可配置电源电压监测保护电路的制作方法

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是用于对数据保存有极高的要求，尤其要求在电源电压不正常时，例如意外掉电时，数据不能被破坏的数据采集、过程记录以及传感测量的集成电路。

背景技术：

在用于数据采集、过程记录以及传感测量的集成电路中，一般都会有内部的数据存储单元，这些数据的物理安全性直接决定了系统的稳定性，极为重要。芯片电源电压的波动，尤其是意外掉电过程，是破坏数据的最重要因素之一，为了保证数据安全，有两种方式解决这一问题，一是在片外增加设备保证电源的稳定性，例如持续供电系统或者大的片外应急电源，但这种设备本身也存在一定的意外风险，二是通过片内增加必要功能模块，保证电压离开正常范围后，芯片系统得到这一信息并及时暂存数据，避免数据丢失，方式二是数据安全的最后一道屏障，也是必需的安全措施。因此，对片内电源电压必不可少。片内的监测电路需要完成掉电监测和欠压监测，不但能精确检测并及时发出电压异常的检测信号，还要允许电源电压的正常波动，同时保证极低的芯片面积成本和功耗成本。

技术实现要素：

本发明提供一种用于芯片内可配置电源电压的监测保护电路，由四部分组成：带隙基准、可配置分压电路、滞回比较器及电平锁存器。

其中，

所述带隙基准，其一端所述滞回比较电路相连，能引出基准电压，供所述滞回比较电路使用；

所述可配置分压电路，其一端与所述滞回比较电路相连，对电源电压进行采样，得到采样电压；

所述滞回比较电路，其一端与所述带隙基准相连，另一端与所述可配置分压电路相连，对基准电压与采样电压进行比较，得到监测信号；

所述电平锁存器，其一端与所述可配置分压电路相连，另一端与所述滞回比较电路相连。

可选地，所述可配置分压电路，可以调整采样电压与电源电压的比例。

可选地，当不需要监测电源电压时，所述电平锁存器可以保证控制信号的稳定，使电路保持正常工作状态。

可选地，所述可配置电源电压监测电路可以接收控制信号与使能信号，在不需要监测电源电压时，通过使能端可以关闭检测电路。

本发明实施例提供的可配置电源电压监测保护电路，解决监测电源掉电和欠压的异常状态，并发出检测信号，通知工作电路以保护数据安全，避免数据错误和数据丢失的情况。同时，电路本身具有简单的结构，占据较小的芯片面积，消耗功耗极低，不影响芯片的正常工作状态，能容忍正常的电压波动，同时，具备使能端，可以在需要时，被核心电路开启和关闭。

附图说明

图1为本发明实施例可配置电源电压监测电路的结构图；

图2为本发明实施例滞回比较器电路结构图；

图3为本发明实施例可配置分压电路的电路结构示意图；

图4为本发明实施例电路功能时序图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种可配置的电源电压监测保护电路，如图1所示，由带隙基准11，可配置分压电路12、滞回比较电路14以及电平锁存器13组成，其中，

所述带隙基准11，其一端所述滞回比较电路14相连，能引出基准电压，供所述滞回比较电路14使用；

所述可配置分压电路12，其一端与所述滞回比较电路14相连，对电源电压进行采样，得到采样电压；

可选地，如图3所示，为可配置分压电路的电路结构示意图，采用电阻串配合开关阵列完成电源电压的采样输出，这种方法简单可靠，响应速度快，线性度好。

所述滞回比较电路14，其特征在于，其一端与所述带隙基准11相连，另一端与所述可配置分压电路12相连，对基准电压与采样电压进行比较，得到监测信号；

可选地，如图2所示，为滞回比较电路结构图，从图中可以看出，使能信号为低电平有效。使能有效时，当电源电压下降至低于监测点减去下容限对应的数值后，监测信号输出低电平，通知系统电路电源电压异常，当电源电压上升至高于监测点加上上容限对应的数值后，监测信号恢复为高电平，通知系统电压恢复正常。

所述电平锁存器13，其一端与所述可配置分压电路12相连，另一端与所述滞回比较电路14相连；

如图4所示，为本发明实施例的功能时序图，从图中可以看出，使能信号为低电平有效。使能有效时，当电源电压下降至低于监测点减去下容限对应的数值后，监测信号输出低电平，通知系统电路电源电压异常，当电源电压上升至高于监测点加上上容限对应的数值后，监测信号恢复为高电平，通知系统电压恢复正常。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种可配置电源电压监测保护电路。所述可配置电源电压监测保护电路包括带隙基准，可配置分压电路、滞回比较电路以及电平锁存器，本发明电源电压监测电路可以实时监测芯片的电源电压，一旦电压出现掉电、欠压现象，就会发出指示信号，片内电路可以利用此信号完成重要数据的保存，待系统重新上电或者电压恢复正常时重新读取数据，继续工作。

技术研发人员：李海
受保护的技术使用者：江苏旭微科技有限公司
技术研发日：2018.12.25
技术公布日：2019.05.21