[实用新型]一种低功耗小尺寸的上电复位电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种上电复位电路，尤其涉及一种应用于低功耗小尺寸的上电复位电路，属于集成电路技术领域。

背景技术

随着CMOS片上集成系统(SOC)的不断发展，芯片的集成度不断提高，芯片的功能越来越强大，模拟集成电路和数字集成电路通常集成在同一块芯片上，并且采用统一的电源供电。在外部电源上电的过程中，由于电源电压还未达到稳定的状态，许多电路节点的电压和逻辑状态都处于不稳定状态，在这一时间段，电路很可能会产生不期望出现的错误，特别对于集成度比较高的数字电路，不定电平可能会产生雪崩式的错误，进而影响后期电路的运行。

为了解决上述问题，上电复位电路(Power-On Reset，POR)应运而生。上电复位电路是在电源上电的过程中，检测电源电压，在电源电压达到正常的工作电压(一般被称为“起拉电压”)后，对数字电路进行初始化清零，以保证数字逻辑的正确性和数-模混合芯片的正常工作。

图1所示为传统的积分型上电复位电路结构，当电源电压VDD从0开始上升时，电源开始通过RC电路给电容充电，当充电电压使得反相器由高电平翻转为低电平时，无延时通路将反相器翻转后A点的电压传送至与非门，实现上电复位的上升沿，当A点电压通过延时模块到达与非门的另一个输入端时，实现复位信号的下降沿，最终得到上电复位信号。此电路可能存在以下问题：1)如果要实现宽脉冲宽度的上电复位信号，可能会牺牲很大的面积才能实现；2)想要达到大的起拉电压，必须要调整RC回路和第一个反相器的器件尺寸，这会降低上电复位电路对上电时间的选择性。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本实用新型提供一种低功耗、小尺寸、宽复位脉宽的上电复位电路，具有结构简单，高性能的特点。

为实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：

一种低功耗小尺寸的上电复位电路，至少包括：电源延时模块，连接于一外部电源，用于对所述的外部电源进行延时，并输出一延时电压；上升沿产生模块，连接于所述电源延时模块，用于对所述延时电压进行电压检测，并将检测后的电压进行反相，以产生上升沿的阶跃信号，此信号作为复位信号的下降沿准备信号；下降沿产生模块，连接于所述电源延时模块，用于对所述的延时电压进行第一次反相，再对反相后的电压进行延时，然后对延时后的电压进行第二次反相，以产生下降沿的阶跃信号，此信号作为复位信号的上升沿准备信号；复位脉冲产生模块，连接于所述的上升沿产生模块和所述下降沿产生模块，用于对接收到的上升沿阶跃信号和下降沿阶跃信号进行与非，利用与非门逻辑产生复位脉冲；脉冲整形模块，连接于所述的复位脉冲产生模块，用于对所述的复位脉冲进行放大和整形，并将放大和整形后的电压信号作为上电复位电路的输出信号。

进一步地，在本实用新型的上电复位电路中，所述电源延时模块电路含有第一电容C1、第二电容C2、P型MOS管M1、P型MOS管M2和P型MOS管M3，用于对输入的电源进行延时，输出延时电压。第一电容C1的一端、P型MOS管M2的源极与电源相互连接；第一电容C1的另一端、P型MOS管M1的源极与P型MOS管M3的栅极相互连接；P型MOS管M1的漏极、第二电容C2的一端与地相互连接；P型MOS管M2的栅极、P型MOS管M2的漏极与P型MOS管M3的源极相互连接；P型MOS管M1的栅极、P型MOS管M3的漏极、第二电容C2的另一端与电源延时模块的输出端相互连接。

进一步地，在本实用新型的上电复位电路中，所述的上升沿产生模块含有第一两输入与非门NAND1构成电平检测电路，通过调整第一两输入与非门NAND1的器件尺寸设计合适的翻转电平；所述的上升沿产生模块含有第一反相器INV1构成电压反相电路，用来产生上升沿的阶跃信号。第一两输入与非门NAND1的一输入端与电源连接；第一两输入与非门NAND1的另一输入端与电源延时模块的输出端连接；第一两输入与非门NAND1的输出端与第一反相器INV1的输入端连接；第一反相器INV1的输出与上升沿产生模块的输出端连接。