JP3506938B2 - 安定化電源回路およびマイクロプロセッサシステム - Google Patents
安定化電源回路およびマイクロプロセッサシステムInfo
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Description
力する機能を有し、例えば、マイクロプロセッサを含む
回路など、リセット信号が入力される回路へ安定した出
力を供給するために好適に使用される安定化電源回路お
よびマイクロプロセッサシステムに関するものである。
高機能化の要求に応えるために、マイクロプロセッサが
広く使用されている。これらマイクロプロセッサでは、
正常動作可能な電源電圧の範囲が決められており、電源
電圧が当該範囲から外れると、誤動作してしまう。した
がって、マイクロプロセッサへ電力を供給する際、所定
の範囲内に電源電圧を安定化させるために、安定化電源
回路が用いられている。
ば、図19に示す安定化電源回路111のように、安定
した出力電圧VOUT を発生する安定化回路部121と、
出力電圧VOUTを監視するリセット信号生成部122と
を備え、図20に示すように、出力電圧VOUT が所定の
しきい値を下回った場合にリセット信号RSTを出力し
て、マイクロプロセッサを含む回路ブロック104へ異
常を通知できるものも存在する。
ば、図21に示すように、出力電圧VOUT を抵抗R11
1・R112で分圧して、電圧VRTを生成し、比較器C
MP111は、当該電圧VRTが所定の基準電圧VREF111
を下回った場合に、トランジスタN111を導通させ
て、出力端子Routから、「L」レベルのリセット信
号RSTを出力している。
ト信号RSTが入力されている期間、予め定められた初
期状態に自らの状態を設定し、誤動作を防止する。これ
により、マイクロプロセッサシステム全体の起動時、あ
るいは、入力電圧VINの低下時や瞬断時など、安定化電
源回路111が出力電圧VOUT を適切な範囲に維持でき
ない期間が存在する場合であっても、マイクロプロセッ
サシステムは、適切な出力電圧VOUT が印加されている
間、何ら支障なく動作できる。
高速化が進められており、特に、高速動作が求められる
回路では、電源電圧が3.3Vなどまで引下げられてい
る。一方、余り高速動作が求められない回路や、高い駆
動能力が求められる回路、あるいは、従来回路とのイン
ターフェース回路などとしては、例えば、電源電圧が5
Vの回路が使用される。
路ブロック102・103が混在する場合、例えば、図
22に示すように、安定化電源回路101のリセット信
号生成部122は、入力電圧VINを監視して、例えば、
5Vの電源電圧が4.2V以下に低下した場合などに、
リセット信号RSTを出力する。なお、この場合は、図
23に示すように、リセット信号生成部122は、安定
化回路部121の前段に設けられる。
成の安定化電源回路では、リセット信号のトリガが複数
種類存在する場合、正しくリセット信号を生成できなく
なり、システム全体が誤動作する虞れがあるという問題
を生ずる。
示すように、システム全体で見ると、リセット信号RS
Tのトリガは、安定化電源回路111(101)が生成
するリセット信号RSTだけではなく、例えば、誤動作
発生時のマニュアル・リセットや、例えば、他機器の接
続を示す信号など、他のロジック回路から入力されるリ
セット信号、あるいは、他系統(例えば、12V系)の
電源電圧など、複数種類のトリガが使用されることが多
い。
103が設けられている場合、消費電力を低減するため
に、5V系回路ブロック102が動作していても、3.
3V系回路ブロック103への電力供給が停止されるこ
とがある。この場合には、誤動作を防止するために、
3.3V系の回路ブロック103の停止と同時に、5V
系回路ブロック102をリセットしたり、5V系回路ブ
ロック102をリセットしてから、3.3V系回路ブロ
ック103を停止する必要がある。
103)では、端子数が制限されており、リセット入力
用に余り多くの端子を設けることができない。ところ
が、それぞれのトリガを集約する回路130を設けた場
合、例えば、集約用回路130への電力供給の不具合な
どによって、集約用回路130が誤動作する虞れがあ
る。この場合は、各回路ブロック104(102・10
3)へ正しいリセット信号RSTを入力できず、システ
ム全体が誤動作してしまう。
に、各回路ブロック104(102・103)の動作が
不要な場合は、個別に動作が停止されるので、上記集約
用回路130の電力供給系統を、いずれの系統に設定し
ても、集約用回路130が誤動作する虞れがある。
ものであり、その目的は、より信頼性の高いリセット信
号発生機能付き安定化電源回路およびマイクロプロセッ
サシステムを提供することにある。
定化電源回路は、上記課題を解決するために、ある電源
電圧系統の回路ブロックへ供給する電圧を安定化させる
安定化電源回路であって、入力電圧または出力電圧を監
視して、当該電圧が低下した場合に、上記回路ブロック
へリセット信号を出力して、当該回路ブロックを初期状
態に設定させるリセット信号生成手段を備えた安定化電
源回路において、外部からの入力を受け付ける入力手段
を備え、上記リセット信号生成手段は、上記入力手段の
受け付けた外部入力がリセットを示す場合、上記回路ブ
ロックへのリセット信号を生成し、上記入力手段は、外
部からの入力として、負荷への電力供給の要否を示す指
示信号を受け取り、当該指示信号に基づいて、負荷へ電
力を供給するか否かを制御する出力制御手段が設けられ
ていると共に、上記リセット信号生成手段は、上記指示
信号に同期して、リセット信号を出力し、上記出力制御
手段が電力供給の要否を判定する際における上記指示信
号のしきい値と、上記リセット信号生成手段がリセット
信号を出力するか否かを判定する際における上記指示信
号のしきい値とは、互いに異なる値に設定されているこ
とを特徴としている。
は、上記電圧が低下した場合だけではなく、リセットを
示す入力を外部から受け取った場合にも、リセット信号
を生成する。したがって、当該安定化電源回路を使用す
るシステムのリセット信号が、例えば、使用者によるマ
ニュアル・リセット入力や、他のロジック回路からの信
号入力、あるいは、他の系統の電源電圧低下など、自ら
の電圧異常以外のトリガを有する場合であっても、入力
手段がこれらのトリガを識別できるので、安定化電源回
路は、各トリガを集約してリセット信号を生成できる。
異常のみを監視して、異常を示す信号を出力し、他の集
約回路にて、当該リセット信号と他のトリガとを集約し
て、リセット信号を生成する場合とは異なり、例えば、
集約に先立って集約回路へ供給するなど、複雑な制御を
行うことなく、正しいリセット信号を生成できる。
べて、システム全体の部材数および端子数が少なく、か
つ、より信頼性の高いシステムを実現可能な安定化電源
回路を提供できる。
路は、自らの電圧異常だけではなく、電力供給の要否を
示す指示信号も集約して、リセット信号を生成できる。
この結果、電力供給を切り換える場合にリセット信号を
出力する必要がある場合であっても、部品数および端子
数が少なく、かつ、より信頼性の高いシステムを実現可
能な安定化電源回路を提供できる。
信号生成手段のしきい値とが互いに異なっているので、
一方の判定より早い時点で、他方が判定される。この結
果、同じ指示信号に基づいて、電力供給の要否と、リセ
ット信号出力の要否とが判定されるにも拘わらず、電力
供給の切り換えのタイミングと、リセット信号の出力タ
イミングとを個別に設定できる。
路は、入力電圧または出力電圧を監視して、当該電圧が
低下した場合に、リセット信号を出力するリセット信号
生成手段を備えた安定化電源回路において、外部からの
入力を受け付ける入力手段を備え、上記リセット信号生
成手段は、上記入力手段の受け付けた外部入力がリセッ
トを示す場合、リセット信号を生成し、上記入力手段
は、外部からの入力として、負荷への電力供給の要否を
示す指示信号を受け取り、当該指示信号に基づいて、負
荷へ電力を供給するか否かを制御する出力制御手段が設
けられていると共に、上記出力制御手段が電力供給の要
否を判定する際における上記指示信号のしきい値と、上
記リセット信号生成手段がリセット信号を出力するか否
かを判定する際における上記指示信号のしきい値とは、
互いに異なる値に設定されており、上記リセット信号生
成手段は、上記指示信号に同期して、リセット信号を出
力することを特徴としている。
値とリセット信号生成手段のしきい値とが互いに異なっ
ているので、一方の判定より早い時点で、他方が判定さ
れる。この結果、同じ指示信号に基づいて、電力供給の
要否と、リセット信号出力の要否とが判定されるにも拘
わらず、電力供給の切り換えのタイミングと、リセット
信号の出力タイミングとを個別に設定できる。
ロセッサシステムは、互いに異なる電源電圧系統の回路
ブロックを有するマイクロプロセッサシステムにおい
て、上記電源電圧系統のうちの、ある電源電圧系統の回
路ブロックへ供給する電圧を安定化する安定化電源回路
は、請求項1または2記載の安定化電源であり、当該マ
イクロプロセッサを含む回路ブロックには、当該安定化
電源回路から上記リセット信号が出力されることを特徴
としている。
は、上記電圧が低下した場合だけではなく、リセットを
示す入力を外部から受け取った場合にも、リセット信号
を生成する。したがって、当該安定化電源回路を使用す
るシステムのリセット信号が、例えば、使用者によるマ
ニュアル・リセット入力や、他のロジック回路からの信
号入力、あるいは、他の系統の電源電圧低下など、自ら
の電圧異常以外のトリガを有する場合であっても、入力
手段がこれらのトリガを識別できるので、安定化電源回
路は、各トリガを集約してリセット信号を生成できる。
異常のみを監視して、異常を示す信号を出力し、他の集
約回路にて、当該リセット信号と他のトリガとを集約し
て、リセット信号を生成する場合とは異なり、例えば、
集約に先立って集約回路へ供給するなど、複雑な制御を
行うことなく、正しいリセット信号を生成できる。
べて、システム全体の部材数および端子数が少なく、か
つ、より信頼性の高いマイクロプロセッサシステムを提
供できる。
説明すると以下の通りである。すなわち、図1に示すよ
うに、本実施形態に係る安定化電源回路1は、例えば、
互いに異なる電源電圧系統の回路ブロック2・3を有す
るマイクロプロセッサシステムなどにおいて、ある電源
電圧系統(この例では、3.3V系)の回路ブロック3
へ供給する電圧VOUT を安定化するために使用されてお
り、出力電圧VOUTが安定するように、入力端子INか
ら与えられた電力を制御する安定化回路部21と、リセ
ット信号RSTを発生するリセット信号生成部(リセッ
ト信号生成手段)22とを備えている。上記安定化電源
回路1は、レギュレータICとして提供されており、安
定化回路部21内の各回路素子を別体の素子で実現する
場合に比べて、高精度に出力電圧VOUTを制御できるに
も拘わらず、製造コストが低く抑えられている。
チング型やリニア型などのレギュレータであって、例え
ば、3.3V系回路ブロック3の消費電力が増大した
り、外部電源Eから供給される入力電圧VINが低下する
などして、出力電圧VOUT が低下しようとすると、遮断
期間に対する導通期間の割合を大きくしたり、安定化回
路部21が出力する電流量を増大させるなどして、出力
電圧VOUTの低下を抑制する。同様に、出力電圧VOUT
が増大しようとすると、導通期間の割合を小さくした
り、出力電流の量を低下させるなどして、出力電圧V
OUTの増大を抑制する。これにより、安定化回路部21
は、3.3V系回路ブロック3へ供給する電圧VOUT を
安定させることができる。
圧VINを監視して、入力電圧VINが所定のしきい値を下
回っている間、出力端子Routを介して、リセット信
号RSTを出力する。これにより、図3に示すt1以前
の期間のように、例えば、マイクロプロセッサシステム
の起動時など、入力電圧VINが立ち上がり、各回路ブロ
ック2・3が正常に動作できるまでの間、各回路ブロッ
ク2・3には、リセット信号RSTが出力され、各回路
ブロック2・3は、初期状態に設定される。この結果、
各回路ブロック2・3は、それぞれへ供給される電圧V
IN・VOUT が安定化した後で、動作を開始できる。
に、瞬断などによって、各回路ブロック2・3が正常に
動作できなくなるレベルまで、入力電圧VINが低下した
場合も、リセット信号生成部22は、各回路ブロック2
・3へリセット信号RSTを出力する。これにより、そ
れぞれへ供給される電圧VIN・VOUT の低下に起因する
各回路ブロック2・3の誤動作が防止される。
1には、外部入力端子(入力手段)Rinが設けられて
おり、リセット信号生成部22は、例えば、マニュアル
リセットや、他のリセット信号源となる回路からのリセ
ット信号、あるいは、他系統の電源電圧など、当該外部
入力端子Rinから入力される外部入力Sに基づいて、
リセット信号RSTを出力できる。これにより、t4か
らt5までの期間のように、入力電圧VINが所定のしき
い値を上回っている期間であっても、リセット信号生成
部22は、外部入力Sがリセットを指示すると、リセッ
ト信号RSTを出力する。
ムでは、消費電力を削減するために、個々の回路ブロッ
クを個別にON/OFF制御したり、より確実に誤動作
を防止するために、電源電圧や周囲温度など、監視項目
の数を増加させたりしていることが多い。したがって、
リセット信号RSTのトリガとなる信号は、増加する傾
向にある。一方、マイクロプロセッサなどの各回路ブロ
ック2・3では、チップに必要な端子数に合わせてチッ
プの寸法が決定されることがあるほど、回路寸法の小型
化が進んでおり、端子数を増加させることが難しい。こ
の結果、多くの場合、各回路ブロック2・3に設けられ
たリセット端子Rの数よりも、トリガ信号の数の方が多
くなる。したがって、リセット信号RSTの供給先とな
る各回路ブロック2・3とは別体に、複数のトリガ信号
を集約する回路を設ける方が望ましい。
が低く、供給先の回路ブロック2・3の動作が不安定な
期間中、リセット信号RSTを出力し続ける必要があ
る。したがって、電力供給系統が同一の場合、集約用の
回路は、供給先の回路ブロック2・3よりも広い電源電
圧範囲で動作する必要がある。この点からも、集約用の
回路は、供給先の回路ブロック2・3と電力供給系統を
別にする方がよい。なお、上述したように、各回路ブロ
ック2・3は、それぞれの動作が不要な場合に、個別に
電力供給が停止される虞れがあるため、集約用の回路の
電力供給系統は、供給先とは異なる回路ブロック2・3
とも別に設ける方がよい。
のように、当該集約用回路130を独立したチップとし
て実現した場合、マイクロプロセッサシステム全体のチ
ップ数が増加してしまう。また、集約用回路130が独
立している場合、マイクロプロセッサシステム全体にお
いて、信号入出力用の端子数が増大するだけではなく、
上述したように、各回路ブロック102・103とは別
の系統で、集約用回路130へ電力を供給するために、
安定化電源回路101と、集約用回路130との双方に
電力供給用の端子を設ける必要があり、マイクロプロセ
ッサシステム全体の端子数も増大する。さらに、リセッ
ト信号RSTを駆動するために、安定化電源回路101
および集約用回路130の双方の出力段に、消費電力が
比較的大きく、回路寸法も大きくなりがちな駆動用回路
を設ける必要がある。これらの結果、マイクロプロセッ
サシステム全体の製造コストを増加させる虞れがある。
源回路1に外部入力端子Rinが設けられ、リセット信
号生成部22が外部入力Sに基づいて、リセット信号R
STを生成している。このように、安定化電源回路1が
リセット信号発生機能付きレギュレータICとして、1
デバイス化されているので、集約用の回路を独立して設
ける場合に比べて、マイクロプロセッサシステム全体の
素子数および端子数を削減できる。また、安定化電源回
路1が3.3V系回路ブロック3へ電力を供給可能であ
れば、すなわち、入力電圧VINが印加されていれば、リ
セット信号生成部22への電力供給タイミングを特に制
御しなくても、リセット信号生成部22は、必ず、正常
に動作できる。なお、リセット信号RSTの供給先と電
力の供給先とが同一なので、電力を供給できない場合
に、リセット信号RSTを出力できなくても何ら支障は
ない。さらに、集約用の回路の出力段とリセット信号生
成部22の出力段とを共用できるので、それぞれを別に
設ける場合に比べて回路構成を簡略化できる。これらの
結果、マイクロプロセッサシステム全体の製造コストを
大幅に削減できる。
ット信号RSTのトリガの数が、安定化電源回路1にて
判定されるトリガも含めて2つの場合、図25の構成で
は、信号を入出力するために、安定化電源回路101か
らのトリガ出力端子と、集約用回路130でのトリガ入
力端子(2つ)と、リセット信号RSTの出力端子とが
設けられ、集約用回路130へ電力を供給するために、
安定化電源回路101と集約用回路130との双方に端
子が設けられるので、合計6端子が必要になる。一方、
本実施形態では、外部入力端子Rinと、リセット信号
RSTの出力端子Routとの計2端子を設けらればよ
く、端子数を4つ削減できる。
定化電源回路1は、電力制御素子や駆動用トランジスタ
など、消費電力が比較的多い素子を備えており、レギュ
レータIC、または、レギュレータ制御用ICとして集
積する場合であっても、チップの集積度は、比較的低く
抑えられている。したがって、回路ブロック2・3に比
べて、端子数の制限は緩やかであり、何ら支障なく、外
部入力端子Rinを配設できる。
22が入力電圧VINを監視する場合を例にして説明した
が、例えば、図2に示す変形例のように、リセット信号
生成部22が出力電圧VOUT を監視する場合でも同様の
効果が得られる。
例えば、5V単一や3V単一など、回路ブロック4の電
源電圧系統が単一のマイクロプロセッサシステムで、回
路ブロック4への供給電圧VOUT を安定化するために好
適に使用され、リセット信号生成部22が出力電圧V
OUTを監視して、出力電圧VOUT が所定のしきい値を下
回った場合と、外部入力Sが入力された場合との双方
に、リセット信号RSTを出力する。なお、安定化電源
回路11は、リセット信号生成部22が電圧を監視する
場所が異なる以外は、安定化電源回路1と同一の構成を
有しているので、同じ機能を有する部材には、同じ参照
符号を付して、説明を省略する。
ても、安定化電源回路1と同様に、外部入力端子Rin
が設けられ、図3のt4からt5の期間に示すように、
出力電圧VOUT がしきい値を越えている場合であって
も、リセット信号生成部22は、外部入力Sが入力され
ると、リセット信号RSTを出力する。この結果、集約
用の回路を独立して設ける場合に比べて、マイクロプロ
セッサシステム全体の素子数および端子数を削減でき、
マイクロプロセッサシステムの製造コストを大幅に低減
できる。
ト入力の場合における安定化電源回路の具体的な回路構
成について、図4ないし図6を参照しながら、詳細に説
明する。なお、本実施形態では、例えば、使用者などに
よるスイッチ操作が外部入力Sとなる。したがって、ト
リガを発生する手段、および、外部入力を受け取る端子
として、後述するスイッチSW11が設けられている。
路1aは、図4に示すように、入力電圧VINを監視する
場合の構成例であって、安定化回路部21の電力制御素
子として、入出力端子IN・OUT間に、PNP型の出
力トランジスタP1が設けられている。また、出力電圧
VOUT は、抵抗R1およびR2によって分圧され、誤差
増幅器AMP1は、両抵抗R1・R2の接続点の電圧
(帰還電圧VADJ)と、定電圧源E1が出力する所定の
基準電圧VREF1との差が小さくなるように、出力トラン
ジスタP1のベース電流を駆動するための駆動用トラン
ジスタN2を制御する。
りも大きく、すなわち、帰還電圧VADJが基準電圧V
REF1よりも大きくなろうとすると、出力トランジスタP
1のベース電流が制限される。これにより、出力トラン
ジスタP1が出力端子OUTへ出力する電流量が減少し
て、出力電圧VOUTの増大が抑制される。これとは逆
に、出力電圧VOUT が所定の値よりも小さくなろうとす
ると、出力トランジスタP1の出力電流が増大して、出
力電圧VOUTの低下が打ち消される。
す3.3V系回路ブロック3などの負荷Lの消費電力が
変動した場合であっても、常に安定した出力電圧VOUT
を負荷Lへ供給できる。
ット信号生成部22として、出力端子Routと接地レ
ベルとの間に設けられたNPN型のトランジスタN11
と、入力電圧VINを分圧する抵抗R11・R12と、両
抵抗R11・R12により分圧された電圧VRTと、所定
の基準電圧VREF11 を出力する定電圧源E11と、両電
圧VRTが電圧VREF11 を下回った場合に、上記トランジ
スタN11を導通させて、「L」アクティブのリセット
信号RSTを出力させる比較器CMP11とが設けられ
ている。さらに、上記リセット信号生成部22は、外部
入力Sを受け取るために、上記両抵抗R11・R12の
接続点と接地レベルとの間に、スイッチSW11を備え
ている。なお、本実施形態では、当該スイッチSW11
が特許請求の範囲に記載の入力手段に対応する。
期間や、t2からt3までの期間のように、入力電圧V
INが低下して、所定のしきい値を下回った場合、上記入
力電圧VINに伴って変動する電圧VRTは、上記基準電圧
VREF11 を下回る。この結果、比較器CMP11がトラ
ンジスタN11を導通させ、「L」レベルのリセット信
号RSTが出力される。
使用者の操作などに応じて、スイッチSW11が導通す
ると、上記電圧VRTは、入力電圧VINに拘わらず、接地
レベルへと低下して、基準電圧VREF11 を下回る。これ
により、トランジスタN11が導通して、「L」レベル
のリセット信号RSTを出力する。
力電圧VINが所定のしきい値を下回った場合だけではな
く、外部入力Sとなるマニュアル・リセットがスイッチ
SW11の導通/遮断(この場合は、導通)によって指
示された場合も、リセット信号RSTを出力できる。し
たがって、外部入力Sがマニュアル・リセットの場合に
おいて、第1の実施形態と同様、リセット信号RSTに
起因する誤動作を防止できるにも拘わらず、部品数が少
なく、製造が容易なマイクロプロセッサシステムを実現
できる。
VOUT を監視する場合、図5に示す安定化電源回路11
aに示すように、リセット信号生成部22の抵抗R11
は、出力端子OUTに接続され、両抵抗R11・R12
によって、出力電圧VOUTを分圧する。これにより、出
力電圧VOUT を監視する構成であっても、上記安定化電
源回路1aと同様に、リセット信号生成部22は、外部
入力Sとして、マニュアル・リセットが入力された場
合、リセット信号RSTを出力できる。この結果、リセ
ット信号RSTに起因する誤動作を防止できるにも拘わ
らず、部品数が少なく、製造の容易なマイクロプロセッ
サシステムを実現できる。
ロジック回路(図示せず)からのデジタル信号VRin が
入力される場合について、図7ないし図9を参照しなが
ら説明する。すなわち、本実施形態に係る安定化電源回
路1bは、図7に示すように、図4に示すスイッチSW
11に代えて、外部入力端子Rinをベースに接続した
PNP型のトランジスタP21が設けられている。な
お、他の構成は、図4に示す安定化電源回路1aと同様
なので、同じ機能を有する部材には、同じ参照符号を付
して説明を省略する。
5の期間のように、上記他のロジック回路から、リセッ
トを示す「L」レベルのデジタル信号VRin が入力され
ている期間、トランジスタP21が導通して、電圧VRT
を基準電圧VREF11よりも低下させる。これにより、安
定化電源回路1bは、入力電圧VINが所定のしきい値を
下回った場合だけではなく、リセットを指示する信号が
入力される場合も、リセット信号RSTを出力できる。
この結果、外部入力Sが他のロジック回路からのデジタ
ル信号VRinの場合において、第1の実施形態と同様、
リセット信号RSTに起因する誤動作を防止できるにも
拘わらず、部品数が少なく、製造が容易なマイクロプロ
セッサシステムを実現できる。
VOUT を監視する場合、図8に示す安定化電源回路11
bに示すように、リセット信号生成部22の抵抗R11
は、出力端子OUTに接続され、両抵抗R11・R12
によって、出力電圧VOUTを分圧する。これにより、出
力電圧VOUT を監視する構成であっても、安定化電源回
路11bは、上記安定化電源回路1bと同様に、リセッ
トを指示する信号に基づいて、リセット信号RSTを出
力できる。この結果、リセット信号RSTに起因する誤
動作を防止できるにも拘わらず、部品数が少なく、製造
の容易なマイクロプロセッサシステムを実現できる。
電圧VCCが印加される場合について、図10ないし図1
2を参照しながら説明する。なお、図10に示す安定化
電源回路1cは、入力電圧VINを監視する構成であり、
図4に示す安定化電源回路1aと略同様である。また、
図11に示す安定化電源回路11cは、出力電圧VOUT
を監視する構成であり、図5に示す安定化電源回路11
aと略同様である。したがって、同じ機能を有する部材
には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
1c)は、上記電源電圧VCCを分圧する抵抗R31・R
32と、両抵抗R31・R32の接続点にベースが接続
されたNPN型のトランジスタN31と、当該トランジ
スタN31のコレクタにベースが接続され、抵抗R11
・R12の接続点と接地レベルとの間に配されたNPN
型のトランジスタN32と、当該トランジスタN32の
ベースへ所定の電流を供給する定電流源I31とを備え
ている。また、上記両抵抗R31・R32の抵抗値は、
上記電源電圧VCCが所定のしきい値を下回った時点で、
トランジスタN31が遮断されるように設定されてい
る。
までの期間のように、他系統の電源電圧VCCが所定のし
きい値を下回ると、トランジスタN31が遮断され、ト
ランジスタN32は導通する。これにより、電圧VRTが
基準電圧VREF11 よりも低下して、トランジスタN11
が導通するので、リセット信号RSTは、「L」レベル
となる。
は、入力電圧VINが所定のしきい値を下回った場合だけ
ではなく、他系統の電源電圧VCCが低下した場合も、リ
セット信号RSTを出力できる。この結果、外部入力S
として、他系統の電源電圧VCCが印加される場合におい
て、第1の実施形態と同様、リセット信号RSTに起因
する誤動作を防止できるにも拘わらず、部品数が少な
く、製造が容易なマイクロプロセッサシステムを実現で
きる。
路1d(11d)の動作/動作停止を指示する信号が使
用される場合について、図13ないし図15を参照しな
がら説明する。なお、図13に示す安定化電源回路1d
(図14に示す安定化電源回路11d)は、図4に示す
安定化電源回路1a(図5に示す安定化電源回路11
a)と略同様の構成なので、同じ機能を有する部材に
は、同じ参照符号を付して説明を省略する。
路1d(11d)は、動作/動作停止を示す信号VC が
印加される端子(入力手段)ON/OFFと、信号VC
に応じて、安定化回路部21を制御するON/OFF回
路部(出力制御手段)23とを備えている。ON/OF
F回路部23には、所定の電流を出力する定電流源I4
1と、抵抗R41と、NPN型のトランジスタN41と
からなる直列回路が設けられており、当該トランジスタ
N41のベースは、端子ON/OFFに接続されてい
る。
スタN2のベースと接地レベルとの間には、NPN型の
トランジスタN42が設けられており、上記定電流源I
41と抵抗R41との接続点が、当該トランジスタN4
2のベースに接続されている。
部入力Sとして用いられており、端子ON/OFFは、
外部入力端子Rinを兼ねている。さらに、抵抗R11
・R12の接続点と接地レベルとの間には、上記定電流
源I41と抵抗R41との接続点がベースに接続された
NPN型のトランジスタN51が設けられている。
の期間やt5以降の期間のように、信号VC の電位が高
い場合、トランジスタN41が導通して、定電流源I4
1の電流は、抵抗R41およびトランジスタN41を介
して流れる。この結果、上記トランジスタN42は、遮
断され、安定化回路部21の誤差増幅器AMP1は、帰
還電圧VADJと基準電圧VREF1との差に基づいて、駆動
用トランジスタN2を制御できる。
ように、信号VC の電位が低くなり、トランジスタN4
1が遮断されると、定電流源I41は、上記両トランジ
スタN42・N51にベース電流を供給する。この結
果、トランジスタN41が導通して、駆動用トランジス
タN2のベース電流を低下させる。これにより、出力ト
ランジスタN1が遮断され、安定化回路部21は、動作
を停止する。また、トランジスタN51が導通して、リ
セット信号生成部22内の電圧VRTを低下させる。これ
により、トランジスタN11が導通して、「L」レベル
のリセット信号RSTが出力される。
は、入力電圧VINが所定のしきい値を下回った場合だけ
ではなく、信号VC が安定化電源回路1d(11d)の
停止を指示した場合も、リセット信号RSTを出力でき
る。この結果、外部入力Sとして、安定化電源回路1d
(11d)の停止が指示する信号VCが使用される場合
において、第1の実施形態と同様、リセット信号RST
に起因する誤動作を防止できるにも拘わらず、部品数が
少なく、製造が容易なマイクロプロセッサシステムを実
現できる。
(11d)では、ON/OFF回路部23のトランジス
タN41と、リセット信号生成部22のトランジスタN
51とは、同じタイミングで導通/遮断する。
FF回路部23が安定化回路部21へ動作停止を指示す
る際における信号VC のしきい値と、リセット信号生成
部22がリセット信号RSTを出力する際における信号
VCのしきい値とが異なる場合について説明する。な
お、図16に示す安定化電源回路1eは、上記安定化電
源回路1dと略同様であるため、同じ機能を有する部材
には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
回路部23には、図16に示すように、上記端子ON/
OFFと、上記トランジスタN41のベースとの間に、
互いに直列に接続されたダイオードD61・D62が設
けられている。
部22では、所定の電流を供給する定電流源I61と、
抵抗R61と、NPN型のトランジスタN61とからな
る直列回路が新たに設けられており、トランジスタN5
1のベースは、定電流源I61と抵抗R61との接続点
に接続されている。また、トランジスタN61のベース
は、上記ダイオードD61・D62の接続点に接続さ
れ、トランジスタN61のベース電位は、トランジスタ
N41のベース電位よりもダイオードD62の順方向電
圧分だけ高く保たれる。
安定化回路部21の停止を指示する際、信号VC の電位
が低下して、トランジスタN41が遮断されたとして
も、この時点t4aでは、トランジスタN61の電位が
ダイオードD62の順方向電圧分だけ高く保たれている
ので、トランジスタN61が導通している。この状態で
は、ON/OFF回路部23が安定化回路部21へ動作
停止を指示するにも拘わらず、リセット信号生成部22
は、リセット信号RSTを出力していない。一方、t4
bの時点に示すように、信号VCの電位がさらに低下し
て、トランジスタN61のしきい値電圧を下回ると、ト
ランジスタN61が遮断され、リセット信号生成部22
は、リセット信号RSTを出力する。
号生成部22がリセット信号RSTを出力する際におけ
る信号VC のしきい値は、ON/OFF回路部23が安
定化回路部21を停止させる場合のしきい値よりも、低
く設定されている。この結果、特に、遅延回路を設けな
くても、例えば、安定化回路部21が停止してから、リ
セット信号RSTを出力するなど、リセット信号生成部
22がリセット信号RSTを出力するタイミングを遅延
させることができる。
部22のしきい値の方が、ON/OFF回路部23のし
きい値よりも低い場合、すなわち、リセット信号生成部
22がリセット信号RSTを生成し始める時点の方が、
ON/OFF回路部23が安定化回路部21を停止させ
始める時点よりも遅い場合について説明したが、これに
限るものではない。
VOUT を監視する安定化電源回路11eにおいて、リセ
ット信号生成部22のしきい値の方が、ON/OFF回
路部23のしきい値よりも高く設定される場合について
説明する。なお、安定化電源回路11eの各部材のう
ち、図14に示す安定化電源回路11dと同様の機能を
有する部材には、同じ参照符号を付して説明を省略す
る。
は、トランジスタN61のベースと端子ON/OFFと
の間に、ダイオードD61・D62の直列回路が設けら
れており、トランジスタN41のベースは、両ダイオー
ドD61・D62の接続点に接続されている。したがっ
て、トランジスタN61のベース電位は、ダイオードD
62の順方向電圧の分だけ、トランジスタN41のベー
ス電位よりも低く保たれる。この結果、リセット信号生
成部22のしきい値は、ON/OFF回路部23のしき
い値よりも高くなり、リセット信号生成部22は、図1
8にて、破線で示すように、ON/OFF回路部23が
安定化回路部21を停止させる時点t4bよりも早い時
点t4aで、リセット信号RSTを出力できる。
は、リセット信号RSTのトリガとして、安定化電源回
路1(1a〜1e)の入力電圧VIN(出力電圧VOUT )
の他に、1種類のトリガを使用する場合を例にして説明
したが、当然ながら、これに限るものではなく、リセッ
ト信号生成部22が複数種類の他のトリガに基づいてリ
セット信号RSTを生成しても同様の効果が得られる。
路1・11(1a〜1e・11a〜11e)がリセット
信号発生機能付きレギュレータICとして1デバイス化
されている場合を例にして説明したが、例えば、分圧用
の抵抗R1・R2や出力コンデンサC1など、安定化回
路部21の一部をICの外部に設けてもよい。また、出
力トランジスタP1をICの外部に設け、リセット信号
発生機能付きレギュレータ制御用ICとして提供しても
よい。いずれの場合であっても、誤差増幅器AMP1な
ど、安定化電源回路1・11(1a〜1e・11a〜1
1e)のうち、高い精度が要求される回路がIC内に含
まれていれば、各実施形態と同様の効果が得られる。
回路1・11(1a〜1e・11a〜11e)がリニア
型の場合を例にして説明したが、これに限らず、スイッ
チング型のレギュレータであっても同様の効果が得られ
る。さらに、上記各実施形態では、安定化電源回路1・
11(1a〜1e・11a〜11e)の負荷Lが、マイ
クロプロセッサを含む回路ブロック3(4)の場合につ
いて説明したが、本発明は、リセット信号が入力される
回路であれば、一般の電子機器回路や電気機器回路へ電
力を供給する場合に広く適用できる。
は、以上のように、ある電源電圧系統の回路ブロックへ
供給する電圧を安定化させる安定化電源回路であって、
入力電圧または出力電圧を監視して、当該電圧が低下し
た場合に、上記回路ブロックへリセット信号を出力し
て、当該回路ブロックを初期状態に設定させるリセット
信号生成手段を備えた安定化電源回路において、外部か
らの入力を受け付ける入力手段を備え、上記リセット信
号生成手段は、上記入力手段の受け付けた外部入力がリ
セットを示す場合、上記回路ブロックへのリセット信号
を生成し、上記入力手段は、外部からの入力として、負
荷への電力供給の要否を示す指示信号を受け取り、当該
指示信号に基づいて、負荷へ電力を供給するか否かを制
御する出力制御手段が設けられていると共に、上記リセ
ット信号生成手段は、上記指示信号に同期して、リセッ
ト信号を出力し、上記出力制御手段が電力供給の要否を
判定する際における上記指示信号のしきい値と、上記リ
セット信号生成手段がリセット信号を出力するか否かを
判定する際における上記指示信号のしきい値とは、互い
に異なる値に設定されている構成である。
以上のように、入力電圧または出力電圧を監視して、当
該電圧が低下した場合に、リセット信号を出力するリセ
ット信号生成手段を備えた安定化電源回路において、外
部からの入力を受け付ける入力手段を備え、上記リセッ
ト信号生成手段は、上記入力手段の受け付けた外部入力
がリセットを示す場合、リセット信号を生成し、上記入
力手段は、外部からの入力として、負荷への電力供給の
要否を示す指示信号を受け取り、当該指示信号に基づい
て、負荷へ電力を供給するか否かを制御する出力制御手
段が設けられていると共に、上記出力制御手段が電力供
給の要否を判定する際における上記指示信号のしきい値
と、上記リセット信号生成手段がリセット信号を出力す
るか否かを判定する際における上記指示信号のしきい値
とは、互いに異なる値に設定されており、上記リセット
信号生成手段は、上記指示信号に同期して、リセット信
号を出力する構成である。
するシステムのリセット信号が、安定化電源回路の電圧
低下以外のトリガを有する場合であっても、入力手段が
これらのトリガを識別できるので、安定化電源回路は、
各トリガを集約して、リセット信号を生成できる。ま
た、集約用の回路を別に設ける場合とは異なり、安定化
電源回路が集約回路の電力供給を制御する必要がない。
これらの結果、システム全体の部材数および端子数が少
なく、かつ、より信頼性の高いシステムを実現可能な安
定化電源回路を提供できるという効果を奏する。
は、自らの電圧異常だけではなく、電力供給の要否を示
す指示信号も集約して、リセット信号を生成できる。こ
の結果、電力供給を切り換える場合にリセット信号を出
力する場合であっても、部品数および端子数が少なく、
かつ、より信頼性の高いシステムを実現可能な安定化電
源回路を提供できるという効果を奏する。
手段のしきい値とリセット信号生成手段のしきい値とが
互いに異なっているので、一方の判定より早い時点で、
他方を判定できる。この結果、同じ指示信号に基づい
て、電力供給の要否と、リセット信号出力の要否とが判
定されるにも拘わらず、電力供給の切り換えのタイミン
グと、リセット信号の出力タイミングとを個別に設定で
きるという効果を奏する。
システムは、以上のように、互いに異なる電源電圧系統
の回路ブロックを有するマイクロプロセッサシステムに
おいて、上記電源電圧系統のうちの、ある電源電圧系統
の回路ブロックへ供給する電圧を安定化する安定化電源
回路は、請求項1または2記載の安定化電源であり、当
該マイクロプロセッサを含む回路ブロックには、当該安
定化電源回路から上記リセット信号が出力される構成で
ある。
ステムのリセット信号が、安定化電源回路の電圧低下以
外のトリガを有する場合であっても、入力手段がこれら
のトリガを識別できるので、安定化電源回路は、各トリ
ガを集約して、リセット信号を生成できる。また、集約
用の回路を別に設ける場合とは異なり、安定化電源回路
が集約回路の電力供給を制御する必要がない。これらの
結果、システム全体の部材数および端子数が少なく、か
つ、より信頼性の高いマイクロプロセッサシステムを提
供できるという効果を奏する。
号と入力電圧とに基づいてリセット信号を生成する安定
化電源回路が設けられたマイクロプロセッサシステム全
体の要部構成を示すブロック図である。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路安定化電源回路が設けられたマイクロプロセッサシ
ステム全体の要部構成を示すブロック図である。
すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
ッチによって外部信号を生成する場合の安定化電源回路
を示す回路図である。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路を示す回路図である。
すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
り、外部信号として、リセットを示すデジタル信号が入
力される場合の安定化電源回路を示す回路図である。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路を示す回路図である。
すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
り、外部信号として、他系統の電源電圧が印加される場
合の安定化電源回路を示す回路図である。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路を示す回路図である。
示すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
り、外部信号として、安定化電源回路のON/OFF信
号を使用する場合の安定化電源回路を示す回路図であ
る。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路を示す回路図である。
示すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
り、上記ON/OFF信号のしきい値と、電源監視のし
きい値とが異なる場合の安定化電源回路を示す回路図で
ある。
り、入力電圧に代えて、出力電圧を監視する安定化電源
回路を示す回路図である。
示すものであり、各部信号の波形を示す波形図である。
いてリセット信号を生成可能な安定化電源回路を有する
マイクロプロセッサシステム全体の要部構成を示すブロ
ック図である。
を示す波形図である。
ある。
回路が出力電圧に代えて、入力電圧を監視して、リセッ
ト信号を出力する場合のマイクロプロセッサシステム全
体の要部構成を示すブロック図である。
ある。
て、他のリセット信号も併用する場合のマイクロプロセ
ッサシステム全体を示すブロック図である。
て、他のリセット信号も併用する場合のマイクロプロセ
ッサシステム全体を示すブロック図である。
路 22 リセット信号生成部(リセット信号生成
手段) 23 ON/OFF回路部(出力制御手段) SW1 スイッチ(入力手段) Rin 外部入力端子(入力手段) ON/OFF 端子(入力手段)
Claims (3)
- 【請求項1】ある電源電圧系統の回路ブロックへ供給す
る電圧を安定化させる安定化電源回路であって、入力電
圧または出力電圧を監視して、当該電圧が低下した場合
に、上記回路ブロックへリセット信号を出力して、当該
回路ブロックを初期状態に設定させるリセット信号生成
手段を備えた安定化電源回路において、 外部からの入力を受け付ける入力手段を備え、 上記リセット信号生成手段は、上記入力手段の受け付け
た外部入力がリセットを示す場合、上記回路ブロックへ
のリセット信号を生成し、 上記入力手段は、外部からの入力として、負荷への電力
供給の要否を示す指示信号を受け取り、 当該指示信号に基づいて、負荷へ電力を供給するか否か
を制御する出力制御手段が設けられていると共に、 上記リセット信号生成手段は、上記指示信号に同期し
て、リセット信号を出力し、 上記出力制御手段が電力供給の要否を判定する際におけ
る上記指示信号のしきい値と、上記リセット信号生成手
段がリセット信号を出力するか否かを判定する際におけ
る上記指示信号のしきい値とは、互いに異なる値に設定
されている ことを特徴とする安定化電源回路。 - 【請求項2】入力電圧または出力電圧を監視して、当該
電圧が低下した場合に、リセット信号を出力するリセッ
ト信号生成手段を備えた安定化電源回路において、 外部からの入力を受け付ける入力手段を備え、 上記リセット信号生成手段は、上記入力手段の受け付け
た外部入力がリセットを示す場合、リセット信号を生成
し、 上記入力手段は、外部からの入力として、負荷への電力
供給の要否を示す指示信号を受け取り、 当該指示信号に基づいて、負荷へ電力を供給するか否か
を制御する出力制御手段が設けられていると共に、 上記出力制御手段が電力供給の要否を判定する際におけ
る上記指示信号のしきい値と、上記リセット信号生成手
段がリセット信号を出力するか否かを判定する際におけ
る上記指示信号のしきい値とは、互いに異なる値に設定
されており、上記リセット信号生成手段は、上記指示信
号に同期して、リセット信号を出力することを特徴とす
る安定化電源回路。 - 【請求項3】互いに異なる電源電圧系統の回路ブロック
を有するマイクロプロセッサシステムにおいて、 上記電源電圧系統のうちの、ある電源電圧系統の回路ブ
ロックへ供給する電圧を安定化する安定化電源回路は、
請求項1または2記載の安定化電源であり、当該マイク
ロプロセッサを含む回路ブロックには、当該安定化電源
回路から上記リセット信号が出力されることを特徴とす
るマイクロプロセッサシステム。
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