JP2003218683A - 電気回路配置 - Google Patents
電気回路配置Info
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Abstract
隣接する出力ドライバのPIN間の短絡を推定すること
が可能な電気回路配置を提供する。 【解決手段】 各々出力ドライバとして第1の切換え手
段(QH,1,QH,2)と第2の切換え手段(QL,
1,QL,2)とを有する少なくとも1つのICの出力
PIN間の短絡を認識する電気回路配置において,前記
第1の切換え手段(QH,1,QH,2)と前記第2の
切換え手段(QL,1,QL,2)が,スイッチオンさ
れた状態において異なる抵抗(RDSon)を有する。
Description
し,さらに詳細には,各々出力ドライバとして第1の切
換え手段と第2の切換え手段とを有する少なくとも1つ
のIC(集積回路:integrated circu
it)の出力PIN間の短絡を認識する電気回路配置に
関する。
の接続点と接続されて,第1の状態を認識するのに好適
な第1の回路を有するスイッチと負荷とからなる直列回
路を検査する電気回路配置が既知であり,その場合に第
1の状態は接続点の供給電圧への短絡を表している。こ
の回路配置は,第1の回路に対して第2の回路が並列に
接続されており,その第2の回路は接続点と接続され,
かつ第2又は第3の状態を認識するのに好適であり,そ
の場合に第2の状態は接続点のアースへの短絡,第3の
状態は接続点の接続電圧への遮断を表していることを特
徴としている(例えば,特許文献1参照)。
は,エラーの場合においても安全上問題のある状態をも
たらしてはならない。この種の証明に関連して,通常,
いわゆるFMEA分析(Failure Mode a
nd Effects Analysis)が実施され
る。FMEA分析の範囲内で,代表的にはシステムの低
い段階(niedrig Stufe)が記述される。
これらの段階は,個別的な構成要素又は低い段階の配置
とすることができる。この種の各低い段階について,可
能なエラーのある駆動種類のリストが形成され,その場
合に次に可能なエラーのある駆動種類の作用が定められ
る。
析の範囲内で特に,以下においてはICと称する集積回
路の2つの隣接する出力PINの間の短絡が考察され
る。
は,例えば,隣接するPINあるいは出力ドライバの出
力PINの間の短絡によって,安全上問題のある遮断路
が機能しなくなることはあってはならないことである。
さらに,問題のある出力信号を読み直すことにより,2
つのIC間の信号伝送におけるエラーが認識されること
が保証されなければならない。
A1号明細書
S−ICの通常の出力ドライバにおいては,供給電圧側
のトランジスタ(以下,ハイサイドトランジスタと称す
る)と,アース側のトランジスタ(以下,ローサイドト
ランジスタと称する)は,トランジスタ(MOSFE
T)がスイッチオンされている場合には,等しいドレイ
ン−ソース抵抗RDSonを有する。このため,出力の
一方が論理的にH,他方が論理的にLに接続されている
場合に,隣接する出力ドライバの2つのPIN間が短絡
されると,定め難い状態が生じる可能性がある,という
問題がある。
簡易な方法で,CMOS−ICの隣接する出力ドライバ
のPIN間の短絡を推定することが可能な新規かつ改良
された電気回路配置を提供することにある。
め,本発明の第1の観点においては,各々出力ドライバ
として第1の切換え手段(QH,1,QH,2)と第2
の切換え手段(QL,1,QL,2)とを有する少なく
とも1つのICの出力PIN間の短絡を認識する電気回
路配置において,前記第1の切換え手段(QH,1,Q
H,2)と前記第2の切換え手段(QL,1,QL,
2)が,スイッチオンされた状態において異なる抵抗
(RDSon)を有する,ことを特徴とする電気回路配
置が提供される。
N−短絡は,各々の切換え手段が異なるように寸法決め
されていることにより,僅かな手間で検出することがで
きる。これは,パターン,温度及び許容誤差に関して考
えられる全ての条件の元で再現可能に,同一の有効な論
理レベルが生じるからである。従来のIC(特に,CM
OS−IC)に対して,付加的な構成部分を必要としな
いことを特徴としている。これに関連して,2つのPI
N間の短絡の認識は,オープン−ドレイン−PIN−ド
ライバによっても得ることができる。但し,かかるPI
N−ドライバは,付加的な外部の構成素子としてプルア
ップ抵抗が必要とされる。さらに,Lレベルの場合に,
プルアップ抵抗を通って永久に電流が流れるので,損失
出力も増大する。
OS−ICとして形成されており,前記CMOS−IC
は,出力ドライバとしてハイサイドトランジスタ(Q
H,1,QH,2)とローサイドトランジスタ(QL,
1,QL,2)を有しており,その場合に,前記ハイサ
イドトランジスタと前記ローサイドトランジスタは,ス
イッチオンされた状態において異なるソース−ドレイン
−抵抗(RDSon)を有する,如く構成すれば,この
種の構成部品は,簡単な方法で形成することができ,実
際においてじょうぶで信頼できることが明らかにされて
いる。
切換え手段は,前記第1の切換え手段よりも小さい寸法
に設計されている,如く構成すれば,この寸法決めによ
ってLレベルは優勢のレベルとして調節可能であって,
それは機能がスイッチオフされた状態,従って一般には
あまり重要ではない状態に相当する。その場合に,ロー
サイドトランジスタをN−チャネルMOSFETとして
形成すると効果的であることが,明らかにされている。
というのは,これはP−チャネルトランジスタよりも容
易に小さい抵抗RDSonを有するように実現されるか
らである。
に,読み戻しパスが形成されている,如く構成すること
ができる。
本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。な
お,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構
成を有する構成要素については,同一の符号を付するこ
とにより重複説明を省略する。
て第1の実施の形態にかかる電気回路の構成を説明す
る。なお,図1は,第1の実施の形態にかかる電気回路
の構成を示すブロック図である。なお,第1のICは符
号1で,第2のICは符号2で示されている。
は,2つの出力ドライバ1a,1bを有する。出力ドラ
イバ1a,1bは,CMOS−技術で形成されており,
従って,それ自体既知のように,各々ハイサイドトラン
ジスタQH,1あるいはQH,2あるいはローサイドト
ランジスタQL,1あるいはQL,2を有する。
あるいはS2で示されており,その出力信号はY1ある
いはY2で示されている。図から明らかなように,第1
の出力ドライバの出力信号Y1は,入力信号Aとして第
2のICに与えられる。さらに,読み戻しパスRLが設
けられており,その読み戻しパスによって,Y1からA
への信号伝送におけるエラーが認識されることが,保証
されなければならない。回路配置が接続される供給電圧
レベルは,VddあるいはVssで示されている。な
お,以下においては,簡単にするために,信号レベルV
ddは供給電圧と称し,信号レベルVssはアースと称
する。
ち,出力信号Y1とY2を運ぶ導線間)に短絡(図示せ
ず)がもたらされた場合に,従来は,例えば出力の一方
が論理的にH,他方が論理的にLに接続されている場合
には,定め難い状態が生じる。これは,各々の出力ドラ
イバ1a,1bのハイサイドトランジスタとローサイド
トランジスタが,従来は等しいドレイン−ソース−抵抗
RDSonを有するように設計されていることに起因す
る。
1が論理的にH,出力Y2が論理的にLにある場合に,
大体において,QH,1とQH,2のドレイン−ソース
−抵抗の分圧器によって与えられる出力レベルが生じ
る。このレベルは,大体において,HレベルとLレベル
の間の定め難い領域内にあるが,各々製造許容誤差,温
度などに従って有効なHレベル又はLレベルにも相当す
る場合がある。したがって,接続されている第2のIC
2の入力Aによって読み込まれた値は,明確に定め難
い。
困難をもたらす。即ち,Y1とY2の間が短絡した場合
には,遮断パスAはパターンの一部においてのみ機能す
る。したがって,1つのパターンにおける調査は,他の
パターンあるいはサンプルへは伝達されない。
を介して)読み戻すことによって,Y1とY2との間の
短絡に基づくエラーは,確実には認識されない。という
のは,レベルが定められない領域内にある可能性がある
からである。レベルが定められない領域内にある場合に
は,読み戻した論理的な値と入力Aによって読み込まれ
た論理的な値が異なる値をとる可能性がある。
ドライバのトランジスタの一方,好ましくはローサイド
トランジスタQL,1あるいはQL,2は,然るべく強
く(即ち,より小さいドレイン−ソース−抵抗RDSo
nを有するように),寸法決めされている。このトラン
ジスタは,異なる出力レベルを有する2つのPIN間が
短絡した場合に,明確にLレベルが生じるように大きさ
を定められている(あるいは各々のハイサイドトランジ
スタとローサイドトランジスタは,互いに対してそのよ
うに調整されている)。これは,より複雑な出力回路に
おいては,トランジスタの実効抵抗もそれに応じて設計
されるべきことを示している。
−PIN−短絡は,わずかなコストで検出することがで
きる。これは,全体のパターン,温度及び許容誤差につ
いて,同一の有効な論理的レベルが再現可能に生じるか
らである。図示の例に示されているLレベルは,さら
に,制御装置の機能のオフにされた状態(従って,一般
に余り問題にならない状態)に相当する。
る電気回路配置の動作を説明する。なお,図2は,本実
施形態にかかる電気回路配置の動作を示すフローチャー
トである。
ライバ1aの出力信号Y1はHレベルにあって,第2の
出力ドライバ1bの出力信号Y2はローレベルにある
(ステップS201)。これは,第1の出力ドライバの
トランジスタについては,ハイサイドトランジスタQ
H,1がスイッチオンされており,ローサイドトランジ
スタQL,1は遮断され,あるいは閉鎖されていること
を意味している。また,第2の出力ドライバ1bにおい
ては,ハイサイドトランジスタQH,2は遮断され,ロ
ーサイドトランジスタQL,2はスイッチオンされてい
る。
が判断され(ステップS202),短絡の場合には,ス
テップS203で,全体としてQH,1からY1を介
し,Y2を介し,QL,2を介して流れる電流が生じる
(ステップS203)。このとき,トランジスタQL,
2のドレイン−ソース−抵抗RDSonがトランジスタ
QH,1のドレイン−ソース−抵抗に関して適宜小さく
寸法設計されていることによって,もたらされる電圧レ
ベルは,アースあるいは電圧レベルVssの近傍に低下
する。
というのは,信号レベルY1とAは読み戻しパスRLを
介して互いにずれている(abweichend)と認
識できるからである。全体として,Y1とY2の間の短
絡において,LレベルがIC2のオフにされた状態に相
当する場合に,Aへの遮断パスの機能は保証されている
ことを,指摘しておく。さらに,Y1とY2の間が短絡
した場合に,常に有効なレベルが生じるので,読み戻し
パスRLと入力Aは等しい論理レベルを読み込む。短絡
は,Y1とY2が異なる論理レベルで駆動される場合に
は,Y1の読み戻しによって確実に認識することができ
る。
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり,それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
Cの隣接する出力ドライバのPIN間の短絡を推定する
ことができる。PIN−to−PIN−短絡は,各々の
切換え手段が異なるように寸法決めされていることによ
って,わずかな手間で検出することができる。
ブロック図である。
フローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 各々出力ドライバとして第1の切換え手
段と第2の切換え手段とを有する少なくとも1つのIC
の出力PIN間の短絡を認識する電気回路配置におい
て,前記第1の切換え手段と前記第2の切換え手段が,
スイッチオンされた状態において異なる抵抗を有する,
ことを特徴とする電気回路配置。 - 【請求項2】 前記少なくとも1つのICが,CMOS
−ICとして形成されており,前記CMOS−ICは,
出力ドライバとしてハイサイドトランジスタとローサイ
ドトランジスタを有しており,その場合に,前記ハイサ
イドトランジスタと前記ローサイドトランジスタは,ス
イッチオンされた状態において異なるソース−ドレイン
−抵抗を有する,ことを特徴とする請求項1に記載の電
気回路配置。 - 【請求項3】 前記出力ドライバ内で,前記第2の切換
え手段は,前記第1の切換え手段よりも小さい寸法に設
計されている,ことを特徴とする請求項1又は2に記載
の電気回路配置。 - 【請求項4】 前記出力ドライバの少なくとも1つに,
読み戻しパスが形成されている,ことを特徴とする請求
項1,2あるいは3項のうちのいずれか1項に記載の電
気回路配置。
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