[发明专利]用于半导体集成电路器件上的通电复位电路

说明书

本发明涉及用于半导体集成电路器件上的通电复位电路，特别涉及当给集成电路通电时对诸如触发电路等的内部电路初始化的通电复位电路。

关于构成通电复位电路的一般方法，例如，一个选择方案是，当电源电压低于预定电压值时，通过电阻分配监视电源电压来保持复位状态。另一个选择方案是使用时间常数电路，它取决于电阻值和电容值的乘积，以便根据电源电压的上升延迟停止信号。集成电路中使用这种通用复位电路之一时需要具有高电阻和大电容的元件，这将导致消耗功率和集成电路面积的增大。

因此，大部分通电复位电路都具有提供在集成电路外边的分离元件，诸如电阻、电容等。相反，对于包括振荡电路的集成电路来说，它利用在稳定振荡中所消耗的时间作为复位信号，从而使通电复位电路可以安装在集成电路中，而不需配备如上所述的特别分离元件。

图1是表示是表示在集成电路中具有振荡电路的常规通电复位电路的结构的方块图。图中所示的特殊的通电复位电路包括：电源端子1，稳压器2，起动电路5，与集成电路的外部端子6和7连接的晶体振荡器8，振荡电路10和振荡终端(end)检测电路11。

稳压器2与电源端子1相连，从而它能从电源端子1接收电源电压VDD以产生预定电压VDD2(VDD2＜VDD)，为减少消耗功率，该预定电压VDD2输入到振荡电路10和振荡终端检测电路11。起动电路5用于监视从稳压器2输出的偏置电压3，并为了稳定稳压器2的初始状态，把电流4输入稳压器2中的偏置电路，直到供电后电压电平稳定为止。振荡电路10通过晶体振荡器8产生时钟信号，以便把产生的时钟信号输出到时钟端9。振荡终端检测电路11用于检测是否正确产生时钟信号，并从通电复位端13输出振荡终端检测信号。

图2是表示图1中所示稳压器的结构图。该稳压器包括：运算放大器38，参考电压发生器41和偏置电路44。电压跟随器型的运算放大器38把VDD作为电源，以便从输出端37输出预定电压VDD2。在参考电压发生器41中，提供源极与电源端子1相连的一个P沟道晶体管39和阳极接地的两个二极管40。P沟道晶体管39和二极管40串联。参考电压发生器41利用PN结的带隙产生运算放大器38的参考电压。为把稳定偏置电压加在参考电压发生器41中的P沟道晶体管39的栅极上，自偏置型补偿偏置电路44结合两个电流镜像电路，其中一个使用了两个P沟道晶体管42，另一个使用了两个N沟道晶体管43。输出端45输出偏置电压3到图1中所示起动电路5中，在那里偏置电压3被监视。另一方面，输入端46用于输入从图1中所示起动电路5中输出的电流4。

图3是图1中所示起动电路5的结构图。该起动电路5包括：具有两个N沟道晶体管47的电流镜像电路，P沟道晶体管48，50，51，和N沟道晶体管49。P沟道晶体管48监视从安装在稳压器2中的偏置电路44的输出端45输入到输入端52的偏置电压3，以便反馈偏置电压3并切换起动电路5的工作。N沟道晶体管49把电流输出到偏置电路44。垂直排列的P沟道晶体管50和51用于设置N沟道晶体管49的栅极电压。输出端53把从起动电路5输出的电流4输出。

图4是图1中所示振荡电路10的结构图。该振荡电路包括：非门54，反馈电阻性元件55，电容性元件56，57，和负电阻性元件58。非门54输入端与外部端子6相连而输入端与外部端子7相连。它的驱动能力是根据所要求的振荡频率决定的。反馈电阻性元件55与非门54并联。电容性元件56与外部端子6相连。另一方面，电容性元件57与非门54的输出端相连。负电阻性元件58连接在非门54的输出端和外部输出端子7之间，在那里它使振荡稳定。

图5是图1中所示振荡终端检测电路11的结构图。该振荡终端检测电路包括：三个N沟道晶体管59，电容性元件60，64，电阻性元件61，非门63和用于输出的缓冲器门65。电阻性元件61用于将储存在电容性元件60中的电荷放电。非门63和电容性元件64从输入端62输入时钟信号，用于AC耦合。这样就构成电荷泵电路，在振荡电路10的振荡停止时，储存在电容性元件60中的电荷通过电阻性元件61放电，从而使低电平振荡终端检测信号从输出端66输出到通电复位端13。

下面参照图1-6描述常规通电复位电路的工作。图6是表示图1中所示通电复位电路工作的图。

如图6所示，在给集成电路加上电源之前，即t₁之前，振荡终端检测电路11中的电容性元件60没有储存电荷。这样，从振荡终端检测电路11输出到通电复位端13的振荡终端检测信号(复位信号)是低电平的，它将初始化(复位)集成电路的内部电路。