JP3110360B2 - Power-on reset circuit - Google Patents

Power-on reset circuit

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JP3110360B2 JP09315653A JP31565397A JP3110360B2 JP 3110360 B2 JP3110360 B2 JP 3110360B2 JP 09315653 A JP09315653 A JP 09315653A JP 31565397 A JP31565397 A JP 31565397A JP 3110360 B2 JP3110360 B2 JP 3110360B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
パワーオンリセット回路に関し、特に、基板電位生成回
路を搭載する半導体メモリ等の半導体集積回路のパワー
オンリセット回路に関する。
The present invention relates to a power-on reset circuit of a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a power-on reset circuit of a semiconductor integrated circuit such as a semiconductor memory having a substrate potential generating circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路に使用される従来のパワ
ーオンリセット回路は、電源投入の直後に、素子抵抗と
キャパシタとにより電源電圧の投入に対して時定数を持
たせてリセット動作をしている。一方、基板電位生成回
路及び基板電位検知回路はパワーオンリセット回路とは
独立した回路である。例えば、図6は半導体メモリ集積
回路の一例であり、時定数回路16及びCMOSインバ
ータ3、4から成るパワーオンリセット回路と、基板電
位検知回路5とが、相互に独立に構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional power-on reset circuit used in a semiconductor integrated circuit performs a reset operation immediately after power-on by giving a time constant to the power-on voltage by means of an element resistor and a capacitor. I have. On the other hand, the substrate potential generation circuit and the substrate potential detection circuit are circuits independent of the power-on reset circuit. For example, FIG. 6 shows an example of a semiconductor memory integrated circuit, in which a power-on reset circuit including a time constant circuit 16 and CMOS inverters 3 and 4 and a substrate potential detection circuit 5 are configured independently of each other.

【0003】パワーオンリセット回路は、電流路の一端
をVCCに接続し、ゲートをGNDに接続し、電流路の
他端を時定数回路の出力節点”A”に接続した第1のP
チャンネルMOSトランジスタ1と、一端を時定数回路
の出力節点”A”に接続し、他端をGNDに接続したキ
ャパシタ2とにより、時定数回路を構成する。CMOS
インバータは、電流路の一端をVCCに接続し、ゲート
を時定数回路の出力節点”A”に接続し、他端をパワー
オンリセット回路の出力節点”B”に接続した第2のP
チャンネルMOSトランジスタ3と、電流路の一端をパ
ワーオンリセット回路の出力節点”B”に接続し、ゲー
トを時定数回路の出力節点”A”に接続し、電流路の他
端をGNDに接続したNチャンネルMOSトランジスタ
4とから構成している。
The power-on reset circuit has a first P-channel circuit having one end of a current path connected to VCC, a gate connected to GND, and the other end of the current path connected to an output node "A" of a time constant circuit.
A time constant circuit is constituted by the channel MOS transistor 1 and a capacitor 2 having one end connected to the output node "A" of the time constant circuit and the other end connected to GND. CMOS
The inverter has one end of the current path connected to VCC, the gate connected to the output node "A" of the time constant circuit, and the other end connected to the output node "B" of the power-on reset circuit.
The channel MOS transistor 3 and one end of the current path were connected to the output node "B" of the power-on reset circuit, the gate was connected to the output node "A" of the time constant circuit, and the other end of the current path was connected to GND. And an N-channel MOS transistor 4.

【0004】上記パワーオンリセット回路の構成によれ
ば、電源投入によりVCCの電位が上昇するにつれ、第
1のPチャンネMOSトランジスタ1のゲートとの間に
電位差が生じ、第1のPチャンネルMOSトランジスタ
1が導通状態となる。この時、第1のPチャンネルMO
Sトランジスタ1のソース・ドレイン電流路にはチャン
ネル抵抗が存在し、キャパシタ2の容量値との組み合わ
せで、時定数が定まる。これにより、時定数回路の出力
節点”A”の電位は、VCCの電位に対して時定数を持
ち、遅れて上昇する。
According to the configuration of the power-on reset circuit, as the potential of VCC rises when the power is turned on, a potential difference occurs between the gate of the first P-channel MOS transistor 1 and the first P-channel MOS transistor. 1 becomes conductive. At this time, the first P channel MO
A channel resistance exists in the source / drain current path of the S transistor 1, and a time constant is determined in combination with the capacitance value of the capacitor 2. As a result, the potential of the output node "A" of the time constant circuit has a time constant with respect to the potential of VCC and rises later.

【0005】時定数回路の出力節点”A”の電位は、C
MOSインバータに入力され、出力節点”A”の電位が
CMOSインバータ回路のしきい値を超えるまで、CM
OSインバータ回路の出力電位は、VCC電位と同電位
でこれに追従しつつ上昇する。この状態がリセット動作
となる。
The potential at the output node "A" of the time constant circuit is C
Until the potential of the output node "A" exceeds the threshold value of the CMOS inverter circuit.
The output potential of the OS inverter circuit rises while following the VCC potential at the same potential. This state is a reset operation.

【0006】その後、時定数回路16の出力節点”A”
の電位がCMOSインバータ回路のしきい値を超える
と、CMOSインバータ回路の出力電位がGND電位と
なり、リセット動作は解除される。
Thereafter, the output node "A" of the time constant circuit 16
Is higher than the threshold value of the CMOS inverter circuit, the output potential of the CMOS inverter circuit becomes the GND potential, and the reset operation is released.

【0007】時定数回路16は、前述したように、PM
OSトランジスタ1のチャンネル抵抗とこれに直列に接
続されたキャパシタ2の容量とから成る時定数を有し、
電源投入直後以外は、VCC電位が正常な電位を保持し
ている限り、キャパシタの電位も保持されることから、
電源投入時のみリセット動作を行う。
[0007] As described above, the time constant circuit 16
A time constant consisting of the channel resistance of the OS transistor 1 and the capacitance of the capacitor 2 connected in series with the OS transistor 1;
Except immediately after power-on, as long as the VCC potential holds the normal potential, the potential of the capacitor is also held.
The reset operation is performed only when the power is turned on.

【0008】ところで、基板電位生成回路を塔載した半
導体集積回路では、基板電位検知回路5で基板電位を検
知し、この出力に基づいて基板電位を適正電位に保持
し、MOSトランジスタのしきい値を制御し動作を安定
に保っている。このため、上記リセット動作を確実に行
うためには、パワーオンリセット時の基板電位もリセッ
ト動作の条件として必要であるが、これまでの半導体集
積回路では、製品の仕様に基づいてダミーサイクルの入
力が必須であった等のため、現実の問題とはならなかっ
た。
In a semiconductor integrated circuit having a substrate potential generation circuit mounted thereon, the substrate potential is detected by a substrate potential detection circuit 5, and based on the output, the substrate potential is held at an appropriate level, and the threshold voltage of the MOS transistor is reduced. To keep the operation stable. For this reason, in order to perform the above reset operation reliably, the substrate potential at the time of power-on reset is also required as a condition for the reset operation. It was not a real problem because was essential.

【0009】しかし、最近の半導体集積回路では、動作
モードをあらかじめ設定してから使用するものが増えて
おり、電源投入時に正常な初期化ができないことで生じ
る不具合も少なくない。更に、半導体集積回路の低消費
電力化が進み、MOSトランジスタのしきい値電圧も低
くなりつつある。これらの状況変化に伴い、従来は軽視
されていた、電源投入時のイニシャライズを確実に行う
必要が生じている。
However, in recent semiconductor integrated circuits, an operation mode has been set beforehand and used more and more, and there are many problems caused by a failure in normal initialization when power is turned on. Further, the power consumption of semiconductor integrated circuits has been reduced, and the threshold voltage of MOS transistors has been reduced. Along with these changes in the situation, there has been a need to reliably perform initialization at power-on, which has been neglected in the past.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
集積回路のパワーオンリセット回路では、基板電位生成
回路と基板電位検知回路とが、パワーオンリセット回路
とは独立に存在していることは前述の通りである。パワ
ーオンリセット信号は、その信号の役割から、多くの周
辺回路の初期化に使われている。その様子を半導体メモ
リ集積回路の一般的な回路図の例である図7に示す。パ
ワーオンリセット回路26からの出力信号は、メモリセ
ルアレイ21の周辺に配線され、電源投入時に初期化が
必要な周辺回路に対してリセット信号”H”を供給して
いる。
In the above-described conventional power-on reset circuit of a semiconductor integrated circuit, it is described that the substrate potential generation circuit and the substrate potential detection circuit exist independently of the power-on reset circuit. It is as follows. The power-on reset signal is used for initialization of many peripheral circuits because of its role. FIG. 7 shows an example of a general circuit diagram of a semiconductor memory integrated circuit. An output signal from the power-on reset circuit 26 is wired around the memory cell array 21 and supplies a reset signal “H” to peripheral circuits that need to be initialized when power is turned on.

【0011】図7に示した回路A(18)及び回路B
(25)は、パワーオンリセット回路26からのリセッ
ト信号”H”によって初期化される回路である。このよ
うにパワーオンリセット回路26と、初期化される回路
B(25)とが物理的に離れている事例は、レイアウト
的な制約等の理由により少なからず存在する。もっと
も、このような大きな離隔距離は、パワーオンリセット
信号のみに限定されるものではなく、周辺回路間での信
号の送受信においても同様に生じる。同図におけるドラ
イバ回路17と、回路B(25)及び回路C(20)と
の間も同様な条件下にあるといえる。ここで、信号を送
出するドライバ回路17に対して、受信を行う回路A
(18)は近端に位置し、回路B(25)及び回路C
(20)は最遠端に位置する。従って、これらの回路B
(25)及び回路C(18)は、配線のインピーダンス
が高く、隣接する配線からの影響を受けやすい。
The circuit A (18) and the circuit B shown in FIG.
(25) is a circuit initialized by a reset signal “H” from the power-on reset circuit 26. As described above, there are not a few cases where the power-on reset circuit 26 and the circuit B (25) to be initialized are physically separated from each other due to layout restrictions or the like. However, such a large separation distance is not limited to only the power-on reset signal, and similarly occurs in transmission and reception of signals between peripheral circuits. It can be said that a similar condition exists between the driver circuit 17 and the circuit B (25) and the circuit C (20) in FIG. Here, a driver circuit 17 for transmitting a signal is sent to a circuit A for receiving.
(18) is located at the near end, circuit B (25) and circuit C
(20) is located at the farthest end. Therefore, these circuits B
(25) and the circuit C (18) have a high wiring impedance and are easily affected by an adjacent wiring.

【0012】ところが、回路B(25)と回路C(2
0)との間にも、CLK信号の配線レイアウトにより、
隣接する配線からの影響に相違がある。回路B(25)
の場合には、パワーオンリセット信号”H”による初期
化が必要なほか、内部信号の配線がCLK配線と隣接す
る距離が長く、ドライバ回路17に対して遠端に位置す
るため、隣接するCLK信号からの影響を大きく受け
る。これに対し、回路C(20)は回路B(25)と同
様にドライバ17から遠端に位置しているが、パワーオ
ンリセット信号”H”による初期化が不要であること
と、内部信号の配線がCLK配線と隣接する距離が短い
という点で、隣接するCLK信号からの影響をさほど大
きくは受けない。
However, the circuit B (25) and the circuit C (2
0), also due to the wiring layout of the CLK signal,
There is a difference in the influence from the adjacent wiring. Circuit B (25)
In the case of (1), initialization by the power-on reset signal "H" is required, and the distance between the internal signal wiring and the CLK wiring is long and located at the far end with respect to the driver circuit 17. Significantly affected by signals. On the other hand, the circuit C (20) is located at the far end from the driver 17 similarly to the circuit B (25), but the initialization by the power-on reset signal “H” is unnecessary, and the internal signal In that the distance between the wiring and the CLK wiring is short, the influence of the adjacent CLK signal is not so large.

【0013】上記のレイアウト的な要因で隣接する配線
間で影響が生じることは、これまでに述たとおりである
が、電源投入時の初期化については、レイアウト的な要
因の他に、回路を構成する素子の特性が大きく関わって
いる。半導体集積回路では、MOSトランジスタをその
構成要素として備える場合が多く、特にNチャンネルM
OSトランジスタでは、その特性を安定にするために、
基板電位を適正に維持する必要がある。
As described above, the above-mentioned layout-related factors cause an effect between adjacent wirings. However, in the initialization at the time of power-on, in addition to the layout-related factors, a circuit is also required. The characteristics of the constituent elements are greatly involved. In many cases, a semiconductor integrated circuit includes a MOS transistor as a component thereof.
In the OS transistor, in order to stabilize its characteristics,
It is necessary to properly maintain the substrate potential.

【0014】基板電位は、半導体集積回路に搭載されて
いる基板電位生成回路により生成されるため、電源投入
の直後は基板電位を適正値に保持することが出来ない。
基板電位が適正電位に到達する以前は、MOSトランジ
スタの動作も不安定であり、前述した隣接配線からのノ
イズの影響を受けやすい状態にある。具体的には、例え
ばNチャンネルMOSトランジスタのしきい値電圧は、
この電源投入直後にきわめて低く、0.2Vから0.3
V程度のノイズによっても導通状態に至ることが知られ
ている。
Since the substrate potential is generated by a substrate potential generation circuit mounted on a semiconductor integrated circuit, the substrate potential cannot be maintained at an appropriate value immediately after power-on.
Before the substrate potential reaches an appropriate potential, the operation of the MOS transistor is also unstable, and the MOS transistor is susceptible to the above-mentioned noise from the adjacent wiring. Specifically, for example, the threshold voltage of an N-channel MOS transistor is
Immediately after this power is turned on, it is extremely low, from 0.2 V to 0.3
It is known that a conduction state is caused by noise of about V.

【0015】ドライバ回路17と回路B(25)との関
係では、電源投入直後の基板電位が適正電位に到達する
以前には、回路B(25)の入力段のインバーター22
がCLK信号からの隣接ノイズの影響で誤動作を引き起
こすおそれがある。その様子を図8の信号タイミングチ
ャートを参照して説明する。T1時刻に電源投入が行な
われると、これによりパワーオンリセット信号”H”及
び内部信号”J”が、次いで内部信号”K”がT3時刻
から、夫々電源電圧に追従して上昇を始める。また、T
3時刻から基板電位が供給され始め、GNDより低い電
位に徐々に下がる。その後、パワーオンリセット信号に
よって、内部時定数に従うT5時刻にパワーオンリセッ
トが解除される。T6時刻から外部CLK信号の供給が
始まるが、この時点での基板電位は、まだ適正値に達し
ていないため、前述のようにドライバ回路17と回路B
(25)との関係で、回路B(25)の入力近傍の内部
信号”M”に、隣接するCLK信号が影響を及ぼし、入
力段のインバータ22のNチャンネルMOSトランジス
タを誤動作させる。
As for the relationship between the driver circuit 17 and the circuit B (25), the inverter 22 in the input stage of the circuit B (25) immediately before the power supply is turned on and before the substrate potential reaches the appropriate potential.
May malfunction due to the influence of adjacent noise from the CLK signal. This will be described with reference to the signal timing chart of FIG. When the power is turned on at time T1, the power-on reset signal “H” and the internal signal “J”, and then the internal signal “K” start to rise following the power supply voltage from time T3. Also, T
At three times, the substrate potential starts to be supplied, and gradually drops to a potential lower than GND. Thereafter, the power-on reset is released at time T5 according to the internal time constant by the power-on reset signal. Although the supply of the external CLK signal starts at time T6, the substrate potential at this time has not yet reached an appropriate value, and thus the driver circuit 17 and the circuit B
In relation to (25), the adjacent CLK signal affects the internal signal "M" near the input of the circuit B (25), causing the N-channel MOS transistor of the inverter 22 in the input stage to malfunction.

【0016】この例では、T6時刻で外部CLK信号が
供給開始となり、これがトリガとなって誤動作を起こし
ているが、この時点での基板電位が不適正であること
も、誤動作を引き起こす要因になっている。
In this example, the supply of the external CLK signal is started at time T6, which triggers a malfunction, but the improper substrate potential at this time also causes a malfunction. ing.

【0017】上記のように、半導体集積回路では、電源
投入直後にMOSトランジスタのしきい値電圧が安定し
ていないため、確実な初期化ができず、或いは、初期化
後にその状態が変化することがあり、不具合の原因とな
っていた。
As described above, in the semiconductor integrated circuit, since the threshold voltage of the MOS transistor is not stable immediately after the power is turned on, reliable initialization cannot be performed, or the state changes after initialization. There was a problem.

【0018】本発明の目的は、上記に鑑み、基板電位を
与える基板電位生成回路と、基板電位を検知して基板電
位生成回路を制御する信号を出力する基板電位検知回路
とを有する半導体集積回路に搭載されたパワーオンリセ
ット回路において、確実で信頼性が高いリセット動作を
可能とするパワーオンリセット信号を出力するパワーオ
ンリセット回路を提供することにある。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit having a substrate potential generating circuit for applying a substrate potential and a substrate potential detecting circuit for detecting a substrate potential and outputting a signal for controlling the substrate potential generating circuit. Another object of the present invention is to provide a power-on reset circuit that outputs a power-on reset signal that enables a reliable and highly reliable reset operation in a power-on reset circuit mounted on a power-on reset circuit.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパワーオンリセット回路は、基板電位を与
える基板電位生成回路と、前記基板電位を検知して前記
基板電位生成回路を制御する信号を出力する基板電位検
知回路とを有する半導体集積回路のパワーオンリセット
回路において、パワーオンから所定の時間が経過したこ
とを検知する経過時間検知手段と、パワーオンから所定
時間内は前記基板電位検知回路の出力信号を出力してパ
ワーオンリセットを行い、パワーオンから所定時間経過
後に前記基板電位検知回路の出力を無効にしてパワーオ
ンリセットを解除する所定のパワーオンリセット信号を
出力するリセット信号生成回路とを備えることを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a power-on reset circuit according to the present invention comprises a substrate potential generating circuit for applying a substrate potential, and controlling the substrate potential generating circuit by detecting the substrate potential. A power-on reset circuit of a semiconductor integrated circuit having a substrate potential detection circuit for outputting a signal to perform the operation of detecting a predetermined period of time after power-on. A power-on reset is performed by outputting an output signal of the potential detection circuit, and a predetermined power-on reset signal for canceling the power-on reset by disabling the output of the substrate potential detection circuit after a predetermined time has elapsed since the power-on reset. A signal generation circuit.

【0020】本発明のパワーオンリセット回路では、従
来回路では独立していた基板電位検知回路の出力をパワ
ーオン直後に出力し、パワーオンから所定時間経過後に
基板検知回路の出力に代えてパワーオンリセット信号を
出力する。これにより、適正な基板電位が得られた後に
所定のパワーオンリセット信号を出力する。電源投入時
の初期化にあたって生ずる誤動作が防止できる。
In the power-on reset circuit of the present invention, the output of the substrate potential detection circuit, which was independent in the conventional circuit, is output immediately after the power-on, and after a predetermined time has elapsed from the power-on, the output of the substrate detection circuit is replaced with the power-on reset. Outputs reset signal. Thus, a predetermined power-on reset signal is output after an appropriate substrate potential is obtained. A malfunction that occurs at the time of initialization when the power is turned on can be prevented.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図1
は、本発明の一実施形態例のパワーオンリセット回路を
示す。図6の従来回路との違いは、図6では独立してい
たパワーオンリセット信号と基板電位検知回路5の出力
とを論理合成するリセット信号生成回路30を配設して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments of the present invention with reference to the drawings. FIG.
1 shows a power-on reset circuit according to an embodiment of the present invention. 6 is different from the conventional circuit shown in FIG. 6 in that a reset signal generation circuit 30 for logically synthesizing the power-on reset signal and the output of the substrate potential detection circuit 5 which are independent in FIG.

【0022】詳しくは、本実施形態例のパワーオンリセ
ット回路は、時定数回路16と、リセット信号生成回路
30とを有し、基板電位検知回路5の出力”E”を入力
として利用する。時定数回路16は、電流路の一端(ソ
ース)を電源VCCに接続し、ゲートをGND(”
C”)に接続し、電流路の他端(ドレイン)を時定数回
路の出力節点(出力ノード)”A”に接続した第1のP
チャンネルMOSトランジスタ1と、一端を時定数回路
16の出力節点”A”に接続し、他端をGNDに接続し
たキャパシタ2とで構成している。
More specifically, the power-on reset circuit of this embodiment has a time constant circuit 16 and a reset signal generation circuit 30, and uses the output "E" of the substrate potential detection circuit 5 as an input. The time constant circuit 16 connects one end (source) of the current path to the power supply VCC and connects the gate to GND ("
C "), and the other end (drain) of the current path is connected to an output node (output node)" A "of the time constant circuit.
It comprises a channel MOS transistor 1 and a capacitor 2 having one end connected to the output node "A" of the time constant circuit 16 and the other end connected to GND.

【0023】リセット信号生成回路30は、電流路の一
端が内部節点”F”に接続され、ゲートが時定数回路1
6の出力節点”A”に接続され、電流路の他端がパワー
オンリセット回路30の出力節点”B”に接続された第
2のPチャンネルMOSトランジスタと、電流路の一端
(ドレイン)がパワーオンリセット回路30の出力節
点”B”に接続され、ゲートが時定数回路16の出力節
点”A”に接続され、電流路の他端(ソース)がGND
に接続された第1のNチャンネルMOSトランジスタ4
と、電流路の一端がVCCに接続され、ゲートが基板電
位検知回路5の出力節点”E”に接続され、電流路の他
端が内部節点”F”に接続された第3のPチャンネルM
OSトランジスタ6と、電流路の一端がパワーオンリセ
ット回路30の出力節点”B”に接続され、ゲートが基
板電位検知回路5の出力節点”E”に接続され、電流路
の他端がGNDに接続された第2のNチャンネルMOS
トランジスタ7とから成る論理ゲート回路で構成され
る。
In the reset signal generation circuit 30, one end of the current path is connected to the internal node "F", and the gate is connected to the time constant circuit 1
6, the second P-channel MOS transistor having the other end of the current path connected to the output node "B" of the power-on reset circuit 30, and one end (drain) of the current path connected to the power node. The gate is connected to the output node "A" of the time constant circuit 16, and the other end (source) of the current path is connected to the output node "B" of the ON reset circuit 30.
N channel MOS transistor 4 connected to
And a third P-channel M whose one end of the current path is connected to VCC, the gate is connected to the output node "E" of the substrate potential detection circuit 5, and the other end of the current path is connected to the internal node "F".
The OS transistor 6 and one end of the current path are connected to the output node "B" of the power-on reset circuit 30, the gate is connected to the output node "E" of the substrate potential detection circuit 5, and the other end of the current path is connected to GND. Second N-channel MOS connected
A logic gate circuit including the transistor 7 is provided.

【0024】上記のように、本実施形態例のパワーオン
リセット回路では、従来回路では独立していた基板電位
検知回路5の出力”E”を、リセット信号生成回路30
に入力して、時定数回路16の出力と論理合成し、パワ
ーオンリセット信号”B”として出力している。
As described above, in the power-on reset circuit of this embodiment, the output "E" of the substrate potential detection circuit 5, which is independent in the conventional circuit, is output to the reset signal generation circuit 30.
, And is logically synthesized with the output of the time constant circuit 16 to output a power-on reset signal “B”.

【0025】上記構成によれば、電源投入によりVCC
電位が上昇するにつれ、第1のPチャンネルMOSトラ
ンジスタ1のソースとゲートとの間に電位差が生じ、第
1のPチャンネルMOSトランジスタ1が導通する。こ
の時、第1のPチャンネルMOSトランジスタ1のソー
スとドレインとの間にはチャンネル抵抗が存在し、キャ
パシタ2の容量とこのチャンネル抵抗との組み合わせで
時定数が定まる。時定数回路16の出力節点”A”の電
位は、VCCの電位に対して、この時定数に従って上昇
する。
According to the above configuration, when power is turned on, VCC is
As the potential rises, a potential difference occurs between the source and the gate of the first P-channel MOS transistor 1, and the first P-channel MOS transistor 1 becomes conductive. At this time, a channel resistance exists between the source and the drain of the first P-channel MOS transistor 1, and a time constant is determined by a combination of the capacitance of the capacitor 2 and the channel resistance. The potential of the output node "A" of the time constant circuit 16 rises with respect to the potential of VCC according to this time constant.

【0026】時定数回路16の出力節点”A”の電位
は、次段のリセット信号生成回路30に入力され、時定
数回路16の出力節点”A”の電位がリセット信号生成
回路30のしきい値を超えるまで、基板電位検知回路5
の出力”E”を有効とし、これをパワーオンリセットを
継続するパワーオンリセット信号”B”として出力す
る。その後、時定数回路16の出力節点”A”の電位が
リセット信号生成回路30のしきい値を超えると、基板
電位検知回路5の出力”E”は無効となり、時定数回路
の出力の反転出力が、パワーオンリセットを解除するパ
ワーオンリセット信号”B”として出力される。
The potential of the output node "A" of the time constant circuit 16 is input to the reset signal generation circuit 30 of the next stage, and the potential of the output node "A" of the time constant circuit 16 is set to the threshold of the reset signal generation circuit 30. Board potential detection circuit 5
Is valid, and this is output as a power-on reset signal "B" for continuing the power-on reset. Thereafter, when the potential of the output node "A" of the time constant circuit 16 exceeds the threshold value of the reset signal generation circuit 30, the output "E" of the substrate potential detection circuit 5 becomes invalid, and the output of the time constant circuit is inverted. Is output as a power-on reset signal “B” for releasing the power-on reset.

【0027】時定数回路16は、前述したようにPMO
Sトランジスタ1のチャンネル抵抗と直列に接続された
キャパシタ2の容量とによって構成される時定数を有
し、VCC電位が正常な電位を保持している限り、キャ
パシタ2の電位も保持されることから、パワーオンリセ
ットが解除される。従って、パワーオンリセット信号”
B”のアクティブ期間は、電源投入時のみとなる。ま
た、基板電位検知回路5の出力”E”は、従来回路と同
様に、基板電位生成回路のための入力として、電源投入
後も有効に機能する。
The time constant circuit 16 has a PMO
It has a time constant constituted by the channel resistance of the S transistor 1 and the capacitance of the capacitor 2 connected in series, and the potential of the capacitor 2 is also held as long as the VCC potential holds a normal potential. , The power-on reset is released. Therefore, the power-on reset signal “
The active period of "B" is only when the power is turned on. The output "E" of the substrate potential detection circuit 5 is used as an input for the substrate potential generation circuit as in the conventional circuit, and is effective even after the power is turned on. Function.

【0028】上記動作を、図5のタイミングチャートを
参照して説明する。まず、T1時刻において半導体集積
回路の電源投入が行なわれると、パワーオンリセット信
号”H”、内部信号”J”、内部信号”K”が電源電圧
に追従して上昇を始める。また、T3時刻から、基板電
位が供給され始め、基板電位”L”はGNDより低い電
位へと下がってゆく。この時点では、従来回路で行って
いた基板電位とは無関係のパワーオンリセット解除を行
わず、引き続き初期化動作を継続している。
The above operation will be described with reference to the timing chart of FIG. First, when the power of the semiconductor integrated circuit is turned on at the time T1, the power-on reset signal “H”, the internal signal “J”, and the internal signal “K” start rising following the power supply voltage. At the time T3, the substrate potential starts to be supplied, and the substrate potential “L” falls to a potential lower than GND. At this point, the power-on reset, which is irrelevant to the substrate potential performed in the conventional circuit, is not released, and the initialization operation is continued.

【0029】T6時刻に至ると、外部CLK信号の供給
が始まる。しかし、この時点では、基板電位”L”がま
だ適正値に達していないので、初期化を継続する。ここ
で、従来回路では、図7に示した半導体集積回路におけ
るドライバ回路17と回路B(25)との関係で、回路
B(25)の入力となる内部信号”M”に、隣接して延
びているCLK配線が影響を及ぼし、入力段インバータ
22のNチャンネルMOSトランジスタを誤動作させ
る。しかし、本実施形態例では、この初期化動作の継続
により、回路B(25)内のフリップフロップ24のデ
ータ破壊は生じない。
At time T6, the supply of the external CLK signal starts. However, at this time, since the substrate potential “L” has not yet reached the appropriate value, the initialization is continued. Here, in the conventional circuit, due to the relationship between the driver circuit 17 and the circuit B (25) in the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 7, the circuit extends adjacent to the internal signal "M" which is an input to the circuit B (25). The influence of the CLK wiring which is applied causes the N-channel MOS transistor of the input stage inverter 22 to malfunction. However, in the present embodiment, the data is not destroyed in the flip-flop 24 in the circuit B (25) by the continuation of the initialization operation.

【0030】T7時刻を過ぎ、T8時刻に至ると、基板
電位”L”がGNDより充分に低い電位になり、図7の
入力段インバータ22のNチャンネルMOSトランジス
タの誤動作を起こすことはなく、T9時刻において基板
電位が適正値に達し、パワーオンリセット解除が行われ
る。この時点でリセット解除を行うことで、誤動作が生
ずることはなく、回路B(25)内のフリップフロップ
24のデータは正しく保持される。
After the time T7 and before the time T8, the substrate potential "L" becomes sufficiently lower than GND, so that the N-channel MOS transistor of the input-stage inverter 22 shown in FIG. At the time, the substrate potential reaches an appropriate value, and the power-on reset is released. By performing the reset release at this point, no malfunction occurs, and the data of the flip-flop 24 in the circuit B (25) is correctly held.

【0031】図2は、本発明の第2の実施形態例のパワ
ーオンリセット回路の構成を示す回路図である。本実施
形態例では、基板電位検知回路5の出力”E”と時定数
回路16の出力”A”とを合成する図1の論理ゲート回
路の構成に代えて、トランスファゲートを含むリセット
信号生成回路30Aを採用する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a power-on reset circuit according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a reset signal generation circuit including a transfer gate is used instead of the configuration of the logic gate circuit of FIG. 1 that combines the output “E” of the substrate potential detection circuit 5 and the output “A” of the time constant circuit 16. Adopt 30A.

【0032】詳細には、本実施形態例のパワーオンリセ
ット回路では、リセット信号生成回路30Aは、1対の
Pチャンネルトランジスタ10及びNチャンネルトラン
ジスタ11からなる第1のトランスファーゲートと、1
対のPチャンネルトランジスタ12及びNチャンネルト
ランジスタ13から成る第2のトランスファゲートと、
時定数回路16の出力”A”が各ゲートに入力された1
対のPチャンネルトランジスタ14及びNチャンネルト
ランジスタ15からなるCMOSインバータとを備え、
第1及び第2のトランスファゲートのワイアドOR出力
が、本実施形態例のパワーオンリセット回路の出力”
B”を構成している。
More specifically, in the power-on reset circuit of this embodiment, the reset signal generation circuit 30A includes a first transfer gate including a pair of a P-channel transistor 10 and an N-channel transistor 11;
A second transfer gate comprising a pair of P-channel transistor 12 and N-channel transistor 13;
The output “A” of the time constant circuit 16 is input to each gate.
A CMOS inverter comprising a pair of P-channel transistor 14 and N-channel transistor 15,
The wired OR output of the first and second transfer gates is the output of the power-on reset circuit of this embodiment.
B ".

【0033】第1のトランスファゲートの入力はGND
電位(”C”)であり、第2のトランスファゲートの入
力は基板電位検知回路5の出力”E”である。時定数回
路16の出力は、第1のトランスファゲートのNチャン
ネルトランジスタ11及び第2のトランスファゲートの
Pチャンネルトランジスタ12の双方のゲートに入力さ
れる。また、第1のトランスファーゲートのPチャンネ
ルトランジスタ10及び第2のトランスファゲートのN
チャンネルトランジスタ13の双方のゲートは、CMO
Sインバータの出力”G”に接続されている。
The input of the first transfer gate is GND
And the input of the second transfer gate is the output “E” of the substrate potential detection circuit 5. The output of the time constant circuit 16 is input to both the gates of the N-channel transistor 11 of the first transfer gate and the P-channel transistor 12 of the second transfer gate. Also, the P-channel transistor 10 of the first transfer gate and the N-channel transistor 10 of the second transfer gate
Both gates of the channel transistor 13 are CMO
It is connected to the output "G" of the S inverter.

【0034】上記構成により、まず、電源投入直後で時
定数回路16の出力電位が低い状態では、第2のトラン
スファゲートのPチャンネルトランジスタ12が導通
し、また、CMOSインバータの出力”G”を介して第
2のトランスファゲートのNチャンネルトランジスタ1
3も導通するので、第2のトランスファゲートが導通
し、基板電位検知回路5の出力”E”がリセット信号生
成回路30Aから出力される。
With the above configuration, first, when the output potential of the time constant circuit 16 is low immediately after the power is turned on, the P-channel transistor 12 of the second transfer gate is turned on, and the output "G" of the CMOS inverter is turned on. N-channel transistor 1 of the second transfer gate
3 also conducts, the second transfer gate conducts, and the output "E" of the substrate potential detection circuit 5 is output from the reset signal generation circuit 30A.

【0035】電源投入から所定時間が経過し、時定数回
路16の出力電位がリセット信号生成回路30Aのスレ
ッシュホールド電圧を越えると、第2のトランスファゲ
ートはオフとなり、逆に、第1のトランスファゲートが
導通するので、基板電位発生回路5の出力”E”はリセ
ット信号生成回路30Aでは無効となり、パワーオンリ
セット回路からはGND電位が出力される。
When a predetermined time has elapsed since the power was turned on and the output potential of the time constant circuit 16 exceeds the threshold voltage of the reset signal generation circuit 30A, the second transfer gate is turned off, and conversely, the first transfer gate is turned off. Is conducted, the output "E" of the substrate potential generating circuit 5 is invalidated in the reset signal generating circuit 30A, and the GND potential is output from the power-on reset circuit.

【0036】図3は、本発明の第3の実施形態例のパワ
ーオンリセット回路の構成を示している。本実施形態例
のパワーオンリセット回路は、第1の実施形態例のパワ
ーオンリセット回路における時定数回路16の第1のP
チャンネルトランジスタ1を抵抗8で置き換えて時定数
回路16Aとしている。その他の構成は第1の実施形態
例と同様であり、同様な符号を付してその説明に代え
る。本実施形態例のパワーオンリセット回路は第1の実
施形態例と同様に作動する。
FIG. 3 shows the configuration of a power-on reset circuit according to a third embodiment of the present invention. The power-on reset circuit according to the present embodiment is the same as the power-on reset circuit according to the first embodiment.
The channel transistor 1 is replaced by a resistor 8 to form a time constant circuit 16A. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same reference numerals are given and the description will be omitted. The power-on reset circuit of the present embodiment operates in the same manner as the first embodiment.

【0037】図4は、本発明の第4の実施形態例のパワ
ーオンリセット回路の構成を示している。本実施形態例
のパワーオンリセット回路では、第1の実施形態例にお
ける時定数回路16のキャパシタ2を、MOSトランジ
スタを利用したMOSキャパシタに置き換えて時定数回
路16Bを構成しており、その他の構成は第1の実施形
態例と同様である。本実施形態例のパワーオンリセット
回路も第1の実施形態例と同様に作動する。
FIG. 4 shows a configuration of a power-on reset circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In the power-on reset circuit of this embodiment, the time constant circuit 16B is configured by replacing the capacitor 2 of the time constant circuit 16 in the first embodiment with a MOS capacitor using a MOS transistor. Is the same as in the first embodiment. The power-on reset circuit of the present embodiment operates in the same manner as the first embodiment.

【0038】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のパワーオンリセット回路
は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではな
く、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施
したものも、本発明の範囲に含まれる。
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiment. However, the power-on reset circuit of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. Various modifications and changes from the configuration are also included in the scope of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のパワー
オンリセット回路によると、基板電位が適正な状態にな
った後に所定のパワーオンリセット信号を出力すること
とした構成により、電源投入時の初期化及びその解除に
際して発生する誤動作を防止し、半導体集積回路、特
に、MOSトランジスタに生ずる不具合を減少させる効
果がある。
As described above, according to the power-on reset circuit of the present invention, a predetermined power-on reset signal is output after the substrate potential is in an appropriate state, so that power-on reset Of the semiconductor integrated circuit, in particular, MOS transistors, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態例のパワーオンリセッ
ト回路の回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態例のパワーオンリセッ
ト回路の回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態例のパワーオンリセッ
ト回路の回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施形態例のパワーオンリセッ
ト回路の回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of a power-on reset circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】図1の実施形態例の信号のタイミングチャー
ト。
FIG. 5 is a timing chart of signals according to the embodiment of FIG. 1;

【図6】従来のパワーオンリセット回路の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional power-on reset circuit.

【図7】一般的な半導体集積回路の配置の例を示す模式
的回路図。
FIG. 7 is a schematic circuit diagram showing an example of an arrangement of a general semiconductor integrated circuit.

【図8】従来のパワーオンリセット回路のタイミングチ
ャート。
FIG. 8 is a timing chart of a conventional power-on reset circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プルアップ用PチャンネルMOSトランジスタ 2 時定数発生用キャパシタ 3 ドライバ用PチャンネルMOSトランジスタ 4 ドライバ用NチャンネルMOSトランジスタ 5 基板電位検知回路 6 ドライバ用PチャンネルMOSトランジスタ 7 ドライバ用NチャンネルMOSトランジスタ 8 プルアップ用素子抵抗 9 時定数発生用Nチャンネルトランジスタ 10 トランスファゲート用PチャンネルMOSトラン
ジスタ 11 トランスファゲート用NチャンネルMOSトラン
ジスタ 12 トランスファゲート用PチャンネルMOSトラン
ジスタ 13 トランスファゲート用NチャンネルMOSトラン
ジスタ 14 トランスファゲート制御用PチャンネルMOSト
ランジスタ 15 トランスファゲート制御用NチャンネルMOSト
ランジスタ 16、16A、16B 時定数回路 17 ドライバ回路(周辺回路) 18 回路A(周辺回路) 19 CLK信号様外部端子 20 回路C 21 メモリセルアレイ 22 CMOSインバータ 23 CMOS2入力NOR回路 24 フリップ・フロップ回路 25 回路B 26 パワーオンリセット回路 30、30A リセット信号生成回路 A 時定数回路出力節点 B パワーオンリセット信号出力節点 C GND節点 D VCC節点 E 基板電位検知回路の出力節点 F 内部節点F G 内部信号 H パワーオンリセット信号 I CLK信号 J 内部信号 K 内部信号 L 基板電位
Reference Signs List 1 P-channel MOS transistor for pull-up 2 Capacitor for generating time constant 3 P-channel MOS transistor for driver 4 N-channel MOS transistor for driver 5 Substrate potential detection circuit 6 P-channel MOS transistor for driver 7 N-channel MOS transistor for driver 8 Pull-up Element resistance 9 N-channel transistor for generating time constant 10 P-channel MOS transistor for transfer gate 11 N-channel MOS transistor for transfer gate 12 P-channel MOS transistor for transfer gate 13 N-channel MOS transistor for transfer gate 14 P-channel for transfer gate control MOS transistor 15 N-channel MOS transistor for transfer gate control 6, 16A, 16B Time constant circuit 17 Driver circuit (peripheral circuit) 18 Circuit A (peripheral circuit) 19 CLK signal-like external terminal 20 Circuit C 21 Memory cell array 22 CMOS inverter 23 CMOS 2-input NOR circuit 24 Flip-flop circuit 25 Circuit B 26 Power-on reset circuit 30, 30A Reset signal generation circuit A Time constant circuit output node B Power-on reset signal output node C GND node D VCC node E Output node of substrate potential detection circuit F Internal node FG Internal signal H Power-on reset Signal I CLK signal J Internal signal K Internal signal L Substrate potential

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−335914(JP,A) 特開 平4−72912(JP,A) 特開 平2−153621(JP,A) 特開 平9−270686(JP,A) 実開 平4−86924(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/00 - 17/70 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-335914 (JP, A) JP-A-4-72912 (JP, A) JP-A-2-153621 (JP, A) JP-A-9-99 270686 (JP, A) Japanese Utility Model 4-86924 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 17/00-17/70

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板電位を与える基板電位生成回路と、
前記基板電位を検知して前記基板電位生成回路を制御す
る信号を出力する基板電位検知回路とを有する半導体集
積回路のパワーオンリセット回路において、 パワーオンから所定の時間が経過したことを検知する経
過時間検知手段と、パワーオンから所定時間内は前記基
板電位検知回路の出力信号を出力し、パワーオンから所
定時間経過後に前記基板電位検知回路の出力を無効にし
て所定のパワーオンリセット信号を出力するリセット信
号生成回路とを備えることを特徴とするパワーオンリセ
ット回路。
A substrate potential generating circuit for applying a substrate potential;
A power-on reset circuit for a semiconductor integrated circuit having a substrate potential detection circuit for detecting the substrate potential and outputting a signal for controlling the substrate potential generation circuit; A time detecting means for outputting an output signal of the substrate potential detecting circuit within a predetermined time after power-on, and outputting a predetermined power-on reset signal after disabling the output of the substrate potential detecting circuit for a predetermined time after power-on And a reset signal generation circuit.
【請求項2】 前記経過時間検知手段が、出力電位がパ
ワーオン時から時定数をもって立ち上がる時定数回路を
有することを特徴とする、請求項1に記載のパワーオン
リセット回路。
2. The power-on reset circuit according to claim 1, wherein said elapsed time detecting means has a time constant circuit in which an output potential rises with a time constant from power-on.
【請求項3】 前記リセット信号生成回路が、前記時定
数回路の出力と、前記基板電位検知回路の出力とを論理
演算する論理回路である、請求項2に記載のパワーオン
リセット回路。
3. The power-on reset circuit according to claim 2, wherein the reset signal generation circuit is a logic circuit that performs a logical operation on an output of the time constant circuit and an output of the substrate potential detection circuit.
【請求項4】 前記リセット信号生成回路が、基板電位
が所定の電位に達する以前に前記基板電位検知回路の出
力を伝達する第1のトランスファゲートと、基板電位が
所定の電位に達した後に接地電位を前記パワーオンリセ
ット信号として出力する第2のトランスファゲートとを
備える、請求項1又は2に記載のパワーオンリセット回
路。
4. A reset signal generating circuit comprising: a first transfer gate for transmitting an output of the substrate potential detecting circuit before the substrate potential reaches a predetermined potential; and a ground after the substrate potential reaches the predetermined potential. 3. The power-on reset circuit according to claim 1, further comprising: a second transfer gate that outputs a potential as the power-on reset signal. 4.
【請求項5】 前記経過時間検知手段がMOSキャパシ
タを備える、請求項1乃至4の何れか一に記載のパワー
オンリセット回路。
5. The power-on reset circuit according to claim 1, wherein said elapsed time detecting means includes a MOS capacitor.
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