JP2004286607A - Power source voltage detecting circuit - Google Patents

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JP2004286607A
JP2004286607A JP2003079393A JP2003079393A JP2004286607A JP 2004286607 A JP2004286607 A JP 2004286607A JP 2003079393 A JP2003079393 A JP 2003079393A JP 2003079393 A JP2003079393 A JP 2003079393A JP 2004286607 A JP2004286607 A JP 2004286607A
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power supply
potential
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JP2003079393A
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Inventor
Hiroyuki Sakima
宏行 先間
Kouki Aoki
考樹 青木
Kouji Takegawa
功滋 竹川
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain detection precision of a power source voltage from getting low owing to dispersion of circuit elements. <P>SOLUTION: This circuit is provided with: current source circuits Tn2, Tn3 for outputting a current based on a voltage level of a power source V1; a resistance R4 connected between the current source circuits Tn2, Tn3 and a power source V2; current mirror circuits Tp2, Tp3 operated based on the output currents from the current source circuits Tn2, Tn3; and a logical gate 1 for determining a logic of a connection node N2 for the current mirror circuits Tp2, Tp3 and the current source circuits Tn2, Tn3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置に供給される電源電圧を検出して、パワーオンリセット信号等を生成する電源電圧検出回路に関するものである。
【0002】
バッテリーを電源として動作する携帯用電子機器では、電源の投入時に正常な電源電圧の投入に基づいてパワーオンリセット信号を生成する電源電圧検出回路が搭載される。このような電源電圧検出回路では、電源電圧の変動に関わらず、電圧検出動作の精度を確保することが必要となっている。
【0003】
【従来の技術】
図6は、従来の電源電圧検出回路の一例を示す。高電位側電源V1はダイオードDのアノードに供給され、ダイオードDのカソードは抵抗R1を介して低電位側電源V2に接続される。
【0004】
ダイオードDのカソードは、PチャネルMOSトランジスタTp1及びNチャネルMOSトランジスタTn1に接続される。トランジスタTp1のソースには高電位側電源V1が供給され、トランジスタTn1のソースには低電位側電源V2が供給される。
【0005】
そして、トランジスタTp1,Tn1のドレインから出力信号OUTが出力される。
このように構成された電源電圧検出回路では、トランジスタTp1,Tn1のゲートには、高電位側電源V1からダイオードDのしきい値分低下した電圧が供給される。
【0006】
そして、電源投入時には、高電位側電源V1の電圧上昇にともなって、トランジスタTp1,Tn1のゲートには高電位側電源V1からダイオードDのしきい値分低下した電圧が供給される。
【0007】
従って、電源投入直後は、トランジスタTp1がオンされて、出力信号OUTは高電位側電源V1の電圧上昇にともなってその電圧が上昇し、やがてトランジスタTn1のオン動作により、出力信号OUTが低電位側電源V2の電圧レベルまで立ち下がる。
【0008】
このような出力信号OUTが、例えばパワーオンリセット信号として供給される。
上記のような電源電圧検出回路は、特許文献1に開示されている。
【0009】
【特許文献1】
特開平11−272813
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような電源電圧検出回路では、ダイオードDのカソード電位がトランジスタTn1をオンさせる電位となるまで高電位側電源V1の電圧が上昇すると、出力信号OUTが立下がる。
【0011】
従って、出力信号OUTが立下がるときの高電位側電源電圧は、ダイオードDのしきい値により決定されることになるため、そのしきい値のばらつきが出力信号OUTの立下りタイミングに大きく影響を及ぼす。
【0012】
この結果、電源電圧の検出精度を十分に確保することができないという問題点がある。
また、トランジスタTn1のゲートには、高電位側電源V1の電圧値からダイオードDのしきい値分低下した電圧が入力されるため、高電位側電源V1がダイオードDのしきい値に相当する電圧まで上昇した後、程なくトランジスタTn1がオン動作して、出力信号OUTが反転する。
【0013】
従って、出力信号OUTが立下がるときの高電位側電源電圧を、ダイオードD1のしきい値より十分高い電圧に設定することができないという問題点がある。
また、高電位側電源V1からダイオードD及び抵抗R1を介して低電位側電源V2に常時電流が流れるため、消費電流が増大するという問題点もある。
【0014】
一方、シュミットトリガ回路を用いてパワーオンリセット信号を生成する場合には、そのヒステリシス特性により、電源電圧が上昇する場合と、下降する場合とで出力信号が反転する電圧が異なり、電源電圧の検出精度を十分に確保することができないという問題点がある。
【0015】
この発明の目的は、回路素子のばらつきによる電源電圧の検出精度の低下を抑制し得る電源電圧検出回路を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
電源の電圧レベルに基づく電流を出力する電流源回路と電源との間に抵抗を接続し、前記電流源回路の出力電流に基づいて動作するカレントミラー回路を設ける。前記カレントミラー回路と前記電流源回路との接続ノードの論理を論理ゲートで判別する。
【0017】
高電位側電源と低電位側電源との電位差を分圧回路で分圧し、その分圧電圧を一対のNチャネルMOSトランジスタのゲートに入力する。前記NチャネルMOSトランジスタのソースと低電位側電源との間に抵抗を接続し、前記NチャネルMOSトランジスタのドレインと高電位側電源との間に、一方のNチャネルMOSトランジスタのドレイン電流に基づいてカレントミラー動作する一対のPチャネルMOSトランジスタを接続する。前記NチャネルMOSトランジスタとPチャネルMOSトランジスタの接続ノードの論理を論理ゲートで判別する。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第一の実施の形態)
図1は、この発明を具体化した電源電圧検出回路の第一の実施の形態を示す。高電位側電源V1と低電位側電源V2との間には、抵抗R2,R3が直列に接続されて分圧回路が構成され、その抵抗R2,R3の接続点であるノードN1では、高電位側電源V1と低電位側電源V2との電位差を抵抗R2,R3の抵抗値により分圧した分圧電圧が生成される。
【0019】
前記ノードN1は、NチャネルMOSトランジスタTn2,Tn3のゲートに接続され、同トランジスタTn2,Tn3のソースは抵抗R4を介して低電位側電源V2に接続される。NチャネルMOSトランジスタTn2,Tn3は、ノードN1の電位に基づいて電流源回路として動作する。
【0020】
前記トランジスタTn2のドレインは、PチャネルMOSトランジスタTp2を介して高電位側電源V1に接続され、前記トランジスタTn3のドレインは、PチャネルMOSトランジスタTp3を介して高電位側電源V1に接続される。
【0021】
前記トランジスタTp2,Tp3のゲートは、互いに接続されるとともに、同トランジスタTp2のドレインに接続される。従って、トランジスタTp2,Tp3はカレントミラー回路として動作する。
【0022】
前記トランジスタTp3,Tn3のドレインであるノードN2は、バッファ回路1の入力端子に接続される。前記バッファ回路1には、高電位側電源V1及び低電位側電源V2が供給される。そして、バッファ回路1は、ノードN2の電位があらかじめ設定された所定電圧未満であれば、低電位側電源V2の電圧値を出力信号OUTとして出力し、所定電圧以上であれば、高電位側電源V1の電圧値を出力信号OUTとして出力する論理ゲートとして動作する。
【0023】
次に、上記のように構成された電源電圧検出回路の動作を説明する。電源の投入により、高電位側電源V1が上昇すると、ノードN1の電位が上昇する。
ノードN1と低電位側電源V2との電位差が、トランジスタTn2,Tn3のしきい値以上となると、トランジスタTn2,Tn3がオンされる。この時点では、トランジスタTp2,Tp3は未だオンされず、ノードN2の電位は上昇しない。従って、バッファ回路1の出力信号OUTは低電位側電源V2の電圧値となる。
【0024】
次いで、トランジスタTn2のオン動作に基づいてトランジスタTp2のドレイン電位が低下すると、トランジスタTp2,Tp3のゲート電位が低下する。そして、高電位側電源V1とトランジスタTp2,Tp3のゲート電位との電位差がトランジスタTp2,Tp3のしきい値より大きくなると、同トランジスタTp2,Tp3がオンされる。すると、トランジスタTp2,Tp3のカレントミラー動作により、トランジスタTp2,Tn2と、トランジスタTp3,Tn3には同一のドレイン電流Iが出力電流として流れる。
【0025】
このとき、ノードN2の電位は、トランジスタTn2,Tn3のオン抵抗をRn、トランジスタTp2,Tp3のオン抵抗をRpとしたとき、次式で表される。
【0026】
V(N2)=Rn/(Rn+Rp)I+2I・R4
このとき、トランジスタTn2,Tn3のしきい値をVtnとし、ゲート・ソース間電圧をVgsとしたとき、前記ドレイン電流Iは(Vgs−Vtn)に比例する。
【0027】
このような動作により、高電位側電源V1の電位が上昇してノードN1の電位が上昇すると、前記ドレイン電流Iが増大し、ノードN2の電位が上昇する。
そして、ノードN2の電位がバッファ回路1に設定されているしきい値VBを越えると、図5に示すように、バッファ回路1から高電位側電源V1の電圧値が出力信号OUTとして出力される。
【0028】
上記のように構成された電源電圧検出回路では、次に示す作用効果を得ることができる。
(1)高電位側電源V1が所定電圧まで上昇したとき、その高電位側電源V1の電圧値を出力信号OUTとして出力することができる。
(2)ノードN2の電位は、トランジスタTp3,Tn3のオン抵抗と、抵抗R4とに基づいて決定される。従って、ノードN2の電位は、トランジスタTp3,Tn3のオン抵抗のみ、あるいは抵抗R4のみで決定されることはないので、各素子のばらつきによるノードN2の電位への影響が緩和される。
(3)図4に示すように、抵抗R4の抵抗値を変化させることにより、ノードN2の電位の変化の傾きを変更することができる。抵抗R4の抵抗値を大きくして、ノードN2の電位の変化を急峻にすることにより、バッファ回路1の出力信号OUTが反転する電圧領域Vca1を同Vca2に比して縮小することができる。従って、出力信号OUTが反転する高電位側電源V1の電圧値の精度を向上させることができるとともに、トランジスタTp2,Tp3の特性のばらつきによる影響を軽減することができる。
(4)トランジスタTp2,Tp3がカレントミラー動作するので、トランジスタTn2,Tn3の特性のばらつきによる影響を軽減することができる。
(5)ノードN1の電位は、抵抗R2,R3による分圧比で高電位側電源V1を分圧して生成され、ノードN2の電位はトランジスタTp3,Tn3のオン動作に基づいて上記のように生成される。そして、高電位側電源V1に対するノードN2の電位は、抵抗R2,R3の抵抗値と、トランジスタTp3,Tn3のオン抵抗及び抵抗R4の抵抗値とに基づいて設定可能である。従って、ノードN2の電位を適宜にレベルシフトすることにより、出力信号OUTが反転する高電位側電源V1の電圧値を適宜に設定することができる。
(第二の実施の形態)
図2は、第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態のトランジスタTp3とノードN2との間に、PチャネルMOSトランジスタTp4,Tp5を直列に接続したものであり、その他の構成は第一の実施の形態と同様である。
【0029】
前記トランジスタTp4,Tp5のゲートは、それぞれドレインに接続されてダイオード接続されている。
このように構成された電源電圧検出回路では、トランジスタTp4,Tp5がレベルシフト回路として動作して、第一の実施の形態に比して、ノードN2の電位がトランジスタTp4,Tp5のしきい値分低下する。
【0030】
従って、バッファ回路1の出力信号OUTが反転する高電位側電源電圧を、第一の実施の形態より高い電圧値に設定することができる。
(第三の実施の形態)
図3は、第三の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態の抵抗R2と高電位側電源V1との間にスイッチ回路SW1を介在させ、抵抗R4と低電位側電源V2との間にスイッチ回路SW2を介在させ、ノードN2と高電位側電源V1との間にスイッチ回路SW3を介在させたものである。その他の構成は、前記第一の実施の形態と同様である。
【0031】
前記スイッチ回路SW1,SW2は、この電源電圧検出回路の動作を必要としないとき不導通となり、スイッチ回路SW3はこの電源電圧検出回路の動作を必要としないとき導通するように制御される。
【0032】
このような構成により、スイッチ回路SW1が不導通となると、高電位側電源V1から抵抗R2,R3を介して低電位側電源V2に流れる電流を遮断することができる。
【0033】
また、スイッチ回路SW2が不導通となると、高電位側電源V1からトランジスタTp2,Tn2あるいはTp3,Tn3から抵抗R4を介して低電位側電源V2に流れる洩れ電流を遮断することができる。
【0034】
また、スイッチ回路SW3が導通すると、ノードN2は高電位側電源V1レベルにクランプされる。
このような動作により、この電源電圧検出回路の動作を必要としないとき、消費電力を低減することができるとともに、ノードN2が不定状態となることを防止することができる。
【0035】
上記実施の形態は、次に示すように変更することもできる。
・第二の実施の形態および第三の実施の形態の構成を組み合わせてもよい。
(付記1)電源の電圧レベルに基づく電流を出力する電流源回路と、
前記電流源回路と電源との間に接続された抵抗と、
前記電流源回路の出力電流に基づいて動作するカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路と前記電流源回路との接続ノードの論理を判別する論理ゲートと
を備えたことを特徴とする電源電圧検出回路。(1)
(付記2)高電位側電源と低電位側電源との電位差を分圧した分圧電圧を生成する分圧回路と、
前記分圧電圧がゲートに入力される一対のNチャネルMOSトランジスタと、
前記NチャネルMOSトランジスタのソースと低電位側電源との間に接続される抵抗と、
前記NチャネルMOSトランジスタのドレインと高電位側電源との間に接続され、一方のNチャネルMOSトランジスタのドレイン電流に基づいてカレントミラー動作する一対のPチャネルMOSトランジスタと、
前記NチャネルMOSトランジスタとPチャネルMOSトランジスタの接続ノードの論理を判別する論理ゲートと
を備えたことを特徴とする電源電圧検出回路。(2)
(付記3)前記NチャネルMOSトランジスタのソースは、共通の抵抗を介して低電位側電源に接続したことを特徴とする付記2記載の電源電圧検出回路。(3)
(付記4)前記接続ノードと、前記PチャネルMOSトランジスタのドレインとの間には、該接続ノードの電位を低電位側にシフトするレベルシフト回路を設けたことを特徴とする付記2または3記載の電源電圧検出回路。(4)
(付記5)前記分圧回路と、高電位側電源及び低電位側電源の少なくともいずれかとの間には、動作不要時に不導通となるスイッチ回路を設けたことを特徴とする付記2乃至4のいずれかに記載の電源電圧検出回路。(5)
(付記6)前記接続ノードと、高電位側電源または低電位側電源との間には、動作不要時に導通するスイッチ回路を設けたことを特徴とする付記2乃至5のいずれかに記載の電源電圧検出回路。
(付記7)前記レベルシフト回路は、ダイオード接続したPチャネルMOSトランジスタで構成したことを特徴とする付記4乃至6のいずれかに記載の電源電圧検出回路。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明は回路素子のばらつきによる電源電圧の検出精度の低下を抑制し得る電源電圧検出回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一の実施の形態を示す回路図である。
【図2】第二の実施の形態を示す回路図である。
【図3】第三の実施の形態を示す回路図である。
【図4】第一の実施の形態の動作を示す説明図である。
【図5】第一の実施の形態の動作を示す説明図である。
【図6】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 論理ゲート(バッファ回路)
Tn2,Tn3 電流源回路(NチャネルMOSトランジスタ)
R4 抵抗
Tp2,Tp3 カレントミラー回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply voltage detection circuit that detects a power supply voltage supplied to a semiconductor device and generates a power-on reset signal and the like.
[0002]
A portable electronic device that operates using a battery as a power supply is equipped with a power supply voltage detection circuit that generates a power-on reset signal based on a normal supply of a power supply voltage when the power is turned on. In such a power supply voltage detection circuit, it is necessary to ensure the accuracy of the voltage detection operation regardless of the fluctuation of the power supply voltage.
[0003]
[Prior art]
FIG. 6 shows an example of a conventional power supply voltage detection circuit. The high-potential power supply V1 is supplied to the anode of the diode D, and the cathode of the diode D is connected to the low-potential power supply V2 via the resistor R1.
[0004]
The cathode of diode D is connected to P-channel MOS transistor Tp1 and N-channel MOS transistor Tn1. The high-potential-side power supply V1 is supplied to the source of the transistor Tp1, and the low-potential-side power supply V2 is supplied to the source of the transistor Tn1.
[0005]
Then, an output signal OUT is output from the drains of the transistors Tp1 and Tn1.
In the power supply voltage detection circuit configured as described above, a voltage lowered by the threshold value of the diode D is supplied to the gates of the transistors Tp1 and Tn1 from the high potential side power supply V1.
[0006]
When the power is turned on, the voltage of the diode D is lowered from the high potential power supply V1 to the gates of the transistors Tp1 and Tn1 as the voltage of the high potential power supply V1 increases.
[0007]
Therefore, immediately after the power is turned on, the transistor Tp1 is turned on, and the voltage of the output signal OUT rises with the rise of the voltage of the high-potential power supply V1, and the output signal OUT is eventually turned on by the on operation of the transistor Tn1. The voltage falls to the voltage level of the power supply V2.
[0008]
Such an output signal OUT is supplied as, for example, a power-on reset signal.
The power supply voltage detection circuit as described above is disclosed in Patent Document 1.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-272813
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the power supply voltage detection circuit as described above, when the voltage of the high-potential-side power supply V1 rises until the cathode potential of the diode D becomes a potential that turns on the transistor Tn1, the output signal OUT falls.
[0011]
Therefore, the high-potential-side power supply voltage when the output signal OUT falls is determined by the threshold value of the diode D, and the variation in the threshold value greatly affects the fall timing of the output signal OUT. Exert.
[0012]
As a result, there is a problem that the detection accuracy of the power supply voltage cannot be sufficiently ensured.
Further, since a voltage lower than the voltage value of the high-potential-side power supply V1 by the threshold value of the diode D is input to the gate of the transistor Tn1, the high-potential-side power supply V1 has a voltage corresponding to the threshold value of the diode D. After that, the transistor Tn1 is turned on soon, and the output signal OUT is inverted.
[0013]
Therefore, there is a problem that the high-potential-side power supply voltage when the output signal OUT falls cannot be set to a voltage sufficiently higher than the threshold value of the diode D1.
Further, since current always flows from the high-potential-side power supply V1 to the low-potential-side power supply V2 via the diode D and the resistor R1, there is also a problem that current consumption increases.
[0014]
On the other hand, when a power-on reset signal is generated using a Schmitt trigger circuit, the voltage at which the output signal is inverted differs between when the power supply voltage rises and when it falls, due to its hysteresis characteristics. There is a problem that sufficient accuracy cannot be ensured.
[0015]
An object of the present invention is to provide a power supply voltage detection circuit capable of suppressing a decrease in power supply voltage detection accuracy due to variations in circuit elements.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A resistor is connected between the current source circuit that outputs a current based on the voltage level of the power source and the power source, and a current mirror circuit that operates based on the output current of the current source circuit is provided. The logic of a connection node between the current mirror circuit and the current source circuit is determined by a logic gate.
[0017]
The potential difference between the high-potential-side power supply and the low-potential-side power supply is divided by a voltage dividing circuit, and the divided voltage is input to the gates of a pair of N-channel MOS transistors. A resistor is connected between the source of the N-channel MOS transistor and a low-potential power supply, and is connected between the drain of the N-channel MOS transistor and the high-potential power supply based on the drain current of one N-channel MOS transistor. A pair of P-channel MOS transistors that perform a current mirror operation are connected. The logic of the connection node between the N-channel MOS transistor and the P-channel MOS transistor is determined by a logic gate.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a power supply voltage detection circuit embodying the present invention. Resistors R2 and R3 are connected in series between the high-potential-side power supply V1 and the low-potential-side power supply V2 to form a voltage dividing circuit, and a node N1 which is a connection point between the resistors R2 and R3 has a high potential. A divided voltage is generated by dividing the potential difference between the side power supply V1 and the low potential side power supply V2 by the resistance values of the resistors R2 and R3.
[0019]
The node N1 is connected to the gates of N-channel MOS transistors Tn2 and Tn3, and the sources of the transistors Tn2 and Tn3 are connected to a low potential power supply V2 via a resistor R4. N-channel MOS transistors Tn2 and Tn3 operate as a current source circuit based on the potential of node N1.
[0020]
The drain of the transistor Tn2 is connected to a high-potential power supply V1 via a P-channel MOS transistor Tp2, and the drain of the transistor Tn3 is connected to a high-potential power supply V1 via a P-channel MOS transistor Tp3.
[0021]
The gates of the transistors Tp2 and Tp3 are connected to each other and to the drain of the transistor Tp2. Therefore, the transistors Tp2 and Tp3 operate as a current mirror circuit.
[0022]
The node N2, which is the drain of the transistors Tp3 and Tn3, is connected to the input terminal of the buffer circuit 1. The buffer circuit 1 is supplied with a high-potential-side power supply V1 and a low-potential-side power supply V2. The buffer circuit 1 outputs the voltage value of the low-potential-side power supply V2 as the output signal OUT when the potential of the node N2 is lower than a predetermined voltage set in advance. It operates as a logic gate that outputs the voltage value of V1 as an output signal OUT.
[0023]
Next, the operation of the power supply voltage detection circuit configured as described above will be described. When the power supply is turned on and the high potential side power supply V1 rises, the potential of the node N1 rises.
When the potential difference between the node N1 and the low-potential-side power supply V2 becomes greater than or equal to the threshold value of the transistors Tn2 and Tn3, the transistors Tn2 and Tn3 are turned on. At this time, the transistors Tp2 and Tp3 are not yet turned on, and the potential of the node N2 does not rise. Therefore, the output signal OUT of the buffer circuit 1 has the voltage value of the low-potential-side power supply V2.
[0024]
Next, when the drain potential of the transistor Tp2 decreases based on the ON operation of the transistor Tn2, the gate potentials of the transistors Tp2 and Tp3 decrease. When the potential difference between the high-potential-side power supply V1 and the gate potentials of the transistors Tp2 and Tp3 becomes larger than the threshold value of the transistors Tp2 and Tp3, the transistors Tp2 and Tp3 are turned on. Then, due to the current mirror operation of the transistors Tp2 and Tp3, the same drain current I flows as an output current to the transistors Tp2 and Tn2 and the transistors Tp3 and Tn3.
[0025]
At this time, the potential of the node N2 is expressed by the following equation, where Rn is the on-resistance of the transistors Tn2 and Tn3 and Rp is the on-resistance of the transistors Tp2 and Tp3.
[0026]
V (N2) = Rn / (Rn + Rp) I + 2I · R4
At this time, when the threshold values of the transistors Tn2 and Tn3 are Vtn and the gate-source voltage is Vgs, the drain current I is proportional to (Vgs-Vtn) 2 .
[0027]
With such an operation, when the potential of the high potential side power supply V1 rises and the potential of the node N1 rises, the drain current I increases and the potential of the node N2 rises.
When the potential of the node N2 exceeds the threshold value VB set in the buffer circuit 1, the voltage value of the high-potential-side power supply V1 is output from the buffer circuit 1 as an output signal OUT, as shown in FIG. .
[0028]
With the power supply voltage detection circuit configured as described above, the following operational effects can be obtained.
(1) When the high-potential power supply V1 rises to a predetermined voltage, the voltage value of the high-potential power supply V1 can be output as the output signal OUT.
(2) The potential of the node N2 is determined based on the on-resistance of the transistors Tp3 and Tn3 and the resistance R4. Therefore, the potential of the node N2 is not determined only by the on-resistance of the transistors Tp3 and Tn3 or only by the resistor R4, so that the influence of the variation of each element on the potential of the node N2 is reduced.
(3) As shown in FIG. 4, by changing the resistance value of the resistor R4, the gradient of the change in the potential of the node N2 can be changed. By increasing the resistance value of the resistor R4 and steeply changing the potential of the node N2, the voltage region Vca1 where the output signal OUT of the buffer circuit 1 is inverted can be reduced as compared with the same Vca2. Therefore, the accuracy of the voltage value of the high-potential-side power supply V1 at which the output signal OUT is inverted can be improved, and the influence of the variation in the characteristics of the transistors Tp2 and Tp3 can be reduced.
(4) Since the transistors Tp2 and Tp3 perform a current mirror operation, it is possible to reduce the influence of variations in the characteristics of the transistors Tn2 and Tn3.
(5) The potential of the node N1 is generated by dividing the high-potential-side power supply V1 by the voltage dividing ratio of the resistors R2 and R3, and the potential of the node N2 is generated as described above based on the ON operation of the transistors Tp3 and Tn3. You. The potential of the node N2 with respect to the high-potential-side power supply V1 can be set based on the resistance values of the resistors R2 and R3 and the on-resistances of the transistors Tp3 and Tn3 and the resistance value of the resistor R4. Accordingly, by appropriately shifting the potential of the node N2, the voltage value of the high-potential-side power supply V1 at which the output signal OUT is inverted can be appropriately set.
(Second embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment. In this embodiment, P-channel MOS transistors Tp4 and Tp5 are connected in series between the transistor Tp3 and the node N2 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Is the same as
[0029]
The gates of the transistors Tp4 and Tp5 are connected to the respective drains and are diode-connected.
In the power supply voltage detection circuit thus configured, the transistors Tp4 and Tp5 operate as a level shift circuit, and the potential of the node N2 is equal to the threshold value of the transistors Tp4 and Tp5 as compared with the first embodiment. descend.
[0030]
Therefore, the high-potential-side power supply voltage at which the output signal OUT of the buffer circuit 1 is inverted can be set to a higher voltage value than in the first embodiment.
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment. In this embodiment, a switch circuit SW1 is interposed between the resistor R2 of the first embodiment and the high-potential power supply V1, and a switch circuit SW2 is interposed between the resistor R4 and the low-potential power supply V2. The switch circuit SW3 is interposed between the node N2 and the high-potential-side power supply V1. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0031]
The switch circuits SW1 and SW2 are controlled to be non-conductive when the operation of the power supply voltage detection circuit is not required, and the switch circuit SW3 is controlled to be conductive when the operation of the power supply voltage detection circuit is not required.
[0032]
With such a configuration, when the switch circuit SW1 becomes non-conductive, the current flowing from the high-potential power supply V1 to the low-potential power supply V2 via the resistors R2 and R3 can be cut off.
[0033]
When the switch circuit SW2 is turned off, leakage current flowing from the high-potential power supply V1 to the low-potential power supply V2 from the transistors Tp2 and Tn2 or from Tp3 and Tn3 via the resistor R4 can be cut off.
[0034]
When the switch circuit SW3 is turned on, the node N2 is clamped at the level of the high-potential power supply V1.
With such an operation, when the operation of the power supply voltage detection circuit is not required, the power consumption can be reduced and the node N2 can be prevented from being in an undefined state.
[0035]
The above embodiment can be modified as follows.
-You may combine the structure of 2nd Embodiment and 3rd Embodiment.
(Supplementary Note 1) a current source circuit that outputs a current based on a voltage level of a power supply;
A resistor connected between the current source circuit and a power supply,
A current mirror circuit that operates based on an output current of the current source circuit;
A power supply voltage detection circuit, comprising: a logic gate for determining a logic of a connection node between the current mirror circuit and the current source circuit. (1)
(Supplementary Note 2) A voltage dividing circuit that generates a divided voltage by dividing a potential difference between the high potential side power supply and the low potential side power supply,
A pair of N-channel MOS transistors to which the divided voltage is input to a gate;
A resistor connected between the source of the N-channel MOS transistor and a low-potential-side power supply;
A pair of P-channel MOS transistors connected between the drain of the N-channel MOS transistor and the high-potential-side power supply and performing a current mirror operation based on the drain current of one of the N-channel MOS transistors;
A power supply voltage detection circuit, comprising: a logic gate for determining a logic of a connection node between the N-channel MOS transistor and the P-channel MOS transistor. (2)
(Supplementary note 3) The power supply voltage detection circuit according to supplementary note 2, wherein a source of the N-channel MOS transistor is connected to a low-potential-side power supply via a common resistor. (3)
(Supplementary note 4) A supplementary note 2 or 3, wherein a level shift circuit for shifting the potential of the connection node to a lower potential side is provided between the connection node and the drain of the P-channel MOS transistor. Power supply voltage detection circuit. (4)
(Supplementary Note 5) A switch circuit that is non-conductive when no operation is required is provided between the voltage dividing circuit and at least one of the high potential side power supply and the low potential side power supply. The power supply voltage detection circuit according to any one of the above. (5)
(Supplementary note 6) The power supply according to any one of Supplementary notes 2 to 5, wherein a switch circuit that conducts when no operation is required is provided between the connection node and the high potential side power supply or the low potential side power supply. Voltage detection circuit.
(Supplementary note 7) The power supply voltage detection circuit according to any one of supplementary notes 4 to 6, wherein the level shift circuit is configured by a P-channel MOS transistor connected in diode.
[0036]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention can provide a power supply voltage detection circuit capable of suppressing a decrease in power supply voltage detection accuracy due to variations in circuit elements.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation of the first embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 logic gate (buffer circuit)
Tn2, Tn3 current source circuit (N-channel MOS transistor)
R4 Resistance Tp2, Tp3 Current mirror circuit

Claims (5)

電源の電圧レベルに基づく電流を出力する電流源回路と、
前記電流源回路と電源との間に接続された抵抗と、
前記電流源回路の出力電流に基づいて動作するカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路と前記電流源回路との接続ノードの論理を判別する論理ゲートと
を備えたことを特徴とする電源電圧検出回路。
A current source circuit that outputs a current based on the voltage level of the power supply;
A resistor connected between the current source circuit and a power supply,
A current mirror circuit that operates based on an output current of the current source circuit;
A power supply voltage detection circuit, comprising: a logic gate for determining a logic of a connection node between the current mirror circuit and the current source circuit.
高電位側電源と低電位側電源との電位差を分圧した分圧電圧を生成する分圧回路と、
前記分圧電圧がゲートに入力される一対のNチャネルMOSトランジスタと、
前記NチャネルMOSトランジスタのソースと低電位側電源との間に接続される抵抗と、
前記NチャネルMOSトランジスタのドレインと高電位側電源との間に接続され、一方のNチャネルMOSトランジスタのドレイン電流に基づいてカレントミラー動作する一対のPチャネルMOSトランジスタと、
前記NチャネルMOSトランジスタとPチャネルMOSトランジスタの接続ノードの論理を判別する論理ゲートと
を備えたことを特徴とする電源電圧検出回路。
A voltage dividing circuit that generates a divided voltage obtained by dividing a potential difference between the high potential side power supply and the low potential side power supply,
A pair of N-channel MOS transistors to which the divided voltage is input to a gate;
A resistor connected between the source of the N-channel MOS transistor and a low-potential-side power supply;
A pair of P-channel MOS transistors connected between the drain of the N-channel MOS transistor and the high-potential-side power supply and performing a current mirror operation based on the drain current of one of the N-channel MOS transistors;
A power supply voltage detection circuit, comprising: a logic gate for determining a logic of a connection node between the N-channel MOS transistor and the P-channel MOS transistor.
前記NチャネルMOSトランジスタのソースは、共通の抵抗を介して低電位側電源に接続したことを特徴とする請求項2記載の電源電圧検出回路。3. The power supply voltage detection circuit according to claim 2, wherein a source of said N-channel MOS transistor is connected to a low potential side power supply via a common resistor. 前記接続ノードと、前記PチャネルMOSトランジスタのドレインとの間には、該接続ノードの電位を低電位側にシフトするレベルシフト回路を設けたことを特徴とする請求項2または3記載の電源電圧検出回路。4. The power supply voltage according to claim 2, wherein a level shift circuit for shifting a potential of the connection node to a lower potential side is provided between the connection node and a drain of the P-channel MOS transistor. Detection circuit. 前記分圧回路と、高電位側電源及び低電位側電源の少なくともいずれかとの間には、動作不要時に不導通となるスイッチ回路を設けたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の電源電圧検出回路。5. A switch circuit, which is non-conductive when no operation is required, is provided between the voltage dividing circuit and at least one of a high-potential-side power supply and a low-potential-side power supply. Power supply voltage detection circuit as described.
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