JP4278250B2

JP4278250B2 - Power supply circuit and control device

Info

Publication number: JP4278250B2
Application number: JP32682999A
Authority: JP
Inventors: 基樹小宮
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP2001142548A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａ／Ｄコンバータ付のマイコン用電源回路に関し、マイコン用の電源Ｖ_DDと、Ａ／Ｄコンバータ用の基準電圧Ｖ_REFとを生成できる電源回路を有する電源ＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来に用いられていたＡ／Ｄコンバータ付のマイコン用電源回路の概略構成を図１に示す。
Ａ／Ｄコンバータ付のマイコン１には、マイコン１の電源Ｖ_DDを供給するＶ_DD端子と、Ａ／Ｄコンバータの基準電源Ｖ_REFを供給するＶ_REF端子とを有する。このマイコン１に電源を供給するための電源ＩＣ２が接続されており、電源ＩＣ２には、電源ＩＣ２に入力するＶ_IN端子が設けられている。電源ＩＣ２はマイコン1 の電源のための安定化電源回路を構成しており、Ｖ_IN端子からの直流電圧を所定電圧に安定化し、コンデンサＣ1 を介して、Ｖ_DD端子にマイコン電源Ｖ_DDを供給し、そして、コンデンサＣ2 を介して、Ｖ_REF端子にマイコン１内のＡ／Ｄコンバータ用の基準電源Ｖ_REFを供給している。
【０００３】
電源ＩＣ２における安定化電源回路として、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの両方に供給するために、それぞれにアナログレギュレータが使用されていた。このアナログレギュレータは、出力電圧を検出して所定の基準電圧と比較する負帰還回路を有し、この負帰還回路の比較結果に基づいて入出力間に挿入されたトランジスタＴの導通を制御することにより、定電圧を出力している。
【０００４】
このアナログレギュレータは、簡単な結線で定電圧回路が得られるので、定電圧特性に優れ、ＩＣ化が容易である。しかし、マイコン１自体が低電力である場合には、このようなアナログレギュレータを、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの両方に供給に使用しても良かったが、マイコン１自体が電力を消費するようになると、このようなアナログレギュレータでは、対応できなくなった。
【０００５】
そこで、基準電源Ｖ_REFは精度の良い安定化が必要であるが、それ程電力を消費しないことから、基準電源Ｖ_REFには、アナログレギュレータで対応し、そして、電源Ｖ_DDはそれ程精度の良い安定化を必要としない代わりに、電力変換効率を重要視することになるため、電源Ｖ_DDの供給には、ＤＣ−ＤＣコンバータを採用するようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アナログレギュレータとＤＣ−ＤＣコンバータとでは、立ち上がり特性と立ち下がり特性のそれぞれにおいて差異がある。
立ち上がり特性においては、図２（ａ）に示すように、アナログレギュレータは、ＤＣ−ＤＣコンバータに比較して立ち上がりが早いため、基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより早く所定定電圧に到達してしまう。通常、基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDの所定電圧は、共に５Ｖに設定されている。
【０００７】
そうすると、マイコンの電源をオンにしたとき、図２（ａ）に示すように、基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより早く５Ｖに到達することになるため、マイコン１がラッチアップして破壊してしまう。
そこで、このようなマイコン１のラッチアップ対策として、一般的には、図２（ｂ）に示すように、アナログレギュレータの立ち上げのタイミングを電源Ｖ_DDより遅くして、基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより５Ｖに到達することを遅くなるように制御が行われている。しかし、この場合には、マイコンに電源を入れてからシステム動作までの時間的遅れ、最低動作電圧の悪化を招くという問題がある。
【０００８】
一方、立ち下がり特性においては、図２（ｃ）に示すように、マイコンの電源をオフにしたとき、電源間に接続されたコンデンサＣ1 及びＣ2 の容量と、負荷の消費電流によって、立ち下がりが決まってしまう。この立ち下がりを制御することはできない。そうすると、図２（ｃ）のように、基準電源Ｖ_REFの立ち下がりが電源Ｖ_DDの立ち下がりより遅いと、やはりマイコンがラッチアップしてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、マイコン電源のオン又はオフ時に、マイコンがラッチアップしないように、電源ＩＣにおいて電源Ｖ_DD出力に対する基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり又は立ち下げを制御することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記の課題を解決するため、第１の定電圧を出力する第１安定化回路と、基準電圧と出力を比較することにより第２の定電圧を出力する第２安定化回路とを有する電源回路において、前記第１安定化回路の出力が前記第１の定電圧以下のとき、前記第２安定化回路の出力より一定電圧だけ低い電圧と前記第１安定化回路の出力とを比較した結果に基づいて、前記第２安定化回路の出力を前記第１安定化回路の出力の変化に応じるとともに前記第１安定化回路の出力より一定電圧だけ高い電圧に制御するようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図３乃至図１３を参照して、本発明を実施形態毎に説明する。
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態における電源ＩＣ２の回路構成を図３に示す。電源ＩＣ２内には、電源Ｖ_DD出力のためのＤＣ−ＤＣコンバータの回路が設けられているが、図３では、ＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成の記載を省略し、図示してない。ここでは、基準電源Ｖ_REF出力のための回路構成を具体的に示している。
【００１２】
電源ＩＣ２には、アナログレギュレータ３が設けられており、入力Ｖ_INの直流電圧を定電圧５Ｖの基準電源Ｖ_REFとして出力する。このアナログレギュレータ３は、トランジスタＴ₁及びＴ₂、抵抗Ｒ₁及びＲ₂、アンプＡＭＰ₁、そして基準電圧ＲＥＦ₁により構成されている。
アナログレギュレータ３は次のようにして、５Ｖに安定化した基準電源Ｖ_REFを出力する。基準電源Ｖ_REF出力を抵抗Ｒ₁及びＲ₂によって検出し、基準ＲＥＦ₁と検出したＶ_REF出力とをＡＭＰ₁で比較する。そして、ＡＭＰ₁は検出したＶ_REF出力が基準ＲＥＦ₁になるようにトランジスタＴ₂を駆動し、トランジスタＴ₁の導通が制御される。
【００１３】
第１の実施形態では、電源ＩＣ２内に、アナログレギュレータ３の動作を制御する制御回路４が付加されている。この制御回路４は、トランジスタＴ₃、抵抗Ｒ₃及び定電流源Ｉ₁、そしてアンプＡＭＰ₂で構成されている。トランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３のトランジスタＴ₂のベースに接続され、トランジスタＴ₃はＡＭＰ₂で制御される。抵抗Ｒ₃と定電流源Ｉ₁の直列回路がＶ_REF出力と接地との間に接続され、ＡＭＰ₂の負端子には、Ｖ_DD出力が接続され、正端子には直列回路の抵抗Ｒ₃が接続されている。
【００１４】
ここで、電源ＩＣ２の立ち上げ時の動作について説明する。
マイコンシステムの電源がオンにされると、抵抗Ｒ₁と抵抗Ｒ₂により、基準電源Ｖ_REF出力を検出する。このとき、基準ＲＥＦ₁と検出したＶ_REF出力とを比較し、検出したＶ_REF出力が基準ＲＥＦ₁を超えていなければ、ＡＭＰ₁はトランジスタＴ₂を駆動して、トランジスタＴ₁の導通を増やすように制御する。このようにして、電源ＩＣ２の基準電源Ｖ_REF出力を立ち上げ、定電圧を出力する。
【００１５】
一方、電源ＩＣ２内に設けられている電源Ｖ_DDの立ち上げはアナログレギュレータ３のそれより遅いものである。そこで、この電源Ｖ_DD出力と基準電源Ｖ_REF出力との間の立ち上がりは図２（ａ）に示されるような関係となるが、第１の実施形態では、制御回路４を設け、この制御回路４によって、アナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂の駆動を制御する。
【００１６】
基準電源Ｖ_REF出力と接地との間には、抵抗Ｒ₃と定電流源Ｉ₁の直列回路が接続され、抵抗Ｒ₃の両端には一定の電圧降下が生じるようになっている。そうすると、基準電源Ｖ_REF出力が変動した場合、抵抗Ｒ₃に接続されたＡＭＰ₂の正端子には、常に、基準電源Ｖ_REF出力から一定電圧だけ低い電圧が印加されることになる。ここで、ＡＭＰ₂は、基準電源Ｖ_REF出力から一定電圧だけ低い電圧と、電源Ｖ_DD出力を比較し、この比較結果に基づいて、トランジスタＴ₃を制御する。
【００１７】
制御回路４のトランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂のベースに接続されているので、この制御回路４によって、電源Ｖ_DD出力が立ち上がっていくに従って上昇すると、基準電源Ｖ_REF出力は、抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ電源Ｖ_DD出力より高い状態で立ち上がることになる。
【００１８】
この基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり状態を、図５に示す。図中において、一点破線Ａは、電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線を表し、定電圧５Ｖの電源Ｖ_DDを得たことを示している。そして、実線ａ1 が基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり曲線を表している。図５から分かるように、実線ａ1 は、抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ高い状態で、しかも電源Ｖ_DD出力の立ち上がりに比例している。
【００１９】
したがって、基準電源Ｖ_REF出力は電源Ｖ_DD出力の立ち上がりと同じ速さとなるので、電源Ｖ_DD出力の立ち上がりを待ってから基準電源Ｖ_REFを立ち上げるという操作が必要なくなる。
なお、基準電源Ｖ_REF出力が５Ｖに到達してしまった後は、制御回路４のトランジスタＴ₃が駆動されても、アナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂がＡＭＰ₁によって駆動されるので、基準電源Ｖ_REF出力は定電圧である５Ｖに制御される。
【００２０】
また、電源立ち上げ時に、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より、抵抗Ｒ₃による一定電圧分高く推移しているが、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差がダイオードの逆方向耐電圧以下となるように、抵抗Ｒ₃を選定することによって、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より高くなっても、マイコンをラッチアップすることはない。
【００２１】
次に、電源ＩＣ２の立ち下げ時について、図４を参照して説明する。
図４に示した電源ＩＣ２の回路構成は、基本的に図３の構成と同様であるが、制御回路４において、トランジスタＴ₄が追加されている。トランジスタＴ₄は、基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に接続され、ＡＭＰ₂によって制御される。基準電源Ｖ_REF出力が定電圧５Ｖであるとき、電源ＩＣ２がオフとされると、トランジスタＴ₄が接続されてない場合、図２（ｃ）に示した立ち下がり特性となる。しかし、制御回路４には、ＡＭＰ₂により制御されるトランジスタＴ₄が接続されているので、ＡＭＰ₂は、立ち下がりつつあるＶ_DD出力と抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ低いＶ_REF出力を比較し、その比較結果に基づいて、トランジスタＴ₄を制御する。
【００２２】
電源ＩＣ２の立ち下げ時においては、ＡＭＰ₂は、立ち下がりつつあるＶ_DD出力と抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ低いＶ_REF出力を比較しているので、Ｖ_REF出力は、Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ高くなるように制御されることになる。
ここで、この基準電源Ｖ_REF出力の立ち下がり状態を、図５に示す。図中において、一点破線Ｂは、電源Ｖ_DD出力の立ち下がり曲線を表している。そして、実線ｂ1 が基準電源Ｖ_REF出力の立ち下がり曲線を表している。図５から分かるように、実線ｂ1 は、抵抗Ｒ₃による電圧降下分に相当する一定電圧だけ高い状態で、しかも電源Ｖ_DD出力の立ち下がりに比例して下降する。
【００２３】
したがって、電源立ち上がりと同様に、基準電源Ｖ_REF出力は電源Ｖ_DD出力の立ち下がりと同じ速さとなり、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差がダイオードの逆方向耐電圧以下となるように、抵抗Ｒ₃を選定することによって、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より高くなっても、電源立ち下がりの場合も、マイコンをラッチアップすることはない。
〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、ＡＭＰ₂の正端子には、常に、基準電源Ｖ_REF出力から一定電圧だけ低い電圧が印加されるようになっているので、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差を精度よく制御することができる。
【００２４】
しかし、この場合、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力に制限されることになる。例えば、電源Ｖ_DDが、定電圧５Ｖで公差±Ｏ．２５Ｖの出力をし、基準電源Ｖ_REFが、定電圧５Ｖで公差±０．０５Ｖの出力をする場合についてみる。
第１の実施形態において、抵抗Ｒ₃にかかる電位差は常に一定で、１０ｍＶとすると、電源Ｖ_DD電圧が公差範囲内の４．７５Ｖであるとき、基準電源Ｖ_REFは、４．７６Ｖしか出力できない。ところが、基準電源Ｖ_REFの公差は電源Ｖ_DDの公差より狭く、その公差が±０．０５Ｖであるので、基準電源Ｖ_REFの出力は４．７６Ｖを出力できないことから、４．８Ｖ必要である基準電源Ｖ_REFの公差範囲に入らない結果となる。
【００２５】
そこで、第１の実施形態では、抵抗Ｒ₃にかかる電位差は常に一定とし、基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり又立ち下がりが電源Ｖ_DD出力のそれらと同じ速さとしていたが、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差がダイオードの逆方向耐電圧以下であるならば、抵抗Ｒ₃にかかる電位差を常に一定にしておく必要はない。
【００２６】
そこで、第２の実施形態では、抵抗Ｒ₃にかかる電位差を基準電源Ｖ_REF出力に比例するものとし、基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり又立ち下がりの速さを電源Ｖ_DD出力の立ち上がり又立ち下がりの速さに近づくように制御しようとするものである。
第２の実施形態について、図６を参照して説明する。
【００２７】
図６に示された電源ＩＣ２の基本的な回路は、第１の実施形態と同様であり、電源Ｖ_DD出力のためのＤＣ−ＤＣコンバータの回路、アナログレギュレータ３、そして、制御回路４から構成されている。図６に示された電源ＩＣ２が第１の実施形態と異なる点は、制御回路４において、アンプＡＭＰ2 の正端子に基準電源Ｖ_REF出力の比例電圧が印加されていることである。
【００２８】
制御回路４には、第１の実施形態における定電流源Ｉ₁の代わりに、基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に、抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄の直列回路を接続している。そして、基準電源Ｖ_REF出力の比例電圧として抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄による基準電源Ｖ_REF出力の分圧電圧がＡＭＰ2 の正端子に印加される。抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄の分圧比率を適当に設定しておく。つまり、基準電源Ｖ_REF本来の立ち上がり速さより遅くなるように、アナログレギュレータ３における抵抗Ｒ₁と抵抗Ｒ₂による分圧比率より抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄の分圧比率を小さくしておく。
【００２９】
そこで、ＡＭＰ2 は、電源Ｖ_DD出力と基準電源Ｖ_REF出力の比例電圧とを比較し、この比較結果に基づいて制御回路４のトランジスタＴ₃を駆動する。そうすると、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの立ち上がり時においては、トランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂のベースに接続されているので、この制御回路４によって、基準電源Ｖ_REF出力は、電源Ｖ_DD出力が立ち上がって上昇するに従って、電源Ｖ_DDの立ち上がりよりは早いが、抵抗Ｒ₁と抵抗Ｒ₂による分圧比率による基準電源Ｖ_REF本来の速さを抑えた状態で立ち上がることになる。
【００３０】
なお、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差が大きくなる場合があるが、その最大差をダイオードの逆方向耐電圧以下になるように抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄の分圧比率を設定しておく。
電源ＩＣ２のオン時における基準電源Ｖ_REF出力及び電源Ｖ_DD出力の立ち上がり状態を、図７に示す。一点破線Ａは電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線を、そして実線ａ2 は基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり曲線を示している。
【００３１】
基準電源Ｖ_REFの出力は、抵抗Ｒ₃と抵抗Ｒ₄の分圧比率でその立ち上がりが制御され、電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線に近い状態で推移する。
一方、電源ＩＣ２のオフ時においても、基準電源Ｖ_REFの出力が、電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線に近い状態で推移するように、基準電源Ｖ_REF出力を制御する必要がある。
【００３２】
このため、図６に示した電源ＩＣ２の制御回路４において、図４に示した制御回路４と同様に、トランジスタＴ₄を基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に接続すし、このトランジスタＴ₄をＡＭＰ2 で駆動すればよい。
電源ＩＣ２の立ち下げ時において、基準電源Ｖ_REF出力の立ち下がり状態は、図７の実線ｂ2 に示されるように、ＡＭＰ₂によってトランジスタＴ₄が駆動され、一点破線Ｂで示される電源Ｖ_DD出力の立ち下がり曲線に近い速さで下降する。
【００３３】
したがって、電源の立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり及び立ち下がり速さを抑え、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力の立ち上がり及び立ち下がりに近づける。そして、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差がダイオードの逆方向耐電圧以下となるように、抵抗を選定することによって、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より高くなっても、マイコンをラッチアップすることはなく、さらに、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力に制限されることもない。
〔第３の実施形態〕
第１及び第２の実施形態においては、基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDの定電圧出力が同じである場合であったが、第３の実施形態では、時間全域で基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えないように制御するものである。例えば、マイコン１のＡ／Ｄコンバータの基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDによる定電圧より低く設計されているような場合である。基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより低く設計されていても、電源ＩＣ２の立ち上がり及び立ち下がりにおいては、基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDの立ち上がり及び立ち下がりの速さの違いから、マイコンのラッチアップを引き起こすものである。
【００３４】
第３の実施形態について、図８を参照して説明する。
図８に示された電源ＩＣ２の基本的な回路は、第１の実施形態と同様であり、電源Ｖ_DD出力のためのＤＣ−ＤＣコンバータの回路、アナログレギュレータ３、そして、制御回路４から構成されている。しかし、図８に示された電源ＩＣ２は制御回路４の回路構成が第１の実施形態と異なっている。図８に示された制御回路４において、抵抗Ｒ₅と定電流源Ｉ₂の直列回路が電源Ｖ_DD出力に接続され、電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低い電圧がアンプＡＭＰ2 の負端子に印加される。一方ＡＭＰ2 の正端子には、基準電源Ｖ_REF出力が印加されている。
【００３５】
なお、第３の実施形態では、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えることがないので、第１及び第２の実施形態のように、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差をダイオードの逆方向耐電圧以下となるように考慮する必要がなく、マイコンのラッチアップを防止することができる。
このような制御回路４において、ＡＭＰ2 は、電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低い電圧と基準電源Ｖ_REF出力とを比較し、この比較結果に基づいて制御回路４のトランジスタＴ₃を駆動する。そうすると、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの立ち上がり時においては、トランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂のベースに接続されているので、ＡＭＰ2 は、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるように、トランジスタＴ₃を制御する。
【００３６】
アナログレギュレータ３における基準ＲＥＦ₁は、電源Ｖ_DDを超えない所定電圧に設定されており、電源ＩＣ２が立ち上がったときには、アナログレギュレータ３の基準電源Ｖ_REF出力は、制御回路４に代わってＡＭＰ1 により制御される。
電源ＩＣ２のオン時における基準電源Ｖ_REF出力及び電源Ｖ_DD出力の立ち上がり状態を、図９に示す。一点破線Ａは電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線を、そして実線ａ3 は基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり曲線を示している。
【００３７】
基準電源Ｖ_REFの出力は、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低い状態で推移する。そして、基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がった後では、基準電源Ｖ_REF出力は電源Ｖ_DD出力より低い電圧で定電圧出力する。
一方、電源ＩＣ２のオフ時においては、図９に示すように、基準電源Ｖ_REFの出力ｂ3 が電源Ｖ_DD出力Ｂより抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるように制御する。このため、電源ＩＣ２の制御回路４において、図４に示した制御回路４と同様に、トランジスタＴ₄を基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に接続し、このトランジスタＴ₄をＡＭＰ2 で駆動すればよい。
【００３８】
したがって、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるようにして、マイコンをラッチアップすることを防止できる。
〔第４の実施形態〕
第３の実施形態では、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるようにして、時間全域で基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えないように制御するものである。しかし、時間全域で基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えないように制御するものであっても、例えば、マイコン１のＡ／Ｄコンバータの基準電源Ｖ_REFが、第３の実施形態の場合よりさらに低く設計されているような場合がある。この様に、基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより低く設計されていても、電源ＩＣ２の立ち上がり及び立ち下がりにおいては、基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDの立ち上がり及び立ち下がりの速さの違いから、やはりマイコンのラッチアップを引き起こすものである。
【００３９】
第４の実施形態について、図１０を参照して説明する。
図１０に示された電源ＩＣ２の基本的な回路は、第３の実施形態と同様であり、電源Ｖ_DD出力のためのＤＣ−ＤＣコンバータの回路、アナログレギュレータ３、そして、制御回路４から構成されている。しかし、図１０に示された電源ＩＣ２は制御回路４の回路構成が第３の実施形態と異なっている。図１０に示された制御回路４において、抵抗Ｒ₅と抵抗Ｒ₆の直列回路が電源Ｖ_DD出力に接続され、電源Ｖ_DD出力に比例した電圧がアンプＡＭＰ2 の負端子に印加している。一方ＡＭＰ2 の正端子には、基準電源Ｖ_REF出力が印加されている。
【００４０】
このような制御回路４において、ＡＭＰ2 は、電源Ｖ_DD出力に比例した電圧と基準電源Ｖ_REF出力とを比較し、この比較結果に基づいて制御回路４のトランジスタＴ₃を駆動する。そうすると、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの立ち上がり時においては、トランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂のベースに接続されているので、ＡＭＰ2 は、基準電源Ｖ_REF出力が、抵抗Ｒ₅と抵抗Ｒ₆の分圧比率で決まる傾きで電源Ｖ_DD出力より下側になるように、トランジスタＴ₃を制御することができる。
【００４１】
アナログレギュレータ３における基準電圧ＲＥＦ₁は、電源Ｖ_DDを超えない所定電圧に設定されており、電源ＩＣ２が立ち上がったときには、アナログレギュレータ３の基準電源Ｖ_REF出力は、制御回路４に代わってＡＭＰ1 により制御される。
電源ＩＣ２のオン時における基準電源Ｖ_REF出力及び電源Ｖ_DD出力の立ち上がり状態を、図１１に示す。一点破線Ａは電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線を、そして実線ａ4 は基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり曲線を示している。
【００４２】
基準電源Ｖ_REFの出力は、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力の下側に沿って推移する。そして、基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がった後では、基準電源Ｖ_REF出力は電源Ｖ_DD出力より低い電圧で定電圧出力する。
一方、電源ＩＣ２のオフ時においては、図１１に示すように、基準電源Ｖ_REFの出力ｂ4 が電源Ｖ_DD出力Ｂより下側に沿って下降する。このように下降させるためには、電源ＩＣ２の制御回路４において、図４に示した制御回路４と同様に、トランジスタＴ₄を基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に接続し、このトランジスタＴ₄をＡＭＰ2 で駆動すればよい。
【００４３】
なお、第４の実施形態では、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えることがないので、第１及び第２の実施形態のように、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差が考慮する必要がなく、マイコンのラッチアップを防止することができる。
したがって、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より下側に沿って制御するようにして、マイコンをラッチアップすることを防止できる。
〔第５の実施形態〕
第３の実施形態では、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるようにして、時間全域で基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えないように制御するものである。しかも、マイコン１のＡ／Ｄコンバータの基準電源Ｖ_REFが電源Ｖ_DDより低く設計されているように、基準電源Ｖ_REF電圧が電源Ｖ_DD電圧に制限されている。
【００４４】
しかし、電源の立ち上がり又は立ち下がり時には、基準電源Ｖ_REF電圧が電源Ｖ_DD電圧に制限されるようにし、マイコン１のＡ／Ｄコンバータの基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDとが同じ定電圧になるように設計する場合もある。この場合には、前述したように、基準電源Ｖ_REFと電源Ｖ_DDとの公差による影響も考えなければならない。
【００４５】
そこで、第５の実施形態では、電源の立ち上がり又は立ち下がり時には、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えないように制御し、電源Ｖ_DDの定電圧出力の最小値（公差の範囲内）以上では、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力に制限されないようにするものである。
第５の実施形態について、図１２を参照して説明する。
【００４６】
図１２に示された電源ＩＣ２の基本的な回路は、第３の実施形態と同様であり、電源Ｖ_DD出力のためのＤＣ−ＤＣコンバータの回路、アナログレギュレータ３、そして、制御回路４から構成されている。しかし、図１２に示された電源ＩＣ２は制御回路４の回路構成が第３の実施形態と異なっている。図１２に示された制御回路４では、基準電圧ＲＥＦ2 、アンプＡＭＰ3 、抵抗Ｒ₇及び抵抗Ｒ₈からなる直列回路、そしてトランジスタＴ₅が追加接続されている。抵抗Ｒ₇及び抵抗Ｒ₈からなる直列回路は電源Ｖ_DD出力と接地との間に接続され、抵抗Ｒ₇及び抵抗Ｒ₈で分圧された電源Ｖ_DD出力がＡＭＰ3 の正端子に印加され、そして、ＲＥＦ2 がＡＭＰ3 の負端子に印加されている。トランジスタＴ₅のコレクタがアンプＡＭＰ2 の出力端子に接続され、ＡＭＰ3 によって駆動される。
【００４７】
このような制御回路４において、ＡＭＰ2 は、電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低い電圧と基準電源Ｖ_REF出力とを比較し、この比較結果に基づいて制御回路４のトランジスタＴ₃を駆動する。そうすると、電源Ｖ_DDと基準電源Ｖ_REFの立ち上がり時においては、トランジスタＴ₃のコレクタがアナログレギュレータ３におけるトランジスタＴ₂のベースに接続されているので、ＡＭＰ2 は、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるように、トランジスタＴ₃を制御する。
【００４８】
ここで、基準電圧ＲＥＦ2 は電源Ｖ_DDの定電圧であるが、抵抗Ｒ₇及び抵抗Ｒ₈からなる直列回路の分圧比率を適当に選定し、所定電圧Ｖs を設定しておく。そうすると、電源Ｖ_DD電圧が所定電圧Ｖs になると、ＡＭＰ3 がトランジスタＴ₅を駆動することになり、ＡＭＰ2 に代わってトランジスタＴ₃を介してトランジスタＴ₂を制御するため、アナログレギュレータ３の基準電源Ｖ_REF出力を急速に立ち上げることになる。
【００４９】
その後、基準電源Ｖ_REF出力が定電圧に到達すると、ＡＭＰ1 がＡＭＰ2 に代わってトランジスタＴ₂を制御し、アナログレギュレータ３が定電圧制御される。
電源ＩＣ２のオン時における基準電源Ｖ_REF出力及び電源Ｖ_DD出力の立ち上がり状態を、図１３に示す。一点破線Ａは電源Ｖ_DD出力の立ち上がり曲線を、そして実線ａ5 及びａ6 は基準電源Ｖ_REF出力の立ち上がり曲線を示している。
【００５０】
基準電源Ｖ_REFの出力は、電源ＩＣ２のオン後では、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低い状態で推移する。そして、電源Ｖ_DD電圧が所定電圧Ｖs になると、実線ａ6 で示されるように、基準電源Ｖ_REF出力を急速に立ち上げる。
一方、電源ＩＣ２のオフ時においては、図１３に示すように、基準電源Ｖ_REFの出力ｂ6 に示されるように、電源Ｖ_DD出力Ｂが所定電圧Ｖs になるまでは、急速に立ち下げるが、電源Ｖ_DD出力Ｂが所定電圧Ｖs 以下に下降した場合には、立ち上げ時と同様に、電源Ｖ_DD出力Ｂより抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くなるように制御する。このためには、電源ＩＣ２の制御回路４において、図４に示した制御回路４と同様に、トランジスタＴ₄を基準電源Ｖ_REF出力と接地との間に接続し、このトランジスタＴ₄をＡＭＰ2 で駆動すればよい。
【００５１】
なお、第５の実施形態では、電源Ｖ_DD出力が所定電圧Ｖs 以上の期間において、基準電源Ｖ_REF出力が電源Ｖ_DD出力を超えるが、この期間における基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差の最大差をダイオードの逆方向耐電圧以下になるように抵抗Ｒ₇及び抵抗Ｒ₈の分圧比率を設定しておけばよい。その他の期間では、基準電源Ｖ_REF出力と電源Ｖ_DD出力との電圧差を考慮する必要がなく、マイコンのラッチアップを防止することができる。
【００５２】
したがって、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低くし、出力が定電圧付近では、急速に変化するように制御するようにしたので、マイコンをラッチアップすることを防止できる。
ここで、第５の実施形態として、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりにおいて、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力より抵抗Ｒ₅両端による一定電圧だけ低く制御する場合について述べたが、第４の実施形態に示されたように、基準電源Ｖ_REF出力が、抵抗Ｒ₅と抵抗Ｒ₆の分圧比率で決まる傾きで電源Ｖ_DD出力より下側になるように制御する場合にも、第５の実施形態の制御回路４と同様に、ＡＭＰ3 によって駆動されるトランジスタＴ₅を設けることにより、電源ＩＣの立ち上がり及び立ち下がりでは、基準電源Ｖ_REF出力を電源Ｖ_DD出力を超えないように制御し、そして、立ち上がりの途中から急速に定電圧に制御し、あるいは、立ち下がりの途中までは電源Ｖ_DD出力より急速に下降するように制御することも可能である。
【００５３】
以上のように、本発明によれば、アナログレギュレータとＤＣ−ＤＣコンバータを有する電源ＩＣに制御回路を設け、アナログレギュレータ基準電源Ｖ_REF出力の立ち上げ又は立ち下げを制御するようにしたので、電源ＩＣをマイコン用の電源として使用した場合に、電源ＩＣのオン・オフ時におけるマイコンのラッチアップを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マイコンと電源ＩＣを接続した概略構成図である。
【図２】電源オン・オフ時における電源ＩＣの出力の状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による電源ＩＣの回路構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による電源ＩＣの別の形態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による電源ＩＣのオン・オフ時における出力の状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による電源ＩＣの回路構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による電源ＩＣのオン・オフ時における出力の状態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による電源ＩＣの回路構成を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による電源ＩＣのオン・オフ時における出力の状態を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による電源ＩＣの回路構成を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態による電源ＩＣのオン・オフ時における出力の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態による電源ＩＣの回路構成を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態による電源ＩＣのオン・オフ時における出力の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…マイコン
２…電源ＩＣ
３…アナログレギュレータ
４…制御回路
Ｔ、Ｔ₁〜Ｔ₅…トランジスタ
Ｃ₁、Ｃ₂…コンデンサ
Ｒ₁〜Ｒ₈…抵抗
Ｉ₁、Ｉ₂…定電流源
ＡＭＰ1 〜ＡＭＰ3 …アンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microcomputer power supply circuit with an A / D converter, and relates to a microcomputer power supply V. _DD And the reference voltage V for the A / D converter _REF The present invention relates to a power supply IC having a power supply circuit capable of generating
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a microcomputer power supply circuit with an A / D converter that has been conventionally used.
The microcomputer 1 with an A / D converter has a power supply V for the microcomputer 1. _DD V to supply _DD Terminal and A / D converter reference power supply V _REF V to supply _REF Terminal. A power supply IC 2 for supplying power to the microcomputer 1 is connected to the power supply IC 2. _IN Terminals are provided. The power supply IC2 constitutes a stabilized power supply circuit for the power supply of the microcomputer 1, and V _IN The DC voltage from the terminal is stabilized to a predetermined voltage, and V _DD Microcomputer power supply V at terminal _DD And through the capacitor C2 V _REF Reference power supply V for A / D converter in microcomputer 1 at terminal _REF Supply.
[0003]
As a stabilized power supply circuit in the power supply IC2, the power supply V _DD And reference power supply V _REF In order to supply both, analog regulators were used for each. This analog regulator has a negative feedback circuit that detects an output voltage and compares it with a predetermined reference voltage, and controls conduction of a transistor T inserted between the input and output based on the comparison result of the negative feedback circuit. Thus, a constant voltage is output.
[0004]
Since this analog regulator can obtain a constant voltage circuit with a simple connection, it has excellent constant voltage characteristics and can be easily integrated into an IC. However, when the microcomputer 1 itself has low power, such an analog regulator is connected to the power source V. _DD And reference power supply V _REF However, when the microcomputer 1 itself consumes electric power, such an analog regulator cannot be used.
[0005]
Therefore, the reference power supply V _REF Requires accurate stabilization but does not consume much power. _REF Is supported by an analog regulator, and the power supply V _DD Does not require stabilization with such high accuracy, but places importance on power conversion efficiency. _DD A DC-DC converter has come to be used for the supply.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the analog regulator and the DC-DC converter are different in rising characteristics and falling characteristics.
In the rising characteristic, as shown in FIG. 2A, the analog regulator rises faster than the DC-DC converter. _REF Is the power supply V _DD The predetermined constant voltage is reached earlier. Normally, reference power supply V _REF And power supply V _DD Both of the predetermined voltages are set to 5V.
[0007]
Then, when the power of the microcomputer is turned on, as shown in FIG. _REF Is the power supply V _DD Since the voltage reaches 5 V earlier, the microcomputer 1 is latched up and destroyed.
Therefore, as a countermeasure against such latch-up of the microcomputer 1, generally, as shown in FIG. _DD Later, reference power supply V _REF Is the power supply V _DD Control is performed so as to delay reaching 5V more slowly. However, in this case, there are problems that a time delay from when the microcomputer is turned on until the system operation is delayed, and the minimum operating voltage is deteriorated.
[0008]
On the other hand, in the fall characteristic, as shown in FIG. 2C, when the power supply of the microcomputer is turned off, the fall is caused by the capacitances of the capacitors C1 and C2 connected between the power supplies and the current consumption of the load. It will be decided. This falling edge cannot be controlled. Then, as shown in FIG. _REF Falling of power supply V _DD If it is later than the falling edge, the microcomputer will latch up.
[0009]
Therefore, the present invention provides a power supply V in the power supply IC so that the microcomputer does not latch up when the microcomputer power is turned on or off. _DD Reference power supply V for output _REF It is an object to control the rise or fall of the output.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-described problem, the first stabilization circuit that outputs the first constant voltage and the second stabilization circuit that outputs the second constant voltage by comparing the output with the reference voltage are provided. In the power supply circuit, the output of the first stabilization circuit Is equal to or lower than the first constant voltage, based on a result of comparing a voltage lower than the output of the second stabilization circuit by a constant voltage with the output of the first stabilization circuit, The output responds to changes in the output of the first stabilization circuit and is higher than the output of the first stabilization circuit by a constant voltage. The voltage was controlled.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described for each embodiment with reference to FIGS. 3 to 13.
[First Embodiment]
FIG. 3 shows the circuit configuration of the power supply IC 2 in the first embodiment. In the power supply IC2, the power supply V _DD Although a circuit of a DC-DC converter for output is provided, in FIG. 3, the description of the circuit configuration of the DC-DC converter is omitted and is not shown. Here, reference power supply V _REF A circuit configuration for output is specifically shown.
[0012]
The power supply IC 2 is provided with an analog regulator 3 and an input V _IN The reference voltage V of the constant voltage 5V _REF Output as. This analog regulator 3 includes a transistor T ₁ And T ₂ , Resistance R ₁ And R ₂ AMP AMP ₁ And the reference voltage REF ₁ It is comprised by.
The analog regulator 3 is a reference power supply V stabilized to 5V as follows. _REF Is output. Reference power supply V _REF Output is resistance R ₁ And R ₂ Detected by the reference REF ₁ V detected _REF Output and AMP ₁ Compare with. And AMP ₁ Is the detected V _REF Output is reference REF ₁ So that the transistor T ₂ And the transistor T ₁ Is controlled.
[0013]
In the first embodiment, a control circuit 4 for controlling the operation of the analog regulator 3 is added in the power supply IC 2. The control circuit 4 includes a transistor T _Three , Resistance R _Three And constant current source I ₁ And amplifier AMP ₂ It consists of Transistor T _Three Is the transistor T of the analog regulator 3 ₂ Connected to the base of the transistor T _Three Is AMP ₂ It is controlled by. Resistance R _Three And constant current source I ₁ Is a series circuit of V _REF Connected between output and ground, AMP ₂ The negative terminal of _DD The output is connected and the resistance R of the series circuit is connected to the positive terminal. _Three Is connected.
[0014]
Here, an operation when the power supply IC 2 is started up will be described.
When the microcomputer system is turned on, the resistance R ₁ And resistance R ₂ The reference power supply V _REF Detect output. At this time, the reference REF ₁ V detected _REF Compared with output, V detected _REF Output is reference REF ₁ AMP if not ₁ Is the transistor T ₂ Driving the transistor T ₁ Control to increase continuity. In this way, the reference power supply V of the power supply IC2 _REF Start up the output and output a constant voltage.
[0015]
On the other hand, the power supply V provided in the power supply IC2 _DD Is slower than that of the analog regulator 3. So this power supply V _DD Output and reference power supply V _REF The rise between the output and the output is in a relationship as shown in FIG. 2A. In the first embodiment, the control circuit 4 is provided, and the control circuit 4 allows the transistor T in the analog regulator 3 to be connected. ₂ Control the drive.
[0016]
Reference power supply V _REF There is a resistor R between the output and ground. _Three And constant current source I ₁ Is connected to the resistor R _Three A constant voltage drop is generated at both ends. Then, the reference power supply V _REF If the output fluctuates, the resistance R _Three AMP connected to ₂ The positive terminal of the _REF A voltage lower than the output by a certain voltage is applied. Where AMP ₂ Is the reference power supply V _REF A voltage lower than the output by a fixed voltage and the power supply V _DD The outputs are compared, and based on the comparison result, the transistor T _Three To control.
[0017]
Transistor T of control circuit 4 _Three Is the transistor T in the analog regulator 3 ₂ Since the control circuit 4 is connected to the base of the power source V _DD When the output rises as it rises, the reference power supply V _REF Output is resistance R _Three Power supply V by a constant voltage corresponding to the voltage drop due to _DD It will stand up higher than the output.
[0018]
This reference power supply V _REF The rising state of the output is shown in FIG. In the figure, the dashed line A indicates the power source V. _DD Represents the rising curve of the output, and the power supply V with a constant voltage of 5V _DD Showing that The solid line a1 indicates the reference power supply V _REF It represents the rising curve of the output. As can be seen from FIG. 5, the solid line a1 represents the resistance R _Three In a state that is higher by a constant voltage corresponding to the voltage drop due to _DD Proportional to output rise.
[0019]
Therefore, the reference power supply V _REF Output is power supply V _DD Since it is the same speed as the rise of the output, the power supply V _DD Wait for output to rise, then reference power supply V _REF The operation of starting up is no longer necessary.
Reference power supply V _REF After the output reaches 5V, the transistor T of the control circuit 4 _Three Is driven, the transistor T in the analog regulator 3 ₂ AMP ₁ So that the reference power supply V _REF The output is controlled to a constant voltage of 5V.
[0020]
When power is turned on, the reference power supply V _REF Output is power V _DD From output, resistance R _Three The reference power supply V _REF Output and power supply V _DD Resistor R so that the voltage difference with the output is less than the reverse withstand voltage of the diode. _Three By selecting the reference power supply V _REF Output is power V _DD Even if the output is higher, the microcomputer is not latched up.
[0021]
Next, when the power supply IC 2 is lowered will be described with reference to FIG.
The circuit configuration of the power supply IC 2 shown in FIG. 4 is basically the same as the configuration of FIG. _Four Has been added. Transistor T _Four Is the reference power supply V _REF Connected between output and ground, AMP ₂ Controlled by. Reference power supply V _REF When the output is a constant voltage of 5V, when the power supply IC2 is turned off, the transistor T _Four 2 is not connected, the falling characteristic shown in FIG. However, the control circuit 4 has an AMP ₂ Controlled by transistor T _Four Is connected, so AMP ₂ Is the falling V _DD Output and resistance R _Three V lower by a certain voltage corresponding to the voltage drop due to _REF The outputs are compared, and based on the comparison result, the transistor T _Four To control.
[0022]
When the power supply IC2 falls, AMP ₂ Is the falling V _DD Output and resistance R _Three V lower by a certain voltage corresponding to the voltage drop due to _REF Since the output is being compared, V _REF Output is V _DD Resistance R from output _Three Thus, the voltage is controlled to increase by a certain voltage corresponding to the voltage drop due to.
Here, this reference power supply V _REF The output falling state is shown in FIG. In the figure, the dashed line B indicates the power source V _DD It represents the output falling curve. The solid line b1 is the reference power supply V. _REF It represents the output falling curve. As can be seen from FIG. 5, the solid line b1 represents the resistance R. _Three In a state that is higher by a constant voltage corresponding to the voltage drop due to _DD Decreasing in proportion to the falling edge of the output.
[0023]
Therefore, the reference power supply V _REF Output is power supply V _DD It becomes the same speed as the output fall, and the reference power supply V _REF Output and power supply V _DD Resistor R so that the voltage difference with the output is less than the reverse withstand voltage of the diode. _Three By selecting the reference power supply V _REF Output is power V _DD Even if the output is higher, the microcomputer will not be latched up even when the power supply falls.
[Second Embodiment]
In the first embodiment, AMP ₂ The positive terminal of the _REF Since a voltage lower than the output by a certain voltage is applied, the reference power supply V _REF Output and power supply V _DD The voltage difference from the output can be accurately controlled.
[0024]
However, in this case, the reference power supply V _REF Output is power V _DD Limited to output. For example, power supply V _DD However, tolerance ± O. 25V output, reference power supply V _REF However, let us consider the case of outputting a tolerance of ± 0.05 V at a constant voltage of 5 V.
In the first embodiment, the resistance R _Three The potential difference applied to the power _DD When the voltage is 4.75V within the tolerance range, the reference power supply V _REF Can output only 4.76V. However, the reference power supply V _REF Tolerance of power supply V _DD Since the tolerance is ± 0.05V, the reference power supply V _REF Since 4.76V cannot be output, the reference power supply V that requires 4.8V is required. _REF The result is not within the tolerance range.
[0025]
Therefore, in the first embodiment, the resistance R _Three Is always constant and the reference power supply V _REF Output rise or fall is the power supply V _DD It was the same speed as those of the output, but the reference power supply V _REF Output and power supply V _DD If the voltage difference from the output is less than the reverse withstand voltage of the diode, the resistance R _Three It is not always necessary to keep the potential difference applied to the constant.
[0026]
Therefore, in the second embodiment, the resistance R _Three The potential difference applied to the reference power supply V _REF It is assumed to be proportional to the output, and the reference power _REF The speed of output rise or fall _DD It is intended to control the output so as to approach the rising or falling speed.
A second embodiment will be described with reference to FIG.
[0027]
The basic circuit of the power supply IC 2 shown in FIG. 6 is the same as that of the first embodiment, and the power supply V _DD The circuit includes a DC-DC converter circuit for output, an analog regulator 3, and a control circuit 4. The power supply IC2 shown in FIG. 6 is different from the first embodiment in that, in the control circuit 4, the reference power supply V is connected to the positive terminal of the amplifier AMP2. _REF The output proportional voltage is applied.
[0028]
The control circuit 4 includes a constant current source I in the first embodiment. ₁ Instead of the reference power supply V _REF Resistance R between output and ground _Three And resistance R _Four The series circuit is connected. And the reference power supply V _REF Resistor R as output proportional voltage _Three And resistance R _Four Reference power supply V _REF The divided output voltage is applied to the positive terminal of AMP2. Resistance R _Three And resistance R _Four The partial pressure ratio is set appropriately. That is, the reference power supply V _REF Resistor R in the analog regulator 3 so as to be slower than the original rising speed ₁ And resistance R ₂ Resistance R than partial pressure ratio by _Three And resistance R _Four The partial pressure ratio of is kept small.
[0029]
Therefore, AMP2 is power supply V _DD Output and reference power supply V _REF The output proportional voltage is compared, and based on the comparison result, the transistor T of the control circuit 4 _Three Drive. Then, the power supply V _DD And reference power supply V _REF At the rise of transistor T _Three Is the transistor T in the analog regulator 3 ₂ Is connected to the base of the reference power supply V by the control circuit 4. _REF Output is power supply V _DD As the output rises and rises, the power supply V _DD R is faster than the rise of resistance R ₁ And resistance R ₂ Reference power supply V by voltage division ratio _REF It will stand up with its original speed suppressed.
[0030]
Reference power supply V _REF Output and power supply V _DD The voltage difference with the output may become large, but the resistance R is set so that the maximum difference is less than the reverse withstand voltage of the diode. _Three And resistance R _Four Set the partial pressure ratio.
Reference power supply V when power supply IC2 is on _REF Output and power supply V _DD The rising state of the output is shown in FIG. The dashed line A is the power supply V _DD The rising curve of the output, and the solid line a2 is the reference power supply V _REF An output rising curve is shown.
[0031]
Reference power supply V _REF Output of resistor R _Three And resistance R _Four The rise is controlled by the voltage division ratio of the power supply V _DD It changes in a state close to the rising curve of the output.
On the other hand, even when the power supply IC2 is off, the reference power supply V _REF Output is the power supply V _DD Reference power supply V so that it changes in a state close to the rising curve of the output. _REF The output needs to be controlled.
[0032]
For this reason, in the control circuit 4 of the power supply IC 2 shown in FIG. 6, as in the control circuit 4 shown in FIG. 4, the transistor T _Four Reference power supply V _REF This transistor T is connected between the output and ground. _Four May be driven by AMP2.
When the power supply IC2 falls, the reference power supply V _REF As shown by the solid line b2 in FIG. ₂ By transistor T _Four Is driven, and the power source V indicated by the dashed line B _DD It descends at a speed close to the output falling curve.
[0033]
Therefore, at the rise and fall of the power supply, the reference power supply V _REF Suppress the output rising and falling speed, _REF Output power supply V _DD Approach the rise and fall of the output. And the reference power supply V _REF Output and power supply V _DD By selecting the resistance so that the voltage difference with the output is less than the reverse withstand voltage of the diode, _REF Output is power V _DD Even if the output is higher, the microcomputer is not latched up. _REF Output is power V _DD It is not limited to output.
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments, the reference power supply V _REF And power supply V _DD However, in the third embodiment, the reference power supply V is used over the entire time. _REF Output is power V _DD The output is controlled so as not to exceed the output. For example, the reference power supply V of the A / D converter of the microcomputer 1 _REF Is the power supply V _DD This is a case where it is designed to be lower than the constant voltage due to. Reference power supply V _REF Is the power supply V _DD Even if the power supply IC2 is designed to be lower, the reference power supply V _REF And power supply V _DD Due to the difference in the rise and fall speed of the microcomputer, it causes the latch-up of the microcomputer.
[0034]
A third embodiment will be described with reference to FIG.
The basic circuit of the power supply IC 2 shown in FIG. 8 is the same as that of the first embodiment, and the power supply V _DD The circuit includes a DC-DC converter circuit for output, an analog regulator 3, and a control circuit 4. However, the power supply IC 2 shown in FIG. 8 is different from the first embodiment in the circuit configuration of the control circuit 4. In the control circuit 4 shown in FIG. _Five And constant current source I ₂ The series circuit of _DD Connected to output, power supply V _DD Resistance R from output _Five A voltage lower by a constant voltage at both ends is applied to the negative terminal of the amplifier AMP2. On the other hand, the reference terminal V is connected to the positive terminal of AMP2. _REF Output is applied.
[0035]
In the third embodiment, the reference power supply V _REF Output is power V _DD Since the output is not exceeded, the reference power supply V is used as in the first and second embodiments. _REF Output and power supply V _DD It is not necessary to consider that the voltage difference from the output is equal to or less than the reverse withstand voltage of the diode, and the latch-up of the microcomputer can be prevented.
In such a control circuit 4, the AMP2 is supplied from the power source V. _DD Resistance R from output _Five Low voltage by a fixed voltage at both ends and the reference power supply V _REF The output is compared with the transistor T of the control circuit 4 based on the comparison result. _Three Drive. Then, the power supply V _DD And reference power supply V _REF At the rise of transistor T _Three Is the transistor T in the analog regulator 3 ₂ AMP2 is connected to the base power supply V. _REF Output is power V _DD Resistance R from output _Five Transistor T so that it is lowered by a constant voltage across _Three To control.
[0036]
Reference REF in analog regulator 3 ₁ Is the power supply V _DD When the power supply IC2 starts up, the reference voltage V of the analog regulator 3 is set. _REF The output is controlled by AMP1 instead of the control circuit 4.
Reference power supply V when power supply IC2 is on _REF Output and power supply V _DD The rising state of the output is shown in FIG. The dashed line A is the power supply V _DD The rising curve of the output, and the solid line a3 is the reference power supply V _REF An output rising curve is shown.
[0037]
Reference power supply V _REF Output of the reference power supply V _REF Output is power V _DD Resistance R from output _Five It changes in a state that is lower by a constant voltage at both ends. And the reference power supply V _REF After the output rises, the reference power supply V _REF Output is power supply V _DD Outputs a constant voltage at a lower voltage than the output.
On the other hand, when the power supply IC2 is off, as shown in FIG. _REF Output b3 is the power supply V _DD Resistor R from output B _Five It is controlled so as to be lowered by a constant voltage at both ends. For this reason, in the control circuit 4 of the power supply IC 2, as in the control circuit 4 shown in FIG. _Four Reference power supply V _REF This transistor T is connected between the output and ground. _Four May be driven by AMP2.
[0038]
Therefore, at the rise and fall of the power supply IC, the reference power supply V _REF Output power supply V _DD Resistance R from output _Five It is possible to prevent the microcomputer from being latched up by lowering the voltage by a fixed voltage at both ends.
[Fourth Embodiment]
In the third embodiment, at the rise and fall of the power supply IC, the reference power supply V _REF Output power supply V _DD Resistance R from output _Five The reference power supply V is reduced over the entire time so as to decrease by a constant voltage at both ends. _REF Output is power V _DD The output is controlled so as not to exceed the output. However, the reference power supply V _REF Output is power V _DD For example, the reference power supply V of the A / D converter of the microcomputer 1 is controlled so as not to exceed the output. _REF However, it may be designed to be lower than in the third embodiment. In this way, the reference power supply V _REF Is the power supply V _DD Even if the power supply IC2 is designed to be lower, the reference power supply V _REF And power supply V _DD The difference in the rising and falling speeds of the microcomputer causes the latch-up of the microcomputer.
[0039]
A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The basic circuit of the power supply IC 2 shown in FIG. 10 is the same as that of the third embodiment, and the power supply V _DD The circuit includes a DC-DC converter circuit for output, an analog regulator 3, and a control circuit 4. However, the power supply IC 2 shown in FIG. 10 is different from the third embodiment in the circuit configuration of the control circuit 4. In the control circuit 4 shown in FIG. _Five And resistance R ₆ The series circuit of _DD Connected to output, power supply V _DD A voltage proportional to the output is applied to the negative terminal of the amplifier AMP2. On the other hand, the reference terminal V is connected to the positive terminal of AMP2. _REF Output is applied.
[0040]
In such a control circuit 4, the AMP2 is supplied from the power source V. _DD Voltage proportional to output and reference power supply V _REF The output is compared with the transistor T of the control circuit 4 based on the comparison result. _Three Drive. Then, the power supply V _DD And reference power supply V _REF At the rise of transistor T _Three Is the transistor T in the analog regulator 3 ₂ AMP2 is connected to the reference power supply V _REF Output is resistance R _Five And resistance R ₆ Power supply V with a slope determined by the partial pressure ratio _DD Transistor T so that it is below the output _Three Can be controlled.
[0041]
Reference voltage REF in the analog regulator 3 ₁ Is the power supply V _DD When the power supply IC2 starts up, the reference voltage V of the analog regulator 3 is set. _REF The output is controlled by AMP1 instead of the control circuit 4.
Reference power supply V when power supply IC2 is on _REF Output and power supply V _DD The rising state of the output is shown in FIG. The dashed line A is the power supply V _DD The rising curve of the output, and the solid line a4 is the reference power supply V _REF An output rising curve is shown.
[0042]
Reference power supply V _REF Output of the reference power supply V _REF Output is power V _DD It moves along the lower side of the output. And the reference power supply V _REF After the output rises, the reference power supply V _REF Output is power supply V _DD Outputs a constant voltage at a lower voltage than the output.
On the other hand, when the power supply IC2 is off, as shown in FIG. _REF Output b4 is power supply V _DD It descends below the output B. In order to lower the voltage in this way, in the control circuit 4 of the power supply IC 2, as in the control circuit 4 shown in FIG. _Four Reference power supply V _REF This transistor T is connected between the output and ground. _Four May be driven by AMP2.
[0043]
In the fourth embodiment, the reference power supply V _REF Output is power V _DD Since the output is not exceeded, the reference power supply V is used as in the first and second embodiments. _REF Output and power supply V _DD There is no need to consider the voltage difference from the output, and latch-up of the microcomputer can be prevented.
Therefore, at the rise and fall of the power supply IC, the reference power supply V _REF Output power supply V _DD It is possible to prevent the microcomputer from being latched up by performing control below the output.
[Fifth Embodiment]
In the third embodiment, at the rise and fall of the power supply IC, the reference power supply V _REF Output power supply V _DD Resistance R from output _Five The reference power supply V is reduced over the entire time so as to decrease by a constant voltage at both ends. _REF Output is power V _DD The output is controlled so as not to exceed the output. Moreover, the reference power supply V of the A / D converter of the microcomputer 1 _REF Is the power supply V _DD Reference power supply V, as it is designed lower _REF Voltage is power supply V _DD Limited to voltage.
[0044]
However, when the power supply rises or falls, the reference power supply V _REF Voltage is power supply V _DD The reference power supply V of the A / D converter of the microcomputer 1 is limited to the voltage. _REF And power supply V _DD May be designed to have the same constant voltage. In this case, as described above, the reference power supply V _REF And power supply V _DD We must also consider the effects of tolerances.
[0045]
Therefore, in the fifth embodiment, when the power supply rises or falls, the reference power supply V _REF Output is power V _DD Control not to exceed the output, power supply V _DD Above the minimum value of the constant voltage output (within the tolerance range), the reference power supply V _REF Output is power V _DD It is intended not to be restricted by output.
A fifth embodiment will be described with reference to FIG.
[0046]
The basic circuit of the power supply IC 2 shown in FIG. 12 is the same as that of the third embodiment, and the power supply V _DD The circuit includes a DC-DC converter circuit for output, an analog regulator 3, and a control circuit 4. However, the power supply IC 2 shown in FIG. 12 is different from the third embodiment in the circuit configuration of the control circuit 4. In the control circuit 4 shown in FIG. 12, a reference voltage REF2, an amplifier AMP3, a resistor R ₇ And resistance R ₈ Series circuit consisting of, and transistor T _Five Are additionally connected. Resistance R ₇ And resistance R ₈ The series circuit consisting of _DD Connected between output and ground, resistor R ₇ And resistance R ₈ Power supply V divided by _DD The output is applied to the positive terminal of AMP3 and REF2 is applied to the negative terminal of AMP3. Transistor T _Five Are connected to the output terminal of the amplifier AMP2 and driven by AMP3.
[0047]
In such a control circuit 4, the AMP2 is supplied from the power source V. _DD Resistance R from output _Five Low voltage by a fixed voltage at both ends and the reference power supply V _REF The output is compared with the transistor T of the control circuit 4 based on the comparison result. _Three Drive. Then, the power supply V _DD And reference power supply V _REF At the rise of transistor T _Three Is the transistor T in the analog regulator 3 ₂ AMP2 is connected to the base power supply V. _REF Output is power V _DD Resistance R from output _Five Transistor T so that it is lowered by a constant voltage across _Three To control.
[0048]
Here, the reference voltage REF2 is the power supply V. _DD Constant voltage, but resistance R ₇ And resistance R ₈ The voltage dividing ratio of the series circuit consisting of is appropriately selected and the predetermined voltage Vs is set. Then, the power supply V _DD When the voltage reaches the predetermined voltage Vs, AMP3 is turned on by the transistor T. _Five Transistor T instead of AMP2 _Three Through the transistor T ₂ In order to control the reference power supply V of the analog regulator 3 _REF The output will be brought up rapidly.
[0049]
After that, the reference power supply V _REF When the output reaches a constant voltage, AMP1 replaces AMP2 and transistor T ₂ The analog regulator 3 is controlled at a constant voltage.
Reference power supply V when power supply IC2 is on _REF Output and power supply V _DD The rising state of the output is shown in FIG. The dashed line A is the power supply V _DD The rising curve of the output, and the solid lines a5 and a6 are the reference power supply V _REF An output rising curve is shown.
[0050]
Reference power supply V _REF Output of the reference power supply V2 after the power supply IC2 is turned on. _REF Output is power V _DD Resistance R from output _Five It changes in a state that is lower by a constant voltage at both ends. And power supply V _DD When the voltage reaches the predetermined voltage Vs, as indicated by the solid line a6, the reference power supply V _REF Raise output rapidly.
On the other hand, when the power supply IC2 is off, as shown in FIG. _REF As shown in the output b6 of the power supply V _DD Until the output B reaches the predetermined voltage Vs, it rapidly falls, but the power supply V _DD When the output B drops below the predetermined voltage Vs, the power source V _DD Resistor R from output B _Five It is controlled so as to be lowered by a constant voltage at both ends. For this purpose, in the control circuit 4 of the power supply IC 2, as in the control circuit 4 shown in FIG. _Four Reference power supply V _REF This transistor T is connected between the output and ground. _Four May be driven by AMP2.
[0051]
In the fifth embodiment, the power supply V _DD During the period when the output is equal to or higher than the predetermined voltage Vs, the reference power supply V _REF Output is power V _DD Although the output exceeds the reference power supply V during this period _REF Output and power supply V _DD Resistor R so that the maximum voltage difference from the output is less than the reverse withstand voltage of the diode ₇ And resistance R ₈ What is necessary is just to set the partial pressure ratio. In other periods, the reference power supply V _REF Output and power supply V _DD There is no need to consider the voltage difference from the output, and latch-up of the microcomputer can be prevented.
[0052]
Therefore, at the rise and fall of the power supply IC, the reference power supply V _REF Output power supply V _DD Resistance R from output _Five Since the output is controlled so as to change rapidly when the output voltage is lowered by a constant voltage at both ends, the microcomputer can be prevented from being latched up.
Here, as a fifth embodiment, the reference power supply V is applied at the rise and fall of the power supply IC. _REF Output power supply V _DD Resistance R from output _Five Although the case where the voltage is controlled to be lower by a constant voltage at both ends has been described, as shown in the fourth embodiment, the reference power supply V _REF Output is resistance R _Five And resistance R ₆ Power supply V with a slope determined by the partial pressure ratio _DD Also in the case of controlling the output to be lower than the output, the transistor T driven by AMP3 is the same as the control circuit 4 of the fifth embodiment. _Five Is provided at the rising and falling edges of the power supply IC. _REF Output power supply V _DD Control not to exceed the output, and control to constant voltage rapidly from the middle of the rise, or power supply V until the middle of the fall _DD It is also possible to control so as to descend more rapidly than the output.
[0053]
As described above, according to the present invention, the control circuit is provided in the power supply IC having the analog regulator and the DC-DC converter, and the analog regulator reference power supply V _REF Since the rise or fall of the output is controlled, when the power supply IC is used as a power supply for the microcomputer, the latchup of the microcomputer when the power supply IC is turned on / off can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in which a microcomputer and a power supply IC are connected.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state of an output of a power supply IC at the time of power on / off.
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply IC according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another form of the power supply IC according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an output state when the power supply IC according to the first embodiment of the present invention is turned on / off.
FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply IC according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an output state when a power supply IC according to a second embodiment of the present invention is turned on / off.
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply IC according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an output state when a power supply IC according to a third embodiment of the present invention is turned on / off.
FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply IC according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an output state when a power supply IC according to a fourth embodiment of the present invention is turned on / off.
FIG. 12 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply IC according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an output state when a power supply IC according to a fifth embodiment of the present invention is turned on / off.
[Explanation of symbols]
1 ... Microcomputer
2. Power supply IC
3… Analog regulator
4. Control circuit
T, T ₁ ~ T _Five ... Transistor
C ₁ , C ₂ ... Capacitor
R ₁ ~ R ₈ …resistance
I ₁ , I ₂ ... Constant current source
AMP1 to AMP3 ... Amplifier

Claims

A first stabilization circuit for outputting a first constant voltage;
A second stabilization circuit that outputs a second constant voltage by comparing the reference voltage with the output;
A control circuit that compares the output of the first stabilization circuit with the output of the second stabilization circuit and controls the output of the second stabilization circuit based on the comparison result;
The control circuit compares a voltage lower than the output of the second stabilization circuit by a certain voltage with the output of the first stabilization circuit when the output of the first stabilization circuit is equal to or lower than the first constant voltage. Based on the result, a power supply circuit that controls the output of the second stabilization circuit to a voltage that is higher than the output of the first stabilization circuit by a constant voltage according to a change in the output of the first stabilization circuit.

The control circuit includes a series circuit of a resistor and a constant current source connected between the output of the second stabilization circuit and the ground, and a voltage lower than the output of the second stabilization circuit by a potential difference of the resistor, The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply circuit compares the output of the first stabilization circuit.

A microcomputer that performs a predetermined conversion on the input signal;
A power supply stabilization circuit for outputting a constant voltage for supplying power to the microcomputer;
A reference power supply stabilization circuit that outputs a constant voltage as a reference power supply for A / D conversion by comparing the reference voltage and the output;
A control circuit that compares the output of the power supply stabilization circuit and the output of the reference power supply stabilization circuit, and controls the output of the reference power supply stabilization circuit based on the comparison result;
The control circuit, based on a result of comparing the output of the power supply stabilization circuit with a voltage lower than the output of the reference power supply stabilization circuit by a constant voltage when the microcomputer starts up, A control apparatus comprising a power supply circuit that controls an output according to a change in an output of the power supply stabilization circuit and controls the output to a voltage that is higher than the output of the power supply stabilization circuit by a constant voltage.