JP2011024063A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置を誤動作させることなく起動/停止するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for starting / stopping a semiconductor device without malfunctioning.
図5は、アナログ回路を有する半導体装置の一般的な構成を示す回路ブロック図である。図5において半導体装置100は、信号処理を行う主回路10、すくなくともバイアス電圧,バイアス電流,基準電圧または基準電流のひとつを生成して主回路10に供給するバイアス回路20、ON/OFF信号50を受けてこれらのバイアス回路20と主回路10を起動/停止するON/OFF回路30を備えている。半導体装置100の構成要素には保護回路等の他の要素があるが、図5では省略している。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a general configuration of a semiconductor device having an analog circuit. In FIG. 5, a
図5中のON/OFF回路30にはON/OFF信号50が入力され、このON/OFF信号50に従いバイアス回路20を起動/停止するための信号VE1と主回路10を起動/停止するための信号VE2を出力している。ここで半導体装置100の起動/停止時の誤動作を防止するためには、起動する場合は主回路10が起動する前にバイアス回路20が起動しなくてはいけない。また停止する場合は主回路10が停止してからバイアス回路20が停止する必要がある。
An ON /
図6は、従来から知られているON/OFF回路の第1の構成例を示す図である。図6のON/OFF回路例では、ON/OFF信号50を所定の時間だけ遅延させる遅延回路31と、バイアス回路20が高電圧系(例えば、30V〜100V以上)の場合に設けられ、入力と出力とが同じ電圧系の場合には設けないレベルシフト回路32とで構成される。つまり同電位系の場合は、ON/OFF信号50がそのままバイアス回路20の起動信号VE1となるとともに遅延回路31の入力信号となる。また、ON/OFF信号50は外部から与えられるものなので、その変化スピードが遅い場合がある。一方、両者の電位系が異なる、すなわち起動信号VE1の電位系が高電圧系である場合、レベルシフト回路32が必要となる。レベルシフト回路32のレベルシフトをオープンコレクタ(図示せず)とプルアップ抵抗(図示せず)とで行うようにすると、プルアップ抵抗(図示せず)と寄生容量(図示せず)との時定数で起動信号VE1の変化が遅くなる。なお、レベルシフト回路32を設けるか否かに拘わらず、ON/OFF信号50は、バイアス回路20に対する起動信号VE1を与える要因となる。また遅延回路31は、遅延回路31に入力されるON/OFF信号50に応じて、主回路10への起動信号VE2を出力する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a first configuration example of a conventionally known ON / OFF circuit. In the example of the ON / OFF circuit of FIG. 6, the
ここで起動の場合について説明すると、バイアス回路20の起動信号VE1に対して遅延した信号を主回路10の起動信号VE2に用いることで、主回路10が起動する前にバイアス回路20を起動することができる。また同様な処理(一方に対して他方を遅延させる処理)を行うことで、停止時には、主回路10が停止してからバイアス回路20を停止させることが可能である。
Here, the case of activation will be described. By using a signal delayed from the activation signal VE1 of the
図7は、従来から知られているON/OFF回路の第2の構成例を示す図である。図7のON/OFF回路例では、バイアス回路20に対する起動信号VE1を生成するときに用いられるON/OFF信号50に対するしきい値を基準電圧Vref1(33)で調整し、主回路10に対する起動信号VE2を生成するときに用いられるON/OFF信号50に対するしきい値を基準電圧Vref2(34)で調整している。これにより、例えばバイアス回路20と主回路10が起動信号VE1,VE2に対しH(ハイ)イネーブルの場合はVref1(33)<Vref2(34)とすることにより、バイアス回路20と主回路10を正しい順序で起動/停止させることができる。この従来技術に類似する技術が下記特許文献1に開示されている。
FIG. 7 is a diagram showing a second configuration example of a conventionally known ON / OFF circuit. In the example of the ON / OFF circuit of FIG. 7, the threshold for the ON /
しかし、上述した遅延回路31を用いた図6の方法では、外部から与えられるON/OFF信号50の変化スピードが遅い、レベルシフト回路32の遅延が大きいなどの理由により起動VE1信号の変化が緩やかな場合に、不具合が生じることがある。例えば、バイアス回路20と主回路10が起動信号VE1,VE2に対しHイネーブルとすると、バイアス回路20のVE1入力端子のしきい値が遅延回路31の入力端子のしきい値よりも高く、ON/OFF信号50が遅延回路31の入力端子のしきい値に達してから起動信号VE1がバイアス回路20のVE1入力端子のしきい値に達するまでの時間が遅延回路31の遅延時間より長いと、主回路10がバイアス回路20よりも速く起動してしまうという問題がある。
However, in the method of FIG. 6 using the
また図7のON/OFF回路例では、ON/OFF回路専用の比較器(図示例の比較器35,36)や基準電圧(Vref1(33),Vref2(34))を発生する基準電圧発生回路(図示せず)、さらに、前記の比較器や基準電圧発生回路のバイアス回路(図示せず)を設ける必要があり、回路が複雑化するという問題がある。
Further, in the ON / OFF circuit example of FIG. 7, a comparator dedicated to the ON / OFF circuit (
そこで本発明は、複雑な回路を用いることなく、半導体装置の起動/停止時の誤動作を回避する半導体装置を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that avoids a malfunction at the time of starting / stopping the semiconductor device without using a complicated circuit.
本発明は、第1の回路、第2の回路、および、前記第1の回路と前記第2の回路を起動/停止させる第1および第2の出力信号を出力するON/OFF回路を備える半導体装置において、該ON/OFF回路は、Nチャネルトランジスタのドレインと第1の抵抗の端子を接続し、該第1の抵抗の他方の端子と高電位側の電源端子を接続し、前記Nチャネルトランジスタのソースと第2の抵抗の端子を接続し、該第2の抵抗の他方の端子と低電位側の電源端子を接続し、前記Nチャネルトランジスタのゲートを入力とし、ドレインを第1の出力端子とし、ソースを第2の出力端子とすることを特徴とする。 The present invention is a semiconductor comprising a first circuit, a second circuit, and an ON / OFF circuit that outputs first and second output signals for starting / stopping the first circuit and the second circuit. In the device, the ON / OFF circuit connects the drain of the N-channel transistor and the terminal of the first resistor, connects the other terminal of the first resistor to the power supply terminal on the high potential side, and the N-channel transistor. The source of the second resistor is connected to the terminal of the second resistor, the other terminal of the second resistor is connected to the power supply terminal on the low potential side, the gate of the N-channel transistor is used as input, and the drain is used as the first output terminal. And the source is the second output terminal.
また前記ON/OFF回路は、前記高電位側の電源端子と前記Nチャネルトランジスタのドレインの間に第1のクランプ回路を設ける、または、前記低電位側の電源端子と前記Nチャネルトランジスタのソースの間に第2のクランプ回路を設ける、もしくは、前記低電位側の電源端子と前記Nチャネルトランジスタのゲートの間に第3のクランプ回路を設ける、ことを特徴とする。 In the ON / OFF circuit, a first clamp circuit is provided between the power terminal on the high potential side and the drain of the N channel transistor, or the source terminal of the power terminal on the low potential side and the N channel transistor is provided. A second clamp circuit is provided between them, or a third clamp circuit is provided between the power terminal on the low potential side and the gate of the N-channel transistor.
上記において、前記第1ないし第3のクランプ回路がツェナーダイオードであることが望ましい。
また前記半導体装置は、前記第1の出力端子と第1のしきい値調整回路の入力端子を接続し、前記第2の出力端子と第2のしきい値調整回路の入力端子を接続して、前記第1のしきい値調整回路の出力から前記第1の出力信号を得るとともに、前記第2のしきい値調整回路の出力から前記第2の出力信号を得ることを特徴とする。
In the above, it is preferable that the first to third clamp circuits are Zener diodes.
In the semiconductor device, the first output terminal is connected to the input terminal of the first threshold adjustment circuit, and the second output terminal is connected to the input terminal of the second threshold adjustment circuit. The first output signal is obtained from the output of the first threshold adjustment circuit, and the second output signal is obtained from the output of the second threshold adjustment circuit.
また前記半導体装置は、前記第1の回路および前記第2の回路の一方が信号処理を行う主回路であり、前記第1の回路および前記第2の回路の他方が前記主回路に少なくともバイアス電圧,バイアス電流,基準電圧または基準電流のひとつを供給するバイアス回路であることを特徴とする。 The semiconductor device is a main circuit in which one of the first circuit and the second circuit performs signal processing, and the other of the first circuit and the second circuit has at least a bias voltage applied to the main circuit. , A bias circuit for supplying one of a bias current, a reference voltage or a reference current.
また本発明は、第1の回路、第2の回路、および、前記第1の回路と前記第2の回路を起動/停止させる第1および第2の出力信号を出力するON/OFF回路を備える半導体装置において、該ON/OFF回路は、Pチャネルトランジスタのドレインと第1の抵抗の端子を接続し、該第1の抵抗の他方の端子と低電位側の電源端子を接続し、前記Pチャネルトランジスタのソースと第2の抵抗の端子を接続し、該第2の抵抗の他方の端子と高電位側の電源端子を接続し、前記Pチャネルトランジスタのゲートを入力とし、ドレインを第1の出力端子とし、ソースを第2の出力端子とすることを特徴とする。 The present invention also includes a first circuit, a second circuit, and an ON / OFF circuit that outputs first and second output signals for starting / stopping the first circuit and the second circuit. In the semiconductor device, the ON / OFF circuit connects a drain of a P-channel transistor and a terminal of a first resistor, connects the other terminal of the first resistor to a power supply terminal on a low potential side, and the P-channel The source of the transistor is connected to the terminal of the second resistor, the other terminal of the second resistor is connected to the power supply terminal on the high potential side, the gate of the P-channel transistor is used as input, and the drain is used as the first output. And a source as a second output terminal.
また前記ON/OFF回路は、前記低電位側の電源端子と前記Pチャネルトランジスタのドレインの間に第1のクランプ回路を設ける、または、前記高電位側の電源端子と前記Pチャネルトランジスタのソースの間に第2のクランプ回路を設ける、もしくは、前記高電位側の電源端子と前記Pチャネルトランジスタのゲートの間に第3のクランプ回路を設ける、ことを特徴とする。 In the ON / OFF circuit, a first clamp circuit is provided between the low-potential-side power supply terminal and the drain of the P-channel transistor, or the high-potential-side power supply terminal and the source of the P-channel transistor are connected. A second clamp circuit is provided between them, or a third clamp circuit is provided between the power supply terminal on the high potential side and the gate of the P-channel transistor.
上記において、前記第1ないし第3のクランプ回路がツェナーダイオードであることが望ましい。
また前記半導体装置は、前記第1の出力端子と第1のしきい値調整回路の入力端子を接続し、前記第2の出力端子と第2のしきい値調整回路の入力端子を接続し、前記第1のしきい値調整回路の出力から前記第1の出力信号を得るとともに、前記第2のしきい値調整回路の出力から前記第2の出力を得ることを特徴とする。
In the above, it is preferable that the first to third clamp circuits are Zener diodes.
The semiconductor device connects the first output terminal and the input terminal of the first threshold adjustment circuit, connects the second output terminal and the input terminal of the second threshold adjustment circuit, The first output signal is obtained from the output of the first threshold adjustment circuit, and the second output is obtained from the output of the second threshold adjustment circuit.
また前記半導体装置は、前記第1の回路および前記第2の回路の一方が信号処理を行う主回路であり、前記第1の回路および前記第2の回路の他方が前記主回路に少なくともバイアス電圧,バイアス電流,基準電圧または基準電流のひとつを供給するバイアス回路であることを特徴とする。 The semiconductor device is a main circuit in which one of the first circuit and the second circuit performs signal processing, and the other of the first circuit and the second circuit has at least a bias voltage applied to the main circuit. , A bias circuit for supplying one of a bias current, a reference voltage or a reference current.
また上記において、第1および第2のしきい値調整回路を、インバータあるいはバッファ回路で構成することが望ましい。 In the above, it is desirable that the first and second threshold adjustment circuits are composed of inverters or buffer circuits.
本発明によれば、半導体装置の各構成回路のON/OFFしきい値を、簡単な回路構成で調整可能となり、起動/停止時の誤動作を回避することができる。 According to the present invention, the ON / OFF threshold value of each component circuit of the semiconductor device can be adjusted with a simple circuit configuration, and malfunction during start / stop can be avoided.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明にかかる半導体装置は、信号処理を行う主回路、すくなくともバイアス電圧,バイアス電流,基準電圧または基準電流のひとつを生成して主回路1に供給するバイアス回路、および、ON/OFF信号を受けて前記バイアス回路と前記主回路を起動/停止するON/OFF回路を備える。備えるべき基本構成は、図5に示したアナログ回路を有する
一般的な半導体装置と同じである。本発明にかかる半導体装置は、例えばコンバータやインバータなどの各種電源装置に用いることができる。しかしながら、本発明にあっては、上述の構成において、以下に示すようなON/OFF回路を備えることに特徴がある。以下、図面に従い、詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The semiconductor device according to the present invention receives a main circuit that performs signal processing, a bias circuit that generates at least one of a bias voltage, a bias current, a reference voltage or a reference current and supplies it to the
図1は、本発明に係るON/OFF回路の基本構成を示す図である。図1のON/OFF回路は、NチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタM1(110)、および、抵抗R1(111),R2(112)で構成される。抵抗R1(111)および抵抗R2(112)の代わりに定電流源回路(図示せず)を用いても良い。図中のクランプ回路1(120)およびクランプ回路2(130)は、次段の回路の入力部(図示せず)を保護するためのものであり、次段の回路の入力部(図示せず)の耐圧が十分であれば取り除いても良い。またクランプ回路3(140)はNチャネルMOSトランジスタM1(110)のゲートを保護するためのものであり、NチャネルMOSトランジスタM1(110)のゲート耐圧が十分にあれば取り除いても良い。なお、上記では、NチャネルMOSトランジスタM1(110)を用いる構成について説明したが、このNチャネルMOSトランジスタM1(110)に代えてPチャネルMOSトランジスタM1を用いる構成とすることもできる。 FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an ON / OFF circuit according to the present invention. The ON / OFF circuit of FIG. 1 includes an N channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor M1 (110) and resistors R1 (111) and R2 (112). A constant current source circuit (not shown) may be used instead of the resistor R1 (111) and the resistor R2 (112). The clamp circuit 1 (120) and the clamp circuit 2 (130) in the figure are for protecting the input part (not shown) of the circuit of the next stage, and the input part (not shown) of the circuit of the next stage. ) May be removed if the pressure resistance is sufficient. The clamp circuit 3 (140) is for protecting the gate of the N-channel MOS transistor M1 (110), and may be removed if the gate breakdown voltage of the N-channel MOS transistor M1 (110) is sufficient. In the above description, the configuration using N-channel MOS transistor M1 (110) has been described. However, a configuration using P-channel MOS transistor M1 instead of N-channel MOS transistor M1 (110) may be used.
図1において、NチャネルMOSトランジスタM1(110)のドレインおよびソースをそれぞれON/OFF回路の第1および第2の出力端子とし、当該第1および第2の出力端子から出力される信号(NチャネルMOSトランジスタM1(110)のドレイン電位およびソース電位)をVE11,VE21とする。 In FIG. 1, the drain and source of an N channel MOS transistor M1 (110) are the first and second output terminals of the ON / OFF circuit, respectively, and signals (N channel) output from the first and second output terminals. The drain potential and source potential of the MOS transistor M1 (110) are VE11 and VE21.
図2は、図1に示したON/OFF回路の入出力電圧特性を示す図である。すなわち図2は、図1においてON/OFF信号VEin(150)を変化させた場合のバイアス回路(図5のバイアス回路20を参照)を起動/停止するための信号VE11と主回路(図5の主回路10を参照)を起動/停止するための信号VE21の様子を示すものである。図1のON/OFF回路では、ON/OFF信号VEin(150)が増加し、NチャネルMOSトランジスタM1(110)のドレイン電圧が増加するとドレイン電流と抵抗R1(111)の積で示される電圧(VDD1-VE11)が抵抗R1(111)の両端に発生する。またドレイン電流と抵抗R2(112)の積で示される電圧(VE21)が抵抗R2(112)の両端に発生する。よって抵抗R1(111)と抵抗R2(112)の値を調整することで信号VE11とVE21のVEin(150)に対する変化量を調整することができる。信号VE11,VE21と次段の回路の入力部(図示せず)のしきい値との関係を調整することで半導体装置の各構成回路におけるON/OFFのシーケンスを調整できるようにしている。
FIG. 2 is a diagram showing input / output voltage characteristics of the ON / OFF circuit shown in FIG. That is, FIG. 2 shows a signal VE11 and a main circuit (FIG. 5) for starting / stopping the bias circuit (see the
図3は、図1に示した本発明に係るON/OFF回路の基本構成に対する実施例を示す図である。図3に示す実施例では、抵抗R1(111)と抵抗R2(112)の関係を、抵抗R1(111)の抵抗値>抵抗R2(112)の抵抗値、となるよう調整している。そして、NチャネルMOSトランジスタM1(110)のドレインから得られる信号VE11をそのゲートに受けるPチャネルMOSトランジスタM2(162)、および該トランジスタM2(162)のドレインに接続される抵抗164からなる第1のインバータ回路160、同じくMOSトランジスタM2(162)のドレインに入力端子が接続される第2のインバータ(INV)回路からなる高圧側波形整形回路180、またNチャネルMOSトランジスタM1(110)のソースから得られる信号VE21をそのゲートに受けるNチャネルMOSトランジスタM3(172)、および該トランジスタM3(172)のドレインに接続される抵抗174からなる第3のインバータ回路170、同じくMOSトランジスタM3(172)のドレインに入力端子が接続される第4のインバータ(INV)回路からなる低圧側波形整形回路190、を設けて、次段の回路の入力部(図示せず)に対してのしきい値の調整並びに波形整形を行ってそれぞれ次段の回路の入力部(図示せず)に入力する。ここで、第1のインバータ回路160および高圧側波形整形回路180が高圧側しきい値調整回路を構成し、第3のインバータ回路170および低圧側波形整形回路190が低圧側しきい
値調整回路を構成している。高圧側しきい値調整回路の出力信号VE12がON/OFF回路の第1の出力信号となり、低圧側しきい値調整回路の出力VE22がON/OFF回路の第2の出力信号となる。また、高圧側しきい値調整回路には電圧VDD1,VSS2が電源として供給され、低圧側しきい値調整回路には電圧VDD2,VSS1が電源として供給される。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the basic configuration of the ON / OFF circuit according to the present invention shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 3, the relationship between the resistor R1 (111) and the resistor R2 (112) is adjusted so that the resistance value of the resistor R1 (111)> the resistance value of the resistor R2 (112). A first channel is formed of a P-channel MOS transistor M2 (162) receiving at its gate the signal VE11 obtained from the drain of the N-channel MOS transistor M1 (110), and a
なお、ON/OFF信号VEin(150)がHのときに各回路がイネーブルされる場合を考えると、ON/OFF信号VEin(150)がHであると出力信号VE12はL(=VSS2)となるから、信号VE12を起動/停止信号として入力する回路はL(ロー)イネーブルとなる。一方、信号VE22はHとなるから、信号VE22を起動/停止信号として入力する回路はHイネーブルとなる。LイネーブルかHイネーブルかを変えるには、高圧側しきい値調整回路については第1のインバータ回路160のみの構成とし、低圧側しきい値調整回路については第3のインバータ回路170のみの構成とすればよい。もしくは、第1のインバータ回路160および高圧側波形整形回路180にもう1段インバータ回路を接続したものを高圧側しきい値調整回路とし、第3のインバータ回路170および低圧側波形整形回路190にもう1段インバータ回路を接続したものを低圧側しきい値調整回路としてもよい。すなわち、高圧側しきい値調整回路もしくは低圧側しきい値調整回路は非反転のバッファ回路もしくはインバータの構成となる。上記において高圧系電源VDD1の電圧値(符号VDD1は電源名およびその電圧値に適用されている。VDD2,VSS1,VSS2についても同様である。)としては、例えば30V〜100Vの電圧値を採ることができ、さらには、30V以下もしくは100V以上であってもよい。またVSS2の電圧値としては、例えば、VDD1−3.3V、VDD1−5Vなどの電圧値を採ることができる。低圧系電源VDD2の電圧値は、高圧系電源VDD1の電圧値を超えることはないが、等しい場合はある。低圧系電源VDD2の電圧値の例としては、3.3V、5V、30V〜100Vなどを挙げることができるが、要は高圧系電源VDD1の電圧値以下ということである。また、VSS1の電圧値としては、グランド電圧を採ることができる。
Considering the case where each circuit is enabled when the ON / OFF signal VEin (150) is H, the output signal VE12 is L (= VSS2) when the ON / OFF signal VEin (150) is H. Thus, the circuit that inputs the signal VE12 as the start / stop signal is L (low) enabled. On the other hand, since the signal VE22 becomes H, the circuit that inputs the signal VE22 as the start / stop signal is H-enabled. In order to change between L enable and H enable, the high-voltage side threshold adjustment circuit has only the
図4は、図3に示した具体的な回路例の各部電圧特性を示す図である。なお、上記のようにON/OFF信号VEin(150)のL/Hに対する信号VE12とVE22の変化が逆となるため、ヒステリシス動作をしていることが理解され易いように、VE12ではなく、VDD1-VE12がプロットしてある。この場合、図3のON/OFF回路の出力信号VE12とVE22のVEinに対するしきい値VEin1とVEin2を、図4に示すように、VEin1<VEin2に設定している。すなわち、第1のインバータ回路160を構成するPチャネルMOSトランジスタM2(162)のしきい値電圧および第3のインバータ回路170を構成するNチャネルMOSトランジスタM3(172)のしきい値電圧を図4の上部に示す関係となるよう設定し、高圧側波形整形回路の出力である信号VE12と低圧側波形整形回路の出力である信号VE22とについて図4の下部に示す関係となるようにする。こうすることで、信号VE12が入力されるバイアス回路(図5のバイアス回路20を参照)を、信号VE22が入力される主回路(図5の主回路10を参照)の起動前に起動させることができ、また停止時には、主回路(図5の主回路10を参照)が停止してからバイアス回路(図5のバイアス回路20を参照)を停止させることが可能となる。
FIG. 4 is a diagram showing the voltage characteristics of each part of the specific circuit example shown in FIG. As described above, the change in the signals VE12 and VE22 with respect to L / H of the ON / OFF signal VEin (150) is reversed, so that it is easy to understand that the hysteresis operation is performed. -VE12 is plotted. In this case, the threshold values VEin1 and VEin2 for the output signals VE12 and VE22 of the ON / OFF circuit of FIG. 3 are set to VEin1 <VEin2, as shown in FIG. That is, the threshold voltage of the P channel MOS transistor M2 (162) constituting the
また図3において、各ノードの保護のためのクランプ回路1(120)、クランプ回路2(130)、クランプ回路3(140)として、ツェナーダイオードZD1,ZD2,ZD3を用いたが、耐圧が十分の場合は取り除いても良い。さらに、第1のインバータ回路160を、PチャネルMOSトランジスタM2(162)と該MOSトランジスタM2(162)に接続される抵抗164で構成しているが、上記抵抗164の代わりにNチャネルMOSトランジスタを接続してCMOSインバータの構成としてもよい。この場合、インバータのしきい値の調整としては、PチャネルMOSトランジスタM2(162)とNチャネルMOSトランジスタのサイズの調整により行う。
In FIG. 3, Zener diodes ZD1, ZD2, and ZD3 are used as the clamp circuit 1 (120), clamp circuit 2 (130), and clamp circuit 3 (140) for protecting each node. You may remove it. Further, the
また、第3のインバータ回路170を、NチャネルMOSトランジスタM3(172)と該MO
SトランジスタM3(172)に接続される抵抗174で構成しているが、上記抵抗174の代わりにPチャネルMOSトランジスタを接続してCMOSインバータの構成としてもよい。この場合、インバータのしきい値の調整としては、NチャネルMOSトランジスタM3(172)とPチャネルMOSトランジスタのサイズの調整により行う。
The third inverter circuit 170 is connected to the N-channel MOS transistor M3 (172) and the MO.
Although the resistor 174 connected to the S transistor M3 (172) is used, a CMOS inverter may be configured by connecting a P-channel MOS transistor instead of the resistor 174. In this case, the threshold value of the inverter is adjusted by adjusting the sizes of the N channel MOS transistor M3 (172) and the P channel MOS transistor.
また上記では、NチャネルMOSトランジスタM1(110)を用いる構成について説明したが、このNチャネルMOSトランジスタM1(110)に代えてPチャネルMOSトランジスタM1を用いる構成とすることもできる。これは、例えば電圧VDD1を基準電位(グランド電圧)とする負電源で駆動される半導体装置に適用されるものであり、NチャネルMOSトランジスタM1(110)に代えてPチャネルMOSトランジスタM1を用いる以外は図3と同じ構成とすることができる。但し、ON/OFF信号VEin(150)のL/Hは図3の場合と逆に考える必要がある。たとえば、図3におけるON/OFF信号VEin(150)のLからHへの変化は、PチャネルMOSトランジスタM1を用いる場合のHからLへの変化に対応する。 In the above description, the configuration using N channel MOS transistor M1 (110) has been described. However, a configuration using P channel MOS transistor M1 instead of N channel MOS transistor M1 (110) may be employed. This is applied to, for example, a semiconductor device driven by a negative power source having the voltage VDD1 as a reference potential (ground voltage), except that a P-channel MOS transistor M1 is used instead of the N-channel MOS transistor M1 (110). Can have the same configuration as FIG. However, it is necessary to consider the L / H of the ON / OFF signal VEin (150) in reverse to the case of FIG. For example, the change from L to H of the ON / OFF signal VEin (150) in FIG. 3 corresponds to the change from H to L when the P-channel MOS transistor M1 is used.
また、主回路10が高電位側、バイアス回路20が低電位側にある半導体装置では、図4に示すしきい値VEin1,VEin2の関係をVEin1<VEin2として、信号VE12を主回路10に入力し、信号VE22をバイアス回路に入力すればよい。なお、信号VE12,VE22の負論理/正論理は、適宜インバータを挿入もしくは削除して調整する。
In a semiconductor device in which the
本発明の半導体装置は、コンバータやインバータなどの各種電源装置をはじめとして、アナログ回路を有する各種半導体装置に広く利用することができる。 The semiconductor device of the present invention can be widely used in various semiconductor devices having analog circuits, including various power supply devices such as converters and inverters.
10 主回路
20 バイアス回路
30 ON/OFF回路
100 半導体装置
110 NチャネルMOSトランジスタ(M1)
111 第1の抵抗(R1)
112 第2の抵抗(R2)
120 クランプ回路1(ZD1)
130 クランプ回路2(ZD2)
140 クランプ回路3(ZD3)
150 ON/OFF信号
160 第1のインバータ回路
162 PチャネルMOSトランジスタ(M2)
164 抵抗
170 第3のインバータ回路
172 NチャネルMOSトランジスタ(M3)
174 抵抗
180 高圧側波形整形回路(第2のインバータ(INV)回路)
190 低圧側波形整形回路(第4のインバータ(INV)回路)
VDD1 高電圧系電源またはその電圧値
VDD2 低電圧系電源またはその電圧値
VE11 高圧側しきい値調整回路入力信号
VE12 ON/OFF回路の第1の出力信号
VE21 低圧側しきい値調整回路入力信号
VE22 ON/OFF回路の第2の出力信号
ZD1 ツェナーダイオード
ZD2 ツェナーダイオード
ZD3 ツェナーダイオード
10 Main circuit
20 Bias circuit
30 ON / OFF circuit
100 Semiconductor devices
110 N-channel MOS transistor (M1)
111 First resistor (R1)
112 Second resistor (R2)
120 Clamp circuit 1 (ZD1)
130 Clamp circuit 2 (ZD2)
140 Clamp circuit 3 (ZD3)
150 ON / OFF signal
160 First inverter circuit
162 P-channel MOS transistor (M2)
164 resistance
170 Third inverter circuit
172 N-channel MOS transistor (M3)
174 resistance
180 High-voltage waveform shaping circuit (second inverter (INV) circuit)
190 Low voltage waveform shaping circuit (4th inverter (INV) circuit)
VDD1 High-voltage power supply or its voltage value
VDD2 Low-voltage power supply or its voltage value
VE11 High voltage side threshold adjustment circuit input signal
VE12 ON / OFF circuit first output signal
VE21 Low side threshold adjustment circuit input signal
Second output signal of VE22 ON / OFF circuit
ZD1 Zener diode
ZD2 Zener diode
ZD3 Zener diode
Claims (11)
前記ON/OFF回路は、
Nチャネルトランジスタのドレインと第1の抵抗の端子を接続し、該第1の抵抗の他方の端子と高電位側の電源端子を接続し、前記Nチャネルトランジスタのソースと第2の抵抗の端子を接続し、該第2の抵抗の他方の端子と低電位側の電源端子を接続し、前記Nチャネルトランジスタのゲートを入力とし、ドレインを第1の出力端子とし、ソースを前記第2の出力端子とすることを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising: a first circuit; a second circuit; and an ON / OFF circuit that outputs first and second output signals for starting / stopping the first circuit and the second circuit.
The ON / OFF circuit is
The drain of the N-channel transistor and the terminal of the first resistor are connected, the other terminal of the first resistor is connected to the power supply terminal on the high potential side, and the source of the N-channel transistor and the terminal of the second resistor are connected And connecting the other terminal of the second resistor to the low potential side power supply terminal, using the gate of the N-channel transistor as an input, using the drain as a first output terminal, and providing the source as the second output terminal. A semiconductor device characterized by the above.
前記ON/OFF回路は、
Pチャネルトランジスタのドレインと第1の抵抗の端子を接続し、該第1の抵抗の他方の端子と低電位側の電源端子を接続し、前記Pチャネルトランジスタのソースと第2の抵抗の端子を接続し、該第2の抵抗の他方の端子と高電位側の電源端子を接続し、前記Pチャネルトランジスタのゲートを入力とし、ドレインを第1の出力端子とし、ソースを第2の出力端子とすることを特徴とする半導体装置。 In a semiconductor device comprising: a first circuit; a second circuit; and an ON / OFF circuit that outputs first and second output signals for starting / stopping the first circuit and the second circuit.
The ON / OFF circuit is
The drain of the P-channel transistor is connected to the terminal of the first resistor, the other terminal of the first resistor is connected to the power supply terminal on the low potential side, and the source of the P-channel transistor and the terminal of the second resistor are connected And connecting the other terminal of the second resistor to the power supply terminal on the high potential side, using the gate of the P-channel transistor as an input, the drain as a first output terminal, and the source as a second output terminal. A semiconductor device comprising:
から前記第1の出力信号を得るとともに、前記第2のしきい値調整回路の出力から前記第2の出力信号を得ることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。 The first output terminal is connected to the input terminal of the first threshold adjustment circuit, the second output terminal is connected to the input terminal of the second threshold adjustment circuit, and the first output terminal is connected. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the first output signal is obtained from an output of a threshold value adjustment circuit, and the second output signal is obtained from an output of the second threshold value adjustment circuit. .
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JPH01144720A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | Double pulse forming circuit |
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