JP2001141761A - Voltage detecting circuit - Google Patents

Voltage detecting circuit

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JP2001141761A
JP2001141761A JP32018599A JP32018599A JP2001141761A JP 2001141761 A JP2001141761 A JP 2001141761A JP 32018599 A JP32018599 A JP 32018599A JP 32018599 A JP32018599 A JP 32018599A JP 2001141761 A JP2001141761 A JP 2001141761A
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Tomiyuki Nagai
富幸 永井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage detecting circuit free from any indefinite area where the output voltage is unstable. SOLUTION: This circuit comprises a first N-channel MOS transistor M2, first inverters M5 and M8 of CMOS structure, second inverters M7 and M9 of CMOS structure, a first P-channel MOS transistor M10, a depression type second N-channel MOS transistor M4, and a depression type third N-channel MOS transistor M7. Since the output signal of the first inverters M5 and M8 is set to a second power source voltage in the buildup of a first power source by use of the depression type second and third N-channel MOS transistor M4 and M7, and the signal of an output terminal 24 is set to a second power source voltage in the buildup of a first power source, the indefinite area where the output voltage is unstable can be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電圧検出回路に関
し、特に、MOSトランジスタ構成の電圧検出回路に関
する。
The present invention relates to a voltage detection circuit, and more particularly, to a voltage detection circuit having a MOS transistor configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電源電圧VDDを検出して、
電源電圧VDDが所定の閾値未満となったときリセット
信号を生成してマイクロコンピュータ等に供給する電圧
検出回路がある。図5は、従来のMOSトランジスタ構
成の電圧検出回路の一例の回路図を示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply voltage VDD is detected,
There is a voltage detection circuit that generates a reset signal when the power supply voltage VDD becomes lower than a predetermined threshold and supplies the signal to a microcomputer or the like. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional voltage detection circuit having a MOS transistor configuration.

【0003】図5において、電源端子10には電源VD
Dが供給され、電源端子12には電源VSS(例えば接
地レベル)が供給されている。デプレッション型のNチ
ャネルMOSトランジスタQ1はドレインを電源VDD
に接続され、ソース及びゲートをNチャネルMOSトラ
ンジスタQ2のドレイン及びゲートと共通接続されてい
る。MOSトランジスタQ2のソースは電源VSSに接
続されている。MOSトランジスタQ2はMOSトラン
ジスタQ1を負荷とする定電圧源を構成しており、電源
VDDが立ち上がると共通接続されたMOSトランジス
タQ1,Q2のゲートの電圧が所定電圧(例えば0.8
V)になり、この所定電圧が基準電圧としてNチャネル
MOSトランジスタQ5のゲートに供給される。
In FIG. 5, a power supply terminal 10 is connected to a power supply VD.
D is supplied, and the power supply terminal 12 is supplied with a power supply VSS (for example, a ground level). The depletion type N-channel MOS transistor Q1 has a drain connected to the power supply VDD.
And the source and the gate are commonly connected to the drain and the gate of the N-channel MOS transistor Q2. The source of the MOS transistor Q2 is connected to the power supply VSS. The MOS transistor Q2 constitutes a constant voltage source having the MOS transistor Q1 as a load. When the power supply VDD rises, the voltage at the gates of the commonly connected MOS transistors Q1 and Q2 becomes a predetermined voltage (eg, 0.8
V), and the predetermined voltage is supplied to the gate of the N-channel MOS transistor Q5 as a reference voltage.

【0004】差動回路を構成するNチャネルMOSトラ
ンジスタQ5,Q6は共通接続されたソースをNチャネ
ルMOSトランジスタQ7のドレインに接続され、Nチ
ャネルMOSトランジスタQ5,Q6それぞれのドレイ
ンはPチャネルMOSトランジスタQ3,Q4のドレイ
ンに接続されている。MOSトランジスタQ7のソース
は電源VSSに接続されている。MOSトランジスタQ
3,Q4のゲートはMOSトランジスタQ6のドレイン
に共通接続され、MOSトランジスタQ3,Q4のソー
スは電源VDDに接続されている。
The N-channel MOS transistors Q5 and Q6 constituting the differential circuit have their commonly connected sources connected to the drain of an N-channel MOS transistor Q7, and the drains of the N-channel MOS transistors Q5 and Q6 are connected to a P-channel MOS transistor Q3. , Q4. The source of the MOS transistor Q7 is connected to the power supply VSS. MOS transistor Q
The gates of the transistors Q3 and Q4 are commonly connected to the drain of the MOS transistor Q6, and the sources of the MOS transistors Q3 and Q4 are connected to the power supply VDD.

【0005】電源VDDと電源VSSとの間には直列接
続された抵抗R1,R2,R3が接続されており、抵抗
R1,R2の接続点がMOSトランジスタQ6のゲート
に接続されている。MOSトランジスタQ3〜Q7は比
較回路を構成しており、抵抗R1,R2,R3により電
源VDD,VSS間電圧を分圧した分圧電圧をMOSト
ランジスタQ5のゲートに供給される基準電圧と比較し
て、その比較結果をMOSトランジスタQ5のドレイン
からPチャネルMOSトランジスタQ8のゲートに供給
する。
[0005] The resistors R1, R2, R3 connected in series are connected between the power supply VDD and the power supply VSS, and the connection point of the resistors R1, R2 is connected to the gate of the MOS transistor Q6. The MOS transistors Q3 to Q7 constitute a comparison circuit, and compare a divided voltage obtained by dividing the voltage between the power supplies VDD and VSS by the resistors R1, R2, and R3 with a reference voltage supplied to the gate of the MOS transistor Q5. The comparison result is supplied from the drain of MOS transistor Q5 to the gate of P-channel MOS transistor Q8.

【0006】MOSトランジスタQ8のソースは電源V
DDに接続され、MOSトランジスタQ8のドレインは
NチャネルMOSトランジスタQ9のドレイン及びMO
SトランジスタQ10,Q11,Q12のゲートに接続
されている。MOSトランジスタQ9のソースは電源V
SSに接続され、ゲートはMOSトランジスタQ7のゲ
ートに接続されている。NチャネルMOSトランジスタ
Q10のドレインは抵抗R2,R3の接続点に接続さ
れ、ソースは電源VSSに接続されている。Pチャネル
MOSトランジスタQ11のソースは電源VDDに接続
され、MOSトランジスタQ11のドレインはNチャネ
ルMOSトランジスタQ12のドレインに接続され、M
OSトランジスタQ12のソースは電源VSSに接続さ
れて、MOSトランジスタQ11,Q12はインバータ
を構成している。MOSトランジスタQ11,Q12の
ドレインは出力端子14に接続されている。MOSトラ
ンジスタQ10はヒステリシスを与えるために設けられ
ている。
The source of the MOS transistor Q8 is a power supply V
The drain of the MOS transistor Q8 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Q9 and the drain of the MOS transistor Q8.
It is connected to the gates of S transistors Q10, Q11, Q12. The source of the MOS transistor Q9 is the power supply V
The gate is connected to the gate of the MOS transistor Q7. The drain of N-channel MOS transistor Q10 is connected to a connection point between resistors R2 and R3, and the source is connected to power supply VSS. The source of P-channel MOS transistor Q11 is connected to power supply VDD, the drain of MOS transistor Q11 is connected to the drain of N-channel MOS transistor Q12, and M
The source of the OS transistor Q12 is connected to the power supply VSS, and the MOS transistors Q11 and Q12 form an inverter. The drains of the MOS transistors Q11 and Q12 are connected to the output terminal 14. MOS transistor Q10 is provided to provide hysteresis.

【0007】ここで、電源VDDが立ち上がるとき、M
OSトランジスタQ10はオフしており抵抗R1,R
2,R3の分圧電圧が基準電圧と比較されて、分圧電圧
の上昇によりMOSトランジスタQ5のドレイン電圧が
上昇しMOSトランジスタQ8がオフすると、出力端子
14はハイレベルとなる。これと共に、MOSトランジ
スタQ10はオフになる。
Here, when the power supply VDD rises, M
The OS transistor Q10 is off and the resistors R1 and R
2, the divided voltage of R3 is compared with the reference voltage. When the drain voltage of MOS transistor Q5 rises due to the rise of the divided voltage and MOS transistor Q8 turns off, output terminal 14 goes high. At the same time, the MOS transistor Q10 turns off.

【0008】この状態から電源VDDが立ち下がると
き、MOSトランジスタQ10はオンして抵抗R1,R
2の分圧電圧が基準電圧と比較されて、分圧電圧の低下
によりMOSトランジスタQ5のドレイン電圧が低下し
MOSトランジスタQ8がオンすると、出力端子14は
ローレベルとなる。これと共に、MOSトランジスタQ
10はオンする。
When the power supply VDD falls from this state, the MOS transistor Q10 turns on and the resistors R1, R
The divided voltage of No. 2 is compared with the reference voltage. When the drain voltage of the MOS transistor Q5 decreases due to the decrease of the divided voltage and the MOS transistor Q8 is turned on, the output terminal 14 becomes low level. At the same time, the MOS transistor Q
10 turns on.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の電圧検出
回路は、電源電圧VDDが0Vから上昇するときに、基
準電圧が所定電圧(例えば0.8V)になるまでの期間
に比較回路の出力は不安定になり、図6に示すように出
力端子14の出力電圧が不安定になる不定領域が存在す
るという問題があった。
The above-mentioned conventional voltage detection circuit has a structure in which, when the power supply voltage VDD rises from 0 V, the output of the comparison circuit is maintained until the reference voltage becomes a predetermined voltage (for example, 0.8 V). Becomes unstable, and as shown in FIG. 6, there is a problem that an unstable region where the output voltage of the output terminal 14 becomes unstable exists.

【0010】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、出力電圧が不安定になる不定領域の存在しない電圧
検出回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a voltage detection circuit having no indeterminate region where the output voltage becomes unstable.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、第1の電源(VDD)の立ち上がりによりオンして
第2の電源電圧(VSS)の信号を出力する第1のNチ
ャネルMOSトランジスタ(M2)と、前記第1のNチ
ャネルMOSトランジスタ(M2)の出力信号を供給さ
れ反転して出力するCMOS構成の第1のインバータ
(M5,M8)と、前記第1のインバータ(M5,M
8)の出力信号を供給され反転して出力するCMOS構
成の第2のインバータ(M7,M9)と、前記第2のイ
ンバータ(M7,M9)の出力信号が第2の電源電圧で
あるときオンして前記第1の電源電圧の信号を出力端子
(24)から出力する第1のPチャネルMOSトランジ
スタ(M10)と、前記第1の電源の立ち上がり時に前
記第1のインバータ(M5,M8)の出力信号を第2の
電源電圧にするデプレッション型の第2のNチャネルM
OSトランジスタ(M4)と、前記第1の電源の立ち上
がり時に前記出力端子(24)の信号を第2の電源電圧
にするデプレッション型の第3のNチャネルMOSトラ
ンジスタ(M11)とを有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first N-channel MOS transistor which is turned on at the rise of a first power supply (VDD) to output a signal of a second power supply voltage (VSS). A transistor (M2); a first inverter (M5, M8) having a CMOS configuration for supplying, inverting and outputting an output signal of the first N-channel MOS transistor (M2); and a first inverter (M5, M5). M
8) A second inverter (M7, M9) having a CMOS configuration for supplying and inverting and outputting the output signal of (8), and is turned on when the output signal of the second inverter (M7, M9) is at the second power supply voltage. A first P-channel MOS transistor (M10) for outputting a signal of the first power supply voltage from an output terminal (24); and a first inverter (M5, M8) for turning on the first power supply. A depletion-type second N-channel M for setting an output signal to a second power supply voltage
An OS transistor (M4) and a depletion-type third N-channel MOS transistor (M11) for setting a signal at the output terminal (24) to a second power supply voltage when the first power supply rises.

【0012】このように、デプレッション型の第2、第
3のNチャネルMOSトランジスタ(M4,M11)を
用いて、第1の電源の立ち上がり時に前記第1のインバ
ータ(M5,M8)の出力信号を第2の電源電圧にし、
また、第1の電源の立ち上がり時に出力端子(24)の
信号を第2の電源電圧にするため、出力電圧が不安定に
なる不定領域をなくすことができる。
As described above, the output signals of the first inverter (M5, M8) are supplied at the rise of the first power supply by using the depletion type second and third N-channel MOS transistors (M4, M11). To a second power supply voltage,
Further, since the signal at the output terminal (24) is set to the second power supply voltage when the first power supply rises, it is possible to eliminate an unstable region where the output voltage becomes unstable.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
電圧検出回路において、前記第1のNチャネルMOSト
ランジスタ(M2)と並列に設けられ、前記出力端子
(24)の信号が前記第1の電源電圧のときオンして前
記第2の電源電圧の信号を出力する第4のNチャネルM
OSトランジスタ(M3)を有する。このように、出力
端子(24)の信号が前記第1の電源電圧のときオンし
て第2の電源電圧の信号を出力する第4のNチャネルM
OSトランジスタ(M3)を設けることにより、ヒステ
リシス特性を与えることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the voltage detection circuit according to the first aspect, a signal from the output terminal (24) is provided in parallel with the first N-channel MOS transistor (M2). A fourth N-channel M that is turned on when the power supply voltage is 1 and outputs a signal of the second power supply voltage
It has an OS transistor (M3). As described above, when the signal at the output terminal (24) is at the first power supply voltage, the fourth N-channel M is turned on to output a signal at the second power supply voltage.
By providing the OS transistor (M3), hysteresis characteristics can be provided.

【0014】請求項3に記載の発明は、請求項2記載の
電圧検出回路において、前記第1のNチャネルMOSト
ランジスタ(M2)の閾値を前記第4のNチャネルMO
Sトランジスタ(M3)の閾値より高く設定する。この
ため、ヒステリシス特性を与えることができる。請求項
4に記載の発明は、請求項2記載の電圧検出回路におい
て、前記第1のNチャネルMOSトランジスタ(M2)
のゲートに供給される第1の電源電圧を分圧する第1の
分圧回路(R11,R12)と、前記第4のNチャネル
MOSトランジスタ(M3)のゲートに供給される前記
出力端子の信号電圧を分圧する第2の分圧回路(R1
3,R14)とを有し、前記第1の分圧回路(R11,
R12)の分圧比を前記第2の分圧回路(R13,R1
4)の分圧比より大きく設定する。
According to a third aspect of the present invention, in the voltage detection circuit of the second aspect, the threshold value of the first N-channel MOS transistor (M2) is set to the fourth N-channel MOS transistor (M2).
It is set higher than the threshold value of the S transistor (M3). Therefore, hysteresis characteristics can be provided. According to a fourth aspect of the present invention, in the voltage detection circuit according to the second aspect, the first N-channel MOS transistor (M2)
A first voltage dividing circuit (R11, R12) for dividing a first power supply voltage supplied to a gate of the first N-channel MOS transistor (M3); and a signal voltage of the output terminal supplied to a gate of the fourth N-channel MOS transistor (M3). A second voltage dividing circuit (R1
3, the first voltage divider circuit (R11, R14).
R12) is divided by the second voltage dividing circuit (R13, R1).
4) Set higher than the partial pressure ratio.

【0015】このため、ヒステリシス特性を与えること
ができる。なお、上記括弧内の符号は、理解を容易にす
るために付したものであり、一例にすぎない。
Therefore, a hysteresis characteristic can be provided. Note that the reference numerals in the parentheses are provided for easy understanding, and are merely examples.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は本発明のMOSトランジス
タ構成の電圧検出回路の第1実施例の回路図を示す。図
1において、電源端子20には電源VDDが供給され、
電源端子22には電源VSS(例えば接地レベル)が供
給されている。ゲート幅W=9μm,ゲート長L=20
0μmのデプレッション型のNチャネルMOSトランジ
スタM1はドレインを電源VDDに接続され、ソース及
びゲートをNチャネルMOSトランジスタM2,M3の
ドレインと共通接続されている。ゲート幅W=5μm,
ゲート長L=200μmのMOSトランジスタM2のソ
ースは電源VSSに接続され、ゲートを電源VDDに接
続されている。ゲート幅W=5μm,ゲート長L=20
μmのMOSトランジスタM3のソースは電源VSSに
接続され、ゲートを出力端子24に接続されている。M
OSトランジスタM1はMOSトランジスタM2,M3
の負荷として動作する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a voltage detecting circuit having a MOS transistor configuration according to the present invention. 1, a power supply VDD is supplied to a power supply terminal 20,
The power supply terminal 22 is supplied with a power supply VSS (for example, a ground level). Gate width W = 9 μm, gate length L = 20
The 0 μm depletion type N-channel MOS transistor M1 has a drain connected to the power supply VDD, and a source and a gate commonly connected to the drains of the N-channel MOS transistors M2 and M3. Gate width W = 5 μm,
The source of the MOS transistor M2 having a gate length L = 200 μm is connected to the power supply VSS, and the gate is connected to the power supply VDD. Gate width W = 5 μm, gate length L = 20
The source of the μm MOS transistor M3 is connected to the power supply VSS, and the gate is connected to the output terminal 24. M
OS transistor M1 is MOS transistor M2, M3
Works as a load.

【0017】MOSトランジスタM1のドレインにはC
MOS(相補型MOS)インバータを構成するゲート幅
W=100μm,ゲート長L=5μmのPチャネルMO
SトランジスタM8のゲート、及びゲート幅W=200
μm,ゲート長L=5μmのNチャネルMOSトランジ
スタM5のゲートが接続されている。MOSトランジス
タM8のソースは電源VDDに接続され、MOSトラン
ジスタM5のソースは電源VSSに接続されている。共
通接続されたMOSトランジスタM8のドレイン及びM
OSトランジスタM5のドレインは、デプレッション型
MOSトランジスタM4のドレインに接続されると共
に、CMOSインバータを構成するPチャネルMOSト
ランジスタM9のゲート及びNチャネルMOSトランジ
スタM7のゲートに接続されている。
The drain of the MOS transistor M1 has C
A P-channel MO having a gate width W = 100 μm and a gate length L = 5 μm constituting a MOS (complementary MOS) inverter
The gate of the S transistor M8 and the gate width W = 200
The gate of an N-channel MOS transistor M5 having a gate length L = 5 μm is connected to the gate of the N-channel MOS transistor M5. The source of the MOS transistor M8 is connected to the power supply VDD, and the source of the MOS transistor M5 is connected to the power supply VSS. The drain of the commonly connected MOS transistor M8 and M
The drain of the OS transistor M5 is connected to the drain of the depletion type MOS transistor M4, and is also connected to the gate of the P-channel MOS transistor M9 and the gate of the N-channel MOS transistor M7 constituting the CMOS inverter.

【0018】ゲート幅W=10μm,ゲート長L=10
μmのデプレッション型のNチャネルMOSトランジス
タM4はソース及びゲートを電源VSSに接続されてい
る。ゲート幅W=100μm,ゲート長L=5μmのP
チャネルMOSトランジスタM9のソースは電源VDD
に接続され、ゲート幅W=100μm,ゲート長L=1
0μmのNチャネルMOSトランジスタM7のソースは
電源VSSに接続されている。共通接続されたMOSト
ランジスタM9のドレイン及びMOSトランジスタM7
のドレインは、PチャネルMOSトランジスタM10の
ゲートに接続されている。
Gate width W = 10 μm, gate length L = 10
The μm depletion type N-channel MOS transistor M4 has a source and a gate connected to the power supply VSS. P with gate width W = 100 μm and gate length L = 5 μm
The source of the channel MOS transistor M9 is the power supply VDD.
And a gate width W = 100 μm and a gate length L = 1
The source of the 0 μm N-channel MOS transistor M7 is connected to the power supply VSS. The drain of the commonly connected MOS transistor M9 and the MOS transistor M7
Is connected to the gate of a P-channel MOS transistor M10.

【0019】ゲート幅W=2000μm,ゲート長L=
10μmのMOSトランジスタM10のソースは電源V
DDに接続されており、MOSトランジスタM10のド
レインは、ゲート幅W=60μm,ゲート長L=5μm
のデプレッション型のNチャネルMOSトランジスタM
11のドレイン及び出力端子24に接続されている。M
OSトランジスタM11はソース及びゲートを電源VS
Sに接続されている。なお、PチャネルMOSトランジ
スタM8〜M10のバックゲートは電源VDDに接続さ
れ、NチャネルMOSトランジスタM1〜M5,M7,
M11のバックゲートは電源VSSに接続されている。
Gate width W = 2000 μm, gate length L =
The source of the 10 μm MOS transistor M10 is a power supply V
The drain of the MOS transistor M10 has a gate width W = 60 μm and a gate length L = 5 μm.
Depletion type N-channel MOS transistor M
11 and the output terminal 24. M
The OS transistor M11 has a source and a gate connected to the power supply VS.
Connected to S. The back gates of the P-channel MOS transistors M8 to M10 are connected to the power supply VDD, and the N-channel MOS transistors M1 to M5, M7,.
The back gate of M11 is connected to the power supply VSS.

【0020】ここで、電源VDDが0Vから立ち上がる
とき、MOSトランジスタM5,M8の構成するインバ
ータの入力レベルは不定であるが、デプレッション型の
NチャネルMOSトランジスタM4がオンしているた
め、MOSトランジスタM7,M9の構成するインバー
タの入力レベルはローレベルとなり、また、デプレッシ
ョン型のNチャネルMOSトランジスタM4がオンして
いるため、MOSトランジスタM7,M9の構成するイ
ンバータの出力レベルはハイレベルとなり、デプレッシ
ョン型MOSトランジスタM11もオンしているため、
出力端子24はローレベルとなる。このため、出力電圧
が不安定になる不定領域をなくすことができる。
Here, when the power supply VDD rises from 0 V, the input level of the inverter constituted by the MOS transistors M5 and M8 is undefined, but since the depletion type N-channel MOS transistor M4 is on, the MOS transistor M7 , M9, the input level of the inverter is low, and since the depletion type N-channel MOS transistor M4 is on, the output level of the inverter, composed of the MOS transistors M7, M9, is high, depletion type. Since the MOS transistor M11 is also on,
The output terminal 24 goes low. For this reason, it is possible to eliminate an unstable region where the output voltage becomes unstable.

【0021】ところで、MOSトランジスタのドレイン
電流Id,MOSトランジスタがオンするゲート・ソー
ス間電圧(閾値)Vgs,ゲート幅W,ゲート長Lの間
には次の関係がある。 Id=k・W・(Vgs−Vt)2 /2L …(1) 但し、kは定数、Vtはしきい電圧である。
The following relationship exists between the drain current Id of the MOS transistor, the gate-source voltage (threshold) Vgs at which the MOS transistor turns on, the gate width W, and the gate length L. Id = k · W · (Vgs−Vt) 2 / 2L (1) where k is a constant and Vt is a threshold voltage.

【0022】従って、 Vgs=(2Id・L/k・W)1/2 +Vt …(2) 上記の(2)式から明らかなようにMOSトランジスタ
の閾値は、ゲート長Lが長くなるほど上昇し、ゲート幅
Wが短くなるほど上昇する。電源VDDが立ち上がりM
OSトランジスタM2の閾値を越えた時点でMOSトラ
ンジスタM2がオンする。このため、MOSトランジス
タM5,M8の構成するインバータの入力レベルはロー
レベルとなり、MOSトランジスタM7,M9の構成す
るインバータの入力レベルはハイレベルとなり、MOS
トランジスタM7,M9の構成するインバータの出力レ
ベルはローレベルとなり、MOSトランジスタM10が
オンして出力端子24はハイレベルとなる。これと共に
MOSトランジスタM3がオンする。図2に、電源VD
Dが立ち上がるときの電源VDDの電圧と出力端子24
の電圧の関係を示す。
Therefore, Vgs = (2Id · L / kW ·) 1/2 + Vt (2) As is apparent from the above equation (2), the threshold value of the MOS transistor increases as the gate length L increases. It increases as the gate width W decreases. Power supply VDD rises and M
The MOS transistor M2 turns on when the threshold value of the OS transistor M2 is exceeded. For this reason, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M5 and M8 becomes low level, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M7 and M9 becomes high level,
The output level of the inverter formed by the transistors M7 and M9 becomes low level, the MOS transistor M10 turns on, and the output terminal 24 becomes high level. At the same time, the MOS transistor M3 turns on. FIG. 2 shows the power supply VD
The voltage of the power supply VDD when D rises and the output terminal 24
FIG.

【0023】次に、電源VDDが立ち下がりMOSトラ
ンジスタM2の閾値未満となった時点でMOSトランジ
スタM2がオフし、その後、電源VDDがMOSトラン
ジスタM3の閾値未満となった時点でMOSトランジス
タM3がオフする。なお、ゲート長LからMOSトラン
ジスタM3の閾値がMOSトランジスタM2の閾値より
低く設定されている。
Next, when the power supply VDD falls and falls below the threshold value of the MOS transistor M2, the MOS transistor M2 turns off. Thereafter, when the power supply VDD falls below the threshold value of the MOS transistor M3, the MOS transistor M3 turns off. I do. The threshold value of the MOS transistor M3 is set lower than the threshold value of the MOS transistor M2 based on the gate length L.

【0024】上記のMOSトランジスタM3オフにより
MOSトランジスタM5,M8の構成するインバータの
入力レベルはハイレベルとなり、MOSトランジスタM
7,M9の構成するインバータの入力レベルはローレベ
ルとなり、MOSトランジスタM7,M9の構成するイ
ンバータの出力レベルはハイレベルとなり、MOSトラ
ンジスタM10がオンして出力端子24はローレベルと
なる。図3に、電源VDDが立ち下がるときの電源VD
Dの電圧と出力端子24の電圧の関係を示す。このよう
にして、ヒステリシス特性が与えられる。
When the MOS transistor M3 is turned off, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M5 and M8 becomes high, and the MOS transistor M3
The input level of the inverter formed by the transistors M7 and M9 becomes low level, the output level of the inverter formed by the MOS transistors M7 and M9 becomes high level, the MOS transistor M10 turns on, and the output terminal 24 becomes low level. FIG. 3 shows the power supply VDD when the power supply VDD falls.
The relationship between the voltage of D and the voltage of the output terminal 24 is shown. In this way, a hysteresis characteristic is provided.

【0025】図4は本発明のMOSトランジスタ構成の
電圧検出回路の第2実施例の回路図を示す。同図中、図
1と同一部分には同一符号を付す。図4において、電源
端子20には電源VDDが供給され、電源端子22には
電源VSS(例えば接地レベル)が供給されている。ゲ
ート幅W=9μm,ゲート長L=200μmのデプレッ
ション型のNチャネルMOSトランジスタM1はドレイ
ンを電源VDDに接続され、ソース及びゲートをNチャ
ネルMOSトランジスタM12,M13のドレインと共
通接続されている。ゲート幅W=5μm,ゲート長L=
200μmのMOSトランジスタM12のソースは電源
VSSに接続され、ゲートは抵抗R11を介して電源V
DDに接続されると共に抵抗R12を介して電源VSS
に接続されている。ゲート幅W=5μm,ゲート長L=
200μmのMOSトランジスタM13のソースは電源
VSSに接続され、ゲートは抵抗R13を介して出力端
子24に接続されると共に抵抗R14を介して電源VS
Sに接続されている。ところで、抵抗R11,R12の
分圧比R12/(R11+R12)は、抵抗R13,R
14の分圧比R14/(R13+R14)より大とされ
ている。MOSトランジスタM1はMOSトランジスタ
M12,M13の負荷として動作する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the voltage detecting circuit having the MOS transistor configuration according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the power supply terminal 20 is supplied with the power supply VDD, and the power supply terminal 22 is supplied with the power supply VSS (for example, a ground level). A depletion-type N-channel MOS transistor M1 having a gate width W = 9 μm and a gate length L = 200 μm has a drain connected to the power supply VDD, and a source and a gate commonly connected to the drains of the N-channel MOS transistors M12 and M13. Gate width W = 5 μm, gate length L =
The source of the 200 μm MOS transistor M12 is connected to the power supply VSS, and the gate is connected to the power supply Vs through a resistor R11.
DD and a power supply VSS via a resistor R12.
It is connected to the. Gate width W = 5 μm, gate length L =
The source of the 200 μm MOS transistor M13 is connected to the power supply VSS, the gate is connected to the output terminal 24 via the resistor R13, and the power supply VS is connected via the resistor R14.
Connected to S. By the way, the voltage dividing ratio R12 / (R11 + R12) of the resistors R11 and R12 is equal to the resistors R13 and R12.
14 is larger than the partial pressure ratio R14 / (R13 + R14). The MOS transistor M1 operates as a load for the MOS transistors M12 and M13.

【0026】MOSトランジスタM1のドレインにはC
MOS(相補型MOS)インバータを構成するゲート幅
W=100μm,ゲート長L=5μmのPチャネルMO
SトランジスタM8のゲート、及びゲート幅W=200
μm,ゲート長L=5μmのNチャネルMOSトランジ
スタM5のゲートが接続されている。MOSトランジス
タM8のソースは電源VDDに接続され、MOSトラン
ジスタM5のソースは電源VSSに接続されている。共
通接続されたMOSトランジスタM8のドレイン及びM
OSトランジスタM5のドレインは、MOSトランジス
タM4のドレインに接続されると共に、CMOSインバ
ータを構成するPチャネルMOSトランジスタM9のゲ
ート及びNチャネルMOSトランジスタM7のゲートに
接続されている。
The drain of the MOS transistor M1 has C
A P-channel MO having a gate width W = 100 μm and a gate length L = 5 μm constituting a MOS (complementary MOS) inverter
The gate of the S transistor M8 and the gate width W = 200
The gate of an N-channel MOS transistor M5 having a gate length L = 5 μm is connected to the gate of the N-channel MOS transistor M5. The source of the MOS transistor M8 is connected to the power supply VDD, and the source of the MOS transistor M5 is connected to the power supply VSS. The drain of the commonly connected MOS transistor M8 and M
The drain of the OS transistor M5 is connected to the drain of the MOS transistor M4, and is also connected to the gate of the P-channel MOS transistor M9 and the gate of the N-channel MOS transistor M7 constituting the CMOS inverter.

【0027】ゲート幅W=10μm,ゲート長L=10
μmのデプレッション型のNチャネルMOSトランジス
タM4はソース及びゲートを電源VSSに接続されてい
る。ゲート幅W=100μm,ゲート長L=5μmのP
チャネルMOSトランジスタM9のソースは電源VDD
に接続され、ゲート幅W=100μm,ゲート長L=1
0μmのNチャネルMOSトランジスタM7のソースは
電源VSSに接続されている。共通接続されたMOSト
ランジスタM9のドレイン及びMOSトランジスタM7
のドレインは、PチャネルMOSトランジスタM10の
ゲートに接続されている。
Gate width W = 10 μm, gate length L = 10
The μm depletion type N-channel MOS transistor M4 has a source and a gate connected to the power supply VSS. P with gate width W = 100 μm and gate length L = 5 μm
The source of the channel MOS transistor M9 is the power supply VDD.
And a gate width W = 100 μm and a gate length L = 1
The source of the 0 μm N-channel MOS transistor M7 is connected to the power supply VSS. The drain of the commonly connected MOS transistor M9 and the MOS transistor M7
Is connected to the gate of a P-channel MOS transistor M10.

【0028】ゲート幅W=2000μm,ゲート長L=
10μmのMOSトランジスタM10のソースは電源V
DDに接続されており、MOSトランジスタM10のド
レインは、ゲート幅W=60μm,ゲート長L=5μm
のデプレッション型のNチャネルMOSトランジスタM
11のドレイン及び出力端子24に接続されている。M
OSトランジスタM11はソース及びゲートを電源VS
Sに接続されている。なお、PチャネルMOSトランジ
スタM8〜M10のバックゲートは電源VDDに接続さ
れ、NチャネルMOSトランジスタM1〜M5,M7,
M11〜M13のバックゲートは電源VSSに接続され
ている。
Gate width W = 2000 μm, gate length L =
The source of the 10 μm MOS transistor M10 is a power supply V
The drain of the MOS transistor M10 has a gate width W = 60 μm and a gate length L = 5 μm.
Depletion type N-channel MOS transistor M
11 and the output terminal 24. M
The OS transistor M11 has a source and a gate connected to the power supply VS.
Connected to S. The back gates of the P-channel MOS transistors M8 to M10 are connected to the power supply VDD, and the N-channel MOS transistors M1 to M5, M7,.
The back gates of M11 to M13 are connected to the power supply VSS.

【0029】ここで、電源VDDが0Vから立ち上がる
とき、MOSトランジスタM5,M8の構成するインバ
ータの入力レベルは不定であるが、デプレッション型の
NチャネルMOSトランジスタM4がオンしているた
め、MOSトランジスタM7,M9の構成するインバー
タの入力レベルはローレベルとなり、また、デプレッシ
ョン型のNチャネルMOSトランジスタM4がオンして
いるため、MOSトランジスタM7,M9の構成するイ
ンバータの出力レベルはハイレベルとなり、デプレッシ
ョン型MOSトランジスタM11もオンしているため、
出力端子24はローレベルとなる。このため、出力電圧
が不安定になる不定領域をなくすことができる。
Here, when the power supply VDD rises from 0 V, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M5 and M8 is undefined, but since the depletion type N-channel MOS transistor M4 is on, the MOS transistor M7 , M9, the input level of the inverter is low, and since the depletion type N-channel MOS transistor M4 is on, the output level of the inverter, composed of the MOS transistors M7, M9, is high, depletion type. Since the MOS transistor M11 is also on,
The output terminal 24 goes low. For this reason, it is possible to eliminate an unstable region where the output voltage becomes unstable.

【0030】電源VDDが立ち上がり電源VDDの抵抗
R11,R12の分圧電圧がMOSトランジスタM12
の閾値を越えた時点でMOSトランジスタM12がオン
する。このため、MOSトランジスタM5,M8の構成
するインバータの入力レベルはローレベルとなり、MO
SトランジスタM7,M9の構成するインバータの入力
レベルはハイレベルとなり、MOSトランジスタM7,
M9の構成するインバータの出力レベルはローレベルと
なり、MOSトランジスタM10がオンして出力端子2
4はハイレベルとなる。これと共にMOSトランジスタ
M13がオンする。
The power supply VDD rises, and the divided voltage of the resistors R11 and R12 of the power supply VDD is applied to the MOS transistor M12.
When the threshold value is exceeded, the MOS transistor M12 is turned on. Therefore, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M5 and M8 becomes low level,
The input level of the inverter formed by the S transistors M7 and M9 becomes high level, and the MOS transistors M7 and M9
The output level of the inverter constituted by M9 becomes low level, the MOS transistor M10 turns on, and the output terminal 2
4 goes high. At the same time, the MOS transistor M13 turns on.

【0031】次に、電源VDDが立ち下がり抵抗R1
1,R12の分圧電圧がMOSトランジスタM12の閾
値未満となった時点でMOSトランジスタM12がオフ
し、その後、抵抗R13,R14の分圧電圧がMOSト
ランジスタM13の閾値未満となった時点でMOSトラ
ンジスタM13がオフする。なお、抵抗R11,R12
の分圧比、抵抗R13,R14のの分圧比からMOSト
ランジスタM13のゲート・ソース間電圧がMOSトラ
ンジスタM12ののゲート・ソース間電圧より低く設定
されている。
Next, the power supply VDD falls and the resistance R1
The MOS transistor M12 is turned off when the divided voltage of the MOS transistors M1 and R12 falls below the threshold value of the MOS transistor M12. Thereafter, when the divided voltage of the resistors R13 and R14 falls below the threshold value of the MOS transistor M13. M13 turns off. Note that the resistors R11 and R12
The voltage between the gate and the source of the MOS transistor M13 is set lower than the voltage between the gate and the source of the MOS transistor M12 from the voltage dividing ratio of the MOS transistor M12 and the voltage dividing ratio of the resistors R13 and R14.

【0032】上記のMOSトランジスタM13オフによ
りMOSトランジスタM5,M8の構成するインバータ
の入力レベルはハイレベルとなり、MOSトランジスタ
M7,M9の構成するインバータの入力レベルはローレ
ベルとなり、MOSトランジスタM7,M9の構成する
インバータの出力レベルはハイレベルとなり、MOSト
ランジスタM10がオンして出力端子24はローレベル
となる。これによって、ヒステリシス特性が与えられ
る。
By turning off the MOS transistor M13, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M5 and M8 becomes high, the input level of the inverter formed by the MOS transistors M7 and M9 becomes low, and the input level of the MOS transistors M7 and M9 becomes low. The output level of the configured inverter becomes high level, the MOS transistor M10 turns on, and the output terminal 24 becomes low level. This provides a hysteresis characteristic.

【0033】[0033]

【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
デプレッション型の第2、第3のNチャネルMOSトラ
ンジスタを用いて、第1の電源の立ち上がり時に前記第
1のインバータの出力信号を第2の電源電圧にし、ま
た、第1の電源の立ち上がり時に出力端子の信号を第2
の電源電圧にするため、出力電圧が不安定になる不定領
域をなくすことができる。
As described above, the first aspect of the present invention provides
Using the depletion type second and third N-channel MOS transistors, the output signal of the first inverter is set to the second power supply voltage when the first power supply rises, and the output signal is output when the first power supply rises. The signal of the terminal
Since the power supply voltage is set to the power supply voltage, an indefinite region where the output voltage becomes unstable can be eliminated.

【0034】請求項2に記載の発明は、出力端子の信号
が前記第1の電源電圧のときオンして第2の電源電圧の
信号を出力する第4のNチャネルMOSトランジスタを
設けることにより、ヒステリシス特性を与えることがで
きる。請求項3に記載の発明は、第1のNチャネルMO
Sトランジスタの閾値を前記第4のNチャネルMOSト
ランジスタの閾値より高く設定するため、ヒステリシス
特性を与えることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a fourth N-channel MOS transistor which is turned on when a signal at an output terminal is the first power supply voltage and outputs a signal of a second power supply voltage. Hysteresis characteristics can be provided. The invention according to claim 3 provides a first N-channel MO
Since the threshold value of the S transistor is set higher than the threshold value of the fourth N-channel MOS transistor, a hysteresis characteristic can be provided.

【0035】請求項4に記載の発明は、第1のNチャネ
ルMOSトランジスタのゲートに供給される第1の電源
電圧を分圧する第1の分圧回路と、第4のNチャネルM
OSトランジスタのゲートに供給される前記出力端子の
信号電圧を分圧する第2の分圧回路とを有し、第1の分
圧回路の分圧比を第2の分圧回路の分圧比より大きく設
定するため、ヒステリシス特性を与えることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first voltage dividing circuit for dividing a first power supply voltage supplied to a gate of a first N-channel MOS transistor, and a fourth N-channel MOS transistor.
A second voltage dividing circuit for dividing the signal voltage of the output terminal supplied to the gate of the OS transistor, wherein the voltage dividing ratio of the first voltage dividing circuit is set to be larger than the voltage dividing ratio of the second voltage dividing circuit. Therefore, a hysteresis characteristic can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のMOSトランジスタ構成の電圧検出回
路の第1実施例の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a voltage detection circuit having a MOS transistor configuration according to the present invention.

【図2】電源VDDが立ち上がるときの電源VDDの電
圧と出力端子24の電圧の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a voltage of a power supply VDD and a voltage of an output terminal 24 when the power supply VDD rises.

【図3】電源VDDが立ち下がるときの電源VDDの電
圧と出力端子24の電圧の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a voltage of a power supply VDD and a voltage of an output terminal 24 when the power supply VDD falls.

【図4】本発明のMOSトランジスタ構成の電圧検出回
路の第2実施例の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of a voltage detection circuit having a MOS transistor configuration according to the present invention.

【図5】従来のMOSトランジスタ構成の電圧検出回路
の一例の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional voltage detection circuit having a MOS transistor configuration.

【図6】従来回路の電源VDDの電圧と出力端子24の
電圧の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a voltage of a power supply VDD and a voltage of an output terminal 24 in a conventional circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20,22 電源端子 24 出力端子 M1,M7,M11 デプレッション型のNチャネルM
OSトランジスタ M2〜M7,M11〜M13 NチャネルMOSトラン
ジスタ M8〜M10 PチャネルMOSトランジスタ R11〜R14 抵抗
20, 22 power supply terminal 24 output terminal M1, M7, M11 depletion type N channel M
OS transistors M2 to M7, M11 to M13 N-channel MOS transistors M8 to M10 P-channel MOS transistors R11 to R14 Resistance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電源の立ち上がりによりオンして
第2の電源電圧の信号を出力する第1のNチャネルMO
Sトランジスタと、 前記第1のNチャネルMOSトランジスタの出力信号を
供給され反転して出力するCMOS構成の第1のインバ
ータと、 前記第1のインバータの出力信号を供給され反転して出
力するCMOS構成の第2のインバータと、 前記第2のインバータの出力信号が第2の電源電圧であ
るときオンして前記第1の電源電圧の信号を出力端子か
ら出力する第1のPチャネルMOSトランジスタと、 前記第1の電源の立ち上がり時に前記第1のインバータ
の出力信号を第2の電源電圧にするデプレッション型の
第2のNチャネルMOSトランジスタと、 前記第1の電源の立ち上がり時に前記出力端子の信号を
第2の電源電圧にするデプレッション型の第3のNチャ
ネルMOSトランジスタとを有することを特徴とする電
圧検出回路。
1. A first N-channel MO that is turned on at the rise of a first power supply to output a signal of a second power supply voltage.
An S transistor; a first inverter having a CMOS configuration for supplying, inverting, and outputting the output signal of the first N-channel MOS transistor; and a CMOS configuration for supplying, inverting, and outputting the output signal of the first inverter. A first P-channel MOS transistor that is turned on when an output signal of the second inverter is at a second power supply voltage and outputs a signal of the first power supply voltage from an output terminal; A depletion-type second N-channel MOS transistor that sets an output signal of the first inverter to a second power supply voltage when the first power supply rises; and a signal from the output terminal when the first power supply rises. And a depletion-type third N-channel MOS transistor for providing a second power supply voltage.
【請求項2】 請求項1記載の電圧検出回路において、 前記第1のNチャネルMOSトランジスタと並列に設け
られ、前記出力端子の信号が前記第1の電源電圧のとき
オンして前記第2の電源電圧の信号を出力する第4のN
チャネルMOSトランジスタを有することを特徴とする
電圧検出回路。
2. The voltage detection circuit according to claim 1, wherein said voltage detection circuit is provided in parallel with said first N-channel MOS transistor and is turned on when a signal at said output terminal is said first power supply voltage. A fourth N for outputting a signal of a power supply voltage
A voltage detection circuit having a channel MOS transistor.
【請求項3】 請求項2記載の電圧検出回路において、 前記第1のNチャネルMOSトランジスタの閾値を前記
第4のNチャネルMOSトランジスタの閾値より高く設
定したことを特徴とする電圧検出回路。
3. The voltage detection circuit according to claim 2, wherein a threshold value of said first N-channel MOS transistor is set higher than a threshold value of said fourth N-channel MOS transistor.
【請求項4】 請求項2記載の電圧検出回路において、 前記第1のNチャネルMOSトランジスタのゲートに供
給される第1の電源電圧を分圧する第1の分圧回路と、 前記第4のNチャネルMOSトランジスタのゲートに供
給される前記出力端子の信号電圧を分圧する第2の分圧
回路とを有し、 前記第1の分圧回路の分圧比を前記第2の分圧回路の分
圧比より大きく設定したことを特徴とする電圧検出回
路。
4. The voltage detection circuit according to claim 2, wherein: a first voltage dividing circuit for dividing a first power supply voltage supplied to a gate of the first N-channel MOS transistor; A second voltage dividing circuit for dividing the signal voltage of the output terminal supplied to the gate of the channel MOS transistor, wherein the voltage dividing ratio of the first voltage dividing circuit is divided by the voltage dividing ratio of the second voltage dividing circuit. A voltage detection circuit characterized by being set to be larger.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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