用于自适应跳闸点检测的设备和方法技术

本发明专利技术阐述用于提供自适应跳闸点检测器电路的设备和方法，所述自适应跳闸点检测器电路在输入信号节点处接收输入信号且在输出信号节点处产生输出信号，当所述输入信号超出跳闸点参考值时，所述输出信号从第一值改变至第二值。特定而言，调节所述跳闸点参考值以补偿工艺或温度的变化，而不需要外部供应的参考信号。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍
大部分电子电路(例如，集成电路)都从外部供电电源接收电力。例如，电子系统 可包含将电力供应至包含于所述系统中的一个或一个以上集成电路的电源(例如，V33)。在 系统启动时，V33可以初始值(例如，0伏)开始，且随后增加至其满刻度值(例如，3.3伏)。 然而，许多集成电路包含在正常操作时需要最小电源电压(例如，1.5伏)的芯片配置电路 或其它电路。如果将小于所述最小值的电源信号施加至此类配置电路，则芯片可能无法适 当地操作。因此，许多集成电路使用通电复位(“P0R”)电路来感测电源信号的电压电平， 并产生指示V33何时超出最小电源电压的控制信号。为完成这项任务，POR电路通常将电源信号与具有等于最小电源电压的电压电平 的参考信号相比较，并产生指示V33何时大于参考电压的控制信号。如果参考信号是一直可 用的外部信号(亦即，芯片外)，则完成这项任务极简单。然而，在多数情况下，并不存在可 用的外部参考信号，而是必须在内部产生。先前已知的POR电路通常通过使用半导体装置 的特性(例如，晶体管和二极管的阈电压)来产生此类参考信号。例如，现在参照图1来阐述先前已知的POR电路。POR电路10包含跳闸检测器电 路12和滤波电路14。跳闸检测器电路12具有耦合至V33的输入且产生输出信号Xhi，所述 输出信号Xhi可用于指示V33何时大于内部产生的跳闸点参考信号VKEF。滤波电路14平滑 且进一步处理信号XHI，并产生可用于指示针对正常电路操作电源信号V33何时充分高的输 出控制信号PORqut。现在参照图2阐述实例性先前已知跳闸检测器电路12。跳闸检测器电路12包含 用二极管连接的P沟道晶体管16，其源极端子耦合至电源V33而其漏极和栅极端子在节点 Vx处耦合在一起。节点Vx也经由电阻器20耦合至接地，且耦合至η沟道晶体管18的栅极。 N沟道晶体管18使其漏极耦合至输出节点Xhi，从而也经由电阻器22耦合至电源V33。P沟 道晶体管16具有阈电压VTP，所述阈电压具有约0. 8伏的标称量值，而η沟道晶体管18具 有阈电压VTN，所述阈电压具有约0. 8伏的标称值。出于简单目的，将使用符号Vtp来表示ρ 沟道晶体管的量值。现在参照图2和3阐述实例性跳闸检测器电路12的操作。特定而言，图3将V33、 Vx和Xhi图解说明为时间的函数。在t = 0时，V33 = 0伏，晶体管16处于关闭状态且没有 电流流过电阻器20。因此，Vx = 0伏，晶体管18处于关闭状，没有电流流过电阻器22，且 Xhi = V33 = 0伏。当0 < t < T1时，V33增加，但仍保持在Vtp以下。因此，晶体管16保持关4闭状态且Vx = 0。在t = T1时，V33以阈电压Vtp超出Vx，晶体管16开始导电。如果电阻器 20非常大，则晶体管16的漏极电流非常小，且Vx保持低于V33—个VTP。当T1 < t < T2时， 节点Vx上的电压随着V33的增加而增加，但保持在晶体管18的阈电压Vtn以下。因此，晶体 管18保持关闭，没有电流流过电阻器22，且因此Xhi = V330在t = T2时，Vx大于VTN，而晶 体管18开始导电。如果电阻器22为大，则晶体管18的漏极电流为小，且晶体管18将Xhi 拉至接地。因此，当V33超出跳闸点参考信号Vkef VTP+VTN时，Xhi从正的非零电压改变至O 伏。然而，阈电压Vtp和Vtn可随着工艺和温度的变化而明显变化。例如，在正常工艺和 温度变化范围内，阈电压Vtp和Vtn可具有0. 6伏至1. 2伏之间的值。因此，跳闸点参考信号 Veef可在Vkefl= 1. 2伏至Vkefh = 2.4伏之间变化。对于某些电路应用，Veef的宽变化是不可 接受的。例如，如上所述，如果芯片配置电路要求V33至少为1.5伏，则如果阈电压Vtp和Vtn 为低(例如，Vtn = Vtp = 0.6伏，且因此Vkef =1.2伏)，此种电路可出现故障。同样地，如果 阈电压Vtp和Vtn两者均高(例如，Vtn = Vtp = 1. 7伏，且因此Veef = 3. 4伏)，则Xhi可能从不 改变状态，且因此POR电路将出现故障。鉴于前述观点，期望提供可减小跳闸点检测电路对工艺和温度变化的敏感度的方 法和设备。也期望提供可在因工艺或温度条件而降低晶体管阈电压时增加跳闸点检测电路 的跳闸点参考Vkef的方法和设备。另外，期望提供可在因工艺或温度条件而提高晶体管阈电压时降低跳闸点检测电 路的跳闸点参考Vkef的方法和设备。
技术实现思路
鉴于前述观点，本专利技术的目标是提供可减小跳闸点检测电路对工艺和温度变化的 敏感度的方法和设备。本专利技术的目标还是提供可在因工艺或温度条件而降低晶体管阈电压时增加跳闸 点检测电路的跳闸点参考Vkef的方法和设备。本专利技术的另外目标是提供可在因工艺或温度条件而提高晶体管阈电压时降低跳 闸点检测电路的跳闸点参考Vkef的方法和设备。本专利技术的这些和其它目标是通过提供自适应跳闸点检测电路以调节跳闸点参考 信号值来补偿工艺或温度的变化而不需外部供应的参考信号实现的。在第一实例性实施 例，将受控电流源耦合至跳闸点检测电路的内部节点，且所述受控电流源传导基于工艺和 温度条件变化的电流。对于标称或慢工艺或者标称或低温度条件，所述跳间点参考信号值 等于两个阈电压的和。相反地，对于快工艺或高温度条件，所述跳闸点参考信号值增加。在第二实例性实施例，将受控电流源耦合至跳闸点检测电路的输出节点，且所述 受控电流源传导基于工艺和温度条件变化的电流。对于标称或慢工艺或者标称或低温度条 件，所述跳闸点参考信号值等于两个阈电压的和。相反地，对于快工艺或高温度条件，所述 跳闸点参考信号值增加。在第三实例性实施例，将第一受控电流源耦合至跳闸点检测电路的内部节点，将 第二受控电流源耦合至所述跳间点检测电路的输出节点，且所述第一和第二受控电流源传导基于工艺和温度条件变化的电流。对于标称或慢工艺或者标称或低温度条件，所述跳闸 点参考信号值等于两个阈电压的和。相反地，对于快工艺或高温度条件，所述跳闸点参考信 号值增加。在第四实例性实施例，将具有标称阈电压的第一晶体管和具有高阈电压的第二晶 体管耦合至跳间点检测电路的输出节点，且基于工艺和温度条件将所述第一和第二晶体管 切入或切出所述跳间点检测器电路。对于标称或慢工艺或者标称或低温度条件，将所述第 一晶体管切入所述跳闸点检测器电路中。相反地，对于快工艺或高温度条件，将所述第二晶 体管切入所述跳闸点检测器电路中。附图说明依据结合以下图式考虑的以下详细说明，可更清楚地了解本专利技术的上述目标和特 点，所有图式中相同的参考编号表示相同的元件，且图式中图1是先前已知的通电复位电路的图式；图2是先前已知的跳闸检测器电路的图式；图3是图2电路的信号响应值的图式；图4是根据本专利技术的实例性跳闸点检测器电路的图式；图5是图4电路的信号响应值的图式；图6是图4电路的实例性实施方案的图式；图7是根据本专利技术的替代实例性跳闸点检测器电路的图式；图8是图7电路的信号响应值的图式；图9是图7电路的实例性实施方案的图式；图10是图9的实例性Vbe检测器电路的图式；图11是根据本专利技术的另一替代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跳闸点检测器电路，其在输入信号节点处接收输入信号且在输出信号节点处产生输出信号，当所述输入信号超出跳闸点参考值时，所述输出信号从第一值改变至第二值，所述跳闸点检测器电路包括：第一晶体管，其具有第一阀值电压；第二晶体管，其具有第二阀值电压；以及切换装置，其用于在所述第一和第二晶体管之间切换以调整所述跳闸点参考值来补偿工艺或温度的变化，如此所述第一和第二晶体管除在预定工艺或温度条件下大体上不传导电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：泰勒索普，马克约翰逊，布伦特豪克内斯，
申请(专利权)人：桑迪士克三D公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]