一种上电复位电路及集成电路系统的制作方法

本发明涉及复位电路，尤其涉及一种上电复位电路及集成电路系统。

背景技术：

1、随着集成电路的发展，功耗问题逐渐变成限制集成电路应用的一个关键问题。尤其是对电池供电或者自供电的系统，对集成电路功耗的要求更加苛刻。由于集成电路的功耗与电源电压直接相关，降低电源电压能够有效降低集成电路的功耗，因此，近些年低电压技术广受关注。在集成电路系统中，总需要一个上电复位电路在系统初始上电过程中将系统中的存储单元复位为一个初始状态。为了适应低电压技术的发展，上电复位电路也需要在低电压下稳定工作，但传统的上电复位电路由于带隙基准电路的存在，难以在低电压下稳定工作，并且带隙基准电路的面积较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种上电复位电路及集成电路系统，能够在低电压下稳定工作，并且面积相比于传统的上电复位电路也能够大幅度优化。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明实施例的一方面提供了一种上电复位电路及集成电路系统，所述复位电路包括：第一nmos管，所述第一nmos管的漏极连接系统电源，所述第一nmos管的栅极接地，所述第一nmos管的源极用于输出参考电压；电流镜电路，所述电流镜电路的一端用于接收所述参考电压，所述电流镜电路的另一端用于复制参考电压的电流值进行输出；第二nmos管和分压电路，所述分压电路的输入端接收系统电源，所述分压电路的输出端连接所述第二nmos管的栅极，所述分压电路用于控制所述第二nmos管工作；反相器，所述第二nmos管的源极接地，所述第二nmos管的漏极连接所述反相器的输入端和所述电流镜电路的另一端；当系统电源电压低于预设阈值时，则反相器的输出端输出低电平的复位信号，当系统电源电压高于预设阈值时，则反相器的输出端输出高电平的停止复位信号。

4、在一些实施例中，所述电流镜电路包括第一子电流镜电路和第二子电流镜电路，所述第一子电流镜电路的一端与所述第一nmos管的源极连接，所述第一子电流镜电路的另一端与所述第二子电流镜电路的一端连接，所述第二子电流镜电路的另一端连接所述第二nmos管的漏极和所述反相器的输入端，所述第一子电流镜电路用于接收所述参考电压，并将所述参考电压的电流值进行第一次复制后输出至所述第二子电流镜电路，所述第二子电流镜电路将所述参考电压的电流值进行第二次复制后输出。

5、在一些实施例中，所述第一子电流镜电路包括第三nmos管和第四nmos管，所述第三nmos管的栅极连接所述第三nmos管的漏极、所述第一nmos管的源极和所述第四nmos管的栅极，所述第四nmos管的漏极连接所述第二子电流镜电路的一端，所述第三nmos管的源极和所述第四nmos管的源极接地，所述第二子电流镜电路的另一端连接所述反相器的输入端和所述第二nmos管的漏极。

6、在一些实施例中，所述第二子电流镜电路包括第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管的源极和所述第二pmos管的源极均连接系统电源，所述第一pmos管的栅极连接所述第二pmos管的栅极、所述第二pmos管的漏极和所述第四nmos管的漏极，所述第一pmos管的漏极连接所述反相器的输入端和所述第二nmos管的漏极。

7、在一些实施例中，所述分压电路包括第一单向导通元件和第二单向导通元件，所述第一单向导通元件的输入端连接系统电源，所述第一单向导通元件的输出端连接所述第二单向导通元件的输入端和所述第二nmos管的栅极，所述第二单向导通元件的输出端接地。

8、在一些实施例中，所述第一单向导通元件包括第三pmos管和第四pmos管，所述第三pmos管的源极连接系统电源，所述第三pmos管的栅极连接所述第三pmos管的漏极和所述第四pmos管的源极，所述第四pmos管的栅极连接所述第四pmos管的漏极、所述第二单向导通元件的输入端和所述第二nmos管的栅极。

9、在一些实施例中，所述第二单向导通元件包括第五pmos管，所述第五pmos管的源极连接所述第四pmos管的栅极、所述第四pmos管的漏极和所述第二nmos管的栅极，所述第五pmos管的栅极连接所述第五pmos管的漏极和地点。

10、在一些实施例中，所述第一nmos管的开启电压为第一电压阈值，所述第三nmos管、所述第四nmos管、所述第一pmos管、所述第二pmos管、所述第三pmos管、所述第四pmos管和所述第五pmos管的开启电压为第二电压阈值，所述第二nmos管的开启电压为第三电压阈值。

11、在一些实施例中，所述第三阈值＞所述第二阈值＞所述第一阈值。

12、本发明实施例的一方面提供了一种集成电路系统，所述集成电路系统包括如上所述的复位电路。

13、根据本发明实施例的一种上电复位电路及集成电路系统，至少具有如下有益效果：传统的上电复位电路采用带隙基准和比较器电路实现，但带隙基准电路难以在低电压下稳定工作，并且带隙基准电路的面积较大。而本申请的上电复位电路仅由mos型晶体管组成，依靠第一阈值、第二阈值和第三阈值的晶体管，也就是低阈值晶体管的亚阈值电流和高阈值晶体管的源漏电流产生稳定的复位信号，该结构能够在低电压下稳定工作，并且由于不需要使用双极型器件和电阻器件，面积相比于传统的上电复位电路也能够大幅度优化。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种上电复位电路，其特征在于，所述复位电路包括：

2.根据权利要求1所述的复位电路，其特征在于，所述电流镜电路包括第一子电流镜电路和第二子电流镜电路，所述第一子电流镜电路的一端与所述第一nmos管的源极连接，所述第一子电流镜电路的另一端与所述第二子电流镜电路的一端连接，所述第二子电流镜电路的另一端连接所述第二nmos管的漏极和所述反相器的输入端，所述第一子电流镜电路用于接收所述参考电压，并将所述参考电压的电流值进行第一次复制后输出至所述第二子电流镜电路，所述第二子电流镜电路将所述参考电压的电流值进行第二次复制后输出。

3.根据权利要求2所述的复位电路，其特征在于，所述第一子电流镜电路包括第三nmos管和第四nmos管，所述第三nmos管的栅极连接所述第三nmos管的漏极、所述第一nmos管的源极和所述第四nmos管的栅极，所述第四nmos管的漏极连接所述第二子电流镜电路的一端，所述第三nmos管的源极和所述第四nmos管的源极接地，所述第二子电流镜电路的另一端连接所述反相器的输入端和所述第二nmos管的漏极。

4.根据权利要求3所述的复位电路，其特征在于，所述第二子电流镜电路包括第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管的源极和所述第二pmos管的源极均连接系统电源，所述第一pmos管的栅极连接所述第二pmos管的栅极、所述第二pmos管的漏极和所述第四nmos管的漏极，所述第一pmos管的漏极连接所述反相器的输入端和所述第二nmos管的漏极。

5.根据权利要求4所述的复位电路，其特征在于，所述分压电路包括第一单向导通元件和第二单向导通元件，所述第一单向导通元件的输入端连接系统电源，所述第一单向导通元件的输出端连接所述第二单向导通元件的输入端和所述第二nmos管的栅极，所述第二单向导通元件的输出端接地。

6.根据权利要求5所述的复位电路，其特征在于，所述第一单向导通元件包括第三pmos管和第四pmos管，所述第三pmos管的源极连接系统电源，所述第三pmos管的栅极连接所述第三pmos管的漏极和所述第四pmos管的源极，所述第四pmos管的栅极连接所述第四pmos管的漏极、所述第二单向导通元件的输入端和所述第二nmos管的栅极。

7.根据权利要求6所述的复位电路，其特征在于，所述第二单向导通元件包括第五pmos管，所述第五pmos管的源极连接所述第四pmos管的栅极、所述第四pmos管的漏极和所述第二nmos管的栅极，所述第五pmos管的栅极连接所述第五pmos管的漏极和地点。

8.根据权利要求7所述的复位电路，其特征在于，所述第一nmos管的开启电压为第一电压阈值，所述第三nmos管、所述第四nmos管、所述第一pmos管、所述第二pmos管、所述第三pmos管、所述第四pmos管和所述第五pmos管的开启电压为第二电压阈值，所述第二nmos管的开启电压为第三电压阈值。

9.根据权利要求8所述的复位电路，其特征在于，所述第三阈值＞所述第二阈值＞所述第一阈值。

10.一种集成电路系统，其特征在于，所述集成电路系统包括如权利要求1至9任一项所述的复位电路。

技术总结
本发明公开了一种上电复位电路及集成电路系统，涉及复位电路技术领域，复位电路包括：第一NMOS管，第一NMOS管的漏极连接系统电源，第一NMOS管的栅极接地，第一NMOS管的源极用于输出参考电压；电流镜电路和反相器，电流镜电路用于复制参考电压的电流值输出至反相器的输入端；第二NMOS管和分压电路，分压电路用于将系统电源电压分压输出给第二NMOS管的栅极；第二NMOS管的源极接地，第二NMOS管的漏极连接反相器的输入端；当系统电源电压低于预设阈值时，则反相器的输出端输出低电平的复位信号，当系统电源电压高于预设阈值时，则反相器的输出端输出高电平的停止复位信号。本申请能够在低电压下稳定工作，并且面积相比于传统的上电复位电路也能够大幅度优化。

技术研发人员：游恒,尚德龙,周玉梅
受保护的技术使用者：中科南京智能技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21