JP3126390B2 - Signal detection circuit - Google Patents

Signal detection circuit

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JP3126390B2
JP3126390B2 JP02401186A JP40118690A JP3126390B2 JP 3126390 B2 JP3126390 B2 JP 3126390B2 JP 02401186 A JP02401186 A JP 02401186A JP 40118690 A JP40118690 A JP 40118690A JP 3126390 B2 JP3126390 B2 JP 3126390B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチ等によって発
生する静止信号の状態から動的信号が入力されたことを
検出する信号検出回路、特に動的信号の検出を低い周波
数帯まで拡げて半導体集積回路等への搭載を可能とした
信号検出回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal detection circuit for detecting that a dynamic signal has been input from the state of a static signal generated by a switch or the like, and more particularly to a semiconductor device which extends the detection of a dynamic signal to a low frequency band. The present invention relates to a signal detection circuit that can be mounted on an integrated circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の信号検出回路としては、
図2に示すようなものがあった。図2は、従来の信号検
出回路の一構成例を示す回路図である。この信号検出回
路10は、例えばマイクロコンピュータ等に搭載された
入力信号発生部20とカウンタ30との間に設けられて
入力信号発生部20で発生するパルス状の動的信号を検
出してカウンタ30に出力する機能を有している。カウ
ンタ30は入力信号発生部20からの動的信号の数を検
出し、図示しないマイクロコンピュータの制御部にカウ
ント結果を出力する機能を有している。この信号検出回
路10は、入力信号Si入力用の入力端子11を有し、
その入力端子11には入力用トランジスタであるpチャ
ンネルMOSトランジスタ(以下、pMOSという)1
2のゲートGが接続されている。pMOS12のソース
Sは正側電源電位Vaに接続され、ドレインDは制御ノ
ードNを介して放電用抵抗手段であるキャパシタ13及
び抵抗14の並列接続を介して負側電源電位Vbに接続
されている。さらにドレインDには信号出力手段である
インバータ15の入力側が接続されている。インバータ
15の出力側は、出力信号So出力用の出力端子16に
接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a signal detection circuit of this kind,
There was one as shown in FIG. FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of a conventional signal detection circuit. The signal detection circuit 10 is provided between an input signal generation unit 20 mounted on a microcomputer or the like and a counter 30, for example, and detects a pulse-like dynamic signal generated by the input signal generation unit 20 to generate a counter 30. Output function. The counter 30 has a function of detecting the number of dynamic signals from the input signal generator 20 and outputting a count result to a controller (not shown) of the microcomputer. This signal detection circuit 10 has an input terminal 11 for inputting an input signal Si,
The input terminal 11 has a p-channel MOS transistor (hereinafter referred to as pMOS) 1 as an input transistor.
2 gates G are connected. The source S of the pMOS 12 is connected to the positive power supply potential Va, and the drain D is connected to the negative power supply potential Vb via a control node N via a parallel connection of a capacitor 13 and a resistor 14 serving as discharging resistance means. . Further, the input side of the inverter 15 which is a signal output means is connected to the drain D. The output side of the inverter 15 is connected to an output terminal 16 for outputting the output signal So.

【0003】この信号検出回路10の動作を図3及び図
4を参照しつつ説明する。図3は、従来の信号検出回路
の電圧波形図であり、入出力関係の動作概念を示す。図
4は、図3の部分拡大波形図である。なお、図4中のV
cはpMOS12のドレインDに接続する制御ノードN
の電位、Vrはインバータ15の閾値電位である。入力
信号Siが高レベル(以下、“H”という)の静止信号
の状態から低レベル(以下、“L”という)になると、
pMOS12がオン状態となる。pMOS12を通して
キャパシタ13に電荷が急速に充電される。pMOS1
2のドレインDの電位、即ち制御ノードN上の電位Vc
は急速に上昇する。電位Vcがインバータ15の閾値電
位Vrを越えて上昇すると、インバータ15の出力信号
Soは“H”から“L”に変化する。
The operation of the signal detection circuit 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a voltage waveform diagram of a conventional signal detection circuit, and shows an operation concept relating to input / output. FIG. 4 is a partially enlarged waveform diagram of FIG. Note that V in FIG.
c is a control node N connected to the drain D of the pMOS 12
Is the threshold potential of the inverter 15. When the input signal Si changes from a high level (hereinafter, “H”) stationary signal state to a low level (hereinafter, “L”),
The pMOS 12 is turned on. The charge is rapidly charged in the capacitor 13 through the pMOS 12. pMOS1
2, that is, the potential Vc on the control node N
Rises rapidly. When the potential Vc rises above the threshold potential Vr of the inverter 15, the output signal So of the inverter 15 changes from “H” to “L”.

【0004】入力信号Siが“L”から“H”になる
と、pMOS12はオフ状態となる。キャパシタ13に
充電された電荷が抵抗14を通して放電される。制御ノ
ードN上の電位Vcは比較的緩やかに下降する。電位V
cがインバータ15の閾値電位Vr以下に下降しない間
に入力信号Siが再び“L”になると、pMOS12は
オン状態となって電位Vcは再び急速に上昇する。イン
バータ15の出力信号Soは“L”を維持し、出力端子
16に出力され、信号を検出したことになる。例えば、
クロックパルス信号のような動的信号が入力されている
間は、インバータ15の出力信号Soが“L”を維持し
続ける。再び入力信号Siが“H”の静止状態になる
と、pMOS12はオフ状態になる。キャパシタ13に
充電された電荷が抵抗14を通して放電され、制御ノー
ドN上の電位Vcは下降する。電位Vcが閾値電位Vr
以下になると、インバータ15の出力信号Soは再び
“H”の状態となる。出力端子16では信号検出が完了
したことになり、再び検出前の状態となる。このよう
に、入力信号Siの静止信号の状態から動的信号が入力
されたことを検出する。
When the input signal Si changes from "L" to "H", the pMOS 12 is turned off. The electric charge charged in the capacitor 13 is discharged through the resistor 14. The potential Vc on the control node N falls relatively slowly. Potential V
If the input signal Si becomes "L" again while c does not fall below the threshold potential Vr of the inverter 15, the pMOS 12 is turned on and the potential Vc rapidly rises again. The output signal So of the inverter 15 maintains "L", is output to the output terminal 16, and the signal is detected. For example,
While a dynamic signal such as a clock pulse signal is being input, the output signal So of the inverter 15 keeps “L”. When the input signal Si goes to the “H” rest state again, the pMOS 12 is turned off. The charge charged in the capacitor 13 is discharged through the resistor 14, and the potential Vc on the control node N falls. The potential Vc is equal to the threshold potential Vr
Below this, the output signal So of the inverter 15 becomes "H" again. At the output terminal 16, the signal detection is completed, and the state returns to the state before the detection. As described above, it is detected that a dynamic signal has been input from the state of the stationary signal of the input signal Si.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の信号検出回路10では、次のような課題があった。 (a)動的信号の周波数が低くなると、pMOS12の
オフ状態の時間も長く、充電した電荷を放電する時間も
当然に長くなる。キャパシタ13の放電時間が長くなる
と、制御ノードN上の電位Vcはインバータ15の閾値
電位Vr以下に下降する。電位Vcが閾値電位Vr以下
になると、インバータ15の出力信号Soは“L”から
“H”になり、誤動作を起こす。本来、動的信号が入力
されている間は、インバータ15の出力信号Soとして
“L”が現われている必要がある。 (b)低い周波数帯で動作を行うには、キャパシタ13
と抵抗14とによる時定数τで決められる放電時間を長
くする必要がある。時定数τを大きくするにはキャパシ
タ13の容量値を大きくするか、或いは抵抗14の抵抗
値を大きくすればよい。ところが、信号検出回路10を
モノリシック集積回路(以下、モノリシックICとい
う)で構成する場合、回路形成面積を大きくすることな
く、数百pF以上のキャパシタ13や数100kΩ以上
の抵抗14を形成することは非常に困難である。このた
め100kHz以下の周波数の信号検出が行える信号検
出回路10をモノリシックICで形成することができな
かった。 (c)低い周波数までの検出が必要な場合、キャパシタ
13や抵抗14をモノリシックIC外に接続した構成が
とられる。この場合、モノリシックICの端子数が増加
し、製造工程が複雑化する問題がある。 (d)モノリシックIC内に形成するならば、キャパシ
タ13及び抵抗14の形成領域を大きくしていた。モノ
リシックICの限られたスペース内に大容量のキャパシ
タ13や大きな抵抗値の抵抗14を形成することは著し
く困難である。本発明は前記従来技術の持っていた課題
として、低い周波数帯までの信号検出が行える信号検出
回路をモノリシックICで構成した場合に抵抗やキャパ
シタを外付けするための端子数が増加して複雑化する
点、及びモノリシックIC内に抵抗やキャパシタを形成
した場合に大きなスペースを提供しなければならない点
について解決した信号検出回路を提供するものである。
However, the signal detection circuit 10 having the above configuration has the following problems. (A) As the frequency of the dynamic signal decreases, the time in which the pMOS 12 is in the off state also increases, and the time required to discharge the charged charge naturally increases. As the discharge time of capacitor 13 becomes longer, potential Vc on control node N falls below threshold potential Vr of inverter 15. When the potential Vc becomes equal to or lower than the threshold potential Vr, the output signal So of the inverter 15 changes from “L” to “H”, causing a malfunction. Essentially, while the dynamic signal is being input, “L” must appear as the output signal So of the inverter 15. (B) To operate in a low frequency band, the capacitor 13
It is necessary to lengthen the discharge time determined by the time constant τ by the resistor 14 and the resistor 14. To increase the time constant τ, the capacitance of the capacitor 13 or the resistance of the resistor 14 may be increased. However, when the signal detection circuit 10 is configured by a monolithic integrated circuit (hereinafter, referred to as a monolithic IC), it is not possible to form the capacitor 13 having several hundred pF or the resistor 14 having several hundred kΩ or more without increasing the circuit forming area. Very difficult. For this reason, the signal detection circuit 10 capable of detecting a signal at a frequency of 100 kHz or less cannot be formed by a monolithic IC. (C) When detection up to a low frequency is required, a configuration in which the capacitor 13 and the resistor 14 are connected outside the monolithic IC is adopted. In this case, there is a problem that the number of terminals of the monolithic IC increases and the manufacturing process becomes complicated. (D) If it is formed in a monolithic IC, the area where the capacitor 13 and the resistor 14 are formed is enlarged. It is extremely difficult to form a large-capacity capacitor 13 and a large-resistance resistor 14 in a limited space of a monolithic IC. An object of the present invention is to increase the number of terminals for externally connecting a resistor or a capacitor when a signal detection circuit capable of detecting a signal up to a low frequency band is configured by a monolithic IC. It is an object of the present invention to provide a signal detection circuit which solves the problem that a large space must be provided when a resistor or a capacitor is formed in a monolithic IC.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第1の発明は、信号検出回路におい
て、第1の電源電位が与えられる第1のノードと、制御
ノードとの間に接続され、入力信号に基づき、導通状態
が制御される入力用トランジスタと、前記制御ノード
と、前記第1の電源電位と電位の異なる第2の電源電位
が与えられる第2のノードとの間に接続され、前記入力
用トランジスタが導通状態の時、該制御ノードに流れる
電流によって充電されるキャパシタと、ベースが前記制
御ノードに接続され、コレクタが前記第1のノードに接
続されたバイポーラトランジスタと、前記バイポーラト
ランジスタのエミッタと前記第2のノードとの間に接続
され、該バイポーラトランジスタを介して、前記キャパ
シタに蓄えられた電荷を放電する放電用抵抗手段と、前
記制御ノードに接続され、該制御ノードの電位に応じた
出力信号を出力する出力手段とを備えている。第2の発
明は、第1の発明において、前記放電用抵抗手段は、
1の電極が前記バイポーラトランジスタのエミッタに接
続され、第2の電極が前記第2のノードに接続され、制
御電極に前記入力信号が与えられ、前記入力用トランジ
スタと逆導電型のトランジスタである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a signal detection circuit, comprising: a first node to which a first power supply potential is applied;
Connected to the node and conducts according to the input signal
An input transistor whose voltage is controlled, and the control node
And a second power supply potential different from the first power supply potential
Connected to a second node provided with
Flows to the control node when the transistor is conducting
The capacitor charged by the current and the base
And the collector is connected to the first node.
A continuous bipolar transistor and the bipolar transistor
Connection between the emitter of the transistor and the second node
Through the bipolar transistor,
A discharge resistance means for discharging the electric charge stored in the capacitor;
Connected to the control node according to the potential of the control node.
Output means for outputting an output signal . In a second aspect based on the first aspect, the discharge resistance means is a first resistance element .
One electrode is connected to the emitter of the bipolar transistor.
A second electrode is connected to the second node,
The input signal is supplied to the control electrode, and the input transistor is
It is a transistor of the opposite conductivity type to the star .

【0007】[0007]

【作用】第1の発明は、以上のように信号検出回路を構
成したので、入力信号によって入力用トランジスタが例
えばオン状態になると、この入力用トランジスタを通し
て制御ノードに流れる電流によってキャパシタが充電さ
れる。この時、バイポーラトランジスタのベース・エミ
ッタ及び放電用抵抗手段側へも電流が流れるが、この電
流はわずかであるので、十分な電荷をキャパシタに蓄え
ることができる。入力信号によって入力用トランジスタ
が例えばオフ状態になると、キャパシタに新たな電荷が
蓄積されないので、該キャパシタに充電された電荷が、
制御ノード、バイポーラトランジスタのベース・エミッ
タ間、及び放電用抵抗手段を通して放電される。制御ノ
ードを通してバイポーラトランジスタのベースに流れる
電流により、該バイポーラトランジスタの導通状態が制
御される。キャパシタから制御ノード及びバイポーラト
ランジスタのベース側を見た見掛け上の抵抗は、該バイ
ポーラトランジスタの電流増幅率に対応した値で増大す
る。そして、制御ノード上の電位に応じた出力信号が
力手段から出力される。これにより、低い周波数帯ま
での入力信号の検出を的確に行うことが可能となる
2の発明では、放電用抵抗手段が入力用トランジスタと
逆導電型のトランジスタであるので、該入力用トランジ
スタがオン状態でキャパシタが充電されている時には、
該逆導電型のトランジスタがオフ状態となってバイポー
ラトランジスタのベース・エミッタ側に電流を流さな
い。入力用トランジスタがオフ状態の時は、逆導電型の
トランジスタがオン状態となり、キャパシタに蓄えられ
た電荷が、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ
及び逆導電型のトランジスタを通して放電される。
According to the first aspect of the present invention, since the signal detection circuit is configured as described above, when the input signal turns on the input transistor, for example, the capacitor is charged by the current flowing to the control node through the input transistor. . At this time, the base emitter of the bipolar transistor
Current also flows to the
Since the current is small, enough charge is stored in the capacitor.
Can be When the input transistor is turned off by an input signal, for example , a new charge is stored in the capacitor.
Since it is not accumulated, the electric charge charged in the capacitor becomes
It is discharged through the control node, between the base and the emitter of the bipolar transistor, and through the discharging resistor. The conduction state of the bipolar transistor is controlled by the current flowing through the control node to the base of the bipolar transistor. The apparent resistance of the control node and the base side of the bipolar transistor viewed from the capacitor increases at a value corresponding to the current amplification factor of the bipolar transistor. Then, the output signal corresponding to the potential of the control node,
Is output from the output means. This makes it possible to accurately detect an input signal up to a low frequency band . No.
In the invention of the second aspect, the discharging resistance means is connected to the input transistor.
Since it is a reverse conductivity type transistor, the input transistor
When the capacitor is charged while the star is on,
The reverse conductivity type transistor is turned off and the bipolar transistor is turned off.
Do not apply current to the base / emitter side of
No. When the input transistor is off, the reverse conductivity type
The transistor is turned on and stored in the capacitor
The charged charge is the base / emitter of the bipolar transistor
And through the transistor of the opposite conductivity type.

【0008】[0008]

【実施例】図1は、本発明の第1の実施例を示す信号検
出回路の回路図である。入力信号発生部50で発生する
入力信号Siが信号検出回路60に入力されるようにな
っている。信号検出回路60は、入力信号Siを検波し
てカウンタ70に出力する機能を有している。入力信号
発生部50、信号検出回路60及びカウンタ70は、半
導体集積回路上に形成されている。信号検出回路60は
入力信号Si入力用の入力端子61を有し、その入力端
子61には入力用トランジスタであるpMOS62のゲ
ートGが接続されている。pMOS62のソースSは第
1の電源電位である正側電源電位Vaが与えられる第1
ノードに接続され、ドレインDは制御ノードNを介し
てキャパシタ63の一端N1、及びバイポーラトランジ
スタであるNPN型トランジスタ64のベースBに接続
されている。キャパシタ63の他端N2は、第2の電源
電位である負側電源電位Vbが与えられる第2ノード
に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a signal detection circuit according to a first embodiment of the present invention. The input signal Si generated by the input signal generator 50 is input to the signal detection circuit 60. The signal detection circuit 60 has a function of detecting the input signal Si and outputting the detected signal to the counter 70. The input signal generator 50, the signal detection circuit 60, and the counter 70 are formed on a semiconductor integrated circuit. The signal detection circuit 60 has an input terminal 61 for inputting an input signal Si, and the input terminal 61 is connected to a gate G of a pMOS 62 which is an input transistor. The source S of the pMOS 62 is supplied with a first power supply potential, ie, a positive power supply potential Va.
Is connected to the node, the drain D via the control node N is connected to the base B of the NPN transistor 64 which is one end N1, and the bipolar transistor of the capacitor 63. The other end N2 of the capacitor 63, the negative power supply potential Vb is connected to the second node receiving a second power supply <br/> potential.

【0009】トランジスタ64のコレクタCは正側電源
電位Vaが与えられる第1ノードに接続され、エミッ
タEは放電用抵抗手段である抵抗65を介して負側電源
電位Vbが与えられる第2ノードに接続されている。
制御ノードNには、出力手段であるインバータ66の入
力側が接続され、該インバータ66の出力側には出力信
号So用の出力端子67が接続されている。インバータ
66は、相補型MOSトランジスタ等で構成され、自己
の閾値電圧Vr以下の入力電圧では、“H”の出力信号
Soを出力し、閾値電圧Vr以上の入力電圧では、
“L”の出力信号Soを出力する機能を有している。
[0009] The collector C of the transistor 64 is connected to a first node which is given a positive power supply potential Va, the emitter E and the second negative power supply potential Vb is applied through a resistor 65 as a discharge resistor means Connected to a node.
The control node N, the input side of the inverter 66 is output means connected to the output side of the inverter 66 is connected to an output terminal 67 for the output signal So.. The inverter 66 is configured by a complementary MOS transistor or the like, and outputs an “H” output signal So at an input voltage equal to or lower than its own threshold voltage Vr, and outputs an “H” output signal So at an input voltage equal to or higher than the threshold voltage Vr.
It has a function of outputting an output signal So of “L”.

【0010】図5は図1の要部の回路図である。抵抗6
5を通過する第2の電流をi、トランジスタ64のベー
スBに流れる第1の電流をib、トランジスタ64の電
流増幅率をβとする。抵抗65を通過する電流iは、ト
ランジスタ64のエミッタ電流である。トランジスタ6
4の一般特性により、ベースBに流れる電流ibは式
(1)で表される。 ib=i/(1+β) ・・・(1) キャパシタ63の一端N1及び制御ノードNに流れる放
電電流は、トランジスタ64のベースBに流れるベース
電流ibである。制御ノードNの電位をVc、抵抗65
の抵抗値をR、トランジスタ64のエミッタ・ベース間
電圧をVbeとすると、抵抗65に流れる電流iは式
(2)で表される。 i=(Vc−Vbe)/R ・・・(2) キャパシタ63から見た見掛け上の抵抗Roは式(3)
で表される。 Ro=Vc/ib ・・・(3) 式(3)に式(1)を代入すると、式(4)になる。 Ro=Vc/i・(1+β) ・・・(4) 式(4)に式(2)を代入すると、式(5)になる。 Ro=Vc/(Vc−Vbe)・R・(1+β) ・・・(5) 式(5)から明らかなように、キャパシタ63から見た
見掛け上の抵抗Roは、抵抗65の抵抗値Rのおよそ1
+β倍として得られる。トランジスタ64の電流増幅率
βは通常、50〜300程度である。したがって、抵抗
Roは51〜301倍の値に増大した極めて大きな値と
して得られる。
FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of FIG. Resistance 6
5, the second current flowing through the transistor 64 is i, the first current flowing to the base B of the transistor 64 is ib, and the current amplification factor of the transistor 64 is β. The current i passing through the resistor 65 is the emitter current of the transistor 64. Transistor 6
According to the general characteristic of No. 4, the current ib flowing through the base B is expressed by the equation (1). ib = i / (1 + β) (1) The discharge current flowing through one end N1 of the capacitor 63 and the control node N is the base current ib flowing through the base B of the transistor 64. When the potential of the control node N is Vc and the resistance
Is the resistance value of R, and the voltage between the emitter and the base of the transistor 64 is Vbe, the current i flowing through the resistor 65 is expressed by equation (2). i = (Vc−Vbe) / R (2) The apparent resistance Ro seen from the capacitor 63 is given by the following equation (3).
It is represented by Ro = Vc / ib (3) By substituting equation (1) into equation (3), equation (4) is obtained. Ro = Vc / i · (1 + β) (4) By substituting equation (2) into equation (4), equation (5) is obtained. Ro = Vc / (Vc−Vbe) · R · (1 + β) (5) As apparent from the equation (5), the apparent resistance Ro seen from the capacitor 63 is equal to the resistance R of the resistor 65. About 1
+ Β times. The current amplification factor β of the transistor 64 is usually about 50 to 300. Therefore, the resistance Ro is obtained as an extremely large value which is increased to a value of 51 to 301 times.

【0011】このように、トランジスタ64の電流増幅
率βに対応した値で見掛け上の抵抗Roが増大すること
によって小さな抵抗値で目的とする低い周波数帯までの
信号検出を行うものである。即ち、小さな容量値でも小
さな抵抗値でも目的とする低い周波数帯までの信号検出
が行える。以上のように構成される信号検出回路60の
動作を図6を参照しつつ説明する。図6は、本発明の第
1の実施例の信号検出回路60の電圧波形図である。図
中Vcは制御ノードNの電位である。入力信号Siが
“H”の静止状態のとき、pMOS62はオフ状態とな
っている。キャパシタ63の電荷は、トランジスタ64
のベースB・エミッタE及び抵抗65を通して負側電源
電位Vbへ放電されている。キャパシタ63の一端N1
の電位Vcは負側電源電位Vbに近い“L”に保たれて
いる。この電位Vcがインバータ66の閾値電圧Vrよ
り低いレベルに設定されていると、インバータ66の出
力信号Soが“H”となって出力端子67から出力され
る。この状態から動的入力信号Siが“L”になると、
pMOS62がオン状態となり、該pMOS62を通し
てキャパシタ63が急速に充電される。この時、トラン
ジスタ64のベースB・エミッタE及び抵抗65側へも
電流が流れるが、キャパシタ63から見た見掛け上の抵
抗Roが、抵抗65の抵抗値Rのおよそ1+ β倍であ
り、該トランジスタ64のベースBからエミッタEへ流
れる電流が極めて少ないので、十分な電荷をキャパシタ
63に蓄えることができる。これにより、キャパシタ6
3の一端N1側の制御ノードNの電位Vcは急速に上昇
する。電位Vcがインバータ66の閾値電位Vrを越え
て上昇すると、該インバータ66の出力信号Soは
“H”から“L”に変化する。このようにして信号検出
したことを示す出力信号Soが得られる。
As described above, by increasing the apparent resistance Ro at a value corresponding to the current amplification factor β of the transistor 64, signal detection up to a target low frequency band is performed with a small resistance value. That is, a signal can be detected up to a target low frequency band with a small capacitance value or a small resistance value. The operation of the signal detection circuit 60 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a voltage waveform diagram of the signal detection circuit 60 according to the first embodiment of the present invention. In the figure, Vc is the potential of the control node N. When the input signal Si is in the quiescent state of “H”, the pMOS 62 is off. The charge of the capacitor 63 is
Through the base B , the emitter E and the resistor 65 to the negative power supply potential Vb. One end N1 of the capacitor 63
Is maintained at “L” close to the negative power supply potential Vb. When the potential Vc is set to a level lower than the threshold voltage Vr of the inverter 66, the output signal So of the inverter 66 becomes “H” and is output from the output terminal 67. When the dynamic input signal Si becomes “L” from this state,
The pMOS 62 is turned on, and the capacitor 63 is rapidly charged through the pMOS 62. At this time,
To the base B, emitter E and resistor 65 side of the transistor 64
Although the current flows, the apparent resistance viewed from the capacitor 63
The anti-Ro is about 1 + β times the resistance value R of the resistor 65.
Flows from the base B of the transistor 64 to the emitter E.
Since the current that flows is extremely small, sufficient
63. Thereby, the capacitor 6
The potential Vc of the control node N on one end N1 side of No. 3 rapidly rises. When the potential Vc rises above the threshold potential Vr of the inverter 66, the output signal So of the inverter 66 changes from “H” to “L”. In this way, an output signal So indicating that the signal has been detected is obtained.

【0012】次に、動的入力信号Siが“L”から
“H”になると、pMOS62がオフ状態となり、キャ
パシタ63に新たな電荷が蓄積されない。このため、
ャパシタ63に充電された電荷は、トランジスタ64の
ベースB及びエミッタEを通して、抵抗65の抵抗値
の1+β倍された見掛け上の抵抗Roによって放電さ
制御ノードNの電位Vc、極めて緩やかに下降す
る。電位Vcが閾値電位Vr以下に下降しない間に、再
び動的入力信号Siが“L”になると、制御ノードNの
電位Vcは再び急速に上昇し、インバータ66の出力信
号Soは“L”を維持し続け、信号を検出していること
になる。入力信号Siが“H”の静止状態になると、p
MOS62はオフ状態となり、キャパシタ63に充電さ
れた電荷は放電され、電位Vcは下降する。このときの
電位Vcがインバータ66の閾値電位Vr以下になる
と、インバータ66の出力は“L”から“H”になり、
出力端子67には制御ノードNの電位Vcに応じた出力
信号Soが出力され、再び信号検出前の状態となる。
[0012] Then at "H" from the dynamic input signal Si is "L", Ri pMOS62 is Do off, calibration
No new charge is accumulated in the capacitor 63. Therefore, the electric charge charged in the capacitor 63, the transistor 64
Through the base B and the emitter E, the resistance value R of the resistor 65 is obtained.
Is discharged by 1 + beta multiplied by the apparent resistance Ro of the potential Vc of the control node N is very slowly lowered. When the dynamic input signal Si goes low again while the potential Vc does not fall below the threshold potential Vr, the potential Vc of the control node N rapidly rises again, and the output signal So of the inverter 66 goes low. This means that the signal has been detected and maintained. When the input signal Si is in the quiescent state of “H”, p
The MOS 62 is turned off, the charge charged in the capacitor 63 is discharged, and the potential Vc falls. When the potential Vc at this time falls below the threshold potential Vr of the inverter 66, the output of the inverter 66 changes from "L" to "H",
An output signal So corresponding to the potential Vc of the control node N is output to the output terminal 67, and the state returns to the state before signal detection.

【0013】この第1の実施例では、次のような利点を
有している。 (1)抵抗65の見掛け上の抵抗Roをトランジスタ6
4の電流増幅率βで表されるほぼβ倍に増大できる。こ
のため、抵抗65の抵抗値R、キャパシタ63の容量
値、及びインバータ66の閾値電位Vrが従来の回路の
定数と同一であるとしても、信号検出回路60で扱う動
的信号の周波数は、ほぼ1/βの低い周波数を検出する
ことができる。従来の信号検出回路10と同一の周波数
の入力信号Siを検出する場合、抵抗65の抵抗値R
を、従来回路のほぼ1/βの値にすることができる。電
荷を放電する時間はキャパシタ63と抵抗65の時定数
τで決定されるため、キャパシタ63の容量値も従来回
路のほぼ1/βの小さな値にすることができる。このた
め、抵抗65及びキャパシタ63の形成面積を小さくす
ることができる。 (2)見掛け上の抵抗Roがβ倍に増大する。このた
め、トランジスタ64を用いた簡単な構成で実現でき、
小さなスペースで簡単に製造できる。 (3)見掛け上の抵抗Roをβ倍に増大できるので、抵
抗65の構造を簡単にすることができる。小さな容量値
のキャパシタ63で信号検出回路60の形成面積を大き
くすることなく、低い周波数帯までの検出が可能な信号
検出回路60をモノリシックIC内に形成できる。 (4)小さな容量値で構成されるため、キャパシタ63
への充電電流も少なくてすみ、pMOS62も小型化で
きる。
The first embodiment has the following advantages. (1) The apparent resistance Ro of the resistance 65 is changed to the transistor 6
4, which can be increased by approximately β times as represented by the current amplification factor β. For this reason, even if the resistance value R of the resistor 65, the capacitance value of the capacitor 63, and the threshold potential Vr of the inverter 66 are the same as the constants of the conventional circuit, the frequency of the dynamic signal handled by the signal detection circuit 60 is substantially A frequency as low as 1 / β can be detected. When the input signal Si having the same frequency as that of the conventional signal detection circuit 10 is detected, the resistance value R
Can be made approximately 1 / β of the value of the conventional circuit. Since the time for discharging the electric charge is determined by the time constant τ of the capacitor 63 and the resistor 65, the capacitance value of the capacitor 63 can be set to a value as small as approximately 1 / β of the conventional circuit. Therefore, the formation area of the resistor 65 and the capacitor 63 can be reduced. (2) The apparent resistance Ro increases by β times. For this reason, it can be realized with a simple configuration using the transistor 64,
It can be easily manufactured in a small space. (3) Since the apparent resistance Ro can be increased by a factor of β, the structure of the resistance 65 can be simplified. The signal detection circuit 60 capable of detecting up to a low frequency band can be formed in a monolithic IC without increasing the formation area of the signal detection circuit 60 with the capacitor 63 having a small capacitance value. (4) Since the capacitor 63 has a small capacitance value,
The charging current to the pMOS 62 can be reduced, and the pMOS 62 can be downsized.

【0014】図7は、本発明の第2の実施例を示す信号
検出回路の回路図である。この信号検出回路80が第1
の実施例と異なる点は、抵抗65に代えて、入力用トラ
ンジスタと逆導電型のトランジスタであるnチャンネル
MOSトランジスタ(以下、nMOSという)85を用
いたことである。nMOS85は、そのドレインDがN
PN型トランジスタ84のエミッタに接続され、ソース
Sが負側電源電位Vbに接続され、ゲートGが入力信号
Siに接続されている。入力用トランジスタであるpM
OS82、キャパシタ83、及び出力手段であるインバ
ータ86の構成要素については、第1の実施例と同一で
ある。この第2の実施例では、第1の実施例とほぼ同様
の利点を有する他、入力信号Siが“H”の期間、nM
OS85はオン状態となり、抵抗素子と同等の機能を有
する。入力信号Siが“L”の期間は、キャパシタ83
への充電期間であり、この時、nMOS85はオフ状態
となってトランジスタ84のベースBからエミッタEへ
電流が流れない。このため、キャパシタ83への充電が
より効果的にpMOS82から行われる。
FIG. 7 is a circuit diagram of a signal detection circuit showing a second embodiment of the present invention. This signal detection circuit 80
The difference from this embodiment is that the input
That is, an n-channel MOS transistor (hereinafter referred to as nMOS) 85 which is a transistor of a conductivity type opposite to that of a transistor is used. The drain D of the nMOS 85 is N
The PN transistor 84 is connected to the emitter, the source S is connected to the negative power supply potential Vb, and the gate G is connected to the input signal Si. PM which is an input transistor
OS 82, a capacitor 83, components of the inverter 86 is及beauty output means is the same as the first embodiment. The second embodiment has substantially the same advantages as those of the first embodiment, and furthermore, nM during the period when the input signal Si is "H".
The OS 85 is turned on, and has a function equivalent to that of the resistance element. While the input signal Si is “L”, the capacitor 83
At this time, the nMOS 85 is turned off, and the base B of the transistor 84 to the emitter E
No current flows. Therefore , the charging of the capacitor 83 is more effectively performed from the pMOS 82.

【0015】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、その変形例とし
て次のようなものがある。 (I )入力用トランジスタとしてpMOS62,82を
用いたが、これをPNP型トランジスタで構成してもよ
い。この場合、ベース電極に抵抗を直列に接続するよう
にする。 (II)キャパシタ63,83として容量素子を用いた
が、これに限定されず、例えばMOSトランジスタのゲ
ート容量を用いてもよい。 (III )出力手段としてインバータ66,86を用いた
が、これに限定されず、例えば、2入力NORゲートの
一方の入力側を接地してインバータとして機能させても
よいし、2入力NANDゲート等を用いてもよい。ま
た、電圧比較器を用いてもよい。 (IV)バイポーラトランジスタとしてNPN型トランジ
スタ64,84を用いたが、電源電位の極性を変えてP
NP型トランジスタを用いてもよい。 (V )第2の実施例では、nMOS85を負荷MOSと
して抵抗65に代えて用いたが、電源電位の極性を変え
てpMOSを用いてもよい。
The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications are possible. For example, there are the following modifications. (I) Although the pMOSs 62 and 82 are used as the input transistors, they may be constituted by PNP transistors. In this case, a resistor is connected in series to the base electrode. (II) Although the capacitance elements are used as the capacitors 63 and 83, the invention is not limited to this. For example, the gate capacitance of a MOS transistor may be used. (III) was used inverters 66, 86 as output means is not limited to this, for example, 2 inputs to ground one input of NOR gate may function as an inverter, a 2-input NAND gate Etc. may be used. Further, a voltage comparator may be used. (IV) The NPN transistors 64 and 84 are used as the bipolar transistors.
An NP transistor may be used. (V) In the second embodiment, the nMOS 85 is used as the load MOS instead of the resistor 65, but a pMOS may be used by changing the polarity of the power supply potential.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1及び第
2の発明によれば、入力用トランジスタのオフ状態時に
おけるキャパシタの放電電流は、バイポーラトランジス
タのベース・エミッタ及び放電用抵抗手段を通して、
御ノード上のバイポーラトランジスタの電流増幅率に
対応した抑えられた電流となって放電されるため、半導
体集積回路上等で低い周波数帯の入力信号の検出を的確
に行える。
As described in detail above, according to the first and second aspects of the present invention, when the input transistor is off,
Discharge current of the definitive capacitor, bipolar transient scan
Through the base-emitter and discharge resistor means data, to be discharged becomes suppressed to a current corresponding to the current amplification factor of the bipolar transistor on the control node, the semiconductor integrated circuit input signal choice at a low frequency band Can be detected accurately.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す信号検出回路の回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a signal detection circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の信号検出回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional signal detection circuit.

【図3】従来の信号検出回路の電圧波形図である。FIG. 3 is a voltage waveform diagram of a conventional signal detection circuit.

【図4】図3の部分拡大波形図である。FIG. 4 is a partially enlarged waveform diagram of FIG. 3;

【図5】図1の要部の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a main part of FIG. 1;

【図6】本発明の第1の実施例の信号検出回路の電圧波
形図である。
FIG. 6 is a voltage waveform diagram of the signal detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例を示す信号検出回路の回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a signal detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

62,82 入力用トランジスタ(PMOS) 63,83 キャパシタ 65 放電用抵抗手段(抵抗) 66,86 信号出力手段(インバータ) 64,84 バイポーラトランジスタ(NPN型トラ
ンジスタ) 85 放電用抵抗手段(nMOS) Si 入力信号 Va,Vb 電源電位 N 制御ノード ib 第1の電流(ベース電流) So 出力信号 i 第2の電流
62, 82 Input transistor (PMOS) 63, 83 Capacitor 65 Discharge resistance means (resistance) 66, 86 Signal output means (inverter) 64, 84 Bipolar transistor (NPN transistor) 85 Discharge resistance means (nMOS) Si input Signal Va , Vb power supply potential N Control node ib First current (base current) So Output signal i Second current

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の電源電位が与えられる第1のノー1. A first node to which a first power supply potential is applied.
ドと、制御ノードとの間に接続され、入力信号に基づConnected between the control node and the
き、導通状態が制御される入力用トランジスタと、An input transistor whose conduction state is controlled, 前記制御ノードと、前記第1の電源電位と電位の異なるA difference between the control node and the first power supply potential;
第2の電源電位が与えられる第2のノードとの間に接続Connected to a second node supplied with a second power supply potential
され、前記入力用トランジスタが導通状態の時、該制御When the input transistor is conductive, the control
ノードに流れる電流によって充電されるキャパシタと、A capacitor charged by current flowing through the node; ベースが前記制御ノードに接続され、コレクタが前記第A base is connected to the control node, and a collector is connected to the
1のノードに接続されたバイポーラトランジスタと、A bipolar transistor connected to one node; 前記バイポーラトランジスタのエミッタと前記第2のノThe emitter of the bipolar transistor and the second node
ードとの間に接続され、該バイポーラトランジスタを介Connected to the bipolar transistor and through the bipolar transistor.
して、前記キャパシタに蓄えられた電荷を放電する放電To discharge the electric charge stored in the capacitor
用抵抗手段と、Resistance means; 前記制御ノードに接続され、該制御ノードの電位に応じConnected to the control node, depending on the potential of the control node
た出力信号を出力する出力手段とを備えたことを特徴とAnd output means for outputting the output signal.
する信号検出回路。Signal detection circuit.
【請求項2】 前記放電用抵抗手段は、第1の電極が前2. The discharge resistance means, wherein a first electrode is provided in front of the discharge resistance means.
記バイポーラトランジスタのエミッタに接続され、第2The second transistor is connected to the emitter of the bipolar transistor.
の電極が前記第2のノードに接続され、制御電極に前記Is connected to the second node, and the control electrode is
入力信号が与えられ、前記入力用トランジスタと逆導電An input signal is supplied, and the input transistor and the input transistor have opposite conductivity.
型のトランジスタであることを特徴とする請求項1記載2. The transistor according to claim 1, wherein the transistor is a transistor.
の信号検出回路。Signal detection circuit.
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