一种上电复位信号产生电路及集成电路芯片的制作方法

本实用新型属于开关复位技术领域，尤其涉及一种上电复位信号产生电路及集成电路芯片。

背景技术：

目前，在电路系统刚刚上电时，电源电压还未达到预期的稳定状态，电路系统中的各个功能模块、各个电路节点电压和逻辑电平还处于未知状态。然而，上电复位电路在这种未知状态下就向电路系统输出复位信号，使电路系统在不确定的初始状态下开始运行芯片，不仅会使系统错误执行，甚至还会破坏整个系统的工作能力。

因此，传统的技术方案中存在的上电复位电路无法实现在电路系统到达预定的初始状态时再向电路系统输出复位信号进行初始化的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种上电复位信号产生电路，旨在解决传统的技术方案中存在的上电复位电路无法实现在电路系统到达预定的初始状态时再向电路系统输出复位信号进行初始化的问题。

本实用新型是这样实现的，一种上电复位信号产生电路，包括：

与电源模块连接，用于产生基准电压信号的带隙基准电路模块；

与所述电源模块和所述带隙基准电路模块连接，用于检测电源电压，并将检测结果与所述基准电压信号进行比较以输出相应控制信号的电源电压检测电路模块；及

与所述电源模块和所述电源电压检测电路模块连接，用于根据所述控制信号进行判断复位信号是否产生和输出的复位信号产生模块。

在其中一个实施例中，所述控制信号包括所述电源电压检测电路模块第一输出端输出的指示复位信号是否产生的第一控制信号和所述电源电压检测电路模块第二输出端输出的控制复位信产生的第二控制信号；所述第一控制信号和所述第二控制信号的电平状态相反。

在其中一个实施例中，所述复位信号产生模块包括：与所述电源电压检测电路模块的第二输出端连接，用于根据所述第二控制信号进行判断复位信号是否产生的复位信号产生单元；与所述复位信号产生单元连接，用于对所述复位信号进行整形处理的第一整形单元；及与所述第一整形单元和所述电源电压检测电路模块的第一输出端连接，用于根据所述第一控制信号和整形处理后的所述复位信号进行判断所述复位信号是否输出的逻辑电路单元。

在其中一个实施例中，所述复位信号产生单元包括：开关管、电阻以及电容，所述开关管的高电位端作为所述复位信号产生单元的输入端并与所述电源电压检测电路模块的第二输出端连接，所述开关管的控制端接地，所述开关管的低电位端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与电容的第一端共接作为所述复位信号产生单元的输出端，所述电容的第二端接地。

在其中一个实施例中，所述第一整形单元包括第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的输入端作为所述第一整形单元的输入端并与所述复位信号产生单元的输出端连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端作为所述第一整形单元的输出端。

在其中一个实施例中，所述逻辑电路单元包括或门，所述或门的第一输入端与所述电源电压检测电路模块的第一输出端连接，所述或门的第二输入端与所述第一整形单元的输出端连接，所述或门的输出端作为最终复位信号输出端。

在其中一个实施例中，所述复位信号产生模块还包括连接于所述逻辑电路单元的输出端和所述最终复位信号输出端之间的第二整形单元。

在其中一个实施例中，所述第二整形单元包括第三反相器和第四反相器，所述第三反相器的输入端作为所述第二整形单元的输入端并与所述逻辑电路单元的输出端连接，所述第三反相器的输出端与所述第四反相器的输入端连接，所述第四反相器的输出端作为所述第二整形单元的输出端。

在其中一个实施例中，在所述电源电压上升至预设电压值之前，所述第一控制信号输出为高电平，所述第二控制信号输出为低电平；在所述电源电压上升至预设电压值时或之后，所述第一控制信号输出为低电平，所述第二控制信号输出为高电平。

此外，还提供了一种集成电路芯片，包括上述的上电复位信号产生电路。

上述的上电复位信号产生电路，通过设置带隙基准电路模块和电源电压检测电路模块向复位信号产生模块输出控制信号，控制复位信号产生模块在电源电压到达预设值后再产生和输出复位信号，避免了在低压下电路系统还未正常工作时就向其输出复位信号，可以使电路系统在正常工作后再向其输出复位信号进行重置电路，使得输出的复位信号准确可靠，从而使电路系统顺利执行，保证了整个电路系统的工作稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的上电复位信号产生电路的模块示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的复位信号产生模块的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的复位信号产生模块的电路原理图；

图4为本实用新型另一实施例提供的复位信号产生模块的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的复位信号产生模块的电路原理图；

图6为本实用新型一实施例提供的电源电压检测模块的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的上电复位信号产生电路的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

参考图1，一种上电复位信号产生电路，包括带隙基准电路模块10、电源电压检测电路模块20以及复位信号产生模块30。

其中，带隙基准电路模块10与电源模块40连接，用于产生基准电压信号Vref；电源电压检测电路模块20与电源模块40和带隙基准电路模块10连接，用于检测电源电压，并将检测结果与基准电压信号进行比较以输出相应控制信号；复位信号产生模块30与电源模块40和电源电压检测电路模块20连接，用于根据控制信号进行判断复位信号是否产生和输出。控制信号包括电源电压检测电路模块第一输出端输出的指示复位信号是否产生的第一控制信号OUT1和电源电压检测电路模块第二输出端输出的控制复位信产生的第二控制信号OUT2；第一控制信号和第二控制信号的电平状态相反。在电源电压上升至预设电压值之前，第一控制信号OUT1输出为高电平，第二控制信号OUT2输出为低电平；在电源电压上升至预设电压值时或之后，第一控制信号OUT1输出为低电平，第二控制信号OUT2输出为高电平。预设电压值指的是使电路系统能够正常工作的电压值。

上述实施例通过设置带隙基准电路模块和电源电压检测电路模块向复位信号产生模块输出控制信号，控制复位信号产生模块在电源电压到达预设值后再产生和输出复位信号，避免了在低压下电路系统还未正常工作时就向其输出复位信号。

在其中一个实施例中，参考图2，复位信号产生模块30包括：复位信号产生单元301、第一整形单元302以及逻辑电路单元303。其中，复位信号产生单元301与电源电压检测电路模块20的第二输出端连接，用于根据第二控制信号OUT2进行判断复位信号是否产生；第一整形单元302与复位信号产生单元301连接，用于对复位信号进行整形处理；逻辑电路单元303与第一整形单元302和电源电压检测电路模块20的第一输出端连接，用于根据第一控制信号OUT1和整形处理后的复位信号进行判断复位信号是否输出。本实施例可以使电路系统在正常工作后再向其输出复位信号进行重置电路，使得输出的复位信号准确可靠，从而使电路系统顺利执行，保证了整个电路系统的工作稳定性。

在其中一个实施例中，参考图3，复位信号产生单元301包括：开关管M1、第一电阻R1以及电容C。其中，开关管M1的高电位端作为复位信号产生单元301的输入端并与电源电压检测电路模块20的第二输出端连接，开关管M1的控制端接地，开关管M1的低电位端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与电容C的第一端共接作为复位信号产生单元301的输出端，电容C的第二端接地。在具体的实施例中，开关管M1为第一NMOS管N1，其中，第一NMOS管N1的栅极、源极和漏极分别为开关管M1的控制端、高电位端以及低电位端。

在其中一个实施例中，参考图3，第一整形单元302包括第一反相器INV1和第二反相器INV2，第一反相器INV1的输入端作为第一整形单元302的输入端并与复位信号产生单元301的输出端连接，第一反相器INV1的输出端与第二反相器INV2的输入端连接，第二反相器INV2的输出端作为第一整形单元302的输出端。

在其中一个实施例中，参考图3，逻辑电路单元303包括或门OR2，或门OR2的第一输入端与电源电压检测电路模块20的第一输出端连接，或门OR2的第二输入端与第一整形单元302的输出端连接，或门OR2的输出端作为最终复位信号输出端。

在另一个实施例中，参考图4，复位信号产生模块30还包括连接于逻辑电路单元303的输出端和最终复位信号输出端之间的第二整形单元304。

在另一个实施例中，参考图5，第二整形单元304包括第三反相器INV3和第四反相器INV4，第三反相器INV3的输入端作为第二整形单元304的输入端并与逻辑电路单元303的输出端连接，第三反相器INV3的输出端与第四反相器INV4的输入端连接，第四反相器INV4的输出端作为第二整形单元304的输出端。

在其中一个实施例中，带隙基准电路模块10包括启动电路和基准电压产生电路；在电源刚上电时，电源电压比较低，基准电压产生电路不工作，随着电源电压的升高至2V后，启动电路关闭，基准电压产生电路产生一个稳定的基准电压信号Vref。

在其中一个实施例中，参考图6，电源电压检测电路模块20包括电压检测单元201和比较器202，电压检测单元201与电源模块40连接，用于检测电源电压；比较器202与电压检测单元201的电压检测端De和带隙基准电路模块的基准电压输出端连接，用于比较电源电压信号和基准电压信号以输出第一控制信号OUT1和第二控制信号OUT2。

在其中一个实施例中，参考图6，电压检测单元201包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的第一端与电源模块40连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端共接作为电压检测单元201的电压检测端De，第三电阻R3的第二端接地。

在其中一个实施例中，参考图6，比较器202包括第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4以及第五NMOS管N5；第三NMOS管N3的源极、第四NMOS管N4的源极以及第五NMOS管N5的源极均与电源模块40连接，第二PMOS管P2的漏极与第三NMOS管N3的漏极共接至第三NMOS管N3的栅极和第四NMOS管N4的栅极之间，第四NMOS管N4的漏极、第四PMOS管P4的漏极以及第五NMOS管P5的栅极共接，第二PMOS管P2的栅极与电压检测单元201的电压检测端De连接，第二PMOS管P2的源极、第四PMOS管P4的源极以及第三PMOS管P3的漏极共接，第四PMOS管P4的栅极与带隙基准电路模块的基准电压输出端连接，第三PMOS管P3的栅极与第五PMOS管P5的栅极连接，第三PMOS管P3的源极和第五PMOS管P5的源极均接地，第五NMOS管N5的漏极和第五PMOS管P5的漏极共接后作为比较器202的输出端。

在其中一个实施例中，参考图6，电源电压检测电路模块20还包括第五反相器INV5和第六反相器INV6，第五反相器INV5的输入端与比较器202的输出端连接，第五反相器INV5的输出端与第六反相器INV6的输入端共接作为电源电压检测电路模块20的第二输出端OUT2与复位信号产生单元301连接，第六反相器INV6的输出端作为电源电压检测电路模块20的第一输出端OUT1与逻辑电路单元303连接。

下面以图4和5所示的电路为例对其工作原理进行说明，详述如下：

在电源刚上电时，电源电压比较低，随着电源电压的升高并且到达2V后，带隙基准电路模块10输出一个稳定的基准电压信号Vref，该基准电压值Vref为1.2V，并与电源电压检测电路模块20中的电压检测单元201所检测到的检测电压信号进行比较，检测电压值的公式计算如下：

可见，电压检测单元201的检测端的检测电压值随电源电压逐渐增大，并且在检测电压信号小于基准电压信号Vref时，电源电压检测电路模块20的第一输出端输出的第一控制信号OUT1为高电平，电源电压检测电路模块20的第二输出端输出的第二控制信号OUT2为低电平，此时，第一NMOS管关闭，电容C未充电，复位信号产生单元301不产生复位信号。

当电压检测单元201的检测端的检测电压值升高到基准电压值Vref后，比较器202的输出端输出的电平发生翻转，使得电源电压检测电路模块20的第一输出端输出的第一控制信号OUT1为低电平，电源电压检测电路模块20的第二输出端输出的第二控制信号OUT2为高电平，此时，第一NMOS管导通，开始对电容C充电，复位信号开始生产，由于此刻电容C的第一端仍为低电平，因此，向或门的第二输入端输入低电平，而向或门的第一输入端输入也为低电平，因此，或门的输出端输出为低电平，或门有效，即输出最终复位信号。

电容C充电一段时间后，电容C的第一端变为高电平，向或门的第二输入端输入高电平，或门输出为高电平，此时电路系统复位完成并开始正常工作。

此外，还提供一种集成电路芯片，该集成电路芯片包括上述的上电复位信号产生电路。

本实用新型的有益效果：

(1)通过设置带隙基准电路模块和电源电压检测电路模块向复位信号产生模块输出控制信号，控制复位信号产生模块在电源电压到达预设值后再产生和输出复位信号，避免了在低压下电路系统还未正常工作时就向其输出复位信号。

(2)可以使电路系统在正常工作后再向其输出复位信号进行重置电路，使得输出的复位信号准确可靠，从而使电路系统顺利执行，保证了整个电路系统的工作稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。