JP2009044434A - Reset circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リセット回路に関する。 The present invention relates to a reset circuit.
レギュレータで生成された電源電圧を用いてマイコン等の回路を駆動する場合、電源電圧の電圧レベルに応じてマイコン等の回路に対してリセット指示やリセット解除を行うために、リセット回路を用いることが一般的である(例えば、特許文献1)。 When driving a circuit such as a microcomputer using a power supply voltage generated by a regulator, a reset circuit may be used to perform a reset instruction or reset release to the circuit such as the microcomputer according to the voltage level of the power supply voltage. It is common (for example, patent document 1).
図4は、一般的なリセット回路の構成例を示す図である。リセット回路100は、レギュレータ110で生成される電源電圧Vdrvにより駆動されるマイコン120に対して、電源電圧Vdrvの電圧レベルに応じて、リセット指示又はリセット解除を示すリセット信号RESETを出力する回路である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a general reset circuit. The
例えば、電源が投入されてレギュレータ110が動作を開始すると、電源電圧Vdrvが上昇しはじめる。電源電圧Vdrvを抵抗R11,R12で分圧した電圧が、電源132から出力される基準電圧Vref1より低い間、コンパレータ130の出力信号はHレベルとなっている。コンパレータ130の出力信号がHレベルの場合、NPNトランジスタQ11がオンとなり、NPNトランジスタQ12、PNPトランジスタQ13,Q14,抵抗R13によって生成される定電流Iは、Q11に流れ込み、キャパシタC11は充電されない。そのため、コンパレータ131から出力されるリセット信号RESETは、リセット指示を示すHレベルとなっており、マイコン120はリセット状態が保たれる。
For example, when the power is turned on and the
その後、電源電圧Vdrvが基準電圧Vref1に応じた所定レベルまで達すると、コンパレータ130の出力信号がLレベルとなり、NPNトランジスタQ11がオフとなる。これにより、キャパシタC11が定電流Iによって充電されはじめ、キャパシタC11の電圧が電源133から出力される基準電圧Vref2に達すると、コンパレータ131から出力されるリセット信号RESETが、リセット解除を示すLレベルに変化し、マイコン120のリセットが解除される。なお、電源電圧Vdrvが基準電圧Vref1に応じた所定レベルまで達した後すぐにリセットを解除することとすると、ノイズによってマイコン120のリセットが不正に解除される可能性がある。そのため、リセット回路100では、電源電圧Vdrvが基準電圧Vref1に応じた所定レベルまで達した後すぐにリセット信号RESETを変化させるのではなく、キャパシタC11の電圧が基準電圧Vref2に達するまでの遅延時間を設けている。
Thereafter, when the power supply voltage Vdrv reaches a predetermined level corresponding to the reference voltage Vref1, the output signal of the
また、リセットが解除された後、電源電圧Vdrvが何らかの影響により基準電圧Vref1に応じた所定レベルより低くなる場合がある。この場合、コンパレータ130の出力信号がHレベルとなり、NPNトランジスタQ11がオンとなる。そして、NPNトランジスタQ11がオンとなることによってキャパシタC11が放電され、コンパレータ131から出力されるリセット信号がHレベルに変化し、マイコン120がリセットされる。
このように、リセット回路100では、遅延時間を設けるために、NPNトランジスタQ11,Q12、PNPトランジスタQ13,Q14、抵抗R13によって定電流が生成され、10素子程度で構成されるコンパレータ131によって電圧判定が行われている。つまり、リセット回路100では、遅延時間を設けるために必要な素子数が多く、コスト増加を招く要因となっていた。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、回路規模の小さいリセット回路を提供することを目的とする。
As described above, in the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a reset circuit having a small circuit scale.
上記目的を達成するため、本発明のリセット回路は、電源電圧の電圧レベルに応じて、前記電源電圧により駆動される回路に対してリセット指示又はリセット解除を示すリセット信号を出力するリセット回路であって、前記電源電圧が所定の第1閾値レベルより高いかどうかを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより高い場合にキャパシタを充電し、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより低い場合に前記キャパシタを放電する充放電回路と、前記キャパシタの電圧が所定の第2閾値レベルより低い場合、リセット指示を示す一方の論理レベルに前記リセット信号を変化させ、前記キャパシタの電圧が前記第2閾値レベルより高い場合、リセット解除を示す他方の論理レベルに前記リセット信号を変化させるMOSインバータ回路とを備えることとする。 In order to achieve the above object, a reset circuit of the present invention is a reset circuit that outputs a reset signal indicating a reset instruction or reset release to a circuit driven by the power supply voltage in accordance with the voltage level of the power supply voltage. A voltage detection circuit for detecting whether the power supply voltage is higher than a predetermined first threshold level; and a capacitor when the power supply voltage is higher than the first threshold level based on a detection result of the voltage detection circuit. A charge / discharge circuit for charging and discharging the capacitor when the power supply voltage is lower than the first threshold level; and when the voltage of the capacitor is lower than a predetermined second threshold level, the charge level is set to one logic level indicating a reset instruction. When the reset signal is changed and the voltage of the capacitor is higher than the second threshold level, the other logic level indicating reset release is displayed. The fact that and a MOS inverter circuit for changing a reset signal to.
回路規模の小さいリセット回路を提供することができる。 A reset circuit with a small circuit scale can be provided.
図1は、本発明の一実施形態であるリセット回路の構成を示す図である。リセット回路10は、レギュレータ11によって生成される電源電圧Vdrvの電圧レベルに応じて、マイコン12に対してリセット指示又はリセット解除を示すリセット信号RESETを出力する回路である。例えば、リセット信号RESETは、電源電圧Vdrvが所定レベルより低い場合、マイコン12をリセット状態とするレベルとなり、電源電圧Vdrvが所定レベルより高い場合、マイコン12のリセットを解除するレベルとなる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a reset circuit according to an embodiment of the present invention. The
レギュレータ11は、マイコン12等を駆動するための電源電圧Vdrvを生成する回路である。例えば、電源が投入された後にレギュレータ11が動作を開始することにより、電源電圧Vdrvが目的レベル(例えば3.3V程度)まで上昇していく。
The
マイコン12は、レギュレータ11によって生成される電源電圧Vdrvにより駆動される回路であり、リセット回路10から出力されるリセット信号に応じて、電源電圧Vdrvが所定レベル(例えば3.1V程度)より低い場合にはリセットされ、電源電圧Vdrvが所定レベルより高い場合にはリセットが解除される。
The
リセット回路10は、コンパレータ20、電源21、抵抗R1〜R3、PチャネルMOSFETQ1,Q2、NチャネルMOSFETQ3,Q4、及びキャパシタC1を含んで構成されている。なお、リセット回路10を集積化する場合、例えば、抵抗R1〜R3やキャパシタC1を集積回路の外付け部品とすることも可能である。
The
コンパレータ20(電圧検出回路)は、レギュレータ11から出力される電源電圧Vdrvが抵抗R1,R2で分圧された電圧と、電源21から出力される基準電圧Vrefとを比較する。本実施形態では、電源電圧Vdrvを分圧した電圧が基準電圧Vrefより低い場合、コンパレータ20の出力信号がHレベルとなり、電源電圧Vdrvを分圧した電圧が基準電圧Vrefより高い場合、コンパレータ20の出力信号がLレベルとなる。すなわち、コンパレータ20の出力信号は、電源電圧Vdrvが所定レベル(第1閾値レベル)より高いかどうかを示すものとなる。
The comparator 20 (voltage detection circuit) compares the voltage obtained by dividing the power supply voltage Vdrv output from the
PチャネルMOSトランジスタQ1(第1MOSトランジスタ)は、ソース(入力電極)に電圧Vccが印加され、ドレイン(出力電極)が抵抗R3の一端と接続され、ゲートにコンパレータ20の出力信号が入力されている。NチャネルMOSトランジスタQ3(第2MOSトランジスタ)は、ドレイン(入力電極)が抵抗R3の他端と接続され、ソース(出力電極)が接地され、ゲートにコンパレータ20の出力信号が入力されている。そして、キャパシタC1は、一端が、抵抗R3の他端及びNチャネルMOSトランジスタQ3のドレインと接続され、他端が接地されている。したがって、コンパレータ20の出力信号がHレベルの場合、PチャネルMOSトランジスタQ1がオフ、NチャネルMOSトランジスタQ3がオンとなり、キャパシタC1は放電される。また、コンパレータ20の出力信号がLレベルの場合、PチャネルMOSトランジスタQ1がオン、NチャネルMOSトランジスタQ3がオフとなり、キャパシタC1が充電される。なお、PチャネルMOSトランジスタQ1及びNチャネルMOSトランジスタQ3が、本発明の充放電回路に相当する。
In the P-channel MOS transistor Q1 (first MOS transistor), the voltage Vcc is applied to the source (input electrode), the drain (output electrode) is connected to one end of the resistor R3, and the output signal of the
PチャネルMOSトランジスタQ2は、ソースに電圧Vccが印加され、ドレインがNチャネルMOSトランジスタQ4のドレインと接続され、ゲートにキャパシタC1の電圧Vcが印加されている。NチャネルMOSトランジスタQ4は、ドレインがPチャネルMOSトランジスタQ2のドレインと接続され、ソースが接地され、ゲートにキャパシタC1の電圧Vcが印加されている。そして、PチャネルMOSトランジスタQ2及びNチャネルMOSトランジスタQ4の接続点から出力される信号が、リセット信号RESETとなっている。つまり、PチャネルMOSトランジスタQ2及びNチャネルMOSトランジスタQ4は、電圧Vccが電源として用いられ、キャパシタC1の電圧Vcの電圧レベルに応じてリセット信号RESETの信号レベルを変化させるMOSインバータ回路(CMOSインバータ回路)を構成している。 In the P-channel MOS transistor Q2, the voltage Vcc is applied to the source, the drain is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Q4, and the voltage Vc of the capacitor C1 is applied to the gate. The N channel MOS transistor Q4 has a drain connected to the drain of the P channel MOS transistor Q2, a source grounded, and a voltage Vc of the capacitor C1 applied to the gate. A signal output from the connection point of the P channel MOS transistor Q2 and the N channel MOS transistor Q4 is a reset signal RESET. That is, the P-channel MOS transistor Q2 and the N-channel MOS transistor Q4 use the voltage Vcc as a power source, and change the signal level of the reset signal RESET according to the voltage level of the voltage Vc of the capacitor C1 (CMOS inverter circuit). ).
なお、本実施形態では、PチャネルMOSトランジスタQ2のソースに電圧Vccが印加され、NチャネルMOSトランジスタQ4のソースが接地されているため、PチャネルMOSトランジスタQ2及びNチャネルMOSトランジスタQ4によるMOSインバータ回路の閾値電圧(第2閾値レベル)は、Vcc/2となる。したがって、キャパシタC1の電圧VcがVcc/2より低い場合は、PチャネルMOSトランジスタQ2がオン、NチャネルMOSトランジスタQ4がオフとなり、リセット信号RESETはHレベルとなる。また、キャパシタC1の電圧VcがVcc/2より高い場合は、PチャネルMOSトランジスタQ2がオフ、NチャネルMOSトランジスタQ4がオンとなり、リセット信号RESETはLレベルとなる。 In this embodiment, since the voltage Vcc is applied to the source of the P channel MOS transistor Q2 and the source of the N channel MOS transistor Q4 is grounded, the MOS inverter circuit by the P channel MOS transistor Q2 and the N channel MOS transistor Q4. The threshold voltage (second threshold level) is Vcc / 2. Therefore, when voltage Vc of capacitor C1 is lower than Vcc / 2, P channel MOS transistor Q2 is turned on, N channel MOS transistor Q4 is turned off, and reset signal RESET is at H level. When voltage Vc of capacitor C1 is higher than Vcc / 2, P channel MOS transistor Q2 is turned off, N channel MOS transistor Q4 is turned on, and reset signal RESET is at L level.
図2は、電源電圧及びリセット信号の変化の一例を示す図である。まず、時刻T0においては、レギュレータ11が動作を開始しておらず、電源電圧Vdrvは例えば0Vとなっている。このとき、コンパレータ20の出力信号はHレベルであるため、PチャネルMOSトランジスタQ1がオフ、NチャネルMOSトランジスタQ3がオンとなり、キャパシタC1は放電状態となっている。したがって、リセット信号RESETはHレベルであり、マイコン12はリセット状態となっている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of changes in the power supply voltage and the reset signal. First, at time T0, the
レギュレータ11が動作を開始して電源電圧Vdrvが上昇し、時刻T1に電源電圧Vdrvが電圧Vthより高くなると、電源電圧Vdrvを抵抗R1,R2で分圧した電圧が基準電圧Vrefより高くなり、コンパレータ20の出力信号がLレベルとなる。これにより、PチャネルMOSトランジスタQ1がオン、NチャネルMOSトランジスタQ3がオフとなり、抵抗R3を介した電流がキャパシタC1に流れ込んでキャパシタC1が充電される。そして、時刻T2に、キャパシタC1の電圧VcがVcc/2より高くなると、リセット信号RESETがLレベルとなり、マイコン12のリセットが解除される。このように、リセット回路10では、抵抗R3及びキャパシタC1が時定数回路を構成しており、電源電圧Vdrvが電圧Vthを超えてからリセット信号RESETがLレベルに変化するまでの間に、遅延時間Tdを設けることが可能である。なお、リセット回路10を集積回路とする場合、抵抗R3は集積回路に内蔵させることよいし、集積回路の外付け回路としてもよい。そして、抵抗R3を外付け回路とする場合、抵抗R3の抵抗値を変更することにより、遅延時間Tdを調整することが可能となる。
When the
その後、電源電圧Vdrvが下降し、時刻T3に電源電圧Vdrvが電圧Vthより低くなると、電源電圧Vdrvを抵抗R1,R2で分圧した電圧が基準電圧Vrefより低くなり、コンパレータ20の出力信号がHレベルとなる。これにより、PチャネルMOSトランジスタQ1がオフ、NチャネルMOSトランジスタQ3がオンとなり、キャパシタC1が放電され、リセット信号RESETがHレベルとなり、マイコン12がリセットされる。
Thereafter, when the power supply voltage Vdrv decreases and the power supply voltage Vdrv becomes lower than the voltage Vth at time T3, the voltage obtained by dividing the power supply voltage Vdrv by the resistors R1 and R2 becomes lower than the reference voltage Vref, and the output signal of the
図3は、キャパシタに充電される電圧Vcの変化の一例を示す図である。いま、PチャネルMOSトランジスタQ1がオン、NチャネルMOSトランジスタQ3がオフの状態であることとする。ここで、抵抗R3の抵抗値をR、キャパシタC1の容量をC、キャパシタC1が充電されはじめてからの経過時間をtとすると、キャパシタC1の電圧Vcは、次式(1)のようになる。
そして、PチャネルMOSトランジスタQ2及びNチャネルMOSトランジスタQ4により構成されるCMOSインバータの閾値電圧はVcc/2であるため、次式(2)が成立する。
この式(2)より、遅延時間Tdは、次式(3)のように求めることができる。
そして、式(3)から明らかなように、遅延時間Tdは、電圧Vccに依存せず、抵抗値R及び容量Cに応じた一定時間となっている。 As apparent from the equation (3), the delay time Td does not depend on the voltage Vcc, and is a fixed time corresponding to the resistance value R and the capacitance C.
以上、本実施形態のリセット回路10について説明した。リセット回路10では、PチャネルMOSトランジスタQ2及びNチャネルMOSトランジスタQ4によるMOSトランジスタを用いてキャパシタC1の電圧判定が行われている。そのため、キャパシタC1の電圧Vcの電圧判定にコンパレータを用いる場合と比較して素子数が少なく、回路規模を小さくすることが可能となる。なお、キャパシタC1の電圧Vcを判定するMOSインバータ回路は、CMOSインバータ回路に限られない。例えば、抵抗とNチャネルMOSトランジスタが直列に接続されたNMOSインバータ回路を用いることとしてもよい。
The
また、リセット回路10では、キャパシタC1の充放電を行う回路としてPチャネルMOSトランジスタQ1及びNチャネルMOSトランジスタQ3が用いられている。そのため、キャパシタC1の充放電を行う回路として定電流回路を用いる場合と比較して素子数を少なくすることができる。さらに、キャパシタC1を充電しない場合には充電用の電流が流れないため、消費電流を削減することも可能となる。
In the
また、リセット回路10では、キャパシタC1の電圧Vcの電圧を判定するMOSインバータ回路として、電圧Vccにより駆動されるCMOSインバータ回路が用いられている。したがって、式(3)で示したように、遅延時間Tdの電圧Vccに対する依存性を無くすことが可能となる。
In the
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
10 リセット回路
11 レギュレータ
12 マイコン
20 コンパレータ
21 電源
R1〜R3 抵抗
Q1,Q2 PチャネルMOSFET
Q3,Q4 NチャネルMOSFET
C1 キャパシタ
DESCRIPTION OF
Q3, Q4 N-channel MOSFET
C1 capacitor
Claims (3)
前記電源電圧が所定の第1閾値レベルより高いかどうかを検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより高い場合にキャパシタを充電し、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより低い場合に前記キャパシタを放電する充放電回路と、
前記キャパシタの電圧が所定の第2閾値レベルより低い場合、リセット指示を示す一方の論理レベルに前記リセット信号を変化させ、前記キャパシタの電圧が前記第2閾値レベルより高い場合、リセット解除を示す他方の論理レベルに前記リセット信号を変化させるMOSインバータ回路と、
を備えることを特徴とするリセット回路。 A reset circuit that outputs a reset signal indicating a reset instruction or reset release to a circuit driven by the power supply voltage according to a voltage level of the power supply voltage,
A voltage detection circuit for detecting whether the power supply voltage is higher than a predetermined first threshold level;
A charge / discharge circuit that charges a capacitor when the power supply voltage is higher than the first threshold level and discharges the capacitor when the power supply voltage is lower than the first threshold level based on a detection result of the voltage detection circuit. When,
When the voltage of the capacitor is lower than a predetermined second threshold level, the reset signal is changed to one logic level indicating a reset instruction, and when the voltage of the capacitor is higher than the second threshold level, the other indicating reset release A MOS inverter circuit that changes the reset signal to a logic level of
A reset circuit comprising:
前記充放電回路は、
入力電極が電源側に接続され、出力電極が、一端が前記キャパシタの一端と接続される抵抗の他端と接続され、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより高い場合にオンとなる第1MOSトランジスタと、
入力電極が前記キャパシタの一端と接続され、前記出力電極が接地側に接続され、前記電圧検出回路の検出結果に基づいて、前記電源電圧が前記第1閾値レベルより低い場合にオンとなる第2MOSトランジスタと、
を含んで構成されることを特徴とするリセット回路。 The reset circuit according to claim 1,
The charge / discharge circuit is
The input electrode is connected to the power supply side, the output electrode is connected to the other end of the resistor connected to one end of the capacitor, and the power supply voltage is set to the first threshold value based on the detection result of the voltage detection circuit. A first MOS transistor which is turned on when higher than a level;
A second MOS that is turned on when the input electrode is connected to one end of the capacitor, the output electrode is connected to the ground side, and the power supply voltage is lower than the first threshold level based on the detection result of the voltage detection circuit A transistor,
A reset circuit comprising:
前記MOSインバータ回路は前記第1MOSトランジスタと同一の電源により駆動されるCMOSインバータ回路であること、
を特徴とするリセット回路。 The reset circuit according to claim 2,
The MOS inverter circuit is a CMOS inverter circuit driven by the same power source as the first MOS transistor;
A reset circuit characterized by.
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