JP2001118993A - Power supply voltage detecting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電源電圧検知回路に
関し、特に、少なくとも2つの電源電圧をもつ半導体装
置において用いられる電源電圧検知回路に関する。The present invention relates to a power supply voltage detection circuit, and more particularly to a power supply voltage detection circuit used in a semiconductor device having at least two power supply voltages.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器の低消費電力化の要求
や、プロセスの微細化によるトランジスタ耐圧の低下に
より、LSI内部回路の電源電圧が1.8Vあるいはそ
れ以下の低い電圧になってきている。それに伴い、この
ように内部回路の電源電圧が1.8V以下であるのに対
して、LSI周辺素子とのインターフェイスが3.3V
動作であるために、3.3V振幅を出力することを要求
される場合等が生じ、1つのLSIで2つ以上の異なる
電源電圧が必要となってきている。この場合に、例えば
低電圧動作回路もしくは低電圧動作半導体装置から、高
電圧動作回路もしくは高電圧動作半導体装置への信号を
実現するレベルシフト回路において、低電圧動作回路の
電源供給がなんらかの理由により不安定になった場合や
切れてしまったときに、レベルシフト回路内で貫通電流
が流れ、かつ出力信号が不定になってしまい、他の回路
の誤動作や、場合によっては大電流が流れてしまう等の
不具合がおこる可能性がある。これを防止するため、低
電圧動作回路の電源供給が切れたときに、レベルシフト
回路内の貫通電流を防止しかつその出力を固定する回路
を、レベルシフト回路に付加する等の構成が採用されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, a power supply voltage of an LSI internal circuit has been reduced to 1.8 V or lower due to a demand for lower power consumption of electronic equipment and a reduction in transistor breakdown voltage due to miniaturization of a process. . Accordingly, while the power supply voltage of the internal circuit is 1.8 V or lower, the interface with the LSI peripheral element is 3.3 V.
Due to the operation, there is a case where it is required to output a 3.3V amplitude, and one LSI requires two or more different power supply voltages. In this case, for example, in a level shift circuit that realizes a signal from the low-voltage operation circuit or the low-voltage operation semiconductor device to the high-voltage operation circuit or the high-voltage operation semiconductor device, the power supply of the low-voltage operation circuit is improper for some reason. When the circuit becomes stable or cuts off, a through current flows in the level shift circuit and the output signal becomes unstable, causing malfunction of other circuits or, in some cases, a large current flowing. May cause problems. In order to prevent this, a configuration is adopted in which, when the power supply of the low-voltage operation circuit is cut off, a circuit for preventing a through current in the level shift circuit and fixing the output thereof is added to the level shift circuit. ing.
【0003】このように低電圧動作回路の電源供給が切
れたときに、レベルシフト回路内の貫通電流を防止しか
つその出力を固定するようにした従来のレベルシフト回
路の一例を、図4にもとづいて説明する。ここで501
は低電圧(例えば1.8V)動作回路からの入力信号端
子であり、502は高電圧(例えば3.3V)動作回路
への出力端子である。503は高電圧電源(例えば3.
3V)に接続される電源端子である。504と505は
低電圧電源(例えば1.8V)で動作するインバータで
ある。FIG. 4 shows an example of a conventional level shift circuit which prevents a through current in the level shift circuit and fixes its output when the power supply to the low voltage operation circuit is cut off. It will be explained based on this. Where 501
Is an input signal terminal from a low voltage (for example, 1.8 V) operation circuit, and 502 is an output terminal to a high voltage (for example, 3.3 V) operation circuit. 503 is a high voltage power supply (for example, 3.
3V). Inverters 504 and 505 operate on a low-voltage power supply (for example, 1.8 V).
【0004】506はNチャネルMOSトランジスタで
あり、入力信号端子501からの信号を低電圧電源動作
インバータ504、505を介してゲートで受け、接地
電源をソースとする。507はNチャネルMOSトラン
ジスタであり、入力信号端子501からの信号と逆位相
の信号を低電圧電源動作インバータ504のみを介して
ゲートで受け、接地電源をソースとし、ドレインをNチ
ャネルMOSトランジスタ508のソースと接続してい
る。Reference numeral 506 denotes an N-channel MOS transistor which receives a signal from an input signal terminal 501 at its gate via low voltage power supply operation inverters 504 and 505, and uses a ground power supply as a source. Reference numeral 507 denotes an N-channel MOS transistor, which receives a signal having a phase opposite to that of the signal from the input signal terminal 501 at the gate via only the low-voltage power supply operation inverter 504, uses the ground power supply as a source, and connects the drain to Connected to source.
【0005】509、510、511は、ソースが高電
圧電源端子503に接続されたPチャネルMOSトラン
ジスタである。PチャネルMOSトランジスタ510の
ドレインとNチャネルMOSトランジスタ506のドレ
インとは互いに接続されて両者の間に中間ノード514
を形成し、またPチャネルMOSトランジスタ509の
ドレインとNチャネルMOSトランジスタ508のドレ
インとは互いに接続されて両者の間に中間ノード515
を形成している。PチャネルMOSトランジスタ509
のゲートは中間ノード514に接続されている。中間ノ
ード515は、高電圧電源(3.3V)で動作するイン
バータ512を介して出力信号端子502に接続され
る。[0005] 509, 510 and 511 are P-channel MOS transistors whose sources are connected to the high voltage power supply terminal 503. The drain of P-channel MOS transistor 510 and the drain of N-channel MOS transistor 506 are connected to each other, and an intermediate node 514 is provided therebetween.
Are formed, and the drain of P-channel MOS transistor 509 and the drain of N-channel MOS transistor 508 are connected to each other so that intermediate node 515 is provided therebetween.
Is formed. P-channel MOS transistor 509
Is connected to the intermediate node 514. The intermediate node 515 is connected to the output signal terminal 502 via an inverter 512 operated by a high voltage power supply (3.3 V).
【0006】さらに中間ノード515には、Pチャネル
MOSトランジスタ510のゲートと、PチャネルMO
Sトランジスタ511のドレインとが接続されている。
NチャネルMOSトランジスタ508のゲートと、Pチ
ャネルMOSトランジスタ511のゲートとは、制御入
力端子513に接続される。以上のように構成されたレ
ベルシフト回路について、以下その動作を説明する。An intermediate node 515 has a gate of a P-channel MOS transistor 510 and a P-channel MOS transistor 510.
The drain of the S transistor 511 is connected.
The gate of N-channel MOS transistor 508 and the gate of P-channel MOS transistor 511 are connected to control input terminal 513. The operation of the level shift circuit configured as described above will be described below.
【0007】低電圧動作回路の電源(1.8V)が供給
されている場合(以降、「アクティブ時」という)で、
まず低電圧動作回路からの入力信号端子501の電圧が
Hレベル(1.8V)のとき、低電圧電源動作インバー
タ504の出力は0Vであり、低電圧電源動作インバー
タ505の出力は1.8Vである。このとき、Nチャネ
ルMOSトランジスタ506はオンしており、Nチャネ
ルMOSトランジスタ507はオフしている。また、N
チャネルMOSトランジスタ506がオンしていること
で、中間ノード514は0Vであり、PチャネルMOS
トランジスタ509はオンしている。When the power (1.8 V) of the low-voltage operation circuit is supplied (hereinafter referred to as “active”),
First, when the voltage of the input signal terminal 501 from the low-voltage operation circuit is at the H level (1.8 V), the output of the low-voltage power supply operation inverter 504 is 0 V, and the output of the low-voltage power supply operation inverter 505 is 1.8 V. is there. At this time, N-channel MOS transistor 506 is on and N-channel MOS transistor 507 is off. Also, N
Since the channel MOS transistor 506 is on, the intermediate node 514 is at 0 V,
The transistor 509 is on.
【0008】アクティブ時には制御入力端子513に
3.3Vが入力されており、このときNチャネルMOS
トランジスタ508はオン状態であり、PチャネルMO
Sトランジスタ511はオフ状態である。このときPチ
ャネルMOSトランジスタ509はオンしていることで
中間ノード515は高電圧電源端子503と同電位の
3.3Vであり、したがってPチャネルMOSトランジ
スタ510はオフしている。また高電圧電源動作インバ
ータ512の出力電圧は0Vとなり、出力端子502に
はLレベルが出力される。When active, 3.3 V is input to control input terminal 513, and at this time, an N-channel MOS
The transistor 508 is on, and the P-channel MO
S transistor 511 is off. At this time, since P-channel MOS transistor 509 is on, intermediate node 515 has the same potential as high-voltage power supply terminal 503 at 3.3 V, and P-channel MOS transistor 510 is off. The output voltage of the high-voltage power supply operation inverter 512 becomes 0 V, and the L level is output to the output terminal 502.
【0009】入力信号端子501にHレベル(1.8
V)からLレベル(0V)に変化する信号が入力される
と、低電圧電源動作インバータ504の出力は0Vから
1.8Vへ変化し、低電圧電源動作インバータ505の
出力は1.8Vから0Vに変化する。これにより、Nチ
ャネルMOSトランジスタ506はオンからオフ状態へ
移行し、NチャネルMOSトランジスタ507はオフか
らオン状態へ移行する。このようにNチャネルMOSト
ランジスタ507がオン状態に移行することにより、中
間ノード515の電位が降下し、PチャネルMOSトラ
ンジスタ510がオンする。同時に中間ノード514の
電位が上昇し、PチャネルMOSトランジスタ509が
オフし始める。これらの動作は、中間ノード514が高
電圧電源端子503と完全に同電位の3.3Vとなり、
中間ノード515が完全に0Vとなり、また高電圧電源
動作インバータ512の出力が完全に3.3Vとなるこ
とにより、終了する。すなわち、出力信号端子502の
電位は3.3Vとなり、Hレベルが出力される。An H level (1.8) is input to an input signal terminal 501.
When a signal that changes from V) to the L level (0 V) is input, the output of the low-voltage power supply operation inverter 504 changes from 0 V to 1.8 V, and the output of the low-voltage power supply operation inverter 505 changes from 1.8 V to 0 V. Changes to Accordingly, N-channel MOS transistor 506 shifts from on to off, and N-channel MOS transistor 507 shifts from off to on. As the N-channel MOS transistor 507 shifts to the ON state, the potential of the intermediate node 515 drops, and the P-channel MOS transistor 510 turns on. At the same time, the potential of intermediate node 514 rises, and P-channel MOS transistor 509 starts to turn off. In these operations, the intermediate node 514 has the same potential as the high-voltage power supply terminal 503 at 3.3 V, and
The process ends when the intermediate node 515 is completely at 0V and the output of the high-voltage power supply operation inverter 512 is completely at 3.3V. That is, the potential of the output signal terminal 502 becomes 3.3 V, and an H level is output.
【0010】入力信号端子501にLレベル(0V)か
らHレベル(1.8V)に変化する信号が入力される
と、上記とは逆の動作を行って出力信号端子502の電
位は0Vとなり、Lレベルが出力される。以上のような
動作により、出力信号端子502には入力信号端子50
1への信号と逆相の信号が現れ、この信号の振幅は3.
3Vとなり、レベルシフト動作を行う。When a signal that changes from the L level (0 V) to the H level (1.8 V) is input to the input signal terminal 501, the operation reverses to the above, and the potential of the output signal terminal 502 becomes 0 V. The L level is output. With the above operation, the output signal terminal 502 is connected to the input signal terminal 50.
1 and a signal having a phase opposite to that of the signal to 1. The amplitude of this signal is 3.
It becomes 3V, and a level shift operation is performed.
【0011】アクティブ時から、低電圧動作回路の電源
が供給されていない状態すなわちスリープ時に移行する
ときには、制御入力端子513の電位を0Vにする。こ
のときはNチャネルMOSトランジスタ508はオフ状
態であり、PチャネルMOSトランジスタ511はオン
状態である。よって、入力信号端子501の電圧が不定
であった場合でも、中間ノード515の電位は3.3V
に固定され、PチャネルMOSトランジスタ510はオ
フ状態となるため、高電圧電源端子503からPチャネ
ルMOSトランジスタ510を介して定常的に電流が流
れて消費電力が増大することは、防止される。また、同
時に出力端子502はLレベル(0V)に固定され不定
になることはない。When the power supply of the low-voltage operation circuit is not supplied from the active state, that is, the state shifts to the sleep state, the potential of the control input terminal 513 is set to 0V. At this time, N-channel MOS transistor 508 is off, and P-channel MOS transistor 511 is on. Therefore, even when the voltage of the input signal terminal 501 is undefined, the potential of the intermediate node 515 is 3.3 V
, And the P-channel MOS transistor 510 is turned off, so that it is possible to prevent a steady current from flowing from the high voltage power supply terminal 503 via the P-channel MOS transistor 510 to increase power consumption. At the same time, the output terminal 502 is fixed at the L level (0 V) and does not become unstable.
【0012】上記従来のレベルシフト回路の構成では、
低電圧動作回路の電源が切れていることを知らせる信号
を、なんらかの手段によって制御入力端子513からレ
ベルシフト回路に入力する必要がある。この信号を外部
より入力する仕様とすることは、LSIを使う側で考慮
しなくてはいけない問題である。この問題を解決するた
めにはLSI内部に低電圧回路の電源の電圧レベルを検
知する手段を設ける必要がある。In the configuration of the conventional level shift circuit,
It is necessary to input a signal indicating that the power supply of the low-voltage operation circuit is turned off from the control input terminal 513 to the level shift circuit by some means. The specification of inputting this signal from the outside is a problem that must be considered on the side using the LSI. In order to solve this problem, it is necessary to provide a means for detecting the voltage level of the power supply of the low-voltage circuit inside the LSI.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】低電圧回路の電源の電
圧レベルを検知する手段の一例を、図5にもとづいて説
明する。601は低電圧電源(例えば1.8V)の端子
である。602と603は、高電圧電源端子503と接
地電源との間に直列に接続される抵抗である。604
は、抵抗602と抵抗603の間の内部ノードで、抵抗
602の抵抗値と抵抗603の抵抗値を調整することに
より、高電圧電源(3.3V)と接地電源との間の任意
の電圧をつくりだせる。605は上記高電圧電源で動作
するコンパレータであり、低電圧電源601の電圧レベ
ルを内部ノード604の電圧レベルと比較し、その結果
をLレベルもしくはHレベルで出力信号端子606より
出力する。An example of the means for detecting the voltage level of the power supply of the low-voltage circuit will be described with reference to FIG. Reference numeral 601 denotes a terminal of a low-voltage power supply (for example, 1.8 V). 602 and 603 are resistors connected in series between the high voltage power supply terminal 503 and the ground power supply. 604
Adjusts the resistance value of the resistor 602 and the resistance value of the resistor 603 at an internal node between the resistor 602 and the resistor 603 so that an arbitrary voltage between the high-voltage power supply (3.3 V) and the ground power supply is adjusted. I can make it. Reference numeral 605 denotes a comparator that operates on the high voltage power supply, compares the voltage level of the low voltage power supply 601 with the voltage level of the internal node 604, and outputs the result from the output signal terminal 606 at an L level or an H level.
【0014】しかしながら、この場合に高電圧電源端子
503から抵抗602、抵抗603を介して接地電源へ
定常的に電流が流れ、消費電力が増大するという問題が
発生する。低電圧回路の電源の電圧レベルを検知する手
段の他の例を、図6にもとづいて説明する。613は論
理ゲートとして機能するCMOSインバータであり、N
チャネル型MOSトランジスタ611およびPチャネル
型MOSトランジスタ612で構成され、その入力が低
電圧電源端子601に接続され、その出力が出力信号端
子606に接続され、Pチャネル型MOSトランジスタ
612のソースは高電圧電源端子503に接続されてい
る。However, in this case, a problem arises in that current constantly flows from the high voltage power supply terminal 503 to the ground power supply via the resistors 602 and 603, and power consumption increases. Another example of the means for detecting the voltage level of the power supply of the low-voltage circuit will be described with reference to FIG. 613, a CMOS inverter functioning as a logic gate;
It comprises a channel type MOS transistor 611 and a P channel type MOS transistor 612, the input of which is connected to the low voltage power supply terminal 601 and the output thereof is connected to the output signal terminal 606, and the source of the P channel type MOS transistor 612 has a high voltage. The power supply terminal 503 is connected.
【0015】このような構成であると、CMOSインバ
ータ613の反転レベルを端子601に入力される電圧
レベルに応じた適宜の値に設定することで、端子601
に入力される低電圧回路の電源の電圧レベルを検知する
ことができる。しかし、この場合には、Pチャネル型M
OSトランジスタ612のしきい値電圧を0.5V、N
チャネル型MOSトランジスタ611のしきい値電圧を
0.4Vとすると、低電圧電源601の電圧レベルが本
来の電圧レベルである1.8Vであっても、Nチャネル
型MOSトランジスタ611がオン状態であり、Pチャ
ネル型MOSトランジスタ612もオン状態であるた
め、同様に高電圧電源端子503からCMOSインバー
タ613を介して接地電源へ定常的に電流が流れ、消費
電力が増大するという問題が発生する。With this configuration, the terminal 601 is set by setting the inversion level of the CMOS inverter 613 to an appropriate value according to the voltage level input to the terminal 601.
, The voltage level of the power supply of the low-voltage circuit input to the low-voltage circuit can be detected. However, in this case, the P-channel type M
The threshold voltage of the OS transistor 612 is set to 0.5 V, N
Assuming that the threshold voltage of channel type MOS transistor 611 is 0.4 V, even if the voltage level of low voltage power supply 601 is 1.8 V, which is the original voltage level, N channel type MOS transistor 611 is on. Since the P-channel type MOS transistor 612 is also in the ON state, similarly, a current constantly flows from the high voltage power supply terminal 503 to the ground power supply via the CMOS inverter 613, which causes a problem that power consumption increases.
【0016】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、低電圧電源の電圧レベル
を、消費電力を増大させることなく検知できる回路を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a circuit capable of detecting a voltage level of a low-voltage power supply without increasing power consumption.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の電源電圧検知回路は、CMOSインバー
タの入力部が低電圧電源に接続されて、この低電圧電源
の電圧レベルに応じたCMOSインバータ出力を出力す
ることで、前記低電圧電源の電圧レベルを検知できるよ
うに構成され、かつ、CMOSインバータの動作電圧供
給部は、電圧降下手段を介して高電圧電源に接続される
ことで、前記高電圧電源の電圧レベルよりも低いレベル
の電圧が供給されるように構成されているようにしたも
のである。In order to solve the above-mentioned problems, a power supply voltage detecting circuit according to the present invention has a structure in which an input section of a CMOS inverter is connected to a low-voltage power supply and the input voltage of the CMOS inverter is adjusted according to the voltage level of the low-voltage power supply. Output from the CMOS inverter to detect the voltage level of the low-voltage power supply, and the operating voltage supply unit of the CMOS inverter is connected to the high-voltage power supply via voltage dropping means. And a voltage lower than the voltage level of the high-voltage power supply is supplied.
【0018】このような構成であると、電源電圧検知回
路を半導体装置の内部に配置することで、その半導体装
置の面積は若干増えるが、前記電源電圧検知回路の出力
を、低電圧動作回路の電源供給が切れたときにレベルシ
フト回路内の貫通電流を防止しその出力を固定する回路
を備えたレベルシフト回路の制御端子等に入力すること
で、低電圧動作回路の電源供給がなんらかの理由により
不安定になった場合や切れてしまった場合に、低電圧動
作回路の電源が切れていることを知らせる信号を半導体
装置を使う側で考慮する必要がない。また、動作電圧供
給部が、電圧降下手段を介して高電圧電源に接続される
ことで、前記高電圧電源の電圧レベルよりも低いレベル
の電圧が供給されるように構成されているため、消費電
力を増大させることなしに、レベルシフト回路内で貫通
電流が流れたり、また出力信号が不定になってしまって
他の回路に誤動作が生じたり場合によっては他の回路に
大電流が流れてしまう等の不具合の発生を防止できるこ
とになる。With such a configuration, the area of the semiconductor device is slightly increased by arranging the power supply voltage detection circuit inside the semiconductor device. However, the output of the power supply voltage detection circuit is controlled by the low voltage operation circuit. When the power supply is cut off, the power supply to the low-voltage operation circuit is prevented for some reason by inputting it to the control terminal of a level shift circuit equipped with a circuit that prevents through current in the level shift circuit and fixes its output. When the semiconductor device becomes unstable or has been cut off, there is no need to consider a signal indicating that the power supply of the low-voltage operation circuit is cut off on the side using the semiconductor device. In addition, since the operating voltage supply unit is connected to the high voltage power supply via the voltage drop unit, a voltage at a level lower than the voltage level of the high voltage power supply is configured to be supplied. Without increasing the power, a through current flows in the level shift circuit, or the output signal becomes unstable and malfunctions in other circuits, and in some cases, a large current flows in other circuits. And the like can be prevented from occurring.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】具体的に請求項1の発明の講じた
手段は、低電圧電源と、この低電圧電源よりも電圧レベ
ルの高い高電圧電源とを備えた半導体装置の電源電圧を
検知するためにCMOSインバータにて構成された回路
であって、前記CMOSインバータの入力部が前記低電
圧電源に接続されることで、この低電圧電源の電圧レベ
ルに応じたCMOSインバータ出力を出力し、それによ
って前記低電圧電源の電圧レベルを検知できるように構
成され、前記CMOSインバータの動作電圧供給部は、
電圧降下手段を介して前記高電圧電源に接続されること
で、前記高電圧電源の電圧レベルよりも低いレベルの動
作電圧が供給されるように構成されているようにしたも
のである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The means specifically adopted in the first aspect of the present invention detects a power supply voltage of a semiconductor device including a low-voltage power supply and a high-voltage power supply having a higher voltage level than the low-voltage power supply. A circuit constituted by a CMOS inverter to output a CMOS inverter output corresponding to the voltage level of the low-voltage power supply when an input section of the CMOS inverter is connected to the low-voltage power supply; Thereby, the voltage level of the low-voltage power supply is configured to be detected, and the operating voltage supply unit of the CMOS inverter includes:
By being connected to the high-voltage power supply via a voltage drop means, an operation voltage having a lower level than the voltage level of the high-voltage power supply is supplied.
【0020】このような構成であると、電源電圧検知回
路を半導体装置の内部に配置することで、その半導体装
置の面積は若干増えるが、前記電源電圧検知回路の出力
を、低電圧動作回路の電源供給が切れたときにレベルシ
フト回路内の貫通電流を防止しその出力を固定する回路
を備えたレベルシフト回路の制御端子等に入力すること
で、低電圧動作回路の電源供給がなんらかの理由により
不安定になった場合や切れてしまった場合に、低電圧動
作回路の電源が切れていることを知らせる信号を半導体
装置を使う側で考慮する必要がない。また、動作電圧供
給部が、電圧降下手段を介して高電圧電源に接続される
ことで、前記高電圧電源の電圧レベルよりも低いレベル
の電圧が供給されるように構成されているため、消費電
力を増大させることなしに、レベルシフト回路内で貫通
電流が流れたり、また出力信号が不定になってしまって
他の回路に誤動作が生じたり場合によっては他の回路に
大電流が流れてしまう等の不具合の発生を防止できるこ
とになる。With such a configuration, the area of the semiconductor device is slightly increased by disposing the power supply voltage detection circuit inside the semiconductor device. When the power supply is cut off, the power supply to the low-voltage operation circuit is prevented for some reason by inputting it to the control terminal of a level shift circuit equipped with a circuit that prevents through current in the level shift circuit and fixes its output. When the semiconductor device becomes unstable or has been cut off, there is no need to consider a signal indicating that the power supply of the low-voltage operation circuit is cut off on the side using the semiconductor device. In addition, since the operating voltage supply unit is connected to the high voltage power supply via the voltage drop unit, a voltage at a level lower than the voltage level of the high voltage power supply is configured to be supplied. Without increasing the power, a through current flows in the level shift circuit, or the output signal becomes unstable and malfunctions in other circuits, and in some cases, a large current flows in other circuits. And the like can be prevented from occurring.
【0021】具体的に請求項2の発明の講じた手段は、
請求項1に記載されたCMOSインバータを第1のCM
OSインバータとし、この第1のCMOSインバータの
出力部に入力部が接続された第2のCMOSインバータ
を設け、この第2のCMOSインバータの出力部に入力
部が接続されるとともに、前記第1のCMOSインバー
タの出力部および第2のCMOSインバータの入力部に
出力部が接続された第3のCMOSインバータを設け、
この第3のCMOSインバータにより帰還回路を構成し
て、この帰還回路によって、前記第1のCMOSインバ
ータの入力部に接続された低電圧電源の電圧レベルが上
昇することにより前記第1のCMOSインバータの出力
が反転するときの前記低電圧電源の電圧レベルよりも、
この低電圧電源の電圧レベルが下降することによりこの
第1のCMOSインバータの出力が反転するときの前記
低電圧電源の電圧レベルの方が低いレベルとなるように
構成したものである。Specifically, the means taken by the invention of claim 2 is as follows:
2. The CMOS inverter according to claim 1, comprising:
An OS inverter, a second CMOS inverter having an input connected to the output of the first CMOS inverter, and an input connected to the output of the second CMOS inverter; A third CMOS inverter having an output connected to the output of the CMOS inverter and the input of the second CMOS inverter;
A feedback circuit is formed by the third CMOS inverter, and the feedback circuit raises the voltage level of the low-voltage power supply connected to the input section of the first CMOS inverter. Than the voltage level of the low voltage power supply when the output is inverted,
When the voltage level of the low-voltage power supply decreases, the voltage level of the low-voltage power supply becomes lower when the output of the first CMOS inverter is inverted.
【0022】このような構成であると、入力にシュミッ
ト幅をもたせる帰還回路の作用によって誤動作を少なく
することができる。具体的に請求項3の発明の講じた手
段は、複数の入力セルおよび出力セルを備えた半導体装
置において、請求項1または2記載の電源電圧検知回路
の出力端子に接続された配線が各セルに設けられること
で、一つの電源電圧検知回路を複数のセルで共用できる
ように構成したものである。With such a configuration, malfunctions can be reduced by the action of the feedback circuit for giving the input a Schmitt width. Specifically, in a semiconductor device provided with a plurality of input cells and output cells, a wiring connected to an output terminal of the power supply voltage detection circuit according to claim 1 or 2 is provided for each cell. Are provided so that one power supply voltage detection circuit can be shared by a plurality of cells.
【0023】このような構成であると、各レベルシフト
回路等に対応してそれぞれ電源電圧検知回路を設ける場
合よりも回路の総レイアウト面積を縮小することが実現
できる。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態の電源電圧検知回路を示す。同図において、801は
低電圧電源(例えば1.8V)に接続される電源端子で
あり、802は高電圧電源(例えば3.3V)に接続さ
れる電源端子である。803は論理ゲートとして機能す
るCMOSインバータであり、Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ804およびPチャネル型MOSトランジスタ
805で構成され、入力が低電圧電源端子801に接続
されている。With this configuration, the total layout area of the circuits can be reduced as compared with the case where the power supply voltage detection circuits are provided corresponding to the respective level shift circuits and the like. (First Embodiment) FIG. 1 shows a power supply voltage detection circuit according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 801 denotes a power supply terminal connected to a low-voltage power supply (for example, 1.8 V), and 802 denotes a power supply terminal connected to a high-voltage power supply (for example, 3.3 V). Reference numeral 803 denotes a CMOS inverter functioning as a logic gate, which includes an N-channel MOS transistor 804 and a P-channel MOS transistor 805, and has an input connected to the low-voltage power supply terminal 801.
【0024】このCMOSインバータ803のPチャネ
ル型MOSトランジスタ805のソースは、Pチャネル
型MOSトランジスタ806およびPチャネル型MOS
トランジスタ807を介して高電圧の電源端子802に
接続されている。このPチャネル型MOSトランジスタ
806のゲートはPチャネル型MOSトランジスタ80
6のドレインに接続され、またPチャネル型MOSトラ
ンジスタ807のゲートはPチャネル型MOSトランジ
スタ807のドレインに接続されている。The source of the P-channel MOS transistor 805 of the CMOS inverter 803 is a P-channel MOS transistor 806 and a P-channel MOS transistor 806.
The transistor 807 is connected to a high-voltage power supply terminal 802. The gate of this P-channel MOS transistor 806 is
6, and the gate of the P-channel MOS transistor 807 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor 807.
【0025】808は論理ゲートとして機能するCMO
Sインバータであり、Nチャネル型MOSトランジスタ
809およびPチャネル型MOSトランジスタ810で
構成され、その入力がCMOSインバータ803の出力
に接続されている。このCMOSインバータ808のP
チャネル型MOSトランジスタ810のソースは、Pチ
ャネル型MOSトランジスタ811を介して高電圧の電
源端子802に接続されている。このPチャネル型MO
Sトランジスタ811のゲートは、Pチャネル型MOS
トランジスタ811のドレインに接続されている。Reference numeral 808 denotes a CMO functioning as a logic gate.
The S inverter is composed of an N-channel MOS transistor 809 and a P-channel MOS transistor 810, and its input is connected to the output of the CMOS inverter 803. P of this CMOS inverter 808
The source of the channel MOS transistor 810 is connected to a high-voltage power supply terminal 802 via a P-channel MOS transistor 811. This P channel type MO
The gate of the S transistor 811 is a P-channel MOS
It is connected to the drain of the transistor 811.
【0026】812は論理ゲートとして機能するCMO
Sインバータであり、Nチャネル型MOSトランジスタ
813およびPチャネル型MOSトランジスタ814で
構成され、その入力がCMOSインバータ808の出力
に接続され、その出力が信号出力端子815に接続され
ている。Pチャネル型MOSトランジスタ814のソー
スは、高電圧の電源端子802に接続されている。Reference numeral 812 denotes a CMO functioning as a logic gate.
The S inverter is composed of an N-channel MOS transistor 813 and a P-channel MOS transistor 814, the input of which is connected to the output of the CMOS inverter 808, and the output of which is connected to the signal output terminal 815. The source of the P-channel MOS transistor 814 is connected to the high voltage power supply terminal 802.
【0027】以上のように構成された電源電圧検知回路
について、以下、その動作を図1を参照しながら説明す
る。まず、電源端子802における高電圧電源の電圧が
上述のように3.3Vであり、Pチャネル型MOSトラ
ンジスタ805、806、807、810、811、8
14のしきい値電圧を0.5Vとして、電源端子801
における低電圧電源の電圧レベルが2.8Vより高い場
合について説明する。すなわち、電源端子801の電圧
が、電源端子802の電圧(3.3V)から上記しきい
値(0.5V)分の電圧を差し引いた値よりも高い場合
について説明する。The operation of the power supply voltage detecting circuit configured as described above will be described below with reference to FIG. First, the voltage of the high-voltage power supply at the power supply terminal 802 is 3.3 V as described above, and the P-channel MOS transistors 805, 806, 807, 810, 811, 8
14, the threshold voltage of the power supply terminal 801 is set to 0.5V.
The case where the voltage level of the low-voltage power supply is higher than 2.8 V will be described. That is, a case where the voltage of the power supply terminal 801 is higher than a value obtained by subtracting the voltage of the threshold value (0.5 V) from the voltage (3.3 V) of the power supply terminal 802 will be described.
【0028】このとき、Nチャネル型MOSトランジス
タ804は完全なオン状態であり、Pチャネル型MOS
トランジスタ805は完全なオフ状態である。そこで、
CMOSインバータ803の出力電位は0Vとなり、C
MOSインバータ808、812の動作により信号出力
端子815からLレベルが出力される。このとき、Pチ
ャネル型MOSトランジスタ805、814、Nチャネ
ル型MOSトランジスタ809はオフ状態であるので、
CMOSインバータ803、808、812に実質的な
貫通電流は流れない。At this time, the N-channel MOS transistor 804 is completely turned on, and the P-channel MOS transistor 804 is turned on.
The transistor 805 is completely off. Therefore,
The output potential of the CMOS inverter 803 becomes 0 V, and C
The L level is output from the signal output terminal 815 by the operation of the MOS inverters 808 and 812. At this time, since the P-channel MOS transistors 805 and 814 and the N-channel MOS transistor 809 are off,
No substantial through current flows through the CMOS inverters 803, 808, 812.
【0029】次に、低電圧電源の電圧レベルが、2.8
V以下であるとともに、この低電圧電源の正規の電圧で
ある1.8Vより高い場合について説明する。このと
き、Nチャネル型MOSトランジスタ804はオン状態
である。また、このとき、Pチャネル型MOSトランジ
スタ807はゲートとドレインとが接続されていて、P
チャネル型MOSトランジスタ806もゲートとドレイ
ンとが接続されているため、Pチャネル型MOSトラン
ジスタ805のソースの電位は2.3Vとなり、このた
めPチャネル型MOSトランジスタ805は微弱なリー
ク電流を伴うオフ状態となる。この結果、CMOSイン
バータ803には微弱な貫通電流が流れる。またCMO
Sインバータ803の出力は0Vとなり、CMOSイン
バータ808、812の動作により信号出力端子815
からLレベルが出力される。また、このとき、Pチャネ
ル型MOSトランジスタ814、Nチャネル型MOSト
ランジスタ809はオフ状態であるので、CMOSイン
バータ808、812に貫通電流はほとんど流れない。Next, the voltage level of the low-voltage power supply is 2.8.
A case where the voltage is equal to or lower than V and higher than 1.8 V which is a normal voltage of the low-voltage power supply will be described. At this time, the N-channel MOS transistor 804 is on. At this time, the gate and the drain of the P-channel MOS transistor 807 are connected,
Since the gate and the drain of the channel type MOS transistor 806 are also connected, the potential of the source of the P-channel type MOS transistor 805 is 2.3 V, so that the P-channel type MOS transistor 805 is in an off state with a weak leakage current. Becomes As a result, a weak through current flows through the CMOS inverter 803. Also CMO
The output of the S inverter 803 becomes 0 V, and the operation of the CMOS inverters 808 and 812 causes the signal output terminal 815 to operate.
Output the L level. At this time, since the P-channel MOS transistor 814 and the N-channel MOS transistor 809 are in the off state, almost no through current flows through the CMOS inverters 808 and 812.
【0030】次に、Nチャネル型MOSトランジスタ8
04のしきい値電圧を0.4Vとして、低電圧電源の電
圧レベルが0.4Vより低い場合について説明する。こ
のときNチャネル型MOSトランジスタ804は微弱な
リーク電流を伴うオフ状態である。またPチャネル型M
OSトランジスタ807はゲートとドレインとが接続さ
れていて、Pチャネル型MOSトランジスタ806もゲ
ートとドレインとが接続されているため、Pチャネル型
MOSトランジスタ805のソースの電位は、2.3V
となる。このとき、Pチャネル型MOSトランジスタ8
05はオン状態であり、CMOSインバータ803には
微弱な貫通電流が流れる。CMOSインバータ803の
出力は2.3Vとなる。Next, an N-channel MOS transistor 8
The case where the voltage level of the low-voltage power supply is lower than 0.4 V when the threshold voltage of No. 04 is 0.4 V will be described. At this time, the N-channel MOS transistor 804 is in an off state with a weak leakage current. P-channel type M
Since the gate and the drain of the OS transistor 807 are connected and the gate and the drain of the P-channel MOS transistor 806 are connected, the potential of the source of the P-channel MOS transistor 805 is 2.3 V
Becomes At this time, the P-channel MOS transistor 8
Reference numeral 05 denotes an ON state, and a weak through current flows through the CMOS inverter 803. The output of the CMOS inverter 803 becomes 2.3V.
【0031】これにより、CMOSインバータ808の
入力は2.3Vとなり、したがってNチャネル型MOS
トランジスタ809はオン状態である。Pチャネル型M
OSトランジスタ811のゲートとドレインが接続され
ているため、そのしきい値(0.5V)によってPチャ
ネル型MOSトランジスタ810のソースの電位は2.
8Vとなり、このPチャネル型MOSトランジスタ81
0はオフ状態となる。したがって、CMOSインバータ
808の出力は0Vとなり、CMOSインバータ812
の動作により信号出力端子815からHレベル(3.3
V)が出力される。また、このとき、上述のようにPチ
ャネル型MOSトランジスタ810はオフ状態、CMO
Sインバータ808の出力すなわちCMOSインバータ
812の入力は0Vであることから、Nチャネル型MO
Sトランジスタ813もオフ状態であるので、CMOS
インバータ808、812に貫通電流はほとんど流れな
い。As a result, the input of CMOS inverter 808 becomes 2.3 V, so that the N-channel type MOS
The transistor 809 is on. P-channel type M
Since the gate and the drain of the OS transistor 811 are connected, the potential of the source of the P-channel MOS transistor 810 is set to 2.
8V, and this P-channel MOS transistor 81
0 turns off. Therefore, the output of the CMOS inverter 808 becomes 0 V, and the CMOS inverter 812
The operation from the signal output terminal 815 to the H level (3.3
V) is output. At this time, as described above, the P-channel type MOS transistor 810 is turned off,
Since the output of the S inverter 808, that is, the input of the CMOS inverter 812 is 0 V, the N-channel type MO
Since the S transistor 813 is also off, the CMOS
Almost no through current flows through inverters 808 and 812.
【0032】次に、低電圧電源の電圧レベルが0.4V
以上、1.8V以下の場合、すなわち電源端子801に
接続される低電圧電源の電位の判定を、CMOSインバ
ータ803をスイッチさせることによって行う場合につ
いて説明する。この場合は、CMOSインバータ803
のスイッチングレベルを判定電圧に設定することで、低
電圧電源の電位がCMOSインバータ803のスイッチ
ングレベルより高い場合は、CMOSインバータ80
3、808、812の動作により、信号出力端子815
からLレベル(0V)が出力される。また低電圧電源の
電位がCMOSインバータ803のスイッチングレベル
より低い場合は、CMOSインバータ803、808、
812の動作により、信号出力端子815からHレベル
(3.3V)が出力される。Next, the voltage level of the low-voltage power supply is 0.4 V
The case where the voltage is 1.8 V or less, that is, the case where the determination of the potential of the low-voltage power supply connected to the power supply terminal 801 is performed by switching the CMOS inverter 803 will be described. In this case, the CMOS inverter 803
Is set to the judgment voltage, when the potential of the low-voltage power supply is higher than the switching level of the CMOS inverter 803, the CMOS inverter 80
3, 808 and 812, the signal output terminal 815
Output an L level (0 V). When the potential of the low-voltage power supply is lower than the switching level of the CMOS inverter 803, the CMOS inverters 803, 808,
By the operation of 812, the H level (3.3 V) is output from the signal output terminal 815.
【0033】以上のように、本実施の形態によれば、ほ
とんど貫通電流が流れないので、消費電力を増大させる
ことなく低電圧電源の電位を検知できる。上記の例で
は、低電圧電源の通常の電位を1.8Vよりも高くする
ことで、通常モードでも微弱な貫通電流しか流れない電
圧検出回路を構成することができる。As described above, according to the present embodiment, almost no through current flows, so that the potential of the low-voltage power supply can be detected without increasing power consumption. In the above example, by setting the normal potential of the low-voltage power supply to be higher than 1.8 V, a voltage detection circuit in which only a weak through current flows even in the normal mode can be configured.
【0034】また、低電圧電源の本来の電圧1.8V、
高電圧電源の電圧3.3V、Pチャネル型MOSトラン
ジスタのしきい値電圧0.5V、Nチャネル型MOSト
ランジスタのしきい値電圧0.4V等の値が変わった場
合は、CMOSインバータと高電圧電源端子との間に介
在させる、ゲートとドレインが接続されたPチャネル型
MOSトランジスタの直列に接続する個数や、低電圧電
源に接続される低電圧電源端子801から信号出力端子
815までのCMOSインバータの段数などを変えるこ
とで、同様にほとんど貫通電流が流れず、したがって消
費電力を増大させることなく、低電圧電源の電位を検知
可能な回路を構成できる。また、CMOSインバータと
高電圧電源端子との間に介するMOSトランジスタは、
上述のゲートとドレインが接続されたPチャネル型MO
Sトランジスタの代わりに、ゲートとドレインが接続さ
れたNチャネル型MOSトランジスタを使うこともでき
る。さらに、これらのMOSトランジスタの代わりに、
ダイオード素子などを使うこともできる。The original voltage of the low-voltage power supply is 1.8 V,
If the values of the high-voltage power supply voltage 3.3 V, the threshold voltage of the P-channel MOS transistor 0.5 V, and the threshold voltage of the N-channel MOS transistor 0.4 V change, the CMOS inverter and the high voltage The number of P-channel MOS transistors connected in series between the power supply terminal and the gate and the drain, and the number of CMOS inverters from the low-voltage power supply terminal 801 to the signal output terminal 815 connected to the low-voltage power supply Similarly, by changing the number of stages, a through current hardly flows, and therefore a circuit capable of detecting the potential of the low-voltage power supply without increasing power consumption can be configured. Also, a MOS transistor interposed between the CMOS inverter and the high-voltage power supply terminal is:
P-channel type MO with gate and drain connected as described above
Instead of the S transistor, an N-channel MOS transistor whose gate and drain are connected can be used. Furthermore, instead of these MOS transistors,
A diode element or the like can be used.
【0035】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態について、図2の電源電圧検知回路を参照
しながら説明する。本実施の形態の電源電圧検知回路で
は、図1に示す第1の実施の形態の電源電圧検知回路に
帰還回路を付加してる。図2において、821は帰還回
路で、Nチャネル型MOSトランジスタ822およびP
チャネル型MOSトランジスタ823で構成されるCM
OSインバータ824と、高電圧電源端子802と、こ
の高電圧電源端子802とPチャネル型MOSトランジ
スタ823との間に介設されるPチャネル型MOSトラ
ンジスタ825およびPチャネル型MOSトランジスタ
826とで構成されている。CMOSインバータ824
の入力はCMOSインバータ808の出力に接続され、
CMOSインバータ824の出力はCMOSインバータ
808の入力に接続されている。Pチャネル型MOSト
ランジスタ825のゲートはPチャネル型MOSトラン
ジスタ825のドレインに接続され、Pチャネル型MO
Sトランジスタ826のゲートはPチャネル型MOSト
ランジスタ826のドレインに接続されている。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to the power supply voltage detection circuit of FIG. In the power supply voltage detection circuit of the present embodiment, a feedback circuit is added to the power supply voltage detection circuit of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 821 denotes a feedback circuit, which is an N-channel MOS transistor 822 and a P-channel MOS transistor 822.
CM composed of channel type MOS transistor 823
An OS inverter 824, a high-voltage power supply terminal 802, and a P-channel MOS transistor 825 and a P-channel MOS transistor 826 interposed between the high-voltage power supply terminal 802 and the P-channel MOS transistor 823. ing. CMOS inverter 824
Is connected to the output of the CMOS inverter 808,
The output of the CMOS inverter 824 is connected to the input of the CMOS inverter 808. The gate of the P-channel MOS transistor 825 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor 825,
The gate of the S transistor 826 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor 826.
【0036】その他の構成は、図1に示す電源電圧検知
回路の構成と同様であり、図1のものと同様の機能を有
する部分には同一の符号を付けて、その詳細な説明を省
略する。以上のように構成された電源電圧検知回路につ
いて、以下、図2を参照しながらその動作を説明する。The other configuration is the same as that of the power supply voltage detecting circuit shown in FIG. 1. The portions having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. . The operation of the power supply voltage detection circuit configured as described above will be described below with reference to FIG.
【0037】低電圧電源端子801における低電圧電源
の電圧レベルがCMOSインバータ803をスイッチさ
せることによって電位判定を行うための最高レベルであ
る1.8Vの場合すなわちCMOSインバータ808の
入力電圧レベルが0Vの場合に、Pチャネル型MOSト
ランジスタ811はゲートとドレインとが接続されてい
るため、Pチャネル型MOSトランジスタ810のソー
スの電位は2.8Vであり、CMOSインバータ808
の出力電圧レベルは2.8Vである。このとき、帰還回
路821のCMOSインバータ824のNチャネル型M
OSトランジスタ822はオン状態であり、Pチャネル
型MOSトランジスタ823はオフ状態である。When the voltage level of the low-voltage power supply at the low-voltage power supply terminal 801 is 1.8 V, which is the highest level for performing the potential determination by switching the CMOS inverter 803, that is, when the input voltage level of the CMOS inverter 808 is 0 V In this case, since the gate and the drain of P-channel MOS transistor 811 are connected, the potential of the source of P-channel MOS transistor 810 is 2.8 V, and CMOS inverter 808
Has an output voltage level of 2.8V. At this time, the N-channel type M of the CMOS inverter 824 of the feedback circuit 821 is used.
The OS transistor 822 is on, and the P-channel MOS transistor 823 is off.
【0038】このとき、CMOSインバータ803に着
目すると、Nチャネル型MOSトランジスタ804がオ
ン状態であるうえに、このCMOSインバータ803の
出力側に接続されたNチャネル型MOSトランジスタ8
22もがオン状態であるため、低電圧電源の電圧レベル
が降下してCMOSインバータ808の入力電圧が0V
から2.3Vに反転するときの低電圧電源の電圧レベル
は、第1の実施の形態の場合に比べて低くなる。そして
CMOSインバータ808の入力電圧が0Vから2.3
Vに反転すると、このCMOSインバータ808が動作
し、Nチャネル型MOSトランジスタ822はオフ状態
に移行する。同時に、CMOSインバータ812を介し
て、信号出力端子815からHレベル(3.3V)が出
力される。At this time, paying attention to the CMOS inverter 803, the N-channel MOS transistor 804 is turned on and the N-channel MOS transistor 8 connected to the output side of the CMOS inverter 803 is turned on.
22 is also in the ON state, the voltage level of the low-voltage power supply drops, and the input voltage of the CMOS inverter 808 becomes 0V.
The voltage level of the low-voltage power supply at the time of inverting the voltage to 2.3 V is lower than that in the first embodiment. Then, the input voltage of the CMOS inverter 808 is changed from 0V to 2.3.
When inverted to V, the CMOS inverter 808 operates, and the N-channel MOS transistor 822 shifts to the off state. At the same time, an H level (3.3 V) is output from the signal output terminal 815 via the CMOS inverter 812.
【0039】低電圧電源端子801における低電圧電源
の電圧レベルがCMOSインバータ803をスイッチさ
せることによって電位判定を行うための最低レベルであ
る0.4Vの場合は、CMOSインバータ808の出力
電圧レベルは0Vである。このとき、帰還回路821の
CMOSインバータ824のNチャネル型MOSトラン
ジスタ822はオフ状態であり、Pチャネル型MOSト
ランジスタ823はオン状態である。またPチャネル型
MOSトランジスタ826はゲートとドレインとが接続
されていて、さらにPチャネル型MOSトランジスタ8
25もゲートとドレインとが接続されているため、Pチ
ャネル型MOSトランジスタ823のソースの電位は
2.3Vであり、したがってCMOSインバータ824
の出力電圧レベルは2.3Vである。When the voltage level of the low-voltage power supply at the low-voltage power supply terminal 801 is 0.4 V, which is the minimum level for performing the potential determination by switching the CMOS inverter 803, the output voltage level of the CMOS inverter 808 is 0V. It is. At this time, the N-channel MOS transistor 822 of the CMOS inverter 824 of the feedback circuit 821 is off, and the P-channel MOS transistor 823 is on. The gate and the drain of the P-channel MOS transistor 826 are connected, and the P-channel MOS transistor 8
25 also has a gate and a drain connected, so that the source potential of P-channel MOS transistor 823 is 2.3 V, and therefore, CMOS inverter 824
Has an output voltage level of 2.3V.
【0040】このとき、CMOSインバータ803に着
目すると、Pチャネル型MOSトランジスタ805がオ
ン状態であるうえに、このCMOSインバータ803の
出力側に接続されたPチャネル型MOSトランジスタ8
23もがオン状態であるため、低電圧電源の電圧レベル
が上昇してCMOSインバータ808の入力電圧が2.
3Vから0Vに反転する低電圧電源の電圧レベルは、第
1の実施の形態の場合にに比べて高くなる。CMOSイ
ンバータ808の入力電圧が2.3Vから0Vに反転す
ると、このCMOSインバータ808が動作するが、P
チャネル型MOSトランジスタ811はゲートとドレイ
ンが接続されているため、Pチャネル型MOSトランジ
スタ810のソースの電位は2.8Vとなるので、CM
OSインバータ808の出力は2.8Vである。同時
に、Pチャネル型MOSトランジスタ823はオフ状態
に移行するとともに、CMOSインバータ812を介し
て信号出力端子815にLレベル(0V)が出力され
る。At this time, paying attention to the CMOS inverter 803, the P-channel MOS transistor 805 is turned on and the P-channel MOS transistor 8 connected to the output side of the CMOS inverter 803 is turned on.
23 is also in the ON state, the voltage level of the low-voltage power supply rises, and the input voltage of the CMOS inverter 808 becomes 2.
The voltage level of the low-voltage power supply that reverses from 3V to 0V is higher than in the case of the first embodiment. When the input voltage of the CMOS inverter 808 is inverted from 2.3 V to 0 V, the CMOS inverter 808 operates.
Since the gate and the drain of the channel type MOS transistor 811 are connected to each other, the source potential of the P-channel type MOS transistor 810 becomes 2.8 V.
The output of the OS inverter 808 is 2.8V. At the same time, the P-channel MOS transistor 823 shifts to the off state, and the L level (0 V) is output to the signal output terminal 815 via the CMOS inverter 812.
【0041】第1の電源の電圧レベルが2.8Vより高
い場合、2.8Vより低く1.8V以上の場合、0.4
Vより低い場合には、図1に示した第1の実施の形態と
同様の動作となる。本実施の形態においても、ほとんど
貫通電流が流れないので、消費電力を増大させることな
く低電圧電源の電位を検知できる。When the voltage level of the first power supply is higher than 2.8 V, the voltage level is lower than 2.8 V and higher than 1.8 V;
If it is lower than V, the operation is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Also in the present embodiment, since almost no through current flows, the potential of the low-voltage power supply can be detected without increasing power consumption.
【0042】また、第1の実施の形態と比べて、素子数
が若干増えるので面積的に大きくなり、さらに帰還回路
801を設けたことで、1つのスイッチングレベルで電
源が立ち上がっているかいないかの敏感な検知はできな
いが、入力にシュミット幅をもたせることができ、した
がってチャタリング等によりCMOSインバータ803
のスイッチングレベル付近で低電圧電源の電圧レベルが
過渡的に不安定になった場合でも、端子815の出力が
LレベルとHレベルを交互に変化しないという効果を有
する。Further, as compared with the first embodiment, the number of elements is slightly increased, the area is increased, and the provision of the feedback circuit 801 makes it possible to determine whether the power supply has started at one switching level. Although sensitive detection is not possible, the input can have a Schmitt width.
Even if the voltage level of the low-voltage power supply becomes transiently unstable near the switching level, the output of the terminal 815 does not alternately change between the L level and the H level.
【0043】(第3の実施の形態)図3は、本発明の第
3の実施の形態の電源電圧検知回路の回路レイアウト構
造を説明するための構成図であり、同図(a)は半導体
装置全体の概略図、(b)は(a)におけるIOセル部
の構成を説明するための拡大図である。ここでは、半導
体装置の内部ロジック回路領域を低電圧動作とし、半導
体装置外部とのインターフェイス電圧を高電圧の電位振
幅とした場合の構成例を示してある。この図3におい
て、901はIOセル部内の低電圧電源配線、902は
第1の実施の形態又は第2の実施の形態の電源電圧検知
回路の出力端子に接続される配線、903はIOセル部
内の接地電源配線、904はIOセル部内の高電圧電源
配線、905はワイヤボンディングパッドである。(Third Embodiment) FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a circuit layout structure of a power supply voltage detection circuit according to a third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2B is a schematic view of the entire device, and FIG. 2B is an enlarged view for explaining the configuration of the IO cell unit in FIG. Here, a configuration example is shown in which the internal logic circuit region of the semiconductor device operates at a low voltage and the interface voltage with the outside of the semiconductor device has a high voltage potential amplitude. In FIG. 3, reference numeral 901 denotes a low-voltage power supply line in the IO cell unit; 902, a line connected to the output terminal of the power supply voltage detection circuit of the first or second embodiment; 904, a high-voltage power supply line in the IO cell portion, and 905, a wire bonding pad.
【0044】LSI内部の低電圧動作回路の振幅を外部
の高電圧動作回路の振幅にレベルシフトする回路は一般
に各IOセル部に配置されるが、電源電圧検知回路の出
力端子に接続される配線902を予め各IOセル部に具
備し、セルを配置するだけで配線が接続される上記のよ
うな構成として、低電圧動作回路の電源供給が切れたと
きのレベルシフト回路内の貫通電流を防止しその出力を
固定する回路を備えたレベルシフト回路の制御端子に入
力することで、1つの電源電圧検知回路を各IOセルで
共用することができ、レイアウト面積の削減と開発期間
の削減とを実現できる。A circuit for level-shifting the amplitude of the low-voltage operation circuit inside the LSI to the amplitude of the external high-voltage operation circuit is generally arranged in each IO cell unit, but is connected to the output terminal of the power supply voltage detection circuit. 902 is provided in each IO cell unit in advance, and wiring is connected only by arranging the cells, thereby preventing a through current in the level shift circuit when the power supply of the low voltage operation circuit is cut off. By inputting the output to the control terminal of a level shift circuit having a circuit for fixing the output, one power supply voltage detection circuit can be shared by each IO cell, thereby reducing the layout area and the development period. realizable.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の電源電
圧検知回路によれば、この電源電圧検知回路をLSI内
部に配置することで、LSIの面積は若干増えるが、こ
の検知回路の出力を、低電圧動作回路の電源供給が切れ
たときにレベルシフト回路内の貫通電流を防止しその出
力を固定する回路を備えたレベルシフト回路の制御端子
等に入力することで、低電圧動作回路の電源供給がなん
らかの理由により不安定になった場合や切れてしまった
場合に、低電圧動作回路の電源が切れていることを知ら
せる信号をLSIを使う側で考慮する必要がないという
利点がある。のみならず、動作電圧供給部が、電圧降下
手段を介して高電圧電源に接続されることで、前記高電
圧電源の電圧レベルよりも低いレベルの電圧が供給され
るように構成されているため、消費電力を増大させるこ
となしに、レベルシフト回路内で貫通電流が流れたり、
また出力信号が不定になってしまって他の回路に誤動作
が生じたり場合によっては他の回路に大電流が流れてし
まう等の不具合の発生を防止できるという効果を奏す
る。As described above, according to the power supply voltage detection circuit of the present invention, by arranging the power supply voltage detection circuit inside the LSI, the area of the LSI is slightly increased. To a control terminal of a level shift circuit having a circuit for preventing a through current in the level shift circuit and fixing its output when the power supply of the low voltage operation circuit is cut off, thereby providing a low voltage operation circuit. When the power supply of the LSI becomes unstable or cut off for some reason, there is an advantage that it is not necessary for the side using the LSI to consider a signal indicating that the power supply of the low-voltage operation circuit is cut off. . Not only that, since the operating voltage supply unit is connected to the high-voltage power supply through the voltage drop unit, a voltage of a lower level than the voltage level of the high-voltage power supply is configured to be supplied. , Through current flows in the level shift circuit without increasing power consumption,
In addition, there is an effect that it is possible to prevent a malfunction such as a malfunction occurring in another circuit due to an unstable output signal or a large current flowing in another circuit in some cases.
【0046】さらに、本発明の回路レイアウト構造によ
れば、上記効果に加えて、電源電圧検知回路を共有する
ことで、レイアウト作業の省力化を可能にするととも
に、半導体装置の面積の低減を図ることができる。Further, according to the circuit layout structure of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, the power supply voltage detection circuit is shared, so that the layout work can be saved and the area of the semiconductor device can be reduced. be able to.
【図1】本発明の第1の実施の形態の電源電圧検知回路
の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply voltage detection circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態の電源電圧検知回路
の構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply voltage detection circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施の形態を説明するための、
電源電圧検知回路の回路レイアウト構造の構成図であ
る。FIG. 3 is a view for explaining a third embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram of a circuit layout structure of a power supply voltage detection circuit.
【図4】従来のレベルシフト回路の構成の一例を示す回
路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a conventional level shift circuit.
【図5】従来の電源電圧検知回路の一例を示す回路図で
ある。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional power supply voltage detection circuit.
【図6】従来の電源電圧検知回路の他の例を示す回路図
である。FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of a conventional power supply voltage detection circuit.
801 低電圧電源端子 802 高電圧電源端子 803 CMOSインバータ 804 Nチャネル型MOSトランジスタ 805、806、807 Pチャネル型MOSトラン
ジスタ 821 帰還回路801 Low voltage power supply terminal 802 High voltage power supply terminal 803 CMOS inverter 804 N-channel type MOS transistor 805, 806, 807 P-channel type MOS transistor 821 Feedback circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G035 AA09 AA15 AB02 AC13 AC15 AD02 AD03 AD10 AD23 AD47 5F038 CD02 DF07 DF11 DT10 DT12 EZ20 5J056 AA00 BB17 BB18 DD13 DD29 EE07 EE11 EE12 FF08 KK02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G035 AA09 AA15 AB02 AC13 AC15 AD02 AD03 AD10 AD23 AD47 5F038 CD02 DF07 DF11 DT10 DT12 EZ20 5J056 AA00 BB17 BB18 DD13 DD29 EE07 EE11 EE12 FF08 KK02
Claims (3)
圧レベルの高い高電圧電源とを備えた半導体装置の電源
電圧を検知するためにCMOSインバータにて構成され
た回路であって、前記CMOSインバータの入力部が前
記低電圧電源に接続されることで、この低電圧電源の電
圧レベルに応じたCMOSインバータ出力を出力し、そ
れによって前記低電圧電源の電圧レベルを検知できるよ
うに構成され、前記CMOSインバータの動作電圧供給
部は、電圧降下手段を介して前記高電圧電源に接続され
ることで、前記高電圧電源の電圧レベルよりも低いレベ
ルの動作電圧が供給されるように構成されていることを
特徴とする電源電圧検知回路。1. A circuit comprising a CMOS inverter for detecting a power supply voltage of a semiconductor device having a low-voltage power supply and a high-voltage power supply having a higher voltage level than the low-voltage power supply, When the input of the CMOS inverter is connected to the low-voltage power supply, a CMOS inverter output corresponding to the voltage level of the low-voltage power supply is output, whereby the voltage level of the low-voltage power supply can be detected. The operating voltage supply unit of the CMOS inverter is configured to be connected to the high voltage power supply via a voltage drop unit, so that an operation voltage of a level lower than the voltage level of the high voltage power supply is supplied. A power supply voltage detection circuit, comprising:
タを第1のCMOSインバータとし、この第1のCMO
Sインバータの出力部に入力部が接続された第2のCM
OSインバータを設け、この第2のCMOSインバータ
の出力部に入力部が接続されるとともに、前記第1のC
MOSインバータの出力部および第2のCMOSインバ
ータの入力部に出力部が接続された第3のCMOSイン
バータを設け、この第3のCMOSインバータにより帰
還回路を構成して、この帰還回路によって、前記第1の
CMOSインバータの入力部に接続された低電圧電源の
電圧レベルが上昇することにより前記第1のCMOSイ
ンバータの出力が反転するときの前記低電圧電源の電圧
レベルよりも、この低電圧電源の電圧レベルが下降する
ことによりこの第1のCMOSインバータの出力が反転
するときの前記低電圧電源の電圧レベルの方が低いレベ
ルとなるように構成したことを特徴とする請求項1記載
の電源電圧検知回路。2. The CMOS inverter according to claim 1, wherein said CMOS inverter is a first CMOS inverter.
Second CM having an input connected to the output of the S inverter
An OS inverter is provided, and an input unit is connected to an output unit of the second CMOS inverter.
A third CMOS inverter having an output connected to the output of the MOS inverter and the input of the second CMOS inverter is provided, and a feedback circuit is formed by the third CMOS inverter. The voltage level of the low-voltage power supply connected to the input portion of the first CMOS inverter is higher than the voltage level of the low-voltage power supply when the output of the first CMOS inverter is inverted due to an increase in the voltage level of the low-voltage power supply. 2. The power supply voltage according to claim 1, wherein the voltage level of said low-voltage power supply when the output of said first CMOS inverter is inverted due to a decrease in the voltage level is lower. Detection circuit.
半導体装置において、請求項1または2記載の電源電圧
検知回路の出力端子に接続された配線が各セルに設けら
れることで、一つの電源電圧検知回路を複数のセルで共
用できるように構成したことを特徴とする回路レイアウ
ト構造。3. A semiconductor device having a plurality of input cells and output cells, wherein a wiring connected to an output terminal of the power supply voltage detection circuit according to claim 1 is provided in each cell, so that one power supply is provided. A circuit layout structure wherein a voltage detection circuit is configured to be shared by a plurality of cells.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29604799A JP2001118993A (en) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | Power supply voltage detecting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP29604799A JP2001118993A (en) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | Power supply voltage detecting circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001118993A true JP2001118993A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=17828422
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29604799A Withdrawn JP2001118993A (en) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | Power supply voltage detecting circuit |
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JP (1) | JP2001118993A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007306315A (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fujitsu Ltd | Power supply detection circuit |
CN107957517A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 成都锐成芯微科技股份有限公司 | Power supply overvoltage spike detection circuit |
CN109959817A (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-02 | 南京芯耐特半导体有限公司 | A kind of undervoltage detection circuit can be applied to low voltage environment |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29604799A patent/JP2001118993A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107957517A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 成都锐成芯微科技股份有限公司 | Power supply overvoltage spike detection circuit |
CN107957517B (en) * | 2016-10-17 | 2024-06-11 | 成都锐成芯微科技股份有限公司 | Power supply overvoltage spike pulse detection circuit |
CN109959817A (en) * | 2019-04-29 | 2019-07-02 | 南京芯耐特半导体有限公司 | A kind of undervoltage detection circuit can be applied to low voltage environment |
CN109959817B (en) * | 2019-04-29 | 2024-05-10 | 南京芯耐特半导体有限公司 | Undervoltage detection circuit applicable to low-voltage environment |
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