[发明专利]低功耗电压检测电路有效

专利信息
申请号: 201810014014.7 申请日: 2018-01-08
公开(公告)号: CN109470911B 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 陈柏升;曾德铭;洪埜泰 申请(专利权)人: 新唐科技股份有限公司
主分类号: G01R19/25 分类号: G01R19/25
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 贾磊;郭晓宇
地址: 中国台湾新竹*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 功耗 电压 检测 电路
【说明书】:

本案揭露一种低功耗电压检测电路,其包含临界电压检测电路、漏电检测及低电压检测电路。上述临界电压检测电路与漏电检测电路的搭配,对于漏电、温度或工艺导致的变量导致的电压偏移均能够以最有效率且省电的方式进行检测。

技术领域

发明关于一种低功耗电压检测电路,更精确的,本发明关于一种通过精准检测统漏电状况以确保工作电压的超低功耗的参考电压电路。

背景技术

对于微控制器而言,电压检测为关键且必要的功能。传统电压检测难以精准检测对于漏电、温度或工艺导致的变量导致的电压偏移,同时亦具有高耗能的缺陷。

此外,在传统临界电压检测电路上,通常采用低临界电压的晶体管,其周期性的导通/关闭来对电压源取样,或使电容电压维持在电压源的水平。然而,在这样的电压检测电路上,虽可检测到电压源变化幅度超过晶体管的临界电压,却难以检测因漏电而导致的缓慢电压变化。

而在其他现有电压检测手段上,通常以参考电压作为检测电压变化的基准,或采用分压电路检测电压源在特定电压范围内的变化,然而这样的电压检测电路需要保持常时启动,而大幅提升了功耗。虽有以时脉信号调控启动时间的技术,然而,在非必要的时间周期性的启闭电压检测电路仍难以显著降低所需的功耗。

因此,需要提供一种具有高精准度、极低功耗且不受漏电、温度或工艺影响的电压检测方式。

发明内容

为了解决上述问题,提供一种低功耗电压检测电路,其包含电压源、低电压检测电路、临界电压检测电路以及漏电检测电路。低电压检测电路经配置以在触发时取样电压源的电压,并判断电压源的电压是否低于参考电压,并预设处于关闭状态。临界电压检测电路连接于低电压检测电路的第一控制端,经配置以依据时脉信号,在取样周期中检测电压源的电压是否下降超过一临界电压,若是,则经由第一控制端输出第一触发信号以触发低电压检测电路。漏电检测电路包含工作电压电路、第一电容、第二电容及第一比较器。工作电压电路分别连接于第一开关电路及第二开关电路,并输出工作电压。第一电容连接于第一开关电路与第一接地端之间。第二电容连接于第二开关电路与第二接地端之间。第一比较器经配置以比较第一电容及第二电容之间的电压差是否超过预定电压,若是,则第一比较器通过其输出端输出第二触发信号至低电压检测电路的第二控制端,以触发低电压检测电路。其中第一电容与第二电容的放电速率不同。

较佳者,临界电压检测电路包含第一NMOS场效晶体管及第一PMOS场效晶体管。第一NMOS场效晶体管的漏极连接于电压源,且第三电容连接于其源极与第三接地端之间,第一NMOS场效晶体管的栅极接收时脉信号。第一PMOS场效晶体管的源极连接于第一NMOS场效晶体管及第三电容之间,其栅极连接于电压源,且第四电容连接于第一PMOS场效晶体管及第四接地端之间。其中,当电压源的电压下降超过第一PMOS场效晶体管的临界电压时,第一PMOS场效晶体管导通并输出第一触发信号以触发低电压检测电路。

较佳者,低电压检测电路包含第二比较器及第三开关电路。第二比较器具有第一输入端及第二输入端,第一输入端连接于电压源,第二输入端接收参考电压。第三开关电路连接于第二比较器的控制端,经配置以在接收第一触发信号或第二触发信号时启动第二比较器。

较佳者,低电压检测电路更包含低压重置电路,经配置以在第二比较器判断电压源的电压低于参考电压时,接收第二比较器的第三触发信号而启动产生低压重置信号。

较佳者,低电压检测电路更包含分压电路,其连接于电压源及第一输入端之间,以将电压源进行分压。

较佳者,第一开关电路包含第二NMOS场效晶体管及第二PMOS场效晶体管。第二NMOS场效晶体管的源极连接于工作电压电路,其栅极连接于第一比较器的输出端。第二PMOS场效晶体管的源极及栅极连接于第二NMOS场效晶体管的漏极,其漏极接地,其中第一电容连接于第二PMOS场效晶体管的源极及第一接地端之间。

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