JPH0933577A - 温度独立型の電圧監視回路 - Google Patents
温度独立型の電圧監視回路Info
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- JPH0933577A JPH0933577A JP8110875A JP11087596A JPH0933577A JP H0933577 A JPH0933577 A JP H0933577A JP 8110875 A JP8110875 A JP 8110875A JP 11087596 A JP11087596 A JP 11087596A JP H0933577 A JPH0933577 A JP H0933577A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設計が容易で、低電力型であり、温度変化に
対して安定的な動作を遂行することができる温度独立型
の電圧監視回路を提供する。 【解決手段】 温度変化に対してネガチブおよびポジテ
ィブな温度係数をもち、温度変化に対して安定な値を維
持する温度独立型の監視電圧より被監視電圧が低い場合
には、被監視電圧の上昇に応答して、自然ログ関数的に
上昇する基準電圧が、被監視電圧の上昇に応答して自然
ログおよび線形関数の合関数的に上昇する比較電圧より
高く発生し、反対に被監視電圧が監視電圧以上に高い場
合には、基準電圧が比較電圧より低く発生して監視電圧
が温度変化に対して独立的な安定の値を維持するように
する電圧監視部と、電圧監視部の基準電圧と比較電圧と
を入力して差動増幅し、基準電圧が比較電圧より高い場
合には、高電位信号を発生し、基準電圧が比較電圧以下
の場合には、低電位信号を発生する差動増幅部と、差動
増幅部の出力信号を反転させてその反転された信号を電
圧監視信号として出力する出力部とを具備する。
対して安定的な動作を遂行することができる温度独立型
の電圧監視回路を提供する。 【解決手段】 温度変化に対してネガチブおよびポジテ
ィブな温度係数をもち、温度変化に対して安定な値を維
持する温度独立型の監視電圧より被監視電圧が低い場合
には、被監視電圧の上昇に応答して、自然ログ関数的に
上昇する基準電圧が、被監視電圧の上昇に応答して自然
ログおよび線形関数の合関数的に上昇する比較電圧より
高く発生し、反対に被監視電圧が監視電圧以上に高い場
合には、基準電圧が比較電圧より低く発生して監視電圧
が温度変化に対して独立的な安定の値を維持するように
する電圧監視部と、電圧監視部の基準電圧と比較電圧と
を入力して差動増幅し、基準電圧が比較電圧より高い場
合には、高電位信号を発生し、基準電圧が比較電圧以下
の場合には、低電位信号を発生する差動増幅部と、差動
増幅部の出力信号を反転させてその反転された信号を電
圧監視信号として出力する出力部とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧監視回路に係
り、特にその設計および製作が容易で、温度変化に対し
て安定的な低電力型の電圧監視回路に関するものであ
る。
り、特にその設計および製作が容易で、温度変化に対し
て安定的な低電力型の電圧監視回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）等のシス
テムに電源印加時、または電源電圧の異常変動時にこれ
を感知してシステムを自動的にリセットさせるために電
源電圧の異常変動を正確に感知し、この感知信号によっ
てシステムを自動的にリセットさせてシステムの誤動作
を防止することができる電圧監視回路が採用されてい
る。このような電圧監視回路または初期リセット回路は
システムの小形化および携帯品化の趨勢により個別素子
の構成から集積回路化が進行している。
テムに電源印加時、または電源電圧の異常変動時にこれ
を感知してシステムを自動的にリセットさせるために電
源電圧の異常変動を正確に感知し、この感知信号によっ
てシステムを自動的にリセットさせてシステムの誤動作
を防止することができる電圧監視回路が採用されてい
る。このような電圧監視回路または初期リセット回路は
システムの小形化および携帯品化の趨勢により個別素子
の構成から集積回路化が進行している。
【０００３】図５は従来の電圧監視回路を図示してい
る。この図５の回路は電源電圧ＶＣＣが基準電圧部１に
印加され、この基準電圧部１の基準電圧が差動増幅器
（ＡＭＰ）３の反転入力端子（−）に印加され、電源電
圧ＶＣＣが抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 により、分圧されて差動増幅
器３の非反転入力端子（＋）に印加される。さらに、差
動増幅器３の出力は反転増幅器２を介してトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２のベースに印加され、トランジスタＱ２のコ
レクタが抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の接続点に接続され、トランジ
スタＱ１のコレクタから出力信号ＯＵＴが出力されるよ
うに構成されている。
る。この図５の回路は電源電圧ＶＣＣが基準電圧部１に
印加され、この基準電圧部１の基準電圧が差動増幅器
（ＡＭＰ）３の反転入力端子（−）に印加され、電源電
圧ＶＣＣが抵抗Ｒ1 〜Ｒ3 により、分圧されて差動増幅
器３の非反転入力端子（＋）に印加される。さらに、差
動増幅器３の出力は反転増幅器２を介してトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２のベースに印加され、トランジスタＱ２のコ
レクタが抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 の接続点に接続され、トランジ
スタＱ１のコレクタから出力信号ＯＵＴが出力されるよ
うに構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の回路においては温度に無関係に一定の基準電圧を供
給するために複雑な基準電圧部を使用しなければならな
いし、その基準電圧部から電力が消耗されてしまうの
で、低電力化には限界があった。またチップの面積が増
加されるという点もあった。さらに、リセット時にリセ
ット回路そのものの不安定な動作を防止するためにトラ
ンジスタＱ２および抵抗Ｒ3 から構成されるヒステリシ
ス回路を使用するため、回路が複雑になるという点もあ
った。
来の回路においては温度に無関係に一定の基準電圧を供
給するために複雑な基準電圧部を使用しなければならな
いし、その基準電圧部から電力が消耗されてしまうの
で、低電力化には限界があった。またチップの面積が増
加されるという点もあった。さらに、リセット時にリセ
ット回路そのものの不安定な動作を防止するためにトラ
ンジスタＱ２および抵抗Ｒ3 から構成されるヒステリシ
ス回路を使用するため、回路が複雑になるという点もあ
った。
【０００５】また、実開平７−４２１４５号に開示の電
圧監視回路においては、検出電圧をシリコンバンドギャ
ップ電圧のｎ倍に設定し、入力トランジスタの電流密度
が相互に異なる差動増幅器の入力端子間に連結された抵
抗に分配される電圧とオフセット入力電圧とが一致する
とき、差動増幅器の出力が反転されるようにしている。
前記実用新案公報の電圧監視回路は回路設計者がｎ値の
調整のみならず、差動増幅器の入力トランジスタの電流
密度をも調整しなければならないという不便性がある。
圧監視回路においては、検出電圧をシリコンバンドギャ
ップ電圧のｎ倍に設定し、入力トランジスタの電流密度
が相互に異なる差動増幅器の入力端子間に連結された抵
抗に分配される電圧とオフセット入力電圧とが一致する
とき、差動増幅器の出力が反転されるようにしている。
前記実用新案公報の電圧監視回路は回路設計者がｎ値の
調整のみならず、差動増幅器の入力トランジスタの電流
密度をも調整しなければならないという不便性がある。
【０００６】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解決するために、低電力型でありながらも温度に
対して安定的な温度独立型の電圧監視回路を提供するこ
とにある。
題点を解決するために、低電力型でありながらも温度に
対して安定的な温度独立型の電圧監視回路を提供するこ
とにある。
【０００７】本発明のまた他の目的はその設計および製
作時に検出電圧の調整が容易な電圧監視回路を提供する
ことにある。
作時に検出電圧の調整が容易な電圧監視回路を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の回路は温度変化に対してネガチブおよびポ
ジティブ温度係数をもち、温度変化に対して安定な値を
維持する温度独立型の監視電圧より被監視電圧が低い場
合には、前記被監視電圧の上昇に応答して自然ログ関数
的に上昇する基準電圧が、前記被監視電圧の上昇に応答
して自然ログ関数および線形関数の合関数的に上昇する
比較電圧より高く発生し、反対に前記被監視電圧が前記
監視電圧以上に高い場合には、前記基準電圧が前記比較
電圧より低く発生して前記監視電圧が温度変化に対して
独立的な安定の値を維持するようにする電圧監視部と、
前記電圧監視部の基準電圧と比較電圧を入力して差動増
幅し、前記基準電圧が前記比較電圧より高い場合には、
高電位信号を発生し、前記基準電圧が前記比較電圧以下
の場合には、低電位信号を発生する差動増幅部と、前記
差動増幅部の出力信号を反転させてその反転信号を電圧
監視信号として出力する出力部とを具備することを特徴
とする。
に、本発明の回路は温度変化に対してネガチブおよびポ
ジティブ温度係数をもち、温度変化に対して安定な値を
維持する温度独立型の監視電圧より被監視電圧が低い場
合には、前記被監視電圧の上昇に応答して自然ログ関数
的に上昇する基準電圧が、前記被監視電圧の上昇に応答
して自然ログ関数および線形関数の合関数的に上昇する
比較電圧より高く発生し、反対に前記被監視電圧が前記
監視電圧以上に高い場合には、前記基準電圧が前記比較
電圧より低く発生して前記監視電圧が温度変化に対して
独立的な安定の値を維持するようにする電圧監視部と、
前記電圧監視部の基準電圧と比較電圧を入力して差動増
幅し、前記基準電圧が前記比較電圧より高い場合には、
高電位信号を発生し、前記基準電圧が前記比較電圧以下
の場合には、低電位信号を発生する差動増幅部と、前記
差動増幅部の出力信号を反転させてその反転信号を電圧
監視信号として出力する出力部とを具備することを特徴
とする。
【０００９】前記電圧監視部の一実施例は監視電圧を所
定のレベル以上に設定するために、ネガチブ温度係数を
有し、所定の電圧だけ前記電源電圧をダウンさせて出力
する電圧ダウン手段と、前記電圧ダウン手段と接地との
間に連結され、ポジティブ温度係数を有し、前記基準電
圧と前記比較電圧をそれぞれ発生する電圧信号発生手段
とを具備する。
定のレベル以上に設定するために、ネガチブ温度係数を
有し、所定の電圧だけ前記電源電圧をダウンさせて出力
する電圧ダウン手段と、前記電圧ダウン手段と接地との
間に連結され、ポジティブ温度係数を有し、前記基準電
圧と前記比較電圧をそれぞれ発生する電圧信号発生手段
とを具備する。
【００１０】前記電圧ダウン手段は、前記監視電圧と前
記電圧信号発生手段との間に連結されたベース−エミッ
タ電圧マルチプライヤ回路を具備する。
記電圧信号発生手段との間に連結されたベース−エミッ
タ電圧マルチプライヤ回路を具備する。
【００１１】前記電圧信号発生手段は、エミッタが接地
され、コレクタとベースとが連結されたバイポーラトラ
ンジスタのベース−エミッタ電圧を基準電圧として発生
する基準電圧発生部と、前記基準電圧部のバイポーラト
ランジスタのエミッタ面積より広いエミッタ面積をも
ち、抵抗を介してエミッタが接地に連結され、コレクタ
とベースとが連結されたバイポーラトランジスタのコレ
クタ電圧を比較電圧として発生する比較電圧発生部を包
含する。
され、コレクタとベースとが連結されたバイポーラトラ
ンジスタのベース−エミッタ電圧を基準電圧として発生
する基準電圧発生部と、前記基準電圧部のバイポーラト
ランジスタのエミッタ面積より広いエミッタ面積をも
ち、抵抗を介してエミッタが接地に連結され、コレクタ
とベースとが連結されたバイポーラトランジスタのコレ
クタ電圧を比較電圧として発生する比較電圧発生部を包
含する。
【００１２】前記電圧監視部の他の実施例は、前記被監
視電圧と第１ノードとの間に連結された第１抵抗と、前
記第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数的
に増加する基準電圧を発生する基準電圧発生部と、前記
第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数およ
び線形関数の合関数的に増加する比較電圧を発生する比
較電圧発生部とを具備する。
視電圧と第１ノードとの間に連結された第１抵抗と、前
記第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数的
に増加する基準電圧を発生する基準電圧発生部と、前記
第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数およ
び線形関数の合関数的に増加する比較電圧を発生する比
較電圧発生部とを具備する。
【００１３】前記他の実施例の基準電圧発生部は、ベー
ス−エミッタ電圧マルチプライヤの接地電圧を基準とす
るベース−エミッタ電圧を基準電圧として発生する。
ス−エミッタ電圧マルチプライヤの接地電圧を基準とす
るベース−エミッタ電圧を基準電圧として発生する。
【００１４】前記他の実施例の比較電圧発生部は、前記
基準電圧発生部のバイポーラトランジスタのエミッタ面
積より広いエミッタ面積を有し、第１抵抗を通じてエミ
ッタが接地に連結され、コレクタとベースとの間に第２
抵抗が連結され、ベースと接地との間に第３抵抗が連結
されたバイポーラトランジスタのベース電圧を比較電圧
として発生する。
基準電圧発生部のバイポーラトランジスタのエミッタ面
積より広いエミッタ面積を有し、第１抵抗を通じてエミ
ッタが接地に連結され、コレクタとベースとの間に第２
抵抗が連結され、ベースと接地との間に第３抵抗が連結
されたバイポーラトランジスタのベース電圧を比較電圧
として発生する。
【００１５】監視電圧が、負の温度係数をもつバイポー
ラトランジスタのベース−エミッタ電圧の常数倍と、正
の温度係数をバイポーラトランジスタの熱電圧の常数倍
との合計によって設定される。このような監視電圧と被
監視電圧とが同一になるとき、第１バイポーラトランジ
スタのベース−エミッタ電圧の自然ログ関数と、抵抗の
両端電圧の線形関数および前記第１パイポーラトランジ
スタのエミッタ面積より広い第２バイポーラトランジス
タのベース−エミッタ電圧の自然ログ関数の合関数の比
較によって二つの関数の値が同一になるとき、電圧検出
動作が行なわれる。
ラトランジスタのベース−エミッタ電圧の常数倍と、正
の温度係数をバイポーラトランジスタの熱電圧の常数倍
との合計によって設定される。このような監視電圧と被
監視電圧とが同一になるとき、第１バイポーラトランジ
スタのベース−エミッタ電圧の自然ログ関数と、抵抗の
両端電圧の線形関数および前記第１パイポーラトランジ
スタのエミッタ面積より広い第２バイポーラトランジス
タのベース−エミッタ電圧の自然ログ関数の合関数の比
較によって二つの関数の値が同一になるとき、電圧検出
動作が行なわれる。
【００１６】したがって、本発明においては監視電圧が
温度に対して非常に安定的あり、前記差動増幅器の変形
なしに電圧監視部から検出電圧のすべてのパラメータが
設定されるので、その設計および製作が容易である。
温度に対して非常に安定的あり、前記差動増幅器の変形
なしに電圧監視部から検出電圧のすべてのパラメータが
設定されるので、その設計および製作が容易である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明による温度独立型の電圧監視回路の好ましい実施の
形態を詳細に説明する。
発明による温度独立型の電圧監視回路の好ましい実施の
形態を詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明による電圧監視回路の好まし
い一実施例の回路構成を示している。電圧監視回路は３
個の外部接続端子１０，１２，１４をもつ。外部接続端
子１０はシステムの電源電圧ＶＣＣである被監視電圧が
印加される端子であり、外部接続端子１２はリセット電
圧が出力される端子であり、外部接続端子１４は接地端
子である。前記電圧監視回路は大別すると、電圧監視部
２０、差動増幅部３０、出力部４０から構成される。抵
抗Ｒ11はヒステリシス特性のための正帰還抵抗である。
い一実施例の回路構成を示している。電圧監視回路は３
個の外部接続端子１０，１２，１４をもつ。外部接続端
子１０はシステムの電源電圧ＶＣＣである被監視電圧が
印加される端子であり、外部接続端子１２はリセット電
圧が出力される端子であり、外部接続端子１４は接地端
子である。前記電圧監視回路は大別すると、電圧監視部
２０、差動増幅部３０、出力部４０から構成される。抵
抗Ｒ11はヒステリシス特性のための正帰還抵抗である。
【００１９】電圧監視部２０は、監視電圧ＶＳを所定レ
ベル以上に設定するためにネガチブ（負）温度係数をも
ち、所定の電圧だけ監視電圧ＶＳをダウンさせて出力す
る電圧ダウン手段２２と、電圧ダウン手段２２と接地Ｇ
ＮＤとの間に連結され、ポジティブ温度係数をもち、基
準電圧と比較電圧とをそれぞれ発生する電圧信号発生手
段２４，２６とを包含する。
ベル以上に設定するためにネガチブ（負）温度係数をも
ち、所定の電圧だけ監視電圧ＶＳをダウンさせて出力す
る電圧ダウン手段２２と、電圧ダウン手段２２と接地Ｇ
ＮＤとの間に連結され、ポジティブ温度係数をもち、基
準電圧と比較電圧とをそれぞれ発生する電圧信号発生手
段２４，２６とを包含する。
【００２０】電圧ダウン手段２２は監視電圧ＶＳと電圧
信号発生手段２４，２６との間に連結された抵抗Ｒ12，
Ｒ13及びトランジスタＱ１１から構成されるベース−エ
ミッタ電圧マルチプライヤ回路および抵抗Ｒ14を包含す
る。
信号発生手段２４，２６との間に連結された抵抗Ｒ12，
Ｒ13及びトランジスタＱ１１から構成されるベース−エ
ミッタ電圧マルチプライヤ回路および抵抗Ｒ14を包含す
る。
【００２１】電圧信号発生手段２４，２６は基準電圧発
生部２４および比較電圧発生部２６を包含する。基準電
圧発生部２４は抵抗Ｒ15およびトランジスタＱ１２を具
備しており、エミッタが接地され、コレクタとベースと
が連結されたバイポーラトランジスタＱ１２のベース−
エミッタ電圧ＶＢＥを基準電圧ＶＡとして発生する。比
較電圧発生部２６は抵抗Ｒ16，Ｒ17およびトランジスタ
Ｑ１３を具備しており、バイポーラトランジスタＱ１２
のエミッタ面積より広い、例えば５倍程度広いエミッタ
面積をもっており、抵抗Ｒ17を通じてエミッタが接地に
連結され、コレクタとベースとが連結されたバイポーラ
トランジスタＱ１３のコレクタ電圧を比較電圧ＶＢとし
て発生する。
生部２４および比較電圧発生部２６を包含する。基準電
圧発生部２４は抵抗Ｒ15およびトランジスタＱ１２を具
備しており、エミッタが接地され、コレクタとベースと
が連結されたバイポーラトランジスタＱ１２のベース−
エミッタ電圧ＶＢＥを基準電圧ＶＡとして発生する。比
較電圧発生部２６は抵抗Ｒ16，Ｒ17およびトランジスタ
Ｑ１３を具備しており、バイポーラトランジスタＱ１２
のエミッタ面積より広い、例えば５倍程度広いエミッタ
面積をもっており、抵抗Ｒ17を通じてエミッタが接地に
連結され、コレクタとベースとが連結されたバイポーラ
トランジスタＱ１３のコレクタ電圧を比較電圧ＶＢとし
て発生する。
【００２２】差動増幅部３０は基準電圧と比較電圧とが
それぞれベースに印加される入力トランジスタＱ１７，
Ｑ１８、共通エミッタ抵抗Ｒ18、能動負荷トランジスタ
Ｑ１５，Ｑ１６から構成された差動増幅手段３２と、ト
ランジスタＱ１９および抵抗Ｒ19から構成された反転回
路手段３４と、トランジスタＱ２０，Ｑ２１，Ｑ２２お
よび抵抗Ｒ20〜Ｒ23から構成された駆動手段３６とを包
含する。
それぞれベースに印加される入力トランジスタＱ１７，
Ｑ１８、共通エミッタ抵抗Ｒ18、能動負荷トランジスタ
Ｑ１５，Ｑ１６から構成された差動増幅手段３２と、ト
ランジスタＱ１９および抵抗Ｒ19から構成された反転回
路手段３４と、トランジスタＱ２０，Ｑ２１，Ｑ２２お
よび抵抗Ｒ20〜Ｒ23から構成された駆動手段３６とを包
含する。
【００２３】出力部４０は出力用外部接続端子１２と接
地用外部接続端子１４との間にコレクタおよびエミッタ
がそれぞれ連結され、ベースに駆動手段３６の出力信号
が印加されるトランジスタＱ１４から構成される。
地用外部接続端子１４との間にコレクタおよびエミッタ
がそれぞれ連結され、ベースに駆動手段３６の出力信号
が印加されるトランジスタＱ１４から構成される。
【００２４】このように構成された本発明の一実施例の
動作は次のようである。
動作は次のようである。
【００２５】電圧監視部２０の監視電圧は次のように求
められる。
められる。
【００２６】基準電圧ＶＡと比較電圧ＶＢとが同一にな
るとき、差動増幅手段３２の出力状態がロウ状態からハ
イ状態に遷移される。したがって、トランジスタＱ１
２，Ｑ１３のコレクタ電流をＩc1，Ｉc2であるとする
と、ＶＡ＝ＶＢであるので、 Ｒ15＊Ｉc1＝Ｒ16＊Ｉc2 Ｉc1＝（Ｒ16／Ｒ15）＊Ｉc2になる。
るとき、差動増幅手段３２の出力状態がロウ状態からハ
イ状態に遷移される。したがって、トランジスタＱ１
２，Ｑ１３のコレクタ電流をＩc1，Ｉc2であるとする
と、ＶＡ＝ＶＢであるので、 Ｒ15＊Ｉc1＝Ｒ16＊Ｉc2 Ｉc1＝（Ｒ16／Ｒ15）＊Ｉc2になる。
【００２７】ここで、Ｒ15＝Ｒ16であるとすると、Ｉc1
＝Ｉc2になる。
＝Ｉc2になる。
【００２８】また、図３に示すように基準電圧ＶＡは自
然ログ関数的に増加し、比較電圧ＶＢは自然ログ関数と
線形関数との合関数的に増幅するので、これを数式によ
って表現するとＶＢＥ１＝ＶＢＥ２＋Ｒ17＊Ｉc2と表示
することができ、次の数式（１）によって整理すること
ができる。
然ログ関数的に増加し、比較電圧ＶＢは自然ログ関数と
線形関数との合関数的に増幅するので、これを数式によ
って表現するとＶＢＥ１＝ＶＢＥ２＋Ｒ17＊Ｉc2と表示
することができ、次の数式（１）によって整理すること
ができる。
【００２９】
【数１】
【００３０】数式（１）からトランジスタＱ１２のエミ
ッタ面積に比べトランジスタＱ１３の面積がｎ倍大面積
に形成された場合にはＩs2＝ｎ＊Ｉs1であり、Ｉc1＝Ｉ
c2であるので、コレクタ電流Ｉc2は次の数式（２）のよ
うに整理される。
ッタ面積に比べトランジスタＱ１３の面積がｎ倍大面積
に形成された場合にはＩs2＝ｎ＊Ｉs1であり、Ｉc1＝Ｉ
c2であるので、コレクタ電流Ｉc2は次の数式（２）のよ
うに整理される。
【００３１】
【数２】
【００３２】従って、監視電圧ＶＳを求めるために、電
圧方程式を整理すると、次の数式（３）のように表示さ
れる。
圧方程式を整理すると、次の数式（３）のように表示さ
れる。
【００３３】
【数３】
【００３４】従って、本発明の一実施例においてはＶＢ
Ｅは負の温度係数をもっており、ＶT は正の温度係数を
もつので、数式（３）において２＋（Ｒ12／Ｒ13）とＫ
値とを精密に組合せることにより温度係数が極めて小さ
く、温度変化に対して安定した動作をする回路を構成す
ることができる。
Ｅは負の温度係数をもっており、ＶT は正の温度係数を
もつので、数式（３）において２＋（Ｒ12／Ｒ13）とＫ
値とを精密に組合せることにより温度係数が極めて小さ
く、温度変化に対して安定した動作をする回路を構成す
ることができる。
【００３５】図４を参照すると、電圧監視回路は外部接
続端子１０，１４の両端に外部電源電圧、即ちシステム
の動作電圧ＶＣＣが投入されると、出力用外部接続端子
１２に出力される信号は初期にはロウ状態に維持され
る。即ち、被監視電圧ＶＣＣが監視電圧ＶＳより低い場
合には、差動増幅手段３２の出力がロウ状態に維持さ
れ、これにより反転回路手段３４の出力がハイ状態に維
持される。従って、駆動手段３６のトランジスタがすべ
てターンオンされて正帰還抵抗Ｒ11およびトランジスタ
Ｑ２２を通じて一定の定電流が流れるようになる。この
ような電流パスは正帰還抵抗Ｒ11の両端に電圧降下を発
生させ、被監視電圧ＶＣＣが次の数式（４）に到達する
ときまでは継続維持される。
続端子１０，１４の両端に外部電源電圧、即ちシステム
の動作電圧ＶＣＣが投入されると、出力用外部接続端子
１２に出力される信号は初期にはロウ状態に維持され
る。即ち、被監視電圧ＶＣＣが監視電圧ＶＳより低い場
合には、差動増幅手段３２の出力がロウ状態に維持さ
れ、これにより反転回路手段３４の出力がハイ状態に維
持される。従って、駆動手段３６のトランジスタがすべ
てターンオンされて正帰還抵抗Ｒ11およびトランジスタ
Ｑ２２を通じて一定の定電流が流れるようになる。この
ような電流パスは正帰還抵抗Ｒ11の両端に電圧降下を発
生させ、被監視電圧ＶＣＣが次の数式（４）に到達する
ときまでは継続維持される。
【００３６】 ＶＣＣ＝ＶＳ＋（Ｒ11×Ｉ） …（４） 従って、被監視電圧ＶＣＣが数式（４）に示しているよ
うに増加している間だけ電流パスが形成されて電流消耗
が発生する。このとき、出力部４０のトランジスタＱ１
４はターンオンされるので、外部接続端子１２の出力状
態は図４に示すようにロウ状態に維持される。
うに増加している間だけ電流パスが形成されて電流消耗
が発生する。このとき、出力部４０のトランジスタＱ１
４はターンオンされるので、外部接続端子１２の出力状
態は図４に示すようにロウ状態に維持される。
【００３７】被監視電圧ＶＣＣが数式（４）と同一の電
圧レベルに増加した場合には、基準電圧ＶＡと比較電圧
ＶＢとが同一になった場合であるので、差動増幅手段３
２の出力がハイ状態に遷移され、これにより反転回路手
段３４の出力状態はロウ状態に遷移される。従って駆動
手段３６のすべてのトランジスタがターンオフされるの
で、駆動手段３６の出力状態もロウ状態となる。これに
より出力部４０のトランジスタＱ１４もターンオフされ
て外部接続端子１２の出力状態もロウ状態からハイ状態
に遷移される。
圧レベルに増加した場合には、基準電圧ＶＡと比較電圧
ＶＢとが同一になった場合であるので、差動増幅手段３
２の出力がハイ状態に遷移され、これにより反転回路手
段３４の出力状態はロウ状態に遷移される。従って駆動
手段３６のすべてのトランジスタがターンオフされるの
で、駆動手段３６の出力状態もロウ状態となる。これに
より出力部４０のトランジスタＱ１４もターンオフされ
て外部接続端子１２の出力状態もロウ状態からハイ状態
に遷移される。
【００３８】反対に、被監視電圧ＶＣＣがダウンされる
場合には、正帰還抵抗Ｒ11を通じて流れる電流値が駆動
手段３６を通じて流れる電流値に比べ無視する程度に小
さいので、抵抗Ｒ11の両端の電圧降下を無視することが
できる。従って、被監視電圧ＶＣＣが監視電圧ＶＳのレ
ベル以下に降下される場合にのみ電圧監視部２０で検出
されて差動増幅手段３２の出力状態がハイ状態からロウ
状態に遷移する。
場合には、正帰還抵抗Ｒ11を通じて流れる電流値が駆動
手段３６を通じて流れる電流値に比べ無視する程度に小
さいので、抵抗Ｒ11の両端の電圧降下を無視することが
できる。従って、被監視電圧ＶＣＣが監視電圧ＶＳのレ
ベル以下に降下される場合にのみ電圧監視部２０で検出
されて差動増幅手段３２の出力状態がハイ状態からロウ
状態に遷移する。
【００３９】即ち、本発明においてはヒステリシス特性
をもつので、極めて簡単な回路構成によって出力状態遷
移時のチャタリング現象を防止することができる。ま
た、初期に被監視電圧ＶＣＣが投入される短時間の間の
み駆動手段３６を通じて電力が消耗されるのみで、その
他の場合には電圧監視部２０および差動増幅手段３２か
ら極めて小さい電流が流れるのみであるから、電力の消
耗を最小化させることができる。また、電圧監視部２０
のパラメータのみ精密に調整するだけで、温度に対して
極めて安定した動作が保証されるので、その設計および
製作が容易である。
をもつので、極めて簡単な回路構成によって出力状態遷
移時のチャタリング現象を防止することができる。ま
た、初期に被監視電圧ＶＣＣが投入される短時間の間の
み駆動手段３６を通じて電力が消耗されるのみで、その
他の場合には電圧監視部２０および差動増幅手段３２か
ら極めて小さい電流が流れるのみであるから、電力の消
耗を最小化させることができる。また、電圧監視部２０
のパラメータのみ精密に調整するだけで、温度に対して
極めて安定した動作が保証されるので、その設計および
製作が容易である。
【００４０】上述の一実施例は被監視電圧が２．５Ｖ以
上の場合に望ましい回路構成である。
上の場合に望ましい回路構成である。
【００４１】図２に示す本発明の電圧監視回路の他の実
施例は被監視電圧が２．５Ｖ未満の場合に望ましい回路
構成を示す。図２の実施例は上述の一実施例と同一の部
分には同一の符号を付し、その具体的な説明は省略す
る。
施例は被監視電圧が２．５Ｖ未満の場合に望ましい回路
構成を示す。図２の実施例は上述の一実施例と同一の部
分には同一の符号を付し、その具体的な説明は省略す
る。
【００４２】図２の電圧監視部５０は、抵抗Ｒ32によっ
て構成され被監視電圧ＶＣＣと第１ノードＮ１との間に
連結された電圧ダウン手段５２と、第１ノードＮ１と接
地ＧＮＤとの間に連結されて自然ログ関数的に増加する
基準電圧を発生する基準電圧発生部５４と、第１ノード
Ｎ１と接地ＧＮＤとの間に連結されて自然ログ関数およ
び線形関数の合関数的に増加する比較電圧を発生する比
較電圧発生部５６とを具備する。
て構成され被監視電圧ＶＣＣと第１ノードＮ１との間に
連結された電圧ダウン手段５２と、第１ノードＮ１と接
地ＧＮＤとの間に連結されて自然ログ関数的に増加する
基準電圧を発生する基準電圧発生部５４と、第１ノード
Ｎ１と接地ＧＮＤとの間に連結されて自然ログ関数およ
び線形関数の合関数的に増加する比較電圧を発生する比
較電圧発生部５６とを具備する。
【００４３】基準電圧発生部５４は抵抗Ｒ33，Ｒ35，Ｒ
37およびトランジスタＱ３１によって構成され、ベース
−エミッタ電圧マルチプライヤのベース−エミッタ電圧
ＶＢＥを基準電圧ＶＡとして発生する。
37およびトランジスタＱ３１によって構成され、ベース
−エミッタ電圧マルチプライヤのベース−エミッタ電圧
ＶＢＥを基準電圧ＶＡとして発生する。
【００４４】比較電圧発生部５６は抵抗Ｒ34，Ｒ36，Ｒ
38，Ｒ39およびトランジスタＱ３２によって構成され、
トランジスタＱ３２は、基準電圧発生部５４のバイポー
ラトランジスタＱ３１のエミッタ面積よりｎ倍広いエミ
ッタ面積をもっており、第１抵抗Ｒ39を通じてエミッタ
が接地ＧＮＤに連結され、コレクタとベースとの間に第
２抵抗Ｒ36が連結され、ベースと接地ＧＮＤとの間に第
３抵抗Ｒ38が連結され、ベース接地間電圧を比較電圧Ｖ
Ｂとして発生する。
38，Ｒ39およびトランジスタＱ３２によって構成され、
トランジスタＱ３２は、基準電圧発生部５４のバイポー
ラトランジスタＱ３１のエミッタ面積よりｎ倍広いエミ
ッタ面積をもっており、第１抵抗Ｒ39を通じてエミッタ
が接地ＧＮＤに連結され、コレクタとベースとの間に第
２抵抗Ｒ36が連結され、ベースと接地ＧＮＤとの間に第
３抵抗Ｒ38が連結され、ベース接地間電圧を比較電圧Ｖ
Ｂとして発生する。
【００４５】電圧監視部５０の監視電圧ＶＳは次のよう
に求められる。
に求められる。
【００４６】基準電圧ＶＡと比較電圧ＶＢとが同一にな
るとき、差動増幅手段３２の出力状態がロウ状態からハ
イ状態に遷移される。したがって、トランジスタＱ３
１，Ｑ３２のコレクタ電流がＩc1，Ｉc2であるとする
と、ＶＡ＝ＶＢであるので、第２ノードＮ２からの電流
方程式は次の数式（５）のようになる。
るとき、差動増幅手段３２の出力状態がロウ状態からハ
イ状態に遷移される。したがって、トランジスタＱ３
１，Ｑ３２のコレクタ電流がＩc1，Ｉc2であるとする
と、ＶＡ＝ＶＢであるので、第２ノードＮ２からの電流
方程式は次の数式（５）のようになる。
【００４７】 Ｉ1 ＝Ｉ2 ＋Ｉ3 Ｉ1 ＝Ｉc2＋ＶＢＥ／Ｒ38 …（５） また、図３に示すように、基準電圧ＶＡは自然ログ関数
的に増加し、比較電圧ＶＢは自然ログ関数と線形関数と
の合関数的に増加するので、これを数式によって表現す
るとＶＢＥ１＝ＶＢＥ２＋Ｒ39＊Ｉc2に表示することが
できるので、次の数式（６）によって整理することがで
きる。
的に増加し、比較電圧ＶＢは自然ログ関数と線形関数と
の合関数的に増加するので、これを数式によって表現す
るとＶＢＥ１＝ＶＢＥ２＋Ｒ39＊Ｉc2に表示することが
できるので、次の数式（６）によって整理することがで
きる。
【００４８】
【数４】
【００４９】数式（６）からトランジスタＱ３１のエミ
ッタ面積に比べトランジスタＱ３２の面積がｎ倍大面積
に形成された場合には、Ｉs2＝ｎ＊Ｉs1であり、Ｒ33＝
Ｒ34，Ｒ35＝Ｒ36，Ｒ37＝Ｒ38であるので、コレクタ電
流Ｉc2は次の数式（７）のように整理される。
ッタ面積に比べトランジスタＱ３２の面積がｎ倍大面積
に形成された場合には、Ｉs2＝ｎ＊Ｉs1であり、Ｒ33＝
Ｒ34，Ｒ35＝Ｒ36，Ｒ37＝Ｒ38であるので、コレクタ電
流Ｉc2は次の数式（７）のように整理される。
【００５０】
【数５】
【００５１】従って、数式（７）を数式（５）に代入す
ると、次の数式（８）によって表示される。
ると、次の数式（８）によって表示される。
【００５２】
【数６】
【００５３】したがって、監視電圧ＶＳを求めるために
電圧方程式を整理すると、次の数式（９）のように表示
される。
電圧方程式を整理すると、次の数式（９）のように表示
される。
【００５４】
【数７】
【００５５】従って、図２に示す本発明の他の実施例に
おいては、図１に示す実施例１と同様にＶＢＥは負の温
度係数をもっており、ＶT は正の温度係数をもつので、
数式（９）において（２×Ｒ32＋Ｒ34＋Ｒ36＋Ｒ38）／
Ｒ38とＫ値とを精密に組合せると、温度係数が極めて小
さく、温度に対して安定な動作をする回路を構成するこ
とができる。本実施例は監視電圧が２．５Ｖ未満の場合
に使用すると、温度特性が安定する。
おいては、図１に示す実施例１と同様にＶＢＥは負の温
度係数をもっており、ＶT は正の温度係数をもつので、
数式（９）において（２×Ｒ32＋Ｒ34＋Ｒ36＋Ｒ38）／
Ｒ38とＫ値とを精密に組合せると、温度係数が極めて小
さく、温度に対して安定な動作をする回路を構成するこ
とができる。本実施例は監視電圧が２．５Ｖ未満の場合
に使用すると、温度特性が安定する。
【図１】本発明による温度独立型の電圧監視回路の好ま
しい一実施例の構成を示した回路図。
しい一実施例の構成を示した回路図。
【図２】本発明による温度独立型の電圧監視回路の好ま
しい他の実施例の構成を示した回路図。
しい他の実施例の構成を示した回路図。
【図３】図３および図４の基準電圧と比較電圧の波形
図。
図。
【図４】図３および図４の被監視電圧に対するリセット
出力電圧の波形図。
出力電圧の波形図。
【図５】従来の電圧監視回路の構成を示した回路図。
２０，５０ 電圧監視部 ２２，５２ 電圧ダウン手段 ２４，５４ 基準電圧発生部 ２６，５６ 比較電圧発生部 ３０ 差動増幅部 ３２ 差動増幅手段 ３４ 反転回路手段 ３６ 駆動手段 ４０ 出力部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｆ 3/45 Ｈ０３Ｆ 3/45 Ａ
Claims (8)
- 【請求項１】 温度変化に対してネガチブおよびポジテ
ィブな温度係数をもち、温度変化に対して安定な値を維
持する温度独立型の監視電圧より被監視電圧が低い場合
には、前記被監視電圧の上昇に応答して自然ログ関数的
に上昇する基準電圧が、前記被監視電圧の上昇に応答し
て自然ログ関数および線形関数の合関数的に上昇する比
較電圧より高く発生し、反対に前記被監視電圧が前記監
視電圧以上に高い場合には前記基準電圧が前記比較電圧
より低く発生して前記監視電圧が温度変化に対して独立
的な安定の値を維持するようにする電圧監視部と、 前記電圧監視部の基準電圧と比較電圧とを入力して差動
増幅し、前記基準電圧が前記比較電圧より高い場合には
高電位信号を発生し、前記基準電圧が前記比較電圧以下
の場合には低電位信号を発生する差動増幅部と、 前記差動増幅部の出力信号を反転させてその反転信号を
電圧監視信号として出力する出力部と、を具備すること
を特徴とする温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項２】 前記電圧監視部は、 ネガチブ温度係数を有し、所定の電圧だけ前記監視電圧
をダウンさせて出力する電圧ダウン手段と、 前記電圧ダウン手段と接地との間に連結され、ポジティ
ブ温度係数を有し、前記基準電圧と前記比較電圧とをそ
れぞれ発生する電圧信号発生手段と、を具備することを
特徴とする請求項１記載の温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項３】 前記電圧ダウン手段は、前記監視電圧と
前記電圧信号発生手段との間に連結されたベース−エミ
ッタ電圧マルチプライヤ回路を具備することを特徴とす
る請求項２記載の温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項４】 前記電圧信号発生手段は、エミッタが接
地され、コレクタとベースとが連結されたバイポーラト
ランジスタのベース−エミッタ電圧を基準電圧として発
生する基準電圧発生部と、 前記基準電圧発生部の前記バイポーラトランジスタのエ
ミッタ面積より広いエミッタ面積をもち、抵抗を介して
エミッタが接地に連結され、コレクタとベースとが連結
されたバイポーラトランジスタのコレクタ電圧を比較電
圧として発生する比較電圧発生部とを包含することを特
徴とする請求項２記載の温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項５】 前記電圧監視部は、 前記被監視電圧と第１ノードとの間に連結された第１抵
抗と、 前記第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数
的に増加する基準電圧を発生する基準電圧発生部と、 前記第１ノードと接地との間に連結されて自然ログ関数
および線形関数の合関数的に増加する比較電圧を発生す
る比較電圧発生部とを具備することを特徴とする請求項
１記載の温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項６】 前記基準電圧発生部は、ベース−エミッ
タ電圧マルチプライヤの接地電圧を基準とするベース−
エミッタ電圧を基準電圧として発生することを特徴とす
る請求項５記載の温度独立型の電圧監視回路。 - 【請求項７】 前記比較電圧発生部は、前記基準電圧発
生部のバイポーラトランジスタのエミッタ面積より広い
エミッタ面積を有し、前記第１抵抗を通じてエミッタが
接地に連結され、コレクタとベースとの間に第２抵抗が
連結され、ベースと接地との間に第３抵抗が連結された
バイポーラトランジスタのベース電圧を比較電圧として
発生することを特徴とする請求項６記載の温度独立型の
電圧監視回路。 - 【請求項８】 前記被監視電圧が印加される外部入力端
子と前記差動増幅部との間には正帰還抵抗が連結され、
前記差動増幅部は出力ヒステリシス特性をもつことを特
徴とする請求項１記載の温度独立型の電圧監視回路。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950014501A KR0156673B1 (ko) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 전원전압 감시회로 |
| KR1019960005560A KR100187640B1 (ko) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | 온도 독립형 전압감시회로 |
| KR1995P-14501 | 1996-03-04 | ||
| KR1996P-5560 | 1996-03-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933577A true JPH0933577A (ja) | 1997-02-07 |
| JP2985766B2 JP2985766B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=26631059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8110875A Expired - Fee Related JP2985766B2 (ja) | 1995-06-01 | 1996-05-01 | 温度独立型の電圧監視回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985766B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009116748A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Panasonic Corp | 定電圧回路 |
| CN107656131A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-02 | 联想(北京)有限公司 | 一种过压检测电路及方法 |
-
1996
- 1996-05-01 JP JP8110875A patent/JP2985766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009116748A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Panasonic Corp | 定電圧回路 |
| CN107656131A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-02 | 联想(北京)有限公司 | 一种过压检测电路及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2985766B2 (ja) | 1999-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |