[发明专利]一种欠压保护电路

说明书

本发明公开一种欠压保护电路，属于集成电路技术领域。所述欠压保护电路包括电阻R1～R5、NMOS管MN1～MN3、PMOS管MP1和MP2、反相器INV1和INV2，通过对NMOS管MN1与NMOS管MN2设置不同的宽长比，以及引入源端负反馈电阻的方式，使得NMOS管MN1和NMOS管MN2中的电流随电源电压VDD具有不同的上升速度和初始值，从而使电路欠压保护阈值V_Trip由器件本身参数决定，无需带隙基准电路或齐纳二极管以产生参考电压V_REF，因此具有低功耗、结构简单和精确度高等优点。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种欠压保护电路。

背景技术

随着集成电路的高速发展，电源管理类芯片在便携式移动设备和智能电子穿戴设备中的应用越来越广泛。每一种电源芯片都有一个满足正常工作要求的最低电压，如外部电源电压低于芯片正常工作所需最低电压，则芯片内部控制逻辑会处于不定态。不定态轻则对电源芯片内部器件造成不可恢复的损伤，重则会影响电源芯片后端应用系统的安全，引起重大安全事故。为此我们需要在芯片内部设计欠压保护电路，当欠压保护电路检测到芯片外部电源电压低于其设定的最低值时，欠压保护电路迅速做出反应，发出逻辑控制信号关断芯片以保护整个电路系统。

图1为传统的欠压保护电路结构，其由迟滞比较器A₀、采用电阻R1和R2以及参考基准电压V_REF组成。UVLO_Logic的状态用于表征芯片是否发生欠压，芯片欠压则UVLO_Logic为高，芯片正常则UVLO_Logic为低。在该传统欠压保护电路中，基准电压V_REF通常采用带隙基准或齐纳二极管反向击穿后的箝位特性产生。采用带隙基准产生V_REF会使得电路版图面积和功耗增大。采用齐纳二极管反向击穿特性产生V_REF，则V_REF值随工艺和温度变化较大，无法精确设置欠压保护点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欠压保护电路，以解决现有的欠压保护电路功耗大、精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种欠压保护电路，包括电阻R1～R5、NMOS管MN1～MN3、PMOS管MP1和MP2、反相器INV1和INV2；其中，

电阻R1的第一端接电源电压VDD，第二端接电阻R2的第一端；所述电阻R2的第一端接NMOS管MN1的栅端，第二端接NMOS管MN3的漏端；电阻R3的第一端接所述NMOS管MN1的源端，第二端接NMOS管MN2的源端；电阻R4的第一端接所述电阻R3的第二端，电阻R5的第一端接所述电阻R2的第二端，所述电阻R4的第二端和电阻R5的第二端均接地GND；；

NMOS管MN1的漏端接PMOS管MP1的漏端，栅端接所述电阻R1的第二端，源端接所述电阻R3的第一端；NMOS管MN2的漏端接PMOS管MP2漏端，栅端接所述NMOS管MN1的栅端，源端接所述电阻R4的第一端；NMOS管MN3的漏端接所述电阻R5的第一端，栅端接反相器INV2的输出端，源端接地GND；所述PMOS管MP1的源端接电源电压VDD，漏端接自身栅端，该栅端与所述PMOS管MP2的栅端互连；所述PMOS管MP2的漏端接反相器INV1输入端，栅端接所述PMOS管MP1的漏端，源端接电源电压VDD；所述反相器INV1的输入端接所述NMOS管MN2漏端，输出端接所述反相器INV2的输入端；所述反相器INV2的输出端接所述NMOS管MN3的栅端。

可选的，所述PMOS管MP1和所述PMOS管MP2是镜像比例为1：1的电流镜，用于比较所述NMOS管MN1与所述NMOS管MN2中电流的大小。

可选的，所述电阻R1和所述电阻R2用于实现对电源电压VDD的采样，通过其不同的分压比例系数设定不同的欠压保护阈值V_Trip。