KR19990031079A - Power-on reset circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파워 온 리셋 회로에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 파워오프시 내부 각 노드를 초기화시키고 바로 파워 온 상태가 될 때, 내부 노드들을 새로이 초기화시켜 파워 온 리셋 신호를 출력하는 파워 온 리셋 회로에 관한 것으로서, 외부로부터 인가되는 전원 전압의 레벨을 검출하여 감지 신호를 출력하는 전원 감지 회로와; 파워 온시에 상기 감지 신호에 응답하여 제 1 전압레벨의 신호를 인가받고, 파워 오프시에 상기 감지 신호에 응답하여 제 2 전압레벨의 신호를 인가받는 래치 회로를 포함하는 파워 온 리셋 회로.The present invention relates to a power-on reset circuit, and more particularly, to a power-on reset circuit that initializes each internal node at power-off and immediately resets internal nodes to output a power-on reset signal when the power-on state is immediately turned on. A power supply sensing circuit for detecting a level of a power supply voltage applied from the outside and outputting a detection signal; And a latch circuit receiving a signal of a first voltage level in response to the sensing signal at power on and receiving a signal of a second voltage level in response to the sensing signal at power off.
Description
본 발명은 파워 온 리셋 회로에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 반도체 장치를 안정적으로 동작시키기 위한 파워 온 리셋 회로에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power on reset circuit, and more particularly, to a power on reset circuit for stably operating a semiconductor device.
도 1a는 파워 온 리셋 회로의 구성을 보여주는 회로도이고, 도 1b는 파워 온 리셋 회로 내부 각 노드의 출력 타이밍도이다.FIG. 1A is a circuit diagram showing the configuration of a power on reset circuit, and FIG. 1B is an output timing diagram of each node in the power on reset circuit.
도 1a를 참조하면, 파워 온(power on) 초기에 래치(latch)를 이루는 인버터들(I1, I2)의 출력단인 제 1 노드(N1')와 제 2 노드(N2')가 각각 ″H″, ″L″를 유지하도록 인버터의 구성 요소인 NMOS 트랜지스터와 PMOS 트랜지스터의 사이즈를 달리하여 설계한다. 그러므로 상기 제 2 노드(N2')의 초기값 ″L″에 의해 인버터(I3)를 통한 제 3 노드(N3')는 ″H″가 되어 커패시터(C1)에 충전된다. 상기 커패시터(C1)가 전원 전압레벨로 충전될 때, 제 4 노드(N4')는 로우 레벨로 떨어지게 되면, 이는 제 2 노드(N2')에 드레인이 접속되는 PMOS 트랜지스터(MP1)의 게이트로 전달된다. 제 4 노드(N4')의 ″L″로 인해 PMOS 트랜지스터(MP1)는 턴온되어 래치를 이루는 인버터들(I1, I2)의 제 1 노드(N1')와 제 2 노드(N2')는 초기값을 상실함으로써, 새로운 데이터의 입력에 따라 제 2 노드(N2')는 ″H″를 유지하게 된다.Referring to FIG. 1A, the first node N1 ′ and the second node N2 ′, which are output terminals of the inverters I1 and I2 latching at the initial power-on, are each ″ H ″. In order to keep ″ L ″, the size of NMOS transistors and PMOS transistors, which are the components of the inverter, are designed. Therefore, by the initial value ″ L ″ of the second node N2 ', the third node N3' through the inverter I3 becomes ″ H ″ and is charged in the capacitor C1. When the capacitor C1 is charged to the power supply voltage level, when the fourth node N4 'falls to the low level, it is transferred to the gate of the PMOS transistor MP1 having a drain connected to the second node N2'. do. Due to the ″ L ″ of the fourth node N4 ', the PMOS transistor MP1 is turned on so that the first node N1' and the second node N2 'of the inverters I1 and I2, which are latched, are initialized. In this case, the second node N2 'maintains ″ H ″ according to the input of new data.
그 결과, 제 3 노드(N3')와 접지사이에 접속되는 커패시터(C1)에서는 충전된 전하가 방전되어 제 3 노드(N3')는 ″L″을 유지하게 된다. 상기 신호는 인버터들(I4, I5)을 통해 반전되어 최종적으로 파워 온 리셋 신호
상기와 같은 구성을 갖고 동작하는 파워 온 리셋 회로는 때때로 전원의 파워 온 오프가 반복되는 인터미턴트 형(intermittent type)의 시스템에 사용되고 있다.A power on reset circuit operating with the above configuration is used in an intermittent type system in which power on and off of a power source is repeated repeatedly.
종래 기술에 따라 파워온후 파워 오프되고 다시 파워 온될 때, 도 1b이 타이밍도에 따라 다음과 같은 문제점이 발생하게 되었다.According to the prior art, when the power is turned off and then turned on again, the following problem occurs according to the timing diagram of FIG.
상술한 바와 같은 파워 온 리셋 회로를 파워 온/오프가 반복적인 인터미턴스 형에서 구동할 때, 전원 전압의 파워 오프 시간이 짧아 제 2 노드가 미처 다 방전하지도 못한 상태에서 파워온 되면 래치 회로의 제 1 노드와 제 2 노드는 파워 오프일 때의 상태를 유지하여 새로운 데이터에 맞게 초기화가 설정되지 않는 문제점이 발생하게 된다. 또, 파워 온/오프 시간이 충분한 경우에는 상관없지만, 래치 회로의 각 노드가 방전할 틈도 없을 만큼의 짧은 파워 온/오프 시간에서는 래치 회로의 각 노드들의 초기 상태가 불량하여 파워 온 리셋 신호가 전혀 출력되지 않는다.When the power-on reset circuit as described above is driven in an intermittance type in which power on / off is repeated, when the power-on time of the power supply voltage is short and the second node is powered on without being discharged, the latch circuit The first node and the second node maintain a state when the power is off, causing a problem that the initialization is not set for new data. If the power on / off time is sufficient, the initial state of each node of the latch circuit is poor because the power on / off time is short enough for each node of the latch circuit to discharge. No output at all
따라서, 본 발명의 목적은 파워 온/오프가 간헐적으로 반복될 때, 파워 오프 상태에서 파워온 상태로 변환할 때, 래치 회로의 각 노드들을 새롭게 초기화시켜, 파워 온될 때마다 파워 온 리셋 신호를 출력하는 파워 온 리셋 회로를 제공하기 위함이다.Accordingly, an object of the present invention is to newly initialize each node of the latch circuit when the power on / off is intermittently repeated, when switching from the power off state to the power on state, and outputs a power on reset signal whenever power on. This is to provide a power-on reset circuit.
도 1a는 종래 기술에 따른 파워 온 리셋 회로의 구성을 보여주는 회로도:1A is a circuit diagram showing the configuration of a power-on reset circuit according to the prior art:
도 1b는 도 1a에 따른 출력 타이밍도:1b is an output timing diagram according to FIG. 1a:
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 파워 온 리셋 회로의 구성을 상세하게 보여주는 회로도;2A is a circuit diagram showing in detail the configuration of a power-on reset circuit according to an embodiment of the present invention;
도 2b는 도 2a에 따른 출력 타이밍도:2b is an output timing diagram according to FIG. 2a:
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on main parts of the drawings
10 : 전원 감지 회로 20 : 전압 분배 회로10: power detection circuit 20: voltage distribution circuit
30 : 구동 회로 40 : 래치 회로30: drive circuit 40: latch circuit
(구성)(Configuration)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 일 특징에 의하면, 외부로부터 인가되는 전원 전압의 레벨을 검출하여 감지 신호를 출력하는 전원 감지 회로와; 파워 온시에 상기 감지 신호에 응답하여 제 1 전압레벨의 신호를 인가받고, 파워 오프시에 상기 감지 신호에 응답하여 제 2 전압레벨의 신호를 인가받는 래치 회로를 포함한다.According to one aspect for achieving the above object, a power supply sensing circuit for detecting the level of the power supply voltage applied from the outside and outputting a detection signal; And a latch circuit configured to receive a signal of a first voltage level in response to the sensing signal at power-on and to receive a signal of a second voltage level in response to the sensing signal at power-off.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 전압레벨은 전원 전압레벨이고, 제 2 전압레벨은 접지 전압레벨이다.In a preferred embodiment, the first voltage level is a power supply voltage level and the second voltage level is a ground voltage level.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전원 감지 회로는 외부로부터 전원 전압을 인가받고, 이를 저항비에 따라 분배하는 전압 분배 회로와; 상기 분배 전압을 인가받아 감지 신호를 발생하는 구동회로를 포함한다.In a preferred embodiment, the power sensing circuit includes a voltage distribution circuit for receiving a power supply voltage from the outside and distributing it according to a resistance ratio; And a driving circuit configured to receive the division voltage and generate a detection signal.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전압 분배 회로는 전원 전압이 인가되는 제 1 전원 단자와; 접지전압이 인가되는 제 2 전원 단자와; 상기 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자사이에 직렬로 접속되는 저항들을 포함한다.In a preferred embodiment, the voltage distribution circuit comprises: a first power supply terminal to which a power supply voltage is applied; A second power supply terminal to which a ground voltage is applied; And resistors connected in series between the first power supply terminal and the second power supply terminal.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동 회로는 게이트가 접지되고, 소오스로 전원전압이 인가되는 PMOS 트랜지스터와; 게이트가 상기 저항들의 접속점에 연결되고, 드레인이 상기 PMOS 트랜지스터의 트레인에 접속되고 소오스는 접지되는 NMOS 트랜지스터를 포함한다.In a preferred embodiment, the driving circuit comprises: a PMOS transistor having a gate grounded and a power supply voltage applied to the source; A gate is connected to the junction of the resistors, a drain is connected to the train of the PMOS transistor and the source comprises an NMOS transistor grounded.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 래치 회로는 상기 감지 신호에 응답하여 파워 오프시에 접지 전압레벨의 신호를 인가받는다.In a preferred embodiment, the latch circuit receives a signal of ground voltage level at power off in response to the sense signal.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 래치 회로는 낸드 게이트들을 포함한다.In a preferred embodiment, the latch circuit includes NAND gates.
이와 같은 회로에 의해서 파워 오프 상태에서 파워 온 상태로 변환될 때 파워 오프 시간이 짧아도 내부 래치 회로의 각 노드를 충분히 초기화시킬수 있다.Such a circuit can sufficiently initialize each node of the internal latch circuit even when the power-off time is short when the power-off state is switched to the power-on state.
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 참조도면 도 2a내지 도 2b에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2B according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 파워오프시에 전원 감지 회로를 통하여 전원이 레벨을 감지하여 전상태를 유지한 래치 회로의 입력 노드를 완전히 방전시키고, 그 다음 파워온 될 때 완전히 방전된 래치 회로의 노드는 새로게 초기화되어 파워 온 리셋 신호를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the power sense circuit at power off detects a level and completely discharges the input node of the latch circuit maintained at the full state, and then the node of the latch circuit completely discharged when powered on The new initialization can output a power-on reset signal.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파워 온 리셋 회로를 상세하게 보여주는 회로도이다.2A is a circuit diagram showing in detail a power-on reset circuit according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 파워 온 리셋 회로는 외부로부터 인가되는 전원 전압(VDD)의 레벨을 감지하는 전원 감지 회로(10)와 상기 전원 감지 회로(10)로부터 발생되는 감지 신호에 따라 데이터를 저장하는 래치 회로(40)를 포함한다. 상기 전원 감지 회로(10)는 전압 분배 회로(20)와 구동회로(30)를 구비하고 있으며, 상기 전압 분배 회로(20)는 전원 전압(VDD)이 인가되는 전원 단자(1)와 그라운드에 연결되는 접지 단자(2)사이에 직렬로 접속되는 제 1 저항(R1) 및 제 2 저항(R2)을 포함한다. 그리고 구동 회로(30)는 접지되는 게이트와, 전원 단자(1)와 상기 저항들의 상호 접속점인 제 1 노드(N1)사이에 P채널을 갖는 MOS 트랜지스터(MP2)를 구비하고, 또 상기 제 1 노드(N1)에 연결되는 게이트와 상기 P 채널과 직렬로 형성되는 N 채널을 갖는 MOS 트랜지스터(MN1)를 포함한다. 그리고 래치 회로(40)는 낸드 게이트들(ND1, ND2)을 포함한다.Referring to FIG. 2A, the power on reset circuit stores data according to a power sensing circuit 10 for sensing a level of a power voltage VDD applied from the outside and a sensing signal generated from the power sensing circuit 10. The latch circuit 40 is included. The power sensing circuit 10 includes a voltage distribution circuit 20 and a driving circuit 30, and the voltage distribution circuit 20 is connected to a power supply terminal 1 to which a power supply voltage VDD is applied and a ground. It comprises a first resistor (R1) and a second resistor (R2) connected in series between the ground terminal (2). In addition, the driving circuit 30 includes a MOS transistor MP2 having a P-channel between a gate that is grounded and a power supply terminal 1 and a first node N1, which is an interconnection point of the resistors, and the first node. And a MOS transistor MN1 having a gate connected to N1 and an N channel formed in series with the P channel. The latch circuit 40 includes NAND gates ND1 and ND2.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 파워 온 리셋 회로의 각 노드들의 출력을 보여주는 타이밍도이다.2B is a timing diagram showing the output of each node of a power on reset circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2a내지 도 2b를 참조하면, 먼저 파워 온시 전압 분배 회로(20)는 저항들의 비에 따라 외부로부터 인가되는 전원전압을 분배하여 제 1 노드로 이를 전달한다. 그리고 이는 제 1 노드(N1)에 게이트가 접속된 NMOS트랜지스터(NM1)로 인가되며, 이는 도 2b와 같이 상기 트랜지스터의 문턱전압(threshold voltage)에서부터 트랜지스터(NM1)가 턴온될 때까지 상승하게 된다. NMOS 트랜지스터(NM1)가 턴온됨에 따라 제 2 노드(N2)의 전하는 접지로 디스챠지됨으로써 ″L″이 되고, 이는 인버터(I7)를 거쳐 래치 회로(40)의 데이터 입력단인 제 3 노드(N3)로 전달된다. 이때 외부로부터 전원(VDD)이 계속적으로 인가되면, 래치 회로(40)의 제 5 노드(N5)는 ″L″이 되고, 이를 입력으로 하는 제 1 인버터(I7)는 ″H″를 제 6 노드(N6)로 전달됨으로써 커패시터(C2)에 전하가 충전된다.2A to 2B, first, when power-on, the voltage distribution circuit 20 distributes a power supply voltage applied from the outside according to a ratio of resistors and transfers it to the first node. This is applied to the NMOS transistor NM1 having a gate connected to the first node N1, which rises from the threshold voltage of the transistor until the transistor NM1 is turned on as shown in FIG. 2B. As the NMOS transistor NM1 is turned on, the charge of the second node N2 is discharged to ground, thereby becoming ″ L ″, which is the third node N3 which is the data input terminal of the latch circuit 40 via the inverter I7. Is delivered to. At this time, if the power supply VDD is continuously applied from the outside, the fifth node N5 of the latch circuit 40 becomes ″ L ″, and the first inverter I7 which inputs it as ″ H ″ represents the sixth node. The charge is charged to the capacitor C2 by being transferred to N6.
계속해서, 상기 제 6 노드(C2)의 ″H″는 슈미트 트리거(schmitt trigger)인 제 2 인버터(I8)를 거치게 되며, 이의 출력단인 제 7 노드(N7)는 그 특성상 상기 커패시터(C2)가 충전되는 초기동안 ″H″로 상승한 후에 ″L″로 떨어지게 된다. 상기 제 7 노드(N7)의 신호는 제 3 인버터(I9)와 제 4 인버터(I10)에 인가되어 최종적으로 파워 온 리셋 신호
계속해서, 파워온상태에서 파워 오프 상태가 되면 전원 감지 회로(10)에 인가되는 전원 전압(VDD)이 낮아져 저항들(R1, R2)에 분배된 전압은 NMOS 트랜지스터(NM1)를 턴오프시킨다. 그러므로 항상 턴온 상태인 PMOS 트랜지스터(PM1)로 인해 제 2 노드(N2)는 ″H″가 되고, 이는 제 1 인버터(I7)를 거쳐 래치 회로(40)의 입력단인 제 3 노드(N3)를 ″H″에서 ″L″로 방전시킨다. 그리고 이는 래치 회로(40)를 거침으로서 파워 오프 초기에 제 4 노드(N4)는 ″H″가 되어 커패시터(C2)는 챠지된 전하를 접지로 디스챠지하기 시작하며, 이는 파워 오프 동안에 계속적으로 진행된다. 외부로부터의 전원 인가가 중단된 상태이므로 다른 모든 노드는 ″L″를 유지하게 된다. 그런 다음 파워 온 상태가 되면, 전원 감지 회로(10)가 이를 감지함으로써 ″L″의 제 3 노드(N3)를 ″H″로 초기화시키며, 이때 파워 오프시에 제 3 노드(N3)는 전원 감지 회로(10)에 의해 완전히 방전된 상태로 초기화되었으므로 파워 오프 시간이 짧아 미처 방전하지 못한 상태에서 파워 온되는 경우를 막을 수 있다.Subsequently, when the power-off state is turned off, the power supply voltage VDD applied to the power supply sensing circuit 10 is lowered, and the voltage distributed to the resistors R1 and R2 turns off the NMOS transistor NM1. Therefore, the PMOS transistor PM1, which is always turned on, causes the second node N2 to be ″ H ″, which is connected to the third node N3 which is an input terminal of the latch circuit 40 via the first inverter I7. Discharge from "H" to "L". This is followed by the latch circuit 40 whereby the fourth node N4 becomes " H " at the beginning of the power off, and the capacitor C2 begins to discharge the charged charge to ground, which continues during power off. do. Since power supply from the outside is interrupted, all other nodes will keep ″ L ″. Then, in the power-on state, the power sensing circuit 10 detects this to initialize the third node N3 of ″ L ″ to ″ H ″, where the third node N3 senses power when powered off. Since the circuit 10 is initialized to a completely discharged state, the power-off time is short, so that it is possible to prevent the power-on from being discharged.
그리고, 전원 감지 회로(10)내에 전압 분배 회로(20)의 저항들(R1, R2)은 그 값의 비를 조절함으로써 전원 전압의 레벨을 감지할 수 있으므로 파워 오프 시간 부족으로 인해 파워 온 리셋 신호가 전혀 발생되지 않는 것을 막을 수 있다.In addition, since the resistors R1 and R2 of the voltage distribution circuit 20 in the power sensing circuit 10 may sense the level of the power supply voltage by adjusting the ratio of their values, the power-on reset signal due to lack of power-off time. Can be prevented from occurring at all.
상기와 같은 파워 온 리셋 회로는 여러 분야에 걸쳐 응용이 가능하지만 특히, 파워 온 오프를 정기적으로 혹은 비정기적으로 반복하는 인터미턴트 형의 시스템에 적용하면 그 효율을 향상시킬 수 있다.Such a power-on reset circuit can be applied to various fields, but in particular, the efficiency can be improved when applied to an intermittent type system that repeats power-on-off regularly or irregularly.
따라서, 본 발명은 파워 오프 상태에서 파워 온 리셋 회로내의 각 노드를 초기화시킨 후, 파워 온될 때마다 파워 온 리셋 신호를 얻을 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect that a power-on reset signal can be obtained whenever power-on after initializing each node in the power-on reset circuit in the power-off state.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |