JP6499056B2 - 車載用半導体装置 - Google Patents
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Description
以下、実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本実施の形態1による車載用半導体装置100における構成の一例を示す説明図である。
図3は、図1の車載用半導体装置100の電源端子101にサージが印加された際の波形の一例を示す説明図である。
続いて、電圧監視回路104の動作について、図2を用いて説明する。
図4は、図1の車載用半導体装置100が有する電圧監視回路104における構成の一例を示す説明図である。
以下、本実施の形態1における車載用半導体装置100の効果について説明する。
〈概要〉
本実施の形態2では、サージ印加時において、電圧監視回路104それ自体の動作電圧となる電圧VMの低下を抑えて、電圧監視回路104の信頼性を向上することができる技術について説明する。
図5は、本実施の形態2による車載用半導体装置100における構成の一例を示す説明図である。
〈概要〉
本実施の形態3においては、車載用半導体装置100が有する内部回路103に供給される電圧V1,V2の電圧低下を軽減する技術について説明する。
図6は、本実施の形態3による車載用半導体装置100における構成の一例を示す説明図である。
以下、図6および図7を用いて、その理由を説明する。
〈概要〉
本実施の形態4では、電圧監視回路104が用いる検出しきい値VTE,VT1,VT2にそれぞれヒステリシスを設ける技術について説明する。
車載用半導体装置100は、前記実施の形態1の図1と同様の構成からなり、異なる点は、電圧監視回路104が用いる検出しきい値VTE,VT1,VT2にヒステリシスが設けられているところである。
続いて、検出しきい値VTE,VT1,VT2にヒステリシスが設けられた電圧監視回路104の動作について説明する。
図11は、電波照射試験時における電源端子101に供給される電圧VEにおける変動波形の一例を示す模式図である。
〈概要〉
本実施の形態5においては、前記実施の形態1の図1におけるスイッチ107にクロック信号CLKの波形を整形するクロック整形機能を設けた技術ついて説明する。
図12は、本実施の形態5によるスイッチ107における構成の一例を示す説明図である。なお、車載用半導体装置100の構成は、前記実施の形態1の図1と同様であり、異なる点は、図12に示すスイッチ107である。
続いて、図12に示す構成のスイッチ107の動作について説明する。
続いて、クロック整形機能を有するスイッチ107から出力されるクロック信号CLKについて、図14を用いて説明する。
〈概要〉
本実施の形態6では、車載用半導体装置100が有する回路ブロックを前記実施の形態3の図8に示した分離領域802によって分離する例について説明する。
図15は、本実施の形態6による車載用半導体装置100のレイアウトの一例を示す説明図である。
〈概要〉
本実施の形態7では、車載用半導体装置100を用いて構成される車載用センサシステムについて説明する。
図16は、本実施の形態7による車載用センサシステムにおける構成の一例を示す説明図である。
101 電源端子
102 レギュレータ
102a レギュレータ
103 内部回路
104 電圧監視回路
105 プロセッサ
106 発振器
107 スイッチ
400 電圧低下検出回路
401 電圧低下検出回路
402 電圧低下検出回路
403 レベル変換回路
404 抵抗
405 抵抗
406 トランジスタ
407 NAND回路
408 電流源
500 レギュレータ
501 コンデンサ
502 レベル変換回路
600 サージ保護回路
601 バックアップ回路
602 サージ保護抵抗
603 クランプ素子
700 寄生ダイオード
701 寄生トランジスタ
710 トランジスタ
711 トランジスタ
712 電流源
713 アンプ
714 抵抗
715 抵抗
800 Nウェル
801 Nウェル
802 分離領域
803 P型基板
Claims (9)
- 外部から供給される第1の電圧の電圧レベルを変換して第2の電圧を生成する第1のレギュレータと、
前記第1の電圧の電圧レベルを変換して第3の電圧を生成する第2のレギュレータと、
前記第2の電圧および前記第3の電圧がそれぞれ供給される内部回路と、
前記第1、前記第2、および前記第3の電圧を監視する電圧監視部と、
を有し、
前記内部回路は、
前記第1のレギュレータから供給される前記第2の電圧によって動作するプロセッサと、
前記第2のレギュレータから供給される前記第3の電圧によって動作し、前記プロセッサの動作クロックとなるクロック信号を生成する発振器と、
を有し、
前記電圧監視部は、
前記第1、前記第2、および前記第3の電圧の少なくともいずれか1つの電圧レベルが設定値を下回った際に第1の制御信号を出力し、前記第1、前記第2、および前記第3の電圧の電圧レベルが前記設定値をすべて上回った際に第2の制御信号を出力する電圧監視回路と、
前記電圧監視回路から出力される前記第1または前記第2の制御信号に基づいて、前記プロセッサに前記クロック信号を供給または停止するスイッチ部と、
を備え、
前記スイッチ部は、前記クロック信号がLoレベルの際に前記第1の制御信号が入力された場合、前記クロック信号のLoレベルを保持し、Loレベルの前記クロック信号を保持中に前記第2の制御信号が入力された場合、前記発振器から出力される前記クロック信号と前記保持した前記クロック信号とがそれぞれLoレベルとなるまで前記プロセッサに前記クロック信号を供給せず、前記クロック信号がHiレベルの際に前記第1の制御信号が入力された場合、前記クロック信号のHiレベルを保持し、Hiレベルの前記クロック信号を保持中に前記第2の制御信号が入力された場合、前記発振器から出力される前記クロック信号と前記保持した前記クロック信号とがそれぞれHiレベルとなるまで前記プロセッサに前記クロック信号を供給しない、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記第1の電圧に印加されるサージを吸収するサージ保護回路を有し、
前記電圧監視部が監視する前記第1の電圧は、前記サージ保護回路から供給される、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記電圧監視回路は、
前記第1の電圧の電圧レベルが第1の設定値を下回った際に第1の検出信号を出力し、前記第1の電圧の電圧レベルが前記第1の設定値を上回った際に第2の検出信号を出力する第1の電圧低下検出回路と、
前記第2の電圧の電圧レベルが第2の設定値を下回った際に第3の検出信号を出力し、前記第2の電圧の電圧レベルが前記第2の設定値を上回った際に第4の検出信号を出力する第2の電圧低下検出回路と、
前記第3の電圧の電圧レベルが第3の設定値を下回った際に第5の検出信号を出力し、前記第3の電圧の電圧レベルが前記第3の設定値を上回った際に第6の検出信号を出力する第3の電圧低下検出回路と、
前記第1、前記第3、または前記第5の検出信号の少なくともいずれか1つが入力された際に、前記第1の制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記第2、前記第4、および前記第6の検出信号がすべて入力された際に、前記第2の制御信号を前記スイッチ部に出力する制御信号生成部と、
を有する、車載用半導体装置。 - 請求項3記載の車載用半導体装置において、
前記第1〜前記第6の検出信号を前記制御信号生成部の電圧レベルに見合った電圧に変換、または前記電圧監視回路から出力される前記第1および前記第2の制御信号を前記スイッチ部の電圧レベルに見合った電圧に変換するレベル変換回路を有する、車載用半導体装置。 - 請求項3記載の車載用半導体装置において、
前記第1〜前記第3の電圧低下検出回路がそれぞれ有する前記第1〜前記第3の設定値の少なくとも1つは、ヒステリシスを有する、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記第1の電圧の電圧レベルを変換して第4の電圧を生成する第3のレギュレータを有し、
前記第3のレギュレータが生成する前記第4の電圧は、前記電圧監視回路の動作電圧として供給される、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記スイッチ部は、前記第1の制御信号が入力された際の前記クロック信号の状態を保持し、前記第2の制御信号が入力された際に、前記発振器から出力される前記クロック信号と保持した前記クロック信号との論理値が異なる場合に、前記発振器から出力される前記クロック信号と前記保持した前記クロック信号とが同じ論理値になるまで、保持した前記クロック信号の論理値を出力する、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記車載用半導体装置は、物理量に応じて電気的特性の変化するセンサエレメントが取得する信号を処理する、車載用半導体装置。 - 請求項1記載の車載用半導体装置において、
前記第1の電圧は、エンジン制御ユニットから供給される、車載用半導体装置。
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