抗干擾低電壓檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及了一種抗干擾的低電壓檢測裝置，基準(zhǔn)電壓電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；電阻分壓電路用于產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓；邏輯組合電路用于控制電容充放電電路的電容；整形電路用于對電容充放電電路中電容兩端的電壓進(jìn)行整形，并且其輸出用來控制恢復(fù)電壓設(shè)定電路的啟動；恢復(fù)電壓設(shè)定電路用于設(shè)定恢復(fù)電壓的大?。浑娙莩浞烹婋娐酚糜诳刂齐娙莸某潆姾头烹?。邏輯組合電路比較器中負(fù)端的電壓來自基準(zhǔn)電壓電路。比較器的輸出連接至反相器的輸入，而反相器的輸出用來控制電容的充放電。電容兩端產(chǎn)生的電壓經(jīng)過整形電路整形輸出控制信號，與此同時(shí)整形電路中的施密特整形電路輸出信號控制MOS管M1與M2的開啟來設(shè)定恢復(fù)電壓。
【專利說明】
抗干擾低電壓檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種抗干擾低電壓檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，電壓檢測電路檢測供給電壓，當(dāng)該電壓變化到某一設(shè)定值時(shí)，電壓檢測 電路輸出控制信號。當(dāng)我們設(shè)定這一標(biāo)準(zhǔn)電壓值時(shí)，希望電路能準(zhǔn)確檢測出并輸出相應(yīng)的 控制信號。在現(xiàn)有技術(shù)的電壓檢測電路很容易做到這一點(diǎn)，但是也存在著抗干擾能力不強(qiáng)， 精確度不高，不利于改動，輸出信號不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。
[0003] 請參見圖1所示，這是現(xiàn)有技術(shù)一種電壓檢測電路的電原理圖。該電壓檢測電路由 電阻分壓電路、邏輯組合電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和控制信號輸出電路組成。VIN經(jīng)過電阻 R1和電阻R2、R3分壓得到電壓VI，與比較器正極相接，比較器的負(fù)極與基準(zhǔn)電壓VREF相接， 反相器的輸入接比較器的輸出，反相器的輸出接輸出電路中M2的柵極，M2的源極和襯低接 地，漏極為輸出信號。與此同時(shí)，M2與Ml的柵極相連，Ml的源極和襯低接地，漏極接在R2與R3 之間。
[0004]上述檢測電路的工作原理是：當(dāng)設(shè)定VIN使得VI低于VREF時(shí)（此時(shí)的VIN為開啟電 壓），V0UT為高阻態(tài)，當(dāng)設(shè)定VIN使得VI高于VREF時(shí)，V0UT為低電平。可是一旦V0UT為低電平 也就是反相器輸出為高電平，再次設(shè)定VIN使得VI低于VREF時(shí)，由于Ml的開啟VIN比第一種 情況時(shí)電壓變高了，這一新的電壓值叫恢復(fù)電壓。在此過程中，基準(zhǔn)電壓VREF不隨VIN變化 而變化，根據(jù)V0UT的輸出變化實(shí)現(xiàn)電壓檢測功能。
[0005] 上述現(xiàn)有技術(shù)電壓檢測電路雖然能在供給電壓變化到設(shè)定值時(shí)產(chǎn)生輸出控制信 號，也能設(shè)定恢復(fù)電壓值，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在的缺陷是：
[0006] 1.由于外界的干擾信號的存在，使得檢測結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
[0007] 2.恢復(fù)電壓與原來開啟電壓的比值與R1、R2、R3都有關(guān)，變動起來不方便也不夠精 確。
[0008] 3.此電路是對輸入電壓瞬時(shí)值的檢測，導(dǎo)致輸出信號不穩(wěn)定。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型提出一種抗干擾低電壓檢測裝置以解決上述問題。
[0010] 為了達(dá)到解決上述缺陷的目的，本實(shí)用新型給出的技術(shù)方案為:抗干擾低電壓檢 測裝置，其特征在于:包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯組合電路、整形電路、恢復(fù)電 壓設(shè)定電路和電容充放電電路；電阻分壓電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路、邏輯組合電路、電容充 放電電路和整形電路依次電聯(lián)接;基準(zhǔn)電壓電路與邏輯組合電路電連接；
[0011] 基準(zhǔn)電壓電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；電阻分壓電路用于產(chǎn)生輸入比較器正極的電 壓;邏輯組合電路用于控制電容充放電電路的電容;整形電路用于對電容充放電電路中電 容兩端的電壓進(jìn)行整形，并且其輸出用來控制恢復(fù)電壓設(shè)定電路的啟動;恢復(fù)電壓設(shè)定電 路用于設(shè)定恢復(fù)電壓的大??；電容充放電電路用于控制電容的充電和放電。
[0012] 進(jìn)一步的，電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4;恢復(fù)電壓設(shè)定電 路包括M0S管Ml和M0S管M2;邏輯組合電路包括比較器和第一反相器；電容充放電電路包括 恒流源I0、M0S管M4、M0S管M5、M0S管M6、M0S管M7和電容C1;整形電路包括施密特整形電路和 第二反相器；
[0013] 基準(zhǔn)電壓電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入比較器的負(fù)極；電阻分壓電路中的電阻R1、 電阻R2、電阻R3、電阻R4依次串連；電阻R1另一端用于連接輸入電壓VIN，電阻R4的另一端接 地；電阻R1的兩端跨接著恢復(fù)電壓設(shè)定電路中的M0S管M1;M0S管Ml的襯底和源極接VIN，漏 極接在電阻R1與電阻R2之間;M0S管Ml和M0S管M2的柵極一起接施密特整形電路的輸出端； 電阻R4兩端跨接著M0S管M2，M0S管M2漏極接在電阻R3與電阻R4之間;M0S管M2的襯底和源極 接地；電阻R2與電阻R3之間的分壓接入比較器的正極，比較器的輸出接第一反相器的輸入 端，第一反相器的輸出端接M0S管M7的柵極;M0S管M3和M0S管M4的襯底與源極均連接地，柵 極連在一起;M0S管M3的柵極連至M0S管M3的漏極并且連接到恒流源10的一端，恒流源10的 另一端用于連接電源電壓VDD; M0S管M4的漏極連接至M0S管M5的漏極;M0S管M5和M0S管M6的 襯底與源極用于連接電源電壓VDD，柵極連在一起;M0S管M5的柵極連接至M0S管M5的漏極， M0S管M6的漏極連接至M0S管M7的漏極；電容C1接在施密特整形電路輸入端與地之間；施密 特整形電路的輸出接第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端即為輸出的控制信號。
[0014] 進(jìn)一步的，M0S管M1、M0S管M3為增強(qiáng)型PM0S管，M0S管M2、M0S管M4為增強(qiáng)型NM0S管， 電阻R1與電阻R4的阻值相等。
[0015] 本抗干擾低電壓檢測裝置還包括輸入電壓端口與輸出電壓端口，所述基準(zhǔn)電壓電 路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入邏輯組合電路中比較器的負(fù)極;優(yōu)選地，所述電阻分壓電路，用來設(shè) 定輸入比較器正極的電壓；電阻分壓電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4四個(gè)電阻首尾 相連構(gòu)成。起始端R1接輸入電壓VIN，末端R4接地。其中電阻R1與電阻R4的阻值相等；優(yōu)選 地，所述邏輯組合電路由比較器和第一反相器組成，包含兩輸入端和一輸出端，所述輸出 端輸入電容充放電電路;優(yōu)選地，所述電容充放電電路，用來對電容充放電，輸出端用來控 制電容的充放電狀態(tài)；電容充放電電路包括恒流源10，M0S管M3、M4、M5、M6、M7以及電容C1; 優(yōu)選地，所述恢復(fù)電壓設(shè)定電路，根據(jù)施密特整形電路的輸出來設(shè)定電阻分壓電路的比值， 恢復(fù)電壓電路包含M0S管Ml和M2;所述整形電路包括一個(gè)輸入端和輸出端，輸出端輸出檢測 信號，整形電路包括施密特整形電路和第二反相器。優(yōu)選地，恢復(fù)電壓設(shè)定電路中Ml是增強(qiáng) 型PM0S管，M2是增強(qiáng)型NM0S管。連接關(guān)系為:M1襯底和源極連接至VIN，漏極連接在電阻R1和 電阻R2之間，電阻R1跨接著Ml ;M2的襯底和源極連接至地，漏極連接在R3和R4之間，電阻R4 跨接著M2 II和M2的柵極均接至施密特整形電路的輸出端。優(yōu)選地，電容充放電電路中M3、 M4、M7是增強(qiáng)型匪0S管，M5、M6是增強(qiáng)型PM0S管。連接關(guān)系為:M3和M4的襯底與源極均連接 地，柵極連在一起，M3的柵極連至M3的漏極并且連接到恒流源10的一端，恒流源10的另一端 連接至電源電壓VDD，M4的漏極連接至M5的漏極;M5和M6的襯底與源極連接至電源電壓VDD， 柵極連在一起，M5的柵極連接至M5的漏極，M6的漏極連接至M7的漏極;第一反相器的輸出連 接至M7的柵極，M7的源極和襯底均連接到地。C1接在施密特整形電路的輸入和地之間。 [0016]電阻電壓分壓電路的1?1、1?2、1?3、1?4四個(gè)電阻依次首尾相連，起始端1?1連接輸入電 壓VIN，末端R4接地，R1的阻值與R4的阻值相等。邏輯組合電路比較器中負(fù)端的電壓來自基 準(zhǔn)電壓電路，正端的電壓來自電阻電壓電路的分壓。比較器的輸出連接至反相器的輸入，而 反相器的輸出用來控制電容的充放電。電容兩端產(chǎn)生的電壓經(jīng)過整形電路整形輸出控制信 號，與此同時(shí)整形電路中的施密特整形電路輸出信號控制MOS管Ml與M2的開啟來設(shè)定恢復(fù) 電壓?？傊?，本實(shí)用新型具有抗干擾能力強(qiáng)，高精度準(zhǔn)確度和易于調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的 實(shí)用價(jià)值和市場推廣價(jià)值。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型技術(shù)方案具有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0018] 1.由于電路中有施密特整形電路，使得電路輸出波形更穩(wěn)定。
[0019] 2 .由于電路中有電容的存在，檢測輸出電路雖然存在一定的延時(shí)，但是使得電路 受外界干擾的影響較小，增強(qiáng)了電路的抗干擾特性，使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0020] 3.由于電路中有Ml和M2，且電阻R1和R4的阻值相等，使得恢復(fù)電壓與原來設(shè)定電 壓的比值僅僅與R3、R4有關(guān)，變動起來更方便。
[0021] 4.其電路結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾性強(qiáng)、檢測精度高、檢測結(jié)果準(zhǔn)確其易于調(diào)整，具有很 強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場推廣價(jià)值。
【附圖說明】
[0022] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的電壓檢測電路的電原理圖。
[0023] 圖2是本實(shí)用新型抗干擾低電壓檢測裝置的電原理圖。
[0024] 圖3是本實(shí)用新型抗干擾電壓檢測裝置的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了更了解實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。
[0026] 請參見圖2所示，這是本抗干擾低電壓檢測裝置的電路原理圖。其中電容電壓是電 容兩端的電壓，關(guān)斷電壓是使V0UT變?yōu)榈碗娖綍r(shí)電容兩端的電壓。
[0027] 本抗干擾低電壓檢測裝置，包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯組合電路、整 形電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和電容充放電電路；電阻分壓電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路、邏輯組 合電路、電容充放電電路和整形電路依次電聯(lián)接;基準(zhǔn)電壓電路與邏輯組合電路電連接； 基準(zhǔn)電壓電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；電阻分壓電路用于產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓;邏輯組 合電路用于控制電容充放電電路的電容;整形電路用于對電容充放電電路中電容兩端的電 壓進(jìn)行整形，并且其輸出用來控制恢復(fù)電壓設(shè)定電路的啟動;恢復(fù)電壓設(shè)定電路用于設(shè)定 恢復(fù)電壓的大??；電容充放電電路用于控制電容的充電和放電。
[0028] 電阻分壓電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4;恢復(fù)電壓設(shè)定電路包括M0S 管Ml和M0S管M2;邏輯組合電路包括比較器和第一反相器；電容充放電電路包括恒流源10、 M0S管M4、M0S管M5、M0S管M6、M0S管M7和電容C1;整形電路包括施密特整形電路和第二反相 器;基準(zhǔn)電壓電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入比較器的負(fù)極；電阻分壓電路中的電阻R1、電阻 R2、電阻R3、電阻R4依次串連；電阻R1另一端用于連接接輸入電壓VIN，電阻R4的另一端接 地；電阻R1的兩端跨接著恢復(fù)電壓設(shè)定電路中的M0S管M1;M0S管Ml的襯底和源極接VIN，漏 極接在電阻R1與電阻R2之間;M0S管Ml和M0S管M2的柵極一起接施密特整形電路的輸出端； 電阻R4兩端跨接著M0S管M2，M0S管M2漏極接在電阻R3與電阻R4之間;M0S管M2的襯底和源極 接地；電阻R2與電阻R3之間的分壓接入比較器的正極，比較器的輸出接第一反相器的輸入 端，第一反相器的輸出端接M0S管M7的柵極;M0S管M3和M0S管M4的襯底與源極均連接地，柵 極連在一起;MOS管M3的柵極連至MOS管M3的漏極并且連接到恒流源10的一端，恒流源10的 另一端用于連接電源電壓VDD; M0S管M4的漏極連接至M0S管M5的漏極;M0S管M5和M0S管M6的 襯底與源極用于連接電源電壓VDD，柵極連在一起;M0S管M5的柵極連接至M0S管M5的漏極， M0S管M6的漏極連接至M0S管M7的漏極；電容C1接在施密特整形電路輸入端與地之間；施密 特整形電路的輸出接第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端即為輸出的控制信號。 M0S管M1、M0S管M3為增強(qiáng)型PM0S管，M0S管M2、M0S管M4為增強(qiáng)型NM0S管，電阻R1與電阻R4的 阻值相等。
[0029] 本實(shí)用新型的工作原理是:請參見圖2、圖3所示，圖3是本抗干擾低電壓檢測裝置 的波形圖。
[0030] 電阻分壓電路用來產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓。邏輯組合電路中的第一反相器的 輸出用來控制電容的充放電。電容兩端產(chǎn)生的電壓經(jīng)過整形電路整形后輸出控制信號與此 同時(shí)施密特整形電路的輸出用來控制Ml和M2的開啟以便設(shè)定恢復(fù)電壓。當(dāng)設(shè)定VIN使得VI 低于VREF時(shí)，VDD通過10和M7對電容C1充電，但在規(guī)定時(shí)間內(nèi)當(dāng)VIN升高使得VI高于VREF時(shí)， 電容馬上放電，時(shí)間重新計(jì)。當(dāng)設(shè)定VIN使得VI低于VREF時(shí)，VDD通過10和M7對電容C1充電， 但在規(guī)定時(shí)間內(nèi)VIN沒能升高使得VI高于VREF時(shí)，V0UT為低電平并且電容繼續(xù)充電直到VIN 升高到恢復(fù)電壓時(shí)，V0UT恢復(fù)高電平，電容放電，時(shí)間重新計(jì)。
[0031] 上述電阻分壓電路包括電阻1?1、1?2、1?3、1?4。1?1的兩端跨接著冊3管[，當(dāng)￥01]1'為高 電平的時(shí)候Ml開啟，R1被短路，當(dāng)V0UT為低電平時(shí)，Ml關(guān)閉，R1參與分壓。R4兩端跨接著M0S 管M2，當(dāng)V0UT為低電平的時(shí)候M2開啟，R4被短路，當(dāng)V0UT為高電平時(shí)，M2關(guān)閉，R4參與分壓。 [0032] 由于R1與R4的阻值相同：當(dāng)V0UT = 1時(shí)，V1=VREF所需的VIN為：
[0034]當(dāng) V0UT = 0 時(shí)，VI =VREF 所需的 VIN 為：
[0036] 兩者相比為(R1=R4):
[0038] 這樣使得開啟電壓與恢復(fù)電壓的比值只與電阻R3、R4有關(guān)。只有R3、R4的阻值固 定，這兩電壓的比值就固定。
[0039] 上述實(shí)施例子說明本實(shí)用新型之用，而非對本實(shí)用新型的限制，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換或變化。比如 將M1、M5、M6換成增強(qiáng)型匪0S管，112、1〇1417換成增強(qiáng)型?1103管，并變換其柵源漏的連接 等，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇。
[0040] 以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍， 凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn) 用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗干擾低電壓檢測裝置，其特征在于:包括基準(zhǔn)電壓電路、電阻分壓電路、邏輯 組合電路、整形電路、恢復(fù)電壓設(shè)定電路和電容充放電電路；電阻分壓電路、恢復(fù)電壓設(shè)定 電路、邏輯組合電路、電容充放電電路和整形電路依次電聯(lián)接;基準(zhǔn)電壓電路與邏輯組合電 路電連接； 基準(zhǔn)電壓電路用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓；電阻分壓電路用于產(chǎn)生輸入比較器正極的電壓；邏 輯組合電路用于控制電容充放電電路的電容;整形電路用于對電容充放電電路中電容兩端 的電壓進(jìn)行整形，并且其輸出用來控制恢復(fù)電壓設(shè)定電路的啟動;恢復(fù)電壓設(shè)定電路用于 設(shè)定恢復(fù)電壓的大小；電容充放電電路用于控制電容的充電和放電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗干擾低電壓檢測裝置，其特征在于： 電阻分壓電路包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3和電阻R4;恢復(fù)電壓設(shè)定電路包括MOS管Ml 和MOS管M2;邏輯組合電路包括比較器和第一反相器；電容充放電電路包括恒流源IO、M0S管 M4、M0S管M5、M0S管M6、M0S管M7和電容Cl;整形電路包括施密特整形電路和第二反相器； 基準(zhǔn)電壓電路所產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓接入比較器的負(fù)極；電阻分壓電路中的電阻Rl、電阻 R2、電阻R3、電阻R4依次串連；電阻Rl另一端用于連接輸入電壓VIN，電阻R4的另一端接 地；電阻Rl的兩端跨接著恢復(fù)電壓設(shè)定電路中的MOS管Ml ;M0S管Ml的襯底和源極接 極接在電阻Rl與電阻R2之間;MOS管Ml和MOS管M2的柵極一起接施密特整形電路的輸出端； 電阻R4兩端跨接著MOS管M2，M0S管M2漏極接在電阻R3與電阻R4之間;MOS管M2的襯底和源 極接地；電阻R2與電阻R3之間的分壓接入比較器的正極，比較器的輸出接第一反相器的輸 入端，第一反相器的輸出端接MOS管M7的柵極;MOS管M3和MOS管M4的襯底與源極均連接地， 柵極連在一起;MOS管M3的柵極連至MOS管M3的漏極并且連接到恒流源IO的一端，恒流源IO 的另一端用于連接電源電壓VDD; MOS管M4的漏極連接至MOS管M5的漏極;MOS管M5和MOS管M6 的襯底與源極用于連接電源電壓VDD，柵極連在一起;MOS管M5的柵極連接至MOS管M5的漏 極，MOS管M6的漏極連接至MOS管M7的漏極；電容C1接在施密特整形電路輸入端與地之間；施 密特整形電路的輸出接第二反相器的輸入端，第二反相器的輸出端即為輸出的控制信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗干擾低電壓檢測裝置，其特征在于:M0S管M1、M0S管M3為增 強(qiáng)型PMOS管，MOS管M2、M0S管M4為增強(qiáng)型NMOS管，電阻Rl與電阻R4的阻值相等。
【文檔編號】G01R19/00GK205594056SQ201620143142
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】姚方舟, 韓志剛, 吳杰, 郭玲博
【申請人】上海太矽電子科技有限公司