JP2015170146A - 電子回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを加えることなく外部通信が可能な３端子の電子回路を提供する。【解決手段】 調整機器５が接続されたときに、ユーザモードで使用されるＶＤＤ電圧であるＶＤＤ＿Ｕより低い電圧範囲で振動するモード切換信号ＭＣＳＧが、３端子電子回路１の電源端子ＴＶＤＤに供給され、且つ、所定のモード切換用信号パターンを示す信号が信号端子ＴＳＧが入力したことを条件に、ユーザモードと調整モードとの間で動作モードの切り換えを行う。調整モードでは、ＶＤＤ電圧に重畳された調整用信号ＡＪＳを基に、信号端子ＤＳＧを介して、制御回路２５と調整機器５と調整用の信号の入出力が行われる。【選択図】図６

Description

本発明は、電源端子、信号端子及びグランド端子の３端子を備えた電子回路に関するものである。

最終製品において外部端子として電源端子、信号端子及びグランド端子の３端子のみ備えている電子回路がある。このような電子回路では、全製造工程における最終製品となる前の工程では、３端子以外に通信端子又は切換端子を利用でき、これらの端子を利用して当該電子回路と外部の調整機器との間でテスト用あるいは調整用の信号を入出力する。しかしながら、このような通信端子又は切換端子は最終製品では利用できないため、最終製品では、これらの端子を利用したテスト及び調整ができない。

ところで、上述したような電子回路の最終製品の調整等をするために、電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを供給すると共に、信号端子を強力なバッファ回路でドライブすることで、電子回路を調整モードに切り換え、信号端子を介して調整用の信号を入力して調整動作を行うことがある。

しかしながら、上述したように電子回路の電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを供給するためには、電源端子に接続される電子回路内のデバイスとして、電子回路の通常使用範囲で要求される定格以上のものを使う必要があり、電子回路のサイズ及びコストが大きくなるという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部端子として電源端子、信号端子及びグランド端子の３端子のみを備えた電子回路において、電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを加えることなく外部通信が可能な電子回路を提供することである。

上述した従来技術も問題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の電子回路は、電源端子、信号端子及びグランド端子を備え、通常動作モード及び非通常動作モードの動作を選択的に行う電子回路であって、前記電源端子に外部から供給される電源電圧に重畳された第１の信号と、前記信号端子に外部から供給される第２の信号とを基に、前記通常動作モードと前記非通常動作モードとの間で動作モードを切り換える。

本発明の電子回路によれば、前記電源端子に外部から供給される電源電圧に重畳された第１の信号と、前記信号端子に外部から供給される第２の信号とを基に動作モードを切り換えるため、電源電圧のみを基に動作モードを切り換える場合に比べて、モード切り換えの信頼性を高めることができる。

好適には、本発明の電子回路は、前記通常動作モードで使用される電圧を含まない第１の電圧範囲で振動する前記第１の信号を検出する第１の信号検出手段と、前記第１の信号検出手段において検出される前記第１の信号の立上がり若しくは立下りに同期して前記第２の信号を取得する信号取得手段と、前記信号取得手段において取得された前記第２の信号と所定の信号パターンとが一致したことを条件に前記動作モードの切り換えを行うか否かを判定するモード切換判定手段と、前記モード切換判定手段の判定結果に基づいて、前記通常動作モードと前記非通常動作モードとの間で動作モードを切り換える制御手段とを有する。

本発明の電子回路によれば、前記動作モードを切り換える際に、外部から前記電源端子に前記通常動作モードで使用される電圧を含まない第１の電圧範囲で振動する前記第１の信号が供給される。また、信号端子に入力される所定の信号パターンを示す第２の信号が入力される。
そして、本発明の電子回路では、第１の信号検出手段が、前記通常動作モードで使用される電圧を含まない第１の電圧範囲で振動する前記第１の信号を検出する。
そして、信号取得手段が、前記第１の信号検出手段において検出される前記第１の信号の立上がり若しくは立下りに同期して前記第２の信号を取得する。
そして、モード切換判定手段が、前記信号取得手段において取得された前記第２の信号と所定の信号パターンとが一致したことを条件に前記動作モードの切り換えを行うと判定する。
そして、制御手段は、前記モード切換判定手段の判定結果に基づいて、前記通常動作モードと前記非通常動作モードとの間で動作モードを切り換える。
このように、動作モードを切り換えに、前記通常動作モードで使用される電圧を含まない第１の電圧範囲で振動する前記第１の信号を用いることで、通常動作モードにおいて誤って動作モードが切り換えられることを回避できる。
また、第１の信号検出回路において第１の信号が検出されたことを条件に、制御手段において前記第２の信号が所定の信号パターンと一致したか否かが判断されるため、これによっても動作モード切り換えの信頼性を高めることができる。

好適には、本発明の電子回路の前記第１の信号検出手段は、前記通常動作モード及び前記非通常動作モードのいずれのモードにおいても使用されない前記第１の電圧範囲で所定のしきい値を挟んで振動する前記第１の信号と前記しきい値と比較してクロック信号を生成し、前記信号取得手段は、前記第１の信号検出手段が生成した前記クロック信号を基準として前記第２の信号を取得する。

好適には、本発明の電子回路の前記制御手段は、前記非通常動作モードにおいて、前記信号端子を介して信号の送信及び信号の受信の少なくとも一方を行う。
これにより、非通常動作モードにおいて、外部からの信号の入力のみでなく、処理結果を信号端子から外部に出力することもできる。

好適には、本発明の電子回路の前記第１の電圧範囲は、前記通常動作モードで使用される電源電圧より低い電圧範囲である。
これにより、電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを加える必要がないため、ユーザモードに必要な定格を超える部品を用いる必要がない。その結果、製品化後のテスト及び調整を、小規模且つ低価格化な構成で実現できる。

好適には、本発明の電子回路は、前記非通常動作モードにおいて、前記電源電圧に重畳され、最大電圧が前記通常動作モードで使用される電圧より高く、最小電圧が前記第１の電圧範囲より高い第２の電圧範囲で振動する第３の信号を検出する第２の信号検出手段をさらに有し、前記信号取得手段は、前記非通常動作モードにおいて、前記第２の信号検出手段において検出される前記第３の信号の立上がり若しくは立下りに同期して前記第２の信号を取得し、前記制御手段は、前記信号取得手段が取得した前記第２の信号を基に、前記非通常動作モードの処理を行う。
この構成によれば、非通常動作モードにおいて、外部からの信号の入力のみでなく、処理結果を信号端子から外部に出力することもできる。
また、上述した第３の信号は、第２の最大電圧が前記通常動作モードで使用される電圧より高く、最小電圧が前記第１の電圧範囲より高い第２の電圧範囲で振動する。そのため、意図しない通常動作モードの動作や、意図しないモード切り換え動作を高い信頼性で回避できる。

好適には、本発明の電子回路の前記制御回路は、前記第３の信号の立上がり若しくは立下りに同期して、前記非通常動作モードの処理に応じた信号を前記信号端子を介して出力する。
この構成によれば、非通常動作モードにおいて、外部からの信号の入力のみでなく、処理結果を信号端子から外部に出力することもできる。

好適には、本発明の電子回路は、前記通常動作モードで前記信号端子を介して出力する信号を生成するメイン回路をさらに有し、前記メイン回路は、前記非通常動作モードにおいて非動作状態となる。
この構成によれば、消費電力を低減し、省電力化が図れる。また、このようにすることで、本発明の電子回路の消費電力を監視することで、当該電子回路の外部から通常動作モード及び非通常動作モードのいずれの動作モードで動作しているかを外部から容易に判断できる。

本発明によれば、外部端子として電源端子、信号端子及びグランド端子の３端子のみを備えた電子回路において、電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを加えることなく外部通信が可能な電子回路を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路のユーザモードにおける外部接続形態を説明するための図である。 図２は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路の調整モードにおける外部接続形態を説明するための図である。 図３は、ユーザモードから調整モードに切り換わる前後のタイミングにおける３端子電子回路の信号の波形図であり、図３Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図３Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図、図３Ｃはモード切換判定回路が生成するモード切換判定信号Ｓ２４の波形図である。 図４は、調整モードからユーザモードに切り換わる前後のタイミングにおける３端子電子回路の信号の波形図であり、図４Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図４Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図、図４Ｃはモード切換判定回路が生成するモード切換判定信号Ｓ２４の波形図である。 図５は、ユーザモード、調整モード及びユーザモードの順に切り換わる際の３端子電子回路１の信号の波形図であり、図５Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図５Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図である。 図６は、図１及び図２に示す３端子電子回路の構成図である。 図７は、図６に示す第１クロック信号発生回路及び第２クロック信号発生回路の一例を説明するための図である。 図８は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る３端子電子回路について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路１のユーザモードにおける外部接続形態を説明するための図である。図２は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路１の調整モードにおける外部接続形態を説明するための図である。
本実施形態において、ユーザモードとは、３端子電子回路１が最終製品としての本来の動作を行い、当該動作に応じた出力信号を信号端子ＴＳＧから外部に出力するモードである。一方、調整モードは、３端子電子回路１の出荷前あるいは出荷後に、３端子電子回路１の機能をテスト又は調整するためのモードである。当該テスト又は調整の対象となる３端子電子回路１の機能としては、例えば、センサ機能がある。
ユーザモードが本発明の通常動作モードの一例であり、調整モードが本発明の非通常動作モードの一例である。

図１及び図２に示すように、３端子電子回路１は、ＶＤＤ電圧が供給される電源端子ＴＶＤＤと、信号用の信号端子ＴＳＧと、グランド端子ＴＧＮＤとの３つの端子を備えた３端子電子回路である。
電源端子ＴＶＤＤが本発明の電源端子の一例であり、信号端子ＴＳＧが本発明の信号端子の一例であり、グランド端子ＴＧＮＤが本発明のグランド端子の一例である。

図１に示すように、ユーザモードにおいて、３端子電子回路１の電源端子ＴＶＤＤ、信号端子ＴＳＧ及びグランド端子ＴＧＮＤは、例えば、ユーザ外部機器３のそれぞれ対応する端子に接続される。ユーザモードにおいて、３端子電子回路１は、その動作に応じたアナログ信号を信号端子ＴＳＧからユーザ外部機器３に出力する。

また、図２に示すように、調整モードにおいて、３端子電子回路１の電源端子ＴＶＤＤ、信号端子ＴＳＧ及びグランド端子ＴＧＮＤは、例えば、メーカ等の調整機器５のそれぞれ対応する端子に接続される。調整モードにおいて、３端子電子回路１は、信号端子ＴＳＧを介して調整用の信号を調整機器５との間で送受信する。
なお、３端子電子回路１のグランド端子ＴＧＮＤは、ユーザ外部機器３及び調整機器５以外の機器や接続点に接続されてもよい。
３端子電子回路１は、電源端子ＴＶＤＤに供給されたＶＤＤ電圧及び信号端子ＴＳＧに入力された信号を基に、ユーザモードと調整モードとの間での動作モードの切り換えを自動的に行う。

以下、上述したユーザモード及び調整モードにおいて、ユーザ外部機器３及び調整機器５から３端子電子回路１に供給される信号を説明する。
図３は、ユーザモードから調整モードに切り換わる前後のタイミングにおける３端子電子回路１の信号の波形図であり、図３Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図３Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図、図３Ｃはモード切換判定回路２４が生成するモード切換判定信号Ｓ２４の波形図である。
図４は、調整モードからユーザモードに切り換わる前後のタイミングにおける３端子電子回路１の信号の波形図であり、図４Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図４Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図、図４Ｃはモード切換判定回路２４が生成するモード切換判定信号Ｓ２４の波形図である。
図５は、ユーザモード、調整モード及びユーザモードの順に切り換わる際の３端子電子回路１の信号の波形図であり、図５Ａは電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤの波形図、図５Ｂは信号端子ＴＳＧを介して入力される信号の波形図である。

図３Ａ，図４Ａ，図５Ａに示すように、３端子電子回路１にユーザ外部機器３が接続されたユーザモードにおいて、電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤは電圧ＶＤＤ＿Ｕとなる。
また、３端子電子回路１に調整機器５が接続されると、調整機器５から３端子電子回路１の電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤにはモード切換期間ＭＣＶに示されるモード切換信号ＭＣＳが重畳される。モード切換信号ＭＣＳが本発明の第１の信号の一例である。
モード切換信号ＭＣＳは、通常動作モードで使用される電圧ＶＤＤ＿Ｕより低い最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１と最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１との間の電圧範囲で振動する。モード切換信号ＭＣＳは、ユーザモード又は調整モードで使用されない電圧範囲の信号である。すなわち、モード切換信号ＭＣＳは、３端子電子回路１の定格電圧より低く、且つ３端子電子回路１が動作可能な電圧範囲で振動する信号である。最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１と最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１との間の電圧範囲が本発明の第１の電圧範囲の一例である。

また、図２に示すように、３端子電子回路１に調整機器５が接続されると、調整機器５によって３端子電子回路１の信号端子ＴＳＧがバッファ回路で駆動されて、図３Ｂ，図４Ｂに示すモード切換期間ＭＣＶ内に例えば「１００１」を示すモード切換用信号パターンＭＣＳＰが調整機器５から３端子電子回路１に送信される。信号端子ＴＳＧに調整機器５から入力される上記信号が本発明の第２の信号の一例であり、モード切換用信号パターンＭＣＳＰが本発明の信号パターンの一例である。

３端子電子回路１は、上述したように電源端子ＴＶＤＤに供給される電源電圧ＶＤＤに重畳されたモード切換信号ＭＣＳと、信号端子ＴＳＧから入力したモード切換用信号パターンＭＣＳＰとを基に、動作モードの切り換えを行う。

また、図２に示すように３端子電子回路１に調整機器５が接続されて調整モードで動作中は、図３Ａ及び図５Ａに示すように、電源電圧ＶＤＤに調整用信号ＡＪＳが重畳される。調整用信号ＡＪＳが本発明の第３の信号の一例である。
調整用信号ＡＪＳは、その最大電圧ＴＤＤ＿Ｈ２が、３端子電子回路１の動作に支障がない範囲で電圧ＶＤＤ＿Ｕより高く、最小電圧ＶＤＤ＿Ｌ２がモード切換信号ＭＣＳの最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１より高い電圧範囲で振動する。最大電圧ＴＤＤ＿Ｈ２と最小電圧ＶＤＤ＿Ｌ２との間の電圧範囲が本発明の第２の電圧範囲の一例である。

以下、図１及び図２に示す３端子電子回路１の構成を詳細に説明する。
図６は、図１及び図２に示す３端子電子回路１の構成図である。
図６に示すように、３端子電子回路１は、例えば、第１クロック信号発生回路２１、第２クロック信号発生回路２２、データ取得回路２３、モード切換判定回路２４、制御回路２５及びメイン回路２７を有する。
制御回路２５と信号端子ＴＳＧとの間はスイッチＳＷ１によって選択的にオン状態あるいはオフ状態となる。メイン回路２７と信号端子ＴＳＧとの間はスイッチＳＷ２によって選択的にオン状態あるいはオフ状態となる。

制御回路２５は、ユーザーモードにおいては、スイッチＳＷ１をオフ状態、スイッチＳＷ２をオン状態にし、メイン回路２７から出力されるアナログ信号を信号端子ＴＳＧを介して図１に示すユーザ外部機器３に出力する。ユーザモードにおいては、モード切換判定回路２４が、メイン回路２７からの信号とデータ取得回路２３からのデータＳ２３とを基に動作モードの切り換え判定を行う。
制御回路２５は、調整モードにおいては、スイッチＳＷ１をオン状態、スイッチＳＷ２をオフ状態にする。そして、制御回路２５と図２に示す調整機器５とが信号端子ＴＳＧを介して調整用の信号を送受信して調整動作を行う。

３端子電子回路１内の各回路には、電源端子ＴＶＤＤに供給されたＶＤＤ電圧が、電源ライン等を介して供給される。また、３端子電子回路１内の各回路のグランド電位として、グランド端子ＴＧＮＤのグランド電位が用いられる。

第１クロック信号発生回路２１は、モード切換期間ＭＣＶ内に、電源端子ＴＶＤＤから入力された電源電圧ＶＤＤに重畳された前述したモード切換信号ＭＣＳを基に、データ取得回路２３でのデータ取得に有効なクロック信号を生成する。
すなわち、本実施形態では、３端子電子回路１が定格電圧より低い電圧でも動作することを利用し、３端子電子回路１の定格電圧より低く、且つ３端子電子回路１が動作可能な電圧範囲で振動するモード切換信号ＭＣＳを調整機器５から３端子電子回路１に送信し、３端子電子回路１で検出する。
そのため、３端子電子回路１が電源端子ＴＶＤＤに定格電圧である電圧ＶＤＤ＿Ｕが供給されてユーザモードで動作している間は、データ取得回路２３でのデータ取得に有効なクロック信号は第１クロック信号発生回路２１で生成されない。これにより、誤った動作モード切換えが行われることを回避できる。

図７は、第１クロック信号発生回路２１及び第２クロック信号発生回路２２の一例を説明するための図である。
図７に示すように、第１クロック信号発生回路２１は、コンパレータ１００及び抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を用いて実現される。
コンパレータ１００の−端子には、電源端子ＴＶＤＤのＶＤＤ電圧とグランドとの間の電圧を、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２で分圧した電圧が供給される。
また、コンパレータ１００の＋端子には、所定の基準電圧源から基準電圧（クロック判定レベル電圧）Ｖ＿ＲＥＦ１が供給される。当該基準電圧Ｖ＿ＲＥＦ１としては、ＶＤＤ電圧がモード切換信号ＭＣＳの最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１となったときの−端子の電圧より高く、ＶＤＤ電圧がモード切換用波形の最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１となったときの−端子の電圧より低い電圧が用いられる。
なお、基準電圧Ｖ＿ＲＥＦ１は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値の比率を変えることで調整可能である。

コンパレータ１００は、−端子の電圧と＋端子の基準電圧とを比較し、当該比較の結果が切り換わる度にレベルを切り換える信号Ｓ２１を生成する。
信号Ｓ２１は、ＶＤＤ電圧にモード切換信号ＭＣＳが重畳されているときクロック信号となり、それ以外の場合にクロック信号とならない。

第２クロック信号発生回路２２は、調整モードにおいて、電源端子ＴＶＤＤから入力された電源電圧ＶＤＤに重畳された前述した調整用信号ＡＪＳを基に、データ取得回路２３でのデータ取得に有効なクロック信号を生成する。
図７に示すように、第２クロック信号発生回路２２は、基本的に第１クロック信号発生回路２１と同じ構成を有し、コンパレータ２００及び抵抗Ｒ２１、Ｒ２２を用いて実現される。

コンパレータ２００の−端子には、電源端子ＴＶＤＤのＶＤＤ電圧とグランドとの間の電圧を、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２で分圧した電圧が供給される。
また、コンパレータ２００の＋端子には、所定の基準電圧源から基準電圧Ｖ＿ＲＥＦ２が供給される。当該基準電圧Ｖ＿ＲＥＦ２としては、ＶＤＤ電圧が調整用信号ＡＪＳの最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ２となったときの−端子の電圧より高く、ＶＤＤ電圧がモード切換用波形の最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ２となったときの−端子の電圧より低い電圧が用いられる。
なお、基準電圧Ｖ＿ＲＥＦ２は、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値の比率を変えることで調整可能である。

コンパレータ２００は、−端子の電圧と＋端子の基準電圧とを比較し、当該比較の結果が切り換わる度にレベルを切り換える信号Ｓ２２を生成し、これをデータ取得部２３および制御回路２５に出力する。
信号Ｓ２２は、ＶＤＤ電圧に調整用信号ＡＪＳが重畳されているとき（調整モード）においてクロック信号となり、それ以外の場合にクロック信号とならない。

データ取得回路２３は、第１クロック信号発生回路２１からの信号Ｓ２１がクロック信号である場合に、信号Ｓ２１の立ち下がりタイミングを基準に、信号端子ＴＳＧから入力された信号からデータを取得する。データ取得回路２３は、当該取得したデータＳ２３をモード切換判定回路２４に出力する。なお、データ取得回路２３は、信号Ｓ２１の立ち上がりタイミングを基準に、信号端子ＴＳＧから入力された信号からデータを取得してもよい。
なお、信号端子ＴＳＧからの信号入力は、図２に示すように３端子電子回路１に調整機器５が接続されたときに行われる。

モード切換判定回路２４は、データ取得回路２３で取得したデータと、上記所定のモード切換用信号パターンＭＣＳＰとを比較し、これらが一致していることを条件に、ユーザモードと調整モードとの間で動作モードの切り換えを示すモード切換判定信号Ｓ２４を制御回路２５に出力する。また、モード切換判定回路２４は、ユーザモードにおいては、メイン回路２７からの信号をさらに用いて、上記比較の結果を一致したことを条件に、ユーザモードから調整モードへの切り換えを示すモード切換判定信号Ｓ２４を制御回路２５に出力する。
モード切換判定回路２４は、例えば、図３Ｃ，図４Ｃに示すように、ユーザモードにおいてハイレベルとなり、調整モードにおいてローレベルとなるモード切換判定信号Ｓ２４を生成する。

制御回路２５は、ユーザモードにおいてスイッチＳＷ１をオフ状態とし、スイッチＳＷ２をオン状態とする。ユーザモードでは、メイン回路２７からのアナログ信号が信号端子ＴＳＧを介して図１に示す外部機器３に出力される。

一方、制御回路２５は、調整モードにおいてスイッチＳＷ１をオン状態とし、スイッチＳＷ２をオフ状態とする。調整モードでは、制御回路２５は所定の調整動作を行い、信号端子ＴＳＧを介して図２に示す調整機器５との間で調整用信号の送受信を行う。
具体的には、調整モードにおいては、電源電圧ＶＤＤに重畳された調整用信号ＡＪＳに応じて第２クロック信号発生回路２２でクロック信号が生成されて、これを基にデータ取得部２３でよって信号端子ＴＳＧに供給された信号からデータが取得される。そして、データ取得部２３から制御回路２５に上記取得されたデータＳ２３が出力される。
制御回路２５は、入力したデータＳ２３を基に調整処理を行う。
また、制御回路２５は、調整処理に応じて生成したデータを、第２クロック信号発生回路２２からの信号Ｓ２２のクロック信号に基づいて、信号端子ＴＳＧから調整機器５に出力する。

また、制御回路２５は、調整モードにおいて、メイン回路２７を非動作状態にする。これにより、省電力化が図れる。また、このようにすることで、３端子電子回路１の消費電力を監視することで、３端子電子回路１の外部から３端子電子回路１がユーザモード及び調整モードのいずれの動作モードで動作をしてるか否かを外部から容易に判定できる。

以下、３端子電子回路１の動作例を説明する。
図８は、本発明の実施形態に係る３端子電子回路１の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳＴ１：
制御回路２５は、例えば、操作部（図示せず）の操作に応じた操作信号に基づいて、電源がＯＮになったと判断するとステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２：
３端子電子回路１内の各回路が起動される。具体的には、電源端子ＴＶＤＤから供給されたＶＤＤ電圧を基に、第１クロック信号発生回路２１、データ取得回路２３、制御回路２５及びメイン回路２７を含む３端子電子回路１内の各回路が起動される。

ステップＳＴ３：
制御回路２５は、制御回路２５は、メモリ（図示せず）からプログラムを読み込み、これを実行する。

ステップＳＴ４：
制御回路２５は、ステップＳＴ３で実行したプログラムに従って、最初にユーザモードの動作を行うように各回路を制御する。
ユーザーモードにおいては、制御回路２５は、スイッチＳＷ１をオフ状態、スイッチＳＷ２をオン状態にし、メイン回路２７から出力されるアナログ信号を信号端子ＴＳＧを介して図１に示すユーザ外部機器３に出力する。

ステップＳＴ５：
モード切換判定回路２４は、動作モードの切り換えを行うか否かを図５に示すモード切換判定期間内に以下に示すように判断する。モード切換判定期間は、所定の時間間隔で規定されている。
モード切換判定回路２４は、データ取得回路２３で取得したデータと、予め決められたモード切換用信号パターンとを比較し、これらが一致している場合に、動作モードの切り換えを行うと判断する。なお、ユーザモードにおいては、モード切換判定回路２４は、メイン回路２７からの信号を基にユーザモードであることを識別する。

ここで、図１に示すように、３端子電子回路１がユーザ外部機器３に接続されている場合には、電源端子ＴＶＤＤに印加されるＶＤＤ電圧はモード切換信号ＭＣＳの最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１より高い電圧ＶＤＤ＿Ｕに保持されている。そのため、第１クロック信号発生回路２１が生成する信号Ｓ２１はクロック信号とはならず、データ取得回路２３によるデータ取得は行われない。この場合には、モード切換判定回路２４において、データ取得回路２３で取得したデータと、予め決められたモード切換用信号パターンＭＣＳＰとを比較しても、これらが不一致であるため、モード切換判定信号Ｓ２４は動作モードの切り換えを示さない（レベルを保持する）。

一方、図２に示すように、３端子電子回路１が調整機器５に接続されると、図３Ａに示すように、調整機器５から電源端子ＴＶＤＤに印加されるＶＤＤ電圧にモード切換信号ＭＣＳが重畳される。また、調整機器５は、電源電圧ＶＤＤにモード切換信号ＭＣＳが重畳されている期間に、図３Ｂに示すように、例えば「１００１」を示すモード切換用信号パターンＭＣＳＰを信号端子ＴＳＧに出力する。
そのため、第１クロック信号発生回路２１からデータ取得回路２３に出力される信号Ｓ２１は、モード切換信号ＭＣＳに応じたクロック信号となる。

そして、データ取得回路２３は、第１クロック信号発生回路２１からの信号Ｓ２１であるクロック信号の立ち下がりタイミングを基準に、信号端子ＴＳＧから入力された信号からデータを取得する。データ取得回路２３は、取得したデータＳ２３をモード切換判定回路２４に出力する。このとき、データＳ２３は、モード切換用信号パターンＭＣＳＰを示す。
モード切換判定回路２４は、データ取得回路２３から入力したデータＳ２３と、予め決められたモード切換用信号パターンＭＣＳＰとを比較し、これらが一致しているため、ユーザモードから調整モードへの切り換えを行う。このとき、モード切換判定回路２４は、図３Ｃに示すように、モード切換判定信号Ｓ２４のレベルを、ユーザモードを示すレベル（ハイ）から、調整モードを示すレベル（ロー）に切り換える。

ステップＳＴ６：
制御回路２５は、モード切換判定回路２４からモード切換判定信号Ｓ２４に基づいて、調整モードで動作を行うように各回路を制御する。
調整モードにおいては、制御回路２５は、スイッチＳＷ１をオン状態、スイッチＳＷ２をオフ状態にする。そして、制御回路２５と図８に示す調整機器５とが信号端子ＴＳＧを介して調整用の信号を送受信して調整動作を行う。当該調整動作では、例えば、オペアンプのゲイン等の調整が行われる。

調整モードでは、図２に示す調整機器５から３端子電子回路１の電源端子ＴＶＤＤに供給されるＶＤＤ電圧に、図３Ａ及び図５Ａに示す調整用信号ＡＪＳが重畳される。
そして、３端子電子回路１では、電源電圧ＶＤＤに重畳された調整用信号ＡＪＳに応じて第２クロック信号発生回路２２でクロック信号が生成されて、これを基にデータ取得部２３でよって信号端子ＴＳＧに供給された信号からデータが取得される。そして、データ取得部２３から制御回路２５に上記取得されたデータＳ２３が出力される。
制御回路２５は、入力したデータＳ２３を基に調整処理を行う。
また、制御回路２５は、調整処理に応じて生成したデータを、第２クロック信号発生回路２２からの信号Ｓ２２のクロック信号に基づいて、信号端子ＴＳＧから調整機器５に出力する。

ステップＳＴ７：
モード切換判定回路２４は、ステップＳＴ５と同様に、動作モードの切り換えを行うか否かを判断する。
モード切換判定回路２４は、動作モードの切り換えを行うと判断した場合に、図４Ｃに示すように、モード切換判定信号Ｓ２４のレベルを、調整モードを示すレベル（ロー）からユーザモードを示すレベル（ハイ）に切り換える。
その後、３端子電子回路１は前述したステップＳＴ４の動作に進む。

以上説明したように、３端子電子回路１によれば、３端子電子回路１に調整機器５が接続されたときに、最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１及び最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１の双方がユーザモードで使用されるＶＤＤ電圧であるＶＤＤ＿Ｕより低いモード切換信号ＭＣＳが調整機器５から３端子電子回路１の信号端子ＴＶＤＤに供給されたことを条件に、動作モードの切り換え判断を行う。これにより、ユーザモードで使用されるＶＤＤ電圧の範囲では、動作モードの切り換え判断が行われないため、意図しない動作モード切り換えを回避できる。

また、３端子電子回路１によれば、動作モードの切り換え判断において、電源電圧ＶＤＤに前述したモード切換信号ＭＣＳが重畳されている期間に、信号端子ＴＳＧからモード切換用信号パターンＭＣＳＰを入力したことを条件に、動作モードの切り換えを行う。
このように、３端子電子回路１は、電源端子ＴＶＤＤに供給されたＶＤＤ電圧及び信号端子ＴＳＧに供給された信号の双方の所定の条件を満たしたときに、動作モードの切り換えを行う。そのため、動作モードの切り換えの信頼性を高めることができる。

また、３端子電子回路１によれば、従来のように、電源端子に通常使用範囲より大幅に大きい電圧パルスを加える必要がないため、ユーザモードに必要な定格を超える部品を用いる必要がない。これにより、最終製品において外部端子として電源端子ＴＶＤＤ、信号端子ＴＳＧ及びグランド端子ＴＧＮＤの３端子のみを備えた３端子機器１において、製品化後のテスト及び調整を、小規模且つ低価格化な構成で実現できる。

また、３端子電子回路１では、調整モードにおいて電源電圧ＶＤＤに調整用信号ＡＪＳを重畳させることで、当該調整用信号ＡＪＳからパルス信号を生成でき、信号端子ＤＳＧを介して、制御回路２５と調整機器５と調整用の信号の入出力が可能になる。
なお、電源電圧ＶＤＤにパルス信号が重畳されていないと、調整機器５から３端子電子回路に送信するテスト信号のデータ量を固定する必要がある。また、入力したテスト信号に応じた結果を示す信号を３端子電子回路から取得できない。３端子電子回路１は、このような技術に対しての優位性がある。

また、３端子電子回路１によれば、調整モードにおいて、メイン回路２７を非動作状態にし、メイン回路２７の出力をハイインピーダンスにする。これにより、消費電力を低減し、省電力化が図れる。また、このようにすることで、３端子電子回路１の消費電力を監視することで、端子電子回路１がユーザモード及び調整モードのいずれの動作モードで動作しているかを外部から容易に判断できる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
上述した実施形態では、第１クロック信号発生回路２１と第２クロック信号発生回路２２とを個別に設けたが、一つクロック信号発生回路で抵抗値を変更することで、これらの機能を一つのクロック信号発生回路で実現してもよい。
図６に示す３端子電子回路１の構成ブロックは一例であり、複数の構成ブロックを一つの回路で実現してもよいし、一つの構成ブロックを複数の回路で実現してもよい。

また、上述した実施形態では、本発明のメイン回路の一例としてアナログのメイン回路２７を例示したが、デジタル回路を用いてもよい。
また、上述した実施形態では、モード切換信号ＭＣＳは、通常動作モードで使用される電圧ＶＤＤ＿Ｕより低い最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１と最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１との範囲で振動する場合を例示したが、電圧ＶＤＤ＿Ｕより高い最低電圧ＶＤＤ＿Ｌ１と最大電圧ＶＤＤ＿Ｈ１との範囲で振動するようにしてもよい。その場合には、調整用信号ＡＪＳは、電圧ＶＤＤ＿Ｕより低い範囲で振動するようにする。

また、上述した実施形態では、本発明の非通常モードとして調整モードを例示したが、非通常モードは調整モード以外のモード（例えば、秘密モード）でもよい。

また、図６に示すモード切換判定回路２４及び制御回路２５の機能を一つの回路で実現してもよい。

１…３端子電子回路
３…ユーザ外部機器
５…調整機器
２１…第１クロック信号発生回路
２２…第２クロック信号発生回路
２３…データ取得部
２４…モード切換判定回路
２５…制御回路
２７…メイン回路
ＴＶＤＤ…電源端子
ＴＳＧ…信号端子
ＴＧＮＤ…グランド端子

Claims (8)

1. 電源端子、信号端子及びグランド端子を備え、通常動作モード及び非通常動作モードの動作を選択的に行う電子回路において、
   前記電源端子に外部から供給される電源電圧に重畳された第１の信号と、前記信号端子に外部から供給される第２の信号とを基に、前記通常動作モードと前記非通常動作モードとの間で動作モードを切り換える
   を有する電子回路。
2. 前記通常動作モードで使用される電圧を含まない第１の電圧範囲で振動する前記第１の信号を検出する第１の信号検出手段と、
   前記第１の信号検出手段において検出される前記第１の信号の立上がり若しくは立下りに同期して前記第２の信号を取得する信号取得手段と、
   前記信号取得手段において取得された前記第２の信号と所定の信号パターンとが一致したことを条件に前記動作モードの切り換えを行うと判定するモード切換判定手段と、
   前記モード切換判定手段の判定結果に基づいて、前記通常動作モードと前記非通常動作モードとの間で動作モードを切り換える制御手段と
   を有する請求項１に記載の電子回路。
3. 前記第１の信号検出手段は、前記通常動作モード及び前記非通常動作モードのいずれのモードにおいても使用されない前記第１の電圧範囲で所定のしきい値を挟んで振動する前記第１の信号と前記しきい値と比較してクロック信号を生成し、
   前記信号取得手段は、前記第１の信号検出手段が生成した前記クロック信号を基準として前記第２の信号を取得する
   請求項２に記載の電子回路。
4. 前記制御手段は、前記非通常動作モードにおいて、前記信号端子を介して信号の送信及び信号の受信の少なくとも一方を行う
   請求項１に記載の電子回路。
5. 前記第１の電圧範囲は、前記通常動作モードで使用される電源電圧より低い電圧範囲である請求項２〜４のいずれかに記載の電子回路。
6. 前記非通常動作モードにおいて、前記電源電圧に重畳され、最大電圧が前記通常動作モードで使用される電圧より高く、最小電圧が前記第１の電圧範囲より高い第２の電圧範囲で振動する第３の信号を検出する第２の信号検出手段
   をさらに有し、
   前記信号取得手段は、前記非通常動作モードにおいて、前記第２の信号検出手段において検出される前記第３の信号の立上がり若しくは立下りに同期して前記第２の信号を取得し、
   前記制御手段は、前記信号取得手段が取得した前記第２の信号を基に、前記非通常動作モードの処理を行う
   を有する
   請求項２〜５のいずれかに記載の電子回路。
7. 前記制御回路は、前記第３の信号の立上がり若しくは立下りに同期して、前記非通常動作モードの処理に応じた信号を前記信号端子を介して出力する
   請求項６に記載の電子回路。
8. 前記通常動作モードで前記信号端子を介して出力する信号を生成するメイン回路をさらに有し、
   前記メイン回路は、前記非通常動作モードにおいて非動作状態となる
   請求項１〜７のいずれかに記載の電子回路。