[发明专利]使用衰减电源时确保正确复位的复位电路

说明书

本发明有关一种用于电子设备的复位电路，具体地说，关于一种当断电而电源缓慢衰减时仍能正常工作的复位电路。

电子设备，例如一个微处理器，只有当其工作电源电压比预定的最小工作电压大时，才能正常工作。若电源电压降到低于该最小电压，则设备的操作将变成未定义及错误的。如果，举例来说，在这些情况下允许微处理器继续工作，则它将执行会破坏微处理器所在系统的操作。

为制止由于电源电压低于最小工作电压而引起的错误操作，原有的复位电路监测电源电压情况，当电源电压降到低于一个预定触发电压时，产生一个复位信号。该复位信号被送给电子设备(例如微处理器)，并调整它使其停止操作，进入一个静止状态。

通常，在复位期间，复位信号是一个处于地电位的信号，而在相反的情况下处于电源电压。先有技术中，复位信号产生器包括一个电压敏感网，一个连接在复位信号终端和地之间的半导体开关。该开关在复位期间被触发，从而使复位信号终断接地。

当出现电源中断时，电压敏感网感受到电源电压已降到触发电压之下，并调整半导体开关使其闭合，这样，生成一个复位信号。复位信号调整电子设备，使其在电源电压降到设备最小工作电压之前，进入静止状态。该复位信号理论上应保持到电源电压降到零，使电子设备不可能再有进一步的操作。

一般，当出现电源中断时，电源电压下降相当快。先有技术中的复位电路在这些情况下能正常工作。不过，由于设计方面的原因，如滤波电容值和/或负载，有可能在电源中断时，电源电压下降地相对较慢。

在这些情况下，电压敏感网和半导体开关在要求的电压处能正确地产生复位信号，如上所述。不过，当电源电压继续缓慢下降时，电压敏感网可能不能可靠地工作。例如，在电源电压缓慢下降时，半导体二极管的动作将使复位电容上的电压重建，或者，一个流经衰减电源的充电路径会使电压敏感网错误地消去复位信号。类似地，当复位信号产生时，它会使电子设备进入静止状态。结果是，这使从电源吸取电流减小，从而使电源电压有轻微的增加。

在每一个或所有这些情况下，在电子设备的所有操作停止时，在电源电压降到零之前产生复位信号的半导体开关可能会被释放。复位信号开始向Vcc上升且电子设备将离开静止状态。这将再使电子设备进入一个不明的状态，当下次电源重新供电时，系统将从该状态非正常启动，或者，它将错误操作，而使所使用的系统造成破坏。

因此希望有一种复位信号生成电路，在出现电源电压缓慢下降时，它能正常工作。

按本发明原理，一个电子系统包括一个提供工作电压的电源，和一个复位电路。复位电路包括一个电压敏感电路，与电源相连，用于在工作电压降到低于预定电压时，生成一个控制信号。一个控制电路根据该控制信号产生一个复位信号。另外的电路在工作电压降到预定电压下时，独立于电源向控制电路提供电源。

在D.Matsunaga的题为“Discharger Prevents MP Latchup”(EDN Electrical Design News，vol.38，No.11，27XP000368479，P144)一文中描述了已知的复位电路的一个例子。该电路包括一个电源，用来提供一个主电源电压(12V)和工作电压(5V)。由一个电压比较器提供一个电压敏感电路，比较器的正相输入端被连接来接收5V电压，而反相端则被连接来接收由12V电压供电的齐纳二极管提供的4.3V的基准电压。当5V电压降低到齐纳电压以下时，比较器的输入级内部产生一个控制信号。比较器是一个集电极开路输出级，它组成了一个用来根据控制信号产生一个复位信号的控制电路。具体地说，在比较器中包括一个集电极开路输出晶体管，比较器通过一个电阻与复位输出端相连，而复位输出端又通过第一电容器与地相连并通过一个电阻与5V电源相连。Matsunaga电路也包括一个与齐纳二极管并联的电容器，从而当12V电压衰减时使比较器的输入端保持在齐纳基准电压上。在工作时，比较器的集电极开路输出将复位端箝在地电位上。

因此可以认识到，此种Matsunaga电路的困难之一是：比较器的集电极开路输出晶体管没有足够的功率保证在整个复位期间保持导通。这是因为在跨接齐纳二极管只在比较器输入端保持齐纳基准电压，而比较器集电极开路输出晶体管的工作功率(即基极电流)来自12V电源，12V电源比5V电源更快地衰减到零。如果发生这种情况，当5V电源还在放电时，计算机可能因复位信号的消除(即输出晶体管截止)出现错误。此外，该电路要求有一个相对昂贵的具有集电极开路输出的电压比较器(例如LM339或LM393)以用来提供电压敏感和输出箝位的功能。