[实用新型]一种低静态电流且具有动态滤波功能的欠压保护电路

说明书

一种低静态电流且具有动态滤波功能的欠压保护电路，包括电源电压正相关电流产生电路、电源电压负相关电流产生电路，电流比较电路和动态滤波电路。利用电源电压正负相关电流产生电路分别产生与电源电压正相关和负相关的两路电流，通过电流比较电路比较两路电流的大小来产生欠压保护信号。同时，与电源电压负相关的电流又可以用来实现动态滤波功能即滤波时间随电源电压的增加而增加。

技术领域

本实用新型涉及欠压电路，尤其涉及一种低静态电流且具有动态滤波功能的欠压保护电路，属于模拟集成电路(芯片)设计领域。

背景技术

若芯片工作时的电源电压波动较大，通常需要有欠压保护电路，确保系统稳定工作正常。在正常的工作条件下，电源供电系统提供的电源电压会因为负载的消耗而不断下降，当输入电压下降到一定程度，部分子电路将无法正常工作，特别是数字逻辑控制电路容易出现误操作现象。为了防止出现这种现象，需要设置欠压锁存电路。欠压锁存电路又称为低电压锁存，当电源电压由于某种原因降低到某极限值时，欠压锁存电路能够强制芯片输出处于非工作下的安全状态，等电源电压上升到极限值以上某一值时，芯片恢复正常工作。另外，某些芯片会长时间工作于瞬间大电流状态，比如几个安培，这样会增加电源的噪声，电源会出现较窄的下降脉冲，欠压保护电路会感应电源的下降而关断芯片的工作状态，但是这样会降低芯片的工作效率，因此需要欠压保护电路具有一定抵抗电源噪声的能力，也就是需要包含有欠压滤波电路。

图1为传统的具有滤波作用的欠压保护电路，由电源电压采样电路、基准电压电路、电压比较器电路和滤波电路组成。采样电路一般采用电阻分压形式获取电源VCC的比例电压值，基准电路一般采用齐纳基准或带隙基准作为比较器的参考电压，滤波电路一般采用由电流源和电容构成的滤波器，也可以采用由电阻和电容构成的滤波器，比较器输出也作为反馈信号控制采用电路，使得负向阈值低于正向阈值，这两者差值即为迟滞电压，其作用是稳定欠压保护电路的输出，不至于出现震荡。当采样电压超过基准电压时，电压锁定电路输出高电平控制信号，允许芯片正常工作；当采样电压低于基准电压时，则欠压锁定电路输出低电平控制信号，关断芯片工作状态；当电源出现下降波动时，比较器输出负脉冲，如果这个负脉冲宽度小于滤波电路的滤波时间，则负脉冲会被滤掉，输出OUT没有变化，如果负脉冲宽度大于滤波电路的滤波时间，则输出OUT会出现芯片关断信号。

图2是本申请人2018108430970和2018212126112在先申请“一种具有动态滤波功能的欠压锁定电路”的电路框图。其中的动态滤波电路通过采样电源VCC信号生成与VCC成正比的电流，该电流又与恒流源做和运算生成了与VCC成反比的电流，该与电源电压成反比的电流作为滤波延时电容的充电电流，从而构成了动态滤波电路。该动态滤波电路的滤波时间与电源电压成正比关系，即电源电压越小，滤波时间也越小。与传统欠压保护电路的滤波电路相比，传统滤波电路的滤波时间与电源电压具有较小的相关性，低电压关断速度较慢，动态滤波电路的优点是其更能够准确反映电源电压的状态，即更能够准确区分什么是电源噪声和什么是低电压状态，同时具有抗电源噪声能力和较小的低电源电压关断速度，从而减小芯片故障的发生和提升芯片的工作效率。

综上所述，为了增强欠压保护电路的抗电源噪声能力，传统欠压保护电路增加了R-C或I-C型滤波电路，但是传统滤波电路牺牲了低电源电压关断速度，因此2018108430970和2018212126112发明了一种动态滤波电路，同时具有噪声滤波作用和较快的低电源电压关断速度。一般情况下，电路性能需要和静态损耗、芯片面积等进行折中，虽然以上现有技术提升了电路的性能，但是在静态损耗和芯片面积上有所牺牲。

发明内容