JPS6147067B2 - - Google Patents
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- JPS6147067B2 JPS6147067B2 JP5181179A JP5181179A JPS6147067B2 JP S6147067 B2 JPS6147067 B2 JP S6147067B2 JP 5181179 A JP5181179 A JP 5181179A JP 5181179 A JP5181179 A JP 5181179A JP S6147067 B2 JPS6147067 B2 JP S6147067B2
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- Japan
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- circuit
- voltage
- oscillation
- line
- lithium battery
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G19/00—Electric power supply circuits specially adapted for use in electronic time-pieces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電池電圧と電池電圧よりも低い電圧で
駆動される回路の電源に用いられる降圧回路に関
し、特に液晶表示装置を用いた電子時計あるいは
卓上電子計算機に用いられる降圧回路に関する。
駆動される回路の電源に用いられる降圧回路に関
し、特に液晶表示装置を用いた電子時計あるいは
卓上電子計算機に用いられる降圧回路に関する。
一般に液晶表示装置を用いた電子時計あるいは
卓上電子計算機は電源に酸化銀電池あるいはマン
ガン電池を用いているが、電池電圧は1.5Vであ
るために昇圧回路を設け２倍の3.0Vを得て電圧
3.0V及び1.5Vの電圧を供給していた。しかし近
年酸化銀電池やマンガン電池より高エネルギー密
度で長寿命のリチウム電池が開発されており、こ
のリチウム電池を電子時計あるいは卓上電子計算
機に使用することは寿命の点で非常に有用であ
る。これら電子時計あるいは卓上電子計算機は
3.0Vで駆動される回路と、1.5Vで駆動される回
路とを有し、リチウム電池の超電力が3.0Vであ
るから、リチウム電池の電圧を1/2に降圧する必
要がある。降圧する手段には例えば抵抗に依つて
分割する方法があるが、この方法では常時抵抗に
電流が流れる為に消費電力の点で不利である。
卓上電子計算機は電源に酸化銀電池あるいはマン
ガン電池を用いているが、電池電圧は1.5Vであ
るために昇圧回路を設け２倍の3.0Vを得て電圧
3.0V及び1.5Vの電圧を供給していた。しかし近
年酸化銀電池やマンガン電池より高エネルギー密
度で長寿命のリチウム電池が開発されており、こ
のリチウム電池を電子時計あるいは卓上電子計算
機に使用することは寿命の点で非常に有用であ
る。これら電子時計あるいは卓上電子計算機は
3.0Vで駆動される回路と、1.5Vで駆動される回
路とを有し、リチウム電池の超電力が3.0Vであ
るから、リチウム電池の電圧を1/2に降圧する必
要がある。降圧する手段には例えば抵抗に依つて
分割する方法があるが、この方法では常時抵抗に
電流が流れる為に消費電力の点で不利である。
また上述の欠点を改善する手段として第１図に
示す方法がある。これは電子時計等の回路が集積
されたLSI１内部に設けられたゲートにコンデン
サ２，３が接続され、同様にLSI１内部に設けら
れた発振、分周回路からの制御信号に依つてゲー
トが開閉され、コンデンサ２，３の接続を直列と
並列とに交互に切換えて、ＶSS2に−1.5Vを発生
せしめるのである。従つて降圧がコンデンサ２，
３に依るために消費電力は少ないのであるが、発
振・分周回路は−1.5Vで駆動される為、リチウ
ム電池４の印加時に発振を開始させるには始めに
ＶSS2端子に電圧を印加する必要がある。よつて
第１図に於いてはリチウム電池４とＶSS2端子と
の間に高抵抗５を挿入していた。しかし発振が開
始した後には高抵抗５間には1.5Vの電位差が生
じる為に高抵抗５で無駄な電力が消費される。ま
た高抵抗５の抵抗値を更に高くすると、コンデン
サ３との時定数が大きくなり発振が開始されるま
での時間が長くなり好ましくない。
示す方法がある。これは電子時計等の回路が集積
されたLSI１内部に設けられたゲートにコンデン
サ２，３が接続され、同様にLSI１内部に設けら
れた発振、分周回路からの制御信号に依つてゲー
トが開閉され、コンデンサ２，３の接続を直列と
並列とに交互に切換えて、ＶSS2に−1.5Vを発生
せしめるのである。従つて降圧がコンデンサ２，
３に依るために消費電力は少ないのであるが、発
振・分周回路は−1.5Vで駆動される為、リチウ
ム電池４の印加時に発振を開始させるには始めに
ＶSS2端子に電圧を印加する必要がある。よつて
第１図に於いてはリチウム電池４とＶSS2端子と
の間に高抵抗５を挿入していた。しかし発振が開
始した後には高抵抗５間には1.5Vの電位差が生
じる為に高抵抗５で無駄な電力が消費される。ま
た高抵抗５の抵抗値を更に高くすると、コンデン
サ３との時定数が大きくなり発振が開始されるま
での時間が長くなり好ましくない。
本発明は上述した点に鑑みて為されたものであ
り、従来の欠点を完全に除去した降圧回路を提供
するものである。以下図面を参照して本発明を詳
述する。
り、従来の欠点を完全に除去した降圧回路を提供
するものである。以下図面を参照して本発明を詳
述する。
第２図は本発明の実施例を示す回路図であり、
電子時計の場合を示す。
電子時計の場合を示す。
６は時計動作に必要な基準周波数を作る水晶発
振回路、７は基準周波数を適当な周波数に分周す
る分周回路、８は計数回路及び表示装置等から成
る時計回路、９，１０，１１，１２は制御信号φ
１，φ２に依つて開閉が制御されるゲート、１
３，１４は電圧を降圧するコンデンサ、１５はリ
チウム電池、１６は発振回路６の発振を開始させ
るために電圧を印加するＮ−MOS、１７はＮ−
MOS１６の開閉を制御するフリツプフロツプで
ある。
振回路、７は基準周波数を適当な周波数に分周す
る分周回路、８は計数回路及び表示装置等から成
る時計回路、９，１０，１１，１２は制御信号φ
１，φ２に依つて開閉が制御されるゲート、１
３，１４は電圧を降圧するコンデンサ、１５はリ
チウム電池、１６は発振回路６の発振を開始させ
るために電圧を印加するＮ−MOS、１７はＮ−
MOS１６の開閉を制御するフリツプフロツプで
ある。
水晶発振回路６及び分周回路７は比較的高周波
で動作するので、消費電力をできるだけ減少させ
るために電源電圧は−1.5VのＶSS2が印加され
る。一方時計回路８は分周回路７で分周された比
較的低周波の信号に依つて時刻を計数し表示する
ため、あるいは表示装置が液晶を用いたものであ
れば液晶を駆動するために、電源電圧は−3.0V
のＶSS1が印加される。またフリツプフロツプ１
７の電源電圧もＶSS1である。コンデンサ１３の
一方の端子と接地及び−1.5VラインＶSS2との間
には各ゲート９，１２が接続され、コンデンサ１
３の他方の端子と−1.5VラインＶSS2及び−3.0V
ラインＶSS1との間には各々ゲート１０，１１が
接続される。またコンデンサ１４は−1.5Vライ
ンＶSS2と接地間に接続され、リチウム電池１５
は−3.0VラインＶSS1に接続される。ゲート９，
１０，１１，１２の開閉を制御する制御信号φ
１，φ２は−1.5VラインＶSS2で駆動される分周
回路７に依つて作られる。Ｎ−MOS１６は−
3.0VラインＶSS1と−1.5VラインＶSS2との間に接
続され、そのゲートにはフリツプフロツプ１７の
出力が印加されている。フリツプフロツプ１７
はリチウム電池１５を接続した時に出力される初
期設定信号INTに依つてセツト状態となり、分周
回路７から出力される信号ＳRによつてリセツト
状態となる。
で動作するので、消費電力をできるだけ減少させ
るために電源電圧は−1.5VのＶSS2が印加され
る。一方時計回路８は分周回路７で分周された比
較的低周波の信号に依つて時刻を計数し表示する
ため、あるいは表示装置が液晶を用いたものであ
れば液晶を駆動するために、電源電圧は−3.0V
のＶSS1が印加される。またフリツプフロツプ１
７の電源電圧もＶSS1である。コンデンサ１３の
一方の端子と接地及び−1.5VラインＶSS2との間
には各ゲート９，１２が接続され、コンデンサ１
３の他方の端子と−1.5VラインＶSS2及び−3.0V
ラインＶSS1との間には各々ゲート１０，１１が
接続される。またコンデンサ１４は−1.5Vライ
ンＶSS2と接地間に接続され、リチウム電池１５
は−3.0VラインＶSS1に接続される。ゲート９，
１０，１１，１２の開閉を制御する制御信号φ
１，φ２は−1.5VラインＶSS2で駆動される分周
回路７に依つて作られる。Ｎ−MOS１６は−
3.0VラインＶSS1と−1.5VラインＶSS2との間に接
続され、そのゲートにはフリツプフロツプ１７の
出力が印加されている。フリツプフロツプ１７
はリチウム電池１５を接続した時に出力される初
期設定信号INTに依つてセツト状態となり、分周
回路７から出力される信号ＳRによつてリセツト
状態となる。
次に第３図を参照して降圧の動作原理を述べ
る。
る。
第３図ａに示す如く、分周回路から出力される
制御信号φ１及びφ２は互いに逆相な交番信号で
ある。先ず制御信号φ１が接地即ちＶDDレベルで
制御信号φ２がＶSS2レベルであるときゲート
９，１０は導通し、ゲート１１，１２は非導通と
なる。従つてコンデンサ１３，１４は第３図ｂに
示す如く直列に接続され更にリチウム電池１５が
接続される。このときコンデンサ１３，１４の静
電容量をＣとし、リチウム電池１５の起電力をＥ
とすると、コンデンサ１３，１４には各々Ｑ＝
ＣＥ／２の電気量が充電される。この状態で制御信号 φ１がＶSSレベル、制御信号φ２がＶDDレベルと
なると、ゲート９，１０は非導通となり、ゲート
１１，１２が導通する。従つてコンデンサ１３，
１４は第３図Ｃ示す如く並列に接続され、その端
子間電圧は2Q／2C＝２．ＣＥ／２／2C＝１／２Ｅとなる
。従 つて以上の動作を繰り返すことによつて−1.5V
ラインＶSS2には１／２Ｅ即ち−1.5Vの電圧が生じる。
制御信号φ１及びφ２は互いに逆相な交番信号で
ある。先ず制御信号φ１が接地即ちＶDDレベルで
制御信号φ２がＶSS2レベルであるときゲート
９，１０は導通し、ゲート１１，１２は非導通と
なる。従つてコンデンサ１３，１４は第３図ｂに
示す如く直列に接続され更にリチウム電池１５が
接続される。このときコンデンサ１３，１４の静
電容量をＣとし、リチウム電池１５の起電力をＥ
とすると、コンデンサ１３，１４には各々Ｑ＝
ＣＥ／２の電気量が充電される。この状態で制御信号 φ１がＶSSレベル、制御信号φ２がＶDDレベルと
なると、ゲート９，１０は非導通となり、ゲート
１１，１２が導通する。従つてコンデンサ１３，
１４は第３図Ｃ示す如く並列に接続され、その端
子間電圧は2Q／2C＝２．ＣＥ／２／2C＝１／２Ｅとなる
。従 つて以上の動作を繰り返すことによつて−1.5V
ラインＶSS2には１／２Ｅ即ち−1.5Vの電圧が生じる。
この動作は発振回路６の発振が開始して定常状態
での動作である。
での動作である。
一方、リチウム電池１５を接続した時は発振回
路６は発振していないので制御信号φ１及びφ２
が出力されず−1.5VラインＶSS2には電圧が生じ
ない。そこで本発明では−3.0VラインＶSS1と−
1.5VラインＶSS2との間に設けたＮ−MOS１６と
フリツプフロツプ１７の働きに依つて発振を開始
させる。以下その動作を説明する。
路６は発振していないので制御信号φ１及びφ２
が出力されず−1.5VラインＶSS2には電圧が生じ
ない。そこで本発明では−3.0VラインＶSS1と−
1.5VラインＶSS2との間に設けたＮ−MOS１６と
フリツプフロツプ１７の働きに依つて発振を開始
させる。以下その動作を説明する。
フリツプフロツプ１７は−3.0VラインＶSS1即
ちリチウム電池１５の電圧で駆動されるため、リ
チウム電池１５が接続された時点で動作可能な状
態になる。一方リチウム電池１５を接続すると電
子時計内のすべてをリセツトする初期設定信号
INTが初期設定回路（図示せず）から出力され
る。この初期設定信号INTは動作可能な状態にあ
るフリツプフロツプ１７のセツト端子Ｓに印加さ
れるのでフリツプフロツプ１７はセツト状態とな
り、出力には接地レベル即ちＶDDレベルの信号
が出力される。するとＮ−MOS１６は導通状態
になり、リチウム電池１５の電圧がＮ−MOS１
６を介して−1.5VラインＶSS2に印加される。従
つて−1.5VラインＶSS2で駆動される発振回路６
及び分周回路７には−3.0Vが印加され、発振回
路６の発振が開始し、その基準周波数は分周回路
７に依つて分周される。すると分周回路７からは
制御信号φ１及びφ２が出力されゲート９，１
０，１１，１２の開閉が為され、前述した如く降
圧動作が開始される。一方分周回路８からは発振
が開始したことに依つて信号ＳRが出力される。
信号ＳRはフリツプフロツプ１７のリセツト端子
Ｒに印加されるのでフリツプフロツプ１７はリセ
ツト状態となり、その出力はＶSS1レベルとな
る。従つてＮ−MOS１６のゲートにはＶSS1レベ
ルが印加されるためにＮ−MOS１６は遮断状態
になり、リチウム電池１５の電圧が−1.5Vライ
ンＶSS2に印加されなくなり、−1.5ラインＶSS2に
は降圧動作に依つて−1.5Vの電圧が生じ定常状
態となる。よつて降圧動作時は−3.0VラインＶS
Ｓ１と−1.5VラインＶSS2との間に電流が流れない
ので無駄な電力消費が無くなるのである。
ちリチウム電池１５の電圧で駆動されるため、リ
チウム電池１５が接続された時点で動作可能な状
態になる。一方リチウム電池１５を接続すると電
子時計内のすべてをリセツトする初期設定信号
INTが初期設定回路（図示せず）から出力され
る。この初期設定信号INTは動作可能な状態にあ
るフリツプフロツプ１７のセツト端子Ｓに印加さ
れるのでフリツプフロツプ１７はセツト状態とな
り、出力には接地レベル即ちＶDDレベルの信号
が出力される。するとＮ−MOS１６は導通状態
になり、リチウム電池１５の電圧がＮ−MOS１
６を介して−1.5VラインＶSS2に印加される。従
つて−1.5VラインＶSS2で駆動される発振回路６
及び分周回路７には−3.0Vが印加され、発振回
路６の発振が開始し、その基準周波数は分周回路
７に依つて分周される。すると分周回路７からは
制御信号φ１及びφ２が出力されゲート９，１
０，１１，１２の開閉が為され、前述した如く降
圧動作が開始される。一方分周回路８からは発振
が開始したことに依つて信号ＳRが出力される。
信号ＳRはフリツプフロツプ１７のリセツト端子
Ｒに印加されるのでフリツプフロツプ１７はリセ
ツト状態となり、その出力はＶSS1レベルとな
る。従つてＮ−MOS１６のゲートにはＶSS1レベ
ルが印加されるためにＮ−MOS１６は遮断状態
になり、リチウム電池１５の電圧が−1.5Vライ
ンＶSS2に印加されなくなり、−1.5ラインＶSS2に
は降圧動作に依つて−1.5Vの電圧が生じ定常状
態となる。よつて降圧動作時は−3.0VラインＶS
Ｓ１と−1.5VラインＶSS2との間に電流が流れない
ので無駄な電力消費が無くなるのである。
上述した如く本発明に依ればリチウム電池を接
続した時にＮ−MOSが導通して発振回路及び分
周回路に電圧を供給し、発振が開始した後にＮ−
MOSを遮断することに依つて、消費電力を極少
にすることができ、リチウム電池の特性を最大に
生かし、電子時計あるいは卓上電子計算機等の長
寿命化が図れるものである。
続した時にＮ−MOSが導通して発振回路及び分
周回路に電圧を供給し、発振が開始した後にＮ−
MOSを遮断することに依つて、消費電力を極少
にすることができ、リチウム電池の特性を最大に
生かし、電子時計あるいは卓上電子計算機等の長
寿命化が図れるものである。
第１図は従来例を示す回路図、第２図は本発明
の実施例を示す回路図、第３図は第２図に示した
実施例の動作を説明するための波形図ａ及び接続
図ｂ，ｃである。 ６……水晶発振回路、７……分周回路、８……
時計回路、９，１０，１１，１２……ゲート、１
３，１４……コンデンサ、１５……リチウム電
池、１６……Ｎ−MOS、１７……フリツプフロ
ツプである。
の実施例を示す回路図、第３図は第２図に示した
実施例の動作を説明するための波形図ａ及び接続
図ｂ，ｃである。 ６……水晶発振回路、７……分周回路、８……
時計回路、９，１０，１１，１２……ゲート、１
３，１４……コンデンサ、１５……リチウム電
池、１６……Ｎ−MOS、１７……フリツプフロ
ツプである。
Claims (1)
- １ 発振あるいは分周回路から出力される制御信
号に依つてコンデンサの接続方法がゲートで切換
えられ電池電圧の降圧が為される降圧回路に於い
て、降圧された電圧で駆動される前記発振及び分
周回路等の電源と前記電池電圧との間にスイツチ
ング素子を設け、該スイツチング素子は発振回路
の発振開始後オフ状態になることを特徴とする降
圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181179A JPS55144772A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Step-down circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5181179A JPS55144772A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Step-down circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55144772A JPS55144772A (en) | 1980-11-11 |
| JPS6147067B2 true JPS6147067B2 (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=12897287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5181179A Granted JPS55144772A (en) | 1979-04-26 | 1979-04-26 | Step-down circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55144772A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835613A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-02 | Toshiba Corp | 電子回路 |
| US4433282A (en) * | 1981-12-08 | 1984-02-21 | Intersil | Monolithic voltage divider |
| FR2659507B1 (fr) * | 1990-03-09 | 1995-03-31 | Sumitomo Metal Ind | Convertisseur de courant continu en courant continu. |
-
1979
- 1979-04-26 JP JP5181179A patent/JPS55144772A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55144772A (en) | 1980-11-11 |
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