JPH0974673A - 電源切換回路および該電源切換回路を備える半導体集積回路 - Google Patents

電源切換回路および該電源切換回路を備える半導体集積回路

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JPH0974673A
JPH0974673A JP7231714A JP23171495A JPH0974673A JP H0974673 A JPH0974673 A JP H0974673A JP 7231714 A JP7231714 A JP 7231714A JP 23171495 A JP23171495 A JP 23171495A JP H0974673 A JPH0974673 A JP H0974673A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電源切換回路は複数の制御信号を使用
しているので、回路規模が大きくなり、他に制御信号を
コントロールする回路も必要である。また、電源端子か
らの供給電圧をそのまま出力端子に出力しているので、
一方の電源に異常が発生した場合に、他方の電源に切り
換えて電圧を供給することができない。 【解決手段】 第1の電源1と、第1の電源1よりも大
きい電圧値を供給する第2の電源2と、第1の電源1が
供給する電圧値を確定させる抵抗手段3と、第2の電源
2が供給する電圧値を減少させる電圧降下手段4と、デ
プレッション形NチャネルMOSトランジスタ5と、エ
ンハンスメント形PチャネルMOSトランジスタ6と、
出力端子7とを有し、第1の電源1と第2の電源2とを
切り換える動作が、第1の電源1がNチャネルMOSト
ランジスタ5およびPチャネルMOSトランジスタ6の
ゲートに印加する電圧値の変化によって制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電源切換回路に関
し、特に電源に異常が発生した場合に自動的に電源を切
り換える電源切換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】電源切換回路の従来の技術の例として、
特開平3−262014号公報に記載されている電圧切
換装置の発明がある。上記公報に記載されている発明
は、電圧切換部にノンドープのNチャネルMOSトラン
ジスタを用いて、電圧降下のない高電圧出力を得ること
を目的としている。
【0003】図3は上記公報における電圧切換装置の回
路構成を示す図である。
【0004】図3は、制御信号入力端子21,28,2
9と、インバータ回路22と、インバータ回路を形成す
るPチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOSと記
述する)23およびNチャネルMOSトランジスタ(以
下、NMOSと記述する)24と、ノンドープのNチャ
ネルMOSトランジスタ(以下、ノンドープNMOSと
記述する)25,27と、NMOS26と、電源端子3
0,31と、出力端子32とを有する構成となってい
る。
【0005】図3の構成においては、制御信号入力端子
21から入力された書き込み信号は、インバータ回路2
2とPMOS23およびNMOS24で形成されるイン
バータ回路との2段のインバータ回路を通して、ノンド
ープNMOS25のゲートに印加される。また、制御信
号入力端子28から入力された書き込み読み出し切換信
号は、NMOS26のゲートに印加される。さらに、制
御信号入力端子29から入力された読み出し信号は、ノ
ンドープNMOS27のゲートに印加される。電源端子
30から供給される電圧と電源端子31から供給される
電圧とは、値が異なる。
【0006】ノンドープNMOS25は、書き込み時に
導通状態となり、電源端子30から供給される電圧値と
同程度の電圧値を出力端子32に出力する。NMOS2
6は、書き込みから読み出しに切り換わるときに短時間
導通状態となり、書き込み時にハイレベルに充電されて
いる出力端子32の電圧値をローレベルにする働きをす
る。ノンドープNMOS27は、読み出し時に導通状態
となり、電源端子31から供給される電圧値と同程度の
電圧値を出力端子32に出力する。
【0007】このように、3種類の制御信号のレベルの
切り換えによって、ノンドープNMOS25,27を導
通・非導通させて、電源端子30,31のどちらかの電
圧を出力端子32から取り出している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電源切換回
路は、複数の制御信号を使用しているので、回路の規模
が大きくなり、電源切換回路の他に制御信号をコントロ
ールするための回路も必要であるという問題点がある。
【0009】また、異なる種類の電圧を供給することを
目的として、電源端子からの供給電圧をそのまま出力端
子に出力しているので、一方の電源に異常が発生した場
合に、電源を切り換えて他方の電源から電圧を供給する
ことができないという問題点がある。
【0010】このような点に鑑み本発明は、2種類の電
源によって駆動される回路部分が混在するシステムにお
いて、システムの動作を停止することなく自動的に電源
を切り換えることが可能な電源切換回路を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電源切換回路は、第1の電源と、該第1の電
源が供給する電圧値よりも大きい電圧値を供給する第2
の電源と、デプレッション形NチャネルMOSトランジ
スタと、エンハンスメント形PチャネルMOSトランジ
スタと、該第1の電源が供給する電圧値を確定させる抵
抗手段と、該第2の電源が供給する電圧値を減少させる
電圧降下手段と、出力端子とを有し、該デプレッション
形NチャネルMOSトランジスタが、ソースおよびゲー
トが該第1の電源の電圧供給端子に接続され、ドレイン
が該出力端子に接続され、該エンハンスメント形Pチャ
ネルMOSトランジスタが、ソースが該電圧降下手段を
介して該第2の電源の電圧供給端子に接続され、ゲート
が該第1の電源の電圧供給端子に接続され、ドレインが
該出力端子に接続され、該抵抗手段が、一方の端子が該
第1の電源の電圧供給端子に接続され、他方の端子が接
地され、該電圧降下手段が、一方の端子が該第2の電源
の電圧供給端子に接続され、他方の端子が該エンハンス
メント形PチャネルMOSトランジスタのソースに接続
され、該第1の電源と該第2の電源とを切り換える動作
が、該第1の電源が該デプレッション形NチャネルMO
Sトランジスタのゲートおよび該エンハンスメント形P
チャネルMOSトランジスタのゲートに印加する電圧値
の変化によって制御される。
【0012】本発明の電源切換回路は、第1の電源と、
該第1の電源が供給する電圧値と同等の電圧値を供給す
る第2の電源と、デプレッション形NチャネルMOSト
ランジスタと、エンハンスメント形PチャネルMOSト
ランジスタと、該第1の電源が供給する電圧値を確定さ
せる抵抗手段と、出力端子とを有し、該デプレッション
形NチャネルMOSトランジスタが、ソースおよびゲー
トが該第1の電源の電圧供給端子に接続され、ドレイン
が該出力端子に接続され、該エンハンスメント形Pチャ
ネルMOSトランジスタが、ソースが該第2の電源の電
圧供給端子に接続され、ゲートが該第1の電源の電圧供
給端子に接続され、ドレインが該出力端子に接続され、
該抵抗手段が、一方の端子が該第1の電源の電圧供給端
子に接続され、他方の端子が接地され、該第1の電源と
該第2の電源とを切り換える動作が、該第1の電源が該
デプレッション形NチャネルMOSトランジスタのゲー
トおよび該エンハンスメント形PチャネルMOSトラン
ジスタのゲートに印加する電圧値の変化によって制御さ
れる。
【0013】上記本発明の電源切換回路は、該第1の電
源から電圧が供給されているときには該第1の電源が電
圧を供給し、該第1の電源から電圧が供給されていない
ときには該第2の電源が電圧を供給することができる。
【0014】本発明の半導体集積回路は、前記第1の電
源および前記第2の電源から電圧を供給される複数の電
源端子を備え、該複数の電源端子に接続されている上記
本発明の電源切換回路を有する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の電源切換回路が適用され
るシステムは、第1の電源によって駆動される第1の回
路部分と、第2の電源によって駆動される第2の回路部
分とが混在するシステムである。このシステムにおい
て、第1の電源は、第1の回路部分に主電源として用い
られる。第2の電源は、第2の回路部分に主電源として
用いられ、かつ、第1の回路部分に予備電源として用い
られる。本発明は、第1の回路部分への供給電源であ
る、主電源としての第1の電源と予備電源としての第2
の電源とを切り換える回路を提供する。
【0016】本発明の電源切換回路は、上記システムの
第1の回路部分において、第1の電源と第2の電源とを
切り換える動作が、第1の電源が2つのMOSトランジ
スタのゲートに印加する電圧値の変化によって制御され
るので、第1の電源に異常が発生して動作が停止した場
合に、従来のように供給電源を切り換えるための制御信
号を必要とせず、従来の電源切換回路と比較して簡単な
回路構成で、システムの動作を停止することなく、自動
的に第2の電源から電圧を供給するように切り換えるこ
とが可能となる。
【0017】また、第1の電源が正常に動作していると
きには第2の電源からは電圧を供給しないので、不要な
電力を消費しない。
【0018】
【実施例】本発明の実施例について図面を用いて詳細に
説明する。
【0019】図1は、本発明の第1の実施例における電
源切換回路の回路構成を示す図である。
【0020】図1は、主電源1と、主電源1よりも高い
電圧を供給する予備電源2と、主電源1の電位を確定す
るための抵抗3と、予備電源2の電圧降下用のダイオー
ド4と、デプレッション形NチャネルMOSトランジス
タ(以下、NMOSTと記述する)5と、エンハンスメ
ント形PチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOS
Tと記述する)6と、出力端子7とを有する構成となっ
ている。
【0021】図1に示すように、主電源1の電圧供給端
子は、NMOST5のソース、ゲート、およびPMOS
T6のゲートに共通接続されている。予備電源2の電圧
供給端子は、ダイオード4に直列に接続されている。予
備電源2の供給電圧値は、ダイオード4を介することに
よって主電源1の供給電圧値と同程度になり、PMOS
T6に印加される。抵抗3の抵抗値は数百KΩ程度であ
る。また、抵抗3の一方の端子は主電源1の電圧供給端
子に並列接続されていて、他方の端子は接地されてい
る。ダイオード4のアノード側は予備電源2の電圧供給
端子に接続されていて、カソード側はPMOST6のソ
ースに接続されている。NMOST5のドレインおよび
PMOST6のドレインは、出力端子7に共通接続され
ている。
【0022】次に、図1を用いて動作の説明を行う。主
電源1が正常に動作して、電圧を供給している場合に
は、NMOST5のソースおよびゲートには主電源1か
らの供給電圧が印加される。このとき、NMOST5の
ゲート−ソース間電圧(以下、VGSと記述する)はV
GS=0Vとなり、ドレイン−ソース間電圧(以下、V
DSと記述する)はVDS>0Vとなるので、デプレッ
ション形素子であるNMOST5は導通状態となる。一
方、PMOST6のソースには、電圧降下用のダイオー
ド4を経由して、予備電源2から主電源1と同程度の電
圧が印加され、ゲートには主電源1からの電圧が印加さ
れる。このとき、VGS≒0Vとなり、VDS≒0Vと
なるので、エンハンスメント形素子であるPMOST6
は非導通状態となる。この場合には、供給電圧は主電源
1からNMOST5を経由して、出力端子7に供給され
る。
【0023】また、主電源1の電位が0Vになった場合
には、PMOST6のゲートには0Vが印加され、ソー
スには予備電源2からの供給電圧が印加される。このと
き、VGS<0Vとなり、VDS<0Vとなるので、P
MOST6は導通状態となる。一方、NMOST5のソ
ースおよびゲートには0Vが印加され、ドレインには予
備電源2からの供給電圧がPMOST6を経由して印加
される。このとき、VGS=0Vとなり、VDS<0V
となるので、NMOST5は非導通状態となる。この場
合には、出力電圧は予備電源2からダイオード4および
PMOST6を経由して、出力端子7に供給される。
【0024】主電源1に異常が発生して電圧の供給が停
止し、電源切換回路の他の部分と遮断された(解放状態
となった)場合には、NMOST5のソース、ゲート、
およびPMOST6のゲートには、抵抗3によって0V
が印加されるので、主電源1の電位が0Vの場合と同様
の動作を行う。
【0025】図2は、本発明の第2の実施例における電
源切換回路の回路構成を示す図である。
【0026】図2は、主電源11と、主電源11と同じ
値の電圧を供給する予備電源12と、主電源11の電位
を確定するための抵抗13と、NMOST15と、PM
OST16と、出力端子17とを有する構成となってい
る。
【0027】図2に示すように、主電源11の電圧供給
端子は、NMOST15のソース、ゲート、およびPM
OST16のゲートに共通接続されている。予備電源1
2の電圧供給端子は、PMOST16のソースに接続さ
れている。抵抗13の抵抗値は、図1に示した第1の実
施例と同様の数百KΩ程度である。また、抵抗13の一
方の端子は主電源11の電圧供給端子に並列接続されて
いて、他方の端子は接地されている。NMOST15の
ドレインおよびPMOST16のドレインは、出力端子
17に共通接続されている。
【0028】このように、図2に示した第2の実施例に
おいては、主電源11の供給電圧値と予備電源12の供
給電圧値とが同じであるので、図1に示した第1の実施
例において用いていたダイオード4を削除することによ
って、PMOST16のソースには、図1に示した第1
の実施例においてPMOST6に印加された電圧と同様
の電圧が印加される。
【0029】このため、図2に示した第2の実施例にお
ける電源切換回路の動作は、図1を用いて説明した第1
の実施例の動作と同様になるので省略する。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電源切換回
路は、第1の電源と第2の電源とを切り換える動作が、
第1の電源が2つのMOSトランジスタのゲートに印加
する電圧値の変化によって制御されることによって、第
1の電源に異常が発生して動作が停止した場合に、従来
のように供給電源を切り換えるための制御信号を必要と
せず、従来の電源切換回路と比較して簡単な回路構成
で、システムの動作を停止することなく、自動的に第2
の電源から電圧を供給するように切り換えることができ
るという効果を有する。
【0031】また、第1の電源が正常に動作していると
きには第2の電源からは電圧を供給しないことによっ
て、不要な電力を消費しないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における電源切換回路の
回路構成を示す図
【図2】本発明の第2の実施例における電源切換回路の
回路構成を示す図
【図3】特開平3−262014号公報における電圧切
換装置の回路構成を示す図
【符号の説明】
1,11 主電源 2,12 予備電源 3,13 抵抗 4 ダイオード 5,15 デプレッション形NチャネルMOSトラン
ジスタ(NMOST) 6,16 エンハンスメント形PチャネルMOSトラ
ンジスタ(PMOST) 7,17 出力端子 21,28,29 制御信号入力端子 22 インバータ回路 23 PチャネルMOSトランジスタ(PMOS) 24,26 NチャネルMOSトランジスタ(NMO
S) 25,27 ノンドープNチャネルMOSトランジス
タ(ノンドープNMOS) 30,31 電源端子 32 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/822 H01L 27/04 M H03K 17/693 H

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源と、該第1の電源が供給する
    電圧値よりも大きい電圧値を供給する第2の電源と、デ
    プレッション形NチャネルMOSトランジスタと、エン
    ハンスメント形PチャネルMOSトランジスタと、該第
    1の電源が供給する電圧値を確定させる抵抗手段と、該
    第2の電源が供給する電圧値を減少させる電圧降下手段
    と、出力端子とを有し、 該デプレッション形NチャネルMOSトランジスタが、
    ソースおよびゲートが該第1の電源の電圧供給端子に接
    続され、ドレインが該出力端子に接続され、 該エンハンスメント形PチャネルMOSトランジスタ
    が、ソースが該電圧降下手段を介して該第2の電源の電
    圧供給端子に接続され、ゲートが該第1の電源の電圧供
    給端子に接続され、ドレインが該出力端子に接続され、 該抵抗手段が、一方の端子が該第1の電源の電圧供給端
    子に接続され、他方の端子が接地され、 該電圧降下手段が、一方の端子が該第2の電源の電圧供
    給端子に接続され、他方の端子が該エンハンスメント形
    PチャネルMOSトランジスタのソースに接続され、 該第1の電源と該第2の電源とを切り換える動作が、該
    第1の電源が該デプレッション形NチャネルMOSトラ
    ンジスタのゲートおよび該エンハンスメント形Pチャネ
    ルMOSトランジスタのゲートに印加する電圧値の変化
    によって制御される、電源切換回路。
  2. 【請求項2】 第1の電源と、該第1の電源が供給する
    電圧値と同等の電圧値を供給する第2の電源と、デプレ
    ッション形NチャネルMOSトランジスタと、エンハン
    スメント形PチャネルMOSトランジスタと、該第1の
    電源が供給する電圧値を確定させる抵抗手段と、出力端
    子とを有し、 該デプレッション形NチャネルMOSトランジスタが、
    ソースおよびゲートが該第1の電源の電圧供給端子に接
    続され、ドレインが該出力端子に接続され、 該エンハンスメント形PチャネルMOSトランジスタ
    が、ソースが該第2の電源の電圧供給端子に接続され、
    ゲートが該第1の電源の電圧供給端子に接続され、ドレ
    インが該出力端子に接続され、 該抵抗手段が、一方の端子が該第1の電源の電圧供給端
    子に接続され、他方の端子が接地され、 該第1の電源と該第2の電源とを切り換える動作が、該
    第1の電源が該デプレッション形NチャネルMOSトラ
    ンジスタのゲートおよび該エンハンスメント形Pチャネ
    ルMOSトランジスタのゲートに印加する電圧値の変化
    によって制御される、電源切換回路。
  3. 【請求項3】 該第1の電源から電圧が供給されている
    ときには該第1の電源が電圧を供給し、該第1の電源か
    ら電圧が供給されていないときには該第2の電源が電圧
    を供給する、請求項1または2に記載の電源切換回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の電源および前記第2の電源か
    ら電圧を供給される複数の電源端子を備え、 該複数の電源端子に接続されている請求項1ないし3の
    いずれか1項に記載の電源切換回路を有する、半導体集
    積回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010940A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Ricoh Co Ltd 電圧制御回路及び電圧制御回路を有する半導体集積回路
JP2012023730A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Arm Ltd 二段電圧レベルシフト
CN113852182A (zh) * 2021-09-06 2021-12-28 成都锐成芯微科技股份有限公司 输入可浮空的电源选择电路

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