超低功耗復位電路設(shè)計

史良俊，袁敏民

（無錫力芯微電子股份有限公司，江蘇無錫 214028）

1 引言

在含有數(shù)字電路的集成電路中，復位電路是一種不可或缺的模塊。其作用是在上電時，將內(nèi)部的觸發(fā)器、寄存器或者鎖存器等具有復位或者置數(shù)功能的存儲單元配置成初始狀態(tài)，保證電路在上電過程中能正常啟動[1]，防止其由于出現(xiàn)高阻態(tài)或者不定態(tài)從而影響電路的初始功能。此外，當電源電壓下降到一定幅度時，也需要對存儲單元進行復位或者置數(shù)。特別是用DC-DC 供電的電路，在電源掉電后由于大電容的存在，DC-DC 的輸出電壓經(jīng)過長時間下降后會突然升高，此時電路如果沒有低壓復位功能，又會在原來的狀態(tài)下突然進入工作狀態(tài)，從而引起整個系統(tǒng)的異常。

對一個良好的復位電路的要求應該包括：能在電源電壓和預定閾值電壓之間進行精確檢測，功耗低，對工藝、電壓和溫度變化不敏感以及盡量減少芯片面積等[2]。由于復位電路的應用十分廣泛，在不同的應用場景下對于電源上電的時間要求也不同[3]。目前通常用兩種方案進行復位電路設(shè)計：第一種常見的復位電路結(jié)構(gòu)基于RC 充電原理，該電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗低，但無法在電源電壓上電較慢的情況下使用，并且抗干擾能力較低；第二種較為先進的復位電路采用帶隙和遲滯比較器來生成上電復位信號[4-5]，帶隙基準可以提高對溫度和電源電壓的抗干擾能力，但消耗了額外的功耗且需占用較大的芯片面積[6]。為了實現(xiàn)高可靠性以及低成本，本文設(shè)計了另一種超低功耗的復位電路。……