JP2584089B2 - リセット回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電源用ICのリセット回路に関するものであ
る。

従来の技術 近年、電子機器の電圧源として電源用ICが広く用いら
れており、電子機器の消費電力の低減のために動作モー
ドに応じて電源電圧の必要な場合のみ出力電圧を出力す
るスイッチ機能を有する電源用ICが重要視されている。

第４図は従来のリセット回路を含む電源用ICの基本構
成図であり、以下リセット回路について説明する。

レギュレータ用IC内部の基準電圧を発生する基準電圧
源２は、その出力電圧を基にして電流発生する電流発生
手段（図示せず）を出力端に有し、その電流をカレント
・ミラー（図示せず）でミラーして基準電圧源２自身の
バイアス電流として動作する。このタイプの基準電圧源
は、電源端子４に電圧を印加した時に回路動作の起動が
かかりにくく、電源電圧を印加した時に起動電圧を発生
するスターター回路１の起動電圧の助けを借りて起動す
る。そして、基準電圧源２の出力端に接続された比較器
３と出力トランジスタQ₁と抵抗R₁およびR₂によって負帰
還ループを形成し、出力端子６に安定化した出力電圧を
出力する。リセット端子５は、リセット端子５と接地電
位点との間を短絡するか又は開放するかの制御を行っ
て、出力端子６の出力電圧をON・OFFする制御を行う端
子である。そして、リセット端子５の制御によって、出
力端子６に接続された負荷を必要に応じて動作させ、必
要最小限度の電力を用いて電子機器を動作させることが
できる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、リセット端子５
を制御する電子回路の制御電圧にリップル成分が載って
いると、そのリップル電圧が出力端子６の出力電圧に重
畳して、出力電圧をON・OFFする過渡期に出力端子６に
接続された電子回路が誤動作する問題があった。

又、出力電圧をOFFしている時は、出力トランジスタQ
₁はOFF状態となっているが、スターター回路１や比較器
３等のその他の回路に電流が流れており、レギュレータ
用IC内部の消費電流の削減ができていなかった。

課題を解決するための手段 この課題を解決するための本発明の構成は、電子装置
の基準電圧を発生する基準電圧源と、その基準電圧を基
にして電流を発生する電流発生手段と、前記電流発生手
段の出力端に接続され前記基準電圧源にバイアス電流を
供給するカレントミラー回路と、電源電圧の投入時に起
動電流を発生し直接または間接的に前記基準電圧源に前
記起動電流を印加するスターター回路とを有し、前記基
準電圧源と前記電流発生手段と前記カレントミラー回路
とで帰還ループを形成し、エミッタが基準電位に接続さ
れ、ベースがダイオードを介してリセット信号の制御電
圧の入力端に接続され、コレクタがスターター回路の動
作をスイッチ制御する第１のトランジスタと、エミッタ
が基準電位に接続され、ベースが抵抗を介して前記制御
電圧の入力端に接続され、コレクタが前記帰還ループを
スイッチ制御する第２のトランジスタを備え、リセット
信号の制御がスターター回路を動作させる時に前記帰還
ループを形成し、スターター回路を遮断する時に前記帰
還ループを遮断するようにしたものである。

作用 この構成によれば、リセット端子５の入力電圧がハイ
レベルの時にスターター回路１が起動電流を発生し、直
接または間接的にその起動電流を基準電圧源２に印加し
て基準電圧源２を起動し、電流発生手段とカレトミラー
回路７および基準電圧源２から成る帰還ループによって
基準電圧源２の出力電圧が維持される。

そして、リセット端子５の入力電圧がローレベル側に
移行する時、入力電圧が３倍のダイオード電圧（以下V_D
という）以下になると、トランジスタQ₃を遮断して、ス
ターター回路１からカレントミラー回路に印加されるバ
イアス電流がカットオフされ、さらに入力電圧が下がっ
て2V_D以下の電圧になると、トランジスタQ₄がオフして
帰還ループを遮断し、カレントミラー回路７の出力端に
接続される全ての回路が動作を停止する。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の実施例におけるリセット回路を示
し、第２図は第１図の実施例に用いたスターター回路の
具体的な回路を示すものである。

１は起動電流を発生させるスターター回路、２は電子
装置の基準電圧を発生する基準電圧源、、Q₆およびR₃は
電流発生手段を構成するトランジスタと抵抗、７は電子
装置の各回路にバイアス電流を印加するカレントミラー
回路、５はリセット端子、Q₂〜Q₅とR₃〜R₆およびD₁はリ
セット回路を構成するトランジスタの抵抗およびダイオ
ードである。

第１図において、電流発生手段を構成するトランジス
タQ₆と抵抗R₃は基準電圧源２の安定化した出力電圧を基
にしてバイアス用の電流を発生する。カレントミラー回
路７は、その入力手段Q₁₁に接続された電流発生手段の
出力電流をミラーして基準電圧源および他の電子回路に
バイアス電流を印加する。基準電圧源２の出力電圧は、
自ら発生した出力電圧を基にして安定化した電流を自ら
のバイアス電流源とし動作させることにより、より安定
な出力として得られる。しかし、このような型式の基準
電圧源は電源電圧の投入時に回路が起動しないことが多
く、起動時に基準電圧源２に起動電流を流し込むスター
ター回路１を必要とする。

本発明に用いるスターター回路の具体的な一例を第２
図を用いて説明する。８はスターター回路の電源端、９
はスターター回路の入力端子、10はスターター回路の出
力端子である。抵抗R₇とダイオードD₂,D₃は、トランジ
スタQ₁₃のベース・エミッタ間にバイアスを印加する電
圧発生源であって、トランジスタQ₁₃のエミッタとスタ
ーター回路の入力端子10との間電圧と、その間に接続さ
れた抵抗R₈によって決定される起動電流を発生し、スタ
ーター回路の出力端子９から起動電流を引き込みます。

本発明の実施例では、スターター回路の起動電流をカ
レントミラー回路７の入力手段Q₁₁に印加し、ミラーし
た電流を基準電圧源２に印加して、基準電圧源２を起動
する型式を採用した。しかし、第２図に示すトランジス
タQ₁₃をNPNトランジスタからPNPトランジスタに置換
え、ダイオードD₂,D₃を逆接続するとスターター回路の
出力端から起動電流を吐き出すスターター回路が構成で
き、スターター回路１から基準電圧源２に直接電流を印
加して動作させる方法もある。

次に第１の発明について第１図，第２図と第３図を用
いて詳しく説明する。第３図はリセット入力電圧と基準
電圧源の出力電圧の特性を表わす図である。リセット端
子５にはエミッタホロワ・トランジスタQ₂のベースが接
続されており、トランジスタQ₂のエミッタから抵抗R₅を
介してダイオードD₁のアノード抵抗R₄とが共通接続され
た制御入力端子11に印加される。リセット端子５に印加
される電圧が0Vの時に電源入力端子４に電源電圧を印加
すると、トランジスタQ₂,Q₃,Q₄が遮断状態のためにスタ
ーター回路１は動作しません。そして、スターター回路
１からの起動電流が基準電圧源２に印加されないために
基準電圧源２は動作せず、基準電圧源２の出力端に接続
される電流発生手段、カレントミラー回路７等の回路は
動作しません。そして、この状態はリセット端子５の入
力電圧が0Vからダイオード電圧（以下V_Dという）の２倍
の値になるまで維持される。

リセット端子５の入力電圧が第３図のａ点である2V_D
の値に至った時、トランジスタQ₄が導通し、トランジス
タQ₅が確実に遮断されますが、トランジスタQ₃が導通し
ないためにスターター回路１は動作せず、基準電圧源２
も動作しません。

リセット端子５の入力電圧が第３図のｂ点である3V_Dの
値に至った時、初めてトランジタQ₃が導通し、スタータ
ー電源端子８とスターター入力端子10の間に電圧が印加
され、スターター回路が起動電流を発生し、その起動電
流はカレントミラー回路７を介して基準電圧源２に印加
され、基準電圧源２が起動し、基準電圧源の出力電圧は
ｃ点に至る。一度、基準電圧源２が起動すると、その出
力端に接続されているトランジスタQ₆および抵抗R₃より
構成される電流発生手段と、カレントミラー回路７を含
む帰還ループで基準電圧源２の動作を保持される。そし
て、電源端子４に印加される電源電圧を遮断するか、ま
たはトランジスタQ₅が導通して基準電圧源２の出力端を
強制的にローレベルにしない限り維持される。

次に、リセット端子５の入力電圧をハイレベルからロ
ーレベルに移行する時の動作を説明する。リセット端子
５の入力電圧がハイレベルからｃ点までの範囲であれ
ば、基準電圧源２の出力電圧は基準電圧源２と電流発生
手段およびカレントミラー回路７で構成される帰還ルー
プによって維持される。リセット端子５の入力電圧が下
がって2V_Dから3V_Dの範囲にある時、トランジスタQ₃が遮
断するが、トランジスタQ₄が導通してトランジスタQ₅を
遮断しているために、前述の帰還ループは維持される。

さらに、リセット端子５の入力電圧が下がってｄ点で
ある2V_Dとなった時、トランジスタQ₄が遮断するために
トランジスタQ₅が導通し、基準電圧源２の出力電圧が低
下する。なお、基準電圧源２と電流発生手段およびカレ
ントミラー回路７で構成される帰還ループは正の帰還で
あるために、一度基準電圧源の出力電圧が低下するとそ
の現象を加速し、その出力電圧をカットオフするように
動作し、基準電圧源２の出力電圧はａ点に至る。この様
にして第３図に示すリセット端子５の入力電圧と基準電
圧源の出力電圧の入出力特性にヒステリシス幅V_Hを持た
せることができる。

ヒステリシス幅V_Hは、導通を開始するリセット端子電
圧の動作点が、ダイオードD₁があるためにトランジスタ
Q₃とQ₄との間に差異が発生するためである。例えばダイ
オードD₁に換えてダイオード３個を継続接続したものを
接続した構成にするとヒステリシス電圧V_Hは3V_Dとな
り、さらにダイオードD₁に換えてツェナーダイオードの
アノードをトランジスタQ₃のベースに接続し、そのカソ
ードを制御入力端11に接続した構成にするとヒステリシ
ス電圧V_Hはツェナー降状電圧V_Zとすることが可能であ
る。

この様なリセット入力電圧に対してヒステリシス特性
を有するリセット回路を電子装置に用いると、例えばス
イッチング制御する入力波形にノイズ成分が重畳して
も、そのノイズ成分がヒステリシス電圧V_H以下であれば
スイッチング制御の過渡期に基準電圧源２の出力電圧を
チャタリングすることなく切換えることができ、基準電
圧源２の出力に接続される電子回路の誤動作を防止する
効果がある。

次に第１図を用いて第２図の発明について説明する。

第２の発明は、リセット端子電圧を制御して電子装置
をリセット状態にした時、電子装置全体の消費電流をな
くすことを目的としている。

第２の発明は、ベースをリセット端子５に接続された
エミッタホロアトランジスタQ₂のエミッタに他端が接地
された抵抗R₆の一端を接続し、トランジスタQ₂のエミッ
タから抵抗R₅を介して前述したリセット回路の制御入力
端11に接続して構成したものである。

このような構成によると、リセット端子５の入力電圧
を0Vにすると、トランジスタQ₂とQ₃およびQ₄は遮断状態
となり、トランジスタQ₃に接続されるスターター回路１
が動作せず基準電圧源２はスターター回路からの起動電
流が印加されないために動作しない。さらに、基準電圧
源２の出力端に接続された電流発生手段ならびにカレン
トミラー回路７も動作しないため、カレントミラー回路
７の出力トランジスタQ₁₂より電源電流の供給源とする
比較器３の出力端に接続される出力トランジスタQ₁等を
含む全ての回路電流を遮断できる。なお抵抗R₄ならびに
R₅は電流制限用として設けられたもので、抵抗R₆はリー
ク対策用として設けられたものである。

このようなリセット回路を用いたレギュレータ装置の
安定化出力端子６に他の電子装置の電源端子を接続して
システムを構成すると、他の電子装置の消費電流をカッ
トオフすると同時に本発明のリセット回路を有するレギ
ュレータ装置の消費電流をカットオフすることができ、
システム全体の消費電力低減に大いに役立つ。

なお、本発明はレギュレータ用ICだけでなく、他のバ
イポーラIC回路においても適用できることはいうまでも
なく、PNPトランジスタとNPNトランジスタを単純に置換
えた回路も本発明と同様の効果が得られることは言うま
でもない。

発明の効果 以上のように本発明は、リセット入力電圧に対して基
準電圧源の出力電圧の変化にヒステリシス特性を持たせ
ることにより、リセット端子に印加される入力波形にノ
イズが重畳しても、切換え時に過渡的なチャタリングが
発生することがなく、基準電圧源の出力端に接続される
電子回路の過渡的な誤動作も防止できる。さらに、本発
明のリセット回路をレギュレータ用ICに応用し、リセッ
ト入力端子を接地すれば、レギュレータの出力端子に接
続される電子回路の消費電流をカットオフすると同時
に、レギュレータ用ICの消費電流もカットオフでき、シ
ステム全体の動作モードの必要性に応じて最低限度の消
費電力でシステム全体を動作させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるリセット回路の回路
図、第２図は一実施例に用いたスターター回路部の具体
的な回路図、第３図は実施例のリセット入力電圧と基準
電圧源の出力電圧との入出力特性図、第４図は従来のリ
セット回路の回路図である。 １……スターター回路、２……基準電圧源、３……比較
器、４……電源入力端子、５……リセット端子、６……
出力端子、７……カレントミラー回路、８……スタータ
ー電源端子、９……スターター出力端子、10……スター
ター入力端子、11……制御入力端、Q₁〜Q₆……NPNトラ
ンジスタ、Q₈〜Q₁₂……PNPトランジスタ、D₁……ダイオ
ード、R₁〜R₄……抵抗。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子装置の基準電圧を発生する基準電圧源
   と、その基準電圧を基にして電流を発生する電流発生手
   段と、前記電流発生手段の出力端に接続され前記基準電
   圧源にバイアス電流を供給するカレントミラー回路と、
   電源電圧の投入時に起動電流を発生し直接または間接的
   に前記基準電圧源に前記起動電流を印加するスターター
   回路とを有し、前記基準電圧源と前記電流発生手段と前
   記カレントミラー回路とで帰還ループを形成し、エミッ
   タが基準電位に接続され、ベースがダイオードを介して
   リセット信号の制御入力端に接続され、コレクタがスタ
   ーター回路の動作をスイッチ制御する第１のトランジス
   タと、エミッタが前記基準電位に接続され、ベースが抵
   抗を介して前記制御入力端に接続され、コレクタが前記
   帰還ループをスイッチ制御する第２のトランジスタを備
   え、リセット信号の制御がスターター回路を動作させる
   時に前記帰還ループを形成し、スターター回路を遮断す
   る時に前記帰還ループを遮断することを特徴とするリセ
   ット回路。
2. 【請求項２】ベースがリセット端子に接続されたエミッ
   タホロワトランジスタのエミッタに他端が前記基準電位
   に接続された抵抗の一端を接続し、前記エミッタホロワ
   トランジスタのエミッタが前記制御入力端に結合され、
   リセット動作時に前記リセット端子を実質的な基準電位
   にすることを特徴とする請求項１記載のリセット回路。