JP2007233922A - 分圧回路、その分圧回路を使用した定電圧回路及び電圧検出回路、分圧回路のトリミング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】調整抵抗Ra1〜Ranと調整抵抗Rb1〜Rbnはそれぞれ2進コードの重み付けがされ、第1抵抗回路2の各ヒューズFa1〜Fanの切断状態を示した2進数のデータに対して、第2抵抗回路3の各ヒューズFb1〜Fbnの切断状態を示した2進数のデータが「1」の補数になるように、第2抵抗回路3の各ヒューズFb1〜Fbnに対してそれぞれトリミングを行うようにした。
【選択図】図1
Description
図5は、定電圧回路の出力電圧Voutをトリミングによって調整する回路の従来例を示した図である。
図5の定電圧回路では、所定の基準電圧Vrefを生成して出力する基準電圧発生回路101、誤差増幅回路102、出力トランジスタM101、出力電圧検出用の抵抗R101、R102を備え、更に、出力電圧調整用の調整抵抗Rt1〜Rt4及びヒューズF101〜F105を備えている。
ヒューズF101〜F105のトリミングを行う前の出力電圧VoutはVref×(R1+R2)/R2で表される。半導体装置内では、抵抗比のバラツキ幅は小さいが、基準電圧Vrefは、回路構成にもよるが、数%から数十%の範囲でばらつく。出力電圧Voutは、基準電圧Vrefに比例するため、出力電圧Voutもばらつくことになる。
図5で示した調整回路に使用されている調整抵抗Rt1〜Rt4は、一般に同一抵抗値のものが使用されており、出力電圧調整用の抵抗の数は、出力電圧Voutの調整範囲及び最小調整値の大きさに応じて増減する。このため、調整範囲が広くかつ細かな調整が必要な場合は、多くの抵抗とヒューズが必要であった。このことから、ヒューズの個数を少なくするための方法も開発されていた(例えば、特許文献1参照。)。
図6における図5との相違点は、ヒューズF101〜F104が調整抵抗Rt1〜Rt4に並列に接続されている点である。調整抵抗Rt1とRt2、及び調整抵抗Rt3とRt4の抵抗値に重み付けを行うことで、調整抵抗とトリミングヒューズの個数を減らすことができ、このような方法を使用した基準電圧発生回路があった(例えば、特許文献2参照。)。
更に、調整抵抗とトリミングヒューズを直列に接続した直列回路をH字型に配置して、調整抵抗とトリミングヒューズの数を少なくする回路があった(例えば、特許文献3参照。)。
図7では、可変抵抗回路112は、直列に接続された複数の抵抗Rs1〜Rs4と、該各抵抗に並列に接続されたスイッチSW1〜SW4と、外部から入力された電圧設定信号Saに応じて、スイッチSW1〜SW4をオン/オフ制御するセレクタ113で構成され、可変抵抗回路112の抵抗値を変化させることで、出力電圧Voutを変えていた。抵抗Rs1〜Rs4の各抵抗値に2進数の重み付けを行うことで、図7では16通りの出力電圧を設定することができる。
出力電圧Voutの調整方法としては、出力電圧検出用の抵抗のトリミングをやめて、基準電圧Vrefを調整する方法もあるが、このようにすると、基準電圧Vref自体を図5や図6で示した回路と同様の調整回路付きの定電圧回路にしなければならず、回路規模が大きくなり、消費電流も増加する。また、回路規模を抑えるため、基準電圧Vref内の誤差増幅回路の増幅段を少なくするとAC特性が悪化したり、リプルが増加するという問題があった。
また、調整抵抗とトリミングヒューズを直列に接続した直列回路をH字型に配置して、調整抵抗とトリミングヒューズの数を少なくする回路においても、トリミング後の抵抗値が変化することから図6の場合と同じ問題が発生する。同様の問題は、入力電圧を抵抗分圧して基準電圧と比較する電圧検出回路でも発生していた。
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされるものである。
前記分圧回路は、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされるようにした。
前記分圧回路は、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされるようにした。
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
入力された電圧を、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路によって分圧して出力する分圧回路のトリミング方法において、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるように、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズをトリミングするようにした。
また、抵抗を可変して電圧設定を行う回路においては、該抵抗による電圧降下が変化しないことから、外部から入力される電圧設定信号が同じであれば、どのICの定電圧回路又は電圧検出回路においても、同じ電圧に設定することができる。また、基準電圧を生成する際の電圧調整やトリミングが不要になるため、基準電圧を生成する回路に簡単な回路構成のものを使用することができ、回路規模が小さく、消費電流の少ない、リプルやAC特性の優れた出力電圧可変型の定電圧回路や検出電圧可変型の電圧検出回路を得ることができる。
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における分圧回路の構成例を示した図である。
図1において、分圧回路1は、電圧V1と電圧V2との間に直列に接続された第1抵抗回路2と第2抵抗回路3で構成され、第1抵抗回路2と第2抵抗回路3との接続部から電圧V3を出力する。
また、第1抵抗回路2は、調整抵抗Ra1〜Ran(nは、n>1の整数)及びヒューズFa1〜Fanで構成され、第2抵抗回路3は、調整抵抗Rb1〜Rbn及びヒューズFb1〜Fbnで構成されている。第1抵抗回路2と第2抵抗回路3は、同じ回路構成をなしている。
このような構成において、調整抵抗Ra1〜Ranと調整抵抗Rb1〜Rbnは抵抗値にそれぞれ2進コードの重み付けがされており、例えば、調整抵抗Ra1の抵抗値をKとすると、任意の調整抵抗Rai(i=1〜n)の抵抗値はK×2i−1になる。同様に、調整抵抗Rb1の抵抗値は調整抵抗Ra1と同じKであり、任意の調整抵抗Rbi(i=1〜n)の抵抗値はK×2i−1になる。nは、必要な調整精度を得るためのビット数を示している。
調整抵抗Ra1〜Ra3の各抵抗値、及び調整抵抗Rb1〜Rb3の各抵抗値は、それぞれ2進コードの重み付けがされており、調整抵抗Ra1及びRb1の抵抗値をそれぞれKとすると、調整抵抗Ra2及びRb2の各抵抗値はそれぞれK×2に、調整抵抗Ra3及びRb3の各抵抗値はそれぞれK×4になるように形成されている。
図1において、定電圧回路10は、入力電圧として入力された電源電圧Vddを所定の電圧に変換して出力端子OUTから出力する。
定電圧回路10は、所定の基準電圧Vrefを生成して出力する基準電圧発生回路11と、誤差増幅回路12と、PMOSトランジスタからなる出力トランジスタM1と、外部から入力された電圧設定信号Saに応じて抵抗値が変わる可変抵抗回路13と、分圧回路1とを備えている。可変抵抗回路13は、抵抗Rs1〜Rs4、スイッチSW1〜SW4及びセレクタ21で構成されている。
図4において、電圧検出回路30は、入力電圧Vinが所定の電圧以上か未満かを判定する回路であり、具体的には、入力電圧Vinを分圧して得られた分圧電圧Vsと所定の基準電圧Vrefとの電圧比較を行い、該比較結果を示す2値の信号Soutを出力する。
電圧検出回路30は、所定の基準電圧Vrefを生成して出力する基準電圧発生回路11、コンパレータ31、可変抵抗回路13及び分圧回路1で構成されている。
入力電圧Vinと接地電圧との間には、可変抵抗回路13と分圧回路1が直列に接続されており、第1抵抗回路2と第2抵抗回路3との接続部の電圧V3をなす分圧電圧Vsは、コンパレータ31の反転入力端に入力されている。コンパレータ31の非反転入力端には基準電圧Vrefが入力され、コンパレータ31の出力端から2値の信号Soutが出力される。
図4の回路においても、基準電圧Vrefがばらつくと検出電圧が狂ってしまうことから、分圧回路1を設けて、基準電圧Vrefのばらつきの補正を行う。
図1の分圧回路1を使用することによって、可変抵抗回路13の電圧降下はトリミング後も変化しないことから、電圧設定信号Saが同じである限り、電圧検出回路30を同じ検出電圧に設定することができる。
また、基準電圧Vrefを生成する際の電圧調整やトリミングが不要になるため、基準電圧を生成する回路に簡単な回路構成のものを使用することができ、回路規模が小さく、消費電流の少ない、リプルやAC特性の優れた出力電圧可変型の定電圧回路や検出電圧可変型の電圧検出回路を得ることができる。
2 第1抵抗回路
3 第2抵抗回路
10 定電圧回路
11 基準電圧発生回路
12 誤差増幅回路
13 可変抵抗回路
21 セレクタ
30 電圧検出回路
31 コンパレータ
Ra1〜Ran,Rb1〜Rbn 調整抵抗
Fa1〜Fan,Fb1〜Fbn ヒューズ
M1 出力トランジスタ
Rs1〜Rs4 抵抗
SW1〜SW4 スイッチ
Claims (14)
- 入力された電圧を所定の分圧比で分圧した分圧電圧を生成し出力する分圧回路において、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされることを特徴とする分圧回路。 - 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路は、同一の回路をなし、前記第1抵抗回路の各抵抗及び前記第2抵抗回路の各抵抗は、それぞれ2進コードに従って抵抗値が重み付けされて形成されることを特徴とする請求項1記載の分圧回路。
- 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、該ヒューズのトリミングによる切断の有無を2値のデータで示して得られた2進数のデータが、互いに補数をなすようにそれぞれトリミングされることを特徴とする請求項2記載の分圧回路。
- 出力電圧を検出するために該出力電圧を所定の分圧比で分圧した分圧電圧を生成して出力する分圧回路を有した出力電圧可変の定電圧回路において、
前記分圧回路は、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされることを特徴とする定電圧回路。 - 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路は、同一の回路をなし、前記第1抵抗回路の各抵抗及び前記第2抵抗回路の各抵抗は、それぞれ2進コードに従って抵抗値が重み付けされて形成されることを特徴とする請求項4記載の定電圧回路。
- 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、該ヒューズのトリミングによる切断の有無を2値のデータで示して得られた2進数のデータが、互いに補数をなすようにそれぞれトリミングされることを特徴とする請求項5記載の定電圧回路。
- 前記分圧回路に直列に接続され、外部から入力された信号に応じて抵抗値が可変する、出力電圧の設定を行うための可変抵抗回路を有することを特徴とする請求項4、5又は6記載の定電圧回路。
- 入力電圧の電圧検出を行うために該入力電圧を所定の分圧比で分圧した分圧電圧を生成し出力する分圧回路を有し、該分圧電圧が所定の電圧になったか否かの検出を行う検出電圧可変の電圧検出回路において、
前記分圧回路は、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との接続部から前記分圧電圧を出力し、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるようにトリミングされることを特徴とする電圧検出回路。 - 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路は、同一の回路をなし、前記第1抵抗回路の各抵抗及び前記第2抵抗回路の各抵抗は、それぞれ2進コードに従って抵抗値が重み付けされて形成されることを特徴とする請求項8記載の電圧検出回路。
- 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズは、該ヒューズのトリミングによる切断の有無を2値のデータで示して得られた2進数のデータが、互いに補数をなすようにそれぞれトリミングされることを特徴とする請求項9記載の電圧検出回路。
- 前記分圧回路に直列に接続され、外部から入力された信号に応じて抵抗値が可変する、検出電圧の設定を行うための可変抵抗回路を有することを特徴とする請求項8、9又は10記載の電圧検出回路。
- それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなる第1抵抗回路と、
それぞれ並列にヒューズが接続された複数の抵抗を直列に接続してなり、前記第1抵抗回路に直列に接続された第2抵抗回路と、
を備え、
入力された電圧を、前記第1抵抗回路と第2抵抗回路によって分圧して出力する分圧回路のトリミング方法において、
前記第1抵抗回路と第2抵抗回路との合成抵抗が一定になるように、前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズをトリミングすることを特徴とする分圧回路のトリミング方法。 - 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路は、同一の回路をなし、前記第1抵抗回路の各抵抗及び前記第2抵抗回路の各抵抗は、それぞれ2進コードに従って重み付けされた抵抗値をなすことを特徴とする請求項12記載の分圧回路のトリミング方法。
- 前記第1抵抗回路及び第2抵抗回路の各ヒューズのトリミングによる切断の有無を2値のデータで示して得られた2進数のデータが、互いに補数をなすようにそれぞれトリミングされることを特徴とする請求項13記載の分圧回路のトリミング方法。
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