JP2010016435A - Power-on reset circuit - Google Patents

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JP2010016435A JP2008171992A JP2008171992A JP2010016435A JP 2010016435 A JP2010016435 A JP 2010016435A JP 2008171992 A JP2008171992 A JP 2008171992A JP 2008171992 A JP2008171992 A JP 2008171992A JP 2010016435 A JP2010016435 A JP 2010016435A
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誠一 山▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably generate a reset signal even at instantaneous interruption of a power source. <P>SOLUTION: A power-on reset circuit which supplies the reset signal (a POR signal) to circuits to be reset at a time of power-on, is composed of: a voltage level shift circuit 10; a CR oscillation circuit 20; and an oscillation stop detection circuit 30. Power supply voltage VDD is made to be lowered by fixed voltage Vx using the voltage level shift circuit 10 and supplied to the power source of the CR oscillation circuit 20, and it is established that a period (i.e., a time interval) T1 of the CR oscillation operation becomes smaller than a detection time T2 of the oscillation stop detection circuit 30 in a normal operation region that is a normal operation power source voltage condition. Therefore, the POR signal can be stably generated in a suitable condition at a time of the power source interruption even when operation voltage ranges of power source of the circuits to be reset, are wide. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源投入時にシステム等の被リセット回路を初期化するためのパワーオンリセット信号(以下「POR信号」という。)を発生するパワーオンリセット回路、特に、電源に瞬断が起きた場合でも確実にPOR信号を発生することのできるパワーオンリセット回路に関するものである。   The present invention relates to a power-on reset circuit that generates a power-on reset signal (hereinafter referred to as “POR signal”) for initializing a reset circuit such as a system when the power is turned on. However, the present invention relates to a power-on reset circuit that can reliably generate a POR signal.

従来、パワーオンリセット回路に関する技術としては、例えば、次のような文献に記載されるものがあった。   Conventionally, as a technique related to a power-on reset circuit, for example, there are those described in the following documents.

特開2007−324963号公報JP 2007-324963 A

特許文献1の段落0023及び図1には、電源電圧VDDが一時的に立ち下がり、その後直ぐに回復するような電源の瞬断時においても確実にPOR信号を出力できるパワーオンリセット回路が記載されている。このパワーオンリセット回路は、ラッチ回路を有し、このラッチ回路の出力ノードAの電圧に応じてPOR信号を内部回路に出力する回路であり、電源電圧VDDと出力ノードAとの間に接続された第1のコンデンサと、電源電圧VDDが低下すると出力ノードAに電荷を供給し、ラッチ回路の出力を反転させる反転回路とを備えている。反転回路は、電源瞬断時にリセット信号を発生させる回路であり、電源電圧VDDと出力ノードAとの間に接続されたダイオード及びPチャネル型MOSトランジスタ(以下「PMOS」という。)と、ダイオードとPMOSとの接続ノードCと接地電圧との間に接続された第2のコンデンサとを有し、PMOSのゲートに電源電圧が印加されている。   Paragraph 0023 and FIG. 1 of Patent Document 1 describe a power-on reset circuit that can reliably output a POR signal even when the power supply voltage VDD temporarily falls and then recovers immediately after the power supply is interrupted. Yes. This power-on reset circuit has a latch circuit, and outputs a POR signal to an internal circuit in accordance with the voltage at the output node A of the latch circuit, and is connected between the power supply voltage VDD and the output node A. The first capacitor and an inversion circuit that supplies electric charge to the output node A when the power supply voltage VDD decreases and inverts the output of the latch circuit are provided. The inverting circuit is a circuit that generates a reset signal when the power supply is interrupted, and includes a diode and a P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “PMOS”) connected between the power supply voltage VDD and the output node A, a diode, and the like. The second capacitor is connected between the connection node C to the PMOS and the ground voltage, and the power supply voltage is applied to the gate of the PMOS.

このような構成のパワーオンリセット回路では、瞬断時に、反転回路中の第2のコンデンサによって保持される電圧Vcが、PMOSがオン状態になることによって出力ノードAに供給され、この出力ノードAが引き上げられることによって、強制的にPOR信号(論理“L”レベル)を発生させる。   In the power-on reset circuit having such a configuration, the voltage Vc held by the second capacitor in the inverting circuit is supplied to the output node A when the PMOS is turned on at the time of a momentary interruption. Is raised to forcibly generate a POR signal (logic “L” level).

反転回路が作動し始める瞬断時の電源レベルは、瞬断前の電源電圧VDDからダイオードの順方向電圧(約0.6V)とPMOSの閾値電圧(約0.5V)を引いたレベルとなる。例えば、3Vで瞬断が起きた場合には、それが(3V−約1.1V)=1.9V以下になると、POR信号の発生動作に入る。即ち、このパワーオンリセット回路によれば、電源電圧VDDの瞬断前と瞬断時の差が約1.1V以上になると、POR信号の発生動作に入ることになる。   The power supply level at the moment of interruption when the inverting circuit starts to operate is a level obtained by subtracting the diode forward voltage (about 0.6 V) and the PMOS threshold voltage (about 0.5 V) from the power supply voltage VDD before the momentary interruption. . For example, when an instantaneous interruption occurs at 3V, when it becomes (3V-about 1.1V) = 1.9V or less, a POR signal generation operation starts. That is, according to this power-on reset circuit, when the difference between the power supply voltage VDD before and after the instantaneous interruption becomes about 1.1 V or more, the POR signal generation operation is started.

しかしながら、従来のパワーオンリセット回路では、電源電圧VDDの瞬断前と瞬断時の差がある固定値以上なると、POR信号の発生動作に入るので、被リセット回路の動作電源電圧範囲が広い場合には、瞬断で最低動作電圧まで下がらない条件でも、リセット動作にはいる危険性がある。即ち、被リセット回路の最低動作電圧VDDminが(最大動作電圧VDDmax−1.1V)より低い場合、例えば、2.0V〜3.6Vを動作保証範囲とする被リセット回路の場合、3.6Vで瞬断がおきて(3.6V−1.1V)=2.5V(>2.0V)でリセット動作に入ってしまい、動作保証範囲で正常動作中なのにリセットが掛かってしまうという不都合が生じうる。   However, in the conventional power-on reset circuit, when the difference between the power supply voltage VDD before and after the instantaneous interruption exceeds a fixed value, the operation of generating the POR signal is started. In such a case, there is a risk that the reset operation may be entered even under conditions where the voltage does not drop to the minimum operating voltage due to a momentary interruption. That is, when the minimum operating voltage VDDmin of the reset target circuit is lower than (maximum operating voltage VDDmax−1.1V), for example, in the reset target circuit having an operation guarantee range of 2.0V to 3.6V, it is 3.6V. There may be a problem that the reset operation is started when the instantaneous interruption occurs (3.6V-1.1V) = 2.5V (> 2.0V), and the reset operation is performed although the operation is normally performed within the operation guarantee range. .

本発明は、このような課題を解決し、電源瞬断時には適切な条件で安定にPOR信号を発生させることのできるパワーオンリセット回路を提供する。   The present invention solves such a problem and provides a power-on reset circuit capable of stably generating a POR signal under appropriate conditions at the time of instantaneous power interruption.

本発明のパワーオンリセット回路は、第1の電源電圧が印加され、前記第1の電源電圧を一定電圧低下させて第2の電源電圧を出力する電圧レベルシフト回路と、前記第2の電源電圧が印加され、前記第2の電源電圧のレベルが所定範囲内の時には一定の周期T1で発振して発振出力信号を出力する発振回路と、前記第1の電源電圧が印加され、前記発振出力信号に基づき、前記発振回路の発振停止状態を検出時間T2により検出すると、リセット信号を被リセット回路へ出力する発振停止検出回路とを有している。   The power-on reset circuit according to the present invention includes a voltage level shift circuit that outputs a second power supply voltage by applying a first power supply voltage, lowering the first power supply voltage by a certain voltage, and the second power supply voltage. Is applied, an oscillation circuit that oscillates at a constant period T1 and outputs an oscillation output signal when the level of the second power supply voltage is within a predetermined range, the first power supply voltage is applied, and the oscillation output signal And an oscillation stop detection circuit for outputting a reset signal to the reset target circuit when the oscillation stop state of the oscillation circuit is detected by the detection time T2.

そして、前記第2の電源電圧のレベルが前記所定範囲内に収まっている時の通常動作電源電圧状態では、前記周期T1が前記検出時間T2より小さくなるように設定し、前記周期T1が前記検出時間T2より大きい時に前記リセット信号を出力することを特徴とする。   In a normal operation power supply voltage state when the level of the second power supply voltage is within the predetermined range, the cycle T1 is set to be smaller than the detection time T2, and the cycle T1 is set to the detection time. The reset signal is output when the time is larger than the time T2.

本発明によれば、被リセット回路の動作電源電圧範囲が広い場合においても、電源瞬断時には適切な条件で安定にリセット信号を発生させることができる。   According to the present invention, even when the operating power supply voltage range of the reset target circuit is wide, a reset signal can be stably generated under appropriate conditions at the time of instantaneous power interruption.

本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   The best mode for carrying out the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1におけるパワーオンリセット回路の構成例を示す回路図である。
(Configuration of Example 1)
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a power-on reset circuit according to the first embodiment of the present invention.

このパワーオンリセット回路は、第1の電源電圧VDDを一定の電圧Vx分だけ低下させて第2の電源電圧(VDD−Vx)を生成する電圧レベルシフト回路10と、その第2の電源電圧(VDD−Vx)により動作し、周期(即ち、期間)T1で発振して発振出力信号S25を出力するCR発振回路20と、このCR発振回路20の出力端子に接続され、CR発振回路20の発振停止状態を検出時間T2により検出してPOR信号を出力する発振停止検出回路30とにより構成されている。   The power-on reset circuit includes a voltage level shift circuit 10 that generates a second power supply voltage (VDD−Vx) by reducing the first power supply voltage VDD by a constant voltage Vx, and the second power supply voltage ( The oscillation circuit of the CR oscillation circuit 20 is connected to the output terminal of the CR oscillation circuit 20 and is connected to the output terminal of the CR oscillation circuit 20. The oscillation stop detection circuit 30 outputs a POR signal by detecting a stop state based on a detection time T2.

電圧レベルシフト回路10は、PMOS11を有し、このPMOS11のソースに電源電圧VDDが印加されている。PMOS11のゲート及びドレインは、共通に結線されている。   The voltage level shift circuit 10 includes a PMOS 11, and the power supply voltage VDD is applied to the source of the PMOS 11. The gate and drain of the PMOS 11 are connected in common.

CR発振回路20は、第1のスイッチ手段(例えば、PMOS21及びNチャネル型MOSトランジスタ(以下「NMOS」という。)24)と、第1の抵抗22と、第1のコンデンサ23と、演算増幅器(以下「オペアンプ」という。)等で構成された第1のシュミットトリガ回路25とを有している。PMOS21、NMOS24、及びシュミットトリガ回路25により、第1の切り替え回路が構成されている。PMOS11のドレインに対して、PMOS21、抵抗22、接続点N22、コンデンサ23、及びグランドGNDが直列に接続されている。接続点N22には、NMOS24のドレイン及びシュミットトリガ回路25の入力端子が接続され、そのNMOS24のソースがグランドGNDに接続されている。シュミットトリガ回路25の出力端子は、PMOS21のゲートに接続されると共に、NMOS24のゲートに接続されている。   The CR oscillation circuit 20 includes first switch means (for example, a PMOS 21 and an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “NMOS”) 24), a first resistor 22, a first capacitor 23, and an operational amplifier ( (Hereinafter referred to as “op-amp”) and the like. The PMOS 21, NMOS 24, and Schmitt trigger circuit 25 constitute a first switching circuit. A PMOS 21, a resistor 22, a connection point N22, a capacitor 23, and a ground GND are connected in series to the drain of the PMOS 11. The connection point N22 is connected to the drain of the NMOS 24 and the input terminal of the Schmitt trigger circuit 25, and the source of the NMOS 24 is connected to the ground GND. The output terminal of the Schmitt trigger circuit 25 is connected to the gate of the PMOS 21 and to the gate of the NMOS 24.

発振停止検出回路30は、第2のスイッチ手段(例えば、PMOS31及びNMOS33)と、第2の抵抗32と、第2のコンデンサ34と、オペアンプ等で構成された第2のシュミットトリガ回路35とを有している。PMOS31、NMOS33、及びシュミットトリガ回路35により、第2の切り替え回路が構成されている。PMOS31のゲート及びNMOS33のゲートは、シュミットトリガ回路25の出力端子に接続され、そのPMOS31のソースに電源電圧VDDが印加されている。PMOS31のドレインは、抵抗32を介して接続点N32に接続され、この接続点N32が、NMOS33のドレイン・ソースを介してグランドGNDに接続されると共に、コンデンサ34を介してグランドGNDに接続されている。接続点N32には、シュミットトリガ回路35の入力端子が接続され、このシュミットトリガ回路35の出力端子からPOR信号が出力される構成になっている。   The oscillation stop detection circuit 30 includes a second switch means (for example, a PMOS 31 and an NMOS 33), a second resistor 32, a second capacitor 34, and a second Schmitt trigger circuit 35 composed of an operational amplifier or the like. Have. The PMOS 31, NMOS 33, and Schmitt trigger circuit 35 constitute a second switching circuit. The gate of the PMOS 31 and the gate of the NMOS 33 are connected to the output terminal of the Schmitt trigger circuit 25, and the power supply voltage VDD is applied to the source of the PMOS 31. The drain of the PMOS 31 is connected to a connection point N32 via a resistor 32. The connection point N32 is connected to the ground GND via the drain / source of the NMOS 33 and is connected to the ground GND via a capacitor 34. Yes. An input terminal of the Schmitt trigger circuit 35 is connected to the connection point N32, and a POR signal is output from the output terminal of the Schmitt trigger circuit 35.

(実施例1の動作)
本実施例1のパワーオンリセット回路における各回路等の動作(a)〜(f)を説明する。
(Operation of Example 1)
The operation (a) to (f) of each circuit in the power-on reset circuit according to the first embodiment will be described.

(a) 電圧レベルシフト回路10の動作
PMOS11は、ソースに電源電圧VDDが印加され、ゲートとドレインが共通結線されたダイオード接続状態になっているため、ソースとドレイン間にほぼ一定の電圧Vx降下分が生じ、それによりPMOS11のドレインには電圧(VDD−Vx)が現れる。この電圧(VDD−Vx)がCR発振回路20の電源として供給されるため、CR発振回路20の電源電圧(VDD−Vx)は基の電源電圧VDDよりも低いレベルが供給される。
(A) Operation of Voltage Level Shift Circuit 10 The PMOS 11 is in a diode connection state in which the power supply voltage VDD is applied to the source and the gate and the drain are connected in common, so that a substantially constant voltage Vx drop is generated between the source and the drain. As a result, a voltage (VDD−Vx) appears at the drain of the PMOS 11. Since this voltage (VDD-Vx) is supplied as the power supply for the CR oscillation circuit 20, the power supply voltage (VDD-Vx) of the CR oscillation circuit 20 is supplied at a level lower than the original power supply voltage VDD.

(b) CR発振回路20の動作
PMOS21がオン状態で、NMOS24がオフ状態の時は、「充電モード1」であり、コンデンサ23が抵抗22を介して充電され、PMOS21がオフ状態で、NMOS24がオン状態の時は、「放電モード1」であり、コンデンサ23がNMOS24によって放電される。PMOS21とNMOS24のオン/オフ制御は、シュミットトリガ回路25の発振出力信号S25によって行われる。
(B) Operation of the CR Oscillation Circuit 20 When the PMOS 21 is on and the NMOS 24 is off, it is “charging mode 1”, the capacitor 23 is charged via the resistor 22, the PMOS 21 is off, and the NMOS 24 is When in the on state, it is “discharge mode 1”, and the capacitor 23 is discharged by the NMOS 24. On / off control of the PMOS 21 and the NMOS 24 is performed by the oscillation output signal S25 of the Schmitt trigger circuit 25.

シュミットトリガ回路25は、高レベル側の閾値電圧VtH1と低レベル側の閾値電圧VtL1を持ち、入力を抵抗22とコンデンサ23の接続点N22から受け、接続点N22の電圧がVtH1以下であれば発振出力信号S25が“L”レベルとなる。これを受けて、PMOS21はオン状態で、NMOS24がオフ状態の充電モード1となるため、接続点N22の電圧は上昇して行く。接続点N22の電圧が閾値電圧VtH1を超えると、発振出力信号S25が“H”レベルに反転し、PMOS21がオフ状態で、NMOS24がオン状態の放電モード1に切り替わり、今度は接続点N22の電圧が下降に転じる。この状態から接続点N22の電圧が閾値電圧VtL1を下回ると、発振出力信号S25は“L”レベルに反転し、充電モード1に戻る。以上が繰り返されてCR発振動作が実現される。   The Schmitt trigger circuit 25 has a threshold voltage VtH1 on the high level side and a threshold voltage VtL1 on the low level side, receives an input from the connection point N22 of the resistor 22 and the capacitor 23, and oscillates if the voltage at the connection point N22 is equal to or less than VtH1. The output signal S25 becomes “L” level. In response to this, since the PMOS 21 is in the on state and the NMOS 24 is in the off state, the charging mode 1 is entered, so that the voltage at the node N22 increases. When the voltage at the node N22 exceeds the threshold voltage VtH1, the oscillation output signal S25 is inverted to “H” level, the PMOS 21 is turned off, and the NMOS 24 is turned on to switch to the discharge mode 1. This time, the voltage at the node N22 Turns down. When the voltage at the node N22 falls below the threshold voltage VtL1 from this state, the oscillation output signal S25 is inverted to the “L” level and returns to the charging mode 1. The above operation is repeated to realize the CR oscillation operation.

CR発振回路20の発振出力信号S25の“L”レベル期間T1は、抵抗22及びコンデンサ23によって決まる第1の時定数τ1と、閾値電圧VtH1及びVtL1とによって決まる。   The “L” level period T1 of the oscillation output signal S25 of the CR oscillation circuit 20 is determined by the first time constant τ1 determined by the resistor 22 and the capacitor 23, and the threshold voltages VtH1 and VtL1.

(c) 発振停止検出回路30の動作
発振停止検出回路30は、CR発振回路20の発振出力信号S25を受け、発振出力信号S25が“L”レベルの時は、PMOS31がオン状態で、NMOS33がオフ状態の「充電モード2」となって抵抗32を介してコンデンサ34が充電される。発振出力信号S25が“H”レベルの時は、PMOS31がオフ状態で、NMOS33がオン状態の「放電モード2」となり、NMOS33によってコンデンサ34が放電される。シュミットトリガ回路35は、抵抗32とコンデンサ34の接続点N32の電圧を入力とし、接続点N32の電圧が低レベルから上昇して高レベル側の閾値電圧VtH2を越えると、出力のPOR信号を“H”レベルとし、接続点N32の電圧が高レベル側から降下して低レベル側の閾値電圧VtL2を下回ると、POR信号を“L”レベルにする。
(C) Operation of Oscillation Stop Detection Circuit 30 The oscillation stop detection circuit 30 receives the oscillation output signal S25 of the CR oscillation circuit 20, and when the oscillation output signal S25 is at "L" level, the PMOS 31 is on and the NMOS 33 is In the “charge mode 2” in the off state, the capacitor 34 is charged via the resistor 32. When the oscillation output signal S25 is at the “H” level, the PMOS 31 is in the off state and the NMOS 33 is in the “discharge mode 2”, and the capacitor 34 is discharged by the NMOS 33. The Schmitt trigger circuit 35 receives the voltage at the connection point N32 of the resistor 32 and the capacitor 34, and when the voltage at the connection point N32 rises from a low level and exceeds the threshold voltage VtH2 on the high level side, the output POR signal is “ When the voltage at the node N32 drops from the high level side and falls below the low level side threshold voltage VtL2, the POR signal is set to the “L” level.

以上により、発振停止検出回路30は、発振出力信号S25の“L”レベル期間T1が、抵抗32及びコンデンサ34による第2の時定数τ2と、閾値電圧VtH2とによって決まる時間T2より長くなった時を発振停止状態と判断し、POR信号を“H”レベル、即ちPOR信号を出力する。   As described above, the oscillation stop detection circuit 30 detects that the “L” level period T1 of the oscillation output signal S25 is longer than the time T2 determined by the second time constant τ2 by the resistor 32 and the capacitor 34 and the threshold voltage VtH2. Is determined to be in the oscillation stop state, and the POR signal is set to the “H” level, that is, the POR signal is output.

(d) 期間T1と時間T2の電源電圧依存特性
図2は、図1のパワーオンリセット回路において期間T1と時間T2の電源電圧VDDに対する特性を示す図である。
(D) Power Supply Voltage Dependent Characteristics of Period T1 and Time T2 FIG. 2 is a diagram showing characteristics with respect to the power supply voltage VDD of the period T1 and time T2 in the power-on reset circuit of FIG.

図2において、横軸は電源電圧VDDレベル、縦軸は時間である。曲線T1’は、CR発振回路20の電源が直接電源電圧VDDノードから供給された場合の発振出力信号S25の“L”レベルの期間の特性であり、CR発振回路20の電源電圧は(VDD−Vx)なので、期間T1は曲線T1’を電源電圧VDD軸に沿って電圧Vx分シフトした特性となる。   In FIG. 2, the horizontal axis represents the power supply voltage VDD level, and the vertical axis represents time. A curve T1 ′ is a characteristic in the period of “L” level of the oscillation output signal S25 when the power of the CR oscillation circuit 20 is directly supplied from the power supply voltage VDD node. The power supply voltage of the CR oscillation circuit 20 is (VDD− Vx), the period T1 has a characteristic that the curve T1 ′ is shifted by the voltage Vx along the power supply voltage VDD axis.

電源電圧VDDが低くなると期間T1及び時間T2が共に増大して行くのは、PMOS21やPMOS31のオン抵抗の増大、及びシュミットトリガ回路25,35の応答スピードの低下が原因であり、遂には回路として動作しない停止状態に至る。電圧Vxのシフト分があるので、電源電圧VDDの低下と共に期間T1のほうが時間T2より早く停止状態(発振停止状態)に至る。CR発振回路20は、その状態ではPMOS21が十分オン状態にならないので、充電状態1でありながら充電できない、乃至は緩慢に充電する状態であり、このとき発振出力信号S25は“L”レベルのままとなっている。   When the power supply voltage VDD decreases, both the period T1 and the time T2 increase because of an increase in the on-resistance of the PMOS 21 and the PMOS 31 and a decrease in the response speed of the Schmitt trigger circuits 25 and 35. It reaches a stop state that does not work. Since there is a shift of the voltage Vx, the period T1 reaches the stop state (oscillation stop state) earlier than the time T2 as the power supply voltage VDD decreases. The CR oscillation circuit 20 is in a state in which the PMOS 21 is not sufficiently turned on in that state, so that it cannot be charged while it is in the charged state 1 or is charged slowly. At this time, the oscillation output signal S25 remains at the “L” level. It has become.

図2において、期間T1と時間T2の曲線の交点(クロスポイント)Xでは、電源電圧VDD=VDDXレベルで、これを境に、VDDXレベルより電源電圧VDDが高い通常動作電源電圧状態の領域では、期間T1<時間T2であるため、POR信号が“L”レベルを保持する。この状態は被リセット回路の「正常動作領域」となる。   In FIG. 2, at the intersection (cross point) X of the curves of the period T1 and the time T2, the power supply voltage VDD = VDDX level. With this as a boundary, in the region of the normal operation power supply voltage state where the power supply voltage VDD is higher than the VDDX level, Since the period T1 <time T2, the POR signal is held at the “L” level. This state becomes the “normal operation region” of the reset target circuit.

期間T1<時間T2の関係は、ここでは例として時定数τ1とτ2の関係を、τ1*2≒τ2(VtH1≒VtH2)と設定することにより実現している。一方、VDDXレベルより電源電圧VDDが低いところでは、期間T1>時間T2、即ちPOR信号が“H”レベルになり、被リセット回路をリセット状態とする。   The relationship of the period T1 <time T2 is realized by setting the relationship between the time constants τ1 and τ2 as τ1 * 2≈τ2 (VtH1≈VtH2) as an example here. On the other hand, when the power supply voltage VDD is lower than the VDDX level, the period T1> time T2, that is, the POR signal is set to the “H” level, and the reset target circuit is reset.

以上の説明の通り、期間T1特性を電圧Vxだけシフトし、期間T1と時間T2の特性上にクロスポイントXを設けたことにより、クロスポイントXより低い電源電圧VDD領域をPOR信号が発生するリセット領域とすることができる。   As described above, the period T1 characteristic is shifted by the voltage Vx, and the cross point X is provided on the characteristics of the period T1 and the time T2, so that the POR signal generates a power supply voltage VDD region lower than the cross point X. Can be an area.

(e) 電圧Vxの設定方法
被リセット回路の最低動作保証電源電圧をVDD1、発振停止検出回路30の最低動作電源電圧をVDD30minとすると、
VDD2=(VDD30min+Vx) <VDDX <VDD1
の関係が、回路の全構成要素の特性ばらつきの範囲で成立するように電圧Vxを決める。
(E) Setting method of voltage Vx When the minimum operation guaranteed power supply voltage of the reset target circuit is VDD1, and the minimum operation power supply voltage of the oscillation stop detection circuit 30 is VDD30 min,
VDD2 = (VDD30min + Vx) <VDDX <VDD1
The voltage Vx is determined so that the above relationship is established within the range of the characteristic variation of all the components of the circuit.

(f) 図1のパワーオンリセット回路のタイムチャート(図3〜図5)
図3は、図1のパワーオンリセット回路の動作を示すタイムチャートである。
図3中の「区間(1)」は電源電圧VDDが0Vから立ち上がる状態、「区間(2)」は電源電圧VDDに瞬断が起きた状態をそれぞれ示している。
(F) Time chart of the power-on reset circuit of FIG. 1 (FIGS. 3 to 5)
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the power-on reset circuit of FIG.
“Section (1)” in FIG. 3 indicates a state in which the power supply voltage VDD rises from 0 V, and “Section (2)” indicates a state in which an instantaneous interruption occurs in the power supply voltage VDD.

図4は、図3中の「区間(1)」の時間軸を拡大した動作を示すタイムチャートであり、図5は、図3中の「区間(2)」の時間軸を拡大した動作を示すタイムチャートである。   FIG. 4 is a time chart showing an operation in which the time axis of “section (1)” in FIG. 3 is expanded. FIG. 5 shows an operation in which the time axis of “section (2)” in FIG. It is a time chart which shows.

図4において、電源電圧VDDのVDD1レベルとVDD2レベルは、図2に示した電圧レベルを示している。電源電圧VDDが立ち上がってVDD2レベルに達するあたりでは、CR発振回路20は停止状態、即ち発振出力信号S25は“L”レベルのままであり、一方、発振停止検出回路30は動作を始める。接続点N32の電圧レベルが閾値電圧VtH2を越えたところで、POR信号は“H”レベルになり、電源投入時のリセット信号となる。その後、電源電圧VDDがVDD1レベルを超えると、CR発振回路20が動作を始めるため、発振停止検出回路30はPOR信号を“L”レベルとし、リセットを解除する。   In FIG. 4, the VDD1 level and VDD2 level of the power supply voltage VDD indicate the voltage levels shown in FIG. When the power supply voltage VDD rises and reaches the VDD2 level, the CR oscillation circuit 20 is in a stopped state, that is, the oscillation output signal S25 remains at the “L” level, while the oscillation stop detection circuit 30 starts operating. When the voltage level of the connection point N32 exceeds the threshold voltage VtH2, the POR signal becomes “H” level and becomes a reset signal when the power is turned on. Thereafter, when the power supply voltage VDD exceeds the VDD1 level, the CR oscillation circuit 20 starts to operate, so that the oscillation stop detection circuit 30 sets the POR signal to the “L” level and releases the reset.

瞬断の動作を示す図5において、ここでは瞬断時の電源電圧VDDがVDD1レベル以下で且つVDD2レベルより少し高いレベルVDDxになった場合を示しているが、そのレベルになってからCR発振回路20は発振停止状態で、発振停止検出回路30がそれを検出する動作を行う。そのため、POR信号は“H”レベルになり、電源瞬断時のリセット信号となる。その後、電源電圧VDDがVDD1レベルを超えると、CR発振回路20が動作を始めるため、発振停止検出回路30はPOR信号を“L”レベルとし、リセットを解除する。   FIG. 5 showing the operation of instantaneous interruption shows a case where the power supply voltage VDD at the time of instantaneous interruption becomes a level VDDx which is lower than the VDD1 level and slightly higher than the VDD2 level. The circuit 20 is in an oscillation stop state, and the oscillation stop detection circuit 30 performs an operation for detecting it. Therefore, the POR signal becomes “H” level and becomes a reset signal at the time of instantaneous power interruption. Thereafter, when the power supply voltage VDD exceeds the VDD1 level, the CR oscillation circuit 20 starts to operate, so that the oscillation stop detection circuit 30 sets the POR signal to the “L” level and releases the reset.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、電源投入時に被リセット回路にPOR信号を供給するパワーオンリセット回路を、電圧レベルシフト回路10と、CR発振回路20と、発振停止検出回路30とで構成し、電源電圧VDDを電圧レベルシフト回路10で一定の電圧Vx分低下させてそのCR発振回路20の電源に供給するようにし、通常動作電源電圧状態である正常動作領域ではCR発振動作の周期(即ち、期間)T1が、発振停止検出回路30の検出時間T2より小さくなるように設定したので、被リセット回路の動作電源電圧範囲が広い場合においても、電源瞬断時には適切な条件で安定にPOR信号を発生させることができる。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, the power-on reset circuit that supplies the POR signal to the reset target circuit when the power is turned on includes the voltage level shift circuit 10, the CR oscillation circuit 20, and the oscillation stop detection circuit 30. The voltage VDD is lowered by the constant voltage Vx by the voltage level shift circuit 10 and supplied to the power supply of the CR oscillation circuit 20. In the normal operation region in the normal operation power supply voltage state, the period of the CR oscillation operation (that is, the period) ) Since T1 is set to be smaller than the detection time T2 of the oscillation stop detection circuit 30, even if the operating power supply voltage range of the reset target circuit is wide, a POR signal is stably generated under appropriate conditions when the power supply is interrupted. Can be made.

(変形例)
本発明は、上記実施例1に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(d)のようなものがある。
(a) 実施例1では、POR信号をシュミットトリガ回路35の出力そのものの、比較的短いパルス幅の信号として表現したが、用途によっては広いパルス幅のPOR信号を必要とする場合がありうる。この場合は、例えば、シュミットトリガ回路35の出力側に、フリップフロップ回路やカウンタ回路等の論理回路を接続し、広いパルス幅のPOR信号を容易に生成することができる。
(b) 電圧レベルシフト回路10は、PMOS11以外に、NMOS等の他のトランジスタ等で構成しても良い。
(c) CR発振回路20において、PMOS21及びNMOS24は、他のトランジスタ等のスイッチ手段で構成しても良い。又、このCR発振回路20は、一定の周期T1で発振する他の構成の発振回路に置き換えても良い。
(d) 発振停止検出回路30において、PMOS31及びNMOS33は、他のトランジスタ等のスイッチ手段で構成したり、あるいは、この回路全体を図示以外の他の回路構成に変更しても良い。
(Modification)
The present invention is not limited to the first embodiment, and various usage forms and modifications are possible. For example, the following forms (a) to (d) are used as the usage form and the modified examples.
(A) In the first embodiment, the POR signal is expressed as a signal having a relatively short pulse width, which is the output of the Schmitt trigger circuit 35 itself. However, depending on the application, a POR signal having a wide pulse width may be required. In this case, for example, a logic circuit such as a flip-flop circuit or a counter circuit can be connected to the output side of the Schmitt trigger circuit 35 to easily generate a POR signal having a wide pulse width.
(B) The voltage level shift circuit 10 may be composed of other transistors such as NMOS in addition to the PMOS 11.
(C) In the CR oscillation circuit 20, the PMOS 21 and the NMOS 24 may be configured by switch means such as other transistors. The CR oscillation circuit 20 may be replaced with an oscillation circuit having another configuration that oscillates at a constant period T1.
(D) In the oscillation stop detection circuit 30, the PMOS 31 and the NMOS 33 may be configured by switch means such as other transistors, or the entire circuit may be changed to a circuit configuration other than that illustrated.

本発明の実施例1におけるパワーオンリセット回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the power-on reset circuit in Example 1 of this invention. 図1のパワーオンリセット回路において期間T1と時間T2の電源電圧VDDに対する特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing characteristics with respect to a power supply voltage VDD in a period T1 and a time T2 in the power-on reset circuit of FIG. 図1のパワーオンリセット回路の動作を示すタイムチャートである。2 is a time chart showing the operation of the power-on reset circuit of FIG. 1. 図3中の「区間(1)」の時間軸を拡大した動作を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing an operation in which the time axis of “section (1)” in FIG. 3 is enlarged. 図3中の「区間(2)」の時間軸を拡大した動作を示すタイムチャートである。4 is a time chart showing an operation in which the time axis of “section (2)” in FIG. 3 is enlarged.

符号の説明Explanation of symbols

10 電圧レベルシフト回路
20 CR発振回路
21,31 PMOS
22,32 抵抗
23,34 コンデンサ
24,33 NMOS
25,35 シュミットトリガ回路
10 Voltage level shift circuit 20 CR oscillation circuit 21, 31 PMOS
22, 32 Resistor 23, 34 Capacitor 24, 33 NMOS
25, 35 Schmitt trigger circuit

Claims (4)

第1の電源電圧が印加され、前記第1の電源電圧を一定電圧低下させて第2の電源電圧を出力する電圧レベルシフト回路と、
前記第2の電源電圧が印加され、前記第2の電源電圧のレベルが所定範囲内の時には一定の周期T1で発振して発振出力信号を出力する発振回路と、
前記第1の電源電圧が印加され、前記発振出力信号に基づき、前記発振回路の発振停止状態を検出時間T2によって検出すると、リセット信号を被リセット回路へ出力する発振停止検出回路とを有し、
前記第2の電源電圧のレベルが前記所定範囲内に収まっている時の通常動作電源電圧状態では、前記周期T1が前記検出時間T2より小さくなるように設定し、前記周期T1が前記検出時間T2より大きい時に前記リセット信号を出力することを特徴とするパワーオンリセット回路。
A voltage level shift circuit that is applied with a first power supply voltage, lowers the first power supply voltage by a constant voltage, and outputs a second power supply voltage;
An oscillation circuit that oscillates at a constant period T1 and outputs an oscillation output signal when the second power supply voltage is applied and the level of the second power supply voltage is within a predetermined range;
An oscillation stop detection circuit that outputs a reset signal to a reset target circuit when an oscillation stop state of the oscillation circuit is detected by a detection time T2 based on the oscillation output signal when the first power supply voltage is applied;
In a normal operation power supply voltage state when the level of the second power supply voltage is within the predetermined range, the cycle T1 is set to be smaller than the detection time T2, and the cycle T1 is set to the detection time T2. A power-on reset circuit, wherein the reset signal is output when larger.
前記発振回路は、前記第2の電源電圧に基づき、前記周期T1に対応する時間間隔で第1の充放電を行う第1のコンデンサ及び第1の抵抗を有するCR発振回路であり、
前記発振停止検出回路は、前記発振出力信号に基づき、前記検出時間T2に対応する時間間隔で第2の充放電を行う第2の抵抗及び第2のコンデンサを有する回路であることを特徴とする請求項1記載のパワーオンリセット回路。
The oscillation circuit is a CR oscillation circuit having a first capacitor and a first resistor that perform first charging / discharging at a time interval corresponding to the period T1, based on the second power supply voltage.
The oscillation stop detection circuit is a circuit having a second resistor and a second capacitor for performing second charge / discharge at a time interval corresponding to the detection time T2 based on the oscillation output signal. The power-on reset circuit according to claim 1.
前記CR発振回路は、
前記第2の電源電圧に基づき第1の時定数で前記第1の充放電を行う前記第1のコンデンサ及び前記第1の抵抗と、
前記第1の充放電結果に基づき、前記周期T1に対応する時間間隔で前記第1の充放電を切り替えて前記発振出力信号を出力する第1の切り替え回路とを有し、
前記発振停止検出回路は、
前記第1の電源電圧に基づき、第2の時定数で前記第2の充放電を行う前記第2のコンデンサ及び前記第2の抵抗と、
前記発振出力信号に基づき、前記検出時間T2に対応する時間間隔で前記第2の充放電を切り替えて前記リセット信号を出力する第2の切り替え回路とを有する
ことを特徴とする請求項2記載のパワーオンリセット回路。
The CR oscillation circuit is
The first capacitor and the first resistor for performing the first charge / discharge with a first time constant based on the second power supply voltage;
A first switching circuit that switches the first charging / discharging at a time interval corresponding to the period T1 based on the first charging / discharging result and outputs the oscillation output signal;
The oscillation stop detection circuit is
The second capacitor and the second resistor for performing the second charge / discharge with a second time constant based on the first power supply voltage;
3. A second switching circuit that outputs the reset signal by switching the second charge / discharge at a time interval corresponding to the detection time T <b> 2 based on the oscillation output signal. 4. Power-on reset circuit.
前記第1の切り替え回路は、
前記第1の充放電を切り替える第1のスイッチ手段と、
前記第1の充放電結果に基づき、前記第1のスイッチ手段を切り替えて前記発振出力信号を出力する第1のシュミットトリガ回路とを有し、
前記第2の切り替え回路は、
前記発振出力信号に基づき、前記第2の充放電を切り替える第2のスイッチ手段と、
前記第2の充放電結果に基づき、前記リセット信号を出力する第2のシュミットトリガ回路とを有する
ことを特徴とする請求項3記載のパワーオンリセット回路。
The first switching circuit includes:
First switch means for switching between the first charge and discharge;
A first Schmitt trigger circuit that switches the first switch means to output the oscillation output signal based on the first charge / discharge result;
The second switching circuit includes:
Second switch means for switching the second charge / discharge based on the oscillation output signal;
The power-on reset circuit according to claim 3, further comprising: a second Schmitt trigger circuit that outputs the reset signal based on the second charge / discharge result.
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