[发明专利]一种上电复位电路结构

说明书

本发明属于集成电路领域，具体涉及一种上电复位电路结构。在集成电路设计领域中，各种集成电路都可以包括上电复位(POR:Power On Reset)电路。通常情下，当集成电路被上电时，在电源电压还未达到稳定的预期状态时，许多电子元器件以及电路节点的电压和逻辑状态是不稳定的。为了使集成电路系统在每次上电后都能从设计者所期望的状态开始操作，需要利用上电复位电路在电源上电时产生复位信号，强制IC系统处在设计者所期望的初始状态，从而消除上电初始时的不稳定态。本发明包括，启动模块、延时电路模块、去抖动电路模块。在慢上电和快上电情况下均保证产生可靠的复位信号，实现对集成电路系统的上电复位。

技术领域

本发明属于集成电路领域，具体涉及一种上电复位电路结构。

背景技术

在集成电路设计领域中，各种集成电路都可以包括上电复位(POR:Power OnReset)电路。通常情下，当集成电路被上电时，在电源电压还未达到稳定的预期状态时，许多电子元器件以及电路节点的电压和逻辑状态是不稳定的。为了使集成电路系统在每次上电后都能从设计者所期望的状态开始操作，需要利用上电复位电路在电源上电时产生复位信号，强制IC系统处在设计者所期望的初始状态，从而消除上电初始时的不稳定态。

常用的上电复位电路由电容电阻结构和电平触发结构。电容电阻结构利用电容电阻乘积的时间常数做延迟产生复位信号，缺点是无法在慢速上升上电过程中产生复位信号。现有的上电复位电路，一般需要接入带隙基准(Bandgap)电压作为参考电压，与电源电压进行比较，当电源电压大于该参考电压时，产生复位信号。然而，此种上电复位电路的功耗较高。

发明内容

本发明的目的，解决上述技术问题，提供一种低功耗上电复位电路，用于芯片上电过程中产生复位信号。

本发明的技术方案：一种上电复位电路结构，可用于集成电路中产生复位信号，其特征在于，电路结构包括启动模块、延时电路模块、去抖动电路模块。在慢上电和快上电情况下均保证产生可靠的复位信号，实现对集成电路系统的上电复位。现有的采用带隙基准驱动器提供参考电压的上电复位电路，通常结构复杂、面积大。而本发明提供的上电复位电路，结构简单，占用面积小，进而更加小巧灵活，适用于各种集成电路芯片中。

本电路结构大量采用除栅极外、源漏衬底均接VDD的PMOS管、除栅极外源漏衬底均接地的NMOS管作为MOS管电容，相比较普通电容，面积更小，更方便，可以在集成电路中直接调用。NMOS管的源漏和衬底连到一起到地，栅极上有一个电压源。当栅极的电压大到一定程度，超过阈值电压VTH，会引起源漏之间出现反型层，即沟道形成，这样栅氧就充当了栅极与沟道之间的绝缘介质，一个电容就形成了。这个电容的单位面积大小，与栅氧的厚度和介电常数有关。如果栅极电压是个比地还低的电压，这个时候源漏之间的N型沟道不能形成，但是却会使P型衬底的空穴在栅氧下方累积。如此一来，栅极与衬底之间仍然会形成电容，此时的绝缘介质仍是栅氧，所以此时与形成沟道时的电容大小几无二致。如果栅极电压处在一个中间的位置，既不能使源漏之间形成沟道，也不能使P型衬底的空穴在上方积累。此时可以认为，栅氧下方会形成一个空间电荷区，这个空间电荷区是电子与空穴结合后形成的区域，所以它不带电，是一个“绝缘体”。“绝缘体”会与栅氧这个绝缘体相叠加，导致等效的绝缘介质厚度增加，所以电容值随之下降。

所述启动电路模块的信号包括反馈输入信号，外接电源(VDD)、地(GND)，内部节点延时信号，作为第一上电复位信号的输出信号。当电源电压从0V上升到最低工作电压期间，启动电路将复位输出信号判断为复位逻辑状态(RESET)。在电源电压高于最低工作电压之后的一段时间，启动电路继续将复位输出判断为复位逻辑状态，因此有一个额外的、有效的复位间隔。在额外的有效复位间隔结束时，复位输出被释放到操作逻辑电平。因此产生第一上电复位信号。在有效复位间隔期满时，即反馈输入信号反馈起作用时，启动电路将复位输出信号判断为非复位逻辑状态，结束复位状态。