專利名稱：一種具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種上電復位電路，具體涉及一種具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，屬于集成電路技術領域。
背景技術：
隨著芯片集成度的不斷提高，低功耗技術在片上系統芯片(簡稱SoC)設計中的應用已經越來越成為研究者所關注的內容。單個芯片上集成的功能模塊越來越多，對芯片功耗的要求就越高。尤其是無線傳感器網絡節點芯片對靜態功耗的要求越來越苛刻，要求節點芯片能超長持續工作到數月甚至數年，而大多數時間節點芯片是處在待機休眠狀態，這就對靜態功耗提出了極為嚴格的要求。上電復位電路(Power-on-Reset circuit,簡稱P0R)，是SoC中不可缺少的組成部分，它在整個芯片開始供電的初始階段給系統提供一個全局復位信號，確保整個系統從一個確定的狀態啟動；此外，在電路正常工作階段，如果電源電壓變至過低也會引起系統復位以防止系統工作在不穩定狀態。POR電路不管是在電源上電、掉電還是穩定階段都應連接電源。因此，極低功耗、高性能的POR電路的設計對SoC芯片至關重要。POR電路一般采用RC充放電原理來實現。當電源電壓開始升高時，由于電容C兩端電壓不能突變，復位信號保持低電平；隨著電源電壓對電容C充電，直至電容上極板的電壓到達后級反向器的閾值電壓時，復位信號輸出迅速由低變高并保持高電平，復位過程結束。這種上電復位電路結構簡單，但其起拉電壓不穩定，大電容也難在芯片內實現。
發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種高可靠性、起拉電壓穩定、低功耗的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路。為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現本發明包括輸入端接電源電壓的電源開關；帶隙比較器電路，與電源開關輸出端相連接，根據電源電壓的變化信號，輸出兩路電流信號；電流比較電路，與帶隙比較器電路輸出端相連接，用于比較兩路電流信號，并輸出電壓檢測信號；狀態鎖存電路，與電流比較電路輸出端相連接，用于鎖存電壓檢測信號，并輸出鎖存信號；輸出緩沖電路，與狀態鎖存電路輸出端相連接，用于緩沖鎖存信號，輸出緩沖電路包括依次連接的第一緩沖器和第二緩沖器，第一緩沖器輸出端接電源開關，用于控制電源開關的開啟和關閉，第二緩沖器輸出最終的上電復位信號；欠壓檢測電路，輸入接電源電壓，輸出接狀態鎖存電路輸出端，當檢測到電源電壓低于系統正常工作所需閾值時，將拉低狀態鎖存電路輸出端的電平，系統復位以防止系統工作在不穩定狀態。上述電源開關包括第零P型COMS管；第零P型COMS管源極接電源電壓，其柵極接第一緩沖器輸出端。上述帶隙比較器電路包括第零NPN型雙極型管、第一 NPN型雙極型管、第一電阻和第二電阻；第零NPN型雙極型管的發射極面積小于第一 NPN型雙極型管的發射極面積；第零NPN型雙極型管發射極接地，其集電極與基極相連接；第一 NPN型雙極型管發射極接地， 其集電極與基極相連接；第二電阻一端接第零P型COMS管漏極，其另一端接第零NPN型雙極型管集電極；第一電阻一端接第零NPN型雙極型管基極，其另一端接第一 NPN型雙極型管基極。上述電流比較電路包括第三電流鏡、第四P型COMS管、第五N型COMS管、第六P 型COMS管和傳輸門；第三電流鏡包括第三P型COMS管、第四NPN型雙極型管和第五NPN型雙極型管；第三P型COMS管、第四P型COMS管和第六P型COMS管源極均接第零P型COMS 管漏極；第四P型COMS管漏極與柵極相連接；第三P型COMS管柵極接第二 P型COMS管柵極與漏極的公共端，其漏極接第四NPN型雙極型管集電極和第五N型COMS管柵極；第四NPN 型雙極型管基極接第零NPN型雙極型管集電極，其發射極接地；第五NPN型雙極型管基極接第四NPN型雙極型管基極，其源極接地，其集電極接第四P型COMS管漏極與柵極的公共端； 第六P型COMS管柵極接第四P型COMS管漏極與柵極的公共端，其漏極接第五N型COMS管漏極和傳輸門一端；第五N型COMS管源極接地。上述狀態鎖存電路包括第零電容、鎖存器環、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第一反相器和第十四P型COMS管；第零電容一極接電源電壓，其另一極接第四反相器輸入端和鎖存器環輸入端；第四反相器輸出端接第五反相器輸入端，第五反相器輸出端接第六反相器輸入端，所述第六反相器輸出端接第十四P型COMS管柵極；第十四P型COMS管漏極接所述傳輸門另一端，其源極接第一反相器輸入端；鎖存器環輸出端接第一緩沖器輸入端；第一反相器輸出端接鎖存器環輸入端。上述欠壓檢測電路包括第九P型COMS管、第十N型COMS管、第i^一 N型COMS管、 第十二 N型COMS管、第十三P型COMS管和第二電容；第十三P型COMS管源極接電源電壓， 其柵極與漏極相連接公共端接第二電容一極和第九P型COMS管源極；第九P型COMS管與第十N型COMS管構成欠壓反相器，第十N型COMS管源極和第二電容另一端均接地；欠壓反相器一端接電源電源，另一端接第十一 N型COMS管柵極和第十二 N型COMS管柵極；第十一 N型COMS管源極接地，其漏極接鎖存器環輸出端；第十二 N型COMS管源極接地，其漏極接第十四P型COMS管源極。上述鎖存器環包括第二反相器和第三反相器；第二反相器輸出端接第三反相器輸入端，第三反相器輸出端接第二反相器輸入端。本發明結構簡單新穎，具有很高的可靠性，其起拉電壓穩定，受電源上電速率、溫度和工藝偏差的影響較小，靜態功耗極小，可以集成于低功耗應用的SOC芯片中。
下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發明；圖1為本發明的結構框圖；圖2為圖1的電路原理圖；圖3為本發明中帶隙比較器電路的電路圖；圖4為本發明中電流比較電路的電路圖；圖5為本發明中狀態鎖存電路的電路圖6為本發明中欠壓檢測電路的電路圖；圖7是本發明電路上電復位過程中幾個信號的波形示意圖。
具體實施例方式為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發明。參見圖1和圖2，本發明包括電源開關0、帶隙比較器電路1、電流比較電路2、狀態鎖存電路3、欠壓檢測電路4和輸出緩沖電路5。電源開關0的輸入端接電源電壓，輸出端接帶隙比較器電路1的輸入端，帶隙比較器電路1的輸出端接電流比較電路2的輸入端，電流比較電路2輸出端接狀態鎖存電路3輸入端，欠壓檢測電路4輸入端接電源電壓，其輸出端接狀態鎖存電路3輸出端，狀態鎖存電路3輸出端接輸出緩沖電路5輸入端，輸出緩沖電路5包括依次連接的第一緩沖器Bufferl 和第二緩沖器Buffer2，第一緩沖器Bufferl向電源開關0發出電源控制使能信號，用于控制電源開關0的開啟和關閉，進而控制帶隙比較器電路1及電流比較電路2的工作狀態，第二緩沖器Buffer2輸出最終的上電復位信號Por_reSet。本發明的工作過程如下帶隙比較器電路1和電流比較電路2輸出電壓檢測信號Det_out，電壓檢測信號 Det_out輸入到狀態鎖存電路3，狀態鎖存電路3鎖存電壓檢測信號Det_out并輸出鎖存信號Latch_0Ut ；如果電源電壓高于起拉電壓，輸出緩沖電路5輸出最終的上電復位信號Por_ reset,同時切斷電源開關0 (即切斷帶隙比較器電路1和電流比較電路2的工作電源)。當欠壓檢測電路4檢測到電源電壓低于系統正常工作所需閾值時，其拉低狀態鎖存電路3輸出端的電平，系統復位(低電平復位)，同時打開電源開關0 (帶隙比較器電路1 和電流比較電路2重新開始工作)，重新開始上電復位過程。復位信號包括從低電平到高電平的一個過程，復位信號為高電平時表示復位過程結束。電源開關0包括第零P型COMS管MO，第零P型COMS管MO源極接電源電壓，其柵極接第一緩沖器Bufferl輸出端。參見圖3，帶隙比較器電路1根據外部電源Vdd的電壓變化信號，再根據輸出緩沖電路5反饋的電源控制使能信號，輸出兩個電流信號到電流比較電路2。該電路利用CMOS 工藝中發射極固定接地的數個NPN晶體管的特性來實現溫度系數小的穩定的起拉電壓。帶隙比較器電路1產生的起拉電壓溫度系數小，受工藝的影響小。本發明的帶隙比較器電路1包括第一電流鏡、第二電流鏡、第一電阻Rl和第二電阻R2。其中，第一電流鏡包括第零NPN型雙極型管Q0、第三NPN型雙極型管Q3和第一 P型 COMS管Ml ；其中第二電流鏡包括第一 NPN型雙極型管Q1、第二 NPN型雙極型管Q2和第二 P 型 COMS 管 M2。第零NPN型雙極型管QO的發射極面積小于第一 NPN型雙極型管Ql的發射極面積。第一 P型COMS管Ml源極接第零P型COMS管MO漏極，其柵極與漏極相連接；第三 NPN型雙極型管Q3集電極接第一 P型COMS管Ml柵極與漏極的公共端，其發射極接地，其基極接第零NPN型雙極型管QO基極；第零NPN型雙極型管QO發射極接地。
第二 P型COMS管M2源極接第零P型COMS管MO漏極，其柵端與漏端相連接；第二 NPN型雙極型管Q2集電極接第二 P型COMS管M2柵極與漏極的公共端，其發射極接地，其基極接第一 NPN型雙極型管Ql基極；第一 NPN型雙極型管Ql發射極接地，其集電極與基極相連接。第二電阻R2 —端接第零P型COMS管MO漏極，其另一端接第零NPN型雙極型管QO 集電極；第一電阻Rl —端接第三NPN型雙極型管Q3基極與第零NPN型雙極型管QO基極的公共端，其另一端接第一 NPN型雙極型管Ql基極與第二 NPN型雙極型管Q2基極的公共端。帶隙比較器電路1的工作原理如下由于在電源電壓Vdd從0開始上升變化的過程中，當電源電壓Vdd較小時，第零NPN 型雙極型管QO的PN結還沒有正向導通，由于第一 NPN型雙極型管Ql的發射極面積是第零 NPN型雙極型管QO發射極面積的N倍，此時的第二電流I2大于第一電流Ip當電源電壓Vdd上升到第零NPN型雙極型管QO的PN結導通之后，第零NPN型雙極型管QO基極和發射極的電壓差Vbeci等于R1的電壓Vki加上第一 NPN型雙極型管Ql基極和發射極的電壓差Vbei,即Vbeo = VE1+VBE1,即Vbeo > Vbei，因此I2小于I10因此可以利用電路中這兩路電流的變化規律，通過比較這兩路電流的大小來判斷電源電壓Vdd是否達到上電復位的起拉電壓VTP，當I2大于I1時表示電源電壓Vdd還未達到起拉電壓Vtp的大小，當I2等于I1時為臨界情況，此時的電源電壓Vdd為起拉電壓VTP，當I2 小于I1時電路輸出上電復位信號Por_reset。上電復位電路正常工作時，我們可以得到起拉電壓Vtp的表達式Vtp = Fr+ Vt Xvl1^L-Vt \n{C0Ta)+Vg
Kl Kl其中，C0為擴散系數，α為常數，N為第一 NPN型雙極型管Ql和第零NPN型雙極型管QO的發射極面積的比值，Vg為帶隙電壓，Vt = kT/q，k為波爾茲曼常數，q為電子電量， T為溫度。對起拉電壓Vtp求導，可以得到表達式dVTP /dT =-(巡InN + \-a+ In—— -ln(C0Ta))
q Ri< Ri通過調節第一電阻Rl和第二電阻R2使起拉電壓Vtp的導數為零，可使電路的起拉電壓在該溫度附近受溫度變化的影響最小。參見圖4，電流比較電路2通過比較帶隙比較器電路1中兩條支路的鏡像電流，輸出對應的高、低電平，從而輸出上電復位的電壓檢測信號Det_out到狀態鎖存電路3。本發明的電流比較電路2包括第三電流鏡、第四P型COMS管M4、第五N型COMS管 M5、第六P型COMS管M6和傳輸門。第三電流鏡包括第三P型COMS管M3、第四NPN型雙極型管Q4和第五NPN型雙極型管Q5。第三P型COMS管M3、第四P型COMS管M4和第六P型COMS管M6源極均接第零P 型COMS管MO漏極；第四P型COMS管M4漏極與柵極相連接；第三P型COMS管M3柵極接第二 P型COMS管M2柵極與漏極的公共端，其漏極接第四NPN型雙極型管Q4集電極和第五N型COMS管M5柵極；第四NPN型雙極型管Q4基極接第零NPN型雙極型管QO集電極，其發射極接地；第五NPN型雙極型管Q5基極接第四NPN型雙極型管Q4基極，其源極接地，其集電極接第四P型COMS管M4漏極與柵極的公共端；第六P型COMS管M6柵極接第四P型COMS管M4漏極與柵極的公共端，其漏極接第五N型COMS管M5漏極和傳輸門一端；第五N 型COMS管M5源極接地。帶隙比較器電路1中第零NPN型雙極型管QO和第一 NPN型雙極型管Ql對應支路電路Il和12，通過第三電流鏡鏡像到電流比較電路2，當12小于Il時，電流比較電路2 輸出電壓檢測信號Det_out。電流比較電路2的工作原理如下電路通過第三電流鏡得到帶隙比較器電路1中的鏡像電流。電源電壓Vdd開始上電時，電源電壓Vdd低于起拉電壓VTP，電流I2大于I1，節點a被充電，電位升高，使得第五N 型COMS管M5導通，同時由于I1很小，第六P型COMS管M6處于截止狀態，則b點為低電平， 通過第七N型COMS管M7和第八P型COMS管M8構成的傳輸門輸出低電平；當電源電壓Vdd升高使得I1 = I2時，電路處于平衡狀態，此時的電源電壓Vdd為電路的起拉電壓Vtp;當電源電壓Vdd超過起拉電壓Vtp時，電流I2小于I1，節點a的電位被拉低，變為低電平，第五N型COMS管M5截止，同時第六P型COMS管M6導通，則電路輸出高電平信號，即電壓檢測信號Det_out。所以當電源電壓Vdd從0開始上升時，Det_out開始保持為0，當電源電壓Vdd上升到起拉電壓Vtp時，Det_out升高。參見圖5，狀態鎖存電路3收到電流比較電路2的電壓檢測信號Det_out，鎖存該電壓檢測信號Det_out，并輸出鎖存信號Latch_0ut，并將該鎖存信號Latch_0ut輸出到輸出緩沖電路5。狀態鎖存電路3的參考文獻為S. K.Wadhwa，et al. Zero steady state current power-on-reset circuit with Brown-out detector[C]. Proceedings of the IEEE International Conference on VLSI Design,2006 :631-636.本發明的狀態鎖存電路3包括第零電容CO、鎖存器環、第四反相器INV4、第五反相器INV5、第六反相器INV6、第一反相器INV1、第十四P型COMS管M14、第一電容Cl和第十五 N 型 COMS 管 M15。第零電容CO —極接電源電壓，其另一極接第四反相器INV4輸入端和鎖存器環輸入端；第四反相器INV4輸出端接第五反相器INV5輸入端，第五反相器INV5輸出端接第六反相器INV6輸入端，第六反相器INV6輸出端接第十四P型COMS管M14柵極；第十四P型 COMS管M14漏極接傳輸門另一端，其源極接第一電容Cl 一極、第一反相器INVl輸入端和第十五N型COMS管M15源極；第一電容Cl另一極接地；第十五N型COMS管M15漏極接電源電壓，其柵極接鎖存器環輸出端，鎖存器環輸出端接第一緩沖器Bufferl輸入端；第一反相器INVl輸出端接鎖存器環輸入端。狀態鎖存電路3的工作原理如下狀態鎖存電路3的主體是一個由第二反相器INV2和第三反相器INV3組成的鎖存器環，其輸入端經第零電容CO連接到電源電壓Vdd。狀態鎖存電路3具有兩個工作狀態，首先，在上電開始的階段，隨著電源電壓Vdd的升高，由于第零電容CO兩端的電壓差保持不變，所以節點II1的電壓隨之升高。本電路中將第二反相器INV2和第四反相器INV4的翻轉電壓設計成較低值，通過第五反相器INV5和第六反相器INV6后，節點n2的電壓為低，使第十四P型COMS管M14處于導通狀態，并將鎖存一個低電平的Det_out信號作為芯片的全局復位信號。其次，當電源電壓Vdd超過上電復位電路的起拉電壓Vtp時，Det_out信號由0變高， 并且隨著電源電壓Vdd的升高而升高。因為此時第十四P型COMS管M14還處于導通狀態， 所以Ii1點的電壓被拉低，Latch_out信號變高。同時Ii1點變低，使第十四P型COMS管M14 的柵電壓變高從而關閉，從而將前級電路與狀態鎖存電路3隔離。經過少許延時后Latch_ out信號將第零P型COMS管MO關斷，切斷了帶隙比較器電路1和電流比較電路2的電源， 使其穩態功耗為零。以上電路存在如下問題由于上電復位結束后第十四P型COMS管M14關斷造成113 點懸空，狀態鎖存電路3會通過第十四P型COMS管M14的泄漏電流緩慢放電，而一旦n3點的電壓低于第一反相器INVl的翻轉電壓，會造成Ii1點電壓變高，進而使Latch_0Ut電壓變低，將會導致電路錯誤的重新復位。為了避免這種情況，增加了第十五N型COMS管M15，當上電復位過程結束，Latch_out為高使得第十五N型COMS管M15導通，使得n3端電壓固定為高電平，從而保證輸出電壓為高。輸出緩沖電路5用于緩沖輸入的鎖存信號Latch_0Ut，輸出最終的上電復位信號 Por_reset,同時發出電源控制使能信號到電源開關3，控制電源開關3的開斷，進而控制帶隙比較器電路1和電流比較電路2的工作狀態。參見圖6，欠壓檢測電路4根據外部電源的電壓變化信號，當電源電壓Vdd電壓低于系統正常工作所需閾值時，輸出復位信號到狀態鎖存電路3輸出端，系統復位來防止系統工作在不穩定狀態° 參考文獻S. K. Wadhwa, et al. Zero steady state current power-on-reset circuit with Brown-out detector[C]. Proceedings of the IEEE International Conference on VLSI Design, 2006 :631-636.本發明的欠壓檢測電路4包括第九P型COMS管M9、第十N型COMS管MlO、第i^一 N型COMS管Mil、第十二 N型COMS管M12、第十三P型COMS管M13和第二電容C2。第十三P型COMS管M13源極接電源電壓，其柵極與漏極相連接公共端接第二電容 C2 一極和第九P型COMS管M9源極；第九P型COMS管M9與第十N型COMS管MlO構成欠壓反相器，第十N型COMS管MlO源極和第二電容C2另一端均接地；欠壓反相器一端接電源電源，另一端接第i^一 N型COMS管Mll柵極和第十二 N型COMS管M12柵極；第i^一 N型 COMS管Mll源極接地，其漏極接鎖存器環輸出端；第十二 N型COMS管M12源極接地，其漏極接第十四P型COMS管M14源極。欠壓檢測電路4的工作原理如下它利用暫存在第二電容C2上的電壓給第九P型COMS管M9、第十N型COMS管MlO 組成的欠壓反相器提供電源。電路中第十三P型COMS管M13使用二極管連接方式與第二電容C2連接。當電源電壓VDD上升到高電壓時，n4點的電壓為VDD-Vth，Vth是第十三P型COMS 管M13的閾值電壓，此時該部分電路沒有從電源到地的直流通路，因而穩態功耗為零。當電源電壓VDD掉電使得VDD低于n4點電壓時，第十三P型COMS管Ml3關斷，由于第二電容C2的作用，η4點將保持掉電前的高電壓VDD-Vth。當VDD持續下降，變低后經過欠壓反相器，輸出的高電壓，使第i^一 N型COMS管Mll和第十二 N型COMS管M12導通， 改變n4節點和Latch_out的電位，Latch_out電壓被拉低，進而電路重新復位。同時電路的第零P型COMS管MO也被打開，帶隙比較器電路1和電流比較電路2重新啟動。參見圖7，在電源電壓VDD升高到起拉電壓VTP時，產生Por_reSet信號，并且信號 Det_out被及時關斷，通過Latch_0ut鎖存。當電源電壓VDD下降到某一值時，POR電路產生低電平復位信號Por_reSet。隨著電源電壓VDD的再次升高，Por_reset也升高，復位過程結束。本發明電路除了在VDD從0上升至起拉電壓的過程中消耗數個微安級別的電流， 以及Det_out信號產生后的極短時間內消耗數個微安級別的脈沖電流，在上電復位結束、 電路穩定之后的靜態電流僅有皮安級別的微小漏電流，從而實現了 POR零靜態電流消耗的要求。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，包括輸入端接電源電壓的電源開關(0)；帶隙比較器電路(1)，與電源開關(0)輸出端相連接，根據電源電壓的變化信號，輸出兩路電流信號；電流比較電路O)，與帶隙比較器電路(1)輸出端相連接，用于比較所述兩路電流信號，并輸出電壓檢測信號；狀態鎖存電路(3)，與電流比較電路(2)輸出端相連接，用于鎖存所述電壓檢測信號， 并輸出鎖存信號；輸出緩沖電路(5)，與狀態鎖存電路C3)輸出端相連接，用于緩沖所述鎖存信號，所述輸出緩沖電路( 包括依次連接的第一緩沖器和第二緩沖器，所述第一緩沖器輸出端接電源開關(0)，用于控制電源開關(0)的開啟和關閉，所述第二緩沖器輸出最終的上電復位信號；欠壓檢測電路G)，輸入接電源電壓，輸出接狀態鎖存電路C3)輸出端，當檢測到電源電壓低于系統正常工作所需閾值時，將拉低狀態鎖存電路(3)輸出端的電平系統復位。
2.根據權利要求1所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，所述電源開關(0)包括第零P型COMS管；所述第零P型COMS管源極接電源電壓，其柵極接第一緩沖器輸出端。
3.根據權利要求2所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，所述帶隙比較器電路(1)包括第零NPN型雙極型管、第一 NPN型雙極型管、第一電阻和第二電阻；所述第零NPN型雙極型管的發射極面積小于第一 NPN型雙極型管的發射極面積； 所述第零NPN型雙極型管發射極接地，其集電極與基極相連接； 所述第一 NPN型雙極型管發射極接地，其集電極與基極相連接； 所述第二電阻一端接第零P型COMS管漏極，其另一端接第零NPN型雙極型管集電極； 所述第一電阻一端接第零NPN型雙極型管基極，其另一端接第一 NPN型雙極型管基極。
4.根據權利要求3所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，所述電流比較電路( 包括第三電流鏡、第四P型COMS管、第五N型COMS管、第六 P型COMS管和傳輸門；所述第三電流鏡包括第三P型COMS管、第四NPN型雙極型管和第五NPN型雙極型管； 所述第三P型COMS管、第四P型COMS管和第六P型COMS管源極均接第零P型COMS 管漏極；所述第四P型COMS管漏極與柵極相連接；所述第三P型COMS管柵極接第二 P型COMS管柵極與漏極的公共端，其漏極接第四NPN 型雙極型管集電極和第五N型COMS管柵極；所述第四NPN型雙極型管基極接第零NPN型雙極型管集電極，其發射極接地； 所述第五NPN型雙極型管基極接第四NPN型雙極型管基極，其源極接地，其集電極接第四P型COMS管漏極與柵極的公共端；所述第六P型COMS管柵極接第四P型COMS管漏極與柵極的公共端，其漏極接第五N 型COMS管漏極和傳輸門一端；所述第五N型COMS管源極接地。
5.根據權利要求4所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，所述狀態鎖存電路(3)包括第零電容、鎖存器環、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第一反相器和第十四P型COMS管；所述第零電容一極接電源電壓，其另一極接第四反相器輸入端和鎖存器環輸入端； 所述第四反相器輸出端接第五反相器輸入端，所述第五反相器輸出端接第六反相器輸入端，所述第六反相器輸出端接第十四P型COMS管柵極；所述第十四P型COMS管漏極接所述傳輸門另一端，其源極接第一反相器輸入端； 所述鎖存器環輸出端接第一緩沖器輸入端； 所述第一反相器輸出端接鎖存器環輸入端。
6.根據權利要求5所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，其特征在于，所述欠壓檢測電路(4)包括第九P型COMS管、第十N型COMS管、第i^一 N型COMS 管、第十二 N型COMS管、第十三P型COMS管和第二電容；所述第十三P型COMS管源極接電源電壓，其柵極與漏極相連接公共端接第二電容一極和第九P型COMS管源極；所述第九P型COMS管與第十N型COMS管構成欠壓反相器，所述第十N型COMS管源極和第二電容另一端均接地；所述欠壓反相器一端接電源電源，另一端接第十一 N型COMS管柵極和第十二 N型COMS 管柵極；所述第十一 N型COMS管源極接地，其漏極接鎖存器環輸出端； 所述第十二 N型COMS管源極接地，其漏極接第十四P型COMS管源極。
7.根據權利要求5或6所述的具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路， 其特征在于，所述鎖存器環包括第二反相器和第三反相器；所述第二反相器輸出端接第三反相器輸入端，所述第三反相器輸出端接第二反相器輸入端。
全文摘要
本發明公開了一種具有零靜態電流消耗和穩定起拉電壓的上電復位電路，包括電源開關、與電源開關相連接并輸出電壓檢測信號的帶隙比較器電路及電流比較電路、鎖存電壓檢測信號并輸出鎖存信號的狀態鎖存電路、緩沖鎖存信號的輸出緩沖電路和欠壓檢測電路；通過在上電復位之后切斷帶隙比較器電路和電流比較電路的電源來實現復位穩定后的零靜態電流消耗。當檢測到電源電壓低于系統正常工作所需閾值時，欠壓檢測電路將拉低狀態鎖存電路輸出端的電平，重新接通帶隙比較器電路和電流比較電路的電源，系統復位。本發明具有高可靠性，起拉電壓穩定，受電源上電速率、溫度和工藝偏差影響較小，靜態功耗小，可集成于低功耗應用的SOC芯片中。
文檔編號H03K17/22GK102291110SQ201110166958
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者劉君寅, 單偉偉, 呂宇翔, 時龍興, 趙濤, 顧昊琳 申請人:東南大學