一种低压复位电路的制作方法

本发明涉及低压复位技术领域，尤其涉及一种低压复位电路。

背景技术：

随着半导体集成电路的发展，集成电路内部所集成的模块越来越多越全，基本上现在所有的工业控制类芯片以及消费类控制芯片，都要求芯片内部集成低压复位模块，用以在芯片供电电压出现不足时直接将芯片做复位处理，告诉用户电量不足需充电了。以往的一般的低压复位模块大多采用芯片制造工艺提供的无源电阻器件来进行设计，这样往往要达到极低功耗要求的情况下，电阻需要做的非常大，导致芯片的版图面积非常大，使芯片的成本大大的提升，极大地降低了芯片在市场上的竞争力；抗干扰能力也是对低压复位电路一个挑战，往往一个电源的意外的毛刺信号就被认为是电源电压不足而进行复位，而这是我们所不希望看到的，因此又要滤除系统正常工作中的毛刺信号，又要能真正的反应出电源电压的真实状况，是对低压复位电路提出的挑战。

现有的低压复位电路在工作时出于稳定性和芯片面积考虑，通常将静态电流设计比较大，通常在10ua以上，这么大的静态电流使得芯片在工作时不节能，特别是在电池供电的系统中对芯片静态电流的要求更高。为了达到节能的目的，传统的低压复位电路必须在芯片内部加足够大的电阻，而此电阻如果用无源电阻来做的话将会占用大量的芯片面积，这无疑给芯片的成本提出很大的挑战，芯片在市场上的竞争力也大大降低。另外传统的低压复位电路由于没有对电源的毛刺信号做处理，导致在应用中经常会因为电源的毛刺而使整个系统意外复位，整个系统的抗干扰能力极差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低压复位电路，解决现有技术中芯片内部的电阻如果用无源电阻来做的话将会占用大量的芯片面积，传统的低压复位电路由于没有对电源的毛刺信号做处理，导致在应用中经常会因为电源的毛刺而使整个系统意外复位，整个系统的抗干扰能力极差的问题。

本发明的技术方案实现如下：

本发明提供一种低压复位电路，包括：

连接于vdd端及vss端之间的vdd电压检测电路；

连接于vdd端及vss端之间的复位产生电路，所述复位产生电路还连接于所述vdd电压检测电路；

复位恢复阈值修调电路，分别连接于vdd端及所述复位产生电路；

滤毛刺电路，分别连接于所述复位产生电路及所述复位恢复阈值修调电路。

在本发明所述的低压复位电路中，所述vdd电压检测电路包括第一pmos管及第一nmos管，所述第一pmos管的s极连接于vdd端，所述第一nmos的s极连接于vss端，所述第一pmos管的g极、d极及所述第一nmos管的g极、d极均连接至第一节点。

在本发明所述的低压复位电路中，所述复位产生电路包括第二pmos管、第三pmos管、第二nmos管及非门，所述第二nmos管的g极连接至所述第一节点，所述第二nmos管的s极、所述第二pmos管的g极及所述第三pmos管的g极均连接于vss端，所述第三pmos管的s极连接于vdd端，所述第二nmos管的d极、所述第二pmos管的d极及所述非门的输入端均连接至第二节点，所述第二pmos管的s极及所述第三pmos管的d极均连接至第三节点，所述非门的输出端连接至第四节点。

在本发明所述的低压复位电路中，所述复位恢复阈值修调电路包括第四pmos管，所述第四pmos管的s极连接于vdd端，d极连接于所述第三节点，g极连接于所述第四节点。

在本发明所述的低压复位电路中，所述滤毛刺电路的输入端连接于所述第四节点，输出端输出低压复位信号。

因此，本发明的有益效果是，解决困扰低压复位电路很久的抗干扰能力差的问题，通过在版图上的合理布局以及在信号的输出端加上滤毛刺电路，可以很好的解决低压复位电路中的抗干扰能力差的问题；通过有源电阻代替传统的无源电阻，这样可以做到在同等条件下达到大大的减少芯片的面积，从而能很容易实现整个电路的低功耗，使其静态工作电流在1ua以内，大大提高整个芯片在市场上的竞争力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种低压复位电路的结构框图；

图2为现有技术的低压复位电路的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种低压复位电路的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的滤毛刺电路的波形示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明旨在将芯片内用到的电阻用cmos工艺中的mos管来实现，即用有源电阻代替传统的无源电阻，这样可以做到在同等条件下达到大大的减少芯片的面积，从而能很容易实现整个电路的低功耗，使其静态工作电流在1ua以内，大大提高整个芯片在市场上的竞争力。同时，本发明还将解决困扰低压复位电路100很久的抗干扰能力差的问题，通过在版图上的合理布局以及在信号的输出端加上滤毛刺电路4，可以很好的解决低压复位电路100中的抗干扰能力差的问题。

一般的低压复位电路100在工作时出于稳定性及芯片面积考虑，通常需要将静态电流设计比较大，通常在10ua以上，这么大的静态电流使得低压复位电路100在工作时很不节能；另外一般的低压复位电路100的抗干扰能力都不强，往往容易意外引发复位而使系统重新开始工作。本发明采用cmos管子做电阻分压，可以做到在极小版图面积的情况下做到极低的功耗，另外在输出端加上滤毛刺电路4，使得此低压复位电路100在正常工作时即节能又有超强的抗干扰能力。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种低压复位电路100的结构框图。该低压复位电路100包括vdd电压检测电路1、复位产生电路2、复位恢复阈值修调电路3及滤毛刺电路4。

vdd电压检测电路1连接于vdd端及vss端之间；vdd电压检测电路1实时检测vdd电压的变化，并将检测到的电压提供给复位产生电路2处理。

复位产生电路2连接于vdd端及vss端之间，所述复位产生电路2还连接于所述vdd电压检测电路1；复位产生电路2根据检测到的vdd电压的变化产生复位信号，这里vdd掉电到几伏才复位是由最初设计时设定的，假如最初设定的是2v的掉电复位电压，则掉电复位信号产生的阈值电压就设定在vdd电压为2v时产生翻转。

复位恢复阈值修调电路3分别连接于vdd端及所述复位产生电路2；复位恢复阈值修调电路3的目的是在产生复位信号后，如果此时vdd电压在慢慢恢复，也就是大于设定的掉电复位电压多少伏时取消掉电复位信号，使整个系统恢复正常工作。假设最初设定的是2v的掉电复位电压，通过修调后的掉电恢复电压是2.5v，则此电路就是需要修调阈值使得vdd电压恢复到2.5v时，取消掉电复位，系统正常工作。

滤毛刺电路4分别连接于所述复位产生电路2及所述复位恢复阈值修调电路3。滤毛刺电路4的作用是滤除由于vdd等的毛刺信号而引起的不正常的掉电复位信号，使得低压复位电路100能反应正常的vdd的电压的变化，而不是被毛刺信号干扰发生不希望看到的意外复位。

参见图2，图2为传统的低压复位电路100的电路示意图，图中r1～r4的电阻都是用无源电阻器件来实现，而这类电阻的方块值都是有限的，也就是说要实现大的电阻值必须相应的增加版图的面积，而版图的面积大小直接关系到芯片的成本和竞争力。而本发明将芯片内用到的无源电阻用有源的mos管电阻来实现，根据mos管的特性要实现兆级的电阻相对来说比较容易。

参见图3，图3为本发明一实施例提供的一种低压复位电路100的结构示意图，所述vdd电压检测电路1包括第一pmos管pm2及第一nmos管nm2，所述第一pmos管pm2的s极连接于vdd端，所述第一nmos的s极连接于vss端，所述第一pmos管pm2的g极、d极及所述第一nmos管nm2的g极、d极均连接至第一节点11。其中，采用二极管连接的pmos管和nmos管串联分压，从而实现极低静态电流。

即pm2和nm2组成vdd电压的检测电路，这里的pm2和nm2都是接成二极管连接的电阻，取代图2中的r2和r1，二极管连接的电阻可由下列公式得出：ro＝1/gm，其中gm为器件的跨导，而gm的计算公式可表示如下：

gm＝ucoxw/l(vgs-vt)

ucox为器件的跨导参数，由工艺决定；w/l为器件的宽长比；vgs为器件的栅源电压；vt为管子的阈值电压。

由上述的电阻计算公式可知，在vdd电压固定的情况下调整器件的宽长比就可实现调整电阻值大小的目的，而伴随着vdd电压的变小，vgs也相应的变小，ro就变得更大，因此只要调节好pm2和nm2的宽长比的参数，整个vdd电压检测电路1的ro电阻值就定了，其支路的电流也就基本固定(vdd不变)，而且随着vdd电压的变化，电阻值也相应的变化，vdd电压变小，电阻值变大，支路电流变小。

其中，pmos管为p型金属氧化物半导体场效应管，nmos管为n型金属氧化物半导体场效应管；vdd端：系统电源；vss端：系统地；lv_rstb：低压复位信号，低电平复位。

参见图3，所述复位产生电路2包括第二pmos管pm3、第三pmos管pm4、第二nmos管nm1及非门i0(反相器)，所述第二nmos管nm1的g极连接至所述第一节点11，所述第二nmos管nm1的s极、所述第二pmos管pm3的g极及所述第三pmos管pm4的g极均连接于vss端，所述第三pmos管pm4的s极连接于vdd端，所述第二nmos管nm1的d极、所述第二pmos管pm3的d极及所述非门io的输入端均连接至第二节点12，所述第二pmos管pm3的s极及所述第三pmos管pm4的d极均连接至第三节点13，所述非门i0的输出端连接至第四节点14。其中，复位产生电路2采样vdd电压检测电路1的输出来判断是否该产生复位信号；检测电阻采用gate端接地的pmos线性电阻，极大的减少芯片版图的面积。

即图3中的nm1、pm3和pm4组成复位产生电路2，这里的pm3和pm4的gate端直接接地，也就是说pm3和pm4工作在深三极管区，作为线性电阻来使用，取代图2中的r3和r4，这里的nm1的管子的偏置电压是前面vdd电压检测电路1的输出，也就是说，在正常工作条件下，vdd电压很高，其vdd电压检测电路1产生的输出足以使nm1管线性导通，使图3的反相器的输入端a点为低电平，反相器的输出端b点保持高电平。而随着vdd电压的降低，图3中的c点的电压也随之降低，导致nm1管慢慢进入饱和区甚至最终进入截止区，因此在nm1进入截止区之前，其与pm3和pm4组成的支路分压而得到的图3中的a点的电压已高过反相器的翻转阈值，从而使图3中b点的电压翻转为0，产生掉电复位信号。

参见图3，所述复位恢复阈值修调电路3包括第四pmos管pm1，所述第四pmos管pm1的s极连接于vdd端，d极连接于所述第三节点13，g极连接于所述第四节点14。其中，通过短接一部分电阻，改变复位产生电路2的阈值，实现复位恢复的vdd电压始终大于复位发生时的vdd电压。

即图3中的pm1管构成复位恢复阈值修调电路3。当掉电复位信号产生后，图3中的b点电压为低电平，也就是说此时的pm1管处于导通状态，将pm4管实现的电阻短路掉，从而改变了图3中a点的电压随vdd变化的状态，举例来说，假如正常vdd掉电到2v时图3中的a点电压刚好达到阈值翻转电压，那么图3中的b点电压翻转为0之后使pm1管导通，将电阻pm4短路掉，这样就更使得图3中a点的电压在大于阈值电压，使图3中的b点的电压更稳固的为0；如果此时的vdd电压在恢复，也就是说从小于2v恢复到正常电压5v，那么在vdd电压上升到某个值时，比如说是2.5v时，图3中的a点电压又刚好下降到阈值电压，使得图3中的反相器发生翻转，图3中的b点的电压回归到高电平，实现了低压掉电复位的恢复正常，系统又正常工作。

参见图3，所述滤毛刺电路4的输入端连接于所述第四节点14，输出端输出低压复位信号。其中，通过滤毛刺处理，去除意外的干扰信号，使电路拥有超强的抗干扰能力。

即图3中还包含有滤毛刺电路4，滤毛刺电路4的波形示意图请参阅图4，图4中的t1时间为此低压复位电路100所能滤除的最大毛刺的波形宽度，也就是说，对于毛刺宽度小于t1的毛刺将会被滤掉，例如图4中的t2＜t1，因此，对于宽度为t2的毛刺将会被滤掉，如图4中的波形所示。

综上所述，本发明采用cmos管子做电阻，整个低压复位电路100的静态电流极低，可做到低于1ua，版图面积小，极大的提升了产品的竞争力；同时本发明低压复位电路100的输出端增加了合适的滤毛刺电路4，使得此低压复位电路100具有极强的抗干扰能力。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“x使用a或b”意指自然包括排列的任意一个。即，如果x使用a；x使用b；或x使用a和b二者，则“x使用a或b”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语”包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。