一种低温漂的欠压保护电路的设计*

李艳丽，冯全源

（西南交通大学微电子研究所，四川成都610031）

有关统计数据表明，模块电源在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件所导致的损坏，正常使用发生失效的几率很低[1]。因此，延长模块电源寿命、提高系统可靠性的重要环节是选择保护功能完善的产品。一个电路系统在正常工作时的电源电压稳定尤为重要[2]。虽然芯片工作在低电压状态时不会烧毁，但低电压工作有可能会对芯片内部逻辑电路产生影响，并且长时间低电压工作不可避免地对芯片产生不良影响，系统稳定性也会变得很差，因此需要欠压保护电路避免芯片工作在这种情况下[3]。其设计的关键在于，当电源电压低于保护阈值门限时保持芯片关断，并且带有一定量的迟滞，以防止电源电压在恢复过程中抖动而造成系统不稳定。

本文提出了一种温度漂移小的欠压保护电路，电路结构简单，不需要额外的带隙基准电路，同时也省去了电压比较器电路。当温度在-40℃～125℃范围内变化以及在不同模型时，欠压保护的阈值电压和迟滞电压变化很小，满足电路的设计要求。

1 欠压保护电路架构及工作原理

1.1 传统欠压保护电路

图1所示为传统欠压保护电路的架构图，该电路通常采用电阻分压与基准电压进行比较来判断系统是否工作正常[4]。其工作原理为：VDD在R0、R1和Rf上的分压V1与基准电压Vref进行比较，在VDD逐渐升高的过程中，V1＜Vref时，UVLO_OUT为高电平，M0导通，将Rf短路；V1＞Vref时，UVLO_OUT为低电平，M0关断，将Rf断路。……