JP2993091B2 - 電源電圧降下検出回路 - Google Patents

電源電圧降下検出回路

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JP2993091B2 JP2268967A JP26896790A JP2993091B2 JP 2993091 B2 JP2993091 B2 JP 2993091B2 JP 2268967 A JP2268967 A JP 2268967A JP 26896790 A JP26896790 A JP 26896790A JP 2993091 B2 JP2993091 B2 JP 2993091B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源電圧降下発生回路に関し、特に半導体集
積回路構成の該回路に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の電源電圧降下検出回路としては、第2
図の様になっており、ダイオード33と抵抗32との直列体
と、抵抗30,31の直列体とが、電源と接地との間に接続
されており、それぞれの共通接続点を(−)入力,
(+)入力とするコンパレータ34を設け、この出力を出
力端子としている。コンパレータ34の(+)側入力は電
源を抵抗分割しているため、電源電圧に比例して上昇ま
たは下降する。一方コンパレータ34の(−)側入力は、
ダイオード33の順方向電圧を用いているため、コンパレ
ータ34の(+)側入力の様に、電源電圧に比例して変化
せず、2次曲線に近い状態で変化する。そのため、第3
図に於けるA点にて、コンパレータ34の(+)側入力と
(−)側入力の値の大小が逆転する。
以上述べたように、本従来例では、電源電圧が第3図
のA点に対応する点より上がっているときは、コンパレ
ータ34の出力は“L"であり、A点に対応する点より下が
ると、“H"に変化する。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述した従来の電源電圧降下検出回路は、パラメータ
のばらつき、温度変化により、検出電圧が変化してしま
い、動作の安定性に欠けるといった欠点を持つ。
この問題点について、第3図も用いて説明する。コン
パレータ34の(+)側入力は、電源電圧を抵抗分割して
いるので、電源電圧に比例して上昇する(第3図内の
(+)入力側の電位)。この場合、集積回路に内蔵した
場合、抵抗の相対精度は比較的良くとれるため、(+)
入力側の電位は、変動が少ない。他方、コンパレータ34
の(−)側入力は、ダイオード33のVF(順方向電圧)を
用いており、このダイオードに流入する電流を抵抗32で
制限している方式をとっている都合上、ダイオード33の
VF,抵抗値のばらつき,温度変動の影響を受けてしま
う。例えば、ダイオード33のVFの温度変動のみを考慮し
た場合を以下に考えてみる。ダイオード33のVFの温度に
よるばらつきは一般的に−2mV/℃程度といわれている。
動作温度範囲内を100℃とした場合、−2mV×100℃=−
0.2Vとなる。ここで、一般的にこの回路を考えた場合、
VFの値が小さいため、コンパレータ34の入力電圧範囲を
1/2VDD付近とした場合、ダイオード33を5段位の縦積み
にするか又は(+)側の入力の抵抗分割比を1:4にし
て、電源電圧の1/5程度の電位が、第3図のA点になる
様工夫する。そのため、ダイオード33のVFの変動が0.2V
にも拘らず検出電圧としては5倍の1.0Vになってしま
う。この様に、ダイオード33のVFの温度変化を考えただ
けでも、これ程検出電圧は変動してしまうものである。
更にダイオード33に直列に接続されている抵抗のばらつ
きも考慮した場合、変動は大きくなってしまう。
以上のように、従来例では、ダイオード,抵抗の温度
による変動,工程のばらつきが原因で、検出電圧が変化
するといった欠点を持つ。
本発明の目的は、前記欠点を解決し、一定の検出電圧
で動作するようにした電源電圧降下検出回路を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の電源電圧降下検出回路の構成は、データ端子
と、クロック端子と、リセット端子と、出力端子と、N
個の基準電圧発生回路を含む第1の基準電圧発生回路群
と、N個のスイッチを含む第1のスイッチ群と、2個の
基準電圧発生回路を含む第2の基準電圧発生回路群と、
2個のスイッチを含む第2のスイッチ群と、コンパレー
タと、R−Sラッチと、インバータと、オアゲートと、
シフトレジスタとを備え、前記第1のスイッチ群の入力
は、前記第1の基準電圧発生回路群の出力と各々接続さ
れており、前記第1のスイッチ群の出力は共通に接続さ
れて前記コンパレータの+側の入力に接続されており、
前記第1のスイッチ群のスイッチ信号は、各々前記シフ
トレジスタの出力と接続されており、前記第2のスイッ
チ群の入力は、前記第2の基準電圧発生回路群の出力と
各々接続されており、前記第2のスイッチ群の出力は共
通に接続されて前記コンパレータの−側の入力に接続さ
れており、前記S−Rラッチはセット入力側が前記コン
パレータの出力及び前記出力端子に接続され、リセット
入力側が前記リセット端子に接続されており、前記第2
のスイッチ群のスイッチ信号は各々前記R−Sラッチの
出力,前記R−Sラッチの出力を入力とする前記インバ
ータの出力と接続され、前記シフトレジスタには、前記
データ端子,前記リセット端子,前記R−Sラッチの出
力と前記クロック端子のクロック信号とを入力とする前
記オアゲートの出力からの各信号が印加されていること
を特徴とする。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の電源電圧降下検出回路を
示す回路図である。第1図において、本実施例は、抵抗
40とダイオード41で構成されている第1の基準電圧発生
回路1,同様な抵抗とダイオードで構成されている第2の
基準電圧発生回路2,抵抗とダイオードで構成されている
第Nの基準電圧発生回路3,第1のスイッチ4,第2のスイ
ッチ5,第Nのスイッチ6,抵抗7,抵抗8,抵抗9,スイッチ1
0,スイッチ11,コンパレータ12,R−Sラッチ13,インバー
タ14,出力端子15,データ端子16,クロック端子17,リセッ
ト端子18,オアゲート19,シフトレジスタ20とを含み、構
成される。
ここで、第1の基準電圧発生回路1は抵抗40とダイオ
ード41で構成されており、ダイオード41のカソード側は
接地されており、アノード側は第1の基準電圧発生回路
1の出力及び他方が電源と接地されている抵抗と接続さ
れており、第2の基準電圧発生回路2,第Nの基準電圧発
生回路3も同様の構成となっている。これらN個の基準
電圧発生回路の出力は、それぞれ出力が共通に接続され
ており、コンパレータ12の(+)側入力と接続されてお
り、そのスイッチ信号はシフトレジスタ20のN個の出力
とそれぞれ接続されている。第1のスイッチ4,第2のス
イッチ5,第Nのスイッチ6の合計N個のスイッチの入力
と接続されており、スイッチ信号がR−Sラッチ13の出
力を入力とするインバータ14の出力と接続されており、
入力の他端が電源と接続されている抵抗7,及び他端がそ
のスイッチ信号がR−Sラッチ13の出力と接続されてい
るスイッチ11の入力及び他端が接地されている抵抗9と
接続されている抵抗8と接続されているスイッチ10の出
力とスイッチ11の出力は共通に接続され、その出力が出
力端子15とR−Sスイッチ13のセット入力に接続されて
いるコンパレータ12の(−)側入力と接続され、データ
端子16はシフトレジスタ20のデータ入力,クロック端子
17がもう一方の入力がR−Sラッチ13の出力と接続さ
れ、その出力はシフトレジスタ20のクロック入力に接続
されている2入力オア19の入力と接続され、リセット端
子18はシフトレジスタ20のリセット信号及びR−Sラッ
チ13のリセット入力に接続されている。
電源投入後、最初リセット端子18よりリセットパルス
がかかる事により、シフトレジスタ20,R−Sラッチ13に
リセットがかかる。その後、データ端子16よりパルスが
入力され、クロック端子17より入力されるクロックに同
期して、シフトレジスタ20の出力が次々とアクティブに
なっていく。シフトレジスタ20の出力はそれぞれ第1の
スイッチ4,第2のスイッチ5,第Nのスイッチ6のスイッ
チ入力に接続されている。即ち、合計N個のスイッチが
次々とオンする事により、コンパレータ12の(+)側入
力は、N個の基準電圧発生回路の出力が次々と入力され
る事になる。最初にオンするスイッチにより接続される
基準電圧の出力をコンパレータ12のコンパレート電圧よ
り低くなる様設定し、順番に高い電圧が印加されていく
様に、設定しておくと、基準電圧がある電圧(VXとして
おく)に達した時点でコンパレータ12の出力が“L"から
“H"になる。このとき、R−Sラッチ13は、リセットよ
りセット状態になり、次はリセット端子18からのリセッ
トパルスが入らない限り、状態は変化しない。R−Sラ
ッチがセット状態になる事により、R−Sラッチ13の出
力は“L"から“H"になり、スイッチ11がオン状態からオ
フ状態になる。それと同時に、R−Sラッチ13の反転信
号が出力されるインバータ14の出力は、“H"から“L"に
変わるので、スイッチ10はオフ状態からオン状態にな
る。そのため、コンパレータ12の出力は、“H"から再び
“L"になってしまう。
次に電源電圧が降下してきて、あるレベル(VDETとす
る)に達すると、コンパレータ12の出力は“L"から“H"
になる。このとき、電源電圧降下が検出された事にな
る。このとき以下の関係式が成立する。
但し、R1,R2,R3は、それぞ基準電圧発生回路1,2,3内
の抵抗の抵抗値である。
ここでΔxは、最初スイッチ11がオンしていた時のコ
ンパレータ12の(−)入力のレベルとコンパレータ12の
出力が“L"から“H"になった時のコンパレータ12の
(+)入力のレベルの差分を示す。この値が小さい程、
VDETが精度良く設定できる事になる。逆に、基準電圧発
生回路の個数を増し、コンパレータ12の(+)入力に入
力されるレベルを細かいステップにする程、精度の良い
回路を先る事が可能である。
前述した従来の電源電圧降下検出回路は、回路を形成
する際に電源検出電圧を決めるのに対し、本実施例は電
源投入毎に電源検出電圧を自動的に測定して決定する事
ができる。
第4図は本発明の他の実施例の回路図である。
第4図において、本実施例では、前記一実施例とは基
準電圧発生回路の異なる事が特徴である。基準電圧発生
回路21は、P型MOSトランジスタ及びN型MOSトランジス
タで構成されており、P型MOSトランジスタはソースが
電源と接続され、ゲートが基準電圧発生回路の出力及び
ドレイン、及びソースが接地されており、そのゲート信
号が共通に接続されているN型MOSトランジスタのドレ
インと接続されている。基準電圧発生回路22,23も、同
様に構成されている。その他の部分は、前記一実施例と
共通なのでここでは省略する。
本実施例では、P型MOSトランジスタ,N型MOSトランジ
スタのサイズ比をいろいろ変える事により、基準電圧発
生回路の出力レベルを調整する事ができ、特に集積回路
内では、トランジスタの相対精度がよくとれるため、基
準電圧発生回路の出力レベルは精度よく設計する事がで
きる事が特徴である。
本実施例では、プロセス上の理由からダイオードを構
成する事が困難な場合、または抵抗を用いるよりもトラ
ンジスタを用いた方が面積が小さくなり、コストが安く
なる場合等に特に効果がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明では、電源電圧検出レベ
ルを電源投入毎に設定するため、工程ばらつきや温度変
化などの要因による電源電圧検出レベルのばらつき,変
動を低く抑える効果があり、また検出レベルをどこまで
精度良く出す事ができるかについても、設計段階でトリ
ミングのステップの幅の設定の仕方により自由に変える
事ができるといった効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の電源電圧降下検出回路の回
路図、第2図は従来例の回路図、第3図は第2図の従来
例の動作を示す特性図、第4図は本発明の他の実施例の
回路図である。 1,2,3……基準電圧発生回路、4,5,6……スイッチ、7,8,
9……抵抗、10,11……スイッチ、12……コンパレータ、
13……R−Sラッチ、14……インバータ、15……出力端
子、16……データ端子、17……クロック端子、18……リ
セット端子、19……オアゲート、20……シフトレジス
タ、21,22,23……基準電圧発生回路。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 19/00 - 19/32 G01R 31/36 G06F 1/26 - 1/32

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ端子と、クロック端子と、リセット
    端子と、出力端子と、N個の基準電圧発生回路を含む第
    1の基準電圧発生回路群と、N個のスイッチを含む第1
    のスイッチ群と、2個の基準電圧発生回路を含む第2の
    基準電圧発生回路群と、2個のスイッチを含む第2のス
    イッチ群と、コンパレータと、R−Sラッチと、インバ
    ータと、オアゲートと、シフトレジスタとを備え、前記
    第1のスイッチ群の入力は、前記第1の基準電圧発生回
    路群の出力と各々接続されており、前記第1のスイッチ
    群の出力は共通に接続されて前記コンパレータの+側の
    入力に接続されており、前記第1のスイッチ群のスイッ
    チ信号は、各々前記シフトレジスタの出力と接続されて
    おり、前記第2のスイッチ群の入力は、前記第2の基準
    電圧発生回路群の出力と各々接続されており、前記第2
    のスイッチ群の出力は共通に接続されて前記コンパレー
    タの−側の入力に接続されており、前記S−Rラッチは
    セット入力側が前記コンパレータの出力及び前記出力端
    子に接続され、リセット入力側が前記リセット端子に接
    続されており、前記第2のスイッチ群のスイッチ信号は
    各々前記R−Sラッチの出力,前記R−Sラッチの出力
    を入力とする前記インバータの出力と接続され、前記シ
    フトレジスタには、前記データ端子,前記リセット端
    子,前記R−Sラッチの出力と前記クロック端子のクロ
    ック信号とを入力とする前記オアゲートの出力からの各
    信号が印加されていることを特徴とする電源電圧降下検
    出回路。
  2. 【請求項2】第1の基準電圧発生回路群は、ダイオード
    と抵抗とで構成され、前記ダイオードのカソードが接地
    され、アノードが他方が電源につながっている請求項1
    記載の電源電圧降下検出回路。
  3. 【請求項3】第1のスイッチ群のスイッチはトランスミ
    ッションゲートにて構成されている請求項1及び2記載
    の電源電圧降下検出回路。
  4. 【請求項4】第2の基準電圧発生回路群が、3個の抵抗
    の直列体からなり、これら抵抗のうち中にある抵抗の両
    端が、各々基準電圧出力となっている請求項1乃至3記
    載の電源電圧降下検出回路。
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US8643376B2 (en) 2009-03-04 2014-02-04 Yazaki Corporation Voltage measuring apparatus of assembled battery
JP5190397B2 (ja) * 2009-03-10 2013-04-24 矢崎総業株式会社 複数組電池の電圧測定装置

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