一种带电压回差的低功耗复位电路

技术领域

本发明涉及一种复位电路，具体说是无需额外基准电流电路、可自产生基准电流的带电压回差的低功耗复位电路。

背景技术

在集成电路行业内都知道，芯片中基本都有复位电路。复位电路种类很多，比如用电阻电容采样输入电压控制反相器或者施密特触发器翻转给出控制信号，但在电平接近翻转电压时其电源扰动的抗干扰能力较差，容易反复震荡给出误触发信号。要想此功能稳定就需要回差开关电压，通常用比较器做复位电路。

如图1所示，传统的带回差开关的复位电路需要一个基准电压VREF电路、用分压电阻R1、R2、R3采集VCC的电压通过比较器U1与VREF进行电压比较，当VDD电压较低,FB电压低于VREF电压时VOUT输出为低，INV1输出为高，NM1导通，R3被短路，由R2、R3串联的分压电阻与R1对VDD的分压比例变低，所以需要更高的VDD电压才能使FB端大于VREF，当FB的电压大于VREF电压时，VOUT输出为高，INV1输出为低，NM1关断，R3放开，由R2、R3串联的分压电阻与R1正常对VDD的电压分压，FB分压值小于VREF时输出为低。然而，这种复位电路需要额外的VREF和工作电流IB1才能工作，导致整个电路的结构复杂，静态功耗较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带电压回差的低功耗复位电路，该复位电路的结构简单，功耗较低。

为解决上述问题，提供以下技术方案：

本发明的带有电压回差开关的带电压回差的低功耗复位电路的特点是包括VDD、VOUT、支路一、支路二和电流镜；所述VDD与电流镜适配连接，用于为电流镜提供驱动电压。所述支路一包括MOS管N2，MOS管N2为耗尽型MOS管，MOS管N2的漏极与所述电流镜适配连接，MOS管N2的栅极接地，MOS管N2的源极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接地。所述支路二包括MOS管N3，MOS管N3的漏极为A点，MOS管N3的漏极与所述电流镜适配连接，MOS管N3的源极与MOS管N2的源极相连，MOS管N3的栅极形成基准电压VREF。所述A点与倒相器INV1的输入端相连，倒相器INV1的输出端与所述VOUT相连。所述分压电阻与VDD适配连接形成采样电压，采样电压与MOS管N3的栅极相连，采样电压与基准电压VREF比较，当采样电压大于基准电压VREF时，MOS管N3导通，当采样电压小于基准电压VREF时，MOS管N3关闭。所述分压电阻连接有回差开关，回差开关与所述A点适配相连。

其中，所述电流镜包括MOS管P1和MOS管P2，MOS管P1的源极和MOS管P2的源极均与所述VDD相连，MOS管P1的栅极与其漏极和MOS管P2的栅极相连，MOS管P1的漏极与所述MOS管N2的漏极相连，MOS管P2的漏极与所述MOS管N3的漏极相连。

所述分压电阻包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述VDD与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与MOS管N3的栅极和电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地。所述回差开关位于电阻R4的两端间。与R3相连的R2一端即形成所述采样电压。

所述回差开关包括MOS管N1，与电阻R3相连的电阻R4一端与MOS管N1的漏极相连，电阻R4的另一端与MOS管N1的源极相连，MOS管N1的栅极与所述A点相连。

采取以上方案，具有以下优点：

由于本发明的带电压回差的低功耗复位电路的支路一包括MOS管N2，MOS管N2为耗尽型MOS管，MOS管N2的漏极与电流镜适配连接，MOS管N2的栅极接地，MOS管N2的源极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接地，支路二包括MOS管N3，MOS管N3的漏极为A点，MOS管N3的漏极与所述电流镜适配连接，MOS管N3的源极与MOS管N2的源极相连，MOS管N3的栅极形成基准电压VREF，A点与倒相器INV1的输入端相连，倒相器INV1的输出端与所述VOUT相连，分压电阻与VDD适配连接形成采样电压，采样电压与MOS管N3的栅极相连，采样电压与基准电压VREF比较，当采样电压大于基准电压VREF时，MOS管N3导通，当采样电压小于基准电压VREF时，MOS管N3关闭，分压电阻连接有回差开关，回差开关与所述A点适配相连。这种复位电路利用耗尽型MOS管N2的栅极接地自偏置产生基准电流IREF，利用VDD与分压电阻产生基准电压VREF，从而无需额外的基准电压VREF和工作电流IB1才能工作,大大简化了整个电路的结构，且自偏置产生基准电流无需消耗VDD，大大减少了整个电路的功耗。

附图说明

图1是背景技术中带回差开关的复位电路的结构示意图；

图2是本发明的带电压回差的低功耗复位电路的结构示意图；

图3是本发明的带电压回差的低功耗复位电路中VDD与VOUT的电压对比图；

图4是本发明的带电压回差的低功耗复位电路中MOS管N2的GS接地流过DS的电流随温度变化波形图；

图5是本发明的带电压回差的低功耗复位电路中MOS管N2、MOS管N3 GD端相连，S端接地单独给MOS管N2和MOS管N3GD到S端加电流测的VGS随温度变化的曲线图；

图6是本发明的带电压回差的低功耗复位电路中VR1的温度变化曲线图；

图7是本发明的带电压回差的低功耗复位电路的仿真波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图2所示，本发明的带电压回差的低功耗复位电路包括VDD、VOUT、支路一、支路二和电流镜。所述VDD与电流镜适配连接，用于为电流镜提供驱动电压。所述支路一包括MOS管N2，MOS管N2为耗尽型MOS管，MOS管N2的漏极与所述电流镜适配连接，MOS管N2的栅极接地，MOS管N2的源极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接地。所述支路二包括MOS管N3，MOS管N3的漏极为A点，MOS管N3的漏极与所述电流镜适配连接，MOS管N3的源极与MOS管N2的源极相连。所述电流镜包括MOS管P1和MOS管P2，MOS管P1的源极和MOS管P2的源极均与所述VDD相连，MOS管P1的栅极与其漏极和MOS管P2的栅极相连，MOS管P1的漏极与所述MOS管N2的漏极相连，MOS管P2的漏极与所述MOS管N3的漏极相连。利用耗尽型MOS管N2的栅极接地自偏置产生基准电流IREF，电流镜将基准电流IREF复制到支路二中。

所述A点与倒相器INV1的输入端相连，倒相器INV1的输出端与所述VOUT相连，形成输出口。

所述MOS管N3的栅极形成基准电压VREF。所述分压电阻与VDD适配连接形成采样电压，采样电压与MOS管N3的栅极相连，采样电压与基准电压VREF比较，当采样电压大于基准电压VREF时，MOS管N3导通，当采样电压小于基准电压VREF时，MOS管N3关闭。所述分压电阻连接有回差开关，回差开关与所述A点适配相连。所述分压电阻包括电阻R2、电阻R3和电阻R4，所述VDD与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与MOS管N3的栅极和电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地，与R3相连的R2一端即形成所述采样电压。所述分压电阻连接有回差开关，回差开关包括MOS管N1，与电阻R3相连的电阻R4一端与MOS管N1的漏极相连，电阻R4的另一端与MOS管N1的源极相连，MOS管N1的栅极与所述A点相连。

本实施例中，所述MOS管P1和MOS管P2为PMOS管，所述MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3为NMOS管。

所述MOS管N2是耗尽型NMOS管，耗尽型MOS管的特性是当VGS<0V时，随着VGS的电压减小流过DS的电流逐渐减小直至完全关断，因为耗尽型NMOS管G接地自偏置可产生电流。如图4所示，MOS管N2的源极接电阻R1可调节此电流的大小，再通过电流镜给支路二提供电流，即可自提供基准电流IREF。

如图5所述，MOS管N3的VGS曲线随温度升高减小，耗尽型MOS管N2的VGS曲线随温度升高增加，温度高时MOS管N2产生的电流变大，所以电阻R1的电压随温度升高增加，如图6所示。MOS管N3的栅极端即为基准电压VREF，VREF＝VGS

工作时，当VDD电压从低上升时，基准电压VREF为低，A点为高，MOS管N1导通，电阻R4被短路，由电阻R3、电阻R4串联的分压电阻与电阻R2对VDD的分压比例较低，需要更高的VDD电压使MOS管N3导通。当VDD>(1+R2/R3)*VREF时，MOS管N3导通，A点被MOS管N3拉低，VOUT输出为高，当VDD电压从高下降时，MOS管N3导通，A点拉低，由电阻R3、电阻R4串联组成的电阻组正常与电阻R2对VDD进行分压，当VDD<(1+R2/(R3+R4))时，VOUT输出为低，如图3所示。图3中，VUP代表上升开启电压，VDW下降关断电压，这两个电压信号和VDD电压比较，VDW比VUP低,形成电压迟滞。

如图7所示，本发明的带电压回差的低功耗复位电路的VDD>2.9V,VOUT为高，VDD<2.45V时，VOUT输出为低。

复位电路的应用极其广泛，几乎所有芯片都会用到。本发明的带电压回差的低功耗复位电路的结构简单，可内部集成也可通过外置电阻灵活控制复位电压，可移植性较强，基本不受工艺、温度、VDD电压影响，可应用于各种需要复位功能的电路中。