JPH10201092A - 強制動作機能付き制御回路及び半導体装置 - Google Patents
強制動作機能付き制御回路及び半導体装置Info
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Abstract
せることにより低コスト化を図る。 【解決手段】 強制動作機能付き制御回路は、出力制御
信号S1に連動して動作する出力回路C1〜Cnと、出
力回路C1〜Cnより外部に信号を導き出すための端子
T1〜Tnとを備える。外部から与えられる強制動作信
号S2によって出力回路C1〜Cnは出力制御信号S1
を入力したときと同一の動作を行うために、端子T1に
所定の信号が入力されたとき強制動作信号S2を出力す
る信号検出手段2を設け、オア回路1に信号S1及びS
2を入力し、オア回路1の出力側を出力回路C1〜Cn
と接続する。
Description
て生成される出力制御信号に連動して動作する出力回路
を外部から強制的に動作させる強制動作機能付き制御回
路及びこれを有する半導体装置に関する。
て図3を用いて説明する。図3は制御回路の特に出力制
御信号S1に連動して動作する部分の回路図である。出
力制御信号S1は例えば割り込み信号のような制御回路
において生成される信号である。出力制御信号S1はオ
ア回路1を介してn個の出力回路C1〜Cnに入力され
る。
回路や三角波発生回路等の回路である。出力回路C1〜
Cnは制御回路によって制御されるパーソナルコンピュ
ータ等の必要に応じて適当数設けられており、出力制御
信号S1に連動して所定の時間遅延した信号や三角波等
の信号を生成し、端子T1〜Tnより各信号を出力す
る。
めに、制御回路にはスイッチ端子T0が設けられてい
る。スイッチ端子T0は比較器2の非反転入力端子
(+)に接続される。比較器2の反転入力端子(−)に
はグランドレベルによりも所定の電圧Vrefだけ高い
電圧が入力される。
も高い電圧が入力されると、比較器2の出力がハイレベ
ルとなり、強制動作信号S2が生成される。出力制御信
号S1と強制動作信号S2がオア回路1に入力されるこ
とにより、信号S1とS2の区別することなくオア回路
1より出力される。これにより、強制的に出力回路C1
〜Cnを動作させることができ、出力回路C1〜Cnの
動作テストを行うことができる。
来の制御回路(図3)ではスイッチ端子T0を設けなけ
ればならないので端子数が多い。また、スイッチ端子T
0を設けるためのワイヤーパッド(チップ上に設けられ
たワイヤー引き出し用の電極部)が必要となるため、チ
ップサイズが大きくなり、コストアップとなっていた。
そのため、端子数の少ないIC(Integrated Circuit)
ではスイッチ端子を設けないで強制動作することのでき
ない制御回路もあった。
付き制御回路を有する半導体装置を端子数を増加させる
ことなく提供することを目的とする。
に、本発明の第1の構成では、出力制御信号に連動して
動作する出力回路と、前記出力回路より外部に信号を導
き出すための端子とを備えており、外部より与えられる
強制動作信号によって前記出力回路は前記出力制御信号
を入力したときと同一の動作を行う強制動作機能付き制
御回路において、前記端子に所定の信号が入力されたと
き前記強制動作信号を出力する信号検出手段を設けてい
る。
端子に外部より例えば所定の電圧の信号が入力されたと
きに、比較器等を用いた信号検出手段で信号を検出して
強制動作信号を生成する。そして、例えばオア回路に強
制動作信号と出力制御信号を入力し、そのオア回路の出
力をバッファ回路等の出力回路に入力する。これによ
り、外部から与えられる信号に連動して強制的に出力回
路を動作させる。
と、前記オア回路の出力に連動して動作する出力回路
と、前記出力回路より信号を外部へ導き出す端子と、外
部より前記端子に入力される信号を所定の電圧と比較す
る比較器と、を備え、前記比較器の出力と出力制御信号
を前記オア回路に入力する強制動作機能付き制御回路を
有している。
の電圧より高い電圧の入力があるとき出力がハイレベル
となるようにしておく。これにより、半導体装置は端子
にその所定の電圧より高い信号の入力があるとき比較器
よりハイレベルの信号を出力する。半導体装置はこの信
号をオア回路で出力制御信号と合成し、オア回路の出力
をバッファ回路等の出力回路に入力する。これにより、
強制的に外部から与えられる信号に連動して出力回路を
動作させる。
の構成において、電池の過充電検出手段を有し、前記電
池の電圧が過充電電圧よりも高いときに前記過充電検出
手段より前記出力制御信号が与えられるようにした強制
動作機能付き制御回路を有している。
えばリチウムイオン電池の電圧を検出し、過充電電圧と
なると比較器等を用いた過充電検出手段より出力制御信
号を出力する。出力回路は遅延回路等であり、出力動作
信号により例えば電池の使用を禁止するために使用され
る遅延回路でタイミングのずれた信号を生成する。
1を用いて説明する。図1は本実施形態の一般的な強制
動作機能付き制御回路の出力部分の回路図である。尚、
図1において図3と同一の部分については同一の符号を
付す。
過充電検出信号である。出力制御信号S1が制御回路に
おいて生成されると、信号S1はオア回路1を介してn
個の出力回路C1〜Cnに送られる。出力回路C1〜C
nは例えばバッファ回路、遅延回路や三角波発生回路等
であり、制御回路によって制御される装置に応じて適当
数設けられている。そして、出力回路C1〜Cnの各信
号が端子T1〜Tnよりそれぞれ出力される。
作テストを行うために、外部より信号を与えて強制動作
信号S2を発生させることがある。そのため、本実施形
態では、信号検出手段として比較器2を設け、端子T1
と比較器2の非反転入力端子(+)を接続する。比較器
2の反転入力端子(−)にはグランドレベルより所定の
電圧Vrefだけ高い電圧を入力する。
号が外部より入力されると、比較器2がハイレベルの強
制動作信号S2を出力する。電圧Vrefを出力回路C
1から出力される信号の電圧より高くすると、出力回路
C1の出力信号によっても強制動作信号S2が発生しな
い。
路1より出力回路C1〜Cnに送られる。これにより、
出力回路C1〜Cnは出力制御信号S1が送られてきた
ときと同じ状態となるので、信号S1生成時の出力回数
C1〜Cnの動作テストを行うことができる。
号を検出する回路であればよいので例えばパルスを検出
する回路としてもよい。また、複数の端子より所定の信
号入力があった場合に信号S2が生成される構成として
もよい。
の制御回路(図3)で必要となっていたスイッチ端子T
0が不要となるので、端子数を増加させない。また、端
子数の増加しない分だけワイヤーパッドが不要となる。
そのため、チップサイズを大きくならないようにするこ
とができるので低コストとなる。端子数の少ないICの
場合でも別途スイッチ端子T0を設ける必要がない。
態について図2を用いて説明する。図2は上記第1の実
施形態の制御回路(図1)を電源監視IC(半導体装
置)10に応用した回路の回路図である。リチウムイオ
ン電池11〜14は過充電となると発煙等の危険がある
ため、電源監視IC10を用いて電池11〜14の監視
を行う。
電位から順に直列に接続されており、電池11〜14よ
り例えばパーソナルコンピュータ(図示せず)に電力が
供給される。電池11の高電位側が電源監視IC10の
端子VCC及びV1に接続される。電池11と12の接
続中点が端子V2に接続される。電池12と13の接続
中点が端子V3に接続される。電池13と14の接続中
点が端子V4に接続される。電池14の低電位側が端子
GNDに接続されるとともに、接地されグランドレベル
となる。
ltage Lock Out circuit)21が接続される。UVLO
21は比較器等を用いて端子V1、V2の間の電圧を所
定の電圧と比較するもので、端子V1、V2の間の電圧
がその所定の電圧より低いときにUVlLO21は比較
器31をオンする。これにより、高電圧により電源監視
IC10が破壊されるのを防止している。
器31の非反転入力端子(+)が端子V1に接続され、
反転入力端子(−)に端子V2の電圧よりも電圧Vaだ
け高い電圧が入力される。これにより、比較器31がオ
ンしているときは電池11の電圧が過充電電圧より高い
かどうか比較する。リチウムイオン電池11は通常の使
用時ではおよそ2.3V〜4.2Vであるので、例えば
4.3Vを過充電電圧とすることにより電池11の電圧
が高いとき比較器31の出力はハイレベルとなる。一
方、低いとき比較器31の出力はローレベルとなる。
較器32が、上述のUVLO21及び比較器31と同様
の構成で設けられている。UVLO22が端子V2及び
V3に接続される。比較器32の非反転入力端子(+)
が端子V2に接続される。比較器32の反転入力端子
(−)には端子V3の電圧よりもVaだけ高い電圧が入
力される。これにより、電池12が過充電電圧より高い
とき比較器32の出力はハイレベルとなり、一方、過充
電電圧より低いとき比較器32の出力はローレベルとな
る。
較器33が、上述のUVLO21及び比較器31と同様
の構成で設けられている。UVLO23が端子V3及び
V4に接続される。比較器33の非反転入力端子(+)
が端子V3に接続される。比較器33の反転入力端子
(−)には端子V4の電圧よりもVaだけ高い電圧が入
力される。これにより、電池13が過充電電圧より高い
とき比較器33の出力はハイレベルとなり、一方、過充
電電圧より低いとき比較器33の出力はローレベルとな
る。
比較器34が、上述のUVLO21と比較器31と同様
の構成で設けられている。UVLO24が端子V4及び
GNDに接続される。比較器34の非反転入力端子
(+)が端子V4に接続される。比較器34の反転入力
端子(−)にはグランドレベルよりもVaだけ高い電圧
が入力される。これにより、電池14が過充電電圧より
高いとき比較器34の出力はハイレベルとなり、一方、
過充電電圧より低いとき比較器34の出力はローレベル
となる。
入力される。これにより、電池11〜14の全てがロー
レベルのときオア回路40の出力はローレベルとなる。
一方、電池11〜14の1個でも電圧が過充電電圧より
高くなるとオア回路40の出力はハイレベルとなり、過
充電検出を示す出力制御信号S1がオア回路40より出
力される。出力制御信号S1はオア回路41を介して不
感応回路42に送られる。更に、出力制御信号S1はオ
ア回路41の通過後に端子OUT3に送られる。
出力する回路である。不感応回路42は端子VCC及び
GNDに接続されることにより電力が供給される。そし
て、端子TCに接続されているコンデンサ15を用いて
遅延時間の設定を行っている。例えば不感応回路42よ
り定電流をコンデンサ15に送り、コンデンサ15が充
電により所定の電圧となるまでの時間を遅延時間とす
る。
路42より信号が端子OUT1とOUT2に出力され
る。尚、端子OUT1とOUT2に出力される信号の遅
延時間は同一であってもそれぞれ異なっていてもよい。
出力制御信号S1により端子OUT1〜OUT3よりタ
イミングのずれた信号が出力される。
ず)が電池11〜14を電源とする場合、電池11〜1
4のどれかが過充電電圧より高くなっても、すぐにパー
ソナルコンピュータ全体をオフすると、RAM(Random
Access Memory)に記憶されているデータが消去されて
しまう。
をオフするには、まずRAM等に記憶されているデータ
を磁気ディスク等に退避した後に全体をオフする。端子
OUT1〜OUT3から得られる信号を利用することに
より、そのオフするタイミングを得ることができる。こ
のように、端子OUT1〜OUT3より得られる信号は
電源監視IC10の内部で使用されるものでなく、電源
監視IC10に接続されたパーソナルコンピュータ等の
装置で使用される。
部より強制的に不感応回路42を動作させる場合があ
る。そのため、本実施形態では端子OUT1に比較器4
3の非反転入力端子(+)が接続されている。比較器4
3の反転入力端子(−)にはグランドレベルよりも電圧
Vrefだけ高い電圧が入力される。これにより、端子
OUT1に電圧Vrefよりも高い電圧の信号が電源監
視IC10に入力された場合には、比較器43よりハイ
レベルの強制動作信号S2が出力される。
れる。オア回路41の出力は信号S1とS2の区別がな
いので、オア回路40より出力制御信号S1が出力され
た場合と同一の処理が外部より強制的に与えることがで
きる。
ことにより任意の遅延時間が設定できる。また、コンデ
ンサ15は電源監視IC10に内蔵してもよい。比較器
43の信号検出手段は端子OUT1だけでなく、例えば
端子OUT1及びOUT2の両方に設けてもよい。
いて強制的に不感応回路42を動作させるためのスイッ
チ端子が端子OUT1と共通化されているので端子数を
増加させない。また、電源監視IC10では動作テスト
のように強制動作機能を使用する機会は少ないので、端
子数を増加させないことは電源監視IC10にとって有
効である。
電検出部分について説明したが、電池11〜14の過放
電検出機能や過電流検出機能を電源監視IC10に備え
てもよい。過放電を検出するには、例えば比較器31と
並列に新たな比較器(図示せず)を接続し、その比較器
の反転入力端子(−)に入力する電圧Vaに相当する電
圧を異なる値にして電池11の電圧が過放電電圧より小
さくなったかどうか判断する。過放電電圧は例えば2.
3Vである。
比較器32〜34に並列となるように接続し、これらの
比較器の出力をアンド回路に入力することにより放電許
可信号が得られる。この放電許可信号が得られない場
合、上述の手順でパーソナルコンピュータをオフする。
〜14と直列となるように抵抗(図示せず)を挿入し、
その抵抗の電圧降下を検出する。これにより、ある電流
より大きい場合、上述の手順でパーソナルコンピュータ
をオフする。
路の端子とスイッチ端子を共通化して、端子数を増加さ
せないようにする。制御回路を電源監視ICに応用した
場合には、端子数が増加しないので、チップサイズが大
きくならないようにすることができる。そのため、低コ
ストとなる。
手段となって所定の電圧の信号の入力によって強制動作
信号を生成するので、例えば出力回路の出力電圧よりも
所定の電圧を高く設定することにより、出力回路の出力
と混同しないで強制的に出力回路をオンすることができ
る。
安全のために電池の状態を監視する装置では、過充電電
電圧となった場合、ICで出力制御信号を発生させるこ
とにより、例えば不感応回路を用いてパーソナルコンピ
ュータ等に順次オフするタイミングをとるための信号が
出力されるようになる。
図。
路図。
Claims (3)
- 【請求項1】 出力制御信号に連動して動作する出力回
路と、前記出力回路より外部に信号を導き出すための端
子とを備えており、外部より与えられる強制動作信号に
よって前記出力回路は前記出力制御信号を入力したとき
と同一の動作を行う強制動作機能付き制御回路におい
て、 前記端子に所定の信号が入力されたとき前記強制動作信
号を出力する信号検出手段を設けたことを特徴とする強
制動作機能付き制御回路。 - 【請求項2】 オア回路と、前記オア回路の出力に連動
して動作する出力回路と、前記出力回路より信号を外部
へ導き出す端子と、外部より前記端子に入力される信号
を所定の電圧と比較する比較器と、を備え、前記比較器
の出力と出力制御信号を前記オア回路に入力する強制動
作機能付き制御回路を有することを特徴とする半導体装
置。 - 【請求項3】 電池の過充電検出手段を有し、前記電池
の電圧が過充電電圧よりも高いときに前記過充電検出手
段より前記出力制御信号が与えられるようにした強制動
作機能付き制御回路を有することを特徴とする請求項2
に記載の半導体装置。
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