JPH0697796A - パワーオンリセット回路 - Google Patents

パワーオンリセット回路

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JPH0697796A
JPH0697796A JP24514892A JP24514892A JPH0697796A JP H0697796 A JPH0697796 A JP H0697796A JP 24514892 A JP24514892 A JP 24514892A JP 24514892 A JP24514892 A JP 24514892A JP H0697796 A JPH0697796 A JP H0697796A
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JP
Japan
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transistor
voltage
drain
power supply
gate
Prior art date
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Application number
JP24514892A
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English (en)
Inventor
Yutaka Ueda
豊 植田
Nobuaki Miyagawa
宣明 宮川
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH0697796A publication Critical patent/JPH0697796A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低消費電力でありしかも大きな面積を必要と
しないパワーオンリセット回路を提供すること。 【構成】 二つの電源の間に、定電圧回路素子を構成す
るトランジスタ3と、ゲートに監視すべき電源電圧が供
給されるトランジスタ2と、トランジスタ2,3に対す
る電流路を形成するトランジスタ1とからなる直列回路
を接続し、トランジスタ1とトランジスタ2との接続点
に得られる電圧をトランジスタ5のゲートに供給し、ト
ランジスタ5の出力をトランジスタ1のゲート及びイン
バータ7に供給し、インバータ7の出力をトランジスタ
5に直列に接続されたトランジスタ6のゲートとトラン
ジスタ3に直列に接続されたトランジスタ8に供給す
る。電源電圧が立ち上がった後には、各トランジスタに
対する電流通路が遮断され、定常時における消費電力が
抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル回路等に印
加する電源電圧の変化を監視する、パワーオンリセット
回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、抵抗とキャパシタとを用い、これ
らの時定数により電源電圧よりも遅れた信号を発生させ
るパワーオンリセット回路がある。このような回路では
充分な時間的遅れを得るためには大きな値の抵抗とキャ
パシタとが必要となり、集積回路として実現するには大
きな面積を必要とし不向きなものであった。
【0003】また、抵抗やキャパシタを用いないですべ
ての回路素子をMOS型トランジスタで構成したパワー
オンリセット回路が特開平4−79411号公報に開示
されている。
【0004】図4は同公報に開示されている回路を示
す。図4において、1はPチャンネルエンハンスメント
型トランジスタ、2,3はNチャンネルエンハンスメン
ト型トランジスタ、4はNチャンネルとPチャンネルの
対のエンハンスメント型トランジスタから構成されるイ
ンバータ、18は電源、19は基板である。
【0005】図4に示される回路においては、電源電圧
の立ち上がり時において、各トランジスタ1,2,3の
ゲート・ソース間には低い電圧しか印加されないので、
各トランジスタ1,2,3はオフ状態にある。すなわ
ち、インバータ4の入力端子は抵抗とダイオードからな
る回路より基板電位にある。この状態で電源電圧が上昇
すると、この電圧変化は浮遊容量20を介してインバー
タ4の入力端子に伝えられ、インバータ4の入力端子の
電圧も電源電圧と同様に上昇する。電源電圧が更に上昇
しトランジスタ1,2のゲート・ソース間電圧が閾値に
達するとトランジスタ1,2は導通を開始し、トランジ
スタ2のソース電位が上昇する。このとき電源電圧とト
ランジスタ2のソース電位の差は一定に維持される。電
源電圧が更に上昇して、トランジスタ2のソース電位
が、ダイオード接続され定電圧回路素子として機能する
トランジスタ3の閾値以上になるとトランジスタ3が導
通状態となり、トランジスタ2のソース電位が一定電位
に固定される。したがって、これ以降は電源電圧の上昇
分がそのままトランジスタ2のゲート・ソース間電圧の
上昇となり、トランジスタ2の導通度が急激に高まり、
インバータ4の入力電圧がトランジスタ3で決まる定電
圧まで急激に低下する。したがって、インバータ4の出
力電圧は急激に上昇するので、この急激な電圧上昇を利
用して所望のパワーオンリセット動作を行わせることが
できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示す従来の回路においては、電源電圧が定常状態にあっ
てもトランジスタ1,2,3を介して電源18から基板
19に対して電流経路が存在しているため常に電流が流
れている。また、インバータ4の入力端子は電源電圧と
基板電圧の中間電位となっているため、インバータ4を
構成しているPチャンネル型トランジスタ、Nチャンネ
ル型トランジスタが共にオン状態となっており、これら
を介して電源から基板に対して電流経路が存在してい
る。このため、パワーオンリセット回路における消費電
力が大きいという問題があった。またこれらの電流は電
源電圧の上昇と共に増加するため、電源電圧の上昇に伴
って消費電力が急激に増加するという問題があった。
【0007】低消費電力を必要とする回路では、この問
題を回避するためには、トランジスタ1のオン抵抗を高
くして電流量を減らす等の対策が必要であるが、MOS
型トランジスタの場合、オン抵抗を高くするためにはト
ランジスタのチャンネル長を長くしなければならず、ト
ランジスタ自体が大きくなり、大きな面積を必要として
いた。
【0008】そこで、この発明の目的は、低消費電力で
ありしかも大きな面積を必要としないパワーオンリセッ
ト回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のパワーオンリセ
ット回路は、前記目的を達成するため、二つの電源の間
に接続された、定電圧回路素子を構成する第1のトラン
ジスタと、制御電極に監視すべき電源電圧が供給される
第2のトランジスタと、前記第1及び第2のトランジス
タに対する電流路を形成する第3のトランジスタからな
る直列回路と、前記第2のトランジスタと前記第3のト
ランジスタとの接続点に得られる電圧がその制御電極に
供給され、その出力が前記第3のトランジスタの制御電
極に供給される第4のトランジスタと、前記第4のトラ
ンジスタの出力電圧が所定の閾値以上であるか否かを判
別する電圧検知手段と、前記第4のトランジスタに直列
に接続され前記電圧検知手段の出力に応じてそのオンオ
フが制御される第5のトランジスタと、前記第1のトラ
ンジスタに対する電流路を形成し前記電圧検知手段の出
力に応じてそのオンオフが制御される第6のトランジス
タとを設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の作用を図1を参照して具体的に例を挙
げて説明する。
【0011】電源電圧が基板電位と同じ時は、各接続点
10,11,12,13は基板電位となっている。電源
電圧が上昇するとトランジスタ1(第3のトランジス
タ)、トランジスタ2(第2のトランジスタ)はそれぞ
れオン状態となり、インバータ7(電圧検知手段)の出
力端子電位も上昇しトランジスタ6(第5のトランジス
タ)はオン状態となる。また、接続点11は、オン状態
であるトランジスタ8(第6のトランジスタ)によりイ
ンバータ7の出力端子に接続されているため電位が上昇
するが、トランジスタ3(第1のトランジスタ)はダイ
オード接続されているため、それの閾値電圧に達するま
でオン状態とならない。この時、接続点10の電位もト
ランジスタ2がオン状態であるため上昇する。接続点1
1の電位がトランジスタ3の閾値電圧を越えトランジス
タ3がオン状態となると、接続点11は略定電圧に維持
される一方、接続点10の電位が下降しトランジスタ5
(第4のトランジスタ)がオン状態となる。この時、ト
ランジスタ5とトランジスタ6による電圧分割により、
接続点12の電位が上昇し、これに接続するトランジス
タ1がオフ状態となり、電流経路を遮断する。また、接
続点12の電位が上昇すると、インバータ7の出力端子
である接続点13の電位が下降し、トランジスタ8をオ
フ状態とし、電流経路を遮断する。接続点13の電位が
下降し接地電圧になることによりトランジスタ6も遮断
状態となる。これらの手段により、パワーオンの検出時
以外は電源の電流経路を遮断することができる。
【0012】
【実施例】図1に本発明の実施例を示す。図1におい
て、1,5,8はエンハンスメント型のPチャンネルト
ランジスタ、2,3,6はエンハンスメント型のNチャ
ンネルトランジスタ、4,7はインバータである。トラ
ンジスタ1のソース(図中Sで示す。以下同じ)は電源
18に、ドレイン(図中Dで示す。以下同じ)はトラン
ジスタ2のドレインに、ゲート(図中Gで示す。以下同
じ)はインバータ4の入力端子に接続する。トランジス
タ2のゲートは電源18に、ドレインはトランジスタ1
のドレインに、ソースはトランジスタ3のドレインに接
続する。トランジスタ3はゲートとドレインが一括接続
されてダイオード接続とされ、ドレインはトランジスタ
2のソースに、ソースは基板19に接続する。トランジ
スタ5のソースは電源18に、ドレインはトランジスタ
6のドレインに、ゲートはトランジスタ1のドレインと
トランジスタ2のドレインの接続点である接続点10に
接続する。トランジスタ6のドレインはトランジスタ5
のドレインに、ソースは基板19に、ゲートはインバー
タ7の出力端子13に接続する。トランジスタ8のドレ
インはトランジスタ2のドレインとトランジスタ3のド
レインの接続点である接続点11に、ソースはインバー
タ7の出力端子13に、ゲートは基板19に接続する。
インバータ4、インバータ7の各入力端子は一括接続さ
れ、トランジスタ5のドレインとトランジスタ6のドレ
インとの接続点である接続点12に接続する。インバー
タ4の出力信号がパワーオンリセット回路の信号出力と
して出力端子14に出力される。
【0013】本実施例の回路で用いているエンハンスメ
ント型のMOS型トランジスタのゲート・ソース間電圧
(VGS)/ドレイン電流(ID )特性を図2に示す。図
2においてBの点が一般にトランジスタの閾値VTHとよ
ばれている。図2に示すようにVGSが0Vの時はトラン
ジスタはオフ状態にあり電流は0である。VGSがVTH
り低い時、例えば図2におけるAの点では極僅かである
が電流が流れている。VGSがVTHを越えるとトランジス
タはオン状態になり急激に電流が流れ始める。
【0014】次に実施例に従って動作を詳細に説明す
る。説明の都合上、各トランジスタの閾値VTHは等しい
ものとし、各インバータ4,7はエンハンスメント型の
Pチャンネルトランジスタ、Nチャンネルトランジスタ
各一つずつにより構成されているものとする。図2
(a)は実施例における電源電圧及び各接続点の電圧の
時間変化を示すグラフ、同図(b)は電源電流の時間変
化を示すグラフである。20は電源電圧の、30は接続
点10の、31は接続点11の、32は接続点12の、
33は接続点13の、34は出力端子14の、それぞれ
電圧の時間変化であり、21は電源電流の時間変化であ
る。電源電圧が基板電圧の時は各接続点は基板電圧であ
り、以下図2に示す電源電圧の上昇に従って説明する。
【0015】初期状態では各接続点10〜12の電圧が
接地電位にある。電源電圧が低いときは全てのトランジ
スタはオフとなっている。電源電圧が上昇すると、各P
チャンネルトランジスタ1,5,8がオン状態になるた
め、接続点12の電圧がインバータ7の閾値電圧VINV
以下では、インバータ7の出力端子13の電位が上昇す
る。この時、インバータ7の入力である接続点12の電
位はトランジスタ5がオン状態にあるため上昇するが、
トランジスタ6のゲートがインバータ7の出力端子に接
続されているためゲートの電位も上昇しトランジスタ6
もオン状態になり、接続点12の電位はトランジスタ5
とトランジスタ6により分圧された電位になる。このト
ランジスタ5とトランジスタ6による電流経路を第1の
電流経路と呼ぶ。
【0016】また、トランジスタ8のゲートが基板電位
であるため、インバータ7の出力電圧がトランジスタ8
のソースに供給されるとトランジスタ8がオン状態とな
るため、インバータ7の出力端子の電位の上昇はトラン
ジスタ8を通じてトランジスタ3のゲートに伝えられて
トランジスタ3へ電流が流れ、接続点11の電位を上昇
させる。この時、トランジスタ1のゲートは接続点12
の電位でありオン状態にあるため、これを通じ接続点1
0の電位が上昇する。このトランジスタ8とトランジス
タ3による電流経路を第2の電流経路と呼ぶ。
【0017】また、トランジスタ2のゲートは電源18
に接続されているので、接続点11の電圧と電源電圧の
関係からトランジスタ2は非飽和導通状態にあり、トラ
ンジスタ2を通じトランジスタ3に電流が流れる。即
ち、接続点10の電位もトランジスタ1とトランジスタ
2,3により分圧された電位となっている。このトラン
ジスタ1とトランジスタ2,3による電流経路を第3の
電流経路と呼ぶ。
【0018】以上述べたような状態で電源電圧の上昇に
伴い各接続点10,11,12,13の電位は上昇して
いく(図3、時点T0〜T1参照)。
【0019】次に、接続点11の電位がトランジスタ3
の閾値VTHを越えるとトランジスタ3に急激に電流が流
れ始め、ダイオード接続されたトランジスタ3のドレイ
ン電圧、即ち接続点11の電位は略一定値になる(時点
T1〜T2参照)。この時、接続点10の電位は接続点
11と同電位である。
【0020】さらに電源電圧の上昇が続くと、トランジ
スタ5の導通度が増し接続点12の電位が上昇する。接
続点12の電位が上昇し、インバータ7の閾値VINV
越えるとインバータ7の出力端子13の電位が下降し、
トランジスタ6はオフ状態となり、接続点12の電位は
電源電圧と同一になり、第1の電流経路は遮断される
(時点T2)。接続点13の電位が基板電位になるた
め、第2の電流経路であるトランジスタ8の電流経路も
同様に遮断される。またトランジスタ1も接続点12の
電位が電源電圧となることによりカットオフし第3の電
流経路が遮断される。この結果、回路の電源電流は、図
2に波形21示すような変化をたどって略0まで減少
し、低電流化が実現される。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
パワーオン時以外はパワーオンリセット回路の電流経路
を全て遮断するようにしたので、大きな面積を使用する
ことなく消費電力を低減でき、低消費電力が要求される
回路に利用可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例のパワーオンリセット回路
を示す回路図である。
【図2】 エンハンスメント型MOSトランジスタの電
圧電流特性を示すグラフである。
【図3】 この発明の実施例の電源電圧、各接続点の電
圧、電源電流の時間変化を示すグラフである。
【図4】 従来のパワーオンリセット回路を示す回路図
である。
【符号の説明】
1,5,8…PチャンネルMOSトランジスタ、2,
3,6…NチャンネルMOSトランジスタ、4,7…イ
ンバータ、10,11,12,13…接続点、14…出
力端子、18…電源、19…基板、20…浮遊容量

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二つの電源の間に接続された、定電圧回
    路素子を構成する第1のトランジスタと、制御電極に監
    視すべき電源電圧が供給される第2のトランジスタと、
    前記第1及び第2のトランジスタに対する電流路を形成
    する第3のトランジスタからなる直列回路と、 前記第2のトランジスタと前記第3のトランジスタとの
    接続点に得られる電圧がその制御電極に供給され、その
    出力が前記第3のトランジスタの制御電極に供給される
    第4のトランジスタと、 前記第4のトランジスタの出力電圧が所定の閾値以上で
    あるか否かを判別する電圧検知手段と、 前記第4のトランジスタに直列に接続され前記電圧検知
    手段の出力に応じてそのオンオフが制御される第5のト
    ランジスタと、 前記第1のトランジスタに対する電流路を形成し前記電
    圧検知手段の出力に応じてそのオンオフが制御される第
    6のトランジスタとを設けたことを特徴とするパワーオ
    ンリセット回路。
  2. 【請求項2】 ソースが基板に接続され、ゲートとドレ
    インが一括接続されたNチャンネルエンハンスメント型
    の第1のトランジスタと、 該第1のトランジスタのドレインにソースを、監視すべ
    き電源電圧の端子にゲートをそれぞれ接続したNチャン
    ネルエンハンスメント型の第2のトランジスタと、 該第2のトランジスタのドレインにドレインを、前記監
    視すべき電源電圧の端子にソースを接続したPチャンネ
    ルエンハンスメント型の第3のトランジスタと、 該第3のトランジスタのドレインにゲートを、前記監視
    すべき電源電圧の端子にソースを接続したPチャンネル
    エンハンスメント型の第4のトランジスタと、 該第4のトランジスタのドレインにドレインを、前記基
    板にソースを接続したNチャンネルエンハンスメント型
    の第5のトランジスタと、 前記第1のトランジスタのドレインにドレインを、前記
    基板にゲートを接続したPチャンネルエンハンスメント
    型の第6のトランジスタと、 前記第4のトランジスタのドレイン及び前記第3のトラ
    ンジスタのゲートに入力端子を、前記第5のトランジス
    タのゲート及び前記第6のトランジスタのソースに出力
    端子を接続したインバータとを有することを特徴とする
    パワーオンリセット回路。
JP24514892A 1992-09-14 1992-09-14 パワーオンリセット回路 Pending JPH0697796A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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