JPH06130092A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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- JPH06130092A JPH06130092A JP28206992A JP28206992A JPH06130092A JP H06130092 A JPH06130092 A JP H06130092A JP 28206992 A JP28206992 A JP 28206992A JP 28206992 A JP28206992 A JP 28206992A JP H06130092 A JPH06130092 A JP H06130092A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は所定の外部端子に通常動
作では加えることのない高い電圧を加えて、通常の動作
以外の特殊な動作を実行させることができる機能を備え
た半導体集積回路装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device having a function capable of executing a special operation other than a normal operation by applying a high voltage which is not applied in a normal operation to a predetermined external terminal. It is about.
【0002】近年、半導体集積回路装置においてはユー
ザの要望に応えるためにも多機能化が求められている。
一方、多機能化に伴い入出力端子も増加し、パッケージ
の外部端子も多ピン化し回路配線も増加することから、
ダウンサイジングを図る上で問題となっている。そこ
で、1つの外部端子を多目的に利用することが考えられ
ている。すなわち、外部端子に通常動作では加えること
のない高い電圧を加え、内部回路に設けた電圧検出回路
にてこの電圧を検知し通常動作と違う例えばテストモー
ド等の特殊なモードを半導体集積回路装置に選択させる
といったものである。In recent years, semiconductor integrated circuit devices are required to have multiple functions in order to meet the demands of users.
On the other hand, as the number of functions increases, the number of input / output terminals will increase, and the external terminals of the package will also increase in number of pins, increasing circuit wiring,
This is a problem in downsizing. Therefore, it is considered to use one external terminal for multiple purposes. That is, a high voltage that is not applied in normal operation is applied to the external terminal, this voltage is detected by the voltage detection circuit provided in the internal circuit, and a special mode such as a test mode different from normal operation is applied to the semiconductor integrated circuit device. It is something to choose.
【0003】このような機能を半導体集積回路装置に持
たせるためには内部回路に電圧検出回路を設ける必要が
あり、電圧検出回路は正確な電圧検出と安定した検出結
果を出力させる必要がある。In order for the semiconductor integrated circuit device to have such a function, it is necessary to provide a voltage detection circuit in the internal circuit, and the voltage detection circuit needs to output accurate voltage detection and a stable detection result.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置において、図
5に示すように、例えば外部入力端子20と入力バッフ
ァ21との間に電圧検出回路22を設けたものがある。
この電圧検出回路22は外部入力端子20から通常の動
作で使用されない高い電圧が印加されたことを検知し、
内部回路に通常の動作モードと異なるテストモード等の
特殊なモードを実行させるようにしている。すなわち、
電圧検出回路22は外部入力端子20に印加される電圧
によって特殊モード検出を行っている。従って、該外部
入力端子20は2通りの使用態様が可能なり外部端子の
増加を抑え半導体集積回路装置の小型化を図ることが可
能となる。2. Description of the Related Art Conventionally, in some semiconductor integrated circuit devices, as shown in FIG. 5, a voltage detection circuit 22 is provided between an external input terminal 20 and an input buffer 21, for example.
This voltage detection circuit 22 detects that a high voltage not used in normal operation is applied from the external input terminal 20,
The internal circuit is made to execute a special mode such as a test mode different from the normal operation mode. That is,
The voltage detection circuit 22 performs special mode detection based on the voltage applied to the external input terminal 20. Therefore, the external input terminal 20 can be used in two ways, and an increase in the number of external terminals can be suppressed and the size of the semiconductor integrated circuit device can be reduced.
【0005】電圧検出回路22を詳述すると、電圧検出
回路22は4個のエンハンスメント型NチャネルMOS
トランジスタT1〜T4とCMOSトランジスタからな
るインバータ23とから構成されている。各MOSトラ
ンジスタT1〜T4はそれぞれゲート端子とドレイン端
子を互いに接続し、その各MOSトランジスタT1〜T
4を直列に接続している。そして、MOSトランジスタ
T1のドレイン端子は外部入力端子20と入力バッファ
21とを結ぶ信号線に接続されている。また、MOSト
ランジスタT4のソース端子はCMOSインバータ23
を介して図示しない内部回路に接続されている。The voltage detecting circuit 22 will be described in detail. The voltage detecting circuit 22 includes four enhancement type N channel MOSs.
It is composed of transistors T1 to T4 and an inverter 23 composed of a CMOS transistor. Each of the MOS transistors T1 to T4 has its gate terminal and drain terminal connected to each other, and each of the MOS transistors T1 to T4
4 are connected in series. The drain terminal of the MOS transistor T1 is connected to the signal line connecting the external input terminal 20 and the input buffer 21. The source terminal of the MOS transistor T4 is the CMOS inverter 23.
Is connected to an internal circuit (not shown) via.
【0006】そして、図6に示すように入力電圧Vin
よって外部入力端子20の電圧Vpが4個のMOSトラ
ンジスタT1〜T4のスレッショルド電圧Vth1の総
和以上になった時、MOSトランジスタT4のソース端
子の電圧VA がゼロ電位から上昇し始める。やがて、入
力電圧Vinによって電圧Vpが電源電圧Vcc以上に
なってソース端子の電圧VA のレベルがCMOSインバ
ータ23のスレッショルド電圧Vth2を超えると、同
インバータ23の出力はHレベルからLレベルとなる。Then, as shown in FIG. 6, the input voltage Vin
Therefore, when the voltage Vp of the external input terminal 20 exceeds the sum of the threshold voltages Vth1 of the four MOS transistors T1 to T4, the voltage VA of the source terminal of the MOS transistor T4 starts to rise from zero potential. Eventually, when the voltage Vp becomes equal to or higher than the power supply voltage Vcc due to the input voltage Vin and the level of the voltage VA at the source terminal exceeds the threshold voltage Vth2 of the CMOS inverter 23, the output of the inverter 23 changes from H level to L level.
【0007】すなわち、MOSトランジスタT1〜T4
及びCMOSインバータ23のスレッショルド電圧Vt
h1,Vth2は、入力電圧Vinが電源電圧Vcc以
上になったときにMOSトランジスタT4のソース端子
Aから出力されるレベルがCMOSインバータ23のス
レッショルド電圧Vth2以上になるように予め設定さ
れている。That is, the MOS transistors T1 to T4
And the threshold voltage Vt of the CMOS inverter 23
h1 and Vth2 are preset such that the level output from the source terminal A of the MOS transistor T4 becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth2 of the CMOS inverter 23 when the input voltage Vin becomes equal to or higher than the power supply voltage Vcc.
【0008】そして、このCMOSインバータ23の出
力がHレベルからLレベルになった時、すなわち特殊モ
ード検出を行った時、半導体集積回路装置の内部回路は
通常の動作モード以外のテスト・モード等の特殊モード
を実行する。When the output of the CMOS inverter 23 changes from the H level to the L level, that is, when the special mode is detected, the internal circuit of the semiconductor integrated circuit device is in a test mode other than the normal operation mode. Run special mode.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、電圧検
出回路22による入力電圧Vinの検出はMOSトラン
ジスタT1〜T4及びCMOSインバータ23のスレッ
ショルド電圧Vth1,Vth2によって決定されかつ
大きく影響を受ける。従って、MOSトランジスタT1
〜T4及びCMOSインバータ23のスレッショルド電
圧Vth1,Vth2はバラ付くことなく常に一定とな
るように製造されることが望ましい。As described above, the detection of the input voltage Vin by the voltage detection circuit 22 is determined and greatly affected by the threshold voltages Vth1 and Vth2 of the MOS transistors T1 to T4 and the CMOS inverter 23. Therefore, the MOS transistor T1
˜T4 and the threshold voltages Vth1 and Vth2 of the CMOS inverter 23 are preferably manufactured so that they are always constant without variation.
【0010】しかしながら、MOSトランジスタT1〜
T4及びCMOSインバータ23のスレッショルド電圧
を常に一定となるように製造することは困難である。従
って、製造バラツキに起因してMOSトランジスタT1
〜T4のスレッショルド電圧Vth1が僅かでも目的の
値から外れた場合、その誤差電圧がMOSトランジスタ
T1〜T4の総和として現れる。その結果、その誤差電
圧がMOSトランジスタT1〜T4のスレッショルド電
圧Vth1の総和に直接影響し、正確な電圧検出ができ
なくなる問題が生じる。また、CMOSインバータ23
の製造バラツキに起因してスレッショルド電圧Vth2
が僅かでも目的の値から外れた場合でも同様であった。However, the MOS transistors T1.about.
It is difficult to manufacture the threshold voltages of T4 and the CMOS inverter 23 so that they are always constant. Therefore, due to manufacturing variations, the MOS transistor T1
Even if the threshold voltage Vth1 of .about.T4 deviates from the target value even a little, the error voltage appears as the sum of the MOS transistors T1 to T4. As a result, the error voltage directly affects the sum of the threshold voltages Vth1 of the MOS transistors T1 to T4, which causes a problem that accurate voltage detection cannot be performed. In addition, the CMOS inverter 23
Threshold voltage Vth2 due to manufacturing variations in
It was the same even when the value was slightly different from the target value.
【0011】つまり、入力電圧Vinが電源電圧Vcc
より小さいくても特殊モードと検出したり、反対に特殊
モードにするために電源電圧Vccより高い入力電圧V
inが印加されても特殊モードと検出しなかったりす
る。That is, the input voltage Vin is the power supply voltage Vcc.
Input voltage V higher than power supply voltage Vcc to detect special mode even if smaller
Even if in is applied, the special mode may not be detected.
【0012】さらに、MOSトランジスタT4のソース
端子の電圧VA のレベルは入力電圧Vinとほぼ同じ変
化量で変化する。従って、ソース端子の電圧VA のレベ
ルは入力電圧Vinによっては電源電圧Vcc以下であ
ったり、電源電圧Vcc以上であったりする。すなわ
ち、ソース端子の電圧VA のレベルは広い範囲で変化す
ることから、入力電圧Vinの値によって、ソース端子
の電圧VA のレベルがCMOSインバータ23のスレッ
ショルド電圧Vth2の付近にあるとき、CMOSイン
バータ23に貫通電流が流れるという問題が生じる。Furthermore, the level of the voltage VA at the source terminal of the MOS transistor T4 changes with the same amount of change as the input voltage Vin. Therefore, the level of the voltage VA at the source terminal may be below the power supply voltage Vcc or above the power supply voltage Vcc depending on the input voltage Vin. That is, since the level of the voltage VA of the source terminal changes in a wide range, when the level of the voltage VA of the source terminal is near the threshold voltage Vth2 of the CMOS inverter 23 depending on the value of the input voltage Vin, There is a problem that a through current flows.
【0013】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はトランジスタの製造バラ
ツキに影響され難く、正確に常に安定した入力電圧の検
出結果を生成することができる半導体集積回路装置を提
供することにある。The present invention has been made in order to solve the above problems, and its purpose is to be hardly affected by manufacturing variations of transistors, and a semiconductor capable of accurately and always generating a stable input voltage detection result. An object is to provide an integrated circuit device.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。半導体集積回路装置の内部回路1は信号線2
を介して外部端子3に接続され、その外部端子3から入
力電圧Vinを入力する。電圧検出回路4は信号線2に
接続され、外部端子3からの入力電圧Vinを入力す
る。また、電圧検出回路4は内部回路1に供給する電源
電圧Vccの電源線5に接続され、電源線5を介して電
源電圧Vccを入力する。FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention. The internal circuit 1 of the semiconductor integrated circuit device is a signal line 2
The input voltage Vin is input from the external terminal 3 connected to the external terminal 3. The voltage detection circuit 4 is connected to the signal line 2 and receives the input voltage Vin from the external terminal 3. Further, the voltage detection circuit 4 is connected to the power supply line 5 of the power supply voltage Vcc supplied to the internal circuit 1, and inputs the power supply voltage Vcc via the power supply line 5.
【0015】そして、電圧検出回路4は入力電圧Vin
と電源電圧Vccとの大小関係を比較する。その比較結
果の信号Voutを内部回路1に出力する。内部回路1
は比較結果Voutに基づいて通常動作か、別の新たな
動作機能を実行かを判断し、そのための処理動作を行う
ようになる。The voltage detection circuit 4 receives the input voltage Vin
Is compared with the power supply voltage Vcc. The comparison result signal Vout is output to the internal circuit 1. Internal circuit 1
Determines whether to perform a normal operation or another new operation function based on the comparison result Vout, and performs a processing operation therefor.
【0016】[0016]
【作用】従って、本発明によれば、外部端子3に電源電
圧Vccより高い入力電圧Vinを印加すると、電圧検
出回路4は電源電圧Vccと入力電圧Vinを比較して
入力電圧Vinが電源電圧Vccより高いことを検出す
る。この検出結果の信号Voutは内部回路1に出力さ
れ、内部回路1は通常動作とは異なる別の新たな動作機
能を実行する状態になる。Therefore, according to the present invention, when the input voltage Vin higher than the power supply voltage Vcc is applied to the external terminal 3, the voltage detection circuit 4 compares the power supply voltage Vcc with the input voltage Vin and the input voltage Vin is the power supply voltage Vcc. Detect higher. The detection result signal Vout is output to the internal circuit 1, and the internal circuit 1 is in a state of executing another new operation function different from the normal operation.
【0017】なお、電源電圧Vccと入力電圧Vinと
を直接比較しなくてもよく。電源電圧Vccと入力電圧
Vinのそれぞれによって作られた電圧レベル同志を比
較するようにしてもよい。The power supply voltage Vcc and the input voltage Vin need not be directly compared. The voltage levels generated by the power supply voltage Vcc and the input voltage Vin may be compared with each other.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図2、
図3に従って説明する。図2は半導体集積回路装置10
内に構成した電圧検出回路を示し、電源電圧入力回路部
11、外部電圧入力回路部12、比較回路部13及び出
力回路部14とから構成されている。電源電圧入力回路
部11は2個のエンハンスメント型NチャネルMOSト
ランジスタT10,T11とから構成されている。各MOS
トランジスタT10,T11はそれぞれゲート端子とドレイ
ン端子を互いに接続し、その各MOSトランジスタT1
0,T11を直列に接続している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIG.
It will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a semiconductor integrated circuit device 10.
The voltage detection circuit configured inside is shown, and includes a power supply voltage input circuit unit 11, an external voltage input circuit unit 12, a comparison circuit unit 13, and an output circuit unit 14. The power supply voltage input circuit section 11 is composed of two enhancement type N channel MOS transistors T10 and T11. Each MOS
Transistors T10 and T11 have their gate terminals and drain terminals connected to each other, and their respective MOS transistors T1
0 and T11 are connected in series.
【0019】MOSトランジスタT10のドレイン端子は
こ高電圧側の電源電圧Vccの電源線15に接続されてい
る。また、MOSトランジスタT11のソース端子は低電
圧側の電源電圧Vssの電源線16に接続されている。
従って、NチャネルMOSトランジスタT10のソースの
電圧Vaは電源電圧VccからMOSトランジスタT10
のスレッショルド電圧Vth1を引いた電圧(=Vcc
−Vth1)となる。そして、この電圧Vaは比較回路
部13に出力される。The drain terminal of the MOS transistor T10 is connected to the power supply line 15 of the power supply voltage Vcc on the high voltage side. The source terminal of the MOS transistor T11 is connected to the power supply line 16 of the power supply voltage Vss on the low voltage side.
Therefore, the source voltage Va of the N-channel MOS transistor T10 changes from the power supply voltage Vcc to the MOS transistor T10.
Threshold voltage Vth1 (= Vcc
-Vth1). Then, this voltage Va is output to the comparison circuit unit 13.
【0020】なお、電源電圧Vcc,Vssは半導体集
積回路装置10が通常の動作を行うに必要な動作電源で
あって、制御信号やデータの電圧レベルはこの両電源電
圧Vcc,Vssの間の電圧で行われる。The power supply voltages Vcc and Vss are operating power supplies required for the semiconductor integrated circuit device 10 to perform a normal operation, and the voltage level of control signals and data is a voltage between these power supply voltages Vcc and Vss. Done in.
【0021】外部電圧入力回路部12は4個のエンハン
スメント型NチャネルMOSトランジスタT12〜T15と
から構成されている。各MOSトランジスタT12〜T15
はそれぞれゲート端子とドレイン端子を互いに接続し、
その各MOSトランジスタT12〜T15が直列に接続され
ている。The external voltage input circuit section 12 is composed of four enhancement type N channel MOS transistors T12 to T15. Each MOS transistor T12 to T15
Connect the gate and drain terminals to each other,
The MOS transistors T12 to T15 are connected in series.
【0022】MOSトランジスタT12のドレイン端子は
外部入力端子17と入力バッファ18とを結ぶ信号線1
9に接続されている。また、MOSトランジスタT15の
ソース端子は電源電圧Vssの電源線16に接続されて
いる。外部端子17は本実施例では通常動作において制
御信号を入力する端子であって、その制御信号は信号線
19を介して入力バッファ18に出力される。入力バッ
ファ18に出力された制御信号は図示しない内部回路に
出力され、該内部回路は制御信号に基づいて通常の動作
制御を実行するようになっている。The drain terminal of the MOS transistor T12 is a signal line 1 connecting the external input terminal 17 and the input buffer 18.
9 is connected. The source terminal of the MOS transistor T15 is connected to the power supply line 16 of the power supply voltage Vss. The external terminal 17 is a terminal for inputting a control signal in the normal operation in this embodiment, and the control signal is output to the input buffer 18 via the signal line 19. The control signal output to the input buffer 18 is output to an internal circuit (not shown), and the internal circuit executes normal operation control based on the control signal.
【0023】また、外部入力端子17は前記通常動作に
おける制御信号の他にその制御信号の電圧レベルでは印
加されない電源電圧Vccより大きい電圧であって別の
動作を実行させるための制御信号を入力することができ
るようになっている。In addition to the control signal for the normal operation, the external input terminal 17 inputs a control signal for executing another operation, which is a voltage higher than the power supply voltage Vcc which is not applied at the voltage level of the control signal. Is able to.
【0024】従って、外部入力端子17に印加される入
力電圧Vinに対して、外部入力端子17とMOSトラ
ンジスタT12間のノードNpと、MOSトランジスタT
12のソースとMOSトランジスタT13間のノードN1と
の関係は、図3に示すようになる。すなわち、入力電圧
Vin(ノードNp)がMOSトランジスタT12のスレ
ッショルド電圧Vth1以上になると、MOSトランジ
スタT12はオンする。そして、ノードN1の電圧VN1は
入力電圧Vin(ノードNp)に対してスレッショルド
電圧Vth1分だけ低い値(=Vin−Vth1)とな
る。Therefore, with respect to the input voltage Vin applied to the external input terminal 17, the node Np between the external input terminal 17 and the MOS transistor T12 and the MOS transistor T.
The relationship between the source of 12 and the node N1 between the MOS transistor T13 is as shown in FIG. That is, when the input voltage Vin (node Np) becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth1 of the MOS transistor T12, the MOS transistor T12 turns on. Then, the voltage VN1 of the node N1 becomes a value (= Vin−Vth1) lower than the input voltage Vin (node Np) by the threshold voltage Vth1.
【0025】同様に、ノードNpとノードN2との関係
では、ノードNpがMOSトランジスタT12,T13のス
レッショルド電圧Vth1の総和(2Vth1)以上に
なると、MOSトランジスタT12,T13はオンする。そ
して、ノードN2の電圧VN2はノードNpに対してスレ
ッショルド電圧Vth1の2倍分だけ低い値(=Vin
−2Vth1)となる。そして、ノードN2の電圧VN2
は比較回路部13に出力される。Similarly, regarding the relationship between the node Np and the node N2, when the node Np becomes equal to or higher than the sum (2Vth1) of the threshold voltages Vth1 of the MOS transistors T12 and T13, the MOS transistors T12 and T13 are turned on. The voltage VN2 at the node N2 is lower than the node Np by twice the threshold voltage Vth1 (= Vin
-2Vth1). Then, the voltage VN2 of the node N2
Is output to the comparison circuit unit 13.
【0026】さらに、ノードNpとノードN3との関係
では、ノードNpがMOSトランジスタT12,T13,T
14のスレッショルド電圧Vth1の総和(3Vth1)
以上になると、各MOSトランジスタT12,T13,T14
はオンする。そして、ノードN3の電圧VN3はノードN
pに対してスレッショルド電圧Vth1の3倍分だけ低
い値(=Vin−3Vth1)となる。Further, regarding the relationship between the node Np and the node N3, the node Np is the MOS transistors T12, T13, T.
Sum of 14 threshold voltages Vth1 (3Vth1)
If it becomes above, each MOS transistor T12, T13, T14
Turns on. The voltage VN3 of the node N3 is the node N
A value (= Vin−3Vth1) lower than p by three times the threshold voltage Vth1.
【0027】比較回路部13はカレント・ミラー回路で
あって、一対のエンハンスメント型PチャネルMOSト
ランジスタT16,T17のゲートが互いに接続され、一方
のPチャネルMOSトランジスタT17のドレインがその
ゲートに接続されている。両PチャネルMOSトランジ
スタT16,T17のソースはそれぞれ電源電圧Vccの電源
線15に接続されている。The comparison circuit section 13 is a current mirror circuit in which the gates of a pair of enhancement type P-channel MOS transistors T16 and T17 are connected to each other and the drain of one P-channel MOS transistor T17 is connected to its gate. There is. The sources of both P-channel MOS transistors T16 and T17 are connected to a power supply line 15 having a power supply voltage Vcc.
【0028】また、PチャネルMOSトランジスタT16
のドレインはエンハンスメント型NチャネルMOSトラ
ンジスタT18のドレインに接続され、そのドレインは出
力端子として出力回路部14に接続されている。一方、
PチャネルMOSトランジスタT17のドレインはエンハ
ンスメント型NチャネルMOSトランジスタT19のドレ
インに接続されている。この両NチャネルMOSトラン
ジスタT18,T19のソースは互いに結合されている。そ
して、NチャネルMOSトランジスタT18のゲートには
電源電圧入力回路部11の電圧Va(=Vcc−Vth
1)が入力される。また、NチャネルMOSトランジス
タT19のゲートには外部電圧入力回路部12におけるノ
ードN2の電圧VN2(=Vin−2Vth1)が入力さ
れる。Further, a P-channel MOS transistor T16
Is connected to the drain of the enhancement-type N-channel MOS transistor T18, and the drain is connected to the output circuit section 14 as an output terminal. on the other hand,
The drain of the P-channel MOS transistor T17 is connected to the drain of the enhancement-type N-channel MOS transistor T19. The sources of both N-channel MOS transistors T18 and T19 are coupled to each other. The gate of the N-channel MOS transistor T18 has a voltage Va (= Vcc-Vth) of the power supply voltage input circuit section 11.
1) is input. Further, the voltage VN2 (= Vin-2Vth1) of the node N2 in the external voltage input circuit unit 12 is input to the gate of the N-channel MOS transistor T19.
【0029】また、両MOSトランジスタT18,T19の
ソースは制御用のエンハンスメント型NチャネルMOS
トランジスタT20のドレインと接続されていて、そのM
OSトランジスタT20のソースは電源電圧Vssの電源
線16に接続されている。The sources of both MOS transistors T18 and T19 are enhancement type N channel MOS for control.
It is connected to the drain of transistor T20 and its M
The source of the OS transistor T20 is connected to the power supply line 16 having the power supply voltage Vss.
【0030】この制御用のNチャネルMOSトランジス
タT20はゲートに図示しない内部回路から制御信号CS
が入力される。制御信号CSはこの電圧検出回路を動作
状態にする場合にHレベルの信号を出力し、電圧検出回
路を不使用状態にする場合にLレベルの信号を出力す
る。従って、制御信号CSがHレベルの信号のとき、N
チャネルMOSトランジスタT20はオンし、MOSトラ
ンジスタT18,T19のソースの電位を制御する。This control N-channel MOS transistor T20 has its gate supplied with a control signal CS from an internal circuit (not shown).
Is entered. The control signal CS outputs an H level signal when the voltage detection circuit is in an operating state, and outputs an L level signal when the voltage detection circuit is in an unused state. Therefore, when the control signal CS is an H level signal, N
The channel MOS transistor T20 is turned on and controls the potentials of the sources of the MOS transistors T18 and T19.
【0031】そして、電圧VaがノードN2の電圧VN2
より高いとき、MOSトランジスタT18はオンし、MO
SトランジスタT19はオフする。従って、MOSトラン
ジスタT18のドレイン電圧はLレベルとなり、そのLレ
ベルのドレイン電圧が出力回路部14に出力される。The voltage Va is the voltage VN2 of the node N2.
When it is higher, the MOS transistor T18 turns on and the MO
The S transistor T19 is turned off. Therefore, the drain voltage of the MOS transistor T18 becomes L level, and the L level drain voltage is output to the output circuit section 14.
【0032】また、ノードN2の電圧VN2が電圧Vaよ
り高くなると、MOSトランジスタT18はオフし、MO
SトランジスタT19はオンする。MOSトランジスタT
18のドレイン電圧はHレベルとなり、そのHレベルのド
レイン電圧が出力回路部14に出力されることになる。When the voltage VN2 at the node N2 becomes higher than the voltage Va, the MOS transistor T18 is turned off and the MO transistor T18 is turned on.
The S transistor T19 is turned on. MOS transistor T
The drain voltage of 18 becomes H level, and the H level drain voltage is output to the output circuit unit 14.
【0033】すなわち、電圧Vaは電源電圧Vccに対
してスレッショルド電圧Vth1の1段落ちの電位(=
Vcc−Vth1)である。そして、ノードN2の電圧
VN2は入力電圧Vinに対してスレッショルド電圧Vt
h1の2段落ちの電位(=Vin−2Vth1)であ
る。従って、入力電圧Vinが電源電圧Vcc以上であ
って、電源電圧Vccとスレッショルド電圧Vth1と
を加えた値(=Vcc+Vth1)以上になると、MO
SトランジスタT18のドレイン電圧はLレベルからHレ
ベルとなる。That is, the voltage Va is one step lower than the power supply voltage Vcc by the threshold voltage Vth1 (=
Vcc-Vth1). The voltage VN2 of the node N2 is the threshold voltage Vt with respect to the input voltage Vin.
The potential is a two-step drop of h1 (= Vin−2Vth1). Therefore, when the input voltage Vin is equal to or higher than the power supply voltage Vcc and equal to or higher than a value (= Vcc + Vth1) obtained by adding the power supply voltage Vcc and the threshold voltage Vth1, the MO
The drain voltage of the S transistor T18 changes from the L level to the H level.
【0034】出力回路部14はエンハンスメント型Pチ
ャネルMOSトランジスタT21とエンハンスメント型N
チャネルMOSトランジスタT22からなるCMOSイン
バータで構成されている。そして、PチャネルMOSト
ランジスタT21のソースは電源電圧Vccの電源線15
に接続され、NチャネルMOSトランジスタT22のソー
スは電源電圧Vssの電源線16に接続されている。ま
た、両MOSトランジスタT21,T22のゲートはMOS
トランジスタT18のドレイン電圧を入力し、両MOSト
ランジスタT21,T22のドレインから出力される検出信
号Voutは図示しない内部回路に出力される。The output circuit section 14 includes an enhancement type P channel MOS transistor T21 and an enhancement type N channel.
It is composed of a CMOS inverter composed of a channel MOS transistor T22. The source of the P-channel MOS transistor T21 is the power supply line 15 of the power supply voltage Vcc.
The source of the N-channel MOS transistor T22 is connected to the power supply line 16 of the power supply voltage Vss. The gates of both MOS transistors T21 and T22 are MOS.
The detection signal Vout output from the drains of the MOS transistors T21 and T22 by inputting the drain voltage of the transistor T18 is output to an internal circuit (not shown).
【0035】従って、MOSトランジスタT18のドレイ
ン電圧かLレベルの場合には、検出信号VoutはHレ
ベルとなる。反対に、MOSトランジスタT18のドレイ
ン電圧がHレベルの場合には、検出信号VoutはLレ
ベルとなる。Therefore, when the drain voltage of the MOS transistor T18 is L level, the detection signal Vout becomes H level. On the contrary, when the drain voltage of the MOS transistor T18 is H level, the detection signal Vout becomes L level.
【0036】次に、上記のように構成した電圧検出回路
の作用について説明する。いま、外部端子17に印加さ
れている入力電圧Vinが通常動作のための制御信号の
場合、入力電圧Vinは電源電圧Vccと電源電圧Vs
sの範囲の電圧レベルとなる。つまり、入力電圧Vin
は電源電圧Vcc以下となる。Next, the operation of the voltage detection circuit configured as described above will be described. If the input voltage Vin applied to the external terminal 17 is a control signal for normal operation, the input voltage Vin is equal to the power supply voltage Vcc and the power supply voltage Vs.
The voltage level is in the range of s. That is, the input voltage Vin
Becomes equal to or lower than the power supply voltage Vcc.
【0037】その結果、電圧Va(=Vcc−Vth
1)が電圧VN2(=Vin−2Vth1)より高くな
り、MOSトランジスタT18はオンし、MOSトランジ
スタT19はオフするため、MOSトランジスタT18のド
レイン電圧はLレベルとなる。そのLレベルのドレイン
電圧によって、出力回路部14はHレベルの検出信号V
outを内部回路に出力する。内部回路はこのHレベル
の検出信号Voutに基づいて外部入力端子17からの
制御信号を通常動作のための信号として入力する。そし
て、内部回路は通常の動作を行う。As a result, the voltage Va (= Vcc-Vth)
1) becomes higher than the voltage VN2 (= Vin-2Vth1), the MOS transistor T18 turns on and the MOS transistor T19 turns off, so that the drain voltage of the MOS transistor T18 becomes L level. The L level drain voltage causes the output circuit 14 to detect the H level detection signal V.
Output out to the internal circuit. The internal circuit inputs the control signal from the external input terminal 17 as a signal for normal operation based on the H level detection signal Vout. Then, the internal circuit operates normally.
【0038】一方、内部回路に通常の動作とは違う特殊
な動作(テストモード)を実行させる場合、外部入力端
子17に電源電圧Vcc以上(=Vcc+Vth1以
上)の大きな値の入力電圧Vinが印加される。On the other hand, when the internal circuit is caused to perform a special operation (test mode) different from the normal operation, the input voltage Vin having a large value of the power supply voltage Vcc or more (= Vcc + Vth1 or more) is applied to the external input terminal 17. It
【0039】その結果、電圧VN2(=Vin−2Vth
1)が電圧Va(=Vcc−Vth1)より高くなり、
MOSトランジスタT18はオフし、MOSトランジスタ
T19はオンするため、MOSトランジスタT18のドレイ
ン電圧はHレベルとなる。そのHレベルのドレイン電圧
によって、出力回路部14はLレベルの検出信号Vou
tを内部回路に出力する。内部回路はこのLレベルの検
出信号Voutに基づいて外部入力端子17からの制御
信号が別の特殊な動作(テスト・モード)となり、その
動作を実行するための制御信号であると判断する。そし
て、内部回路は特殊な動作(テスト・モード)を実行す
る。As a result, the voltage VN2 (= Vin-2Vth
1) becomes higher than the voltage Va (= Vcc-Vth1),
Since the MOS transistor T18 turns off and the MOS transistor T19 turns on, the drain voltage of the MOS transistor T18 becomes H level. Due to the H level drain voltage, the output circuit unit 14 causes the L level detection signal Vou.
Output t to the internal circuit. The internal circuit determines that the control signal from the external input terminal 17 becomes another special operation (test mode) based on the L level detection signal Vout and is a control signal for executing the operation. Then, the internal circuit executes a special operation (test mode).
【0040】従って、外部入力端子17はこの電圧検出
回路を設けたことにより、2通りの使用態様が可能とな
る。その結果、特殊モードを実行させるためだけの外部
入力端子は不要となり半導体集積回路装置10の小型化
を図ることができる。Therefore, the external input terminal 17 can be used in two ways by providing this voltage detection circuit. As a result, the external input terminal only for executing the special mode is unnecessary, and the semiconductor integrated circuit device 10 can be downsized.
【0041】また、本実施例では電源電圧Vccと入力
電圧Vinを比較回路部13にて比較するようにした。
従って、従来のように間接的に、すなわち素子の特性
(MOSトランジスタのスレッショルド電圧)と入力電
圧Vinを利用して検出するのに比べて直接的に本実施
例では検出しているため、より精度の高い検出が可能と
なる。In this embodiment, the power supply voltage Vcc and the input voltage Vin are compared in the comparison circuit section 13.
Therefore, as compared with the conventional method, that is, indirectly, that is, the characteristic of the element (threshold voltage of the MOS transistor) and the input voltage Vin are used for the detection, the detection is performed directly in the present embodiment. It becomes possible to detect a high value.
【0042】さらに、本実施例では電源電圧入力回路部
11から比較回路部13に入力する電圧VaはMOSト
ランジスタT10の1段落ちの電圧(=Vcc−Vth
1)である。また、外部電圧入力回路部12から比較回
路部13に入力する電圧VN2はMOSトランジスタT1
2,T13,の2段落ちの電圧(=Vin−2Vth1)
である。従って、MOSトランジスタT10〜T15に製造
バラツキがあっても、MOSトランジスタ1個分の誤差
で済む。その結果、従来のように各MOSトランジスタ
の誤差が累積されることがなく、比較回路部13に入力
する電圧VN2は誤差の小さい安定した電圧を入力するこ
とができる。Further, in this embodiment, the voltage Va input from the power supply voltage input circuit unit 11 to the comparison circuit unit 13 is a voltage (= Vcc-Vth) which is one step lower than that of the MOS transistor T10.
1). Further, the voltage VN2 input from the external voltage input circuit section 12 to the comparison circuit section 13 is the MOS transistor T1.
Two-stage voltage drop of 2, T13 (= Vin-2Vth1)
Is. Therefore, even if there are manufacturing variations in the MOS transistors T10 to T15, the error is one MOS transistor. As a result, unlike the conventional case, the error of each MOS transistor is not accumulated, and the voltage VN2 input to the comparison circuit unit 13 can be a stable voltage with a small error.
【0043】また、CMOSインバータよりなる出力回
路部14は比較回路部13がHレベル又はLレベルの信
号しか出力しないため、CMOSインバータのスレッシ
ョルト電圧Vth2付近で動作されることはない。従っ
て、CMOSインバータに貫通電流が流れ続けるような
ことはない。Further, the output circuit section 14 composed of the CMOS inverter is not operated in the vicinity of the threshold voltage Vth2 of the CMOS inverter because the comparison circuit section 13 outputs only the signal of H level or L level. Therefore, the through current does not continue to flow in the CMOS inverter.
【0044】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば図4に示すように比較回路部13に
対して電源電圧入力回路部11と外部電圧入力回路部1
2を接続を入れ換えて実施してもよい。この場合、出力
回路部14から出力される検出信号Voutは前記実施
例の検出信号Voutを反転させた信号となる。The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, as shown in FIG. 4, the power supply voltage input circuit section 11 and the external voltage input circuit section 1 are provided with respect to the comparison circuit section 13.
2 may be exchanged and implemented. In this case, the detection signal Vout output from the output circuit unit 14 is a signal obtained by inverting the detection signal Vout of the above-described embodiment.
【0045】また、前記実施例では、両電圧入力回路部
11,12についてMOSトランジスタT10〜T15をそ
れぞれ直列に接続して、それぞれ電圧Va,VN2を発生
させている。これを複数の抵抗素子を直列に接続して分
圧回路を形成し電圧Va,VN2を生成するようにしても
よい。Further, in the above embodiment, the MOS transistors T10 to T15 are connected in series with respect to both the voltage input circuit sections 11 and 12 to generate the voltages Va and VN2, respectively. A plurality of resistance elements may be connected in series to form a voltage dividing circuit to generate the voltages Va and VN2.
【0046】さらに、前記実施例では両電圧入力回路部
11,12のMOSトランジスタT11,T14は他のトラ
ンジスタT10,T12,T13,T15と同じ製造プロセスで
製造したMOSトランジスタで製造したが、これを異な
るものにしてもよい。例えば、電流を抑制するためにチ
ャネル長さが大きく、チャネル幅の小さいMOSトラン
ジスタで実施してもよい。この場合、消費電力を抑える
ことができる。すなわち、電流を抑制するものであれば
よく、それを達成するものであれば、抵抗素子、薄膜ト
ランジスタ(TFTトランジスタ)を用いて実施しても
よい。Further, in the above embodiment, the MOS transistors T11, T14 of both voltage input circuit parts 11, 12 are manufactured by the same manufacturing process as the other transistors T10, T12, T13, T15. It may be different. For example, a MOS transistor having a large channel length and a small channel width may be used to suppress the current. In this case, power consumption can be suppressed. That is, any element that suppresses a current may be used, and a resistor element or a thin film transistor (TFT transistor) may be used as long as it achieves that.
【0047】さらにまた、前記実施例では比較回路部1
3をカレント・ミラー回路で具体化したが、これを差動
増幅回路等で具体化してもよい。また、前記実施例では
内部回路に制御信号を入力する外部入力端子に電圧検出
回路を接続したが、例えばデータ入力する外部入力端子
等そのた外部入力端子に接続してもよい。勿論、外部入
力端子に端子に限定されるものではなく、外部出力端子
や入出力端子に電圧検出回路を接続してもよい。Furthermore, in the above embodiment, the comparison circuit unit 1
Although 3 is embodied as a current mirror circuit, it may be embodied as a differential amplifier circuit or the like. Further, in the above embodiment, the voltage detection circuit is connected to the external input terminal for inputting the control signal to the internal circuit, but it may be connected to the external input terminal such as the external input terminal for inputting the data. Of course, the external input terminal is not limited to the terminal, and a voltage detection circuit may be connected to the external output terminal or the input / output terminal.
【0048】さらに、前記実施例では電圧検出回路はテ
スト・モードの特殊な動作のための検出回路として使用
したが、これに限定されるものではなく、その他の特殊
な動作を実行させる場合の検出回路として実施してもよ
い。Furthermore, although the voltage detection circuit is used as a detection circuit for a special operation in the test mode in the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to this, and detection in the case of executing other special operations is also possible. It may be implemented as a circuit.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の半導体集
積回路装置によれば、トランジスタの製造バラツキに影
響され難く、正確に常に安定した入力電圧の検出結果を
生成することができる優れた効果を有する。As described above in detail, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the semiconductor integrated circuit device is not easily affected by the manufacturing variation of the transistor, and it is possible to accurately generate the always stable input voltage detection result. Have an effect.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を説明するための電圧検出回
路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a voltage detection circuit for explaining an embodiment of the present invention.
【図3】電圧検出回路の作用を説明するための波形図で
ある。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the voltage detection circuit.
【図4】電圧検出回路の別例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the voltage detection circuit.
【図5】従来の電圧検出回路を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional voltage detection circuit.
【図6】従来の電圧検出回路の作用を説明するための波
形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of a conventional voltage detection circuit.
1 内部回路 2 信号線 3 外部端子 4 電圧検出回路 5 電源線 Vcc 電源電圧 Vin 入力電圧 Vout 信号 1 Internal Circuit 2 Signal Line 3 External Terminal 4 Voltage Detection Circuit 5 Power Supply Line Vcc Power Supply Voltage Vin Input Voltage Vout Signal
Claims (3)
することない電源電圧(Vcc)より高い電圧を加える
ことによって、内部回路(1)に別の新たな動作機能を
可能にさせるようにした半導体集積回路装置において、 電源電圧(Vcc)と外部端子(3)に印加される入力
電圧(Vin)とを入力し、両電圧(Vin,Vcc)
を比較して入力電圧(Vin)が電源電圧(Vcc)よ
り高いとき内部回路(1)に別の新たな動作機能を実行
させるための信号(Vout)を発生する電圧検出回路
(4)を設けたことを特徴とする半導体集積回路装置。1. An internal circuit (1) is provided with a new operation function by applying a voltage higher than a power supply voltage (Vcc) which is not applied in normal operation to an external terminal (3). In the semiconductor integrated circuit device described above, the power supply voltage (Vcc) and the input voltage (Vin) applied to the external terminal (3) are input, and both voltages (Vin, Vcc) are input.
And a voltage detection circuit (4) for generating a signal (Vout) for causing the internal circuit (1) to execute another new operation function when the input voltage (Vin) is higher than the power supply voltage (Vcc). A semiconductor integrated circuit device characterized by the above.
て、電圧検出回路(4)は電源電圧(Vcc)を入力し
降圧する外部電圧入力回路部(11)と、外部端子
(3)に印加される入力電圧(Vin)を入力し降圧す
る外部電圧入力回路部(12)と、電源電圧(Vcc)
を降圧させた電圧(Va)と入力電圧(Vin)を降圧
させた電圧(VN2)を入力し、両電圧(Va,VN2)の
大小を比較する比較回路部(13)とから構成したこと
を特徴とする半導体集積回路装置。2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the voltage detection circuit (4) is applied to an external voltage input circuit section (11) for inputting and stepping down a power supply voltage (Vcc) and an external terminal (3). An external voltage input circuit section (12) for inputting and stepping down an input voltage (Vin) to be supplied, and a power supply voltage (Vcc)
The input voltage (Vin) and the input voltage (Vin) are input and the comparison circuit unit (13) for comparing the magnitudes of both voltages (Va, VN2). A characteristic semiconductor integrated circuit device.
て、比較回路部(13)はカレント・ミラー回路で構成
したことを特徴とする半導体集積回路装置。3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the comparison circuit section (13) is composed of a current mirror circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28206992A JPH06130092A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28206992A JPH06130092A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06130092A true JPH06130092A (en) | 1994-05-13 |
Family
ID=17647737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28206992A Pending JPH06130092A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06130092A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016081347A (en) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Voltage detection circuit and ic chip |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28206992A patent/JPH06130092A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016081347A (en) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Voltage detection circuit and ic chip |
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