集成电路中的集成电路中的IC上电和关断(上电和关断(1):上电复位():上电复位(POR))
现代集成电路采用精密复杂的电路来确保其开启后进入已知状态,保留存储器内容,快速引导,并且在其关断
时节省功耗。本文分两部分,提供有关使用上电复位和关断功能的一些建议。 简介 许多IC 都包含上电
复位(POR)电路,其作用是保证在施加电源后,模拟和数字模块初始化至已知状态。基本POR功能会产生一个
内部复位脉冲以避免"竞争"现象,并使器件保持静态,直至电源电压达到一个能保证正常工作的阈值。注意,此
阈值电压不同于数据手册中给出的最小电源电压。一旦电源电压达到阈值电压,POR电路就会释放内部复位信
号,状态机开始初始化器件。在初始化完成之前,器件应当忽略外部信号,包括传输的数据。唯一例外是复位
现代集成电路采用精密复杂的电路来确保其开启后进入已知状态,保留存储器内容,快速引导,并且在其关断时节省功
耗。本文分两部分,提供有关使用上电复位和关断功能的一些建议。
简介简介
许多IC 都包含上电复位(POR)电路,其作用是保证在施加电源后,模拟和数字模块初始化至已知状态。基本POR功能会
产生一个内部复位脉冲以避免"竞争"现象,并使器件保持静态,直至电源电压达到一个能保证正常工作的阈值。注意,此阈值
电压不同于数据手册中给出的最小电源电压。一旦电源电压达到阈值电压,POR电路就会释放内部复位信号,状态机开始初
始化器件。在初始化完成之前,器件应当忽略外部信号,包括传输的数据。唯一例外是复位引脚(如有),它会利用POR信
号内部选通。POR电路可以表示为窗口比较器,如图1 所示。比较器电平VT2在电路设计期间定义,取决于器件的工作电压和
制程尺寸。
POR策略策略
比较器窗口通常由数字电源电平定义。数字模块控制模拟模块,数字模块全面工作所需的电压与模拟模块工作所需的最小
电压相似,如图2所示。
较高的VT2阈值对模拟模块会更好,但若过于接近推荐最小电源电压,当电压略微降低时,可能会意外触发复位。如果器
件包括独立的模拟电源和数字电源,则避免故障的一种策略是增加一个POR电路,使两个模块保持复位状态,直至电源电压
高到足以确保电路正常工作。例如,在一种3V IC工艺中,VT1 ≈ 0.8 V,VT2 ≈ 1.6 V。
这些电压会随着制程以及其他设计偏移而变化,但它们是合理的近似值。阈值容差可以是20%或更大,某些旧式设计的容
差高达40%。高容差与功耗相关。POR必须一直使能,因此精度与功耗之间始终存在的取舍关系很重要;较高的精度会提高
电路在待机模式下的功耗,而对功能性并无实际意义。
掉电检测器掉电检测器
POR 电路有时会集成一个掉电检测器(BOD),用于防止电路在电压非常短暂地意外降低时发生复位,从而避免故障。实
际上,掉电电路给POR模块所定义的阈值电压增加了迟滞,通常为300mV左右。BOD保证,当电源电压降至VT2以下
时,POR不会产生复位脉冲,除非电源电压降至另一阈值VBOD以下,如图3 所示。
评论0