JP3362027B2 - USB device - Google Patents

USB device

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JP3362027B2
JP3362027B2 JP2000224770A JP2000224770A JP3362027B2 JP 3362027 B2 JP3362027 B2 JP 3362027B2 JP 2000224770 A JP2000224770 A JP 2000224770A JP 2000224770 A JP2000224770 A JP 2000224770A JP 3362027 B2 JP3362027 B2 JP 3362027B2
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usb device
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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】本発明はインターフェースバ
スとしてUSB(Universal Serial Bus)を備えたUS
B対応の装置に関するものであり、特に、装置外部から
前記USBを介して供給される電源電流の大きさを制限
して装置内部に送出するためのハイサイドスイッチ回路
を有するものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a US equipped with a USB (Universal Serial Bus) as an interface bus.
The present invention relates to a B-compatible device, and more particularly, to a device having a high-side switch circuit for limiting the magnitude of a power supply current supplied from the outside of the device via the USB and sending it to the inside of the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン等のホストコンピュータ
と周辺機器(フロッピー(登録商標)ディスクドライブ
装置、プリンタ、スキャナ等)とを接続するインターフ
ェースバスとしてUSBが登場し、注目を浴びている。
このUSBを備えた周辺機器(以下、USB装置と呼
ぶ)では、従来別々に設けられていたインターフェース
を共通化することができる。
2. Description of the Related Art In recent years, a USB has come into the market as an interface bus for connecting a host computer such as a personal computer and peripheral devices (a floppy (registered trademark) disk drive device, a printer, a scanner, etc.) to the spotlight.
In the peripheral device equipped with the USB (hereinafter, referred to as a USB device), interfaces that have been separately provided in the related art can be shared.

【0003】図3は従来のUSB装置を含むコンピュー
タシステムの概略構成を示すブロック図である。本図に
示すように、USB装置100’はUSBケーブル15
0を介してパソコン等のホストコンピュータ200に接
続される。このUSBケーブル150にはUSB装置1
00’とホストコンピュータ200との信号伝達を行う
信号線151と、ホストコンピュータ200からUSB
装置100’に対して電源供給を行う電源供給線152
とが割り当てられている。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer system including a conventional USB device. As shown in the figure, the USB device 100 ′ has a USB cable 15
It is connected to the host computer 200 such as a personal computer through the 0. This USB cable 150 has a USB device 1
00 'and the signal line 151 for transmitting signals between the host computer 200 and the host computer 200 to the USB
Power supply line 152 for supplying power to the device 100 '
And are assigned.

【0004】USB装置100’に導入された信号線1
51は内部回路110に接続されており、USB装置1
00’とホストコンピュータ200との間で信号のやり
取りが行われる。一方、電源供給線152は内部回路1
10に直接接続されるのではなく、ハイサイドスイッチ
回路130を介して内部回路110に接続されている。
The signal line 1 introduced into the USB device 100 '
The USB device 1 is connected to the internal circuit 110.
Signals are exchanged between 00 'and the host computer 200. On the other hand, the power supply line 152 is connected to the internal circuit 1
10 is not directly connected to the internal circuit 110, but is connected to the internal circuit 110 via the high side switch circuit 130.

【0005】ハイサイドスイッチ回路130は、ホスト
コンピュータ200から供給される電源電流の大きさを
所定レベルに制限するカレントリミッタである。図4は
ハイサイドスイッチ回路130の概略構成を示すブロッ
ク図である。本図に示すように、ハイサイドスイッチ回
路130は基準電圧回路部131、カレントリミット回
路部132、サーマルシャットダウン回路部133、ゲ
ートコントロール回路部134、発振回路部135、及
びチャージポンプ回路部136を有している。
The high side switch circuit 130 is a current limiter that limits the magnitude of the power supply current supplied from the host computer 200 to a predetermined level. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the high side switch circuit 130. As shown in the figure, the high-side switch circuit 130 includes a reference voltage circuit unit 131, a current limit circuit unit 132, a thermal shutdown circuit unit 133, a gate control circuit unit 134, an oscillation circuit unit 135, and a charge pump circuit unit 136. is doing.

【0006】また、電源供給線152から電源供給を受
ける入力端子Tinには抵抗R2の一端が接続されてい
る。抵抗R2の他端はNチャネル型MOSトランジスタ
であるパワートランジスタQ2のドレイン(D)に接続
されている。パワートランジスタQ2のソース(S)は
内部回路110に電源供給を行う出力端子Toutに接続
されるとともに、ノイズ成分(交流成分)を除去するた
めのバイパスコンデンサC2を介してグランドに接続さ
れている。また、パワートランジスタQ2のゲート
(G)はゲートコントロール回路部134に接続されて
いる。
Further, one end of a resistor R2 is connected to an input terminal T in which receives power supply from the power supply line 152. The other end of the resistor R2 is connected to the drain (D) of the power transistor Q2 which is an N-channel MOS transistor. The source (S) of the power transistor Q2 is connected to the output terminal T out that supplies power to the internal circuit 110, and is also connected to the ground via the bypass capacitor C2 for removing a noise component (AC component). . The gate (G) of the power transistor Q2 is connected to the gate control circuit section 134.

【0007】上記構成のハイサイドスイッチ回路130
の動作について説明する。基準電圧回路部131は入力
端子Tinに接続されており、ホストコンピュータ200
から供給される電源電圧(例えば5V)を元にして、ハ
イサイドスイッチ回路130を構成する各回路部の駆動
電圧となる基準電圧(例えば1.2V)を生成する。サ
ーマルシャットダウン回路部133やゲートコントロー
ル回路部134はこの基準電圧によって動作する。ま
た、基準電圧回路部131は前記基準電圧を分圧するこ
とで、カレントリミット回路部132で用いる参照電圧
(例えば0.1V)の生成も行っている。
The high side switch circuit 130 having the above configuration
The operation of will be described. The reference voltage circuit unit 131 is connected to the input terminal T in, and is connected to the host computer 200.
Based on the power supply voltage (for example, 5 V) supplied from the above, a reference voltage (for example, 1.2 V) that is a drive voltage for each circuit unit included in the high side switch circuit 130 is generated. The thermal shutdown circuit section 133 and the gate control circuit section 134 operate with this reference voltage. Further, the reference voltage circuit unit 131 also generates a reference voltage (for example, 0.1 V) used in the current limit circuit unit 132 by dividing the reference voltage.

【0008】カレントリミット回路部132は前記参照
電圧と抵抗R2の両端電圧とを比較し、その比較結果を
ゲートコントロール回路部134に送出する。ゲートコ
ントロール回路部134はカレントリミット回路部13
2から得られる前記比較結果に基づいて、パワートラン
ジスタQ2のゲート電圧を制御する。このようなフィー
ドバック制御によって抵抗R2の両端電圧の大きさをコ
ントロールすることにより、出力端子Toutに流れる電
源電流にリミットをかけることができる。
The current limit circuit section 132 compares the reference voltage with the voltage across the resistor R2 and sends the comparison result to the gate control circuit section 134. The gate control circuit unit 134 is the current limit circuit unit 13.
The gate voltage of the power transistor Q2 is controlled based on the comparison result obtained from No. 2. By controlling the magnitude of the voltage across the resistor R2 by such feedback control, the power supply current flowing through the output terminal Tout can be limited.

【0009】なお、サーマルシャットダウン回路部13
3は入力端子Tinと出力端子Toutとがショートした時
などに生じる異常発熱を検知し、ゲートコントロール回
路134を制御して内部回路110への電源供給を遮断
する機能を有するアナログ回路部である。このような安
全機構を設けることにより、内部回路110の破壊や発
火を防止することができる。
The thermal shutdown circuit section 13
Reference numeral 3 denotes an analog circuit section having a function of detecting abnormal heat generation that occurs when the input terminal T in and the output terminal T out are short-circuited and controlling the gate control circuit 134 to cut off the power supply to the internal circuit 110. is there. By providing such a safety mechanism, it is possible to prevent the internal circuit 110 from being destroyed or ignited.

【0010】また、チャージポンプ回路部136は発振
回路部135を用いてパワートランジスタQ2のゲート
(G)に印加されるゲート電圧を昇圧する機能を有して
いる。このような昇圧機構を設けることにより、パワー
トランジスタQ2のオン抵抗を下げることができる。よ
って、パワートランジスタQ2で消費される電力を抑制
し、ハイサイドスイッチ回路130の省電力化に貢献す
ることができる。
The charge pump circuit section 136 has a function of boosting the gate voltage applied to the gate (G) of the power transistor Q2 by using the oscillation circuit section 135. By providing such a boosting mechanism, the on resistance of the power transistor Q2 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the power consumed by the power transistor Q2 and contribute to the power saving of the high side switch circuit 130.

【0011】上記構成のハイサイドスイッチ回路130
では出力端子Toutに流れる電源電流にリミットをかけ
ることで、USB装置100’とホストコンピュータ2
00とをプラグ接続する際に生じる電流の立ち上がりを
ソフトにすることができ、突入電流に伴うノイズの発生
を抑制することができる。加えて、バイパスコンデンサ
C2によるノイズの除去が為されているので、USB装
置100’に供給される電源電流にノイズが重畳したと
しても、そのノイズによる悪影響が内部回路110にま
で及ばないようにすることができる。
The high side switch circuit 130 having the above configuration
Then, by limiting the power supply current flowing to the output terminal T out , the USB device 100 ′ and the host computer 2
It is possible to soften the rising of the current that occurs when 00 and 0 are plug-connected, and it is possible to suppress the generation of noise due to the inrush current. In addition, since noise is removed by the bypass capacitor C2, even if noise is superimposed on the power supply current supplied to the USB device 100 ′, the adverse effect of the noise does not reach the internal circuit 110. be able to.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成から成る従来のハイサイドスイッチ回路130には、
自身を構成する各回路部131〜136の駆動用基準電
圧を生成する手段が基準電圧回路部131しか設けられ
ていない。前述の通り、基準電圧回路部131は入力端
子Tinに接続されており、ホストコンピュータ200か
らの供給電源を元に前記基準電圧を生成する。しかし、
前記供給電源の供給路であるUSBケーブル150は引
き回して使用されるものであり、またコンデンサによる
ノイズ除去も行われていない。そのため、前記供給電源
はノイズ成分を含んだ状態のままUSB装置100’に
供給される。従って、前記供給電源から生成される前記
基準電圧もノイズ成分を含む電圧となってしまう。
However, in the conventional high-side switch circuit 130 having the above-mentioned configuration,
Only the reference voltage circuit unit 131 is provided with the means for generating the driving reference voltage for each of the circuit units 131 to 136 that configures itself. As described above, the reference voltage circuit unit 131 is connected to the input terminal T in and generates the reference voltage based on the power supply from the host computer 200. But,
The USB cable 150, which is the supply path of the supply power, is used by being routed around, and noise removal by a capacitor is not performed. Therefore, the power supply is supplied to the USB device 100 ′ in a state of including the noise component. Therefore, the reference voltage generated from the power supply also becomes a voltage including a noise component.

【0013】前記基準電圧が少々ノイズを含むものであ
っても、カレントリミット回路部132やゲートコント
ロール回路部134におけるフィードバック制御は問題
なく行うことができる。しかし、サーマルシャットダウ
ン回路部133等のアナログ特性を必要とする回路部で
は、前記基準電圧にノイズ成分が乗ったときに動作特性
が劣化してしまうといった問題を有している。
Even if the reference voltage contains a little noise, the feedback control in the current limit circuit section 132 and the gate control circuit section 134 can be performed without any problem. However, in a circuit section that requires analog characteristics such as the thermal shutdown circuit section 133, there is a problem that the operation characteristics deteriorate when a noise component is added to the reference voltage.

【0014】また、例えば入力端子Tinがグランドにシ
ョートして前記供給電源に異常をきたした場合、従来構
成のハイサイドスイッチ回路130ではサーマルシャッ
トダウン回路部133等が正常に機能できなくなり、U
SB装置100’の致命的なトラブルに発展する恐れが
ある。
Further, for example, when the input terminal T in is short-circuited to the ground to cause an abnormality in the power supply, the thermal shutdown circuit section 133 and the like cannot function normally in the conventional high side switch circuit 130, and U
There is a possibility that the SB device 100 'may develop into a fatal trouble.

【0015】本発明は上記の問題点に鑑み、供給電源の
ノイズに対して安定したアナログ特性を有するハイサイ
ドスイッチ回路を備えたUSB装置を提供することを目
的とする。また、装置外部から得られる供給電源の異常
に対してフェイルセーフに則した制御を行うことができ
るUSB装置を提供することを目的としている。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a USB device having a high side switch circuit having stable analog characteristics against noise of the power supply. Another object of the present invention is to provide a USB device capable of performing fail-safe control for an abnormality in power supply obtained from outside the device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るUSB装置においては、インターフェ
ースバスとしてUSB(Universal Serial Bus)を備え
るとともに、装置外部から前記USBを介して供給され
る電源電流の大きさを制限して装置内部に送出するため
のハイサイドスイッチ回路を備えたUSB装置におい
て、前記ハイサイドスイッチ回路の入力側に接続され、
前記ハイサイドスイッチ回路への入力電圧から所定の基
準電圧を生成する第1基準電圧回路部と、前記ハイサイ
ドスイッチ回路の出力側に接続され、前記ハイサイドス
イッチ回路の出力電圧から所定の基準電圧を生成する第
2基準電圧回路部とを設け、第1及び第2基準電圧回路
部で生成した各基準電圧を、前記USB装置を構成する
各回路部毎に使い分けて供給することを特徴としてい
る。
To achieve the above object, in a USB device according to the present invention, a USB (Universal Serial Bus) is provided as an interface bus and is supplied from outside the device via the USB. In a USB device equipped with a high-side switch circuit for limiting the magnitude of a power supply current and sending it to the inside of the device, the USB device is connected to an input side of the high-side switch circuit,
A first reference voltage circuit unit for generating a predetermined reference voltage from an input voltage to the high side switch circuit and an output side of the high side switch circuit, and a predetermined reference voltage from the output voltage of the high side switch circuit. And a second reference voltage circuit section for generating the reference voltage, and the respective reference voltages generated by the first and second reference voltage circuit sections are separately used for each circuit section constituting the USB device and supplied. .

【0017】また、前記USB装置においては、装置外
部から電源が供給されると必ず動作しなければならない
回路部には第1基準電圧回路部で生成した基準電圧を供
給し、アナログ特性を必要とする回路部には第2基準電
圧回路部で生成した基準電圧を供給する構成にするとよ
い。
In the USB device, the reference voltage generated by the first reference voltage circuit unit is supplied to the circuit unit that must operate when power is supplied from the outside of the device, and analog characteristics are required. It is preferable to supply the reference voltage generated by the second reference voltage circuit section to the circuit section that operates.

【0018】さらに、前記USB装置においては、前記
ハイサイドスイッチ回路から出力される出力電圧の大き
さを検出する出力電圧検出手段を設け、第2基準電圧回
路部で生成した基準電圧が供給される回路部の一部もし
くは全部を、前記出力電圧検出手段の出力信号によって
制御する構成にするとよい。
Further, the USB device is provided with output voltage detecting means for detecting the magnitude of the output voltage output from the high side switch circuit, and the reference voltage generated by the second reference voltage circuit section is supplied. A part or all of the circuit section may be controlled by the output signal of the output voltage detecting means.

【0019】また、前記USB装置においては、第2基
準電圧回路部で生成した基準電圧が供給される回路部と
して、前記USB装置を構成する内部回路の一部もしく
は全部を内蔵した構成にするとよい。
Further, in the USB device, it is preferable that a part or all of an internal circuit constituting the USB device is incorporated as a circuit part to which the reference voltage generated by the second reference voltage circuit part is supplied. .

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るUSB装置を
含むコンピュータシステムの概略構成を示すブロック図
である。本図に示すように、本発明に係るUSB装置1
00は前出の図3に示した従来のUSB装置100’と
同様の構成から成っており、ハイサイドスイッチ回路1
20の内部構成に特徴を有するものである。そこで、ハ
イサイドスイッチ120以外の各回路については、図3
と同様の符号を付すことで構成及び動作の説明を省略
し、以下ではハイサイドスイッチ120の内部構成につ
いて重点的に説明を行うことにする。
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer system including a USB device according to the present invention. As shown in the figure, the USB device 1 according to the present invention
00 has a configuration similar to that of the conventional USB device 100 ′ shown in FIG.
It is characterized by the internal configuration of 20. Therefore, regarding each circuit other than the high side switch 120, FIG.
The description of the configuration and the operation is omitted by giving the same reference numerals to the following, and the internal configuration of the high-side switch 120 will be mainly described below.

【0021】ハイサイドスイッチ回路120は、ホスト
コンピュータ200から供給される電源電流の大きさを
所定レベルに制限するカレントリミッタである。図2は
ハイサイドスイッチ回路120の一実施形態を示すブロ
ック図である。本実施形態のるハイサイドスイッチ回路
120は第1基準電圧回路部121、カレントリミット
回路部122、サーマルシャットダウン回路部123、
ゲートコントロール回路部124、発振回路部125、
チャージポンプ回路部126に加えて、第2基準電圧回
路部127及び出力電圧検出回路部128を有してい
る。
The high side switch circuit 120 is a current limiter which limits the magnitude of the power supply current supplied from the host computer 200 to a predetermined level. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the high side switch circuit 120. The high side switch circuit 120 according to this embodiment includes a first reference voltage circuit unit 121, a current limit circuit unit 122, a thermal shutdown circuit unit 123,
A gate control circuit section 124, an oscillation circuit section 125,
In addition to the charge pump circuit unit 126, it has a second reference voltage circuit unit 127 and an output voltage detection circuit unit 128.

【0022】なお、本実施形態のハイサイドスイッチ回
路120は、従来ハイサイドスイッチ回路の外部に設け
られていたアナログ回路(例えば内部回路110)の一
部もしくは全部を、その他回路部129として自身に内
蔵した構成である。
The high-side switch circuit 120 of this embodiment uses a part or all of an analog circuit (for example, the internal circuit 110) conventionally provided outside the high-side switch circuit as the other circuit section 129. It has a built-in configuration.

【0023】また、電源供給線152から電源供給を受
ける入力端子Tinには抵抗R1の一端が接続されてい
る。抵抗R1の他端はNチャネル型MOSトランジスタ
であるパワートランジスタQ1のドレイン(D)に接続
されている。パワートランジスタQ1のソース(S)は
内部回路110に電源供給を行う出力端子Tout、第2
基準電圧回路部127、及び出力電圧検出回路部128
にそれぞれ接続されており、さらにノイズ成分(交流成
分)を除去するためのバイパスコンデンサC1を介して
グランドにも接続されている。パワートランジスタQ1
のゲート(G)はゲートコントロール回路部124に接
続されている。
Further, one end of the resistor R1 is connected to the input terminal T in which receives power supply from the power supply line 152. The other end of the resistor R1 is connected to the drain (D) of the power transistor Q1 which is an N-channel MOS transistor. The source (S) of the power transistor Q1 is an output terminal T out for supplying power to the internal circuit 110, and a second terminal
Reference voltage circuit unit 127 and output voltage detection circuit unit 128
To the ground via a bypass capacitor C1 for removing a noise component (AC component). Power transistor Q1
(G) is connected to the gate control circuit section 124.

【0024】上記構成のハイサイドスイッチ回路120
の動作について説明する。第1基準電圧回路部121は
入力端子Tinに接続されており、ホストコンピュータ2
00から供給される電源電圧(例えば5V)を元にし
て、ハイサイドスイッチ回路120を構成する各回路部
の駆動電圧となる第1基準電圧(例えば1.2V)を生
成する。この第1基準電圧は装置外部から電源が供給さ
れると必ず動作しなければならない回路部、例えばゲー
トコントロール回路部124に供給される。また、第1
基準電圧回路部121は第1基準電圧を分圧すること
で、カレントリミット回路部122で用いる参照電圧
(例えば0.1V)の生成も行っている。
The high side switch circuit 120 having the above structure
The operation of will be described. The first reference voltage circuit unit 121 is connected to the input terminal T in, and is connected to the host computer 2
Based on the power supply voltage (for example, 5V) supplied from 00, a first reference voltage (for example, 1.2V) that is a drive voltage for each circuit unit included in the high side switch circuit 120 is generated. The first reference voltage is supplied to a circuit unit, such as the gate control circuit unit 124, which must operate when power is supplied from the outside of the device. Also, the first
The reference voltage circuit unit 121 also generates a reference voltage (for example, 0.1 V) used in the current limit circuit unit 122 by dividing the first reference voltage.

【0025】カレントリミット回路部122は前記参照
電圧と抵抗R1の両端電圧とを比較し、その比較結果を
ゲートコントロール回路部124に送出する。ゲートコ
ントロール回路部124はカレントリミット回路部12
2から得られる前記比較結果に基づいて、パワートラン
ジスタQ1のゲート電圧を制御する。このようなフィー
ドバック制御によって抵抗R1の両端電圧の大きさをコ
ントロールすることにより、出力端子Toutに流れる電
源電流にリミットをかけることができる。
The current limit circuit section 122 compares the reference voltage with the voltage across the resistor R1 and sends the comparison result to the gate control circuit section 124. The gate control circuit unit 124 is the current limit circuit unit 12.
The gate voltage of the power transistor Q1 is controlled based on the comparison result obtained from No. 2. By controlling the magnitude of the voltage across the resistor R1 by such feedback control, the power supply current flowing to the output terminal T out can be limited.

【0026】なお、サーマルシャットダウン回路部12
3は入力端子Tinと出力端子Toutとがショートした時
などに生じる異常発熱を検知し、ゲートコントロール回
路124を制御して内部回路110への電源供給を遮断
する機能を有するアナログ回路部である。このような安
全機構を設けることにより、内部回路110の破壊や発
火を防止することができる。
The thermal shutdown circuit section 12
Reference numeral 3 denotes an analog circuit unit having a function of detecting abnormal heat generation that occurs when the input terminal T in and the output terminal T out are short-circuited and controlling the gate control circuit 124 to cut off the power supply to the internal circuit 110. is there. By providing such a safety mechanism, it is possible to prevent the internal circuit 110 from being destroyed or ignited.

【0027】また、チャージポンプ回路部126は発振
回路部125を用いてパワートランジスタQ1のゲート
(G)に印加されるゲート電圧を昇圧する機能を有して
いる。このような昇圧機構を設けることにより、パワー
トランジスタQ1のオン抵抗を下げることができる。よ
って、パワートランジスタQ1で消費される電力を抑制
し、ハイサイドスイッチ回路120の省電力化に貢献す
ることができる。
Further, the charge pump circuit section 126 has a function of boosting the gate voltage applied to the gate (G) of the power transistor Q1 by using the oscillation circuit section 125. By providing such a boosting mechanism, the on resistance of the power transistor Q1 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the power consumed by the power transistor Q1 and contribute to the power saving of the high side switch circuit 120.

【0028】上記構成のハイサイドスイッチ回路120
では出力端子Toutに流れる電源電流にリミットをかけ
ることで、USB装置100とホストコンピュータ20
0とをプラグ接続する際に生じる電流の立ち上がりをソ
フトにすることができ、突入電流に伴うノイズの発生を
抑制することができる。加えて、バイパスコンデンサC
1によるノイズの除去が為されているので、USB装置
100に供給される電源電流にノイズが重畳したとして
も、そのノイズによる悪影響が内部回路110にまで及
ばないようにすることができる。
The high side switch circuit 120 having the above structure
Then, by limiting the power supply current flowing to the output terminal T out , the USB device 100 and the host computer 20
It is possible to soften the rise of the current that occurs when 0 and 0 are plug-connected, and it is possible to suppress the generation of noise due to the inrush current. In addition, the bypass capacitor C
Since the noise is removed by 1, even if noise is superimposed on the power supply current supplied to the USB device 100, it is possible to prevent the adverse effect of the noise from reaching the internal circuit 110.

【0029】ここで、本実施形態のハイサイドスイッチ
回路120においては、第2基準電圧回路部121が出
力端子Toutに接続されており、ハイサイドスイッチ回
路120の出力電圧を元にして、ハイサイドスイッチ回
路120を構成する各回路部の駆動電圧となる第2基準
電圧を生成する構成である。この第2基準電圧はアナロ
グ特性を必要とする回路部、例えばサーマルシャットダ
ウン回路部123やその他回路部129に供給される。
Here, in the high side switch circuit 120 of this embodiment, the second reference voltage circuit section 121 is connected to the output terminal T out , and based on the output voltage of the high side switch circuit 120, it becomes high. The configuration is such that a second reference voltage that is a drive voltage for each circuit unit that constitutes the side switch circuit 120 is generated. This second reference voltage is supplied to a circuit section requiring analog characteristics, for example, the thermal shutdown circuit section 123 or other circuit section 129.

【0030】前述したように、ハイサイドスイッチ回路
120の出力電圧は、カレントリミット回路部122及
びゲートコントロール回路部124によるフィードバッ
ク制御や、バイパスコンデンサC1によるノイズ除去が
施されており、入力端子Tinに印加される供給電源に比
べてはるかにノイズの少ない電圧である。そのため、前
記出力電圧を元に生成された第2基準電圧は、第1基準
電圧に比べて供給電源ノイズの影響を受けにくい電圧で
あると言える。
As described above, the output voltage of the high side switch circuit 120 is subjected to feedback control by the current limit circuit section 122 and the gate control circuit section 124 and noise removal by the bypass capacitor C1, and the input terminal T in It is a voltage with much less noise than the power supply applied to the. Therefore, it can be said that the second reference voltage generated based on the output voltage is a voltage less susceptible to the power supply noise than the first reference voltage.

【0031】このような構成とすることにより、装置外
部からの供給電源がノイズ成分を含むものであっても、
サーマルシャットダウン回路部133等のアナログ特性
を必要とする回路部には、供給電源ノイズの影響を受け
にくい第2基準電圧を供給することができる。よって、
前記供給電源にノイズ成分が乗ったときでもサーマルシ
ャットダウン回路部133等の動作特性劣化が抑制さ
れ、前記供給電源のノイズに対して安定したアナログ特
性を有するハイサイドスイッチ回路120を提供するこ
とができる。
With such a structure, even if the power supply from the outside of the apparatus contains a noise component,
It is possible to supply the second reference voltage, which is not easily affected by the power supply noise, to a circuit section that requires analog characteristics, such as the thermal shutdown circuit section 133. Therefore,
Even when a noise component is added to the power supply, deterioration of the operating characteristics of the thermal shutdown circuit unit 133 and the like is suppressed, and the high-side switch circuit 120 having stable analog characteristics with respect to the noise of the power supply can be provided. .

【0032】また、本実施形態のハイサイドスイッチ回
路120においては、出力電圧検出回路部128が出力
端子Toutに接続されており、ハイサイドスイッチ回路
120の出力電圧値を検出し、その検出結果によって第
2基準電圧が供給される回路部の一部もしくは全部の動
作を制御する構成である。
Further, in the high side switch circuit 120 of the present embodiment, the output voltage detection circuit section 128 is connected to the output terminal T out , the output voltage value of the high side switch circuit 120 is detected, and the detection result is obtained. Is a configuration for controlling the operation of part or all of the circuit section to which the second reference voltage is supplied.

【0033】例えば、装置外部から供給電源の投入を行
った直後の過渡時や、配線パターンのショート時など、
ハイサイドスイッチ回路120の出力電圧値が所定電圧
値以下であると検知された場合、出力電圧検出回路部1
28はハイサイドスイッチ回路120に対する電源供給
が正常に行われていないと判断する。そして、このよう
な減電圧状態ではIC自身やデータを破壊してしまうよ
うな致命的トラブルを生じる可能性のある回路部(サー
マルシャットダウン回路部123やその他回路部129
等)に対してフェイルセーフに則した動作制御を行う。
例えば、サーマルシャットダウン回路部123には温度
異常を検出させるための信号を連続出力し、ハイサイド
スイッチ回路120の遮断(プロテクト)を行ったり、
記録装置への書き込み動作を禁止させたりする。
For example, at the time of transition immediately after turning on the power supply from the outside of the apparatus or when the wiring pattern is short-circuited,
When the output voltage value of the high side switch circuit 120 is detected to be equal to or lower than the predetermined voltage value, the output voltage detection circuit unit 1
28 determines that power supply to the high side switch circuit 120 is not normally performed. Then, in such a reduced voltage state, a circuit portion (the thermal shutdown circuit portion 123 or the other circuit portion 129) that may cause a fatal trouble that destroys the IC itself or data.
Etc.) for fail-safe operation control.
For example, a signal for detecting a temperature abnormality is continuously output to the thermal shutdown circuit unit 123 to shut off (protect) the high side switch circuit 120,
Prohibits writing to the recording device.

【0034】このような構成とすることにより、装置外
部から得られる供給電源の異常に対してフェイルセーフ
に則した制御を行うことができるので、前記供給電源に
異常をきたした場合であってもUSB装置100の致命
的なトラブルを未然に防止することができる。
With such a configuration, it is possible to perform a fail-safe control for an abnormality in the power supply obtained from the outside of the apparatus. Therefore, even if an abnormality occurs in the power supply. It is possible to prevent a fatal trouble of the USB device 100.

【0035】なお、本実施形態のハイサイドスイッチ回
路120は、従来ハイサイドスイッチ回路の外部に設け
られていたアナログ回路(例えば内部回路110)の一
部もしくは全部を、その他回路部129として自身に内
蔵した構成である。従来、USB装置100内におい
て、内部回路110とハイサイドスイッチ回路120と
は別々のICで構成されるのが一般的であるが、本実施
形態を採用することにより、両ICを1チップとするこ
とが可能となる。このような構成とすることにより、U
SB装置100に実装される基板面積の縮小化や、US
B装置100自身の小型化、軽量化に貢献することがで
きる。
The high-side switch circuit 120 of this embodiment uses a part or all of an analog circuit (for example, the internal circuit 110) conventionally provided outside the high-side switch circuit as the other circuit section 129. It has a built-in configuration. Conventionally, in the USB device 100, it is general that the internal circuit 110 and the high side switch circuit 120 are configured by separate ICs, but by adopting this embodiment, both ICs are integrated into one chip. It becomes possible. With such a configuration, U
Reduction of the board area mounted on the SB device 100, and
This can contribute to downsizing and weight reduction of the B device 100 itself.

【0036】[0036]

【発明の効果】上記のように、本発明に係るUSB装置
では、ハイサイドスイッチ回路への入力電圧から第1基
準電圧を生成する第1基準電圧回路部と、前記ハイサイ
ドスイッチ回路の出力電圧から第2基準電圧を生成する
第2基準電圧回路部とを設け、第1及び第2基準電圧を
前記USB装置を構成する各回路部毎に使い分けて供給
する構成としており、特に、装置外部から電源が供給さ
れると必ず動作しなければならない回路部には第1基準
電圧を供給し、アナログ特性を必要とする回路部には第
2基準電圧を供給する構成としている。
As described above, in the USB device according to the present invention, the first reference voltage circuit section for generating the first reference voltage from the input voltage to the high side switch circuit and the output voltage of the high side switch circuit. A second reference voltage circuit unit for generating a second reference voltage from the device, and the first and second reference voltages are separately used for each circuit unit constituting the USB device and supplied, particularly from the outside of the device. The first reference voltage is supplied to the circuit section that must operate when power is supplied, and the second reference voltage is supplied to the circuit section that requires analog characteristics.

【0037】このような構成とすることにより、装置外
部からの供給電源がノイズ成分を含むものであっても、
アナログ特性を必要とする回路部には供給電源ノイズの
影響を受けにくい第2基準電圧を供給することができ
る。よって、前記供給電源にノイズ成分が乗ったときで
もアナログ特性を必要とする回路部の動作特性劣化が抑
制され、前記供給電源のノイズに対して安定したアナロ
グ特性を有するハイサイドスイッチ回路を具備したUS
B装置を提供することができる。
With such a structure, even if the power source supplied from the outside of the apparatus contains a noise component,
It is possible to supply the second reference voltage, which is not easily affected by the power supply noise, to the circuit unit requiring the analog characteristic. Therefore, even when a noise component is added to the power supply, deterioration of the operating characteristics of the circuit unit that requires analog characteristics is suppressed, and a high-side switch circuit having stable analog characteristics against the noise of the power supply is provided. US
A B device can be provided.

【0038】また、上記構成のUSB装置においては、
前記ハイサイドスイッチ回路から出力される出力電圧の
大きさを検出する出力電圧検出手段を設け、第2基準電
圧が供給される回路部の一部もしくは全部を、前記出力
電圧検出手段の出力信号によって制御する構成にすると
よい。
Further, in the USB device having the above configuration,
An output voltage detection unit that detects the magnitude of the output voltage output from the high-side switch circuit is provided, and a part or all of the circuit unit to which the second reference voltage is supplied is output by the output signal of the output voltage detection unit. It is recommended that the configuration be controlled.

【0039】このような構成とすることにより、装置外
部から得られる供給電源の異常に対してフェイルセーフ
に則した制御を行うことができるので、前記供給電源に
異常をきたした場合であってもUSB装置の致命的なト
ラブルを未然に防止することができる。
With such a configuration, it is possible to perform a fail-safe control for an abnormality in the power supply obtained from the outside of the apparatus. Therefore, even if an abnormality occurs in the power supply. It is possible to prevent a fatal trouble of the USB device.

【0040】さらに、上記構成のUSB装置において
は、第2基準電圧が供給される回路部として、前記US
B装置を構成する内部回路の一部もしくは全部を内蔵し
た構成にするとよい。このような構成とすることによ
り、従来別々のICとして設けられていた内部回路とハ
イサイドスイッチ回路とを1チップICとすることが可
能となる。よって、前記USB装置に実装される基板面
積の縮小化や、前記USB装置自身の小型化、軽量化に
貢献することができる。
Further, in the USB device having the above configuration, the circuit unit to which the second reference voltage is supplied is the US unit.
It is preferable that a part or all of the internal circuits that configure the device B are built-in. With such a configuration, the internal circuit and the high side switch circuit, which are conventionally provided as separate ICs, can be integrated into one chip IC. Therefore, it is possible to contribute to the reduction in the area of the board mounted on the USB device and the reduction in size and weight of the USB device itself.

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

【図1】 本発明に係るUSB装置を含むコンピュータ
システムの概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer system including a USB device according to the present invention.

【図2】 ハイサイドスイッチ回路120の一実施形態
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a high side switch circuit 120.

【図3】 従来のUSB装置を含むコンピュータシステ
ムの概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer system including a conventional USB device.

【図4】 ハイサイドスイッチ回路130の概略構成を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a high side switch circuit 130.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 USB装置 110 内部回路 120 ハイサイドスイッチ回路 121 第1基準電圧回路部 122 カレントリミット回路部 123 サーマルシャットダウン回路部 124 ゲートコントロール回路部 125 発振回路部 126 チャージポンプ回路部 127 第2基準電圧回路部 128 出力電圧検出回路部 129 その他回路部 150 USBケーブル 151 信号線 152 電源供給線 200 ホストコンピュータ 100 USB device 110 Internal circuit 120 high side switch circuit 121 First Reference Voltage Circuit Unit 122 Current limit circuit 123 Thermal shutdown circuit section 124 Gate control circuit section 125 oscillator circuit 126 Charge pump circuit 127 Second reference voltage circuit section 128 Output voltage detection circuit 129 Other circuits 150 USB cable 151 signal line 152 power supply line 200 host computer

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インターフェースバスとしてUSB(Univ
ersal Serial Bus)を備えるとともに、装置外部から前
記USBを介して供給される電源電流の大きさを制限し
て装置内部に送出するためのハイサイドスイッチ回路を
備えたUSB装置において、 前記ハイサイドスイッチ回路の入力側に接続され、前記
ハイサイドスイッチ回路への入力電圧から所定の基準電
圧を生成する第1基準電圧回路部と、前記ハイサイドス
イッチ回路の出力側に接続され、前記ハイサイドスイッ
チ回路の出力電圧から所定の基準電圧を生成する第2基
準電圧回路部とを設け、 第1及び第2基準電圧回路部で生成した各基準電圧を、
前記USB装置を構成する各回路部毎に使い分けて供給
することを特徴とするUSB装置。
1. A USB (Univ
and a high-side switch circuit for limiting the magnitude of the power supply current supplied from the outside of the device via the USB and sending the power current to the inside of the device. A first reference voltage circuit unit connected to an input side of the circuit and generating a predetermined reference voltage from an input voltage to the high side switch circuit; and a high side switch circuit connected to an output side of the high side switch circuit. And a second reference voltage circuit section for generating a predetermined reference voltage from the output voltage of each of the reference voltages generated by the first and second reference voltage circuit sections.
A USB device, wherein the USB device is selectively used and supplied for each circuit unit constituting the USB device.
【請求項2】装置外部から電源が供給されると必ず動作
しなければならない回路部には第1基準電圧回路部で生
成した基準電圧を供給し、アナログ特性を必要とする回
路部には第2基準電圧回路部で生成した基準電圧を供給
することを特徴とする請求項1に記載のUSB装置。
2. A circuit section that must operate when power is supplied from the outside of the device is supplied with a reference voltage generated by a first reference voltage circuit section, and a circuit section that requires analog characteristics is supplied with a second reference voltage. 2. The USB device according to claim 1, wherein the reference voltage generated by the two-reference voltage circuit unit is supplied.
【請求項3】前記ハイサイドスイッチ回路から出力され
る出力電圧の大きさを検出する出力電圧検出手段を設
け、第2基準電圧回路部で生成した基準電圧が供給され
る回路部の一部もしくは全部を、前記出力電圧検出手段
の出力信号によって制御することを特徴とする請求項1
または請求項2に記載のUSB装置。
3. A part of a circuit portion to which the reference voltage generated by the second reference voltage circuit portion is supplied, or an output voltage detecting means for detecting the magnitude of the output voltage output from the high side switch circuit is provided. All are controlled by an output signal of the output voltage detecting means.
Alternatively, the USB device according to claim 2.
【請求項4】第2基準電圧回路部で生成した基準電圧が
供給される回路部として、前記USB装置を構成する内
部回路の一部もしくは全部を内蔵したことを特徴とする
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のUSB装置。
4. A circuit part to which a reference voltage generated by a second reference voltage circuit part is supplied, wherein a part or all of an internal circuit constituting the USB device is built in. Item 4. The USB device according to any one of Items 3.
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