一种新型低压上电复位电路设计

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1、近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式一种新型低压上电复位电路设计一种新型低压上电复位电路设计　　在电子系统上电时，电源通常需要经过比较长的时间才能达到稳定状态。在这个过程中，数字集成电路或数模混合集成电路中的寄存器、控制器等单元的状态是不确定的，这可能会导致芯片不能正常工作[1]。因此需要一种电路在电源上电时，对那些不确定的状态进行初始化，我们通常使用上电复位电路来实现这种功能。　　随着集成电路工艺的进步，芯片的工作电压

2、越来越低，对POR的性能要求也更高，传统的POR电路越来越难以满足如今的需求[2-5]。本文通过对传统POR的研究，基于μm设计了一种低压低功耗的上电复位电路，该电路结构也适用于更小特征尺寸的CMOS工艺[8-10]。目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方案已上报，整个工作紧张、有序、高质地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　图1所示为传统的片外POR电路，其主要由电阻、电

3、容和二极管构成，电路的时间延迟由RC决定，当电源下电时，反向二极管对电容放电。这种电路的主要缺点是依赖电源的上电速度，在电源的上电速度较慢时，POR电路可能无法正常工作。图1为传统的片上集成POR电路，检测电压由NMOS和PMOS的阈值电压决定，当电源电压高于检测电压时，电流镜对电容充电，当充电电压高于触发器阈值时，电路复位。这种电路的缺点是在电源电压低于阈值电压时，电路也有充电电流存在，会减小电路的延迟时间；其次，管子的阈值电压受工艺、温度影响较大，再计入电源电压的影响，这种电路延迟时间的离散度会非常大。　

4、　图2所示的POR电路由带隙基准电压做参考电压，它的检测电压值非常精确，误差通常在5%以内。同时和其他POR相比，延迟时间受工艺、温度、电压的影响也较小。市场上广泛应用的单片POR芯片811/812系列，便采用这种结构。图2电路虽然性能优良，但是在集成电路的器件特征尺寸越来越小、电源电压甚至低于带隙基准的时候，这种结构显然不利于片上集成。　　图1传统POR电路　　图2基于带隙基准的POR　　2POR电路设计　　本文设计的POR电路如图3所示，M1～M8构成了电源电压检测电路，其中M1～M4和R1、R2用来产生

5、偏置电流，INV1和M7，M8构成具有迟滞能力的比较器，上电检测点和下电检测点的回差电压大于100mV。INV2、T1用来产生时间延迟，T1迟滞比较器用来产生复位信号。相比于文献[9，10]的设计，本文POR大大提高了对噪声的免疫能力，同时增加了延迟时间，提高了电路可靠性。　　图3POR电路　　当电路启动时，所有节点电压的初始状态为0，在0≤VDDIds1=Ids3，Ids3=Ids4，Ids5=Ids6目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方案已上报，整个工作紧张、有序、高质

6、地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　Ids4=Vgs1/R1　　Vdet=Vgs1+Vgs2　　在VDD超过检测电压Vdet时，Vtri迅速拉低，BUF1打开，M9开始对MOS电容Mc充电，当Vc大于T1的阈值电压时，T1输出复位信号。从VDD达到Vdet到T1输出复位信号的时间延迟TD由Ids9、Mc电容和T1阈值电压决定。　　在电路下电时，POR的工作过程是上电时的逆过程，由INV1、T7、T8构成的

7、迟滞比较器使得下电检测电压低于上电检测值，其回差电压的大小可以通过改变M7的尺寸调整。当电源电压小于下电检测值时，Vs变为低电平，Vc节点通过BUF1迅速放电到0。由于Vc放电速度远高于充电速度，该POR在上电的时候，即使出现由电源噪声导致检测电路反复触发的现象，Vc依然会保持低电平，这极大的提高了电路对噪声的抗干扰能力。　　为了模拟POR电路在电源上电时间为1ms时的工作情况，做不同corner组合的仿真。主要corner的仿真结果如图4所示，仿真数据如表1所列。上电检测电压Vdet由于依赖于NMOS的阈值

8、，随工艺变化较大，仿真结果清晰地表明了这点。　　表1仿真仿真设置VdetTD　　MOS，Res，，　　MOS，Res，，目前，土建、装潢和改造工程接近尾声，设备政府采购基本到位，人员招录工作方案已上报，整个工作紧张、有序、高质地往前推进。近年来，社区问题越来越受到各界人士的关注，社区建设的试验和探索在全国开展起来，初步形成了上海模式、沈阳模式、江汉模式和青岛模式　　MOS，Res，，-45754mV