JP3025921B2 - パワーオンリセット回路 - Google Patents

パワーオンリセット回路

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JP3025921B2
JP3025921B2 JP3226366A JP22636691A JP3025921B2 JP 3025921 B2 JP3025921 B2 JP 3025921B2 JP 3226366 A JP3226366 A JP 3226366A JP 22636691 A JP22636691 A JP 22636691A JP 3025921 B2 JP3025921 B2 JP 3025921B2
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resistor
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洋一 瀬下
義昭 北村
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日本電気エンジニアリング株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパワーオンリセット回路
に係り、特にMOS型半導体集積回路におけるパワーオ
ンリセット回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のパワーオンリセット回路の一例を
図7に示し、図8(a),(b)にその動作特性を示し
説明する。この図7において、1,2はNチャネルMO
Sトランジスタ(以下、MOSトランジスタと呼称す
る)、3,4,5は抵抗器、6は電圧比較器、7は電圧
源、8は出力端子である。いま、電圧源7が投入され電
源電圧Vdの上昇にともない(図8(a)参照)、電圧
比較器6の他方の入力端子、すなわち、抵抗器4および
抵抗器5の接点電位Vaはその抵抗の比により、図8
(a)に示すVaのように上昇する。また、ゲートとド
レインを接続したMOSトランジスタ2と抵抗器3の接
点電位Vbは、電源電圧Vd(図8(a)参照)が上昇
し、ゲート・ソース間電圧がしきい値を越えるまでMO
Sトランジスタ1および2はオフ状態であり、高抵抗に
等価される。このため電圧比較器6の一方の入力端子、
すなわち、MOSトランジスタ2および抵抗器3の接点
電位Vbは接地電位とほぼ同電位になる。さらに、電源
電圧Vdが上昇し、MOSトランジスタ1および2のゲ
ート・ソース間電圧がしきい値を越えると、オン状態と
なり、オン抵抗を持つ。
【0003】そして、MOSトランジスタ1および2が
オン状態になると電源電圧Vdの上昇にともない、その
オン抵抗が変化するため、電圧比較器6の第1の入力端
子の電圧はMOSトランジスタ1および2のサイズ、あ
るいは、抵抗器3の抵抗値を任意の値に設定することに
より、接点電位Vbのような変化をする。このことによ
り、電源電圧Vdの上昇にともない、Va>Vbの状態
と、Va<Vbの状態があり、Va>VbからVa<V
bの状態になったとき、この電圧比較器6の出力Vc
(図8(b)参照)は前状態の反転信号を出力する。つ
まり、Va>Vbのときの電圧比較器6の出力Vcをリ
セット状態とし、Va<Vbのときの電圧比較器6の出
力Vcをリセット解除状態として使用すると、電源立ち
上げ時に、リセット信号を出力するパワーオンリセット
回路となる。また、電源電圧が一定になった場合には、
VaとVbは、おのおのの抵抗分割比により、電位差を
持ち、Va<Vbの関係になっており、電圧比較器6は
リセット解除状態を保持している。
【0004】ここで、茶寝る電流がオフ状態以上の漏れ
電流レベル以上となる電圧をしきい値電圧(Vt)とし
て知られており、ゲート・ソース間電圧(VGS)>V
tの時、オン状態という。このことは、例えば、「[M
OS LSI設計入門]菅野卓雄・桜井貴康 監訳、産
業図書 P25」に説明されている。また、オン抵抗の
式Ronon=[β(V−V)]−1は、例えば、
「[MOS LSI設計入門]菅野卓雄・桜井貴康 監
訳、産業図書 P44」に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパワー
オンリセット回路では、電源電圧が上昇し、電源電圧が
一定になる前の状態でリセット信号を出さなければなら
ない。このため、電源電圧が一定になる直前で、電圧比
較器6の他方の入力である接点電位Vbの電圧をVa>
VbからVa<Vbに反転させるため、電源電圧が一定
になり、リセット解除状態であるVa<Vbの電位差が
大きくとれず、雑音が回り込んだ場合、Va<Vbから
Va>Vbの状態になってしまい、リセット状態とな
り、誤動作をおこすという課題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のパワーオンリセ
ット回路は、ゲートとドレインを接続した第1のMOS
トランジスタのソースは、ゲートとドレインを接続した
第2のMOSトランジスタのドレインに接続され、上記
第2のMOSトランジスタのソースと第1の抵抗器の第
1の端子とを電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第
2の抵抗器の第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子と
第3のMOSトランジスタのドレインとを上記電圧比較
器の第2の入力端子に接続し、上記第1のMOSトラン
ジスタのドレインとゲートと上記第2の抵抗器の第2の
端子は電圧源に接続し、上記第1の抵抗器の第2の端子
と上記第3の抵抗器の第2の端子と上記第3のMOSト
ランジスタのソースを接地し、上記電圧比較器の出力と
上記第3のMOSトランジスタのゲートを出力端子に接
続したものである。また、本発明の別の発明によるパワ
ーオンリセット回路は、ゲートとドレインを接続した第
1のMOSトランジスタのソースは、ゲートとドレイン
を接続した第2のMOSトランジスタのドレインに接続
され、上記第2のMOSトランジスタのソースと第1の
抵抗器の第1の端子と第3のMOSトランジスタのドレ
インとを電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第2の
抵抗器の第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子とを上
記電圧比較器の第2の入力端子に接続し、前記第3のM
OSトランジスタのゲートをインバータ論理素子の出力
に接続し、上記第1のMOSトランジスタのドレインと
ゲートと上記第2の抵抗器の第2の端子と上記第3のM
OSトランジスタのソースを電圧源に接続し、上記第1
の抵抗器の第2の端子と上記第3の抵抗器の第2の端子
を接地し、上記電圧比較器の出力と上記インバータ論理
素子の入力端子を出力端子に接続したものである。
【0007】また、本発明のさらに別の発明によるパワ
ーオンリセット回路は、ゲートとドレインを接続した第
1のMOSトランジスタのソースは、ゲートとドレイン
を接続した第2のMOSトランジスタのドレインに接続
され、上記第2のMOSトランジスタのソースと第1の
抵抗器の第1の端子と第3のMOSトランジスタのドレ
インとを電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第2の
抵抗器の第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子と第4
のMOSトランジスタのドレインとを上記電圧比較器の
第2の入力端子に接続し、上記第3のMOSトランジス
タのゲートをインバータ論理素子の出力に接続し、上記
第1のMOSトランジスタのドレインとゲートと上記第
2の抵抗器の第2の端子と上記第3のMOSトランジス
タのソースを電圧源に接続し、上記第1の抵抗器の第2
の端子と上記第3の抵抗器の第2の端子と上記第4のM
OSトランジスタのソースを接地し、上記電圧比較器の
出力と上記インバータ論理素子の入力端子と上記第4の
MOSトランジスタのゲートを出力端子に接続したもの
である。また、本発明の別の発明によるパワーオンリセ
ット回路は、上記第1の発明ないし第3の発明のいずれ
かのパワーオンリセット回路において、第1のMOSト
ランジスタのドレインと電圧源の間に、ゲートとドレイ
ンを接続した複数のMOSトランジスタを直列接続した
ものである。
【0008】
【作用】本発明においては、MOSトランジスタのオフ
状態とオン状態の抵抗値の変化を利用し、電源投入後、
素子が安定した状態となる電源電圧でリセット信号を発
生する。
【0009】
【実施例】図1は本発明によるパワーオンリセット回路
の一実施例を示す回路図である。この図1において図7
と同一符号のものは相当部分を示し、9はNチャネルM
OSトランジスタ(以下、MOSトランジスタと呼称す
る)である。そして、ゲートとドレインを接続したMO
Sトランジスタ1のソースは、ゲートとドレインを接続
したMOSトランジスタ2のドレインに接続され、この
MOSトランジスタ2のソースと抵抗器3の一端とを電
圧比較器6の一方の入力端子に接続し、抵抗器4の一方
の端子と抵抗器4の一方の端子とMOSトランジスタ9
のドレインとを電圧比較器6の他方の入力端子に接続
し、MOSトランジスタ1のドレインとゲートと抵抗器
4の他方の端子は電圧源7に接続し、抵抗器3の他方の
端子と抵抗器5の他方の端子とMOSトランジスタ9の
ソースを接地し、電圧比較器6の出力とMOSトランジ
スタ9のゲートを出力端子8に接続するように構成され
ている。
【0010】ここで、この図1に示す実施例のパワーオ
ンリセット回路は、電圧源7の電圧によって可変抵抗と
等価のMOSトランジスタ1とMOSトランジスタ2お
よび抵抗器3による抵抗分割電圧と、抵抗器4および抵
抗器5による抵抗分割電圧との電位差によりリセット信
号を出力し、リセット信号によりMOSトランジスタ9
をオン状態にすることにより、電圧比較器6の他方の端
子の電圧をほぼ接地電位と同じにし、電圧比較器6の一
方の端子と他方の端子の電位差を大きくすることがで
き、雑音が回り込んでも誤動作しにくい回路構成となっ
ている。
【0011】図2(a),(b)は図1の動作説明に供
する特性図である。
【0012】つぎに図1に示す実施例のパワーオンリセ
ット動作を図2(a),(b)を参照して説明する。電
圧源7が投入され電源電圧Vdの上昇にともない、電圧
比較器6の一方の入力端子および他方の入力端子の電位
はつぎのようになる。いま、MOSトランジスタ1と2
および抵抗器3で生じる電圧である電圧比較器6の一方
の入力端子を接点電位Vb、抵抗器4と5で生じる電圧
である電圧比較器6の他方の入力端子を接点電位Va、
MOSトランジスタ1,MOSトランジスタ2およびM
OSトランジスタ9の抵抗値をRON1,RON2,R
ON9、抵抗器3,抵抗器4および抵抗器5の抵抗値をR
3,R4,R5とすると、Vb−電圧源間の抵抗Rbd
は、 Rbd=RON1+RON2 (1) Vb−接地間の抵抗Rbsは、 Rbs=R3 (2) となる。よって、電圧比較器6の一方の入力端子の接点
電位Vbは Vb=[Rbs/(Rbd+Rbs)]・VDD (3) で示されるが、電源投入時、MOSトランジスタ1およ
びMOSトランジスタ2のゲート・ソース間電圧がしき
い値を越えないためオフ状態となり、抵抗Rbdは高抵
抗と等価のため、Rbd》Rbsとなり、接点電位Vb
はほぼ接地電位と同電位となる。また、電圧比較器6の
他方の入力端子の接点電位Va、すなわち、抵抗器4と
MOSトランジスタ9のドレインおよび抵抗器5の接点
電位は、Va−電圧源間の抵抗Radは、 Rad=R4 (4) Va−接地間の抵抗Rasは、 1/Ras=(1/RON9)+(1/R5) (5) で示されるが、電源投入時、MOSトランジスタ9はゲ
ート・ソース間電圧がしきい値を越えないためオフ状態
となり、1/RON9は無視できる。このため、 Ras=R5 (6) となる。このため、接点電位Vaは抵抗器4と抵抗器5
の抵抗分割比であり(7)式で示される。 Va=[Ras/(Rad+Ras)]・VDD (7)
【0013】そして、(3)式と(7)式より、Vaと
Vbの関係は、Va>Vbとなり、電圧比較器6の出力
Vcは低レベル(ほぼ接地電圧)を出力する。このた
め、MOSトランジスタ9のゲートにはVc(低レベ
ル)が与えられMOSトランジスタ9は、オフ状態を維
持することになる。さらに、電源電圧Vdが上昇し、M
OSトランジスタ1およびMOSトランジスタ2がしき
い値を越えるとオン状態となり、オン抵抗を持つ。この
MOSトランジスタ1およびMOSトランジスタ2がオ
ン状態になると電源電圧Vdの上昇にともない、そのオ
ン抵抗が変化するため、電圧比較器6の一方の入力端子
の電圧はMOSトランジスタ1およびMOSトランジス
タ2のサイズ、あるいは、抵抗器3の抵抗値を任意の値
に設定することにより、図2(a)のVbのような変化
をする。このことにより、電源電圧Vdの上昇にともな
い、Va>Vbの状態と、Va<Vbの状態をつくる。
そして、Va>Vbの状態からVa<Vbの状態になっ
たとき、この電圧比較器6の出力は、前状態の反転信号
Vcを出力する。つまり、Va>Vbのときの電圧比較
器6の出力をリセット状態とし、Va<Vbのときの電
圧比較器6の出力をリセット解除状態として使用する
と、電源立ち上げ時に、リセット信号を出力するパワー
オンリセット回路となる。また、電圧比較器6の出力に
より、MOSトランジスタ9をオフ状態からオン状態に
することにより、電圧比較器6の他方の入力端子の電圧
が次のようになる。
【0014】電圧比較器6の他方の入力端子の接点電位
Vaと電圧源間の抵抗Radは(4)式で示され、電圧
比較器6の他方の入力端子の接点電位Vaと接地間の抵
抗Rasは(5)式で示されるが、MOSトランジスタ
9のゲートが電圧比較器6の出力に接続されているた
め、MOSトランジスタ9はリセットが解除されるまで
オフ状態となり、MOSトランジスタ9の抵抗値RON
は高抵抗と等価であり、抵抗Rbsは、(6)式で示さ
れる結果となる。ところが、リセットが解除されるとM
OSトランジスタ9はオン状態となり、オン抵抗を持ち
無視できない値になる。このことにより抵抗Rasの抵
抗値は、 Ras=(RON9・R5)/(RON9+R5) (8) のようになる。そして、MOSトランジスタ9がオン状
態になることにより、抵抗Rasの抵抗値は、(8)式
の方が、式(6)の値より小さくなることがわかる。
(7)式より、抵抗Rasの値が小さくなることで、接
点電位Vbの電位が接地側に移動し、Va<Vbの関係
が大きくなる。このため、電源電圧が一定になった場
合、Va<Vbの関係を大きくとることができ、誤動作
しにくい回路構成となっている。
【0015】図3は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。この図3において図1と同一符号のものは相当部
分を示し、10はPチャネルMOSトランジスタ(以
下、MOSトランジスタと呼称する)、11はインバー
タ論理素子である。そして、ゲートとドレインを接続し
たMOSトランジスタ1のソースは、ゲートとドレイン
を接続したMOSトランジスタ2のドレインに接続さ
れ、このMOSトランジスタ2のソースと抵抗器3の一
方の端子とMOSトランジスタ10のドレインとを電圧
比較器6の一方の入力端子に接続し、抵抗器4の一方の
端子と抵抗器5の一方の端子とを電圧比較器6の他方の
入力端子に接続し、MOSトランジスタ10のゲートを
インバータ論理素子11の出力に接続し、MOSトラン
ジスタ1のドレインとゲートと抵抗器4の他方の端子と
MOSトランジスタ10のソースを電圧源7に接続し、
抵抗器3の他方の端子と抵抗器5の他方の端子を接地
し、電圧比較器6の出力とインバータ論理素子11の入
力端子を出力端子8に接続するように構成されている。
【0016】ここで、この図3に示す実施例のパワーオ
ンリセット回路は、電圧源7の電圧によって可変抵抗と
等価のMOSトランジスタ1とMOSトランジスタ2お
よび抵抗器3による抵抗分割電圧と、抵抗器4および抵
抗器5による抵抗分割電圧との電位差によりリセット信
号を出力し、リセット信号によりMOSトランジスタ1
0をオン状態にすることにより、電圧比較器6の他方の
入力端子の電圧をほぼ電源電圧と同じにすることによ
り、電圧比較器6の一方の入力端子と他方の入力端子の
電位差を大きくすることができ、雑音が回り込んでも誤
動作しにくい回路構成となっている。
【0017】図4(a),(b)は図3の動作説明に供
する特性図である。
【0018】つぎに図3に示す実施例のパワーオンリセ
ット動作を図4(a),(b)を参照して説明する。い
ま、電圧源7が投入され電源電圧Vdの上昇にともな
い、電圧比較器6の一方の入力端子および他方の入力端
子の電位は、次のようになる。電圧比較器6の一方の入
力端子を接点電位Vb、他方の入力端子を接点電位V
a、MOSトランジスタ1,MOSトランジスタ2およ
びMOSトランジスタ10の抵抗値をRON1,RON2,
ON10、抵抗器3,抵抗器4および抵抗器5の抵抗値
をR3,R4,R5とすると、Vb−電圧源間の抵抗R
bdは、 1/Rbd=1/(RON1+RON2)+1/RON10 (9) Vb−接地間の抵抗Rbsは、 Rbs=R3 (10) となる。よって、電圧比較器6の一方の入力端子の接点
電位Vbは、 Vb=[Rbs/(Rbd+Rbs)]・VDD (11) で示されるが、電源投入時、MOSトランジスタ1,M
OSトランジスタ2およびMOSトランジスタ10のゲ
ート・ソース間電圧がしきい値を越えないためオフ状態
であり、抵抗Rbdは高抵抗と等価のため、Rbd》R
bsとなり、Vbは、ほぼ接地電位と同電位となる。
【0019】また、電源電圧Vdの上昇にともない、電
圧比較器6の他方の入力端子の接点電位Va、すなわ
ち、抵抗器4および抵抗器5の接点電位はその抵抗の比
により、図4(a)のVaのように上昇する。そして、
このVaは、抵抗器4と抵抗器5の抵抗分割比により次
のようになる。Va−電圧源間の抵抗Radは、 Rad=R4 (12) Va−接地間の抵抗Rasは、 Ras=R5 (13) となる。よって、電圧比較器6の他方の入力端子の接点
電位Vaは、 Va=[Ras/(Rad+Ras)]・VDD (14) となり、(11)式と(14)式より、VaとVbの関
係は、Va>Vbとなり、Vcは低レベルを出力する。
このため、インバータ論理素子11により高レベル(ほ
ぼ電源電圧)に変換され、MOSトランジスタ10のゲ
ートに高レベルが与えられるため、MOSトランジスタ
10はオフ状態を維持することになる。
【0020】さらに電源電圧Vdが上昇し、MOSトラ
ンジスタ1およびMOSトランジスタ2がしきい値を越
えるとオン状態となり、オン抵抗を持つ。そして、MO
Sトランジスタ1およびMOSトランジスタ2がオン状
態になると電源電圧Vdの上昇にともない、そのオン抵
抗が変化するため、電圧比較器6の一方の入力端子の電
圧はMOSトランジスタ1およびMOSトランジスタ2
のサイズ、あるいは、抵抗器3の抵抗値を任意の値に設
定することにより、図4(a)のVbのような変化をす
る。このことにより、電源電圧Vdの上昇にともない、
Va>Vbの状態と、Va<Vbの状態をつくる。Va
>Vbの状態からVa<Vbの状態になったとき、この
電圧比較器6の出力は、前状態の反転信号Vcを出力す
る。つまり、Va>Vbのときの電圧比較器6の出力を
リセット状態とし、Va<Vbのときの電圧比較器6の
出力をリセット解除状態として使用すると、電源立ち上
げ時に、リセット信号を出力するパワーオンリセット回
路となる。また、電圧比較器6の出力により、MOSト
ランジスタ10をオフ状態からオン状態にすることによ
り、電圧比較器6の一方の入力端子の接点電位Vbが次
のようになる。Vbと接地間の抵抗Rbsは(10)式
で示され、Vbと電圧源間の抵抗Rbdは(9)式で示
されるが、MOSトランジスタ10のゲートが電圧比較
器6の出力に接続されているインバータ論理素子11の
出力に接続されているため、MOSトランジスタ10は
リセットが解除されるまでオフ状態となり、RON10は
高抵抗と等価となり、抵抗Rbdは、(9)式より、 Rbd=RON1+RON2 (15) と言える。ところが、リセットが解除されるとMOSト
ランジスタ10はオン状態となり、オン抵抗を持ち、無
視できない値になる。このことによりRbdの抵抗値
は、 Rbd=[RON10・(RON1+RON2)]/[RON10+(RON1+R ON 2)] (16) のようになる。
【0021】そして、MOSトランジスタ10がオン状
態になることにより、抵抗Rbdの抵抗値は(16)式
の方が、式(15)の値より小さくなることがわかる。
(11)式より、抵抗Rbdの値が小さくなることで、
接点電位Vbの電位が電圧源側に移動し、Va<Vbの
関係が大きくなる。このため、電源電圧が一定になった
場合、Va<Vbの関係を大きくとることができ、誤動
作しにくい回路構成となっている。
【0022】図5は本発明のさらに他の実施例を示す回
路図である。この図5において図4と同一部分には同一
符号を付して説明を省略する。12はNチャネルMOS
トランジスタ(以下、MOSトランジスタと呼称する)
である。そして、ゲートとドレインを接続したMOSト
ランジスタ1のソースは、ゲートとドレインを接続した
MOSトランジスタ2のドレインに接続され、このMO
Sトランジスタ2のソースと抵抗器3の一方の端子とM
OSトランジスタ10のドレインとを電圧比較器6の一
方の入力端子に接続し、抵抗器4の一方の端子と抵抗器
5の一方の端子とMOSトランジスタ12のドレインと
を上記電圧比較器6の他方の入力端子に接続し、MOS
トランジスタ10のゲートをインバータ論理素子11の
出力に接続し、MOSトランジスタ1のドレインとゲー
トと抵抗器4の他方の端子とMOSトランジスタ10の
ソースを電圧源7に接続し、抵抗器3の他方の端子と抵
抗器5の他方の端子とMOSトランジスタ12のソース
を接地し、電圧比較器6の出力とインバータ論理素子1
1の入力端子とMOSトランジスタ12のゲートを出力
端子8に接続するように構成されている。
【0023】ここで、この図5に示す実施例のパワーオ
ンリセット回路は、電圧源7の電圧によって可変抵抗と
等価のMOSトランジスタ1とMOSトランジスタ2お
よび抵抗器3による抵抗分割電圧と、抵抗器4および抵
抗器5による抵抗分割電圧との電位差によりリセット信
号を出力し、リセット信号によりMOSトランジスタ1
0とMOSトランジスタ12をオン状態にすることによ
り、電圧比較器6の一方の入力端子の電圧をほぼ電源電
圧と同じにし、また、電圧比較器6の他方の入力端子を
ほぼ接地電位と同じにすることにより、電圧比較器6の
一方の入力端子と他方の入力端子の電位差を大きくする
ことができ、雑音が回り込んでも誤動作しにくい回路構
成となっている。
【0024】図6(a),(b)は図5の動作説明に供
する特性図である。
【0025】つぎに図5に示す実施例の動作を図6
(a),(b)を参照して説明する。電圧源7が投入さ
れ電源電圧Vdの上昇にともない、電圧比較器6の一方
の入力端子および他方の入力端子の電位は、次のように
なる。電圧比較器6の一方の入力端子を接点電位Vb、
他方の入力端子を接点電位Va、MOSトランジスタ
1,MOSトランジスタ2,MOSトランジスタ10お
よびMOSトランジスタ12の抵抗値をRON1,R
ON2,RON10、RON12、抵抗器3,抵抗器4および
抵抗器5の抵抗値をR3,R4,R5とすると、Vb−
電圧源間の抵抗Rbdは、 1/Rbd=1/(RON1+RON2)+1/RON10 (17) Vb−接地間の抵抗Rbsは、 Rbs=R3 (18) となる。よって、電圧比較器6の一方の入力端子の接点
電位Vbは、 Vb=[Rbs/(Rbd+Rbs)]・VDD (19) で示されるが、電源投入時、MOSトランジスタ1,M
OSトランジスタ2およびMOSトランジスタ10は、
ゲート・ソース間電圧がしきい値を越えないため、オフ
状態となり、Rbdは高抵抗と等価のため、Rbd》R
bsとなり、接点電位Vbはほぼ接地電圧と同電位とな
る。
【0026】また、電圧比較器6の他方の入力端子の接
点電位Va、すなわち、抵抗器4,MOSトランジスタ
12のドレインおよび抵抗器5の接点電位は次のように
なる。Va−電圧源間の抵抗Radは、 Rad=R4 (20) Va−接地間の抵抗Rasは、 1/Ras=1/RON12+1/R5 (21) となり、電源投入時、MOSトランジスタ12は、ゲー
ト・ソース間電圧がしきい値を越えないためオフ状態と
なり、1/RON12は無視でき、このため Ras=R5 (22) となる。よって、電圧比較器6の他方の入力端子の接点
電位Vaは、 Va=[Ras/(Rad+Ras)]・VDD (23) となり、(19)式と(23)式より、VaとVbの関
係は、Va>Vbとなり、Vcは低レベル(ほぼ接地電
圧)を出力する。このため、MOSトランジスタ12の
ゲートには低レベルが与えられ、また、インバータ論理
素子11により高レベル(ほぼ電源電圧)に変換され、
MOSトランジスタ10のゲートに高レベルが与えられ
るため、MOSトランジスタ10および、MOSトラン
ジスタ12はオフ状態を維持することになる。
【0027】さらに電源電圧Vdが上昇し、MOSトラ
ンジスタ1およびMOSトランジスタ2がしきい値を越
えると、オン状態となり、オン抵抗を持つ。このMOS
トランジスタ1およびMOSトランジスタ2がオン状態
になると電源電圧Vdの上昇にともない、そのオン抵抗
が変化するため、電圧比較器6の一方の入力端子の電圧
はMOSトランジスタ1およびMOSトランジスタ2の
サイズ、あるいは、抵抗器3の抵抗値を任意の値に設定
することにより、図6(a)のVbのような変化をす
る。このことにより、電源電圧Vdの上昇にともない、
Va>Vbの状態と、Va<Vbの状態をつくる。Va
>Vbの状態からVa<Vbの状態になったとき、この
電圧比較器6の出力は、前状態の反転信号Vcを出力す
る。つまり、Va>Vbのときの電圧比較器6の出力を
リセット状態とし、Va<Vbのときの電圧比較器6の
出力をリセット解除状態として使用すると、電源立ち上
げ時に、リセット信号を出力するパワーオンリセット回
路となる。また、電圧比較器6の出力により、MOSト
ランジスタ10おとびMOSトランジスタ12をオフ状
態からオン状態にすることにより、電圧比較器6の一方
の入力端子の接点電位Vbおよび他方の入力端子の接点
電位Vaは次のようになる。まず、Vbと電圧源間の抵
抗Rbdは、(17)式で示され、Vbと接地間の抵抗
Rbsは(18)式で示されるが、MOSトランジスタ
10のゲートが電圧比較器6の出力に接続されているイ
ンバータ論理素子11の出力に接続されているため、M
OSトランジスタ10はリセットが解除されるまでオフ
状態となり、MOSトランジスタ10の抵抗値RON10
は高抵抗と等価であり、抵抗Rbdは、(11)式よ
り、 Rbd=RON1+RON2 (24) で示される結果となる。ところが、リセットが解除され
るとMOSトランジスタ10はオン状態となり、オン抵
抗を持ち無視できない値になる。このことにより抵抗R
bdの抵抗値は、 Rbs=[RON10・(RON1+RON2)]/[RON10+(RON1+R ON 2)] (25) となる。そして、MOSトランジスタ10がオン状態に
なることにより、抵抗Rbdの抵抗値は、(25)式の
方が、(24)式の値より小さくなることがわかる。
(19)式より、抵抗Rbdの値が小さくなることで、
接点電位Vbの電位が電圧源側に移動する。
【0028】つぎに、電圧比較器6の他方の入力端子の
接点電位Vaと接地間の抵抗Rasは(21)式で示さ
れ、この接点電位Vaと電圧源間の抵抗Radは(2
0)式で示されるが、MOSトランジスタ12のゲート
が電圧比較器6の出力に接続されているため、MOSト
ランジスタ12はリセットが解除されるまでオフ状態と
なり、MOSトランジスタ12の抵抗値RON12は高抵
抗と等価となり、抵抗Rasは、(22)式で示される
結果となる。ところが、リセットが解除されるとMOS
トランジスタ12はオン状態となり、オン抵抗を持ち無
視できない値を持つ。このことにより抵抗Rasの抵抗
値は、 Ras=(RON12・R5)/(RON12+R5) (26) となる。そして、MOSトランジスタ12がオン状態に
なることにより、抵抗Rasの抵抗値は(26)式の方
が、式(22)の値より小さくなることがわかる。(2
3)式より、抵抗Rasの値が小さくなることで、接点
電位Vaの電位が接地側に移動する。以上の動作によ
り、リセット解除状態になったとき、接点電位Vbが電
圧源間に移動し、また、接点電位Vaが接地側に移動す
ることで、Va<Vbの関係が大きくとれる。このた
め、電源電圧が一定になった場合、Va<Vbの関係を
大きくとることができ、誤動作しにくい回路構成となっ
ている。
【0029】なお、上記実施例においては、MOSトラ
ンジスタ1のドレインを電圧源7に接続した場合を示し
たが、MOSトランジスタ1のドレインと電圧源7の間
に、ゲートとドレインを接続した複数のMOSトランジ
スタを直列接続して構成することもできる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、MOSト
ランジスタのオフ状態とオン状態の抵抗値の変化を利用
し、電源投入後、素子が安定した状態となる電源電圧で
リセット信号を発生するようにしたので、電源投入後、
素子が完全に安定状態となる電源電圧でリセット信号を
出力し、そのリセット信号により電圧比較器の一方の端
子、または、電圧比較器の他方の端子、または、電圧比
較器の一方の端子と他方の端子をリセットが解除される
方向の電圧に動かし、電源電圧が一定になったときの雑
音などでリセットの誤動作を起こらないようにすること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパワーオンリセット回路の一実施
例を示す回路図である。
【図2】図1の動作説明に供する特性図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図4】図3の動作説明に供する特性図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例を示す回路図であ
る。
【図6】図5の動作説明に供する特性図である。
【図7】従来のパワーオンリセット回路の一例を示す回
路図である。
【図8】図7の動作説明に供する特性図である。
【符号の説明】
1,2 MOSトランジスタ 3〜5 抵抗器 6 電圧比較器 7 電圧源 8 出力端子 9〜10 MOSトランジスタ 11 インバータ論理素子 12 MOSトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/22 H01L 27/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートとドレインを接続した第1のMO
    Sトランジスタのソースは、ゲートとドレインを接続し
    た第2のMOSトランジスタのドレインに接続され、前
    記第2のMOSトランジスタのソースと第1の抵抗器の
    第1の端子を電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第
    2の抵抗器の第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子と
    第3のMOSトランジスタのドレインとを前記電圧比較
    器の第2の入力端子に接続し、前記第1のMOSトラン
    ジスタのドレインとゲートと前記第2の抵抗器の第2の
    端子を電圧源に接続し、前記第1の抵抗器の第2の端子
    と前記第3の抵抗器の第2の端子と前記第3のMOSト
    ランジスタのソースを接地し、前記電圧比較器の出力と
    前記第3のMOSトランジスタのゲートを出力端子に接
    続したことを特徴とするパワーオンリセット回路。
  2. 【請求項2】 ゲートとドレインを接続した第1のMO
    Sトランジスタのソースは、ゲートとドレインを接続し
    た第2のMOSトランジスタのドレインに接続され、前
    記第2のMOSトランジスタのソースと第1の抵抗器の
    第1の端子と第3のMOSトランジスタのドレインとを
    電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第2の抵抗器の
    第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子とを前記電圧比
    較器の第2の入力端子に接続し、前記第3のMOSトラ
    ンジスタのゲートをインバータ論理素子の出力に接続
    し、前記第1のMOSトランジスタのドレインとゲート
    と前記第2の抵抗器の第2の端子と前記第3のMOSト
    ランジスタのソースを電圧源に接続し、前記第1の抵抗
    器の第2の端子と前記第3の抵抗器の第2の端子を接地
    し、前記電圧比較器の出力と前記インバータ論理素子の
    入力端子を出力端子に接続したことを特徴とするパワー
    オンリセット回路。
  3. 【請求項3】 ゲートとドレインを接続した第1のMO
    Sトランジスタのソースは、ゲートとドレインを接続し
    た第2のMOSトランジスタのドレインに接続され、前
    記第2のMOSトランジスタのソースと第1の抵抗器の
    第1の端子と第3のMOSトランジスタのドレインとを
    電圧比較器の第1の入力端子に接続し、第2の抵抗器の
    第1の端子と第3の抵抗器の第1の端子と第4のMOS
    トランジスタのドレインとを前記電圧比較器の第2の入
    力端子に接続し、前記第3のMOSトランジスタのゲー
    トをインバータ論理素子の出力に接続し、前記第1のM
    OSトランジスタのドレインとゲートと前記第2の抵抗
    器の第2の端子と前記第3のMOSトランジスタのソー
    スを電圧源に接続し、前記第1の抵抗器の第2の端子と
    前記第3の抵抗器の第2の端子と前記第4のMOSトラ
    ンジスタのソースを接地し、前記電圧比較器の出力と前
    記インバータ論理素子の入力端子と前記第4のMOSト
    ランジスタのゲートを出力端子に接続したことを特徴と
    するパワーオンリセット回路。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2または請求項3
    記載のパワーオンリセット回路において、第1のMOS
    トランジスタのドレインと電圧源の間に、ゲートとドレ
    インを接続した複数のMOSトランジスタを直列接続し
    たことを特徴とするパワーオンリセット回路。
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