本發(fā)明涉及復位電路領域,特別是涉及一種可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路領域。
背景技術:
上電復位電路是集成電路中最基本也是最重要的電路之一,也是幾乎所有芯片工作時第一個開始工作的部分?,F(xiàn)在芯片中最常使用的上電復位電路是二極管電容充電結構。這類電路存在以下幾個缺點:1、電路對系統(tǒng)上電時間有要求,如果系統(tǒng)上電過慢,電容會被泄露電流,導致電容的充電始終跟隨電源電壓變化,不會產(chǎn)生復位信號;2、上電復位電路對需要檢測的電壓節(jié)點檢測不準確,當復位電路受到工藝、溫度等環(huán)境情況影響時,檢測點偏差較大;3、系統(tǒng)掉電時,電容上儲存的電荷需要長時間放電,如短時間內系統(tǒng)再次上電,復位電路不會正常工作。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路,以解決現(xiàn)有電路中存在的可靠性差、檢測精度低、功耗大等一系列問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下方案:
一種可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路,包括:
電壓檢測模塊、鎖存模塊、解鎖模塊、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關以及與非門;
所述電壓檢測模塊通過所述第一開關與電源相連接;所述電壓檢測模塊與所述鎖存模塊通過所述第二開關相連接;所述鎖存模塊與所述解鎖模塊通過所述第三開關及所述第四開關相連接;
所述電壓檢測模塊包括第一電阻,所述第一電阻為可調電阻;所述第一電阻的可調端連接所述鎖存模塊的輸出端;
所述與非門的輸入端分別連接所述鎖存模塊的輸出端以及系統(tǒng)芯片的信號輸出端;所述與非門的輸出端連接所述第一開關的信號控制端。
可選的,所述電壓檢測模塊具體包括第二電阻、基準電壓源、電壓比較器;所述第一電阻與所述第二電阻串聯(lián),所述電壓比較器同相端連接所述第一電阻與第二電阻串聯(lián)的中間端;所述電壓比較器反相端連接所述基準電壓源的輸出端;所述電壓比較器的輸出端連接所述第二開關。
可選的,所述鎖存模塊具體包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第一緩沖器、第二緩沖器、延時單元、第一電容、第二電容;其中所述第一反相器與所述第二反相器構成第一級鎖存,所述第一級鎖存與所述第三反相器、所述第一緩沖器構成第二級鎖存;所述第一電容的一端連接電源,另一端連接所述第一級鎖存輸入端;所述第二緩沖器一端連接所述第一電容,另一端連接所述第二開關的信號控制端;所述第二電容的一端連接所述第二級鎖存的輸入端,另一端接地;所述延時單元的輸入端連接所述第二級鎖存的輸出端,所述延時單元的輸出端連接系統(tǒng)芯片的信號輸入端。
可選的,所述解鎖模塊具體包括二極管、第三電容、第四反相器;所述二極管正極連接電源,所述二極管負極連接所述第三電容;所述第三電容一端接地,另一端與所述第四反相器連接,為所述第四反相器供電;所述第四反相器的輸入端連接電源,所述第四反相器的輸出端連接所述第三開關、第四開關的信號控制端。
可選的,所述第一級鎖存包括第一反相器和第二反相器,所述第一反相器的輸出端連接所述第二反相器的輸入端,所述第二反相器的輸出端連接所述第一反相器的輸入端。
可選的,所述第二級鎖存包括第一級鎖存、第三反相器、第一緩沖器,所述第一級鎖存的輸入端連接所述第三反相器的輸出端,所述第一級鎖存的輸出端連接所述第一緩沖器的輸入端,所述第一緩沖器的輸出端連接所述第三反相器的輸入端。
根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例,本發(fā)明公開了以下技術效果:
本發(fā)明提供的上電復位電路由鎖存模塊輸出信號或系統(tǒng)控制開啟,電壓檢測模塊包括可調電阻,通過鎖存模塊輸出的信號調節(jié)可調電阻的阻值,從而改變需要檢測的電壓值節(jié)點,提高檢測精度;解鎖模塊在系統(tǒng)掉電過程中可以重置鎖存模塊至復位有效狀態(tài),提高了電路可靠性。在系統(tǒng)正常工作時,檢測電壓模塊檢測工作完成,系統(tǒng)可單獨發(fā)出關閉控制信號,關閉電壓檢測模塊,從而使電路不消耗任何靜態(tài)功耗。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路的電路連接圖;
其中,1-電壓檢測模塊,2-鎖存模塊,3-解鎖模塊,4-第一開關,5-第二開關,6-第三開關,7-第四開關,8-與非門,11-第一電阻,12第二電阻,13-基準電壓源,14-電壓比較器,21-第一反相器,22-第二反相器,23-第三反相器,24-第一緩沖器,25-第二緩沖器,26-第一電容,27-第二電容,28-延時單元,31-二極管,32-第三電容,33-第四反相器。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路,以解決現(xiàn)有電路中存在的可靠性差、檢測精度低、功耗大等一系列問題。
本發(fā)明提供的上電復位電路包括:電壓檢測模塊、鎖存模塊、解鎖模塊、第一開關、第二開關、第三開關、第四開關以及與非門。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明提供的可用于電壓檢測的零靜態(tài)功耗上電復位電路的電路連接圖。
如圖1所示,電壓檢測模塊1通過第一開關4與電源相連接,電壓檢測模塊1與鎖存模塊2通過第二開關5相連接;鎖存模塊2與解鎖模塊3通過第三開關7及第四開關8相連接;與非門8的輸入端分別連接鎖存模塊2的輸出端以及系統(tǒng)芯片的信號輸出端;與非門8的輸出端連接第一開關4的信號控制端。電壓檢測模塊1可由鎖存模塊2或系統(tǒng)芯片分別控制開啟,并配置檢測值,當由鎖存模塊2開啟時,電壓檢測模塊1的檢測結果作為復位信號發(fā)送給系統(tǒng)芯片。當由系統(tǒng)芯片開啟時,可以單獨讀取電壓檢測模塊1的檢測值。鎖存模塊2在系統(tǒng)芯片復位過程中可以強制開啟電壓檢測模塊1,復位結束后鎖定復位無效狀態(tài)。解鎖模塊3用于在系統(tǒng)掉電過程中重置鎖存模塊2至復位有效狀態(tài)。
電壓檢測模塊1包括第一電阻11、第二電阻12、基準電壓源13、電壓比較器14;第一電阻11為可調電阻;第一電阻11的可調端連接鎖存模塊2的輸出端;第一電阻11與第二電阻12串聯(lián),電壓比較器14同相端連接第一電阻11與第二電阻12串聯(lián)的中間端;電壓比較器14反相端連接基準電壓源13的輸出端;電壓比較器14的輸出端連接第二開關5。
鎖存模塊2具體包括第一反相器21、第二反相器22、第三反相器23、第一緩沖器24、第二緩沖器25、第一電容26、第二電容27、延時單元28;其中第一反相器21與第二反相器22構成第一級鎖存,第一反相器21的輸出端連接第二反相器22的輸入端,第二反相器22的輸出端連接第一反相器21的輸入端。第一級鎖存與第三反相器23、第一緩沖器構24成第二級鎖存;第一級鎖存的輸入端連接第三反相器23的輸出端,第一級鎖存的輸出端連接第一緩沖器34的輸入端,第一緩沖器24的輸出端連接第三反相器23的輸入端。第二緩沖器25一端連接第一電容26,另一端連接第二開關5的信號控制端;第一電容26的一端連接電源,另一端連接第一級鎖存輸入端;第二電容27的一端連接第二級鎖存的輸入端,另一端接地;延時單元28的輸入端連接第二級鎖存的輸出端,輸出端連接系統(tǒng)芯片的信號輸入端。
解鎖模塊3具體包括二極管31、第三電容32、第四反相器33;二極管31正極連接電源,負極連接第三電容32;第三電容32一端接地,另一端與第四反相器33連接,為第四反相器33供電;第四反相器33的輸入端連接電源,輸出端連接第三開關6、第四開關7的信號控制端。
所述的電壓檢測電路工作過程如下:
1)初次上電時電壓檢測模塊1中電壓比較器14的輸出端連接鎖存模塊2,鎖存模塊2中第一電容26為第一級鎖存賦初始值1,第二電容27為第二鎖存級賦初始值0,兩級鎖存保持該值,第二開關5閉合。鎖存模塊2通過延時單28元發(fā)出控制信號值0,該信號通過與非門8控制第一開關4閉合,電壓檢測模塊1工作,且調節(jié)第一電阻11的阻值,以確定上電復位電壓值。在上電過程初期,電源電壓值較低,第一電阻11、第二電阻12按電阻值比例K確定的分壓值V0低于基準電壓源13產(chǎn)生的基準電壓VREF,電壓比較器14輸出邏輯0,與第二電容27的初始值保持一致。由電壓檢測模塊1發(fā)出的邏輯0,被鎖存模塊2鎖定,經(jīng)脈寬選擇濾波器去除噪聲后,發(fā)送給系統(tǒng)芯片,系統(tǒng)芯片復位。
2)上電過程繼續(xù),電源電壓升高,當電源電壓高于VREF*(1+1/K)時,第一電阻11、第二電阻12確定的分壓值高于基準電壓源13提供的基準電壓VREF,電壓比較器14輸出邏輯1,并通過閉合的第二開關5對第二電容27充電,將第二級鎖存的輸入值置1,第三反相器23輸出0,使第一級鎖存的輸入值置0,該0值通過第二緩沖器25控制第二開關5斷開,電壓檢測模塊1不再連接鎖存模塊2,鎖存模塊2鎖定該狀態(tài),并通過延時單元28輸出邏輯1,該邏輯值使鎖存模塊2不再控制電壓檢測模塊1。邏輯1通過脈寬選擇濾波器輸出到系統(tǒng)芯片,系統(tǒng)芯片復位結束,開始正常工作。在該過程中解鎖模塊3中的第三電容32完成充電,電壓接近電源電壓,第四反相器33輸出0,第三開關6、第四開關7斷開,不影響鎖存模塊2的狀態(tài)。
3)在系統(tǒng)芯片正常工作時,系統(tǒng)芯片可向電壓檢測模塊1發(fā)出控制信號邏輯0,單獨開啟電壓檢測模塊1,調節(jié)第一電阻11的阻值,改變需要檢測的電壓節(jié)點,并讀取電壓比較器14的輸出值。檢測完成后,發(fā)出關閉控制信號邏輯1,關閉電壓檢測模塊1,此時,電壓檢測模塊1不消耗任何靜態(tài)功耗。
4)系統(tǒng)芯片工作結束,系統(tǒng)掉電,電源電壓下降。解鎖模塊3中的第三電容32被二極管31隔斷保持電壓不隨電源電壓下降,當電源電壓下降至第四反相器33閾值電壓時,第四反相器33翻轉輸出1,控制第三開關6、第四開關7閉合。鎖存模塊2中第一電容26、第二電容27放電,第一、二級鎖存被重置到上電時的狀態(tài),并鎖定該邏輯值。電壓檢測模塊1開啟,在掉電過程中保持對電源電壓的檢測,如果電源電壓又轉而升高(在快速插拔電的場合等),則重新使系統(tǒng)芯片完成復位并正常工作。
系統(tǒng)芯片重新上電后,重復上述步驟1)。
本發(fā)明提供的上電復位電路由鎖存模塊輸出信號或系統(tǒng)控制開啟,電壓檢測模塊包括可調電阻,通過鎖存模塊輸出的信號調節(jié)可調電阻的阻值,從而改變需要檢測的電壓值節(jié)點,提高了檢測精度;解鎖模塊在系統(tǒng)掉電過程中可以重置鎖存模塊至復位有效狀態(tài),提高了電路可靠性。在系統(tǒng)正常工作時,檢測電壓模塊檢測工作完成,系統(tǒng)可單獨發(fā)出關閉控制信號,關閉電壓檢測模塊,從而使電路不消耗任何靜態(tài)功耗。
本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。