JPS63308415A - 信号設定装置 - Google Patents

信号設定装置

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JPS63308415A
JPS63308415A JP14450287A JP14450287A JPS63308415A JP S63308415 A JPS63308415 A JP S63308415A JP 14450287 A JP14450287 A JP 14450287A JP 14450287 A JP14450287 A JP 14450287A JP S63308415 A JPS63308415 A JP S63308415A
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JP
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voltage
state
setting device
output
switching element
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JP14450287A
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Koji Senbokuya
仙北屋 浩二
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発月1(7)I的 [産業上の利用分野コ 本発明は、出力する信号の調整が可能な信号設定装置に
関する。
[従来の技術] 近年、ディジタル信号を取り扱うマイクロコンピュータ
等のLSIの大規模化・高性能化が進み、従来集積回路
の周辺に外付けされていたアナログ的な回路、例えはパ
ワーオンリセット回路や電源電圧の低下を検出する回路
、あるいは基準電圧との比較を行なうコンパレータ等を
内蔵したものが開発されている。こうした集積回路にお
いて、アナログ信号を取り扱う部分の調整、例えは電源
電圧低下を検出する基準電圧の調整等を外付回路のトリ
マ等で行なったのでは、アナログ回路をチップ内に集積
した利点を十分に引き出すことができない。従って、こ
うした集積回路では、調整をチップ内で行ない、必要な
精度を出すことが要求される。
このため、従来、集積回路を製造する際、レーザにより
厚膜抵抗器をトリミングして抵抗値を調整したり、配線
パターンを溶断して抵抗器の絹合せを変更し所定の抵抗
値となるよう調整したり、あるいはマスクパターンの使
い分けにより配線パターンを変更して所定の抵抗値に調
整するといった構成が採られている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、こうした構成では、レーザを使用したト
リミング・溶断の装置が必要となり、あるいは複数のマ
スクパターンを要するので、製造コストの上昇を招くの
みならず、製造工程が複雑化するという問題があった。
また、経時変化等により抵抗値に基づく基準電圧等が変
化しても、再調整できないという問題があった。
こうした問題に対し、D/A変換器を多数内蔵し、基準
電圧等をディジタルデータに基づいて生成する構成も考
えられるが、部品点数の増大や制御プログラムの複雑化
を招く。更に、こうした場合、8ビット程度のD/A変
換器では、0.4パ一セント程度の精度しか得られない
ため、高精度な調整を要する場合には、D/A変換器の
分解能を十分に高くせねばならず、結果的に集積回路の
構成をいたずらに複雑にするという問題を招致する。
本発明は上記問題点を解決し、集積化の容易な信号設定
装置において、信号の調整とその再調整とを簡易な構成
で行なうことを目的としてなされた。
発1m成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明す
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明の信号設定装置は、第1図に例示するように、 複数の抵抗器Rからなる抵抗ネットワークRNの所定の
点の抵抗値に基づく信号を出力とする信号設定装置であ
って、 前記抵抗ネットワークRNを構成する抵抗器Rのいくつ
かに各々接続されたスイッチング素子SWと、 記憶されるデータの状態が書換え可能であり、前記スイ
ッチング素子SWに接続されて該スイッチング素子SW
の状態を決定する記憶素子Mとを備えたことを要旨とす
る。
ここで、複数の抵抗器Rからなる抵抗ネットワークRN
とは、所定の電圧を分圧するよう直列に接続された抵抗
器群(第1図参照)や並列に接続された抵抗器群であっ
てもよいし、梯子型に絹んだ抵抗器群、あるいは更に直
列・並列に絹み合わせて回路網としたもの等でもよい。
乙うした抵抗ネットワークRNの所定の接続点の抵抗値
に基づく信号は、抵抗値そのものでもよいし、抵抗器R
により分圧された電圧としてもよく、あるいは抵抗値に
よって定まる発振周波数やデユーティ比や電流等でもよ
い。
スイッチング素子SWとは、記憶素子Mによってその状
態が定められるものであり、記憶素子Mの記憶する情報
によりオン・オフのいずれかに駆動される。スイッチン
グ素子としては、トランジスタ、電界効果トランジスタ
、各種サイリスタ。
アナログスイッチ等、種々のものを使用することができ
る。こうしたスイッチング素子SWは、集積回路に一体
に構成することができる。
スイッチング素子SWと抵抗器Rとの接続は、第1図に
例示したように各抵抗器Rの接続点をスイッチング素子
SWを介してワイアードするようなものでもよいし、接
続点をスイッチング素子SWを介して接地もしくはプル
アップするものでもよい。あるいは、スイッチング素子
SWを抵抗器並列に接続した構成等も考えることができ
る。
記憶素子Mは、その出力によりスイッチング素子SWの
状態を定めるものであり、その状態が書き換え可能なも
のならばどんなものでもよく、例えばEPROMあるい
はEEPROM等を使用することができる。
[作用コ 上記構成を有する本発明の信号設定装置は、記憶手段M
に記憶されたデータに基づいてスイッチング素子SWの
状態が定まり、このスイッチング素子SWの状態により
、スイッチング素子SWが接続されたいくつかの抵抗器
Rを含んで構成された抵抗ネットワークRNの所定の点
の抵抗値が決定される。この結果、複数の抵抗器Rから
なる抵抗ネットワークRNの所定の点の抵抗値に基づい
て、信号設定装置の出力する信号が定まる。従って、゛
記憶素子Mに記憶されるデータを書き換えることにより
、本発明の信号設定装置の出力する信号は変更される。
[実施例コ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに、以下本発明の信号設定装置の好適な実施例につい
て説明する。第2図は、本発明一実施例としての信号設
定装置の概略構成を示す回路図である。この信号設定装
置は、マイクロプロセッシングユニット(以下、MPU
と呼ぶ)1における電源電圧Voの監視用に用いられる
回路であり、MPUIに内蔵されて、MPUIの電圧入
力端子Toに人力される電圧レベルを監視する回路とし
て構成されている。その出力信号outは、MPUに内
蔵された割込コントローラPICの高レベルの割込信号
に割り当てられ、電源電圧V。
が所定の基準電圧以乍となったとき、割込による退避処
理を実現するのに用いられる。
この信号設定装置は、第2図に示すように、プログラミ
ング電圧入力端子Tpに人力される書き込み用電圧Vp
を制御する書込電圧駆動回路5と、MPUI内の内部バ
ス3を介して設定される3ビツトのデコーダ7と、デコ
ーダ7の3ビツトの出力に対応してEPROMの書き込
みを制御する3個の書込制御回8a、8b、8cと、こ
れに対応して設けられた3個の電圧制御回路10a、1
0b、10cと、電圧制御回路10a、10b、10C
の出力信号を受けて基準電圧を生成する基準電圧発生回
路12と、基準電圧発生回路12の出力電圧VRと電圧
入力端子Toに人力される電圧Voとを比較するコンパ
レータ14と、その他のインバータ16および1日とか
ら構成されている。
書込電圧駆動回路5は、アナログスイッチ20とこれを
駆動するインバータ21とから構成されており、内部バ
ス3を介してアナログスイッチ20がオン◆オフされる
ことによって、プログラミング電圧入力端子Tpから人
力される高電圧(本実施例で25 [V] )を、書込
制御回路8a、8b、8cへ出力するか否かの制御を行
なう。
デコーダ7は、内部バス3を介して人力されるデータに
基づいて、その3ビツトの出力Da、Db、Dcを排他
的にアクティブロウとする回路である。
デコーダ7のひとつの出力Daは、書込制御回路8aの
インバータ25aと電圧制御回路10aのクロックドイ
ンバータ27aとに接続されている。書込制御回路8a
は、インバータ25aの他に電界効果トランジスタ(F
ET)28aを備え、一方電圧制御回路10aは、クロ
ックドインバータ27aの他に、このクロックドインバ
ータ27aの出力と並列に接続されたいまひとつのクロ
ックドインバータ30a、クロックドインバータ30a
の人力に接続されたインバータ32a、この−8= インバータ32aの人力とグランド間にシリーズに接続
されたFET34aとEPROM36a。
およびFET34aのドレインをプルアップするプルア
ップ抵抗器38aを備える。とこで、EPROM36a
は、電気的に書込可能な1ビツトの記・憶素子であり、
初回状態ではドレイン・ソース間がオン(導通)状態と
なっている。
次に、両回路8a、10aの構成とその接続関係につい
て説明する。書込制御回路8aのFET28aのソース
とEPROM36aのドレインとは接続されており、と
のFET28aのドレインは、書込電圧駆動回路5の出
力に接続されている。
また、FET28aのゲートはインバータ1日を介して
内部バス3から出力されるコントロール信号SCに接続
されている。このコントロール信号SCは、この他、電
圧制御回路10aのFET34aのゲートに接続されて
おり、更にコントロール信号SCとこれを反転するイン
バータ16の出力とは、2個のクロックドインバータ2
7a、30aの各制御端子に接続されている。これら両
りロックドインバータ27a、30aのワイアードされ
た出力は、基準電圧発生回路12のアナログスイッチ4
1aL乙、直接およびインバータ43aを介して接続さ
れている。
従って、以上の構成を有する書込制御回路8a。
電圧制御回路10aは、デコーダ7の出力とコントロー
ル信号SCとにより次のように動作する。
(1) コントロール信号SCがロウレベルのとき: クロックドインバータ27aが動作状態となり、デコー
ダ7の出力Daがインアクティブ(ハイレベル)の場合
には、その出力はロウレベルとなる。
従って、基準電圧発生回路12のアナログスイッチ41
aはオフ状態のままに保持される。一方、デコーダ7の
出力Daがアクティブ(ロウレベル)の場合には、クロ
ックドインバータ27aの出力はハイレベルとなる。従
って、基準電圧発生回路12のアナログスイッチ41a
はオン(導通)状態とされる。
(2) コントロール信号SCがロウレベルでかつ書込
電圧駆動回路5から書込用電圧Vpが出力されたとき: 書込制御回路8aのFET28aが導通状態になり、書
込用電圧VpがEPROM36aのドレインに印加され
る。この結果、EPROM36aは、書込制御回路8a
のインバータ25aの出力の状態に応じて、その状態が
書き換えられる。即ち、インバータ25aの出力がロウ
レベル(デコーダ7の出力Daはハイレベル)の場合に
は、EPROM36aは初期状態(導通状態)のままに
保持され、デコーダ7の出力Daがアクティブロウとな
ってインバータ25aの出力がハイレベルとされた場合
には、EPROM36aはオフ(非導通)状態に書き換
えられる。
(3) コントロール信号Scがハイレベルのとき: 電圧制御回路10aのクロックドインバータ30aおよ
びFET34aが動作状態となり、EPROM36aの
状態が、2つのインバータ32a。
30aを介して基準電圧発生回路12に出力される。従
って、EPROM36aが上記(2)により導通状態の
ままに保持されていれは、クロックドインバータ30a
の出力はロウレベルとなって基準電圧発生回路12のア
ナログスイッチ41aはオフ状態のままとなり、一方、
EPROM36aが非導通状態に書き換えられていれば
、クロックドインバータ30aの出力はハイレベルとな
ってアナログスイッチ41aはオン状態となる。
以上、書込制御回路8a、電圧制御回路10aの構成お
よび働きについて説明したが、他の書込制御回路8b、
8cおよび電圧制御−回路10b。
10cの構成も、書込制御回路8aおよび電圧制御回路
10aと同一なので、第2図にサフックスのみ異なる同
一の番号により示し、その説明は省略する。電圧制御回
路10b、10cの出力は、電圧制御回路10aの出力
と同様に、基準電圧発生回路12に出力されており、ア
ナログスイッチ41b、41cをインバータ43b、4
3cを用いて駆動する構成となっている。
こうして電圧制御回路10a、10b、10cの出力に
よりスイッチング制御されるアナログスイッチ41a、
41b、41cの入力端は、安定化された電圧V CN
5Tとグランドとの間にシリーズに接続された抵抗器R
a、Rb、Re、Rdのそれぞれの接続点に接続されて
いる。これらの抵抗器Ra、Rb、Rc、Rdの各接続
点の電圧をそれぞれVa、Vb、Vcとする。一方、ア
ナログスイッチ41a、41b、4IC(7)出力側は
、ワイアードされてコンパレータ14のマイナス側人力
に人力されている。従って、アナログスイッチ41a、
41b、41cのいずれかひとつが、排他的に導通状態
にされることにより、導通状態にされたアナログスイッ
チ41a、41b、41cに対応した電圧Va、Vb、
Vcがコンパレータ14により比較される基準電圧VR
として出力される。尚、コンパレータ14のプラス側人
力には、電圧入力端子Toから保護用の抵抗器R1を介
して、監視される電源電圧Voが人力される。
ここで、基準電圧発生回路12の電圧V CN5Tが5
[■]であり、分圧用の抵抗器Ra、 Rb、 Rc、
Rdの抵抗値が、正確に、 Ra=5.17     [KΩコ Rb=Rc=0.1 [KΩ] Rd=10’0     [KΩ] であるすると、分圧電圧vbは、4.75[V]となり
、電圧Va、Vcは、電圧vbに対して約±0.1%相
違する値となる。現実には、抵抗器の抵抗値には若干(
±0.1パーセント程度)の誤差カアリ、電圧Va、V
b、Vcは、4.75±0.00475 [V]とはな
らない場合もあるが、基準電圧発生回路12のアナログ
スイッチ41a、41b、41cのいずれかひとつをオ
ン状態にすることにより、±0.1パーセント異なる電
圧のいずれかを、コンパレータ14の基準電圧VRとす
ることができる。
以上のように構成された本実施例の信号設定装置におい
て、電源電圧を監視するのに用いられる基準電圧VRの
調整の方法について、次に説明する。調整時には、まず
内部バス3を介して、コントロール信号SCをロウレベ
ルとすると共に、デコーグ7の出力Da、Db、Dcが
、rl、  0゜1」となるよう設定する。この結果、
クロックドインバータ27a、27b、27cが動作状
態となり、電圧制御回路10a、10cの出力はロウレ
ベルに、電圧制御回路10bの出力はハイレベルとなる
。従って、基準電圧発生回路12のアナログスイッチ4
1bだけが導通状態となり、抵抗器RbおよびRcの接
続点の電圧vbが、基準電圧VRとして出力される。こ
の状態で、電圧入力端子Toに、正確に4.7500 
[V]に較正された電圧を印加する。コンパレータ14
が、第3図に示すように、この電圧vbを境にその出力
を反転する場合には、基準電圧VRは正しく調整されて
いるとして、書込電圧駆動回路5を制御して書込電圧V
pを書込制御回路8a、8b、8cに印加する。この結
果、デコーダ7の出力Da、Db、Dcの状態(ここで
はrl、O,IJ)に基づいて、電圧制御回路10bの
EPROM36bのみが非導通状態に書き換えられる。
また、アナログスイッチ41bを導通状態とし、電圧v
bを基準電圧VRとしてコンパレータ14に導いた状態
では、電源電圧Voが4.7500[V]を0.1パー
セント程度下回った値でコンパレータ14が反転する場
合には、基準電圧VRを高くする必要があるとして、デ
コーダ7の出力Da、Db、Dcをro、1.IJにセ
ットする。
この結果、アナログスイッチ41aだけが導通状態とな
り、電圧vbより0.1パーセント程度高い電圧Vaが
基準電圧VRとしてコンパレータ14に出力される。こ
のとき、コンパレータ14は、はぼ4.7500 [V
]を境にその出力を反転させるから、調整は終了したと
して電圧制御回路10aのEPROM36aを非導通状
態に書き換える。同様に、電圧vbが設定しようとして
いる基準電圧VRより高い場合には、デコーダ7の出力
Da、Db、DCをrl、1.OJにセットとして電圧
Vcを選択することにより、基準電圧VRを4.750
0 [V]に調整し、電圧制御回路10cのEPROM
36cを非導通状態に書き換える。
従って、こうした調整後、コントロール信号SCをハイ
レベルとすると、電圧制御回路10a。
10b、10cの各EPROM36a、36b。
36cの状態に基づいて、アナログスイッチ41a、4
1b、41cのいずれかが導通状態となり、基準電圧と
して正確に4.7500 [V]に調整された電圧がコ
ンパレータ14に出力され、電源電圧の監視が行なわれ
ることになる。この結果、MPUIにおいて、電源電圧
VOの監視電圧を極めて正確に調整することができ、厚
膜ないし薄膜抵抗層のトリミングやマスクパターンの変
更等を要せず、電気的手段のみで調整を完了することが
できる。しかも、本実施例では、EPROM36aない
し36cの書き換えに先だって、基準電圧VRを実際に
変えることができるので、容易に調整できるという利点
がある。また、E P R0M36a、36b、36c
はディジタルな素子であり、アナログ信号を調整するた
めの複雑な回路を必要とせず、さらにウェハの状態でも
、パッケージの状態でも調整を行なうことができる。
更に、MPUIは、電源電圧Voの低下を極めて精度よ
く検出でき、電源異常時の退避処理等を確実に実現でき
るという効果も得られる。
尚、本実施例では、基準電圧調整用の抵抗器は4本で構
成したが、更に多数の抵抗器を用いて分圧電圧を生成し
、デコーダ7の出力ビツト数や書込制御回路および電圧
制御回路の数を増やして、調整精度の向上や調整範囲の
拡大を図ってもよい。
また、第4図に示すように、3個の分圧用抵抗器RIO
,R11,R12を用い、抵抗器RIOないしR12に
よる分圧電圧を、2個のアナログスイッチAS1.AS
2を介して基準電圧VRとして出力する簡易な構成とし
てもよい。
この他、EPROMを電気的に書き換え可能なEEPR
OMとして構成し、経時変化等により基準電圧VRが変
化したとき、再度基準電圧VRを調整して、EEPRO
Mを書き直すものとしてもよい。
次に本発明の第2の実施例について説明する。
第5図は、第2実施例としての信号設定装置の概略構成
図であり、この信号設定装置は、第1実施例と同様、基
準電圧VRを出力するものである。
図示するように、この信号設定装置は、内部バス49を
介して設定されるデコード出力DIないしD3および書
込出力P1ないしR3を有するプログラム回路50、プ
ルアップ抵抗器RUPを備えプログラム回路50の書込
出力P1ないしR3の出力によって書き込みがなされる
EPROM51ないし53、プログラム回150からの
デコード出力DIないしD3と各EPROM51ないし
53の出力とがワイアードされたものを人力とするドラ
イブ回路61ないし63、ドライブ回路61ないし63
の出力によってドライブされるFET71ないし73、
安定化された電圧VCNSTを分圧する5個の抵抗器R
80ないしR84から構成されている。この抵抗器R8
1ないしR84の各接続点は、FET71ないし73の
ドレインに接続されており、FET71ないし73が導
通状態になると、各接続点は接地される。
以上の構成を有する第2実施例の信号設定回路によれは
、第1実施例と同様に、EPROM51ないし53を書
き換えることにより、基準電圧VRを3段階に変更・調
整することができる。従って、第1実施例と同様の効果
を奏するととができ、更に基準電圧の可変範囲を大きく
することができる。尚、本実施例において、ドライブ回
路61゜63と異なりドライブ回路62がインバータひ
とつで構成されているのは、プログラム回路5oに何の
データもセットされていない状態で、電圧VCNSTを
抵抗器R80ないし82により分圧した電圧を、基準電
圧VRとして出力するためである。、尚、こうした信号
設定装置は、コンパレータ等として用いられる演算増幅
器のパッケージ内に、絹み込んでもよい。
次に、本発明の第3の実施例について説明する。
第3実施例としての信号設定装置は、第6図に示すよう
に、信号の出力周波数foutを設定する装置である。
この信号設定装置は、図示するように、4ビツトである
ことを除いて第1実施例と同様の構成を有するデコーダ
207.書込制御回路2゜8、電圧制御回路210を備
え、更に電圧制御回路210の4本の出力により駆動さ
れるアナログスイッチ221ないし224、アナログス
イッチ221ないし224が導通状態となったとき発振
器230の帰還抵抗として選択される抵抗器R231な
いしR234を備えて構成されている。尚、発振器23
0は、CMO5のインバータ241ないし243と抵抗
器R250,コンデンサC260とを用いた周知のもの
である。
以上の構成を有する本実施例の信号設定装置は、第1実
施例と同様に電圧制御回路210に内蔵されたEPRO
Mに所定のデータを書き込むことにより、出力周波数f
outを多段階に調整することができる。特に本実施例
では、アナログスイッチ221ないし224の駆動は排
他的である必要がなく、抵抗器R231ないしR234
を所定の割合で重み付けした抵抗値とすれば、16段階
に亘って、直線性の良い周波数信号foutを得ること
ができる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、例えは抵抗
ネットワークを構成する抵抗器をマイクロプロセッサの
配線領域の下に拡散抵抗体として形成し、第7図に示す
ように、等しい抵抗(直rを有する多数の基本抵抗器を
1本または数本ずつ直列ないし並列に接続して特定の抵
抗値とした構成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
発瓜四B尤果 以上詳述したように、本発明の信号設定装置によれは、
記憶素子への書き込みにより、抵抗ネットワークの所定
の点の抵抗値に基づいて出力する信号の設定を可変し得
るという優れた効果を奏する。従って、信号の調整が容
易であり、従来のレーザトリミングやマスクパターンの
変更を要した装置と較べて、構成が簡略化されるのみな
らず、製造工数・コストにおいても格段に優れる。また
、記憶素子が書き換え可能であることから、出力信号が
経時変化等により誤差を生じた場合には、簡易に再調整
できるという極めて優れた効果を有する。
これらの結果、集積回路にアナログ回路を内蔵すること
が容易となり、外付部品の削減による部品点数・組立工
数の低減、信頼性の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明第1実施例としての信号設定装置の概略構
成を示す回路図、第3図はコンパレータ14の出力電圧
を示すグラフ、第4図は基準電圧発生回路の他の構成例
を示す回路図、第5図は本発明第2実施例としての信号
設定装置の構成を示す回路図、第6図は本発明第3実施
例の概略構成を示す回路図、第7図は抵抗ネットワーク
の構成例を示す説明図、である。 1 ・・・ マイクロプロセッシングユニット(MPU
) 5 ・・・ 書込電圧駆動回路 7 ・・・ デコーダ 8a、  8b、  8c    ・・・ 書込制御回
路10a、10b、10c  −−−電圧制御回路12
 ・・・ 基準電圧発生回路 14 ・・・ コンパレータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の抵抗器からなる抵抗ネットワークの所定の点
    の抵抗値に基づく信号を出力とする信号設定装置であっ
    て、 前記抵抗ネットワークを構成する抵抗器のいくつかに各
    々接続されたスイッチング素子と、記憶されるデータの
    状態が書換え可能であり、前記スイッチング素子に接続
    されて該スイッチング素子の状態を決定する記憶素子と を備えた信号設定装置。 2 抵抗値に基づく信号は、抵抗器により分圧された電
    圧である特許請求の範囲第1項記載の信号設定装置。 3 記憶素子は、EPROMもしくはEEPROMであ
    る特許請求の範囲第1項もしくは第2項記載の信号設定
    装置。
JP14450287A 1987-06-10 1987-06-10 信号設定装置 Pending JPS63308415A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03276921A (ja) * 1990-03-27 1991-12-09 Matsushita Electric Works Ltd 基準電圧調整回路
JP2011114514A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Yuhshin Co Ltd デジタル/アナログ変換回路

Cited By (2)

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JPH03276921A (ja) * 1990-03-27 1991-12-09 Matsushita Electric Works Ltd 基準電圧調整回路
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