[发明专利]小面积低功率上电复位电路

说明书

本申请涉及小面积低功率上电复位电路。本申请讨论了用于提供上电复位(POR)电路的技术。该技术利用了小尺寸的有源器件，消耗很少的电流，并且可以使用天然NMOS晶体管来提供温度和电压变化的稳定参考。

技术领域

提供了一种上电复位(POR)电路的方法和装置，更具体地说，涉及一种低功率、稳健到甚至非常缓慢的斜坡率、并且空间有效的POR电路。

背景技术

上电复位(POR)电路通常提供控制信号，当电源输出达到最小电压时，随着电源上电，使处理电路处于空闲状态，然后改变控制信号的状态。POR电路用于确保在初始启动设备时，响应于控制信号的设备的处理电路在已知状态下开始其各自的功能。在没有POR电路的情况下，一些处理电路可以在不同的时间开始处理其他处理电路，因为一些处理电路可以在比其他处理电路低的电源电压下变为有效。这种情况可以允许一些电路开始处理来自其他电路的信号，然而，信号可能不是有效的。在加电时加入电源故障，例如从其他电路之前开始的某些处理电路，并且设备的初始状态可能变得不可预测。然而，添加POR电路还增加了能够限制设备的其他资源或特性的功耗和电路空间。

发明内容

本申请讨论了用于提供上电复位(POR)电路的技术。在某些示例中，该技术仅基于使用有源器件，因此与依赖于例如电阻器、电容器或存储器电路的常规技术相比，消耗较少的面积。此外，有源器件通常消耗很少的电流，并且可以使用天然晶体管来提供关于温度和电压变化的稳定参考。在某些示例中，这些技术不使用存储器电路，因此即使在非常缓慢的电源斜坡率下也能够提供稳健性能。

在一个例子中，用于提供上电复位信号的电路可包括：配置为产生指示电压阈值的参考电流的第一天然NMOS晶体管；和具有耦合天然NMOS晶体管的比较器晶体管，所述比较器晶体管配置为比较感测电流与所述参考电流，其中感测电流表示电路的电源电压的电平。比较器晶体管的第一节点可被配置为当参考电流大于感测电流时保持第一状态。比较器晶体管的第一节点可被配置为当感测电流大于参考电流时保持第二状态。

本发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。本发明不是提供专门的或详尽的解释。包括详细描述以提供有关本主题的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似的数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过举例而不是限制的方式说明本文件中讨论的各种实施例。

图1根据本主题的各种示例通常描述示例性上电复位(POR)电路。

图2根据本主题的各种示例通过与POR电路相关联的电压和电流信号的曲线图以图形方式描述POR电路的操作。

图3根据本主题的各种示例通常描述操作上电复位(POR)电路的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本发明人已经认识到提供功率有效率并且使用非常少的电路不动产的上电复位(POR)电路的技术。在某些示例中，POR电路可以利用有源器件的小尺寸和效率，使得其占用也不大于0.01mm²平均消耗42纳安(nA)或更小的电流。最大电流可以为约70nA。这样的电路可以为许多电路应用提供面积和功率改进，所述电路应用包括例如在诸如但不限于与物联网(IoT)设备相关联的节点的有限电源上进行中继的低功率应用。

图1总体上示出了根据本主题的各种示例的上电复位(POR)电路100的示例。在某些例子中，该电路产生一个相对独立于电源电压(VBAT)的参考电流，并将该参考电流与电源电压强烈变化的电流进行比较。由于电感电压(感测电流)的电流大于参考电流，所以POR电路100的跳变点交叉，POR电路100的输出可以改变状态。