CN104601150A - 一种上电复位电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上电复位电路。该上电复位电路包括温度补偿电路，温度补偿电路包括正温度补偿电路、负温度补偿电路以及电流比较电路，正温度补偿电路使电流比较电路产生第一电流信号In，负温度补偿电路使电流比较电路产生第二电流信号Ip，电流比较电路比较第一电流信号In和第二电流信号Ip的大小，当Ip等于In时的电源电压为上电复位电路的复位阈值电压V，其包括正温度补偿电路的正温度系数和负温度补偿电路的负温度系数。通过上述方式，对正温度系数和负温度系数进行适当的取值，可使复位阈值电压V具有温度补偿的效果。

Description

一种上电复位电路

技术领域

本发明涉及电路领域，特别是涉及一种上电复位电路。

背景技术

上电复位电路，即Power-on-Reset(POR)，是集成电路***重要的组成模块，其主要作用是为***提供复位信号，当电源电压高于或低于某个电压值时产生复位信号给锁存器和模拟电路，以保证***上电初期各逻辑状态具有确定值。

现有技术的上电复位电路是通过一VDD电平检测电路来检测电源VDD的电压的大小。当电源VDD的电压高于或低于阈值时，输出检测信号，然后由一复位延时电路进行复位扩展后输出复位信号POR。其中，当复位延时电路输出复位信号POR时，电源VDD的电压为上电复位电路的复位阈值电压，其与VDD电平检测电路中的开关管的导通电压相关。

现有技术的上电复位电路具有以下缺点：上电复位电路的复位阈值电压随工艺和温度的偏差较大，其中包括电阻阻值和开关管导通电压的偏差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种上电复位电路，该上电复位电路的复位阈值电压随温度和工艺的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差和抗工艺偏差的能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种上电复位电路，该上电复位电路包括电源和温度补偿电路，其中：电源提供电源电压给温度补偿电路；温度补偿电路包括正温度补偿电路、负温度补偿电路以及电流比较电路，正温度补偿电路向电流比较电路提供第一驱动信号，使电流比较电路产生第一电流信号In，负温度补偿电路向电流比较电路提供第二驱动信号，使比较电路产生第二电流信号Ip，电流比较电路比较第一电流信号In和第二电流信号Ip的大小，并输出一比较值；其中，当Ip等于In时的电源电压为上电复位电路的复位阈值电压V，其包括正温度补偿电路的正温度系数和负温度补偿电路的负温度系数。

其中，负温度补偿电路包括第一开关管和第一阻抗单元，正温度补偿电路包括第二、第三开关管、第四开关管和第二阻抗单元，电流比较电路包括第五开关管和第四开关管，其中，第一开关管、第二开关管以及第五开关管的漏极均连接电源，第一开关管、第二开关管以及第五开关管的栅极均连接到第一开关管的源极，第一开关管的源极进一步连接第一阻抗单元的一端，第一阻抗单元的另一端接地，第二开关管的源极连接第二阻抗单元的一端以及第四开关管的栅极，第二阻抗单元的另一端连接第三开关管的漏极和栅极，第三开关管的源极接地，第五开关管的源极连接第四开关管的漏极，第四开关管的源极接地。

其中，第一开关管向第五开关管提供第二驱动信号，当第五开关管导通时，产生第二电流信号Ip，第二阻抗单元向第四开关管提供第一驱动信号，当第四开关管导通时，产生第一电流信号In。

其中，负温度补偿电路包括第一开关管和第一阻抗单元，正温度补偿电路包括第三开关管、第四开关管和第二阻抗单元，电流比较电路包括第二开关管和第四开关管，其中，第一开关管和第二开关管的漏极均连接电源，第一开关管以及第二开关管的栅极均连接到第一开关管的源极，第一开关管的源极进一步连接第一阻抗单元的一端，第一阻抗单元的另一端连接第二阻抗单元的一端以及第四开关管的栅极，第二阻抗单元的另一端连接第三开关管的漏极和栅极，第三开关管的源极接地，第四开关管的漏极连接第二开关管的源极，第四开关管的源极接地。

其中，第一开关管向第二开关管提供第二驱动信号，当第二开关管导通时，产生第二电流信号Ip，第二阻抗单元向第四开关管提供第一驱动信号，当第四开关管导通时，产生第一电流信号In。

其中，复位阈值电压V包括上电复位阈值电压V_por，当In逐渐增大，且Ip和In相等时，此时的电源电压为上电复位电路的上电复位阈值电压V_por，若第三开关管和第四开关管工作在饱和区，上电复位阈值电压V_por满足以下关系式：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{{2R}_1}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2,$

其中，V_gsp1为第一开关管的导通电压，具有负温度补偿电路的负温度系数，R₁为第一阻抗单元的阻值，R₂为第二阻抗单元的阻值，μ_n为第三开关管和第四开关管的载流子的迁移率，具有正温度补偿电路的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为第四开关管的栅宽和栅长，K为第三开关管和第四开关管尺寸的比值；若第三开关管和第四开关管工作在亚阈值区，则上电复位阈值电压V_por满足以下关系式：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_1*n{V}_T\ln K}{R_2},$

其中，n为亚阈值系数，V_T为热电压，具有正温度补偿电路的正温度系数。

其中，上电复位电路进一步包括迟滞控制电路和复位延时电路，其中：

迟滞控制电路对比较值进行反向并输出到复位延时电路，迟滞控制电路还会产生反馈信号，并将反馈信号反馈给温度补偿电路；

复位延时电路对反向后的比较值进行复位扩展后进行复位释放。

其中，第一阻抗单元包括串联连接的第一电阻和第二电阻，迟滞控制电路包括反相器和第六开关管，其中第一电阻的一端连接第一开关管的源极，反相器的输入端连接第四开关管的漏极，反相器的输出端连接第六开关管的栅极，第六开关管的源极和漏极分别连接在第二电阻的两端。

其中，复位阈值电压V包括下电复位阈值电压V_pdr，当In逐渐减小，且Ip和In相等时，此时的电源电压为上电复位电路的下电复位阈值电压V_pdr，若第三开关管和第四开关管工作在饱和区，则下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{{2R}_3}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2,$

其中，V_gsp1为第一开关管的导通电压，具有负温度补偿电路的负温度系数，R₃为第一电阻的阻值，R₂为第二阻抗单元的阻值，μ_n为第三开关管和所述第四开关管的载流子的迁移率，具有正温度补偿电路的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为第四开关管的栅宽和栅长，K为第三开关管和所述第四开关管尺寸的比值；若第三开关管和第四开关管工作在亚阈值区，下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_3*n{V}_T\ln K}{R_2},$

其中，n为亚阈值系数，V_T为热电压，具有正温度补偿电路的正温度系数。

其中，复位延时电路包括RC充电电路和施密特触发器，其中，RC充电电路包括充电电阻和电容，充电电阻的一端连接电源，另一端连接反相器的输出端、施密特触发器的输入端以及电容的一端，电容的另一端接地，施密特触发器的输出端输出复位信号。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的上电复位电路包括了温度补偿电路，该温度补偿电路包括正温度补偿电路、负温度补偿电路以及电流比较电路，该正温度补偿电路向电流比较电路提供第一驱动信号，使电流比较电路产生第一电流信号In，该负温度补偿电路向电流比较电路提供第二驱动信号，使电流比较电路产生第二电流信号Ip，电流比较电路比较第一电流信号In和第二电流信号Ip的大小，并输出一比较值，其中，Ip等于In时的电源电压为上电复位电路的复位阈值电压V，其包括正温度补偿电路的正温度系数和负温度补偿电路的负温度系数，对正温度系数和负温度系数进行适当的取值，可使复位阈值电压V具有温度补偿的效果。因此，本发明的上电复位电路的阈值电压随温度的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差的能力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种上电复位电路的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种温度补偿电路的结构框图；

图3是本发明实施例提供的一种上电复位电路的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种上电复位电路的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种上电复位电路的结构框图。如图1所示，本发明的上电复位电路20包括电源VDD、温度补偿电路21、迟滞控制电路22以及复位延时电路23。其中，电源VDD分别提供电源电压给温度补偿电路21、迟滞控制电路22以及复位延时电路23。温度补偿电路21产生复位阈值检测信号POR-Det，并将复位阈值检测信号POR-Det传输给迟滞控制电路22。迟滞控制电路22对复位阈值检测信号POR-Det进行反向和迟滞控制后得到初始复位信号POR-Init，并将初始复位信号POR-Init传输给复位延时电路23，进一步的，迟滞控制电路22还会产生反馈信号Hys-Ctr，并将反馈信号Hys-Ctr反馈给温度补偿电路21。复位延时电路23对初始复位信号POR-Init进行复位扩展后进行复位释放，得到复位信号POR。

本实施例中，复位阈值检测信号POR-Det由电流比较产生，进行比较的电流由温度补偿电路21产生。具体请参阅图2，图2是温度补偿电路的结构框图。如图2所示，温度补偿电路21包括负温度补偿电路201、正温度补偿电路202以及电流比较电路203。

其中，正温度补偿电路202向电流比较电路203提供第一驱动信号M1，使电流比较电路203产生第一电流信号In。负温度补偿电路201向电流比较电路203提供第二驱动信号M2，使电流比较电路203产生第二电流信号Ip，电流比较电路203比较第一电流信号In和第二电流信号Ip的大小，并输出比较结果，即复位阈值检测信号POR-Det。

本实施例中，当电流比较电路203比较到Ip等于In时，复位阈值检测信号POR-Det即为复位信号的阈值，此时的电源电压为上电复位电路20的复位阈值电压V，其包括正温度补偿电路202的正温度系数和负温度补偿电路201的负温度系数，对正温度系数和负温度系数进行适当的取值，可使复位阈值电压V具有温度补偿的效果。

因此，本发明的上电复位电路20通过温度补偿电路21产生两个电流，当该两个电流相等时，得到复位阈值电压V，其包括正温度补偿电路202的正温度系数和负温度补偿电路201的负温度系数，使得复位阈值电压V具有温度补偿的效果，可随温度的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差的能力。

请参阅图3，图3是本发明提供的一种上电复位电路的结构示意图。如图3所示，本发明的负温度补偿电路201包括第一开关管2011和第一阻抗单元2012，正温度补偿电路202包括第二开关管2021、第三开关管2022、第四开关管2023和第二阻抗单元2024，电流比较电路203包括第五开关管2031和第四开关管2023。其中，第一开关管2011、第二开关管2021以及第五开关管2031的漏极D1、D2以及D5均连接电源VDD，第一开关管2011、第二开关管2021以及第五开关管2031的栅极G1、G2以及G5均连接到第一开关管2011的源极S1，第一开关管的源极S1进一步连接第一阻抗单元2012的一端，第一阻抗单元2012的另一端接地，第二开关管2021的源极S2连接第二阻抗单元2024的一端以及第四开关管2023的栅极G4，第二阻抗单元2024的另一端连接第三开关管2022的漏极D3和栅极G3，第三开关管2022的源极S3接地，第五开关管2031的源极S5连接第四开关管2023的漏极D4，第四开关管2023的源极S4接地。

本实施例中，第二阻抗单元2024为一电阻，第一阻抗单元2012包括串联连接的第一电阻2013和第二电阻2014，迟滞控制电路22包括反相器221和第六开关管222。其中第一电阻2013的一端连接第一开关管2011的源极S1，第一电阻2013的另一端连接第二电阻2014的一端，第二电阻2014的另一端接地。反相器221的输入端连接在第四开关管2023的漏极D4和第五开关管2031的源极S5之间，反相器221的输出端连接第六开关管222的栅极G6，反相器221的电源端连接电源VDD，反相器221的接地端接地，第六开关管222的漏极D6连接在第一电阻2013和第二电阻2014之间，第六开关管222的源极S6接地。

复位延时电路23包括RC充电电路231和施密特触发器232。其中，RC充电电路231包括充电电阻2311和电容2312，充电电阻2311的一端连接电源VDD，充电电阻2311的另一端连接反相器221的输出端、施密特触发器232的输入端以及电容2312的一端，电容2312的另一端接地，施密特触发器232的输出端输出复位信号POR。

本实施例中，第一开关管2011、第二开关管2021以及第五开关管2031为P型MOS管，第三开关管2022、第四开关管2023以及第六开关管222为N型MOS管。

以下介绍上电复位电路20的工作原理：

值得注意的是，本实施例的上电复位电路20的复位阈值电压V包括上电复位阈值电压V_por和下电复位阈值电压V_pdr。

本实施例中，第一开关管2011向第五开关管2031提供第二驱动信号，当第五开关管2031导通时，产生第二电流信号Ip，第二阻抗单元2024向第四开关管2023提供第一驱动信号，当第四开关管2023导通时，产生第一电流信号In。具体而言，上电复位电路20开始工作时，电源VDD的电源电压逐渐增大，当达到第一开关管2011的导通电压时，第一开关管2011导通，由第一阻抗单元2012的自偏置作用产生偏置电流I0，同时由于第一开关管2011到第二开关管2021和第五开关管2031的镜像作用，第一开关管2011导通后，作为镜像电流源向第二开关管2021和第五开关管2031提供驱动信号，使得第二开关管2021和第五开关管2031分别产生电流I1和Ip，并且I1=Ip=I0。此时，C点电位为低电位，第四开关管2023截止，因此无电流流过第四开关管2023，复位阈值检测信号POR-Det为高电位，经过反相器221反向后为低电位，再经过复位延时电路23后输出低电位的复位信号POR。

随着电源VDD的电源电压不断的增大，电流I1也不断增大，由第二阻抗单元2024形成的电位，即C点电位也不断增大，C点的电位是用来驱动第四开关管2023导通的驱动信号。当C点电位达到第四开关管2023的导通电压时，第四开关管2023导通，产生电流In。进一步的，电流In也随着电源VDD的电源电压的增大而增大，当In>Ip时，复位阈值检测信号POR-Det为低电平，经过反相器221的反向作用和复位延时电路23的复位扩展后输出高电位的复位信号POR。

因此，将In=Ip作为复位信号POR的判断标准，当In=Ip时电源VDD的电源电压为上电复位电路20的复位阈值电压V。其中，判断复位阈值电压V包括以下两种情况的判断：

第一种情况：电流In逐渐增大，直到Ip和In相等，此时的电源电压为上电复位电路20的上电复位阈值电压V_por；

第二种情况：电流In逐渐减小，直到Ip和In相等，此时的电源电压为上电复位电路20的下电复位阈值电压V_pdr。

以下首先具体介绍第一种情况的上电复位阈值电压V_por的计算过程：

当电流In如前文所述的过程逐渐增大，并增大到Ip和In相等时，若此时第三开关管2022和第四开关管2023工作在饱和区，则上电复位阈值电压V_por满足以下关系式：

V_por=V_gsp1+I0*(R₁₁+R₁₂)  (1)

其中，V_gsp1为第一开关管2011的导通电压，具有负温度补偿电路201的负温度系数，I0为流过第一开关管2011的电流，R₁₁为第一电阻2013的阻值，R₁₂为第二电阻2014的阻值。

由于第一阻抗单元2012的阻值为第一电阻2013的阻值和第二电阻2014的阻值的和，即得到第一阻抗单元2012的阻值R₁满足：

R₁=R₁₁+R₁₂  (2)

将公式(2)代入公式(1)得到：

V_por=V_gsp1+I0*R₁  (3)

由前文可知：Ip=I1=I0，则若计算出电流I1的值，即可得到电流I0的值，由图4可知，电流I1的值为第四开关管2023和第三开关管2022的导通电压差值和第二阻抗单元2024的阻值的比值，即I1满足以下关系式：

$I1=\frac{V_{\mathrm{gsn}4}-V_{\mathrm{gsn}3}}{R_2}---\left(4\right)$

其中，V_gsn3为第三开关管2022的导通电压，V_gsn4为第四开关管2023的导通电压，R₂为第二阻抗单元2024的阻值。

本实施例中，第三开关管2022和第四开关管2023的宽长比优选为K：1，因此，可计算得到I1满足：

$I1=\frac{2}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2---\left(5\right)$

其中，μ_n为第三开关管2022和第四开关管2023的载流子的迁移率，具有正温度补偿电路202的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为第四开关管2023的栅宽和栅长，K为第三开关管2022和第四开关管2023尺寸的比值。

将公式(5)代入公式(3)可得饱和区的上电复位阈值电压V_por满足：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{2R_1}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2---\left(6\right)$

由公式(6)可知，饱和区的上电复位阈值电压V_por由具有正温度补偿电路202的正温度系数，即和具有负温度补偿电路201的负温度系数，即V_gsp1这两部分组成，若对该两部分进行适当的取值，可达到相互抵消温度系数的作用，使得上电复位阈值电压V_por具有温度补偿的效果。

以上介绍了第三开关管2022和第四开关管2024工作在饱和区的上电复位阈值电压V_por，若第三开关管和所述第四开关管不工作在饱和区，而是工作在亚阈值区，则电流I1满足：

$I1=\frac{n{V}_T\ln K}{R_2}---\left(7\right)$

其中，n为亚阈值系数，V_T为热电压，其表达式为：V_T=K*T/q，

V_T具有正温度补偿电路202的正温度系数。

将公式(7)代入公式(3)可得亚阈值区的上电复位阈值电压V_por满足：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_1*n{V}_T\ln K}{R_2}---\left(8\right)$

由公式(8)可知，亚阈值区的上电复位阈值电压V_por由具有正温度补偿电路202的正温度系数，即和具有负温度补偿电路201的负温度系数，即V_gsp1这两部分组成，若对该两部分进行适当的取值，可达到相互抵消温度系数的作用，使得上电复位阈值电压V_por具有温度补偿的效果。进一步的，因为公式(8)中包含第一阻抗单元2012的阻值R1和第二阻抗单元2024的阻值R₂的比值，因此若对第一阻抗单元2012和第二阻抗单元2024的阻值R₁和R₂进行适当的取值，例如通过合理的电阻版图设计，使R₁和R₂良好的匹配，可抵消工艺偏差带来的电阻阻值偏差，降低工艺偏差对上电复位阈值电压V_por的影响。

以上具体介绍了第一种情况的上电复位阈值电压V_por的计算过程，即上电复位阈值电压V_por在第三开关管2022和第四开关管2024分别工作在饱和区和亚阈值区时的计算过程。以下将具体介绍第二种情况的下电复位阈值电压V_pdr的计算过程：

当电源VDD的电源电压为上电复位阈值电压V_por后，迟滞控制电路22通过第六开关管222将信号Hys-Ctr反馈到温度补偿电路21。具体而言，当电源VDD的电源电压为上电复位阈值电压V_por后，迟滞控制电路22产生高电平的信号Hys-Ctr，使得第六开关管222导通，将第二电阻2014短路，将复位阈值电压调低。此时，电源VDD的电源电压将逐渐减小，电流In随着减小，当In等于Ip时，电源VDD的电源电压为上电复位电路20的下电复位阈值电压V_pdr，若第三开关管2022和第四开关管2023工作在饱和区，类似于前述上电复位阈值电压V_por的计算过程，得到饱和区的下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{2R_3}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2,$

其中，V_gsp1为第一开关管2011的导通电压，具有负温度补偿电路201的负温度系数，R₃为第一电阻2013的阻值，R₂为第二阻抗单元2024的阻值，μ_n为第三开关管2022和第四开关管2023的载流子的迁移率，具有正温度补偿电路202的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为第四开关管2023的栅宽和栅长，K为第三开关管2022和第四开关管2023尺寸的比值。

同理，饱和区的下电复位阈值电压V_pdr由具有正温度补偿电路202的正温度系数，即和具有负温度补偿电路201的负温度系数，即V_gsp1这两部分组成，若对该两部分进行适当的取值，可达到相互抵消的作用，使得下电复位阈值电压V_pdr具有温度补偿的效果。

若第三开关管2022和第四开关管2024不工作在饱和区，而是工作在亚阈值区，则下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_3*n{V}_T\ln K}{R_2},$

其中，V_gsp1为第一开关管的导通电压，具有负温度补偿电路201的负温度系数，R₃为第一电阻2013的阻值，R₂为第二阻抗单元2024的阻值，n为亚阈值系数，V_T为热电压，具有正温度补偿电路202的正温度系数，K为第三开关管2022和第四开关管2023尺寸的比值。

同理，亚阈值区的下电复位阈值电压V_pdr由具有正温度补偿电路202的正温度系数，即和具有负温度补偿电路201的负温度系数，即V_gsp1这两部分组成，若对该两部分进行适当的取值，可达到相互抵消的作用，使得下电复位阈值电压V_pdr具有温度补偿的效果。进一步的，因为亚阈值区的下电复位阈值电压V_pdr包含第一电阻2013的阻值R3和第二阻抗单元2024的阻值R₂的比值，因此若对第一电阻2013和第二阻抗单元2024的阻值R₃和R₂进行适当的取值，例如通过合理的电阻版图设计，使R₃和R₂良好的匹配，可抵消工艺偏差带来的电阻阻值偏差，降低工艺偏差对下电复位阈值电压V_pdr的影响。

本实施例中，迟滞控制电路22通过反相器221和第六开关管222实现了上电复位电路20的上电复位阈值电压V_por和下电复位阈值电压V_pdr的值不同，并且V_por＞V_pdr。有效地防止了当电源电压在上电复位阈值电压V_por附近有波动时，复位信号POR产生毛刺。

本实施例中，复位延时电路23通过RC电路231和施密特触发器232对初始复位信号POR-Init进行复位扩展，保证电源电压完全稳定后，再释放复位信号POR，进一步的，通过施密特触发器232进行复位扩展，有利于滤除电容2312充电时产生的毛刺。其中，复位延时电路23延时的大小可以调节。

因此，上电复位电路20通过设置温度补偿电路21，使得复位阈值电压V包括正温度系数和负温度系数，使得复位阈值电压V具有温度补偿的效果，可随温度的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差的能力。进一步的，在第三开关管和第四开关管工作在亚阈值区时，复位阈值电压V除了包括正温度系数和负温度系数外，还包括至少部分第一阻抗单元的阻值和第二阻抗单元的阻值的比值，使得复位阈值电压V同时具有温度补偿和工艺补偿的效果，可随温度和工艺的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差和抗工艺偏差的能力。

请参阅图4，图4是本发明实施例提供的另一种上电复位电路的结构示意图。如图4所示，本发明的上电复位电路50依然包括温度补偿电路51、迟滞控制电路52以及复位延时电路53。其中，温度补偿电路51依然包括正温度补偿电路511、负温度补偿电路512以及电流比较电路513。迟滞控制电路52包括反向器521以及第六开关管522。复位延时电路53包括RC电路531和施密特触发器532。

本实施例的上电复位电路50与前述实施例的上电复位电路20的不同之处在于：本实施例的负温度补偿电路512包括第一开关管5121和第一阻抗单元5122，正温度补偿电路511包括第三开关管5111、第四开关管5112和第二阻抗单元5113，电流比较电路513包括第二开关管5131和第四开关管5112。其中，第一开关管5121和第二开关管5131的漏极D1和D2均连接电源VDD，第一开关管5121以及第二开关管5131的栅极G1和G2均连接到第一开关管5121的源极S1，第一开关管5121的源极S1进一步连接第一阻抗单元5122的一端，第一阻抗单元5122的另一端连接第二阻抗单元5113的一端以及第四开关管5112的栅极G4，第二阻抗单元5113的另一端连接第三开关管5111的漏极D3和栅极G3，第三开关管5111的源极S3接地，第四开关管5112的漏极D4连接第二开关管5131的源极S2，第四开关管5112的源极S4接地。

其中，第一阻抗单元5122包括串联连接的第一电阻5123和第二电5124，第一电阻5123的一端连接第一开关管5121的源极S1，第一电阻5123的另一端连接第二电阻5124的一端，第二电阻5124的另一端连接第二阻抗单元5113。反相器521的输入端连接在第四开关管5112的漏极D4和第二开关管5131的源极S2之间，反相器521的输出端连接第六开关管522的栅极G6，反相器521的电源端连接电源VDD，反相器521的接地端接地。第六开关管522的漏极D6连接在第一电阻5123和第二电阻5124之间，第六开关管522的源极S6连接在第二电阻5124和第二阻抗单元5113之间。

其中，第一开关管5121向第二开关管5131提供第二驱动信号，当第二开关管5131导通时，产生第二电流信号Ip，第二阻抗单元5113向第四开关管5112提供第一驱动信号，当第四开关管5112导通时，产生第一电流信号In。

本实施例中，第一开关管5121以及第二开关管5131为P型MOS管，第三开关管5111、第四开关管5112以及第六开关管522为N型MOS管。

本实施例的上电复位电路50的复位延时电路53的连接方式和上电复位电路50的工作原理分别和前述实施例的上电复位电路20的复位延时电路23的连接方式以及的上电复位电路20的工作原理相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明的上电复位电路通过设置温度补偿电路，使得复位阈值电压V包括正温度系数和负温度系数，进一步的，在第三开关管和第四开关管工作在亚阈值区时，复位阈值电压V还包括至少部分第一阻抗单元的阻值和第二阻抗单元的阻值的比值，使得复位阈值电压V同时具有温度补偿和工艺补偿的效果，可随温度和工艺的偏差而变动较小，具有良好的抗温度偏差和抗工艺偏差的能力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种上电复位电路，其特征在于，所述上电复位电路包括电源和温度补偿电路，其中：

所述电源提供电源电压给所述温度补偿电路；

所述温度补偿电路包括正温度补偿电路、负温度补偿电路以及电流比较电路，所述正温度补偿电路向所述电流比较电路提供第一驱动信号，使所述电流比较电路产生第一电流信号In，所述负温度补偿电路向所述电流比较电路提供第二驱动信号，使所述电流比较电路产生第二电流信号Ip，所述电流比较电路比较所述第一电流信号In和所述第二电流信号Ip的大小，并输出一比较值；

其中，当所述Ip等于所述In时的电源电压为所述上电复位电路的复位阈值电压V，其包括所述正温度补偿电路的正温度系数和所述负温度补偿电路的负温度系数。

2.根据权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述负温度补偿电路包括第一开关管和第一阻抗单元，所述正温度补偿电路包括第二开关管、第三开关管、第四开关管和第二阻抗单元，所述电流比较电路包括第五开关管和所述第四开关管，其中，所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第五开关管的漏极均连接所述电源，所述第一开关管、所述第二开关管以及所述第五开关管的栅极均连接到所述第一开关管的源极，所述第一开关管的源极进一步连接所述第一阻抗单元的一端，所述第一阻抗单元的另一端接地，所述第二开关管的源极连接所述第二阻抗单元的一端以及所述第四开关管的栅极，所述第二阻抗单元的另一端连接所述第三开关管的漏极和栅极，所述第三开关管的源极接地，所述第五开关管的源极连接所述第四开关管的漏极，所述第四开关管的源极接地。

3.根据权利要求2所述的上电复位电路，其特征在于，所述第一开关管向所述第五开关管提供所述第二驱动信号，当所述第五开关管导通时，产生所述第二电流信号Ip，所述第二阻抗单元向所述第四开关管提供所述第一驱动信号，当所述第四开关管导通时，产生所述第一电流信号In。

4.根据权利要求1所述的上电复位电路，其特征在于，所述负温度补偿电路包括第一开关管和第一阻抗单元，所述正温度补偿电路包括第三开关管、第四开关管和第二阻抗单元，所述电流比较电路包括第二开关管和所述第四开关管，其中，所述第一开关管和所述第二开关管的漏极均连接所述电源，所述第一开关管以及所述第二开关管的栅极均连接到所述第一开关管的源极，所述第一开关管的源极进一步连接所述第一阻抗单元的一端，所述第一阻抗单元的另一端连接所述第二阻抗单元的一端以及所述第四开关管的栅极，所述第二阻抗单元的另一端连接所述第三开关管的漏极和栅极，所述第三开关管的源极接地，所述第四开关管的漏极连接所述第二开关管的源极，所述第四开关管的源极接地。

5.根据权利要求4所述的上电复位电路，其特征在于，所述第一开关管向所述第二开关管提供所述第二驱动信号，当所述第二开关管导通时，产生所述第二电流信号Ip，所述第二阻抗单元向所述第四开关管提供所述第一驱动信号，当所述第四开关管导通时，产生所述第一电流信号In。

6.根据权利要求3或5任一项所述的上电复位电路，其特征在于，所述复位阈值电压V包括上电复位阈值电压V_por，当所述In逐渐增大，且所述Ip和所述In相等时，此时的电源电压为所述上电复位电路的上电复位阈值电压V_por，若第三开关管和所述第四开关管工作在饱和区，所述上电复位阈值电压V_por满足以下关系式：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{{2R}_1}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2,$

其中，V_gsp1为所述第一开关管的导通电压，具有所述负温度补偿电路的负温度系数，R₁为所述第一阻抗单元的阻值，R₂为所述第二阻抗单元的阻值，μ_n为所述第三开关管和所述第四开关管的载流子的迁移率，具有所述正温度补偿电路的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为所述第四开关管的栅宽和栅长，K为所述第三开关管和所述第四开关管尺寸的比值；

若第三开关管和所述第四开关管工作在亚阈值区，则所述上电复位阈值电压V_por满足以下关系式：

$V_{\mathrm{por}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_1*n{V}_T\ln K}{R_2},$

其中，n为亚阈值系数，V_T为热电压，具有所述正温度补偿电路的正温度系数。

7.根据权利要求3或5任一项所述的上电复位电路，其特征在于，所述上电复位电路进一步包括迟滞控制电路和复位延时电路，其中：

所述迟滞控制电路对所述比较值进行反向并输出到所述复位延时电路，所述迟滞控制电路还会产生反馈信号，并将所述反馈信号反馈给所述温度补偿电路；

所述复位延时电路对反向后的所述比较值进行复位扩展后进行复位释放。

8.根据权利要求7所述的上电复位电路，其特征在于，所述第一阻抗单元包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述迟滞控制电路包括反相器和第六开关管，其中所述第一电阻的一端连接所述第一开关管的源极，所述反相器的输入端连接所述第四开关管的漏极，所述反相器的输出端连接所述第六开关管的栅极，所述第六开关管的源极和漏极分别连接在所述第二电阻的两端。

9.根据权利要求8所述的上电复位电路，其特征在于，所述复位阈值电压V包括下电复位阈值电压V_pdr，当所述In逐渐减小，且所述Ip和所述In相等时，此时的电源电压为所述上电复位电路的下电复位阈值电压V_pdr，若所述第三开关管和所述第四开关管工作在饱和区，则所述下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{{2R}_3}{\frac{{\mathrm{\μ}}_n{C}_{\mathrm{ox}}w}{L}*{R_2}^2}{(1-\frac{1}{\sqrt{K}})}^2,$

其中，V_gsp1为所述第一开关管的导通电压，具有所述负温度补偿电路的负温度系数，R₃为所述第一电阻的阻值，R₂为所述第二阻抗单元的阻值，μ_n为所述第三开关管和所述第四开关管的载流子的迁移率，具有所述正温度补偿电路的正温度系数，C_ox为栅极氧化层单位面积的电容，W和L分别为所述第四开关管的栅宽和栅长，K为所述第三开关管和所述第四开关管尺寸的比值；

若所述第三开关管和所述第四开关管工作在亚阈值区，所述下电复位阈值电压V_pdr满足以下关系式：

$V_{\mathrm{pdr}}=V_{\mathrm{gsp}1}+\frac{R_3*n{V}_T\ln K}{R_2},$

其中，n为亚阈值系数，V_T为热电压，具有所述正温度补偿电路的正温度系数。

10.根据权利要求8所述的上电复位电路，其特征在于，所述复位延时电路包括RC充电电路和施密特触发器，其中，所述RC充电电路包括充电电阻和电容，所述充电电阻的一端连接所述电源，另一端连接所述反相器的输出端、所述施密特触发器的输入端以及所述电容的一端，所述电容的另一端接地，所述施密特触发器的输出端输出复位信号。