JP2010043943A - Surge detection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サージ検出回路に関する。 The present invention relates to a surge detection circuit.
従来におけるサージを検出する技術について説明する。図7は、従来におけるサージを検出する技術を示すブロック図である。 A conventional technique for detecting a surge will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a conventional technique for detecting a surge.
ハイパスフィルタ90はサージを通過させる。全波整流回路91はサージを全波整流する。コンパレータ92は全波整流回路91の出力電圧と基準電圧とを比較し、全波整流回路91の出力電圧が基準電圧よりも高くなると、コンパレータ92はパルス信号を出力する(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来の技術では、ハイパスフィルタ及び全波整流回路が設けられるので、その分、回路規模が大きくなってしまう。 However, in the conventional technique, since a high-pass filter and a full-wave rectifier circuit are provided, the circuit scale increases accordingly.
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、回路規模を小さくできるサージ検出回路を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a surge detection circuit capable of reducing the circuit scale.
本発明は、上記課題を解決するため、サージ検出回路において、サージを入力される電源端子及び接地端子と、前記サージに基づき、パルス信号を出力する出力端子と、前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、前記不揮発性メモリ素子のドレイン電圧及び基準電圧に基づき、前記パルス信号を出力するコンパレータと、を備えることを特徴とするサージ検出回路を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a surge detection circuit for supplying a surge power source terminal and a ground terminal, an output terminal for outputting a pulse signal based on the surge, and a surge current caused by the surge. And a non-volatile memory element that lowers the threshold voltage and is easily turned on, and a comparator that outputs the pulse signal based on a drain voltage and a reference voltage of the non-volatile memory element. Provide a circuit.
また、本発明は、サージ検出回路において、サージを入力される電源端子及び接地端子と、前記サージに基づき、出力電流を出力する出力端子と、前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、前記不揮発性メモリ素子のドレイン電圧に基づき、前記出力電流を出力するカレントミラー回路と、を備えることを特徴とするサージ検出回路を提供する。 According to the present invention, in the surge detection circuit, the threshold voltage is set by flowing a surge current due to the surge, a power supply terminal and a ground terminal to which the surge is input, an output terminal that outputs an output current based on the surge, and the surge. There is provided a surge detection circuit comprising: a nonvolatile memory element that is lowered and easily turned on; and a current mirror circuit that outputs the output current based on a drain voltage of the nonvolatile memory element.
また、本発明は、サージ検出回路において、サージを入力される電源端子及び接地端子と、前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、を備えることを特徴とするサージ検出回路を提供する。 Further, the present invention provides a surge detection circuit comprising: a power supply terminal to which a surge is input; and a ground terminal; and a non-volatile memory element that is easily turned on by lowering a threshold voltage by flowing a surge current caused by the surge. A surge detection circuit is provided.
本発明では、サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子のみによってサージを認識するので、回路規模を小さくできる。 In the present invention, since the surge detection circuit recognizes the surge only by the P-type nonvolatile memory element, the circuit scale can be reduced.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<第一及び第二実施形態>
まず、サージ検出回路の構成について説明する。図1は、第一実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。図2は、第二実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。
<First and second embodiments>
First, the configuration of the surge detection circuit will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing a surge detection circuit according to the first embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram showing a surge detection circuit according to the second embodiment.
[要素]サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子13、ダイオード14、基準電圧回路15及びコンパレータ16を備える。
[Element] The surge detection circuit includes a P-type
また、サージ検出回路は、電源端子10、接地端子11及び出力端子12を備える。
The surge detection circuit includes a
[要素の接続状況]P型不揮発性メモリ素子13は、ソースを電源端子10に接続され、ドレインをコンパレータ16の非反転入力端子に接続される。ダイオード14は、アノードを接地端子11に接続され、カソードをコンパレータ16の非反転入力端子に接続される。コンパレータ16は、反転入力端子を基準電圧回路15の出力端子に接続され、出力端子を出力端子12に接続される。
[Element Connection Status] The P-type
[P型不揮発性メモリ素子13の機能]P型不揮発性メモリ素子13は、ソース・ドレイン間電圧により、書き込まれる。例えば、P型不揮発性メモリ素子13は、P型OTP(ワンタイムプログラマブル)メモリ素子である。
[Function of P-type Nonvolatile Memory Element 13] The P-type
[要素の機能]電源端子10及び接地端子11は、サージを入力される。出力端子12、サージに基づき、パルス信号Voutを出力する。P型不揮発性メモリ素子13は、サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる。コンパレータ16は、ドレイン電圧Votp及び基準電圧Vrefに基づき、パルス信号Voutを出力する。
[Function of Element] The
次に、サージ検出回路の動作について説明する。 Next, the operation of the surge detection circuit will be described.
[電源端子10に正電位側のサージが入力する時の動作]ダイオード14がブレイクダウンし、P型不揮発性メモリ素子13のドレイン電圧が通常時よりも低くなり、電源端子10から接地端子11にサージ電流が流れ、このサージ電流によるホットキャリアがP型不揮発性メモリ素子13のフローティングゲートに注入する。すると、P型不揮発性メモリ素子13の閾値電圧が低くなり、P型不揮発性メモリ素子13はオンしやすくなる。よって、P型不揮発性メモリ素子13のソース・ドレイン間電圧が低くなり、ドレイン電圧Votpが高くなる。ドレイン電圧Votpが基準電圧Vrefよりも高くなると、パルス信号Voutはハイになり、サージが検出される。
[Operation when a positive potential side surge is input to the power supply terminal 10] The
[電源端子10に負電位側のサージが入力する時の動作]接地端子11から電源端子10にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the power supply terminal 10] A surge current flows from the
[接地端子11に正電位側のサージが入力する時の動作]接地端子11から電源端子10にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a positive potential side surge is input to the ground terminal 11] A surge current flows from the
[接地端子11に負電位側のサージが入力する時の動作]ダイオード14がブレイクダウンし、P型不揮発性メモリ素子13のドレイン電圧が通常時よりも低くなり、電源端子10から接地端子11にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the ground terminal 11] The
[効果]このようにすると、サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子13のみによってサージを認識するので、回路規模を小さくできる。
[Effect] In this way, the surge detection circuit recognizes the surge only by the P-type
なお、PMOSトランジスタ13のドレインと接地端子11との間に、ダイオード14が設けられているが、NMOSトランジスタ(図示せず)の寄生ダイオードが設けられても良い。
Although the
また、図1の第一実施形態では、電源端子10にP型不揮発性メモリ素子13が設けられ、接地端子11にダイオード14が設けられ、P型不揮発性メモリ素子13のドレイン及びダイオード14のカソードがコンパレータ16の非反転入力端子に接続されている。しかし、図2の第二実施形態のように、接地端子11にN型不揮発性メモリ素子23が設けられ、電源端子10にダイオード24が設けられ、N型不揮発性メモリ素子23のドレイン及びダイオード24のカソードがコンパレータ16の反転入力端子に接続されても良い。
In the first embodiment of FIG. 1, a P-type
<第三及び第四実施形態>
まず、サージ検出回路の構成について説明する。図3は、第三実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。図4は、第四実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。
<Third and fourth embodiments>
First, the configuration of the surge detection circuit will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a surge detection circuit according to the third embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram showing a surge detection circuit of the fourth embodiment.
[要素]サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子33及びカレントミラー回路(図示せず)を備える。カレントミラー回路は、NMOSトランジスタ34〜35を有する。NMOSトランジスタ34は、寄生ダイオード34aを有する。
[Element] The surge detection circuit includes a P-type
また、サージ検出回路は、電源端子30、接地端子31及び出力端子32を備える。
The surge detection circuit includes a
[要素の接続状況]P型不揮発性メモリ素子33は、ソースを電源端子30に接続され、ドレインをNMOSトランジスタ34のゲート及びドレインに接続される。NMOSトランジスタ34は、ソースを接地端子31に接続される。寄生ダイオード34aは、アノードを接地端子31に接続され、カソードをP型不揮発性メモリ素子33のドレインに接続される。NMOSトランジスタ35は、ゲートをNMOSトランジスタ34のゲートに接続され、ソースを接地端子31に接続され、ドレインを出力端子32に接続される。
[Element Connection Status] The P-type
[要素の機能]電源端子30及び接地端子31は、サージを入力される。出力端子32は、サージに基づき、出力電流Ioutを出力する。P型不揮発性メモリ素子33は、サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる。カレントミラー回路は、P型不揮発性メモリ素子33のドレイン電圧に基づき、出力電流Ioutを出力する。
[Function of Element] The
次に、サージ検出回路の動作について説明する。 Next, the operation of the surge detection circuit will be described.
[電源端子30に正電位側のサージが入力する時の動作]寄生ダイオード34aがブレイクダウンし、P型不揮発性メモリ素子33のドレイン電圧が通常時よりも低くなり、電源端子30から接地端子31にサージ電流が流れ、このサージ電流によるホットキャリアがP型不揮発性メモリ素子33のフローティングゲートに注入する。すると、P型不揮発性メモリ素子33の閾値電圧が低くなり、P型不揮発性メモリ素子33はオンしやすくなる。よって、P型不揮発性メモリ素子33のソース・ドレイン間電圧が低くなり、ドレイン電圧Votpが高くなる。すると、NMOSトランジスタ34のドレイン電流は多くなり、出力電流Ioutも多くなる。出力電流Ioutが所定電流よりも多くなることにより、サージが検出される。
[Operation when a positive potential side surge is input to the power supply terminal 30] The
[電源端子30に負電位側のサージが入力する時の動作]接地端子31から電源端子30にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the power supply terminal 30] A surge current flows from the
[接地端子31に正電位側のサージが入力する時の動作]接地端子31から電源端子30にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a positive potential side surge is input to the ground terminal 31] A surge current flows from the
[接地端子31に負電位側のサージが入力する時の動作]寄生ダイオード34aがブレイクダウンし、P型不揮発性メモリ素子33のドレイン電圧が通常時よりも低くなり、電源端子30から接地端子31にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the ground terminal 31] The
[効果]このようにすると、サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子33のみによってサージを認識するので、回路規模を小さくできる。
[Effect] In this way, the surge detection circuit recognizes the surge only by the P-type
なお、図3の第三実施形態では、電源端子30にP型不揮発性メモリ素子33が設けられ、接地端子31にNMOSトランジスタ34〜35によるカレントミラー回路が設けられている。しかし、図4の第四実施形態のように、接地端子31にN型不揮発性メモリ素子43が設けられ、電源端子30にPMOSトランジスタ44〜45によるカレントミラー回路が設けられても良い。
In the third embodiment of FIG. 3, a P-type
<第五及び第六実施形態>
まず、サージ検出回路の構成について説明する。図5は、第五実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。図6は、第六実施形態のサージ検出回路を示す回路図である。
<Fifth and sixth embodiments>
First, the configuration of the surge detection circuit will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing the surge detection circuit of the fifth embodiment. FIG. 6 is a circuit diagram showing a surge detection circuit according to the sixth embodiment.
[要素]サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子53を備える。
[Element] The surge detection circuit includes a P-type
また、サージ検出回路は、電源端子50及び接地端子51を備える。
The surge detection circuit includes a
[要素の接続状況]P型不揮発性メモリ素子53は、ソースを電源端子50に接続され、ドレインを接地端子51に接続される。
[Element Connection Status] The P-type
[要素の機能]電源端子50及び接地端子51は、サージを入力される。P型不揮発性メモリ素子52は、サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる。
[Function of Element] The
次に、サージ検出回路の動作について説明する。 Next, the operation of the surge detection circuit will be described.
[電源端子50に正電位側のサージが入力する時の動作]ここで、例えば、ICにおける、電源端子50とP型不揮発性メモリ素子53と接地端子51との電流経路以外の回路の電流経路が動作停止すると、電源端子50とP型不揮発性メモリ素子53と接地端子51との電流経路の電流が測定されることができる。
[Operation when a positive potential side surge is input to the power supply terminal 50] Here, for example, a current path of a circuit other than the current path of the
電源端子50から接地端子51にサージ電流が流れ、このサージ電流によるホットキャリアがP型不揮発性メモリ素子53のフローティングゲートに注入する。すると、P型不揮発性メモリ素子53の閾値電圧が低くなり、P型不揮発性メモリ素子53はオンしやすくなる。よって、P型不揮発性メモリ素子53に流れる電流は多くなる。この電流が所定電流よりも多くなることにより、サージが検出される。
A surge current flows from the
[電源端子50に負電位側のサージが入力する時の動作]接地端子51から電源端子50にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the power supply terminal 50] A surge current flows from the
[接地端子51に正電位側のサージが入力する時の動作]接地端子51から電源端子50にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a positive potential side surge is input to the ground terminal 51] A surge current flows from the
[接地端子51に負電位側のサージが入力する時の動作]電源端子50から接地端子51にサージ電流が流れる。すると、上記のように、サージが検出される。
[Operation when a negative potential side surge is input to the ground terminal 51] A surge current flows from the
[効果]このようにすると、サージ検出回路は、P型不揮発性メモリ素子53のみによってサージを認識するので、回路規模を小さくできる。
[Effect] In this way, the surge detection circuit recognizes the surge only by the P-type
なお、図5の第五実施形態では、電源端子50と接地端子51との間にP型不揮発性メモリ素子53が設けられている。しかし、図6の第六実施形態のように、電源端子50と接地端子51との間にN型不揮発性メモリ素子63が設けられても良い。
In the fifth embodiment of FIG. 5, a P-type
10 電源端子 11 接地端子
12 出力端子 13 P型不揮発性メモリ素子
14 ダイオード 15 基準電圧回路
16 コンパレータ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
サージを入力される電源端子及び接地端子と、
前記サージに基づき、パルス信号を出力する出力端子と、
前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、
前記不揮発性メモリ素子のドレイン電圧及び基準電圧に基づき、前記パルス信号を出力するコンパレータと、
を備えることを特徴とするサージ検出回路。 In the surge detection circuit,
A power supply terminal to which surge is input and a ground terminal;
An output terminal for outputting a pulse signal based on the surge;
By flowing a surge current due to the surge, the threshold voltage is lowered, and a nonvolatile memory element that is easily turned on,
A comparator that outputs the pulse signal based on a drain voltage and a reference voltage of the nonvolatile memory element;
A surge detection circuit comprising:
サージを入力される電源端子及び接地端子と、
前記サージに基づき、出力電流を出力する出力端子と、
前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、
前記不揮発性メモリ素子のドレイン電圧に基づき、前記出力電流を出力するカレントミラー回路と、
を備えることを特徴とするサージ検出回路。 In the surge detection circuit,
A power supply terminal to which surge is input and a ground terminal;
An output terminal for outputting an output current based on the surge;
By flowing a surge current due to the surge, the threshold voltage is lowered, and a nonvolatile memory element that is easily turned on,
A current mirror circuit that outputs the output current based on a drain voltage of the nonvolatile memory element;
A surge detection circuit comprising:
サージを入力される電源端子及び接地端子と、
前記サージによるサージ電流を流すことにより、閾値電圧を低くし、オンしやすくなる不揮発性メモリ素子と、
を備えることを特徴とするサージ検出回路。 In the surge detection circuit,
A power supply terminal to which surge is input and a ground terminal;
By flowing a surge current due to the surge, the threshold voltage is lowered, and a nonvolatile memory element that is easily turned on,
A surge detection circuit comprising:
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