JPH0366219A - Voltage detection circuit - Google Patents

Voltage detection circuit

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JPH0366219A
JPH0366219A JP1203159A JP20315989A JPH0366219A JP H0366219 A JPH0366219 A JP H0366219A JP 1203159 A JP1203159 A JP 1203159A JP 20315989 A JP20315989 A JP 20315989A JP H0366219 A JPH0366219 A JP H0366219A
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Yusuke Yamada
山田 友右
Masao Arimoto
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Abstract

PURPOSE:To operate the circuit even when a current consumption of the voltage detection circuit is minute by controlling a bipolar transistor(TR) with the drain current of a field effect TR switching the output potential of a constant current source to the potential of a 1st potential level or the potential of a 2nd potential, and moving an excess charge to the 2nd level point. CONSTITUTION:A high potential point 3 is connected to a 3rd connecting point 17 via a constant current source 15 and one terminal of the 3rd connecting point 17 is connected to a signal output terminal 19 via an inverter circuit 18. The other terminal of the 3rd connecting point 17 is connected to the base of a bipolar TR pnp 67 and to the drain of a field effect TR 3n-MOST 68. Furthermore, excess charge stored between the gate and the source of the field effect TR controlling the output potential of the constant current source is moved to a low potential point via the bipolar TR 67. Thus, when an input signal voltage transits from a high threshold voltage to a low threshold voltage, the time required for a gate voltage decreased to the operating voltage is remarkably reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばマイクロコンピュータに入力される電
圧の変動を検知するための電圧検出回路に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a voltage detection circuit for detecting fluctuations in voltage input to, for example, a microcomputer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は例えば特開昭61−27641.3号公報に示
された従来のこの種の電圧検出回路である。
FIG. 3 shows a conventional voltage detection circuit of this type, which is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-27641.3.

第3図において、第1マルチコレクタpnp トランジ
スタ(1)は工ξソタが、電圧+Vccの電源(2)に
接続された高電位点(3)に、第2コレクタ(1b)と
ベースとが第1npn)ランジスタ(4)のコレクタに
、それぞれ接続されている。第2マルヂコレクタpnl
))ランジスタ(5)はエミッタが高電位点(3)に、
第2コレクタ(5b)とベースとが第2npn)ランジ
スタ(6)のコレクタに、それぞれ接続されている。第
1マルチコレクタpnpトランジスタ(11と、第2マ
ルチコレクタpnp)ランジスタ(5)はこの結線では
、それぞれ第1カレントミラー回路(30)および第2
カレントミラー回路(40)を構成していて、そのカレ
ントミラー比は共に1:lである。第1npn)ランジ
スタ(4)と第2npn)ランジスタ(6)の工ごツタ
面積比は1 : n (n>1)であり、ベースは共に
信号入力端子(7)に接続されている。第2npnl−
ランジスタ(6)のエミッタは第1負荷(8)を介して
第1接続点(9)と、そして第1npn)ランジスタ(
4)のエミッタは直接に第1接続点(9)とそれぞれ接
続されている。第1接続点(9)と低電位点である接地
線αωとの間に第2負荷aυが結合されている。第1マ
ルチコレクタpnp)ランジスタ(11の第1コレクタ
(la)は第2接続点(2)と接続されている。第2マ
ルチコレクタpnp)ランジスタ(5)の第1コレクタ
(5a)は第4npn)ランジスタ0濁のコレクタに接
続されている。また、第4npnトランジスタ01のベ
ースとコレクタとは接続されている。第3npn)ラン
ジスタ0αのコレクタは第2接続点(2)と、ベースは
第4npnトランジスタ01のベースとそれぞれ接続さ
れており、第4npnトランジスタα濁および第3np
nトランジスタ0ωのエミッタはともに接地線Q[11
に接続されている。第4npn)ランジスタα濁と第3
npn)ランジスタ(141も第3カレントミラー回路
(50)を構成していて、そのカレントミラー比は1:
lである。さらに、高電位点(3)と接地線0ωとの間
に定電流源αつと第5npn )ランジスタα0が直列
に接続されていて、定電流源a9と第5npn トラン
ジスタ0ωのコレクタは第3接続点ODで接続され、第
5npn)ランジスタαOのエミッタが接地wAQΦと
接続されている。第3接続点αDはインバータ回路α0
を介して信号出力端子Qlに接続されている。
In FIG. 3, the first multi-collector pnp transistor (1) is connected to a high potential point (3) connected to a power supply (2) of voltage +Vcc, with a second collector (1b) and a base connected to the 1npn) transistors (4), respectively. 2nd Margi collector pnl
)) The transistor (5) has its emitter at the high potential point (3),
The second collector (5b) and the base are respectively connected to the collector of the second npn transistor (6). In this connection, the first multi-collector pnp transistor (11) and the second multi-collector pnp transistor (5) are connected to the first current mirror circuit (30) and the second
A current mirror circuit (40) is configured, and both current mirror ratios are 1:l. The area ratio of the first npn) transistor (4) and the second npn) transistor (6) is 1:n (n>1), and the bases of both are connected to the signal input terminal (7). 2nd npnl-
The emitter of the transistor (6) is connected via the first load (8) to the first connection point (9) and to the first npn) transistor (
The emitters of 4) are each directly connected to the first connection point (9). A second load aυ is coupled between the first connection point (9) and the ground line αω, which is a low potential point. The first collector (la) of the first multi-collector pnp) transistor (11 is connected to the second connection point (2). The first collector (5a) of the second multi-collector pnp) transistor (5) is connected to the fourth npn ) Connected to the collector of transistor 0. Further, the base and collector of the fourth npn transistor 01 are connected. The collector of the 3rd npn transistor 0α is connected to the second connection point (2), and the base is connected to the base of the 4th npn transistor 01.
The emitters of the n-transistor 0ω are both connected to the ground line Q[11
It is connected to the. 4th npn) transistor α turbidity and 3rd
npn) transistor (141) also constitutes the third current mirror circuit (50), and its current mirror ratio is 1:
It is l. Further, a constant current source α and a fifth npn transistor α0 are connected in series between the high potential point (3) and the ground line 0ω, and the collector of the constant current source a9 and the fifth npn transistor 0ω is the third connection point. The emitter of the fifth npn transistor αO is connected to the ground wAQΦ. The third connection point αD is the inverter circuit α0
It is connected to the signal output terminal Ql via.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

信号入力端子(7)に入力される入力信号電圧VINに
よって、第1npnトランジスタ(4)および第2np
n)ランジスタ(6)のそれぞれのコレクタ電流ICI
およびICZが等しくなるとき、その入力信号電圧をし
きい値電圧とする。上記しきい値電圧V、は、ボルツマ
ン定数をk、電子電荷をq、絶対温度をT1第2npn
トランジスタ(6)のベースエξツタ間電圧をVBE2
、第1負荷(8)の抵抗をR+ 、第2負荷αDの抵抗
をR2とした場合、第1式で与えられる。
The input signal voltage VIN input to the signal input terminal (7) causes the first npn transistor (4) and the second npn transistor (4) to
n) Collector current ICI of each transistor (6)
When and ICZ become equal, the input signal voltage is set as the threshold voltage. The above threshold voltage V, is the Boltzmann constant k, the electron charge q, and the absolute temperature T1 second npn.
The voltage between base and terminal of transistor (6) is VBE2
, where the resistance of the first load (8) is R+ and the resistance of the second load αD is R2, it is given by the first equation.

R+         Q (11 第3図の回路構成において、第1カレントミラー回路(
30)、第2カレント藁ラー回路(40)および第3カ
レント逅ラー回路(50)のカレントミラー比がそれぞ
れ1:1であるので第1カレントミラー回路(30)の
入力段の電流rc+と出力段の電流I。
R+Q (11 In the circuit configuration shown in Figure 3, the first current mirror circuit (
30), since the current mirror ratio of the second current mirror circuit (40) and the third current slurry circuit (50) is 1:1, the current rc+ of the input stage of the first current mirror circuit (30) and the output Stage current I.

第2カレントミラー回路(40)の入力段の電流rc2
と出力段の電流I2、そして第3カレント累ラー回路(
50)の入力段の電流I2と出力段の電流1e2とは等
しい値となる。すなわち、第2式、第3式で示される。
Current rc2 at the input stage of the second current mirror circuit (40)
and the output stage current I2, and the third current accumulator circuit (
50), the input stage current I2 and the output stage current 1e2 have the same value. That is, it is shown by the second equation and the third equation.

Ic+=1+              (2)Ic
z= It = Ics          (31第
5’ n p n )ランジスタα呻のベース電流I3
は第1カレントミラー回路(30)の■、と第3カレン
トミラー回路(50)の■。、との差となり第4式で示
される。
Ic+=1+ (2) Ic
z = It = Ics (31st 5' n p n ) Base current I3 of transistor α
are ■ for the first current mirror circuit (30), and ■ for the third current mirror circuit (50). , and is expressed by the fourth equation.

11=II   ICI           +41
信号入力端子(7)の入力電圧VINがvsよりも低い
ときは、第1npn)ランジスタ(4)および第2np
n)ランジスタ(6)のベースに入力電圧が印加される
と、まず電荷はエミッタ面積が大きい方の工ごツタに流
れ易いので■。、<Iczとなり、第2、第3、第4式
からII<0となる。このため第5npn)ランジスタ
(16)はOFF となり、定電流源α9の出力電位は
ほぼ+V ccの電源電位となり、インバータ回路αω
に高電位レベル(以下”H”レベルという〉が入力され
、信号出力端子αのから低電位レベル(以下、”L″レ
ベルいう〉が出力される。
11=II ICI +41
When the input voltage VIN of the signal input terminal (7) is lower than vs, the first npn) transistor (4) and the second npn
n) When an input voltage is applied to the base of the transistor (6), the charge tends to flow first to the one with the larger emitter area. ,<Icz, and from the second, third, and fourth equations, II<0. Therefore, the 5th npn) transistor (16) is turned off, and the output potential of the constant current source α9 becomes approximately +Vcc power supply potential, and the inverter circuit αω
A high potential level (hereinafter referred to as "H" level) is input to the signal output terminal α, and a low potential level (hereinafter referred to as "L" level) is output from the signal output terminal α.

VINが■3に等しいときは、ICI=IC2となり、
第2、第3、第4式からIB=0となる。このため、第
5npn)ランジスタQlはOFF となり、前記Vl
Nくvsの場合と同様に信号出力端子α匂から“L”レ
ベルが出力される。
When VIN is equal to ■3, ICI=IC2,
From the second, third, and fourth equations, IB=0. Therefore, the fifth npn) transistor Ql is turned off, and the Vl
As in the case of NkuVS, the "L" level is output from the signal output terminal α.

■、がVSIより高くなったときは、ICI>IC2と
なる。これは第1npn)ランジスタ(4)のベースか
ら第1接続点(9)までの電圧と第2npn )ランジ
スタ(6)のベースから第1接続点(9)までの電圧と
が等しいこと、また第1npn)ランジスタ(4)のベ
ースーエ逅ンタ抵抗と第2npnl−ランジスタ(6)
のベース−エミッタ抵抗とは、工逅ソタ面積の差異はあ
るとは言え、通常は抵抗値にそれほど大きな差が無いこ
とから、第1負荷(8)が接続されている第2npn)
ランジスク(6)を流れる電流が少なくなるからである
。その結果、第2、第3、第4弐からIB>Oとなる。
(2) When becomes higher than VSI, ICI>IC2. This means that the voltage from the base of the first npn transistor (4) to the first connection point (9) is equal to the voltage from the base of the second npn transistor (6) to the first connection point (9), and that 1npn) transistor (4) base resistor and 2nd npnl transistor (6)
Although the base-emitter resistance of
This is because the current flowing through the run disk (6) decreases. As a result, IB>O from the second, third, and fourth positions.

従って、第5npnトランジスタ0[OはONとなり、
定電流源05)の出力電位は接地電位となりインバータ
回路αωには“L″レベル入力され、信号出力端子α匂
から“H′ルベルが出力される。
Therefore, the fifth npn transistor 0[O becomes ON,
The output potential of the constant current source 05) becomes the ground potential and is inputted to the inverter circuit αω at the “L” level, and the “H” level is output from the signal output terminal α.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の電圧検出回路は以上のように構成されていたので
、検出回路の消費電力を低減するに際して、回路の多枝
を流れる電流が微小電流になったとき、回路に使用され
ているバイポーラトランジスタの電流増幅率hFEが低
下するため、電流増幅をおこなう際の、ベース電流の影
響が大きくなり、この結果、カレントミラー回路の出力
電流のバランスが取られ難くなりオフセントが発生して
、同じ入力電圧に対してもIBが変動し、第5npnト
ランジスタのON、OFFが一定せず、電圧検出の精度
低下が発生する。これを防止するためには、バイポーラ
トランジスタ構成から、MO5型電界効果トランジスタ
(以下MO3Tという)構成に変える必要がある。しか
しながらインバータ回路への人力レベルを制御するトラ
ンジスタがバイボラトランジスタの場合、微小のベース
電流でも動作を開始するため、応答性は極めてよかった
が、上記トランジスタとしてMO3Tを使用する場合、
MO3TをONからOFI’に切り換えるとき、ゲート
−ソース間容量に蓄積された電荷を移動させる必要が生
じるが、微小電流下では電荷を移動させるための環境が
極めて悪いため、所要の電圧に対しこの移動させる蓄積
電荷量が大きくかけはなれて多い場合、応答性が悪くな
るという課題があった。
Conventional voltage detection circuits are configured as described above, so when the current flowing through the circuit's multiple branches becomes a minute current, in order to reduce the power consumption of the detection circuit, the bipolar transistors used in the circuit are As the current amplification factor hFE decreases, the influence of the base current increases when performing current amplification, and as a result, it becomes difficult to balance the output current of the current mirror circuit, causing an offset, which causes the input voltage to be the same. Also, IB fluctuates, and the ON/OFF state of the fifth npn transistor is not constant, resulting in a decrease in voltage detection accuracy. In order to prevent this, it is necessary to change from the bipolar transistor configuration to an MO5 field effect transistor (hereinafter referred to as MO3T) configuration. However, when the transistor that controls the human power level to the inverter circuit is a Vibora transistor, it starts operating even with a minute base current, so the response is extremely good. However, when MO3T is used as the transistor,
When switching MO3T from ON to OFI', it is necessary to move the charge accumulated in the gate-source capacitance, but since the environment for moving charge is extremely poor under minute currents, this When the amount of accumulated charge to be moved is large and far apart, there is a problem in that the responsiveness deteriorates.

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、低消費電流の電圧検出回路において、入力信号
の変化に際しての出力信号の変化の応答性が良い電圧検
出回路を得ることを目的としている。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a voltage detection circuit that has good responsiveness to changes in an output signal when an input signal changes, in a voltage detection circuit with low current consumption. It is said that

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係わる電圧検出回路は、第1電位点に接続さ
れた第1および第2カレントミラー回路のそれぞれの入
力段の電流を独立に受ける入力端子と、同じ入力信号が
印加される制御端子と、第1負荷を介して互いに接続さ
れた出力端子とを有する第1および第2トランジスタを
設け、更に第1#よび第2トランジスタの出力端子の接
続点と第2電位点との間に第2負荷を設けて、第1カレ
ントミラー回路の出力段の電流を人力する第3カレント
ミラー回路の出力段の電流と、第2カレントミラー回路
の出力段の電流との差を電界効果トランジスタの制御端
子に注入することにより、第1電位点に接続された定電
流源の出力電位を第1電位点電位または第2電位点に切
り替え、上記出力電位に応じて信号出力端子に信号を出
力すると共に、上記電界効果トランジスタのドレイン電
流によりバイポーラトランジスタを制御し、上記電界効
果トランジスタの制御端子の余剰電荷を上記バイポーラ
トランジスタを経由して第2電位点に移動させるように
したものである。
The voltage detection circuit according to the present invention has an input terminal that independently receives the current of each input stage of the first and second current mirror circuits connected to the first potential point, and a control terminal to which the same input signal is applied. , first and second transistors having output terminals connected to each other via a first load are provided, and further a second transistor is provided between a connection point of the output terminals of the first # and second transistors and a second potential point. A load is provided to manually control the current in the output stage of the first current mirror circuit.The difference between the current in the output stage of the third current mirror circuit and the current in the output stage of the second current mirror circuit is connected to the control terminal of the field effect transistor. The output potential of the constant current source connected to the first potential point is switched to the first potential point potential or the second potential point, and a signal is output to the signal output terminal according to the output potential, and a signal is output to the signal output terminal according to the output potential. The bipolar transistor is controlled by the drain current of the field effect transistor, and surplus charge at the control terminal of the field effect transistor is moved to a second potential point via the bipolar transistor.

〔作 用〕[For production]

ゲート−ソース間に蓄積される余剰電荷がハイポ−ラト
ランジスタを介して低電位点に移動させられるので、上
記電界効果トランジスタのゲート電圧が上記バイポーラ
トランジスタのエミッターコレクタ間の飽和電圧以上に
高くならない。このため入力信号電圧VINがしきい値
電圧V、より高い状態から低い状態に遷移したとき、上
記電界効果トランジスタのゲート電圧がこの電界効果ト
ランジスタの動作電圧vTHまで下がるに必要な時間は
大幅に短縮される。
Since the excess charge accumulated between the gate and the source is transferred to a low potential point via the hyperpolar transistor, the gate voltage of the field effect transistor does not rise above the emitter-collector saturation voltage of the bipolar transistor. Therefore, when the input signal voltage VIN transitions from a state higher than the threshold voltage V to a state lower, the time required for the gate voltage of the field effect transistor to drop to the operating voltage vTH of this field effect transistor is significantly shortened. be done.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例による電圧検出回路の回路
図である。この実施例は第1カレント旦ラー回路(30
)および第2カレントミラー回路(40)を例えばpチ
ャンネルMO3T (以下、p−MO3Tという)で、
また第3カレントミラー回路(50〉を例えばnチャン
ネルMO3T (以下、nチャンネルMO3Tをn −
M OS Tという)で構成された例である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a voltage detection circuit according to an embodiment of the present invention. This embodiment uses the first current controller circuit (30
) and the second current mirror circuit (40) are, for example, p-channel MO3T (hereinafter referred to as p-MO3T),
In addition, the third current mirror circuit (50〉) is, for example, an n-channel MO3T (hereinafter, n-channel MO3T is n −
This is an example configured with MOST.

第1図において、第19−M03T (61)および第
2 p−MOS T(62)で構成された第1カレント
−、ラー回路(30)の人力段(31)は、電源(2)
に接続されている第1電位点、ここでは高電位点(3)
と第1トランジスタである第1npn)ランジスタ(4
)のコレクタとの間に配置されている。上記第1カレン
トsラー回路(30)の出力段(32)は高電位点(3
)と第2接続点(2)との間に配置されいる。第2接続
点(2)は第1 n−M OS T (65)のドレイ
ンと接続されている。
In FIG. 1, the human power stage (31) of the first current and error circuit (30) composed of the 19th M03T (61) and the second p-MOS T (62) is connected to the power source (2).
The first potential point connected to, here the high potential point (3)
and the first transistor (1st npn) transistor (4
) is placed between the collector and the collector. The output stage (32) of the first current SLR circuit (30) is connected to the high potential point (3
) and the second connection point (2). The second connection point (2) is connected to the drain of the first n-MOST (65).

また、第3p−MO3T(63)および第4p−MOS
 T (64)で構成された第2カレントミラー回路(
40)の人力段(41)も高電位点(3)と第2トラン
ジスタである第2npn )ランジスタ(6)のコレク
タとの間に配置されている。また上記第2カレント短ラ
ー回路(40)の出力段(42)は高電位点(3)と第
2n−M OS T (66)のドレインとの間に配置
されている。
In addition, the third p-MO3T (63) and the fourth p-MOS
The second current mirror circuit (
The human power stage (41) of 40) is also arranged between the high potential point (3) and the collector of the second transistor (2nd NPN) transistor (6). Further, the output stage (42) of the second current short circuit (40) is arranged between the high potential point (3) and the drain of the second n-MOST (66).

上記第1npnトランジスタ(4)と第2npn )ラ
ンジスタ(6)の工ξソタ面積比は1:n(この例では
n〉1)であり、ベースは共に信号入力端子(7)に接
続されている。
The area ratio of the first npn transistor (4) and the second npn transistor (6) is 1:n (n>1 in this example), and the bases of both are connected to the signal input terminal (7). .

上記第2 n p n l−ランジスタ(6)のエミッ
タは第1負荷(8)を介して第1接続点(9)と、そし
て上記第1 npn )ランジスタ(4)のエミッタは
直接に上記第1接続点(9)とそれぞれ接続されている
。上記第1接続点(9)と第2電位点である接地線αω
との間に第2負荷αDが接続されている。第1n−MO
3T(65)と第2n−MO3T(66)のゲートは互
いに接続され、更に、上記第2 n−MOS T(66
)のドレインとも接続され、第3カレントミラー回路(
50)が構成されていて、そのカレントミラー比は1:
1である。また第3カレント果ラー回路(50)は接地
線αωに接続されている。
The emitter of said second npn l-transistor (6) is connected via a first load (8) to a first connection point (9), and the emitter of said first npn transistor (4) is connected directly to said first connection point (9). 1 connection point (9). The first connection point (9) and the grounding wire αω which is the second potential point
A second load αD is connected between the two. 1st n-MO
The gates of the 3T (65) and the second n-MOS T (66) are connected to each other, and the gates of the second n-MOS T (66) are connected to each other.
) is also connected to the drain of the third current mirror circuit (
50), and its current mirror ratio is 1:
It is 1. Further, the third current error circuit (50) is connected to the ground line αω.

更に、高電位点(3)は定電流源a粉を介して第3接続
点αDに接続され、上記第3接続点a′0の一端はイン
バータ回路αωを介して信号出力端子01に接続されて
いる。上記第3接続点Q7)のもう一端はバイポーラト
ランジスタ、この実施例ではflnp)ランジスタ(6
7)のベースと接続され、更に電界効果トランジスタ、
この実施例では第3 n −M OS T(68)のド
レインと接続されている。上記第3nM OS T (
6B)のソースは接地線Q[Ilに、またゲートは第2
接続点(2)に接続されると共に、コレクタが接地線α
0)に接続されている上記pnl))ランジスタ(67
)のエミッタにも接続されている。なお第3n−MO3
T(68)のゲートと接地線QOIとの間の寄生容量(
69)はゲート−ソース間の寄生容量を示している。
Further, the high potential point (3) is connected to a third connection point αD via a constant current source a, and one end of the third connection point a'0 is connected to a signal output terminal 01 via an inverter circuit αω. ing. The other end of the third connection point Q7) is a bipolar transistor (in this embodiment, a flnp) transistor (6).
7), further connected to the base of the field effect transistor,
In this embodiment, it is connected to the drain of the third n-MOST (68). The third nM OST (
6B) has its source connected to the ground line Q[Il, and its gate connected to the second
It is connected to the connection point (2), and the collector is connected to the ground wire α.
0) connected to the above pnl)) transistor (67
) is also connected to the emitter of Note that the third n-MO3
The parasitic capacitance between the gate of T(68) and the ground line QOI (
69) indicates the parasitic capacitance between the gate and source.

次に、動作について説明する。Next, the operation will be explained.

しきい値電圧V、は従来例で説明されたと同様に第1式
で与えられる。
The threshold voltage V is given by the first equation as explained in the conventional example.

第1図の回路構成において、第1カレントミラー回路(
30)、第2カレントミラー回路(40)および第3カ
レントミラー回路(50)のカレントミラー比が1:1
であるので、第1カレントミラー回路(30)の入力段
(31)の電流ICIと出力段(32)の電流II、第
2カレントミラー回路(40)の入力段(41)の電流
le2と出力段(42)の電流I2、そして第3カレン
トミラー回路(50)の入力段の電流I2と出力段の電
流ID3とは等しい値となる。すなわち、先に示した第
2式と、そして第5式で示される。
In the circuit configuration of FIG. 1, the first current mirror circuit (
30), the current mirror ratio of the second current mirror circuit (40) and the third current mirror circuit (50) is 1:1.
Therefore, the current ICI of the input stage (31) of the first current mirror circuit (30), the current II of the output stage (32), and the current le2 of the input stage (41) of the second current mirror circuit (40) and the output The current I2 in the stage (42), and the current I2 in the input stage and the current ID3 in the output stage of the third current mirror circuit (50) have the same value. That is, it is expressed by the second equation shown above and the fifth equation.

I C2= I 2 = I D3     −−−−
−−−−−−−−−−−−− f5)信号入力端子(7
)の入力電圧VIN;’l<Vsよりも低いときは、従
来の技術で説明したようにICI<IC!となり、第2
式、第5式の関係があるためl、<ID3となる必要が
生し、第3n−MO3T(6B)のゲート電極から電荷
が抜かれてしまう。このため上記第3n−MO3T(6
B)のゲート電圧■6は生しないので、第3n−MO3
T(68)はOFF となり、ドレイン電圧が“H”レ
ベルとなりインバータ回路00に“H”レベルが入力さ
れ、信号出力端子α0から“L”レベルが出力される。
I C2= I 2 = I D3 -----
−−−−−−−−−−−−− f5) Signal input terminal (7
) when the input voltage VIN;'l<Vs, ICI<IC!, as explained in the prior art. Then, the second
Because of the relationship of Equation 5 and Equation 5, it is necessary that l<ID3, and the charge is extracted from the gate electrode of the third n-MO3T (6B). Therefore, the third n-MO3T (6
Since the gate voltage of B) 6 is not generated, the 3rd n-MO3
T(68) is turned OFF, the drain voltage becomes "H" level, "H" level is input to the inverter circuit 00, and "L" level is output from the signal output terminal α0.

VINがV3に等しいときは、ICI=IC!となり、
第2、第5式からII  =ID3となる。このとき第
3n’−MO3T(68)のゲート電極には十分な電圧
が与えられないので第3n−MO3T(6B)はOFF
となり、前記vlNくVsの場合と同様に信号出力端子
αつから“L”レベルが出力される。
When VIN is equal to V3, ICI=IC! Then,
From the second and fifth equations, II = ID3. At this time, sufficient voltage is not applied to the gate electrode of the 3rd n'-MO3T (68), so the 3rd n'-MO3T (6B) is turned off.
As in the case of vlN-Vs, the "L" level is output from the signal output terminals α.

VoがV3より高いときは、従来の技術で説明したよう
にIc+>Iczなり、第2、第5弐から11>ID3
となる。従って、過剰電流は第3n−MO3T (68
)のゲート電極とソース電極とで構成される容量の蓄積
電流として流れこむ。上記第3nM OS T (68
)のゲート−ソース間の寄生容量(69)の値をCCS
とすると、ゲート電圧V、は第6式で与えられる。
When Vo is higher than V3, as explained in the conventional technique, Ic+>Icz, and 2nd and 5th 2 to 11>ID3.
becomes. Therefore, the excess current is the third n-MO3T (68
) flows into the capacitor as a storage current formed by the gate electrode and source electrode. The third nM OS T (68
) is the value of parasitic capacitance (69) between the gate and source of CCS
Then, the gate voltage V is given by the sixth equation.

V6が第3n−MO3T(6B)の動作電圧VTI+に
達すると、第3n−MO3T(68)ばONとなり、定
電流源αつの出力電位は接地電位となり、インバータ回
路α印に“L”レベルが入力され、信号出力端しへ゛ル 子α匂から“H″鯵噂1が出力される。
When V6 reaches the operating voltage VTI+ of the 3rd n-MO3T (6B), the 3rd n-MO3T (68) is turned on, the output potential of the constant current source α becomes the ground potential, and the “L” level appears at the inverter circuit α mark. The signal is input, and "H" horse mackerel rumor 1 is output from the signal output terminal.

このドレイン電流■、は第3 n−MO5T(68)の
VGが大きくなると増加する。このとき、Inはpnp
)ランジスタ(67)のベース電流に相当するから、充
分I、が流れることにより上記pnpトランジスタ(6
7)がONシ、上記第3n−MO3T(68)のゲート
電極の過剰電荷を上記1)np)ランジスタ(67)の
エミンタ電極からコレクタ電極へ流すので、V6はpn
pトランジスタ(67)の工ξツターコレクク間飽和電
圧V、。(3□)以上に上昇しない。すなわちI)np
)ランジスタ(67)が無い場合、V6は電源電圧V 
ccに近付くが、pnp)ランジスタ(67〉がある場
合、VGはV EC(satl  が上限となる。
This drain current (2) increases as the VG of the third n-MO5T (68) increases. At this time, In is pnp
) corresponds to the base current of the transistor (67), so a sufficient current I flows through the pnp transistor (67).
7) is ON, the excess charge on the gate electrode of the third n-MO3T (68) flows from the emitter electrode of the transistor (67) to the collector electrode of the transistor (67), so V6 becomes pn
The terminal-to-collection saturation voltage V of the p-transistor (67). It does not rise above (3□). i.e. I)np
) If there is no transistor (67), V6 is the power supply voltage V
cc, but when there is a pnp) transistor (67), VG is capped at VEC(satl).

第2 図+8+はpnp)ランジスタ(67)の有無に
よるV6の時間経過の比較図である。第2図(a)にお
いて、横軸は時間、縦軸は■、に採られている。
FIG. 2 +8+ is a comparison diagram of the time course of V6 with and without the pnp transistor (67). In FIG. 2(a), the horizontal axis is time and the vertical axis is .

また第2図(blはpnp)ランジスタ(67)の有無
による出力信号電圧V。の時間経過の比較図である。
Also, in FIG. 2 (bl is pnp) the output signal voltage V depending on the presence or absence of the transistor (67). It is a comparative diagram of the time course of.

第2図fb)においては横軸は時間、縦軸はvoに採ら
れている。第2図(a)、第2図(blは時間軸の原点
を一致させて描かれている。第2図falにおいて、上
記pnp)ランジスタ(67)の無い場合の第3nMO
3T(6B)(7)ゲート電圧Vcが点線(すなわちV
6□6□〉で、またpnp トランジスタ(67)があ
る場合のV、が実線(すなわちVGI曲線)で示されて
いる。第2図においてt、は信号入力端子(7)の入力
電圧がしきい値電圧V、より大きくなる時刻、t2は逆
に信号入力端子(7)の入力電圧がしきい値電圧V3よ
り小さくなる時刻、tXは第3n −M OS T(6
8)のゲート電圧V、がVtc(satlになった時刻
である。
In FIG. 2 fb), the horizontal axis is time and the vertical axis is vo. Figure 2 (a), Figure 2 (bl is drawn with the origin of the time axis coincident. In Figure 2 fal, the above pnp) 3rd nMO without transistor (67)
3T (6B) (7) The gate voltage Vc is the dotted line (i.e. V
6□6□〉, and V when there is a pnp transistor (67) is shown by a solid line (ie, VGI curve). In Fig. 2, t is the time when the input voltage of the signal input terminal (7) becomes higher than the threshold voltage V, and t2 is the time when the input voltage of the signal input terminal (7) becomes lower than the threshold voltage V3. The time, tX, is the third n-M OS T (6
This is the time when the gate voltage V of 8) becomes Vtc (satl).

いまtl =0とおくと、tlからt2までの■。If we now set tl = 0, ■ from tl to t2.

の変化は、第3 n−MOS T(68)のゲート−ソ
ース間の寄生容量(69)の値をCGS、1=0のとき
、■、=0、t−CCで■。=Vccとしたとき第7式
%式% (7) (但し、αは正の定数) ■G−0からV、−VTI+となるまでの時間Δtはp
np)ランジスタ(67)の有無に関わらず第8式で示
される。
The change in is the value of the parasitic capacitance (69) between the gate and source of the third n-MOS T (68) when CGS, 1 = 0, ■; when = 0, and t-CC, ■. = Vcc, the seventh formula % formula % (7) (However, α is a positive constant) ■The time Δt from G-0 to V, -VTI+ is p
np) It is expressed by the eighth equation regardless of the presence or absence of the transistor (67).

V cc 次に第3 n−MOS T(6B)のゲート電圧がt−
〇の初期値V6゜から減少する様子は第9式で示される
V cc Next, the gate voltage of the third n-MOS T (6B) is t-
The manner in which 〇 decreases from the initial value V6° is shown by Equation 9.

(但し、βは正の定数) 第9式は第2図ia)において、t2の時刻でt=0と
した式になっている。
(However, β is a positive constant) Equation 9 is an equation in which t=0 at time t2 in FIG. 2 ia).

第9式においてVG −VGOから減少しはじめて、v
c=VtHに達するまでの時間Δt2は第10式%式% 第10式からpnp)ランジスタ(67)がある場合、
初期値はV G =V EC(amいで、上記初期値V
ECcsat+ からVTHに減少するまでの時間Δt
z+は第11式で示される。
In the ninth equation, when VG −VGO begins to decrease, v
The time Δt2 until c=VtH is reached is given by Equation 10 (%) From Equation 10 (pnp) When there is a transistor (67),
The initial value is V G = V EC (in am, the above initial value V
Time Δt until ECcsat+ decreases to VTH
z+ is shown by the 11th equation.

TM VEC(smtl pnpトランジスタ(67)が無い場合、初期値はVG
−Vccで、上記初期値V ccからVTIIに減少す
るまでの時間Δtitは第12式で示される。
TM VEC (If there is no smtl pnp transistor (67), the initial value is VG
-Vcc, the time Δtit required for the initial value Vcc to decrease to VTII is expressed by Equation 12.

 cc 第11式、第12式で与えられたΔt21およびΔt2
□の大小関係はVTII<VECl、、〈vCcの関係
があるので第13式で示される。
cc Δt21 and Δt2 given by Equations 11 and 12
Since the magnitude relationship of □ is VTII<VECl, .<vCc, it is expressed by Equation 13.

Δt21<Δt2□            α濁よっ
て、pnl))ランジスタ(67〉をこの発明における
ように接続することにより、応答性がΔt2□Δtz+
だけ改善される。
By connecting the transistor (67) as in the present invention, the response becomes Δt2□Δtz+
only improved.

また上記の実施例では、マイクロコンピュータの電圧検
出回路について示したが、他の低電流消費で動作するM
O3T出力回路を備えた回路などであってもよく、上記
実施例と同様の効果を奏する。
Furthermore, in the above embodiment, the voltage detection circuit of a microcomputer was shown, but other microcomputer voltage detection circuits may be used.
A circuit including an O3T output circuit or the like may be used, and the same effects as in the above embodiment can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば定電流源の出力電位を
第1電位点電位または第2電位点電位に切り替える電界
効果トランジスタのドレイン電流によりバイポーラトラ
ンジスタを制御すると共に、上記電界効果トランジスタ
の制御端子の余剰電荷を上記バイポーラトランジスタを
経由して第2電位点に移動させるように構成したので、
電圧検出回路の消費電流が微小になった場合でも電圧検
出回路を応答性よく動作させ得るという効果がある。
As described above, according to the present invention, the bipolar transistor is controlled by the drain current of the field effect transistor that switches the output potential of the constant current source to the first potential point potential or the second potential point potential, and the field effect transistor is controlled. Since the configuration is such that the excess charge at the terminal is moved to the second potential point via the bipolar transistor,
This has the effect that the voltage detection circuit can operate with good responsiveness even when the current consumption of the voltage detection circuit becomes very small.

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

第1図はこの発明の一実施例による電圧検出回路の回路
図、第2図+a)はpnpトランジスタの有無によるゲ
ート電圧の時間経過を比較する図、第2囲い)はpnp
)ランジスタの有無による出力信号電圧の時間経過を比
較する図、第3図は従来技術による電圧検出回路の回路
図である。 図において、(3)は第1電位点、(4)は第1トラン
ジスタ、(6)は第2トランジスタ、(8)は第1負荷
、Qlは第2電位点、0υは第2負荷、α9は定電流源
、α匂は信号出力端子、(30)または(40)は第1
カレントごラー回路、(40)または(30)は第2カ
レントミラー回路、(50)は第3カレントξラ−回路
、(67)はバイポーラトランジスタ、(68)は電界
効果トランジスタを示す。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a circuit diagram of a voltage detection circuit according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 +a) is a diagram comparing the time course of gate voltage with and without a PNP transistor, and Fig.
) FIG. 3 is a circuit diagram of a voltage detection circuit according to the prior art. In the figure, (3) is the first potential point, (4) is the first transistor, (6) is the second transistor, (8) is the first load, Ql is the second potential point, 0υ is the second load, α9 is a constant current source, α is a signal output terminal, (30) or (40) is the first
(40) or (30) is a second current mirror circuit, (50) is a third current mirror circuit, (67) is a bipolar transistor, and (68) is a field effect transistor. In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1電位点に接続された第1および第2カレントミラー
回路、 上記第1および第2カレントミラー回路のそれぞれの入
力段の電流を独立に受ける入力端子と、同じ入力信号が
印加される制御端子と、第1負荷を介して互いに接続さ
れた出力端子とを有する第1および第2トランジスタ、 上記第1および第2トランジスタの出力端子の接続点と
第2電位点との間に設けられた第2負荷、上記第1カレ
ントミラー回路の出力段の電流を入力とする第3カレン
トミラー回路、 上記第1電位点に接続された定電流源の出力電位に応じ
て信号を出力する信号出力端子、上記第3カレントミラ
ー回路の出力段の電流と、上記第2カレントミラー回路
の出力段の電流との差が制御端子に注入されることによ
り、上記定電流源の出力電位を第1電位点電位または第
2電位点電位に切り換える電界効果トランジスタ、およ
び上記電界効果トランジスタのドレイン電流により制御
され、上記電界効果トランジスタの制御端子の余剰電荷
を上記第2電位点に移動させるバイポーラトランジスタ
、を備えた電圧検出回路。
[Claims] First and second current mirror circuits connected to a first potential point; input terminals that independently receive the currents of the respective input stages of the first and second current mirror circuits, and the same input signal; first and second transistors having a control terminal to which is applied, and an output terminal connected to each other via a first load; a connection point between the output terminals of the first and second transistors and a second potential point; A second load provided in between, a third current mirror circuit which receives the current of the output stage of the first current mirror circuit, and a signal according to the output potential of a constant current source connected to the first potential point. The difference between the current at the output stage of the signal output terminal, the third current mirror circuit, and the output stage of the second current mirror circuit is injected into the control terminal, thereby increasing the output potential of the constant current source. a field effect transistor that switches the potential to a first potential point potential or a second potential point potential, and a bipolar transistor that is controlled by a drain current of the field effect transistor and moves surplus charge at a control terminal of the field effect transistor to the second potential point. A voltage detection circuit with a transistor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100767450B1 (en) * 2007-03-08 2007-10-17 박강수 Steam cooking machine

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