TWI648951B - 電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路 - Google Patents

電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路 Download PDF

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Abstract

提供一邊作為電路規模小且消費電力低的構造，一邊可正確地檢測出電源電壓的電源電壓監視電路。
作為具備輸出對於電源電壓的增加而表示飽和特性的訊號電壓的訊號輸出電路、閘極連接於訊號輸出電路的輸出端子的PMOS電晶體、連接於PMOS電晶體的汲極的第一定電流電路、及輸入端子連接於PMOS電晶體的汲極的反相器，且具備輸出表示訊號輸出電路的訊號電壓為正常的訊號的訊號電壓監視電路的構造。

Description

電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路
本發明係關於謀求電子電路之最低動作電源電壓的低電壓化，實現電子電路之低電壓動作化的電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路。
針對先前的電源電壓監視電路進行說明。圖5係揭示先前的電源電壓監視電路的電路圖。先前的電源電壓監視電路係具備電流源電路110、阻抗電路120、偏壓電壓源401、比較器402、接地端子100、電源端子101、輸出端子102。以電流源電路110與阻抗電路120構成訊號輸出電路140。以偏壓電壓源401與比較器402構成訊號電壓監視電路130。
對電源端子101投入電源電壓VDD後，訊號輸出電路140係輸出對於電源電壓VDD表示飽和特性的訊號，訊號電壓監視電路130係比較從訊號輸出電路140 輸出的訊號與電源電壓VDD，並輸出表示從訊號輸出電路140輸出的訊號為正常的訊號。
藉此，謀求電子電路之最低動作電源電壓的低電壓化，可有效率地利用電源電壓(例如，參照專利文獻1圖1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-166184號公報
然而，在先前的電源電壓監視電路中，因為以比較器來構成訊號電壓監視電路，有訊號電壓監視電路的電路規模較大的課題。進而，訊號電壓監視電路的消費電力高，有難以進行電源電壓監視電路的低消費電力化的課題。
本發明係有鑑於前述課題所發明者，提供電路規模小且消費電力低的電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路。
為了解決先前的課題，本發明之電源電壓監視電路及具備該電源電壓監視電路的電子電路如以下構成。
作為具備輸出對於電源電壓的增加而表示飽和特性的 訊號電壓的訊號輸出電路、閘極連接於訊號輸出電路的輸出端子的PMOS電晶體、連接於PMOS電晶體的汲極的第一定電流電路、及輸入端子連接於PMOS電晶體的汲極的反相器，且具備輸出表示訊號輸出電路的訊號電壓為正常的訊號的訊號電壓監視電路的構造。
依據本發明的電源電壓監視電路，可提供一邊作為電路規模小且消費電力低的構造，一邊可正確地檢測出電源電壓的電源電壓監視電路。
100‧‧‧接地端子
101‧‧‧電源端子
110‧‧‧電流源電路
120‧‧‧阻抗電路
130‧‧‧訊號電壓監視電路
131‧‧‧PMOS電晶體
132‧‧‧反相器
133‧‧‧定電流電路
140‧‧‧訊號輸出電路
150‧‧‧應用電路
201‧‧‧NMOS空乏電晶體
202‧‧‧PMOS電晶體
203‧‧‧PMOS電晶體
204‧‧‧NMOS電晶體
205‧‧‧NMOS電晶體
206‧‧‧電阻
207‧‧‧電阻
301‧‧‧定電流電路
302‧‧‧開關電路
401‧‧‧偏壓電壓源
402‧‧‧比較器
C‧‧‧節點
VB‧‧‧節點
[圖1]具備第一實施形態之電源電壓監視電路的電子電路的電路圖。
[圖2]第一實施形態之電源電壓監視電路的訊號輸出電路的電路圖。
[圖3]揭示第一實施形態之電源電壓監視電路的動作的時序圖。
[圖4]具備第二實施形態之電源電壓監視電路的電子電路的電路圖。
[圖5]先前之電源電壓監視電路的電路圖。
以下，參照圖面來說明本發明的電源電壓監視電路、及具備該電源電壓監視電路的電子電路。
<第一實施形態>
圖1係具備第一實施形態之電源電壓監視電路的電子電路的電路圖。
第一實施形態之具備電源電壓監視電路的電子電路，係具備訊號輸出電路140、訊號電壓監視電路130、應用電路150、電源端子101、接地端子100。訊號輸出電路140係以電流源電路110與阻抗電路120所構成。訊號電壓監視電路130係以PMOS電晶體131與定電流電路133與反相器132所構成。以訊號輸出電路140與訊號電壓監視電路130構成電源電壓監視電路。
圖2係第一實施形態之電源電壓監視電路的訊號輸出電路的電路圖。第一實施形態的電源電壓監視電路的訊號輸出電路，係具備PMOS電晶體202、203、NMOS電晶體204、205、NMOS空乏電晶體201、電阻206、207。以PMOS電晶體202、203與NMOS空乏電晶體201構成電流源電路110。以NMOS電晶體204、205與電阻206、207構成阻抗電路120。
針對第一實施形態的電源電壓監視電路的連接進行說明。NMOS空乏電晶體201係閘極及源極連接於接地端子100，汲極連接於PMOS電晶體202的閘極及汲極。PMOS電晶體202的源極連接於電源端子101。PMOS 電晶體203係閘極連接於PMOS電晶體202的閘極與汲極，汲極連接於PMOS電晶體131的閘極與NMOS電晶體205的閘極，源極連接於電源端子101。PMOS電晶體131係汲極連接於反相器132的輸入端子，源極連接於電源端子101。NMOS電晶體205係汲極連接於電源端子101，源極連接於電阻206的一方的端子。電阻207係一方的端子連接於電阻206的另一方的端子，另一方的端子連接於接地端子100。NMOS電晶體204係閘極連接於電阻206與207的連接點，汲極連接於NMOS電晶體205的閘極，源極連接於接地端子100。定電流電路133係一方的端子連接於反相器132的輸入端子，另一方的端子連接於接地端子100。應用電路150的輸入端子連接於反相器132的輸出端子。
接著，針對第一實施形態的電源電壓監視電路的動作進行說明。將PMOS電晶體131的閘極設為節點VB，反相器132的輸出端子設為節點C。圖3係揭示第一實施形態之電源電壓監視電路的動作的時序圖。考察對電源端子101輸入電源電壓VDD之狀況。
於時間T0中輸入電源電壓VDD時，於NMOS空乏電晶體201開始流通電流，藉由構成電流鏡電路的PMOS電晶體202、203，與流通於NMOS空乏電晶體201的電流成比例的電流被供給給阻抗電路120。阻抗電路120係接受該電流而發生電壓，使節點VB的電壓以追隨電源電壓VDD之方式上升。反相器132係因為輸入 為Lo，將High的訊號輸出至節點C。
然後，在時間T1，節點VB成為一定的電壓。進而，電源電壓VDD上升，在時間T2中電源電壓VDD比節點VB的電壓大於PMOS電晶體131的臨限值電壓以上的話，PMOS電晶體131成為ON，使節點C的電壓成為Lo。應用電路150係接受反相器132的訊號而開始動作。
如此一來，訊號電壓監視電路130係接受訊號輸出電路140的訊號，對應用電路150輸出輸出訊號，可利用訊號電壓監視電路130所檢測的最低動作電壓，使應用電路150動作。然後，訊號電壓監視電路130的最低動作電壓可進行僅PMOS電晶體131與定電流電路133決定的訊號電壓監視電路130的低電壓化。又，流通於訊號電壓監視電路130的電流可僅為了定電流電路133，進行低消費電力化。
再者，應用電路150係只要是比較器或運算放大器、溫度感測器等接受電源電壓監視電路的訊號而開始動作的電路，任何電子電路亦可。又，電流源電路110與阻抗電路120並不限定於圖2的構造，只要是以阻抗電路120將來自電流源電路110的電流轉換成電壓的電路，任何電路亦可。
如以上所記載般，第一實施形態的電源電壓監視電路，可一邊作為電路規模小且消費電力低的構造，一邊可正確地檢測出電源電壓。
<第二實施形態>
圖4係具備第二實施形態之電源電壓監視電路的電子電路的電路圖。與圖1的不同，是追加開關電路302與定電流電路301之處。關於連接，開關電路302的一方的端子連接於反相器132的輸入端子，另一方的端子連接於定電流電路301的一方的端子，以反相器132的輸出來控制ON/OFF。定電流電路301的另一方的端子連接於接地端子100。其他與圖1相同。
針對第二實施形態之電源電壓監視電路的動作進行說明。開關電路302係從圖3的時間T0到T2為止為ON。然後，時間T2之後，接受反相器132的訊號而成為OFF，將定電流電路301連接於PMOS電晶體131的汲極。如此一來，改變PMOS電晶體131的臨限值，在時間T2之後，電源電壓VDD降低，可變更使PMOS電晶體131成為OFF的電壓。如此一來，可在電源電壓VDD上升時與下降時，於電源電壓監視電路的輸出訊號設置磁滯。其他動作與第一實施形態相同。
如以上所記載般，第二實施形態的電源電壓監視電路，可一邊作為電路規模小且消費電力低的構造，一邊可正確地檢測出電源電壓。進而，可於電源電壓監視電路的輸出訊號設置磁滯。

Claims (4)

  1. 一種電源電壓監視電路，係具備：訊號輸出電路，係具備電流源電路，與從前述電流源電路接受電流之供給的阻抗電路，且輸出對於電源電壓的增加而表示飽和特性的訊號電壓；及訊號電壓監視電路，係接受前述訊號輸出電路的訊號電壓，並輸出表示前述訊號電壓為正常的訊號；其特徵為：前述訊號電壓監視電路係具備：PMOS電晶體，係閘極連接於前述訊號輸出電路的輸出端子；第一定電流電路，係連接於前述PMOS電晶體的汲極；反相器，係輸入端子連接於前述PMOS電晶體的汲極；及被串聯連接之開關電路與第二定電流電路，係與前述第一定電流電路並聯；前述開關電路，係以前述反相器的輸出來控制ON/OFF。
  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，前述阻抗電路係具備：第一NMOS電晶體，係閘極連接於前述訊號輸出電路的輸出端子； 第一電阻，係串聯連接於前述第一NMOS電晶體的源極；第二電阻，係串聯連接於前述第一電阻；及第二NMOS電晶體，係閘極連接於前述第一電阻與前述第二電阻的連接點，汲極連接於前述訊號輸出電路的輸出端子。
  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，前述訊號電壓監視電路係具備：被串聯連接之開關電路與第二定電流電路，係與前述第一定電流電路並聯；前述開關電路，係以前述反相器的輸出來控制ON/OFF。
  4. 一種電子電路，其特徵為具備申請專利範圍第1項至第3項中任一項所記載之電源電壓監視電路。
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