[发明专利]一种高精度POR电路

说明书

本发明提出了一种高精度POR电路，主要应用于双界面智能卡。随着芯片工艺特征尺寸的持续降低，MOS器件特性变得更加不稳定，传统POR基于器件自身特性，其检测点电压同样变得精度不够，对智能卡类产品的上下电过程造成无法启动的功能风险。本发明针对双界面卡类产品，对POR高精度的检测点电压及非接模式下高精度延迟时间的需求，提出了解决方案。该方案利用了带隙基准电压产生电路(band‑gap)trimming前的输出参考电压，与VCC分压进行比较的方式产生复位信号，提高了检测点电压的精度；同时利用电阻加MOS器件做电阻，结合电容形成RC网络的方式，在需要较长延迟时间的智能卡接触模式，开启电阻和MOS器件；在需要精确且较短延迟时间的非接触模式，仅开启电阻，获得精确的延迟时间。

技术领域：

本发明针对双界面智能卡类产品，提出了一种高精度POR电路，可以同时实现双界面中，接触模式和非接触模式对于上电检测点、延迟时间的不同要求，同时保证检测点和非接触模式下延迟时间的高精度要求。

背景技术：

双界面智能卡类产品，是在一张卡片上同时提供了两种与外界接口的方式：接触式和非接触式，集中了独立使用中的接触卡和非接触卡的各种优点，使功能更加完善，是一种多功能的卡类产品。

POR作为智能卡电源管理系统最初始的模块，是确保芯片系统在正常工作电压范围内上电工作的第一道至关重要的屏障。如果POR的检测点偏差较大，导致芯片在超出工作电压范围的电源条件下上电，将会导致系统逻辑状态错误，产生错误操作。另外，POR 同时肩负着，确保在电源在超出工作电压范围前，提供电源异常情况下芯片的下电复位标志信号，使得再次上电芯片初始状态正常。因此一款性能良好的POR对于芯片是格外重要的，双界面智能卡更是如此。

但随着芯片工艺特征尺寸的持续降低，MOS器件特性变得更加不稳定，而利用器件自身特性为原理构成的传统版本POR，其检测点电压也会同样变得精度不够，导致智能卡类产品的上下电过程出现功能上的风险。此方案针对双界面卡类产品，对于高精度POR 检测点电压及非接模式下高精度延迟时间的需要，提出了解决方案。

发明内容：

(1)发明目的

传统POR结构采用的均是利用MOS器件的自身特性做电流比较的方式，产生输出信号的翻转，进而达到监测VCC并输出控制信号的目的。但因为MOS器件特性会严重的依赖工艺角及温度，所以导致POR检测点的偏差较大。本发明的目的在于提高POR检测点精度，令双界面智能卡类产品的上电过程更加有保证。

(2)技术方案

本发明提出的POR电路结构图，见附图1。

电路整体结构分为3个部分：

1)使能信号产生电路：该部分电路由POR_PRE(VCC预监测模块)、逻辑与门、延迟单元3部分构成，利用POR_PRE(VCC预监测模块)，配合由band-gap电路产生的trimming前参考电压建立信号。共同经过逻辑与门后，再经过些许延迟时间产生使能信号，控制开启或关闭后级的比较器，保证比较器输出正确。

2)检测点产生电路：该部分电路由VCC电阻分压电路、比较器及逻辑电路3部分构成，通过VCC分压电路和band-gap模块产生的参考电压，分别输入到比较器的正负输入端，从而负责产生检测点及输出初步的复位信号。由于VCC的电阻分压不受工艺偏差及温度偏差的影响，所以POR检测点精度只受band-gap输出的参考电压精度及比较器失调电压影响，达到高精度要求。

3)延时电路：该部分电路主要组成部分是电阻/MOS器件-电容串联延迟电路，负责给复位信号施加延迟时间，并输出真正的复位信号。针对双界面智能卡产品的接触/非接触模式对于延迟时间的不同要求，产生不同的延迟时间，保证后端电路启动有足够的复位时间。

工作原理如下：

一种应用于双界面智能卡的高精度POR电路，其工作原理图如图1所示。