JPH0742145Y2 - 電圧監視回路 - Google Patents

電圧監視回路

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JPH0742145Y2
JPH0742145Y2 JP1985012274U JP1227485U JPH0742145Y2 JP H0742145 Y2 JPH0742145 Y2 JP H0742145Y2 JP 1985012274 U JP1985012274 U JP 1985012274U JP 1227485 U JP1227485 U JP 1227485U JP H0742145 Y2 JPH0742145 Y2 JP H0742145Y2
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voltage
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操 古谷
勝 竹内
功 一瀬
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、電圧監視回路に係り、CPUシステム及びロジ
ックシステム等において電源の投入時の初期リセットや
電源の瞬断時の電源電圧の異常を検出し、確実にシステ
ムのリセットをかける為の電圧監視回路に関する。
従来の技術 第6図は、従来の電圧監視回路を示す。Vccは被測定電
源で、この電源は例えばCPU等の電源に使用されいて
る。ツェナーダイオードD1、抵抗R1〜R4及びトランジス
タQ1〜Q4により検出回路が構成されている。この検出回
路は、Vccの電圧が低下して、後述するトランジスタQ1,
Q2からリセット信号を出力する為の電源Vccに対するリ
セット電圧を設定してそれを検出する回路である。
トランジスタQ5及び抵抗R5は駆動回路で検出回路の出力
により、オン・オフ動作をする。
抵抗R6、R7及びトランジスタQ6、Q7は出力回路を構成
し、駆動回路のQ5の出力により制御される。
第7図にトランジスタQ5の動作タイミングを示す。被測
定電源Vccの電圧が、リセット電圧VL(出力回路Q6、Q7
がリセット出力を出力するときの被測定電源Vccの電
圧)以下でトランジスタQ5はオフとなり、又それ以上で
オンとなる。
第8図は、電圧監視回路の消費電流I、被測定電源Vcc
の電圧及び駆動トランジスタQ5の動作の関係を示した図
で、リセット電圧VL以上でQ5がオンとなり、それ以下で
オフとなっている。又、この動作に応じて、VL以上で消
費電流(点線)が大でそれ以下で小となっているのが分
る。
考案が解決しようとする問題点 最近はCPUシステムの電源にバッテリが多く使われる様
になっている。この様な関係からシステムの各装置は省
電力化が望まれている。そこで、第6図による従来例で
は、被測定電源Vccの電圧がリセットをかけるリセット
電圧VL以上ではトランジスタQ5がオンとなっている。こ
れにより、電源Vccが正常で、システムを動作させてい
る間中、電圧監視回路のQ5に電流が流れており、この分
バッテリの消耗が大きくなるという問題点がある。
次に、電源Vccが正常値から低下してリセット電圧がVL
以下になると、検出回路がそれを検知してQ5をオフに
し、出力トランジスタQ6、Q7がオン動作してリセット信
号が出力される。このリセット信号が出力される際のリ
セット動作が緩慢(スナップ特性を有していない)な
為、被測定電源がリセット電圧VLに達した後、リセット
出力が出力されるまで時間遅れがあるという問題点があ
った。
又、この電圧監視回路には、ヒステリシス特性を有して
いない為、被測定電源Vccがリセット電圧VLを中心にし
て短周期で変動する様な場合、リセット出力がチャタリ
ングを起すという問題があった。
本考案は、上記種々の問題点を解決するものであり、電
圧監視回路と被測定電源Vccとの間に電圧降下素子を接
続し、被測定電源Vccがリセット電圧VL以上或は以下で
駆動回路をオフ或はオンにする事により、省電力化を計
り、スナップ特性、ヒステリシス特性を有する電圧監視
回路を提供する事を目的とする。
問題点を解決するための手段 本考案は、被測定電源に接続された電源ラインを電源と
し、 該被測定電源を監視してその変動を検出する第1及び第
2のトランジスタからなる差動増幅器を有する検出回路
と、この検出回路の出力に増幅用トランジスタを接続し
てなる駆動回路と、この駆動回路の出力に接続された出
力回路とからなる電圧監視回路において、該電源ライン
と該被測定電源との間に該駆動回路の動作電流が流れる
電圧降下素子を接続し、該被測定電源の電圧が印加され
る端子間にトランジスタ及び複数の抵抗を接続し、該複
数の抵抗の一つの抵抗の両端電圧を前記差動増幅器の入
力に印加するようになし、被測定電源が正規の電圧から
低下して、リセット検出電圧に達したとき、該差動増幅
器の出力が反転して、該駆動回路がオンとなるように検
出回路を構成し、該電圧降下素子、該第1及び第2のト
ランジスタ並びに該増幅素子により正帰還回路が形成さ
れた構成としている。
作用 電圧監視回路の電源ラインと被測定電源との間に接続さ
れた電圧降下素子、検出回路及び駆動回路により正帰還
がかかり、これによりスナップ特性及びヒステリシス特
性が形成される。又、被測定電源の電圧がリセット電圧
以上で駆動回路をオフとする事により電圧監視回路の消
費電流を小としている。
実施例 第1図は、本考案の第1の実施例になる電圧監視回路を
示す。抵抗R8〜R10、ツェナーダイオードD2及びトラン
ジスタQ8〜Q11による差動増巾器からなる検出回路が構
成され、抵抗R11、R12、増巾素子であるトランジスタQ
12により駆動回路が構成され、トランジスタQ13により
出力回路が構成されている。3は出力端子、GNDはアー
ス端子を示す。Rは電圧監視回路の電源ラインと被測定
電源Vccとの間に接続された抵抗である。
第2図は、第1図示回路のQ12の動作タイミングを示
す。被測定電源Vccの電圧が検出回路の抵抗R8〜R10及び
ツェナーダイオードD2により設定されたリセット開始電
圧VL以下でQ12はオンとなり、それ以上の定常電圧では
オフとなる。VccがVL以下になると検出回路でそれを検
出し、Q12及びQ13をオンにして端子3よりリセット信号
を出力する。これを更に詳細に第3図の動作説明図と共
に説明する。電源Vcc投入後、Vccは零から上昇してリセ
ット電圧VL迄はQ12はオンであり、点線で示す消費電流
Iは零から上昇してVLに達する点で最高となり、VccがV
L以上になると、検出回路によりQ12がオフとなり(実
線)Iは急減する。他方、Vccが定常状態からVL以下に
減少する場合について説明する。Vccが減少していきVL
に達してもQ12は反転(オン)せず、VL′点迄達した
時点でQ12は反転(オン)する。これに対応して消費電
流IはVL′の時点でQ12のオン動作に伴い急増する。
その後Vccの更なる低下につれてIも減少する。この様
にQ12の反転する電圧差(VL−VL′)はヒステリシス
特性が付与された事になる。
検出回路の検知電圧をVLOとすると、 但し、VZ2はツェナーダイオードD2の電圧。Vccが低い方
からVLに達したときの消費電流ILとすると、 VL=VLO+R・IL ……(2) Vccが高い方からVL′に達したときの消費電流をI
L′とすると、 VL′=VLO+R・IL′ ……(3) よって、ヒステリシス電圧ΔVSHは、 ΔVSH=VL−VL′ =R(IL−IL′) ……(4) となる。IL≫IL′に設定すれば、ΔVSH≒R・ILとな
る。
次に、抵抗R、検出回路及び駆動回路における正帰還作
用につき述べる。被測定電源Vccが定常状態から異常状
態(VL′以下)に変動した場合、VccがVL′以下に
なると、Q10のベース電位が下がり、これによりQ11のコ
レクタ電位が低下する事によりQ12がオンとなる。これ
により動作電流I12が抵抗Rを流れる為、消費電流Iも
増大する事になる。すると、抵抗R8、R9の両端電圧VLO
は増々下がり、これによりQ10のベース電位も更に下が
り、Q12のI12は更に増える。この繰り返しにより正帰還
がかかる。以上の動作によりQ12のスイッチングにスナ
ップ特性が付与され、Q13のスイッチング速度が早ま
る。
この第1図に示す第1の実施例はリセット電圧以下でロ
ーレベルのリセット信号が出力されるローリセット方式
であったが、次の第4図において、ハイレベルのリセッ
ト信号を出力するハイリセット方式の電圧監視回路(本
考案の第2の実施例)を示す。抵抗R13〜R15、ツェナー
ダイオードD3及びトランジスタQ14〜Q17で検出回路を構
成し、トランジスタQ18、抵抗R16、R17により駆動回路
を構成し、トランジスタQ19で出力回路を構成してい
る。4は出力端子を示す。基本的回路動作は、第1図と
同じであり、リセット電圧以下におけるリセット出力に
ハイレベルの信号が端子4から出力される点が異なる。
第5図は本考案の第3の実施例を示す。抵抗R18〜R26
びトランジスタQ20〜Q27により検出回路を構成し、抵抗
R27〜R31及びトランジスタQ28〜Q31により駆動回路が構
成され、トランジスタQ32により出力回路が形成されて
いる。Rは上記電圧監視回路と被測定電源Vcc間に接続
された抵抗、5は出力端子を示す。
差動増巾器を構成するトランジスタQ25及びQ26の電流密
度は例えば8:1に設定されている。これにより差動増巾
器の2入力はΔVBEのオフセット電圧を有している。こ
の電圧監視回路の検出回路の出力が反転するリセット検
出電圧VLO即ち、Q20〜Q22及び抵抗R21〜R24の両端の電
圧は絶対零度におけるSiエネルギーバンドギャップに相
当する電圧(Vgo)のn倍とされている。そして、その
ときの抵抗R22の両端に発生する電圧と差動増巾器
(Q25、Q26)のオフセット入力電圧と一致したとき差動
増巾器の出力は反転する。
次にこの回路動作について説明する。尚、この動作は第
3図により説明できる。被測定電源が正規の電圧から低
下していき、リセット電圧VL′に達すると、抵抗R18
〜R24及びトランジスタQ20〜Q22が接続された両端の電
圧はリセット検出電圧VLOと一致し、同時にR22の両端電
圧と差動増巾器の入力オフセット電圧が一致し、差動増
巾器の出力が反転して、駆動回路のトランジスタQ28〜Q
31はオンとなり、出力回路のトランジスタQ32もオンと
なり、ローレベルのリセット信号を出力する。
正帰還作用は、第1及び第2実施例と同様に抵抗R、検
出回路の差動増巾器及び駆動回路のトランジスタからな
る増巾素子により形成されており、この正帰還回路の利
得は1より充分に大きく、スナップ特性及びヒステリシ
ス特性も有している。
前述の図1及び図4の実施例においては、検出回路の分
圧回路R13,R14及び基準電圧回路D3、R15の両方に電流が
流れるが、図5の実施例では、検出回路を流れる電流
は、Q20〜Q22,R18〜R22、R24の基準回路だけであり、消
費電流が小さい。
尚、第1乃至第3実施例において、電圧監視回路と被測
定電源Vccとの間に接続した電圧降下用素子は抵抗につ
いて説明したがこれに限定されるものではなく、電流が
流れる事により電圧降下が発生する素子(例えばダイオ
ード等)であれば何でもよい。
考案の効果 上述した本考案になる電圧監視回路では、被測定電源と
電圧監視回路の電源となる電源ラインとの間に電圧降下
素子を接続し、被測定電圧が正常状態のときは駆動回路
をオフとし、異常電圧に迄低下するとオンになる様に構
成し、又、電圧降下素子、検出回路及び駆動回路により
正帰還がかかる様にされている為、消費電流が極めて少
なくなり、省電力化が達成されている。因みに消費電流
(被測定電源が正常の時)は従来70〜80μAであったも
のが本考案の実施例では10μA程度に減少されている。
又、正帰還作用により駆動回路及び出力回路にスナップ
特性が付与されており、電源変動に対する応答性が改善
されている。又、同時にヒステリシス特性を有している
為、短周期の電源電圧の変動に対してリセット出力のチ
ャタリング現象をなくす事ができるものである。
電圧監視回路をモノリシックICで構成し、電源端子、リ
セット出力端子及びアース端子の三つの端子を外部端子
とした3端子型の電圧監視回路とすれば電源ラインに抵
抗を1本接続するだけでヒステリシスを自由に可変でき
る電圧監視回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1の実施例、第4図は本考案の第2
の実施例、第5図は本考案の第3の実施例になる夫々電
圧監視回路を示す。第2図及び第3図は夫々第1図の回
路動作を説明する為の図、第6図は従来の電圧監視回
路、第7図及び第8図は第6図の回路動作を説明する為
の図を夫々示す。 R1〜R31,R……抵抗、D1〜D3……ツェナーダイオード、Q
1〜Q32……トランジスタ、Vcc……被測定電源、1〜5
……リセット出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実願昭50−134471号(実開昭52−47220 号)の願書に添付した明細書及び図面の内 容を撮影したマイクロフィルム(JP, U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定電源に接続された電源ラインを電源
    とし、 該被測定電源を監視してその変動を検出する第1及び第
    2のトランジスタからなる差動増幅器を有する検出回路
    と、 この検出回路の出力に増幅用トランジスタを接続してな
    る駆動回路と、 この駆動回路の出力に接続された出力回路とからなる電
    圧監視回路において、 該電源ラインと該被測定電源との間に該駆動回路の動作
    電流が流れる電圧降下素子を接続し、 該被測定電源の電圧が印加される端子間にトランジスタ
    及び複数の抵抗を接続し、該複数の抵抗の一つの抵抗の
    両端電圧を前記差動増幅器の入力に印加するようにな
    し、 被測定電源が正規の電圧から低下して、リセット検出電
    圧に達したとき、該差動増幅器の出力が反転して、該駆
    動回路がオンとなるように検出回路を構成し、 該電圧降下素子、該第1及び第2のトランジスタ並びに
    該増幅素子により正帰還回路が形成されていることを特
    徴とする電圧監視回路。
JP1985012274U 1985-01-31 1985-01-31 電圧監視回路 Expired - Lifetime JPH0742145Y2 (ja)

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JPS61129173U JPS61129173U (ja) 1986-08-13
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5247220U (ja) * 1975-09-30 1977-04-04
JPS5537959U (ja) * 1978-09-04 1980-03-11
JPS58154672A (ja) * 1982-03-10 1983-09-14 Nippon Kogaku Kk <Nikon> バツテリ−チエツク装置

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