[发明专利]供应电压检测电路与使用其的电路系统

说明书

本发明提供一种供应电压检测电路与使用其的电路系统，该供应电压检测电路具有电压检测电路与电流箝位电路。电压检测电路接收供应电压，并用于检测所述供应电压，以产生低压检测信号。在所述供应电压低于设定电平时，所述电压检测电路输出的所述低压检测信号关闭所所述电流箝位电路，且流经所述电压检测电路的晶体管电流正比于所述供应电压；在所述供应电压大于等于所述设定电平时，所述电压检测电路输出的所述低压检测信号开启所述电流箝位电路，且所述电流箝位电路提供固定电流以维持所述电压检测电路的运作，其中流经所述电压检测电路的晶体管电流正比于所述固定电流。本发明提供的供应电压检测电路，具有高准度、低温度漂移与低功耗的特点。

技术领域

本发明涉及一种供应电压检测电路，且特别是一种具有稳定的温度系数、低功耗与快速反应的供应电压检测器与使用其的电路系统。

背景技术

供应电压检测电路又称欠压输出检测器(brown out detector，BOD)或低压检测器(low voltage detector，LVD)。在电路系统开机后，微控制器会启动电源电压检测机制，来判断低电压时的工作模式，甚至作为不同电源来源切换的依据。因此，电压检测的准确性及温度特性都非常重要，且电压检测所消耗的功耗及反应速度也是规格上会被讨论的项目。供应电压检测电路由于要检测供应电压(例如，VDD)，故其中一种多做法为，使用分压电阻串对供应电压分压来产生感测电压，并将感测电压与能隙电压产生器(band gapvoltage generator)产生的参考电压做比较，以判断是否要使电路系统操作于低电压时的工作模式或者启动进入正常的工作模式。一般来说，供应电压检测电路的反应速度与功耗相对于电路面积通常是一种互偿(trade-off)关系。

请参照图1，图1是一种传统的供应电压检测电路的电路图。于供应电压检测电路1中，MOS晶体管MN1、PMOS晶体管MP1与电阻R₃形成门闩电路，以及电阻R₁与R₂作为分压电阻串使用。供应电压检测电路1所输出的低压检测信号BODOUT会与MOS晶体管MN1、PMOS晶体管MP1的门限电压(VTH)相关。在集成电路制造工艺中，门限电压的变异量高达±20％，甚至在门限电压在慢-快(SF)或快-慢(FS)情境(corner)下，会达到40％的变异量，这将使得供应电压检测电路1输出错误的低压检测信号BODOUT。举例来说，预期的启动电压为1.7伏特(即，供应电压VDD大于等于1.7伏特时，输出的低压检测信号BODOUT为逻辑低准位，以使电路系统启动并操作于正常模式)，但实际上的启动电压却落在1.36至2.04伏特之间。

请参照图2，图2是另一种传统的供应电压检测电路的电路图。供应电压检测电路2包括能隙电压产生器21(由比较器CMP2、PMOS晶体管MP1～MP3、电阻R₃～R₆与BJT晶体管Q₁～Q₃形成)、分压电阻串(由电阻R₁与R₂串联形成)与比较器CMP1。供应电压检测电路2在初始时，就让能隙电压产生器21工作，再使用电阻分压电阻串产生的感测电压VSEN透过比较器CMP1与能隙电压产生器21产生的参考电压VBG进行比较，以完成对供应电压的检测。供应电压检测电路2的作法可得到较高准确性的启动电压，但此做法却牺牲了功耗。