一种双电源电压实时监测电路及监测方法

摘要

本发明涉及一种双电源电压实时监测电路及监测方法。本发明包括比较电路和逻辑判断电路，比较电路包括比较器OPA1和比较器OPA2，比较器OPA1的负输入端接比较器OPA2的负输入端，逻辑判断电路包括电压源VDD1、pmos管P1、pmos管P2、nmos管N1、nmos管N2、反向器inv1和反向器inv2，电压源VDD1接pmos管P1的源端，pmos管P1的漏端接pmos管P2的源端，pmos管P2的漏端接nmos管N1的源端，pmos管P2的栅极接nmos管N1的栅极，nmos管N1的漏端接nmos管N2的源端，nmos管N2的漏端接地，比较器OPA1的输出端分别接pmos管P2的栅极和nmos管N1的栅极，比较器OPA2的输出端分别接pmos管P1的栅极和nmos管N2的栅极，比较器OPA2的输出端与pmos管P1的栅极之间接有反向器inv1，pmos管P2的漏端和nmos管N1的源端分别接入反向器inv2。本发明能够实时检测电路电源状态并作出准确的指示，保证后级电路在电源电压下作出对应的开启。

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种双电源电压实时监测电路及监测方法。

背景技术

随着集成电路的不断发展及系统复杂度的提升，双电源甚至多电源供电的芯片越来越普遍。而不同电源电压下，电压差异较大会影响电路性能，尤其是低电源电压下工作性能。常用的电源方案是采用电源基准电路和低压差线性稳压器将不同电源电压转到统一电压下处理。

采用电源基准电路和低压差线性稳压器可以将电源电压转到更低的电压下处理，但对某些晶体管层叠较多的模拟电路来说，电源电压过低，晶体管工作状态无法保证，会直接影响电路的性能。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，提供了一种双电源电压实时监测电路及监测方法，本发明结构简单，能够实时检测电路电源状态并作出准确的指示，保证后级电路在电源电压下作出对应的开启。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种双电源电压实时监测电路，其特殊之处在于：所述监测电路包括比较电路和逻辑判断电路，比较电路包括比较器OPA1和比较器OPA2，比较器OPA1的负输入端接比较器OPA2的负输入端，逻辑判断电路包括电压源VDD1、pmos管P1、pmos管P2、nmos管N1、nmos管N2、反向器inv1和反向器inv2，电压源VDD1接pmos管P1的源端，pmos管P1的漏端接pmos管P2的源端，pmos管P2的漏端接nmos管N1的源端，pmos管P2的栅极接nmos管N1的栅极，nmos管N1的漏端接nmos管N2的源端，nmos管N2的漏端接地，比较器OPA1的输出端分别接pmos管P2的栅极和nmos管N1的栅极，比较器OPA2的输出端分别接pmos管P1的栅极和nmos管N2的栅极，比较器OPA2的输出端与pmos管P1的栅极之间接有反向器inv1，pmos管P2的漏端和nmos管N1的源端分别接入反向器inv2。

优选的，比较器OPA1的正输入端接参考电压V1，比较器OPA2的正输入端接参考电压V2，比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端接参考电压Vidct。

优选的，监测电路还包括提供参考电压Vidct的电压源VDD，电压源VDD通过电阻R1分别接入比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端，接入比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端分别通过电阻R2接地。

一种实现上述的双电源电压实时监测电路的监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)比较计算：将参考电压V1和参考电压V2通过比较器OPA1和比较器OPA2与外部提供的参考电压Vidct进行比较，其中参考电压Vidct＝VDD/2，随着电源电压的升高，分压得到的参考电压Vidct也会随之升高，通过与参考电压V1和参考电压V2比较，可以得到当前电源电压VDD的状态；

2)逻辑判决：将两路比较器结果送入逻辑判断电路进行逻辑运算，逻辑判断电路输出信号SEL_PROL＝1指示高电源电压，输出信号SEL_PROL＝0指示低电源电压。

优选的，步骤1)中比较器用以将模拟量转化为数字电平，以便逻辑判决电路进行判断。

优选的，步骤1)中当参考电压Vidct>参考电压V2时，比较器OPA2的输出信号POR＝1，比较器OPA1的输出信号PORH＝0；参考电压当Vidct>参考电压V1时，比较器OPA2的输出信号POR＝1，比较器OPA1的输出信号PORH＝1，进入逻辑判断电路。

优选的，步骤1)中可由外部电源直接输入或通过带隙基准电路及电阻分压等方式提供稳定的参考电压V1和参考电压V2。

本发明提供一种双电源电压实时监测电路及监测方法，针对双电源电压供电的系统中，在高电源电压下正常工作的电路在低电源电压下工作时会受到压降的影响，进而影响内部的电流、输出信号幅度等关键性能指标。本发明采用模拟电路方法，通过稳定的参考电压V1和参考电压V2，与电源分压进行比较，用逻辑电路来判断当前芯片的上电情况及工作电压，输出控制信号SEL_PORL，从而在低电压工作时对关键电路和指标进行补偿，使得在双电源电压及相应的电压波动下，保证电路的输出信号质量。本发明结构简单，能够实时检测电路电源状态并作出准确的指示，保证后级电路在电源电压下作出对应的开启。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。

参见图1，本发明具体实施例的电路包括比较电路和逻辑判断电路，比较电路包括比较器OPA1和比较器OPA2，比较器OPA1的负输入端接比较器OPA2的负输入端，逻辑判断电路包括电压源VDD1、pmos管P1、pmos管P2、nmos管N1、nmos管N2、反向器inv1和反向器inv2，电压源VDD1接pmos管P1的源端，pmos管P1的漏端接pmos管P2的源端，pmos管P2的漏端接nmos管N1的源端，pmos管P2的栅极接nmos管N1的栅极，nmos管N1的漏端接nmos管N2的源端，nmos管N2的漏端接地，比较器OPA1的输出端分别接pmos管P2的栅极和nmos管N1的栅极，比较器OPA2的输出端分别接pmos管P1的栅极和nmos管N2的栅极，比较器OPA2的输出端与pmos管P1的栅极之间接有反向器inv1，pmos管P2的漏端和nmos管N1的源端分别接入反向器inv2，比较器OPA1的正输入端接参考电压V1，比较器OPA2的正输入端接参考电压V2，比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端接参考电压Vidct，电压源VDD提供参考电压Vidct，电压源VDD通过电阻R1分别接入比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端，接入比较器OPA1的负输入端和比较器OPA2的负输入端分别通过电阻R2接地。

本发明的方法包括以下步骤：

1)比较计算：将参考电压V1和参考电压V2通过比较器OPA1和比较器OPA2与外部提供的参考电压Vidct进行比较，其中参考电压Vidct＝VDD/2，随着电源电压的升高，分压得到的参考电压Vidct也会随之升高，通过与参考电压V1和参考电压V2比较，可以得到当前电源电压VDD的状态；比较器用以将模拟量转化为数字电平，以便逻辑判决电路进行判断，当参考电压Vidct>参考电压V2时，比较器OPA2的输出信号POR＝1，比较器OPA1的输出信号PORH＝0；参考电压当Vidct>参考电压V1时，比较器OPA2的输出信号POR＝1，比较器OPA1的输出信号PORH＝1，进入逻

2)逻辑判决：将两路比较器结果送入逻辑判断电路进行逻辑运算，逻辑判断电路输出信号SEL_PROL＝1指示高电源电压，输出信号SEL_PROL＝0指示低电源电压。

表1为逻辑判断电路进行逻辑判断的真值表

表1

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。