JP2008165757A - Power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電源回路に係り、詳しくは、外部から供給された電源電圧を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧として出力する電源回路に関するものである。 The present invention relates to a power supply circuit, and more particularly to a power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage.
自動車の電子制御装置(ECU:Electrical Control Unit)に搭載されているマイクロコンピュータには、車載バッテリから電源が供給されるが、車載バッテリのバッテリ電圧は12〜16Vであり、マイクロコンピュータの制御電圧は1.5〜5Vであるため、バッテリ電圧を制御電圧まで降圧する必要がある。 A microcomputer mounted in an electronic control unit (ECU) of an automobile is supplied with power from an in-vehicle battery. The battery voltage of the in-vehicle battery is 12 to 16 V, and the control voltage of the microcomputer is Since it is 1.5 to 5 V, it is necessary to step down the battery voltage to the control voltage.
ここで、バッテリ電圧をマイクロコンピュータに直接供給し、マイクロコンピュータに内蔵された内部電源回路でバッテリ電圧を制御電圧まで降圧することは、内部電源回路を形成する半導体デバイスの耐圧から困難である。
そのため、従来より、マイクロコンピュータの外部に設けた外部電源回路でバッテリ電圧を適宜な電圧まで降圧し、その適宜な電圧をマイクロコンピュータに供給し、マイクロコンピュータの内部電源回路で当該適宜な電圧を制御電圧まで降圧するようにしている。
Here, it is difficult to supply the battery voltage directly to the microcomputer and to reduce the battery voltage to the control voltage by the internal power supply circuit built in the microcomputer because of the withstand voltage of the semiconductor device forming the internal power supply circuit.
Therefore, conventionally, the battery voltage is stepped down to an appropriate voltage by an external power supply circuit provided outside the microcomputer, the appropriate voltage is supplied to the microcomputer, and the appropriate voltage is controlled by the internal power supply circuit of the microcomputer. The voltage is stepped down to the voltage.
また、近年のマイクロコンピュータに対する高速化の要求を満たすため、半導体デバイスの微細化ならびに制御電圧の低電圧化がすすめられている。
そのため、外部電源回路の動作速度に対するマイクロコンピュータの内部電源回路の制御安定時間が小さくなり、外部電源回路の電源投入時や外部電源回路の電圧変動時などの過渡状態において、内部電源回路の応答遅れによって制御電圧にリンギングやオーバーシュートが生じることが問題になっている。
すなわち、制御電圧にリンギングが生じると、そのリンギングが電源ノイズとなってマイクロコンピュータが誤動作を起こすおそれがある。また、制御電圧にオーバーシュートが生じると、マイクロコンピュータを形成する半導体デバイスに過電圧が印加されて破壊されるおそれがある。
Further, in order to meet the recent demand for higher speeds of microcomputers, miniaturization of semiconductor devices and lowering of the control voltage have been promoted.
Therefore, the control stabilization time of the microcomputer's internal power supply circuit with respect to the operating speed of the external power supply circuit is reduced, and the response of the internal power supply circuit is delayed in a transient state such as when the power of the external power supply circuit is turned on or when the voltage of the external power supply circuit fluctuates As a result, ringing or overshoot occurs in the control voltage.
That is, if ringing occurs in the control voltage, the ringing may cause power supply noise and cause the microcomputer to malfunction. Further, when an overshoot occurs in the control voltage, there is a risk that the overvoltage is applied to the semiconductor device forming the microcomputer and destroyed.
ところで、特許文献1に開示されるように、半導体装置に内蔵され、半導体装置内の主回路に低電圧を与える低電圧電源回路であって、外部から与えられる電源電圧が所定レベルを超えているか否かを判別する電圧判別手段と、与えられる電圧をその電圧よりも低い電圧に変換する電圧変換手段と、前記電圧判別手段にて前記外部から与えられる電源電圧が前記所定レベルを超えていると判別された場合は、前記電圧変換手段に前記外部から与えられる電源電圧を供給するとともに前記電圧変換手段から出力される電圧を前記主回路に供給し、前記電圧判別手段にて前記外部から与えられる電源電圧が前記所定レベルを超えていないと判別された場合は、前記外部から与えられる電源電圧を前記主回路に供給する電圧制御手段とを備えた低電圧電源回路が提案されている。
そして、特許文献1には、外部から与えられる電源電圧が高い場合でも、主回路には動作に適した低い電圧が供給されると記載されている。
特許文献1の技術では、前記各手段(電圧判別手段、電圧変換手段、電圧制御手段)が複雑な回路構成であるため、前記各手段の動作に要する時間が長くなり、外部電源の電源投入時には、前記各手段の応答遅れによって主回路に供給される電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるおそれがある。
また、特許文献1の前記各手段は複雑な回路構成であるため、製造コストが大きくなるという欠点もある。
In the technique of
Further, each of the means disclosed in
図42は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された従来の内部電源回路71の概略構成を示すブロック回路図である。
マイクロコンピュータ70には、内部電源回路71および低電圧系回路72が内蔵され、各端子VDD,VCLOUT,VCLが設けられている。
低電圧系回路72は、デジタル回路やメモリなどから構成されている。
マイクロコンピュータ70の外部には、車載バッテリ73、外部電源回路74、イグニッションスイッチIG、電源平滑用コンデンサCLが設けられている。
FIG. 42 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional internal
The
The low
On the outside of the
各端子VCL,VCLOUTはマイクロコンピュータ70の外部で接続されている。
電源平滑用コンデンサCLの一方の電極は各端子VCLOUT,VCLに接続され、電源平滑用コンデンサCLの他方の電極はアースを介して車載バッテリ73のマイナス側端子に接続されている。
また、マイクロコンピュータ70の内部アースは、アース端子(図示略)を介して車載バッテリ73のマイナス側端子に接続されている。
The terminals VCL and VCLOUT are connected outside the
One electrode of the power supply smoothing capacitor CL is connected to the terminals VCLOUT and VCL, and the other electrode of the power supply smoothing capacitor CL is connected to the negative terminal of the in-
The internal ground of the
外部電源回路74は、イグニッションスイッチIGを介して車載バッテリ73のプラス側端子に接続され、車載バッテリ73のバッテリ電圧(この例では12〜16V)を適宜な電圧Va(この例では5V)まで降圧して出力する。
外部電源回路74が生成した電圧(以下、「降圧電圧」と呼ぶ)Vaは、端子VDDを介して内部電源回路71に供給される。
The external
The voltage Va (hereinafter referred to as “step-down voltage”) Va generated by the external
内部電源回路71は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Va(=5V)を、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vb(この例では1.5V)まで降圧して出力する。
尚、基準電圧生成回路83およびオペアンプ84を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって形成されている。
The internal
The transistors (not shown) constituting the reference
出力トランジスタ81は、PチャネルMOSトランジスタから成り、そのソースは端子VDDに接続され、そのドレインは端子VCLOUTに接続され、そのゲートはオペアンプ84の出力端子に接続されている。
そして、出力トランジスタ81のドレイン電圧は、内部電源回路71が生成した制御電圧Vbとして端子VCLOUTから出力される。
The
The drain voltage of the
抵抗分圧回路82は、直列接続された各抵抗Ra,Rbによって構成され、各抵抗Ra,Rb間のノードαはオペアンプ84の反転入力端子に接続され、抵抗Rbのノードαとは反対側はアースに接続され、抵抗Raのノードαとは反対側は端子VCLに接続されると共に低電圧系回路72に接続されている。
The resistance voltage dividing
基準電圧生成回路83は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Va(=5V)から一定電圧である基準電圧INP(この例では約1.35V)を生成して出力する。
尚、基準電圧生成回路83は、どのような回路構成によって具体化してもよいが、例えば、半導体素子のpn接合によるバンドギャップ電圧に基づいて一定電圧である基準電圧を生成するバンドギャップ定電圧回路(バンドギャップレギュレータ、バンドギャップリファレンス回路)によって構成すればよい。
The reference
The reference
オペアンプ84は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧として単電源動作を行い、その非反転入力端子には基準電圧生成回路83の基準電圧INPが入力されている。
The
このように、出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84は、出力トランジスタ81を電力制御段とする非反転増幅回路85を構成している。
そのため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、基準電圧INPおよび各抵抗Ra,Rbの抵抗値Ra,Rbを用いて数式1により表される。
従って、基準電圧INPおよび各抵抗値Ra,Rbを適宜設定することにより、任意の制御電圧Vbが得られる。
Thus, the
Therefore, the control voltage Vb, which is the drain voltage of the
Therefore, an arbitrary control voltage Vb can be obtained by appropriately setting the reference voltage INP and the resistance values Ra and Rb.
Vb=(1+Ra/Rb)×INP ………(数式1) Vb = (1 + Ra / Rb) × INP (Equation 1)
そして、内部電源回路71が生成した制御電圧Vbは、各端子VCL,VCLOUTに接続された電源平滑用コンデンサCLによって平滑され、端子VCLに接続された低電圧系回路72に供給される。
尚、内部電源回路71は端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaによって動作し、降圧電圧Va(=5V)は制御電圧Vb(=1.5V)よりも高電圧であるため、制御電圧Vbによって動作する低電圧系回路72に対して、内部電源回路71を「高電圧系回路」と呼ぶことができる。また、低電圧系回路72を「1.5V系回路」と呼び、内部電源回路71を「5V系回路」と呼ぶこともできる。
The control voltage Vb generated by the internal
The internal
ここで、端子VCLに加えて端子VCLOUTを設け、各端子VCL,VCLOUTをマイクロコンピュータ70の外部で接続しているのは、非反転増幅回路85の負帰還ライン(端子VCL→抵抗Ra→オペアンプ84の反転入力端子)に生じた電源ノイズを電源平滑用コンデンサCLによって効率的に吸収するためである。
そのため、端子VCOUTLを省くと共に、マイクロコンピュータ70の内部で出力トランジスタ81のドレインを端子VCLに接続した場合でも、内部電源回路71の動作に支障はないが、その場合には電源平滑用コンデンサCLによる前記電源ノイズの吸収効率が若干低下することになる。
Here, in addition to the terminal VCL, a terminal VCLOUT is provided, and the terminals VCL and VCLOUT are connected outside the
Therefore, even when the terminal VCOUTL is omitted and the drain of the
図43は、図42に示す従来技術のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
尚、降圧電圧Vaは端子VDDの電圧であり、制御電圧Vbは各端子VCLOUT,VCLの電圧である。
FIG. 43 shows temporal displacements of the step-down voltage Va, control voltage Vb, and reference voltage INP of the
The step-down voltage Va is a voltage at the terminal VDD, and the control voltage Vb is a voltage at each terminal VCLOUT and VCL.
イグニッションスイッチIGがオンされると同時に、そのイグニッションスイッチIGを介して車載バッテリ73のバッテリ電圧が外部電源回路74に印加されて電源投入され、外部電源回路74が動作して降圧電圧Vaを生成する。
このとき、外部電源回路74の起動特性により、降圧電圧Vaは外部電源回路74の電源投入時からの時間経過に従って略直線的に増大し、外部電源回路74の動作が安定した時点で、降圧電圧Vaは定常電圧(=5V)に達して定常状態になる。
At the same time as the ignition switch IG is turned on, the battery voltage of the in-
At this time, due to the startup characteristics of the external
そして、基準電圧生成回路83は、外部電源回路74の降圧電圧Vaから基準電圧INPを生成する。
そのため、基準電圧INPは降圧電圧Vaに追従して増大するが、基準電圧生成回路83の起動特性により、基準電圧INPの立ち上がり速度は降圧電圧Vaの立ち上がり速度よりも遅くなり、外部電源回路74および基準電圧生成回路83の両方の動作が安定した時点で、基準電圧INPは定常電圧(=約1.35V)に達して定常状態になる。
Then, the reference
Therefore, the reference voltage INP increases following the step-down voltage Va. However, due to the starting characteristics of the reference
また、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
そのため、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大するが、非反転増幅回路85の起動特性により、制御電圧Vbの立ち上がり速度は基準電圧INPの立ち上がり速度よりも遅くなり、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧(=1.5V)に達して定常状態になる。
Further, the non-inverting amplifier circuit 85 (the
Therefore, the control voltage Vb increases following each of the voltages Va and INP. However, due to the startup characteristics of the
ところで、低電圧系回路72の制御電圧Vbが高い場合(例えば3.3V)で、且つ、降圧電圧Vaの立ち上がり速度が遅い場合には、内部電源回路71を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間(動作安定時間)が十分に確保できるため、基準電圧INPおよび制御電圧Vbを安定に生成可能であり、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるおそれは無かった。
By the way, when the control voltage Vb of the low
しかし、近年のマイクロコンピュータに対する高速化の要求を満たすため、半導体デバイスの微細化ならびに制御電圧Vbの低電圧化がすすめられ、制御電圧Vbが例えば3.3Vから1.5Vに低電圧化されている。
また、近年、外部電源回路74の動作速度の高速化に伴い、降圧電圧Vaの立ち上がり速度も速くなっている。
However, in order to meet the recent demand for higher speeds for microcomputers, miniaturization of semiconductor devices and lowering of the control voltage Vb have been promoted, and the control voltage Vb has been lowered from, for example, 3.3V to 1.5V. Yes.
In recent years, as the operation speed of the external
そのため、外部電源回路74の電源投入時における内部電源回路71の制御安定時間が小さくなり、内部電源回路71の応答遅れによって、図43の点線囲み部分に示すように、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じることが問題になっている。
ちなみに、外部電源回路74の電源投入時だけでなく、車載バッテリ73のバッテリ電圧の変動などに起因する外部電源回路74の降圧電圧Vaの変動時などの過渡状態でも、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるおそれがある。
Therefore, the control stabilization time of the internal
Incidentally, the reference voltage INP and the control voltage Vb are not only when the external
そして、制御電圧Vbにリンギングが生じると、そのリンギングが電源ノイズとなって低電圧系回路72が誤動作を起こすおそれがある。また、制御電圧Vbにオーバーシュートが生じると、低電圧系回路72を構成する半導体デバイスに過電圧が印加されて破壊されるおそれがある。
If ringing occurs in the control voltage Vb, the ringing may cause power supply noise and cause the
この問題を解決するには、内部電源回路71を安定化すればよく、その具体的な方法には、(イ)電源平滑用コンデンサCLの容量を増大させることにより制御電圧Vbに生じたリンギングやオーバーシュートを吸収させる方法、(ロ)内部電源回路71の起動特性を高速化して応答遅れを改善する方法、などがあげられる。
In order to solve this problem, the internal
しかし、電源平滑用コンデンサCLの容量を増大させる方法には、電源平滑用コンデンサCLの外形寸法が大きくなり、電源平滑用コンデンサCLが搭載される電子制御装置の外形寸法も大きくなることに加え、大容量の電源平滑用コンデンサCLは高価であるため電子制御装置の製造コストが増大するという欠点がある。 However, in the method of increasing the capacity of the power smoothing capacitor CL, the outer dimension of the power smoothing capacitor CL is increased, and the outer dimension of the electronic control device on which the power smoothing capacitor CL is mounted is also increased. Since the large-capacity power supply smoothing capacitor CL is expensive, there is a drawback that the manufacturing cost of the electronic control device increases.
また、内部電源回路71の起動特性を高速化して応答遅れを改善する方法には、制御電圧Vbが1.5Vと低電圧化されてトランジスタのしきい値電圧に近づいている状態では起動特性の高速化も限界に近づくため、現在以上の高速化は困難であるという欠点がある。
Further, in the method of improving the response delay by speeding up the startup characteristic of the internal
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、生成した出力電圧(制御電圧)にリンギングやオーバーシュートが発生するのを防止して安定化することが可能な電源回路を低コストに提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a power supply capable of stabilizing by preventing ringing and overshoot from occurring in the generated output voltage (control voltage). It is to provide a circuit at a low cost.
請求項1に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(11)であって、
外部から供給された電源電圧の立ち上がり速度を低く抑える抑制手段(12)と、
その抑制手段によって立ち上がり速度が抑制された前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段(81〜85)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in
A power supply circuit (11) for stepping down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputting the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Suppression means (12) for keeping the rising speed of the power supply voltage supplied from the outside low;
Technical features include voltage generation means (81-85) for generating the output voltage from the power supply voltage whose rising speed is suppressed by the suppression means.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電源回路において、前記抑制手段はボルテージフォロアから成ることを技術的特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the power supply circuit according to the first aspect, the suppression means is a voltage follower.
請求項3に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(21)であって、
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電源電圧が設定電圧(V1)未満の場合には前記電圧生成手段による前記出力電圧の生成動作を中止させて前記出力電圧を出力させず、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記電圧生成手段から前記出力電圧を出力させる制御手段(22,23)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in
A power supply circuit (21) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb).
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the power supply voltage is lower than the set voltage (V1), the output voltage generation by the voltage generating means is stopped and the output voltage is not output. When the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage, the output voltage is not output. Technical features include control means (22, 23) for outputting the output voltage from the voltage generating means.
請求項4に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(31,101,111,121,131,141,151)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電圧生成手段(81〜85)の動作が不安定な状態の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、前記電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を出力させる制御手段(32〜34,102,112,122,132,107,113,114)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to
A power supply circuit (31, 101, 111, 121, 131, 141, 151) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb). ,
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
When the operation of the voltage generating means (81-85) is unstable, the output voltage (Vb) generated by the voltage generating means is held below a specified voltage (VF, Vz, 2 × Vf), Control means (32 to 34, 102, 112, 122, 132, 107, 113, 114) for outputting the output voltage generated by the voltage generating means when the operation of the voltage generating means is in a stable state; It is a technical feature that it has.
請求項5に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(31,101,111,141,151)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電源電圧(Va)が設定電圧(V2,V3,V4)未満の場合には前記電圧生成手段(81〜85)が生成した前記出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を出力させる制御手段(32〜34,102,112,107,113,114)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in
A power supply circuit (31, 101, 111, 141, 151) for stepping down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputting the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
When the power supply voltage (Va) is less than the set voltage (V2, V3, V4), the output voltage (Vb) generated by the voltage generating means (81-85) is used as a specified voltage (VF, Vz, 2 × Vf). And a control means (32 to 34, 102, 112, 107, 113, 114) for outputting the output voltage generated by the voltage generating means when the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage. It is a technical feature that it has.
請求項6に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(31,121,131)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t2,t6)未満の場合には前記電圧生成手段(81〜85)が生成した前記出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧(Vb)を出力させる制御手段(32〜34,122,132)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in
A power supply circuit (31, 121, 131) for stepping down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputting the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
The output voltage (Vb) generated by the voltage generator (81-85) when the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t2, t6) ) Is maintained below a specified voltage (VF, Vz, 2 × Vf), and when the elapsed time is equal to or longer than a set time, the control means (32 to 32) that outputs the output voltage (Vb) generated by the voltage generation means. 34, 122, 132).
請求項7に記載の発明は、
請求項4〜6のいずれか1項に記載の電源回路において、
前記制御手段(32〜34,112,132,113,114)は、前記電圧生成手段(81〜85)の出力端子(VCLOUT)と電源回路のアースとの間に順方向接続されたダイオード(34,113,114)を備え、そのダイオードの順方向電圧(VF,2×Vf)が前記規定電圧になることを技術的特徴とする。
The invention described in
In the power supply circuit according to any one of
The control means (32 to 34, 112, 132, 113, 114) includes a diode (34) connected in a forward direction between the output terminal (VCLOUT) of the voltage generation means (81 to 85) and the ground of the power supply circuit. , 113, 114), and the forward voltage (VF, 2 × Vf) of the diode is the specified voltage.
請求項8に記載の発明は、
請求項4〜6のいずれか1項に記載の電源回路において、
前記制御手段(102,122,107)は、前記電圧生成手段(81〜85)の出力端子(VCLOUT)と電源回路のアースとの間に逆方向接続されたツェナーダイオード(107)を備え、そのツェナーダイオードのツェナー電圧(Vz)が前記規定電圧になることを技術的特徴とする。
The invention according to claim 8 provides:
In the power supply circuit according to any one of
The control means (102, 122, 107) includes a Zener diode (107) connected in a reverse direction between the output terminal (VCLOUT) of the voltage generation means (81-85) and the ground of the power supply circuit. A technical feature is that the Zener voltage (Vz) of the Zener diode becomes the specified voltage.
請求項9に記載の発明は、
請求項7に記載の電源回路において、
前記電圧生成手段(81〜85)および前記制御手段(112,132,113,114)は1個の半導体チップ上に集積化され、
前記ダイオード(113,114)は、前記半導体チップ上にて絶縁体分離された構造であることを技術的特徴とする。
The invention according to
The power supply circuit according to
The voltage generating means (81 to 85) and the control means (112, 132, 113, 114) are integrated on one semiconductor chip,
The diodes (113, 114) are technically characterized by a structure in which an insulator is separated on the semiconductor chip.
請求項10に記載の発明は、
請求項8に記載の電源回路において、
前記電圧生成手段(81〜85)および前記制御手段(102,122,107)は1個の半導体チップ上に集積化され、
前記ツェナーダイオード(107)は、前記半導体チップ上にて絶縁体分離された構造であることを技術的特徴とする。
The invention according to claim 10 is:
The power supply circuit according to claim 8, wherein
The voltage generating means (81-85) and the control means (102, 122, 107) are integrated on one semiconductor chip,
The Zener diode (107) is technically characterized by a structure in which an insulator is separated on the semiconductor chip.
請求項11に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(161,171,181,191,201,211)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85,183,185,205)と、
前記電圧生成手段(81〜85,183,185,205)の動作が不安定な状態の場合には前記電圧生成手段から出力される出力電流を絞って少なくさせ、前記電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には前記電圧生成手段の前記出力電流を絞らずに出力させる制御手段(162,163,182,192,202,212)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to
A power supply circuit (161, 171, 181, 191, 201, 211) for stepping down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputting the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85, 183, 185, 205) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
When the operation of the voltage generating means (81-85, 183, 185, 205) is in an unstable state, the output current output from the voltage generating means is reduced and reduced so that the operation of the voltage generating means is stable. It is a technical feature that control means (162, 163, 182, 192, 202, 212) for outputting the output current of the voltage generating means without being reduced in the case of a negative state is provided.
請求項12に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(161)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタ(81)と、
前記電源電圧(Va)が設定電圧(V3)未満の場合には前記出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑え、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記出力トランジスタ(81)の前記入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせる制御手段(162)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to
A power supply circuit (161) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
An output transistor (81) provided in the voltage generating means;
When the power supply voltage (Va) is less than the set voltage (V3), the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is kept low, and when the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage, the output A technical feature is that it comprises control means (162) for increasing the rising speed of the input voltage (VG4) of the transistor (81).
請求項13に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(161)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタ(81)と、
前記電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t4)未満の場合には前記出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑え、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記出力トランジスタ(81)の前記入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせる制御手段とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to claim 13
A power supply circuit (161) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
An output transistor (81) provided in the voltage generating means;
If the elapsed time from the start of the supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t4), the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is kept low, And a control means for increasing the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) when the elapsed time is equal to or longer than a set time.
請求項14に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(161)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(81〜85)と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタ(81)と、
前記出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑える制御手段(163)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to claim 14
A power supply circuit (161) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (81-85) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
An output transistor (81) provided in the voltage generating means;
It is technically characterized by comprising control means (163) for suppressing the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81).
請求項15に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(181)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(82〜85,183,185)と、
前記電圧生成手段に設けられた第1出力トランジスタ(185)および第2出力トランジスタ(183)と、
前記電源電圧(Va)が設定電圧(V5)未満の場合には前記第1出力トランジスタ(185)のみを動作させ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記第1出力トランジスタ(185)に加えて前記第2出力トランジスタ(183)を動作させる制御手段(182)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention according to claim 15 is:
A power supply circuit (181) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (82 to 85, 183, 185) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
A first output transistor (185) and a second output transistor (183) provided in the voltage generating means;
When the power supply voltage (Va) is lower than the set voltage (V5), only the first output transistor (185) is operated. When the power supply voltage is higher than the set voltage, the first output transistor (185) is operated. And a control means (182) for operating the second output transistor (183).
請求項16に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(191)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(82〜85,183,185)と、
前記電圧生成手段に設けられた第1出力トランジスタ(185)および第2出力トランジスタ(183)と、
前記電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t8)未満の場合には前記第1出力トランジスタ(185)のみを動作させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記第1出力トランジスタ(185)に加えて前記第2出力トランジスタ(183)を動作させる制御手段(192)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in claim 16
A power supply circuit (191) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb),
Voltage generating means (82 to 85, 183, 185) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
A first output transistor (185) and a second output transistor (183) provided in the voltage generating means;
When the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t8), only the first output transistor (185) is operated, and the elapsed time is set time. In the above case, the present invention is characterized in that it includes control means (192) for operating the second output transistor (183) in addition to the first output transistor (185).
請求項17に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(201)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(82〜85,205)と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタ(205)と、その出力トランジスタはゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタであることと、
前記電源電圧(Va)が設定電圧(V6)未満の場合には前記出力トランジスタ(205)の基板電位を前記電源電圧(Va)未満に制御して前記出力トランジスタ(205)の出力電流を絞って少なくさせ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記出力トランジスタ(205)の基板電位を前記電源電圧(Va)と同じに制御して前記出力トランジスタ(205)の出力電流を絞らずに出力させる制御手段(202)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in claim 17
A power supply circuit (201) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb).
Voltage generating means (82 to 85, 205) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
An output transistor (205) provided in the voltage generating means, and the output transistor is an insulated gate transistor having a gate insulated;
When the power supply voltage (Va) is lower than the set voltage (V6), the substrate potential of the output transistor (205) is controlled to be lower than the power supply voltage (Va) to reduce the output current of the output transistor (205). When the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage, the substrate potential of the output transistor (205) is controlled to be the same as the power supply voltage (Va) without reducing the output current of the output transistor (205). It has a technical feature that it includes control means (202) for outputting.
請求項18に記載の発明は、
外部から供給された電源電圧(Va)を所定電圧まで降圧し、その降圧した電圧を出力電圧(Vb)として出力する電源回路(211)であって、
前記電源電圧(Va)から前記出力電圧(Vb)を生成する電圧生成手段(82〜85,205)と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタ(205)と、その出力トランジスタはゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタであることと、
前記電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t9)未満の場合には、前記出力トランジスタ(205)の基板電位を前記電源電圧(Va)未満に制御して前記出力トランジスタ(205)の出力電流を絞って少なくさせ、前記経過時間が設定時間以上の場合には、前記出力トランジスタ(205)の基板電位を前記電源電圧(Va)と同じに制御して前記出力トランジスタ(205)の出力電流を絞らずに出力させる制御手段(212)とを備えたことを技術的特徴とする。
The invention described in claim 18
A power supply circuit (211) that steps down a power supply voltage (Va) supplied from the outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage (Vb).
Voltage generating means (82 to 85, 205) for generating the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va);
An output transistor (205) provided in the voltage generating means, and the output transistor is an insulated gate transistor having a gate insulated;
When the elapsed time from the start of the supply of the power supply voltage (Va) to the outside is less than the set time (t9), the substrate potential of the output transistor (205) is made less than the power supply voltage (Va). If the output current of the output transistor (205) is reduced and reduced, and the elapsed time is longer than the set time, the substrate potential of the output transistor (205) is controlled to be the same as the power supply voltage (Va). And a control means (212) for outputting the output transistor (205) without reducing the output current.
<請求項1:第1実施形態に該当(図1,図2参照)>
抑制手段(オペアンプ12から成るボルテージフォロア)は、外部から供給された電源電圧(Va)の立ち上がり速度が速い場合でも、その立ち上がり速度を低く抑えて電圧生成手段(81〜85)に供給する。
そして、電圧生成手段は、抑制手段によって立ち上がり速度が抑制された電源電圧(Va)から出力電圧(Vb)を生成するため、外部から供給された電源電圧の立ち上がり速度に依存せず、抑制手段にて抑制された電源電圧の立ち上がり速度に依存して動作する。
<Claim 1: Corresponding to the first embodiment (see FIGS. 1 and 2)>
Even when the rising speed of the power supply voltage (Va) supplied from the outside is high, the suppressing means (voltage follower including the operational amplifier 12) supplies the voltage generating means (81 to 85) with the rising speed kept low.
The voltage generating means generates the output voltage (Vb) from the power supply voltage (Va) whose rising speed is suppressed by the suppressing means, and therefore does not depend on the rising speed of the power supply voltage supplied from the outside. The operation depends on the suppressed rising speed of the power supply voltage.
そのため、請求項1の発明によれば、出力電圧(Vb)が例えば1.5Vと低い場合にも、電圧生成手段の制御安定時間(動作安定時間)を十分に確保できるため、出力電圧を安定に生成可能であり、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できる。
そして、請求項1の発明によれば、外部から供給された電源電圧の電源投入時だけでなく、電源電圧の変動時などの過渡状態でも、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるおそれは無い。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, even when the output voltage (Vb) is as low as 1.5 V, for example, it is possible to secure a sufficient control stabilization time (operation stabilization time) of the voltage generating means, so that the output voltage is It is possible to reliably prevent ringing or overshooting in the output voltage.
According to the first aspect of the present invention, there is no possibility that ringing or overshoot occurs in the output voltage not only when the power supply voltage supplied from the outside is turned on but also in a transient state such as when the power supply voltage fluctuates.
尚、抑制手段が電源電圧の立ち上がり速度を具体的にどのくらい低く抑えるかについては、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。 It should be noted that the suppression means specifically suppresses the rising speed of the power supply voltage to an experimentally optimal value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting. Find and set.
また、請求項1の発明のように抑制手段を電源回路の内部に設けた場合、電源回路を1個の半導体チップ上に集積化したとしても当該半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、電源回路の製造コストもほとんど増大しない。
従って、請求項1の発明によれば、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが発生するのを防止して安定化することが可能な電源回路(11)を低コストに提供できる。
Further, when the suppression means is provided in the power supply circuit as in the first aspect of the invention, even if the power supply circuit is integrated on one semiconductor chip, the external dimensions of the semiconductor chip hardly change, and the power supply circuit The manufacturing cost of the product hardly increases.
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide the power supply circuit (11) capable of preventing and stabilizing the output voltage from ringing and overshoot at a low cost.
<請求項2:第1実施形態に該当>
請求項2の発明では、抑制手段を簡単な構成のボルテージフォロアによって具体化するため、請求項1の発明を容易に実施できる。
<Claim 2: Corresponds to the first embodiment>
In the invention of
<請求項3:第2実施形態に該当(図3,図4参照)>
請求項3の制御手段(22,23)は、電源電圧(Va)が設定電圧(V1)未満の場合には電圧生成手段(81〜85)による出力電圧(Va)の生成動作を中止させて出力電圧を出力させず、電源電圧が設定電圧以上の場合には電圧生成手段が生成した出力電圧を出力させる。
<Claim 3: Corresponds to the second embodiment (see FIGS. 3 and 4)>
The control means (22, 23) of
従って、請求項3の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
尚、設定電圧(V1)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the invention of
The specific value of the set voltage (V1) may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to surely prevent the output voltage from ringing or overshooting.
<請求項4:第3〜第10実施形態に該当(図5〜図18参照)>
請求項4の制御手段(32〜34,102,112,122,132,107,113,114)は、電圧生成手段(81〜85)の動作が不安定な状態の場合には電圧生成手段が生成した出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には電圧生成手段が生成した出力電圧を出力させる。
従って、請求項4の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
<Claim 4: Corresponds to third to tenth embodiments (see FIGS. 5 to 18)>
The control means (32 to 34, 102, 112, 122, 132, 107, 113, 114) of
Therefore, according to the invention of
<請求項5:第3,第5,第6,第9,第10実施形態に該当(図5〜図11,図15〜図18参照)>
請求項5の制御手段(32〜34,102,112,107,113,114)は、電源電圧(Va)が設定電圧(V2,V3,V4)未満の場合には電圧生成手段(81〜85)が生成した出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、電源電圧が設定電圧以上の場合には電圧生成手段が生成した出力電圧を出力させる。
<Claim 5: Corresponds to the third, fifth, sixth, ninth and tenth embodiments (see FIGS. 5 to 11 and FIGS. 15 to 18)>
The control means (32 to 34, 102, 112, 107, 113, 114) according to
従って、請求項5の発明によれば、請求項4の発明と同様の作用・効果が得られる。
尚、設定電圧(V2,V3,V4)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the invention of
The specific value of the set voltage (V2, V3, V4) should be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so that the output voltage can be reliably prevented from ringing or overshoot. That's fine.
<請求項6:第4,第7,第8実施形態に該当(図5,図6,図12〜図14参照)>
請求項5の制御手段(32〜34,122,132)は、外部からの電源電圧(Va)の供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t2,t6)未満の場合には電圧生成手段(81〜85)が生成した出力電圧(Vb)を規定電圧(VF,Vz,2×Vf)以下に保持させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には電圧生成手段が生成した出力電圧を出力させる
<Claim 6: Corresponding to Fourth, Seventh, and Eighth Embodiments (see FIGS. 5, 6, and 12 to 14)>
The control means (32 to 34, 122, 132) according to
従って、請求項6の発明によれば、請求項5の発明と同様の効果が得られる。
尚、設定時間(t2,t6)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the invention of
It should be noted that the specific value of the set time (t2, t6) may be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from causing ringing or overshoot. .
<請求項7:第3,第4,第6,第8,第10実施形態に該当(図5,図11,図14,図18参照)>
請求項7の制御手段(32〜34,112,132,113,114)は、電圧生成手段(81〜85)の出力端子(VCLOUT)と電源回路のアースとの間に順方向接続されたダイオード(34,113,114)を備える。
そして、ダイオード(34,113,114)の順方向電圧が規定電圧(VF,2×Vf)になる。
従って、請求項7の発明によれば、規定電圧をダイオードによって簡単に生成可能であるため、請求項4〜6の発明を容易に実施できる。
<Claim 7: Corresponds to the third, fourth, sixth, eighth, and tenth embodiments (see FIGS. 5, 11, 14, and 18)>
The control means (32-34, 112, 132, 113, 114) according to
The forward voltage of the diode (34, 113, 114) becomes the specified voltage (VF, 2 × Vf).
Therefore, according to the invention of
<請求項8:第5,第7,第9実施形態に該当(図7,図12,図15参照)>
請求項8の制御手段(102,122,107)は、電圧生成手段(81〜85)の出力端子(VCLOUT)と電源回路のアースとの間に逆方向接続されたツェナーダイオード(107)を備える。
そして、ツェナーダイオードのツェナー電圧(Vz)が規定電圧になる。
従って、請求項8の発明によれば、規定電圧をツェナーダイオードによって簡単に生成可能であるため、請求項4〜6の発明を容易に実施できる。
<Claim 8: Corresponds to the fifth, seventh, and ninth embodiments (see FIGS. 7, 12, and 15)>
The control means (102, 122, 107) according to claim 8 comprises a Zener diode (107) connected in a reverse direction between the output terminal (VCLOUT) of the voltage generating means (81-85) and the ground of the power supply circuit. .
Then, the Zener voltage (Vz) of the Zener diode becomes the specified voltage.
Therefore, according to the invention of claim 8, the specified voltage can be easily generated by the Zener diode, and therefore the inventions of
<請求項9:第6,第8,第10実施形態に該当(図5,図11,図14,図18参照)>
請求項9の電圧生成手段(81〜85)および制御手段(112,132,113,114)は1個の半導体チップ上に集積化され、ダイオード(113,114)は半導体チップ上にて絶縁体分離された構造である。
<Claim 9: Corresponds to sixth, eighth, and tenth embodiments (see FIGS. 5, 11, 14, and 18)>
The voltage generating means (81 to 85) and the control means (112, 132, 113, 114) according to
従って、請求項9の発明によれば、電圧生成手段および制御手段を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成可能であるため、電源回路を小型化できると共に低コストに提供できる。
そして、請求項9の発明によれば、ダイオードのリーク電流を抑制できるため、順方向電圧(2×Vf)の設定精度を向上させることが可能になり、請求項7の発明の作用・効果が更に確実に得られる。
尚、ダイオードを絶縁体分離された構造にするには、例えば、トレンチ分離構造、SOI分離構造、LOCOS分離構造などを用いればよい。
Therefore, according to the ninth aspect of the present invention, since the voltage generation means and the control means can be configured by a monolithic IC integrated on one semiconductor chip, the power supply circuit can be reduced in size and can be provided at low cost. .
According to the ninth aspect of the invention, since the leakage current of the diode can be suppressed, the setting accuracy of the forward voltage (2 × Vf) can be improved. More reliably.
For example, a trench isolation structure, an SOI isolation structure, a LOCOS isolation structure, or the like may be used in order to make the diode isolated from the insulator.
<請求項10:第5,第7,第9実施形態に該当(図7,図12,図15参照)>
請求項10の電圧生成手段(81〜85)および制御手段(102,122,107)は1個の半導体チップ上に集積化され、ツェナーダイオード(107)は半導体チップ上にて絶縁体分離された構造である。
<Claim 10: Corresponds to the fifth, seventh, and ninth embodiments (see FIGS. 7, 12, and 15)>
The voltage generation means (81-85) and the control means (102, 122, 107) according to claim 10 are integrated on one semiconductor chip, and the Zener diode (107) is isolated on the semiconductor chip. It is a structure.
従って、請求項10の発明によれば、電圧生成手段および制御手段を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成可能であるため、電源回路を小型化できると共に低コストに提供できる。
そして、請求項10の発明によれば、ツェナーダイオードのリーク電流を抑制できるため、ツェナー電圧(Vz)の設定精度を向上させることが可能になり、請求項8の発明の作用・効果が更に確実に得られる。
尚、ツェナーダイオードを絶縁体分離された構造にするには、例えば、トレンチ分離構造、SOI分離構造、LOCOS分離構造などを用いればよい。
Therefore, according to the invention of claim 10, since the voltage generation means and the control means can be constituted by a monolithic IC integrated on one semiconductor chip, the power supply circuit can be miniaturized and provided at low cost. .
According to the invention of claim 10, since the leakage current of the Zener diode can be suppressed, it is possible to improve the setting accuracy of the Zener voltage (Vz), and the operation and effect of the invention of Claim 8 are further ensured. Is obtained.
For example, a trench isolation structure, an SOI isolation structure, a LOCOS isolation structure, or the like may be used to make the Zener diode in an insulator-isolated structure.
<請求項11:第11〜第16実施形態に該当(図19〜図28参照)>
請求項11の制御手段(162,163,182,192,202,212)は、電圧生成手段(81〜85,183,185,205)の動作が不安定な状態の場合には電圧生成手段から出力される出力電流を絞って少なくさせ、電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には電圧生成手段の出力電流を絞らずに出力させる。
従って、請求項11の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果が得られる。
<Claim 11: Corresponds to the 11th to 16th embodiments (see FIGS. 19 to 28)>
The control means (162, 163, 182, 192, 202, 212) according to
Therefore, according to the invention of
<請求項12:第11実施形態に該当(図19,図20参照)>
請求項12の電圧生成手段(81〜85)には、出力トランジスタ(81)が設けられている。
請求項12の制御手段(162)は、電源電圧(Va)が設定電圧(V3)未満の場合には出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑え、電源電圧が設定電圧以上の場合には出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせる。
<Claim 12: Corresponds to the eleventh embodiment (see FIGS. 19 and 20)>
The voltage generation means (81-85) according to
The control means (162) of
従って、請求項12の発明によれば、請求項11の発明と同様の作用・効果が得られる。
尚、設定電圧(V3)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
そして、請求項12の発明では、電源電圧が設定電圧以上になると、出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせるため、電圧生成手段(81〜85)の動作に応答遅れが生じることはない。
Therefore, according to the twelfth aspect of the invention, the same operation and effect as the eleventh aspect of the invention can be obtained.
It should be noted that the specific value of the set voltage (V3) may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting.
In the twelfth aspect of the invention, when the power supply voltage becomes equal to or higher than the set voltage, a response delay occurs in the operation of the voltage generating means (81 to 85) in order to increase the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81). Will not occur.
<請求項13:別の実施形態の[9]に該当(図19,図20参照)>
請求項13の電圧生成手段(81〜85)には、出力トランジスタ(81)が設けられている。
請求項13の制御手段は、電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t4)未満の場合には出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑え、前記経過時間が設定時間以上の場合には出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせる。
<Claim 13: Corresponds to [9] of another embodiment (see FIGS. 19 and 20)>
The voltage generating means (81 to 85) according to claim 13 is provided with an output transistor (81).
The control means of the thirteenth aspect of the present invention provides that the input voltage (VG4) of the output transistor (81) when the elapsed time from the start of the supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t4). The rising speed is kept low, and when the elapsed time is equal to or longer than the set time, the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is increased.
従って、請求項13の発明によれば、請求項12の発明と同様の効果が得られる。
尚、設定時間(t4)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
そして、請求項13の発明では、前記経過時間が設定時間以上になると、出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を高くさせるため、電圧生成手段(81〜85)の動作に応答遅れが生じることはない。
Therefore, according to the invention of claim 13, the same effect as that of the invention of
It should be noted that the specific value of the set time (t4) may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting.
In the thirteenth aspect of the invention, when the elapsed time exceeds the set time, the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is increased to respond to the operation of the voltage generating means (81-85). There is no delay.
<請求項14:第12実施形態に該当(図21,図22参照)>
請求項14の電圧生成手段(81〜85)には、出力トランジスタ(81)が設けられている。
請求項14の制御手段(163)は、出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度を低く抑える。
<Claim 14: Corresponds to the twelfth embodiment (see FIGS. 21 and 22)>
The voltage generation means (81-85) according to claim 14 is provided with an output transistor (81).
The control means (163) of claim 14 keeps the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) low.
従って、請求項14の発明によれば、請求項12の発明と同様の効果が得られる。
ところで、請求項14の発明では、出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度が常に低く抑えられるため、出力電圧(Vb)が定常電圧に達して定常状態になった後に電源電圧(Va)が変動すると、電圧生成手段(81〜85)の動作に応答遅れが生じるおそれがある。
しかし、電源電圧(Va)がほとんど変動しない場合には、出力トランジスタ(81)の入力電圧(VG4)の立ち上がり速度が常に低く抑えられたとしても、電圧生成手段(81〜85)の動作に応答遅れが生じるおそれが無いため、請求項14の発明でも実用上十分な性能が得られる。
Therefore, according to the fourteenth aspect of the invention, the same effect as that of the twelfth aspect of the invention can be obtained.
In the invention of claim 14, since the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is always kept low, the output voltage (Vb) reaches the steady voltage and becomes the steady state after the supply voltage (Vb) is reached. When Va) fluctuates, there is a possibility that a response delay occurs in the operation of the voltage generating means (81 to 85).
However, when the power supply voltage (Va) hardly fluctuates, even if the rising speed of the input voltage (VG4) of the output transistor (81) is always kept low, it responds to the operation of the voltage generating means (81-85). Since there is no possibility of delay, the invention of claim 14 can provide practically sufficient performance.
<請求項15:第13実施形態に該当(図23,図24参照)>
請求項15の電圧生成手段(82〜85,183,185)には、第1出力トランジスタ(185)および第2出力トランジスタ(183)が設けられている。
請求項15の制御手段(182)は、電源電圧(Va)が設定電圧(V5)未満の場合には第1出力トランジスタ(185)のみを動作させ、電源電圧が設定電圧以上の場合には第1出力トランジスタ(185)に加えて第2出力トランジスタ(183)を動作させる。
<Claim 15: Corresponds to the thirteenth embodiment (see FIGS. 23 and 24)>
The voltage generation means (82 to 85, 183, 185) according to claim 15 is provided with a first output transistor (185) and a second output transistor (183).
The control means (182) of the fifteenth aspect operates only the first output transistor (185) when the power supply voltage (Va) is lower than the set voltage (V5), and operates when the power supply voltage is higher than the set voltage. In addition to the one output transistor (185), the second output transistor (183) is operated.
従って、請求項15の発明によれば、請求項11の発明と同様の作用・効果が得られる。
尚、設定電圧(V5)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the invention of claim 15, the same operation and effect as those of the invention of
It should be noted that the specific value of the set voltage (V5) may be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting.
<請求項16:第14実施形態に該当(図24,図25参照)>
請求項15の電圧生成手段(82〜85,183,185)には、第1出力トランジスタ(185)および第2出力トランジスタ(183)が設けられている。
請求項15の制御手段(192)は、電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t8)未満の場合には第1出力トランジスタ(185)のみを動作させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には第1出力トランジスタ(185)に加えて第2出力トランジスタ(183)を動作させる。
<Claim 16: Corresponds to the 14th embodiment (see FIGS. 24 and 25)>
The voltage generation means (82 to 85, 183, 185) according to claim 15 is provided with a first output transistor (185) and a second output transistor (183).
The control means (192) of the fifteenth aspect controls only the first output transistor (185) when the elapsed time from the start of the supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t 8). When the elapsed time is equal to or longer than the set time, the second output transistor (183) is operated in addition to the first output transistor (185).
従って、請求項16の発明によれば、請求項15の発明と同様の効果が得られる。
尚、設定時間(t8)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the invention of claim 16, the same effect as that of the invention of claim 15 can be obtained.
It should be noted that the specific value of the set time (t8) may be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting.
<請求項17:第15実施形態に該当(図26,図27参照)>
請求項17の電圧生成手段(82〜85,205)には、ゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタである出力トランジスタ(205)が設けられている。
請求項17の制御手段(202)は、電源電圧(Va)が設定電圧(V6)未満の場合には出力トランジスタ(205)の基板電位を電源電圧(Va)未満に制御して出力トランジスタ(205)の出力電流を絞って少なくさせ、電源電圧が設定電圧以上の場合には出力トランジスタ(205)の基板電位を電源電圧(Va)と同じに制御して出力トランジスタ(205)の出力電流を絞らずに出力させる。
<Claim 17: Corresponding to the fifteenth embodiment (see FIGS. 26 and 27)>
The voltage generation means (82 to 85, 205) according to claim 17 is provided with an output transistor (205), which is an insulated gate transistor with an insulated gate.
The control means (202) of claim 17 controls the substrate potential of the output transistor (205) to be less than the power supply voltage (Va) when the power supply voltage (Va) is less than the set voltage (V6). ), The output current of the output transistor (205) is reduced by controlling the substrate potential of the output transistor (205) to be the same as the power supply voltage (Va). Without output.
従って、請求項17の発明によれば、請求項11の発明と同様の作用・効果が得られる。
尚、設定電圧(V6)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the seventeenth aspect, the same operation and effect as the eleventh aspect can be obtained.
The specific value of the set voltage (V6) may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the output voltage from ringing or overshooting.
<請求項18:第15実施形態に該当(図27,図28参照)>
請求項18の電圧生成手段(82〜85,205)には、ゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタである出力トランジスタ(205)が設けられている。
請求項18の制御手段(212)は、電源電圧(Va)の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間(t9)未満の場合には、出力トランジスタ(205)の基板電位を電源電圧(Va)未満に制御して出力トランジスタ(205)の出力電流を絞って少なくさせ、前記経過時間が設定時間以上の場合には、出力トランジスタ(205)の基板電位を電源電圧(Va)と同じに制御して出力トランジスタ(205)の出力電流を絞らずに出力させる。
<Claim 18: Corresponds to the fifteenth embodiment (see FIGS. 27 and 28)>
The voltage generation means (82 to 85, 205) according to claim 18 is provided with an output transistor (205) which is an insulated gate transistor having an insulated gate.
The control means (212) according to claim 18, wherein when the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage (Va) is less than the set time (t9), the substrate potential of the output transistor (205) Is controlled to be less than the power supply voltage (Va) to reduce the output current of the output transistor (205), and when the elapsed time is longer than the set time, the substrate potential of the output transistor (205) is set to the power supply voltage (Va). ), The output current of the output transistor (205) is output without being reduced.
従って、請求項18の発明によれば、請求項17の発明と同様の効果が得られる。
尚、設定時間(t9)の具体値は、出力電圧にリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the eighteenth aspect, the same effect as that of the seventeenth aspect can be obtained.
Note that the specific value of the set time (t9) may be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent the occurrence of ringing or overshoot in the output voltage.
<用語の説明>
上術した[課題を解決するための手段][発明の効果]に記載した( )内の符号等は、上述した[背景技術]と後述する[発明を実施するための最良の形態]に記載した構成部材・構成要素の符号等に対応したものである。
そして、[課題を解決するための手段][発明の効果]に記載した構成部材・構成要素と、[発明を実施するための最良の形態]に記載した構成部材・構成要素との対応関係は以下のようになっている。
「電源回路」は、内部電源回路11,21,31,101,111,121,131,141,151,161,171,181,191,201,211に該当する。
「電源電圧」は、降圧電圧Vaに該当する。
「出力電圧」は、制御電圧Vbに該当する。
「抑制手段」は、オペアンプ12から成るボルテージフォロアに該当する。
「電圧生成手段」は、出力トランジスタ81,183,185,205、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、非反転増幅回路85に該当する。
請求項3の「制御手段」は、パワーオンリセット回路22およびトランジスタ23に該当する。
請求項4の「制御手段」は、スイッチ制御回路32、スイッチ33、ダイオード34、クランプ回路102,112,122,132、ツェナーダイオード107、ダイオード113,114に該当する。
請求項5の「制御手段」は、スイッチ制御回路32、スイッチ33、ダイオード34、クランプ回路102,112、ツェナーダイオード107、ダイオード113,114に該当する。
請求項6の「制御手段」は、スイッチ制御回路32、スイッチ33、ダイオード34、クランプ回路122,132に該当する。
請求項11の「制御手段」は、電圧制御回路162、ローパスフィルタ163、電流制御回路182,192,202,212に該当する。
請求項12の「制御手段」は、電圧制御回路162に該当する。
請求項14の「制御手段」は、ローパスフィルタ163に該当する。
請求項15の「制御手段」は、電流制御回路182に該当する。
請求項16の「制御手段」は、電流制御回路192に該当する。
請求項17の「制御手段」は、電流制御回路202に該当する。
請求項18の「制御手段」は、電流制御回路212に該当する。
「電源電圧の外部からの供給が開始された時点」は、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)に該当する。
「規定電圧」は、ダイオード34の順方向電圧VF、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfに該当する。
<Explanation of terms>
Reference numerals in parentheses described in [Means for Solving Problems] and [Effects of the Invention] described above are described in [Background Art] described above and [Best Mode for Carrying Out the Invention] described later. This corresponds to the reference numerals of the constituent members and constituent elements.
The correspondence between the constituent members and constituent elements described in [Means for Solving the Problems] and [Effects of the Invention] and the constituent members and constituent elements described in [Best Mode for Carrying Out the Invention] is as follows: It is as follows.
The “power supply circuit” corresponds to the internal
“Power supply voltage” corresponds to the step-down voltage Va.
“Output voltage” corresponds to the control voltage Vb.
The “suppression unit” corresponds to a voltage follower including the
The “voltage generating means” corresponds to the
The “control unit” of
The “control means” in
The “control means” in
The “control means” in
The “control means” in
The “control means” in
The “control means” in claim 14 corresponds to the low-
The “control means” in claim 15 corresponds to the
The “control means” in claim 16 corresponds to the
The “control means” in claim 17 corresponds to the
The “control unit” in claim 18 corresponds to the
The “time when supply of the power supply voltage from the outside is started” corresponds to the time when the external
The “specified voltage” corresponds to the
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、図42に示した従来技術と同一の構成部材および構成要素については符号を等しくして説明を省略してある。また、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略してある。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same components and components as those in the prior art shown in FIG. 42 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, in each embodiment, the same constituent members and constituent elements are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted for portions having the same contents.
<第1実施形態>
図1は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第1実施形態の内部電源回路11の概略構成を示すブロック回路図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of an internal
マイクロコンピュータ70には、内部電源回路11および低電圧系回路72が内蔵され、各端子VDD,VCLOUT,VCLが設けられている。
マイクロコンピュータ70の外部には、車載バッテリ73、外部電源回路74、イグニッションスイッチIG、電源平滑用コンデンサCLが設けられている。
The
On the outside of the
内部電源回路11は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84,12から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Va(=5V)を、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vb(=1.5V)まで降圧して出力する。
The internal
第1実施形態の内部電源回路11において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、以下の点だけである。
The internal
[1−1]ボルテージフォロア(スルーレート調整用増幅器)を構成するオペアンプ12は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Va(=5V)を電源電圧として単電源動作を行い、その非反転入力端子には外部電源回路74の降圧電圧Vaが入力され、その反転入力端子は出力端子に接続され、その出力端子からは出力電圧Vc(=5V)が出力される。
尚、オペアンプ12を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって形成されている。
[1-1] The
A transistor (not shown) constituting the
[1−2]基準電圧生成回路83は、オペアンプ12から成るボルテージフォロアから供給された出力電圧Vcから一定電圧である基準電圧INP(=約1.35V)を生成して出力する。
[1−3]オペアンプ84は、オペアンプ12から成るボルテージフォロアから供給された出力電圧Vcを電源電圧として単電源動作を行う。
[1-2] The reference
[1-3] The
図2は、図1に示す第1実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 2 shows the time displacement of the step-down voltage Va, control voltage Vb, and reference voltage INP of the
従来技術と同様に、イグニッションスイッチIGがオンされると同時に、そのイグニッションスイッチIGを介して車載バッテリ73のバッテリ電圧が外部電源回路74に印加されて電源投入され、外部電源回路74が動作して降圧電圧Vaを生成する。
このとき、外部電源回路74の起動特性により、降圧電圧Vaは外部電源回路74の電源投入時からの時間経過に従って略直線的に増大し、外部電源回路74の動作が安定した時点で、降圧電圧Vaは定常電圧(=5V)に達して定常状態になる。
Similar to the prior art, at the same time as the ignition switch IG is turned on, the battery voltage of the vehicle-mounted
At this time, due to the startup characteristics of the external
そして、オペアンプ12から成るボルテージフォロアは、外部電源回路74の降圧電圧Vaから出力電圧Vcを生成する。
ここで、ボルテージフォロアのスルーレート(出力電圧Vcの時間当たりの電圧変化量)を適宜調整して十分に小さくすることにより、降圧電圧Vaの立ち上がり速度に対して出力電圧Vcの立ち上がり速度が低く抑えられて十分に遅くなるように設定しておく。
The voltage follower composed of the
Here, by appropriately adjusting the slew rate of the voltage follower (the amount of change in voltage of the output voltage Vc per time) and making it sufficiently small, the rising speed of the output voltage Vc can be kept lower than the rising speed of the step-down voltage Va. And set it to be slow enough.
また、基準電圧生成回路83は、オペアンプ12から成るボルテージフォロアの出力電圧Vcから基準電圧INPを生成する。
そのため、基準電圧INPは出力電圧Vcに追従して増大するが、基準電圧生成回路83の起動特性により、基準電圧INPの立ち上がり速度は出力電圧Vcの立ち上がり速度よりも遅くなり、外部電源回路74および基準電圧生成回路83の両方の動作が完全に安定した後で基準電圧INPが増大し、出力電圧Vcが十分に高くなった時点で、基準電圧INPは定常電圧(=約1.35V)に達して定常状態になる。
The reference
Therefore, the reference voltage INP increases following the output voltage Vc. However, due to the start-up characteristics of the reference
また、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、オペアンプ12から成るボルテージフォロアの出力電圧Vcを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
そのため、制御電圧Vbは各電圧Vc,INPに追従して増大するが、非反転増幅回路85の起動特性により、制御電圧Vbの立ち上がり速度は基準電圧INPの立ち上がり速度よりも低く抑えられて遅くなり、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が完全に安定した後で制御電圧Vbが増大し、出力電圧Vcが十分に高くなった時点で、制御電圧Vbは定常電圧(=1.5V)に達して定常状態になる。
Further, the non-inverting amplifier circuit 85 (the
Therefore, the control voltage Vb increases following the voltages Vc and INP. However, due to the startup characteristic of the
このように、第1実施形態では、外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり速度が速い場合でも、オペアンプ12から成るボルテージフォロアの出力電圧Vcの立ち上がり速度が低く抑えられて十分に遅くなるように設定されている。
そして、内部電源回路11を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85は、従来技術のように降圧電圧Vaを電源電圧とするのではなく、出力電圧Vcを電源電圧として動作する。言い換えれば、内部電源回路71は、降圧電圧Vaの立ち上がり速度に依存せず、出力電圧Vcの立ち上がり速度に依存して動作する。
As described above, in the first embodiment, even when the rising speed of the step-down voltage Va of the external
The reference
そのため、第1実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路11の制御安定時間(動作安定時間)を十分に確保できるため、基準電圧INPおよび制御電圧Vbを安定に生成可能であり、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できる。
そして、第1実施形態によれば、外部電源回路74の電源投入時だけでなく、車載バッテリ73のバッテリ電圧の変動などに起因する外部電源回路74の降圧電圧Vaの変動時などの過渡状態でも、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるおそれは無い。
Therefore, according to the first embodiment, the control stabilization time (operation stabilization time) of the internal
According to the first embodiment, not only when the external
ちなみに、制御電圧Vbにリンギングが生じると、そのリンギングが電源ノイズとなって低電圧系回路72が誤動作を起こすおそれがある。また、制御電圧Vbにオーバーシュートが生じると、低電圧系回路72を構成する半導体デバイスに過電圧が印加されて破壊されるおそれがある。
Incidentally, if ringing occurs in the control voltage Vb, the ringing may cause power supply noise and cause the
尚、オペアンプ12から成るボルテージフォロアのスルーレートの具体値は、基準電圧INPや制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
The specific value of the slew rate of the voltage follower composed of the
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ(ワンチップ)上に集積化されたモノリシックIC(Integrated Circuit)によって構成した場合には、第1実施形態のようにオペアンプ12から成るボルテージフォロアをマイクロコンピュータ70の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
When the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路11を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第1実施形態のようにオペアンプ12から成るボルテージフォロアを内部電源回路11の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路11を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路11の製造コストもほとんど増大しない。
また、内部電源回路11をモノリシックICによって構成すれば、内部電源回路11を小型化できると共に低コストに提供できる。
When the
Further, if the internal
従って、第1実施形態によれば、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが発生するのを防止して安定化することが可能な内部電源回路11を低コストに提供できる。
そして、オペアンプ12から成るボルテージフォロアは簡単な構成であるため、第1実施形態は容易に実施できる。
Therefore, according to the first embodiment, it is possible to provide the internal
Since the voltage follower including the
<第2実施形態>
図3は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第2実施形態の内部電源回路21の概略構成を示すブロック回路図である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路21は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、パワーオンリセット回路22、トランジスタ23から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第2実施形態の内部電源回路21において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、以下の点だけである。
The internal
[2−1]パワーオンリセット回路22は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaの電圧値に対応した電圧レベルの制御信号Icutを生成して出力する。
尚、パワーオンリセット回路22を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって形成されている。
[2-1] The power-on
A transistor (not shown) constituting the power-on
[2−2]トランジスタ23は、PチャネルMOSトランジスタから成り、そのソースは端子VDDに接続され、そのドレインは出力トランジスタ81のゲートおよびオペアンプ84の出力端子に接続され、そのゲートにはパワーオンリセット回路22の制御信号Icutが入力されている。
[2-2] The
図4は、図3に示す第2実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,制御信号Icutについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
4 shows the step-down voltage Va, the control voltage Vb, the reference voltage INP, and the control signal Icut of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
パワーオンリセット回路22は、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V1未満の場合はロー(L)レベルの制御信号Icutを生成し、降圧電圧Vaが設定電圧V1以上の場合はハイ(H)レベルの制御信号Icutを生成する。
The power-on
そして、制御信号Icutがローレベルの場合には、トランジスタ23がオンし、そのオンしたトランジスタ23によって出力トランジスタ81のゲート電圧は端子VDDの電圧である降圧電圧Va側にプルアップされるため、オペアンプ84の出力電圧に関係なく、出力トランジスタ81がオフされ、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbはゼロになる。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V1未満のときには、制御電圧Vbはゼロに保持されている。
When the control signal Icut is at a low level, the
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
また、制御信号Icutがハイレベルの場合には、トランジスタ23がオフし、内部電源回路21が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になるため、オペアンプ84の出力電圧が出力トランジスタ81のゲートに入力され、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V1以上になった時点t1から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
Further, when the control signal Icut is at a high level, the
Therefore, from time t1 when the step-down voltage Va of the external
このように、第2実施形態では、パワーオンリセット回路22およびトランジスタ23を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V1未満のときには出力トランジスタ81を強制的にオフさせて制御電圧Vbをゼロに保持させ、降圧電圧Vaが設定電圧V1以上になった時点t1から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the second embodiment, by providing the power-on
そのため、第2実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路21を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the second embodiment, even when the control voltage Vb of the low
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第2実施形態のようにパワーオンリセット回路22およびトランジスタ23をマイクロコンピュータ70の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
When the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路21を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第2実施形態のようにパワーオンリセット回路22およびトランジスタ23を内部電源回路21の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路21を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路21の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、降圧電圧Vaの設定電圧V1の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the second embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
Note that the specific value of the set voltage V1 of the step-down voltage Va can be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to surely prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb. Good.
<第3実施形態>
図5は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第3実施形態の内部電源回路31の概略構成を示すブロック回路図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路31は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、スイッチ制御回路32、スイッチ33、PN接合ダイオード34から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第3実施形態の内部電源回路31において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、以下の点だけである。
The internal
[3−1]第3実施形態のスイッチ制御回路32は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaの電圧値に対応した電圧レベルの制御信号CPを生成して出力する。
尚、スイッチ制御回路32を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって形成されている。
[3-1] The
The transistors (not shown) constituting the
[3−2]スイッチ33は、MOSトランジスタから成り、スイッチ制御回路32の制御信号CPの電圧レベルに従ってオンオフ動作が切り替えられる。
[3−3]スイッチ33の一端は出力トランジスタ81のドレインに接続され、スイッチ33の他端はダイオード34のアノードに接続されている。ダイオード34のカソードはアースに接続されている。
[3-2] The
[3-3] One end of the
図6は、図5に示す第3実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPおよびスイッチ33のオンオフ動作について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
6 shows the step-down voltage Va, the control voltage Vb, the reference voltage INP, and the on / off operation of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
第3実施形態のスイッチ制御回路32は、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V2未満の場合はスイッチ33をオン動作させる電圧レベルの制御信号CPを生成し、降圧電圧Vaが設定電圧V2以上の場合はスイッチ33をオフ動作させる電圧レベルの制御信号CPを生成する。
When the step-down voltage Va of the external
そして、スイッチ33がオン動作している場合には、そのオンしたスイッチ33を介して出力トランジスタ81のドレインはダイオード34のアノードに接続され、ダイオード34のカソードはアースに接続されているため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、ダイオード34の順方向電圧VF(この例では約0.6V)以下になる。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V2未満のときには、制御電圧Vbはダイオード34の順方向電圧VF以下(Vb≦VF)に保持されている。
When the
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
また、スイッチ33がオフ動作している場合には、内部電源回路31が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になるため、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V2以上になった時点t2から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
Further, when the
Therefore, from time t2 when the step-down voltage Va of the external
このように、第3実施形態では、スイッチ制御回路32,スイッチ33,ダイオード34を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V2未満のときには制御電圧Vbを強制的にダイオード34の順方向電圧VF以下に保持させ、降圧電圧Vaが設定電圧V2以上になった時点t2から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the third embodiment, by providing the
そのため、第3実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路31を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the third embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第3実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V2未満のとき)には制御電圧Vbをダイオード34の順方向電圧VF以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V2以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
That is, in the third embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第3実施形態のようにスイッチ制御回路32,スイッチ33,ダイオード34をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
When the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路31を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第3実施形態のようにスイッチ制御回路32,スイッチ33,ダイオード34を内部電源回路31の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路31を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路31の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、降圧電圧Vaの設定電圧V2の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the third embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
It should be noted that the specific value of the set voltage V2 of the step-down voltage Va can be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb. Good.
<第4実施形態>
第4実施形態の回路構成は第3実施形態と同じである。そして、第4実施形態の特性図も第3実施形態と同じである。
第4実施形態において、第3実施形態と異なるのは、スイッチ制御回路32の動作だけである。
<Fourth embodiment>
The circuit configuration of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment. The characteristic diagram of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment.
The fourth embodiment differs from the third embodiment only in the operation of the
第4実施形態のスイッチ制御回路32は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaの電圧値に基づいて、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間に対応した電圧レベルの制御信号CPを生成して出力する。
すなわち、第4実施形態のスイッチ制御回路32は、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t2未満の場合は、スイッチ33をオン動作させる電圧レベルの制御信号CPを生成する。
また、第4実施形態のスイッチ制御回路32は、前記経過時間が設定時間t2以上の場合は、スイッチ33をオフ動作させる電圧レベルの制御信号CPを生成する。
The
That is, the
Further, the
よって、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t2未満のときには、制御電圧Vbはダイオード34の順方向電圧VF以下に保持されている。
そして、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t2以上になると、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
Therefore, when the elapsed time from when the external
When the elapsed time from when the external
このように、第4実施形態では、スイッチ制御回路32,スイッチ33,ダイオード34を設けることにより、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t2未満のときには制御電圧Vbを強制的にダイオード34の順方向電圧VF以下に保持させ、前記経過時間が設定時間t2以上になった時点t2から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the fourth embodiment, by providing the
すなわち、第4実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t2未満のとき)には制御電圧Vbをダイオード34の順方向電圧VF以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(前記経過時間が設定時間t2以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
That is, in the fourth embodiment, when the operations of the reference
従って、第4実施形態によれば、第3実施形態と同様の効果が得られる。
尚、設定時間t2の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the fourth embodiment, the same effect as the third embodiment can be obtained.
Note that the specific value of the set time t2 may be set by experimentally finding the optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb.
<第5実施形態>
図7は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第5実施形態の内部電源回路101の概略構成を示すブロック回路図である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 7 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路101は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、クランプ回路102から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第5実施形態の内部電源回路101において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、クランプ回路102が設けられている点だけである。
クランプ回路102は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、ツェナーダイオード107から構成されている。
The internal
The
各トランジスタ103,104は、NチャネルMOSトランジスタから成り、そのソースはアースに接続されている。尚、各トランジスタ103,104のしきい値電圧Vtは同じである。
トランジスタ103のゲートはトランジスタ104のドレインに接続され、トランジスタ104のドレインは抵抗105を介して端子VDDに接続されている。
Each of the
The gate of the
抵抗分圧回路106は、直列接続された各抵抗Rc,Rdによって構成され、各抵抗Rc,Rd間のノードβはトランジスタ104のゲートに接続され、抵抗Rdのノードβとは反対側はアースに接続され、抵抗Rcのノードβとは反対側は端子VDDに接続されている。
The resistance
ツェナーダイオード107のアノードはトランジスタ103のドレインに接続され、ツェナーダイオード107のカソードは出力トランジスタ81のドレインに接続されている。
The anode of the
図8は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧(降伏電圧)Vzを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合において、図7に示す第5実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路102の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 8 shows a step-down voltage Va, a control voltage Vb, and a control voltage Vb of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
第5実施形態のクランプ回路102において、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)には、各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2が共にゼロであるため、各トランジスタ103,104は共にオフしている。
そして、トランジスタ103のゲートには、抵抗105を介して端子VDDから外部電源回路74の降圧電圧Vaが印加されている。そのため、トランジスタ104がオフしているとき、トランジスタ103のゲート電圧VG1は外部電源回路74の降圧電圧Vaと等しくなる。
In the
The step-down voltage Va of the external
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大してトランジスタ103のしきい値電圧Vtを超えた時点t3で、トランジスタ103のゲート電圧VG1もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ103がオンする。
ここで、トランジスタ103のオン電圧(トランジスタ103のオン状態におけるソース・ドレイン間電圧)は、ほぼゼロである。
After that, at time t3 when the stepped down voltage Va of the external
Here, the on-voltage of the transistor 103 (the voltage between the source and the drain in the on-state of the transistor 103) is almost zero.
すると、オンしたトランジスタ103を介してツェナーダイオード107のアノードはアースに接続され、出力トランジスタ81のドレインは逆方向接続されたツェナーダイオード107とトランジスタ103を介してアースに接続されるため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下になる。
Then, the anode of the
ところで、トランジスタ104のゲートは、抵抗分圧回路106のノードβに接続されている。そのため、トランジスタ104のゲート電圧VG2は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを抵抗分圧回路106の各抵抗Rc,Rdによって抵抗分圧した電圧値になる。
Incidentally, the gate of the
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、抵抗分圧回路106のノードβの電圧値がトランジスタ104のしきい値電圧Vtを超えた時点t4で、トランジスタ104のゲート電圧VG2もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ104がオンする。
尚、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3になったとき、抵抗分圧回路106のノードβの電圧値がトランジスタ104のしきい値電圧Vtになるものとする。
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
It is assumed that when the stepped down voltage Va of the external
ここで、トランジスタ104のオン電圧(トランジスタ104のオン状態におけるソース・ドレイン間電圧)は、ほぼゼロである。
そのため、トランジスタ104がオンした時点t4で、トランジスタ103のゲート電圧VG1はトランジスタ104のオン電圧であるゼロになり、トランジスタ103がオフする。
Here, the on-voltage of the transistor 104 (the voltage between the source and the drain in the on-state of the transistor 104) is almost zero.
Therefore, at time t4 when the
トランジスタ103がオンしているときには、制御電圧Vbはツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下(Vb≦Vz)に保持されている。
尚、図8に示す例では、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzが制御電圧Vbの定常電圧(=1.5V)未満に設定されており、具体的にはツェナー電圧Vzが約1.35Vに設定されている。
When the
In the example shown in FIG. 8, the Zener voltage Vz of the
トランジスタ103がオフしている場合には、内部電源回路101が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になるため、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
よって、トランジスタ104がオンすると共にトランジスタ103がオフした時点t4から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
When the
Therefore, from the time t4 when the
このように、第5実施形態では、クランプ回路102を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のときには制御電圧Vbを強制的にツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、降圧電圧Vaが設定電圧V3以上になった時点t4から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the fifth embodiment, by providing the
そのため、第5実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路101を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the fifth embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第5実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のとき)には制御電圧Vbをツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
That is, in the fifth embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第5実施形態のようにクランプ回路102をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
Further, when the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路101を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第5実施形態のようにクランプ回路102を内部電源回路101の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路101を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路101の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、降圧電圧Vaの設定電圧V3の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
そして、設定電圧V3は、抵抗分圧回路106の各抵抗Rc,Rdの抵抗値を変更することにより、所望の電圧値に設定できる。
Therefore, according to the fifth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Note that the specific value of the set voltage V3 of the step-down voltage Va can be set by experimentally finding an optimum value by cut and try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb. Good.
The set voltage V3 can be set to a desired voltage value by changing the resistance values of the resistors Rc and Rd of the resistance
ところで、第3実施形態では、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V2未満のとき、制御電圧Vbを強制的にダイオード34の順方向電圧VF以下に保持させている。
それに対して、第5実施形態では、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のとき、制御電圧Vbを強制的にツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させている。
Incidentally, in the third embodiment, when the step-down voltage Va of the external
In contrast, in the fifth embodiment, when the step-down voltage Va of the external
ここで、ダイオード34の順方向電圧VFは約0.6Vであり、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzは約1.35Vであり、制御電圧Vbの定常電圧は1.5Vである。
そのため、制御電圧Vbが定常電圧に達するまでに要する時間は、制御電圧Vbを約0.6Vから1.5Vに増大させる第3実施形態に比べて、制御電圧Vbを約1.35Vから1.5Vに増大させる第5実施形態の方が短くなる。
Here, the forward voltage VF of the
Therefore, the time required for the control voltage Vb to reach the steady voltage is about 1.35V to 1.V as compared to the third embodiment in which the control voltage Vb is increased from about 0.6V to 1.5V. The fifth embodiment in which the voltage is increased to 5V is shorter.
従って、第5実施形態によれば、第3実施形態に比べて、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能になるため、内部電源回路101およびマイクロコンピュータ70の起動特性を向上させることができる。
Therefore, according to the fifth embodiment, the control voltage Vb can be set to a steady voltage in a short time after the external
図9は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合において、図7に示す第5実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路102の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
9 shows a step-down voltage Va, a control voltage Vb, a reference voltage INP, and the like of the
尚、図9に示す例では、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzが約1.65Vに設定されている。
そのため、トランジスタ104がオンすると共にトランジスタ103がオフした時点t4から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して減少し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
従って、図9に示す例においても、図8に示す例と同様の作用・効果が得られる。
In the example shown in FIG. 9, the Zener voltage Vz of the
Therefore, the control voltage Vb decreases following the voltages Va and INP from the time t4 when the
Therefore, also in the example shown in FIG. 9, the same operation and effect as the example shown in FIG. 8 can be obtained.
図10は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定した場合において、図7に示す第5実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路102の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 10 shows a step-down voltage Va, a control voltage Vb, and a reference voltage INP of the
図10に示す例では、外部電源回路74の降圧電圧Vaと共に制御電圧Vbが増大し、制御電圧Vbがツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzになった時点t5で、制御電圧Vbが定常電圧に達する。
従って、図10に示す例では、図8や図9に示す例に比べて、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能になるため、マイクロコンピュータ70の起動特性を更に向上させることができる。
In the example shown in FIG. 10, the control voltage Vb increases together with the step-down voltage Va of the external
Therefore, in the example shown in FIG. 10, the control voltage Vb can be made a steady voltage in a short time after the external
ところで、マイクロコンピュータ70や内部電源回路101を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、ツェナーダイオード107をモノリシックICに形成された他の素子に対して絶縁体分離された構造にすることにより、ツェナーダイオード107のリーク電流を抑制できるため、ツェナー電圧Vzの設定精度を向上させることが可能になり、第5実施形態の作用・効果が更に確実に得られる。
尚、ツェナーダイオード107を絶縁体分離された構造にするには、例えば、トレンチ分離構造、SOI(Semiconductor On Insulator)分離構造、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)分離構造などを用いればよい。
By the way, when the
For example, a trench isolation structure, an SOI (Semiconductor On Insulator) isolation structure, a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) isolation structure, or the like may be used to form the
<第6実施形態>
図11は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第6実施形態の内部電源回路111の概略構成を示すブロック回路図である。
<Sixth Embodiment>
FIG. 11 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路111は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、クランプ回路112から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第6実施形態の内部電源回路111において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、クランプ回路112が設けられている点だけである。
クランプ回路112は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、PN接合ダイオード113,114から構成されている。
The internal
The
第6実施形態のクランプ回路112において、第5実施形態のクランプ回路102と異なるのは、逆方向接続されたツェナーダイオード107が、順方向接続された各ダイオード113,114に置き換えられている点だけである。
すなわち、各ダイオード113,114は直列接続され、ダイオード114のカソードはトランジスタ103のドレインに接続され、ダイオード113のアノードは出力トランジスタ81のドレインに接続されている。
ここで、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfは同じである。
The
That is, the
Here, the forward voltage Vf of each of the
図8は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合において、図11に示す第6実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路112の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 8 shows the step-down voltage Va of the
第6実施形態のクランプ回路112においても、第5実施形態のクランプ回路102と同じく、外部電源回路74の電源投入時には各トランジスタ103,104が共にオフしており、トランジスタ104がオフしているときトランジスタ103のゲート電圧VG1は外部電源回路74の降圧電圧Vaと等しくなっており、降圧電圧Vaが増大してトランジスタ103のしきい値電圧Vtを超えた時点t3でトランジスタ103がオンする。
In the
すると、オンしたトランジスタ103を介してダイオード114のカソードはアースに接続され、出力トランジスタ81のドレインは順方向接続された各ダイオード113,114とトランジスタ103を介してアースに接続されるため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下になる。
Then, the cathode of the
よって、トランジスタ103がオンしているときには、制御電圧Vbは各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下(Vb≦2×Vf)に保持されている。
尚、図8に示す例では、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfが約1.35Vに設定されている。
Therefore, when the
In the example shown in FIG. 8, the
第6実施形態のクランプ回路112においても、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3になり、トランジスタ104がオンすると共にトランジスタ103がオフした時点t4からは、第5実施形態のクランプ回路102と同じ動作を行う。
Also in the
このように、第6実施形態では、クランプ回路112を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のときには制御電圧Vbを強制的に各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、降圧電圧Vaが設定電圧V3以上になった時点t4から、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the sixth embodiment, by providing the
すなわち、第6実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のとき)には制御電圧Vbを各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
従って、第6実施形態によれば、第5実施形態と同様の効果が得られる。
That is, in the sixth embodiment, when the operations of the reference
Therefore, according to the sixth embodiment, the same effect as the fifth embodiment can be obtained.
図9は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合において、図11に示す第6実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路112の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 9 shows the step-down voltage Va of the
図10は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定した場合において、図11に示す第6実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路112の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2について、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 10 shows the step-down voltage of the
ところで、マイクロコンピュータ70や内部電源回路111を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、各ダイオード113,114をモノリシックICに形成された他の素子に対して絶縁体分離された構造にすることにより、各ダイオード113,114のリーク電流を抑制できるため、順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfの設定精度を向上させることが可能になり、第6実施形態の作用・効果が更に確実に得られる。
尚、各ダイオード113,114を絶縁体分離された構造にするには、例えば、トレンチ分離構造、SOI分離構造、LOCOS分離構造などを用いればよい。
By the way, when the
For example, a trench isolation structure, an SOI isolation structure, a LOCOS isolation structure, or the like may be used to make the
<第7実施形態>
図12は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第7実施形態の内部電源回路121の概略構成を示すブロック回路図である。
<Seventh embodiment>
FIG. 12 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路121は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、クランプ回路122から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第7実施形態の内部電源回路121において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、クランプ回路122が設けられている点だけである。
クランプ回路122は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、ツェナーダイオード107、時定数回路123、トランスミッションゲート124から構成されている。
The internal
The
時定数回路123は、トランジスタ103のゲートとアースと間に並列接続されているコンデンサ125および抵抗126から構成されている。
トランスミッションゲート124は、NチャネルMOSトランジスタ127、PチャネルMOSトランジスタ128、インバータ129から構成されている。
各トランジスタ127,128のドレインは端子VDDに接続され、各トランジスタ127,128のソースはトランジスタ103のゲートに接続されている。
トランジスタ104のドレインは、トランジスタ127のゲートに接続されると共に、インバータ129を介してトランジスタ128のゲートに接続されている。
尚、各トランジスタ103,104,127のしきい値電圧Vtは同じである。
The time
The
The drains of the
The drain of the
The threshold voltages Vt of the
図13は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合において、図12に示す第7実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路122の各トランジスタ127,104,103のゲート電圧VG1,VG2,VG3について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 13 shows the step-down voltage Va, the control voltage Vb, the reference voltage INP, and the like of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
また、トランジスタ127のゲート電圧VG1の時間変位特性は、第5実施形態のクランプ回路102のトランジスタ103のゲート電圧VG1の時間変位特性と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
Further, the time displacement characteristic of the gate voltage VG1 of the
第7実施形態のクランプ回路122において、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)には、各トランジスタ104,103のゲート電圧VG2,VG3が共にゼロであり、時定数回路123のコンデンサ125には電荷が蓄積されていないため、各トランジスタ103,104は共にオフしている。
そして、トランジスタ127のゲートには、抵抗105を介して端子VDDから外部電源回路74の降圧電圧Vaが印加されている。そのため、トランジスタ104がオフしているとき、トランジスタ127のゲート電圧VG1は外部電源回路74の降圧電圧Vaと等しくなる。
In the
The step-down voltage Va of the external
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大してトランジスタ127のしきい値電圧Vtを超えた時点t3で、トランジスタ127のゲート電圧VG1もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ127がオンする。
また、トランジスタ128のゲートには、インバータ129を介してトランジスタ127のゲート電圧VG1が印加されるため、トランジスタ127がオンするとほぼ同時にトランジスタ128もオンする。
Thereafter, at time t3 when the stepped down voltage Va of the external
Further, since the gate voltage VG1 of the
すなわち、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大してしきい値電圧Vtを超えた時点t3で、トランスミッションゲート124がオンする。
ここで、トランスミッションゲート124のオン電圧である各トランジスタ127,128のオン電圧(トランジスタ127,128のオン状態におけるソース・ドレイン間電圧)は、ほぼゼロである。
That is, the
Here, the on-voltage of the
すると、外部電源回路74の降圧電圧Vaがオンしたトランスミッションゲート124を介し、トランジスタ103のゲートに印加されると共に、時定数回路123に印加される。
そのため、時定数回路123のコンデンサ125に外部電源回路74の降圧電圧Vaが印加され、降圧電圧Vaによってコンデンサ125に電荷が蓄積されて充電される。
Then, the step-down voltage Va of the external
Therefore, the step-down voltage Va of the external
また、トランジスタ103のゲート電圧VG3もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ103がオンする。
そのため、オンしたトランジスタ103を介してツェナーダイオード107のアノードはアースに接続され、出力トランジスタ81のドレインは逆方向接続されたツェナーダイオード107とトランジスタ103を介してアースに接続されるため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下になる。
Further, the gate voltage VG3 of the
Therefore, the anode of the
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3になった時点t4で、抵抗分圧回路106のノードβの電圧値がトランジスタ104のしきい値電圧Vtを超えるため、トランジスタ104のゲート電圧VG2もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ104がオンする。
Thereafter, the step-down voltage Va of the external
トランジスタ104がオンした時点t4で、トランジスタ127のゲート電圧VG1はトランジスタ104のオン電圧であるゼロになり、トランジスタ127がオフする。
また、トランジスタ128のゲートには、インバータ129を介してトランジスタ127のゲート電圧VG1が印加されるため、トランジスタ127がオフするとほぼ同時にトランジスタ128もオフする。
すなわち、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大して設定電圧V3を超えた時点t4で、トランスミッションゲート124がオフする。
At time t4 when the
Further, since the gate voltage VG1 of the
That is, the
トランスミッションゲート124がオフすると、コンデンサ125に蓄積された電荷が抵抗126を介してアースに放電され、コンデンサ125の静電容量値と抵抗126の抵抗値とによって設定される時定数に基づいて、時定数回路123の電圧値であるトランジスタ103のゲート電圧VG3が徐々に減少する。
そして、トランジスタ103のゲート電圧VG3がしきい値電圧Vttを下回った時点t6で、トランジスタ103がオフする。
When the
At time t6 when the gate voltage VG3 of the
トランジスタ103がオンしているときには、制御電圧Vbはツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下(Vb≦Vz)に保持されている。
尚、図13に示す例では、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzが制御電圧Vbの定常電圧(=1.5V)未満に設定されており、具体的にはツェナー電圧Vzが約1.35Vに設定されている。
When the
In the example shown in FIG. 13, the Zener voltage Vz of the
トランジスタ103がオフしている場合には、内部電源回路121が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になるため、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
よって、トランジスタ103がオフした時点t6から、制御電圧Vbは増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
When the
Therefore, the control voltage Vb increases from the time t6 when the
このように、第7実施形態では、クランプ回路122を設けることにより、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t6未満のときには制御電圧Vbを強制的にツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、前記経過時間が設定時間t6以上になった時点t6から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the seventh embodiment, by providing the
そのため、第7実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路121を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the seventh embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第7実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t6未満のとき)には制御電圧Vbをツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(前記経過時間が設定時間t6以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
That is, in the seventh embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第7実施形態のようにクランプ回路122をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
Further, when the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路121を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第7実施形態のようにクランプ回路122を内部電源回路121の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路121を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路121の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第7実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、設定時間t6の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
そして、設定時間t6は、抵抗分圧回路106の各抵抗Rc,Rdの抵抗値と、時定数回路123の時定数とを変更することにより、所望の時間に設定できる。
Therefore, according to the seventh embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Note that the specific value of the set time t6 may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb.
The set time t6 can be set to a desired time by changing the resistance values of the resistors Rc and Rd of the resistance
ところで、第7実施形態においても、第5実施形態の図9に示す例と同様に、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定してもよい。
また、第7実施形態においても、第5実施形態の図10に示す例と同様に、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定してもよい。
By the way, also in 7th Embodiment, you may set the Zener voltage Vz of the
Also in the seventh embodiment, the zener voltage Vz of the
<第8実施形態>
図14は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第8実施形態の内部電源回路131の概略構成を示すブロック回路図である。
<Eighth Embodiment>
FIG. 14 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路131は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、クランプ回路132から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第8実施形態の内部電源回路131において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、クランプ回路132が設けられている点だけである。
クランプ回路132は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、ダイオード113,114、時定数回路123、トランスミッションゲート124から構成されている。
The internal
The
第8実施形態のクランプ回路132において、第7実施形態のクランプ回路122と異なるのは、逆方向接続されたツェナーダイオード107が、順方向接続された各ダイオード113,114に置き換えられている点だけである。
すなわち、各ダイオード113,114は直列接続され、ダイオード114のカソードはトランジスタ103のドレインに接続され、ダイオード113のアノードは出力トランジスタ81のドレインに接続されている。
The
That is, the
図13は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合において、図14に示す第8実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,クランプ回路122の各トランジスタ127,104,103のゲート電圧VG1,VG2,VG3について、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 13 shows the step-down voltage Va of the
第8実施形態のクランプ回路132においても、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、トランジスタ127のゲート電圧VG1がしきい値電圧Vtを超えてトランスミッションゲート124がオンする時点t3までは、第7実施形態のクランプ回路122と同じ動作を行う。
Also in the
そして、外部電源回路74の降圧電圧Vaがオンしたトランスミッションゲート124を介し、トランジスタ103のゲートに印加されると共に、時定数回路123に印加される。
そのため、時定数回路123のコンデンサ125に外部電源回路74の降圧電圧Vaが印加され、降圧電圧Vaによってコンデンサ125に電荷が蓄積されて充電される。
Then, the step-down voltage Va of the external
Therefore, the step-down voltage Va of the external
また、トランジスタ103のゲート電圧VG3もしきい値電圧Vtを超え、トランジスタ103がオンする。
そのため、オンしたトランジスタ103を介してダイオード114のカソードはアースに接続され、出力トランジスタ81のドレインは順方向接続された各ダイオード113,114とトランジスタ103を介してアースに接続されるため、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下になる。
Further, the gate voltage VG3 of the
Therefore, the cathode of the
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3になった時点t4で、トランジスタ104がオンし、トランスミッションゲート124がオフすると、時定数回路123の時定数に基づいて、トランジスタ103のゲート電圧VG3が徐々に減少する。
そして、トランジスタ103のゲート電圧VG3がしきい値電圧Vttを下回った時点t6で、トランジスタ103がオフする。
Thereafter, when the step-down voltage Va of the external
At time t6 when the gate voltage VG3 of the
トランジスタ103がオンしているときには、制御電圧Vbは各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下(Vb≦2×Vf)に保持されている。
尚、図13に示す例では、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfが制御電圧Vbの定常電圧(=1.5V)未満に設定されており、具体的にはツェナー電圧Vzが約1.35Vに設定されている。
When the
In the example shown in FIG. 13, the
第8実施形態のクランプ回路132においても、トランジスタ103がオフした時点t6からは、第5実施形態のクランプ回路102と同じ動作を行う。
In the
このように、第8実施形態では、クランプ回路132を設けることにより、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t6未満のときには制御電圧Vbを強制的に各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、前記経過時間が設定時間t6以上になった時点t6から、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the eighth embodiment, by providing the
すなわち、第8実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t6未満のとき)には制御電圧Vbを各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(前記経過時間が設定時間t6以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
従って、第8実施形態によれば、第7実施形態と同様の効果が得られる。
That is, in the eighth embodiment, when the operations of the reference
Therefore, according to the eighth embodiment, the same effect as in the seventh embodiment can be obtained.
ところで、第8実施形態においても、第5実施形態の図9に示す例と同様に、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定してもよい。
また、第8実施形態においても、第5実施形態の図10に示す例と同様に、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定してもよい。
Incidentally, in the eighth embodiment as well, as in the example shown in FIG. 9 of the fifth embodiment, the
Also in the eighth embodiment, as in the example shown in FIG. 10 of the fifth embodiment, the
<第9実施形態>
図15は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第9実施形態の内部電源回路141の概略構成を示すブロック回路図である。
<Ninth Embodiment>
FIG. 15 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路141は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、ツェナーダイオード107から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第9実施形態の内部電源回路141において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、ツェナーダイオード107が設けられている点だけである。
第9実施形態において、第5実施形態のクランプ回路102と異なるのは、ツェナーダイオード107だけが設けられ、ツェナーダイオード107のアノードがアースに接続されている点だけである。
The internal
The ninth embodiment is different from the
図16は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合において、図15に示す第9実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
尚、図16に示す例では、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzが約1.65Vに設定されている。
FIG. 16 shows the step-down voltage Va, control voltage Vb, and reference voltage INP of the
In the example shown in FIG. 16, the Zener voltage Vz of the
出力トランジスタ81のドレインは、逆方向接続されたツェナーダイオード107を介してアースに接続されている。
そのため、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)が動作可能な最低電圧V4に降圧電圧Vaが達する時点t7まで、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下(Vb≦Vz)になる。
The drain of the
Therefore, the step-down voltage Va of the external
そして、外部電源回路74の降圧電圧Vaが最低電圧V4を超えた時点t7から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して減少し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
ここで、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzは制御電圧Vbの定常電圧より高く設定されているため、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が可能になった後に、制御電圧Vbがツェナー電圧Vzを下回ると、ツェナーダイオード107には電流が流れなくなる。
Then, from the time t7 when the step-down voltage Va of the external
Here, since the Zener voltage Vz of the
このように、第9実施形態では、ツェナーダイオード107を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが最低電圧V4未満のときには制御電圧Vbを強制的にツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、降圧電圧Vaが最低電圧V4以上になった時点t7から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the ninth embodiment, by providing the
すなわち、第9実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが最低電圧V4未満のとき)には制御電圧Vbをツェナーダイオード107のツェナー電圧Vz以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが最低電圧V4以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
従って、第9実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
That is, in the ninth embodiment, when the operations of the reference
Therefore, according to the ninth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
図17は、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定した場合において、図15に示す第9実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 17 shows the step-down voltage Va, control voltage Vb, and reference voltage INP of the
図17に示す例では、外部電源回路74の降圧電圧Vaと共に制御電圧Vbが増大し、制御電圧Vbがツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzになった時点t5で、制御電圧Vbが定常電圧に達する。
従って、図17に示す例では、図16に示す例に比べて、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能になるため、マイクロコンピュータ70の起動特性を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 17, the control voltage Vb increases together with the step-down voltage Va of the external
Accordingly, in the example shown in FIG. 17, the control voltage Vb can be made a steady voltage in a short time after the external
ところで、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合には、制御電圧Vbが定常電圧になった後にもツェナーダイオード107に電流が流れ、マイクロコンピュータ70が動作中はツェナーダイオード107に常に電流が流れることになるため、マイクロコンピュータ70の消費電力が増大することになる。
よって、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定することはできない。
By the way, when the Zener voltage Vz of the
Therefore, the Zener voltage Vz of the
また、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合に、ツェナー電圧Vzを高く設定し過ぎると、外部電源回路74の電源投入から制御電圧Vbが定常電圧に達するまでに要する時間が長くなってしまう。
Further, when the Zener voltage Vz of the
従って、ツェナーダイオード107のツェナー電圧Vzの具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できると共に、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能なように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, the specific value of the Zener voltage Vz of the
<第10実施形態>
図18は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第10実施形態の内部電源回路151の概略構成を示すブロック回路図である。
<Tenth Embodiment>
FIG. 18 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路151は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、ダイオード113,114から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第10実施形態の内部電源回路151において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、直列接続された各ダイオード113,114が設けられている点だけである。
第10実施形態において、第6実施形態のクランプ回路112と異なるのは、直列接続された各ダイオード113,114だけが設けられ、ダイオード114のカソードがアースに接続されている点だけである。
The internal
The tenth embodiment is different from the
図16は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合において、図18に示す第10実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
尚、図16に示す例では、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfが約1.65Vに設定されている。
FIG. 16 shows the step-down voltage Va of the
In the example shown in FIG. 16, the
出力トランジスタ81のドレインは、順方向接続された各ダイオード113,114を介してアースに接続されている。
そのため、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)が動作可能な最低電圧V4に降圧電圧Vaが達する時点t7まで、出力トランジスタ81のドレイン電圧である制御電圧Vbは、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下(Vb≦2×Vf)になる。
The drain of the
Therefore, the step-down voltage Va of the external
そして、外部電源回路74の降圧電圧Vaが最低電圧V4を超えた時点t7から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して減少し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
ここで、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfは制御電圧Vbの定常電圧より高く設定されているため、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が可能になった後に、制御電圧Vbが合計電圧2×Vfを下回ると、各ダイオード113,114には電流が流れなくなる。
Then, from the time t7 when the step-down voltage Va of the external
Here, since the
このように、第10実施形態では、各ダイオード113,114を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが最低電圧V4未満のときには制御電圧Vbを強制的に各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、降圧電圧Vaが最低電圧V4以上になった時点t7から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the tenth embodiment, by providing the
すなわち、第10実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが最低電圧V4未満のとき)には制御電圧Vbを各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vf以下に保持させ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが最低電圧V4以上のとき)には制御電圧Vbを出力させるようにしている。
従って、第10実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
That is, in the tenth embodiment, when the operations of the reference
Therefore, according to the tenth embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
図17は、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧と同じに設定した場合において、図18に示す第10実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 17 shows the step-down voltage of the
図17に示す例では、外部電源回路74の降圧電圧Vaと共に制御電圧Vbが増大し、制御電圧Vbが各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfになった時点t5で、制御電圧Vbが定常電圧に達する。
従って、図17に示す例では、図16に示す例に比べて、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能になるため、マイクロコンピュータ70の起動特性を向上させることができる。
In the example shown in FIG. 17, at the time t5 when the control voltage Vb increases together with the step-down voltage Va of the external
Accordingly, in the example shown in FIG. 17, the control voltage Vb can be made a steady voltage in a short time after the external
ところで、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定した場合には、制御電圧Vbが定常電圧になった後にも各ダイオード113,114に電流が流れ、マイクロコンピュータ70が動作中は各ダイオード113,114に常に電流が流れることになるため、マイクロコンピュータ70の消費電力が増大することになる。
よって、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧未満に設定することはできない。
By the way, when the
Therefore, the
また、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfを制御電圧Vbの定常電圧より高く設定した場合に、合計電圧2×Vfを高く設定し過ぎると、外部電源回路74の電源投入から制御電圧Vbが定常電圧に達するまでに要する時間が長くなってしまう。
Further, when the
従って、各ダイオード113,114の順方向電圧Vfの合計電圧2×Vfの具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できると共に、外部電源回路74の電源投入から短時間に制御電圧Vbを定常電圧にすることが可能なように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, the specific value of the
<第11実施形態>
図19は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第11実施形態の内部電源回路161の概略構成を示すブロック回路図である。
<Eleventh embodiment>
FIG. 19 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路161は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、電圧制御回路162から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第11実施形態の内部電源回路161において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、電圧制御回路162が設けられている点だけである。
電圧制御回路162は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、ローパスフィルタ163から構成されている。
The internal
The
パッシブ型の一次ローパスフィルタ163は、コンデンサ164および抵抗165から構成されている。
コンデンサ164は、トランジスタ103のドレインと出力トランジスタ81のゲートとの間に接続されている。
抵抗165は、オペアンプ84の出力端子と出力トランジスタ81のゲートとの間に接続されている。
The passive primary low-
The
The
図20は、図19に示す第11実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,電圧制御回路162の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2、出力トランジスタ81のゲート電圧VG4について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
20 shows the step-down voltage Va, the control voltage Vb, the reference voltage INP, the gate voltages VG1 and VG2 of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
また、電圧制御回路162の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2の時間変位特性は、第5実施形態のクランプ回路102の各トランジスタ103,104のゲート電圧VG1,VG2の時間変位特性と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
The time displacement characteristics of the gate voltages VG1 and VG2 of the
第11実施形態の電圧制御回路162においても、第5実施形態のクランプ回路102と同じく、外部電源回路74の電源投入時には各トランジスタ103,104が共にオフしており、トランジスタ104がオフしているときトランジスタ103のゲート電圧VG1は外部電源回路74の降圧電圧Vaと等しくなっており、降圧電圧Vaが増大してトランジスタ103のしきい値電圧Vtを超えた時点t3でトランジスタ103がオンする。
In the
すると、オンしたトランジスタ103を介してコンデンサ164がアースに接続され、出力トランジスタ81のゲートにはローパスフィルタ163が接続されるため、コンデンサ164の静電容量値と抵抗165の抵抗値とによって設定される時定数に基づいて、出力トランジスタ81のゲート電圧VG4の立ち上がり速度が低く抑えられて遅くなる。
Then, the
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大し、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3になり、トランジスタ104がオンすると共にトランジスタ103がオフした時点t4で、コンデンサ164がアースから切り離される。
そのため、トランジスタ103がオフした時点t4からは、オペアンプ84の出力信号が抵抗165を介して出力トランジスタ81のゲートに印加され、ローパスフィルタ163の機能が無くなる。
Thereafter, the step-down voltage Va of the external
Therefore, from the time t4 when the
トランジスタ103がオフしている場合には、内部電源回路161が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になるため、非反転増幅回路85(出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
よって、トランジスタ104がオンすると共にトランジスタ103がオフした時点t4から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
When the
Therefore, from the time t4 when the
このように、第11実施形態では、電圧制御回路162を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のときには、ローパスフィルタ163によって出力トランジスタ81のゲート電圧VG4の立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、降圧電圧Vaが設定電圧V3以上になった時点t4から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the eleventh embodiment, by providing the
そのため、第11実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路161を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
そして、第11実施形態では、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3以上になった時点t4からはローパスフィルタ163の機能が無くなるため、制御電圧Vbが定常電圧に達して定常状態になった後に、外部電源回路74の降圧電圧Vaが変動したとしても、非反転増幅回路85の動作にローパスフィルタ163の影響による応答遅れが生じることはない。
Therefore, according to the eleventh embodiment, even when the control voltage Vb of the low
In the eleventh embodiment, since the function of the low-
すなわち、第11実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のとき)には出力トランジスタ81のドレイン電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3以上のとき)には出力トランジスタ81のドレイン電流を絞らずに出力させる。
That is, in the eleventh embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第11実施形態のように電圧制御回路162をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
Further, when the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路161を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第11実施形態のように電圧制御回路162を内部電源回路161の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路161を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路161の製造コストもほとんど増大しない。
従って、第11実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
When the
Therefore, according to the eleventh embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
<第12実施形態>
図21は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第12実施形態の内部電源回路171の概略構成を示すブロック回路図である。
<Twelfth embodiment>
FIG. 21 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路171は、出力トランジスタ81、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、ローパスフィルタ163から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第12実施形態の内部電源回路171において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、ローパスフィルタ163が設けられている点だけである。
第12実施形態において、第11実施形態の電圧制御回路162と異なるのは、ローパスフィルタ163だけが設けられ、コンデンサ164がアースに接続されている点だけである。
The internal
The twelfth embodiment differs from the
図22は、図21に示す第12実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INP,出力トランジスタ81のゲート電圧VG4について、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
22 shows the step-down voltage Va, the control voltage Vb, the reference voltage INP, and the gate voltage VG4 of the
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
出力トランジスタ81のゲートにはローパスフィルタ163が接続されているため、コンデンサ164の静電容量値と抵抗165の抵抗値とによって設定される時定数に基づいて、出力トランジスタ81のゲート電圧VG4の立ち上がり速度が低く抑えられて遅くなる。
Since the low-
そのため、第12実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路171を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the twelfth embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第12実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合には出力トランジスタ81のドレイン電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合には出力トランジスタ81のドレイン電流を絞らずに出力させる。
従って、第12実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
That is, in the twelfth embodiment, when the operations of the reference
Therefore, according to the twelfth embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained.
ところで、第12実施形態では、ローパスフィルタ163が出力トランジスタ81のゲートに常時接続されているため、制御電圧Vbが定常電圧に達して定常状態になった後に、外部電源回路74の降圧電圧Vaが変動すると、非反転増幅回路85の動作にローパスフィルタ163の影響による応答遅れが生じるおそれがある。
しかし、外部電源回路74の降圧電圧Vaがほとんど変動しない場合には、ローパスフィルタ163が出力トランジスタ81のゲートに常時接続されていたとしても、非反転増幅回路85の動作にローパスフィルタ163の影響による応答遅れが生じるおそれが無いため、第12実施形態でも実用上十分な性能が得られる。
By the way, in the twelfth embodiment, since the low-
However, when the step-down voltage Va of the external
<第13実施形態>
図23は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第13実施形態の内部電源回路181の概略構成を示すブロック回路図である。
<13th Embodiment>
FIG. 23 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路181は、第1出力トランジスタ185、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、電流制御回路182から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第13実施形態の内部電源回路181において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、電流制御回路182が設けられている点と、出力トランジスタ81が出力トランジスタ185に置き換えられている点だけである。
電流制御回路182は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、第2出力トランジスタ183、スイッチ184から構成されている。
The internal
The
出力トランジスタ183は、PチャネルMOSトランジスタから成り、そのソースは端子VDDに接続され、そのドレインは端子VCLOUTに接続され、そのゲートはスイッチ184に接続されている。
すなわち、各出力トランジスタ183,185はソース・ドレインが共通接続されている。
The
That is, the
ここで、各出力トランジスタ183,185のトランジスタサイズおよび特性は同じに設定されている。
また、第13実施形態の各出力トランジスタ183,185のトランジスタサイズはそれぞれ、従来技術の出力トランジスタ81のトランジスタサイズの半分に設定されている。
Here, the transistor sizes and characteristics of the
In addition, the transistor size of each of the
スイッチ184は、MOSトランジスタから成り、端子VDDに接続された接点γと、出力トランジスタ185のゲートに接続された接点δとを備え、トランジスタ103のドレインに接続されて各接点γ,δの接続が切り替えられる。
The
スイッチ184が接点γ側に接続されると、出力トランジスタ183のゲートは端子VDDに接続される。
また、スイッチ184が接点δ側に接続されると、出力トランジスタ183のゲートは出力トランジスタ185のゲートに接続され、各出力トランジスタ183,185はソース・ドレイン・ゲートが全て共通接続されるため、各出力トランジスタ183,185は並列接続される。
When the
When the
図24は、図23に示す第13実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 24 shows the time displacement from when the external
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V5未満の場合には、スイッチ184が接点γ側に接続され、出力トランジスタ183のゲートは端子VDDに接続されるため、出力トランジスタ183のゲート電圧は降圧電圧Vaと等しくなり、出力トランジスタ183がオフする。
When the step-down voltage Va of the external
出力トランジスタ183がオフしている場合には、非反転増幅回路85は出力トランジスタ185と抵抗分圧回路82とオペアンプ84から構成され、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
When the
ここで、第13実施形態の出力トランジスタ185のトランジスタサイズは、従来技術の出力トランジスタ81のトランジスタサイズの半分に設定されている。
そのため、出力トランジスタ185のドレイン電流は、出力トランジスタ81のドレイン電流の半分以下になる。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V5未満の場合には、第13実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度の半分以下になる。
Here, the transistor size of the
Therefore, the drain current of the
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大して設定電圧V5を超えた時点t8から、スイッチ184が接点δ側に接続され、出力トランジスタ183のゲートは出力トランジスタ185のゲートに接続されるため、各出力トランジスタ183,185のゲート電圧が等しくなり、各出力トランジスタ183,185は並列接続される。
Thereafter, since the step-down voltage Va of the external
ここで、各出力トランジスタ183,185のトランジスタサイズは同じに設定されているため、並列接続された各出力トランジスタ183,185のドレイン電流も同じになる。
そのため、各出力トランジスタ183,185のドレイン電流の合計電流は、従来技術の出力トランジスタ81のドレイン電流と同じになる。
Here, since the transistor sizes of the
Therefore, the total drain current of the
すると、内部電源回路181が従来技術の内部電源回路71と機能的に同じ回路構成になり、非反転増幅回路85は各出力トランジスタ183,185と抵抗分圧回路82とオペアンプ84から構成され、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成する。
Then, the internal
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V5以上の場合には、第13実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度と同じになる。
そして、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大して設定電圧V5を超えた時点t8から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
Then, from time t8 when the step-down voltage Va of the external
このように、第13実施形態では、電流制御回路182を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V5未満のときには、出力トランジスタ183をオフさせると共に出力トランジスタ185だけを動作させ、制御電圧Vbの立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、降圧電圧Vaが設定電圧V5以上になった時点t8から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the thirteenth embodiment, by providing the
そのため、第13実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路181を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the thirteenth embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第13実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V5未満のとき)には各出力トランジスタ183,185のドレイン電流の合計電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V3以上のとき)には各出力トランジスタ183,185のドレイン電流の合計電流を絞らずに出力させる。
That is, in the thirteenth embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第13実施形態のように電流制御回路182をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
Further, when the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路181を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第13実施形態のように電流制御回路182を内部電源回路181の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路181を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路181の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第13実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、降圧電圧Vaの設定電圧V5の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
そして、設定電圧V5は、抵抗分圧回路106の各抵抗Rc,Rdの抵抗値を変更することにより、所望の電圧値に設定できる。
Therefore, according to the thirteenth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
It should be noted that the specific value of the set voltage V5 of the step-down voltage Va can be set by experimentally finding an optimum value by cut and try so as to surely prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb. Good.
The set voltage V5 can be set to a desired voltage value by changing the resistance values of the resistors Rc and Rd of the resistance
<第14実施形態>
図25は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第14実施形態の内部電源回路191の概略構成を示すブロック回路図である。
<Fourteenth embodiment>
FIG. 25 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路191は、出力トランジスタ185、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、電流制御回路192から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第14実施形態の内部電源回路191において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、電流制御回路192が設けられている点と、出力トランジスタ81が出力トランジスタ185に置き換えられている点だけである。
電流制御回路192は、出力トランジスタ183、スイッチ184、スイッチ制御回路193から構成されている。
尚、スイッチ制御回路193を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって構成されている。
The internal
The
A transistor (not shown) constituting the
第14実施形態の特性図は、図24に示した第13実施形態の特性図と同じである。 The characteristic diagram of the fourteenth embodiment is the same as that of the thirteenth embodiment shown in FIG.
スイッチ制御回路193は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaの電圧値に基づいて、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間に対応してスイッチ184の各接点γ,δの接続を切り替える。
すなわち、スイッチ制御回路193は、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t8未満の場合は、スイッチ184を接点γ側に接続させる。
また、スイッチ制御回路193は、前記経過時間が設定時間t8以上の場合は、スイッチ184を接点δ側に接続させる。
Based on the voltage value of the step-down voltage Va of the external
That is, the
The
よって、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t8未満の場合には、第14実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度の半分以下になる。
そして、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t8以上になると、第14実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度と同じになる。
Therefore, when the elapsed time from when the external
When the elapsed time from when the external
このように、第14実施形態では、電流制御回路192を設けることにより、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t8未満のときには、出力トランジスタ183をオフさせると共に出力トランジスタ185だけを動作させ、制御電圧Vbの立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、前記経過時間が設定時間t8以上になった時点t8から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the fourteenth embodiment, by providing the
すなわち、第14実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t8未満のとき)には各出力トランジスタ183,185のドレイン電流の合計電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(前記経過時間が設定時間t8以上のとき)には各出力トランジスタ183,185のドレイン電流の合計電流を絞らずに出力させる。
That is, in the fourteenth embodiment, when the operations of the reference
従って、第14実施形態によれば、第13実施形態と同様の効果が得られる。
尚、設定時間t8の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the fourteenth embodiment, the same effect as in the thirteenth embodiment can be obtained.
Note that the specific value of the set time t8 may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb.
<第15実施形態>
図26は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第15実施形態の内部電源回路201の概略構成を示すブロック回路図である。
<Fifteenth embodiment>
FIG. 26 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路201は、出力トランジスタ205、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、電流制御回路202から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第15実施形態の内部電源回路201において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、電流制御回路202が設けられている点と、出力トランジスタ81が出力トランジスタ205に置き換えられている点だけである。
The internal
各出力トランジスタ205,81のトランジスタサイズおよび特性は同じに設定されている。
出力トランジスタ205は、出力トランジスタ205が形成されている半導体チップ(半導体基板)の電位(基板電位)とソース電位とを独立に制御可能な構造になっている。
The transistor sizes and characteristics of the
The
そして、出力トランジスタ205が形成されている半導体基板は、マイクロコンピュータ70(内部電源回路201)を構成する他の素子がされている基板に対して、適宜な素子分離構造(例えば、トレンチ分離構造、SOI分離構造、LOCOS分離構造など)を用いて素子分離されている。
そのため、出力トランジスタ205の基板電位の変化が、マイクロコンピュータ70(内部電源回路201)を構成する他の素子に影響を与えることはなく、出力トランジスタ205とマイクロコンピュータ70(内部電源回路201)を構成する他の素子とをワンチップ化して複合ICにすることができる。
The semiconductor substrate on which the
Therefore, the change in the substrate potential of the
電流制御回路202は、トランジスタ103,104、抵抗105、抵抗分圧回路106、スイッチ203、抵抗分圧回路204から構成されている。
抵抗分圧回路204は、直列接続された各抵抗Re,Rfによって構成され、各抵抗Re,Rf間のノードρはスイッチ203に接続され、抵抗Rfのノードρとは反対側はアースに接続され、抵抗Reのノードρとは反対側は端子VDDに接続されている。
The
The resistance
スイッチ203は、MOSトランジスタから成り、端子VDDに接続された接点ηと、抵抗分圧回路204のノードρに接続された接点εとを備え、トランジスタ103のドレインに接続されて各接点η,εの接続が切り替えられる。
The
スイッチ203が接点η側に接続されると、出力トランジスタ205が形成されている半導体基板は端子VDDに接続され、出力トランジスタ205の基板電位は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaと等しくなる。
ここで、出力トランジスタ205のソースは端子VDDに接続されているため、出力トランジスタ205が形成されている半導体基板が端子VDDに接続されると、出力トランジスタ205は従来技術の出力トランジスタ81と同じ構成になる。
When the
Here, since the source of the
また、スイッチ203が接点ε側に接続されると、出力トランジスタ205が形成されている半導体基板は抵抗分圧回路204のノードρに接続され、出力トランジスタ205の基板電位はノードρの電圧値と等しくなる。
ここで、ノードρの電圧値は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを抵抗分圧回路204の各抵抗Re,Rfによって抵抗分圧した電圧値である。
When the
Here, the voltage value of the node ρ is a voltage value obtained by resistance-dividing the step-down voltage Va of the external
図27は、図26に示す第15実施形態のマイクロコンピュータ70の降圧電圧Va,制御電圧Vb,基準電圧INPについて、外部電源回路74の電源投入時(イグニッションスイッチIGのオン時)からの時間変位を示す特性図である。
FIG. 27 shows the time displacement from when the external
外部電源回路74の降圧電圧Vaの立ち上がり特性は、図43に示した従来技術と同じである。
また、基準電圧生成回路83の基準電圧INPの立ち上がり特性も、図43に示した従来技術と同じである。
The rising characteristic of the step-down voltage Va of the external
Further, the rising characteristic of the reference voltage INP of the reference
非反転増幅回路85(出力トランジスタ205,抵抗分圧回路82,オペアンプ84)は、外部電源回路74の降圧電圧Vaを電源電圧とし、基準電圧生成回路83の基準電圧INPから制御電圧Vbを生成するため、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大する。
The non-inverting amplifier circuit 85 (the
外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V6未満の場合には、スイッチ203が接点ε側に接続され、出力トランジスタ205の基板電位はノードρの電圧値と等しくなる。
このとき、外部電源回路74の降圧電圧Vaよりもノードρの電圧値を低く設定しておけば、出力トランジスタ205の基板電位は、従来技術の出力トランジスタ81の基板電位よりも低くなるため、出力トランジスタ205のドレイン電流は、出力トランジスタ81のドレイン電流よりも少なくなる。
When the step-down voltage Va of the external
At this time, if the voltage value of the node ρ is set lower than the step-down voltage Va of the external
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V6未満の場合には、第15実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度よりも低く抑えられて遅くなる。
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
その後、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大して設定電圧V6を超えた時点t9から、スイッチ203が接点η側に接続され、出力トランジスタ205が形成されている半導体基板が端子VDDに接続されるため、出力トランジスタ205は従来技術の出力トランジスタ81と同じ構成になる。
よって、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V6以上の場合には、第15実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度と同じになる。
Thereafter, from time t9 when the step-down voltage Va of the external
Therefore, when the step-down voltage Va of the external
そして、外部電源回路74の降圧電圧Vaが増大して設定電圧V6を超えた時点t9から、制御電圧Vbは各電圧Va,INPに追従して増大し、外部電源回路74と基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の全ての動作が安定した時点で、制御電圧Vbは定常電圧に達して定常状態になる。
Then, from time t9 when the step-down voltage Va of the external
このように、第15実施形態では、電流制御回路202を設けることにより、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V6未満のときには、出力トランジスタ205の基板電位を低く設定してドレイン電流を少なくさせ、制御電圧Vbの立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、降圧電圧Vaが設定電圧V6以上になった時点t9から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
Thus, in the fifteenth embodiment, by providing the
そのため、第15実施形態によれば、低電圧系回路72の制御電圧Vbが1.5Vと低い場合にも、内部電源回路201を構成する基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の制御安定時間を十分に確保できる。
Therefore, according to the fifteenth embodiment, even when the control voltage Vb of the low
すなわち、第15実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V6未満のとき)には出力トランジスタ205のドレイン電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(降圧電圧Vaが設定電圧V6以上のとき)には出力トランジスタ205のドレイン電流を絞らずに出力させる。
That is, in the fifteenth embodiment, when the operations of the reference
また、マイクロコンピュータ70を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第15実施形態のように電流制御回路202をマイクロコンピュータ70の内部に設けた場合でも、図42に示した従来技術に比べて、マイクロコンピュータ70を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、マイクロコンピュータ70の製造コストもほとんど増大しない。
Further, when the
そして、マイクロコンピュータ70を複数個のモノリシックICによって構成し、内部電源回路201を1個の半導体チップ上に集積化されたモノリシックICによって構成した場合には、第15実施形態のように電流制御回路202を内部電源回路201の内部に設けたとしても、図42に示した従来技術に比べて、内部電源回路201を構成する半導体チップの外形寸法はほとんど変わらず、内部電源回路201の製造コストもほとんど増大しない。
When the
従って、第15実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
尚、降圧電圧Vaの設定電圧V6および抵抗分圧回路204のノードρの電圧の具体値はそれぞれ、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the fifteenth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Note that the specific values of the set voltage V6 of the step-down voltage Va and the voltage at the node ρ of the resistance
そして、設定電圧V6は、抵抗分圧回路106の各抵抗Rc,Rdの抵抗値を変更することにより、所望の電圧値に設定できる。
また、ノードρの電圧は、抵抗分圧回路204の各抵抗Re,Rfの抵抗値を変更することにより、所望の電圧値に設定できる。
The set voltage V6 can be set to a desired voltage value by changing the resistance values of the resistors Rc and Rd of the resistance
Further, the voltage at the node ρ can be set to a desired voltage value by changing the resistance values of the resistors Re and Rf of the resistance
<第16実施形態>
図28は、自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータ70に内蔵された第16実施形態の内部電源回路211の概略構成を示すブロック回路図である。
<Sixteenth Embodiment>
FIG. 28 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of the internal
内部電源回路211は、出力トランジスタ205、抵抗分圧回路82、基準電圧生成回路83、オペアンプ84、電流制御回路212から構成され、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaを、低電圧系回路72の駆動に要する制御電圧Vbまで降圧して出力する。
The internal
第16実施形態の内部電源回路211において、従来技術の内部電源回路71と異なるのは、電流制御回路212が設けられている点と、出力トランジスタ81が出力トランジスタ205に置き換えられている点だけである。
電流制御回路212は、スイッチ203、抵抗分圧回路204、スイッチ制御回路213から構成されている。
尚、スイッチ制御回路213を構成するトランジスタ(図示略)は、MOSトランジスタによって構成されている。
The internal
The
The transistor (not shown) constituting the
第16実施形態の特性図は、図27に示した第15実施形態の特性図と同じである。 The characteristic diagram of the sixteenth embodiment is the same as the characteristic diagram of the fifteenth embodiment shown in FIG.
スイッチ制御回路213は、端子VDDから供給された外部電源回路74の降圧電圧Vaの電圧値に基づいて、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間に対応してスイッチ203の各接点η,εの接続を切り替える。
すなわち、スイッチ制御回路213は、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t9未満の場合は、スイッチ203を接点ε側に接続させる。
また、スイッチ制御回路213は、前記経過時間が設定時間t9以上の場合は、スイッチ203を接点η側に接続させる。
Based on the voltage value of the step-down voltage Va of the external
That is, the
The
よって、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t9未満の場合には、第16実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度よりも低く抑えられて遅くなる。
そして、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t9以上になると、第16実施形態における制御電圧Vbの立ち上がり速度は、従来技術における制御電圧Vbの立ち上がり速度と同じになる。
Therefore, when the elapsed time from when the external
When the elapsed time from when the external
このように、第16実施形態では、電流制御回路212を設けることにより、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t9未満のときには、出力トランジスタ205の基板電位を低く設定してドレイン電流を少なくさせ、制御電圧Vbの立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、前記経過時間が設定時間t9以上になった時点t9から、非反転増幅回路85を図42に示した従来技術と同様に動作させるようにしている。
As described above, in the sixteenth embodiment, by providing the
すなわち、第16実施形態では、基準電圧生成回路83および非反転増幅回路85の動作が不安定な状態の場合(外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t9未満のとき)には出力トランジスタ205のドレイン電流(出力電流)を絞って少なくさせ、各回路83,85の動作が安定な状態の場合(前記経過時間が設定時間t9以上のとき)には出力トランジスタ205のドレイン電流を絞らずに出力させる。
That is, in the sixteenth embodiment, when the operations of the reference
従って、第16実施形態によれば、第15実施形態と同様の効果が得られる。
尚、設定時間t9の具体値は、制御電圧Vbにリンギングやオーバーシュートが生じるのを確実に防止できるように、カット・アンド・トライにより実験的に最適値を見つけて設定すればよい。
Therefore, according to the sixteenth embodiment, the same effect as in the fifteenth embodiment can be obtained.
It should be noted that the specific value of the set time t9 may be set by experimentally finding an optimum value by cut-and-try so as to reliably prevent ringing or overshoot from occurring in the control voltage Vb.
<別の実施形態>
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
<Another embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, operations and effects equivalent to or higher than those of the above-described embodiments can be obtained.
[1]上記各実施形態では、内部電源回路11,21,31,101,111,121,131,141,151,161,171,181,191(出力トランジスタ81、基準電圧生成回路83、オペアンプ84,12、パワーオンリセット回路22、トランジスタ23、スイッチ制御回路32、スイッチ33、クランプ回路102、112,122,132、電圧制御回路162,電流制御回路182,192)を構成するトランジスタがMOSトランジスタによって形成されている。
しかし、内部電源回路11,21,31,101,111,121,131,141,151,161,171,181,191を構成するトランジスタは、バイポーラトランジスタによって形成してもよい。
[1] In each of the above embodiments, the internal
However, the transistors constituting the internal
図29は、第1実施形態の内部電源回路11を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 29 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図30は、第2実施形態の内部電源回路21を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81およびトランジスタ23がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 30 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図31は、第3,第4実施形態の内部電源回路31を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 31 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図32は、第5実施形態の内部電源回路101を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 32 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図33は、第6実施形態の内部電源回路111を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 33 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図34は、第7実施形態の内部電源回路121を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81およびトランジスタ128がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104,127がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 34 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図35は、第8実施形態の内部電源回路131を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81およびトランジスタ128がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104,127がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 35 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図36は、第9実施形態の内部電源回路141を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 36 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図37は、第10実施形態の内部電源回路151を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 37 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図38は、第11実施形態の内部電源回路161を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 38 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図39は、第12実施形態の内部電源回路171を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ81がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 39 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図40は、第13実施形態の内部電源回路181を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ183,185がPNPトランジスタに置き換えられ、各トランジスタ103,104がNPNトランジスタに置き換えられている。
FIG. 40 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
図41は、第14実施形態の内部電源回路191を構成するトランジスタがバイポーラトランジスタによって形成された場合を示すブロック回路図であり、出力トランジスタ183,185がPNPトランジスタに置き換えられている。
FIG. 41 is a block circuit diagram showing a case where the transistors constituting the internal
尚、トランジスタ81,23,183,185にはNPNトランジスタを用いてもよい。
Note that NPN transistors may be used as the
[2]上記各実施形態では、トランジスタ81,23,183,185にPチャネルMOSトランジスタを用いているが、NチャネルMOSトランジスタを用いてもよい。
[2] In the above embodiments, P-channel MOS transistors are used for the
[3]第1実施形態では、オペアンプ12から成るボルテージフォロアを用いているが、降圧電圧Vaの立ち上がり速度を抑制して出力電圧Vcを生成可能な回路であれば、どのような回路を用いてもよい。
[3] In the first embodiment, the voltage follower including the
[4]第3,第4実施形態では、1個のダイオード34を用いているが、複数個のダイオードを直列接続させてもよく、その場合にはダイオードの個数に順方向電圧VFを乗算した電圧値(規定電圧)以下に制御電圧Vbが保持される。
また、ダイオード34ではなく、所望の規定電圧を生成可能な適宜な回路を用いてもよく、例えば、バンドギャップ定電圧回路を用いてもよい。
[4] In the third and fourth embodiments, one
Further, instead of the
[5]第3,第4実施形態では、出力トランジスタ81のドレイン(端子VCLOUT)とダイオード34のアノードとの間にスイッチ33が接続されている。
しかし、ダイオード34のカソードとアースとの間にスイッチ33を接続してもよい。
[5] In the third and fourth embodiments, the
However, the
[6]第3,第4,第6,第8,第10実施形態では、PN接合ダイオード34,113,114を用いているが、ショットキーダイオードに置き換えてもよい。
ショットキーダイオードはスイッチング速度が速いため、ショットキーダイオードを用いれば、内部電源回路31,111,131,151およびマイクロコンピュータ70の起動特性を向上させることができる。
[6] In the third, fourth, sixth, eighth, and tenth embodiments, the
Since the Schottky diode has a high switching speed, if the Schottky diode is used, the startup characteristics of the internal
[7]第7,第8実施形態では、トランスミッションゲート124を用いている。
しかし、トランスミッションゲート124からトランジスタ128およびインバータ129を省き、トランジスタ127だけを用いてもよい。
トランスミッションゲート124がオンからオフに切り替わる速度は、トランジスタ127だけを用いた場合にトランジスタ127がオンからオフに切り替わる速度に比べて速い。そのため、トランスミッションゲート124を用いた場合には、トランジスタ127だけを用いた場合に比べて、クランプ回路122,132の動作をより正確に行わせることが可能であるが、トランジスタ127だけを用いても実用上十分な性能が得られる。
[7] In the seventh and eighth embodiments, the
However, the
The speed at which the
[8]第11,第12実施形態では、パッシブ型の一次ローパスフィルタ163を用いているが、パッシブ型で二次以上の高次ローパスフィルタを用いてもよく、アクティブ型のローパスフィルタを用いてもよい。
[8] Although the passive first-order low-
[9]第11実施形態では、外部電源回路74の降圧電圧Vaが設定電圧V3未満のときには、ローパスフィルタ163によって出力トランジスタ81のゲート電圧VG4の立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、降圧電圧Vaが設定電圧V3以上になった時点t4から、トランジスタ103をオフさせてローパスフィルタ163の機能を無くすようにしている。
[9] In the eleventh embodiment, when the step-down voltage Va of the external
しかし、第11実施形態において、外部電源回路74が電源投入された時点からの経過時間が設定時間t4未満のときには、ローパスフィルタ163によって出力トランジスタ81のゲート電圧VG4の立ち上がり速度を低く抑えて遅くし、前記経過時間が設定時間t4以上になった時点t4から、トランジスタ103をオフさせてローパスフィルタ163の機能を無くすようにしてもよい。
However, in the eleventh embodiment, when the elapsed time from the time when the external
[10]第15,第16実施形態では、出力トランジスタ205としてMOSトランジスタを用いている。
しかし、出力トランジスタ205は、MOSトランジスタに限らず、絶縁ゲートによってチャネルを形成して駆動する絶縁ゲート型トランジスタであれば、どのようなタイプのトランジスタに適用してもよい。
[10] In the fifteenth and sixteenth embodiments, a MOS transistor is used as the
However, the
尚、絶縁ゲート型トランジスタには、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)およびIGFET(Insulated Gate Field Effect Transistor)がある。本発明をIGBTに適用した場合には、第15,第16実施形態のMOSトランジスタ205のソースがIGBTのエミッタに該当し、MOSトランジスタ205のドレインがIGBTのコレクタに該当する。
Insulated gate transistors include IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) and IGFETs (Insulated Gate Field Effect Transistors). When the present invention is applied to an IGBT, the source of the
また、IGFETのゲート構造は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)構造を含む広義のMIS(Metal Insulated Semiconductor)構造であれば、どのような構造でもよい。
そして、IGFETのソース・ドレイン領域の構造は、LDMOS(Laterally Diffused MOS:横方向拡散)やVDMOS(Vertically Diffused MOS:垂直方向拡散)など、どのような構造でもよい。
The gate structure of the IGFET may be any structure as long as it has a broad MIS (Metal Insulated Semiconductor) structure including a MOS (Metal Oxide Semiconductor) structure.
The structure of the source / drain region of the IGFET may be any structure such as LDMOS (Laterally Diffused MOS) or VDMOS (Vertical Diffused MOS).
[11]上記各実施形態では、出力トランジスタ81,抵抗分圧回路82,オペアンプ84によって非反転増幅回路85を構成すると共に、1個の出力トランジスタ81,205または並列接続された2個のトランジスタ183,185によって電力制御段を構成しているが、電力制御段はどのような回路構成にしてもよく、例えば、SEPP(Single Ended Push Pull)回路などを用いてもよい。
[11] In each of the above embodiments, the
[12]上記各実施形態の内部電源回路11,21,31,101,111,121,131,141,151,161,171,181,191,201,211では、出力トランジスタ81,183,185,205と抵抗分圧回路82とオペアンプ84とによって構成された非反転増幅回路85を用いているが、反転増幅回路を用いてもよく、その非反転増幅回路および反転増幅回路はどのような回路構成にしてもよい。
[12] In the internal
[13]上記各実施形態は自動車の電子制御装置に搭載されているマイクロコンピュータの内部電源回路に適用したものであるが、これに限らず、本発明はどのような電源回路に適用してもよい。 [13] Each of the above embodiments is applied to an internal power supply circuit of a microcomputer mounted on an electronic control device of an automobile. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any power supply circuit. Good.
11,21,31,101,111,121,131,141,151,161,171,181,191,201,211…内部電源回路
12,84…オペアンプ
22…パワーオンリセット回路
23…トランジスタ
32,193,213…スイッチ制御回路
33,184,203…スイッチ
34,113,114…ダイオード
70…マイクロコンピュータ
71…内部電源回路
72…低電圧系回路
73…車載バッテリ
74…外部電源回路
81,183,185,205…出力トランジスタ
82…抵抗分圧回路
83…基準電圧生成回路
85…非反転増幅回路
107…ツェナーダイオード
102,112,122,132…クランプ回路
123…時定数回路
162…電圧制御回路
163…ロ−パスフィルタ
182,192,202,212…電流制御回路
IG…イグニッションスイッチ
CL…電源平滑用コンデンサ
Va…降圧電圧
Vb…制御電圧
VF…順方向電圧(規定電圧)
11, 21, 31, 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191, 201, 211,... Internal
IG ... Ignition switch
CL ... Power source smoothing capacitor Va ... Step-down voltage Vb ... Control voltage
VF ... Forward voltage (regulated voltage)
Claims (18)
外部から供給された電源電圧の立ち上がり速度を低く抑える抑制手段と、
その抑制手段によって立ち上がり速度が抑制された前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Suppression means to keep the rising speed of the power supply voltage supplied from the outside low,
A power supply circuit comprising: voltage generation means for generating the output voltage from the power supply voltage whose rising speed is suppressed by the suppression means.
前記抑制手段はボルテージフォロアから成ることを特徴とする電源回路。 The power supply circuit according to claim 1,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the suppression means is a voltage follower.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電源電圧が設定電圧未満の場合には前記電圧生成手段による前記出力電圧の生成動作を中止させて前記出力電圧を出力させず、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記電圧生成手段から前記出力電圧を出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the power supply voltage is less than a set voltage, the output generation operation of the output voltage by the voltage generation means is stopped and the output voltage is not output, and when the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage, the voltage generation means And a control means for outputting the output voltage from the power supply circuit.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段の動作が不安定な状態の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を規定電圧以下に保持させ、前記電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the operation of the voltage generator is unstable, the output voltage generated by the voltage generator is held below a specified voltage, and when the operation of the voltage generator is stable, the voltage generator And a control means for outputting the output voltage generated by the means.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電源電圧が設定電圧未満の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を規定電圧以下に保持させ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the power supply voltage is less than a set voltage, the output voltage generated by the voltage generation unit is held below a specified voltage, and when the power supply voltage is higher than the set voltage, the output generated by the voltage generation unit A power supply circuit comprising control means for outputting a voltage.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電源電圧の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間未満の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を規定電圧以下に保持させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記電圧生成手段が生成した前記出力電圧を出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage from the outside is less than a set time, the output voltage generated by the voltage generating means is held below a specified voltage, and the elapsed time is longer than the set time In this case, the power supply circuit further comprises control means for outputting the output voltage generated by the voltage generation means.
前記制御手段は、前記電圧生成手段の出力端子と電源回路のアースとの間に順方向接続されたダイオードを備え、
そのダイオードの順方向電圧が前記規定電圧になることを特徴とする電源回路。 In the power supply circuit according to any one of claims 4 to 6,
The control means includes a diode connected in a forward direction between the output terminal of the voltage generation means and the ground of the power supply circuit,
A power supply circuit, wherein a forward voltage of the diode becomes the specified voltage.
前記制御手段は、前記電圧生成手段の出力端子と電源回路のアースとの間に逆方向接続されたツェナーダイオードを備え、
そのツェナーダイオードのツェナー電圧が前記規定電圧になることを特徴とする電源回路。 In the power supply circuit according to any one of claims 4 to 6,
The control means includes a Zener diode connected in a reverse direction between the output terminal of the voltage generation means and the ground of the power supply circuit,
A power supply circuit, wherein a Zener voltage of the Zener diode becomes the specified voltage.
前記電圧生成手段および前記制御手段は1個の半導体チップ上に集積化され、
前記ダイオードは、前記半導体チップ上にて絶縁体分離された構造であることを特徴とする電源回路。 The power supply circuit according to claim 7,
The voltage generating means and the control means are integrated on one semiconductor chip,
The power supply circuit according to claim 1, wherein the diode has a structure in which an insulator is separated on the semiconductor chip.
前記電圧生成手段および前記制御手段は1個の半導体チップ上に集積化され、
前記ツェナーダイオードは、前記半導体チップ上にて絶縁体分離された構造であることを特徴とする電源回路。 The power supply circuit according to claim 8, wherein
The voltage generating means and the control means are integrated on one semiconductor chip,
The zener diode has a structure in which an insulator is separated on the semiconductor chip.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段の動作が不安定な状態の場合には前記電圧生成手段から出力される出力電流を絞って少なくさせ、前記電圧生成手段の動作が安定な状態の場合には前記電圧生成手段の前記出力電流を絞らずに出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
When the operation of the voltage generation unit is unstable, the output current output from the voltage generation unit is reduced and reduced. When the operation of the voltage generation unit is stable, the voltage generation unit And a control means for outputting the output current without reducing the output current.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタと、
前記電源電圧が設定電圧未満の場合には前記出力トランジスタの入力電圧の立ち上がり速度を低く抑え、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記出力トランジスタの前記入力電圧の立ち上がり速度を高くさせる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
An output transistor provided in the voltage generating means;
Control that suppresses the rising speed of the input voltage of the output transistor when the power supply voltage is lower than the set voltage, and increases the rising speed of the input voltage of the output transistor when the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage. And a power supply circuit.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタと、
前記電源電圧の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間未満の場合には前記出力トランジスタの入力電圧の立ち上がり速度を低く抑え、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記出力トランジスタの前記入力電圧の立ち上がり速度を高くさせる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
An output transistor provided in the voltage generating means;
When the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage from the outside is less than a set time, the rising speed of the input voltage of the output transistor is suppressed low, and when the elapsed time is greater than the set time, A power supply circuit comprising control means for increasing the rising speed of the input voltage of the output transistor.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタと、
前記出力トランジスタの入力電圧の立ち上がり速度を低く抑える制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
An output transistor provided in the voltage generating means;
A power supply circuit comprising control means for reducing a rising speed of an input voltage of the output transistor.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた第1出力トランジスタおよび第2出力トランジスタと、
前記電源電圧が設定電圧未満の場合には前記第1出力トランジスタのみを動作させ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記第1出力トランジスタに加えて前記第2出力トランジスタを動作させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
A first output transistor and a second output transistor provided in the voltage generating means;
Control that operates only the first output transistor when the power supply voltage is lower than a set voltage, and operates the second output transistor in addition to the first output transistor when the power supply voltage is equal to or higher than the set voltage. And a power supply circuit.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた第1出力トランジスタおよび第2出力トランジスタと、
前記電源電圧の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間未満の場合には前記第1出力トランジスタのみを動作させ、前記経過時間が設定時間以上の場合には前記第1出力トランジスタに加えて前記第2出力トランジスタを動作させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
A first output transistor and a second output transistor provided in the voltage generating means;
When the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage from the outside is less than the set time, only the first output transistor is operated, and when the elapsed time is longer than the set time, the first output A power supply circuit comprising control means for operating the second output transistor in addition to the transistor.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタと、その出力トランジスタはゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタであることと、
前記電源電圧が設定電圧未満の場合には前記出力トランジスタの基板電位を前記電源電圧未満に制御して前記出力トランジスタの出力電流を絞って少なくさせ、前記電源電圧が前記設定電圧以上の場合には前記出力トランジスタの基板電位を前記電源電圧と同じに制御して前記出力トランジスタの出力電流を絞らずに出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
An output transistor provided in the voltage generating means, and the output transistor is an insulated gate transistor having a gate insulated;
When the power supply voltage is lower than the set voltage, the substrate potential of the output transistor is controlled to be lower than the power supply voltage to reduce the output current of the output transistor, and when the power supply voltage is higher than the set voltage, A power supply circuit comprising: control means for controlling the substrate potential of the output transistor to be the same as the power supply voltage and outputting the output current without reducing the output current of the output transistor.
前記電源電圧から前記出力電圧を生成する電圧生成手段と、
前記電圧生成手段に設けられた出力トランジスタと、その出力トランジスタはゲートが絶縁された絶縁ゲート型トランジスタであることと、
前記電源電圧の外部からの供給が開始された時点からの経過時間が設定時間未満の場合には、前記出力トランジスタの基板電位を前記電源電圧未満に制御して前記出力トランジスタの出力電流を絞って少なくさせ、前記経過時間が設定時間以上の場合には、前記出力トランジスタの基板電位を前記電源電圧と同じに制御して前記出力トランジスタの出力電流を絞らずに出力させる制御手段と
を備えたことを特徴とする電源回路。 A power supply circuit that steps down a power supply voltage supplied from outside to a predetermined voltage and outputs the stepped down voltage as an output voltage,
Voltage generating means for generating the output voltage from the power supply voltage;
An output transistor provided in the voltage generating means, and the output transistor is an insulated gate transistor having a gate insulated;
When the elapsed time from the start of supply of the power supply voltage from the outside is less than a set time, the substrate potential of the output transistor is controlled to be less than the power supply voltage to reduce the output current of the output transistor. And control means for controlling the substrate potential of the output transistor to be equal to the power supply voltage and outputting the output transistor without reducing the output current when the elapsed time is equal to or longer than a set time. A power circuit characterized by.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010180776A (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Power source control device |
CN107291137A (en) * | 2017-07-25 | 2017-10-24 | 西安电子科技大学 | A kind of adjustable output reference source circuit |
-
2007
- 2007-11-29 JP JP2007308299A patent/JP2008165757A/en active Pending
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