JP2006074210A - Reset circuit of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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Norihiro Ueda
昇広 植田
Hideaki Uchida
英明 内田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reset circuit avoiding various factors for obstructing sufficient initialization of a semiconductor integrated circuit device when power voltage fluctuates due to power supply and replacement of a power source such as malfunction at power re-supply time by charge remaining in a capacitor in the reset circuit, malfunction due to fluctuation in power voltage, length of rise time and speed and malfunction due to charge which has been already accumulated in the semiconductor integrated circuit device at power-on time. <P>SOLUTION: The reset circuit is provided with: a voltage dividing circuit having a first conduction-type first MOS transistor MP11 of which the one end is connected to a first power terminal VDD and a second conduction-type second MOS transistor MN11 of which the one end is connected to the other end of the first MOS transistor MP11 and of which the other end is connected to a second power terminal VSS; and a CMOS logic circuit INV11 outputting a reset signal based on voltage appearing in a connection point A of the first and second MOS transistors MP11 and MN11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、リセット回路、特に半導体集積回路装置に内蔵された主としてパワーオンリセットに用いられるリセット回路に関する。   The present invention relates to a reset circuit, and more particularly to a reset circuit built in a semiconductor integrated circuit device and mainly used for power-on reset.

図13に従来のパワーオンリセット回路の一例を示す。図13に示すように、高圧側の電源VDDの端子と接地された電源VSSの端子との間には、P型のMOSトランジスタMP1とキャパシタCとが接続ノードAを介して直列に接続される。接続ノードAはインバータINV1を介して図示しない半導体集積回路装置のパワーオンリセット信号入力端子Bに接続される。MOSトランジスタMP1のゲート端子は接地され、ソース端子はバルクに接続される。このMOSトランジスタMP1は導通時の抵抗が大きくなるようにそのチャネル長がチャネル幅に比較して長く形成されており、ソース端子にVDD電圧、ゲートに接地電圧が印加されることにより高抵抗の導通状態となるように設定されている。   FIG. 13 shows an example of a conventional power-on reset circuit. As shown in FIG. 13, a P-type MOS transistor MP1 and a capacitor C are connected in series via a connection node A between the terminal of the high-voltage side power supply VDD and the terminal of the grounded power supply VSS. . Connection node A is connected to power-on reset signal input terminal B of a semiconductor integrated circuit device (not shown) via inverter INV1. The gate terminal of the MOS transistor MP1 is grounded, and the source terminal is connected to the bulk. The MOS transistor MP1 has a channel length longer than the channel width so as to increase the resistance during conduction, and a high-voltage conduction is achieved by applying a VDD voltage to the source terminal and a ground voltage to the gate. It is set to be in a state.

以下、図14を参照して図13の回路の動作を説明する。図14において実線はVDD電圧波形を示し、一点鎖線は図13の回路の接続ノードAの電圧波形を示し、破線は接続ノードBの電圧波形を示す。また、インバータINV1の入力レベルに対する論理反転の閾値、即ち回路閾値αが図14に示す値として設定されているものとし、電源に接続されていない初期状態ではキャパシタCには蓄積電荷が全くないものとする。従って、接続ノードAの電圧も最初はゼロである。   The operation of the circuit of FIG. 13 will be described below with reference to FIG. In FIG. 14, the solid line indicates the VDD voltage waveform, the alternate long and short dash line indicates the voltage waveform at the connection node A of the circuit of FIG. 13, and the broken line indicates the voltage waveform at the connection node B. Further, it is assumed that the threshold value of logic inversion with respect to the input level of the inverter INV1, that is, the circuit threshold value α is set as the value shown in FIG. 14, and the capacitor C has no accumulated charge in the initial state where it is not connected to the power source. And Therefore, the voltage at the connection node A is also zero at the beginning.

図14において電源投入によりt0でVDD電圧が立ち上がると、VDD電圧は略直線的に上昇する。VSS電圧はゼロに固定される。このVDD−VSS電圧はインバータINV1の電源端子にも印加されるから、t0からt1までの期間(1)ではインバータINV1はその時の入力電圧、即ち接続ノードAの電圧が、例えば(1/2)×VDDを回路閾値=αとすると、この回路閾値α以下のLレベルと判定する。この結果、インバータINV1の出力電圧は接続ノードBにおいてHレベルとなる。この接続ノードBのHレベルの信号がパワーオンリセット信号として半導体集積回路装置に供給されるから、この期間(1)が半導体集積回路装置のパワーオンリセット期間となり、その初期化が行われる。   In FIG. 14, when the VDD voltage rises at t0 by power-on, the VDD voltage rises substantially linearly. The VSS voltage is fixed at zero. Since this VDD-VSS voltage is also applied to the power supply terminal of the inverter INV1, during the period (1) from t0 to t1, the inverter INV1 has an input voltage at that time, that is, a voltage at the connection node A, for example, (1/2). When xVDD is a circuit threshold = α, it is determined that the L level is equal to or lower than the circuit threshold α. As a result, the output voltage of the inverter INV1 becomes H level at the connection node B. Since the H level signal of the connection node B is supplied as a power-on reset signal to the semiconductor integrated circuit device, this period (1) is the power-on reset period of the semiconductor integrated circuit device, and initialization is performed.

一方、P型のMOSトランジスタMP1が導通時にも高抵抗であるように設定されているために、キャパシタCに対する充電はゆっくり行われ、接続ノードAの電圧は一点鎖線で示したようにVDD電圧より遅れて非直線的に立ち上がり、t1でインバータINV1の回路閾値αに到達する。この結果、t1の時点でインバータINV1にはHレベルの入力が与えられたことになり、その出力端の接続ノードBにはLレベルの反転出力が得られる。これにより半導体集積回路装置のパワーオン時のリセット即ち初期化が終了する。   On the other hand, since the P-type MOS transistor MP1 is set so as to have a high resistance even when conducting, the capacitor C is charged slowly, and the voltage at the connection node A is higher than the VDD voltage as shown by a one-dot chain line. It rises nonlinearly with a delay, and reaches the circuit threshold value α of the inverter INV1 at t1. As a result, an H level input is given to the inverter INV1 at time t1, and an inverted output of L level is obtained at the connection node B at the output end. As a result, the reset, that is, initialization at the time of power-on of the semiconductor integrated circuit device is completed.

また、リセット動作終了後に電源がt2において遮断されると、VDD電圧が直線的に減少する。一方、キャパシタCの電荷により接続ノードAの電位は保持されるので、MOSトランジスタMP1のソース電位が接続ノードAの電位より低くなる。これによりキャパシタCの電荷はこのMOSトランジスタMP1を介して放電され、VDD電圧の低下よりやや遅い速度で低下する。この電圧低下はトランジスタMP1のゲート・ソース間電圧VgsがMOSトランジスタMP1の閾値電圧Vthより大きい間は比較的速やかに行われるが、閾値電圧Vth付近になるとその電圧低下スピードが遅くなり、その後略一定の電圧に保持される。このときの接続ノードAの電圧を図14に示すようにDとする。これはキャパシタCに残留している電荷に起因する電圧である。一方、電源電圧VDDは一定の割合で下降を続け、t3でゼロとなる。   In addition, when the power supply is cut off at t2 after the reset operation is completed, the VDD voltage decreases linearly. On the other hand, since the potential of the connection node A is held by the charge of the capacitor C, the source potential of the MOS transistor MP1 becomes lower than the potential of the connection node A. As a result, the charge of the capacitor C is discharged through the MOS transistor MP1, and decreases at a slightly slower rate than the decrease of the VDD voltage. This voltage drop is performed relatively quickly while the gate-source voltage Vgs of the transistor MP1 is greater than the threshold voltage Vth of the MOS transistor MP1, but when the voltage is near the threshold voltage Vth, the voltage drop speed is slowed and then substantially constant. Is held at a voltage of. At this time, the voltage of the connection node A is D as shown in FIG. This is a voltage resulting from the charge remaining in the capacitor C. On the other hand, the power supply voltage VDD continues to decrease at a constant rate and becomes zero at t3.

この状態で、例えばt3において電源の再投入が行われるとVDD電圧はゼロから再度上昇するが、キャパシタCにおける残留電荷があるために接続ノードAの電圧はインバータINV1の回路閾値αより高い電圧Dから上昇することになる。この電圧DはインバータINV1への入力電圧として供給されるために、インバータINV1が電源の再投入により動作状態に設定された段階でその入力電圧をLレベルと判定する期間がなく、最初からHレベルの入力が与えられていると判定することになる。従って、図13の回路では半導体集積回路装置に対するパワーオンリセット信号を供給できず、誤動作となる。   In this state, for example, when the power is turned on again at t3, the VDD voltage rises again from zero. However, since there is residual charge in the capacitor C, the voltage at the connection node A is higher than the circuit threshold value α of the inverter INV1. Will rise from. Since this voltage D is supplied as an input voltage to the inverter INV1, there is no period for determining that the input voltage is at the L level when the inverter INV1 is set to the operating state by turning on the power again. It is determined that the input is given. Therefore, the circuit shown in FIG. 13 cannot supply a power-on reset signal to the semiconductor integrated circuit device, resulting in malfunction.

このような問題以外にも電源電圧の立ち上がり時間の長短、速度に起因する問題や、パワーオフ後の半導体集積回路装置自体に残留、蓄積されている電荷に起因する問題など、電源投入時の半導体集積回路装置のリセットに悪影響を与える種々の問題がある。   In addition to these problems, semiconductors at the time of power-on such as problems caused by the length and speed of the rise time of the power supply voltage, problems caused by the remaining and accumulated charge in the semiconductor integrated circuit device itself after power off, etc. There are various problems that adversely affect the resetting of integrated circuit devices.

従来の電源投入時のスタータ回路あるいはパワーオンリセット回路としては、例えば下記の特許文献1、あるいは特許文献2に記載されたものがある。しかしながらこれらの特許文献に開示されている回路においても電源電圧の変動、立ち上がり時間の長短、速度あるいはパワーオン時にすでに回路内に残留している電荷に起因する種々の問題について有効な解決策を提供するまでには至っていない。
特開平05−136671号公報 特開平06−196989号公報
As a conventional starter circuit or power-on reset circuit when power is turned on, for example, there is one described in Patent Document 1 or Patent Document 2 below. However, even in the circuits disclosed in these patent documents, an effective solution is provided for various problems caused by fluctuations in power supply voltage, rise and fall times, speed, or charges already remaining in the circuit at power-on. It hasn't been done yet.
JP 05-136671 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-196989

この発明の目的は、リセット回路内のキャパシタに残留する電荷による電源再投入時の誤動作や、電源電圧の変動、立ち上がり時間の長短、速度に起因する誤動作、あるいはパワーオン時にすでに半導体集積回路装置自体に蓄積されている電荷に起因する誤動作など、電源投入、電源消耗時に半導体集積回路装置の良好な初期化を妨げる種々の要因を回避できるリセット回路を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device itself at the time of malfunction when power is turned on again due to electric charge remaining in the capacitor in the reset circuit, malfunction due to fluctuations in power supply voltage, rise and fall times, speed, or power on. It is an object of the present invention to provide a reset circuit capable of avoiding various factors that hinder the good initialization of a semiconductor integrated circuit device when the power is turned on or the power is consumed, such as a malfunction caused by charges accumulated in the semiconductor device.

この発明の第1の実施の形態によれば、第1の電源端子に一端が接続された第1導電型の第1MOSトランジスタおよびこの第1MOSトランジスタの他端に一端が接続され他端が第2の電源端子に接続された第2導電型の第2MOSトランジスタを有する電圧分割回路と、前記第1、第2MOSトランジスタの接続ノードに現れる電圧に基づいてリセット信号を出力するCMOS論理回路とを具備するするリセット回路が提供される。   According to the first embodiment of the present invention, a first conductivity type first MOS transistor having one end connected to the first power supply terminal, one end connected to the other end of the first MOS transistor, and the other end connected to the second power source terminal. And a CMOS logic circuit that outputs a reset signal based on a voltage appearing at a connection node of the first and second MOS transistors. A reset circuit is provided.

この発明の第2の実施の形態によれば、第1の電源端子に一端が接続された第1導電型の第1MOSトランジスタと、この第1MOSトランジスタの他端に一端が接続され他端が第2の電源端子に接続されたキャパシタと、前記第1MOSトランジスタとキャパシタとの接続ノードに現れる電圧に基づいてリセット信号を出力するCMOS論理回路と、前記キャパシタと並列接続された第2導電型の第2MOSトランジスタと、前記電源電圧が所定値に到達したときに前記第2MOSトランジスタのゲートに導通信号を供給する電圧検知回路とを具備することを特徴とするリセット回路が提供される。   According to the second embodiment of the present invention, a first conductivity type first MOS transistor having one end connected to the first power supply terminal, one end connected to the other end of the first MOS transistor, and the other end connected to the first power supply terminal. A capacitor connected to the two power supply terminals, a CMOS logic circuit that outputs a reset signal based on a voltage appearing at a connection node between the first MOS transistor and the capacitor, and a second conductivity type second circuit connected in parallel with the capacitor. There is provided a reset circuit comprising a 2MOS transistor and a voltage detection circuit for supplying a conduction signal to the gate of the second MOS transistor when the power supply voltage reaches a predetermined value.

この発明によれば、回路内の残留電荷の影響を受けることなく、電源電圧の変動、立ち上がり時間の長短、速度にかかわらず、あるいは半導体集積回路装置内の蓄積電荷の多少にかかわらずに、電源の再投入の際も確実にリセット信号を半導体集積回路装置に供給することができ、電源投入時に半導体集積回路装置を確実に初期化することが出来るリセット回路を提供できる。   According to the present invention, the power supply is not affected by the residual charge in the circuit, regardless of the fluctuation of the power supply voltage, the rise and fall time, the speed, or the stored charge in the semiconductor integrated circuit device. Even when the power is turned on again, a reset signal can be reliably supplied to the semiconductor integrated circuit device, and a reset circuit that can reliably initialize the semiconductor integrated circuit device when the power is turned on can be provided.

以下、図面を参照して、この発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1に第1の実施形態のリセット回路の構成を示す。図1に示すように、高圧側のVDD電源端子と接地されたVSS電源端子との間には、P型のMOSトランジスタMP11とN型のMOSトランジスタMN11とが接続ノードAを介して直列に接続される。MOSトランジスタMP11のゲート端子は接地され、ソース端子はバルクに接続される。このMOSトランジスタMP11は狭いチャネル幅に対してチャネル長が長く形成され、ソース端子にVDD電圧が印加されることにより高抵抗の導通状態となるように設定される。同様に、MOSトランジスタMN11のゲート端子は接続ノードAに接続され、ソース端子はバルクに接続される。MOSトランジスタMN11は、後で説明するように、接続ノードAの電圧が所定の閾値に達するまでは導通せず、この閾値に達した後は導通してVSS電源端子に向けて電流を流し、接続ノードAの電圧を略一定値に保つように動作する。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows the configuration of the reset circuit of the first embodiment. As shown in FIG. 1, a P-type MOS transistor MP11 and an N-type MOS transistor MN11 are connected in series via a connection node A between a high-voltage side VDD power supply terminal and a grounded VSS power supply terminal. Is done. The gate terminal of the MOS transistor MP11 is grounded, and the source terminal is connected to the bulk. The MOS transistor MP11 is formed to have a long channel length with respect to a narrow channel width, and is set to be in a high resistance conductive state by applying a VDD voltage to the source terminal. Similarly, the gate terminal of the MOS transistor MN11 is connected to the connection node A, and the source terminal is connected to the bulk. As will be described later, the MOS transistor MN11 does not conduct until the voltage at the connection node A reaches a predetermined threshold value. After reaching this threshold value, the MOS transistor MN11 conducts and allows a current to flow toward the VSS power supply terminal. The node A operates so as to keep the voltage at a substantially constant value.

接続ノードAはCMOS型のインバータINV11、接続ノードB、およびCMOS型のインバータINV12を順に介して図示しない半導体集積回路装置のリセット信号入力端子となる接続ノードCに接続される。これらのインバータINV11,INV12はいずれもP型MOSトランジスタとN型MOSトランジスタとを組み合わせて形成されたCMOS型の論理回路であるインバータである。前段のインバータINV11は接続ノードAの電圧に基づいて論理動作を行ってリセット信号を形成する為の回路であり、後段のインバータINV12は必要に応じて用いられるバッファ回路として機能する。尚、図1に示した回路は図示しない半導体集積回路装置が形成されている半導体チップ上に一体に形成されているものである。   The connection node A is connected to a connection node C serving as a reset signal input terminal of a semiconductor integrated circuit device (not shown) through a CMOS inverter INV11, a connection node B, and a CMOS inverter INV12 in this order. Each of these inverters INV11 and INV12 is an inverter which is a CMOS type logic circuit formed by combining a P-type MOS transistor and an N-type MOS transistor. The front-stage inverter INV11 is a circuit for performing a logical operation based on the voltage at the connection node A to form a reset signal, and the rear-stage inverter INV12 functions as a buffer circuit used as necessary. The circuit shown in FIG. 1 is integrally formed on a semiconductor chip on which a semiconductor integrated circuit device (not shown) is formed.

以下、図2(a),(b)を参照して図1の回路の動作を説明する。図2(a)において,実線はVDD電圧波形を示し、一点鎖線は接続ノードAの電圧波形を示し、二点鎖線はインバータINV11の回路閾値、破線は接続ノードBの電圧波形を示す。また、図2(b)の点線は接続ノードCにおける電圧波形を示す。また、接続ノードAの電圧は最初の電源投入時はゼロであるものとする。   The operation of the circuit of FIG. 1 will be described below with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). In FIG. 2A, the solid line indicates the VDD voltage waveform, the alternate long and short dash line indicates the voltage waveform of the connection node A, the alternate long and two short dashes line indicates the circuit threshold value of the inverter INV11, and the broken line indicates the voltage waveform of the connection node B. The dotted line in FIG. 2B shows the voltage waveform at the connection node C. Further, it is assumed that the voltage at the connection node A is zero at the first power-on.

図2(a)において、時点t0で電源が投入されてVDD電圧が立ち上がると、VDD電圧は実線で示したように略直線的に上昇する。一方、VSS電圧はゼロに保持される。図示しないが、このVDD−VSSの電源電圧はインバータINV11の電源端子にも印加されているものとする。t0からt1までの期間(11)ではインバータINV11の回路閾値電圧は二点鎖線で示したようにVDD電源電圧の1/2として上昇するが、接続ノードAの電圧は例えば動作閾値として設定された、
(1/2)×VDD=α
には到達せず、見掛け上の論理入力電圧はLレベルである。同様に、インバータINV11に印加されている電源電圧がHレベルまで到達していないので、その論理出力も図2(a)の破線で示したようにt0からt1まではLレベルの出力状態に保持される。
In FIG. 2A, when the power is turned on at time t0 and the VDD voltage rises, the VDD voltage rises substantially linearly as shown by the solid line. On the other hand, the VSS voltage is held at zero. Although not shown, it is assumed that the power supply voltage of VDD-VSS is also applied to the power supply terminal of the inverter INV11. In the period (11) from t0 to t1, the circuit threshold voltage of the inverter INV11 rises as 1/2 of the VDD power supply voltage as shown by the two-dot chain line, but the voltage at the connection node A is set as an operation threshold, for example. ,
(1/2) × VDD = α
The apparent logical input voltage is at L level. Similarly, since the power supply voltage applied to the inverter INV11 does not reach the H level, the logic output is also held at the L level output state from t0 to t1 as shown by the broken line in FIG. Is done.

一方、高抵抗に設定されたMOSトランジスタMP11を介して接続ノードAの電位が一点鎖線で示したように上昇する。このため、MOSトランジスタMN11のドレインおよびゲートの電圧が上昇する。この電圧がMOSトランジスタMN11の閾値に達すると導通状態となる。ここではこの閾値がαに近い値に設定されているものとする。従って、MOSトランジスタMN11が導通すると、接続ノードAの電圧は略αに保持されることになる。即ち、MOSトランジスタMP11、MN11の直列回路は実質的に抵抗分圧回路として動作し、接続ノードAの電圧は最終的に両者の抵抗と電源電圧VDDとによって定まる分圧電圧となる。即ち、ノードAの電圧は、一点鎖線で示したように、t1より前に略一定の値αをとる。   On the other hand, the potential of the connection node A rises as indicated by the alternate long and short dash line through the MOS transistor MP11 set to a high resistance. For this reason, the drain and gate voltages of the MOS transistor MN11 rise. When this voltage reaches the threshold value of the MOS transistor MN11, it becomes conductive. Here, it is assumed that this threshold is set to a value close to α. Therefore, when the MOS transistor MN11 is turned on, the voltage at the connection node A is held at about α. That is, the series circuit of the MOS transistors MP11 and MN11 substantially operates as a resistance voltage dividing circuit, and the voltage at the connection node A finally becomes a divided voltage determined by both resistors and the power supply voltage VDD. That is, the voltage of the node A takes a substantially constant value α before t1 as indicated by the alternate long and short dash line.

この値αはこのインバータINV11の動作閾値として設定されているから、図2(a)に示すように電源電圧VDDが直線的に上昇して二点鎖線で示した回路閾値が値αに到達した結果、t1の時点でインバータINV11には通常の電源電圧においてLレベルの論理入力が与えられたことになり、その出力側の接続ノードBにはHレベルの反転出力が得られるようになる。従って、接続ノードCではインバータINV12の入力がHレベルとなるから、図2(b)に示すようにその出力がLレベルに変化し、この時点で半導体集積回路へのパワーオンリセット動作が終了する。この時点t1からt3までの期間(12)では、MOSトランジスタMP11,MN11の導通抵抗は夫々略一定の値に保持され、インバータINV11の入力レベルはLに保持される。   Since the value α is set as the operation threshold value of the inverter INV11, the power supply voltage VDD increases linearly as shown in FIG. 2A, and the circuit threshold value indicated by the two-dot chain line reaches the value α. As a result, at time t1, the inverter INV11 is given a logic input of L level at the normal power supply voltage, and an inverted output of H level is obtained at the connection node B on the output side. Therefore, since the input of the inverter INV12 becomes H level at the connection node C, the output changes to L level as shown in FIG. 2B, and at this time, the power-on reset operation to the semiconductor integrated circuit is completed. . In the period (12) from time t1 to time t3, the conduction resistances of the MOS transistors MP11 and MN11 are held at substantially constant values, and the input level of the inverter INV11 is held at L.

t2以降電源電圧VDDは一定に保たれる。この期間(12)内で、例えばt2sでVDD電源が遮断されると、ここからVDD電圧が実線で示したように直線的に減少する。同時にインバータINV11の回路閾値も二点鎖線で示したように下降する。ここで、MOSトランジスタMN11の閾値により、電源電圧VDDが低下しても一定時間の間は接続ノードAの電圧は略一定値に保持される。二点鎖線で示すインバータINV11の回路閾値がt3で値αに到達すると、その動作閾値αが接続ノードAの電圧より低くなり、見掛け上でインバータ入力がHレベルとなる。従って、インバータINV11の出力電圧は供給されているVDD電圧に沿って図2(a)の破線のようにLレベルに変化する。従って、インバータINV12の出力は図2(b)に示すようにt3の時点でHレベルに立上がる。このHレベルの出力によって半導体集積回路のリセットが再び行われる。このリセット動作は期間(13)のt3で始まり、t4でVDD電圧が略ゼロになって終了する。   After t2, the power supply voltage VDD is kept constant. Within this period (12), for example, when the VDD power supply is shut off at t2s, the VDD voltage decreases linearly as shown by the solid line. At the same time, the circuit threshold value of the inverter INV11 also drops as shown by the two-dot chain line. Here, due to the threshold value of the MOS transistor MN11, the voltage at the connection node A is maintained at a substantially constant value for a certain period of time even if the power supply voltage VDD decreases. When the circuit threshold value of the inverter INV11 indicated by the two-dot chain line reaches the value α at t3, the operation threshold value α becomes lower than the voltage of the connection node A, and the inverter input apparently becomes the H level. Therefore, the output voltage of the inverter INV11 changes to the L level as shown by the broken line in FIG. 2A along the supplied VDD voltage. Therefore, the output of the inverter INV12 rises to the H level at time t3 as shown in FIG. The semiconductor integrated circuit is reset again by this H level output. This reset operation starts at t3 in the period (13), and ends at t4 when the VDD voltage becomes substantially zero.

t4以降の動作は電源の再投入に関するものである。t4〜t5までの期間(14)の動作は最初の投入時の期間(11)の動作と同じである。t5でパワーオンリセット動作が終了すると、インバータINV12の出力はLレベルとなり、パワーオンリセット回路の動作は行われない。なお、t4以降は電源の投入の後でVDD電圧が遮断されることなく定常値に保持される状態を示している。   The operation after t4 is related to the power-on again. The operation in the period (14) from t4 to t5 is the same as the operation in the period (11) at the time of the first input. When the power-on reset operation ends at t5, the output of the inverter INV12 becomes L level, and the operation of the power-on reset circuit is not performed. Note that after t4, the VDD voltage is maintained at a steady value without being cut off after the power is turned on.

このように、第1実施形態では、電源が投入、遮断、再投入となっても回路内の残留電荷に影響されることなく再投入時にも半導体集積装置の初期化を良好に行うことができる。   As described above, in the first embodiment, the semiconductor integrated device can be satisfactorily initialized even when the power is turned on without being affected by the residual charge in the circuit even when the power is turned on, turned off, and turned on again. .

<第2実施形態>
次に、図3を参照して第2実施形態の回路構成を説明する。図3において図1と対応する部分は同じ参照符号を付してその説明は省略する。図3の実施形態が図1の実施形態と異なる部分は、N型のMOSトランジスタMN11と並列に更に別のN型のMOSトランジスタMN12が接続ノードAとVSS電源端子との間に接続されることと、このMOSトランジスタMN12のゲートがインバータINV11の出力側の接続ノードBに接続されていることとの2点であり、他は同じである。なお、MOSトランジスタMN12のソースはMOSトランジスタMN11同様にバルクに接続されている。
Second Embodiment
Next, the circuit configuration of the second embodiment will be described with reference to FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The embodiment of FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 in that another N-type MOS transistor MN12 is connected between the connection node A and the VSS power supply terminal in parallel with the N-type MOS transistor MN11. And that the gate of the MOS transistor MN12 is connected to the connection node B on the output side of the inverter INV11, and the other points are the same. The source of the MOS transistor MN12 is connected to the bulk like the MOS transistor MN11.

以下、図3の回路において電源VDD−VSSの投入、遮断、再投入のときの動作を図4(a),(b)を参照して説明する。図3の回路でもインバータINV11の論理反転時の回路閾値αを(1/2)×VDDとする。t0での電源投入後は、インバータINV11の回路閾値は二点鎖線で示すように電源電圧VDDに連動して上昇する。定常状態における接続ノードAの電位は、この動作閾値αと略同じ値に設定されているものとする。   The operation when the power supply VDD-VSS is turned on, off, and turned on again in the circuit of FIG. 3 will be described below with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). In the circuit of FIG. 3 as well, the circuit threshold value α when the logic of the inverter INV11 is inverted is (1/2) × VDD. After the power is turned on at t0, the circuit threshold value of the inverter INV11 increases in conjunction with the power supply voltage VDD as indicated by a two-dot chain line. It is assumed that the potential of the connection node A in the steady state is set to substantially the same value as the operation threshold value α.

図4(a)の時点t0で電源が投入されると、VDD電源電圧が実線で示したように略直線的に上昇する。図3の回路の場合は接続ノードAとVSS電源との間に2個のMOSトランジスタMN11、MN12が並列に接続されているが、接続ノードAの電位の上昇は図1の実施形態の場合と同様に主としてMOSトランジスタMN11により決定される。MOSトランジスタMN12の動作はインバータINV11の出力電圧、即ち接続ノードBの電圧により決定される。時点t1までの期間(11)内で、図4(b)のようにインバータINV12の出力がVDD電源電圧とともに上昇することは図1の実施形態と同じである。図1と異なるのは接続ノードAの電圧波形であり、以下、説明する。   When power is turned on at time t0 in FIG. 4A, the VDD power supply voltage rises substantially linearly as shown by the solid line. In the case of the circuit of FIG. 3, two MOS transistors MN11 and MN12 are connected in parallel between the connection node A and the VSS power supply. However, the rise in the potential of the connection node A is the same as in the embodiment of FIG. Similarly, it is mainly determined by the MOS transistor MN11. The operation of the MOS transistor MN12 is determined by the output voltage of the inverter INV11, that is, the voltage of the connection node B. In the period (11) up to the time point t1, the output of the inverter INV12 rises together with the VDD power supply voltage as shown in FIG. 4B, as in the embodiment of FIG. What is different from FIG. 1 is the voltage waveform of the connection node A, which will be described below.

t1の時点までは、一点鎖線で示す接続ノードAの電圧は二点鎖線で示すインバータINV11の回路閾値電圧より高いので見掛け上はHレベルであり、インバータINV11の出力電圧は期間(11)内ではLレベルに保持される。従って、インバータINV12の出力はこの期間(11)においてHレベルとなり、図4(b)に点線で示すように半導体集積回路装置に対してパワーオンリセット信号が供給される。   Until the time point t1, the voltage at the connection node A indicated by the alternate long and short dash line is higher than the circuit threshold voltage of the inverter INV11 indicated by the alternate long and two short dashes line, so that it is apparently at the H level, and the output voltage of the inverter INV11 is within the period (11). Held at the L level. Therefore, the output of the inverter INV12 becomes H level during this period (11), and a power-on reset signal is supplied to the semiconductor integrated circuit device as shown by a dotted line in FIG.

t1になると、二点鎖線のインバータINV11の回路閾値がαに到達するので、その出力電圧は破線で示すようにHレベルにシフトする。電源電圧がその正常な論理動作電圧に到達すると、接続ノードBの電圧も略電源電圧VDDになり、インバータINV12の出力も図4(b)に示すように期間(12)内でLレベルとなる。同時にMOSトランジスタMN12のゲートに閾値電圧より高いHレベルの電圧が供給されるから、このMOSトランジスタMN12は導通し、図4(a)の一点鎖線で示すように接続ノードAの電圧がt1の時点で略VSS電源電圧まで低下する。この結果、インバータINV11の入力が(1/2)×VDD以下のLレベルの値となり、出力がHレベルに保持され、インバータINV12の出力がLレベルとなる。   At t1, since the circuit threshold value of the two-dot chain line inverter INV11 reaches α, the output voltage shifts to the H level as shown by the broken line. When the power supply voltage reaches the normal logic operation voltage, the voltage at the connection node B becomes substantially the power supply voltage VDD, and the output of the inverter INV12 also becomes the L level within the period (12) as shown in FIG. 4B. . At the same time, since the H level voltage higher than the threshold voltage is supplied to the gate of the MOS transistor MN12, the MOS transistor MN12 becomes conductive, and the voltage at the connection node A is t1 as shown by the one-dot chain line in FIG. At about VSS power supply voltage. As a result, the input of the inverter INV11 becomes an L level value equal to or lower than (1/2) × VDD, the output is held at the H level, and the output of the inverter INV12 becomes the L level.

t2の時点でVDD電源が遮断されたものとする。この結果、VDD電源電圧は実線で示すように直線的に低下し、破線で示す接続ノードBの電圧もVDD電源電圧と同様に低下する。   It is assumed that the VDD power supply is cut off at time t2. As a result, the VDD power supply voltage decreases linearly as indicated by the solid line, and the voltage at the connection node B indicated by the broken line also decreases similarly to the VDD power supply voltage.

t3の時点で、図1の実施形態ではインバータINV11の出力がHレベルからLレベルに反転したが、図3の実施形態では接続ノードAの電圧が略VSS電圧であるので、インバータINV11は反転せず、t4の時点でVDD電源電圧が略ゼロとなるまで接続ノードBの電圧も同様に低下する。従って、図4の実施形態では電源投入後に電源電圧VDDが遮断されても期間(12)、(13)ではパワーオンリセット動作は行われない。t4で電源VDDが再び投入されると、期間(11)の最初の投入時と同様に期間(14)にてパワーオンリセット信号が発生される。   At the time t3, in the embodiment of FIG. 1, the output of the inverter INV11 is inverted from the H level to the L level. However, in the embodiment of FIG. 3, the voltage at the connection node A is approximately the VSS voltage, so the inverter INV11 is inverted. However, the voltage at the connection node B similarly decreases until the VDD power supply voltage becomes substantially zero at time t4. Therefore, in the embodiment of FIG. 4, even if the power supply voltage VDD is cut off after the power is turned on, the power-on reset operation is not performed in the periods (12) and (13). When the power supply VDD is turned on again at t4, a power-on reset signal is generated in the period (14) as in the first turning on of the period (11).

<第3実施形態>
図5に示す実施形態が図1の実施形態と異なる点は、図1で接続ノードA,B間に接続されているインバータINV11の代わりにCMOS型のシュミット回路であるシュミットインバータSMT1を用いた点のみである。他の構成は図1と同じである。
<Third Embodiment>
The embodiment shown in FIG. 5 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that a Schmitt inverter SMT1 that is a CMOS Schmitt circuit is used instead of the inverter INV11 connected between the connection nodes A and B in FIG. Only. Other configurations are the same as those in FIG.

シュミットインバータSMT1はその入力電圧に対して回路閾値がヒステリシス特性を有している。例えば図2(a)の実線のように電源電圧VDDが投入されて上昇した時にはシュミットインバータSMT1は回路閾値αにて出力反転を生じるものとする。パワーオンリセットが行われた後で、例えばノイズがVDD電源端子に生じて図2(a)のt3における電圧まで低下したものとする。図1のインバータINV11の場合にはここで反転が生じてしまい、再度リセット信号が発生されてしまう。しかし、図5の実施形態ではシュミットインバータSMT1が用いられているため、電圧降下時には電圧上昇時より回路閾値が低下し、より低い電圧まで反転が生じないように動作する。従って、ノイズにより電源電圧VDDが図2(a)の時点t3における電源電圧VDDの値に相当する電圧まで一時的に低下しても、無駄なリセット信号が発生するのを防止できることになる。   The Schmitt inverter SMT1 has a hysteresis characteristic with respect to its input voltage. For example, it is assumed that the Schmitt inverter SMT1 causes output inversion at the circuit threshold value α when the power supply voltage VDD is increased as shown by the solid line in FIG. After the power-on reset is performed, for example, it is assumed that noise is generated at the VDD power supply terminal and is reduced to the voltage at t3 in FIG. In the case of the inverter INV11 of FIG. 1, inversion occurs here, and a reset signal is generated again. However, since the Schmitt inverter SMT1 is used in the embodiment of FIG. 5, when the voltage drops, the circuit threshold decreases from the time of the voltage rise and operates so that no inversion occurs to a lower voltage. Therefore, even if the power supply voltage VDD temporarily decreases to a voltage corresponding to the value of the power supply voltage VDD at time t3 in FIG. 2A due to noise, it is possible to prevent generation of a useless reset signal.

<第4実施形態>
図6に示す実施形態は図3に示した第2実施形態におけるインバータINV11の代わりにシュミットインバータSMT1を用いたものである。他の構成は図3と同じである。
<Fourth embodiment>
The embodiment shown in FIG. 6 uses a Schmitt inverter SMT1 instead of the inverter INV11 in the second embodiment shown in FIG. Other configurations are the same as those in FIG.

図6の実施形態の場合には、図4(a)に示した時点t4におけると同様の電圧までノイズにより電源電圧VDDが一時的に低下した場合にも、その回路閾値のヒステリシス特性のために無駄なリセット信号が発生するのを防止できる。 In the case of the embodiment of FIG. 6, even when the power supply voltage VDD temporarily decreases to a voltage similar to that at the time t4 shown in FIG. Generation of useless reset signals can be prevented.

<第5実施形態>
図7に更に他の実施形態の回路構成を示す。図7において、VDD電源端子とVSS電源端子間に図1の実施形態と同様にP型のMOSトランジスタMP11とN型のMOSトランジスタMN11との直列回路が接続される。MOSトランジスタMP11のゲート、ソースおよびバルクがVDD電源端子に接続され、MOSトランジスタMN11のドレインにはそのゲートが接続され、バルクがVSS電源端子に接続される。更に、この直列回路には、他のMOSトランジスタMP12とダイオードDIOとの直列回路が並列に接続される。MOSトランジスタMP12のソースはVDD電源端子とバルクとに接続され、ゲートはMOSトランジスタMP11とMN11のドレイン同士の接続ノードDに接続される。MOSトランジスタMP12とダイオードDIOのアノード端との接続ノードAはインバータINV11の入力端子に接続され、ダイオードDIOのカソード端はVSS電源端子に接続される。インバータINV11の出力側の接続ノードBはインバータINV12を介してパワーオンリセット信号出力端子Cに接続される。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 shows a circuit configuration of still another embodiment. In FIG. 7, a series circuit of a P-type MOS transistor MP11 and an N-type MOS transistor MN11 is connected between the VDD power supply terminal and the VSS power supply terminal as in the embodiment of FIG. The gate, source and bulk of the MOS transistor MP11 are connected to the VDD power supply terminal, the gate is connected to the drain of the MOS transistor MN11, and the bulk is connected to the VSS power supply terminal. Furthermore, a series circuit of another MOS transistor MP12 and a diode DIO is connected in parallel to this series circuit. The source of the MOS transistor MP12 is connected to the VDD power supply terminal and the bulk, and the gate is connected to a connection node D between the drains of the MOS transistors MP11 and MN11. The connection node A between the MOS transistor MP12 and the anode end of the diode DIO is connected to the input terminal of the inverter INV11, and the cathode end of the diode DIO is connected to the VSS power supply terminal. The connection node B on the output side of the inverter INV11 is connected to the power-on reset signal output terminal C via the inverter INV12.

この実施形態において、電源が投入されるとトランジスタMP11とMN11のドレイン同士の接続ノードDにはVDD電源電圧と一定の電圧差を持つ電圧が発生される。この電圧はVDD電源電圧とは一定の電圧差を持つことになる。この電圧はトランジスタMP12のゲートに印加されるから、このトランジスタMP12のゲート・ソース間電圧Vgsは一定となる。この結果、トランジスタMP11、MP12、MN11により構成される回路は定電流源Icとして動作する。形成された定電流はトランジスタMP12から接続ノードAを介してダイオードDIOを流れる。従って、この接続ノードAには定常状態において定電圧が発生され、インバータINV11の入力として供給される。   In this embodiment, when the power is turned on, a voltage having a certain voltage difference from the VDD power supply voltage is generated at the connection node D between the drains of the transistors MP11 and MN11. This voltage has a certain voltage difference from the VDD power supply voltage. Since this voltage is applied to the gate of the transistor MP12, the gate-source voltage Vgs of the transistor MP12 is constant. As a result, the circuit constituted by the transistors MP11, MP12, and MN11 operates as the constant current source Ic. The formed constant current flows from the transistor MP12 through the connection node A through the diode DIO. Therefore, a constant voltage is generated at the connection node A in a steady state and supplied as an input of the inverter INV11.

通常、MOSトランジスタとダイオードは相反する温度特性を持っているため、接続ノードAに得られる電圧は温度変化による影響を受けないことになる。   Usually, since the MOS transistor and the diode have opposite temperature characteristics, the voltage obtained at the connection node A is not affected by the temperature change.

図7に示した回路において、電源電圧VDD−VSSが投入されると、接続ノードAには図1の実施形態と同様に図2(a)の期間(11)において一点鎖線で示した電圧が発生する。この電圧はインバータINV11に供給され、図1の実施形態と同様にして電源投入時には図2(b)に示したと同様にノードCにはパワーオンリセット信号が発生される。このパワーオンリセット信号によりノードCに接続された半導体集積回路装置は初期化される。   In the circuit shown in FIG. 7, when the power supply voltage VDD-VSS is turned on, the voltage indicated by the alternate long and short dash line is applied to the connection node A in the period (11) of FIG. 2A as in the embodiment of FIG. appear. This voltage is supplied to the inverter INV11, and a power-on reset signal is generated at the node C as shown in FIG. 2B when the power is turned on as in the embodiment of FIG. The semiconductor integrated circuit device connected to the node C is initialized by this power-on reset signal.

その後、電源が定常状態となる。この状態で電源に瞬時的な停電現象や外乱ノイズによる電源電圧の変動が生じた場合は図2(b)の期間(13)に示したように電源遮断時のリセット信号が発生され、または期間(14)のように電源再投入時のパワーオンリセット信号が確実に発生されることになる。この際、上述したように、トランジスタMP12とダイオードDIOとが相反する温度特性を持つため、図7の実施形態では温度変化の影響を受けない、安定した回路動作を得ることができる。   Thereafter, the power supply is in a steady state. In this state, when the power supply voltage fluctuates due to an instantaneous power failure phenomenon or disturbance noise in the power supply, a reset signal is generated when the power supply is cut off as shown in the period (13) in FIG. As in (14), the power-on reset signal when the power is turned on again is surely generated. At this time, as described above, since the transistor MP12 and the diode DIO have opposite temperature characteristics, the embodiment of FIG. 7 can obtain a stable circuit operation that is not affected by the temperature change.

<第6実施形態>
図1に示した実施形態では接続ノードAに定電圧を発生するためにP型のMOSトランジスタMP11,N型のMOSトランジスタMN11の直列回路を用いたが、このトランジスタMP11を抵抗素子に置換えて実施することも可能である。図8はその一例の実施形態の回路構成を示し、VDD電源端子と接続ノードAとの間に抵抗素子Rが接続される。他の構成は図1の実施形態と同じである。
<Sixth Embodiment>
In the embodiment shown in FIG. 1, a series circuit of a P-type MOS transistor MP11 and an N-type MOS transistor MN11 is used to generate a constant voltage at the connection node A. However, the transistor MP11 is replaced with a resistance element. It is also possible to do. FIG. 8 shows a circuit configuration of an example of the embodiment, and a resistance element R is connected between the VDD power supply terminal and the connection node A. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG.

このように抵抗素子Rを電圧分割素子として用いた場合にも、図1と同様に電源投入時にパワーオンリセット信号が得られ、また電源遮断時にもリセット信号を形成することができる。   As described above, even when the resistance element R is used as a voltage dividing element, a power-on reset signal can be obtained when the power is turned on as in FIG. 1, and a reset signal can also be formed when the power is turned off.

<第7実施形態>
図9に更に他の実施形態の回路構成を示す。図9において、VDD電源端子にはMOSトランジスタMP11のソースとバルクとが接続され、ゲートはVSS電源端子に接続され、ドレインはキャパシタCを介してVSS電源端子に接続される。ここで、キャパシタCの容量は例えば10pF以下の小さい値に設定される。トランジスタMP11とキャパシタCとの接続ノードAは、シュミットインバータSMT1の入力端子およびMOSトランジスタMN13のドレインに接続される。シュミットインバータSMT1の代わりにCMOSインバータを用いることもできる。シュミットインバータSMT1の出力端子は接続ノードBを介してCMOS型論理和回路OR1の一方の入力として供給される。トランジスタMN13のソースとバルクはVSS電源端子に接続され、ゲートは電圧検知回路VDの出力端子VDOUTに接続される。この出力端子VDOUTは更に論理和回路OR1の他方の入力端子に接続される。論理和回路OR1の出力は図示しない半導体集積回路装置のリセット入力として供給される。
<Seventh embodiment>
FIG. 9 shows a circuit configuration of still another embodiment. In FIG. 9, the source and bulk of the MOS transistor MP11 are connected to the VDD power supply terminal, the gate is connected to the VSS power supply terminal, and the drain is connected to the VSS power supply terminal via the capacitor C. Here, the capacitance of the capacitor C is set to a small value of 10 pF or less, for example. A connection node A between the transistor MP11 and the capacitor C is connected to the input terminal of the Schmitt inverter SMT1 and the drain of the MOS transistor MN13. A CMOS inverter can be used instead of the Schmitt inverter SMT1. The output terminal of the Schmitt inverter SMT1 is supplied via the connection node B as one input of the CMOS type OR circuit OR1. The source and bulk of the transistor MN13 are connected to the VSS power supply terminal, and the gate is connected to the output terminal VDOUT of the voltage detection circuit VD. This output terminal VDOUT is further connected to the other input terminal of the OR circuit OR1. The output of the OR circuit OR1 is supplied as a reset input of a semiconductor integrated circuit device (not shown).

図9の回路において、電源VDD−VSSが投入されると、トランジスタMP11はゲートに接地電位のVSS電源電圧が供給されているので高抵抗の導通状態とされる。このトランジスタMP11を流れる電流によってキャパシタCが充電され、接続ノードAの電圧が上昇する。   In the circuit of FIG. 9, when the power supply VDD-VSS is turned on, the transistor MP11 is brought into a high resistance conductive state because the VSS power supply voltage of the ground potential is supplied to the gate. The capacitor C is charged by the current flowing through the transistor MP11, and the voltage at the connection node A rises.

ここで、VDD電圧の立上がりが早い場合、図10(a)に示すようにt0からt1までの例えば50μsec程度の短い時間にVDD電圧が略直線状に上昇して電源電圧VDDによって与えられる最高の電圧値に到達する。その後、VDD電源が比較的小容量の電池である場合、電池の消耗により時間の経過に従ってVDD電源電圧の値が緩やかに減少する場合の動作を説明する。   Here, when the rise of the VDD voltage is fast, as shown in FIG. 10A, the VDD voltage rises substantially linearly in a short time, for example, about 50 μsec from t0 to t1, and is the highest given by the power supply voltage VDD. Reach voltage value. Thereafter, when the VDD power source is a battery having a relatively small capacity, an operation in the case where the value of the VDD power source voltage gradually decreases as time elapses due to battery consumption will be described.

接続ノードAにおける電圧は、破線で示すように電源電圧VDDの立上がりより若干の遅れを持って立上がり、t1において値αに達する。この値αは例えばVDD電源電圧の半分の値、
(1/2)×VDD=α
に設定され、シュミットインバータSTM1の回路閾値に略等しい値である。
The voltage at the connection node A rises with a slight delay from the rise of the power supply voltage VDD as indicated by a broken line, and reaches the value α at t1. This value α is, for example, half of the VDD power supply voltage,
(1/2) × VDD = α
And a value substantially equal to the circuit threshold value of the Schmitt inverter STM1.

従って、t0からt1までの期間では、シュミットインバータSMT1は接続ノードAの電圧がその回路閾値α以下の値であるからその入力をLレベルと判断し、その出力端子BにHレベル信号を出力する。   Therefore, during the period from t0 to t1, the Schmitt inverter SMT1 determines that the input is L level because the voltage of the connection node A is equal to or less than the circuit threshold value α, and outputs an H level signal to the output terminal B. .

この時、電圧検知回路VDはVDD電源電圧の立上がり時には、その回路内部状態が安定していないために、その出力VDOUTがHレベルになるかLレベルになるか不定の状態である。しかしながら、接続ノードBのHレベルは論理和回路OR1を介して出力されるために有効となる。したがって、論理和回路OR1から得られるHレベルの信号は半導体集積回路装置の初期化のためのリセット信号として有効である。   At this time, when the VDD power supply voltage rises, the voltage detection circuit VD is in an indefinite state whether its output VDOUT becomes H level or L level because the internal state of the circuit is not stable. However, the H level of the connection node B is effective because it is output via the OR circuit OR1. Therefore, the H level signal obtained from the OR circuit OR1 is effective as a reset signal for initializing the semiconductor integrated circuit device.

電圧検知回路VDは、例えば図10(a)に示すように、VDD電源電圧がシュミットインバータSMT1の回路閾値αより若干高い電圧Vdまで低下した時(t2)にこれを検知してHレベルの出力VDOUTを出力する。このHレベルの出力VDOUTがゲートに供給されると、トランジスタMN13は導通し、キャパシタCにある電荷を放電し、接続ノードAの電圧が図10(a)の破線で示したように接地電圧VSSまで低下する。シュミットインバータSMT1はこのLレベルに応じて接続ノードBに速やかにHレベルを出力することができ、従来のようにキャパシタに残留する電荷による誤動作が生じることはない。なお、リセット信号OROUTとしては図10(b)に示すように、t2の時点で電圧検知回路VDからの検知出力VDOUTが論理和回路OR1を介して出力されているのでこれを用いることもできる。このリセット動作はVDD電源が一時的に遮断されて電圧が検知電圧Vd以下に低下した時にも同様に行われる。   For example, as shown in FIG. 10A, the voltage detection circuit VD detects this when the VDD power supply voltage has dropped to a voltage Vd slightly higher than the circuit threshold value α of the Schmitt inverter SMT1 (t2), and outputs an H level output. VDOUT is output. When this H-level output VDOUT is supplied to the gate, the transistor MN13 conducts, discharges the charge in the capacitor C, and the voltage at the connection node A becomes the ground voltage VSS as shown by the broken line in FIG. To fall. The Schmitt inverter SMT1 can quickly output the H level to the connection node B in accordance with the L level, and malfunctions due to the charge remaining in the capacitor do not occur unlike the conventional case. As the reset signal OROUT, as shown in FIG. 10B, since the detection output VDOUT from the voltage detection circuit VD is output via the OR circuit OR1 at the time t2, it can also be used. This reset operation is similarly performed when the VDD power supply is temporarily cut off and the voltage drops below the detection voltage Vd.

消耗した電池が新品と交換されてt3で電源が投入されると、VDD電源電圧が図10に示すように略直線的に急速に定格電圧VDDまで立ち上がる。これによりリセット信号がt0からt1までと同様にして形成され、半導体集積回路装置に供給される。   When the worn battery is replaced with a new one and the power is turned on at t3, the VDD power supply voltage rises rapidly to the rated voltage VDD substantially linearly as shown in FIG. Thus, a reset signal is formed in the same manner as from t0 to t1, and is supplied to the semiconductor integrated circuit device.

次に、図11を参照して、電源投入後の立ち上がりが例えば50msec程度に遅い場合の図9に示す回路の動作を説明する。t1で電源が投入されると、VDD電源電圧は略直線的に上昇する。この時、接続ノードAの電圧は図11(a)に破線で示すようにキャパシタCを充電する期間に僅かに遅れて上昇するが、キャパシタCの充電が終わるとVDD電圧と略同じ速度で上昇する。この間、このVDD電圧の上昇は電圧検知回路VDにより監視され、t1で検知電圧Vdに到達するまで検知出力VDOUTが出力される。この検知出力VDOUTは論理和回路OR1を介してリセット信号として出力OROUTが得られる。t1でゼロ、即ちVSS電圧に低下するとリセットは終了する。   Next, with reference to FIG. 11, the operation of the circuit shown in FIG. 9 when the rise after power-on is as slow as about 50 msec will be described. When power is turned on at t1, the VDD power supply voltage rises substantially linearly. At this time, the voltage at the connection node A rises slightly after the charging period of the capacitor C as shown by the broken line in FIG. 11A, but rises at the same speed as the VDD voltage when the charging of the capacitor C is completed. To do. During this time, the rise of the VDD voltage is monitored by the voltage detection circuit VD, and the detection output VDOUT is output until the detection voltage Vd is reached at t1. This detection output VDOUT is obtained as an output OROUT as a reset signal via the OR circuit OR1. The reset is completed when the voltage drops to zero, that is, the VSS voltage at t1.

VDD電圧は尚上昇し、t2で定格電圧に達する。この間、検知出力VDOUTは出力されないのでトランジスタMN13はオフのままであり、接続ノードAの電圧も略VDD電圧と同じ経過で上昇する。この時のt0における電源投入からt2においてVDD定格電圧に達するまでの時間が例えば50msec程度と遅い。   The VDD voltage still rises and reaches the rated voltage at t2. During this time, since the detection output VDOUT is not output, the transistor MN13 remains off, and the voltage at the connection node A rises in the same course as the VDD voltage. At this time, the time from turning on the power at t0 to reaching the VDD rated voltage at t2 is as slow as about 50 msec, for example.

半導体集積回路装置がVDD電圧で動作中に電池の消耗、あるいは外乱ノイズ、電源の一時的な遮断により時点t3において検知電圧Vdまで低下したものとする。これを検知した電圧検知回路VDからの出力VDOUTは、論理和回路OR1を介してリセット信号として出力される。これと同時に、出力VDOUTによりトランジスタMN13が導通され、キャパシタCの電荷がこのトランジスタMN13を介して放電され、接続ノードAの電圧は、図11(a)に破線で示すように、VSS電圧に低下する。   It is assumed that the semiconductor integrated circuit device is lowered to the detection voltage Vd at time t3 due to battery consumption, disturbance noise, or temporary power supply interruption while the semiconductor integrated circuit device is operating at the VDD voltage. The output VDOUT from the voltage detection circuit VD that has detected this is output as a reset signal via the OR circuit OR1. At the same time, the transistor MN13 is turned on by the output VDOUT, the charge of the capacitor C is discharged through the transistor MN13, and the voltage at the connection node A is reduced to the VSS voltage as shown by the broken line in FIG. To do.

時点t4で電源が遮断され、消耗電池が新品と交換されて時点t5で電源が再投入されたものとする。この後のVDD電圧の上昇、時点t6までにおける電圧検知回路VDからの出力VDOUTによるリセット信号の出力、t6以降のリセット信号の停止などは最初の電源投入の時点t0からt1までの動作と同じとなる。   It is assumed that the power is cut off at time t4, the consumable battery is replaced with a new one, and the power is turned on again at time t5. The subsequent increase in the VDD voltage, the output of the reset signal by the output VDOUT from the voltage detection circuit VD until time t6, the stop of the reset signal after t6, etc. are the same as the operation from the time t0 to t1 when the power is first turned on. Become.

<第8実施形態>
図12に示す実施形態の回路は図9に示した実施形態におけるVDD−VSS電源の電位を逆にした場合を示す。図12の実施形態ではVDD電源電圧は接地電圧で、VSS電源電圧が接地電圧に対して負の電圧となる。この電圧が図12の回路に供給されると共に電源投入時の初期化対象の半導体集積回路装置にも供給される。
<Eighth Embodiment>
The circuit of the embodiment shown in FIG. 12 shows a case where the potential of the VDD-VSS power supply in the embodiment shown in FIG. 9 is reversed. In the embodiment of FIG. 12, the VDD power supply voltage is a ground voltage, and the VSS power supply voltage is a negative voltage with respect to the ground voltage. This voltage is supplied to the circuit of FIG. 12 and also to the semiconductor integrated circuit device to be initialized when the power is turned on.

図12において、接地されたVDD電源端子と負のVSS電源端子との間にキャパシタCとN型のMOSトランジスタMN11とが接続ノードAを介して直列接続される。トランジスタMN11のゲートは接地され、高抵抗で常時導通状態に設定される。MOSトランジスタMN13がVDD電源端子と接続ノードAとの間にキャパシタCと並列に接続され、そのバルクは負のVSS電源端子に接続され、常時オフ状態に設定される。接続ノードAはシュミットインバータSMT1に接続され、その出力は接続ノードBを介して論理和回路OR1に供給される。電圧検知回路VDの出力VDOUTはトランジスタMN13のゲートおよび論理和回路OR1に供給される。論理和回路OR1の出力OROUTはリセット信号として図示しない半導体集積回路装置に供給される。   In FIG. 12, a capacitor C and an N-type MOS transistor MN11 are connected in series via a connection node A between a grounded VDD power supply terminal and a negative VSS power supply terminal. The gate of the transistor MN11 is grounded and is set to a normally conductive state with a high resistance. The MOS transistor MN13 is connected in parallel with the capacitor C between the VDD power supply terminal and the connection node A, and its bulk is connected to the negative VSS power supply terminal and is always set to an off state. The connection node A is connected to the Schmitt inverter SMT1, and its output is supplied to the OR circuit OR1 via the connection node B. The output VDOUT of the voltage detection circuit VD is supplied to the gate of the transistor MN13 and the OR circuit OR1. The output OROUT of the OR circuit OR1 is supplied as a reset signal to a semiconductor integrated circuit device (not shown).

以下、図12の実施形態の動作を説明する。電源が投入されると、トランジスタMN11が導通してキャパシタCが負の電源電圧VSSに充電される。電源の立ち上がりが遅い場合は電圧検知回路VDが動作して、その出力VDOUTが論理和回路OR1に供給され、その出力OROUTがリセット信号として出力される。電源の立ち上がりが早い場合には電圧検知回路VDが対応できず、その出力をリセット信号として利用できない。この場合には、シュミットインバータSMT1がその回路閾値との関係から接続ノードAにおける電圧変化をHレベルの入力として検知し、Lレベルのリセット信号を論理和回路OR1を介して出力する。電池消耗、ノイズなどによるVSS電源電圧の低下に関しては電圧検知回路VDが機能し、図9の実施形態と同様に検知出力Vdをリセット信号として出力する。   Hereinafter, the operation of the embodiment of FIG. 12 will be described. When the power is turned on, the transistor MN11 becomes conductive and the capacitor C is charged to the negative power supply voltage VSS. When the power supply rises slowly, the voltage detection circuit VD operates, the output VDOUT is supplied to the OR circuit OR1, and the output OROUT is output as a reset signal. When the power supply rises quickly, the voltage detection circuit VD cannot respond and the output cannot be used as a reset signal. In this case, the Schmitt inverter SMT1 detects a voltage change at the connection node A as an H level input from the relationship with the circuit threshold, and outputs an L level reset signal via the OR circuit OR1. The voltage detection circuit VD functions with respect to a decrease in the VSS power supply voltage due to battery consumption, noise, and the like, and outputs the detection output Vd as a reset signal as in the embodiment of FIG.

この図9、図12の実施形態では回路内の残留電荷に影響されずにリセット信号を発生させることができ、電源として電池が用いられている場合に新品の電池を入れてもリセット信号が発生できなくて半導体集積回路装置が初期化できない、というような誤動作が防止できる。   In the embodiment of FIGS. 9 and 12, the reset signal can be generated without being influenced by the residual charge in the circuit, and the reset signal is generated even when a new battery is inserted when a battery is used as a power source. Such a malfunction that the semiconductor integrated circuit device cannot be initialized because it cannot be performed can be prevented.

この発明の一実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of one Embodiment of this invention. 図1に示す回路の動作説明のための電圧波形図。FIG. 2 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 1. この発明の他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of other embodiment of this invention. 図3に示す回路の動作説明のための電圧波形図。FIG. 4 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 3. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. 図9に示す回路の動作説明のための電圧波形図。FIG. 10 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 9. 図9に示す回路の動作説明のための電圧波形図。FIG. 10 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 9. この発明の更に他の実施形態の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of further another embodiment of this invention. 従来のパワーオンリセット回路の回路構成を示す図。The figure which shows the circuit structure of the conventional power-on reset circuit. 図13に示す回路の動作説明のための電圧波形図。FIG. 14 is a voltage waveform diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 13.

符号の説明Explanation of symbols

VDD、VSS…電源端子、MP11…P型MOSトランジスタ、MN11…N型MOSトランジスタ、A、B、C…接続ノード、INV11…リセット信号作成用のCMOSインバータ、INV12…バッファ用のCMOSインバータ、MN12…N型MOSトランジスタ、SMT1…シュミットインバータ、Ic…定電流源、MN13…放電用N型MOSトランジスタ、VD…電圧検知回路。   VDD, VSS: power supply terminal, MP11: P-type MOS transistor, MN11 ... N-type MOS transistor, A, B, C ... connection node, INV11 ... CMOS inverter for generating reset signal, INV12 ... CMOS inverter for buffer, MN12 ... N-type MOS transistor, SMT1 ... Schmitt inverter, Ic ... constant current source, MN13 ... discharging N-type MOS transistor, VD ... voltage detection circuit.

Claims (5)

第1の電源端子に一端が接続された第1導電型の第1MOSトランジスタおよびこの第1MOSトランジスタの他端に一端が接続され他端が第2の電源端子に接続された第2導電型の第2MOSトランジスタを有する電圧分割回路と、
前記第1、第2MOSトランジスタの接続点に現れる電圧に基づいてリセット信号を出力するCMOS論理回路と、
を具備することを特徴とするリセット回路。
A first conductivity type first MOS transistor having one end connected to the first power supply terminal, and a second conductivity type first MOS transistor having one end connected to the other end of the first MOS transistor and the other end connected to the second power supply terminal. A voltage divider circuit having 2MOS transistors;
A CMOS logic circuit that outputs a reset signal based on a voltage appearing at a connection point of the first and second MOS transistors;
A reset circuit comprising:
更に前記第2MOSトランジスタに並列接続された第2導電型の第3MOSトランジスタを具備し、前記第3MOSトランジスタのゲートが前記CMOS論理回路の出力端子に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のリセット回路。   2. A third MOS transistor of a second conductivity type connected in parallel to the second MOS transistor, wherein a gate of the third MOS transistor is connected to an output terminal of the CMOS logic circuit. The reset circuit described. 第1の電源端子に一端が接続された第1導電型の第1MOSトランジスタと、
この第1MOSトランジスタの他端に一端が接続され他端が第2の電源端子に接続されたキャパシタと、
前記第1MOSトランジスタとキャパシタとの接続点に現れる電圧に基づいてリセット信号を出力するCMOS論理回路と、
前記キャパシタと並列接続された第2導電型の第2MOSトランジスタと、
前記電源電圧が所定値に到達したときに前記第2MOSトランジスタのゲートに導通信号を供給する電圧検知回路と、
を具備することを特徴とするリセット回路。
A first conductivity type first MOS transistor having one end connected to a first power supply terminal;
A capacitor having one end connected to the other end of the first MOS transistor and the other end connected to a second power supply terminal;
A CMOS logic circuit for outputting a reset signal based on a voltage appearing at a connection point between the first MOS transistor and the capacitor;
A second MOS transistor of a second conductivity type connected in parallel with the capacitor;
A voltage detection circuit for supplying a conduction signal to the gate of the second MOS transistor when the power supply voltage reaches a predetermined value;
A reset circuit comprising:
更に前記CMOS論理回路の出力と電圧検知回路の出力との論理和演算を行う論理和回路を具備することを特徴とする請求項3に記載のリセット回路。   4. The reset circuit according to claim 3, further comprising a logical sum circuit that performs a logical sum operation between the output of the CMOS logic circuit and the output of the voltage detection circuit. 前記CMOS論理回路はヒステリシス特性を有するシュミット回路であることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載のリセット回路。   4. The reset circuit according to claim 1, wherein the CMOS logic circuit is a Schmitt circuit having a hysteresis characteristic.
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