JP2005283458A - Voltage detection circuit - Google Patents
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本発明は電圧検出回路の回路の構成に係り、さらに詳しくはテスト時に電圧検出回路の出力を入力として使用可能な設計方法に関する。 The present invention relates to a circuit configuration of a voltage detection circuit, and more particularly to a design method that can use an output of a voltage detection circuit as an input during a test.
従来の電圧検出回路としては、図3の回路ブロック図に示されるような電圧検出回路が知られていた。即ち、外部端子VDDとVSSの間に直列に接続されている抵抗301と抵抗302とからなる電圧分圧回路の分圧電圧と、一定電圧を発生する基準電圧発生回路303の基準電圧とが、それぞれ電圧比較回路304に入力されて比較される。電圧比較回路304の出力信号は、PchMOSFET305とNchMOSFET307とからなるインバーター構成のバッファー回路に入力される。バッファー回路の出力信号はPchMOSFET308とNchMOSFET306とからなるインバーター構成の出力回路に入力される。出力回路の出力信号は外部端子VOUTから外部に出力される。
As a conventional voltage detection circuit, a voltage detection circuit as shown in the circuit block diagram of FIG. 3 has been known. That is, the divided voltage of the voltage dividing circuit composed of the
例えば分圧電圧が基準電圧より高い場合は、電圧比較回路304の出力電圧、即ち配線311の電圧がHiとなり、PchMOSFET305がオフしてNchMOSFET307がオンするので、バッファー回路の出力電圧、即ち配線212の電圧がLoとなり、PchMOSFET308がオンしてNchMOSFET306がオフするので、出力回路の出力電圧、即ち配線313の電圧がHiとなり、本電圧検出回路の電圧解除信号として、VDDの電位が外部端子VOUTから出力される。逆に分圧電圧が基準電圧より低い場合は、上記と同様の経路で信号が逆になり、本電圧検出回路の電圧検出信号として、VSSの電位が外部端子VOUTから出力される。
バッファー回路及び出力回路は電圧比較回路304の出力信号を増幅して出力する役割を果たしている。また、バッファー回路を消費電流の小さいCMOSインバーター構成とすることは、電圧検出回路全体の消費電流を少なく抑えることに役に立っている。
The buffer circuit and the output circuit serve to amplify and output the output signal of the
従来の電圧検出回路では解除時にVDDの電位が外部端子VOUTから出力される。テスト時に出力端子に別の回路をつなぎ回路から電圧検出器と結線した場所を経由してHi、Loを入力した場合電圧検出器からの電圧が別の回路と結線した箇所を通じて逆流して誤作動をおこしてしまうという課題があった。 In the conventional voltage detection circuit, the VDD potential is output from the external terminal VOUT at the time of release. During testing, when another circuit is connected to the output terminal and Hi or Lo is input via the location connected to the voltage detector from the circuit, the voltage from the voltage detector flows backward through the location connected to another circuit and malfunctions. There was a problem that it would cause.
例として図4を用いて電圧検出回路を通じて別の回路から入力電圧を印可した時の誤動作を説明する。図4は従来の電圧検出回路の外部接続図である。 As an example, the malfunction when an input voltage is applied from another circuit through the voltage detection circuit will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an external connection diagram of a conventional voltage detection circuit.
図4において電圧検出回路が解除していると外部端子VOUTからVDDが出力される。ここで外部端子V1より入力信号HiまたはLoを入力した時、電圧検出回路から出力されるVDDが外部端子V1へ流れるため入力信号HiまたはLoを外部回路401に伝えることができるが大電流が流れることが問題となる。
そこで本発明の目的は従来のこのような問題を解決するために、テスト時の電圧検出回路解除時に外部端子VOUTをOPENにして外部回路にVDDが流れない電圧検出回路を得ることを目的としている。
When the voltage detection circuit is released in FIG. 4, VDD is output from the external terminal VOUT. Here, when the input signal Hi or Lo is input from the external terminal V1, VDD output from the voltage detection circuit flows to the external terminal V1, so that the input signal Hi or Lo can be transmitted to the
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a voltage detection circuit in which VDD does not flow to an external circuit by setting the external terminal VOUT to OPEN when the voltage detection circuit is released during a test in order to solve such a conventional problem. .
上記課題を解決するために本発明の検出回路ではバッファー回路のPchMOSFETのゲート端子又はNchMOSFETのゲート端子に、PchMOSFETのドレイン端子又はNchMOSFETのドレイン端子を結線し、このPchMOSFET又はNchMOSFETをオンすることでバッファー回路のPchMOSFET又はNchMOSFETをオフする構造とした。より具体的には、高電圧端子及び低電圧端子と、前記高電圧端子及び低電圧端子からの電源電圧を分割する分圧回路と、基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、前記分圧回路からの分割電圧と前記基準電圧とを比較する電圧比較回路と、前記比較回路からの信号を反転するインバーター回路と、前記インバーター回路からの信号を電力増幅して出力端子に出力する出力バッファー回路とを備えた電圧検出回路において、外部信号に基づいて前記出力バッファー回路を制御するための出力バッファー制御手段を設け、前記出力バッファー制御手段は、前記出力端子を前記高電圧端子及び前記低電圧端子に対してオープン状態にすることができるようにした。 In order to solve the above problems, in the detection circuit of the present invention, the PchMOSFET drain terminal or NchMOSFET drain terminal is connected to the PchMOSFET gate terminal or NchMOSFET gate terminal of the buffer circuit, and the PchMOSFET or NchMOSFET is turned on to buffer the buffer circuit. The PchMOSFET or NchMOSFET of the circuit is turned off. More specifically, a high voltage terminal and a low voltage terminal, a voltage dividing circuit for dividing a power supply voltage from the high voltage terminal and the low voltage terminal, a reference voltage generating circuit for generating a reference voltage, and the voltage dividing circuit A voltage comparison circuit that compares the divided voltage from the reference voltage, an inverter circuit that inverts a signal from the comparison circuit, an output buffer circuit that amplifies the signal from the inverter circuit and outputs the amplified signal to an output terminal; An output buffer control means for controlling the output buffer circuit based on an external signal is provided in the voltage detection circuit, and the output buffer control means connects the output terminal to the high voltage terminal and the low voltage terminal. Now it can be opened.
このように、本発明の電圧検出回路では、外部端子VOUTから外部回路の入力端子に電流が流れることを防止できる効果がある。これによってテスト時に電圧検出回路の外部端子VOUTを経由して入力端子を接続することができるという効果がある。 Thus, the voltage detection circuit according to the present invention has an effect of preventing current from flowing from the external terminal VOUT to the input terminal of the external circuit. This has the effect that the input terminal can be connected via the external terminal VOUT of the voltage detection circuit during the test.
以下では本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1は本発明の第1の実施例の電圧検出回路のブロック図である。点線部は外部接続回路を示す。はじめに、本電圧検出回路の構成を説明する。 FIG. 1 is a block diagram of a voltage detection circuit according to a first embodiment of the present invention. A dotted line part shows an external connection circuit. First, the configuration of the voltage detection circuit will be described.
電源電圧を入力するために外部端子VDDとVSSの間に、直列に接続されている抵抗101と抵抗102とがあり、入力された電源電圧を所定の比率で分割することができる電源電圧分圧回路を構成している。抵抗101と抵抗102との接続部は、電圧比較回路104の+入力端子とを接続されている。一方、電源電圧の大きさにかかわらず一定の基準電圧を発生することができる基準電圧回路103は、外部端子VSSと電圧比較回路104の−入力端子とに接続されている。入力された、基準電圧と分圧された電源電圧との大きさを比較して、出力信号を切り替えることができる電圧比較回路104の出力端子は、PchMOSFET105とNchMOSFET107のゲート端子にそれぞれ接続されている。PchMOSFET105のソース端子と基板端子は外部端子VDDに、またドレイン端子はNchMOSFET107のドレイン端子とPchMOSFET108のゲート端子とPchMOSFET109のドレイン端子と、NchMOSFET106のゲート端子にそれぞれ接続されている。NchMOSFET107のソース端子と基板端子は外部端子VSSに、またドレイン端子はPchMOSFET105のドレイン端子とPchMOSFET109のドレイン端子とNchMOSFET106のドレイン端子にそれぞれ接続されている。このPchMOSFET105とNchMOSFET107とでバッファー回路を構成している。PchMOSFET108のソース端子と基板端子はVDDに、またドレイン端子はNchMOSFET106のドレイン端子と外部端子VOUTにそれぞれ接続されている。NchMOSFET106のソース端子と基板端子は外部端子VSSに、またドレイン端子はPchMOSFET108のドレイン端子と外部端子VOUTにそれぞれ接続されている。このPchMOSFET108とNchMOSFET106とでバッファー回路を構成している。
There is a
次に本電圧検出回路の動作を説明する。 Next, the operation of this voltage detection circuit will be described.
外部端子VDDとVSSの間に、ある大きさで変化する正の電圧を与え、外部端子VSSをGNDに固定する。すると与えられた電圧は抵抗101と抵抗102とで分圧され、さらに分圧された電圧は電圧比較回路104に入力され、基準電圧発生回路103で発生している基準電圧と比較される。
A positive voltage that changes in a certain magnitude is applied between the external terminals VDD and VSS, and the external terminal VSS is fixed to GND. Then, the applied voltage is divided by the
ここで、分圧された電圧が基準電圧より高い場合は、電圧比較回路104の出力信号、すなわち配線111がHiとなりPchMOSFET105がオフし、NchMOSFET107がオンする。NchMOSFET107がオンすると配線112がLoになり、PchMOSFET108がオンし、NchMOSFET106がオフする。PchMOSFET108がオンすると配線113がHiになり、本電圧検出回路の電圧解除信号として、VDDの電位が外部端子VOUTから出力される。
Here, when the divided voltage is higher than the reference voltage, the output signal of the
一方、分圧された電圧が基準電圧より低い場合は電圧比較回路104の出力信号、即ち配線111がLoとなり、PchMOSFET105がオンし、NchMOSFET107がオフする。PchMOSFET105がオンすると配線112がHiになり、PchMOSFET108がオフし、NchMOSFET106がオンする。NchMOSFET106がオンすると配線113がLoになり、本電圧検出回路の電圧解除信号として、VSSの電位が外部端子VOUTから出力される。
On the other hand, when the divided voltage is lower than the reference voltage, the output signal of the
次に電圧検出回路が電圧解除信号出力時に外部端子VOUTをOPENにする方法を説明する。 Next, a method for setting the external terminal VOUT to OPEN when the voltage detection circuit outputs a voltage release signal will be described.
電圧検出回路が電圧解除信号出力時に外部端子VOUTをOPENにするためにPchMOSFET108をオフさせる。そのためPchMOSFET109のドレインをPchMOSFET108のゲートに接続している。外部端子VINにLoを印加するとPchMOSFET109がオンする。PchMOSFET109がオンすると配線112がHiになりPchMOSFET108がオフする。さらに抵抗110を通るため電圧降下によって配線114がLoになりPchMOSFET106がオフし外部端子VOUTがOPENになる。
When the voltage detection circuit outputs a voltage release signal, the
以上のように本発明の電圧検出回路はバッファー回路のPchMOSFETのゲート端子にPchMOSFETのドレインを接続してバッファー回路のPchMOSFETをオフさせる構成とした。その結果外部端子VOUTを経由して外部回路の入力端子V1から入力信号を入力しても外部端子VOUTからの電流が外部回路の入力端子V1に流れることを防止できた。したがって、出力端子に外部回路が接続され、外部回路に入力信号を入れる場合にも大電流を流すことはなく信号を伝えることができる。 As described above, the voltage detection circuit of the present invention is configured to turn off the PchMOSFET of the buffer circuit by connecting the drain of the PchMOSFET to the gate terminal of the PchMOSFET of the buffer circuit. As a result, even if an input signal is input from the input terminal V1 of the external circuit via the external terminal VOUT, the current from the external terminal VOUT can be prevented from flowing to the input terminal V1 of the external circuit. Therefore, even when an external circuit is connected to the output terminal and an input signal is input to the external circuit, a signal can be transmitted without flowing a large current.
また、出力電圧が低く配線111がLoを出力している場合には図2に示すようにNchMOSFET116のゲート端子に第1の実施例と同様にNchMOSFETを入れても同様の効果を得られる。即ち、電圧比較回路204の出力信号がLoのとき、PchMOSFET205がオンし、NchFET207がオフする。すると配線212がHiとなりPchMOSFET208がオフし、配線214がHiとなりNchMOSFET206がオンする。このときに、VinにLoレベルを与えることにより、PchMOSFET209がオンし、配線214がLoとなる。その結果、バッファー回路のNchMOSFETはOPENとなる。一方、配線212は、PchMOSFET205がオンしているのでHiレベルが与えられている。そのためにバッファー回路のPchMOSFET208はオフの状態を維持する。このようにして、外部端子VOUTをOPENにすることができる。
When the output voltage is low and the wiring 111 outputs Lo, the same effect can be obtained by inserting an Nch MOSFET in the gate terminal of the Nch MOSFET 116 as shown in FIG. That is, when the output signal of the
101、102、201、202、301、302 抵抗
103、203、303 基準電圧発生回路
104、204、304 電圧比較回路
105、205、305 PchMOSFET
106、206、306 NchMOSFET
107、207、307 NchMOSFET
108、208、308 PchMOSFET
109、209 PchMOSFET
110、210 抵抗
111、211、311 配線
112、212、312 配線
113、213、313 配線
114、214 配線
401 NchMOSFET
101, 102, 201, 202, 301, 302
106, 206, 306 Nch MOSFET
107, 207, 307 NchMOSFET
108, 208, 308 PchMOSFET
109,209 PchMOSFET
110, 210
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