[发明专利]超低功耗上电复位电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路领域，特别是涉及一种超低功耗上电复位电路。

背景技术

上电复位电路通过检测电源电压变化来控制整个系统进入初始工作状态。当电源电压从零电平上升到正常工作电压时，上电复位信号产生一个标准的矩形脉冲对系统电路进行复位，使系统电路做好接收信号和处理信号的准备，并开始进入正常工作状态。由上电至电源稳定的整个阶段，电源信息、上电复位电路的上电复位信号、系统内部电路的状态及内部逻辑电路的输入信号示意图如图1所示。

现有上电复位电路实现方式主要有两种，第一种如图2a所示。该上电复位电路利用反向器I1、I2和电容C1、C2的充放电，来实现复位功能。在电源上电过程中，通过电路中的电压关系和延迟功能，PMOS管M4导通，电容C2充电直到超过B1中的反相器的阈值，此时，复位信号PORB发生低电平到高电平的阶跃；一段时间后，PMOS管M4截止，NMOS管M5导通，电容C2通过NMOS管M5放电后降为低电平，由此，复位信号PORB再次翻转，即由高电平翻转为低电平，从而实现复位功能。然而，此种电路存在以下问题：1.当电源电压达到正常电压后，由PMOS管M1、NMOS管M2及M3构成的支路一直处于导通状态，导致静态功耗过高；2.电路翻转阈值主要由反相器的阈值决定，可能导致在较低电压就发生翻转，从而达不到复位电平的要求。

现有第二种上电复位电路如图2b所示，该上电复位电路由延时电路和脉冲产生电路两部分组成。NMOS管M1、M2组成充电钳位电路，电源电压超过二者阈值电压之和后对电容C1充电，当电容C1的电压超过反相器I1的阈值后，反相器I1发生翻转，经过延迟电路B1的延迟后，由异或电路将延迟电路B1的输出与反相器I1的输出异或后得到上电复位信号PORB。此结构通过钳位电路和电容相连，解决了第一种电路中静态功耗大的问题，但该种电路仍存在以下问题：1.电容C1上的采样信号经过反相器整形后直接延迟和异或，仅靠反相器整形出的波形一般不够理想，导致输出的复位信号复位效果不好；2.此电路抗噪声性能不好，当电源电压稳定后若有小的噪声扰动，反相器的输出就可能发生翻转；3.延迟电路的功耗较大。

综上，提供一种结构简单、性能可靠、超低功耗的上电复位电路实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抗噪声性能好的超低功耗上电复位电路。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超低功耗上电复位电路，其至少包括：

电源采样电路，与电源相连接，用于基于阈值对电源电压进行采样以输出采样信号；

整形电路，与所述电源采样电路构成正反馈连接，用于将所述采样信号整形为阶跃信号；

延迟电路，连接所述整形电路的输出端，用于将所述阶跃信号予以延迟；

异或电路，连接所述整形电路与延迟电路的输出端，用于基于所述阶跃信号及延迟后的阶跃信号来输出上电复位信号。

优选地，所述整形电路包括将所述采样信号延迟后再予以整形为阶跃信号的延迟整形电路，例如，包括反相器及电容的延迟整形电路。

优选地，所述电源采样电路包括具有第一阈值的充电支路；所述整形电路还包括具有第二阈值且与所述充电支路形成正反馈的正反馈支路。更为优选地，所述正反馈支路与所述充电支路形成栅交叉耦合结构。更为优选地，所述充电支路包含的充电电容由MOS管来实现；所述正反馈支路包括反相器。

优选地，所述延迟电路包括静态电流为0的延迟电路，例如，包括连接于所述整形电路输出端的第一反相器、连接于所述第一反相器输出端与电源之间的电容以及输入端连接所述电容的第二反相器。

如上所述，本发明的超低功耗上电复位电路，具有以下有益效果：采用反馈锁存以提高抗噪性能；此外还采用栅交叉耦合及电容低功耗连接等方法降低电流。本电路结构简单，上电结束后，静态功耗超低，为pA级。

附图说明

图1显示为现有技术中的包含上电复位电路的系统中的各信号示意图。

图2a与2b显示为现有技术中的上电复位电路示意图。

图3显示为本发明的超低功耗上电复位电路示意图。

图4显示为本发明的超低功耗上电复位电路输出的复位信号示意图。

图5显示为本发明的超低功耗上电复位电路的电流示意图。

图6显示为本发明的超低功耗上电复位电路在电源发生波动时输出的复位信号示意图。

具体实施方式