltung 400 in einer integrierten Schaltung enthalten sein, wie etwa zum Liefern eines Rücksetzsignals ZN an eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen als Reaktion auf eine Bedingung einer Versorgungsspannung, wie hierin beschrieben.
5 zeigt eine Menge von Operationen 500 zum Betreiben einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Operationen 500 können ausgeführt werden, um eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen als Reaktion darauf zurückzusetzen, dass eine Versorgungsspannung über einen steigenden Schwellwertspannungspegel steigt, wie etwa VPOR_R in 1B. Die Operationen 500 können auch ausgeführt werden, um eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen als Reaktion auf eine Versorgungsspannung zurückzusetzen, die, einer Arbeitsspannung von unter einen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt, wie etwa VPOR_FL in 1B. Die Operationen 500 können bei Operation 505 gestartet werden, wie etwa durch Hochfahren oder Erhöhen einer Versorgungsspannung einer Elektronikeinrichtung mit einer oder mehreren sequenziellen Logikschaltungen. Die Operation 510 kann ausgeführt werden, um die steigende Versorgungsspannung unter Verwendung einer ersten Schaltung, wie etwa einer Steigende-Spannung-Detektorschaltung, zu überwachen, wie etwa der Spannungsdetektorschaltung 115 (1A) oder der Spannungsdetektorschaltung 200 (2A). Die Operation 515 kann dann ausgeführt werden, um ein Rücksetzsignal mit einem ersten Wert wie etwa einer logischen 1 oder einer hohen Spannung zu generieren, um die eine oder mehreren synchronen Logikschaltungen zurückzusetzen. Die Operation 520 kann ausgeführt werden zu bestimmen, ob die Versorgungsspannung über dem steigenden Schwellwertspannungspegel liegt. Die Operationen 500 können bei Operation 510 fortgesetzt werden, wenn die Versorgungsspannung nicht höher ist als der steigende Schwellwertspannungspegel. Alternativ kann Operation 525 ausgeführt werden, um ein Rücksetzsignal mit einem zweiten Wert zu generieren, wenn die Versorgungsspannung über der steigenden Schwellwertspannung liegt. Die Operation 525 kann weiter ausgeführt werden, um den zweiten Wert in einem Speicher oder einer Zwischenspeicherschaltung wie etwa der POR-Zwischenspeicherschaltung 120 (1) oder der POR-Zwischenspeicherschaltung 315 (3) zu speichern. Der zweite Wert kann eine logische 0 oder eine niedrige Spannung sein, ausgewählt zum Freigeben der einen oder mehreren Logikschaltungen zum Arbeiten. Operation 530 kann dann ausgeführt werden, um die erste Schaltung zu deaktivieren, wie etwa durch Ausschalten eines ansteuernden Transistors oder einer ansteuernden Schaltung, mit einer Steigenden-Spannung-Detektorschaltung assoziiert, wie hierin beschrieben.
Die Operation 535 kann ausgeführt werden zum Überwachen der Versorgungsspannung, um zu bestimmen, ob die Versorgungsspannung unter einen hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel gefallen ist, wie etwa VPOR_FH in 1B. Die Operation 535 kann unter Verwendung einer Fallende-Spannung-Detektorschaltung in Verbindung mit einer Ladungsspeicherschaltung und einem Leckstromkompensator ausgeführt werden, wie hierin beschrieben. Die Ausführung der Operationen 500 kann bei Operation 505 oder bei Operation 535 weitergehen, wenn die Versorgungsspannung nicht unter den hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel gefallen ist. Alternativ kann die Ausführung der Operationen 500 bei Operation 540 weitergehen, wenn die Versorgungsspannung unter den hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel gefallen ist.
Die Operation 540 kann ausgeführt werden, um die fallende Versorgungsspannung zu überwachen, um zu detektieren, dass die Versorgungsspannung unter einen niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt, wie etwa VPOR_FL in 1B, wie etwa unter Verwendung einer Fallende-Spannung-Detektorschaltung, wie hierin beschrieben. Die Ausführung der Operationen 500 kann bei Operation 540 weitergehen, bis die Versorgungsspannung unter den niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt, während die Ausführung der Operationen 500 bei Operation 550 weitergehen kann, wenn die Versorgungsspannung unter den niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt, wie in Operation 545 gezeigt. Die Operation 550 kann ausgeführt werden, um den POR-Zwischenspeicher zurückzusetzen, wie etwa um zu bewirken, dass der POR-Zwischenspeicher den ersten Wert speichert, wie hierin beschrieben. Die Operation 555 kann dann ausgeführt werden, um die Fallende-Spannung-Detektorschaltung zu deaktivieren.
Jeder bzw. jedes der nicht beschränkenden Aspekte oder Beispiele, die hierin beschrieben sind, kann für sich alleine stehen oder kann in verschiedenen Permutationen oder Kombinationen mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden.
Die obige detaillierte Beschreibung enthält Referenzen auf die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Diese Ausführungsformen werden hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet. Solche Beispiele können Elemente zusätzlich zu jenen gezeigten oder beschriebenen enthalten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung ziehen jedoch auch Beispiele in Betracht, in denen nur jene gezeigten oder beschriebenen Elemente vorgesehen sind. Zudem ziehen die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch Beispiele in Betracht, die eine beliebige Kombination oder Permutation jener gezeigten oder beschriebenen Elemente (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) entweder bezüglich eines bestimmten Beispiels (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) oder bezüglich anderer Beispiele (oder eines oder mehrerer Aspekte davon), die hierin gezeigt oder beschrieben sind, verwenden.
Im Fall von uneinheitlichen Verwendungen zwischen diesem Dokument und beliebigen, unter Bezugnahme so aufgenommenen Dokumenten, ist die Verwendung in diesem Dokument bestimmend.
In diesem Dokument werden die Ausdrücke „ein/eine/einer“ verwendet, wie in Patentdokumenten üblich ist, um einen oder mehr als einen zu beinhalten, unabhängig von beliebigen anderen Instanzen oder Verwendungen von „mindestens ein“ oder „einer oder mehrere“. In diesem Dokument wird der Ausdruck „oder“ verwendet, um sich auf ein nicht-exklusives Oder zu beziehen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ beinhaltet, sofern nicht etwas Anderes angegeben ist. In diesem Dokument werden die Ausdrücke „mit“ und „in denen“ als die Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „aufweisend“ und „wobei“ in einfachem Englisch verwendet. Außerdem sind in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „mit“ und „aufweisend“ offen, das heißt, ein System, eine Einrichtung, ein Artikel, eine Zusammensetzung, eine Formulierung oder ein Prozess, die Elemente zusätzlich zu jenen nach einem derartigen Ausdruck in einem Anspruch aufgeführten aufweisen, werden immer noch so angesehen, dass sie in den Schutzbereich dieses Anspruchs fallen. Zudem werden in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen ihren Objekten keine numerischen Anforderungen auferlegen.
Hierin beschriebene Verfahrensbeispiele können mindestens teilweise maschinen- oder computerimplementiert sein. Einige Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium enthalten, das mit Anweisungen codiert ist, die ausgeführt werden können, um eine Elektronikeinrichtung zu konfigurieren, Verfahren, wie in den obigen Beispielen beschrieben, durchzuführen. Eine Implementierung solcher Verfahren kann einen Code wie etwa einen Mikrocode, einen Assemblersprachencode, einen Sprachencode auf höherer Ebene oder dergleichen aufweisen. Ein derartiger Code kann computerlesbare Anweisungen zum Durchführen verschiedener Verfahren aufweisen. Der Code kann Abschnitte von Computerprogrammprodukten bilden. Weiterhin kann in einem Beispiel der Code dinglich auf einem oder mehreren flüchtigen, nichtflüchtigen oder unflüchtigen dinglichen computerlesbaren Medien wie etwa während einer Ausführung oder zu anderen Zeiten gespeichert sein. Zu Beispielen für diese dinglichen computerlesbaren Medien können unter anderem Festplatten, entfernbare Magnetplatten, entfernbare optische Platten (z. B. Compact Discs und Digital Video Discs), Magnetkassetten, Speicherkarten oder Speichersticks, Direktzugriffsspeicher (RAMs), Festwertspeicher (ROMs) und dergleichen zählen.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht restriktiv sein. Beispielsweise können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, wie etwa durch einen Durchschnittsfachmann bei Betrachtung der obigen Beschreibung. Die Zusammenfassung wird vorgelegt, damit der Leser das Wesen der technischen Offenbarung schnell feststellen kann. Sie wird in dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzbereich oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Außerdem können in der obigen ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale miteinander gruppiert sein, um die Offenbarung zu vereinfachen. Dies sollte nicht so ausgelegt werden, dass damit beabsichtigt wird, dass ein unbeanspruchtes offenbartes Merkmal für irgendeinen Anspruch essentiell ist. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offenbarten Ausführungsform liegen. Somit sind die folgenden Ansprüche hiermit als Beispiele oder Ausführungsformen in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als eine separate Ausführungsform für sich selbst steht, und es wird in Betracht gezogen, dass solche Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen oder Permutationen miteinander kombiniert werden können. Der Schutzbereich der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang an Äquivalenten, auf den solche Ansprüche einen Anspruch haben, bestimmt werden.
Gemäß einem Aspekt weist eine Einrichtung zum Liefern eines Rücksetzsignals an eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen in einem Elektroniksystem als Reaktion auf eine Versorgungsspannungsbedingung eine erste Spannungsdetektorschaltung auf, um einen ersten Impuls zu generieren, nachdem die Versorgungsspannung auf einen ersten Schwellwertspannungspegel steigt. Die Einrichtung weist weiterhin eine zweite Spannungsdetektorschaltung auf, um einen zweiten Impuls zu generieren, nachdem die Versorgungsspannung unter einen zweiten Schwellwertspannungspegel fällt. Die Einrichtung weist zusätzlich eine Zwischenspeicherschaltung zum Speichern eines ersten Werts auf Basis des ersten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung auf den ersten Schwellwertspannungspegel steigt, Deaktivieren der ersten Spannungsdetektorschaltung nach dem Speichern des ersten Werts, Rücksetzen zum Speichern eines zweiten Werts auf Basis des zweiten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung unter den zweiten Schwellwertspannungspegel fällt, und zum Deaktivieren der zweiten Spannungsdetektorschaltung nach dem Rücksetzen auf.

Claims

Einrichtung zum Liefern eines Rücksetzsignals an eine oder mehrere sequenzielle Logikschaltungen in einem Elektroniksystem als Reaktion auf eine Versorgungsspannungsbedingung, wobei die Einrichtung aufweist: eine erste Spannungsdetektorschaltung zum Generieren eines ersten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung auf einen ersten Schwellwertspannungspegel steigt; eine zweite Spannungsdetektorschaltung zum Generieren eines zweiten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung unter einen zweiten Schwellwertspannungspegel fällt; und eine Zwischenspeicherschaltung zum: Speichern eines ersten Werts auf Basis des ersten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung auf den ersten Schwellwertspannungspegel steigt, Deaktivieren der ersten Spannungsdetektorschaltung nach dem Speichern des ersten Werts, Rücksetzen zum Speichern eines zweiten Werts auf Basis des zweiten Impulses, nachdem die Versorgungsspannung unter den zweiten Schwellwertspannungspegel fällt, und Deaktivieren der zweiten Spannungsdetektorschaltung nach dem Rücksetzen.
Einrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend eine Brownout-Detektorschaltung zum selektiven Steuern der zweiten Spannungsdetektorschaltung, wobei die Brownout-Detektorschaltung aufweist: die zweite Spannungsdetektorschaltung; eine Ladungsspeicherschaltung zum Generieren einer dritten Schwellwertspannung; eine Fallend-Detektorschaltung, an die Ladungsspeicherschaltung gekoppelt, um die zweite Spannungsdetektorschaltung zu aktivieren, nachdem ein Abfall bei der Versorgungsspannung unter die dritte Schwellwertspannung detektiert wird; und eine Kompensatorschaltung, an die Ladungsspeicherschaltung und an die Fallend-Detektorschaltung gekoppelt, um einen Leckstrom von der Ladungsspeicherschaltung zu begrenzen.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die dritte Schwellwertspannung durch eine Diode bestimmt wird, die in Reihe mit einem Speicherkondensator zwischen einer ersten Schiene, die die Versorgungsspannung generiert, und einer niedrigen Schiene, die die Versorgungsspannung generiert, gekoppelt ist.
Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Kompensatorschaltung eine Stromspiegelschaltung aufweist zum: Erfassen des aus der Ladungsspeichereinrichtung zu einem Eingangsknoten des Fallend- Detektorschaltung austretenden Leckstroms, und Generieren eines gespiegelten Stroms an einem Ausgangsknoten der Fallend-Detektorschaltung auf Basis des erfassten Leckstroms.
Einrichtung nach Anspruch 4, wobei der Stromspiegel einen Dioden-geschalteten P-Typ-Feldeffekttransistor aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Leckstrom von der Ladungsspeicherschaltung zu erfassen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Fallend-Detektorschaltung einen Transistor mit einer Vorspannung aufweist, die durch die dritte Schwellwertspannung bestimmt wird, die in der Ladungsspeicherschaltung gespeichert ist, und eine durch die Versorgungsspannung bestimmte Gatespannung.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Spannungsdetektorschaltung aufweist: eine Inverterschaltung zum Detektieren, dass die Versorgungsspannung über den ersten Schwellwertspannungspegel steigt; und eine angesteuerte Spannungsteilerschaltung, an einen Eingang der Inverterschaltung gekoppelt, um den ersten Schwellwertspannungspegel zu bestimmen.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die angesteuerte Spannungsteilerschaltung aufweist: einen Dioden-geschalteten Transistor, an eine erste Schiene gekoppelt, die die Versorgungsspannung generiert; ein Widerstandselement, das zwischen den Dioden-geschalteten Transistor und eine zweite Schiene, die die Versorgungsspannung generiert, gekoppelt ist, wobei das Widerstandselement verstellt werden kann, um die erste Schwellwertspannung auf Basis eines Teils der Versorgungsspannung zu bestimmen, die an dem Dioden-geschalteten Transistor abfällt, zu einem Teil der Versorgungsspannung, die an dem Widerstandselement abfällt; und eine ansteuernde Einrichtung zum Entkoppeln des Dioden-geschalteten Transistors von der ersten Schiene, nachdem die Zwischenspeicherschaltung den ersten Wert speichert.
Einrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Spannungsdetektorschaltung eine angesteuerte Spannungsteilerschaltung aufweist, wobei die angesteuerte Spannungsteilerschaltung aufweist: einen Dioden-geschalteten Transistor, der an eine erste Schiene gekoppelt ist, die die Versorgungsspannung generiert; ein Widerstandselement, das zwischen den Dioden-geschalteten Transistor und eine zweite Schiene, die die Versorgungsspannung generiert, gekoppelt ist, wobei das Widerstandselement verstellt werden kann, um die zweite Schwellwertspannung auf Basis eines Teils der Versorgungsspannung zu bestimmen, die an dem Dioden-geschalteten Transistor abfällt, zu einem Teil der Versorgungsspannung, die an dem Widerstandselement abfällt; und eine ansteuernde Einrichtung zum Entkoppeln des Widerstandselements von der zweiten Schiene der Versorgungsspannung, nachdem die Zwischenspeicherschaltung den ersten Wert speichert.
Verfahren zum Betreiben einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom zum Rücksetzen einer sequenziellen Logikschaltung im System als Reaktion auf eine Bedingung einer Versorgungsspannung, wobei das Verfahren aufweist: Überwachen einer steigenden Versorgungsspannung unter Verwendung einer ersten Schaltung; Ansteuern eines Rücksetzsignals auf einen ersten Wert, während die Versorgungsspannung unter einem ersten Schwellwertspannungspegel liegt; Ansteuern des Rücksetzsignals auf einen zweiten Wert unter Verwendung der ersten Schaltung, wenn die Versorgungsspannung über einen ersten Schwellwertspannungspegel steigt; Speichern eines zweiten Werts in einer Zwischenspeicherschaltung, nachdem die Versorgungsspannung über den ersten Schwellwertspannungspegel steigt; Deaktivieren der ersten Schaltung nach dem Speichern des zweiten Werts; Detektieren eines Abfalls bei der Versorgungsspannung unter einen zweiten Schwellwertspannungspegel; Überwachen der Versorgungsspannung unter Verwendung einer zweiten Schaltung, während die Versorgungsspannung über einem dritten Schwellwertspannungspegel liegt; Speichern des ersten Werts in der Zwischenspeicherschaltung, wenn die Versorgungsspannung unter den dritten Schwellwertspannungspegel fällt; und Ansteuern des Rücksetzsignals auf den ersten Wert Versorgungsspannung fällt unter den dritten Schwellwertspannungspegel ab.
Verfahren nach Anspruch 10, weiterhin aufweisend: Generieren der zweiten Schwellwertspannung unter Verwendung einer Ladungsspeicherschaltung; Entladen der Ladungsspeicherschaltung unter Verwendung einer Fallend-Detektorschaltung als Reaktion auf das Detektieren des Abfalls bei der Versorgungsspannung unter einen zweiten Schwellwertspannungspegel; und Begrenzen der Entladung der Ladungssteuerschaltung unter Verwendung einer Stromkompensationsschaltung.
Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin aufweisend: Aktivieren, unter Verwendung eines durch Entladen der Ladungskompensationsschaltung generierten Stroms, der zweiten Schaltung zum Überwachen der Versorgungsspannung.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Stromkompensationsschaltung eine Stromspiegelschaltung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen durch das Entladen der Ladungsspeicherschaltung generierten Strom abzutasten und einen Strom proportional zu dem durch das Entladen generierten Strom zu einem Ausgang der Fallende-Spannung-Detektorschaltung zu spiegeln.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiterhin aufweisend: Bestimmen eines Werts der zweiten Schwellwertspannung unter Verwendung einer in Reihe zu einem Kondensator in der Ladungsspeicherschaltung gekoppelten Diode.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, weiterhin aufweisend: Bestimmen eines Werts der ersten Schwellwertspannung unter Verwendung einer in Reihe mit einem variablen Widerstandselement gekoppelten Diode.
System mit einer Rücksetzschaltung mit niedrigem Ruhestrom zum Rücksetzen von Zwischenspeicherschaltungen als Reaktion auf eine Spannungsversorgungsbedingung, wobei das System aufweist: eine Einrichtung, die eine oder mehrere Zwischenspeicherschaltungen aufweist; eine erste Spannungsdetektorschaltung, aufweisend: einen angesteuerten Spannungsteiler, ausgebildet durch einen Diodengeschalteten Transistor, in Reihe mit einem verstellbaren Widerstand gekoppelt zwischen eine hohe Schiene der Versorgungsspannung und eine niedrige Schiene der Versorgungsspannung, und eine Inverterschaltung zum Empfangen einer Spannung, die zwischen dem verstellbaren Widerstand und der niedrigen Schiene der Versorgungsspannung abfällt; eine Zwischenspeicherschaltung mit einem Eingangsknoten, der an einen Ausgang der Inverterschaltung gekoppelt ist, und einem ersten Ausgangsknoten, der an ein erstes ansteuerndes Element der ersten Detektorschaltung gekoppelt ist; und eine Brownout-Detektorschaltung, aufweisend: eine Ladungsspeicherschaltung zum Liefern einer Referenzspannung an eine Fallend-Detektorschaltung, eine Leckstrom-Kompensatorschaltung, die an die Ladungsspeicherschaltung und die Fallende-Spannung-Detektorschaltung gekoppelt ist, und eine zweite Spannungsdetektorschaltung mit einem zweiten ansteuernden Element, an einen Knoten gekoppelt, ausgebildet durch einen ersten Ausgangsanschluss der Fallende-Spannung-Detektorschaltung, und einem zweiten Ausgangsanschluss der Leckstrom-Kompensatorschaltung, und einem zweiten Ausgangsknoten, der an die Zwischenspeicherschaltung gekoppelt ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Zwischenspeicherschaltung ein Signal am ersten Ausgangsknoten generiert, um zu bewirken, dass das erste ansteuernde Element die erste Detektorschaltung deaktiviert, wenn die Versorgungsspannung über einen Steigende-Schwellwertspannungspegel steigt.
System nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Fallend-Detektorschaltung ein Signal an einem Knoten generiert, der durch den ersten Ausgangsanschluss der Fallende-Spannung-Detektorschaltung und den zweiten Ausgangsanschluss der Leckstrom-Kompensatorschaltung gebildet wird, um die zweite Spannungsdetektorschaltung zu aktivieren, wenn die Versorgungsspannung unter einen hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt.
System nach Anspruch 18, wobei die zweite Spannungsdetektorschaltung ein Signal zum Rücksetzen der Zwischenspeicherschaltung generiert, wenn die Versorgungsspannung unter einen niedrigen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel fällt, wobei der niedrige Fallende-Spannung-Schwellwertpegel unter dem hohen Fallende-Spannung-Schwellwertpegel liegt.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Zwischenspeicherschaltung dazu ausgebildet ist, zu bewirken, dass das zweite ansteuernde Element die zweite Spannungsdetektorschaltung nach dem Empfangen des Signals zum Rücksetzen der Zwischenspeicherschaltung deaktiviert.