JP2013118550A - Voltage detection circuit - Google Patents

Voltage detection circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2013118550A
JP2013118550A JP2011265577A JP2011265577A JP2013118550A JP 2013118550 A JP2013118550 A JP 2013118550A JP 2011265577 A JP2011265577 A JP 2011265577A JP 2011265577 A JP2011265577 A JP 2011265577A JP 2013118550 A JP2013118550 A JP 2013118550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
channel transistor
transistor
detection circuit
threshold voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011265577A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5888954B2 (en
Inventor
Keimei Kimura
啓明 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2011265577A priority Critical patent/JP5888954B2/en
Publication of JP2013118550A publication Critical patent/JP2013118550A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5888954B2 publication Critical patent/JP5888954B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage detection circuit that has a high accuracy threshold voltage in a small circuit area.SOLUTION: A voltage detection circuit 10 comprises: a P channel transistor 11 having a source connected to an application end of a supply voltage VDD to be monitored, a drain connected to an application end of an output signal OUT, a gate connected to an application end of a bias voltage VBP, and an on threshold voltage VonP; an N channel transistor 12 having a source connected to an application end of a ground voltage GND, a drain connected to the application end of the output signal OUT, a gate connected to an application end of a bias voltage VBN, and an on threshold voltage VonN (≠VonP); and a bias voltage generation section 13 for variably controlling the bias voltage VBP in response to the on threshold voltage VonP, and variably controlling the bias voltage VBN in response to the second on threshold voltage VonN.

Description

本発明は、電圧検出回路に関するものである。   The present invention relates to a voltage detection circuit.

図13は、電圧検出回路の一従来例を示す回路図である。本従来例の電圧検出回路100において、コンパレータ101は、抵抗102と抵抗103との接続ノードから入力される検出電圧VDD’(=電源電圧VDDの分圧電圧)と、参照電圧生成部104から入力される所定の参照電圧VREFとを比較して出力信号OUTを生成する。出力信号OUTは、検出電圧VDD’が参照電圧VREFよりも高ければハイレベルとなり、検出電圧VDD’が参照電圧VREFよりも低ければローレベルとなる。   FIG. 13 is a circuit diagram showing a conventional example of a voltage detection circuit. In the voltage detection circuit 100 of this conventional example, the comparator 101 receives the detection voltage VDD ′ (= the divided voltage of the power supply voltage VDD) input from the connection node between the resistor 102 and the resistor 103 and the reference voltage generation unit 104. The output signal OUT is generated by comparing with a predetermined reference voltage VREF. The output signal OUT is at a high level if the detection voltage VDD 'is higher than the reference voltage VREF, and is at a low level if the detection voltage VDD' is lower than the reference voltage VREF.

なお、本発明に関連する従来技術の一例として、特許文献1では、CMOSインバータを形成するPMOSFETとNMOSFETについて、PMOSFETのオンスレッショルド電圧がNMOSFETのオンスレッショルド電圧よりも小さく、かつ、電源電圧が閾値電圧よりも小さいときには、PMOSFETのドレイン電流がNMOSFETのドレイン電流よりも大きくなるように、逆に、電源電圧が閾値電圧よりも大きいときには、NMOSFETのドレイン電流がPMOSFETのドレイン電流よりも大きくなるように、PMOSFETとNMOSFETを設計したパワーオンリセット回路が開示されている。   As an example of the prior art related to the present invention, in Patent Document 1, for PMOSFET and NMOSFET forming a CMOS inverter, the on-threshold voltage of PMOSFET is smaller than the on-threshold voltage of NMOSFET and the power supply voltage is the threshold voltage. When the power supply voltage is larger than the threshold voltage, the drain current of the NMOSFET is larger than the drain current of the PMOSFET. A power-on reset circuit in which a PMOSFET and an NMOSFET are designed is disclosed.

特開2002−261595号公報JP 2002-261595 A

上記従来例の電圧検出回路100は、コンパレータ101や参照電圧生成部104を構成要素として含むので、多数(例えば100個以上)のトランジスタが必要となり、回路面積が大きい、という問題があった。   Since the voltage detection circuit 100 of the conventional example includes the comparator 101 and the reference voltage generation unit 104 as constituent elements, there is a problem that a large number (for example, 100 or more) of transistors are required and the circuit area is large.

また、特許文献1に開示されたパワーオンリセット回路は、閾値電圧の精度が低いという問題があった。   Further, the power-on reset circuit disclosed in Patent Document 1 has a problem that the accuracy of the threshold voltage is low.

本発明は、本願の発明者により見出された上記の問題点に鑑み、回路面積が小さく閾値電圧の精度が高い電圧検出回路を提供することを目的とする。   In view of the above problems found by the inventors of the present application, an object of the present invention is to provide a voltage detection circuit having a small circuit area and high threshold voltage accuracy.

本発明に係る電圧検出回路は、ソースが監視対象である電源電圧の印加端に接続されており、ドレインが出力信号の印加端に接続されており、ゲートが第1バイアス電圧の印加端に接続されており、第1オンスレッショルド電圧を有する第1Pチャネル型トランジスタと;ソースが接地電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記出力信号の印加端に接続されており、ゲートが第2バイアス電圧の印加端に接続されており、前記第1オンスレッショルド電圧とは異なる第2オンスレッショルド電圧を有する第1Nチャネル型トランジスタと;前記第1オンスレッショルド電圧に応じて前記第1バイアス電圧を可変制御し、前記第2オンスレッショルド電圧に応じて前記第2バイアス電圧を可変制御するバイアス電圧生成部と;を有する構成(第1の構成)とされている。   In the voltage detection circuit according to the present invention, the source is connected to the application terminal of the power supply voltage to be monitored, the drain is connected to the application terminal of the output signal, and the gate is connected to the application terminal of the first bias voltage. A first P-channel transistor having a first on-threshold voltage; a source connected to a ground voltage application end, a drain connected to the output signal application end, and a gate a second bias A first N-channel transistor connected to a voltage application end and having a second on-threshold voltage different from the first on-threshold voltage; and variably controlling the first bias voltage according to the first on-threshold voltage; And a bias voltage generator that variably controls the second bias voltage in accordance with the second on-threshold voltage. There is a (first configuration).

なお、上記第1の構成から成る電圧検出回路は、前記電源電圧が閾値電圧よりも低いときには、前記第1Nチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流が前記第1Pチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流よりも大きくなり、前記電源電圧が前記閾値電圧よりも高いときには、前記第1Pチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流が前記第1Nチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流よりも大きくなる構成(第2の構成)にするとよい。   In the voltage detection circuit having the first configuration, when the power supply voltage is lower than the threshold voltage, the drain current flowing through the first N-channel transistor is larger than the drain current flowing through the first P-channel transistor. When the power supply voltage is higher than the threshold voltage, the drain current flowing through the first P-channel transistor may be larger than the drain current flowing through the first N-channel transistor (second configuration).

また、上記第2の構成から成る電圧検出回路において、前記バイアス電圧生成部は、前記第1オンスレッショルド電圧が高いほど前記第1バイアス電圧を下げ、前記第1オンスレッショルド電圧が低いほど前記第1バイアス電圧を上げるように、前記第1バイアス電圧の可変制御を行い、前記第2オンスレッショルド電圧が高いほど前記第2バイアス電圧を上げ、前記第2オンスレッショルド電圧が低いほど前記第2バイアス電圧を下げるように、前記第2バイアス電圧の可変制御を行う構成(第3の構成)にするとよい。   Further, in the voltage detection circuit having the second configuration, the bias voltage generation unit decreases the first bias voltage as the first on-threshold voltage is higher, and decreases the first bias voltage as the first on-threshold voltage is lower. The first bias voltage is variably controlled to increase the bias voltage, the second bias voltage is increased as the second on-threshold voltage is higher, and the second bias voltage is increased as the second on-threshold voltage is lower. A configuration (third configuration) for performing variable control of the second bias voltage may be adopted so as to lower the voltage.

また、上記第3の構成から成る電圧検出回路において、前記バイアス電圧生成部は、ソースが前記電源電圧の印加端に接続されており、ゲートとドレインがいずれも前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートに接続されており、前記第1Pチャネル型トランジスタとペア性を有する第2Pチャネル型トランジスタと;前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートと前記接地電圧の印加端との間に接続されている第1負荷と;ソースが前記接地電圧の印加端に接続されており、ゲートとドレインがいずれも前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートに接続されており、前記第1Nチャネル型トランジスタとペア性を有する第2Nチャネル型トランジスタと;前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートと前記電源電圧の印加端との間に接続されている第2負荷と;を含む構成(第4の構成)にするとよい。   In the voltage detection circuit having the third configuration, the bias voltage generation unit has a source connected to the application terminal of the power supply voltage, and a gate and a drain connected to the gate of the first P-channel transistor. A second P-channel transistor connected to the first P-channel transistor and paired with the first P-channel transistor; a first load connected between a gate of the first P-channel transistor and a ground voltage application terminal; A second N-channel type having a source connected to the application terminal of the ground voltage, a gate and a drain connected to the gate of the first N-channel transistor, and having a pair property with the first N-channel transistor; A transistor; connected between the gate of the first N-channel transistor and the application terminal of the power supply voltage Second load and that; configuration including better to (fourth configuration).

また、上記第4の構成から成る電圧検出回路において、前記第1負荷は第3Nチャネル型トランジスタであり、前記第2負荷は第3Pチャネル型トランジスタである構成(第5の構成)にするとよい。   In the voltage detection circuit having the fourth configuration, the first load may be a third N-channel transistor, and the second load may be a third P-channel transistor (fifth configuration).

また、上記第5の構成から成る電圧検出回路は、前記第3Nチャネル型トランジスタのゲートには、前記電源電圧が印加されており、前記第3Pチャネル型トランジスタのゲートには、前記接地電圧が印加されている構成(第6の構成)にするとよい。   In the voltage detection circuit having the fifth configuration, the power supply voltage is applied to the gate of the third N-channel transistor, and the ground voltage is applied to the gate of the third P-channel transistor. It is preferable to adopt the configuration (sixth configuration).

また、上記第5の構成から成る電圧検出回路は、ソースが前記電源電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートに接続されている第4Pチャネル型トランジスタと;ソースが前記接地電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートに接続されている第4Nチャネル型トランジスタと;をさらに有し、前記第3Nチャネル型トランジスタと前記第3Pチャネル型トランジスタ、及び、前記第4Pチャネル型トランジスタと前記第4Nチャネル型トランジスタは、いずれもイネーブル信号に応じてオン/オフ制御される構成(第7の構成)にするとよい。   The voltage detection circuit having the fifth configuration includes a fourth P-channel transistor having a source connected to the power supply voltage application terminal and a drain connected to the gate of the first P-channel transistor; A fourth N-channel transistor having a source connected to the ground voltage application terminal and a drain connected to a gate of the first N-channel transistor; and the third N-channel transistor and the first N-channel transistor. The 3P-channel transistor, and the fourth P-channel transistor and the fourth N-channel transistor may all be configured to be on / off controlled according to an enable signal (seventh configuration).

また、上記第7の構成から成る電圧検出回路は、前記イネーブル信号に応じて前記出力信号の論理レベルを固定する出力論理固定部をさらに有するを有する構成(第8の構成)にするとよい。   The voltage detection circuit having the seventh configuration may have a configuration (eighth configuration) further including an output logic fixing unit that fixes the logic level of the output signal according to the enable signal.

本発明によれば、回路面積が小さく閾値電圧の精度が高い電圧検出回路を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a voltage detection circuit having a small circuit area and high threshold voltage accuracy.

電圧検出回路の第1実施形態を示す図The figure which shows 1st Embodiment of a voltage detection circuit. 電源電圧VDDと出力信号OUTとの関係を示す図The figure which shows the relationship between power supply voltage VDD and the output signal OUT 電圧検出動作の原理を説明するための図Diagram for explaining the principle of voltage detection operation 電源電圧VDDとドレイン電流IDSP及びIDSNとの関係を示す図The figure which shows the relationship between power supply voltage VDD and drain current IDSP and IDSN 素子ばらつきによって閾値電圧Vthが変動する様子を示す図The figure which shows a mode that the threshold voltage Vth is fluctuate | varied by element dispersion | variation. 素子ばらつきによって閾値電圧Vthが変動する様子を示す図The figure which shows a mode that the threshold voltage Vth is fluctuate | varied by element dispersion | variation. 電圧検出回路の第2実施形態を示す図The figure which shows 2nd Embodiment of a voltage detection circuit. 電圧検出回路の第3実施形態を示す図The figure which shows 3rd Embodiment of a voltage detection circuit. 電圧検出回路の第1応用例を示す図The figure which shows the 1st application example of a voltage detection circuit. 第1応用例の動作を説明するためのタイムチャートTime chart for explaining the operation of the first application example 電圧検出回路の第2応用例を示す図The figure which shows the 2nd application example of a voltage detection circuit. 第2応用例の動作を説明するためのタイムチャートTime chart for explaining the operation of the second application example 電圧検出回路の一従来例を示す図The figure which shows one prior art example of the voltage detection circuit

<第1実施形態>
図1は電圧検出回路の第1実施形態を示す図である。第1実施形態の電圧検出回路10は、Pチャネル型MOS[metal oxide semiconductor]電界効果トランジスタ11と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ12と、を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a voltage detection circuit. The voltage detection circuit 10 according to the first embodiment includes a P-channel MOS (metal oxide semiconductor) field effect transistor 11 and an N-channel MOS field effect transistor 12.

トランジスタ11のソースは、監視対象である電源電圧VDDの印加端に接続されている。トランジスタ11のドレインは、出力信号OUTの印加端に接続されている。トランジスタ11のゲートは、バイアス電圧VBPの印加端に接続されている。トランジスタ12のソースは、接地電圧GNDの印加端に接続されている。トランジスタ12のドレインは、出力信号OUTの印加端に接続されている。トランジスタ12のゲートは、バイアス電圧VBNの印加端に接続されている。   The source of the transistor 11 is connected to the application end of the power supply voltage VDD to be monitored. The drain of the transistor 11 is connected to the application terminal for the output signal OUT. The gate of the transistor 11 is connected to the application terminal of the bias voltage VBP. The source of the transistor 12 is connected to the application terminal of the ground voltage GND. The drain of the transistor 12 is connected to the application terminal for the output signal OUT. The gate of the transistor 12 is connected to the application terminal for the bias voltage VBN.

なお、トランジスタ11のゲートに印加されるバイアス電圧VBPとしては、例えば、接地電圧GNDが固定的に設定される。また、トランジスタ11のゲートに印加されるバイアス電圧VBNとしては、例えば、電源電圧VDDが固定的に設定される。   As the bias voltage VBP applied to the gate of the transistor 11, for example, the ground voltage GND is fixedly set. In addition, as the bias voltage VBN applied to the gate of the transistor 11, for example, the power supply voltage VDD is fixedly set.

トランジスタ11のチャネル長は、トランジスタ12のチャネル長よりも短く設計されている。一方、トランジスタ11のチャネル幅は、トランジスタ12のチャネル幅と同サイズに設計されている。このような素子設計を行うことにより、トランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPは、トランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonNよりも高い値となる。   The channel length of the transistor 11 is designed to be shorter than the channel length of the transistor 12. On the other hand, the channel width of the transistor 11 is designed to be the same size as the channel width of the transistor 12. By performing such an element design, the on-threshold voltage VonP of the transistor 11 becomes higher than the on-threshold voltage VonN of the transistor 12.

図2は、電源電圧VDDと出力信号OUTとの関係を示す図である。図2に示したように、第1実施形態の電圧検出回路10において、電源電圧VDDが所定の閾値電圧Vthを下回っているときには、出力信号OUTがローレベルとなり、電源電圧VDDが閾値電圧Vthを上回っているときには、出力信号OUTがハイレベルとなる。以下では、このような電圧検出動作の原理について詳細に説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the power supply voltage VDD and the output signal OUT. As shown in FIG. 2, in the voltage detection circuit 10 according to the first embodiment, when the power supply voltage VDD is lower than the predetermined threshold voltage Vth, the output signal OUT becomes low level, and the power supply voltage VDD becomes lower than the threshold voltage Vth. When it exceeds, the output signal OUT becomes high level. Hereinafter, the principle of such voltage detection operation will be described in detail.

図3は、電圧検出動作の原理を説明するための図である。図3に示したように、トランジスタ11のソースに電源電圧VDDを印加し、ドレインとゲートに接地電圧GNDを印加した状態では、トランジスタ11にドレイン電流IDSPが流れるものとする。一方、トランジスタ12のソースに接地電圧GNDを印加し、ドレインとゲートに電源電圧VDDを印加した状態では、トランジスタ12にドレイン電流IDSNが流れるものとする。   FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the voltage detection operation. As shown in FIG. 3, it is assumed that the drain current IDSP flows through the transistor 11 in a state where the power supply voltage VDD is applied to the source of the transistor 11 and the ground voltage GND is applied to the drain and the gate. On the other hand, in the state where the ground voltage GND is applied to the source of the transistor 12 and the power supply voltage VDD is applied to the drain and the gate, the drain current IDSN flows through the transistor 12.

図4は、電源電圧VDDとドレイン電流IDSP及びIDSNとの関係を示した図である。先にも述べたように、長チャネルであるトランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonNは、短チャネルであるトランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPよりも低い値となる。従って、電源電圧VDDの上昇に伴い、ドレイン電流IDSNはドレイン電流IDSPよりも急峻に立ち上がる。ただし、短チャネルのトランジスタ11は、長チャネルのトランジスタ12よりもオン抵抗値が小さいので、電源電圧VDDが十分に高くなってトランジスタ11及び12が各々フルオンされた状態に至ると、ドレイン電流IDSPの方がドレイン電流IDSNよりも大きくなる。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage VDD and the drain currents IDSP and IDSN. As described above, the on-threshold voltage VonN of the transistor 12 that is a long channel is lower than the on-threshold voltage VonP of the transistor 11 that is a short channel. Therefore, the drain current IDSN rises more steeply than the drain current IDSP as the power supply voltage VDD increases. However, since the short-channel transistor 11 has a smaller on-resistance than the long-channel transistor 12, when the power supply voltage VDD is sufficiently high and the transistors 11 and 12 are fully turned on, the drain current IDSP Is larger than the drain current IDSN.

上記したドレイン電流IDSP及びIDSNの挙動の違いにより、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも低い領域(弱反転領域)においては、トランジスタ12に流れるドレイン電流IDSNの方がトランジスタ11に流れるドレイン電流IDSPよりも大きくなる。その結果、出力信号OUTはローレベルとなる。一方、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高い領域(強反転領域)においては、トランジスタ11に流れるドレイン電流IDSPの方がトランジスタ12に流れるドレイン電流IDSNよりも大きくなる。その結果、出力信号OUTはハイレベルとなる。   Due to the difference in behavior between the drain currents IDSP and IDSN described above, in the region where the power supply voltage VDD is lower than the threshold voltage Vth (weak inversion region), the drain current IDSN flowing through the transistor 12 is more than the drain current IDSP flowing through the transistor 11. Also grows. As a result, the output signal OUT becomes low level. On the other hand, in a region where the power supply voltage VDD is higher than the threshold voltage Vth (strong inversion region), the drain current IDSP flowing through the transistor 11 is larger than the drain current IDSN flowing through the transistor 12. As a result, the output signal OUT becomes high level.

従って、第1実施形態の電圧検出回路10であれば、回路面積の大きいコンパレータや参照電圧生成部を用いることなく、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高いか低いかに応じて論理レベルが切り替わる出力信号OUTを生成することができる。なお、閾値電圧Vthは、トランジスタ11及び12のW/L[width/length]を調整することによって、任意に設定することが可能である。   Therefore, in the voltage detection circuit 10 of the first embodiment, an output whose logic level is switched according to whether the power supply voltage VDD is higher or lower than the threshold voltage Vth without using a comparator or a reference voltage generation unit having a large circuit area. A signal OUT can be generated. Note that the threshold voltage Vth can be arbitrarily set by adjusting W / L [width / length] of the transistors 11 and 12.

<素子ばらつきによる特性への影響>
図5及び図6は、それぞれ、トランジスタ11及び12の素子ばらつきによって閾値電圧Vthが変動する様子を示す図である。電源電圧VDDとバイアス電流IDSP及びIDSNとの関係が図5の実線で示されている場合、出力信号OUTは、図6の実線で示すように、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも低いときにローレベルとなり、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高いときにハイレベルとなる。
<Influence on characteristics due to element variation>
5 and 6 are diagrams showing how the threshold voltage Vth fluctuates due to element variations of the transistors 11 and 12, respectively. When the relationship between the power supply voltage VDD and the bias currents IDSP and IDSN is shown by the solid line in FIG. 5, the output signal OUT is when the power supply voltage VDD is lower than the threshold voltage Vth, as shown by the solid line in FIG. It becomes a low level and becomes a high level when the power supply voltage VDD is higher than the threshold voltage Vth.

しかしながら、トランジスタ11及び12の素子ばらつきに起因して、各々のオンスレッショルド電圧VonP及びVonNが変動した場合には、電圧検出回路10の閾値電圧Vthにも意図しない変動が生じる。   However, when each of the on-threshold voltages VonP and VonN varies due to element variations of the transistors 11 and 12, an unintended variation occurs in the threshold voltage Vth of the voltage detection circuit 10.

例えば、図5の破線で示すように、トランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPが上昇してバイアス電流IDSPが減少(IDSP→IDSP’)し、かつ、トランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonNが低下してバイアス電流IDSNが増大(IDSN→IDSN’)した場合、電圧検出回路10の閾値電圧Vthが所望の値よりも上昇(Vth→Vth’)してしまう。その結果、図6の破線で示すように、電源電圧VDDの立ち上げ時において、出力信号OUTがローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングが予定よりも遅れる結果となる。   For example, as indicated by a broken line in FIG. 5, the on-threshold voltage VonP of the transistor 11 increases and the bias current IDSP decreases (IDSP → IDSP ′), and the on-threshold voltage VonN of the transistor 12 decreases and the bias current When the IDSN increases (IDSN → IDSN ′), the threshold voltage Vth of the voltage detection circuit 10 increases from a desired value (Vth → Vth ′). As a result, as shown by the broken line in FIG. 6, when the power supply voltage VDD rises, the output signal OUT rises from the low level to the high level later than expected.

このように、第1実施形態の電圧検出回路10は、閾値電圧Vthの精度が低いという点で、さらなる改善の余地があると言える。 Thus, it can be said that the voltage detection circuit 10 of the first embodiment has room for further improvement in that the accuracy of the threshold voltage Vth is low.

<第2実施形態>
図7は、電圧検出回路の第2実施形態を示す図である。第2実施形態の電圧検出回路10は、第1実施形態を基礎として、さらに、バイアス電圧生成部13を追加した点に特徴を有する。そこで、第1実施形態と同様の構成要素については、図1と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2実施形態の特徴部分について、重点的な説明を行う。
Second Embodiment
FIG. 7 is a diagram illustrating a second embodiment of the voltage detection circuit. The voltage detection circuit 10 of the second embodiment is characterized in that a bias voltage generation unit 13 is further added on the basis of the first embodiment. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and redundant descriptions are omitted. In the following, the characteristic portions of the second embodiment are mainly described.

バイアス電圧生成部13は、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ131と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ132と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ133と、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ134と、を含む。   The bias voltage generation unit 13 includes a P-channel MOS field effect transistor 131, an N-channel MOS field effect transistor 132, an N-channel MOS field effect transistor 133, and a P-channel MOS field effect transistor 134.

トランジスタ131のソースは、電源電圧VDDの印加端に接続されている。トランジスタ131のゲート及びドレインは、いずれもトランジスタ11のゲートに接続されている。トランジスタ131は、トランジスタ11とペア性を有している。従って、トランジスタ11及び131には同一の素子ばらつきが発生し、各々のオンスレッショルド電圧VonPは同一の挙動で変動する。   The source of the transistor 131 is connected to the application terminal of the power supply voltage VDD. The gate and drain of the transistor 131 are both connected to the gate of the transistor 11. The transistor 131 is paired with the transistor 11. Therefore, the same element variation occurs in the transistors 11 and 131, and each on-threshold voltage VonP varies with the same behavior.

トランジスタ132のソースは、接地電圧GNDの印加端に接続されている。トランジスタ132のドレインは、トランジスタ11のゲートに接続されている。トランジスタ132のゲートは、電源電圧VDDの印加端に接続されている。なお、トランジスタ132に代えて抵抗や電流源などの負荷を用いることもできる。   The source of the transistor 132 is connected to the application terminal of the ground voltage GND. The drain of the transistor 132 is connected to the gate of the transistor 11. The gate of the transistor 132 is connected to the application terminal of the power supply voltage VDD. Note that a load such as a resistor or a current source can be used instead of the transistor 132.

トランジスタ133のソースは、接地電圧GNDの印加端に接続されている。トランジスタ133のゲート及びドレインは、いずれもトランジスタ12のゲートに接続されている。トランジスタ133は、トランジスタ12とペア性を有している。従って、トランジスタ12及び133には同一の素子ばらつきが発生し、各々のオンスレッショルド電圧VonNは同一の挙動で変動する。   The source of the transistor 133 is connected to the application terminal of the ground voltage GND. The gate and drain of the transistor 133 are both connected to the gate of the transistor 12. The transistor 133 is paired with the transistor 12. Therefore, the same element variations occur in the transistors 12 and 133, and the on-threshold voltages VonN vary with the same behavior.

トランジスタ134のソースは、電源電圧VDDの印加端に接続されている。トランジスタ134のドレインは、トランジスタ12のゲートに接続されている。トランジスタ134のゲートは、接地電圧GNDの印加端に接続されている。なお、トランジスタ134に代えて抵抗や電流源などの負荷を用いることもできる。   The source of the transistor 134 is connected to the application terminal of the power supply voltage VDD. The drain of the transistor 134 is connected to the gate of the transistor 12. The gate of the transistor 134 is connected to the application terminal of the ground voltage GND. Note that a load such as a resistor or a current source can be used instead of the transistor 134.

上記構成から成るバイアス電圧生成部13において、素子ばらつきに起因してトランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPが低下した場合、トランジスタ131のオンスレッショルド電圧VonPも同一の挙動で低下する。その結果、ダイオード接続されたトランジスタ131の順方向降下電圧Vfが低くなるので、オンスレッショルド電圧VonPの低下分を相殺するようにバイアス電圧VBP(=VDD−Vf)が上昇する。従って、オンスレッショルド電圧VonPの低下に起因するバイアス電流IDSPの増大を防止することができる。   In the bias voltage generation unit 13 configured as described above, when the on-threshold voltage VonP of the transistor 11 decreases due to element variation, the on-threshold voltage VonP of the transistor 131 also decreases with the same behavior. As a result, the forward drop voltage Vf of the diode-connected transistor 131 becomes low, and the bias voltage VBP (= VDD−Vf) rises so as to cancel out the decrease in the on-threshold voltage VonP. Accordingly, it is possible to prevent an increase in the bias current IDSP due to a decrease in the on-threshold voltage VonP.

逆に、素子ばらつきに起因してトランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPが上昇した場合、トランジスタ131のオンスレッショルド電圧VonPも同一の挙動で上昇する。その結果、ダイオード接続されたトランジスタ131の順方向降下電圧Vfが高くなるので、オンスレッショルド電圧VonPの上昇分を相殺するようにバイアス電圧VBP(=VDD−Vf)が低下する。従って、オンスレッショルド電圧VonPの上昇に起因するバイアス電流IDSPの低下を防止することができる。   Conversely, when the on-threshold voltage VonP of the transistor 11 rises due to element variation, the on-threshold voltage VonP of the transistor 131 also rises with the same behavior. As a result, the forward drop voltage Vf of the diode-connected transistor 131 is increased, so that the bias voltage VBP (= VDD−Vf) is decreased so as to cancel the increase of the on-threshold voltage VonP. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in the bias current IDSP due to an increase in the on-threshold voltage VonP.

また、素子ばらつきに起因してトランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonNが低下した場合、トランジスタ133のオンスレッショルド電圧VonNも同一の挙動で低下する。その結果、ダイオード接続されたトランジスタ133の順方向降下電圧Vfが低くなるので、オンスレッショルド電圧VonNの低下分を相殺するようにバイアス電圧VBN(=Vf)が低下する。従って、オンスレッショルド電圧VonNの低下に起因するバイアス電流IDSNの増大を防止することができる。   In addition, when the on-threshold voltage VonN of the transistor 12 decreases due to element variation, the on-threshold voltage VonN of the transistor 133 also decreases with the same behavior. As a result, the forward drop voltage Vf of the diode-connected transistor 133 is lowered, so that the bias voltage VBN (= Vf) is lowered so as to cancel out the lowered amount of the on-threshold voltage VonN. Therefore, it is possible to prevent an increase in the bias current IDSN due to a decrease in the on-threshold voltage VonN.

逆に、素子ばらつきに起因してトランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonNが上昇した場合、トランジスタ133のオンスレッショルド電圧VonNも同一の挙動で上昇する。その結果、ダイオード接続されたトランジスタ133の順方向降下電圧Vfが高くなるので、オンスレッショルド電圧VonNの上昇分を相殺するようにバイアス電圧VBN(=Vf)が低下する。従って、オンスレッショルド電圧VonNの上昇に起因するバイアス電流IDSNの低下を防止することができる。   Conversely, when the on-threshold voltage VonN of the transistor 12 rises due to element variation, the on-threshold voltage VonN of the transistor 133 also rises with the same behavior. As a result, the forward drop voltage Vf of the diode-connected transistor 133 is increased, so that the bias voltage VBN (= Vf) is decreased so as to cancel the increase in the on-threshold voltage VonN. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in the bias current IDSN due to an increase in the on-threshold voltage VonN.

上記したように、バイアス電圧生成部13は、トランジスタ11のオンスレッショルド電圧VonPに応じてバイアス電圧VBPを可変制御し、また、トランジスタ12のオンスレッショルド電圧VonPに応じてバイアス電圧VBNを可変制御する。   As described above, the bias voltage generation unit 13 variably controls the bias voltage VBP in accordance with the on-threshold voltage VonP of the transistor 11, and variably controls the bias voltage VBN in accordance with the on-threshold voltage VonP of the transistor 12.

より具体的に述べると、バイアス電圧生成部13は、オンスレッショルド電圧VonPが大きいほどバイアス電圧VBPを下げ、オンスレッショルド電圧VonPが小さいほどバイアス電圧VBPを上げるように、バイアス電圧VBPの可変制御を行う。また、バイアス電圧生成部13は、オンスレッショルド電圧VonNが大きいほどバイアス電圧VBNを上げ、オンスレッショルド電圧VonNが小さいほどバイアス電圧VBNを下げるように、バイアス電圧VBNの可変制御を行う。   More specifically, the bias voltage generator 13 variably controls the bias voltage VBP so that the bias voltage VBP is lowered as the on-threshold voltage VonP is increased and the bias voltage VBP is increased as the on-threshold voltage VonP is decreased. . Further, the bias voltage generator 13 variably controls the bias voltage VBN so that the bias voltage VBN is increased as the on-threshold voltage VonN is increased, and the bias voltage VBN is decreased as the on-threshold voltage VonN is decreased.

このような構成とすることにより、トランジスタ11及び12の素子ばらつきに依ることなく、電圧検出回路10の閾値電圧Vthを一定に保つことができるので、回路面積が小さく閾値電圧Vthの精度が高い電圧検出回路10を提供することが可能となる。   By adopting such a configuration, the threshold voltage Vth of the voltage detection circuit 10 can be kept constant without depending on element variations of the transistors 11 and 12, so that the circuit area is small and the threshold voltage Vth is highly accurate. The detection circuit 10 can be provided.

<第3実施形態>
図8は、電圧検出回路の第3実施形態を示す図である。第3実施形態の電圧検出回路10は、第2実施形態を基礎として、さらに、イネーブル機能を備えた点に特徴を有する。そこで、第2実施形態と同様の構成要素については、図7と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第3実施形態の特徴部分について、重点的な説明を行う。
<Third Embodiment>
FIG. 8 is a diagram illustrating a third embodiment of the voltage detection circuit. The voltage detection circuit 10 of the third embodiment is characterized in that it is further provided with an enable function on the basis of the second embodiment. Therefore, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 7, and redundant descriptions are omitted. In the following, the characteristic portions of the third embodiment are mainly described.

第3実施形態の電圧検出回路10は、イネーブル機能を実現するために、第2実施形態の構成要素に加えて、さらに、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ14と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ15と、インバータ16と、3ステートインバータ17と、を含む。   In order to realize the enable function, the voltage detection circuit 10 of the third embodiment further includes a P-channel MOS field effect transistor 14 and an N-channel MOS field effect transistor 15 in addition to the components of the second embodiment. Inverter 16 and three-state inverter 17.

トランジスタ14のソースは、電源電圧VDDの印加端に接続されている。トランジスタ14のドレインは、トランジスタ11のゲートに接続されている。トランジスタ15のソースは、接地電圧GNDの印加端に接続されている。トランジスタ15のドレインは、トランジスタ12のゲートに接続されている。トランジスタ132及び14のゲートは、いずれもインバータ16の出力端に接続されている。インバータ16の入力端は、イネーブル信号ENの印加端に接続されている。トランジスタ134及び15のゲートは、イネーブル信号ENの印加端に接続されている。3ステートインバータ17の入力端は、電源電圧VDDの印加端に接続されている。3ステートインバータ17の出力端は、出力信号OUTの印加端に接続されている。3ステートインバータ17の制御端は、インバータ16の出力端に接続されている。   The source of the transistor 14 is connected to the application end of the power supply voltage VDD. The drain of the transistor 14 is connected to the gate of the transistor 11. The source of the transistor 15 is connected to the application terminal of the ground voltage GND. The drain of the transistor 15 is connected to the gate of the transistor 12. The gates of the transistors 132 and 14 are both connected to the output terminal of the inverter 16. The input terminal of the inverter 16 is connected to the application terminal of the enable signal EN. The gates of the transistors 134 and 15 are connected to the application terminal of the enable signal EN. The input terminal of the three-state inverter 17 is connected to the application terminal for the power supply voltage VDD. The output terminal of the three-state inverter 17 is connected to the application terminal for the output signal OUT. The control end of the three-state inverter 17 is connected to the output end of the inverter 16.

上記構成から成る電圧検出回路10において、トランジスタ14及び15と、トランジスタ131及び133は、いずれもイネーブル信号ENに応じてオン/オフ制御される。   In the voltage detection circuit 10 having the above-described configuration, the transistors 14 and 15 and the transistors 131 and 133 are both turned on / off according to the enable signal EN.

具体的に述べると、イネーブル信号ENがハイレベルとされている場合には、トランジスタ132及び134がオフとなり、トランジスタ14及び15がオンとなる。従って、バイアス電圧生成部13の出力動作が停止されるとともに、バイアス電圧VBPが電源電圧VDDに引き上げられて、かつ、バイアス電圧VBNが接地電圧GNDに引き下げられる。その結果、トランジスタ11及び12がいずれもオフとなる。また、イネーブル信号ENがハイレベルとされている場合、3ステートインバータ17は、その出力動作が許可された状態となる。従って、出力信号OUTは、電源電圧VDDに依ることなくローレベルに固定される。   More specifically, when the enable signal EN is at a high level, the transistors 132 and 134 are turned off and the transistors 14 and 15 are turned on. Therefore, the output operation of the bias voltage generator 13 is stopped, the bias voltage VBP is raised to the power supply voltage VDD, and the bias voltage VBN is lowered to the ground voltage GND. As a result, both transistors 11 and 12 are turned off. When the enable signal EN is at a high level, the three-state inverter 17 is in a state where its output operation is permitted. Therefore, the output signal OUT is fixed at a low level without depending on the power supply voltage VDD.

一方、イネーブル信号ENがローレベルとされている場合には、トランジスタ132及び134がオンとなり、トランジスタ14及び15がオフとなる。従って、バイアス電圧生成部13からトランジスタ11及び12のゲートに対してバイアス電圧VBP及びVBNが印加される。その結果、トランジスタ11及び12は、電源電圧VDDに応じた導通状態となる。また、イネーブル信号ENがローレベルとされている場合、3ステートインバータ17は、その出力動作が禁止された状態(出力ハイインピーダンス状態)となる。従って、出力信号OUTは、先に説明した通り、トランジスタ11及び12の導通状態に応じた論理レベルとなる。   On the other hand, when the enable signal EN is at a low level, the transistors 132 and 134 are turned on and the transistors 14 and 15 are turned off. Therefore, the bias voltages VBP and VBN are applied from the bias voltage generator 13 to the gates of the transistors 11 and 12. As a result, the transistors 11 and 12 become conductive according to the power supply voltage VDD. When the enable signal EN is at a low level, the 3-state inverter 17 is in a state where its output operation is prohibited (output high impedance state). Therefore, the output signal OUT has a logic level corresponding to the conduction state of the transistors 11 and 12 as described above.

このような構成とすることにより、電圧検出回路10の検出動作を必要に応じてオン/オフさせることができるので、消費電力の低減を図ることが可能となる。例えば、電源電圧VDDの起動時には、イネーブル信号ENをローレベルとして電圧検出回路10をオンとしておき、出力信号OUTの立上がりエッジが検出された後、イネーブル信号ENをハイレベルとして電圧検出回路10をオフすることにより、電圧検出回路10の消費電力を低減することが可能となる。   With such a configuration, the detection operation of the voltage detection circuit 10 can be turned on / off as necessary, so that power consumption can be reduced. For example, when the power supply voltage VDD is started, the enable signal EN is set to a low level and the voltage detection circuit 10 is turned on. After the rising edge of the output signal OUT is detected, the enable signal EN is set to a high level and the voltage detection circuit 10 is turned off. As a result, the power consumption of the voltage detection circuit 10 can be reduced.

なお、上記の第3実施形態では、イネーブル信号ENに応じて出力信号OUTの論理レベルを固定する出力論理固定部として、3ステートインバータ17を用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、出力論理固定部として、3ステートバッファを用いてもよいし、或いは、固定電圧の印加端と出力信号OUTの印加端との間を導通/遮断するアナログスイッチを用いてもよい。   In the third embodiment described above, the configuration using the three-state inverter 17 as an example of the output logic fixing unit that fixes the logic level of the output signal OUT according to the enable signal EN has been described. The configuration of the present invention is not limited to this, and a three-state buffer may be used as the output logic fixing unit, or between the application terminal of the fixed voltage and the application terminal of the output signal OUT / An analog switch for blocking may be used.

また、上記の第3実施形態では、第2実施形態の電圧検出回路10にイネーブル機能を付加した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、第1実施形態の電圧検出回路10にイネーブル機能を付加した構成(言い換えれば、第3実施形態からバイアス調整機能を除外した構成)としても構わない。   In the third embodiment, the description has been given by taking as an example a configuration in which the enable function is added to the voltage detection circuit 10 of the second embodiment, but the configuration of the present invention is not limited to this. A configuration in which an enable function is added to the voltage detection circuit 10 of the first embodiment (in other words, a configuration in which the bias adjustment function is excluded from the third embodiment) may be employed.

<第1応用例>
図9は、電圧検出回路10の第1応用例を示す図である。第1応用例では、電源電圧VDDが電圧検出回路10と電子回路20の双方に供給されており、電圧検出回路10の出力信号OUTは、電子回路20のパワーオンリセット信号として用いられている。
<First application example>
FIG. 9 is a diagram illustrating a first application example of the voltage detection circuit 10. In the first application example, the power supply voltage VDD is supplied to both the voltage detection circuit 10 and the electronic circuit 20, and the output signal OUT of the voltage detection circuit 10 is used as a power-on reset signal of the electronic circuit 20.

図10は、第1応用例の動作を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、電源電圧VDD、出力信号OUT、及び、電子回路20の動作状態が描写されている。電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも低いときには、出力信号OUTがローレベルとなり、電子回路20はリセット状態となる。これにより、電源立ち上げ中の誤動作を防止することができる。一方、電源電圧VDDが閾値電圧Vthよりも高くなると、出力信号OUTがハイレベルとなり、電子回路20の通常動作が開始される。   FIG. 10 is a time chart for explaining the operation of the first application example, in which the power supply voltage VDD, the output signal OUT, and the operation state of the electronic circuit 20 are depicted in order from the top. When the power supply voltage VDD is lower than the threshold voltage Vth, the output signal OUT is at a low level, and the electronic circuit 20 is in a reset state. As a result, it is possible to prevent malfunction during power-on. On the other hand, when the power supply voltage VDD becomes higher than the threshold voltage Vth, the output signal OUT becomes high level, and the normal operation of the electronic circuit 20 is started.

このように、電圧検出回路10をパワーオンリセット信号の生成手段として用いることにより、電圧検出回路10が搭載されるセットの小型化を図ることが可能となる。   Thus, by using the voltage detection circuit 10 as a means for generating a power-on reset signal, it is possible to reduce the size of the set on which the voltage detection circuit 10 is mounted.

<第2応用例>
図11は、電圧検出回路10の第2応用例を示す図である。第2応用例では、電子回路30に電源電圧VDD1が供給されており、電圧検出回路10と電子回路40の双方に電源電圧VDD2が供給されている。電子回路30と電子回路40との間には主従関係があり、電子回路30は、電圧検出回路10の出力信号OUTに基づいて、電子回路40の制御信号CTRLを生成する。また、電子回路30は、イネーブル信号ENを用いて電圧検出回路10を周期的にオン/オフ制御する機能も備えている。
<Second application example>
FIG. 11 is a diagram illustrating a second application example of the voltage detection circuit 10. In the second application example, the power supply voltage VDD1 is supplied to the electronic circuit 30, and the power supply voltage VDD2 is supplied to both the voltage detection circuit 10 and the electronic circuit 40. There is a master-slave relationship between the electronic circuit 30 and the electronic circuit 40, and the electronic circuit 30 generates the control signal CTRL of the electronic circuit 40 based on the output signal OUT of the voltage detection circuit 10. The electronic circuit 30 also has a function of periodically turning on / off the voltage detection circuit 10 using the enable signal EN.

図12は、第2応用例の動作を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、電源電圧VDD2、イネーブル信号EN、出力信号OUT、及び、制御信号CTRLが描写されている。イネーブル信号ENがローレベル(電圧検出回路10の動作を許可するための論理レベル)に立ち下げられたときに、電源電圧VDD2が閾値電圧Vthを上回っていた場合には、出力信号OUTがハイレベルとなる。このとき、電子回路30は、電子回路40に電源電圧VDD2が供給されていると判断して、電子回路40を動作状態(RUN)とするための制御信号CTRLを出力する。一方、イネーブル信号ENがローレベルに立ち下げられたときに、電源電圧VDD2が閾値電圧Vthを下回っていた場合には、出力信号OUTがローレベルとなる。このとき、電子回路30は、電子回路40に電源電圧VDD2が供給されていないと判断して、電子回路40を待機状態(WAIT)させるための制御信号CTRLを出力する。   FIG. 12 is a time chart for explaining the operation of the second application example, in which the power supply voltage VDD2, the enable signal EN, the output signal OUT, and the control signal CTRL are depicted in order from the top. When the enable signal EN is lowered to a low level (a logic level for permitting the operation of the voltage detection circuit 10), if the power supply voltage VDD2 exceeds the threshold voltage Vth, the output signal OUT is a high level. It becomes. At this time, the electronic circuit 30 determines that the power supply voltage VDD2 is supplied to the electronic circuit 40, and outputs a control signal CTRL for setting the electronic circuit 40 to an operating state (RUN). On the other hand, when the power supply voltage VDD2 is lower than the threshold voltage Vth when the enable signal EN is lowered to the low level, the output signal OUT becomes the low level. At this time, the electronic circuit 30 determines that the power supply voltage VDD2 is not supplied to the electronic circuit 40, and outputs a control signal CTRL for causing the electronic circuit 40 to enter a standby state (WAIT).

このような構成とすることにより、電源電圧VDD2の供給状態に応じて、電子回路40の動作を適切にオン/オフさせることが可能となる。   With such a configuration, the operation of the electronic circuit 40 can be appropriately turned on / off according to the supply state of the power supply voltage VDD2.

<その他の変形例>
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、各種信号の論理レベル反転は任意である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
<Other variations>
Various technical features disclosed in the present specification can be variously modified within the scope of the technical creation in addition to the above-described embodiment. For example, the logic level inversion of various signals is arbitrary. That is, the above-described embodiment is an example in all respects and should not be considered as limiting, and the technical scope of the present invention is not the description of the above-described embodiment, but the claims. It should be understood that all modifications that come within the meaning and range of equivalents of the claims are included.

本発明に係る電圧検出回路は、例えば、パワーオンリセット回路として利用することが可能である。   The voltage detection circuit according to the present invention can be used as, for example, a power-on reset circuit.

10 電圧検出回路
11 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
12 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
13 バイアス電圧生成部
131 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
132 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
133 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
134 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
14 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
15 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
16 インバータ
17 3ステートインバータ
20、30、40 電子回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Voltage detection circuit 11 P channel type MOS field effect transistor 12 N channel type MOS field effect transistor 13 Bias voltage generation part 131 P channel type MOS field effect transistor 132 N channel type MOS field effect transistor 133 N channel type MOS field effect transistor 134 P-channel MOS field effect transistor 14 P-channel MOS field effect transistor 15 N-channel MOS field effect transistor 16 Inverter 17 3-state inverter 20, 30, 40 Electronic circuit

Claims (8)

ソースが監視対象である電源電圧の印加端に接続されており、ドレインが出力信号の印加端に接続されており、ゲートが第1バイアス電圧の印加端に接続されており、第1オンスレッショルド電圧を有する第1Pチャネル型トランジスタと;
ソースが接地電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記出力信号の印加端に接続されており、ゲートが第2バイアス電圧の印加端に接続されており、前記第1オンスレッショルド電圧とは異なる第2オンスレッショルド電圧を有する第1Nチャネル型トランジスタと;
前記第1オンスレッショルド電圧に応じて前記第1バイアス電圧を可変制御し、前記第2オンスレッショルド電圧に応じて前記第2バイアス電圧を可変制御するバイアス電圧生成部と;
を有することを特徴とする電圧検出回路。
The source is connected to the application terminal for the power supply voltage to be monitored, the drain is connected to the application terminal for the output signal, the gate is connected to the application terminal for the first bias voltage, and the first on-threshold voltage A first P-channel transistor having:
The source is connected to the ground voltage application terminal, the drain is connected to the output signal application terminal, the gate is connected to the second bias voltage application terminal, and the first on-threshold voltage is A first N-channel transistor having a different second on-threshold voltage;
A bias voltage generator that variably controls the first bias voltage according to the first on-threshold voltage and variably controls the second bias voltage according to the second on-threshold voltage;
A voltage detection circuit comprising:
前記電源電圧が閾値電圧よりも低いときには、前記第1Nチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流が前記第1Pチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流よりも大きくなり、
前記電源電圧が前記閾値電圧よりも高いときには、前記第1Pチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流が前記第1Nチャネル型トランジスタに流れるドレイン電流よりも大きくなる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧検出回路。
When the power supply voltage is lower than the threshold voltage, the drain current flowing through the first N-channel transistor is larger than the drain current flowing through the first P-channel transistor,
When the power supply voltage is higher than the threshold voltage, the drain current flowing through the first P-channel transistor is larger than the drain current flowing through the first N-channel transistor.
The voltage detection circuit according to claim 1.
前記バイアス電圧生成部は、
前記第1オンスレッショルド電圧が高いほど前記第1バイアス電圧を下げ、前記第1オンスレッショルド電圧が低いほど前記第1バイアス電圧を上げるように、前記第1バイアス電圧の可変制御を行い、
前記第2オンスレッショルド電圧が高いほど前記第2バイアス電圧を上げ、前記第2オンスレッショルド電圧が低いほど前記第2バイアス電圧を下げるように、前記第2バイアス電圧の可変制御を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の電圧検出回路。
The bias voltage generator is
The first bias voltage is variably controlled such that the higher the first on-threshold voltage is, the lower the first bias voltage is, and the lower the first on-threshold voltage is, the higher the first bias voltage is.
The second bias voltage is variably controlled such that the second bias voltage is increased as the second on-threshold voltage is higher, and the second bias voltage is decreased as the second on-threshold voltage is lower.
The voltage detection circuit according to claim 2.
前記バイアス電圧生成部は、
ソースが前記電源電圧の印加端に接続されており、ゲートとドレインがいずれも前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートに接続されており、前記第1Pチャネル型トランジスタとペア性を有する第2Pチャネル型トランジスタと;
前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートと前記接地電圧の印加端との間に接続されている第1負荷と;
ソースが前記接地電圧の印加端に接続されており、ゲートとドレインがいずれも前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートに接続されており、前記第1Nチャネル型トランジスタとペア性を有する第2Nチャネル型トランジスタと;
前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートと前記電源電圧の印加端との間に接続されている第2負荷と;
を含むことを特徴とする請求項3に記載の電圧検出回路。
The bias voltage generator is
A second P-channel transistor having a source connected to the power supply voltage application end, a gate and a drain connected to the gate of the first P-channel transistor, and having a pair property with the first P-channel transistor When;
A first load connected between the gate of the first P-channel transistor and the ground voltage application end;
A second N-channel transistor having a source connected to the application terminal of the ground voltage, a gate and a drain connected to the gate of the first N-channel transistor, and having a pair property with the first N-channel transistor When;
A second load connected between the gate of the first N-channel transistor and the power supply voltage application end;
The voltage detection circuit according to claim 3, further comprising:
前記第1負荷は、第3Nチャネル型トランジスタであり、
前記第2負荷は、第3Pチャネル型トランジスタである、
ことを特徴とする請求項4に記載の電圧検出回路。
The first load is a third N-channel transistor;
The second load is a third P-channel transistor.
The voltage detection circuit according to claim 4.
前記第3Nチャネル型トランジスタのゲートには、前記電源電圧が印加されており、
前記第3Pチャネル型トランジスタのゲートには、前記接地電圧が印加されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の電圧検出回路。
The power supply voltage is applied to the gate of the third N-channel transistor,
The ground voltage is applied to the gate of the third P-channel transistor.
The voltage detection circuit according to claim 5.
ソースが前記電源電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記第1Pチャネル型トランジスタのゲートに接続されている第4Pチャネル型トランジスタと;
ソースが前記接地電圧の印加端に接続されており、ドレインが前記第1Nチャネル型トランジスタのゲートに接続されている第4Nチャネル型トランジスタと;
をさらに有し、
前記第3Nチャネル型トランジスタと前記第3Pチャネル型トランジスタ、及び、前記第4Pチャネル型トランジスタと前記第4Nチャネル型トランジスタは、いずれもイネーブル信号に応じてオン/オフ制御される、
ことを特徴とする請求項5に記載の電圧検出回路。
A fourth P-channel transistor having a source connected to the power supply voltage application end and a drain connected to the gate of the first P-channel transistor;
A fourth N-channel transistor having a source connected to the ground voltage application end and a drain connected to the gate of the first N-channel transistor;
Further comprising
The third N-channel transistor and the third P-channel transistor, and the fourth P-channel transistor and the fourth N-channel transistor are all turned on / off according to an enable signal.
The voltage detection circuit according to claim 5.
前記イネーブル信号に応じて前記出力信号の論理レベルを固定する出力論理固定部をさらに有することを特徴とする請求項7に記載の電圧検出回路。   The voltage detection circuit according to claim 7, further comprising an output logic fixing unit that fixes a logic level of the output signal in accordance with the enable signal.
JP2011265577A 2011-12-05 2011-12-05 Voltage detection circuit Active JP5888954B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011265577A JP5888954B2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Voltage detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011265577A JP5888954B2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Voltage detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013118550A true JP2013118550A (en) 2013-06-13
JP5888954B2 JP5888954B2 (en) 2016-03-22

Family

ID=48712809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011265577A Active JP5888954B2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Voltage detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5888954B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210720A1 (en) 2013-06-05 2014-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58221421A (en) * 1982-06-09 1983-12-23 Fujitsu Ltd Circuit for detecting power source voltage
JPS60222777A (en) * 1984-03-14 1985-11-07 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド Cmos power-on detecting circuit
JPH1186599A (en) * 1997-09-08 1999-03-30 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2000165220A (en) * 1998-11-27 2000-06-16 Fujitsu Ltd Start-up circuit and semiconductor integrated circuit device
JP2003273724A (en) * 2002-03-18 2003-09-26 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2007142844A (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Toshiba Corp Power-on power supply voltage detection circuit
JP2007234206A (en) * 2006-01-31 2007-09-13 Toshiba Corp Semiconductor memory device, power supply detector, and semiconductor device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58221421A (en) * 1982-06-09 1983-12-23 Fujitsu Ltd Circuit for detecting power source voltage
JPS60222777A (en) * 1984-03-14 1985-11-07 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド Cmos power-on detecting circuit
JPH1186599A (en) * 1997-09-08 1999-03-30 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2000165220A (en) * 1998-11-27 2000-06-16 Fujitsu Ltd Start-up circuit and semiconductor integrated circuit device
JP2003273724A (en) * 2002-03-18 2003-09-26 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit device
JP2007142844A (en) * 2005-11-18 2007-06-07 Toshiba Corp Power-on power supply voltage detection circuit
JP2007234206A (en) * 2006-01-31 2007-09-13 Toshiba Corp Semiconductor memory device, power supply detector, and semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210720A1 (en) 2013-06-05 2014-12-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5888954B2 (en) 2016-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI498702B (en) Voltage regulator
JP5305519B2 (en) Voltage regulator circuit
KR101369154B1 (en) Shunt regulator having over-voltage protection circuit and semiconductor device including the same
US20130049721A1 (en) Linear Regulator and Control Circuit Thereof
JP2007026337A (en) Voltage regulator
JP6082356B2 (en) Semiconductor device
US8941421B2 (en) Semiconductor device
JP5211889B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US10141924B2 (en) Semiconductor circuit, voltage detection circuit, and voltage determination circuit
JP2017126259A (en) Power supply unit
KR20140104352A (en) Level shift circuit
KR20140079008A (en) Power on reset(POR) circuit
JP2008211707A (en) Input circuit
JP6205163B2 (en) Semiconductor device
JP6524829B2 (en) Level shift circuit
JP5421075B2 (en) Input circuit
JP2005291865A (en) Power supply voltage monitoring circuit
JP2017079431A (en) Voltage comparator circuit
JP5806972B2 (en) Output driver circuit
JP5888954B2 (en) Voltage detection circuit
JP2006148971A5 (en)
JP2009282908A (en) Regulator
US7576575B2 (en) Reset signal generator in semiconductor device
US20120268208A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2011188361A (en) Power-on reset circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150625

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150630

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150818

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20150818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5888954

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250