JP2002323519A - 電圧監視回路 - Google Patents
電圧監視回路Info
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- JP2002323519A JP2002323519A JP2001128050A JP2001128050A JP2002323519A JP 2002323519 A JP2002323519 A JP 2002323519A JP 2001128050 A JP2001128050 A JP 2001128050A JP 2001128050 A JP2001128050 A JP 2001128050A JP 2002323519 A JP2002323519 A JP 2002323519A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源電圧等の電圧を基準電圧と比較すること
によって電源電圧等の電圧値を監視する電圧監視回路に
おいて、低い電源電圧においても動作が可能であり、電
源投入後の過渡状態において誤動作しないようにする。 【解決手段】 半導体のバンドギャップに基づいて第1
の基準電圧VREF1を発生する第1の基準電圧発生回路
10と、分圧電圧V1を第1の基準電圧と比較して第1
の比較結果信号VCOM1を出力する第1の比較手段20
と、第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が小さい第2
の基準電圧VREF2を発生する第2の基準電圧発生回路
30と、分圧電圧V2を第2の基準電圧と比較して第2
の比較結果信号VCOM2を出力する第2の比較手段40
と、分圧電圧V2の絶対値が第2の基準電圧の絶対値よ
りも大きいことを第2の比較結果信号が示すときに、第
1の比較結果信号を電圧監視回路の出力信号VOUTとし
て選択する制御手段50とを具備する。
によって電源電圧等の電圧値を監視する電圧監視回路に
おいて、低い電源電圧においても動作が可能であり、電
源投入後の過渡状態において誤動作しないようにする。 【解決手段】 半導体のバンドギャップに基づいて第1
の基準電圧VREF1を発生する第1の基準電圧発生回路
10と、分圧電圧V1を第1の基準電圧と比較して第1
の比較結果信号VCOM1を出力する第1の比較手段20
と、第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が小さい第2
の基準電圧VREF2を発生する第2の基準電圧発生回路
30と、分圧電圧V2を第2の基準電圧と比較して第2
の比較結果信号VCOM2を出力する第2の比較手段40
と、分圧電圧V2の絶対値が第2の基準電圧の絶対値よ
りも大きいことを第2の比較結果信号が示すときに、第
1の比較結果信号を電圧監視回路の出力信号VOUTとし
て選択する制御手段50とを具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源電圧等の電圧
を基準電圧と比較することによって電源電圧等の電圧値
を監視する電圧監視回路に関する。
を基準電圧と比較することによって電源電圧等の電圧値
を監視する電圧監視回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電圧監視回路の一般的な構成を図
6に示す。この電圧監視回路は、抵抗R1とR2によっ
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1を、バンド
ギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REFと比較する。コンパレータ20の出力信号VOUTは、
電圧V1が基準電圧VREFよりも低いときにローレベル
となり、電圧V1が基準電圧VREFよりも高いときにハ
イレベルとなる。
6に示す。この電圧監視回路は、抵抗R1とR2によっ
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1を、バンド
ギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REFと比較する。コンパレータ20の出力信号VOUTは、
電圧V1が基準電圧VREFよりも低いときにローレベル
となり、電圧V1が基準電圧VREFよりも高いときにハ
イレベルとなる。
【0003】バンドギャップ基準電圧発生回路10は、
PNPバイポーラトランジスタQ11と、これと同じ値
の電流が供給されるN個のPNPバイポーラトランジス
タ(図6においては3個のトランジスタQ21〜Q23
を示している)とを含んでいる。トランジスタQ11と
Q21のベース・エミッタ間電圧の差ΔVBEは、次式で
表される。 ΔVBE=VTlnN ここで、VT=kT/qであり、kはボルツマン定数、
Tは接合部温度、qは電子の電荷である。
PNPバイポーラトランジスタQ11と、これと同じ値
の電流が供給されるN個のPNPバイポーラトランジス
タ(図6においては3個のトランジスタQ21〜Q23
を示している)とを含んでいる。トランジスタQ11と
Q21のベース・エミッタ間電圧の差ΔVBEは、次式で
表される。 ΔVBE=VTlnN ここで、VT=kT/qであり、kはボルツマン定数、
Tは接合部温度、qは電子の電荷である。
【0004】このように、トランジスタQ11とQ21
のベース・エミッタ間電圧の差ΔV BEは、接合部温度だ
けで定まる値となる。さらに、PチャネルMOSトラン
ジスタQP1とNチャネルMOSトランジスタQN1、
及び、PチャネルMOSトランジスタQP2とNチャネ
ルMOSトランジスタQN2のドレイン電流はΔVBE/
R3で与えられ、PチャネルMOSトランジスタQP3
にも同様のドレイン電流が流れる。従って、バンドギャ
ップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REFは、次式で表される。 VREF=ΔVBE・R4/R3
のベース・エミッタ間電圧の差ΔV BEは、接合部温度だ
けで定まる値となる。さらに、PチャネルMOSトラン
ジスタQP1とNチャネルMOSトランジスタQN1、
及び、PチャネルMOSトランジスタQP2とNチャネ
ルMOSトランジスタQN2のドレイン電流はΔVBE/
R3で与えられ、PチャネルMOSトランジスタQP3
にも同様のドレイン電流が流れる。従って、バンドギャ
ップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REFは、次式で表される。 VREF=ΔVBE・R4/R3
【0005】基準電圧VREFとしては、例えば1.2V
のように低い電圧を選ぶこともできる。バンドギャップ
基準電圧発生回路10は、広範囲において正確な基準電
圧を発生することができるが、多くのトランジスタを含
む複雑な構成を有することから、電源投入後の電源電圧
VDDが低いときには動作が安定せず、所望の立ち上がり
特性が得られないことがある。
のように低い電圧を選ぶこともできる。バンドギャップ
基準電圧発生回路10は、広範囲において正確な基準電
圧を発生することができるが、多くのトランジスタを含
む複雑な構成を有することから、電源投入後の電源電圧
VDDが低いときには動作が安定せず、所望の立ち上がり
特性が得られないことがある。
【0006】図7に、従来の電圧監視回路における電源
投入後の各部の電圧の変化を示す。電源投入直後におい
ては、電源電圧が立ち上っていないため、コンパレータ
の出力信号VOUTはローレベルとなっている。一方、定
常状態においては、電圧V1が、バンドギャップ基準電
圧発生回路が発生する基準電圧VREFよりも高くなり、
コンパレータの出力信号VOUTがハイレベルとなる。し
かしながら、その間の過渡状態において、基準電圧V
REFの立ち上がりが遅いために、コンパレータの出力信
号VOUTがハイレベルとなってしまう期間が存在する。
このような出力信号VOUTを受け取った他の回路は、電
源電圧が十分に立ち上がったと誤認して誤動作をしてし
まうという問題があった。
投入後の各部の電圧の変化を示す。電源投入直後におい
ては、電源電圧が立ち上っていないため、コンパレータ
の出力信号VOUTはローレベルとなっている。一方、定
常状態においては、電圧V1が、バンドギャップ基準電
圧発生回路が発生する基準電圧VREFよりも高くなり、
コンパレータの出力信号VOUTがハイレベルとなる。し
かしながら、その間の過渡状態において、基準電圧V
REFの立ち上がりが遅いために、コンパレータの出力信
号VOUTがハイレベルとなってしまう期間が存在する。
このような出力信号VOUTを受け取った他の回路は、電
源電圧が十分に立ち上がったと誤認して誤動作をしてし
まうという問題があった。
【0007】ところで、日本国特許出願公開(特開)平
9−257841号公報には、2次電池の保護動作の解
除を、電池ユニットの電子機器に対する抜き差しではな
く、電子機器の電源の再投入または電子機器のリセット
によって再度使用可能にする過電流検出回路が掲載され
ている。この過電流検出回路に含まれているコンパレー
タは、ツェナーダイオードから発生された基準電圧と、
入力抵抗を介して入力した放電制御スイッチの低抵抗に
よる電圧降下とを比較して、比較結果信号を出力する。
しかしながら、ツェナーダイオードは、5V程度以上の
基準電圧しか発生することができないので、低い電源電
圧で動作する基準電圧発生回路においては用いることが
できない。
9−257841号公報には、2次電池の保護動作の解
除を、電池ユニットの電子機器に対する抜き差しではな
く、電子機器の電源の再投入または電子機器のリセット
によって再度使用可能にする過電流検出回路が掲載され
ている。この過電流検出回路に含まれているコンパレー
タは、ツェナーダイオードから発生された基準電圧と、
入力抵抗を介して入力した放電制御スイッチの低抵抗に
よる電圧降下とを比較して、比較結果信号を出力する。
しかしながら、ツェナーダイオードは、5V程度以上の
基準電圧しか発生することができないので、低い電源電
圧で動作する基準電圧発生回路においては用いることが
できない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明の目的は、電源電圧等の電圧を基準電圧と比
較することによって電源電圧等の電圧値を監視する電圧
監視回路において、低い電源電圧においても動作が可能
であり、電源投入後の過渡状態において誤動作しないよ
うにすることである。
み、本発明の目的は、電源電圧等の電圧を基準電圧と比
較することによって電源電圧等の電圧値を監視する電圧
監視回路において、低い電源電圧においても動作が可能
であり、電源投入後の過渡状態において誤動作しないよ
うにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明の第1の観点に係る電圧監視回路は、印加さ
れる電圧を基準電圧と比較することにより監視する電圧
監視回路であって、半導体のバンドギャップに基づいて
第1の基準電圧を発生する第1の基準電圧発生回路と、
印加される電圧に基づいて得られる第1の電圧を第1の
基準電圧と比較して、その比較結果に応じた第1の比較
結果信号を出力する第1の比較手段と、第1の基準電圧
よりも定常的に絶対値が小さい第2の基準電圧を発生す
る第2の基準電圧発生回路と、印加される電圧に基づい
て得られる第2の電圧を第2の基準電圧と比較して、そ
の比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2
の比較手段と、第2の電圧の絶対値が第2の基準電圧の
絶対値よりも大きいことを第2の比較結果信号が示すと
きに、第1の比較結果信号を電圧監視回路の出力信号と
して出力する制御手段とを具備する。
め、本発明の第1の観点に係る電圧監視回路は、印加さ
れる電圧を基準電圧と比較することにより監視する電圧
監視回路であって、半導体のバンドギャップに基づいて
第1の基準電圧を発生する第1の基準電圧発生回路と、
印加される電圧に基づいて得られる第1の電圧を第1の
基準電圧と比較して、その比較結果に応じた第1の比較
結果信号を出力する第1の比較手段と、第1の基準電圧
よりも定常的に絶対値が小さい第2の基準電圧を発生す
る第2の基準電圧発生回路と、印加される電圧に基づい
て得られる第2の電圧を第2の基準電圧と比較して、そ
の比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2
の比較手段と、第2の電圧の絶対値が第2の基準電圧の
絶対値よりも大きいことを第2の比較結果信号が示すと
きに、第1の比較結果信号を電圧監視回路の出力信号と
して出力する制御手段とを具備する。
【0010】ここで、第1の比較手段が、印加される電
圧を第1の分圧比で分圧することにより得られる第1の
電圧を第1の基準電圧と比較し、第2の比較手段が、印
加される電圧を第2の分圧比で分圧することにより得ら
れる第2の電圧を第2の基準電圧と比較するようにして
も良い。あるいは、第1の比較手段が、印加される電圧
を第1の基準電圧と比較し、第2の比較手段が、印加さ
れる電圧を第2の基準電圧と比較するようにしても良
い。
圧を第1の分圧比で分圧することにより得られる第1の
電圧を第1の基準電圧と比較し、第2の比較手段が、印
加される電圧を第2の分圧比で分圧することにより得ら
れる第2の電圧を第2の基準電圧と比較するようにして
も良い。あるいは、第1の比較手段が、印加される電圧
を第1の基準電圧と比較し、第2の比較手段が、印加さ
れる電圧を第2の基準電圧と比較するようにしても良
い。
【0011】さらに、制御手段が、第2の電圧の絶対値
が第2の基準電圧の絶対値よりも小さいことを第2の比
較結果信号が示すときに、電圧監視回路の出力信号を不
活性化することが望ましい。
が第2の基準電圧の絶対値よりも小さいことを第2の比
較結果信号が示すときに、電圧監視回路の出力信号を不
活性化することが望ましい。
【0012】また、本発明の第2の観点に係る電圧監視
回路は、印加される電圧を基準電圧と比較することによ
り監視する電圧監視回路であって、半導体のバンドギャ
ップに基づいて第1の基準電圧を発生する第1の基準電
圧発生回路と、第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が
小さい第2の基準電圧を発生する第2の基準電圧発生回
路と、第2の基準電圧が所定の電圧値よりも大きいとき
に、印加される電圧に基づいて得られた電圧を第1の基
準電圧と比較して、その比較結果に応じた出力信号を出
力する比較手段とを具備する。
回路は、印加される電圧を基準電圧と比較することによ
り監視する電圧監視回路であって、半導体のバンドギャ
ップに基づいて第1の基準電圧を発生する第1の基準電
圧発生回路と、第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が
小さい第2の基準電圧を発生する第2の基準電圧発生回
路と、第2の基準電圧が所定の電圧値よりも大きいとき
に、印加される電圧に基づいて得られた電圧を第1の基
準電圧と比較して、その比較結果に応じた出力信号を出
力する比較手段とを具備する。
【0013】以上において、第2の基準電圧発生回路
が、印加される電圧によって電流が供給される飽和接続
されたMOSトランジスタを含むか、又は、印加される
電圧によって電流が供給される飽和接続されたバイポー
ラジャンクショントランジスタを含むか、又は、印加さ
れる電圧によって電流が供給されるPNジャンクション
ダイオードを含むようにしても良い。
が、印加される電圧によって電流が供給される飽和接続
されたMOSトランジスタを含むか、又は、印加される
電圧によって電流が供給される飽和接続されたバイポー
ラジャンクショントランジスタを含むか、又は、印加さ
れる電圧によって電流が供給されるPNジャンクション
ダイオードを含むようにしても良い。
【0014】上記構成によれば、半導体のバンドギャッ
プに基づいて第1の基準電圧を発生する第1の基準電圧
発生回路の他に、第1の基準電圧よりも低い第2の基準
電圧を発生する第2の基準電圧発生回路を備えることに
より、第1の基準電圧発生回路が正常に動作できない電
源投入後の過渡状態を経過した後に第1の基準電圧を用
いた比較結果を出力するので、電源投入後における誤動
作を防止することができ、また、低い電源電圧において
も動作が可能である。
プに基づいて第1の基準電圧を発生する第1の基準電圧
発生回路の他に、第1の基準電圧よりも低い第2の基準
電圧を発生する第2の基準電圧発生回路を備えることに
より、第1の基準電圧発生回路が正常に動作できない電
源投入後の過渡状態を経過した後に第1の基準電圧を用
いた比較結果を出力するので、電源投入後における誤動
作を防止することができ、また、低い電源電圧において
も動作が可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態について説明する。尚、同一の要素には同一
の番号を付して、説明を省略する。図1に、本発明の第
1の実施形態に係る電圧監視回路の構成を示す。この電
圧監視回路は、印加される電圧を基準電圧と比較するこ
とにより監視する。
実施の形態について説明する。尚、同一の要素には同一
の番号を付して、説明を省略する。図1に、本発明の第
1の実施形態に係る電圧監視回路の構成を示す。この電
圧監視回路は、印加される電圧を基準電圧と比較するこ
とにより監視する。
【0016】電圧監視回路1は、半導体のバンドギャッ
プに基づいて基準電圧VREF1を発生するバンドギャッ
プ基準電圧発生回路10を含んでいる。バンドギャップ
基準電圧発生回路10は、カレントミラーを構成するP
チャネルMOSトランジスタQP1及びQP2と、トラ
ンジスタQP1及びQP2にそれぞれ直列に接続された
NチャネルMOSトランジスタQN1及びQN2とを含
んでいる。さらに、電圧発生回路10は、トランジスタ
QN1に直列に接続されたPNPバイポーラトランジス
タQ11と、トランジスタQN2にそれぞれ直列に接続
されたN個のPNPバイポーラトランジスタとを含んで
いる。図1においては、N=3として、トランジスタQ
21〜Q23を示している。
プに基づいて基準電圧VREF1を発生するバンドギャッ
プ基準電圧発生回路10を含んでいる。バンドギャップ
基準電圧発生回路10は、カレントミラーを構成するP
チャネルMOSトランジスタQP1及びQP2と、トラ
ンジスタQP1及びQP2にそれぞれ直列に接続された
NチャネルMOSトランジスタQN1及びQN2とを含
んでいる。さらに、電圧発生回路10は、トランジスタ
QN1に直列に接続されたPNPバイポーラトランジス
タQ11と、トランジスタQN2にそれぞれ直列に接続
されたN個のPNPバイポーラトランジスタとを含んで
いる。図1においては、N=3として、トランジスタQ
21〜Q23を示している。
【0017】トランジスタQ11に流れるエミッタ電流
IQ11と、トランジスタQ21に流れるエミッタ電流I
Q21は、次式で表される。 IQ11=ISexp(VBE11/VT) IQ21=ISexp(VBE21/VT) ここで、VT=kT/qであり、kはボルツマン定数、
Tは接合部温度、qは電子の電荷、ISは飽和電流であ
る。
IQ11と、トランジスタQ21に流れるエミッタ電流I
Q21は、次式で表される。 IQ11=ISexp(VBE11/VT) IQ21=ISexp(VBE21/VT) ここで、VT=kT/qであり、kはボルツマン定数、
Tは接合部温度、qは電子の電荷、ISは飽和電流であ
る。
【0018】従って、トランジスタQ11のベース・エ
ミッタ間電圧VBE11と、トランジスタQ21のベース・
エミッタ間電圧VBE21は、次式で表される。 VBE11=VTln(IQ11/IS) VBE21=VTln(IQ21/IS)
ミッタ間電圧VBE11と、トランジスタQ21のベース・
エミッタ間電圧VBE21は、次式で表される。 VBE11=VTln(IQ11/IS) VBE21=VTln(IQ21/IS)
【0019】トランジスタQP1及びQP2がカレント
ミラーを構成していることから、1つのトランジスタQ
11に流れるエミッタ電流とN個のトランジスタQ21
〜Q23に流れるエミッタ電流とは等しくなる。トラン
ジスタQ21に流れるエミッタ電流は、N個のトランジ
スタQ21〜Q23に流れるエミッタ電流の1/Nであ
るから、トランジスタQ11とQ21のベース・エミッ
タ間電圧の差ΔVBEは、次式で表される。 ΔVBE=VBE11−VBE21 =VTlnN
ミラーを構成していることから、1つのトランジスタQ
11に流れるエミッタ電流とN個のトランジスタQ21
〜Q23に流れるエミッタ電流とは等しくなる。トラン
ジスタQ21に流れるエミッタ電流は、N個のトランジ
スタQ21〜Q23に流れるエミッタ電流の1/Nであ
るから、トランジスタQ11とQ21のベース・エミッ
タ間電圧の差ΔVBEは、次式で表される。 ΔVBE=VBE11−VBE21 =VTlnN
【0020】このように、トランジスタQ11とQ21
のベース・エミッタ間電圧の差ΔV BEは、接合部温度だ
けで定まる値となる。トランジスタQP2とQN2のド
レイン電流はΔVBE/R3で与えられ、トランジスタQ
P3にも同様のドレイン電流が流れる。従って、バンド
ギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1は、次式で表される。 VREF1=ΔVBE・R4/R3
のベース・エミッタ間電圧の差ΔV BEは、接合部温度だ
けで定まる値となる。トランジスタQP2とQN2のド
レイン電流はΔVBE/R3で与えられ、トランジスタQ
P3にも同様のドレイン電流が流れる。従って、バンド
ギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1は、次式で表される。 VREF1=ΔVBE・R4/R3
【0021】先に述べたように、基準電圧VREF1とし
ては、例えば1.2Vのように低い電圧を選ぶこともで
きる。バンドギャップ基準電圧発生回路10は、広範囲
において正確な基準電圧を発生することができるが、多
くのトランジスタを含む複雑な構成を有することから、
電源投入後の電源電圧VDDが低いときには動作が安定せ
ず、所望の立ち上がり特性が得られないことがある。
ては、例えば1.2Vのように低い電圧を選ぶこともで
きる。バンドギャップ基準電圧発生回路10は、広範囲
において正確な基準電圧を発生することができるが、多
くのトランジスタを含む複雑な構成を有することから、
電源投入後の電源電圧VDDが低いときには動作が安定せ
ず、所望の立ち上がり特性が得られないことがある。
【0022】電圧監視回路1は、抵抗R1とR2によっ
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1をバンドギ
ャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧VREF
1と比較して、その比較結果に応じた比較結果信号V
COM1を出力するコンパレータ20を含んでいる。コン
パレータ20から出力される比較結果信号VCOM1は、
電圧V1が基準電圧VREF1よりも低いときにローレベ
ルとなり、電圧V1が基準電圧VREF1よりも高いとき
にハイレベルとなる。コンパレータ20の出力は、セレ
クタ50の一方の入力端子に供給される。セレクタ50
の他方の入力端子は接地されている。
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1をバンドギ
ャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧VREF
1と比較して、その比較結果に応じた比較結果信号V
COM1を出力するコンパレータ20を含んでいる。コン
パレータ20から出力される比較結果信号VCOM1は、
電圧V1が基準電圧VREF1よりも低いときにローレベ
ルとなり、電圧V1が基準電圧VREF1よりも高いとき
にハイレベルとなる。コンパレータ20の出力は、セレ
クタ50の一方の入力端子に供給される。セレクタ50
の他方の入力端子は接地されている。
【0023】一方、電圧監視回路1は、定常状態におい
て基準電圧VREF1よりも絶対値が小さい基準電圧VREF
2を発生する基準電圧発生回路30を含んでいる。基準
電圧発生回路30は、例えば、電源電位と接地電位との
間に接続された抵抗R7と、飽和接続されたNチャネル
MOSトランジスタQN3とによって構成される。基準
電圧発生回路30が発生する基準電圧VREF2は、バン
ドギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1よりも絶対値として小さいが、立ち上がりが極め
て早い点に特徴がある。
て基準電圧VREF1よりも絶対値が小さい基準電圧VREF
2を発生する基準電圧発生回路30を含んでいる。基準
電圧発生回路30は、例えば、電源電位と接地電位との
間に接続された抵抗R7と、飽和接続されたNチャネル
MOSトランジスタQN3とによって構成される。基準
電圧発生回路30が発生する基準電圧VREF2は、バン
ドギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1よりも絶対値として小さいが、立ち上がりが極め
て早い点に特徴がある。
【0024】電圧監視回路1は、抵抗R5とR6によっ
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V2を基準電圧
VREF2と比較して、その比較結果に応じた比較結果信
号VC OM2を出力するコンパレータ40を含んでいる。
コンパレータ40から出力される比較結果信号VCOM2
は、電圧V2が基準電圧VREF2よりも低いときにロー
レベルとなり、電圧V2が基準電圧VREF2よりも高い
ときにハイレベルとなる。コンパレータ40の出力は、
セレクタ50の制御端子に供給される。
て電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V2を基準電圧
VREF2と比較して、その比較結果に応じた比較結果信
号VC OM2を出力するコンパレータ40を含んでいる。
コンパレータ40から出力される比較結果信号VCOM2
は、電圧V2が基準電圧VREF2よりも低いときにロー
レベルとなり、電圧V2が基準電圧VREF2よりも高い
ときにハイレベルとなる。コンパレータ40の出力は、
セレクタ50の制御端子に供給される。
【0025】セレクタ50は、電圧V2の絶対値が基準
電圧VREF2の絶対値よりも小さいことを比較結果信号
VCOM2が示すときに、接地電位GNDを選択して電圧
監視回路1の出力信号VOUTとして出力する。一方、セ
レクタ50は、電圧V2の絶対値が基準電圧VREF2の
絶対値よりも大きいことを比較結果信号VCOM2が示す
ときに、コンパレータ20から出力される比較結果信号
VCOM1を選択して電圧監視回路1の出力信号VOUTとし
て出力する。これにより、バンドギャップ基準電圧発生
回路10が正常に動作できない電源投入後の過渡状態を
経過した後に比較結果信号VCOM1が出力されるので、
電源投入後における誤動作を防止することができる。ま
た、このように構成された電圧監視回路は、低い電源電
圧においても動作が可能である。
電圧VREF2の絶対値よりも小さいことを比較結果信号
VCOM2が示すときに、接地電位GNDを選択して電圧
監視回路1の出力信号VOUTとして出力する。一方、セ
レクタ50は、電圧V2の絶対値が基準電圧VREF2の
絶対値よりも大きいことを比較結果信号VCOM2が示す
ときに、コンパレータ20から出力される比較結果信号
VCOM1を選択して電圧監視回路1の出力信号VOUTとし
て出力する。これにより、バンドギャップ基準電圧発生
回路10が正常に動作できない電源投入後の過渡状態を
経過した後に比較結果信号VCOM1が出力されるので、
電源投入後における誤動作を防止することができる。ま
た、このように構成された電圧監視回路は、低い電源電
圧においても動作が可能である。
【0026】本実施形態に係る電圧監視回路の動作につ
いて、図1及び図2を参照しながら詳しく説明する。図
2は、本実施形態に係る電圧監視回路における電源投入
後の各部の電圧の変化を示すタイムチャートである。
いて、図1及び図2を参照しながら詳しく説明する。図
2は、本実施形態に係る電圧監視回路における電源投入
後の各部の電圧の変化を示すタイムチャートである。
【0027】電源投入直後においては、電源電圧VDDが
立ち上がっていないため、コンパレータ20の出力信号
VCOM1はローレベルとなっている。一方、定常状態に
おいては、電圧V1が、バンドギャップ基準電圧発生回
路10が発生する基準電圧V REF1よりも高くなり、コ
ンパレータ10の出力信号VCOM1がハイレベルとな
る。しかしながら、その間の過渡状態において、基準電
圧VREF1の立ち上がりが遅いために、コンパレータ2
0の出力信号VCOM1がハイレベルとなってしまう期間
が存在する。
立ち上がっていないため、コンパレータ20の出力信号
VCOM1はローレベルとなっている。一方、定常状態に
おいては、電圧V1が、バンドギャップ基準電圧発生回
路10が発生する基準電圧V REF1よりも高くなり、コ
ンパレータ10の出力信号VCOM1がハイレベルとな
る。しかしながら、その間の過渡状態において、基準電
圧VREF1の立ち上がりが遅いために、コンパレータ2
0の出力信号VCOM1がハイレベルとなってしまう期間
が存在する。
【0028】一方、基準電圧発生回路30が発生する基
準電圧VREF2は、バンドギャップ基準電圧発生回路1
0が発生する基準電圧VREF1よりも絶対値として小さ
いが、立ち上がりが極めて早い。従って、電源投入後の
所定の期間においては、電源電圧VDDを分圧して得られ
る電圧V2が基準電圧VREF2よりも低いため、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2はローレベルとなってい
る。電圧V2が、基準電圧発生回路30が発生する基準
電圧VREF2よりも絶対値として大きくなると、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2がハイレベルとなる。こ
の時点においては、バンドギャップ基準電圧発生回路1
0が発生する基準電圧VREF1も十分に立ち上がってお
り、コンパレータ20の出力信号VCOM1を利用するこ
とが可能である。
準電圧VREF2は、バンドギャップ基準電圧発生回路1
0が発生する基準電圧VREF1よりも絶対値として小さ
いが、立ち上がりが極めて早い。従って、電源投入後の
所定の期間においては、電源電圧VDDを分圧して得られ
る電圧V2が基準電圧VREF2よりも低いため、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2はローレベルとなってい
る。電圧V2が、基準電圧発生回路30が発生する基準
電圧VREF2よりも絶対値として大きくなると、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2がハイレベルとなる。こ
の時点においては、バンドギャップ基準電圧発生回路1
0が発生する基準電圧VREF1も十分に立ち上がってお
り、コンパレータ20の出力信号VCOM1を利用するこ
とが可能である。
【0029】コンパレータ40の出力信号VCOM2がロ
ーレベルとなっている間は、電圧監視回路1の出力信号
VOUTは、接地電位GNDとなっている。一方、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2がハイレベルとなった
ら、電圧監視回路1の出力信号VOUTは、コンパレータ
20の出力信号VCOM1と等しくなる。
ーレベルとなっている間は、電圧監視回路1の出力信号
VOUTは、接地電位GNDとなっている。一方、コンパ
レータ40の出力信号VCOM2がハイレベルとなった
ら、電圧監視回路1の出力信号VOUTは、コンパレータ
20の出力信号VCOM1と等しくなる。
【0030】次に、本発明の第2の実施形態について説
明する。図3に、本発明の第2の実施形態に係る電圧監
視回路の構成を示す。この電圧監視回路は、印加される
電圧を基準電圧と比較することにより監視する。
明する。図3に、本発明の第2の実施形態に係る電圧監
視回路の構成を示す。この電圧監視回路は、印加される
電圧を基準電圧と比較することにより監視する。
【0031】第2の実施形態に係る電圧監視回路は、第
1の実施形態と同様に、半導体のバンドギャップに基づ
いて基準電圧VREF1を発生するバンドギャップ基準電
圧発生回路10と、定常状態において基準電圧VREF1
よりも絶対値が小さい基準電圧VREF2を発生する基準
電圧発生回路30とを含んでいる。
1の実施形態と同様に、半導体のバンドギャップに基づ
いて基準電圧VREF1を発生するバンドギャップ基準電
圧発生回路10と、定常状態において基準電圧VREF1
よりも絶対値が小さい基準電圧VREF2を発生する基準
電圧発生回路30とを含んでいる。
【0032】本実施形態においては、抵抗R1とR2に
よって電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1をバン
ドギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1と比較するコンパレータとして、イネーブル信号
に従って動作するコンパレータ60を用いている。イネ
ーブル信号としては、基準電圧発生回路30が発生する
基準電圧VREF2を使用する。
よって電源電圧VDDを分圧して得られる電圧V1をバン
ドギャップ基準電圧発生回路10が発生する基準電圧V
REF1と比較するコンパレータとして、イネーブル信号
に従って動作するコンパレータ60を用いている。イネ
ーブル信号としては、基準電圧発生回路30が発生する
基準電圧VREF2を使用する。
【0033】このようにすれば、基準電圧VREF2が所
定のしきい電圧よりも大きいときに、コンパレータ60
が電圧V1を基準電圧VREF1と比較して、その比較結
果に応じた出力信号VOUTを出力する。一方、基準電圧
VREF2が所定のしきい電圧よりも小さいときには、コ
ンパレータ60は出力信号VOUTを不活性化する。これ
により、バンドギャップ基準電圧発生回路10が正常に
動作できない電源投入後の過渡状態を経過した後に出力
信号VOUTが出力されるので、電源投入後における誤動
作を防止することができる。また、このように構成され
た電圧監視回路は、低い電源電圧においても動作が可能
である。
定のしきい電圧よりも大きいときに、コンパレータ60
が電圧V1を基準電圧VREF1と比較して、その比較結
果に応じた出力信号VOUTを出力する。一方、基準電圧
VREF2が所定のしきい電圧よりも小さいときには、コ
ンパレータ60は出力信号VOUTを不活性化する。これ
により、バンドギャップ基準電圧発生回路10が正常に
動作できない電源投入後の過渡状態を経過した後に出力
信号VOUTが出力されるので、電源投入後における誤動
作を防止することができる。また、このように構成され
た電圧監視回路は、低い電源電圧においても動作が可能
である。
【0034】次に、本発明の他の実施形態について、図
4を参照しながら説明する。図4の(a)は、本発明の
第3の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電圧
発生回路の構成を示しており、図4の(b)は、本発明
の第4の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電
圧発生回路の構成を示している。
4を参照しながら説明する。図4の(a)は、本発明の
第3の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電圧
発生回路の構成を示しており、図4の(b)は、本発明
の第4の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電
圧発生回路の構成を示している。
【0035】図4の(a)に示すように、本発明の第3
の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電圧発生
回路31は、電源電位と接地電位との間に接続された抵
抗R7と、飽和接続されたPNPバイポーラジャンクシ
ョントランジスタQ1とを含んでいる。基準電圧VREF
2は、抵抗R7とトランジスタQ1のエミッタとの接続
点から取り出される。
の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電圧発生
回路31は、電源電位と接地電位との間に接続された抵
抗R7と、飽和接続されたPNPバイポーラジャンクシ
ョントランジスタQ1とを含んでいる。基準電圧VREF
2は、抵抗R7とトランジスタQ1のエミッタとの接続
点から取り出される。
【0036】また、図4の(b)に示すように、本発明
の第4の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電
圧発生回路32は、電源電位と接地電位との間に接続さ
れた抵抗R7と、飽和接続されたPNジャンクションダ
イオードD1とを含んでいる。基準電圧VREF2は、抵
抗R7とダイオードD1のアノードとの接続点から取り
出される。
の第4の実施形態に係る電圧監視回路に含まれる基準電
圧発生回路32は、電源電位と接地電位との間に接続さ
れた抵抗R7と、飽和接続されたPNジャンクションダ
イオードD1とを含んでいる。基準電圧VREF2は、抵
抗R7とダイオードD1のアノードとの接続点から取り
出される。
【0037】なお、以上の実施形態においては、電圧監
視回路がプラス電源の電圧を監視するものとしたが、マ
イナス電源の電圧や、それ以外の電圧を監視するように
しても良い。また、監視すべき電圧の値によっては、抵
抗等による分圧回路を設けずに、直接コンパレータに入
力するようにしても良い。
視回路がプラス電源の電圧を監視するものとしたが、マ
イナス電源の電圧や、それ以外の電圧を監視するように
しても良い。また、監視すべき電圧の値によっては、抵
抗等による分圧回路を設けずに、直接コンパレータに入
力するようにしても良い。
【0038】次に、本発明に係る電圧監視回路を含む機
器について、図5を参照しながら説明する。本発明は、
パーソナルコンピュータやその周辺機器等に適用でき
る。図5において、本発明に係る電圧監視回路1は、電
源回路2からCPU3に供給される電源電圧VDDを監視
し、電源電圧VDDが立ち上がったことを検出すると出力
信号VOUTを活性化させる。これに応答して、CPU3
は、他の回路4にリセット信号を供給する等の、電源立
上げ時に必要な動作を行う。
器について、図5を参照しながら説明する。本発明は、
パーソナルコンピュータやその周辺機器等に適用でき
る。図5において、本発明に係る電圧監視回路1は、電
源回路2からCPU3に供給される電源電圧VDDを監視
し、電源電圧VDDが立ち上がったことを検出すると出力
信号VOUTを活性化させる。これに応答して、CPU3
は、他の回路4にリセット信号を供給する等の、電源立
上げ時に必要な動作を行う。
【0039】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、電源
電圧等の電圧を基準電圧と比較することによって電源電
圧等の電圧値を監視する電圧監視回路において、電源投
入後における誤動作を防止することができ、また、低い
電源電圧においても動作が可能である。
電圧等の電圧を基準電圧と比較することによって電源電
圧等の電圧値を監視する電圧監視回路において、電源投
入後における誤動作を防止することができ、また、低い
電源電圧においても動作が可能である。
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電圧監視回路の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る電圧監視回路に
おける電源投入後の各部の電圧の変化を示すタイミング
チャートである。
おける電源投入後の各部の電圧の変化を示すタイミング
チャートである。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る電圧監視回路の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係る電圧監視回路に含
まれる基準電圧発生回路の構成を示す図である。
まれる基準電圧発生回路の構成を示す図である。
【図5】本発明に係る電圧監視回路を含む機器の構成を
示す図である。
示す図である。
【図6】従来の電圧監視回路の構成を示す図である。
【図7】従来の電圧監視回路における電源投入後の各部
の電圧の変化を示すタイミングチャートである。
の電圧の変化を示すタイミングチャートである。
1 電圧監視回路 2 電源回路 3 CPU 4 他の回路 10 バンドギャップ基準電圧発生回路 20、40、60 コンパレータ 30 基準電圧発生回路 50 セレクタ R1〜R7 抵抗 QP1〜QP3 PチャネルMOSトランジスタ QN1〜QN3 NチャネルMOSトランジスタ Q11〜Q23 PNPバイポーラトランジスタ Q1 PNPバイポーラジャンクショントランジスタ D1 PNジャンクションダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G035 AA00 AA14 AB02 AC01 AC16 AD02 AD03 AD11 AD23 AD56 5H410 BB04 CC02 DD02 EA12 FF03 FF25 LL01 5H420 NA23 NB02 NB16 NB37 NC26 NE03
Claims (8)
- 【請求項1】 印加される電圧を基準電圧と比較するこ
とにより監視する電圧監視回路であって、 半導体のバンドギャップに基づいて第1の基準電圧を発
生する第1の基準電圧発生回路と、 印加される電圧に基づいて得られる第1の電圧を前記第
1の基準電圧と比較して、その比較結果に応じた第1の
比較結果信号を出力する第1の比較手段と、 前記第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が小さい第2
の基準電圧を発生する第2の基準電圧発生回路と、 印加される電圧に基づいて得られる第2の電圧を前記第
2の基準電圧と比較して、その比較結果に応じた第2の
比較結果信号を出力する第2の比較手段と、 前記第2の電圧の絶対値が前記第2の基準電圧の絶対値
よりも大きいことを前記第2の比較結果信号が示すとき
に、前記第1の比較結果信号を前記電圧監視回路の出力
信号として出力する制御手段と、を具備する電圧監視回
路。 - 【請求項2】 前記第1の比較手段が、印加される電圧
を第1の分圧比で分圧することにより得られる第1の電
圧を前記第1の基準電圧と比較し、 前記第2の比較手段が、印加される電圧を第2の分圧比
で分圧することにより得られる第2の電圧を前記第2の
基準電圧と比較することを特徴とする請求項1記載の電
圧監視回路。 - 【請求項3】 前記第1の比較手段が、印加される電圧
を前記第1の基準電圧と比較し、 前記第2の比較手段が、印加される電圧を前記第2の基
準電圧と比較することを特徴とする請求項1記載の電圧
監視回路。 - 【請求項4】 前記制御手段が、前記第2の電圧の絶対
値が前記第2の基準電圧の絶対値よりも小さいことを前
記第2の比較結果信号が示すときに、前記電圧監視回路
の出力信号を不活性化することを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項記載の電圧監視回路。 - 【請求項5】 印加される電圧を基準電圧と比較するこ
とにより監視する電圧監視回路であって、 半導体のバンドギャップに基づいて第1の基準電圧を発
生する第1の基準電圧発生回路と、 前記第1の基準電圧よりも定常的に絶対値が小さい第2
の基準電圧を発生する第2の基準電圧発生回路と、 前記第2の基準電圧が所定の電圧値よりも大きいとき
に、印加される電圧に基づいて得られた電圧を前記第1
の基準電圧と比較して、その比較結果に応じた出力信号
を出力する比較手段と、を具備する電圧監視回路。 - 【請求項6】 前記第2の基準電圧発生回路が、印加さ
れる電圧によって電流が供給される飽和接続されたMO
Sトランジスタを含むことを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1項記載の電圧監視回路。 - 【請求項7】 前記第2の基準電圧発生回路が、印加さ
れる電圧によって電流が供給される飽和接続されたバイ
ポーラジャンクショントランジスタを含むことを特徴と
する請求項1〜5のいずれか1項記載の電圧監視回路。 - 【請求項8】 前記第2の基準電圧発生回路が、印加さ
れる電圧によって電流が供給されるPNジャンクション
ダイオードを含むことを特徴とする請求項1〜5のいず
れか1項記載の電圧監視回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001128050A JP2002323519A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電圧監視回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001128050A JP2002323519A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電圧監視回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002323519A true JP2002323519A (ja) | 2002-11-08 |
Family
ID=18976813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001128050A Withdrawn JP2002323519A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 電圧監視回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002323519A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100694985B1 (ko) * | 2006-05-02 | 2007-03-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 저전압용 밴드 갭 기준 회로와 이를 포함하는 반도체 장치 |
JP2008145400A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源電圧検出回路 |
JP2009296714A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Mitsumi Electric Co Ltd | 低電圧検出回路および電源制御用半導体集積回路 |
JP2010210391A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Yazaki Corp | 複数組電池の電圧測定装置 |
JP2011107075A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Ricoh Co Ltd | 電圧検出回路 |
US8643376B2 (en) | 2009-03-04 | 2014-02-04 | Yazaki Corporation | Voltage measuring apparatus of assembled battery |
JP2020113813A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 富士電機株式会社 | リセット回路 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001128050A patent/JP2002323519A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100694985B1 (ko) * | 2006-05-02 | 2007-03-14 | 주식회사 하이닉스반도체 | 저전압용 밴드 갭 기준 회로와 이를 포함하는 반도체 장치 |
JP2008145400A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源電圧検出回路 |
JP2009296714A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Mitsumi Electric Co Ltd | 低電圧検出回路および電源制御用半導体集積回路 |
US8643376B2 (en) | 2009-03-04 | 2014-02-04 | Yazaki Corporation | Voltage measuring apparatus of assembled battery |
JP2010210391A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Yazaki Corp | 複数組電池の電圧測定装置 |
JP2011107075A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Ricoh Co Ltd | 電圧検出回路 |
JP2020113813A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 富士電機株式会社 | リセット回路 |
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