JP2008140113A - Voltage regulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To test the electric characteristics of an evaluation object element without installing any exclusive terminal for test. <P>SOLUTION: This voltage regulator is provided with: a voltage dividing circuit 13; a reference voltage circuit 4; an error amplifier 12; an output transistor 11; a voltage dictator 14 to which a second output of the voltage dividing circuit 13 is input; a first switch whose opening/closing is controlled by the output of the voltage dictator 14; and an evaluation object element 19, which is installed serially with a first switch, whose electric characteristics are evaluated by using an output terminal 3 and a ground terminal 2 according to the opening/closing of the first switch. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内部の素子の特性をテストする機能を搭載したボルテージレギュレータ(VR)に関する。   The present invention relates to a voltage regulator (VR) equipped with a function for testing the characteristics of internal elements.

VRは、年々、高精度化される傾向にある。そのため、製造されたICの素子特性を初期評価した後で、保証すべき製品仕様が満足できるように回路特性を調整するという手法が一般的によく用いられている。その評価の際には、外部から測定機器のプローブをICに設置された端子に接触させる必要がある。しかし、テストに使用するための端子(テスト端子)は、ICのチップ面積を増大させてしまうため望ましくない。このような点を考慮して、ICに専用のテスト端子を設けることなく、テストを行う手法としては、特許文献1、2に示されるような技術が開示されている。
特開2001−053232号公報 特開2006−170898号公報
VR tends to be highly accurate year by year. Therefore, a method of adjusting circuit characteristics so that the product specifications to be guaranteed can be satisfied after initial evaluation of the element characteristics of the manufactured IC is generally used. In the evaluation, it is necessary to bring the probe of the measuring instrument into contact with a terminal installed in the IC from the outside. However, a terminal (test terminal) for use in a test is not desirable because it increases the chip area of the IC. In consideration of these points, techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are disclosed as methods for performing a test without providing a dedicated test terminal for the IC.
JP 2001-053232 A JP 2006-170898 A

従来の技術においては、出力端子をテスト時の入力端子として使用することにより、専用のテスト端子を追加することなく、テストモードに移行することができる。しかしながら、VRの内部素子の特性を評価するためには、テストモード信号を受けて動作する内部素子評価用の回路に、外部からプローブを当てるためのセンス端子を少なくとも1つ以上設ける必要がある。すなわち、特許文献1においては、テストモード制御手段の中にセンス端子を設ける必要があり、また、特許文献2においては、その他の回路に接続された入力端子や出力端子がセンス端子として利用されることになる。   In the conventional technique, the output terminal can be used as an input terminal for testing, thereby shifting to the test mode without adding a dedicated test terminal. However, in order to evaluate the characteristics of the internal element of the VR, it is necessary to provide at least one sense terminal for applying a probe from the outside to the internal element evaluation circuit that operates in response to the test mode signal. That is, in Patent Document 1, it is necessary to provide a sense terminal in the test mode control means, and in Patent Document 2, an input terminal and an output terminal connected to other circuits are used as sense terminals. It will be.

本発明では、端子数の少ないVRにおいて、テストモードへ移行させるための端子はもちろんのこと、内部素子特性をセンスするための端子も全く追加せずに、高精度なテストを実施することが可能なテスト回路を提供することを目的とする。   In the present invention, in a VR with a small number of terminals, it is possible to carry out a high-accuracy test without adding a terminal for sensing internal element characteristics as well as a terminal for shifting to a test mode. An object of the present invention is to provide a simple test circuit.

本発明は、上記課題を解決するため、内部の素子の特性をテストする機能を搭載したボルテージレギュレータにおいて、出力端子とグランド端子との間に接続された分圧回路と、基準電圧回路と、前記基準電圧回路の出力が反転入力端子に接続され、前記分圧回路の第一出力が非反転入力端子に接続されたエラーアンプと、前記エラーアンプの出力にゲートが接続され、電源端子にソースが接続され、前記出力端子にドレインが接続された出力トランジスタと、前記分圧回路の第二出力が入力される電圧ディテクタと、前記電圧ディテクタの出力によって開閉が制御される、前記出力端子と前記グランド端子との間に設けられた第一スイッチと、前記出力端子と前記グランド端子との間に前記第一スイッチと直列に設けられ、前記第一スイッチの開閉によって電気的特性が前記出力端子と前記グランド端子とを用いて評価される評価対象素子と、前記電圧ディテクタの出力によって開閉が制御される、前記電源端子とトランジスタのゲートとの間に設けられた第二スイッチと、前記出力端子にソースが接続され、前記第二スイッチにゲートとドレインとが接続され、前記第二スイッチの開閉によって前記出力端子からの電流が遮断される前記トランジスタと、を備えていることを特徴とするボルテージレギュレータを提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a voltage regulator equipped with a function of testing the characteristics of an internal element, a voltage dividing circuit connected between an output terminal and a ground terminal, a reference voltage circuit, An output of the reference voltage circuit is connected to the inverting input terminal, an error amplifier in which the first output of the voltage dividing circuit is connected to the non-inverting input terminal, a gate is connected to the output of the error amplifier, and a source is connected to the power supply terminal An output transistor having a drain connected to the output terminal; a voltage detector to which a second output of the voltage dividing circuit is input; and opening and closing controlled by an output of the voltage detector; and the output terminal and the ground A first switch provided between the output terminal and the ground terminal, and is provided in series with the first switch. An element to be evaluated whose electrical characteristics are evaluated by using the output terminal and the ground terminal by opening and closing the circuit, and between the power supply terminal and the gate of the transistor whose opening and closing is controlled by the output of the voltage detector. The second switch, the source is connected to the output terminal, the gate and the drain are connected to the second switch, the transistor from which the current from the output terminal is cut off by opening and closing the second switch, A voltage regulator is provided.

本発明によれば、出力端子をテスト用の端子として使用できるので、専用のテスト用の端子を設けることなく評価対象素子の電気的特性をテストすることができる。   According to the present invention, since the output terminal can be used as a test terminal, the electrical characteristics of the evaluation target element can be tested without providing a dedicated test terminal.

実施形態を図1に示す。まず、回路構成について説明する。出力端子3とグランド端子2の間に分圧回路13が接続されている。基準電圧4が反転入力端子に接続され、分圧ノード5が非反転入力端子に接続されたエラーアンプ12の出力が出力トランジスタ11のゲートに接続されている。出力トランジスタ11のソースは電源端子1に接続され、ドレインは出力端子3に接続されている。分圧ノード6は、電圧ディテクタ14の入力に接続され、その出力によってスイッチ15及びスイッチ16が制御される。スイッチ15及び評価対象素子19は、出力端子3とグランド端子2との間に直列に接続されている。スイッチ16及びヒューズ17は、電源端子1とPMOS18のゲートとの間に直列に接続されている。PMOS18のソースは出力端子3に接続され、PMOS18のドレイン及びゲートとグランド端子2との間に内部回路20が接続されている。   An embodiment is shown in FIG. First, the circuit configuration will be described. A voltage dividing circuit 13 is connected between the output terminal 3 and the ground terminal 2. The output of the error amplifier 12 in which the reference voltage 4 is connected to the inverting input terminal and the voltage dividing node 5 is connected to the non-inverting input terminal is connected to the gate of the output transistor 11. The source of the output transistor 11 is connected to the power supply terminal 1, and the drain is connected to the output terminal 3. The voltage dividing node 6 is connected to the input of the voltage detector 14, and the switch 15 and the switch 16 are controlled by its output. The switch 15 and the evaluation target element 19 are connected in series between the output terminal 3 and the ground terminal 2. The switch 16 and the fuse 17 are connected in series between the power supply terminal 1 and the gate of the PMOS 18. The source of the PMOS 18 is connected to the output terminal 3, and the internal circuit 20 is connected between the drain and gate of the PMOS 18 and the ground terminal 2.

次に、回路動作について説明する。エラーアンプ12が出力電圧3の分圧ノード5の電圧と基準電圧4とが一致するよう出力トランジスタ11を制御することにより、出力電圧3が一定になる。PMOS18及び内部回路20は、過電流制御や位相補償などの機能を果たす。ここで、分圧回路13や、PMOS18及び内部回路20が出力端子3とグランド端子2との間に接続されているので、出力端子3からグランド端子2に電流が流れ、テスト時に誤差が発生する。   Next, circuit operation will be described. When the error amplifier 12 controls the output transistor 11 so that the voltage of the voltage dividing node 5 of the output voltage 3 matches the reference voltage 4, the output voltage 3 becomes constant. The PMOS 18 and the internal circuit 20 perform functions such as overcurrent control and phase compensation. Here, since the voltage dividing circuit 13, the PMOS 18, and the internal circuit 20 are connected between the output terminal 3 and the ground terminal 2, a current flows from the output terminal 3 to the ground terminal 2, and an error occurs during the test. .

さらに具体化した例を図2及び図3に示す。図3で示す内部回路20の構成として、PMOS21のソースが電源端子1に接続され、ゲートがエラーアンプ12の出力に接続され、ドレインがPMOS22のソースに接続されている。PMOS22のゲートはPMOS18のゲートに接続され、ドレインは抵抗素子23を介してグランド端子2に接続されている。また、定電流源24がPMOS18のドレインとグランド端子2との間に接続されている。すなわち、定電流源24に流れる電流は、出力端子3からグランド端子2に流れる。   A more specific example is shown in FIGS. In the configuration of the internal circuit 20 shown in FIG. 3, the source of the PMOS 21 is connected to the power supply terminal 1, the gate is connected to the output of the error amplifier 12, and the drain is connected to the source of the PMOS 22. The gate of the PMOS 22 is connected to the gate of the PMOS 18, and the drain is connected to the ground terminal 2 via the resistance element 23. A constant current source 24 is connected between the drain of the PMOS 18 and the ground terminal 2. That is, the current flowing through the constant current source 24 flows from the output terminal 3 to the ground terminal 2.

さて、本発明の内容は、分圧ノード6、電圧ディテクタ14、スイッチ15、評価対象素子19、スイッチ16及びヒューズ17によって構成される部分である。従来技術にもあるように、分圧ノード6の電圧により、電圧ディテクタ14の出力論理が切り替わる。例えば、出力端子3に高い電圧が印加されると、分圧ノード6の電圧も高くなり、分圧ノード6の電圧が規定電圧以上である場合、電圧ディテクタ14の出力がローになる。一方、出力端子3に低い電圧が印加されると、分圧ノード6の電圧も低くなり、分圧ノード6の電圧が規定電圧未満である場合、電圧ディテクタ14の出力がハイになる。なお、電圧ディテクタ14がコンパレータである場合、規定電圧は前述の論理を満たすような内部回路で生成されたバイアス電圧である。また、図2で説明するように、電圧ディテクタ14がMOSの反転増幅動作を利用する場合、規定電圧はMOSのしきい値電圧になる。さらに、出力端子3から通常出力される電圧と異なる電圧を印加するテスト時において、印加する電圧が高い場合も低い場合も、VRはテストモードであるという点が従来の技術と異なる点である。よって、評価対象素子19及び分圧回路13内の素子の評価が可能になる。   The content of the present invention is a part constituted by the voltage dividing node 6, the voltage detector 14, the switch 15, the evaluation target element 19, the switch 16 and the fuse 17. As in the prior art, the output logic of the voltage detector 14 is switched by the voltage of the voltage dividing node 6. For example, when a high voltage is applied to the output terminal 3, the voltage at the voltage dividing node 6 also increases, and when the voltage at the voltage dividing node 6 is equal to or higher than a specified voltage, the output of the voltage detector 14 becomes low. On the other hand, when a low voltage is applied to the output terminal 3, the voltage at the voltage dividing node 6 is also lowered. When the voltage at the voltage dividing node 6 is less than the specified voltage, the output of the voltage detector 14 becomes high. When the voltage detector 14 is a comparator, the specified voltage is a bias voltage generated by an internal circuit that satisfies the above-described logic. Further, as will be described with reference to FIG. 2, when the voltage detector 14 uses the inverting amplification operation of the MOS, the specified voltage becomes the MOS threshold voltage. Further, in a test in which a voltage different from the voltage normally output from the output terminal 3 is applied, the VR is in the test mode regardless of whether the applied voltage is high or low. Therefore, the evaluation target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13 can be evaluated.

次に、電圧ディテクタ14の出力に基づき、スイッチ15及びスイッチ16が開閉する。この時、スイッチ15は、評価対象素子19を出力端子3とグランド端子2との間に接続するか否かを決定している。よって、スイッチ15がオンした場合、ユーザは、出力端子3及びグランド端子2に外部から測定プローブを当てれば、評価対象素子19の電圧−電流特性を評価できる。なお、PMOS18に流れる電流及び分圧回路13に流れる電流が誤差になる。そこで、スイッチ16が、PMOS18に電流を流す通常モードか流さないテストモードかの切り替えを行う。さらに、ここで、評価対象素子19と分圧回路13内の素子とのインピーダンスには大小関係がある。インピーダンスが高い方の素子は、出力端子3に電圧をかけた時に流れる電流が小さくなるので、PMOS18に流れる電流による誤差の影響を大きく受ける。よって、評価対象素子19と分圧回路13内の素子との中で高いインピーダンスの素子の電圧−電流特性を評価する場合、ユーザは、スイッチ16をオンしてPMOS18に電流を流さないテストモードにすることになる。図1の例では、分圧回路13内の素子の方が評価対象素子19よりもインピーダンスが高い場合を示してあり、スイッチ15をオフして分圧回路13内の素子の電圧−電流特性を評価する時に、スイッチ16はオンしている。なお、ユーザは、評価対象素子19の電圧−電流特性を評価する場合、分圧回路13に流れる電流を下式によって算出し、その電流を出力端子3とグランド端子2との間に流れる電流から減算することにより、より高精度な評価対象素子19の評価を行うことができる。ここで、I2’は評価対象素子19に流れる電流(補正後)、I2は出力端子3とグランド端子2との間に流れた電流の実測定値(補正前)、I1は分圧回路13に流れた電流、V2は評価対象素子19をテストする時の(スイッチ15はオン)出力端子3に印加された電圧、V1は分圧回路13をテストする時の(スイッチ15はオフ)出力端子3に印加された電圧とすると、
I2’=I2−{I1×(V2/V1)}
が成立する。
Next, the switch 15 and the switch 16 are opened and closed based on the output of the voltage detector 14. At this time, the switch 15 determines whether or not to connect the evaluation target element 19 between the output terminal 3 and the ground terminal 2. Therefore, when the switch 15 is turned on, the user can evaluate the voltage-current characteristics of the evaluation target element 19 by applying a measurement probe to the output terminal 3 and the ground terminal 2 from the outside. The current flowing through the PMOS 18 and the current flowing through the voltage dividing circuit 13 are errors. Therefore, the switch 16 switches between a normal mode in which a current is supplied to the PMOS 18 and a test mode in which no current is supplied. Further, here, the impedance between the evaluation target element 19 and the element in the voltage dividing circuit 13 has a magnitude relationship. The element having the higher impedance is greatly affected by an error due to the current flowing in the PMOS 18 because the current flowing when the voltage is applied to the output terminal 3 becomes small. Therefore, when evaluating the voltage-current characteristics of the high impedance element among the evaluation target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13, the user turns on the switch 16 and enters a test mode in which no current flows through the PMOS 18. Will do. In the example of FIG. 1, the element in the voltage dividing circuit 13 has a higher impedance than the evaluation target element 19, and the voltage-current characteristics of the elements in the voltage dividing circuit 13 are turned off by turning off the switch 15. At the time of evaluation, the switch 16 is on. When the user evaluates the voltage-current characteristics of the evaluation target element 19, the current flowing through the voltage dividing circuit 13 is calculated by the following equation, and the current is calculated from the current flowing between the output terminal 3 and the ground terminal 2. By subtracting, the evaluation target element 19 can be evaluated with higher accuracy. Here, I2 ′ is a current flowing through the evaluation target element 19 (after correction), I2 is an actual measured value (before correction) of a current flowing between the output terminal 3 and the ground terminal 2, and I1 flows into the voltage dividing circuit 13. V2 is a voltage applied to the output terminal 3 when testing the evaluation target element 19 (switch 15 is on), V1 is a voltage applied to the output terminal 3 when testing the voltage dividing circuit 13 (switch 15 is off). Given the applied voltage,
I2 ′ = I2− {I1 × (V2 / V1)}
Is established.

ヒューズ17は、テスト終了後に切断され、通常動作時の出力電圧でPMOS18に電流が流れないテストモードにならないようにしている。評価対象素子19及び分圧回路13内の素子の評価後、ヒューズ17が切断され、その状態でVRの他の評価が行われることもある。   The fuse 17 is disconnected after the end of the test so that a test mode in which no current flows through the PMOS 18 at the output voltage during normal operation is prevented. After the evaluation of the evaluation target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13, the fuse 17 is cut, and another evaluation of VR may be performed in this state.

このようなボルテージレギュレータによると、新たにテストモード移行用端子及び評価対象素子19のセンス用端子が追加されることなく、VRにもともと存在する端子である電源端子1とグランド端子2と出力端子3とのみが使用され、評価対象素子19及び分圧回路13内の素子の電圧−電流特性が評価される。また、内部回路20に流れる電流を止めるスイッチ16及び評価対象素子19を出力端子3とグランド2との間に接続するスイッチ15が設けられたことにより、出力端子3に印加する電圧に基づいて評価対象素子19及び分圧回路13内の素子の電圧−電流特性がより高精度に評価される。   According to such a voltage regulator, the power supply terminal 1, the ground terminal 2, and the output terminal 3 that are originally present in the VR are added without newly adding a test mode transition terminal and a sense terminal of the evaluation target element 19. And the voltage-current characteristics of the evaluation target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13 are evaluated. Further, since the switch 16 for stopping the current flowing in the internal circuit 20 and the switch 15 for connecting the evaluation target element 19 between the output terminal 3 and the ground 2 are provided, the evaluation is performed based on the voltage applied to the output terminal 3. The voltage-current characteristics of the target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13 are evaluated with higher accuracy.

図2は、電圧ディテクタ14、スイッチ15及びスイッチ16を具体的に示したものである。   FIG. 2 specifically shows the voltage detector 14, the switch 15, and the switch 16.

まず、電圧ディテクタ14の構成として、NMOS34のゲートが分圧ノード6に接続され、ソースはグランド端子2に接続され、ドレインはヒューズ38及びプルアップ用抵抗31を介して電源端子1に接続されている。ヒューズ38の一端は、PMOS32及びNMOS33で構成されるインバータの入力に接続されている。インバータの出力が、PMOS36(スイッチ16)のゲートとNMOS35(スイッチ15)のゲートとに接続されている。PMOS36のソースは電源端子1に接続され、ドレインはヒューズ17に接続されている。ヒューズ37と評価対象素子19とNMOS35とは、出力端子3とグランド端子2との間に直列に接続されている。なお、評価対象素子19とNMOS35とは、順不同である。また、ヒューズ37は、図1には図示されていない。   First, as a configuration of the voltage detector 14, the gate of the NMOS 34 is connected to the voltage dividing node 6, the source is connected to the ground terminal 2, and the drain is connected to the power supply terminal 1 via the fuse 38 and the pull-up resistor 31. Yes. One end of the fuse 38 is connected to the input of an inverter composed of a PMOS 32 and an NMOS 33. The output of the inverter is connected to the gate of the PMOS 36 (switch 16) and the gate of the NMOS 35 (switch 15). The source of the PMOS 36 is connected to the power supply terminal 1, and the drain is connected to the fuse 17. The fuse 37, the evaluation target element 19, and the NMOS 35 are connected in series between the output terminal 3 and the ground terminal 2. Note that the evaluation target element 19 and the NMOS 35 are in no particular order. The fuse 37 is not shown in FIG.

次に、回路動作について説明する。分圧ノード6の電圧がNMOS34のしきい値電圧よりも高くなった時、NMOS34がオンし、NMOS34のドレイン電圧がローになる。その結果、PMOS32及びNMOS33で構成されるインバータの出力はハイになり、NMOS35はオンになり、PMOS36はオフになる。したがって、評価対象素子19に電流が流れ、出力端子3とグランド端子2との二端子を用いて評価対象素子19の電圧−電流特性が評価される。一方、分圧ノード6の電圧がNMOS34のしきい値電圧よりも低くなった時、NMOS34がオフし、NMOS34のドレイン電圧がハイになるので、インバータの出力はローになる。その結果、NMOS35はオフし、PMOS36はオンし、評価対象素子19及びPMOS18に電流が流れなくなることで、分圧回路13内の素子の電圧−電流特性が評価される。なお、分圧回路13内の素子が評価対象素子19に比べて高いインピーダンスの場合として、この状態でPMOS36はオンしている。出力電圧3は電源電圧1以上にはしないため、PMOS18のゲート電圧はソース電圧以上になり、PMOS18はオフする。また、内部回路20に電源端子1からPMOS36を通って電流が流れるが、この電流は出力端子3とグランド端子2との間に接続された測定系には影響しない。ヒューズ17、ヒューズ38及びヒューズ37はテスト終了後に切断されることにより、VRの通常動作時に、PMOS36がオンとなり起こるPMOS18の機能消失が防止され、また、評価対象素子19及びNMOS34の経路の電流が流れない。   Next, circuit operation will be described. When the voltage at the voltage dividing node 6 becomes higher than the threshold voltage of the NMOS 34, the NMOS 34 is turned on and the drain voltage of the NMOS 34 becomes low. As a result, the output of the inverter composed of the PMOS 32 and the NMOS 33 becomes high, the NMOS 35 is turned on, and the PMOS 36 is turned off. Therefore, a current flows through the evaluation target element 19, and the voltage-current characteristics of the evaluation target element 19 are evaluated using the two terminals of the output terminal 3 and the ground terminal 2. On the other hand, when the voltage at the voltage dividing node 6 becomes lower than the threshold voltage of the NMOS 34, the NMOS 34 is turned off and the drain voltage of the NMOS 34 becomes high, so that the output of the inverter becomes low. As a result, the NMOS 35 is turned off, the PMOS 36 is turned on, and no current flows through the evaluation target element 19 and the PMOS 18, whereby the voltage-current characteristics of the elements in the voltage dividing circuit 13 are evaluated. Note that the PMOS 36 is on in this state, assuming that the elements in the voltage dividing circuit 13 have a higher impedance than the evaluation target element 19. Since the output voltage 3 is not higher than the power supply voltage 1, the gate voltage of the PMOS 18 becomes higher than the source voltage, and the PMOS 18 is turned off. In addition, a current flows from the power supply terminal 1 through the PMOS 36 to the internal circuit 20, but this current does not affect the measurement system connected between the output terminal 3 and the ground terminal 2. The fuse 17, the fuse 38, and the fuse 37 are disconnected after the test is completed, so that the loss of the function of the PMOS 18 that occurs when the PMOS 36 is turned on during the normal operation of the VR is prevented. Not flowing.

また、出力端子3に印加する電圧レベルとスイッチ15及びスイッチ16の開閉との論理関係が変更される場合、PMOS32及びNMOS33で構成されるインバータが取り外されたり、NMOS34とプルアップ抵抗31との代わりにソースを出力端子3に接続したPMOSとプルダウン抵抗とが設けられたり、NMOS35及びPMOS36のチャネルの極性が変更されたりする。   Further, when the logical relationship between the voltage level applied to the output terminal 3 and the opening / closing of the switch 15 and the switch 16 is changed, the inverter composed of the PMOS 32 and the NMOS 33 is removed, or the NMOS 34 and the pull-up resistor 31 are replaced. Further, a PMOS having a source connected to the output terminal 3 and a pull-down resistor are provided, and the polarities of the channels of the NMOS 35 and the PMOS 36 are changed.

次に、図4及び図5を用い、分圧回路13の構成について説明する。分圧ノード5の電圧は基準電圧4と同電位になり、分圧ノード6の反転レベルはNMOS34のしきい値電圧になるとすれば、図4に示すように、分圧ノード5の電圧は分圧ノード6の電圧よりも高くなる。但し、出力電圧3の要求仕様が低電圧化されている中で、必要に応じて基準電圧4を分圧することも考えられ、第1の分圧が第2の分圧よりも低くなる場合がないとも言い切れない。また、図5に示す分圧回路13でもよい。図5に示す分圧回路13は、抵抗41(Ra)、トリミングできる抵抗42(Rb)、抵抗43(Rc)、抵抗44(Rd)によって構成されている。ICが製造された直後は、ヒューズ45によって抵抗42は短絡されているので、分圧ノード5の分圧比n1及び分圧ノード6の分圧比n2は、
n1=(Rc+Rd)/(Ra+Rc+Rd)
n2=Rd/(Ra+Rc+Rd)
となる。また、初期評価の後、ヒューズを切断してトリミングが行われると、分圧ノード5の分圧比n1’及び分圧ノード6の分圧比n2’は、
n1’=(Rc+Rd)/(Ra+Rb+Rc+Rd)
n2’=Rd/(Ra+Rb+Rc+Rd)
となる。ここで、出力電圧3の最大値をVmaxとし、電圧ディテクタ14の反転レベルをVthとしたときに、次の式が成り立つように各抵抗の値を設定する。すると、ユーザは、評価対象素子19及び分圧回路13内の素子のテストを行え、トリミング調整後のVRでは、通常動作時にPMOS36がオンとなり起こるPMOS18の機能消失を防止でき、評価対象素子19及びNMOS34の経路の電流が流れない。
Vmax×n2>Vth>Vmax×n2’
例えば、Vmax=5.0V、Vth=0.5Vの場合、n2>1/10、
n2’<1/10となるから、Rd=1とすると、Ra+Rc+Rd<10、Ra+Rb+Rc+Rd>10となるように、各抵抗の値を決定すればよい。
以上のことから、分圧ノード6の分圧比が1/10程度となる。
Next, the configuration of the voltage dividing circuit 13 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Assuming that the voltage of the voltage dividing node 5 becomes the same potential as the reference voltage 4 and the inversion level of the voltage dividing node 6 becomes the threshold voltage of the NMOS 34, the voltage of the voltage dividing node 5 is divided as shown in FIG. It becomes higher than the voltage of the voltage node 6. However, it may be possible to divide the reference voltage 4 as necessary while the required specification of the output voltage 3 is lowered, and the first divided voltage may be lower than the second divided voltage. I can't even say I don't. Further, the voltage dividing circuit 13 shown in FIG. 5 may be used. The voltage dividing circuit 13 shown in FIG. 5 includes a resistor 41 (Ra), a resistor 42 (Rb) that can be trimmed, a resistor 43 (Rc), and a resistor 44 (Rd). Immediately after the IC is manufactured, since the resistor 42 is short-circuited by the fuse 45, the voltage dividing ratio n1 of the voltage dividing node 5 and the voltage dividing ratio n2 of the voltage dividing node 6 are
n1 = (Rc + Rd) / (Ra + Rc + Rd)
n2 = Rd / (Ra + Rc + Rd)
It becomes. After the initial evaluation, when the fuse is cut and trimming is performed, the voltage dividing ratio n1 ′ of the voltage dividing node 5 and the voltage dividing ratio n2 ′ of the voltage dividing node 6 are
n1 ′ = (Rc + Rd) / (Ra + Rb + Rc + Rd)
n2 ′ = Rd / (Ra + Rb + Rc + Rd)
It becomes. Here, when the maximum value of the output voltage 3 is Vmax and the inversion level of the voltage detector 14 is Vth, the value of each resistor is set so that the following equation is established. Then, the user can test the evaluation target element 19 and the elements in the voltage dividing circuit 13, and in the VR after trimming adjustment, the PMOS 36 can be turned on during normal operation to prevent the loss of the function of the PMOS 18. The current in the path of the NMOS 34 does not flow.
Vmax × n2>Vth> Vmax × n2 ′
For example, when Vmax = 5.0V and Vth = 0.5V, n2> 1/10,
Since n2 ′ <1/10, when Rd = 1, the values of the resistors may be determined so that Ra + Rc + Rd <10 and Ra + Rb + Rc + Rd> 10.
From the above, the voltage dividing ratio of the voltage dividing node 6 is about 1/10.

ボルテージレギュレータを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a voltage regulator. 電圧ディテクタを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a voltage detector. 内部回路の図である。It is a figure of an internal circuit. 分圧回路の図である。It is a figure of a voltage dividing circuit. 分圧回路の図である。It is a figure of a voltage dividing circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 電源端子 2 グランド端子
3 出力端子 4 基準電圧
5 分圧ノード 6 分圧ノード
11 出力トランジスタ 12 エラーアンプ
13 分圧回路 14 電圧ディテクタ
15,16 スイッチ 17,38,37,45 ヒューズ
19 評価対象素子 20 内部回路
23 抵抗素子 24 定電流源
31 プルアップ抵抗 33,34,35 NMOS
41,42,43,44 抵抗
18,32,36,21,22 PMOS
1 power supply terminal 2 ground terminal 3 output terminal 4 reference voltage 5 voltage dividing node 6 voltage dividing node 11 output transistor 12 error amplifier 13 voltage dividing circuit 14 voltage detector 15, 16 switch 17, 38, 37, 45 fuse 19 evaluation target element 20 Internal circuit 23 Resistance element 24 Constant current source 31 Pull-up resistor 33, 34, 35 NMOS
41, 42, 43, 44 Resistors 18, 32, 36, 21, 22 PMOS

Claims (1)

内部の素子の特性をテストする機能を搭載したボルテージレギュレータにおいて、
出力端子とグランド端子との間に接続された分圧回路と、
基準電圧回路と、
前記基準電圧回路の出力が反転入力端子に接続され、前記分圧回路の第一出力が非反転入力端子に接続されたエラーアンプと、
前記エラーアンプの出力にゲートが接続され、電源端子にソースが接続され、前記出力端子にドレインが接続された出力トランジスタと、
前記分圧回路の第二出力が入力される電圧ディテクタと、
前記電圧ディテクタの出力によって開閉が制御される、前記出力端子と前記グランド端子との間に設けられた第一スイッチと、
前記出力端子と前記グランド端子との間に前記第一スイッチと直列に設けられ、前記第一スイッチの開閉によって電気的特性が前記出力端子と前記グランド端子とを用いて評価される評価対象素子と、
前記電圧ディテクタの出力によって開閉が制御される、前記電源端子とトランジスタのゲートとの間に設けられた第二スイッチと、
前記出力端子にソースが接続され、前記第二スイッチにゲートとドレインとが接続され、前記第二スイッチの開閉によって前記出力端子からの電流が遮断される前記トランジスタと、
を備えていることを特徴とするボルテージレギュレータ。
In a voltage regulator equipped with a function to test the characteristics of internal elements,
A voltage dividing circuit connected between the output terminal and the ground terminal;
A reference voltage circuit;
An error amplifier in which an output of the reference voltage circuit is connected to an inverting input terminal, and a first output of the voltage dividing circuit is connected to a non-inverting input terminal;
An output transistor having a gate connected to the output of the error amplifier, a source connected to a power supply terminal, and a drain connected to the output terminal;
A voltage detector to which a second output of the voltage dividing circuit is input;
A first switch provided between the output terminal and the ground terminal, the opening and closing of which is controlled by the output of the voltage detector;
An evaluation target element provided in series with the first switch between the output terminal and the ground terminal, the electrical characteristics of which are evaluated using the output terminal and the ground terminal by opening and closing the first switch; ,
A second switch provided between the power supply terminal and the gate of the transistor, the opening and closing of which is controlled by the output of the voltage detector;
A source connected to the output terminal, a gate and a drain connected to the second switch, and the transistor from which current from the output terminal is cut off by opening and closing the second switch;
A voltage regulator characterized by comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140138050A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 세이코 인스트루 가부시키가이샤 Voltage regulator
US9110487B2 (en) 2011-05-12 2015-08-18 Seiko Instruments Inc. Voltage regulator
JP2017174116A (en) * 2016-03-23 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Voltage Regulator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0883129A (en) * 1994-09-13 1996-03-26 Sharp Corp Stabilized power supply circuit
JP2000266817A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Rohm Co Ltd Semiconductor integrated-circuit device with test function
JP2001053232A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Seiko Epson Corp Semiconductor integrated circuit and testing method therefor
JP2002108842A (en) * 2000-09-27 2002-04-12 Ricoh Co Ltd Mode switching circuit
JP2003297932A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2006170898A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Test circuit of semiconductor device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0883129A (en) * 1994-09-13 1996-03-26 Sharp Corp Stabilized power supply circuit
JP2000266817A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Rohm Co Ltd Semiconductor integrated-circuit device with test function
JP2001053232A (en) * 1999-08-05 2001-02-23 Seiko Epson Corp Semiconductor integrated circuit and testing method therefor
JP2002108842A (en) * 2000-09-27 2002-04-12 Ricoh Co Ltd Mode switching circuit
JP2003297932A (en) * 2002-03-29 2003-10-17 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2006170898A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Ricoh Co Ltd Test circuit of semiconductor device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9110487B2 (en) 2011-05-12 2015-08-18 Seiko Instruments Inc. Voltage regulator
KR20140138050A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 세이코 인스트루 가부시키가이샤 Voltage regulator
CN104181966A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 精工电子有限公司 Voltage regulator
JP2015005268A (en) * 2013-05-23 2015-01-08 セイコーインスツル株式会社 Voltage regulator
KR102182027B1 (en) 2013-05-23 2020-11-23 에이블릭 가부시키가이샤 Voltage regulator
JP2017174116A (en) * 2016-03-23 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 Voltage Regulator

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