TWI517573B - 電源電壓監視電路及具備該電源電壓監視電路之電子電路 - Google Patents

電源電壓監視電路及具備該電源電壓監視電路之電子電路 Download PDF

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Description

電源電壓監視電路及具備該電源電壓監視電路之電子電路
本發明係關於謀求電子電路中之最低動作電源電壓之低電壓化,使成為能夠低電壓動作化之電源電壓監視電路及該電源電壓監視電路的電子電路。
在電子電路中,設定有適用於其電路之動作可能電源電壓範圍。在其動作可能電源電壓範圍中,保證其電路之動作,並可以確保自其電路輸出之訊號的信賴度。
於輸入電子電路之電源時,其電源電壓成為動作可能電源電壓為止,由於過渡性上升,故產生到達至上述動作可能電源電壓為止之狀態遷移。因此,為了確保所輸出之訊號之信賴度,在電子電路上,施有控制所輸出之訊號以使確定之處理(例如,參照專利文獻1)。
就以如此之處置而言,有設置電源電壓監視電路,監視所輸入之電源電壓,檢測出低電源電壓狀態之處置的情形。例如,在專利文獻1之第1圖所示之電源電壓監視電路中,監視被供電至電子電路20之電源電壓,當電源電壓成為特定設定值以上之時,對電子電路20提供動作許可訊號。依此,可防止電子電路20執行錯誤動作之情形。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平08-279739號公報
在專利文獻1之電源電壓監視電路中,如上述般使用藉由洩漏電阻檢測出電源電壓之電源電壓檢測電路。即是,在電路內,原本應保證最低動作電源電壓之電路,係被構成藉由另外之電路檢測出最低動作電源電壓以上。該情形在如電子電路中無法有效利用電源電壓之意義中為非效率。
即是,在必須保證電源電壓之最低動作電源電壓的原本電路中,當電源電壓超出最低動作電源電壓時,則以可以立即將其資訊發送至外部電路之構成為佳。如此一來,因可以謀求最低動作電源電壓之低電壓化,故可以使電子電路,例如IC等之最低動作電源電壓規格成為低電壓化。
本發明係為了解決上述問題而硏究出,本發明之目的在於提供謀求電子電路中之最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓之電源電壓監視電路及具備有該電源電壓監視電路的電子電路。
本發明係為了解決上述問題而硏究出,本發明之電源電壓監視電路係屬於監視被供給至電子電路之電源電壓的電源電壓監視電路,其特徵為:具備輸出對電源電壓之增加表示飽和特性之訊號電壓的訊號輸出電路;和比較電源電壓和上述訊號電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出訊號電壓為正常之訊號的訊號電壓監視電路。
再者,本發明之電源電壓監視電路具備:具有從電源通過電流源電路而接受電流之供給的阻抗電路,藉由上述阻抗電路生成上述訊號電壓並予以輸出之訊號輸出電路;和比較從上述訊號輸出電路所輸出之訊號電壓和上述電源電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示上述電源電壓成為上述電子電路之最低動作電源電壓以上之訊號的訊號電壓監視電路。
再者,本發明之電源電壓監視電路係藉由上述阻抗電路,生成上述訊號電壓以作為與上述電源電壓比較之基準電壓,更作為表示溫度依存性之電壓而予以輸出。
再者,本發明之電源電壓監視電路中,上述訊號輸出電路係在電源接通時電源電壓遷移至特定電壓之期間,輸出隨著上述電源電壓之增加而增加之訊號電壓,並且於上述電源電壓超出上述特定電壓而增加之時,將持有飽和特性而單調增加之電壓當作訊號電壓而予以輸出,上述訊號電壓監視電路係比較從上述訊號輸出電路所輸出之訊號電壓和上述電源電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示上述電源電壓超出上述 電子電路之最低動作電源電壓之訊號。
再者,本發明之電源電壓監視電路中,上述訊號電壓監視電路具備擁有偏移功能之比較電路,將藉由事先設定之電位差所表示之偏移電位設定成一方之輸入,且當被輸入之兩個訊號的電位差滿足該偏移電位之時,輸出表示上述電源電壓超出最低動作電源電壓的訊號。
再者,本發明之電源電壓監視電路中,上述訊號輸出電路係被構成串聯連接電流源電路和阻抗電路,從上述電流源電路和阻抗電路之電路連接點輸出上述訊號電壓。
再者,本發明之電源電壓監視電路中,上述阻抗電路係輸入從上述電流源電路所輸出之電流,輸出因應被檢測出之物理量之電壓訊號的感測器。
再者,本發明之電源電壓監視電路中,上述感測器為檢測溫度之溫度感測器。
再者,本發明之電子電路具備上述中之任一所記載之電源電壓監視電路。
若藉由本發明之電源電壓監視電路時,訊號輸出電路輸出對溫度感測器等之電源電壓表示飽和特性之訊號電壓,訊號電壓監視電路比較自訊號輸出電路所輸出之訊號電壓和電源電壓,於電源電壓和訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示自訊號輸出電路所輸出之訊號電壓為正常之訊號的訊號。
依此謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。因此,能夠使例如IC等之最低動作電源電壓規格成為低電壓化。
以下,針對本發明之實施形態參照圖面予以說明。
(第1實施型態)
第1圖為表示藉由本發明之第1實施形態的電源電壓監視電路的概略構成圖。
電源電壓監電路50係由訊號輸出電路1和訊號電壓監視電路4構成。再者,電源電壓監視電路50之輸出訊號被輸出至後續之運用電路6。再者,訊號輸出電路1之輸出訊號也有在運用電路6中被使用之情形。
電源電壓監視電路50中之訊號輸出電路1係被構成串聯連接供給一定電流之電流源電路2,和將來自該電流源2之電流設為輸入之阻抗電路3。再者,自電流源電路2和阻抗電路3之電路連接點輸出訊號電壓Vsignal。
該阻阻抗電路3係由例如被偏壓至順方向當作溫度感測器使用之二極體等所構成。然後,在輸入電源時,電源電壓VDD遷移至特定電壓為止之期間,即是被供給至電源電壓低之阻抗電路3之電流減少時,阻抗電路3表示高阻抗狀態,訊號電壓Vsignal之電壓成為電源電壓VDD。即是,在電源電壓VDD低之狀態下,自阻抗電路3輸出之訊號電壓Vsignal隨時電源電壓VDD之增加而直線性增加(參照第4圖之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD)。
然後,電源電壓VDD增加超出特定電壓之時,通過電流源電路2而流至阻抗電路3之電流增大,但是當一定值以上之電流流至阻抗電路3時,阻抗電路3之兩端之電壓表示飽和特性,成為一定之電壓(臨界電壓)。並且,電源電壓VDD增加,當被供給至阻抗電路3之電流增加時,阻抗電路3之兩端之電壓成為從上述之一定值持有飽和特性而緩緩地單調增加的電壓。並且,阻抗電路3由溫度感測器用之二極體等構成之時,上述一定電壓(臨界電壓)成為表示溫度依存性之電壓。針對該阻抗電路3之詳細如後述。
從上述阻抗電路3輸出之訊號電壓Vsignal係在訊號電壓監視電路4中成為與電源電壓VDD比較之時之基準電壓的訊號,阻抗電路3由溫度感測器用之二極體等所構成之時,成為表示溫度依存性之訊號。
電源電壓監視電路50中之訊號電壓監視電路4具有兩個輸入端子(Tip、Tin)和輸出端子To。訊號電壓監視電路4係比較所輸入之兩個訊號之電位,檢測出其電位差是否為特定之值以上,藉由低位準或高位準的被2值化之邏輯訊號輸出檢測結果。
表示偏移比較器5以作為訊號電壓監視電路4之一型態。偏移比較器5具備偏壓電壓源5a及比較器5b。偏壓電壓源5a係使產生特定之偏壓電位Vb,對輸入端子Tip之輸入訊號設定電壓偏移。比較器5b係檢測出被輸入之兩個訊號之電位差。
在偏移比較器5中,輸入端子Tin經偏壓電壓源5a連接於比較器5b之反轉輸入端,輸入端子Tip連接於比較器5b之非反轉輸入端,比較器5b之輸出端連接於輸出端子To。
被輸入至輸入端子Tin之訊號藉由偏壓電壓源5a被變換成僅高於偏壓電位Vb部分之電位,被輸入至比較器5b。藉由採用如此之構成,偏移比較器5係藉由較被輸入至輸入端子Tin之訊號之電壓僅有高出特定電壓(偏壓電位Vb)之部分的臨界電壓,比較被輸入至輸入端子Tip之訊號。
當被輸入至輸入端子Tip之訊號VDD之電位從較在被輸入至輸入端子Tin之訊號電壓Vsignal之電位加算偏壓電位Vb之電壓低的狀態遷移至高的狀態時,輸出訊號Vout則反轉。其輸出訊號Vout在被輸入至輸入端子Tip之訊號VDD之電位較在被輸入至輸入端子Tin之訊號電壓Vsignal之電位加算偏壓電位Vb之電壓低的狀態下,表示低位準。再者,輸出訊號Vout在被輸入至輸入端子Tip之訊號VDD之電位較在被輸入至輸入端子Tin之訊號電壓Vsignal之電位加算偏壓電位Vb之電壓高的狀態下,表示高位準。
訊號電壓監視電路4之輸出電壓Vout朝向後續之運用電路6輸出。在運用電路6中,輸入訊號電壓監視電路4之輸出電壓Vout,檢測出該輸出電壓Vout遷移至高位準之情形,並檢測電源電壓VDD超過最低動作電源電壓之情形。再者,訊號輸出電路1之訊號輸出Vsignal也被輸出至例如運用電路6以當作溫度感測器之訊號,在運用電路6中被利用。
再者,第2圖為表示訊號輸出電路之構成例。第2圖(A)所示之例,係由生成參照電流Ir之空乏型之PMOS電晶體Q13,和構成鏡電流電路之PMOS電晶體Q11、Q12構成電流源電路2a。再者,表示以將閘極和汲極共同連接於基準電位VSS之NMOS電晶體Q14而構成阻抗電路3a,並且將NMOS電晶體Q14當作二極體(溫度檢測用感測器)使用之例。
再者,第2圖(B)係表示藉由施加逆接偏壓之空乏型之PMOS電晶體Q15構成電流源電路2b,與第2圖(A)相同,以將閘極和汲極共同連接於基準電位VSS之NMOS電晶體Q14構成阻抗電路3a之例。
並且,阻抗電路3a並不限定於第2圖(A)、(B)所示之NMOS電晶體Q14,若為將來自電流源電路之電流設為輸入,輸出因應被檢測出之物理量的電壓訊號的感測器即可。例如,可以將第2圖(C)所示之溫度檢測用之二極體D當作阻抗電路使用。再者,可以將第2圖(D)所示之MR元件(磁性電阻元件)當作阻抗電路使用。並且,如第2圖(E)所示般,可以將集極和基極共同接地之雙極電晶體元件Q15當作溫度感測器使用。
再者,即使為第3圖所示之帶隙基準電路亦可。在第3圖所示之帶隙基準電路中,具有共同連接閘極之3個PMOS電晶體Q21、Q22、Q23。
再者,具有PMOS電晶體Q21之汲極連接有射極,並且集極和基極共通運接於基準電位VSS之雙極型之PNP電晶體Q31,和射極經電阻R1運接於PMOS電晶體Q22之汲極,並且集極和基極共同連接於基準電位VSS之雙極電晶體Q32。
並且,具有射極經電阻R2連接於PMOS電晶體Q23,並且集極和基極共同連接於基準電位VSS之雙極型PNP電晶體Q33。在此,電晶體Q31、Q32具有射極面積1對n(n≧1)之關係。
再者,電晶體Q31之射極側(電路點a),和電阻R1之電路點b當作虛短路點輸入至運算大器Amp1之輸入端子,運算放大器Amp1之輸出端子連接於PMOS電晶體Q21、Q22、Q23之閘極。依此,以上述電路點a和電路點b之電位相等之方式,控制流至PMOS電晶體Q21和Q22之電流。再者,電阻R1和R2選擇持有相同之溫度係數,例如選定成電阻R1和電阻R2之電阻值相等。
在該構成中,構成PMOS電晶體Q23成為電流源電路,電阻R2和電晶體Q33成為阻抗電路之PTAT電路,輸出電壓PTATout(PMOS電晶體Q23之汲極之電壓)係
「PTAout=(Vt/R1)1n(N),」
在此,以「Vt=KT/q,K為波茲曼常數,T:絕對溫度,q:電子之電荷量」表示,輸出電壓PTATout當作與絕對溫度T呈比例之電壓而被輸出。
如此一來,第3圖所示之帶隙基準電路具有電流源電路(PMOS電晶體Q23),和阻抗電路(電阻R2和雙極電晶體Q33),可以當作第1圖所示之訊號輸出電路1。再者,例如先行文獻(日本特開2001-147725)中所示之帶隙基準電路也同樣可以當作第1圖所示之訊號輸出電路1使用。
如上述般,訊號輸出電路1係由電流源電路和反相器電路所構成,但是該阻抗電路在輸入電源時至電源電壓VDD遷移至特定電壓為止之期間,隨著電源電壓VDD之增加直線性增加,並且於電源電壓VDD超出特定電壓範圍時,若為將一定值之電壓或從該一定值緩緩地單調增加之電壓當作訊號電壓而予以輸出之阻抗電路即可。即是,阻抗電路並不限於第2圖所示之電晶體、二極體、MR感測器等、第3圖所示之帶隙基準電路,例如即使為曾納二極體(經電阻連接於電源之曾納二極體(Zener Diode))等亦可。
第4圖為表示藉由本發明之第1實施形態的電源電壓監視電路之動作的時序圖。第4圖所示之時序圖係表示被輸入於第1圖所示之訊號電壓監視電路4之A點的訊號電壓Vsignal,被輸入於B點之電源電壓VDD及自C點所輸出之輸出訊號Vout之遷移狀態。
在圖所示之初期狀態中,為未輸入電源之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,電源被輸入至訊號輸出電路1及訊號電壓監視電路4。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於從相同電源供給電力之訊號輸出電路1之輸出的訊號電壓Vsignal,在電源電壓VDD低之狀態下,輸出電壓藉由電流源電路2之動作成為電源電壓VDD。即是,訊號電壓Vsignal係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在訊號電壓監視電路4中,判定所輸入之訊號係對一方訊號施加偏移電位而予以比較,依此即使在所輸入之訊號之電位差小之時,由於藉由被偏移之電位而輸出比較判定之結果,故不會有輸出訊號交互輸出高位準和低位準而成跳擺之不安定狀態的情形。因此,訊號Vout表示低位準。即是,從時刻t1至時刻t2之期間,訊號電壓Vsignal及電源電壓VDD漸漸直線性增加,但是訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD之電位差因小於被給予於偏移比較器5之偏移電位,故訊號Vout表示低位準。
至供給輸入電源之最低動作電源電壓為止的過渡狀態中,因自訊號電壓監視電路4輸出之訊號Vout被維持低位準,故在運用電路6中,例如訊號Vout為低位準之時,可以例如將本身置於非活性狀態,使不輸出不需要之訊號。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。在訊號電壓監視電路4中,雖然在被輸入之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD之電位差為小之狀態,但藉由在一方之輸入訊號被施加偏移電位,訊號Vout確定在低位準。在運用電路6中,訊號Vout確定在低位準,依此可以例如將本身置於非活性狀態,使不輸出不需要之訊號。
在時刻t3中,當藉由訊號V(A)所示之訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal到達至特定電壓時,藉由阻抗電路3之飽和電壓特性,輸出一定電壓。電源輸出之電源電壓VDD之電位持續性上升。再者,訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD之電位差,因小於被給予至偏移比較器5之偏移電位,故訊號Vout維持於低位準。
在時刻t4中,藉由訊號電壓監視電路4,檢測出在自訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD,產生特定電位差,即是訊號電壓監視電路4中之偏移電位之電壓以上之電位差。藉由其檢測,表示例如藉由電源被施加之電源電壓VDD遷移至可動作之電源電壓VDD被供給至訊號輸出電路1及運用電路6之狀態的情形。
依此,訊號電壓監視電路4係解除輸出至訊號Vout之輸出訊號之低位準狀態,並遷移至高位準。該高位準之電位,也隨著電源電位VDD之電位上升而上升。
在時刻t5中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,電源電壓VDD表示一定值。再者,訊號Vout之上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。
如上所述,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源輸出之電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,不會輸出訊號Vout不需要之檢測訊號,可以確保低位準。
再者,第5圖表示第1圖所示之運用電路6之第1例的圖示,就以連接於後段之運用電路之例而言,舉出電壓跟隨電路(Voltage Follower Circuit)6a為例。
第5圖所示之例係使用訊號輸出電路1內之阻抗電路以當作NMOS電晶體,構成阻抗電路3b以作為溫度感測器之例。再者,電壓跟隨電路6a中,為利用自訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal和來自訊號電壓監視電路4之輸出訊號Vout之雙方的例。
該電壓跟隨電路6a為由鏡電流負荷型動作輸入段,和電流負荷型之源極接地增益段所構成之電壓跟隨電路,被輸入至NMOS電晶體Q44之閘極的輸入訊號V/F REF之電壓當作V/F Out之電壓而輸出。
在該電壓跟隨電路6a中,鏡電流負荷型動作輸入段係由以PMOS電晶體Q41、Q42所構成之鏡電流電路,和動作訊號被輸入至閘極之NMOS電晶體Q43、Q44,和成為偏壓電流源之NMOS電晶體Q46、Q47所構成。再者,NMOS電晶體Q43之閘極連接於PMOS電晶體Q45,構成電壓跟隨電路。源極接地增益段係由PMOS電晶體Q45和NMOS電晶體Q47所構成。
在上述構成中,NMOS電晶體Q46、Q47之閘極被輸入由訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal。即是,電壓跟隨電路6a中之偏壓電流係藉由閘極接受訊號電壓Vsignal之NMOS電晶體Q46、Q47而生成。
藉由該構成,電源電壓VDD上升,來自訊號輸出電路1之訊號電壓Vsignal之電壓位準,超出NMOS電晶體Q46、Q47之閘極、源極間之臨界值時,藉由電壓跟隨電路6a內之NMOS電晶體Q46、Q47,生成偏壓電流,可以開始執行作為電壓跟隨電路6a之動作。如此一來,藉由來自訊號輸出電路1之訊號電壓Vsignal,可以使電壓跟隨電路6a直接活性化,並可以謀求電壓跟隨電路6a中之最低動作電源電壓之低電壓化。
再者,在該第5圖所示之電壓跟隨電路6a中,當電源VDD下降時,訊號電壓Vsignal也下降故偏壓電流下降,可想電壓跟隨電路6a之動作點偏離設定範圍很多。此時,藉由訊號Vout對SW1、SW2執行ON/OFF控制,依此可以藉由電流源Is1、Is2補償偏壓電流之下降。並且,訊號Vout為訊號電壓監視電路4內之偏移比較器5之輸出訊號。
再者,第6圖表示第1圖所示之運用電路之第2例的圖示,就以連接於後段之運用電路之例而言,舉出電壓跟隨電路6b為例。
第6圖所示之例係使用訊號輸出電路1內之阻抗電路以當作NMOS電晶體,構成阻抗電路3b以作為溫度感測器之例。再者,在比較器6b中,為利用自訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal和來自訊號電壓監視電路4之輸出訊號Vout之雙方的例。
該比較器電路6b為與第5圖所示之電壓跟隨電路6a相同之電路構成,對於相同之構成部份賦予相同符號,省略重複說明。在該比較器電路6b中,比較被輸入至NMOS電晶體Q43、Q44之各個閘極之訊號Vin(1)之電壓,和Vin(2)之電壓,將比較結果當作輸出訊號Comp‧Out輸出。
藉由該構成,電源電壓VDD上升,來自訊號輸出電路1之訊號電壓Vsignal之電壓位準,超出NMOS電晶體Q46、Q47之閘極、源極間之臨界值時,藉由比較器電路6b內之NMOS電晶體Q46、Q47,生成偏壓電流,可以開始執行作為比較器電路6b之動作。如此一來,藉由來自訊號輸出電路1之訊號電壓Vsignal,可以使比較器電路6b直接活性化,並可以謀求比較器電路6b中之最低動作電源電壓之低電壓化。
再者,在該第6圖所示之比較器電路6b中,當電源電壓VDD下降時,訊號電壓Vsignal也下降,故偏壓電流下降,可想比較器電路6b之動作點偏離設定範圍很多。此時,藉由訊號Vout對SW1、SW2執行ON/OFF控制,依此可以藉由電流源Is1、Is2補償偏壓電流之下降。並且,訊號Vout為訊號電壓監視電路4內之偏移比較器5之輸出訊號。
以上,針對本發明之第1實施形態予以說明,但是在第1圖所示之電源電壓監視電路50中,上述之訊號輸出電路相當於訊號輸出電路1,上述訊號電壓監視電路相當於訊號電壓監視電路4。再者,上述具有偏移功能之比較電路相當於偏移比較器5,上述電流電源電路相當電流源電路2,阻抗電路相當阻抗電路3。
然後,在第1圖所示之電源電壓監視電路50中,具有對施加於溫度感測器等之電壓輸出表示飽和特性之訊號電壓Vsignal的訊號輸出電路1;和比較電源電壓VDD和訊號電壓Vsignal,於電源電壓VDD和訊號電壓Vsignal之間產生特定電壓差之時,輸出表示訊號電壓Vsignal為正常之訊號Vout的訊號電壓監視電路4而構成。依此謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。再者,不會有電源電壓VDD成為特定電壓之情形,例如即使較定格動作電壓低很多的電壓,亦可以在該電源電壓中容許電路動作。
再者,在本發明之電源電壓監視電路50中,具備:具有自電源通過電流源電路2而接受電流之供給的阻抗電路3,藉由該阻抗電路3生成訊號電壓Vsignal並予以輸出之訊號輸出電路1;和比較自訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD,於在電源電壓VDD和訊號電壓Vsignal之間產生特定電壓差之時,輸出表示電源電壓VDD成為電子電路之最低動作電源電壓以上之訊號Vout的訊號電壓監視電路4而構成。依此謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。
再者,在本發明之電源電壓監視電路50中,藉由阻抗電路3,生成訊號電壓Vsignal以作為與電源電壓VDD比較之基準電壓,更作為表示溫度依存性之電壓而予以輸出。依此,例如將溫度檢測用之二極體等之溫度感測器之檢測訊號當作訊號電壓Vsignal,將該訊號電壓Vsignal與電源電壓VDD比較,可以輸出表示訊號電壓Vsignal為正常之訊號Vout。
再者,在本發明之電源電壓監視電路50中,訊號輸出電路1於輸入電源時電源電壓VDD成為特定電壓為止,將隨著電源電壓VDD之增加而增加之電壓當作訊號電壓Vsignal而予以輸出,並且當電源電壓VDD超過特定電壓而增加時,將持有飽和特性而單調增加之電壓當作訊號電壓Vsignal而予以輸出。訊號電壓監視電路4係比較自訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD,於在電源電壓VDD和訊號電壓Vsignal之間產生特定電壓差之時,輸出表示電源電壓VDD成為電子電路中之最低動作電源動壓以上之情形的訊號Vout。依此謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。
再者,在本發明之電源電壓監視電路中,訊號電壓監視電路4具有偏移電位被設定成一方之輸入的比較器(偏移比較器5),藉由該比較器(偏移比較器5)比較自訊號輸出電路1輸出之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD,於自訊號輸出電路1輸出之訊號電壓Vsignal和電源電壓VDD之電位差滿足偏移電位之時,輸出表示電源電壓VDD超出最低動作電源電壓的訊號Vout。依此,以來自訊號輸出電路之訊號和偏移電位為基準,可以容易檢測出電子電路中之最低動作電源電壓。
再者,在本發明之電源電壓監視電路50中,訊號輸出電路1係被構成串聯連接電流源電路2和阻抗電路3,自上述電流源電路2和阻抗電路3之電路連接點輸出上述訊號電壓。依此,可以使用例如被偏移至順方向之二極體等以作為阻抗電路而容易構成訊號輸出電路1。再者,可以藉由溫度感測器等構成阻抗電路。
再者,本發明之電源電壓監視電路50中,阻抗電路3係輸入自電流源電路2所輸出之電流,輸出因應被檢測出之物理量之電壓訊號的感測器。依此,可以將來自感測器之輸出訊號當作檢測對象,檢測出感測器能夠安定動作之電源電壓VDD之位準。因此,可以將感測器能夠安定動作之電壓視為電子電路之最低動作電源電壓,謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。
再者,本發明之電源電壓監視電路50中,阻抗電路3係輸入自電流源電路2所輸出之電流,輸出因應被檢測出之溫度之電壓訊號的溫度感測器。依此,可以將來自溫度感測器之輸出訊號當作檢測對象,檢測出該溫度感測器能夠安定動作之電源電壓的位準。因此,可以將溫度感測器能夠安定動作之電壓視為電子電路之最低動作電源電壓,謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。
再者,本發明之電子電路具備有本發明之電源電壓監視電路,依此謀求電子電路中最低動作電源電壓之低電壓化,可以有效利用電源電壓。
(第2實施型態)
第7圖為表示藉由第2實施形態的檢測電路之概略構成圖。在該第2實施形態中,為第1圖所示之第1實施形態之電源電壓監視電路之應用例,表示檢測出溫度感測器等之訊號的檢測電路之例。
在該第7圖所示之第2實施形態中,將第1圖所示之訊號輸出電路1中之阻抗電路,如第2圖所示般作為二極體等之溫度感測器而予以構成,並將自該溫度感測器所輸出之訊號設為Vtemp。即是,將自第1圖所示之訊號輸出電路1所輸出之訊號電壓Vsignal設為溫度感測器之輸出訊號Vtemp。再者,表示將第1圖所示之訊號電壓監視電路4當作第7圖所示之***條件生成電路10a使用之例。
並且,在從後述第3實施形態至第8實施形態中所說明之檢測電路,及第9實施形態之感測器裝置也以第1圖所示之本發明之電源電壓監視電路之應用例來表示。再者,構成第1圖之訊號電壓監視電路4之偏移比較器5相當於第4實施形態至第7實施形態中之***條件生成電路中之偏移比較器11。
第7圖所示之檢測電路100具備***條件生成電路10a、***條件受理電路20a及比較器30。檢測電路100中之***條件生成電路10a具有兩個輸入端子(Tip、Tin)和輸出端子To。***條件生成電路10a比較所輸入之兩個訊號之電位,檢測出其電位差是否在特定值以上,藉由被2值化之邏輯訊號輸出檢測結果。
表示偏移比較器11以作為***條件生成電路10a之一型態。偏移比較器11具備偏壓電壓源11b及比較器11c。偏壓電壓源11b係使產生特定之偏壓電位Vb,設定被輸入之訊號所產生之電位份的電壓偏移。比較器11c係檢測出被輸入之兩個訊號之電位差。
在偏移比較器11中,輸入端子Tin經偏壓電壓源11b連接於比較器11c之反轉輸入端,輸入端子Tip連接於比較器11c之非反轉輸入端,比較器11c之輸出端連接於輸出端子To。
被輸入至輸入端子Tin之訊號藉由偏壓電壓源11b被變換成僅高於偏壓電位Vb部分之電位,被輸入至比較器11c。
藉由採用如此之構成,偏移比較器11藉由較被輸入至輸入端子Tin之訊號之電壓僅有高出特定電壓(偏壓電位Vb)之部分的臨界電壓,比較被輸入至輸入端子Tip之訊號的電壓。當被輸入至輸入端子Tip之訊號之電位從較在被輸入至輸入端子Tin之訊號之電位加算偏壓電位Vb之電壓低的狀態遷移至高的狀態時,輸出訊號則反轉。其輸出訊號係在上述狀態(較加算偏壓電位Vb之電壓低的狀態),表示低位準。自***條件生成電路10a輸出與偏移比較器11之輸出相同之訊號。
***條件受理電路20a具有訊號輸入端子In和控制輸入端子Cont和輸出端子Out。表示輸出設定電路21以作為***條件受理電路20a之一型態。輸出設定電路21具備反相器(反轉電路)21a及NAND(反轉邏輯)閘極21b。在輸出設定電路21中,訊號輸入端子In連接於NAND閘極21b之一方之輸入端,控制輸入端子Cont連接於NAND閘極21b之另一方的輸入端,NAND閘極21b之輸入端經反相器21a連接於輸出端子Out。藉由採用如此之構成,於被輸入至控制輸入端子Cout之控制訊號Scont為低位準之時,輸出訊號Vout被設定成低位準,控制訊號Scont為低位準之時,表示與被輸入之訊號Sg相同邏輯之訊號被輸出至輸出訊號Vout。即是,***條件受理電路20a至解除藉由作為控制訊號被輸入之***訊號所執行之***為止,不允許被輸入之訊號Sg之輸出而將表示低位準之特定電壓當作輸出訊號Vout予以輸出。再者,***條件受理電路20a係當解除藉由***訊號所執行之***時,允許被輸入之訊號Sg之輸出而當作輸出訊號Vout予以輸出。
比較器30係檢測出被輸入之兩個訊號之電位差,根據所檢測出之電位差,藉由2值化之邏輯訊號輸出判定之結果。
接著,表示構成感測器電路之檢測電路100之連接例。檢測電路100被輸入使檢測電路100動作之電源電壓VDD,和來自無圖示之感測電路之輸入訊號Vtemp,和自基準電源RF所輸出之基準電壓Vref。無圖示之感測器電路及基準電源RF係在連接於電源之電源端子連接有定電流源,經成為其定電流源之負荷的阻抗元件而連接於接地電壓VSS。各自的輸出係由定電流源和阻抗元件之連接點被輸出。依此,在電源電壓VDD低之狀態下,該些輸出電壓藉由電流源之動作,成為電源電壓。
在***條件生成電路10a之輸入端子Tip連接電源,被輸入電源電壓VDD。再者,在輸入端子Tin連接有無圖示之感測器電路之輸出端。
在比較器30中之非反轉輸入端子,連接有輸出基準電壓Vref之無圖示之基準電源RF,反轉輸入端子連接有無圖示之感測器電路之輸出端。
在***條件受理電路20a中之輸入端子In連接有比較器30之輸出端,在控制輸入端子Cont連接有***條件生成電路10a之輸出端子To,輸出端子To連接於檢測電路100之輸出端子。
在藉由如此構成之檢測電路100中,自***條件生成電路10a輸出之控制訊號Scont,於電源電壓VDD低於在輸入訊號Vtemp之電壓加算偏壓電壓Vb之電位時,表示低位準。再者,自***條件生成電路10a輸出之控制訊號Scont,於電源電壓VDD高於在輸入訊號Vtemp之電壓加算偏壓電壓Vb之電位時,表示高位準。
比較器30之輸出訊號Sg於輸入訊號Vtemp之電壓低於基準電壓Vref之時,表示高位準。再者,於輸入訊號Vtemp之電壓高於基準電壓Vref之時,表示低位準。
***條件受理電路20a之輸出訊號Vout於控制訊號Scont為低位準之時,固定性輸出低位準,控制訊號Scont為高位準之時,輸出因應輸入訊號Vtemp而變化之來自比較器30的輸出訊號Sg。
第8圖為表示第2實施形態中之檢測電路100之動作的時序圖之例。隨著第7圖之方塊圖所示之點A~H,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。
點A之波形係表示自感測器電路被輸入,檢測電路100執行檢測處理之輸入訊號Vtemp之電壓遷移。點B之波形表示被供給至檢測電路100之電源電壓VDD之電壓遷移。該電源電壓VDD表示檢測電路100以及第7圖中無圖示之基準電源RF及被供給至感測器電路之電源電壓。點C之波形係藉由***條件生成電路10a中之偏移比較器11來判定,表示自***條件生成電路10a輸出之控制訊號Scont之電壓遷移。根據該訊號,控制***條件受理電路20a。點F之波形表示自基準電源RF輸出之基準電壓Vref之電壓遷移。點G之波形表示藉由比較器30之判定結果的輸出訊號Sg之電壓遷移。該訊號成為對***條件受理電路20a輸入之輸入訊號。點H之波形表示***條件受理電路20a之輸出訊號Vout之電壓遷移。在該時序圖所示之範圍中,表示不會發生應藉由感測器電路進行檢測之事象的狀態,輸出訊號Vout常時表示低位準。
在圖所示之初期狀態中,為未輸入電源之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路100以及連接於檢測電路100之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。
之後,電源電壓VDD漸漸上升。從相同電源供給電力之感測器電路及屬於基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在***條件生成電路10a中,判定所輸入之訊號係對一方訊號施加偏移電位而予以比較,依此即使在所輸入之訊號之電位差小之時,由於藉由被偏移之電位而輸出比較判定之結果,故不會有輸出訊號交互輸出高位準和低位準而成跳擺之不安定狀態的情形。因此,控制訊號Scont表示低位準。
在檢測電路100中,至供給輸入電源後之能夠動作電源電壓為止之過渡狀態,有不需要之檢測訊號被輸出至比較器30之輸出訊號Sg之情形。即是,因為無法到達比較器30所具備之輸入訊號判定電路為了正常動作而所需之電源電壓,故輸出訊號Sg成為無法使訊號狀態特定之不定狀態。
另外,***條件受理電路20a係至電源電壓VDD到達至特定電壓為止不允許輸入訊號之輸出,將特定電壓當作輸出訊號Vout而予以輸出。當作輸出訊號Vout被輸出之特定電壓,係被設定在感測器電路中表示非檢測狀態(解除狀態)之電壓,因應控制訊號Scont而被控制。藉由在控制訊號Scont被輸出低位準,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
在***條件生成電路10a中,因輸入訊號Vtemp隨著電源電壓VDD上升而上升,故處於其電位差小之狀態。藉由在一方之訊號施加偏移電位,被輸出之控制訊號Scont確定在低位準。因屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD上升而上升,故處於其電位差小之狀態。比較電位差小之兩個訊號而所取得之輸出訊號Sg持續無法特定訊號狀態之不定狀態。在***條件受理電路20a中,藉由控制訊號Scont確定在低位準,輸出訊號Vout被確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態的訊號。
在時刻t3中,當自基準電源RF被輸入之基準電壓Vref到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref由於表示低於輸入訊號Vtemp之電位,故輸出訊號Sg從狀態未決定之不定狀態遷移至輸出正確判定結果之狀態。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。然後,藉由感測器電路所具備之定電流電路供給的電流和感測器電路之阻抗而決定之輸入訊號Vtemp之電壓值,電源電壓VDD之一方變高,依此可檢測出藉由來自感測器電路之輸入訊號Vtemp所產生之變化。
在時刻t5中,藉由***條件生成電路10a,檢測出在來自感測器電路之輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD,產生特定電位差,即是***條件生成電路10a中之偏移電位之電壓以上之電位差。藉由其檢測,表示電源電壓VDD遷移至對感測器電路供給能夠動作之電源電壓之狀態。在***條件生成電路10a中,藉由解除控制訊號Scont之***狀態(低位準),控制訊號Scont之電壓也隨著電源電壓VDD之電位上升而上升。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,電源電壓VDD表示一定值。再者,控制訊號Scont之電壓上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。
如上所述,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(第3實施型態)
參照圖,針對型態不同之檢測電路之實施形態予以表示。
第9圖為表示藉由第3實施形態的檢測電路之概略構成圖。第9圖所示之例中,表示使用POC(Power On Clear)電路12之例,以取代第7圖所示之第2實施形態中之***條件生成電路10a(第1圖所示之訊號電壓監視電路4相同之構成的電路)。該係在後述之實施形態之說明中,因具有並用第9圖所示之POC電路12,和第7圖所示之***條件生成電路10a而予以使用之情形,故在此針對使用POC電路12之檢測電路之例予以說明。
第9圖所示之檢測電路200具備***條件生成電路10b、***條件受理電路20a及比較器30。對與第7圖相同之構成給予相同符號,針對不同之構成予以說明。
在檢測電路200中之***條件生成電路10b係於輸入電源時在輸出特定時間輸出保持初期狀態之訊號。***條件生成電路10b係由POC(Power On Clear)電路12所構成。POC電路12為所謂的輸入電源初期化電路。POC電路12中,串聯連接之電容器12C與電阻12R係電源(電源電壓VDD)連接電容器12C之一端,在成為基準之電源(接地電壓VSS)連接電阻12R之一端。電容器12C和電阻12R之連接點連接於反相器(NOT電路)12a之輸入端,反相器12a輸出差入條件生成電路10b之控制訊號Scont。該***條件生成電路10b之輸出端子連接於***條件受理電路20a之控制輸入端子Cont。
在藉由如此之構成的檢測電路200中,自***條件生成電路10b輸出之控制訊號Scont於輸入電源後,經過特定時間,表示低位準,且當經過特定時間時則表示高位準。
比較器30之輸出訊號Sg於輸入訊號Vtemp之電壓低於基準電壓Vref之時,表示高位準。再者,比較器30之輸出訊號Sg於輸入訊號Vtemp之電壓高於基準電壓Vref之時,表示低位準。
***條件受理電路20a之輸出訊號Vout於控制訊號Scont為低位準之時,固定性輸出低位準,控制訊號Scont為高位準之時,輸出因應輸入訊號Vtemp而變化之來自比較器30的輸出訊號Sg。
第10圖為表示藉由第3實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
隨著第9圖之方塊圖所示之點A~H、點P及點Vd,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。對於與第8圖相同之訊號、時刻賦予相同符號,以不同訊號、時刻為中心予以說明。第8圖所示之檢測電路100係檢測電路200的另一措詞。
波形VDD表示POC電路12之電源電壓VDD之電壓遷移。點Vd之波形表示POC電路12中之CR電路之接合點Vd之電壓遷移。點P之波形係藉由***條件生成電路10b中之POC電路12來判定,表示被輸出之控制訊號Scont之電壓遷移。根據該訊號,控制***條件受理電路20a。
在圖所示之初期狀態中,為未輸入電源之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路200以及連接於檢測電路200之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。在***條件生成電路10b中之POC電路12檢測出電源電壓VDD。
利用電容器12C和電阻12R所構成之時間常數電路,藉由一次延遲之過渡特性,點Vd之電位遷移,該一次延遲之過渡特性係以將電源電壓VDD設為輸入之階狀回應而被辨識。雖然點Vd之電位追隨著輸入電源而上升,但由於反相器12a還未被活性化,故控制訊號Scont表示低位準。
在檢測電路200中,處於供給輸入電源後之能夠動作電源電壓為止之過渡狀態,比較器30之輸出訊號Sg成為無法特定訊號之狀態的不定狀態。
另外,***條件受理電路20a係至電源電壓VDD到達至特定電壓為止不允許輸入訊號之輸出,將特定電壓當作輸出訊號Vout而予以輸出。當作輸出訊號Vout被輸出之特定電壓,係被設定在感測器電路中表示非檢測狀態(解除狀態)之電壓,因應控制訊號Scont而被控制。藉由在控制訊號Scont被輸出低位準,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
在***條件生成電路10b中之POC電路12中,表示點Vd之電位高於反相器12a中之臨界電位之狀態。隨著反相器12a之電源電壓過渡性上升,反相器12a之臨界電位也因應電源電壓之上升而上升。因此,控制訊號Scont確定在低位準。因屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升,故處於其電位差小之狀態。比較電位差小之兩個訊號而所取得之輸出訊號Sg持續無法特定訊號狀態之不定狀態。在***條件受理電路20a中,藉由控制訊號Scont確定在低位準,輸出訊號Vout被確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態的訊號。
在時刻t3中,當自基準電源RF被輸入之基準電壓Vref到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref由於表示低於輸入訊號Vtemp之電位,故輸出訊號Sg從狀態未決定之不定狀態遷移至輸出正確判定結果之狀態。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。然後,藉由感測器電路所具備之定電流電路供給的電流和感測器電路之阻抗而決定之輸入訊號Vtemp之電壓值,電源電壓VDD之一方變高,依此可檢測出藉由來自感測器電路之輸入訊號Vtemp所產生之變化。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,電源電壓VDD表示一定值。再者,控制訊號Scont之電壓上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。
***條件生成電路10b中之POC電路12中,由於電源電壓VDD遷移至定電壓控制,點Vd之電位上升停止轉而下降。
在時刻t7,***條件生成電路10b中之POC電路12中,表示點Vd之電位低於反相器12a中之臨界電壓以下,依此控制訊號Scont遷移至高位準。***條件生成電路10b係解除輸出於控制訊號Scont之控制訊號之***狀態(低位準)。依此,檢測電路200遷移至可以執行檢測訊號之輸出的通常狀態。
如上所述,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(第4實施型態)
參照圖,針對型態不同之檢測電路之實施形態予以表示。
第11圖為表示藉由第4實施形態的檢測電路之概略構成圖。
檢測電路300具備***條件生成電路10c、***條件受理電路20a及比較器30。對與第7圖及第9圖相同之構成給予相同符號,針對不同之構成予以說明。
檢測電路300中,***條件生成電路10c具備偏移比較器11、POC電路13及RS正反器14。
POC電路13為所謂的輸入電源初期化電路。POC電路13中,串聯連接之電容器13C與電阻13R係在電源之正極(電源電壓VDD)連接電容器13C之一端,在電源之負極(接地電壓VSS)連接電阻13R之一端。電容器13C和電阻13R之連接點被連接於緩衝器13b之輸入端。緩衝器13b係當所輸入之電壓(點Vd之電壓)成為緩衝器13b之臨界電壓(反轉電壓)以上之時,輸出之訊號Sp’成為藉由電源電壓VDD所表示之高位準,當成為臨界電壓(反轉電壓)以下之時,訊號Sp’成為藉由基準電壓VSS所表示之低位準。自緩衝器13b所輸出之訊號則成為POC電路13之輸出訊號。當Vd成為緩衝器13b之反轉電壓以上時,訊號Sp’成為電源電壓VDD,當成為反轉電壓以下時,訊號Sp’成為基準電壓VSS。緩衝器13b之臨界電壓成為電源電壓VDD之一半的電壓。偏移比較器11輸出訊號Sc。訊號Sc相當於實施形態中控制訊號Scont。RS正反器14表示RS型正反器。
偏移比較器11之輸出端連接於RS正反器14之設置輸入端(S),POS電路13之輸出端連接於RS正反器14之重置輸入端(R),RS正反器14之輸出端輸出***條件生成電路10c之控制訊號Scont。RS正反器14係於高位準被輸入至設置輸入端(S)及重置輸入端(R)之時,將各個輸出訊號設定成高位準(設置)及低位準(重置),並且當輸入高位準之時,使重置要求優先,設定低位準(重置)。
在藉由如此構成之檢測電路300中,自***條件生成電路10c輸出之控制訊號Scont,於電源電壓VDD低於在輸入訊號Vtemp之電壓加算偏壓電壓Vb之電位時,表示低位準。再者,控制訊號Scont於電源電壓VDD高於在輸入訊號Vtemp之電壓加算偏壓電壓Vb之電位時,表示高位準。
自***條件生成電路10c所輸出之控制訊號Scont,係於輸入電源後,經過特定時間,表示低位準,且當經過特定時間時則表示低位準。
比較器30之輸出訊號Sg於輸入訊號Vtemp之電壓低於基準電壓Vref之時,表示高位準。再者,於輸入訊號Vtemp之電壓高於基準電壓Vref之時,表示低位準。
***條件受理電路20a之輸出訊號Vout於控制訊號Scont為低位準之時,固定性輸出低位準,控制訊號Scont為高位準之時,輸出因應輸入訊號Vtemp而變化之來自比較器30的輸出訊號Sg。
第12圖為表示藉由第4實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
隨著第11圖之方塊圖所示之點A~H及點P’,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。對於與第8圖及第10圖相同之訊號、時刻賦予相同符號,以不同訊號、時刻為中心予以說明。第8圖所示之檢測電路100及第10圖所示之檢測電路200係檢測電路300的另一措詞。
點C之波形係表示自***條件生成電路10c中之偏移比較器11輸出之訊號Sc之電壓遷移。點E之波形係表示自***條件生成電路10c中之RS正反器14輸出之控制訊號Scont。點P’之波形係表示自***條件生成電路10c中之POC電路13輸出之訊號Sp’之電壓遷移。
在圖所示之初期狀態中,電源為未輸入之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路300以及連接於檢測電路300之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在檢測電路300中,處於供給輸入電源後之能夠動作電源電壓為止之過渡狀態,比較器30之輸出訊號Sg成為無法特定訊號之狀態的不定狀態。
在***條件生成電路10c的偏移比較器11中,判定所輸入之訊號係對一方訊號施加偏移電位而予以比較,依此即使在所輸入之訊號之電位差小之時,由於藉由被偏移之電位而輸出比較判定之結果,故不會有成為不安定的情形。因此,訊號Sc表示低位準。
在POC電路13中,檢測出電源電壓VDD。點Vd之電位追隨著輸入電源而上升,但由於緩衝器13b還未被活性化,故訊號Sp’表示低位準。RS正反器14雖然對設置端子(S)輸入低位準,對重置(R)端子輸入低位準,但是由於未被活性化,故控制訊號Scont輸出保持初期狀態之低位準。
另外,***條件受理電路20a係至電源電壓VDD到達至特定電壓為止不允許輸入訊號之輸出,將特定電壓當作輸出訊號Vout而予以輸出。當作輸出訊號Vout被輸出之特定電壓,係被設定在感測器電路中表示非檢測狀態(解除狀態)之電壓,因應控制訊號Scont而被控制。藉由在控制訊號Scont被輸出低位準,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
***條件生成電路10c中之偏移比較器11,雖然在訊號電壓Vtemp和電源電壓VDD之電位差為小之狀態,但藉由在一方之輸入訊號被施加偏移電位,訊號Sc確定在低位準。在POC電路13中,係表示點Vd之訊號之電壓高於緩衝器13b中之臨界電位的狀態。隨著緩衝器13b之電源電壓VDD過渡性上升,緩衝器13b之臨界電位也因應電源電壓VDD之上升而上升。依此,訊號Sp’輸出高位準。RS正反器14係對設置端子(S)輸入低位準,對重置(R)端子輸入高位準,在輸出(Q)端子輸出低位準以作為控制訊號Scont。
因屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升,故處於其電位差小之狀態。比較電位差小之兩個訊號而所取得之輸出訊號Sg持續無法特定訊號狀態之不定狀態。在***條件受理電路20a中,藉由控制訊號Scont確定在低位準,輸出訊號Vout被確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態的訊號。
在時刻t3中,當來自基準電源RF之輸入到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref由於表示低於輸入訊號Vtemp之電位,故輸出訊號Sg從狀態未決定之不定狀態遷移至輸出正確判定結果之狀態。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。然後,藉由感測器電路所具備之定電流電路供給的電流和感測器電路之阻抗而決定之輸入訊號Vtemp之電壓值,電源電壓VDD之一方變高,依此可檢測出藉由來自感測器電路之輸入訊號Vtemp所產生之變化。
在時刻t5中,***條件生成電路10c中之偏移比較器11,檢測出在來自感測器電路之輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD,產生特定電位差,即是***條件生成電路10c中之偏移電位之電壓以上之電位差。藉由其檢測,表示電源電壓VDD遷移至對感測器電路供給能夠動作之電源電壓之狀態。
偏移比較器11係對訊號Sc輸出高位準,其電位也隨著電源電壓VDD之電位上升而上升。RS正反器14係對設置端子(S)輸入低位準,對重置(R)端子輸入高位準,對輸出(Q)端子輸出低位準。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,電源電壓VDD表示一定值。再者,訊號Sc之外,其他訊號之上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。在***條件生成電路10c之POC電路13的點Vd中,點Vd中之訊號之電位下降。點Vd中之訊號係以電源電壓VDD之一半電壓當作臨界電壓而藉由緩衝器13b來判定,對訊號Sp’輸出高位準。
***條件生成電路10c中之RS正反器14,係在輸入訊號無狀態變更,對設置(S)端子輸入高位準,對重置(R)端子輸入高位準,持續對輸出(Q)端子輸出低位準。***條件生成電路10c係持續控制訊號Scont之***狀態(低位準)。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t7,***條件生成電路10c中之POC電路13之點Vd中,藉由點Vd中之訊號之電位低於緩衝器13b之臨界電壓(電源電壓VDD之一半的電壓)以下,訊號Sp’至低位準。RS正反器14係對設置端子(S)輸入高位準,對重置(R)端子輸入低位準,在輸出(Q)端子輸出高位準,作為控制訊號Scont被輸出。
***條件生成電路10c係***控制訊號Scont,設定成解除狀態(高狀態)。依此,檢測電路300遷移至可以執行檢測訊號之輸出的通常狀態,並切換成輸出屬於***條件受理電路20a之輸入的輸出訊號Sg。藉由輸出訊號Sg為低位準,故輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
如上所示,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(第5實施型態)
參照圖,針對型態不同之檢測電路之實施形態予以表示。
第13圖為表示藉由第5實施形態的檢測電路之概略構成圖。
檢測電路400具備***條件生成電路10d、***條件受理電路20a及比較器30。對與第7圖及第11圖相同之構成給予相同符號,針對不同之構成予以說明。
檢測電路400中,***條件生成電路10d具備偏移比較器11、RS正反器14及低電源電壓檢測電路15。
低電源電壓檢測電路15係執行電源電壓VDD之下降檢測。
第14圖為表示低電源電壓檢測電路15之一例的概略構成圖。
第14圖所示之低電源電壓檢測電路15具備電晶體Q1和定電流源I1。
電晶體Q1係表示N通道場效型電晶體(NMOSFET)。電晶體Q1係閘極連接於電源之正極(電源電壓VDD),源極連接於電源之負極(接地電壓VSS),汲極連接於單端被連接於電源之正極的定電流源I1。即是,電晶體Q1構成將定電流I1設為負荷之源極接地型放大電路。
第15圖為表示第14圖所示之低電源電壓檢測電路15之動作的圖示。
第15圖(a)係橫軸表示電晶體Q1中之閘極、源極間電壓(VGS),在縱軸表示汲極電流(ID),表示電晶體Q1之放大特性的曲線圖。為曲線圖之橫軸中之切片的Vth係表示電晶體Q1之閘極、源極間電壓之臨界電壓。如該曲線圖所示般,電晶體Q1之閘極、源極間電壓VGS在特定電壓Vα以下之狀態,電晶體Q1不成為飽和狀態,無法流通被設定成定電流源I1之定電流i1。再者,在閘極、源極間電壓VGS超越特定電壓Vα之狀態下,電晶體Q1成為飽和狀態。
第15圖(b)係藉由該電路構成所表示之特性,表示施加漸漸上升之電源電壓VDD之時之訊號Sd之變化的時序圖。
電源電壓VDD到達至電壓Vα為止,訊號Sd之電壓隨著電壓VDD之變化而遷移。電源電壓VDD到達至電壓Vα時,訊號Sd遷移至表示低位準之狀態。
返回第13圖,表示***條件生成電路10d。
偏移比較器11之輸出端連接於RS正反器14之設置輸入端(S),低電源電壓檢測電路15之輸出端連接於RS正反器14之重置輸入端(R),RS正反器14之輸出端輸出***條件生成電路10d之輸出訊號。
第16圖為表示藉由第5實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
隨著第13圖之方塊圖所示之點A~H,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。對於與第8圖、第10圖及第14圖相同之訊號、時刻賦予相同符號,以不同訊號、時刻為中心予以說明。第8圖所示之檢測電路100、第10圖所示之檢測電路200及第14圖所示之檢測電路300係檢測電路400的另一措詞。
點之波形D表示自低電源電壓檢測電路15輸出之訊號Sd。
在圖所示之初期狀態中,為未輸入電源之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路400以及連接於檢測電路400之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在檢測電路400中,處於供給輸入電源後之能夠動作電源電壓為止之過渡狀態,比較器30之輸出訊號Sg成為無法特定訊號之狀態的不定狀態。
在***條件生成電路10d的偏移比較器11中,判定所輸入之訊號係對一方訊號施加偏移電位而予以比較,依此即使在所輸入之訊號之電位差小之時,由於藉由被偏移之電位而輸出比較判定之結果,故不會有成為不安定的情形。因此,訊號Sc表示低位準。
低電源電壓檢測電路15係在低於構成電源電壓之半導體元件(例如,電晶體Q1及Q2)中之臨界電位的狀態,訊號Sd與電源電壓之上升同時上升。RS正反器14雖然對設置端子(S)輸入低位準,對重置(R)端子輸入低位準,但是由於未被活性化,故控制訊號Scont輸出保持初期狀態之低位準。
另外,***條件受理電路20a係至電源電壓到達至特定電壓為止不允許輸入訊號之輸出,將特定電壓當作輸出訊號Vout而予以輸出。當作輸出訊號Vout被輸出之特定電壓,係被設定在感測器電路中表示非檢測狀態(解除狀態)之電壓,因應控制訊號Scont而被控制。藉由在控制訊號Scont被輸出低位準以當作控制訊號Scont,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
***條件生成電路10d中之偏移比較器11,雖然在輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD之電位差為小之狀態,但藉由在一方之訊號施加偏移電位,訊號Sc確定在低位準。在低電源電壓檢測電路15中,成為電源電壓高於構成電路之半導體(例如,電晶體Q1及Q2)中之臨界電位之狀態,訊號Sd係由於電源電壓超出特定臨界電壓,故輸出低位準。RS正反器14係對設置端子(S)輸入低位準,對重置(R)端子輸入低位準,隨控制訊號Scont係電路活性化隨著輸入訊號之狀態而輸出低位準。
因屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升,故處於其電位差小之狀態。比較電位差小之兩個訊號而所取得之輸出訊號Sg持續無法特定訊號狀態之不定狀態。在***條件受理電路20a中,藉由控制訊號Scont確定在低位準,輸出訊號Vout被確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態的訊號。
在時刻t3中,當來自基準電源RF之輸入到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref由於表示低於輸入訊號Vtemp之電位,故輸出訊號Sg之輸出從狀態未決定之不定狀態遷移至輸出正確判定結果之狀態。再者,藉由持續藉由控制訊號Scont之控制,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。然後,藉由感測器電路所具備之定電流電路供給的電流和感測器電路之阻抗而決定之輸入訊號Vtemp之電壓值,電源電壓VDD之一方變高,依此可檢測出藉由來自感測器電路之輸入訊號Vtemp所產生之變化。
在時刻t5中,***條件生成電路10d中之偏移比較器11,檢測出於來自感測器電路之輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD,產生特定電位差,即是***條件生成電路10d中之偏移電位之電壓以上之電位差。藉由其檢測,表示電源電壓VDD遷移至對感測器電路供給能夠動作之電源電壓之狀態。
偏移比較器11係對訊號Sc輸出高位準,也隨著電源電壓VDD之電位上升而上升。RS正反器14係對設置端子(S)輸入高位準,對重置(R)端子輸入低位準,使輸出反轉而輸出高位準。***條件生成電路10d解除控制訊號Scont之***狀態(低位準)。依此,檢測電路400遷移至可以執行檢測訊號之輸出的通常狀態。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,電源電壓VDD表示一定值。再者,訊號Sc以及其他訊號也停止隨著電源電壓上升而電壓上升而遷移至表示一定值之狀態。
如上所示,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(第6實施型態)
參照圖,針對型態不同之低電源電壓檢測電路之實施形態予以表示。
第17圖為表示藉由第6實施形態的低電源電壓檢測電路之概略構成圖。
第17圖所示之低電源電壓檢測電路15b具備電晶體Q1、Q2和定電流源I1、I2。
電晶體Q1和Q2係表示N通道場效型電晶體(NMOSFET)。電晶體Q2係閘極和汲極連接於電源之正極(電源電壓VDD),源極連接於單端被連接於電源之負極(設置電壓VSS)的定電流源I2。
電晶體Q1係閘極連接於電晶體Q2之源極,源極連接接地電壓VSS,汲極連接於單端被連接於電源之正極的定電流源I1。即是,電晶體Q1和Q2係形成多段連接之放大電路,成為將源極接地型放大電路設為輸出段之構成,該源極接地型放大電路係將定電流源I1設為負荷。
第18圖為表示藉由第6實施形態的低電源電壓檢測電路之動作的圖示。
第18圖(a)係橫軸表示電晶體Q1(Q2)中之閘極、源極間電壓(VGS),在縱軸表示汲極電流(ID),表示電晶體Q1(Q2)之放大特性的曲線圖。為曲線圖之橫軸中之切片的Vth係表示電晶體Q1(Q2)之閘極、源極間電壓VGS之臨界電壓。如該曲線圖所示般,電晶體Q1(Q2)之閘極、源極間電壓VGS在特定電壓Vα以下之狀態,無法流通被設定成定電流源I1之電晶體Q1(Q2)成為斷開(遮斷)狀態。再者,在閘極、源極間電壓VGS超越特定電壓Vα之狀態下,電晶體Q1(Q2)成為導通(ON)狀態。並且,電晶體Q1和Q2即使選定特性不同亦可。
第18圖(b)係藉由該電路構成所表示之特性,表示施加漸漸上升之電源電壓VDD之時之訊號Sd之變化的時序圖。
電源電壓VDD到達至電壓(2×Vα)為止,訊號Sd之電壓隨著電源電壓VDD之變化而遷移。電源電壓VDD到達至電壓(2×Vα)時,訊號Sd遷移至表示低位準之狀態。藉由設為多段連接電晶體Q1和Q2之構成,可以使低電源檢測電壓之臨界電壓成為電晶體1段之時之倍的電壓。
(第7實施型態)
參照圖,針對型態不同之檢測電路之實施形態予以表示。
第19圖為表示藉由第7實施形態的檢測電路之概略構成圖。
檢測電路500具備***條件生成電路10a、***條件受理電路20b及比較器30。對與第7圖相同之構成給予相同符號,針對不同之構成予以說明。
檢測電路500中之***條件受理電路20b具備選擇電路22。
選擇電路22具備與被輸入之控制訊號連動之開關22a及22b。
開關22a及開關22b各被連接於對應於輸入端(In1、In2)而所設置之輸出端(Out1、Out2)之間,因應當作控制訊號Scont而被輸入至控制訊號輸入端子Cont之***訊號,選擇輸出特定電壓或輸出被輸入至輸入端之輸入訊號而進行切換。自開關22a及開關22b所輸出之特地電壓係被設定成自開關22a輸出之電壓(V-)較自開關22b輸出之電壓(V+)低。即是,***條件受理電路20b至解除藉由作為控制訊號被輸入之***訊號所執行之***為止,不允許輸入訊號之輸出而將經開關22a及開關22b而輸出之特定電壓當作輸出訊號予以輸出。再者,***條件受理電路20b係當解除藉由***訊號所執行之***時,允許輸入訊號之輸出而當作輸出訊號予以輸出。
接著,表示檢測電路500之連接。
檢測電路500被輸入使檢測電路500動作之電源,和來自無圖示之感測電路之輸入訊號Vtemp,和自無圖示之基準電源RF所輸出之基準電壓Vref。在***條件生成電路10a之輸入端子Tip連接電源之正極,被輸入電壓VDD。再者,在輸入端子Tin連接有無圖示之感測器電路之輸出端。在***條件受理電路20b中之輸入端子In1,連接有輸出基準電壓Vref之無圖示之基準電源RF,在輸入端子In2連接有無圖示之感測器電路之輸出端,在控制輸入端子Cont連接***條件生成電路10a之輸出端。在比較器30中之非反轉輸入端子,連接有***條件受理電路20b中之輸出端子Out1,在反轉輸入端子,連接有***條件受理電路20b中之輸出端子Out2。
第20圖為表示藉由第7實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
隨著第19圖之方塊圖所示之點A~G’,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。對於與第8圖相同之訊號、時刻賦予相同符號,以不同訊號、時刻為中心予以說明。第8圖所示之檢測電路100係檢測電路500的另一措詞。
點之波形A’係表示輸出至***條件生成電路20b中之點A’之訊號Sa’之電壓遷移。在訊號Sa’被輸出與自感測器電路輸入之輸入訊號Vtemp相同之訊號,或事先被決定之特定電壓中之任一者。
點之波形F’係表示輸出至***條件受理電路20b中之點F’之訊號Sf’之電壓遷移。在訊號Sf’被輸出自供給至檢測電路500之基準電源RF輸出之基準電壓Vref,或是事先被決定之特定電壓中之任一者。
點之波形G’係藉由比較器30而被判定,成為檢測電路500之輸出訊號Vout。在該時序圖所示之範圍中,表示不會發生應藉由感測器電路進行檢測之事象的狀態,輸出訊號Vout常時表示低位準。
在圖所示之初期狀態中,電源為未輸入之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路500以及連接於檢測電路500之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在***條件生成電路10a中,被輸入至訊號的判定係對一方之訊號施加偏移電位而予以比較。依此,在***條件生成電路10a中,即使所輸入之訊號之電位差小之時,由於輸出藉由偏移之電位而進行比較判定之結果,故也不會成為不安定。因此,控制訊號Scont表示低位準。
另外,在輸入***條件受理電路20b之訊號的比較器30中,至電源電壓VDD到達特定電壓為止,施予使輸出訊號Vout確定成非檢測狀態(解除狀態)之處理。確定成表示解除狀態之處理,係藉由控制訊號Scont而被控制。藉由控制訊號Scont為低位準,***條件受理電路20b從輸出端(Out1、Out2)輸出藉由訊號Sf’和訊號Sa’所示之特定電壓。***條件受理電路20b係在訊號Sf’輸出接地電位VSS附近之電壓(V-),在訊號Sa’輸出因應電源電壓VDD而上升之電壓(V+)。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
在***條件生成電路10a中,雖然在輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD之電位差為小之狀態,但藉由在一方之訊號被施加偏移電位,控制訊號Scont確定在低位準。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升。
藉由控制訊號Scont為低位準,在***條件受理電路20b以及比較器30中,持續著自時刻t1之狀態。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t3中,當來自藉由基準電壓Vref所示之基準電源RF之輸入到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
成為基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref成為表示低於輸入訊號Vtemp之電位。
與來自上述時刻t2之狀態相同,在***條件生成電路10a中,雖然在輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD之電位差為小之狀態,但藉由在一方之訊號被施加偏移電位,控制訊號Scont確定在低位準。感測器電路之輸出,即是輸入訊號Vtemp隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升。
藉由控制訊號Scont為低位準,在***條件受理電路20b以及比較器30中,持續著自時刻t1之狀態。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。然後,藉由感測器電路所具備之定電流電路供給的電流和感測器電路之阻抗而決定之輸入訊號Vtemp之電壓值,電源電壓VDD之一方變高,依此可檢測出藉由來自感測器電路之輸入訊號Vtemp所產生之變化。
在時刻t5中,藉由***條件生成電路10a,檢測出在來自感測器電路之輸入訊號Vtemp和電源電壓VDD,產生特定電位差,即是***條件生成電路10a中之偏移電位之電壓(偏移電壓Vb)以上之電位差。藉由其檢測,表示電源電壓VDD遷移至對感測器電路供給能夠動作之電源電壓之狀態。在***條件生成電路10a中,控制訊號Scont被設定在***解除狀態(高位準),控制訊號Scont之電壓也隨著電源電壓VDD之電位上升而上升。
藉由控制訊號Scont被設定在***解除狀態(高位準),***條件受理電路20b係切換成輸出被輸入至輸入端支輸入訊號。***條件首受理電路20b係在訊號Sa’輸出被輸入之輸入訊號Vtemp,在訊號Sf’輸出被輸入之基準電壓Vref。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,成為表示一定值。再者,控制訊號Scont之電壓上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。
如上所示,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,不會對輸出訊號Vout輸出表示不需要之檢測訊號,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(第8實施型態)
參照圖,針對型態不同之檢測電路之實施形態予以表示。
第21圖為表示藉由第8實施形態的檢測電路之概略構成圖。
檢測電路600具備***條件生成電路10b、***條件受理電路20b及比較器30。對與第7圖、第9圖及第19圖相同之構成給予相同符號。
接著,表示檢測電路600之連接。
檢測電路600被輸入使檢測電路600動作之電源,和來自無圖示之感測電路之輸入訊號Vtemp,和自無圖示之基準電源RF所輸出之基準電壓Vref。在***條件受理電路20b中之輸入端子In1,連接有輸出基準電壓Vref之無圖示之電源的正極(電源電壓VDD),在輸入端子In2連接有無圖示之感測器電路之輸出端,在控制輸入端子Cont連接***條件生成電路10b之輸出端。在比較器30中之非反轉輸入端子,連接有***條件受理電路20b中之輸出端子OUT1,在反轉輸入端子,連接有***條件受理電路20b中之輸出端子OUT2。
第22圖為表示藉由第8實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
隨著第21圖之方塊圖所示之點A~G’及點P,針對該些點中之各訊號的遷移予以說明。對於與第8圖、第10圖及第20圖相同之訊號、時刻賦予相同符號,以不同訊號、時刻為中心予以說明。第7圖所示之檢測電路100、第9圖所示之檢測電路200及第19圖所示之檢測電路500係檢測電路600的另一措詞。
在圖所示之初期狀態中,電源為未輸入之狀態,表示在各個電路中,既無電荷之充電等,各訊號也皆無訊號之狀態。
在時刻t1中,對檢測電路600以及連接於檢測電路600之感測器電路及基準電源RF,輸入電源。之後,電源電壓VDD漸漸上升。屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref,係在電源電壓VDD低之狀態下,藉由電流源之動作,該些輸出電壓成為電源電壓VDD。輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref係因應電源電壓VDD之上升,表示相同之變化特性而漸漸上升。
在***條件生成電路10b中之POC電路12檢測出電源電壓VDD。利用電容器12C和電阻12R所構成之時間常數電路,藉由一次延遲之過渡特性,點Vd之電位遷移,該一次延遲之過渡特性係以將電源電壓VDD設為輸入之階狀回應而被辨識。雖然追隨著輸入電源VDD而上升,但由於反相器12a還未被活性化,故控制訊號Scont表示低位準。
另外,在輸入***條件受理電路20b之訊號的比較器30中,至電源電壓VDD到達特定電壓為止,施予使輸出訊號Vout確定成非檢測狀態(解除狀態)之處理。確定成表示解除狀態之處理,係藉由控制訊號Scont而被控制。藉由控制訊號Scont為低位準,***條件受理電路20b從輸出端(Out1、Out2)輸出藉由訊號Sf’和訊號Sa’所示之特定電壓。在訊號Sf’輸出接地電位VSS附近之電壓(V-),在訊號Sa’輸出因應電源電壓VDD而上升之電壓(V+)。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不輸出表示不需要之檢測狀態之訊號而輸出表示解除狀態之訊號。
在時刻t2中,電源電壓VDD上升,各個電路遷移至能夠動作之狀態。
***條件生成電路10b中之POC電路12中,表示點Vd之電位高於反相器12a中之臨界電位的狀態。隨著反相器12a之電源電壓VDD過渡性上升,反相器12a之臨界電位也因應電源電壓VDD之上升而上升。因此,控制訊號Scont確定在低位準。因屬於感測器電路及基準電源RF之輸出的輸入訊號Vtemp及基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升。
藉由控制訊號Scont為低位準,在***條件受理電路20b以及比較器30中,持續著自時刻t1之狀態。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t3中,當自基準電源RF被輸入之基準電壓Vref到達至特定電壓時,被定電壓控制,輸入一定之電壓。電源電壓VDD及來自感測器電路之輸入訊號Vtemp之電位則持續性上升。
成為基準電壓Vref表示特定電壓,基準電壓Vref成為表示低於輸入訊號Vtemp之電位。與來自上述時刻t2之狀態相同,無***條件生成電路10b中之狀態變化,在控制訊號Scont被輸出低位準。感測器電路之輸出,即是輸入訊號Vtemp隨著電源電壓VDD之上升而漸漸上升。藉由控制訊號Scont為低位準,在***條件受理電路20b以及比較器30中,持續著自時刻t1之狀態。依此,比較器30之輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
在時刻t4中,來自感測器電路之輸入訊號Vtemp遷移至表示特定檢測狀態之定常動作狀態。依此,藉由感測器電路檢測之狀態,輸入訊號Vtemp變化,停止隨著至此持續之電源電壓VDD上升的上升。
在時刻t6中,電源電壓VDD到達至可執行特定動作之電源電壓而停止上升,成為表示一定值。再者,控制訊號Scont之上升也停止而遷移至表示一定值之狀態。***條件生成電路10b中之POC電路12中,點Vd之電位上升停止轉而下降。
在時刻t7,藉由***條件生成電路10b中之POC電路12的點Vd之電位,低於反相器12a之臨界電壓以下,控制訊號Scont遷移至高位準。***條件生成電路10b係解除輸出於控制訊號Scont之控制訊號之***狀態(低位準),輸出表示***解除狀態之高位準。
在輸入來自***條件受理電路20b之訊號的比較器30中,被輸入至***條件受理電路20b之訊號,經由***條件受理電路20b而被輸入。電源電壓VDD到達至特定電壓為止,施予使輸出訊號Vout確定成表示解除狀態之處理。確定成表示解除狀態之處理,係藉由當作控制訊號Scont而被輸入之控制訊號Scont而被控制。藉由控制訊號Scont為低位準,***條件受理電路20b從輸出端(Out1、Out2)輸出藉由訊號Sf’和訊號Sa’,其訊號成為依據基準電壓Vref和輸入訊號Vtemp的訊號。依此,檢測電路600遷移至可以執行檢測訊號之輸出的通常狀態。
如上所示,藉由輸入電源,各訊號之狀態則遷移。電源電壓VDD到達至能夠執行特定動作之電源電壓,輸出訊號Vout確保在低位準,不會有輸出表示不需要之檢測狀態之訊號的情形。
(實施例9)
從實施形態1至實施形態7所示之檢測電路(從檢測電路100至檢測電路600),可以藉由與感測器900組合,構成所期待之感測器裝置。
就以當作感測器900可以適應之各種感測器之例而言,可以舉出溫度感測器、MR感測器、BGR感測器等。感測器900可以組合連接於電源之正極(電源電壓VDD)之定電流電路,和成為定電流電路之負荷的阻抗電路而構成。阻抗電路係藉由各個感測器之目的,因應所檢測出之現象之大小而選定阻抗變化之元件。依此,在輸入電源後之動作,不會藉由輸入電源而送出錯誤之檢測訊號至輸出訊號,可以構成信賴高之感測器裝置。
在以往之檢測電路及感測裝置中,一般係具有將能夠自己動作狀態傳達至外部的構成。在如此之檢測電路及感測器裝置所擁有之電源電壓監視電路中,無法有效率使用電源電壓VDD,阻礙降低最低動作電壓。藉由適用本發明,亦可以上述課題。
以上,雖然針對本發明之實施形態予以說明,但是本發明之電源電壓監視電路、屬於該電源電壓監視電路之應用例的檢測電路、感測器裝置以及電子電路,並不限定於上述圖示例,只要在不脫離本發明之主旨的範圍內,當然可做各種變更。
1...訊號輸出電路
2...電流源電路
3、3a、3b...阻抗電路
4...訊號電壓監視電路
5...偏移比較器
5a...偏移電壓源
5b...比較器
6...運用電路
6a...電壓跟隨電路
6b...比較器電路
50...電源電壓監視電路
100...檢測電路
10a...***條件生成電路
11...偏移比較器
11b...偏移電壓源
11c...比較器
20a...***條件受理電路
21...輸出設定電路
21a...反相器
21b...NAND閘極
30...比較器
第1圖為表示藉由本發明之第1實施形態的電源電壓監視電路的概略構成圖。
第2圖為表示訊號輸出電路之構成圖。
第3圖為表示帶隙基準電路之例的圖示。
第4圖為表示第1實施形態中之電源電壓監視電路之動作的時序圖。
第5圖為應用電路之第1例的圖示。
第6圖為應用電路之第2例的圖示。
第7圖為表示藉由本發明之第2實施形態的檢測電路之概略構成圖。
第8圖為表示第2實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
第9圖為表示藉由第3實施形態之檢測電路的概略構成圖。
第10圖為表示第3實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
第11圖為表示藉由第4實施形態之檢測電路的概略構成圖。
第12圖為表示第4實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
第13圖為表示藉由第5實施形態之檢測電路的概略構成圖。
第14圖為表示藉由第5實施形態之低電源電壓檢測電路的概略構成圖。
第15圖為表示藉由第5實施形態之低電源電壓檢測電路之動作的圖示。
第16圖為表示第5實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
第17圖為表示藉由第6實施形態之低電源電壓檢測電路的概略構成圖。
第18圖為表示藉由第6實施形態之低電源電壓檢測電路之動作的圖示。
第19圖為表示藉由第7實施形態之檢測電路的概略構成圖。
第20圖為表示第7實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
第21圖為表示藉由第8實施形態之檢測電路的概略構成圖。
第22圖為表示第8實施形態中之檢測電路之動作的時序圖。
1...訊號輸出電路
2...電流源電路
3...阻抗電路
4...訊號電壓監視電路
5...偏移比較器
5a...偏移電壓源
5b...比較器
6...運用電路

Claims (8)

  1. 一種電源電壓監視電路,監視被供給至電子電路之電源電壓,其特徵為具備:訊號輸出電路,其輸出對上述電源電壓之增加表示飽和特性的訊號電壓;和訊號電壓監視電路,其比較上述電源電壓和上述訊號電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示上述訊號電壓為正常之訊號,上述訊號輸出電路係在電源接通時電源電壓遷移至特定電壓之期間,輸出隨著上述電源電壓之增加而增加之訊號電壓,並且於上述電源電壓超出上述特定電壓而增加之時,將持有飽和特性而單調增加之電壓當作訊號電壓而予以輸出,上述訊號電壓監視電路係比較從上述訊號輸出電路所輸出之訊號電壓和上述電源電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示上述電源電壓超出上述電子電路之最低動作電源電壓之訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電源電壓監視電路,其中具備:訊號輸出電路,其具有從電源通過電流源電路而接受電流之供給的阻抗電路,藉由上述阻抗電路生成上述訊號電壓並予以輸出;和 訊號電壓監視電路,其比較從上述訊號輸出電路所輸出之訊號電壓和上述電源電壓,於在上述電源電壓和上述訊號電壓之間產生特定電壓差之時,輸出表示上述電源電壓成為上述電子電路之最低動作電源電壓以上之訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之電源電壓監視電路,其中藉由上述阻抗電路,生成上述訊號電壓以作為與上述電源電壓比較之基準電壓,更作為表示溫度依存性之電壓而予以輸出。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之電源電壓監視電路,其中上述訊號電壓監視電路具備有具有偏移功能之比較電路,其係將藉由事先設定之電位差所表示之偏移電位設定成一方之輸入,且當被輸入之兩個訊號的電位差滿足該偏移電位之時,輸出表示上述電源電壓超出最低動作電源電壓的訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之電源電壓監視電路,其中上述訊號輸出電路係構成串聯連接電流源電路和阻抗電路,從上述電流源電路和阻抗電路之電路連接點輸出上述訊號電壓。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之電源電壓監視電路,其中 上述阻抗電路係輸入從前述電流源電路所輸出之電流,輸出因應被檢測出之物理量之電壓訊號的感測器。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之電源電壓監視電路,其中上述感測器為檢測出溫度之溫度感測器。
  8. 一種電子電路,其特徵為:具備有申請專利範圍第1至7項中之任一項所記載之電源電壓監視電路。
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