& 复位电路
在电路中,使用电阻给电容充电,使电容的电压缓慢上升一直到VCC,在还没有到VCC时,芯片复位脚近似低电平,但是芯片复位,接近VCC时,芯片复位脚近高电平,导致芯片停止复位,此时复位完成,整个电路循环运行.这个电路就叫做复位电路。它主要为了能保证微型机系统得到稳定可靠的工作。
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1复位电路的分类
　　单片机复位电路主要有四种类型:
　　(1)微分型复位电路：
　　(2)积分型复位电路：
　　(3)比较器型复位电路：
　　比较器型复位电路的基本原理。上电复位时,由于组成了一个RC低通网络,所以比较器的正相输入端的电压比负相端输入电压延迟一定时间.而比较器的负相端网络的时间常数远远小于正相端RC网络的时间常数,因此在正端电压还没有超过负端电压时,比较器输出低电平,经反相器后产生高电平.复位脉冲的宽度主要取决于正常电压上升的速度.由于负端电压放电回路时间常数较大,因此对电源电压的波动不敏感.但是容易产生以下二种不利现象：
　　(1)电源二次开关间隔太短时,复位不可靠：
　　(2)当电源电压中有浪涌现象时,可能在浪涌消失后不能产生复位脉冲。
　　为此,将改进比较器重定电路,如图9所示.这个改进电路可以消除第一种现象,并减少第二种现象的产生.为了彻底消除这二种现象,可以利用数字逻辑的方法与比较器配合,设计的比较器重定电路。此电路稍加改进即可作为上电复位与看门狗复位电路共同复位的电路,大大提高了复位的可靠性。
　　(4)看门狗型复位电路.
　　看门狗型复位电路主要利用CPU正常工作时,定时复位计数器,使得计数器的值不超过某一值;当CPU不能正常工作时,由于计数器不能被复位,因此其计数会超过某一值,从而产生复位脉冲,使得CPU恢复正常工作状态.此复位电路的可靠性主要取决于软件设计,即将定时向复位电路发出脉冲的程序放在何处.一般设计,将此段程序放在定时器中断服务子程序中.然而,有时这种设计仍然会引起程序走飞或工作不正常.原因主要是:当程序"走飞"发生时定时器初始化以及开中断之后的话,这种"走飞"情况就有可能不能由Watchdog复位电路校正回来.因为定时器中断一真在产生,即使程序不正常,Watchdog也能被正常复位.为此提出定时器加预设的设计方法.即在初始化时压入堆栈一个地址,在此地址内执行的是一条关中断和一条死循环语句.在所有不被程序代码占用的地址尽可能地用子程序返回指令RET代替.这样,当程序走飞后,其进入陷阱的可能性将大大增加.而一旦进入陷阱,定时器停止工作并且关闭中断,从而使Watchdog复位电路会产生一个复位脉冲将CPU复位.当然这种技术用于实时性较强的控制或处理软件中有一定的困难。2复位电路的Multisim仿真
　　复位电路的Multisim仿真结果如图所示。在图中，当电源电压上升到一定值时，复位信号跳高使控制部分正常工作。图中，处于上方的信号是电压信号，处于下方的信号是复位信号。
　　图 复位电路波形3电源和复位电路设计
　　TMS320C5409型号DSP采用3．3V和1．8V电压供电，其中I／O采用3．3V电压，芯片内核采用1．8V电压，内核采用低电压供电可以降低整个芯片的工作功耗。本节介绍TPS73xx系列的电压转换芯片，它们是TI公司为了配合C54xx系列DSP而专门设计的电压转换芯片。
　　TPS73xx系列的电压转换芯片包括3种固定输出电压的稳压器：TPSV）、TPSV）以及TPS7350（5V）。同时，该系列还提供输出可调的低降落稳压器（LDO）TPS～9．75V）。此外，TPS73xx系列的LDO和早期的LDO电压转换芯片相比有许多优点，例如改进节省功率的关断方式，增加电源电压监控功能等。
　　常规的LDO稳压器采用PNP通路元件。PNP通路元件的基流正比于通过稳压器的负载电流，其实际工作电流比典型的静态电流与负载电流关系曲线中给出的电流大。因此，采用PNP通路元件的电压转换芯片，可能会导致常规的LDO稳压器进人降落状态，从而使电流趋于饱和，为了维持负载电流，此时PNP通路元件的基极电流就会增加。如果这种情况发生在芯片上电期间，会导致较大的启动电流，而限制的电源电流无法满足启动电路，将使启动失败。因此，当负载变化时，常规LDO稳压器可能无法正常工作。
　　TPS73xx系列LDO克服了常规LDO稳压器的弊端，它具有非常低的静态电流，即使对于变化较大的负载，静态电流仍能保持稳定。TPS73xx系列LDO采用晶石金属氧化物半导体（PMOS，Pachnolite Metal－Oxide－S emiconductor）晶体管来传送电流。PMOS元件的栅极是电压驱动的，所要求的工作电流较低，且在全负载范围内其工作电流能保持不变。因而采用PMOS通路元件的电压转换芯片，即使稳压器处于降落状况，静态电流仍然保持较低值。所以当负载发生变化时，TPS73xx系列LDO仍能正常工作。
　　TPS73xx的另一个特点是具有关断特性。当关断时，可以使电源输出处于高阻状态（基本上等于反馈分压电阻），并使静态电流减至0．5μA以下。当不使用关断特性时，器件对使能端的跃变可以迅速做出反应，通常在120μs之后可重新建立起稳定的输出电压。
　　TPS73xx上电时，输出电压跟踪输入电压。由于R巳SET输出是漏极开路的NMOS，所以应当使用上拉电阻，以确保显示逻辑信号为高电平。因此，当输入电压接近有效RESET信号所需的最小值（250时规定为1．5V，在整个推荐工作范围内为1．9V）时，RESET输出有效（低电平）；当输出电压达到合适的正向输入门限时，200μs（典型值）的超时周期开始（在此周期内，RESET输出保持低电平）；一旦超时周期结束，RESET输出便变为无效。
　　在欠压状态下，TPS73xx的RESET输出能启动复位信号，该信号能实现对DSP的复位。TPS73xx通过内部的比较器来监视稳压器的输出电容，从而检测输出电压是否处于欠压状态。当欠压状态发生时，RESET输出晶体管导通，使RESET信号变为低电平。
　　TPS73xx电源掉电时，电源电压监控功能将被激活。当输人电压下降且达到降落电压时，输出电压将随输人电压的下降而线性地下降。当输出电压降至低于规定的负向输人门限以下时，RESET输出变为有效（低电平）。如果输人电压降至有效RESET所需的最小值以下，那么RESET是不确定的。因为电路具有监视稳压器输出电压的功能，所以RESET输出可以被禁止稳压器触发，或者被任何能导致输出降至规定的负向输人门限以下的故障状态（如输出短路和低输入电压等）触发。如果输出电压恢复正常（如故障排除后，稳压器恢复正常供电），内部定时器将被启动，它将在200μs（典型值）的超时周期内使RESET信号保持有效。
　　TPS73xx电路中输入和输出电容的选择。TPS73xx不需要输入电容。但当它离电源的距离大于几英寸时，瓷片旁通电容（0．047pF至0．1μF）可以改进负载的瞬态响应。如果有快速上升时间的大负载瞬变（数百毫安），就必须使用大容量的电解电容。通常必须选择与TPS73xx相匹配的输人和输出电容。如果输入和输出电容选择不适当，那么瞬变负载或电源脉冲可能导致TPS73xx复位信号的产生。如果使用的ESR输出电容较高，那么快于5μs的负载瞬变可能产生TPS73xx复位信号。如果瞬变宽度很窄，那么瞬变期间内，输出电压的尖峰可以低于复位门限而不触发TPS73x的复位电路。在触发复位电路之前，1μs的瞬变必须降至比门限低500mV。2μs的瞬变可以在刚好低于门限400mV处触发RESET。ESR的输出电容低，可以通过减少瞬变期间输出电压的下降而有助于正常工作，当预期可能发生快瞬变时，应当使用低ESR的输出电容。
　　TPS73xx与外部设备的连接。为了保证稳压器正常工作，外部设各的输出端必须连接到TPS73xx稳压器的输入端，在TPS73xx系列电压转换芯片的内部，电源通过电阻分压网络连接至高阻宽带，噪声拾取反馈通至稳压器输出，这两个端点之间的连线应尽可能短。但是远程检测时，外部设各的传感器输出端可以在关键处进行连接，以改进连接的性能。连接的布线方式应该尽量避免噪声拾取或使噪声拾取为最小。尽量不要在传感器与稳压器输出之间加RC网络来滤除噪声，因为这样可能会引起稳压器振荡。TPS7301的硬件连接如图1所示。
　　图1 TPS7301的连接
　　图1的外部电阻分压器可调整稳压器输出电压。控制稳压器输出电压的关系如下：
　　电阻R1和R2选择的准则是使得分压器电流近似于7μA。推荐的R2的阻值为169kΩ，R1的阻值根据所需的输出电压来调整（一般为82kΩ）。因为FB端的漏电流会引起误差，所以应当避免使用较大值的R1与R2。根据上述关系式可得到R1的表达式，R1＝（V0／VREF-1）×R2，得到不同输出电压对应的R1阻值如表所示，表中电阻单位为KΩ。
　　表 输出电压
　　注：符合表中阻值的电阻属于高精度电阻。实际中可以使用普通阻值的电阻，例如，对于1．8V电压输出，可以选择R1＝82kΩ与R2＝180kΩ的值。
　　TPS7333的应用和TPS7301的应用基本一致，请参照有关芯片手册。详细的TPS7301和TPS7333的电压转换连接如图2所示。
　　图2 TPS7301和TPS7333的连接4利用自动复位电路保护辅助输出
　　很多产品要求辅助直流输出为外部器件或子系统提供电源。如果这些子系统是热连接的，一定要保护辅助输出免于短路。采用熔丝的方案反应是迟钝的，并且导致内部直流电压轨电压下降，可能影响到主系统。
　　如图所示的电路，提供了脉冲电流将其限制在非常低的成本。它可以处理输出的瞬间或持续短路。输入范围的影响仅仅是很小的干扰(glitch)(在数百微秒内的几百毫伏)。U1是施密特触发脉冲反相器(74HC14)，Q2是开关，而RSENSE是电流感应电阻。对该电路而言，VIN=12 V，并且该电路被设计成负载电流最大为0.6A。
　　在通常条件下(负载电流小于500mA)Q1关闭，V1=0 V，V2=0V，C1放电，而V3=5V，Q3、Q2打开，并且VOUT=12V。
　　如果负载电流上升到大于0.6A，Q1打开，V1增大，而C1在很小的时间常数(C1×R1)下通过D1充电。当V2增大到大于74HC14的断路点上限时，V3下降，并且Q3、Q2关闭，而负载电流变为零。然后，Q1关闭，V1开始下降，而C1在较大的时间常数(C1×R2)下放电。在较长的周期(依赖于C1和R2)以后，V2变低，V3的开关变高，而串联的开关管(Q2)打开。
　　如果持续短路，该脉冲开关连续打开和关闭。对于高电流的应用而言，RSENSE上的功耗成为问题。所以，Q1可以用高端电流传感器来代替，该传感器有放大作用(类似Zetex的ZXCT1021)，具有适当的电路改进。D2是用于当电源被关闭时C1放电的保护二极管。Q2具有足够的额定电流(4到5A)。设计师也可以考虑施密特触发器短路点的容差。Q2也可以用P沟道MOSFET来代替，从而具有更低的正向压降。对更高的电压(例如24V)，MOSFET栅-源应该被保护：其不可以超过齐纳二极管的击穿电压。
　　当输出被1Ω电阻短路时，得到的V2是2到3.2V之间的锯齿波，其上升时间是500μs，延迟时间是1s。输出电流脉冲的幅度大约是1.5A持续500μs，而在输入幅度的干扰是0.2V持续500μs。C1可以是一个较低的值(如0.47μF)，以此来减小短路电流的脉冲宽度。
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一种上电复位电路及方法
申请（专利）号：
申请日期：
公开(公告)日：
公开(公告)号：
主分类号：
H03K17/22,H03K17/00,H,H03,H03K,H03K17
H03K17/22,H03K17/00,H,H03,H03K,H03K17,H03K17/22,H03K17/00
申请（专利权）人：
中山大学,广州市花都区中山大学国光电子与通信研究院
发明（设计）人：
谭洪舟,段志奎,丁一,丁颜玉,路崇,尹秀文
主申请人地址：
510275 广东省广州市新港西路135号中山大学
专利代理机构：
广州粤高专利商标代理有限公司 44102
国别省市代码：
一种上电复位电路，其特征在于，包括用于采样电源电压的线性采样分压电路、比较器、第一反相器、第二反相器和计数器，所述的线性采样分压电路的输出端接比较器的负输入端，比较器的正输入端接带隙基准电压，比较器的输出端接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端接第二反相器的输入端，第二反相器的输出端接计数器的一输入端，计数器的另一输入端接时钟信号，所述计数器的输出端接上电复位信号。
法律状态：
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在电路中,使用电阻给电容充电,使电容的电压缓慢上升一直到VCC,在还没有到VCC时,芯片复位脚近似低电平,但是芯片复位,接近VCC时,芯片复位脚近高电平,导致芯片停止复位,此时复位完成,整个电路循环运行.这个电路就叫做复位电路。它主要为了能保证微型机&&---
标签：复位电路
什么是复位电路
什么是复位电路
复位电路的定义
在电路中,使用电阻给电容充电,使电容的电压缓慢上升一直到VCC,在还没有到VCC时,芯片复位脚近似低电平,但是芯片复位,接近VCC时,芯片复位脚近高电平,导致芯片停止复位,此时复位完成,整个电路循环运行.这个电路就叫做复位电路。它主要为了能保证微型机系统得到稳定可靠的工作。
图一：复位电路
单片机复位电路
上电复位：AT89C51的上电复位电路如图2所示，只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端，下接一个电阻到地即可。对于CMOS型单片机，由于在RST端内部有一个下拉电阻，故可将外部电阻去掉，而将外接电容减至1&F。上电复位的工作过程是在加电时，复位电路通过电& 容加给RST端一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必须维持足够长的时间。上电时，Vcc的上升时间约为10ms，而振荡器的起振时间取决于振荡频率，如晶振频率为 10MHz，起振时间为1ms；晶振频率为1MHz，起振时间则为10ms。在图2的复位电路中，当Vcc掉电时，必然会使RST端电压迅速下降到0V以下，但是，由于内部电路的限制作用，这个负电压将不会对器件产生损害。另外，在复位期间，端口引脚处于随机状态，复位后，系统将端口置为全&l&态。如果系统在上电时得不到有效的复位，则程序计数器PC将得不到一个合适的初值，因此，CPU可能会从一个未被定义的位置开始执行程序。
图二：上电复位图
积分型上电复位：常用的上电或开关复位电路如图3所示。上电后，由于电容C3的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键K后松开，也能使RST为一段时间的高电平，从而实现上电或开关复位的操作。根据实际操作的经验，下面给出这种复位电路的电容、电阻参考值。图3中：C：＝1uF，Rl＝lk，R2＝10k
图三：积分型上电复位图
复位电路的Multisim仿真
很多产品要求辅助直流输出为外部器件或子系统提供电源。如果这些子系统是热连接的，一定要保护辅助输出免于短路。采用熔丝的方案反应是迟钝的，并且导致内部直流电压轨电压下降，可能影响到主系统。
如图所示的电路，提供了脉冲电流将其限制在非常低的成本。它可以处理输出的瞬间或持续短路。输入范围的影响仅仅是很小的干扰(glitch)(在数百微秒内的几百毫伏)。U1是施密特触发脉冲反相器(74HC14)，Q2是开关，而RSENSE是电流感应电阻。对该电路而言，VIN=12 V，并且该电路被设计成负载电流最大为0.6A。
在通常条件下(负载电流小于500mA)Q1关闭，V1=0 V，V2=0V，C1放电，而V3=5V，Q3、Q2打开，并且VOUT=12V。
如果负载电流上升到大于0.6A，Q1打开，V1增大，而C1在很小的时间常数(C1&R1)下通过D1充电。当V2增大到大于74HC14的断路点上限时，V3下降，并且Q3、Q2关闭，而负载电流变为零。然后，Q1关闭，V1开始下降，而C1在较大的时间常数(C1&R2)下放电。在较长的周期(依赖于C1和R2)以后，V2变低，V3的开关变高，而串联的开关管(Q2)打开。
在电路中,使用电阻给电容充电,使电容的电压缓慢上升一直到VCC,在还没有到VCC时,芯片复位脚近似低电平,但是芯片复位,接近VCC时,芯片复位脚近高电平,导致芯片停止复位,此时复位完成,整个电路循环运行.这个电路就叫做复位电路。它主要为了能保证微型机
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上电复位电路中的施密特触发器的作用
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为你没有图 所以我猜想有以下几种可能1，输出波形为方波.提高预算精度（输入阻抗高）提高触发稳定性（驱动能力好，对输入信号进行整形） 也就是提高系统稳定性2.利用迟滞特性可以防止电压变化时产生的误复位3
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出门在外也不愁一种上电和掉电自动复位检测电路的制作方法
专利名称一种上电和掉电自动复位检测电路的制作方法
技术领域本发明主要涉及到上电和掉电自动复位检测电路设计领域，特指一种上电和掉电自动复位检测电路。
背景技术基于集成电路的电子产品在系统上电时，需要对电源电压进行判断，保证系统工作在安全的电压下。例如，在使用电池、燃料电池、太阳能电池或者发电机时，有可能由于电源提供的功率不足，导致上电缓慢或者达不到系统稳定工作的电压，这样，电路中有可能部分电路工作，就会导致出现错误，加速芯片的老化和损坏。因此，在电源电压超出设备可运行条件使用时，一个精确而又可靠的对电路初始化及关断电路的方法是非常重要的。在电子设备上电启动期间，一个最小电压值必须达到才能驱动设备进入正常工作状态。而在正常工作期间，无论什么时候，电源电压低于正常工作的最低电压时，设备必须停止运行或约束系统进一步的操作，执行这种功能的典型应用就是上电复位电路和掉电复位电路。
复位检测电路设计中还需要考虑到PVT(工艺、电压和温度)的变化所导致的阈值电压的变化，防止芯片在某些外界条件下执行错误的复位或者不能执行复位，另外在某些应用中还需要考虑到电源上电、掉电、二次上电的问题，在快速的上电、掉电，再上电的过程中，输出的复位信号要能够正确快速的响应，同时还需要考虑到电源上的噪声和抖动，以免复位检测电路产生不必要的或者错误的复位信号；复位检测电路主要集成于便携式、电池供电的IC(集成电路)产品中，因此复位检测电路设计中要求做到面积最小、功耗最低和引脚最少。
本发明的一个目的是提供一种在电源电压快速的上电、掉电，再上电的过程中，可以自动正确快速的输出有效的复位信号的小型复位检测电路。
上述目的由以下技术方案实现:
一种上电和掉电自动复位检测电路，其特征在于:包括一个电源检测电路1，一个带隙基准电路2，一个电压比较器3，一个环形RC振荡器4和一个M位计数器5 ；电源检测电路I检测电源电压的变化，当电源检测电路I输出电压高于带隙基准电路2输出电压时，电压比较器3输出高电平，环形RC振荡器4和M位计数器5开始工作，经过2m个周期后，输出Reset信号变为高电平，上电复位检测完成；当电源检测电路I输出电压低于带隙基准电路2输出电压时，电压比较器3输出低电平，环形RC振荡器4和M位计数器5停止工作，输出Reset信号变为低电平，完成掉电复位检测。
图1是本发明所提出的上电、掉电自动复位检测电路结构示意
图2是本发明所提出的电源检测电路示意图；
图3是本发明所提出的环形RC振荡器电路示意
图4是本发明所提出的M位计数器电路示意
图5是本发明所提出的复位检测电路产生的复位信号的波形具体实施例方式以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明所提出的上电、掉电自动复位检测电路结构示意图，所述的上电和掉电自动复位检测电路包括一个电源检测电路I，一个带隙基准电路2，一个电压比较器3，一个环形RC振荡器4和一个M位计数器5 ；电源检测电路I检测电源电压的变化，当电源检测电路I输出电压高于带隙基准电路2输出电压时，电压比较器3输出高电平，环形RC振荡器4和M位计数器5开始工作，经过2Mf周期后，输出Reset信号变为高电平，上电复位检测完成；当电源检测电路I输出电压低于带隙基准电路2输出电压时，电压比较器3输出低电平，环形RC振荡器4和M位计数器5停止工作，输出Reset信号变为低电平，完成掉电复位检测；为了抑制工艺和温度变化所带来的影响，本发明中采用了一种对工艺和温度变化不敏感的带隙基准电路2和电压比较器3。
图2是本发明所提出的电源检测电路示意图，所述的电源检测电路包括一个电阻分压网络101，第一 N沟道场效应晶体管102，第二 N沟道场效应晶体管104和一个P沟道场效应晶体管103 ;电阻分压网络101串联在电源电压VDD和地GND之间，且采用多个电阻串联分压的方式对电源电压VDD进行分压，电阻分压网络101中串联电阻的个数至少得有两个，分压后的电压值根据目标芯片或者产品能够正常工作的最低电压值来确定；第一 N沟道场效应晶体管102的漏极连接到电阻分压网络的输出，源极连接到第二 N沟道场效应晶体管104的栅极和P沟道场效应晶体管103的漏极，栅极连接到电源电压，所述的第一 N沟道场效应晶体管102为一个沟道长度大于宽度的倒比管结构，可以作为电阻使用；第二N沟道场效应晶体管104的漏极和源极短接到地，栅极连接到第一 N沟道场效应晶体管102的源极和P沟道场效应晶体管103的漏极，所述的第二 N沟道场效应晶体管104可以作为电容使用；第一 N沟道场效应晶体管102和第二 N沟道场效应晶体管104连在一起组成一个RC滤波器，可以过滤掉电源电压上的噪音和抖动，避免复位电路对电源电压的波动过于敏感，而在未知时刻进行不必要的或者错误的复位操作；P沟道场效应晶体管103的漏极连接到第一 N沟道场效应晶体管102的源极和第二 N沟道场效应晶体管104的栅极，源级连接到地，栅极连接到电源电压，所述的P沟道场效应晶体管103可以作为一个开关管使用，目的是在掉电检测过程中加速P沟道场效应晶体管103的漏极电压的放电，以保证在快速的上电、掉电，再上电的过程中，复位检测电路能够快速正确的产生下拉和上拉复位信号；
图3是本发明所提出的环形RC振荡器电路示意图，所述的环形RC振荡器包括三个与非门电路401、402、404，两个反相器电路403、408，一个施密特触发器405，一个电容元件407和一个N沟道场效应晶体管406 ;其中N沟道场效应晶体管406为一个沟道长度大于宽度的倒比管结构，可以作为电阻使用；输入信号EN为图1中电压比较器3的输出，且为环形RC振荡器的使能端，当EN为低电平的时候，输出的时钟信号CLK保持恒定的高电平，此时与非门401输出高电平,反相器408输出低电平,这样电路通过N沟道场效应晶体管406为电容元件407充电，使A点为高电平，由于EN的低电平使得与非门404的输出为高，电路保持这个状态不变。当EN变为高电平的时候，与非门404解除锁定，输出为低，通过反相器403和与非门402传递到输出端口，使得输出的时钟信号CLK变为低电平，同时与非门404的输出通过反相器403和与非门401传递到了反相器408，使反相器408的输入端为低电平，电容元件407又通过N沟道场效应晶体管406将A点的电荷泄放掉，变为低电平；这样周而复始，A点的电压不断的在高低电平之间转换，通过施密特触发器405的整形就可以产生一定脉宽的时钟信号，时钟信号的频率可以通过N沟道场效应晶体管406的尺寸和电容元件407的电容值来确定。
图4是本发明所提出的M位计数器电路示意图，所述的M位计数器电路采用M个带异步清零的上升沿触发的D触发器电路按T触发器的方式级联构成，并且M个D触发器的复位端RN全部连接到输入信号EN，EN信号为图1中电压比较器3的输出，每个D触发器的输入端D与输出端Q相连；在M个级联的D触发器中，第一级D触发器的CK端与输入信号CLK相连,CLK信号为图1中环形RC振荡器4的输出，第一级D触发器的输出端Q信号经过反相器后与下一级D触发器的CK端相连，以此类推，最后一级D触发器输出的Q信号为最终输出的Reset信号；当EN信号为低电平时，M位计数器清零。
图5是本发明所提出的复位检测电路产生的复位信号的波形图，其中水平方向为运行时间，垂直方向为电压；如图中601区域所示，电源电压VDD在上电时从OV逐渐上升到
3.3V，在上电期间，当电源电压大于目标芯片或者设备的最低正常工作电压时(图中所示为2.1V)，复位电路开始工作，图1中所示的电压比较器的输出信号EN变为高电平，环形RC振荡器和M位计数器开始工作，经过T = 2Μ.Τακ时间后，Reset信号变为高电平，上电复位检测完成；其中上电复位的有效时间T可以根据芯片或者设备中需要复位的逻辑电路的数量来确定，需要复位的逻辑电路的数量越多，要求上电复位的有效时间T越长，如果复位有效时间T太短，就会导致部分逻辑电路复位不成功，使得这部分逻辑电路发生非正常的参差不齐的“翻转”，从而导致整个逻辑电路发生错误；当电源电压VDD低于目标芯片或者设备的最低正常工作电压时，图1中所示的电压比较器的输出信号EN变为低电平，环形RC振荡器和M位计数器停止工作(图中605区域所示)，Reset信号变为低电平，让芯片或者设备停止工作，避免芯片或者设备长时间在供电不足的情况下执行错误的操作，加速芯片或者设备的损坏；如图中603区域所示，当电源电压VDD低于目标芯片或者设备的最低正常工作电压时，电压比较器的输出信号EN不会立即就变为低电平，而是需要电源电压VDD低于目标芯片或者设备的最低正常工作电压一段时间之后电压比较器才会将输出的EN信号拉低,这主要是考虑到复位检测电路对电源电压瞬时的抖动和噪声的免疫性，电源电压上能够承受的最大抖动和噪声可以根据目标芯片或者设备的应用场合的不同而不同，图中602区域所示为电源电压比目标芯片或者设备的最低正常工作电压低IOOmV,维持时间小于等于20us时不会导致复位信号的产生；在某些特殊情况下，如突然的断电，电源电压VDD会突然变到0V，此时需要复位检测电路能够快速响应，立即产生复位信号，让芯片立即停止工作，当更换电源或者电源电压再次上升到芯片或者设备的最低正常工作电压时，跟上电复位检测流程完全相同。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化。例如，上电复位的有效时间和电源电压上能够承受的最大抖动和噪声可以根据实际电路的应用情况来确定，而不仅仅局限于本发明的实施例中所提到的数值。
1.一种上电和掉电自动复位检测电路，其特征在于:包括一个电源检测电路(I)，一个带隙基准电路(2 )，一个电压比较器(3 )，一个环形RC振荡器(4 )和一个M位计数器(5 );电源检测电路(I)检测电源电压的变化，当电源检测电路(I)输出电压高于带隙基准电路(2)输出电压时，电压比较器(3)输出高电平，环形RC振荡器(4)和M位计数器(5)开始工作，经过2Mf周期后，输出Reset信号变为高电平，上电复位检测完成；当电源检测电路(I)输出电压低于带隙基准电路(2)输出电压时，电压比较器(3)输出低电平，环形RC振荡器(4)和M位计数器(5)停止工作，输出Reset信号变为低电平，完成掉电复位检测。
2.根据权利要求1所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的电源检测电路(I)包括一个电阻分压网络(101 )，第一 N沟道场效应晶体管(102)，第二 N沟道场效应晶体管(103)和一个P沟道场效应晶体管(104);其中所述的电阻分压网络(101)采用多个电阻串联的方式，电阻分压网络(101)的一端连接到电源电压，另外一端连接到地，并且从所述的电阻分压网络(101)中间输出一个参考电压；其中所述的参考电压是启动上电或者掉电复位检测的起拉电压，并且该参考电压跟随电源电压的变化而变化。
3.根据权利要求2所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的第一N沟道场效应晶体管(102)的漏极连接到电阻分压网络的输出，源极连接到第二 N沟道场效应晶体管(103)的栅极和P沟道场效应晶体管(104)的漏极，栅极连接到电源电压，所述的第一N沟道场效应晶体管(102)为一个沟道长度大于宽度的倒比管结构，可以作为电阻使用；其中所述的第二 N沟道场效应晶体管(103)的漏极和源极短接到地，栅极连接到第一 N沟道场效应晶体管(103)的源极和P沟道场效应晶体管(104)的漏极，所述的第二 N沟道场效应晶体管(103)可以作为电容使用；其中所述的P沟道场效应晶体管(104)的漏极连接到第一 N沟道场效应晶体管 (102)的源极和第二 N沟道场效应晶体管(103)的栅极，源级连接到地，栅极连接到电源电压，所述的P沟道场效应晶体管(104)可以作为一个开关管使用，目的是在掉电检测过程中加速P沟道场效应晶体管(104)的漏极电压的放电。
4.根据权利要求2所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的P沟道场效应晶体管(104)的衬底连接到电源电压，所述的第一 N沟道场效应晶体管(102)和第二 N沟道场效应晶体管(103)的衬底连接到地。
5.根据权利要求1所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的环形RC振荡器(4)的输入端连接到电压比较器(3)的输出端，当电压比较器(3)的输出为高电平时，环形RC振荡器(4)开始工作，输出有效时钟信号，当电压比较器(3)的输出为低电平时，环形RC振荡器(4)立即停止工作，输出信号变为低电平。
6.根据权利要求1所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的M位计数器(5)采用的是纹波计数器结构，由M个D触发器按T触发器的方式级联构成，所述的D触发器至少包含有5个端口，输入端口 D为D触发器的输入数据端，输入端口 CK为D触发器的输入时钟端，输出端口 Q为D触发器的输出数据端，输出端口Q与输出端口 Q相反，输入端口 RN为D触发器的复位端。
7.根据权利要求6所述的一种上电和掉电自动复位检测电路,其中所述的M个D触发器采用的是带异步复位清零的上升沿触发的D触发器结构，且M个D触发器的复位端RN全部连接在一起，所述的异步复位清零为低电平清零，所述的M个D触发器的复位端RN还跟电压比较器(3)的输出端相连。
8.根据权利要求6所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的T触发器是指触发器的输入端D与触发器的输出端Q相连。
9.根据权利要求6所述的一种上电和掉电自动复位检测电路，其中所述的纹波计数器是指M个按T触发器的方式级联的D触发器中，第一级D触发器的输入端CK为输入时钟信号，第一级D触发器的输出端Q经过反相器后与下一级D触发器的输入端CK相连，以此类推，最后一级D触发器的输出端Q为最终输出信号；所述的第一级D触发器的输入端CK还与环形RC振荡器(4)的输出端相连,所述的最后一级D触发器的输出端Q所输出的信号为本发明所提出的复位检测电路所 输出的Reset信号。
本发明公开了一种上电和掉电自动复位检测电路，所述的上电和掉电自动复位检测电路包括一个电源检测电路(1)，一个带隙基准电路(2)，一个电压比较器(3)，一个环形RC振荡器(4)和一个M位计数器(5)；电源检测电路(1)检测电源电压的变化，当电源电压高于预设的阈值电压时，电压比较器(3)输出高电平，环形RC振荡器(4)和M位计数器(5)开始工作，经过2M个周期后，输出Reset信号变为高电平，上电复位检测完成；当电源电压低于预设的阈值电压时，电压比较器(3)输出低电平，环形RC振荡器(4)和M位计数器(5)停止工作，输出Reset信号变为低电平，完成掉电复位检测；本发明结构简单，易于实现，并且同时具备上电和掉电复位检测功能。
文档编号H03K17/22GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者石大勇 申请人:长沙景嘉微电子股份有限公司