JPH0695115B2 - 電圧検出回路 - Google Patents
電圧検出回路Info
- Publication number
- JPH0695115B2 JPH0695115B2 JP15371886A JP15371886A JPH0695115B2 JP H0695115 B2 JPH0695115 B2 JP H0695115B2 JP 15371886 A JP15371886 A JP 15371886A JP 15371886 A JP15371886 A JP 15371886A JP H0695115 B2 JPH0695115 B2 JP H0695115B2
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- Japan
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- power supply
- circuit
- diode
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種の電子装置に用いられる電源電圧の変化を
検出するための電圧検出回路に関するものである。
検出するための電圧検出回路に関するものである。
（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、実公昭59−1479
5号公報、特公昭59−16411号公報、及び特公昭57−4603
3号公報に記載されるものがあった。以下、その構成を
図を用いて説明する。
5号公報、特公昭59−16411号公報、及び特公昭57−4603
3号公報に記載されるものがあった。以下、その構成を
図を用いて説明する。
第２図は従来の電圧検出回路の一構成例を示す回路図で
ある。
ある。
この電圧検出回路は（＋）電源電圧VDDが印加される電
源端子１を有し、その電権端子１と接地電位VSSとの間
にはＰチャネル形の電界効果トランジスタ（以下、FET
という）２と抵抗３が直列に接続されている。FET2はそ
のゲートが接地電位VSSに接地されると共に、そのドレ
インがインバータ４を介して出力端子５に接続されてい
る。
源端子１を有し、その電権端子１と接地電位VSSとの間
にはＰチャネル形の電界効果トランジスタ（以下、FET
という）２と抵抗３が直列に接続されている。FET2はそ
のゲートが接地電位VSSに接地されると共に、そのドレ
インがインバータ４を介して出力端子５に接続されてい
る。
以上の構成において、電源電圧VDDが充分に大きい時に
は、FET2のドレイン電位Vdがインバータ４の閾値電圧を
上まわって出力端子５からＬレベルの信号が出力され
た、また、電源電圧VDDが降下してドレイン電圧Vdがイ
ンバータ４の閾値電圧を下まわれば、出力端子５からＨ
レベルの信号が出力される。これにより電源電圧VDDの
レベル変化を検出できる。
は、FET2のドレイン電位Vdがインバータ４の閾値電圧を
上まわって出力端子５からＬレベルの信号が出力され
た、また、電源電圧VDDが降下してドレイン電圧Vdがイ
ンバータ４の閾値電圧を下まわれば、出力端子５からＨ
レベルの信号が出力される。これにより電源電圧VDDの
レベル変化を検出できる。
第３図は従来の他の電圧検出回路の回路図である。
この電圧検出回路は、（＋）電源電圧VDDが印加される
電源端子６を有し、その電源端子６と接地電位VSSとの
間には直列接続の抵抗7,8と直列接続の順方向ダイオー
ド９及び抵抗10とが接続されている。抵抗7,8の中点電
位Vbとダイオード９のカソード側中点電位Vaとは、コン
パレータ11の第１と第２の入力端子にそれぞれ接続さ
れ、さらにそのコンパレータ11の出力側が出力端子12に
接続されている。コンパレータ11は中点電位VaとVbを比
較してその大小関係によりＨレベルまたはＬレベル信号
を出力する回路である。なお、抵抗７の抵抗値をR7、抵
抗８の抵抗値をR8とする。
電源端子６を有し、その電源端子６と接地電位VSSとの
間には直列接続の抵抗7,8と直列接続の順方向ダイオー
ド９及び抵抗10とが接続されている。抵抗7,8の中点電
位Vbとダイオード９のカソード側中点電位Vaとは、コン
パレータ11の第１と第２の入力端子にそれぞれ接続さ
れ、さらにそのコンパレータ11の出力側が出力端子12に
接続されている。コンパレータ11は中点電位VaとVbを比
較してその大小関係によりＨレベルまたはＬレベル信号
を出力する回路である。なお、抵抗７の抵抗値をR7、抵
抗８の抵抗値をR8とする。
次に、第４図を参照しつつ第３図の動作を説明する。
一方の中点電位Vaは、次式に示すように、 Va＝VDD−Vf 電源電圧VDDからダイオード９の順方向電圧（≒0.6V）V
fだけ減じた電位になる。他方の中点電位Vbは、次式に
示すように、 電源電圧VDDを抵抗7,8で分圧した電位となる。そのた
め、第４図に示すように電源電圧VDDが変化した時の中
点電位VaとVbの変化は異なり、電源電圧VDD＝検出電圧V
Bの点で交点を結ぶことになる。コンパレータ11は中点
電位VaとVbを比較するので、VDD＜VBの時とVDD＞VBの時
とで異なったレベルの出力電圧を出力端子12へ出力す
る。これにより電源電圧VDDが所定の検出電圧VBより大
か小かを検出することができる。
fだけ減じた電位になる。他方の中点電位Vbは、次式に
示すように、 電源電圧VDDを抵抗7,8で分圧した電位となる。そのた
め、第４図に示すように電源電圧VDDが変化した時の中
点電位VaとVbの変化は異なり、電源電圧VDD＝検出電圧V
Bの点で交点を結ぶことになる。コンパレータ11は中点
電位VaとVbを比較するので、VDD＜VBの時とVDD＞VBの時
とで異なったレベルの出力電圧を出力端子12へ出力す
る。これにより電源電圧VDDが所定の検出電圧VBより大
か小かを検出することができる。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の回路では、次のような問題点
があった。
があった。
（１）第２図の回路を集積回路（以下、ICという）内に
作りつけようとすると、FET2の閾値電圧Vtp、FET2の利
得を示す相互コンダクタンス、および抵抗３の抵抗値が
それぞればらつくため、検出電圧が大きくばらつく。
作りつけようとすると、FET2の閾値電圧Vtp、FET2の利
得を示す相互コンダクタンス、および抵抗３の抵抗値が
それぞればらつくため、検出電圧が大きくばらつく。
（２）同じく第３図の回路をIC内に作りつけようとする
と、ダイオード９における順方向電圧Vfのばらつき、コ
ンパレータ11における入力オフセット電圧のばらつき、
および抵抗７と８の相対的なばらつきの存在のため、検
出電圧VBが大きくばらつくことになり、電源電圧VDDの
変化を精度良く検出できない。
と、ダイオード９における順方向電圧Vfのばらつき、コ
ンパレータ11における入力オフセット電圧のばらつき、
および抵抗７と８の相対的なばらつきの存在のため、検
出電圧VBが大きくばらつくことになり、電源電圧VDDの
変化を精度良く検出できない。
本発明は前記従来技術が持っていた問題点として、各回
路構成要素のばらつきによる検出精度の低い点について
解決した電圧検出回路を提供するものである。
路構成要素のばらつきによる検出精度の低い点について
解決した電圧検出回路を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、電源電圧の変化
を検出する電圧検出回路において、この回路を少なくと
も、検出すべき電源電圧を分圧点で分圧する抵抗分圧回
路と、接合面積の異なる複数個のダイオードを有し、そ
れらのダイオードのうちの一つを選択してそのダイオー
ドを前記電源電圧と節点の電位との間に介挿する他の回
路と、前記節点と接地電位との間に介挿される抵抗と、
前記分圧点および節点にそれぞれ接続される第１および
第２の入力端子を有し、それら第１と第２の入力端子の
電圧の大小関係を比較するコンパレータとで構成したも
のである。
を検出する電圧検出回路において、この回路を少なくと
も、検出すべき電源電圧を分圧点で分圧する抵抗分圧回
路と、接合面積の異なる複数個のダイオードを有し、そ
れらのダイオードのうちの一つを選択してそのダイオー
ドを前記電源電圧と節点の電位との間に介挿する他の回
路と、前記節点と接地電位との間に介挿される抵抗と、
前記分圧点および節点にそれぞれ接続される第１および
第２の入力端子を有し、それら第１と第２の入力端子の
電圧の大小関係を比較するコンパレータとで構成したも
のである。
（作用） 本発明によれば、以上のように電圧検出回路を構成した
ので、ダイオード回路により、複数個のダイオードのう
ちの一つを選択して検出電圧の調整をし、各回路構成要
素に生じるばらつきの補正が行える。従って前記問題点
を除去できるのである。
ので、ダイオード回路により、複数個のダイオードのう
ちの一つを選択して検出電圧の調整をし、各回路構成要
素に生じるばらつきの補正が行える。従って前記問題点
を除去できるのである。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す電圧検出回路の回路図
である。
である。
この電圧検出回路は、（＋）電源電圧VDDが印加される
電源端子21を有し、その電源端子21と接地電位VSSとの
間には抵抗値R22の抵抗22と抵抗R23の抵抗23が直列に接
続されている。また、電源端子21には、共通端子ａとそ
の端子ａに切換え接続される端子b,c,dを有するダイオ
ード選択回路24が接続され、その端子ａが電源端子21
に、その端子ｂが第１のダイオード25のアノードに、そ
の端子ｃが第２のダイオード26のアノードに、その端子
ｄが第３のダイオード27のアノードに、それぞれ接続さ
れている。これらダイオード選択回路24及びダイオード
25,26,27でダイオード回路が構成されている。
電源端子21を有し、その電源端子21と接地電位VSSとの
間には抵抗値R22の抵抗22と抵抗R23の抵抗23が直列に接
続されている。また、電源端子21には、共通端子ａとそ
の端子ａに切換え接続される端子b,c,dを有するダイオ
ード選択回路24が接続され、その端子ａが電源端子21
に、その端子ｂが第１のダイオード25のアノードに、そ
の端子ｃが第２のダイオード26のアノードに、その端子
ｄが第３のダイオード27のアノードに、それぞれ接続さ
れている。これらダイオード選択回路24及びダイオード
25,26,27でダイオード回路が構成されている。
各ダイオード25,26,27のカソードは、共通の節点28に接
続され、その節点28が抵抗29を介して接地電位VSSに接
続されると共に、コンパレータ30の第２の入力端子に接
続されている。また、抵抗22,23で構成される抵抗分圧
回路の分圧点は、コンパレータ30の第１の入力端子に接
続されている。コンパレータ30は、節点28の電位Vaと分
圧点の電位Vdとを比較し、その大小関係によってＨレベ
ルまたはＬレベルの出力電圧VOを出力端子31に出力する
回路である。
続され、その節点28が抵抗29を介して接地電位VSSに接
続されると共に、コンパレータ30の第２の入力端子に接
続されている。また、抵抗22,23で構成される抵抗分圧
回路の分圧点は、コンパレータ30の第１の入力端子に接
続されている。コンパレータ30は、節点28の電位Vaと分
圧点の電位Vdとを比較し、その大小関係によってＨレベ
ルまたはＬレベルの出力電圧VOを出力端子31に出力する
回路である。
次に、第４図及び第５図（１），（２）の動作説明図を
参照しつつ第１図の動作を説明する。ここで仮に、
（ｉ）ダイオード25,26,27の接合面積比を1:2:4に設定
した場合は、（ii）２のべき乗の比の接合面積を有する
ダイオード群を所望の数だけ設けた場合等の動作を、以
下説明する。
参照しつつ第１図の動作を説明する。ここで仮に、
（ｉ）ダイオード25,26,27の接合面積比を1:2:4に設定
した場合は、（ii）２のべき乗の比の接合面積を有する
ダイオード群を所望の数だけ設けた場合等の動作を、以
下説明する。
（ｉ）ダイオード25,26,27の接合面積比が1:2:4の場合
の動作 一般的なダイオードの順方向電圧Vfは、順方向電流Ifの
電流密度で定まり、接合面積の電流密度が２倍になる
と、順方向電圧Vfが例えば18mV増大するという関係にあ
り、この関係は極めて良好に成立する。従って同一の順
方向電流Ifを流した時、第1,第2,第３のダイオード25,2
6,27の順方向電圧VfをそれぞれVf1，Vf2，Vf3とすれ
ば、次式の関係が得られる。
の動作 一般的なダイオードの順方向電圧Vfは、順方向電流Ifの
電流密度で定まり、接合面積の電流密度が２倍になる
と、順方向電圧Vfが例えば18mV増大するという関係にあ
り、この関係は極めて良好に成立する。従って同一の順
方向電流Ifを流した時、第1,第2,第３のダイオード25,2
6,27の順方向電圧VfをそれぞれVf1，Vf2，Vf3とすれ
ば、次式の関係が得られる。
Vf1＝Vf2＋18mV Vf3＝Vf2−18mV そこで当初、ダイオード選択回路24として、共通端子ａ
が端子ｃにのみ接続されるようにする。この時、電位
Va，Vbは第４図と同様になり、その電圧Va，Vbの交点の
検出電圧はVBになる。この時の検出電圧VBが所望の値で
あれば、出力端子31から出力される出力電圧VOのレベル
を検出することにより、電源電圧VDDの変化を正確に検
出できる。
が端子ｃにのみ接続されるようにする。この時、電位
Va，Vbは第４図と同様になり、その電圧Va，Vbの交点の
検出電圧はVBになる。この時の検出電圧VBが所望の値で
あれば、出力端子31から出力される出力電圧VOのレベル
を検出することにより、電源電圧VDDの変化を正確に検
出できる。
ところが、ダイオード26の順方向電圧Vf、抵抗値R22とR
23の相対比、およびコンパレータ30の入力オフセット電
圧のばらつきにより、第５図（１）に示すように、Va＝
Vbとなる電源電圧VDDの値が、所望の検出電圧VBより大
きくなってVB1になることがある。この場合には、ダイ
オード選択回路24における共通端子ａと端子ｃとの接続
を切離し、共通端子ａを端子ｄに切替え接続する。する
と、順方向電圧Vf3はVf2より略18mV小さいから、電圧Va
が略18mV大きくなり、Va＝Vbなる電源電圧VDDの値が、
約 だけ小さくなる。
23の相対比、およびコンパレータ30の入力オフセット電
圧のばらつきにより、第５図（１）に示すように、Va＝
Vbとなる電源電圧VDDの値が、所望の検出電圧VBより大
きくなってVB1になることがある。この場合には、ダイ
オード選択回路24における共通端子ａと端子ｃとの接続
を切離し、共通端子ａを端子ｄに切替え接続する。する
と、順方向電圧Vf3はVf2より略18mV小さいから、電圧Va
が略18mV大きくなり、Va＝Vbなる電源電圧VDDの値が、
約 だけ小さくなる。
逆に、ダイオード26の順方向電圧Vf、抵抗値R22とR23の
相対比、およびコンパレータ30の入力オフセット電圧の
ばらつきにより、第５図（２）に示すように、Va＝Vbと
なる電源電圧VDDの値が所望の検出電圧VBより小さくな
ってVB2になることがある。この場合には、ダイオード
選択回路24における共通端子ａと端子ｃとの接続を切離
し、共通端子ａを端子ｂに切替え接続する。すると、順
方向電圧Vf1はVf2よりも略18mV大きいから、電位Vaが略
18mV小さくなってVa＝Vbとなる電源電圧VDDの値が約 だけ大きくなる。
相対比、およびコンパレータ30の入力オフセット電圧の
ばらつきにより、第５図（２）に示すように、Va＝Vbと
なる電源電圧VDDの値が所望の検出電圧VBより小さくな
ってVB2になることがある。この場合には、ダイオード
選択回路24における共通端子ａと端子ｃとの接続を切離
し、共通端子ａを端子ｂに切替え接続する。すると、順
方向電圧Vf1はVf2よりも略18mV大きいから、電位Vaが略
18mV小さくなってVa＝Vbとなる電源電圧VDDの値が約 だけ大きくなる。
このように、ダイオード選択回路24の接続状態を手動あ
るいは自動で選択することにより、検出電圧VBを調整す
ることができる。同一のICチップ内においては、所定の
接合面積比が良好に得られ、かつ２倍の電流密度に対し
て18mVの順方向電圧Vfの増大という関係を極めて良好に
得られる。
るいは自動で選択することにより、検出電圧VBを調整す
ることができる。同一のICチップ内においては、所定の
接合面積比が良好に得られ、かつ２倍の電流密度に対し
て18mVの順方向電圧Vfの増大という関係を極めて良好に
得られる。
そのため、電源電圧VDDの変化を高い精度で検出でき
る。
る。
（ii）２のべき乗の比の接合面積のダイオード群を所望
の数だけ設けた場合の動作 この場合には、広範囲にわたって約 の刻みで検出電圧VBを調整できる。
の数だけ設けた場合の動作 この場合には、広範囲にわたって約 の刻みで検出電圧VBを調整できる。
同様の考えで、▲√▼の等比級数の接合面積を有する
ダイオード群を所望の数だけ設ければ、約 の刻みで検出電圧VBを調整できる。これを一般化して表
わすと、任意の小数も含む正数をｎとすれば、2nの等比
級数の接合面積を有するダイオード群を所望の数だけ設
ければ、約 18×ｎ（mV） の刻みで検出電圧VBを調整でき、それにより高精度の検
出結果が得られる。
ダイオード群を所望の数だけ設ければ、約 の刻みで検出電圧VBを調整できる。これを一般化して表
わすと、任意の小数も含む正数をｎとすれば、2nの等比
級数の接合面積を有するダイオード群を所望の数だけ設
ければ、約 18×ｎ（mV） の刻みで検出電圧VBを調整でき、それにより高精度の検
出結果が得られる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、接合面積
の異なるダイオードを複数個設け、それらを選択するこ
とによって検出電圧の調整を可能な構成にしたので、電
源電圧の変化を精度良く検出できる。従って電池等のよ
うに電圧が時間とともに、低下する装置等に用いれば、
良好な検出精度が得られる。
の異なるダイオードを複数個設け、それらを選択するこ
とによって検出電圧の調整を可能な構成にしたので、電
源電圧の変化を精度良く検出できる。従って電池等のよ
うに電圧が時間とともに、低下する装置等に用いれば、
良好な検出精度が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す電圧検出回路の回路
図、第２図及び第３図は従来の電圧検出回路の回路図、
第４図は第３図の動作説明図、第５図（１），（２）は
第１図の動作説明図である。 22,23,29……抵抗、24……ダイオード選択回路、25,26,
27……ダイオード、30……コンパレータ。
図、第２図及び第３図は従来の電圧検出回路の回路図、
第４図は第３図の動作説明図、第５図（１），（２）は
第１図の動作説明図である。 22,23,29……抵抗、24……ダイオード選択回路、25,26,
27……ダイオード、30……コンパレータ。
Claims (1)
- 【請求項１】検出すべき電源電圧を分圧点で分圧する抵
抗分圧回路と、 接合面積の異なる複数個のダイオードを有し、それらの
ダイオードのうちの一つを選択してそのダイオードを前
記電源電圧と節点の電位との間に介挿するダイオード回
路と、 前記節点と接地電位との間に介挿される抵抗と、 前記分圧点および節点にそれぞれ接続される第１および
第２の入力端子を有し、それら第１と第２の入力端子の
電圧の大小関係を比較するコンパレータとを、備えたこ
とを特徴とする電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371886A JPH0695115B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15371886A JPH0695115B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電圧検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS639866A JPS639866A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0695115B2 true JPH0695115B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=15568583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15371886A Expired - Lifetime JPH0695115B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695115B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2876854B2 (ja) * | 1991-10-25 | 1999-03-31 | 日本電気株式会社 | 電位検出回路 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15371886A patent/JPH0695115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS639866A (ja) | 1988-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |