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【发明授权】电源开启重置电路_华邦电子股份有限公司_201810238781.6 

申请/专利权人:华邦电子股份有限公司

申请日:2018-03-22

公开(公告)日:2020-12-01

公开(公告)号:CN110297514B

主分类号:G05F1/56(20060101)

分类号:G05F1/56(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.12.01#授权;2019.11.01#实质审查的生效;2019.10.01#公开

摘要:本发明提供一种电源开启重置电路,包括第一反向电路、第二反向电路、充电装置、输出缓冲器、电流汲取器以及第一电容。第一反向电路及第二反向电路反向耦接在电压检测端与信号控制端间。电流汲取器依据电源电压以及信号控制端上的电压以由电压检测端汲取电流。充电装置依据信号控制端上的电压以对电压检测端进行充电。输出缓冲器依据信号控制端上的电压以产生重置信号。

主权项:1.一种电源开启重置电路,其特征在于,包括:第一反向电路,具有输入端耦接至电压检测端,所述第一反向电路的输出端耦接至信号控制端;第二反向电路,具有输入端耦接至所述信号控制端,所述第二反向电路并具有输出端耦接至所述电压检测端;电流汲取器,耦接至所述电压检测端,依据电源电压以及所述信号控制端上的电压以由所述电压检测端汲取电流;充电装置,耦接至所述电压检测端,依据所述信号控制端上的电压以对所述电压检测端进行充电;输出缓冲器,耦接至所述信号控制端,并依据所述信号控制端上的电压以产生一重置信号;以及第一电容,耦接在所述电压检测端以及所述电源电压间。

全文数据:电源开启重置电路技术领域本发明涉及一种电源开启重置电路,尤其涉及一种可有效产生重置信号的电源开启重置电路。背景技术电源开启重置PowerOnReset,POR电路,在集成电路中,扮演重要的角色。其中,电源开启重置电路用以检测电源电压的变动状态,并在电源电压被启动或重新被启动的过程中,产生重置信号以使集成电路中的逻辑电路可以进行重置初始化的动作,并避免误动作的发生。在现有的技术领域中,集成电路在运作过程中,可能因为噪声干扰或负载过大等因素,造成电源电压不稳定的状态。在需求上,当电源电压降低至默认的电压电平以下后再回升时,电源开启重置电路需动作并产生有效的重置信号,并且,在当电源电压为下降至低于默认的电压电平时,电源开启重置电路则不宜产生有效的重置信号。因此,如何因应电源电压的变化来产生合适且有效的重置信号,为本领域设计者重要的课题。发明内容本发明提供一种电源开启重置电路,可有效产生重置信号。本发明的电源开启重置电路包括第一反向电路、第二反向电路、充电装置、输出缓冲器、电流汲取器以及第一电容。第一反向电路具有输入端耦接至电压检测端,第一反向电路的输出端耦接至信号控制端。第二反向电路具有输入端耦接至信号控制端,第二反向电路并具有输出端耦接至电压检测端。电流汲取器耦接至电压检测端,依据电源电压以及信号控制端上的电压以由电压检测端汲取电流。充电装置耦接至电压检测端,依据信号控制端上的电压以对电压检测端进行充电。输出缓冲器耦接至信号控制端,并依据信号控制端上的电压以产生重置信号。第一电容耦接在电压检测端以及电源电压间。基于上述,本发明提供充电装置,并在当电源电压产生变化时,对电压检测端进行充电动作,并促使信号控制端上的电压有效被拉低。如此一来,输出缓冲器可有效的产生重置信号,降低重置动作失败的可能性。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。附图说明图1显示本发明一实施例的电源开启重置电路的示意图;图2显示本发明另一实施例的电源开启重置电路的电路图;图3显示本发明再一实施例的电源开启重置电路的电路图;图4显示本发明实施例的电源开启重置电路的动作波形图。附图标号说明:100、200、300:电源开启重置电路110、210、310:第一反向电路120、220、320:第二反向电路130、230、330:充电装置140、240、340:输出缓冲器150、250、350:电流汲取器260、360:电阻电容电路A:信号控制端GND:参考接地端ICS1:电流源IV1~IVN:反向器M11、M12、M21、M22、Mrst、M31-M33:晶体管Mcap1、Mcap2:电容NODE0:电压检测端PORRST:重置信号POR_VD:偏压电压RA1、R1、R2:电阻SW:开关T1-T4:时间点VA、VNODE0:电压VDD:电源电压具体实施方式请参照图1,图1显示本发明一实施例的电源开启重置电路的示意图。电源开启重置电路100包括第一反向电路110、第二反向电路120、充电装置130、输出缓冲器140、电流汲取器150以及电容Mcap1。第一反向电路110的输入端耦接至电压检测端NODE0,第一反向电路110的输出端则耦接至信号控制端A。第二反向电路120的输入端耦接至信号控制端A,第二反向电路120的输出端则耦接至电压检测端NODE0。也就是说,第一反向电路110以及第二反向电路120依相反方向耦接在电压检测端NODE0以及信号控制端A间。充电装置130耦接至电压检测端NODE0,依据信号控制端A上的电压以对电压检测端NODE0进行充电。输出缓冲器140耦接至信号控制端A,并依据信号控制端A上的电压产生重置信号PORRST。电容Mcap1则耦接在电源电压VDD以及电压检测端NODE0间。电流汲取器150耦接至电压检测端NODE0,并接收信号控制端A上的电压以及电源电压VDD。当电源电压VDD被启动时,电源电压VDD的电压值由低电压上升至高电压。在电源电压VDD的上升过程中,电压检测端NODE0上的电压可随着电源电压VDD的上升而被抬升。在当电压检测端NODE0上的电压未大于第一反向电路110的临界电压时,信号控制端A上的电压会随着电源电压VDD的上升而被抬升。在当电压检测端NODE0上的电压大于第一反向电路110的临界电压时,信号控制端A上的电压受控于第一反向电路110的动作而被拉低为低电压例如等于参考接地电压。在此同时,输出缓冲器140可以依据等于参考接地电压的信号控制端A上的电压来产生例如为逻辑高电平的重置信号PORRST。在本实施例中,输出缓冲器140可以通过反向信号控制端A上的电压来产生重置信号PORRST。在当信号控制端A上的电压为低电压电平时,电流汲取器150开始启动电流汲取的功能,并对电压检测端NODE0进行电流汲取动作,并使电压检测端NODE0进行放电动作。在当电源电压VDD上升至足够高的电压电平时,充电装置130对电压检测端NODE0进行充电的动作被停止,且电流汲取器150对电压检测端NODE0进行的放电动作被加速。如此一来,电压检测端NODE0上的电压依据放电动作而下降,并使信号控制端A上的电压转态为高电压。同时,输出缓冲器140依据等于高电压的信号控制端A上的电压来产生例如为低电压电平的重置信号PORRST。值得一提的,当信号控制端A上的电压转态为高电压后,电流汲取器150对电压检测端NODE0进行的放电动作会被终止。若在后序的动作中,电源电压VDD发生下降状况,并下降至相对低的一第一电压时,基于第一反向电路110依据电源电压VDD进行操作,电源电压VDD的下降动作会使第一反向电路110产生在信号控制端A上的电压对应下降。接着,若电源电压VDD由第一电压开始上升时,充电装置130随着电源电压VDD的上升动作,对电压检测端NODE0进行充电动作,并通过第一反向电路110使信号控制端A上的电压被拉低为低电压例如等于参考接地电压,并使输出缓冲器140产生有效的逻辑高电平的重置信号PORRST。在此请特别注意,若电源电压VDD由第一电压回升至正常电压电平的速度过快时,基于本发明实施例中,充电装置130会随着电源电压VDD的上升动作,对电压检测端NODE0进行充电动作,并使电压检测端NODE0上的电压可以快速的被抬升,因此,可有效避免因电压检测端NODE0上的电压,因来不及上升而导致逻辑高电平的重置信号PORRST无法被有效产生的风险。以下请参照图2,图2显示本发明另一实施例的电源开启重置电路的电路图。电源开启重置电路200包括第一反向电路210、第二反向电路220、电流汲取器250、充电装置230、输出缓冲器240、电容Mcap1以及电阻电容电路260。第一反向电路210的输入端耦接至电压检测端NODE0,第一反向电路210的输出端耦接至信号控制端A。电阻电容电路260耦接在信号控制端A以及参考接地端GND间。第二反向电路220的输入端耦接至信号控制端A,第二反向电路220的输出端接至电压检测端NODE0。电流汲取器250接收电源电压VDD以及信号控制端A上的电压,并耦接至电压检测端NODE0。输出缓冲器240耦接至及信号控制端A。充电装置230耦接至电压检测端NODE0,电容Mcap1则耦接在电源电压VDD以及电压检测端NODE0间。在本实施例中,第一反向电路210包括晶体管M11及M12。晶体管M11的第一端接收电源电压VDD,晶体管M11的第二端耦接至晶体管M12的第一端,并形成第一反向电路210的输出端,其中,第一反向电路210的输出端耦接至信号控制端A。并且,晶体管M11、M12的控制端共同耦接至电压检测端NODE0,并形成第一反向电路210的输入端。电阻电容电路260包括电容Mcap2以及电阻RA1。电容Mcap2可以为晶体管电容,并串接在信号控制端A以及参考接地端GND间。电阻RA1则与电容Mcap2并联耦接。电容Mcap2可用以对信号控制端A上的电压进行稳压及滤波的动作,电阻RA1则可提供信号控制端A对参考接地端GND的一放电路径。第二反向电路220包括晶体管M21及M22。晶体管M21的第一端接收电源电压VDD,晶体管M21的第二端耦接至晶体管M22的第一端,并形成第二反向电路220的输出端,其中,第二反向电路220的输出端耦接至电压检测端NODE0。并且,晶体管M21、M22的控制端共同耦接至信号控制端A,并形成第二反向电路220的输入端。充电装置230包括电流源ICS1以及开关SW。电流源ICS1以及开关SW相互串接,并串接在电源电压VDD以及电压检测端NODE0间。电流源ICS1另耦接至信号控制端A,并依据信号控制端A上的电压来产生充电电流,并通过开关SW来提供充电电流以对电压检测端NODE0充电。值得一提的,电流源ICS1可在信号控制端A上的电压为相对低的低电压时,产生充电电流以对电压检测端NODE0充电。开关SW受控于重置信号PORRST,并可在重置信号PORRST为低逻辑电平时被导通。相对的,当重置信号PORRST为高逻辑电平时,开关SW则会被断开。在本实施例中,开关SW可以利用P型晶体管来建构。输出缓冲器240则可以由一个或多个的反向器IV1~IVN来建构,其中,反向器IV1~IVN相互串连。第一级的反向器IV1的输入端耦接至信号控制端A,输出缓冲器240并通过反向信号控制端A上的电压,以在最后一级的反向器IVN的输出端上产生重置信号PORRST。输出缓冲器240中的反向器的数量没有特定的限制,在本发明实施例中,基于重置信号PORRST与信号控制端A上的电压反向,输出缓冲器240中的反向器的数量可以为奇数。在本实施例中,电容Mcap1、Mcap2均为晶体管电容,当然,在本发明其他实施例中,电容Mcap1、Mcap2可以为任意形式本领域技术人员所熟知的材料来建构,没有固定的限制。此外,本实施例中的晶体管M11、M21可为P型晶体管,晶体管M12、M22则可为N型晶体管。以下并请参照图3,图3显示本发明再一实施例的电源开启重置电路的电路图。电源开启重置电路300包括第一反向电路310、第二反向电路320、电流汲取器350、充电装置330、输出缓冲器340、电容Mcap1以及电阻电容电路360。值得注意的,在本实施例中,充电装置330中包括晶体管Mrst以建构电流源。电流汲取器350则包括晶体管M31-M33。在本实施例中,晶体管M31的第一端接收电源电压VDD,晶体管M31的第二端接至晶体管M33的第一端。晶体管M32以及M33则耦接成电流镜的电路组态,其中,晶体管M32的第一端耦接至电压检测端NODE0,并可对电压检测端NODE0进行电流汲取动作。附带一提的,在本实施例中,电阻R1串接在晶体管M21的第二端与晶体管M22的第一端的耦接路径间,电阻R2则串接在晶体管M31的第二端与晶体管M33的第一端的耦接路径间。晶体管M32以及M33则耦接成电流镜,可依据偏压电压POR_VD的大小来产生汲取电流,并对电压检测端NODE0进行电流汲取动作,其中,当偏压电压POR_VD越大时,汲取电流的电流值越大。关于电源开启重置电路300的动作细节,请同步参照图3以及图4,其中图4显示本发明实施例的电源开启重置电路的动作波形图。在时间点T1前,电源电压VDD由参考接地电压上升,对应于此,信号控制端A以及电压检测端NODE0上的电压VA以及VNODE0随电源电压VDD的上升而上升。同时,输出缓冲器340产生随电源电压VDD的上升而上升的重置信号PORRST。值得注意的,此时电压VNODE0因受到充电装置330所进行的充电动作的影响,电压VNODE0可快速的被提升,并在时间点T1后,因电压VNODE0被提升至大于第一反向电路310的临界电压,而使电压VA被拉低。对应于电压VA的被拉低动作,重置信号PORRST在时间点T1后被拉高至逻辑高电平。同时,重置信号PORRST使充电装置330中的开关SW被断开,以中断充电装置330的充电动作。并且,电流汲取器350也依据低电压的电压VA而产生偏压电压POR_VD,而随着偏压电压POR_VD的上升,晶体管M32提供由电压检测端NODE0汲取电流的能力,并使电压检测端NODE0上的电压VNODE0快速的下降。随着电压VNODE0的下降,第一反向器电路310可使信号控制端A上的电压VA上拉,同时,输出缓冲器340可依据上拉的电压以使重置信号PORRST降低为逻辑低电平。此外,在时点T2时,电源电压VDD开始下降。此时,信号控制端A上的电压VA随着电源电压VDD的下降而下降。电源电压VDD下降至一固定电平后不再降低,并在时间点T3时开始拉升。在时间点T3中,电压检测端NODE0上的电压VNODE0随着电源电压VDD的拉升而上升,并且,通过充电装置330的充电动作,电压检测端NODE0上的电压VNODE0快速的上升并使信号控制端A上的电压VA快速的下降。如此一来,输出缓冲器340可在时间点T4上产生逻辑高电平的重置信号PORRST。也就是说,电源开启重置电路300可产生有效的重置信号PORRST。在此请特别注意,基于在时间点T3后,充电装置330所进行的充电动作,可以使得电压检测端NODE0上的电压VNODE0的上升速度可以加快。如此一来,即使电源电压VDD的上升速度过快,可以及时的拉低信号控制端A上的电压VA,并可产生有效的重置信号PORRST。综上所述,本发明的电源开启重置电路,通过充电装置以在电源电压下降后并回升的过程中,对电压检测端上的电压进行充电动作,以加快电压检测端上的电压的上升速度。如此一来,输出缓冲器可有效的产生重置信号的脉波例如正脉波,并有效重置集成电路中的逻辑电路,维持集成电路的正常运作。虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更改与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

权利要求:1.一种电源开启重置电路,其特征在于,包括:第一反向电路,具有输入端耦接至电压检测端,所述第一反向电路的输出端耦接至信号控制端;第二反向电路,具有输入端耦接至所述信号控制端,所述第二反向电路并具有输出端耦接至所述电压检测端;电流汲取器,耦接至所述电压检测端,依据电源电压以及所述信号控制端上的电压以由所述电压检测端汲取电流;充电装置,耦接至所述电压检测端,依据所述信号控制端上的电压以对所述电压检测端进行充电;输出缓冲器,耦接至所述信号控制端,并依据所述信号控制端上的电压以产生一重置信号;以及第一电容,耦接在所述电压检测端以及所述电源电压间。2.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,还包括:电阻电容电路,耦接在所述信号控制端与参考接地端间。3.根据权利要求2所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述电阻电容电路包括:第二电容,串接在所述信号控制端与所述参考接地端间;以及第一电阻,串接在所述信号控制端与所述参考接地端间。4.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,当所述电源电压在第一时间区间下降时,所述信号控制端上的电压对应下降,当所述电源电压在第二时间区间回升时,所述充电装置对所述电压检测端充电,使所述信号控制端上的电压被拉低,并使所述输出缓冲器产生高电压电平的所述重置信号,其中,所述第一时间区间在所述第二时间区间之前。5.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述充电装置包括:电流源,耦接在所述电源电压与所述电压检测端间,依据所述信号控制端上的电压以提供充电电流对所述电压检测端进行充电;以及开关,与所述电流源串联耦接在所述电源电压与所述电压检测端间,受控于所述重置信号以被导通或断开。6.根据权利要求5所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述电流源包括晶体管,所述晶体管的第一端接收所述电源电压,所述晶体管的第二端耦接至所述电压检测端,所述晶体管的控制端耦接至所述信号控制端。7.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述第一反向电路包括:第一晶体管,其第一端耦接至所述充电装置,所述第一晶体管的第二端耦接至所述信号控制端,所述第一晶体管的控制端耦接至所述电压检测端;以及第二晶体管,其第一端耦接至所述信号控制端,所述第二晶体管的第二端耦接至参考接地端,所述第二晶体管的控制端耦接至所述电压检测端。8.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述第二反向电路包括:第一晶体管,其第一端接收所述电源电压,所述第一晶体管的控制端耦接至所述信号控制端;以及第二晶体管,其第一端接收所述第一晶体管的第二端,所述第二晶体管的控制端耦接至所述信号控制端,所述第二晶体管的第二端耦接至参考接地端。9.根据权利要求8所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述电流汲取器包括:第三晶体管,其第一端接收所述电源电压,所述第三晶体管的控制端耦接至所述信号控制端;第四晶体管,其第一端与控制端共同耦接至所述第三晶体管的第二端,所述第四晶体管的第二端耦接至所述参考接地端;以及第五晶体管,其第一端耦接至所述第一晶体管的第二端,所述第五晶体管的控制端耦接至所述第四晶体管的控制端,所述第五晶体管的第二端耦接至所述参考接地端。10.根据权利要求9所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述第二反向电路还包括:第一电阻,串联在所述第一晶体管的第二端与所述第五晶体管的第一端的耦接路径上;所述电流汲取器还包括:第二电阻,串联在所述第三晶体管的第二端与所述第四晶体管的第一端的耦接路径上。11.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述第一电容为晶体管电容。12.根据权利要求1所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述输出缓冲器包括至少一反向器,所述至少一反向器的输入端耦接至所述信号控制端,所述至少一反向器的输出端产生所述重置信号。13.根据权利要求12所述的电源开启重置电路,其特征在于,所述输出缓冲器中的所述至少一反向器的数量为奇数。

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