本實用新型屬于集成電路領(lǐng)域,具體涉及一種抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置。
背景技術(shù):
眾所周知,電壓檢測電路檢測供給電壓,當(dāng)該電壓變化到某一設(shè)定值時,電壓檢測電路輸出控制信號。當(dāng)我們設(shè)定這一標(biāo)準(zhǔn)電壓值時,希望電路能準(zhǔn)確檢測出并輸出相應(yīng)的控制信號。在現(xiàn)有技術(shù)的電壓檢測電路很容易做到這一點,但是也存在著抗干擾能力不強,精確度不高,不利于改動,輸出信號不穩(wěn)定等缺點。
請參見圖1所示,這是現(xiàn)有技術(shù)一種電壓檢測電路的電原理圖。該電壓檢測電路由電阻分壓電路、邏輯組合電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和控制信號輸出電路組成。VIN經(jīng)過電阻R1和電阻R2、R3分壓得到電壓V1,與比較器正極相接,比較器的負(fù)極與基準(zhǔn)電壓VREF相接,反相器的輸入接比較器的輸出,反相器的輸出接輸出電路中M2的柵極,M2的源極和襯低接地,漏極為輸出信號。與此同時,M2與M1的柵極相連,M1的源極和襯低接地,漏極接在R2與R3之間。
上述檢測電路的工作原理是:當(dāng)設(shè)定VIN使得V1低于VREF時(此時的VIN為開啟電壓),VOUT為高阻態(tài),當(dāng)設(shè)定VIN使得V1高于VREF時,VOUT為低電平??墒且坏¬OUT為低電平也就是反相器輸出為高電平,再次設(shè)定VIN使得V1低于VREF時,由于M1的開啟VIN比第一種情況時電壓變高了,這一新的電壓值叫恢復(fù)電壓。在此過程中,基準(zhǔn)電壓VREF不隨VIN變化而變化,根據(jù)VOUT的輸出變化實現(xiàn)電壓檢測功能。
上述現(xiàn)有技術(shù)電壓檢測電路雖然能在供給電壓變化到設(shè)定值時產(chǎn)生輸出控制信號,也能設(shè)定恢復(fù)電壓值,但是在實際應(yīng)用中存在的缺陷是:
1.由于外界的干擾信號的存在,使得檢測結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
2.恢復(fù)電壓與原來開啟電壓的比值與R1、R2、R3都有關(guān),變動起來不方便也不夠精確。
3.此電路是對輸入電壓瞬時值的檢測,導(dǎo)致輸出信號不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提出一種抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置以解決上述問題,本實用新型具有抗干擾能力強,高精度準(zhǔn)確度和易于調(diào)整的優(yōu)點。
為了達(dá)到解決上述缺陷的目的,本實用新型給出的技術(shù)方案為:抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置,其特征在于:包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯組合電路、整形電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和電容充放電電路;電阻分壓電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路、邏輯組合電路、電容充放電電路和整形電路依次電聯(lián)接;基準(zhǔn)電壓電路與邏輯組合電路電連接;基準(zhǔn)電壓電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓;電阻分壓電路用于產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓;邏輯組合電路用于控制電容充放電電路的電容;整形電路用于對電容充放電電路中電容兩端的電壓進(jìn)行整形,并且其輸出用來控制恢復(fù)電壓設(shè)定電路的啟動;恢復(fù)電壓設(shè)定電路用于設(shè)定恢復(fù)電壓的大??;電容充放電電路用于控制電容的充電和放電;
還包括延時控制電路;所述延時控制電路用于提供一個使能端來選擇是否打開延時控制功能;當(dāng)打開延時控制的時候,所述延時控制電路為輸出結(jié)果提供設(shè)定的延時。
進(jìn)一步的,所述延時控制電路包括使能端EN、第一傳輸門、第二傳輸門和第三反相器,所述延時控制電路通過EN端電平的高低來選擇是否啟動延時功能。
進(jìn)一步的,第一傳輸門和第二傳輸門均由增強型NMOS管和PMOS管組成;第一傳輸門的NMOS管的柵端與第二傳輸門的PMOS管的柵端相連,并且與使能端EN連在一起;第三反相器的輸入是EN端,輸出連接至第一傳輸門的PMOS管柵端和第二傳輸門的NMOS管柵端;第一傳輸門的輸入是第一反相器的輸出,第二傳輸門的輸入和電阻R5的一端及MOS管M4的漏端連接在一起;第一傳輸門與第二傳輸門的輸出連接在一起并連至整形電路。
進(jìn)一步的,電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4;恢復(fù)電壓設(shè)定電路包括MOS管M1和MOS管M2;邏輯組合電路包括比較器和第一反相器;電容充放電電路包括恒流源I0、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7和電容C1;整形電路包括施密特整形電路和第二反相器;基準(zhǔn)電壓電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入比較器的負(fù)極;電阻分壓電路中的電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4依次串連;電阻R1另一端用于連接輸入電壓VIN,電阻R4的另一端接地;電阻R1的兩端跨接著恢復(fù)電壓設(shè)定電路中的MOS管M1;MOS管M1的襯底和源極接VIN,漏極接在電阻R1與電阻R2之間;MOS管M1和MOS管M2的柵極一起接施密特整形電路的輸出端;電阻R4兩端跨接著MOS管M2,MOS管M2漏極接在電阻R3與電阻R4之間;MOS管M2的襯底和源極接地;電阻R2與電阻R3之間的分壓接入比較器的正極,比較器的輸出接第一反相器的輸入端,第一反相器的輸出端接MOS管M7的柵極;MOS管M3和MOS管M4的襯底與源極均連接地,柵極連在一起;MOS管M3的柵極連至MOS管M3的漏極并且連接到恒流源I0的一端,恒流源I0的另一端用于連接電源電壓VDD;MOS管M4的漏極連接至MOS管M5的漏極;MOS管M5和MOS管M6的襯底與源極用于連接電源電壓VDD,柵極連在一起;MOS管M5的柵極連接至MOS管M5的漏極,MOS管M6的漏極連接至MOS管M7的漏極;電容C1接在施密特整形電路輸入端與地之間;施密特整形電路的輸出接第二反相器的輸入端,第二反相器的輸出端即為輸出的控制信號。
進(jìn)一步的,MOS管M1、MOS管M3為增強型PMOS管,MOS管M2、MOS管M4為增強型NMOS管,電阻R1與電阻R4的阻值相等。
本抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置,包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯組合電路、整形電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和電容充放電電路。所述基準(zhǔn)電壓電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入邏輯組合電路中比較器的負(fù)極;優(yōu)選地,所述電阻分壓電路,用來設(shè)定輸入比較器正極的電壓;電阻分壓電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4四個電阻首尾相連構(gòu)成。起始端R1接輸入電壓VIN,末端R4接地。其中電阻R1與電阻R4的阻值相等;所述邏輯組合電路由比較器和第一反相器組成,包含兩輸入端和一輸出端,所述輸出端輸入電容充放電電路;優(yōu)選地,所述電容充放電電路,用來對電容充放電,輸出端用來控制電容的充放電狀態(tài);電容充放電電路包括恒流源I0,MOS管M3、M4、M5、M6、M7以及電容C1;優(yōu)選地,所述恢復(fù)電壓設(shè)定電路,根據(jù)施密特整形電路的輸出來設(shè)定電阻分壓電路的比值,恢復(fù)電壓電路包含MOS管M1和M2;優(yōu)選地,所述整形電路包括一個輸入端和輸出端,輸出端輸出檢測信號,整形電路包括施密特整形電路和第二反相器。所述延時控制電路包括使能端EN,第一傳輸門、第二傳輸門和第三反相器,通過EN端電平的高低來選擇是否啟動延時功能。優(yōu)選地,恢復(fù)電壓設(shè)定電路中M1是增強型PMOS管,M2是增強型NMOS管。連接關(guān)系為:M1襯底和源極連接至VIN,漏極連接在電阻R1和電阻R2之間,電阻R1跨接著M1;M2的襯底和源極連接至地,漏極連接在R3和R4之間,電阻R4跨接著M2。M1和M2的柵極均接至施密特整形電路的輸出端。優(yōu)選地,電容充放電電路中M3、M4、M7是增強型NMOS管,M5、M6是增強型PMOS管。連接關(guān)系為:M3和M4的襯底與源極均連接地,柵極連在一起,M3的柵極連至M3的漏極并且連接到恒流源I0的一端,恒流源I0的另一端連接至電源電壓VDD,M4的漏極連接至M5的漏極;M5和M6的襯底與源極連接至電源電壓VDD,柵極連在一起,M5的柵極連接至M5的漏極,M6的漏極連接至M7的漏極;第一反相器的輸出連接至M7的柵極,M7的源極和襯底均連接到地。C1接在施密特整形電路的輸入和地之間。
優(yōu)選地,延時控制電路中傳輸門由增強型NMOS管和PMOS管組成。第一傳輸門的NMOS管的柵端與第二傳輸門的PMOS管的柵端相連,并且與使能端EN連在一起。第三反相器的輸入是EN端,輸出連接至第一傳輸門的PMOS管柵端和第二傳輸門的NMOS管柵端。第一傳輸門的輸入是第一反相器的輸出,第二傳輸門的輸入和R5的一端及M4的漏端連接在一起。第一傳輸門與第二傳輸門的輸出連接在一起并連至整形電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型技術(shù)方案具有以下的優(yōu)點和效果:
1.由于電路中有施密特整形電路,使得電路輸出波形更穩(wěn)定。
2.由于電路中有電容的存在,檢測輸出電路存在一定的延時,這個延時是可以通過使能端控制打開或關(guān)閉的,使得電路受外界干擾的影響較小,同時使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。
3.由于電路中有M1和M2,且電阻R1和R4的阻值相等,使得恢復(fù)電壓與原來設(shè)定電壓的比值僅僅與R3、R4有關(guān),變動起來更方便。
附圖說明
圖1是先前技術(shù)中的電壓檢測電路的電原理圖。
圖2是本實用新型抗干擾延時可控的低電壓檢測電路的電原理圖。
圖3是本實用新型抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置的波形圖。
具體實施方式
為了更了解實用新型的技術(shù)內(nèi)容,特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
請參見圖2所示,這是本抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置的電原理圖。其中電容電壓是電容兩端的電壓,關(guān)斷電壓是使VOUT變?yōu)榈碗娖綍r電容兩端的電壓。本發(fā)明的電壓檢測電路主要包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯組合電路、整形電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和電容充放電電路?;鶞?zhǔn)電壓電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入比較器的負(fù)極,電阻分壓電路中的電阻R1、R2、R3、R4依次首尾相連,起始端R1接輸入電壓VIN,末端R4接地。R1的兩端跨接著恢復(fù)電壓設(shè)定電路中的MOS管M1,M1的襯底和源極接VIN,漏極接在R1與R2之間,M1和M2的柵極一起接施密特整形電路的輸出端。R4兩端跨接著MOS管M2,漏極接在R3與R4之間,M2的襯底和源極接地。R2與R3之間的分壓接入比較器的正極,比較器的輸出接第一反相器的輸入端,第一反相器的輸出端接M7的柵極。M3和M4的襯底與源極均連接地,柵極連在一起,M3的柵極連至M3的漏極并且連接到恒流源I0的一端,恒流源I0的另一端連接至電源電壓VDD,M4的漏極連接至M5的漏極;M5和M6的襯底與源極連接至電源電壓VDD,柵極連在一起,M5的柵極連接至M5的漏極,M6的漏極連接至M7的漏極;C1接在施密特整形電路輸入端與地之間。施密特整形電路的輸出接第二反相器的輸入端,第二反相器的輸出端即為輸出的控制信號。其中,M1、M3為增強型PMOS管,M2、M4為增強型NMOS管,R1與R4的阻值相等。延時控制電路中傳輸門由增強型NMOS管和PMOS管組成。第一傳輸門的NMOS管的柵端與第二傳輸門的PMOS管的柵端相連,并且與使能端EN連在一起。第三反相器的輸入是EN端,輸出連接至第一傳輸門的PMOS管柵端和第二傳輸門的NMOS管柵端。第一傳輸門的輸入是第一反相器的輸出,第二傳輸門的輸入和R5的一端及M4的漏端連接在一起。第一傳輸門與第二傳輸門的輸出連接在一起并連至整形電路。
本實用新型的工作原理是:請參見圖2、圖3所示,圖3是本發(fā)明抗干擾延時可控的低電壓檢測裝置的波形圖。
電阻分壓電路用來產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓。邏輯組合電路中的第一反相器的輸出用來控制電容的充放電。電容兩端產(chǎn)生的電壓經(jīng)過整形電路整形后輸出控制信號與此同時施密特整形電路的輸出用來控制M1和M2的開啟以便設(shè)定恢復(fù)電壓。當(dāng)設(shè)定VIN使得V1低于VREF時,VDD通過I0和M7對電容C1充電,但在規(guī)定時間內(nèi)當(dāng)VIN升高使得V1高于VREF時,電容馬上放電,時間重新計。當(dāng)設(shè)定VIN使得V1低于VREF時,VDD通過I0和M7對電容C1充電,但在規(guī)定時間內(nèi)VIN沒能升高使得V1高于VREF時,VOUT為低電平并且電容繼續(xù)充電直到VIN升高到恢復(fù)電壓時,VOUT恢復(fù)高電平,電容放電,時間重新計。使能端EN與第一傳輸門和第二傳輸門及第三反相器構(gòu)成路徑選擇器。當(dāng)EN接高電平時第一傳輸門開啟,第二傳輸門關(guān)閉,繞過了電容充放電電路,延時被關(guān)閉。當(dāng)EN接低電平時,第一傳輸門關(guān)閉,第二傳輸門開啟,電容充放電電路繼續(xù)工作,延時電路有效。
上述檢測電路中的電阻分壓電路包括電阻R1、R2、R3、R4。R1的兩端跨接著MOS管M1,當(dāng)VOUT為高電平的時候M1開啟,R1被短路,當(dāng)VOUT為低電平時,M1關(guān)閉,R1參與分壓。R4兩端跨接著MOS管M2,當(dāng)VOUT為低電平的時候M2開啟,R4被短路,當(dāng)VOUT為高電平時,M2關(guān)閉,R4參與分壓。
由于R1與R4的阻值相同:當(dāng)VOUT=1時,V1=VREF所需的VIN為:
當(dāng)VOUT=0時,V1=VREF所需的VIN為:
兩者相比為(R1=R4):
這樣使得開啟電壓與恢復(fù)電壓的比值只與電阻R3、R4有關(guān)。只有R3、R4的阻值固定,這兩電壓的比值就固定。
上述實施例子說明本實用新型之用,而非對本實用新型的限制,相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變換或變化。比如將M1、M5、M6換成增強型NMOS管,M2、M3、M4、M7換成增強型PMOS管,并變換其柵源漏的連接等,因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實用新型的范疇。
綜上所述,本實用新型抗干擾低電壓檢測電路,由于電路中有施密特整形電路,使得電路輸出波形更穩(wěn)定。由于電路中有電容的存在,使得電路受外界干擾的影響較小,還可以選擇性的開啟延時的設(shè)定。使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。