JP2004157613A - Power supply voltage step-down circuit - Google Patents

Power supply voltage step-down circuit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply voltage step-down circuit that is improved in the return response of internal power supply voltage output from an output terminal when a voltage step-down circuit is shifted from an inactive state to an active state. <P>SOLUTION: The power supply voltage step-down circuit comprises an input terminal connected to an external voltage source, the output terminal for outputting an internal voltage lower than an external voltage, a transistor P10 connected between the output terminal and the external voltage source, and switching elements P20 and N10 connected in series between the output terminal and a reference voltage source GND. The power supply voltage step-down circuit further comprises a comparator having a first input part, a second input part, and an output part connected to the gate of P10, a constant voltage source for supplying a constant voltage to the first input part, a feedback circuit for returning a voltage depending on the internal voltage from a node between P20 and N10 to the second input part, a set voltage source for supplying an arbitrarily set voltage to the second input part, a switching element SW interposed between the set voltage source and the second input part, and a control signal sending source for controlling P20, N10 and SW. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源降圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
システムLSI等の半導体装置は、高集積化および微細化が進むに従って比較的高い電源電圧を全てのシステムに共通に使用することが困難になってきている。従って、このような半導体装置には、電源電圧を降圧して出力する電源降圧回路が必要である。電源降圧回路は、消費電力を低減させるためにスタンドバイ機能を有する場合がある。スタンドバイ機能は、電源降圧回路を不活性化してDC電流を切断する機能である。
【0003】
図1はスタンドバイ機能を具備した電源降圧回路のブロック図である。基準電圧発生回路(BGR(Band Gap Reference)回路ともいう)は、外部電圧源の電圧Vdd−extを入力して、定電圧源である基準電圧Vrefを出力する。降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaは、互いに並列に接続され、かつ、BGR回路と出力端子との間に直列に接続されている。降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaは、基準電圧Vrefを基準として外部電圧Vdd−extよりも低い内部電源電圧Vdd−intを出力する。内部電源電圧Vdd−intは、出力端子から出力され、半導体装置内で電源電圧として用いられる。
【0004】
降圧回路VDCsは常時活性状態にあり、降圧回路VDCaは制御信号Vdc−enによって活性状態または不活性状態に制御される。従って、降圧回路VDCaが活性状態であるときには、内部電源電圧Vdd−intは降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaによって決定される電圧となり、一方で、降圧回路VDCaが不活性状態にあるときには、内部電源電圧Vdd−intは、常時活性状態である降圧回路VDCsによって決定される電圧となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図3(A)は、従来の降圧回路VDCaの回路図である。降圧回路VDCaは、PMOSトランジスタP1、PMOSトランジスタP2、PMOSトランジスタP3、NMOSトランジスタN1、抵抗器R1、抵抗器R2および比較器AMPを備えている。
【0006】
降圧回路VDCaが活性状態である場合を説明する。
【0007】
制御信号Vdc−enがハイ(high)である場合には、トランジスタP3がオフになり、トランジスタP2およびトランジスタN1がオンになる。トランジスタP3がオフになるので、トランジスタP1のゲートは外部電圧源から切断される。それにより、トランジスタP1のゲートには比較器AMPからの出力電圧が印加される。トランジスタP2がオンであるので、内部電源電圧Vdd−intが、抵抗器R1およびR2によって分圧され、その分圧後の電圧がモニタ電圧Vmonとして比較器AMPへフィードバックされる。具体的には、モニタ電圧Vmonは(R2/(R1+R2))*Vdd−int と表される。トランジスタN1がオンであるので比較器AMPは外部電圧源によって活性化されている。
【0008】
比較器AMPは、基準電圧Vrefおよびモニタ電圧Vmonを入力し、それらの差を増幅して出力する。比較器AMPからの出力電圧に基づいてトランジスタP1が外部電圧源を出力端子へ接続する。モニタ電圧Vmonが比較器AMPへフィードバックされることによって、比較器AMPは、基準電圧Vrefおよびモニタ電圧Vmonが等しくなるように動作する。その結果、内部電源電圧Vdd−intは所望の電圧Vint−setで定常状態になる(図3(B)参照)。
【0009】
次に、降圧回路VDCaが不活性状態である場合を説明する。
【0010】
制御信号Vdc−enがロウ(low)である場合には、トランジスタP3がオンになり、トランジスタP2およびトランジスタN1がオフになる。トランジスタP3がオンになるので、トランジスタP1のゲートには外部電圧Vdd−extが印加される。それによりトランジスタP1はオフになる。トランジスタP2がオフになるので、比較器AMPの入力は電源降圧回路の出力端子から切断される。比較器AMPの入力は、抵抗器R2を介してグランドGNDに接続される。従って、モニタ電圧Vmonは接地状態になる。
【0011】
図3(B)は、降圧回路VDCaが活性状態と不活性状態との間を遷移したときの内部電源電圧Vdd−intおよびモニタ電圧Vmonを示すグラフである。降圧回路VDCaは、まず、活性状態(アクティブ状態)A1であり、次に、不活性状態(スタンドバイ状態)Sへ遷移し、さらに、活性状態(アクティブ状態)A2へ遷移している。
【0012】
降圧回路VDCaが活性状態A1から不活性状態Sへ遷移したときには、モニタ電圧Vmonは(R2/(R1+R2))*Vdd−intから接地状態へ低下する。このとき、内部電源電圧Vdd−intは変動しない。これは、降圧回路VDCaが不活性状態になるので、内部電源電圧Vdd−intは、降圧回路VDCsに依存するからである。
【0013】
しかし、降圧回路VDCaが不活性状態Sから活性状態A2へ遷移したときには、モニタ電圧Vmonが(R2/(R1+R2))*Vdd−intの近傍で振動する。よって、モニタ電圧Vmonが定常状態へ復帰するまでに時間を要する。同様に、内部電源電圧Vdd−intは、所望の電圧Vint−setから外れ、定常状態へ復帰するまでに時間を要する。
【0014】
これは、モニタ電圧Vmonのフィードバック配線の容量と抵抗器R1、R2とのRC遅延に因る。一般に、配線の容量は小さいものの、抵抗器R1、R2の抵抗値は、降圧回路VDCaが活性状態のときに外部電圧源からのDC電流の消費を低減させるために非常に高く設定されている。それにより、RC遅延が無視できないほどの大きさになるからである。
【0015】
図4(A)は、従来における他の降圧回路VDCaの回路図である。この降圧回路VDCaは、トランジスタP2を有さず、抵抗器R2とグランドGNDとの間にNMOSトランジスタN2を有する点で図3(A)に示す降圧回路VDCaと異なる。NMOSトランジスタN2は制御信号Vdc−enによって制御される。
【0016】
図4(A)に示す降圧回路VDCaが活性状態のときには、トランジスタP3がオフになり、トランジスタN1およびトランジスタN2がオンになる。従って、活性状態においては、この降圧回路VDCaの動作は図3(A)に示す降圧回路VDCaの動作と同様である。
【0017】
図4(A)に示す降圧回路VDCaが不活性状態のときには、トランジスタP3がオンになり、トランジスタN1およびトランジスタN2がオフになる。従って、内部電源電圧Vdd−intが抵抗器R1、R2によって分圧されることなく比較器AMPへフィードバックされる。
【0018】
図4(B)は、図4(A)に示す降圧回路VDCaが活性状態と不活性状態との間を遷移したときの内部電源電圧Vdd−intおよびモニタ電圧Vmonを示すグラフである。
【0019】
降圧回路VDCaが活性状態A1から不活性状態Sへ遷移したときには、モニタ電圧Vmonは(R2/(R1+R2))*Vdd−intから内部電源電圧Vdd−intへ上昇する。このとき、内部電源電圧Vdd−intは変動しない。
【0020】
しかし、降圧回路VDCaが不活性状態Sから活性状態A2へ遷移したときには、モニタ電圧Vmonが(R2/(R1+R2))*Vdd−intの近傍で振動する。よって、モニタ電圧Vmonが定常状態へ復帰するまでに時間を要する。同様に、内部電源電圧Vdd−intは所望の電圧Vint−setから外れ、定常状態へ復帰するまでに時間を要する。
【0021】
これは、図3(A)に示した降圧回路VDCaと同様にRC遅延が配線容量および抵抗器R1、R2により生じることに因る。
【0022】
そこで、本発明の目的は、モニタ電圧を適切に設定することにより、降圧回路が不活性状態から活性状態へ遷移したときに、出力端子から出力される内部電源電圧の復帰応答が改善された電源降圧回路を提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明に従った実施の形態による電源降圧回路は、外部電圧源から外部電圧を入力する入力端子と、前記外部電圧よりも低い内部電圧を出力する出力端子と、前記出力端子と前記外部電圧源との間に接続されたトランジスタと、前記出力端子と基準電圧源との間に互いに直列に接続された第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子と、第1の入力部、第2の入力部および出力部を有し、該出力部が前記トランジスタのゲートに接続された比較器と、前記第1の入力部に定電圧を供給する定電圧源と、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子の間にあるノードから前記内部電圧に依存する電圧を前記第2の入力部へフィードバックするフィードバック回路と、任意に設定された電圧を前記第2の入力部へ供給する設定電圧源と、前記設定電圧源と前記第2の入力部との間に直列に接続された第3のスイッチング素子と、前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第3のスイッチング素子を制御する制御信号発信源とを備える。
【0024】
好ましくは、前記トランジスタのゲートと前記外部電圧源との間に接続された第4のスイッチング素子と、前記外部電圧源から前記比較器へ電力を供給する電力経路に介在する第5のスイッチング素子とをさらに備え、前記制御信号発信源は、前記第4のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をさらに制御する。
【0025】
好ましくは、前記第1のスイッチング素子と前記ノードとの間に直列に接続された第1の抵抗器と、前記ノードと前記第2のスイッチング素子との間に直列に接続された第2の抵抗器とをさらに備える。
【0026】
好ましくは、前記第3のスイッチング素子は、互いに並列に接続されかつ一体形成されたNMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタからなり、前記制御信号発信源からの制御信号は、前記NMOSトランジスタまたは前記PMOSトランジスタのいずれか一方のゲートに反転入力され、他方に非反転入力される。
【0027】
本実施の形態の電源降圧回路は、前記トランジスタが前記比較器により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子をオン状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子をオフ状態にし、前記トランジスタが前記外部電圧源により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子をオフ状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子をオン状態にするように構成されてもよい。
【0028】
本実施の形態の電源降圧回路は、前記トランジスタが前記比較器により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をオン状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子および前記第4のスイッチング素子をオフ状態にし、前記トランジスタが前記外部電圧源により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をオフ状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子および前記第4のスイッチング素子をオン状態にするように構成されてもよい。
【0029】
好ましくは、前記設定電圧源の電圧は、前記内部電圧よりも低く、かつ前記基準電圧源の電圧よりも高い。
【0030】
さらに好ましくは、前記設定電圧源の電圧は、前記定電圧源の電圧に等しい。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明による実施の形態を説明する。尚、本実施の形態は本発明を限定するものではない。PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを互いに交代させても同様の効果を得ることができる。ただし、この場合、制御信号のハイとロウも交代させる必要がある。
【0032】
図1は、スタンドバイ機能を具備した電源降圧回路のブロック図である。BGR回路は、外部電圧源の電圧Vdd−extを入力して、定電圧源である基準電圧Vrefを出力する。外部電圧Vdd−extは比較的高く、例えば、5Vである。
【0033】
降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaは、互いに並列に接続され、かつ、BGR回路と出力端子との間に直列に接続されている。降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaは、基準電圧Vrefおよび外部電圧Vdd−extを入力する。さらに、降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaは、基準電圧Vrefを基準として外部電圧Vdd−extよりも低い内部電源電圧Vdd−intを出力する。内部電源電圧Vdd−intは、電源降圧回路の出力端子から出力され、電源電圧として半導体装置内で用いられる。
【0034】
降圧回路VDCsは常時活性状態にあり、降圧回路VDCaは制御信号Vdc−enにより活性状態または不活性状態に制御される。従って、降圧回路VDCaが活性状態であるときには、内部電源電圧Vdd−intは降圧回路VDCsおよび降圧回路VDCaによって決定される電圧となり、一方で、降圧回路VDCaが不活性状態にあるときには、内部電源電圧Vdd−intは、常時活性状態である降圧回路VDCsによって決定される電圧となる。
【0035】
図2(A)は、本発明に係る実施の形態に従った降圧回路VDCaの回路図である。本実施の形態による降圧回路VDCaを以下VDC回路100という。VDC回路100は、PMOSトランジスタP10、PMOSトランジスタP20、PMOSトランジスタP30、NMOSトランジスタN10、NMOSトランジスタN20、抵抗器R10、抵抗器R20、比較器AMPおよびスイッチSWを備えている。
【0036】
トランジスタP10のドレインがVDC回路100の出力端子に接続され、そのソースが外部電圧源に接続されている。トランジスタP20およびP30は、VDC回路100の出力端子とグランドGNDとの間に直列に接続されている。抵抗器R10およびR20は、トランジスタP20とトランジスタP30との間に直列に接続されている。
【0037】
比較器AMPは、第1の入力部、第2の入力部および出力部を有する。該出力部はPMOSトランジスタP10のゲートに接続されている。第1の入力部には、定電圧源が接続され、第2の入力部は、抵抗器R10と抵抗器R20との間のノードに接続されている。定電圧源の電圧Vrefは、外部電圧Vdd−extに基づいてBGR回路(図1参照)から供給される一定の電圧である。
【0038】
トランジスタP20は、このノードと出力端子との間を接続または切断することができる。トランジスタP30は、このノードとグランドGNDとの間を接続または切断することができる。
【0039】
抵抗器R10およびR20は、出力端子における内部電源電圧Vdd−intを分圧する。内部電源電圧Vdd−intを分圧したノードにおける電圧は、該ノードから比較器AMPの第2の入力部へフィードバックされる。
【0040】
スイッチSWは、第2の入力部と設定電圧源との間に接続されている。これにより、スイッチSWは、第2の入力部を設定電圧源に接続し、若しくは、第2の入力部を設定電圧源から切断する。設定電圧源の電圧Vsetは、任意に設定され得る。
【0041】
トランジスタP30は、トランジスタP10のゲートと外部電圧源との間に接続されている。トランジスタN20は、外部電圧源から比較器AMPへ電力を供給する経路に介在する。トランジスタN20は、比較器AMPとグランドGNDとの間に直接に接続されている。トランジスタN20によって、外部電圧源から比較器AMPへの電力の供給を断つことができる。
【0042】
トランジスタP20、P30、N10およびN20のそれぞれのゲート、並びに、スイッチSWは、制御信号発信源に接続されている。トランジスタP20と制御信号発信源との間にはインバータ素子が接続されているので、トランジスタP20には制御電圧Vdc−enの反転信号が供給される。従って、トランジスタP20、N10およびN20は同じスイッチング動作を実行し、並びに、スイッチSWおよびトランジスタP30はトランジスタP20等とは逆のスイッチング動作を実行する。
【0043】
図2(B)は、VDC回路100が活性状態(アクティブ状態)と不活性状態(スタンドバイ状態)との間を遷移したときの内部電源電圧Vdd−intおよびモニタ電圧Vmonを示すグラフである。図2(A)および図2(B)を参照して、VDC回路100の動作を説明する。
【0044】
まず、VDC回路100が活性状態(図2(B)に示すA1)にあるときの動作を説明する。VDC回路100が活性状態のときには、制御信号発信源の電圧Vdc−enがハイ(high)になっている。それにより、トランジスタP20、N10およびN20がオン状態であり、トランジスタP30およびスイッチSWがオフ状態である。
【0045】
トランジスタP20、N10がオン状態であるので、出力端子は抵抗器R10、R20を介してグランドGNDに接続される。従って、ノードにおける電圧は、出力端子における内部電源電圧Vdd−intを抵抗器R10、R20によって分圧した電圧になる。より詳細には、ノードにおける電圧は、(R20/(R10+R20))*Vdd−int になる。
【0046】
スイッチSWがオフ状態であるので、設定電圧源は比較器AMPの第2の入力部と切断されている。従って、活性状態においては、ノードにおける電圧がモニタ電圧Vmonとしてフィードバックされる。即ち、モニタ電圧Vmonは、(R20/(R10+R20))*Vdd−int である(図2(B)参照)。このように、モニタ電圧Vmonはノードを介して内部電源電圧Vdd−intをモニタすることができる。
【0047】
トランジスタN20がオン状態であるので、比較器AMPが活性状態にある。比較器AMPの第1の入力部には定電圧Vrefが供給されている。その第2の入力部にはモニタ電圧Vmonとして(R20/(R10+R20))*Vdd−int が入力されている。比較器AMPは、定電圧Vrefとモニタ電圧Vmonとを比較して、それらの差を増幅して出力する。
【0048】
トランジスタP30がオフ状態であるので、トランジスタP10のゲートは外部電圧源から切断されている。したがって、比較器AMPの出力がトランジスタP10のゲートへ供給され、それによって、トランジスタP10のソース−ドレイン間の接続状態が調節される。その結果、外部電圧Vdd−extがトランジスタP10によって減圧されて出力端子から内部電源電圧Vdd−intとして出力される。
【0049】
内部電源電圧Vdd−intは、抵抗器R10、R20によって分圧されて比較器AMPへフィードバックされる。従って、比較器AMPは、定電圧Vrefとモニタ電圧Vmonとを等しくするように動作する。定電圧Vrefとモニタ電圧Vmonとが等しくなったとき、即ち、Vref=Vmon=(R20/(R10+R20))*Vdd−int であるときに、VDC回路100は定常状態となる。この定常状態のときの出力端子の電圧Vdd−intを定常電圧Vint−setとする(図2(B)参照)。このとき、Vref=Vmon=(R20/(R10+R20))*Vint−set である。
【0050】
次に、VDC回路100が不活性状態(図2(B)に示すS)になったときの動作を説明する。VDC回路100が不活性状態のときには、制御信号発信源の電圧Vdc−enがロウ(low)になっている。それにより、トランジスタP20、N10およびN20がオフ状態になり、トランジスタP30およびスイッチSWがオン状態になる。
【0051】
トランジスタP20がオフ状態になるので、ノードは出力端子から切断される。さらに、トランジスタN10がオフ状態になるので、ノードはグランドGNDからも切断される。従って、ノードは浮遊状態となる。
【0052】
一方で、スイッチSWがオン状態になるので、設定電圧源が比較器AMPの第2の入力部へ接続される。それによって、設定電圧Vsetがモニタ電圧Vmonとして第2の入力部へ入力される。尚、設定電圧Vsetは任意の電圧であるが、本実施の形態において、設定電圧Vsetは、グランドGNDの電圧よりも高く、かつ定電圧Vrefよりも低い電圧である(図2(B)参照)。
【0053】
トランジスタN20がオフ状態になるので、比較器AMPが不活性状態となる。トランジスタP30がオン状態になるので、外部電圧源がトランジスタP10のゲートに接続される。従って、トランジスタP10は、比較器AMPからの出力に依らず、外部電圧源に依存する。本実施の形態において、外部電圧Vdd−extはトランジスタP10の閾値よりも高い電圧である。これにより、トランジスタP10はオフ状態となる。
【0054】
トランジスタP10がオフ状態になることによって、出力端子の電圧Vdd−intは、図1に示すVDCsの出力に依存する。本実施の形態において、VDCsの出力電圧は、Vint−setである。従って、VDC回路100の不活性状態において、Vdd−intは、Vint−setのまま維持される。このとき、内部電源電圧Vdd−intは変動しない。これは、降圧回路VDCaが不活性状態になるので、内部電源電圧Vdd−intは、降圧回路VDCsに依存するからである。
【0055】
次に、VDC回路100が、再度、活性状態(図2(B)に示すA2)に復活したときの動作を説明する。制御信号発信源の電圧Vdc−enがハイ(high)になる。トランジスタP20、N10およびN20がオン状態になり、トランジスタP30およびスイッチSWがオフ状態になる。それにより、比較器AMPが起動し、その結果、モニタ電圧Vmonが、設定電圧Vsetから定電圧Vrefに復活する。
【0056】
しかし、本実施の形態によれば、設定電圧Vsetと定電圧Vrefとの差が従来の降圧回路よりも小さい。従って、モニタ電圧Vmonは、短時間で設定電圧Vsetから定電圧Vrefへ復帰する。それによって、内部電源電圧Vdd−intは、Vint−setから外れることなく定常状態を維持することができる。
【0057】
本実施の形態において、設定電圧Vsetは、グランドGNDの電圧よりも高く、かつ定電圧Vrefよりも低い電圧である。しかし、設定電圧Vsetは定電圧Vrefに等しいことが好ましい。それによって、VDC回路100が活性状態および不活性状態のいずれの場合においても、モニタ電圧Vmonは定電圧Vrefになる。よって、VDC回路100が不活性状態から活性状態に遷移したときに、モニタ電圧Vmonは変動することがなく、VDC回路100の復活応答の特性がさらに向上する。尚、モニタ電圧Vmonが定電圧Vrefに等しい場合には、比較器AMPの第1の入力部および第2の入力部に同電位の信号が入力される。一般に、これは、VDC回路100が不活性状態のときに、比較器AMPに発散などの誤動作をもたらす原因となる。しかし、本実施の形態によれば、VDC回路100が不活性状態のときに比較器AMPがトランジスタN20により外部電圧源から切断される。よって、モニタ電圧Vmonが定電圧Vrefに等しくても比較器AMPは誤動作を起こさない。
【0058】
図2(C)は、スイッチSWの実施の形態の回路図である。本実施の形態において、スイッチSWは、互いに並列に接続されたNMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタからなる。NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタは、一体に形成されており、それにより1つのスイッチとして動作する。
【0059】
制御信号発信源からの制御信号Vdc−enは、NMOSトランジスタまたはPMOSトランジスタのいずれか一方のゲートに反転入力され、他方に非反転入力される。例えば、制御信号Vdc−enは、NMOSトランジスタのゲートに反転入力され、PMOSトランジスタのゲートに非反転入力される。それによって、制御信号Vdc−enがロウのときには、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタの両方がオン状態になる。制御信号Vdc−enがハイのときには、NMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタの両方がオフ状態になる。このように、スイッチSWは、スイッチング動作を実行することができる。
【0060】
【発明の効果】
本発明に従った電源降圧回路よれば、モニタ電圧を適切に設定することにより、降圧回路が不活性状態から活性状態へ遷移したときに、出力端子から出力される内部電源電圧の復帰応答が従来よりも速くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スタンドバイ機能を具備した電源降圧回路のブロック図。
【図2】本発明に係る実施の形態に従った降圧回路の回路図、その降圧回路が活性状態と不活性状態との間を遷移したときのVdd−intおよびVmonを示すグラフおよびスイッチSWの回路図。
【図3】従来の降圧回路の回路図、および、従来の降圧回路が活性状態と不活性状態との間を遷移したときのVdd−intおよびVmonを示すグラフ。
【図4】従来の降圧回路の回路図、および、従来の降圧回路が活性状態と不活性状態との間を遷移したときのVdd−intおよびVmonを示すグラフ。
【符号の説明】
100 VDC回路
P10、P20、P30 PMOSトランジスタ
N10、N20 NMOSトランジスタ
R10、R20 抵抗器
AMP 比較器
SW スイッチ
GND グランド
Vref 定電圧
Vdd−ext 外部電圧源電圧
Vdd−int 内部電源電圧
Vset 設定電圧
Vdc−en 制御信号
Vmon モニタ電圧
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply step-down circuit.
[0002]
[Prior art]
In semiconductor devices such as system LSIs, it has become difficult to use a relatively high power supply voltage commonly for all systems as the degree of integration and miniaturization advances. Therefore, such a semiconductor device requires a power supply step-down circuit that steps down and outputs a power supply voltage. The power supply step-down circuit may have a standby function in order to reduce power consumption. The standby function is a function of inactivating the power supply step-down circuit and cutting off the DC current.
[0003]
FIG. 1 is a block diagram of a power supply step-down circuit having a standby function. A reference voltage generation circuit (also referred to as a BGR (Band Gap Reference) circuit) receives a voltage Vdd-ext of an external voltage source and outputs a reference voltage Vref that is a constant voltage source. The step-down circuit VDCs and the step-down circuit VDCa are connected in parallel with each other, and are connected in series between the BGR circuit and the output terminal. Step-down circuits VDCs and VDCa output internal power supply voltage Vdd-int lower than external voltage Vdd-ext with reference to reference voltage Vref. The internal power supply voltage Vdd-int is output from an output terminal and used as a power supply voltage in the semiconductor device.
[0004]
Step-down circuit VDCs is always in an active state, and step-down circuit VDCa is controlled to an active state or an inactive state by control signal Vdc-en. Therefore, when voltage down converter VDCa is active, internal power supply voltage Vdd-int has a voltage determined by voltage down converter VDCs and voltage down converter VDCa. On the other hand, when voltage down converter VDCa is inactive, internal power supply voltage Vdd-int Vdd-int is a voltage determined by the step-down circuit VDCs which is always active.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 3A is a circuit diagram of a conventional step-down circuit VDCa. The step-down circuit VDCa includes a PMOS transistor P1, a PMOS transistor P2, a PMOS transistor P3, an NMOS transistor N1, a resistor R1, a resistor R2, and a comparator AMP.
[0006]
The case where the step-down circuit VDCa is in the active state will be described.
[0007]
When the control signal Vdc-en is high, the transistor P3 turns off, and the transistor P2 and the transistor N1 turn on. Since the transistor P3 is turned off, the gate of the transistor P1 is disconnected from the external voltage source. Thereby, the output voltage from the comparator AMP is applied to the gate of the transistor P1. Since the transistor P2 is on, the internal power supply voltage Vdd-int is divided by the resistors R1 and R2, and the divided voltage is fed back to the comparator AMP as the monitor voltage Vmon. Specifically, the monitor voltage Vmon is expressed as (R2 / (R1 + R2)) * Vdd-int. Since the transistor N1 is on, the comparator AMP is activated by the external voltage source.
[0008]
The comparator AMP receives the reference voltage Vref and the monitor voltage Vmon, amplifies the difference therebetween, and outputs the result. Transistor P1 connects an external voltage source to the output terminal based on the output voltage from comparator AMP. The feedback of the monitor voltage Vmon to the comparator AMP causes the comparator AMP to operate so that the reference voltage Vref and the monitor voltage Vmon become equal. As a result, the internal power supply voltage Vdd-int becomes a steady state at a desired voltage Vint-set (see FIG. 3B).
[0009]
Next, a case where the step-down circuit VDCa is in an inactive state will be described.
[0010]
When the control signal Vdc-en is low, the transistor P3 is turned on, and the transistors P2 and N1 are turned off. Since the transistor P3 is turned on, the external voltage Vdd-ext is applied to the gate of the transistor P1. Thereby, the transistor P1 is turned off. Since the transistor P2 is turned off, the input of the comparator AMP is disconnected from the output terminal of the power supply step-down circuit. The input of the comparator AMP is connected to the ground GND via the resistor R2. Therefore, the monitor voltage Vmon is in the ground state.
[0011]
FIG. 3B is a graph showing the internal power supply voltage Vdd-int and the monitor voltage Vmon when the step-down circuit VDCa transitions between the active state and the inactive state. The step-down circuit VDCa is first in an active state (active state) A1, then transitions to an inactive state (standby state) S, and further to an active state (active state) A2.
[0012]
When the step-down circuit VDCa transitions from the active state A1 to the inactive state S, the monitor voltage Vmon drops from (R2 / (R1 + R2)) * Vdd-int to the ground state. At this time, the internal power supply voltage Vdd-int does not change. This is because the internal power supply voltage Vdd-int depends on the step-down circuit VDCs since the step-down circuit VDCa enters an inactive state.
[0013]
However, when the step-down circuit VDCa transitions from the inactive state S to the active state A2, the monitor voltage Vmon oscillates near (R2 / (R1 + R2)) * Vdd-int. Therefore, it takes time for the monitor voltage Vmon to return to the steady state. Similarly, internal power supply voltage Vdd-int deviates from desired voltage Vint-set, and it takes time to return to a steady state.
[0014]
This is due to the RC delay between the capacitance of the feedback wiring of the monitor voltage Vmon and the resistors R1 and R2. In general, although the capacitance of the wiring is small, the resistance values of the resistors R1 and R2 are set very high in order to reduce the consumption of DC current from an external voltage source when the step-down circuit VDCa is in an active state. Thereby, the RC delay becomes so large that it cannot be ignored.
[0015]
FIG. 4A is a circuit diagram of another conventional step-down circuit VDCa. This step-down circuit VDCa differs from the step-down circuit VDCa shown in FIG. 3A in that it does not have the transistor P2 and has an NMOS transistor N2 between the resistor R2 and the ground GND. The NMOS transistor N2 is controlled by a control signal Vdc-en.
[0016]
When the step-down circuit VDCa shown in FIG. 4A is in an active state, the transistor P3 is turned off, and the transistors N1 and N2 are turned on. Therefore, in the active state, the operation of voltage down converter VDCa is similar to the operation of voltage down converter VDCa shown in FIG.
[0017]
When the step-down circuit VDCa shown in FIG. 4A is in an inactive state, the transistor P3 is turned on, and the transistors N1 and N2 are turned off. Therefore, the internal power supply voltage Vdd-int is fed back to the comparator AMP without being divided by the resistors R1 and R2.
[0018]
FIG. 4B is a graph showing the internal power supply voltage Vdd-int and the monitor voltage Vmon when the step-down circuit VDCa shown in FIG. 4A transitions between the active state and the inactive state.
[0019]
When the step-down circuit VDCa transitions from the active state A1 to the inactive state S, the monitor voltage Vmon rises from (R2 / (R1 + R2)) * Vdd-int to the internal power supply voltage Vdd-int. At this time, the internal power supply voltage Vdd-int does not change.
[0020]
However, when the step-down circuit VDCa transitions from the inactive state S to the active state A2, the monitor voltage Vmon oscillates near (R2 / (R1 + R2)) * Vdd-int. Therefore, it takes time for the monitor voltage Vmon to return to the steady state. Similarly, the internal power supply voltage Vdd-int deviates from the desired voltage Vint-set, and it takes time to return to the steady state.
[0021]
This is because the RC delay is caused by the wiring capacitance and the resistors R1 and R2 as in the step-down circuit VDCa shown in FIG.
[0022]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply having an improved reset response of an internal power supply voltage output from an output terminal when a step-down circuit transitions from an inactive state to an active state by appropriately setting a monitor voltage. It is to provide a step-down circuit.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
A power supply step-down circuit according to an embodiment of the present invention includes an input terminal that inputs an external voltage from an external voltage source, an output terminal that outputs an internal voltage lower than the external voltage, the output terminal, and the external voltage source. A first switching element and a second switching element connected in series with each other between the output terminal and the reference voltage source; a first input section and a second input section. A comparator connected to the gate of the transistor, a constant voltage source for supplying a constant voltage to the first input unit, the first switching element and the second switching element. A feedback circuit that feeds back a voltage dependent on the internal voltage from a node between the two switching elements to the second input unit, and supplies an arbitrarily set voltage to the second input unit. A set voltage source, a third switching element connected in series between the set voltage source and the second input unit, the first switching element, the second switching element, and the third switching element. And a control signal transmission source for controlling the switching element.
[0024]
Preferably, a fourth switching element connected between the gate of the transistor and the external voltage source, and a fifth switching element interposed in a power path for supplying power from the external voltage source to the comparator And the control signal source further controls the fourth switching element and the fifth switching element.
[0025]
Preferably, a first resistor connected in series between the first switching element and the node, and a second resistor connected in series between the node and the second switching element And a vessel.
[0026]
Preferably, the third switching element includes an NMOS transistor and a PMOS transistor which are connected in parallel with each other and are integrally formed, and a control signal from the control signal transmission source is one of the NMOS transistor and the PMOS transistor. One gate is inverted and the other is non-inverted.
[0027]
In the power supply step-down circuit of the present embodiment, when the transistor is controlled by the comparator, the control signal transmission source turns on the first switching element and the second switching element, And when the third switching element is turned off, and the transistor is controlled by the external voltage source, the control signal transmission source controls the first switching element and the second switching element. The third switching element may be turned off and the third switching element may be turned on.
[0028]
In the power supply step-down circuit according to the present embodiment, when the transistor is controlled by the comparator, the control signal transmission source includes the first switching element, the second switching element, and the fifth switching element. When the switching element is turned on, and the third switching element and the fourth switching element are turned off, and the transistor is controlled by the external voltage source, the control signal transmission source includes: The first switching element, the second switching element, and the fifth switching element are turned off, and the third switching element and the fourth switching element are turned on. Is also good.
[0029]
Preferably, the voltage of the set voltage source is lower than the internal voltage and higher than the voltage of the reference voltage source.
[0030]
More preferably, the voltage of the set voltage source is equal to the voltage of the constant voltage source.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present embodiment does not limit the present invention. The same effect can be obtained even if the PMOS transistor and the NMOS transistor are alternated. However, in this case, it is necessary to alternate the high and low of the control signal.
[0032]
FIG. 1 is a block diagram of a power supply step-down circuit having a standby function. The BGR circuit receives the voltage Vdd-ext of the external voltage source and outputs a reference voltage Vref that is a constant voltage source. The external voltage Vdd-ext is relatively high, for example, 5V.
[0033]
The step-down circuit VDCs and the step-down circuit VDCa are connected in parallel with each other, and are connected in series between the BGR circuit and the output terminal. Step-down circuit VDCs and step-down circuit VDCa receive reference voltage Vref and external voltage Vdd-ext. Further, step-down circuits VDCs and step-down circuit VDCa output internal power supply voltage Vdd-int lower than external voltage Vdd-ext with reference to reference voltage Vref. The internal power supply voltage Vdd-int is output from the output terminal of the power supply step-down circuit and used as a power supply voltage in the semiconductor device.
[0034]
Step-down circuit VDCs is always in an active state, and step-down circuit VDCa is controlled to an active state or an inactive state by control signal Vdc-en. Therefore, when voltage down converter VDCa is active, internal power supply voltage Vdd-int has a voltage determined by voltage down converter VDCs and voltage down converter VDCa. On the other hand, when voltage down converter VDCa is inactive, internal power supply voltage Vdd-int Vdd-int is a voltage determined by the step-down circuit VDCs which is always active.
[0035]
FIG. 2A is a circuit diagram of step-down circuit VDCa according to the embodiment of the present invention. Step-down circuit VDCa according to the present embodiment is hereinafter referred to as VDC circuit 100. The VDC circuit 100 includes a PMOS transistor P10, a PMOS transistor P20, a PMOS transistor P30, an NMOS transistor N10, an NMOS transistor N20, a resistor R10, a resistor R20, a comparator AMP, and a switch SW.
[0036]
The drain of the transistor P10 is connected to the output terminal of the VDC circuit 100, and the source is connected to an external voltage source. The transistors P20 and P30 are connected in series between the output terminal of the VDC circuit 100 and the ground GND. Resistors R10 and R20 are connected in series between transistor P20 and transistor P30.
[0037]
The comparator AMP has a first input, a second input, and an output. The output is connected to the gate of the PMOS transistor P10. The first input section is connected to a constant voltage source, and the second input section is connected to a node between the resistors R10 and R20. The voltage Vref of the constant voltage source is a constant voltage supplied from the BGR circuit (see FIG. 1) based on the external voltage Vdd-ext.
[0038]
Transistor P20 can connect or disconnect this node and the output terminal. The transistor P30 can connect or disconnect this node and the ground GND.
[0039]
Resistors R10 and R20 divide internal power supply voltage Vdd-int at the output terminal. The voltage at the node obtained by dividing the internal power supply voltage Vdd-int is fed back from the node to the second input of the comparator AMP.
[0040]
The switch SW is connected between the second input unit and the setting voltage source. Thereby, the switch SW connects the second input unit to the set voltage source or disconnects the second input unit from the set voltage source. The voltage Vset of the set voltage source can be set arbitrarily.
[0041]
Transistor P30 is connected between the gate of transistor P10 and an external voltage source. Transistor N20 is interposed in a path for supplying power from an external voltage source to comparator AMP. The transistor N20 is directly connected between the comparator AMP and the ground GND. The supply of power from the external voltage source to the comparator AMP can be cut off by the transistor N20.
[0042]
The gates of the transistors P20, P30, N10 and N20 and the switch SW are connected to a control signal transmission source. Since an inverter element is connected between the transistor P20 and the control signal transmission source, an inverted signal of the control voltage Vdc-en is supplied to the transistor P20. Therefore, the transistors P20, N10, and N20 perform the same switching operation, and the switch SW and the transistor P30 perform a switching operation opposite to that of the transistor P20 and the like.
[0043]
FIG. 2B is a graph showing the internal power supply voltage Vdd-int and the monitor voltage Vmon when the VDC circuit 100 transitions between an active state (active state) and an inactive state (standby state). The operation of the VDC circuit 100 will be described with reference to FIGS.
[0044]
First, the operation when the VDC circuit 100 is in the active state (A1 shown in FIG. 2B) will be described. When the VDC circuit 100 is in the active state, the voltage Vdc-en of the control signal transmission source is high. Thereby, transistors P20, N10 and N20 are on, and transistor P30 and switch SW are off.
[0045]
Since the transistors P20 and N10 are on, the output terminal is connected to the ground GND via the resistors R10 and R20. Therefore, the voltage at the node is a voltage obtained by dividing the internal power supply voltage Vdd-int at the output terminal by the resistors R10 and R20. More specifically, the voltage at the node is (R20 / (R10 + R20)) * Vdd-int.
[0046]
Since the switch SW is off, the set voltage source is disconnected from the second input of the comparator AMP. Therefore, in the active state, the voltage at the node is fed back as the monitor voltage Vmon. That is, the monitor voltage Vmon is (R20 / (R10 + R20)) * Vdd-int (see FIG. 2B). As described above, the monitor voltage Vmon can monitor the internal power supply voltage Vdd-int via the node.
[0047]
Since the transistor N20 is on, the comparator AMP is in an active state. A first input of the comparator AMP is supplied with a constant voltage Vref. (R20 / (R10 + R20)) * Vdd-int is input to the second input unit as the monitor voltage Vmon. The comparator AMP compares the constant voltage Vref and the monitor voltage Vmon, amplifies the difference therebetween, and outputs the result.
[0048]
Since the transistor P30 is off, the gate of the transistor P10 is disconnected from the external voltage source. Therefore, the output of the comparator AMP is supplied to the gate of the transistor P10, whereby the connection between the source and the drain of the transistor P10 is adjusted. As a result, the external voltage Vdd-ext is reduced in pressure by the transistor P10 and output from the output terminal as the internal power supply voltage Vdd-int.
[0049]
The internal power supply voltage Vdd-int is divided by the resistors R10 and R20 and fed back to the comparator AMP. Therefore, the comparator AMP operates to make the constant voltage Vref equal to the monitor voltage Vmon. When the constant voltage Vref becomes equal to the monitor voltage Vmon, that is, when Vref = Vmon = (R20 / (R10 + R20)) * Vdd-int, the VDC circuit 100 enters a steady state. The voltage Vdd-int at the output terminal in this steady state is defined as a steady voltage Vint-set (see FIG. 2B). At this time, Vref = Vmon = (R20 / (R10 + R20)) * Vint-set.
[0050]
Next, an operation when the VDC circuit 100 is in an inactive state (S shown in FIG. 2B) will be described. When the VDC circuit 100 is in the inactive state, the voltage Vdc-en of the control signal transmission source is low. Thereby, transistors P20, N10 and N20 are turned off, and transistor P30 and switch SW are turned on.
[0051]
Since the transistor P20 is turned off, the node is disconnected from the output terminal. Further, since the transistor N10 is turned off, the node is also disconnected from the ground GND. Therefore, the node is in a floating state.
[0052]
On the other hand, since the switch SW is turned on, the set voltage source is connected to the second input of the comparator AMP. Thereby, the set voltage Vset is input to the second input unit as the monitor voltage Vmon. Although the set voltage Vset is an arbitrary voltage, in the present embodiment, the set voltage Vset is higher than the voltage of the ground GND and lower than the constant voltage Vref (see FIG. 2B). .
[0053]
Since the transistor N20 is turned off, the comparator AMP becomes inactive. Since the transistor P30 is turned on, an external voltage source is connected to the gate of the transistor P10. Therefore, the transistor P10 does not depend on the output from the comparator AMP but depends on the external voltage source. In the present embodiment, the external voltage Vdd-ext is a voltage higher than the threshold value of the transistor P10. Thus, the transistor P10 is turned off.
[0054]
When the transistor P10 is turned off, the voltage Vdd-int of the output terminal depends on the output of VDCs illustrated in FIG. In the present embodiment, the output voltage of VDCs is Vint-set. Therefore, in the inactive state of the VDC circuit 100, Vdd-int is maintained at Vint-set. At this time, the internal power supply voltage Vdd-int does not change. This is because the step-down circuit VDCa is in an inactive state, so that the internal power supply voltage Vdd-int depends on the step-down circuit VDCs.
[0055]
Next, an operation when the VDC circuit 100 returns to the active state (A2 shown in FIG. 2B) again will be described. The voltage Vdc-en of the control signal transmission source becomes high. The transistors P20, N10 and N20 are turned on, and the transistor P30 and the switch SW are turned off. As a result, the comparator AMP is activated, and as a result, the monitor voltage Vmon is restored from the set voltage Vset to the constant voltage Vref.
[0056]
However, according to the present embodiment, the difference between set voltage Vset and constant voltage Vref is smaller than that of a conventional step-down circuit. Therefore, the monitor voltage Vmon returns from the set voltage Vset to the constant voltage Vref in a short time. Thus, the internal power supply voltage Vdd-int can maintain a steady state without deviating from Vint-set.
[0057]
In the present embodiment, the set voltage Vset is a voltage higher than the voltage of the ground GND and lower than the constant voltage Vref. However, it is preferable that the set voltage Vset is equal to the constant voltage Vref. Thus, the monitor voltage Vmon becomes the constant voltage Vref regardless of whether the VDC circuit 100 is in the active state or the inactive state. Therefore, when the VDC circuit 100 transitions from the inactive state to the active state, the monitor voltage Vmon does not fluctuate, and the resilience response characteristic of the VDC circuit 100 further improves. When the monitor voltage Vmon is equal to the constant voltage Vref, a signal having the same potential is input to the first input unit and the second input unit of the comparator AMP. Generally, this causes a malfunction such as divergence in the comparator AMP when the VDC circuit 100 is in an inactive state. However, according to the present embodiment, when VDC circuit 100 is inactive, comparator AMP is disconnected from the external voltage source by transistor N20. Therefore, even if the monitor voltage Vmon is equal to the constant voltage Vref, the comparator AMP does not malfunction.
[0058]
FIG. 2C is a circuit diagram of an embodiment of the switch SW. In the present embodiment, the switch SW includes an NMOS transistor and a PMOS transistor connected in parallel with each other. The NMOS transistor and the PMOS transistor are formed integrally and thereby operate as one switch.
[0059]
The control signal Vdc-en from the control signal transmission source is invertedly input to one of the gates of the NMOS transistor and the PMOS transistor, and non-inverted to the other. For example, the control signal Vdc-en is invertedly input to the gate of the NMOS transistor and non-inverted to the gate of the PMOS transistor. Thus, when the control signal Vdc-en is low, both the NMOS transistor and the PMOS transistor are turned on. When the control signal Vdc-en is high, both the NMOS transistor and the PMOS transistor are turned off. Thus, the switch SW can execute a switching operation.
[0060]
【The invention's effect】
According to the power supply step-down circuit according to the present invention, by appropriately setting the monitor voltage, the return response of the internal power supply voltage output from the output terminal when the step-down circuit transitions from the inactive state to the active state can be reduced. Faster than.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a power supply step-down circuit having a standby function.
FIG. 2 is a circuit diagram of a step-down circuit according to an embodiment of the present invention, a graph showing Vdd-int and Vmon when the step-down circuit transitions between an active state and an inactive state, and a switch SW. circuit diagram.
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional step-down circuit, and a graph showing Vdd-int and Vmon when the conventional step-down circuit transitions between an active state and an inactive state.
FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional step-down circuit, and a graph showing Vdd-int and Vmon when the conventional step-down circuit transitions between an active state and an inactive state.
[Explanation of symbols]
100 VDC circuit
P10, P20, P30 PMOS transistors
N10, N20 NMOS transistor
R10, R20 resistor
AMP comparator
SW switch
GND Ground
Vref constant voltage
Vdd-ext External voltage source voltage
Vdd-int Internal power supply voltage
Vset setting voltage
Vdc-en control signal
Vmon Monitor voltage

Claims (8)

外部電圧源から外部電圧を入力する入力端子と、
前記外部電圧よりも低い内部電圧を出力する出力端子と、
前記出力端子と前記外部電圧源との間に接続されたトランジスタと、
前記出力端子と基準電圧源との間に互いに直列に接続された第1のスイッチング素子および第2のスイッチング素子と、
第1の入力部、第2の入力部および出力部を有し、該出力部が前記トランジスタのゲートに接続された比較器と、
前記第1の入力部に定電圧を供給する定電圧源と、
前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子の間にあるノードから前記内部電圧に依存する電圧を前記第2の入力部へフィードバックするフィードバック回路と、
任意に設定された電圧を前記第2の入力部へ供給する設定電圧源と、
前記設定電圧源と前記第2の入力部との間に直列に接続された第3のスイッチング素子と、
前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第3のスイッチング素子を制御する制御信号発信源とを備えた電源降圧回路。
An input terminal for inputting an external voltage from an external voltage source,
An output terminal that outputs an internal voltage lower than the external voltage,
A transistor connected between the output terminal and the external voltage source;
A first switching element and a second switching element connected in series between the output terminal and a reference voltage source;
A comparator having a first input, a second input, and an output, the output connected to the gate of the transistor;
A constant voltage source for supplying a constant voltage to the first input unit;
A feedback circuit that feeds back a voltage dependent on the internal voltage from a node between the first switching element and the second switching element to the second input unit;
A set voltage source for supplying an arbitrarily set voltage to the second input unit;
A third switching element connected in series between the set voltage source and the second input unit;
A power supply step-down circuit comprising a control signal source for controlling the first switching element, the second switching element, and the third switching element.
前記トランジスタのゲートと前記外部電圧源との間に接続された第4のスイッチング素子と、
前記外部電圧源から前記比較器へ電力を供給する電力経路に介在する第5のスイッチング素子とをさらに備え、
前記制御信号発信源は、前記第4のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をさらに制御することを特徴とする請求項1に記載の電源降圧回路。
A fourth switching element connected between the gate of the transistor and the external voltage source;
A fifth switching element interposed in a power path for supplying power from the external voltage source to the comparator,
The power supply step-down circuit according to claim 1, wherein the control signal source further controls the fourth switching element and the fifth switching element.
前記第1のスイッチング素子と前記ノードとの間に直列に接続された第1の抵抗器と、
前記ノードと前記第2のスイッチング素子との間に直列に接続された第2の抵抗器とをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の電源降圧回路。
A first resistor connected in series between the first switching element and the node;
The power supply step-down circuit according to claim 1, further comprising a second resistor connected in series between the node and the second switching element.
前記第3のスイッチング素子は、互いに並列に接続されかつ一体形成されたNMOSトランジスタおよびPMOSトランジスタからなり、
前記制御信号発信源からの制御信号は、前記NMOSトランジスタまたは前記PMOSトランジスタのいずれか一方のゲートに反転入力され、他方に非反転入力されることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の電源降圧回路。
The third switching element includes an NMOS transistor and a PMOS transistor connected in parallel with each other and integrally formed,
4. The control signal from the control signal transmission source is invertedly input to one of the gates of the NMOS transistor and the PMOS transistor, and is non-inverted input to the other. Power buck circuit.
前記トランジスタが前記比較器により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子をオン状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子をオフ状態にし、
前記トランジスタが前記外部電圧源により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子および前記第2のスイッチング素子をオフ状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子をオン状態にすることを特徴とする請求項1、請求項3または請求項4のいずれかに記載の電源降圧回路。
When the transistor is controlled by the comparator, the control signal source turns on the first switching element and the second switching element and turns off the third switching element. State,
When the transistor is controlled by the external voltage source, the control signal source turns off the first switching element and the second switching element, and turns off the third switching element. 5. The power supply step-down circuit according to claim 1, wherein the power supply step-down circuit is turned on.
前記トランジスタが前記比較器により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をオン状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子および前記第4のスイッチング素子をオフ状態にし、
前記トランジスタが前記外部電圧源により制御されている場合には、前記制御信号発信源は、前記第1のスイッチング素子、前記第2のスイッチング素子および前記第5のスイッチング素子をオフ状態にし、かつ、前記第3のスイッチング素子および前記第4のスイッチング素子をオン状態にすることを特徴とする請求項2に記載の電源降圧回路。
When the transistor is controlled by the comparator, the control signal source turns on the first switching element, the second switching element, and the fifth switching element, and Turning off a third switching element and the fourth switching element,
When the transistor is controlled by the external voltage source, the control signal source turns off the first switching element, the second switching element, and the fifth switching element, and The power supply step-down circuit according to claim 2, wherein the third switching element and the fourth switching element are turned on.
前記設定電圧源の電圧は、前記内部電圧よりも低く、かつ前記基準電圧源の電圧よりも高いことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の電源降圧回路。7. The power supply step-down circuit according to claim 1, wherein a voltage of the set voltage source is lower than the internal voltage and higher than a voltage of the reference voltage source. 前記設定電圧源の電圧は、前記定電圧源の電圧に等しいことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の電源降圧回路。8. The power supply step-down circuit according to claim 1, wherein the voltage of the set voltage source is equal to the voltage of the constant voltage source.
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