上电复位电路、芯片及电子设备的制作方法

本申请涉及电子电路，具体涉及一种上电复位电路、芯片及电子设备。

背景技术：

1、当电源电压过低时，芯片内部模拟电路无法正常稳定工作，数字电路也无法正常运转，导致系统出现死机现象。上电复位电路可以实现当电源电压低于系统正常工作所需要的电压时，输出上电复位信号以关闭电路模块，电路模块可以进入复位状态；当电源电压上升至电路模块的正常工作电压时，输出上电复位信号以打开电路模块，电路模块可以进入工作状态。

2、上电复位电路通常包括分压电阻串，通过分压电阻串对电源电压分压，基于分压电阻串的分压输出产生上电复位信号。分压电阻串的阻值较小时，能够快速响应电源电压的变化，也就是说可以及时检测到电源电压的变化，此时上电复位电路的功耗较大。若使上电复位电路的功耗较小，就需要分压电阻串的阻值较大，但由于分压电阻串的阻值越大电路面积越大，分压电阻串的阻值越大响应速度越慢，也就是在芯片面积增大的同时还无法及时检测到电源电压的变化。

3、因此，如何在保证上电复位电路的性能的同时降低上电复位电路的功耗，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本申请实施例提供一种上电复位电路、芯片及电子设备，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种上电复位电路，包括：上电复位模块，包括：分压单元，用于对电源电压进行分压；比较单元，用于比较分压输出与基准电压以产生上电复位信号；第一电流镜，用于产生第一电流；阻抗模块，用于基于第一电流产生控制电压；控制模块，用于基于控制电压和电源电压产生控制信号；其中，在电源电压大于第一阈值电压时，该控制信号为第一电平，关闭上电复位模块；在电源电压小于第一阈值电压时，该控制信号为第二电平，开启上电复位模块；该第一阈值电压大于上电阈值电压。

3、该实施例，第一阈值电压大于上电阈值电压，从而在复位释放之后产生控制信号，以关断上电复位模块的至少一个支路电流；在电源掉电时，由于第一阈值电压大于上电阈值电压，控制信号能够在上电阈值电压之前发生翻转，以重新打开关断的各支路电流，以保证在继续掉电时可以正确地实现掉电复位。并且控制电压基于电流镜的电流产生，能够降低上电复位电路的功耗。

4、可选地，上述第一电流镜，用于镜像基准源产生的电流，输出上述第一电流；其中，该基准源用于产生基准电压。

5、可选地，上述第一电流镜包括：第一晶体管，第一晶体管的第一端与基准源的第一偏置电压端连接，第一晶体管的第二端接收电源电压，第一晶体管的第三端与阻抗模块的一端连接，阻抗模块的另一端与参考地端连接；其中，该基准源用于产生上述基准电压。

6、可选地，上述阻抗模块包括以下之一或任意组合：一个或多个电阻；或者一个或多个晶体管；或者一个或多个电阻与一个或多个晶体管的组合。可选地，晶体管包括mos管。

7、可选地，上述阻抗模块包括：第五晶体管，第五晶体管与第一晶体管组成源跟随电路；其中，第五晶体管的第一端接收上述基准电压，第五晶体管的第二端与第一晶体管的第三端连接，第五晶体管的第三端与参考地端连接。利用基准电压经过源跟随电路将基准电压抬高至控制电压，可以有效减小第一阈值电压在pvt下的变化，并且电路面积更小。

8、可选地，上述控制模块包括：输出节点，用于输出上述控制信号；上拉开关，连接在电源端与输出节点之间，该电源端用于接收所述电源电压；下拉单元，连接在参考地端与输出节点之间；其中，在电源电压大于第一阈值电压时，上拉开关导通，输出节点的电压跟随电源电压；在电源电压小于第一阈值电压时，上拉开关断开，输出节点输出参考地端的电压。

9、可选地，上述下拉单元，包括：第二电流镜，连接在输出节点与参考地端之间，用于镜像基准源产生的电流，输出第二电流，其中，基准源用于产生上述基准电压，第二电流镜的偏置电压端与基准源的第二偏置电压端连接。

10、可选地，上述上拉开关，包括：第二晶体管，第二晶体管的第一端接收上述控制电压，第二晶体管的第二端与上述电源端连接，第二晶体管的第三端与上述输出节点连接。

11、可选地，上述上电复位电路，还包括：第一开关，与分压单元串联在电源端与参考地端之间；其中，在上述控制信号为第一电平时，第一开关断开；在上述控制信号为第二电平时，第一开关导通。

12、可选地，上述上电复位电路，还包括：第二开关，用于控制比较单元的电流支路的通断；其中，在控制信号为第一电平时，第二开关使得该比较单元的电流支路断开；控制信号为第二电平时，第二开关使得该比较单元的电流支路导通。

13、可选地，上述上电复位电路，还包括：保持模块，用于基于该控制信号保持上电复位信号的状态。

14、可选地，上述比较单元包括第一级和第二级；上述保持模块，与该第二级连接，用于在上述控制信号为第一电平时，控制第二级以保持上电复位信号的状态；在上述控制信号为第二电平时，控制第二级以使第二级基于第一级产生比较输出。

15、可选地，上述第二级为输出级，包括第三晶体管和第四晶体管，第三晶体管与第四晶体管串联在参考地端与电源端之间；其中，上述保持模块，包括：第三开关，连接在第三晶体管的第一端与第二端之间，第三开关在上述控制信号为第一电平时导通，在上述控制信号为第二电平时断开；第四开关，连接在第四晶体管的第一端与参考地端之间，第四开关在控制信号为第一电平时导通，在上述控制信号为第二电平时断开。

16、可选地，上述分压单元包括分压电阻串，分压电阻串包括至少一个用于产生分压输出的节点。

17、可选地，上述控制信号还用作掉电检测信号。

18、第二方面，本申请实施例还提供一种芯片，包括上述的上电复位电路。

19、第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括设备主体以及设于设备主体的如上述的芯片或上电复位电路。

20、本申请实施例提供的一个或多个技术方案，第一阈值电压大于上电阈值电压，从而在复位释放之后产生控制信号，以关断上电复位模块的至少一个支路电流；在电源掉电时，由于第一阈值电压大于上电阈值电压，控制信号可以在上电阈值电压之前发生翻转，以重新打开关断的各支路电流，以保证在继续掉电时可以正确地实现掉电复位。并且上述控制电压基于电流镜的电流产生，能够降低上电复位电路的功耗。

21、本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

技术特征：

1.一种上电复位电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述第一电流镜，用于镜像基准源产生的电流，输出所述第一电流；其中，所述基准源用于产生所述基准电压。

3.如权利要求2所述的上电复位电路，其特征在于，所述第一电流镜，包括：

4.如权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述阻抗模块包括：

5.如权利要求3所述的上电复位电路，其特征在于，所述阻抗模块包括：第五晶体管，所述第五晶体管与所述第一晶体管组成源跟随电路；

6.如权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述控制模块，包括：

7.如权利要求6所述的上电复位电路，其特征在于，所述下拉单元，包括：

8.如权利要求6所述的上电复位电路，其特征在于，所述上拉开关，包括：

9.如权利要求1～8任一项所述的上电复位电路，其特征在于，还包括：

10.如权利要求1～8任一项所述的上电复位电路，其特征在于，还包括：

11.如权利要求1～8任一项所述的上电复位电路，其特征在于，还包括：保持模块，用于基于所述控制信号保持所述上电复位信号的状态。

12.如权利要求11所述的上电复位电路，其特征在于，

13.如权利要求12所述的上电复位电路，其特征在于，所述第二级为输出级；所述第二级包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管与所述第四晶体管串联在参考地端与电源端之间；

14.如权利要求1～8任一项所述的上电复位电路，其特征在于，所述分压单元包括分压电阻串，所述分压电阻串包括至少一个用于产生分压输出的节点。

15.如权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述控制信号还用作掉电检测信号。

16.一种芯片，其特征在于，包括上述权利要求1～15任一项所述的上电复位电路。

17.一种电子设备，其特征在于，包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述权利要求16所述的芯片。

技术总结
本申请实施例提供了一种上电复位电路、芯片及电子设备，包括：上电复位模块，包括：分压单元，用于对电源电压进行分压；比较单元，用于比较分压输出与基准电压以产生上电复位信号；第一电流镜，用于产生第一电流；阻抗模块，用于基于第一电流产生控制电压；控制模块，用于基于控制电压和电源电压产生控制信号；其中，在电源电压大于第一阈值电压时，控制信号为第一电平，关闭上电复位模块；在电源电压小于第一阈值电压时，控制信号为第二电平，开启上电复位模块；第一阈值电压大于上电阈值电压。该实施例能够降低上电复位电路的功耗。

技术研发人员：郭增涛,叶学锋,刘帅锋
受保护的技术使用者：上海芯海创芯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17