TWI663408B - Voltage detection circuit - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種電壓檢測電路，避免電源剛啟動之後的輸出電晶體的無意的通斷控制。本發明的電壓檢測電路構成為包括：比較器，對被檢測電壓與基準電壓進行比較；以及反相器，基於比較器的輸出來驅動輸出電晶體，且藉由電流源來提供反相器的動作電流。

Description

電壓檢測電路
本發明是有關於一種檢測規定電壓的電壓檢測電路。
圖4表示習知的電壓檢測電路。習知的電壓檢測電路包括：電壓輸入端子401，輸入被檢測電壓VSIG；電壓輸出端子407；電阻402及電阻403，對被檢測電壓VSIG進行分壓並輸出；基準電壓電路404，輸出基準電壓VREF；具備比較器405的比較功能部410，該比較器405對基於被檢測電壓VSIG的電壓與基準電壓VREF進行比較；以及輸出電晶體(transistor)406，由比較功能部410進行通斷(ON/OFF)控制。
輸出電晶體406的汲極(drain)端子連接於電壓輸出端子407，電壓輸出端子407由未圖示的上拉(pull up)電阻上拉至外部電壓。
基於被檢測電壓VSIG與基準電壓VREF的大小關係，輸出電晶體406受到通斷控制，輸出負的電源電壓VSS或基於外部電壓的電壓。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平11-135732號公報
然而，圖4所示的習知的電壓檢測電路中，存在下述問題，即：在電源接通時，會無意地對輸出電晶體406進行通斷控制，從而導致來自電壓輸出端子407的輸出電壓變得不穩。
比較器405是藉由未圖示的正的電源電壓VDD來進行動作。在電源接通時，當電源電壓VDD未達到比較器405的動作電壓時，比較器405的輸出會變得不穩。因此，有時會無意地對輸出電晶體406進行通斷控制，從而導致來自電壓輸出端子407的輸出電壓變得不穩。
在電源接通時，為了防止接受電壓輸出端子407的電壓而進行動作的各種元件(device)的誤動作，較佳為不對電壓輸出端子407輸出檢測電壓。
本發明是為了消除如上所述的問題而完成，提供一種即使在電源接通時輸出電壓亦穩定的電壓檢測電路。
為了解決習知的課題，本發明的電壓檢測電路採用下述結構。
其包括：比較器，對被檢測電壓與基準電壓進行比較；以及反相器(inverter)，基於比較器的輸出來驅動輸出電晶體，且藉由 電流源來提供反相器的動作電流。
藉由所述結構，在電源接通時的規定期間，無論比較器的輸出如何，反相器的輸出被固定為正的電源電壓VDD或負的電源電壓VSS，電壓輸出端子的電壓為恆定。
根據本發明的電壓檢測電路，可提供一種電壓檢測電路，其避免了電源接通時的輸出電晶體的無意的通斷控制。
101、401‧‧‧電壓輸入端子
102、103、402、403‧‧‧電阻
104、404‧‧‧基準電壓電路
106、406‧‧‧輸出電晶體
107、407‧‧‧電壓輸出端子
110、410‧‧‧比較功能部
115、405‧‧‧比較器
116、202‧‧‧電流源
117、118、201、206‧‧‧電晶體
203‧‧‧電容
301、302‧‧‧開關
303‧‧‧啟動電壓檢測電路
VDD、VSS‧‧‧電源電壓
VREF‧‧‧基準電壓
圖1是表示本實施形態的電壓檢測電路的電路圖。
圖2是表示本實施形態的電壓檢測電路的電路圖。
圖3是表示本實施形態的電壓檢測電路的電路圖。
圖4是表示習知的電壓檢測電路的電路圖。
以下，參照圖式來說明本實施形態的電壓檢測電路。
圖1是表示本實施形態的電壓檢測電路的電路圖。本實施形態的電壓檢測電路包括：電壓輸入端子101，輸入被檢測電壓VSIG；電壓輸出端子107；電阻102及電阻103，對被檢測電壓VSIG進行分壓並輸出；基準電壓電路104，輸出基準電壓VREF；比較功能部110，對基於被檢測電壓VSIG的電壓與基準電壓VREF 進行比較；以及輸出電晶體106，由比較功能部110進行通斷控制。比較功能部110包括：比較器115；電晶體117及電晶體118，構成藉由比較器115的輸出而受到控制的反相器；以及電流源116，提供反相器的動作電流。電壓輸出端子107連接於輸出電晶體106的汲極端子，藉由未圖示的例如上拉電阻而被上拉至外部電壓。
接下來，對本實施形態的電壓檢測電路的動作進行說明。基本動作與習知的電壓檢測電路相同，但與習知的電壓檢測電路的不同之處在於比較功能部110的動作。比較功能部110例如在檢測到被檢測電壓VSIG高於規定電壓時，比較器115輸出低位準(low level)。即，電壓檢測電路對電壓輸出端子107輸出低位準的檢測信號。
本實施形態的電壓檢測電路的比較功能部110基於被檢測電壓VSIG與基準電壓VREF的大小關係，由比較器115對包含電晶體117及電晶體118的反相器進行通斷控制。反相器在對輸出電晶體106進行導通控制時，基於電流源116的電流來對輸出電晶體106的閘極(gate)電容進行充電。
在電源接通時，當電源電壓VDD暫時小於比較器115的動作電壓時，比較器115的輸出會變得不穩，當比較器115輸出低位準時，反相器藉由電流源116來進行動作，因此輸出電晶體106的閘極電壓不會立即呈現出高位準(High level)。這是因為，輸出電晶體106藉由電流源116的電流來對閘極電容進行充電。即，即便比較器115的輸出變得不穩，電壓檢測電路亦不會 對電壓輸出端子107輸出低位準的檢測信號。
藉由以上說明的電壓檢測電路，可提供一種電壓檢測電路，避免了電源接通時的輸出電晶體的無意的通斷控制。
電流源116作為獨立型的電流源，例如可利用使閘極端子與源極(source)端子短路的耗盡型電晶體(depletion transistor)來實現。而且，電流源116可使用電流鏡(current mirror)電路來實現。
圖2是使用電流鏡電路來實現電流源116的電壓檢測電路的一例。電流源116包括電流源202、電容203、電晶體201及電晶體206。電晶體206與電晶體201構成電流鏡，使基於電流源202的電流之電流流動。
在電源接通時，電流源202一邊對包括電流鏡電路的電容203在內的輸入電容進行充電，一邊緩慢啟動電流鏡電路，所述電流鏡電路包含電晶體201與電晶體206。電晶體206的可供電的電流值即驅動能力將緩慢提高。
在電源接通時，對輸出電晶體106的閘極電容進行充電的電流值更小，會使輸出電晶體106更難以導通，因此輸出電晶體106不會無意地導通。
如以上所說明般，根據圖2的電壓檢測電路，可提供一種電壓檢測電路，避免了電源接通時的輸出電晶體的無意的通斷控制。
在電流鏡電路的輸入電容足夠大的情況下，無須特意具備電 容203。
圖3中，作為緩慢提高取代了電流源116的電晶體206的可供電的電流值即驅動的能力的方法，表示另一實施例的電壓檢測電路。與圖2的不同之處在於省略了電容203，而新具備開關(switch)301及開關302。開關301及開關302在電源接通時的電源電壓VDD尚低或者電源接通後不久的期間內，基於來自低電源電壓檢測電路或者在電源啟動時輸出單發脈波(one shot pulse)的啟動電壓檢測電路303的輸出，而受到斷開控制。
啟動電壓檢測電路303在電源電壓VDD超過比較器115的動作電壓時，使開關301及開關302導通。明確的是，只要開關301及開關302這兩者或任一者斷開，就無法對反相器供給電流。若反相器的動作電流小，則對輸出電晶體106的閘極電容進行充電需要花費時間，因而輸出電晶體106難以受到導通控制。
如以上所說明般，根據圖3的電壓檢測電路，可提供一種電壓檢測電路，避免了電源剛啟動之後的輸出電晶體的無意的導通控制。
亦可採用下述結構，即，取***關301及開關302而具備使電晶體201的閘極/源極間短路的開關，在電源啟動時對該開關進行導通控制。
另外，對於本發明的電壓檢測電路，只要與抑制反相器的動作電流的方式有關，便不限定於圖1、圖2、圖3的實施形態。

Claims (4)

  1. 一種電壓檢測電路，對輸入電壓的電壓進行檢測，所述電壓檢測電路的特徵在於包括：分割電阻，輸出對所述輸入電壓進行分壓所得的分壓電壓；基準電壓電路，產生基準電壓；比較功能部，對所述分壓電壓與所述基準電壓的大小進行比較；以及輸出電晶體，所述比較功能部包括：比較器，對所述分壓電壓與所述基準電壓的大小進行比較；反相器，接受所述比較器的輸出而驅動所述輸出電晶體；以及電流源，提供所述反相器的動作電流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電壓檢測電路，其中所述電流源包含電流鏡電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電壓檢測電路，其中在構成所述電流鏡電路的電晶體上並聯連接有電容。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的電壓檢測電路，其中所述電流源具有開關，在供給至所述比較功能部的電源電壓為規定電壓以下時，使所述開關斷開，而所述電流源不供給電流。
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