零或超低dc电流消耗的电源开启和欠压检测器的制造方法
【专利摘要】本发明描述了一种电源开启和欠压检测器的实施例。在一个实施例中，用于电源的电源开启和欠压检测器包括电源开启检测模块、欠压检测模块和逻辑模块。电源开启检测模块连接到电源并配置为响应于电源的电压增加来产生电源开启信号。欠压检测模块连接到电源并配置为响应于电源的电压充电和随后的电源电压降低来产生欠压信号。逻辑模块配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号。所述电源开启检测模块还配置为被所述控制信号激活或去激活。还描述了其它实施例。
【专利说明】零或超低DC电流消耗的电源开启和欠压检测器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源开启和欠压(brown-out)检测器。
【背景技术】
[0002]半导体电路通常具有内置电源开启检测器，所述检测器检测是否存在半导体电路的电源，以及是否超过特定电源开启阈值电压。当电源的电压对于半导体电路的其余部分而言太低而无法令其正常工作时，电源开启检测器电路可以产生系统复位，当电源的电压对于半导体电路的其余部分而言足够高而可以使其正常工作时，电源开启检测器电路可以释放复位。对于所有半导体电路，尤其对于数字电路而言，电源开启检测器是必不可少的。例如，在电源开启检测器不产生复位的情况下，数字电路的触发器(flip-flops)在不确定的状态下(可能是“I”或“0”)被加电。在由电源开启检测器产生复位的情况下，可以将数字电路加电到预定义的初始状态，从而可以正确地开始操作。
[0003]除了电源开启检测器之外，半导体电路通常还包括欠压检测器，该检测器检测半导体电路的电源是否在欠压阈值电压以下。术语“欠压”来自电灯泡的性能，当电压降低时灯泡输出较少光。当电源的电压处于半导体电路的工作电压电平以下时，欠压检测器可以对半导体电路进行复位，电压的不足可能是由不足功率调节、开启或关闭系统组件等引起的。
[0004]半导体电路的电源开启检测器和欠压检测器通常总是有效的，即使当半导体电路处在低功率消耗模式(例如，待机或空闲模式)下。电源开启检测器和欠压检测器消耗的电流直接对半导体电路的整个待机电流有所贡献。因此，对于功率管理而言，最小化电源开启检测器和欠压检测器的电流消耗十分重要。对于电池供电的移动设备而言，降低电源开启检测器和欠压检测器的待机功率消耗尤为重要。
【发明内容】
[0005]描述了一种电源开启和欠压检测器的实施例。在一个实施例中，一种用于电源的电源开启和欠压检测器包括电源开启检测模块、欠压检测模块和逻辑模块。电源开启检测模块连接到电源，配置为响应于电源的电压增加来产生电源开启信号。欠压检测模块连接到电源，配置为响应于电源的电压充电和随后的电源电压降低来产生欠压信号。逻辑模块配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号。电源开启检测模块配置为被该控制信号激活或去激活。还描述了其它实施例。
[0006]在一个实施例中，一种用于电源的电源开启和欠压检测器包括电源开启检测模块、欠压检测模块和RS锁存器。电源开启检测模块包括:第一晶体管，连接到电源；第一电阻器和第二电阻器，连接到所述第一晶体管，配置为产生输出分压；以及施密特触发器，配置为响应于所述输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号。欠压检测模块包括:串联在电源和具有固定电压的电压端子之间的连接成二极管的晶体管和电容器；串联在电源和电压端子之间的多个晶体管，配置为产生反转输出电压；以及电压比较器，配置为响应于所述反转输出电压和欠压电压阈值来产生欠压信号。电压比较器包括连接到电源的第二晶体管以及连接到所述第二晶体管和电压端子的电阻器式分压器。RS锁存器配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号。第一晶体管配置为由该控制信号来导通或截止第一晶体管。
[0007]在一个实施例中，一种用于电源的电源开启和欠压检测器包括电源开启检测模块、欠压检测模块和RS锁存器。电源开启检测模块包括:第一晶体管，连接到电源；第一电阻器和第二电阻器，连接到所述第一晶体管，配置为产生输出分压；以及施密特触发器，配置为响应于所述输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号。欠压检测模块包括:串联在电源和具有固定电压的电压端子之间的连接成二极管的晶体管和电容器；串联在电源和电压端子之间的多个晶体管，配置为产生反转输出电压；以及电压比较器，配置为响应于所述反转输出电压和欠压电压阈值来产生欠压信号。电压比较器包括连接到电源的第二晶体管、连接到所述第二晶体管和电压端子的电阻器式分压器、以及由第三晶体管和第三电阻器形成的放电路径。RS锁存器配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号。第一晶体管配置为由该控制信号来导通或截止第一晶体管。
[0008]通过结合附图的以下详细描述，将更清楚本发明的实施例的其他方面和优点，所述其他方面和优点通过本发明的原理的示例进行了描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的实施例的半导体器件的示意框图；
[0010]图2描述了图1所示的电源开启和欠压检测器的实施例；
[0011]图3描述了图2所示的电源开启和欠压检测器的实施例；
[0012]图4描述了图2所示的电源开启和欠压检测器的另一实施例。
[0013]贯穿本描述，相似的附图标号可以用于表示相似的元件。
【具体实施方式】
[0014]将容易理解，可以在多种多样的不同配置中排列和设计文中一般所述的和在附图中示出的实施例的组件。因此，在附图中所示的多种实施例的以下详细描述不是为了限制本公开的范围，而仅是多种实施例的代表。尽管在附图中呈现了实施例的多个方面，但是除非明确说明，否则附图并不是必须地按比例绘制的。
[0015]所述实施例应在各方面理解为仅是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求表示的，而不是通过这些细节描述表示的。在权利要求的等价物的意义和范围内的所有改变都应包含在本发明的范围内。
[0016]贯穿本说明书，对特征、优点或相似语言的引述并不表示通过本发明应实现的所有特征和优点应该或确实在任何单个实施例中。相反地，涉及特征和优点的语言应理解为意味着结合实施例所述的特定特征、优点或特点包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，对特征和优点的描述及相似的语言可以且非必要地指代相同的实施例。
[0017]此外，本发明的所述特征、优点及特点可以以任何合适的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员将理解，根据文中的描述，可以在不具有特定实施例的一个或多个具体特征或优点的情况下来实施本发明。在其它情况下，在没有出现在本发明所有实施例中的特定实施例中，可以识别附加特征和优点。
[0018]贯穿本说明书，对“一个实施例”、“一种实施例”或相似语言的引述意味着结合所表明的实施例所述的特定特征、结构、或特点包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，词组“在一个实施例中”、“在一种实施例中”及相似语言可以且非必要地指代相同实施例。
[0019]可以将基于电阻器电容器(RC)的电路用作电源开启检测器，例如，在1998年12月EDN杂志中Howard Johnson名为“Power-ON-Reset”所述的RC电路。尽管基于RC的电源开启检测器消耗近似于零的静电流，但是基于RC的电源开启检测器不能检测欠压，且不能产生针对缓慢上升电源的复位。此外，由于通常电阻器和电容器对于电源改变的响应较慢，基于RC的电源开启检测器可能会响应于电源电压的尖峰电压而错误地产生复位。其它传统的电源开启检测器，例如，由Chen所述的基于反馈的电源开启检测器(U.S.Pat.App.Pub.N0.2008 / 0150593)，缺少欠压检测能力，或者产生相当大的静电流消耗。
[0020]图1是根据本发明的实施例的半导体器件100的示意性框图。半导体器件可以是半导体电路，例如数字电路。在图1所述的实施例中，半导体器件包括电源开启和欠压检测器102、电源110、和主电路112。半导体器件可以实现在基板中，例如，半导体晶片或印刷电路板(PCB)。在一个实施例中，半导体器件封装在半导体芯片中并包括在计算设备中，例如智能电话、平板计算机、膝上型笔记本等。
[0021]在图1所述的实施例中，电源开启和欠压检测器102包括电源开启检测模块104、欠压检测模块106、和逻辑模块108。电源开启检测模块104执行电源110的电源开启检测，以便产生电源开启信号。欠压检测模块106执行电源的欠压检测，以便产生欠压信号。在一个实施例中，电源开启信号和欠压信号是数字信号，例如二进制信号。逻辑模块108在电源开启信号和欠压信号上执行至少一个逻辑操作，以便产生控制信号，控制信号可以用于控制半导体器件100的主电路112。例如，由逻辑模块108产生的控制信号可以用于对主电路进行复位，或指示电源的电力足够运行主电路。
[0022]半导体器件100的电源110为电源开启和欠压检测器102以及主电路112提供电力。电源可以是任何合适的形式。在一个实施例中，电源包括电池电源，例如锂电池和/或任何其它类型的电池。尽管在图1中将电源示出作为半导体器件的元件，在其它实施例中，电源也可以位于半导体器件的外部。在一个实施例中，电源包括延伸到半导体器件中的电压轨或线。
[0023]半导体器件100的主电路112包括执行半导体器件的一个或多个功能的电路组件。例如，主电路可以包括执行计时功能(例如，产生当前时间值、存储当前时间值及其它参数、以及与外部实体通信)的计时电路组件。
[0024]在一个实施例中，电源开启检测模块104连接到电源110，且配置为响应于电源的电压增加来产生电源开启信号。电源开启检测模块104配置为被来自逻辑模块108的反馈(即，控制信号)激活或去激活。由于响应于来自逻辑模块108的反馈去激活电源开启检测模块104，减小了电源开启检测模块104的电流消耗。在本实施例中，欠压检测模块106还与电源相连，且配置为响应于电源的电压充电和随后的电源电压降低来产生欠压信号。由于欠压检测模块106可以使用通过电源的电压充电以便欠压信号的产生，降低了欠压检测模块106的电流消耗。[0025]图2描述了图1所示电源开启和欠压检测器102的实施例。在图2所述的实施例中，电源开启和欠压检测器202包括电源开启检测模块204、欠压检测模块206、和逻辑模块208。电源开启检测模块204和欠压检测模块206与电源110(图1所示)相连，电源110具有电源电压“Vdd”。
[0026]电源开启检测模块204包括开关220、分压器222、和触发器电路224。开关220连接到电源电压Vdd，配置为控制向分压器222提供的电力。分压器222连接到开关220，配置为产生输出分压。例如，分压器222可以产生电源电压Vdd的50%的输出分压。在一个实施例中，分压器222包括连接到开关220和触发器电路224的第一电阻器，以及连接到触发器电路224和具有固定电压的电压端子(例如，地)的第二电阻器。在一个实施例中，分压器222还配置为如果接通开关220，则产生输出分压。触发器电路224可以是施密特触发器，配置为响应于输出分压来产生电源开启信号。在一个实施例中，触发器电路224还配置为响应于输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号。在本实施例中，如果输出分压高于电源开启电压阈值，则触发器电路224产生逻辑高电平的电源开启信号。
[0027]欠压检测模块206包括充电器电路230、反转器电路232、和电压比较器234。充电器电路230 (也称为斜坡下降检测电路)连接到电源电压Vdd，配置为由电源110进行充电。在一个实施例中，充电器电路230包括串联在电源110和具有固定电压的电压端子(例如，地)之间的连接成二极管的晶体管和电容器。反转器电路232连接到充电器电路230，配置为产生反转的输出电压。在一个实施例中，反转器电路232包括串联在电源和具有固定电压的电压端子(例如，地)之间的多个晶体管。在一个实施例中，至少一个晶体管是连接成二极管的晶体管。电压比较器234配置为响应于反转的输出电压来产生欠压信号。在一个实施例中，电压比较器234包括连接到电源的晶体管，以及连接到晶体管和具有固定电压的电压端子(例如，地)的电阻器式分压器。在一个实施例中，电压比较器234还包括由另一晶体管和电阻器构成的放电路径。
[0028]逻辑模块208配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号，控制信号可以用于控制主电路112 (如图1所示)。在一个实施例中，逻辑模块208包括RS锁存器或JK触发器。在图2所述的实施例中，将逻辑模块208的控制信号馈送给电源开启检测模块204，以便控制开关220的接通/断开。在一个实施例中，开关220包括晶体管，向该晶体管的栅极端子输入控制信号。
[0029]在电源开启和欠压检测器202的操作示例中，当电源110开始操作时，来自逻辑模块208的控制信号为逻辑低。开关220由来自逻辑模块208的控制信号接通，并向产生输出分压的分压器222提供电力，该输出分压是电源电压Vdd的一个百分比。当输出分压高于触发器电路224的触发电压时，触发器电路224产生逻辑高电平的电源开启信号。逻辑模块208响应于逻辑高电平的电源开启信号来产生针对主电路112的复位。由于响应于来自逻辑模块208的反馈来去激活电源开启检测模块204的开关220，减小了电源开启检测模块204的电流消耗。在电源110开始操作之后，电源电压Vdd处在稳定电压电平。充电器电路230可以包括串联在电源和地之间的连接成二极管的晶体管和电容器，由电源电压Vdd将充电器电路230充电到充电电压。在到达稳定电压电平之后，随后降低电源电压Vdd。响应于电源电压Vdd的降低，反转器电路232产生反转的输出电压，所述反转的输出电压开启电压比较器234以便产生逻辑高的欠压信号。逻辑模块208响应于逻辑高的欠压信号来产生对主电路112的复位。由于欠压检测模块206可以对充电器电路230使用电源的电压充电，以便欠压信号的产生，所以降低了欠压检测模块206的电流消耗。
[0030]图3描述了图2所示的电源开启和欠压检测器202的实施例。在图3所述的实施例中，电源开启和欠压检测器302包括:电源开启检测模块304，配置为通过检测电源110 (如图1中所示)的电源电压“Vdd”来产生电源开启信号；欠压检测模块306，配置为通过将电源电压Vdd与预定电压阈值进行比较来产生欠压信号；以及RS锁存器308，配置为产生电源开启复位(POR)信号，电源开启复位信号可以用于复位主电路112(如图1所示)。在一些实施例中，可以用JK触发器来代替RS锁存器308。
[0031]电源开启检测模块304包括:PM0S晶体管320 ;包括电阻器326、328的电阻器式分压器322 ;以及用于消噪的施密特触发器324。在电源开启检测模块304的操作示例中，RS锁存器308的POR信号具有零初始电压。由于将POR信号馈送到PMOS晶体管320，具有零电压的POR信号导通PMOS晶体管320。在PMOS晶体管320导通之后，在电阻器326、328之间的节点“Np”处，产生了具有电压“VPOT”的电阻器式分压器322的输出信号。节点Np处的电压Vpot是电源电压Vdd的百分比。具体地，电阻器式分压器322的输出电压Vpot和电源电压Vdd之间的百分比关系由电阻器326、328的电阻器值来确定。当电源电压Vdd较低时，电源开启信号和欠压信号都是逻辑低(零)，RS锁存器的POR信号保持之前状态，S卩，零。随着电源电压Vdd增大，在电阻器326、328之间节点Np处的输出电压Vpot也增加。一旦电压Vpor到达施密特触发器324的触发点，施密特触发器324在RS锁存器的“S”输入处产生逻辑高(即，逻辑正)电平信号，这将POR信号设置为逻辑高。PMOS晶体管320由逻辑高的POR信号截止，导致在电阻器326、328之间节点Np处的电压Vpot降低。当电压Vpot降低到施密特触发器324的触发点以下时，施密特触发器324在RS锁存器的“S”输入处产生逻辑低(即，逻辑负)电平的信号。由于电源开启信号和欠压信号都为逻辑低，所以RS锁存器保持之前状态，即，逻辑高。
[0032]欠压检测模块306包括充电器电路330、反转器电路332和电压比较器334。充电器电路330 (也称为斜坡下降检测电路)包括连接成二极管的NMOS晶体管340和电容器342。在一些实施例中，充电器电路330包括二极管，而不是连接成二极管的NMOS晶体管340。相较于连接成二极管的晶体管，二极管具有较低的组件成本。反转器电路332包括晶体管344、346、348、350、352，并使用电源电压Vdd作为输入。电压比较器334包括反转器354、364、晶体管356、和包括电阻器360、362在内的电阻器式分压器358。
[0033]在欠压检测模块306的操作示例中，当电源110的电源电压Vdd到达稳定状态时，将电容器342充电到电压“Vdd MP”，电压Vdd 等于稳定的电源电压Vdd减去Vdi_，Vdiode是经过连接成二极管的NMOS晶体管340两端的电压降。电压Vdd eap用作由晶体管344-352构成的反转器电路332的本地(local)电源。在将充电器电路330充电到电压Vdd eap之后，电源电压Vdd可能波动。当当前的电源电压Vdd高于电压Vdd 时，反转器电路332在反转器电路332和电压比较器334之间的节点“Nf”处产生低输出，用于下降沿检测。一旦当前的电源电压Vdd下降到比电压Vdd 低阈值电压时，反转器电路332在节点Nf处产生高输出，表明电源电压Vdd已降到预定电平以下。具体地，节点Nf处的信号导通电压比较器334的晶体管356，导致在电阻器式分压器358的电阻器360、362之间的节点“N。”处的电压“Vb。”增大。节点N。处的电压Vb。能够用于确定是否达到欠压跳变(trip)电压。[0034]反转器电路332包括晶体管344-352，具有零或超低泄漏电流。在电源电压Vdd降至足以导通晶体管344的电平的电压沿处，存在通过晶体管344-352的泄漏电流，该电流对电容器342放电。由于电压Vdd 记忆了电源电压Vdd的之前电压，该泄漏电流能够无意中降低之前记忆的电压Vdd的电压电平。为了最小化泄漏电流对于电容器342的影响，电容器342具有相对较大的电容值，且晶体管340、344具有较长沟道长度、较低阈值电压和较低泄漏。例如，具有3pF电容值的电容器342可以支持10微秒(ii S)到IOOii S电源斜坡下降斜率(ramping down slope),而在某些较慢斜坡下降情况下,具有45pF电容值的电容器342对于10秒斜坡下降斜率效果较好。在一个实施例中，长沟道晶体管定义为如下特征的晶体管:宽度与长度(W / L)比远小于1，且一旦漏极源极电压Vds大于该晶体管的阈值电压Vth，电流就不再依赖于该晶体管的漏极源极电压“Vds”。晶体管346、348具有较小的W /L比，可以对于泄漏路径产生较大阻值。在一些实施例中，附加晶体管与晶体管346、348级联，以便产生甚至更大的阻值。将晶体管350、352连接成二极管以便降低泄漏电流。相较于半导体器件100的泄漏电流，电源开启和欠压检测器302的泄漏电流消耗相当小。例如，电源开启和欠压检测器302的泄漏电流可以是皮安(pA)量级，而半导体器件100的泄漏电流是纳安(nA)量级。
[0035]在一个实施例中，电源开启和欠压检测器302的电源开启阈值(复位跳变(resettrip))电压和欠压阈值(复位跳变)电压与温度有关。例如，当电源开启和欠压检测器302的操作温度增大时，电源开启复位跳变电压降低，直到满足温度阈值。在满足温度阈值之后，电源开启复位跳变电压固定。在另一实施例中，当电源开启和欠压检测器302的操作温度增大时，欠压复位跳变电压降低。
[0036]图4描述了图2所述的电源开启和欠压检测器202的实施例，电源开启和欠压检测器202与功率下降时间无关地检测电源欠压。在图4所示的实施例中，电源开启和欠压检测器402包括:电源开启检测模块404，与电源开启检测模块304的功能相同或相似；欠压检测模块406，与欠压检测模块306的功能相同或相似；以及RS锁存器308。相较于图3所述的电源开启和欠压检测器302，图4所述的电源开启和欠压检测器402与电源无关地消耗超低的直流(DC)。
[0037]电源开启检测模块404包括:PM0S晶体管420 ;包括电阻器426、428的电阻器式分压器422 ；以及触发器电路414。触发器电路414包括电阻器418、晶体管424和施密特触发器324。在电源开启检测模块404的操作示例中，RS锁存器308的POR信号具有零初始电压。由于将POR信号馈送给PMOS晶体管420，具有零电压的POR信号导通PMOS晶体管420。在PMOS晶体管420导通之后，在电阻器426、428之间的节点“Nltl”处产生电阻器式分压器422的输出信号，该输出信号的电压“VPOT”是电源电压Vdd的百分比。当电源电压Vdd较低时，电源开启信号和欠压信号都是逻辑低，RS锁存器的POR信号保持之前状态，即，零。随着电源电压Vdd增大，电阻器426、428之间的节点Nltl处的输出电压Vpot增大，晶体管424导通。一旦电阻器418和晶体管424之间的节点“N12”处的电压“VM”达到施密特触发器324的跳变点，施密特触发器324在RS锁存器的“S”输入处产生逻辑高的信号，将POR信号设置为逻辑高。逻辑高的POR信号截止PMOS晶体管420，导致节点N12处的电压Vm降低。当电压Vm降低到施密特触发器324的跳变点以下时，施密特触发器324在节点N11处的RS锁存器的“S”输入处产生逻辑低(即，逻辑负)电平的信号。由于电源开启信号和欠压信号都为逻辑低，RS锁存器保持之前状态，即，逻辑高。
[0038]欠压检测模块406包括充电器电路430、反转器电路432和电压比较器434。充电器电路430 (也称为斜坡下降检测电路)包括连接成二极管的NMOS晶体管440和电容器442。反转器电路432包括晶体管444、446、448、450以及反转器452、454。电压比较器434包括晶体管456、458、460、462、464、466 ；电流源468、470 ；电阻器472、474 ;去毛刺滤波器476，包括电阻器480、482的电阻器式分压器478 ;以及施密特触发器484、486。在图4所示的实施例中，电流源468、470连接到电流偏置电路488，电流偏置电路488位于欠压检测模块406的内部。然而,在一些实施例中，电流偏置电路488可以位于欠压检测模块406的外部，或甚至位于电源开启和欠压检测器402的外部。
[0039]在欠压检测模块406的操作示例中，连接成二极管的晶体管456、458具有由电流源468、470提供的电流偏置。连接成二极管的晶体管456、458的电压从Vdd下降到Vdd_2*Vdi(Kte，其中Vditxte是连接成二级管的晶体管456、458之一两端的电压降。电流源的功能在于控制电流消耗，这可以使欠压检测模块406适用于宽电源范围。由电流源提供的电流偏置可以在相对低的电压下工作，并且可以限制启动稳定时间。欠压跳变点定义为“2*Vdimle+Vth”，其中Vth是晶体管462的阈值电压。当电源110的电源电压Vth下降时，在节点N1处(在晶体管462的栅极端子处)的电压相应地下降。通常，当电源电压Vth较高时，由于晶体管462导通，在节点N2处(电流源470、去毛刺滤波器和晶体管462的交叉点)的电压被急剧拉到地。由于在节点N2处的电压被拉到地，晶体管464截止，导致节点乂处(施密特触发器486的输出端子)的电压一直处于高。当电源电压Vdd降到晶体管462的跳变点以下时，晶体管462截止，在节点N2处的电压变为高。此外，节点N7处(施密特触发器484的输出端子)的电压变为低。节点N7处的低电压导通晶体管464，晶体管464和分阻器478与电阻器474、晶体管4 66和施密特触发器468 —起作用以便确定是否到达欠压跳变电压。
[0040]晶体管460和阻尼电阻器472在节点N1处形成附加放电路径，该附加放电路径在IOu s或更少时间的快速功率下降情况下，对节点N1处的电压放电。从充电器电路430和反转器电路432产生晶体管460的栅极控制信号，其中充电器电路430包括晶体管440和电容器442。在充电器电路430中，将电容器442充电到电压“Vdd eap”，Vdt^ap等于Vdd减去Vdimle,其中Vditjde是连接成二极管的NMOS晶体管440两端的电压降。晶体管444和446是长沟道器件，在跃迁(transition)期间对电压Vdd—eap放电,并减小动态电流。晶体管450由反转器452、454之间的反馈节点乂处的电压控制，以便消除由晶体管448引起的泄漏电流。电压Vdd—用作由晶体管444-450形成的反转器电路432的本地电源。当电源电压Vdd高于电压Vdd eap时，反转器电路432在反转器454的输出端子处的节点“N6”处产生低电平输出。一旦电源电压Vdd下降到比电压Vdd eap低针对快速斜坡率(fast ramp rate)设置的阈值电压时，反转器电路432在节点N6处产生高电平输出，通过晶体管460对在节点N1处的电压进行放电，以便即使移除电流偏置468且电源电压Vdd降到零，仍然能够保持该状态。
[0041]尽管所描述或描写的本发明的特定实施例包括文中所描述的或描写的若干组件，但是本发明的其他实施例可以包括更少或更多的组件来实施更少或更多的特征。
[0042]此外，尽管已经描述或描写了本发明的特定实施例，但是本发明不仅限于所描述的和描写的部件的特定形式或排列。本发明的范围是由所附权利要求及其等同物来定义的。
【权利要求】
1.一种用于电源的电源开启和欠压检测器，包括: 电源开启检测模块，连接到电源并配置为响应于电源的电压增加来产生电源开启信号; 欠压检测模块，连接到电源并配置为响应于电源的电压充电和随后的电源电压降低来产生欠压信号；以及 逻辑模块，配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号，其中所述电源开启检测模块还配置为被所述控制信号激活或去激活。
2.根据权利要求1所述的电源开启和欠压检测器，其中，所述电源开启检测模块包括: 开关，连接到电源， 分压器，连接到开关并配置为产生输出分压，以及 触发器电路，配置为响应于所述输出分压来产生电源开启信号；其中所述欠压检测模块包括: 充电器电路，连接到电源并配置为被电源充电到充电电压， 反转器电路，连接到充电器电路并配置为响应于所述充电电压来产生反转的输出电压，以及 电压比较器，配置为响应于所述反转的输出电压产生欠压信号，以及 其中所述开关配置为通过所述控制信号来接通或断开。
3.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述分压器还配置为如果接通开关，则产生所述输出分压。
4.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述分压器包括第一电阻器和第二电阻器，其中所述第一电阻器连接到开关和触发器电路，其中所述第二电阻器连接到触发器电路和具有固定电压的电压端子。
5.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述开关包括晶体管，其中将所述控制信号输入到所述晶体管的栅极端子。
6.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述触发器电路还配置为响应于所述输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号，所述触发器电路还配置为如果所述输出分压高于电源开启电压阈值，则产生逻辑高电平的电源开启信号。
7.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述触发器电路包括施密特触发器。
8.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述逻辑模块包括RS锁存器或JK触发器。
9.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述充电器电路包括串联在电源和具有固定电压的电压端子之间的电容器和连接成二极管的晶体管。
10.根据权利要求9所述的电源开启和欠压检测器，其中所述反转器电路包括串联在所述电源和所述电压端子之间的多个晶体管。
11.根据权利要求10所述的电源开启和欠压检测器，其中所述多个晶体管和所述连接成二极管的晶体管中的至少一个是长沟道器件。
12.根据权利要求10所述的电源开启和欠压检测器，其中多个晶体管中的至少一个是连接成二极管的晶体管。
13.根据权利要求2所述的电源开启和欠压检测器，其中所述电压比较器包括连接到所述电源的第一晶体管，以及连接到所述第一晶体管和具有固定电压的电压端子的电阻器式分压器。
14.根据权利要求13所述的电源开启和欠压检测器，其中所述电压比较器还包括由第二晶体管和电阻器构成的放电路径。
15.一种用于电源的电源开启和欠压检测器，包括: 电源开启检测模块，包括: 第一晶体管，连接到电源； 第一电阻器和第二电阻器，连接到所述第一晶体管并配置为产生输出分压，和 施密特触发器，配置为响应于所述输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号; 欠压检测模块，包括: 串联在所述电源和具有固定电压的电压端子之间的电容器和连接成二极管的晶体管； 串联在所述电源和所述电压端子之间的多个晶体管，配置为产生反转的输出电压，和电压比较器，配置为响应于反转的输出电压和欠压电压阈值来产生欠压信号，其中所述电压比较器包括连接到所述电源的第二晶体管以及连接到所述第二晶体管和所述电压端子的电阻器式分压器；以及 RS锁存器,配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号，其中所述第一晶体管配置为由所述控制信号来导通或截止所述第一晶体管。
16.根据权利要求15所述的电源开启和欠压检测器，其中所述多个晶体管中的至少一个和连接成二极管的晶体管是长沟道器件。
17.根据权利要求15所述的电源开启和欠压检测器，其中所述多个晶体管中的至少一个是连接成二极管的晶体管。
18.一种用于电源的电源开启和欠压检测器，包括: 电源开启检测模块，包括: 第一晶体管，连接到电源； 第一电阻器和第二电阻器，连接到所述第一晶体管并配置为产生输出分压，和 施密特触发器，配置为响应于所述输出分压和电源开启电压阈值来产生电源开启信号; 欠压检测模块，包括: 串联在所述电源和具有固定电压的电压端子之间的电容器和连接成二极管的晶体管； 串联在所述电源和所述电压端子之间的多个晶体管，配置为产生反转的输出电压，和电压比较器，配置为响应于反转的输出电压和欠压电压阈值来产生欠压信号，其中所述电压比较器包括连接到所述电源的第二晶体管、连接到所述第二晶体管和所述电压端子的电阻器式分压器以及由第三晶体管和第三电阻器构成的放电路径；以及 RS锁存器,配置为响应于电源开启信号和欠压信号来产生控制信号，其中所述第一晶体管配置为由所述控制信号来导通或截止所述第一晶体管。
19.根据权利要求18所述的电源开启和欠压检测器，其中所述多个晶体管中的至少两个是长沟道器件。
20.根据权利要求18所述的电源开启和欠压检测器，其中所述多个晶体管中的至少一个是连接成二极管的晶体管。`
【文档编号】H03K17/22GK103684374SQ201310407414
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】张俊谋, 庆健 申请人:Nxp股份有限公司