TWI316610B - Low voltage detecting circuit - Google Patents

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TWI316610B TW095134728A TW95134728A TWI316610B TW I316610 B TWI316610 B TW I316610B TW 095134728 A TW095134728 A TW 095134728A TW 95134728 A TW95134728 A TW 95134728A TW I316610 B TWI316610 B TW I316610B
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Description

1316610 …九、發明說明： • ·【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以檢測出電源電壓之降低的低電 壓檢測電路。 :【先前技術】 : 在微電腦中，電源電壓Vdd降低至某基準以丁之電壓 時’電路之動作會變得不穩定，而產生誤動作。由防止上 述問題之觀點來看，在微電腦内建有用以檢測出該電源電 籲壓Vdd之降低的低電壓檢測電路以自動地進行重設動作。 第3圖係顯示習知之一般低電壓檢測電路的電路構成。 習知之一般低電壓檢測電路係具備：輸出一定之基準 電壓Vref的基準電壓產生電路1〇〇;藉由分壓電阻R1〇及 R20將電源電壓Vdd分壓為分壓電壓几並予以輸出的分壓 電路200 ;及比較上述電路之各輸出並輸出其判定結果的 比較器110。 • 基準電壓產生電路10〇係由使定電流10產生之定電流 電晶體M0、及串聯連接在該定電流電晶體仙而作為負載 兀件的電阻R30、一極體D所構成，並由定電流電晶體則 與負載元件之連接點輸出基準電壓Vref。基準電壓產生電 路剛與分㈣路_之各輸出係輸人至比較器11()。 藉由該低電壓檢測電路， 電源電壓Vdd之狀態會受到 皿視，且在分壓電壓Vb比基 , 丞早電壓Vref低時，從比較器 110輸出冋位準的低電壓檢 Λ杳讯“古m故 、Hs就Cout，並將微電腦設定 為重《又（分止）狀態，以防姐 该微電腦之誤動作。而且，不 318614 5 1316610 …僅在通常動作時，即使在電源投入時的電源電壓vdd低之 '情況，亦同樣地使微電腦設定為重設狀態，以防止該微電 腦之誤動作。 上述技術係記載在例如以下之專利文獻。 / [專利文獻1]曰本專利特開平8_97694號公報 .·【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而，在上述低電壓檢測電路中，有以下2個問題。 第1如第4圖（a)所示，電源投入時（電源電壓及vb 急遽上昇時），基準電壓產生電路100所產生之基準電壓
Vref的上昇延遲，而無法產生所希望位準的基準電壓
Vref，結果便產生無法輸出高位準的低電壓檢測信號 的問題。 /第2如第4圖（b)所示，在通常動作時，電源電壓 知緩地降低而成為Vb< Vref時，雖輪出低 #_高位準，位準），但當電源電壓vdd更加降 =， 便無法將基準電壓Vref維持在—定之電壓位準，而造成急 遽地降低。因此，會產生Vb>Vref而無法輸出高位準之^ 電壓檢測信號Ccmt的問題。 一 ^ ’在將上述習知之低電壓檢測電路内建在微電腦 j LSI(Large-ScaleIntegrati〇n，大型積體電路） ^下’會有在電源投人時及通常動作時之電 =際，無法進行所希望之重設動作，結果造成誤動作^ 318614 6 1316610 (解決課題之手段） 本發明係鑑於上述問題點而研創者，其 下所述。亦即，本發明之低電祕測電路係具傷2 = 定電流產生之第1定電流電晶體；產生對應於前述第工定 電=準電㈣負载元件；使與前述第i定電流成比例 之第疋U產生的第2定電流電晶體；串聯連接在前述 第^定電流電晶體’且將電源電M予以分壓的分麼電路； 由前述第2 ^電流電晶體與前述分壓電路之連接點的㈣ 所，制，且使電流補助性流通於前述負冑元件的補助電流 電晶體；及用以比較前述基準電堡與由前述分壓電路所分 壓之電源電壓的比較器。 再者’本發明之低電壓檢測電路中，前述第1定電流 電晶體與前述第2定電流電晶體係構成電流鏡。 再者’本發明之低電壓檢測電路中，前述第2定電流 係比前述第1定電流大。 ^ 再者’本發明之低電壓檢測電路中，前述負載元件係 由電阻及二極體所構成。 再者’本發明之低電壓檢測電路中，前述第2定電流 電晶體與前述分壓電路之連接點、及前述補助電流電晶體 的閘極係相連接。 再者，本發明之低電壓檢測電路中，係具備用以限制 月1J述補助電流電晶體之電流的限制電阻。而且，前述補助 電流電晶體係Ρ通道型電晶體。 (發明之效果） 318614 7 1316610 根據本發明之低電壓檢測電路，在電源投入 電壓Vref之上昇不會延遲。而且，即使在通常動作= 電請降低，亦可防止由於上述原因所造成之基準：： 土ref古的降低。因此’可在電源投人時及通常動作時進行可 罪性尚且正確的低電壓檢測。 /因此，將本發明内建在微電腦等之LSI時，可確 進仃所希望的重設動作，並且可防止其誤動作。 【實施方式】 接著，參照圖式說明本發明之低電壓檢測電路。 第1圖係顯示本發明之低電壓檢測電路的一例。該低 .電壓檢測電路係具備：基準電M產生電路⑴分壓電路 20;作為比較電路的比較器3〇;及串聯連接在分壓電路⑽ 之第2定電流電晶體M2。而且，在本實施例中係設定成， 例如電源電壓Vdd通常為5.0V，基準電壓為Mv，當電源 電壓Vdd降低至3. 0V時，分壓電壓VB成為1 lv。 籲 I準電壓產生電路H)係具備：挿入於電源電壓編 供給端與接地間，且使第i定電流u產生之第^電流電 晶體M1(P通道電晶體）；及串聯連接在前述第^電流電 晶體Ml的負載元件40(電阻R1及二極體D);並且將用以 判定電源電壓vdd之降低的基準電壓Vref供給至比較器 3〇之一方的輸入端（非反相輪入端+)者。第丨定電汽電曰 體们之閘極與沒極係形成短路。而且，負載元件4〇之^ 件構成係可適當地變更。 而且，補助電流電晶體
Ma(P通道型電晶體）係経由限 318614 8 1316610 制電阻R2串聯連接在負載元件4〇。該補助電流電晶體^ •係由後述之第2定電流電晶體M2之汲極電壓a所控制者。 亦即，在該汲極電壓A較高之通常動作時成為關斷之狀 態’且補助電流電晶體Ma不會動作。 相反地，汲極電壓A會在較低之電源投入時及電源電 .，壓vdd降低時導通，令補助電流Ia流通於負載元件4〇以 進行補助，而使基準電壓Vref之上昇及基準電壓Vref之 電壓維持疋。此外，由限制補助電流I a過度流通之觀 攀點，而配設限制電阻R2。 分壓電路20係由挿入於電源電壓Vdd供給端與接地間 的分壓電阻R3、R4之串聯電路所構成，並將電源電壓Vdd .之分壓電墨VB供給至比較器30之另一方的輸入端（反相輸 入端-)〇 在該電源電壓Vdd供給端與分壓電路2〇之間，挿入有 第2定電流電晶體M2(P通道型電晶體），而成為分壓電路 # 2_0之電流源。而且，第2定電流電晶體酡之閘極與第i 定電流電晶體Ml之閘極係相互連接，而構成電流鏡。 再者，第2定電流電晶體||2之尺寸，係以可使流通於 第1定電流電晶體Ml之第1定電流Π之數倍的第2定電 流12流通，且其電阻相對於分壓電阻R3、R4可以忽略之 程度進行調整。 再者，第2定電流電晶體m2之汲極電壓a(第2定電 流電晶體M2與分壓電路20之連接點）係連接在補助電流電 晶體Ma之閘極。因此，補助電流電晶體Ma係由汲極電壓 318614 9 1316610 • * A所控制者。 •. 比較器30係比較基準電壓Vref與分壓電壓νβ，依據 該比較結果輸出低電壓檢測信號C〇ut。低電壓檢測信號 Cout係可使用作為微電腦等之LSI之重設（停止）脈衝。 ，· 接著，說明本實施形態之動作。首先，參照第丨圖及 ，第2圖（a)說明電源投入時之動作。 電源投入時，第2定電流電晶體M2之汲極電壓A為 〇V。於是，補助電流電晶體Ma會導通，而流通補助電流 • la。由於將該補助電流Ia供給至負載元件4〇，因此基準 電廢Vref會隨著電源電壓vdd確實地上昇。因此，如第2 .圖（a)所示，從電源投入時到緊接著之時刻tl的期間，分 壓電壓VB會達基準電壓Vref以下，因此能從比較器3〇 輸出高位準的低電壓檢測信號Cout。 接著，參照第1圖及第2圖（b)說明通常動作時電源電 壓Vdd降低的情形。當電源電壓Vdd降低且分壓電壓 #成為基準電壓Vref(Llv以下）時，輸出高位準（ = vdd位 準）的低電壓檢測信號C〇u1:。 ，而且，當電源電壓Vdd降低時，第」定電流電晶體M1 無法流通定電流11。因此，在習知例之低電壓檢測電路 中’基準電| Vref會降低。 .然而，在本發明之低電壓檢測電路中，當定電流n '有抓通~藉由電流鏡之構成，帛2定電流電晶體m2 之〆及極電壓A會降低，隨著，補助電流電晶體Ma會導通， 且補助電流la流通於負载元件4〇。因此，可防止基準電 318614 10 1316610 壓Vref之急遽降低，且可維持在預定之電壓位準。因此， -在電源電壓Vdd降低，且分壓電壓VB成為基準電壓Vref 以下後，可維持從比較器30輪出高位準的低電壓檢測信號 Cout 〇 如上所述，根據本發明之低電壓檢測電路，可確實地 、檢測出所希望之低電壓電源，並且輸出低電壓檢測信號。 【圖式簡单說明】 f 1圖係用以說明本發明之低電壓檢測電路的電路構 成圖。 第2圖（a)及⑻係用以說明本發明之低電壓檢測電路 之動作的曲線圖。 第3圖係用以說明習知之低電壓檢測電路的電路圖。 第4圖（a)及⑻係用以說明習知之低電壓檢測電路之 動作的曲線圖。 【主要元件符號說明】 10 30 A D 12 M0 M2 R1 R3 100基準電壓產生電路 11 〇比較器 没極電壓 二極體 第2定電流 定電流電晶體 第2定電流電晶體 電阻 R4 、 Rl〇 、 R20 分 la Ml - Ma R2 壓電阻R30 20、200分壓電路 40 負載元件 Cout低電壓檢測信號 Π 第1定電流 補助電流 第1定電流電晶體 補助電流電晶體 限制電阻 電阻 318614 11 1316610 電源電壓 ‘ VB、Vb分壓電壓 Vdd w Vref基準電壓
12 318614

Claims (1)

  1. * 1316610 第95134728號專利申請案 (98年7月14曰） 十、申請專利範圍 夕月作修正替換頁 —種低電壓檢測電路，係具備： 使第1定電流產生之第i定電流電晶體： 件；產生對應於前述第1定電流之基準電塵的負載元 2定二與：述第1定電流成比例之第2定電流產生的第 z疋電流電晶體； > 串聯連接在前述第2定電流電晶體，且將電源電壓 予以为壓的分壓電路； 由則述第2定電流電晶體與前述分壓電路之連接 ‘”的電壓所控制，且使電流補助性流通於前述負載元件 的補助電流電晶體；及 、 用以比較前述基準電壓與由前述分壓電路所分壓 之電源電壓的比較器。 如申请專利範圍第1項之低電壓檢測電路，其中，前述 :1定電流電晶體與前述第2定電流電晶體係構成電流 鏡。 .中請專利範圍第1項或第2項之低電壓檢測電路，其 4中’刚述第2定電流係比前述第1定電流大。 .申請專利範圍第1項或第2項之低電壓檢測電路，其 5 ’則述負載元件係由電阻及二極體所構成。 ’申請專利範圍第1項或第2項之低電壓檢測電路，其 月’J述第2定電流電晶體與前述分壓電路之連接點； 及 * 13 318614(修正版) 1316610 第95134728號專利申請案 (98年7月14曰） f年夕月_修正替換頁 前述補助電流電晶體的閘極係相連接。 6. 如申請專利範圍第1項或第2項之低電壓檢測電路，其 中，具備用以限制前述補助電流電晶體之電流的限制電 阻。 7. 如申請專利範圍第1項或第2項之低電壓檢測電路，其 中，前述補助電流電晶體係P通道型電晶體。
    14 318614(修正版)
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