[发明专利]上电复位电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，尤其涉及上电复位电路。

背景技术

上电复位电路(Power-on Reset，POR)，广泛应用于各种数字电路和系统中，其主要作用是保证整个电路上电过程的正确启动。在系统上电过程中，当电源电压高于逻辑低电平而没有达到正常工作电压的时候，电路逻辑门会发生非正常翻转而造成逻辑混乱。上电复位电路就是在电源电压上升过程中一直保持低电平，直到电源电压达到系统规定的正常工作电压后才迅速产生一个高电平，启动整个系统。在微波射频识别(UHF RFID)系统中，由于系统的特殊性，对上电复位电路的要求更高，UHF RFID系统功耗极低，电源电压也较低，因此要求上电复位电路需要工作在较低的电压下同时功耗也要求较低(1uA以下)。

现有的上电复位电路一般有以下几种实现方式：

方案一、如图1所示，通过RC充电实现，当电容C上的电压Vc达到反相器的转折电平时POR输出高电平，复位释放。

方案二、在方案一的基础上，添加钳位上电复位电路保证电源电压高于钳位管阈值和时再给电容C充电，以改进缓慢上电导致复位失效问题。

方案三、基于时钟监控的上电复位电路，通过上电复位信号监控系统时钟，设计一个RC振荡器在RC起振后释放复位信号，避免系统处于不确定状态。

若将以上方案应用于UHF RFID系统，则至少分别存在以下问题：

方案一：当电源电压上升缓慢时，上电复位电路跳变电压发生严重向下偏移，在快速掉电进行再次上电时会出现复位功能失效；且在工艺和温度变化的情况下，检测电压偏差也较大，可靠性低。

方案二：增设的钳位电路会消耗直流功耗，进而增加复位电路的功耗，不能满足低功耗的要求；另外该电路要求电源电压至少高于2倍阈值电压，不适合低压应用。

方案三：虽然该电路的复位时间灵活，但是需要模拟提供初始复位信号，另外还需要增加RC振荡器，电路较复杂，占用面积大，使用成本较高。

发明内容

本发明提供结构简单、可靠性好、功耗小的上电复位电路。

本发明的一实施例提供的上电复位电路包括带隙基准电路和比较电路。所述带隙基准电路包括第一支路、第二支路和运放电路；所述第一支路包括第一PMOS管、第一偏置电流模块和充电模块，所述第一PMOS管的源极与VDD连接，漏极与所述第一偏置电流模块的输入端连接，所述第一偏置电流模块的输出端接地，所述充电模块与所述第一偏置电流模块并联，所述第一PMOS管的漏极还与所述运放电路的第一输入端和所述比较电路的第一输入端连接，所述运放电路的输出端与所述第一MOS管的栅极连接；所述第二支路包括第二POMS管、第二偏置电流模块，所述第二PMOS管的源极与VDD连接，漏极与所述第二偏置电流模块的输入端连接，所述第二偏置电流模块的输出端接地；所述第二PMOS管的漏极还与所述运放电路的第二输入端和所述比较电路的第二输入端连接，所述运放电路的输出端还与所述第二PMOS管的栅极连接；所述运放电路用于根据所述第一支路和所述第二支路输入的电压值调整所述第一PMOS管和所述第二PMOS管的栅极电压；所述比较电路用于比较所述第一支路和所述第二支路输入的电压值，根据比较结果判断是否通过输出端输出上电复位信号。

在本发明的一种实施例中，所述第一偏置电流模块包括第一NMOS管，所述第一PMOS管的漏极与所述第一NMOS管的漏极和栅极连接，所述第一NMOS管的源极接地；所述第二偏置电流模块包括第二NMOS管和电阻R，所述第二PMOS管的漏极与所述第二NMOS管的漏极连接，所述第二NMOS管的源极通过所述电阻接地，所述第二NMOS管的栅极与所述第一PMOS管的漏极连接。

在本发明的一种实施例中，所述第一偏置电流模块包括第一NPN型三极管，所述第一PMOS管的漏极与所述第一NPN型三极管的集电极和基极连接，所述第一NPN型三极管的发射极接地；所述第二偏置电流模块包括第二NPN型三极管和电阻R，所述第二PMOS管的漏极与所述电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端与所述第二NPN型三极管的集电极和基极连接，所述第二NPN型三极管的发射极接地。