CN100403034C - 低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，包括：三路分压电路、由NMOS管N0构成的开关电路、由施密特触发器组成的整形电路；分压电路由PMOS管P0至P3、PMOS管P5至P8和晶体管Q0以及MOS管P9至P12组成；NMOS管N0栅极连接至第一分压电路的PMOS管P2的栅极处，NMOS管N0源极和PNP晶体管Q0发射极连接至第二分压电路的PMOS管的P8的漏极处，NMOS管N0漏极连接至第三分压电路的PMOS管P12的漏极处，PNP晶体管Q0的基极和集电极接地。在第一分压电路的分支上串接了由NMOS管N0构成的电压漂移补偿电路和由PNP管Q1构成的负温度系数补偿电路。由此本发明在温度变化时输出值LVR电压值基本不变，改善了工艺偏差带来的LVR电压漂移，达到了电压检测电路低功耗低温漂且与工艺无关的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电压检测电路，尤其涉及有着适合于内置在单片机、ROM、RAM或者DSP内的与低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路。
背景技术
众所周知，电压检测电路是检测供给电压变化到某一设定值产生复位信号，当我们设定这一标准电压值时，希望电路工作在任何环境下，都能在此标准电压值时产生复位信号。但是现有技术电压检测电路中，随着工艺和温度的变化，往往不能满足这一条件，而且只是在设定的标准电压值附近产生复位信号，在某些极限状态下可能会偏离标准电压值有0.5V之多或者更多。
请参见图1所示，这是现有技术一种电压检测电路的电原理图。该电压检测电路由分压电路、开关电路和整形电路组成。为了保证低功耗，分压电路采用了PMOS管代替了集成电路中不容易生产的精确的大电阻。上述电压检测电路的工作原理是，当VDD经过PMOS管的P0、P1、P1与P3、P4在A处(A处即为PMOS管P2的栅极处)分压得一个电压约为VDD/2；B处(B处即为PMOS管P8的漏极处)的电压在0.7V左右。当VDD＝5时，N0管导通，C处(C处即为PMOS管P12的漏极处)的电压也被钳置在B处电压0.7V。经后面施密特电路整形，LVR输出为低电平；如果VDD电压下降至某一电压，在A处分压不足以使N0管导通时，C处电压会被PMOS管的P9～P12抬高至某一电压，产生一个高脉冲，经过施密特触发器整形，LVR就发出一个复位脉冲。
上述现有技术电压检测电路虽然能在供给电压变化(下降)到某一设定值时产生复位信号，但是在实际应用中存在的缺陷是：
1.由于A处的分压值不随着温度变化，而N0处的开启电压是随着温度变化呈负温度系数变化，因此在不同温度下，施密特触发器输出值LVR电压值会有波动；
2.由于A处的分压值不随着工艺偏差变化，而N0处的开启电压是随着工艺偏差变化的，因此在不同的工艺下，施密特触发器输出值LVR电压值会有波动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，它能在温度变化时保证整形电路的输出值LVR电压值基本不变，并且可改善工艺偏差带来的LVR电压漂移。
本发明的目的是这样实现的：
一种低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，包括：三路分压电路、一开关电路、一整形电路；所述的三路分压电路包括，由PMOS管的P0、P1、P2与P3组成的第一分压电路，由PMOS管的P5、P6、P7、P8及晶体管Q0组成的第二分压电路，由PMOS管的P9、P10、P11与P12组成的第三分压电路；所述的开关电路由NMOS管N0构成；NMOS管N0的栅极连接至第一分压电路的PMOS管P2的栅极处，NMOS管N0的源极和PNP晶体管Q1的源极共接且连接至第二分压电路的PMOS管P8的漏极处，NMOS管N0的漏极连接至分压电路的PMOS管P12的漏极处，PNP晶体管Q0的基极和集电极接地；所述的整形电路由施密特触发器组成；其特点是：在所述的分压电路的分支上串接了一电压漂移补偿电路和一负温度系数补偿电路；其中，所述的电压漂移补偿电路是一与开关电路中NMOS管N0类型相同的NMOS管N1构成，该NMOS管N1的栅极和漏极共接后同时与第一分压电路中PMOS管P3的栅极和漏极相连接；所述的负温度系数补偿电路由PNP管的晶体管Q1构成，晶体管Q1的发射极与NMOS管N1的源极相连接，基极和集电极接地。
本发明，低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.本发明由于在第一分压电路上串接了一负温度系数补偿电路，即在PMOS管P2的栅极分压处做了调整，由于设置了由PNP管的晶体管Q1构成的负温度系数补偿电路，该PNP管的晶体管Q1的结电压VBE具有负温度系数特性，由此可以补偿N0开启电压的负温度系数，所以在温度变化时，可以保证整形电路施密特触发器的输出值LVR电压值基本不变；
2.本发明由于在第一分压电路上串接了由栅漏相连接的NMOS管N1构成电压漂移补偿电路，由此可以改善工艺偏差带来的输出值LVR电压漂移；
3.本发明由于分压电路仍用PMOS管代替了集成电路中不容易生产的精确的大电阻，由此保证电路的低功耗，从而达到本发明的电压检测电路低功耗、低温漂且与工艺无关的效果。
附图说明
通过以下对本发明低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1是现有技术电压检测电路的电原理图；
图2是本发明低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路的电原理图。
具体实施方式
请参见图2所示，这是本发明低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路的电原理图。本发明的电压检测电路的包括：三路分压电路1至3、开关电路4、整形电路5。其中，第一分压电路1由PMOS管的P0、P1、P2与P3组成，第二分压电路2由PMOS管的P5、P6、P7、P8及晶体管Q0组成，第三分压电路3由PMOS管的P9、P10、P11与P12组成；开关电路4由NMOS管N0构成，NMOS管N0的栅极连接至第一分压电路1的A处(A处即为PMOS管P2的栅极处)，NMOS管N0的源极和PNP晶体管Q0的发射极连接至第二分压电路2的B处(B处即为PMOS管P8的漏极处)，NMOS管N0的漏极至第三分压电路3的C处(C处即为PMOS管P12的漏极处)，PNP晶体管Q0的基极和集电极接地；整形电路5由施密特触发器组成。与现有技术不同的是，在第一分压电路1的分支上串接了一电压漂移补偿电路6和一负温度系数补偿电路7。所述的电压漂移补偿电路6是一与开关电路4中NMOS管N0类型相同的NMOS管N1，与图1现有技术相比，将原PMOS管的P4管替换成NMOS管N1，该NMOS管N1的栅极和漏极共接后同时与分压电路1中PMOS管P3的栅极和漏极相连接。所述的负温度系数补偿电路7由PNP管的晶体管Q1构成，晶体管Q1的发射极与NMOS管N1的源极相连接，基极和集电极接地。
作为对本发明的改进，在A点分压处，做了调整，由于结电压VBE为负温度系数的Q1管存在，可以补偿N0开启电压的负温度系数，所以在温度变化时，LVR电压值可以基本不变；同时栅漏相连接的N1的NMOS管，可以改善工艺偏差带来的LVR电压漂移；为了保证电路的低功耗，电路中仍用PMOS管代替了集成电路中不容易生产的精确的大电阻，以达到该发明的电压检测电路低功耗、低温漂且与工艺无关。
本发明的工作原理是：
当供电电压VDD经过分压电路1的P0、P1、P2与P3、N1、Q1时，在第一分压电路1的A处分压得一个电压约为VDD/2；B处的电压在0.7V左右。当VDD＝5时，开关电路4中的N0管导通，C处的电压也被钳置在B处电压0.7V，经后面施密特触发器组成的整形电路5的整形，LVR输出为低电平；如果VDD电压下降至某一电压，在A处分压不足以使N0管导通时，C处电压会被第三分压电路3的P9～P12抬高至某一电压，产生一个高脉冲，经过整形电路5施密特触发器整形，LVR就发出一个复位脉冲。
当温度升高时，开关电路4中的N0的开启电压变小，所以使N0管截止的A点电压也相应地变低，由于第一分压电路1的P0～P3和N1随着温度升高，其表现的电阻特性值变大，而由于电路中的连接形式是比例电阻形式，使A点电压基本上不变，但由于设置了负温度系数补偿电路7，即设置了具有负温度系数的PNP管Q1，由于PNP管的晶体管Q1的结电压VBE具有负温度系数特性，使A点电压下降，所以可以保证整形电路5施密特触发器的输出值LVR电压不变。
反之，当温度降低时，开关电路4中的N0的开启电压变大，所以使N0管截止的A点电压也相应地变大，由于第一分压电路1的P0～P3和N1随着温度降低，其表现的电阻特性值变小，电路中的连接形式是比例电阻形式，使A点电压基本上不变，但由于设置了具有负温度系数的PNP管Q1，即设置了具有负温度系数的PNP管Q1，由于PNP管的晶体管Q1的结电压VBE具有负温度系数特性，使A点电压上升，所以可以保证整形电路5施密特触发器的输出值LVR电压不变。
当工艺偏差时，例如：PMOS管开启电压变低了，NMOS管开启电压变高了，要使开关电路4中的N0开启，A点电压必须变大，由于PMOS管开启电压做低了，所以分压电路1的P0～P3的电阻特性值变小，使A点电压也变小，但由于设置了电压漂移补偿电路6，即设置了NMOS管N1，该NMOS管N1与开关电路4中NMOS管N0的类型相同，因NMOS管N1的开启电压做高了，所以其电阻特性值变大，故抬高了A点电压值，从而可以保证整形电路5施密特触发器的输出值LVR电压不变；同理，其它情况也同样能保证整形电路5施密特触发器的输出值LVR电压不变。
上述实施例仅说明本发明之用，而非对本发明的限制，相关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴。
综上所述，本发明，低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，由于在分压电路的一分支上串接了负温度系数补偿电路，由此可以补偿开关电路N0开启电压的负温度系数，从而可以保证温度变化时输出值LVR电压值基本不变；同时，由于在分压电路的一分支上串接了电压漂移补偿电路，由此可以改善工艺偏差带来的输出值LVR电压漂移；并且，由于分压电路仍用PMOS管代替了集成电路中不容易生产的精确的大电阻，因此保证电路的低功耗，从而达到本发明的电压检测电路低功耗、低温漂且与工艺无关的效果。
Claims (1)
1.一种低功耗低温漂与工艺无关的电压检测电路，包括：三路分压电路(1、2、3)、开关电路(4)、整形电路(5)；
所述的三路分压电路包括，由PMOS管的P0、P1、P2与P3组成的第一分压电路(1)，由PMOS管的P5、P6、P7、P8及晶体管Q0组成的第二分压电路(2)，由PMOS管的P9、P10、P11与P12组成的第三分压电路(3)；
所述的开关电路(4)由NMOS管N0构成；NMOS管N0的栅极连接至第一分压电路(1)的PMOS管P2的栅极处，NMOS管N0的源极和PNP晶体管Q0的发射极共接且连接至第二分压电路(2)的PMOS管P8的漏极处，NMOS管N0的漏极连接至第三分压电路(3)的PMOS管P12的漏极处，PNP晶体管Q0的基极和集电极接地；
所述的整形电路(5)由施密特触发器组成；
其特征在于：
在所述的第一分压电路(1)的分支上串接了一电压漂移补偿电路(6)和一负温度系数补偿电路(7)；
所述的电压漂移补偿电路(6)是一与开关电路(4)中NMOS管N0类型相同的NMOS管N1构成，该NMOS管N1的栅极和漏极共接后同时与第一分压电路(1)中PMOS管P3的栅极和漏极相连接；
所述的负温度系数补偿电路(7)由PNP管的晶体管Q1构成，晶体管Q1的发射极与NMOS管N1的源极相连接，基极和集电极接地。
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