JP2008172328A - Voltage comparison circuit, and power supply control circuit employing it - Google Patents

Voltage comparison circuit, and power supply control circuit employing it Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage comparison circuit which can compare a plurality of voltages with a plurality of reference voltages. <P>SOLUTION: The voltage comparison circuit 100 compares a plurality of input voltages Vin1-Vinn with threshold voltages Vth1-Vthn set respectively and judges the relation of magnitude. A plurality of pairs of voltage division resistor RP1-RPn divide the plurality of input voltages Vin1-Vinn at voltage division ratios r1-rn set respectively to produce a plurality of division voltages Vd1-Vdn. A reference voltage source 10 generates an adjustable reference voltage Vref. A plurality of comparators CMP1-CMPn compare the reference voltage Vref with the plurality of division voltages Vd1-Vdn produced by the plurality of pairs of voltage division resistor RP1-RPn, respectively. A plurality of differential pairs provided, respectively, on the input stage of the plurality of comparators CMP1-CMPn are arranged on a semiconductor substrate contiguously to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は電圧比較回路に関し、特に、複数の電圧を、それぞれに設定されたしきい値電圧と比較し、大小関係を判定する電圧比較回路に関する。   The present invention relates to a voltage comparison circuit, and more particularly to a voltage comparison circuit that compares a plurality of voltages with a threshold voltage set for each voltage to determine a magnitude relationship.

近年の携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、ノート型パーソナルコンピュータなどのさまざまな電子機器には、デジタル信号処理を行うCPU(Central Processing Unit)や、その他のDSP(Digital Signal Processor)、あるいは、液晶パネル、LEDなど、多くの電子回路が搭載される。これらの電子回路部品は、電池や、電池電圧を安定化する電源回路から電力供給を受けて動作する。   In various electronic devices such as mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants), and notebook personal computers in recent years, CPUs (Central Processing Units) that perform digital signal processing, other DSPs (Digital Signal Processors), or liquid crystals Many electronic circuits such as panels and LEDs are mounted. These electronic circuit components operate by receiving power supply from a battery or a power supply circuit that stabilizes the battery voltage.

ここで、各電子回路には、それぞれ、安定動作保証電圧が規定されており、供給される電圧が、安定動作保証電圧以下となると、その電子回路は正常に動作しなくなる。したがって、こうした電子機器では、複数の電子回路に供給される電圧を、それぞれに対して個別に設定される所定電圧と比較して監視し、起動シーケンスなどを制御する必要がある。   Here, a stable operation guarantee voltage is defined for each electronic circuit, and when the supplied voltage is equal to or lower than the stable operation guarantee voltage, the electronic circuit does not operate normally. Therefore, in such an electronic device, it is necessary to monitor a voltage supplied to a plurality of electronic circuits in comparison with a predetermined voltage individually set for each, and to control a startup sequence and the like.

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電圧と複数の基準電圧を比較可能な電圧比較回路の提供にある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a voltage comparison circuit capable of comparing a plurality of voltages with a plurality of reference voltages.

本発明のある態様は、複数の入力電圧を、それぞれに設定されたしきい値電圧と比較し、大小関係を判定する電圧比較回路に関する。この電圧比較回路は、複数の入力電圧を、それぞれに設定された分圧比で分圧し、複数の分割電圧を生成する複数の分圧抵抗対と、調節可能な基準電圧を生成する基準電圧源と、基準電圧を、複数の分圧抵抗対により生成された複数の分割電圧とそれぞれ比較する複数のコンパレータと、を備える。複数のコンパレータの入力段にそれぞれ設けられた複数の差動対は、半導体基板上に隣接して配置される。   One embodiment of the present invention relates to a voltage comparison circuit that compares a plurality of input voltages with threshold voltages set for each of them and determines a magnitude relationship. This voltage comparison circuit divides a plurality of input voltages by a voltage dividing ratio set to each of them, a plurality of voltage dividing resistor pairs for generating a plurality of divided voltages, a reference voltage source for generating an adjustable reference voltage, And a plurality of comparators respectively comparing the reference voltage with a plurality of divided voltages generated by the plurality of voltage dividing resistor pairs. The plurality of differential pairs respectively provided in the input stages of the plurality of comparators are arranged adjacent to each other on the semiconductor substrate.

この態様において、基準電圧をVref、複数nの分圧抵抗対それぞれの分圧比をr1〜rnとするとき、複数の入力電圧ごとのしきい値電圧Vth1〜Vthnは、Vref/r1〜Vref/rnに設定される。したがって、基準電圧Vrefを変化させれば、複数の入力電圧それぞれに対する複数のしきい値電圧を調節することができる。
ここで、一般的には、複数のコンパレータが設けられる場合、コンパレータごとの差動対を構成するトランジスタ同士のみペアリングし、複数のコンパレータは別個独立に構成され、各コンパレータのオフセットはばらついてしまう。これに対して、本発明では、複数のコンパレータの差動対を、隣接して配置することにより複数の差動対同士でペアリングがとれるため、複数のコンパレータのオフセットを均一化できる。言い換えれば、基準電圧に対してのみ調節機能を設ければよく、分圧抵抗対にトリミング機能を持たせる必要がないため、回路を小面積化することができる。
In this aspect, when the reference voltage is Vref and the voltage dividing ratios of the plurality of n voltage dividing resistors are r1 to rn, the threshold voltages Vth1 to Vthn for the plurality of input voltages are Vref / r1 to Vref / rn, respectively. Set to Therefore, if the reference voltage Vref is changed, a plurality of threshold voltages for each of the plurality of input voltages can be adjusted.
Here, in general, when a plurality of comparators are provided, only the transistors constituting the differential pair for each comparator are paired, and the plurality of comparators are configured separately and the offset of each comparator varies. . On the other hand, in the present invention, since the differential pairs of the plurality of comparators are arranged adjacent to each other, the pair of differential pairs can be paired, so that the offsets of the plurality of comparators can be made uniform. In other words, it is only necessary to provide an adjustment function for the reference voltage, and it is not necessary to provide the trimming function for the voltage dividing resistor pair, so that the circuit area can be reduced.

ある態様ではさらに、それぞれの差動対の電流経路に設けられた複数のカレントミラー負荷を、半導体基板上に隣接して配置してもよい。
この場合、差動対のみを隣接させる場合に比べて、さらにコンパレータのオフセットを均一化することができる。
In one aspect, a plurality of current mirror loads provided in the current paths of the respective differential pairs may be arranged adjacent to each other on the semiconductor substrate.
In this case, compared with the case where only the differential pair is adjacent, the offset of the comparator can be made more uniform.

複数の差動対を、半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、複数のカレントミラー負荷を、半導体基板の第1の方向に隣接して配置するとともに、複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目のカレントミラー負荷と、を、それぞれ第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置した。
この場合、同一のコンパレータ内の素子が第2の方向に揃って配置されるため、配線が容易となる。
A plurality of differential pairs are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate, and a plurality of current mirror loads are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate. The i-th (i is a natural number) differential pair and the corresponding i-th current mirror load are arranged adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction.
In this case, since the elements in the same comparator are arranged in the second direction, wiring becomes easy.

ある態様ではさらに、複数のカレントミラー負荷に代えて設けられた複数の抵抗負荷対を、半導体基板上に隣接して配置してもよい。
この場合、差動対のみを隣接させる場合に比べて、さらにコンパレータのオフセットを均一化することができる。
In one embodiment, a plurality of resistance load pairs provided in place of the plurality of current mirror loads may be arranged adjacent to each other on the semiconductor substrate.
In this case, compared with the case where only the differential pair is adjacent, the offset of the comparator can be made more uniform.

複数の差動対を、半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、複数の負荷抵抗対を、半導体基板の第1の方向に隣接して配置するとともに、複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目の負荷抵抗対と、を、それぞれ第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置してもよい。
この場合、同一のコンパレータ内の素子が第2の方向に揃って配置されるため、配線が容易となる。
A plurality of differential pairs are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate, and a plurality of load resistance pairs are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate. The i-th (i is a natural number) differential pair and the corresponding i-th load resistance pair may be arranged adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction.
In this case, since the elements in the same comparator are arranged in the second direction, wiring becomes easy.

ある態様ではさらに、複数の差動対にテール電流を流す複数のテールトランジスタを、半導体基板上に隣接して配置してもよい。
この場合、差動対のみを隣接させる場合に比べて、さらにコンパレータのオフセットを均一化することができる。
In one aspect, a plurality of tail transistors that cause tail currents to flow through the plurality of differential pairs may be arranged adjacent to each other on the semiconductor substrate.
In this case, compared with the case where only the differential pair is adjacent, the offset of the comparator can be made more uniform.

複数の差動対を、半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、複数のテールトランジスタを、半導体基板の第1の方向に隣接して配置するとともに、複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目のテールトランジスタと、を、それぞれ第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置した。
この場合、同一のコンパレータ内の素子が第2の方向に揃って配置されるため、配線が容易となる。
A plurality of differential pairs are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate, and a plurality of tail transistors are arranged adjacent to each other in the first direction of the semiconductor substrate. The i-th (i is a natural number) differential pair and the corresponding i-th tail transistor are arranged adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction.
In this case, since the elements in the same comparator are arranged in the second direction, wiring becomes easy.

ある態様において、複数の分圧抵抗対はそれぞれ、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2抵抗、を含んでもよい。単位抵抗素子を、半導体基板上の所定の領域に集中して配置し、複数の分圧抵抗対をペアリングして構成してもよい。
この場合、分圧比のばらつきも抑制されるため、複数のしきい値電圧の変動を抑えることができる。
In one aspect, each of the plurality of voltage dividing resistor pairs may include first and second resistors configured by connecting unit resistor elements in series. The unit resistance elements may be arranged in a concentrated manner on a predetermined region on the semiconductor substrate, and a plurality of voltage dividing resistor pairs may be paired.
In this case, variations in the voltage division ratio are also suppressed, so that variations in a plurality of threshold voltages can be suppressed.

ある態様において、基準電圧源は、所定の定電圧を生成する基準電圧回路と、定電圧を分圧し、基準電圧を生成する基準分圧抵抗対と、を含んでもよい。基準分圧抵抗対の少なくとも一方がトリミング可能に構成されてもよい。   In one aspect, the reference voltage source may include a reference voltage circuit that generates a predetermined constant voltage, and a reference voltage dividing resistor pair that divides the constant voltage and generates a reference voltage. At least one of the reference voltage dividing resistor pair may be configured to be trimmed.

ある態様において、複数の分圧抵抗対はそれぞれ、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2抵抗を含んでもよい。基準電圧源は、所定の定電圧を生成する基準電圧回路と、定電圧を分圧し、基準電圧を生成する基準分圧抵抗対と、を含んでもよい。基準分圧抵抗対は、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2基準抵抗を含み、少なくとも一方がトリミング可能に構成され、単位抵抗素子を、半導体基板上の所定の領域に集中して配置し、複数の分圧抵抗対および基準分圧抵抗対をペアリングして構成してもよい。   In one embodiment, each of the plurality of voltage dividing resistor pairs may include first and second resistors configured by connecting unit resistor elements in series. The reference voltage source may include a reference voltage circuit that generates a predetermined constant voltage, and a reference voltage dividing resistor pair that divides the constant voltage and generates a reference voltage. The reference voltage dividing resistor pair includes first and second reference resistors configured by connecting unit resistor elements in series, at least one of which is configured to be trimmed, and the unit resistor elements are arranged in a predetermined region on the semiconductor substrate. Alternatively, a plurality of voltage dividing resistor pairs and a reference voltage dividing resistor pair may be paired.

本発明の別の態様は、電源管理回路である。この電源管理回路は、複数の電圧を生成する電源回路と、電源回路から出力される複数の電圧を、複数のしきい値電圧と比較する上述の電圧比較回路と、電圧比較回路の比較結果にもとづき、電源回路の動作を制御する制御部と、を備える。   Another aspect of the present invention is a power management circuit. The power management circuit includes a power supply circuit that generates a plurality of voltages, a voltage comparison circuit that compares a plurality of voltages output from the power supply circuit with a plurality of threshold voltages, and a comparison result of the voltage comparison circuit. And a control unit for controlling the operation of the power supply circuit.

なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明に係る電圧比較回路によれば、複数のしきい値電圧を簡易に調節できる。   According to the voltage comparison circuit of the present invention, a plurality of threshold voltages can be easily adjusted.

以下、本発明の実施の形態に係る低電圧誤動作防止回路について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。   Hereinafter, a low-voltage malfunction prevention circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

図1は、実施の形態に係る電圧比較回路100の構成を示す回路図である。電圧比較回路100は、複数n個(nは2以上の整数)の入力端子P1〜Pnに入力されている入力電圧Vin1〜Vinnを、それぞれに設定されたしきい値電圧と比較し、大小関係を判定する。比較結果は、それぞれ、比較信号S1〜Snとして出力される。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage comparison circuit 100 according to the embodiment. The voltage comparison circuit 100 compares the input voltages Vin1 to Vinn input to a plurality of n (n is an integer of 2 or more) input terminals P1 to Pn with threshold voltages set to the respective input terminals P1 to Pn. Determine. The comparison results are output as comparison signals S1 to Sn, respectively.

電圧比較回路100は、複数の分圧抵抗対RP1〜RPn、基準電圧源10、複数のコンパレータCMP1〜CMPnを備える。
分圧抵抗対RP1〜RPnは、複数の入力電圧Vin1〜Vinnを、それぞれに設定された分圧比r1〜rnで分圧し、複数の分割電圧Vd1〜Vdnを生成する。分圧抵抗対RPiは、直列に接続された第1抵抗Ria、第2抵抗Ribを含む。i番目の分圧抵抗対RPiにおける分圧比riは、
ri=Rib/(Ria+Rib)
で与えられる。分圧抵抗対RPは、抵抗値の調節が不可能な固定抵抗を含んで調節される。
The voltage comparison circuit 100 includes a plurality of voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn, a reference voltage source 10, and a plurality of comparators CMP1 to CMPn.
The voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn divide the plurality of input voltages Vin1 to Vinn at the voltage dividing ratios r1 to rn set respectively, and generate a plurality of divided voltages Vd1 to Vdn. The voltage dividing resistor pair RPi includes a first resistor Ria and a second resistor Rib connected in series. The voltage dividing ratio ri in the i-th voltage dividing resistor vs. RPi is
ri = Rib / (Ria + Rib)
Given in. The voltage dividing resistor pair RP is adjusted to include a fixed resistor whose resistance value cannot be adjusted.

基準電圧源10は、調節可能な基準電圧Vrefを生成する。基準電圧Vrefを生成するために、基準電圧源10を図1のように構成してもよい。図1の基準電圧源10は、基準電圧回路12と、基準分圧抵抗対14を含む。   The reference voltage source 10 generates an adjustable reference voltage Vref. In order to generate the reference voltage Vref, the reference voltage source 10 may be configured as shown in FIG. The reference voltage source 10 of FIG. 1 includes a reference voltage circuit 12 and a reference voltage dividing resistor pair 14.

基準電圧回路12は、たとえばバンドギャップレギュレータであって、所定の定電圧Vbgrを生成する。基準分圧抵抗対14は、第1基準抵抗R0a、第2基準抵抗R0bを含み、その抵抗値の比に応じて分圧比r0が設定される。基準分圧抵抗対14は、分圧比r0で定電圧Vbgrを分圧し、基準電圧Vrefを生成する。図1の回路では、基準分圧抵抗対14の第1基準抵抗R0a、R0bの両方がトリミング可能に構成される。第1基準抵抗R0a、第2基準抵抗R0bをトリミングすることにより分圧比r0が調節され、結果として基準電圧Vrefが調節される。   The reference voltage circuit 12 is a band gap regulator, for example, and generates a predetermined constant voltage Vbgr. The reference voltage dividing resistor pair 14 includes a first reference resistor R0a and a second reference resistor R0b, and a voltage dividing ratio r0 is set according to the ratio of the resistance values. The reference voltage dividing resistor pair 14 divides the constant voltage Vbgr by the voltage dividing ratio r0 to generate the reference voltage Vref. In the circuit of FIG. 1, both the first reference resistors R0a and R0b of the reference voltage dividing resistor pair 14 are configured to be trimmed. The voltage dividing ratio r0 is adjusted by trimming the first reference resistor R0a and the second reference resistor R0b, and as a result, the reference voltage Vref is adjusted.

コンパレータCMP1〜CMPnは、基準電圧Vrefを、複数の分圧抵抗対RP1〜RPnにより生成された複数の分割電圧Vd1〜Vdnとそれぞれ比較する。各コンパレータCMP1〜CMPnの出力は、大小関係を示す比較信号S1〜Snとしてその他の回路ブロックへと出力される。   The comparators CMP1 to CMPn compare the reference voltage Vref with a plurality of divided voltages Vd1 to Vdn generated by the plurality of voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn, respectively. The outputs of the comparators CMP1 to CMPn are output to other circuit blocks as comparison signals S1 to Sn indicating the magnitude relationship.

図1の回路では、分割電圧Vd1〜Vdnが共通の基準電圧Vrefと比較される。したがって、i番目の入力電圧Viniに対するしきい値電圧Vthiは、
Vthi=Vref/ri
となる。本実施の形態では、入力電圧Vinごとに、分圧比を適宜設定することにより、それぞれに対して別個のしきい値電圧を設定することができる。
In the circuit of FIG. 1, the divided voltages Vd1 to Vdn are compared with a common reference voltage Vref. Therefore, the threshold voltage Vthi for the i-th input voltage Vini is
Vthi = Vref / ri
It becomes. In the present embodiment, a separate threshold voltage can be set for each input voltage Vin by appropriately setting the voltage division ratio.

図2は、図1のコンパレータの構成例を示す図である。各コンパレータCMPは、差動対DP、カレントミラー負荷CM、テールトランジスタTTを含んで構成される。図2の回路図は、各コンパレータCMPの入力段のみを示しており、増幅段や出力段は省略されている。差動対DPは、PチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である第1トランジスタM1、第2トランジスタM2を含んで構成される。差動対の第1トランジスタM1のゲートには、分割電圧Vdが入力され、第2トランジスタM2のゲートには基準電圧Vrefが印加される。差動対DPには、カレントミラー負荷CMが接続される。カレントミラー負荷CMは、NチャンネルMOSFETである第3トランジスタM3、第4トランジスタM4が接続される。また差動対DPには、テールトランジスタTTが接続される。テールトランジスタTT1〜TTnは、基準テールトランジスタTT0とカレントミラー接続される。基準テールトランジスタTT0には、定電流源2が接続される。テールトランジスタTTは、基準テールトランジスタTT0に流れる電流に比例したテール電流を生成する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the comparator in FIG. Each comparator CMP includes a differential pair DP, a current mirror load CM, and a tail transistor TT. The circuit diagram of FIG. 2 shows only the input stage of each comparator CMP, and the amplification stage and the output stage are omitted. The differential pair DP includes a first transistor M1 and a second transistor M2 which are P-channel MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors). The divided voltage Vd is input to the gate of the first transistor M1 of the differential pair, and the reference voltage Vref is applied to the gate of the second transistor M2. A current mirror load CM is connected to the differential pair DP. The current mirror load CM is connected to a third transistor M3 and a fourth transistor M4, which are N-channel MOSFETs. A tail transistor TT is connected to the differential pair DP. The tail transistors TT1 to TTn are current mirror connected to the reference tail transistor TT0. The constant current source 2 is connected to the reference tail transistor TT0. The tail transistor TT generates a tail current proportional to the current flowing through the reference tail transistor TT0.

なお、各コンパレータCMPの構成は図2に限定されず、さまざまな形式のコンパレータCMPを利用することができる。たとえばバイポーラトランジスタで構成されてもよいし、差動対をNチャンネルMOSFETで構成してもよい。   The configuration of each comparator CMP is not limited to that shown in FIG. 2, and various types of comparators CMP can be used. For example, it may be composed of a bipolar transistor, or the differential pair may be composed of an N channel MOSFET.

本実施の形態に係る電圧比較回路100は、一つの半導体基板上に一体に集積化され、そのレイアウトに特徴を有している。図3は、図1の電圧比較回路100が形成される半導体基板200のレイアウト図である。半導体基板200上において、配線は第1の方向x、第2の方向yに向かって敷設される。   The voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment is integrated on a single semiconductor substrate and has a feature in its layout. FIG. 3 is a layout diagram of the semiconductor substrate 200 on which the voltage comparison circuit 100 of FIG. 1 is formed. On the semiconductor substrate 200, the wiring is laid in the first direction x and the second direction y.

本実施の形態において、複数のコンパレータCMP1〜CMPnの入力段にそれぞれ設けられた複数の差動対DP1〜DPnは、半導体基板200の第2領域22内に隣接するように配置される。
この配置により、複数のコンパレータCMP1〜CMPnの特性、特に入力オフセット電圧を均一化することができる。
In the present embodiment, the plurality of differential pairs DP <b> 1 to DPn provided in the input stages of the plurality of comparators CMP <b> 1 to CMPn are arranged adjacent to each other in the second region 22 of the semiconductor substrate 200.
With this arrangement, the characteristics of the plurality of comparators CMP1 to CMPn, in particular, the input offset voltage can be made uniform.

さらに、それぞれの差動対DP1〜DPnの電流経路に設けられた複数のカレントミラー負荷CM1〜CMnは、半導体基板200の第3領域24に隣接するように配置される。   Further, the plurality of current mirror loads CM <b> 1 to CMn provided in the current paths of the respective differential pairs DP <b> 1 to DPn are arranged so as to be adjacent to the third region 24 of the semiconductor substrate 200.

図3に示すように、複数の差動対DP1〜DPnならびに複数のカレントミラー負荷CM1〜CMnは、半導体基板の第1の方向xに隣接して配置される。また、複数の差動対DP1〜DPnのうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目のカレントミラー負荷CMiは、第2の方向yに隣接して配置される。
この配置により、同一のコンパレータCMP内の素子が第2の方向yに揃って配置されるため、配線が容易となる。
As shown in FIG. 3, the plurality of differential pairs DP1 to DPn and the plurality of current mirror loads CM1 to CMn are arranged adjacent to each other in the first direction x of the semiconductor substrate. The i-th (i is a natural number) differential pair among the plurality of differential pairs DP1 to DPn and the corresponding i-th current mirror load CMi are arranged adjacent to each other in the second direction y.
With this arrangement, since the elements in the same comparator CMP are arranged in the second direction y, wiring becomes easy.

なお、コンパレータCMPが、カレントミラー負荷CMに代えて、抵抗を含んで構成される場合、カレントミラー負荷CMに代えて、抵抗を隣接するように配置してもよい。つまり、i番目(iは自然数)の差動対DPiと、対応するi番目の負荷抵抗対とを、それぞれ第2の方向yに隣接して配置してもよい。   If the comparator CMP is configured to include a resistor instead of the current mirror load CM, the resistor CMP may be disposed adjacent to the current mirror load CM. That is, the i-th (i is a natural number) differential pair DPi and the corresponding i-th load resistance pair may be arranged adjacent to each other in the second direction y.

さらに図3に示すように、複数のテールトランジスタTT1〜TTnおよび基準テールトランジスタTT0を、第1領域20内に隣接して配置してもよい。このとき、基準テールトランジスタTT0を、中央に配置してもよい。この配置により、テールトランジスタの特性が揃うため、コンパレータCMPの特性をさらに均一化することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the plurality of tail transistors TT <b> 1 to TTn and the reference tail transistor TT <b> 0 may be arranged adjacent to each other in the first region 20. At this time, the reference tail transistor TT0 may be arranged in the center. With this arrangement, the characteristics of the tail transistor are uniform, so that the characteristics of the comparator CMP can be made more uniform.

なお、i番目(iは自然数)の差動対DPiと、対応するi番目のテールトランジスタTTiと、を、第2の方向yに隣接して配置してもよい。この場合、さらに配線を効率的に敷設できる。   Note that the i-th (i is a natural number) differential pair DPi and the corresponding i-th tail transistor TTi may be arranged adjacent to each other in the second direction y. In this case, wiring can be laid more efficiently.

本実施の形態において、複数の分圧抵抗対RP1〜RPnを構成する任意の第1抵抗Ria、第2抵抗Ribはそれぞれ、単位抵抗素子を直列に接続して構成される。図3に示すように、単位抵抗素子は半導体基板200上の第4領域30に隣接して集中的に配置される。第1抵抗R1a〜Rna、第2抵抗R1b〜Rnbは、ペアリングして構成される。   In the present embodiment, each of the arbitrary first resistor Ria and second resistor Rib constituting the plurality of voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn is configured by connecting unit resistor elements in series. As shown in FIG. 3, the unit resistance elements are intensively disposed adjacent to the fourth region 30 on the semiconductor substrate 200. The first resistors R1a to Rna and the second resistors R1b to Rnb are configured by pairing.

さらに、本実施の形態では、基準分圧抵抗対14の第1基準抵抗R0a、第2基準抵抗R0bも、分圧抵抗対RP1〜RPnとペアリングされる。   Furthermore, in the present embodiment, the first reference resistor R0a and the second reference resistor R0b of the reference voltage dividing resistor pair 14 are also paired with the voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn.

図3の最下部には、第4領域30におけるペアリングの様子が示される。第4領域30内には、単位抵抗素子Reが複数個、隣接して配置される。
ペアリングは、以下の規則にもとづいている。
1.同一の分圧抵抗対に属する2つの抵抗を構成する単位抵抗素子Reは隣接する。たとえば、基準分圧抵抗対RP0の第1基準抵抗R0a、第2基準抵抗R0bに含まれる単位抵抗素子は隣接する。また、i番目の分圧抵抗対RPiの第1抵抗Riaと第2抵抗Ribに含まれる単位抵抗素子は隣接する。
A state of pairing in the fourth region 30 is shown at the bottom of FIG. In the fourth region 30, a plurality of unit resistance elements Re are arranged adjacent to each other.
Pairing is based on the following rules:
1. Unit resistance elements Re constituting two resistors belonging to the same voltage dividing resistor pair are adjacent to each other. For example, the unit resistance elements included in the first reference resistor R0a and the second reference resistor R0b of the reference voltage dividing resistor pair RP0 are adjacent to each other. The unit resistance elements included in the first resistor Ria and the second resistor Rib of the i-th voltage dividing resistor pair RPi are adjacent to each other.

2.複数の分圧抵抗対RP0〜RPnが隣接するように配置し、ひとつのセグメントSEGを構成する。なおセグメント内における分圧抵抗対の順番は問わない。さらに、この規則により生成されたセグメントSEGを複数個、繰り返して隣接して配置する。複数のセグメント内の単位抵抗素子の個数は一致する必要はなく、所望の抵抗値が得られるように、適宜変更すればよい。 2. A plurality of voltage dividing resistor pairs RP0 to RPn are arranged adjacent to each other to form one segment SEG. The order of voltage dividing resistor pairs in the segment is not limited. Further, a plurality of segments SEG generated by this rule are repeatedly arranged adjacent to each other. The number of unit resistive elements in the plurality of segments does not need to match, and may be changed as appropriate so that a desired resistance value can be obtained.

この規則により、すべての抵抗が好適にペアリングされる。すなわち、同一の分圧抵抗対内の抵抗を構成する単位抵抗素子同士がペアリングされるため、分圧比が一定に保たれる。さらに、複数の分圧抵抗対同士がペアリングされるため、分圧抵抗対RPごとの分圧比が変動した場合においても、分圧比の相対的な変動が抑制される。   This rule ensures that all resistors are preferably paired. That is, since the unit resistance elements constituting the resistors in the same voltage dividing resistor pair are paired, the voltage dividing ratio is kept constant. Furthermore, since a plurality of voltage dividing resistor pairs are paired, even when the voltage dividing ratio for each voltage dividing resistor pair RP varies, the relative variation of the voltage dividing ratio is suppressed.

本実施の形態に係る電圧比較回路100の利点を説明する。
通常の半導体プロセスにおいて、変動量が大きい特性のひとつとして、コンパレータCMP1〜CMPnの入力オフセット電圧が上げられる。従来の設計思想に従えば、複数のコンパレータCMP1〜CMPnは、監視対象となる入力電圧Vin1〜Vinnが現れる配線の近傍に、別個に形成される。この場合、各コンパレータCMP1〜CMPnの入力オフセット電圧が独立に変化してしまう。その結果、仮に基準電圧Vrefや、分圧抵抗対RP1〜RPnの分圧比r1〜rnの変動がわずかであっても、しきい値電圧Vth1〜Vthnが変化してしまう。たとえば、i番目のコンパレータCMPiに、+100mVのオフセットが、j番目のコンパレータCMPjに、−100mVのオフセットが生じた場合、それぞれのしきい値電圧Vthi、Vthjは、見かけ上、+100mV、−100mVオフセットされる。このオフセットは、基準電圧Vrefの調節のみでは補償できない。そこで、分圧抵抗対RP1〜RPnごとに、分圧比r1〜rnを調節できる機構を設ける必要があった。
Advantages of the voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment will be described.
In a normal semiconductor process, the input offset voltage of the comparators CMP1 to CMPn is raised as one of the characteristics having a large fluctuation amount. According to the conventional design concept, the plurality of comparators CMP1 to CMPn are separately formed in the vicinity of the wiring where the input voltages Vin1 to Vinn to be monitored appear. In this case, the input offset voltage of each of the comparators CMP1 to CMPn changes independently. As a result, the threshold voltages Vth1 to Vthn change even if the reference voltage Vref and the voltage dividing ratios r1 to rn of the voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn are slightly changed. For example, when an offset of +100 mV is generated in the i-th comparator CMPi and an offset of −100 mV is generated in the j-th comparator CMPj, the respective threshold voltages Vthi and Vthj are apparently offset by +100 mV and −100 mV. The This offset cannot be compensated only by adjusting the reference voltage Vref. Therefore, it is necessary to provide a mechanism capable of adjusting the voltage dividing ratios r1 to rn for each of the voltage dividing resistance pairs RP1 to RPn.

これに対して、本実施の形態では、コンパレータCMP1〜CMPnの入力段の差動対DP1〜DPnを、監視対象の入力電圧Vin1〜Vinnが現れる配線の位置にかかわらず、近接した領域に配置している。これによって、コンパレータCMP1〜CMPnのオフセットの変動を、揃えることができる。
たとえば、i番目のコンパレータCMPiに、+100mVのオフセットが生ずると、その他のすべてのコンパレータCMPにも、+100mV程度のオフセットが生じる。したがって、すべての入力電圧Vin1〜Vinnに対するしきい値電圧Vth1〜Vthnが、見かけ上、+100mV程度オフセットされる。本実施の形態に係る電圧比較回路100では、基準電圧Vrefを+100mV調節すれば、コンパレータCMPに生じたオフセット量を補償することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the differential pairs DP1 to DPn of the input stages of the comparators CMP1 to CMPn are arranged in adjacent regions regardless of the position of the wiring where the input voltages Vin1 to Vinn to be monitored appear. ing. As a result, the offset fluctuations of the comparators CMP1 to CMPn can be made uniform.
For example, if an offset of +100 mV occurs in the i-th comparator CMPi, an offset of about +100 mV also occurs in all other comparators CMP. Therefore, the threshold voltages Vth1 to Vthn for all the input voltages Vin1 to Vinn are apparently offset by about +100 mV. In the voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment, the offset amount generated in the comparator CMP can be compensated by adjusting the reference voltage Vref by +100 mV.

以上が、分圧抵抗対RP1〜RPnにトリミング機構が不要となる理由である。   The above is the reason why the trimming mechanism is not required for the voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn.

コンパレータCMP1〜CMPnの差動対DP1〜DPnを近接して配置するのみでも、入力オフセット電圧の変動を揃えることができるが、カレントミラー負荷CM1〜CMn、テールトランジスタTT1〜TTnについても、同様に配置することにより、さらに入力オフセット電圧を均一化することができる。   Even if the differential pairs DP1 to DPn of the comparators CMP1 to CMPn are arranged close to each other, the fluctuations of the input offset voltage can be made uniform, but the current mirror loads CM1 to CMn and the tail transistors TT1 to TTn are similarly arranged. By doing so, the input offset voltage can be made more uniform.

また、本実施の形態では、分圧抵抗対RP1〜RPnおよび基準分圧抵抗対RP0についても、そのレイアウトに配慮を払っている。
同一の分圧抵抗対内の抵抗を構成する単位抵抗素子同士をペアリングすることにより、分圧比の変動を抑制することができる。さらに、複数の分圧抵抗対間でもペアリングされるため、分圧抵抗対RPごとの分圧比が変動した場合においても、分圧比の相対的な変動が抑制される。
たとえば、プロセスばらつきなどによって分圧比riが10%増大すると、その他の分圧比rjも10%程度増大する。このとき、基準分圧抵抗対RP0の分圧比r0も、10%増大するはずであるから、基準電圧Vrefは、1.1倍になる。
したがって、しきい値電圧Vth1、Vthnは、いずれも
Vth1=Vref×1.1/(r1×1.1)=Vref/r1
Vthn=Vref×1.1/(rn×1.1)=Vref/rn
となるから、それぞれのしきい値電圧Vthの変動を抑制することができる。
In the present embodiment, consideration is given to the layout of the voltage dividing resistor pairs RP1 to RPn and the reference voltage dividing resistor pair RP0.
By pairing the unit resistance elements constituting the resistors in the same voltage dividing resistor pair, fluctuations in the voltage dividing ratio can be suppressed. Further, since the pairing is performed between a plurality of voltage dividing resistor pairs, even when the voltage dividing ratio for each voltage dividing resistor pair RP varies, the relative variation in the voltage dividing ratio is suppressed.
For example, if the partial pressure ratio ri increases by 10% due to process variations, the other partial pressure ratios rj also increase by about 10%. At this time, the voltage dividing ratio r0 of the reference voltage dividing resistor to RP0 should also increase by 10%, so the reference voltage Vref becomes 1.1 times.
Therefore, the threshold voltages Vth1 and Vthn are both Vth1 = Vref × 1.1 / (r1 × 1.1) = Vref / r1
Vthn = Vref × 1.1 / (rn × 1.1) = Vref / rn
Therefore, fluctuations in the respective threshold voltages Vth can be suppressed.

たとえば、プロセスばらつきなどによって分圧比r1が10%増大すると、分圧比rnも10%程度増大する。このとき、基準分圧抵抗対RP0の分圧比r0も、10%増大するはずであるから、基準電圧Vrefは、1.1倍になる。
したがって、しきい値電圧Vth1、Vthnは、いずれも
Vth1=Vref×1.1/(r1×1.1)=Vref/r1
Vthn=Vref×1.1/(rn×1.1)=Vref/rn
となるから、それぞれのしきい値電圧Vthの変動を抑制することができる。
For example, if the partial pressure ratio r1 is increased by 10% due to process variations or the like, the partial pressure ratio rn is also increased by about 10%. At this time, the voltage dividing ratio r0 of the reference voltage dividing resistor to RP0 should also increase by 10%, so the reference voltage Vref becomes 1.1 times.
Therefore, the threshold voltages Vth1 and Vthn are both Vth1 = Vref × 1.1 / (r1 × 1.1) = Vref / r1
Vthn = Vref × 1.1 / (rn × 1.1) = Vref / rn
Therefore, fluctuations in the respective threshold voltages Vth can be suppressed.

もし、基準分圧抵抗対RP0の分圧比r0の分圧比のみが異なった変動をした場合には、第1基準抵抗R0a、第2基準抵抗R0bをトリミングすることにより、分圧比r1〜rnの変動量に応じて、分圧比r0を調節すればよい。   If only the voltage dividing ratio r0 of the reference voltage dividing resistor RP0 changes differently, the first reference resistor R0a and the second reference resistor R0b are trimmed to change the voltage dividing ratios r1 to rn. The partial pressure ratio r0 may be adjusted according to the amount.

なお、プロセスによっては、抵抗の変動がきわめて小さいものも存在する。こうしたプロセスを利用する場合には、抵抗のレイアウトについて自由度が増し、上述した規則に従わなくても高精度なしきい値電圧Vth1〜Vthnを設定できる。   Some processes have very small resistance fluctuations. When such a process is used, the flexibility of the resistor layout is increased, and the threshold voltages Vth1 to Vthn can be set with high accuracy without following the rules described above.

このように、本実施の形態に係る電圧比較回路100によれば、抵抗値やコンパレータのオフセット電圧がばらついた場合でも、基準電圧Vrefのみを調節するため、回路の製造が容易となる。
さらに、本実施の形態に係る電圧比較回路100では、プロセスばらつきに加えて、温度変動によるコンパレータや抵抗の特性変動を抑制することができる。
As described above, according to the voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment, even when the resistance value and the offset voltage of the comparator vary, the circuit is easily manufactured because only the reference voltage Vref is adjusted.
Furthermore, in the voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment, in addition to process variations, it is possible to suppress variations in the characteristics of comparators and resistors due to temperature variations.

図4は、図1の電圧比較回路100を利用した電源装置の構成を示すブロック図である。
電源装置300は、電子機器400に搭載される。電子機器400は、たとえば携帯電話端末やPDAであり、異なる電源電圧で動作するプロセッサ、液晶のバックライト、その他のデジタル回路、アナログ回路などの負荷を含む。図4において、複数の負荷は、310a〜310dで示される。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a power supply device using the voltage comparison circuit 100 of FIG.
The power supply device 300 is mounted on the electronic device 400. The electronic device 400 is, for example, a mobile phone terminal or a PDA, and includes loads such as a processor that operates with different power supply voltages, a liquid crystal backlight, other digital circuits, and analog circuits. In FIG. 4, the plurality of loads are denoted by 310a to 310d.

電源装置300は、複数の電圧V1〜V4を生成する。電圧V1〜V4は、電源電圧として負荷310a〜310dに供給される。   The power supply device 300 generates a plurality of voltages V1 to V4. The voltages V1 to V4 are supplied to the loads 310a to 310d as power supply voltages.

電源装置300は、電圧比較回路100、制御部110、複数の電圧生成部120a〜120dを含み、電源管理IDとして構成される。電圧生成部120a〜120dは、リニアレギュレータやスイッチングレギュレータであり、図示しない電池から出力される電池電圧を利用して、それぞれ電圧V1〜V4を生成する。   The power supply apparatus 300 includes a voltage comparison circuit 100, a control unit 110, and a plurality of voltage generation units 120a to 120d, and is configured as a power management ID. The voltage generators 120a to 120d are linear regulators and switching regulators, and generate voltages V1 to V4 using battery voltages output from batteries (not shown), respectively.

電圧比較回路100は、複数の電圧生成部120a〜120dにより生成される電圧V1〜V4を監視し、それぞれに対応したしきい値電圧Vth1〜Vth4と比較する。つまり、図4の電圧V1〜V4は、図1の入力電圧Vin1〜Vin4に相当する。比較結果は、信号S1〜S4として制御部110へと入力される。制御部110は、信号S1〜S4を参照して、電圧比較回路100の比較結果にもとづき、所定の処理を実行する。所定の処理は、たとえば、電源装置300の外部に設けられたホストプロセッサに対する各電圧生成部120a〜120dの起動完了の通知などが例示される。あるいは、制御部110が、比較結果にもとづいて電圧生成部120a〜120dを所定の順序で起動・停止してもよい。具体的には、ある電圧V1がしきい値電圧Vth1より高くなったことを契機として、他の電圧生成部の起動を開始してもよい。   The voltage comparison circuit 100 monitors the voltages V1 to V4 generated by the plurality of voltage generation units 120a to 120d and compares them with the corresponding threshold voltages Vth1 to Vth4. That is, the voltages V1 to V4 in FIG. 4 correspond to the input voltages Vin1 to Vin4 in FIG. The comparison result is input to the control unit 110 as signals S1 to S4. The control unit 110 refers to the signals S1 to S4 and executes predetermined processing based on the comparison result of the voltage comparison circuit 100. Examples of the predetermined process include notification of completion of activation of each of the voltage generation units 120a to 120d to a host processor provided outside the power supply apparatus 300. Alternatively, the control unit 110 may start / stop the voltage generation units 120a to 120d in a predetermined order based on the comparison result. Specifically, the activation of another voltage generator may be started when a certain voltage V1 becomes higher than the threshold voltage Vth1.

このように、本実施の形態に係る電圧比較回路100は、複数の電圧を生成する電源装置300に好適に利用することができる。
また、電圧比較回路100は、外部から供給される電源電圧を監視してもよい。この場合、UVLO(Under Voltage Lock Out)回路として機能させることができる。
Thus, the voltage comparison circuit 100 according to the present embodiment can be suitably used for the power supply device 300 that generates a plurality of voltages.
The voltage comparison circuit 100 may monitor a power supply voltage supplied from the outside. In this case, it can function as a UVLO (Under Voltage Lock Out) circuit.

実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を離脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。   Although the present invention has been described based on the embodiments, the embodiments merely illustrate the principle and application of the present invention, and the embodiments are intended to include the idea of the present invention defined in the claims. Many modifications and changes in arrangement are possible within the range not leaving.

実施の形態に係る電圧比較回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the voltage comparison circuit which concerns on embodiment. 図1のコンパレータの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the comparator of FIG. 図1の電圧比較回路が形成される半導体基板のレイアウト図である。FIG. 2 is a layout diagram of a semiconductor substrate on which the voltage comparison circuit of FIG. 1 is formed. 図1の電圧比較回路を利用した電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device using the voltage comparison circuit of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 電圧比較回路、 RP 分圧抵抗対、 CMP コンパレータ、 DP 差動対、 CM カレントミラー負荷、 TT テールトランジスタ、 P 入力端子、 Ra 第1抵抗、 Rb 第2抵抗、 S 比較信号、 10 基準電圧源、 12 基準電圧回路、 14 基準分圧抵抗対、 R0a 第1基準抵抗、 R0b 第2基準抵抗、 20 第1領域、 22 第2領域、 24 第3領域、 30 第4領域、 110 制御部、 120 電圧生成部、 300 電源装置、 310 負荷、 400 電子機器。   100 voltage comparison circuit, RP voltage dividing resistor pair, CMP comparator, DP differential pair, CM current mirror load, TT tail transistor, P input terminal, Ra first resistor, Rb second resistor, S comparison signal, 10 reference voltage source , 12 reference voltage circuit, 14 reference voltage dividing resistor pair, R0a first reference resistor, R0b second reference resistor, 20 first region, 22 second region, 24 third region, 30 fourth region, 110 control unit, 120 Voltage generator, 300 power supply, 310 load, 400 electronic equipment.

Claims (11)

複数の入力電圧を、それぞれに設定されたしきい値電圧と比較し、大小関係を判定する電圧比較回路であって、
前記複数の入力電圧を、それぞれに設定された分圧比で分圧し、複数の分割電圧を生成する複数の分圧抵抗対と、
調節可能な基準電圧を生成する基準電圧源と、
前記基準電圧を、前記複数の分圧抵抗対により生成された複数の分割電圧とそれぞれ比較する複数のコンパレータと、
を備え、
前記複数のコンパレータの入力段にそれぞれ設けられた複数の差動対を、半導体基板上に隣接して配置したことを特徴とする電圧比較回路。
A voltage comparison circuit that compares a plurality of input voltages with a threshold voltage set for each to determine a magnitude relationship,
A plurality of voltage dividing resistor pairs that divide the plurality of input voltages by a voltage dividing ratio set to each of the plurality of voltage dividing resistors and generate a plurality of divided voltages;
A reference voltage source for generating an adjustable reference voltage;
A plurality of comparators respectively comparing the reference voltage with a plurality of divided voltages generated by the plurality of voltage dividing resistor pairs;
With
A voltage comparison circuit, wherein a plurality of differential pairs respectively provided at input stages of the plurality of comparators are arranged adjacent to each other on a semiconductor substrate.
それぞれの前記差動対の電流経路に設けられた複数のカレントミラー負荷を、半導体基板上に隣接して配置したことを特徴とする請求項1に記載の電圧比較回路。   2. The voltage comparison circuit according to claim 1, wherein a plurality of current mirror loads provided in current paths of the respective differential pairs are arranged adjacent to each other on a semiconductor substrate. 前記複数の差動対を、前記半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、前記複数のカレントミラー負荷を、前記半導体基板の前記第1の方向に隣接して配置するとともに、
前記複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目のカレントミラー負荷と、を、それぞれ前記第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置したことを特徴とする請求項2に記載の電圧比較回路。
The plurality of differential pairs are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate, and the plurality of current mirror loads are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate;
An i-th (i is a natural number) differential pair of the plurality of differential pairs and a corresponding i-th current mirror load are adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction. The voltage comparison circuit according to claim 2, wherein the voltage comparison circuit is arranged.
前記複数のカレントミラー負荷に代えて設けられた複数の抵抗負荷対を、半導体基板上に隣接して配置したことを特徴とする請求項2に記載の電圧比較回路。   3. The voltage comparison circuit according to claim 2, wherein a plurality of resistance load pairs provided in place of the plurality of current mirror loads are arranged adjacent to each other on a semiconductor substrate. 前記複数の差動対を、前記半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、前記複数の負荷抵抗対を、前記半導体基板の前記第1の方向に隣接して配置するとともに、
前記複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目の負荷抵抗対と、を、それぞれ前記第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置したことを特徴とする請求項4に記載の電圧比較回路。
The plurality of differential pairs are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate, and the plurality of load resistance pairs are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate,
An i-th (i is a natural number) differential pair of the plurality of differential pairs and a corresponding i-th load resistance pair are adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction. The voltage comparison circuit according to claim 4, wherein the voltage comparison circuit is arranged.
前記複数の差動対にテール電流を流す複数のテールトランジスタを、半導体基板上に隣接して配置したことを特徴とする請求項1に記載の電圧比較回路。   The voltage comparison circuit according to claim 1, wherein a plurality of tail transistors that cause tail currents to flow through the plurality of differential pairs are arranged adjacent to each other on a semiconductor substrate. 前記複数の差動対を、前記半導体基板の第1の方向に隣接して配置し、前記複数のテールトランジスタを、前記半導体基板の前記第1の方向に隣接して配置するとともに、
前記複数の差動対のうちのi番目(iは自然数)の差動対と、対応するi番目のテールトランジスタと、を、それぞれ前記第1の方向と垂直な第2の方向に隣接して配置したことを特徴とする請求項6に記載の電圧比較回路。
The plurality of differential pairs are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate, and the plurality of tail transistors are disposed adjacent to the first direction of the semiconductor substrate;
An i-th (i is a natural number) differential pair of the plurality of differential pairs and a corresponding i-th tail transistor are adjacent to each other in a second direction perpendicular to the first direction. The voltage comparison circuit according to claim 6, wherein the voltage comparison circuit is arranged.
前記複数の分圧抵抗対はそれぞれ、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2抵抗、を含み、
前記単位抵抗素子を、半導体基板上の所定の領域に集中して配置し、前記複数の分圧抵抗対をペアリングして構成したことを特徴とする請求項1に記載の電圧比較回路。
Each of the plurality of voltage dividing resistor pairs includes first and second resistors configured by connecting unit resistor elements in series,
2. The voltage comparison circuit according to claim 1, wherein the unit resistance elements are arranged in a concentrated manner in a predetermined region on a semiconductor substrate, and the plurality of voltage dividing resistor pairs are paired.
前記基準電圧源は、
所定の定電圧を生成する基準電圧回路と、
前記定電圧を分圧し、前記基準電圧を生成する基準分圧抵抗対と、
を含み、前記基準分圧抵抗対の少なくとも一方がトリミング可能に構成されることを特徴とする請求項1に記載の電圧比較回路。
The reference voltage source is
A reference voltage circuit for generating a predetermined constant voltage;
A reference voltage dividing resistor pair that divides the constant voltage and generates the reference voltage;
The voltage comparison circuit according to claim 1, wherein at least one of the reference voltage dividing resistor pair is configured to be trimmed.
前記複数の分圧抵抗対はそれぞれ、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2抵抗を含み、
前記基準電圧源は、
所定の定電圧を生成する基準電圧回路と、
前記定電圧を分圧し、前記基準電圧を生成する基準分圧抵抗対と、
を含み、
前記基準分圧抵抗対は、単位抵抗素子を直列に接続して構成される第1、第2基準抵抗を含み、少なくとも一方がトリミング可能に構成され、
前記単位抵抗素子を、半導体基板上の所定の領域に集中して配置し、前記複数の分圧抵抗対および前記基準分圧抵抗対をペアリングして構成したことを特徴とする請求項1に記載の電圧比較回路。
Each of the plurality of voltage dividing resistor pairs includes first and second resistors configured by connecting unit resistor elements in series,
The reference voltage source is
A reference voltage circuit for generating a predetermined constant voltage;
A reference voltage dividing resistor pair that divides the constant voltage and generates the reference voltage;
Including
The reference voltage dividing resistor pair includes first and second reference resistors configured by connecting unit resistor elements in series, at least one of which is configured to be capable of trimming,
2. The unit resistance element is configured by concentrating and arranging the unit resistor elements in a predetermined region on a semiconductor substrate and pairing the plurality of voltage dividing resistor pairs and the reference voltage dividing resistor pair. The voltage comparison circuit described.
複数の電圧を生成する電源回路と、
前記電源回路から出力される複数の電圧を、複数のしきい値電圧と比較する請求項1から10のいずれかに記載の電圧比較回路と、
前記電圧比較回路の比較結果にもとづき、所定の処理を実行する制御部と、
を備えることを特徴とする電源管理回路。
A power supply circuit for generating a plurality of voltages;
The voltage comparison circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein a plurality of voltages output from the power supply circuit are compared with a plurality of threshold voltages.
A control unit that executes predetermined processing based on a comparison result of the voltage comparison circuit;
A power management circuit comprising:
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