电压检测电路的制作方法

【技术领域】

本发明涉及电压检测电路，尤其涉及一种检测点不随温度变化和电源电压变化的电压检测电路。

背景技术：

集成电路系统中一般都需要存在一个电压检测电路，其作用之一可以是在电源上下电的时候判断电源电压的大小是否能满足其他电路模块的正常工作电压。当电源电压高于其他电路模块的正常工作电压时,会输出高电位去开启其他电路模块。反之,当电源电压低于其他电路模块的正常工作电压时，会输出低电位去关闭其他电路模块。

电压检测电路通常需要具有检测点不随温度变化，不随电源电压变化的特性。图1示出了现有的一种电压检测电路的电路图，所述电压检测电路包括电阻r11、r12、带隙基准产生电路bgr和比较器cmp。r11和r12是一对分压电阻。

图2示出了现有的带隙基准产生电路bgr的电路图；所述带隙基准产生电路bgr包括三极管q21和q22、电阻r1a、r2a和r3a、运算放大器op。带隙基准产生电路bgr能产生一个参考电压vbg，该参考电压具有不随温度、工作电压变化而变化的特性。

比较器cmp则将该参考电压vbg与输入电压vin的电阻分压(vin*r12/(r11+r12))进行比较，使得其检测电压的准位为(vbg*(r11+r12)/r12)。因此，只要输入电压vin大于该检测电压的准位(vbg*(r11+r12)/r12)，则比较器输出高电位。如果输入电压vin小于该检测电压的准位(vbg*(r11+r12)/r12)，则比较器输出低电位。所述带隙基准产生电路是现有经典电路结构，其输出的参考电压可以是1.2v，通过调整电阻r11和r12的比值，就可以得到所需要的检测电压的准位。

由于带隙基准产生电路本身需要用到电阻r1a，r2a，r3a，二极管q21，q22，运算放大器op这么多器件，其本身就要占据不小的面积和功耗，最终导致此种电压检测电路的设计较复杂也较耗电。

因此，如何设计具有不随温度，工作电压变化的电压检测电路，且具有电路复杂度低与较不耗电的电压检测电路，已成为一种极需解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电压检测电路，其电路结构简单，节省芯片面积、功耗低。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种电压检测电路，其包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、三极管q1、三极管q2、比较器cmp，其中电阻r1和电阻r5连接于输入电压端vin和接地端之间，两者之间的中间连接节点n1与比较器cmp1的第二输入端相连，中间连接节点n1还与三极管q1的发射极相连，三极管q1的集电极和基极于接地端相连，电阻r2和电阻r4连接于输入电压端vin和接地端之间，两者之间的中间连接节点n2与比较器cmp1的第一输入端相连，中间连接节点n2还经由电阻r3与三极管q2的发射极相连，三极管q2的集电极和基极于接地端相连。

其中比较器cmp1的第一输入端为其正相输入端，比较器cmp1的第二输入端为其反向输入端，比较器cmp1的输出端vout输出电压检测信号。

与现有技术相比，本发明中电压检测电路由于采用了上述电路结构，其实现简单，节省芯片面积、功耗低。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1示出了现有的一种电压检测电路的电路图；

图2示出了现有的带隙基准产生电路bgr的电路图；

图3为本发明中的电压检测电路在一个实施例中的电路图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

图3为本发明中的电压检测电路300在一个实施例中的电路图。

所述电压检测电路300包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、三极管q1、三极管q2、比较器cmp。

其中电阻r1和电阻r5连接于输入电压端vin和接地端之间，两者之间的中间连接节点n1与比较器cmp1的第二输入端相连，中间连接节点n1还与三极管q1的发射极相连，三极管q1的集电极和基极于接地端相连，

电阻r2和电阻r4连接于输入电压端vin和接地端之间，两者之间的中间连接节点n2与比较器cmp1的第一输入端相连，中间连接节点n2还经由电阻r3与三极管q2的发射极相连，三极管q2的集电极和基极于接地端相连。

其中比较器cmp1的第一输入端为其正相输入端，比较器cmp1的第二输入端为其反向输入端，比较器cmp1的输出端vout输出电压检测信号。

与传统电压检测电路相比，本发明中的电压检测电路300包括五个电阻，两个三极管和一个比较器，可见其比传统电压检测电路少了一个运算放大器。也就省下了一个运算放大器的面积和功耗。

下面分析一下该电压检测电路是如何工作的。

在n1节点上会产生待检测的输入电压vin的一个分压，n2节点上会产生待检测的输入电压vin的另一个分压，比较器cmp1则对n1节点的电压与n2节点的电压进行比较，当输入电压vin小于检测电压时，则n2节点的电压小于n1节点的电压，即比较器cmp1的正向输入电压小于反向输入电压，比较器cmp1输出为低电位。当输入电压vin大于检测电压时，则n2节点电压大于n1节点电压，即比较器cmp1的正向输入电压大于反向输入电压，比较器输出为高电位。当输入电压vin等于检测电压时，则n2节点电压等于n1节点电压，即比较器的正向输入电压等于反向输入电压，以完成电压检测的处理。

在此电路中，假设r1＝r2，r4＝r5，则当n1电压等于n2电压时，可以推出如下公式:

其中vbe1＝750mv@t＝300°k,

其中n为q2和q1面积的比值，可见只要设计合适的电阻比值和q2和q1面积的比值，即可以得到任意电压值的零温度系数的vtr。

这边的一个特例就是设r4为无穷大，即去掉r4和r5这两条支路的电阻，此时负温度系数只有vbe1，我们只需设计即可得到vtr＝1.2v的零温度系数电压，此即为传统带隙基准的电压。

如果要增加零温度系数电压的数值，只需通过增加r4这条支路来增加负温度系数电压，同时正温度系数电压也要相应的增加，当两者相同时即可得到增加了数值的零温度系数电压。由此可以随心所欲通过调整电阻来得到所需要的检测电压值。

因为现在的集成电路的竞争力很大程度上就体现在功耗和面积这两方面，而电压检测电路又是现代集成电路中一个非常常用的模块。因此，本发明的电压检测电路在不牺牲电路性能的前提下，达到省面积和省功耗的目的。

本发明中的“相连”、“相接”、“连接”等表示电性连接的词的含义均表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。