WO2005020437A1 - 半導体集積回路装置及びそれを用いた電源電圧監視システム - Google Patents

半導体集積回路装置及びそれを用いた電源電圧監視システム Download PDF

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • H03K17/223Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied in field-effect transistor switches

Definitions

  • the delay circuit has a second switch connected between the DC power supply and the charging resistor and performing on / off operation opposite to the first switch, the first switch is turned off.
  • the present invention includes the semiconductor integrated circuit device and a capacitor connected to a connection terminal of the semiconductor integrated circuit device, and monitors a power supply voltage supplied to an electronic device by the semiconductor integrated circuit device;
  • a power supply voltage monitoring system for switching a control unit of the electronic device between a reset state and a reset release state in response to a monitoring signal output from the semiconductor integrated circuit device.
  • Output terminal 3 for outputting Vout and capacitor C attached outside reset IC1 Is provided with a connection terminal CT that is electrically connected to one end of the terminal. The other end of the capacitor C is connected to the ground GND.
  • the input voltage Vin is usually a power supply voltage supplied to the electronic device on which the reset IC 1 is mounted, and the microcomputer, DSP, logic circuit, and the like inside the electronic device are output by the output signal Vout from the output terminal 3.
  • the control unit can be switched between a reset state and a reset release state.
  • the reset IC1 shown in Fig. 1 changes the output signal Vout from “L” to “H” with a delay time corresponding to the capacitance of the capacitor C when the input voltage Vin rises.
  • the output signal Vout is switched from “H” to “L” immediately when the input voltage Vin falls. Therefore, the reset IC1 monitors the power supply voltage applied to the electronic device in which the reset IC1 is mounted, and the reset signal Vout of the reset IC1 resets the control unit such as the microcomputer, DSP, and logic circuit inside the electronic device.
  • the control unit is set to the reset release state after a delay time from when the power supply voltage becomes higher than a predetermined voltage.
  • the control unit is immediately reset when the voltage becomes lower than a predetermined voltage, thereby preventing runaway and malfunction of the electronic device.
  • One input terminal of the ND gate 19 becomes “L”. Then, the output of the NAND gate 19 becomes “H” regardless of the state of the other input terminal, so that the MOS transistor 12 is turned on, and the drain of the MOS transistor 12 is at the potential of the ground GND. In the discharge state, the terminal voltage Vet of the connection terminal CT is 0 V. At this time, the reset input of the D latch 22 becomes “H”, so that the D latch 22 is in the reset state and the output terminal (Q) Becomes “L”, and the output signal Vout of the output voltage terminal 3 via the NAND gate 23 and the inverter 24 becomes It is in the "L” state.
  • the output of the comparator 11 becomes “L”. Then, since all the input terminals of the NAND gate 19 become “H”, the output of the NAND gate 19 becomes “L” and the M ⁇ S transistor 12 is turned off. Then, the capacitor C starts to be charged by the charging current limited by the charging resistor R from the power supply Vdd, and the terminal voltage Vet of the connection terminal CT is determined by the time constant including the resistance value of the charging resistor R and the capacitance of the capacitor C. Rise.
  • the output power of the amplifier 13 is inverted from L “to" H "at 12.
  • this" H "signal is input to one input terminal of the NAND gate 21 via the inverter 20, the output of the NAND gate 21 is output. That is, the clock input power S of the D-latch 22 becomes "H", and the output of the output terminal (Q) of the D-latch 22 becomes “H”. Then, since all the input terminals of the NAND gate 23 become “H”, the output signal Vout switches from “L” to “H”.
  • the deviation is also "H” and the output is “L”. Then, the output signal Vout via the inverter 24 is "H". From that state, the input voltage Vin sweeps down and resets at time T.
  • the control unit When the power supply voltage applied to the electronic device rises, the control unit is brought into the reset release state after a delay time from when the power supply voltage becomes higher than a predetermined voltage, and when the power supply voltage falls, the power supply voltage becomes lower than the predetermined voltage.
  • the control unit can be immediately reset to the reset state.
  • the switch circuit 30 When the “H” signal is input to the control terminals 30c and / or 30d, the switch circuit 30 having such a configuration connects the terminals 30a and 30b with a low resistance, and the “L” signal is applied to the control terminals 30c and 30d. When input, open between terminals 30a and 30b.
  • one input terminal of the NAND gate 19 becomes “L” via the inverters 16, 17, and 18, and the output of the NAND gate 19 becomes " ⁇ " regardless of the state of the other input terminal.
  • the MOS transistor 12 is turned on, and the drain of the MOS transistor 12 is at the potential of the ground GND.Therefore, the capacitor C is in a discharged state, and the terminal voltage Vet of the connection terminal CT is 0 V. As described above, At this time, the MOS transistor 29 is turned off, so that useless current does not flow from the power supply Vdd to the ground GND through the charging resistor R and the turned-on MOS transistor 12.
  • the output signal Vout becomes Since the gate of the MOS transistor 32 is turned on by the "H” input, it is in the “L” state, and the switch circuit 30 receives the "H” signal at both the control terminals 30c and 30d. Terminals 30a and 30b are connected It is a state.
  • the delay time T can be changed to an arbitrary value by changing the capacitor C to a capacitor with a different capacitance.
  • the output signal Vout remains "H" because the terminals 30a and 30b are already open.
  • the input voltage Vin may be used instead of the DC power supply Vdd.
  • the DC power supply Vdd is not required, and the reset IC1 can be further simplified.
  • the operating power supply for the controller 63 is another power supply from inside the electronic
  • the voltage of the output terminal 3 can be switched immediately even in response to a frequency change, and the reset state / reset release state of the microcomputer 63 can be switched.
  • the microcomputer 63 which is the control unit of the electronic device 60, is delayed by the delay time and the reset state is released. And the electronic device 60 can be operated at a stable power supply voltage V.

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Abstract

 本発明に係る半導体集積回路装置であるリセットIC(1)は、入力電圧(Vin)を基準電圧と比較して入力電圧(Vin)の立ち上がり、立ち下がりを検出する検出回路(4)と、検出回路(4)からの立ち上がり検出信号を、接続端子(CT)を介して接続されたコンデンサ(C)を充電することにより遅延させるとともに第1電圧の出力信号(Vout)が与えられることによりコンデンサ(C)を放電する遅延回路(8)と、遅延回路(8)により遅延された立ち上がり検出信号を保持する保持回路(9)と、保持回路(9)で保持された立ち上がり検出信号により第1電圧となる出力信号(Vout)を生成するとともに検出回路(4)からの立ち下がり検出信号により第2電圧となる出力信号(Vout)を生成するドライバ(10)を備える。

Description

明 細 書
半導体集積回路装置及びそれを用いた電源電圧監視システム 技術分野
[0001] 本発明は、マイクロコンピュータ(以下、マイコンとレ、う)、 DSP(Digital Signal
Processor),ロジック回路等の制御部を有する電子機器に搭載され、この電子機器に 供給される電源電圧を監視し、設定された電圧を検出する半導体集積回路装置及 びそれを用いた電源電圧監視システムに関するものであり、特に、前記電源電圧が 設定電圧を超えたことを検出したときの出力信号を遅延させる遅延回路を備えた半 導体集積回路装置及びそれを用いた電源電圧監視システムに関するものである。 背景技術
[0002] マイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部を有する電子機器には、安定した動作を 保証するために、この電子機器に供給される電源電圧が所定電圧以上になったとき に、前記制御部をリセット解除して動作させるようにしているものがある。また、この電 源電圧がダウンして前記制御部等が動作不能になる前に、データバックアップ等の 所定の電源ダウン時の処理を行う必要がある場合もある。このため、多くの電子機器 は、供給される電源電圧を監視して所定の電圧になったことを検出する電圧検出装 置を搭載している。また、このような電圧検出装置には、前記電源電圧が所定の電圧 以上になったことを検出した後に所定の遅延時間だけ出力信号を遅延させる遅延機 能を備えたものがある。これは、供給される電源電圧は、通常、所定の電圧以上にな つた後も更に上昇し、その後安定するので、所定の電圧になったことを検出した後に 、遅延させて前記電子機器の制御部を動作させた方が、よりいつそう前記電子機器 の安定した動作が期待できるからである。
[0003] 図 7は、このような電圧検出装置である従来のリセット IC (半導体集積回路装置)を を示す回路図である。図 7において、 laはリセット ICを示し、リセット IClaは外部端子 として、入力電圧 Vinが入力される入力端子 2と、入力電圧 Vinが所定の電圧より大 きいか小さいかを表す出力信号 (監視信号) Voutを出力する出力端子 3と、リセット I Claの外部に取り付けられるコンデンサ Cの一端へ電気的に接続される接続端子 C Tを備えている。尚、コンデンサ Cの他端は、グランド GNDに接地されるようになって いる。また、この入力電圧 Vinは、通常、リセット IClaが搭載される電子機器に供給さ れる電源電圧であり、出力端子 3からの出力信号 Voutによって前記電子機器内部 のマイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部がリセット状態とリセット解除状態とに切り 換えられるようになってレ、る。
[0004] 図 7に示すリセット IClaの内部は、入力端子 2に分圧回路 5が接続され、分圧回路 5からの出力がコンパレータ(比較回路) 11の反転入力端子 (一)に与えられるように なっている。また、コンパレータ 11の非反転入力端子(+ )には基準電圧発生回路 7 力 の基準電圧 Vrefが与えられるようになつている。そして、コンパレータ 11の出力 端子は Nチャンネル型の M〇Sトランジスタ(スィッチ) 12のゲートに接続され、 M〇S トランジスタ 12のドレインは充電抵抗 Rを介して電源 Vddに接続されるとともに、スレツ ショルド電圧にヒステリシスを有するアンプ 13の入力端子に接続されている。また、 M OSトランジスタ 12のソースはグランド GNDに接続され、アンプ 13の出力端子はバッ ファ用のインバータ 14、 15を介して出力端子 3に接続されている。
[0005] このような構成のリセット IClaの動作を図 8を参照して説明する。図 8はリセット ICla の各外部端子の電圧波形を示す波形図であり、上段に入力端子 2に印加される入力 電圧 Vinの電圧波形、中段に接続端子 CTの端子電圧 Vetの電圧波形、下段に出力 端子 3からの出力信号 Voutの電圧波形を示し、いずれも縦軸は電圧、横軸は時間 を示している。また、図 8に示す V はリセット検出電圧であり、 V + AV
DET DET DET
はリセット解除電圧である。リセット検出電圧とは、出力信号 Voutがハイレベル (以下 、 "H"という)からローレベル(以下、 "L"という)に切り換わる電圧のことであり、リセット 解除電圧とは、出力信号 Voutが" L"から" H"に切り換わる電圧のことである。また、リ セット検出電圧とリセット解除電圧との差である Δν をヒステリシス電圧と呼ぶ。ヒス
DET
テリシス電圧をもたせることにより、入力電圧 Vinにノイズ等(ヒステリシス電圧内)があ る場合の誤動作が防止できる。尚、図 7に示す分圧回路 5を、入力電圧 Vinを所定の 分圧比で分圧する分圧抵抗とコンパレータ 11の出力に応じてオン/オフして前記分 圧比を変えるようにしたスィッチ等で構成して、前記ヒステリシス電圧 Δν をもたせ
DET
るようにすることが可肯である。 [0006] 先ず、入力電圧 Vinがスイープアップした場合の動作を説明する。図 8に示すように 、時間 Tのときから入力電圧 Vinが徐々に上昇、即ち、スイープアップを始める。この
0
入力電圧 Vinは図 7に示す分圧回路 5で分圧され、分圧回路 5からの分圧電圧がコ ンパレータ 11の反転入力端子 (一)に与えられており、コンパレータ 11はこの分圧電 圧と基準電圧発生回路 7からの基準電圧 Vrefとを比較する。そして、この分圧電圧 が基準電圧 Vrefより小さいとき、即ち、入力電圧 Vinがリセット解除電圧 V + AV
DET D
より小さレ、とき、コンパレータ 11の出力は" H' 'になるので、 M〇Sトランジスタ 12は
ET
オンし、 MOSトランジスタ 12のドレインはグランド GNDの電位となる。従って、このと き、コンデンサ Cは放電状態であり、接続端子 CTの端子電圧 Vetは OVである。また 、アンプ 13、インバータ 14、 15を通じて出力信号 Voutは" L"の状態になっている。
[0007] そして、時間 Tのときに入力電圧 Vinがリセット解除電圧 V + AV に達すると
1 DET DET
、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vrefを超えるので、コンパレータ 11の出力 は" L"になり、 MOSトランジスタ 12はオフになる。すると、コンデンサ Cは電源 Vddか ら充電抵抗 Rで制限された充電電流により充電され始め、接続端子 CTの端子電圧 Vetは充電抵抗 Rの抵抗値とコンデンサ Cの容量力 成る時定数に応じて上昇する。
[0008] そして、端子電圧 Vetがアンプ 13のスレツショルド電圧 Vth (on)を超える時間 Tの
2 ときにアンプ 13の出力力 S"L"から" H"に反転し、出力信号 Voutが" L"から" H"に切 り換わる。出力信号 Voutが" H"になることで、リセット IClaが搭載された電子機器は リセット状態が解除され動作状態になる。ここで、時間 Tと時間 Tとの時間差が、入
1 2
力電圧 Vinの立ち上がり時に出力信号 Voutが" L"
から" H"に遅延して切り換わる遅延時間 T であり、入力電圧 Vinが安定した後に
PLH
前記電子機器のリセット状態を解除して動作させるために、出力信号 Voutの" L" から" H"への遷移を遅らせる時間である。この遅延時間 T は、コンデンサ Cを異な
PLH
つた容量のコンデンサに変えることで任意の時間に設定できる。
[0009] 次に、入力電圧 Vin力 Sスイープダウンした場合の動作を説明する。図 8に示すように 、時間 Tのときから入力電圧 Vinが徐々に下降、即ち、スイープダウンを始める。入
3
力電圧 Vinがリセット検出電圧 V より大きいとき、コンデンサ Cは充電状態であり、
DET
接続端子 CTの端子電圧 Vetは電源 Vddの電位になっており、出力信号 Voutは "H "である。その状態から入力電圧 Vinがスイープダウンし、時間 Tでリセット検出電圧
4
V より小さくなつたとき、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vreはり小さくなる
DET
ので、コンパレータ 11の出力は" H"になり、 MOSトランジスタ 12はオンになる。する と、コンデンサ Cは MOSトランジスタ 12を通じて放電され、接続端子 CTの端子電圧 Vetは M〇Sトランジスタ 12のオン抵抗とコンデンサ Cの容量から成る時定数に応じて 下降する。
[0010] そして、端子電圧 Vetがアンプ 13のスレツショルド電圧 Vth (off)より小さくなる時間 Tのときにアンプ 13の出力は" H"から" L"に反転し、出力信号 Voutは" H"から" L"
5
に切り換わる。出力信号 Voutが" L"になることで、リセット IClaが搭載された電子機 器はリセット状態となり、前記電子機器へ供給される電源が低下することにより前記電 子機器が誤動作や暴走を起こす前に、前記電子機器の動作を停止してそのような誤 動作や暴走を防ぐことができる。また、前記電子機器にデータバックアップ等の電源 ダウン時の処理を行わせることもできる。ここで、時間 Tと時間 Tとの時間差が、入力
4 5
電圧 Vinの立ち下がり時に出力信号 Voutが" H"から" L"に遅延して切り換わる遅延 時間 T である。入力電圧 Vinの立ち上がり時の遅延時間 T を長くするためにコ
PHL PLH
ンデンサ Cの容量を大きくすると、この入力電圧 Vinの立下り時の遅延時間 T も長
PHL
くなる。
[0011] また、電源電圧と規定の電圧値とを比較して電圧の立ち上がりあるいは立ち下がり を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段が電圧の立ち上がりを検出したときこ の検出信号を所定の遅延時間だけ遅延させる信号遅延手段と、この信号遅延手段 によって遅延された検出信号に基づいて回路のリセット制御を行うためのリセット制御 信号を発生させるリセット出力部とを備えたリセット制御回路部であって、異なった遅 延時間を有するリセット制御回路部を 2組直列または並列に配置したリセット制御回 路もある(例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1 :特開平 5 - 206811号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] マイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部を有する電子機器に搭載され、この電子 機器に供給される電源電圧を監視し、設定された電圧を検出する電圧検出装置は、 前記電源電圧の立ち上がりを検出した場合には、前記電子機器を安定した電源電 圧で動作させるために、所定の遅延時間後に出力信号を切り換え、前記電源電圧の 立ち下がりを検出した場合には、前記電子機器の暴走や誤動作を防止するために 即座に出力信号を切り換えることが望ましい。
[0013] し力、しながら、図 7に示す従来のリセット IClaの場合、入力電圧 Vinの立ち上がり時 の出力信号 Voutの切り換え遅延時間 T (図 8参照)を長くするために、コンデンサ
PLH
Cの容量を大きくすると、入力電圧 Vinの立ち下がり時の出力信号 Voutの切り換え 遅延時間 T (図 8参照)も長くなり、この遅延時間 T が長いと、入力電圧 Vinの下
PHL PHL
降が短い時間で行われた場合には、入力電圧 Vin力 Sリセット IClaの搭載される電子 機器が正常動作不能な電圧にまで低下した後に出力信号 Voutが切り換わるという 現象が発生し、リセット IClaを搭載した意味がなくなってしまうという問題があった。ま た、瞬時の停電等で入力電圧 Vinが短い時間で下降及び上昇を行った場合、即ち、 入力電圧が短い周期で周波数変動をした場合、コンデンサ Cの放電による前記遅延 時間 T のために出力信号 Voutが切り換わらず、入力電圧 Vinの低下を検出でき
PHL
ないという問題もあった。
[0014] また、特許文献 1に記載の従来技術では、遅延時間の異なる 2組のリセット制御回 路部を用いることにより、電源電圧の立ち上がり時には長い方の遅延時間を有するリ セット制御回路部からリセット制御信号を出力させ、立ち下がり時には短い方の遅延 時間を有するリセット制御回路部からリセット制御信号を出力させることができるが、 立ち下がり時の出力信号の遅延時間が無くなることはないので、やはり電源電圧が 短い周期で周波数変動をする場合に出力信号を追従させることができない。また、同 様のリセット制御回路部を 2組使用する必要があり、部品点数が増加し、装置が大型 化するという問題があった。
[0015] 本発明は、上記の点に鑑み、入力電圧の立ち上がりを検出した場合には出力する 監視信号の電圧を所定の遅延時間だけ遅延させて切り換え、入力電圧の立ち下がり を検出した場合には即座に前記監視信号の電圧を切り換えることにより、入力電圧 の周波数変動に対する反応を向上させた半導体集積回路装置及びそれを用いた電 源電圧監視システムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0016] 上記目的を達成するために本発明は、入力電圧を所定の電圧と比較することによ つて入力電圧を監視し、その比較結果を表す電圧を出力する半導体集積回路装置 において、入力電圧と基準電圧との比較により入力電圧の立ち上がりを検出して入 力電圧の検出信号を出力する検出回路と、前記検出回路からの検出信号を時定数 調整方法により遅延させる遅延回路と、前記検出回路で入力電圧の立下りを検出し たときに、直ちに、前記検出信号の出力を禁止するドライバとを備え、前記ドライバで 生成された出力電圧を監視信号として出力することを特徴としている。
[0017] この構成によると、入力電圧が立ち上がったときには、出力する監視信号の電圧を 時定数調整方法により遅延して切り換え、入力電圧が立ち下がったときには、出力す る監視信号の電圧を直ちに切り換えることができる。
[0018] また、例えば、コンデンサが接続される接続端子と、前記検出回路の出力と前記遅 延回路の出力が与えられるとともに前記遅延回路により遅延された前記検出信号を 保持する保持回路とを備え、前記遅延回路は、前記検出回路からの検出信号を前 記接続端子を介して前記コンデンサを充電することにより遅延させるとともに検出信 号が出力されたことにより前記コンデンサを放電し、前記ドライバは、前記保持回路 で保持された検出信号により第 1電圧を生成するようにすると良い。
[0019] この構成によると、入力電圧が立ち上がったときには、出力する監視信号を前記コ ンデンサの容量に応じた遅延時間だけ遅延して第 2電圧から第 1電圧に切り換え、前 記入力電圧が立ち下がったときには、出力する監視信号を直ちに第 1電圧から第 2 電圧に切り換えることができる。従って、前記入力電圧の周波数変動に対する前記 監視信号の反応を向上させることができる。
[0020] また、例えば、前記遅延回路は、直流電源と前記接続端子間に接続された充電抵 抗と、前記接続端子とグランド間に接続された第 1のスィッチと、前記検出回路からの 検出信号が与えられ、且つ、第 2電圧の前記監視信号が与えられているときに第 1の スィッチをオフする論理ゲートと、前記接続端子の電圧に応じてハイレベル/ローレ ベルの信号を出力するアンプとから構成すると良い。 [0021] この構成によると、入力電圧が立ち上がったときに前記論理ゲートが第 1のスィッチ をオフすることにより前記直流電源からの前記充電抵抗で制限された充電電流で前 記コンデンサを充電し、前記コンデンサが充電されるに従って上昇する前記接続端 子の電圧が、前記アンプがハイレベルの信号を出力する電圧に達するまでの時間だ け、前記検出回路からの検出信号を遅延させることができるとともに、前記監視信号 が第 1電圧であるときに前記論理ゲートが第 1のスィッチをオンすることにより前記コン デンサを放電することができる。また、前記監視信号が第 1電圧であるときは前記論 理ゲートが第 1のスィッチをオンして前記遅延回路の入力を低インピーダンスにして いるので、ノイズ等により前記遅延回路が誤動作することを防止することができる。
[0022] また、例えば、前記遅延回路は、前記直流電源と前記充電抵抗間に接続され第 1 のスィッチと反対のオン/オフ動作を行う第 2のスィッチを有すると、第 1のスィッチが オフし
たときは第 2のスィッチがオンして前記コンデンサを充電し、第 1のスィッチがオンした ときは前記コンデンサを放電することができるとともに第 2のスィッチがオフすることに より前記直流電源から前記充電抵抗及びオンしている第 1のスィッチを通じてグラン ドへ無駄な電流が流れるのを防ぐことができる。また、第 1のスィッチがオンして前記 コンデンサが放電状態のときは、第 2のスィッチがオフすることにより前記直流電源が 切り離されているので、前記直流電源からノイズが混入することがなくなる。尚、前記 コンデンサを充電する電源としての前記直流電源の代わりに前記入力電圧を用いて も良い。また、第 1、第 2スィッチを MOSトランジスタで構成すると、消費電力を少なく し、前記コンデンサへの充放電電流による電力損失を少なくすることができる。
[0023] また、例えば、前記保持回路が、前記遅延回路により遅延された検出信号がクロッ ク入力されてセットされ前記検出回路で入力電圧の立下りを検出したときにリセットさ れる Dラッチであると、入力電圧が立ち上がったときの前記遅延回路により遅延され た検出信号を入力電圧が立ち下がるまで保持する保持回路が実現できる。
[0024] また、例えば、前記保持回路が、前記検出回路の出力と前記監視信号とに応じて 前記遅延回路と前記ドライバ間を接続/開放するスィッチ回路であると、入力電圧が 立ち上がったときの前記遅延回路により遅延された検出信号を入力電圧が立ち下が るまで保持し、この保持した前記検出信号を前記ドライバに与える保持回路が実現 できる。また、このようにすると保持回路を簡素化することができ、半導体集積回路装 置の面積を小さくして小型化することができる。
[0025] また、例えば、前記スィッチ回路は、前記監視信号が第 1電圧であるときにオンする 第 3のスィッチと前記検出回路からの検出信号が与えられたときにオンする第 4のスィ ツチとが前記遅延回路と前記ドライバ間に並列に接続された構成であると、入力電圧 が立ち上がったときの前記遅延回路により遅延された検出信号を入力電圧が立ち下 力 ¾まで保持する保持回路が簡単な構成で実現できる。尚、第 3、第 4のスィッチを M OSトランジスタで構成すると、消費電力が少なぐ前記遅延回路と前記ドライバ間を 低抵抗で接続できるスィッチ回路にすることができる。
[0026] また、本発明は、前記半導体集積回路装置と該半導体集積回路装置の接続端子 に接続されたコンデンサとを備え、前記半導体集積回路装置により電子機器に供給 される電源電圧を監視し、前記半導体集積回路装置から出力される監視信号に応じ て前記電子機器の制御部をリセット状態とリセット解除状態とに切り換える電源電圧 監視システムを提供する。
[0027] この構成によると、前記電源電圧が立ち上がったときには所定の遅延時間だけ遅 延させて前記電子機器の制御部をリセット解除状態にして前記電子機器を安定した 電源電圧で動作させることができ、前記電源電圧が所定の電圧以下に立ち下がった ときには即座に前記電子機器の制御部をリセット状態にして暴走や誤動作を防止す ることができ、また、前記電源電圧の周波数変動に対する反応を向上させた電源電 圧監視システムを実現することができる。
発明の効果
[0028] 本発明によると、入力電圧を所定の電圧と比較することによって入力電圧を監視し 、その比較結果を表す電圧を出力する半導体集積回路装置において、入力電圧と 基準電圧との比較により入力電圧の立ち上がりを検出して入力電圧の検出信号を出 力する検出回路と、前記検出回路からの検出信号を時定数調整方法により遅延させ る遅延回路と、前記検出回路で入力電圧の立下りを検出したときに、直ちに、前記検 出信号の出力を禁止するドライバとを備え、前記ドライバで生成された出力電圧を監 視信号として出力するようにしたので、入力電圧が立ち上がったときには、出力する 監視信号の電圧を時定数調整方法により
遅延して切り換え、入力電圧が立ち下がったときには、出力する監視信号の電圧を 直ちに切り換えることができ、入力電圧の周波数変動に対する反応を向上させた半 導体集積回路装置及びそれを用いた電源電圧監視システムを実現することができる
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の一実施形態のリセット ICの電気的構成を示すブロック図である。
[図 2]図 1に示すリセット ICの具体的回路を示す回路図である。
[図 3]図 1に示すリセット ICの他の具体的回路を示す回路図である。
[図 4]図 3に示すスィッチ回路の内部回路を示す回路図である。
[図 5]図 2及び図 3に示すリセット ICの各外部端子の電圧波形を示す波形図である。
[図 6]本発明の一実施形態の電源監視システムを搭載した電子機器の電気的構成を 示すブロック図である。
[図 7]従来のリセット ICを示す回路図である。
[図 8]図 7に示すリセット ICの各外部端子の電圧波形を示す波形図である。
符号の説明
1 リセット IC (半導体集積回路装置)
2 入力端子
3 出力端子
4 検出回路
5 分圧回路
6 比較回路
7 基準電圧発生回路
8 遅延回路
9 保持回路
10 ドライバ
11 コンパレータ(比較回路) 29、 41、
アンプ
14一 18、 20、 25— 28、 33 ィ ·
19 NANDゲート(論理ゲート)
21 NANDゲート
22 Dラッチ (保持回路)
23 NANDゲート(ドライバ)
24 インバータ(ドライバ)
30 スィッチ回路 (保持回路)
30a、 30b 端子
30c、 30d 制御端子
31 定電流回路(ドライバ)
32 MOSトランジスタ(ドライノく)
60 電子機器
61 電源端子
62 グランド (GND)端子
63 マイコン (制御部)
64 リセット (RST)端子
C コンデンサ
CT 接続端子
R 充電抵抗
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、従来例の 図 7と同一の部分には同一の符号を付している。図 1は、本発明の一実施形態のリセ ット IC (半導体集積回路装置)の電気的構成を示すブロック図である。図 1において、 1はリセット ICを示し、リセット IC1は外部端子として、入力電圧 Vinが入力される入力 端子 2と、入力電圧 Vinが所定の電圧より大きいか小さいかを表す出力信号 (監視信 号) Voutを出力する出力端子 3と、リセット IC1の外部に取り付けられるコンデンサ C の一端へ電気的に接続される接続端子 CTを備えている。尚、コンデンサ Cの他端は 、グランド GNDに接続されるようになっている。また、この入力電圧 Vinは、通常、リセ ット IC1が搭載される電子機器に供給される電源電圧であり、出力端子 3からの出力 信号 Voutによって前記電子機器内部のマイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部が リセット状態とリセット解除状態とに切り換えられるようになつている。
[0032] 図 1に示すリセット IC1は内部に、検出回路 4、遅延回路 8、保持回路 9、ドライバ 10 を備えており、検出回路 4は、分圧回路 5、比較回路 6、基準電圧発生回路 7から構 成されている。入力端子 2から入力された入力電圧 Vinが分圧回路 5に与えられ、分 圧回路 5からの分圧電圧と基準電圧発生回路 7からの基準電圧 Vrefとが比較回路 6 で比較される。そして、前記分圧電圧が基準電圧 Vreはりも大きくなつたときに比較 回路 6から出力される立ち上がり検出信号 (入力電圧の検出信号)が遅延回路 8によ り所定の遅延時間だけ遅延されて、保持回路 9に与えられる。この遅延回路 8の遅延 動作は、接続端子 CTを介して接続されたコンデンサ Cを充電することにより行われる 。尚、分圧回路 5はリセット IC1の外部に設けられていても良い。
[0033] また、保持回路 9は、遅延回路 8からの立ち上力 Sり検出信号が与えられると、この立 ち上がり検出信号を保持し、この立ち上力 Sり検出信号を保持している間はドライバ 10 力 の出力信号 Voutが" H"になるようにドライバ 10を制御する。また、出力信号 Vo utは遅延回路 8に入力されるようになっており、出力信号 Voutが" H"になると、遅延 回路 8はコンデンサ Cを放電する。このとき、コンデンサ Cが放電すると、遅延回路 8か らの前記立ち上力 Sり検出信号は出力されなくなるが、保持回路 9は既にこの立ち上が り検出信号を保持しており、ドライバ 10からの出力信号 Voutが" H"になるようにドラ ィバ 10を制御するので、出力信号 Voutは" H' 'のままである。また、前記分圧電圧が 基準電圧 Vrefよりも小さくなつたときに比較回路 6から出力される立ち下力 Sり検出信 号が保持回路 9に与えられると、保持回路 9は前記立ち上力 Sり検出信号の保持を解 除する。また、この立ち下力 Sり検出信号はドライバ 10にも与えられ、ドライバ 10は出力 信号 Voutを" H"から" L"に切り換える。
[0034] このような構成の図 1に示すリセット IC1は、入力電圧 Vinが立ち上がったときにはコ ンデンサ Cの容量に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号 Voutを" L"から" H"に 切り換え、入力電圧 Vinが立ち下がったときには即座に出力信号 Voutを" H"から" L "に切り換える。従って、このリセット IC1により、リセット IC1が搭載される電子機器に 与えられる電源電圧を監視し、リセット IC1の出力信号 Voutにより、前記電子機器内 部のマイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部のリセット状態/リセット解除状態を切 り換えるようにすると、前記電子機器に与えられる電源電圧が上昇するときには、所 定の電圧より大きくなつたときから遅延時間後に前記制御部をリセット解除状態にし、 前記電源電圧が下降するときには、所定の電圧より小さくなつたときに即座に前記制 御部をリセット状態にして前記電子機器の暴走や誤動作を防止することができる。
[0035] また、前記電源電圧が瞬時の停電等の短い周期の周波数変動をした場合であって も、前記電源電圧が所定の電圧より小さくなつたときには即座に出力信号 Voutを "H "から" L"に切り換えることができるので、前記制御部を即座にリセット状態にすること がで
きる。即ち、前記電源電圧の周波数変動に対して出力信号の反応を向上させたリセ ット ICにすること力 Sできる。
[0036] 図 2は、図 1に示すリセット IC1の具体的回路を示す回路図である。図 2に示すリセ ット IC1の各外部端子は図 1に示すリセット IC1と同じであるので、その説明は省略す る。図 2に示すリセット IC1の内部は、入力端子 2に分圧回路 5が接続され、分圧回路 5の出力がコンパレータ(比較回路) 11の反転入力端子 (一)に与えられるようになつ ている。また、コンパレータ 11の非反転入力端子(+ )には基準電圧発生回路 7から の基準電圧 Vrefが与えられるようになつている。そして、コンパレータ 11の出力端子 はインバータ 16を介して NANDゲート(論理ゲート) 19の 2つの入力端子の一方の 入力端子に接続されている。
[0037] また、 NANDゲート 19の出力端子は Nチャンネル型の MOSトランジスタ(スィッチ)
12のゲートに接続され、 MOSトランジスタ 12のドレインは充電抵抗 Rを介して電源 V ddに接続されるとともに、スレツショルド電圧にヒステリシスを有するアンプ 13の入力 端子と接続端子 CTに接続されている。また、 M〇Sトランジスタ 12のソースはグランド GNDに接続され、アンプ 13の出力端子はインバータ 20を介して NANDゲート 21の 2つの入力端子の一方の入力端子に接続されている。 [0038] そして、 NANDゲート 21の出力端子は Dラッチ (保持回路) 22のクロック入力端子( C)に接続され、 Dラッチ 22の出力端子(Q)は NANDゲート(ドライバ) 23の 2つの入 力端子の一方の入力端子に接続されている。また、 Dラッチ 22の反転出力端子とデ ータ入力端子(D)とが接続されている。また、 NANDゲート 23の出力端子はインバ ータ(ドライバ) 24を介して出力端子 3に接続され、出力端子 3はインバータ 25を介し て NANDゲート 19の他方の入力端子に接続されるとともに、インバータ 26を介して NANDゲート 21の他方の入力端子に接続されている。また、インバータ 16の出力端 子はインバータ 27を介して Dラッチ 22のリセット入力端子に接続されるとともに、更に 、インバータ 28を介して NANDゲート 23の他方の入力端子に接続されている。
[0039] このような構成のリセット IC1の動作を図 5を参照して説明する。図 5は、図 2に示す リセット IC1の各外部端子の電圧波形を示す波形図であり、上段に入力端子 2に印 加される入力電圧 Vinの電圧波形、中段に接続端子 CTの端子電圧 Vetの電圧波形 、下段に出力端子 3からの出力信号 Voutの電圧波形を示し、いずれも縦軸は電圧、 横軸は時間を示している。
[0040] 先ず、入力電圧 Vinがスイープアップした場合の動作を説明する。図 5に示すように 、時間 T のときから入力電圧 Vinが徐々に上昇、即ち、スイープアップを始める。こ
10
の入力電圧 Vinは図 2に示す分圧回路 5で分圧され、分圧回路 5からの分圧電圧が コンパレータ 11の反転入力端子 (一)に与えられており、コンパレータ 11は、この分圧 電圧と基準電圧発生回路 7からの基準電圧 Vrefとを比較する。そして、前記分圧電 圧が基準電圧 Vreはり小さいとき、即ち、入力電圧 Vin力 Sリセット解除電圧 V + Δ
DET
V より小さレヽとき、コンパレータ 11の出力は" H' 'になり、インバータ 16を介して NA
DET
NDゲート 19の一方の入力端子は" L"となる。すると、 NANDゲート 19の出力は他 方の入力端子の状態に関係なぐ H"となるので、 MOSトランジスタ 12がオンし、 MO Sトランジスタ 12のドレインはグランド GNDの電位となる。従って、コンデンサ Cは放 電状態であり、接続端子 CTの端子電圧 Vetは 0Vである。また、このとき Dラッチ 22 のリセット入力は "H "となるので、 Dラッチ 22はリセット状態であり、出力端子(Q)は" L"となり、 NANDゲート 23、インバータ 24を介して出力電圧端子 3の出力信号 Vout は "L"の状態になっている。
[0041] そして、時間 T のときに入力電圧 Vinがリセット解除電圧 V + AV に達すると
11 DET DET
、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vrefを超えるので、コンパレータ 11の出力 は" L"になる。すると、 NANDゲート 19の入力端子はいずれも" H"になるので、 NA NDゲート 19の出力は" L"になり、 M〇Sトランジスタ 12はオフになる。すると、コンデ ンサ Cが電源 Vddからの充電抵抗 Rで制限された充電電流により充電され始め、接 続端子 CTの端子電圧 Vetは充電抵抗 Rの抵抗値とコンデンサ Cの容量から成る時 定数に応じて上昇する。
[0042] そして、端子電圧 Vetがアンプ 13のスレツショルド電圧 Vth (on)を超える時間 T
12 のときにアンプ 13の出力力 L"から" H"に反転する。この" H"信号がインバータ 20を 介して NANDゲート 21の一方の入力端子に入力されるので、 NANDゲート 21の出 力、即ち、 Dラッチ 22のクロック入力力 S"H' 'になり、 Dラッチ 22の出力端子(Q)の出力 は" H"になる。すると、 NANDゲート 23の入力端子はいずれも" H"になるので、出 力信号 Voutは" L"から" H"に切り換わる。ここで、時間 T と T との時間差が、入力
11 12
電圧 Vinの立ち上がり時に出力信号 Voutが" L"から" H"に遅延して切り換わる遅延 時間 T であり、図 8に示す遅延時間 T と同様のものである。この遅延時間 T
PLH1 PLH PLH1 は、コンデンサ Cを異なった容量のコンデンサに変えることで任意の時間に設定でき る。
[0043] そして、出力信号 Voutが" H"になると、インバータ 25を介して NANDゲート 19の 一方の入力端子が" L"になるので、 NANDゲート 19の出力は他方の入力端子の状 態に関係なぐ 'Η"となり、 MOSトランジスタ 12はオンとなる。すると、 MOSトランジス タ 12のドレインがグランド GNDの電位となるので、コンデンサ Cは放電を開始する。 そして、接続端子 CTの端子電圧 Vetがスレツショルド電圧 Vth (off)より小さくなつた 時間 T のときにアンプ 13の出力は" H"から" L"に反転する力 Dラッチ 22のクロック
13
入力は" H' 'のままであり、出力端子(Q)は" H"のまま変化しなレ、。従って、出力信号 Voutも" H',のまま変化しなレ、。また、このとき、 MOSトランジスタ 12がオンしてアンプ 13の入力端子が低インピーダンスになっているので、直流電源 Vddからノイズ等が 混入したとしても、アンプ 13が誤動作することを防止することができる。 [0044] 次に、入力電圧 Vinがスイープダウンした場合の動作を説明する。図 5に示すように 、時間 T のときから入力電圧 Vinが徐々に下降、即ち、スイープダウンを始める。入
14
力電圧 Vinがリセット検出電圧 V より大きいとき、 NANDゲート 23の入力端子はい
DET
ずれも" H"であり出力は" L"である。そして、インバータ 24を介した出力信号 Voutは "H"である。その状態から入力電圧 Vinがスイープダウンし、時間 T でリセット検出
15
電圧 V より小さくなつたとき、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vreはり小さく
DET
なるので、コンパレータ 11の出力は" H"になり、この" H"信号がインバータ 16、 27を 介して Dラッチ 22のリセット端子に入力され、リセット入力が" H' 'であるので Dラッチ 2 2はリセットされ、出力端子(Q)は" L"になる。また、このコンパレータ 11の出力の "H "信号はインバータ 16、 27、 28を介して NANDゲート 23の一方の入力端子に入力 され、 NANDゲート 23の出力は" H"になるので、インバータ 24を介した出力信号 Vo utは" H"から" L"に切り換わる。このとき、図 8に示す入力電圧 Vinの立ち下がり時の 出力信号 Voutが" H"から" L"に切り換わる遅延時間 T に相当する遅延時間は存
PHL
在せず、即座に出力信号 Voutが" H"から" L"に切り換わる。
[0045] このように、図 2に示すリセット IC1は、入力電圧 Vinが立ち上がったときにはコンデ ンサ Cの容量に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号 Voutを" L"から" H"に 切り換え、入力電圧 Vinが立ち下がったときには即座に出力信号 Voutを" H"から" L "に切り換える。従って、このリセット IC1により、リセット IC1が搭載される電子機器に 与えられる電源電圧を監視し、その出力信号 Voutにより、前記電子機器内部の制 御部のリセット状態/リセット解除状態を切り換えるようにすると、前記電子機器に与 えられる電源電圧が上昇するときには、所定の電圧より大きくなつたときから遅延時間 後に前記制御部をリセット解除状態にし、前記電源電圧が下降するときには、所定の 電圧より小さくなつたときに即座に前記制御部をリセット状態にすることができる。
[0046] 図 3は、図 1に示すリセット IC1の他の具体的回路を示す回路図である。図 3におい て、図 2と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図 3に示すリセ ット IC1が図 2に示すリセット IC1と相違する点は、電源 Vddと充電抵抗 R間に Pチャン ネル型の M〇Sトランジスタ(スィッチ) 29が設けられている点と、保持回路として図 2 に示す Dラッチ 22の代わりにスィッチ回路 (保持回路) 30が設けられている点と、出 力信号 Voutに所定の電圧を与えるためのドライバとして定電流源(ドライバ) 31と N チャンネル型の MOSトランジスタ(ドライバ) 32が設けられている点である。また、イン バータ 16の出力は、インバータ 17、 18を介して NANDゲート 19の 2つの入力端子 の一方に接続されている。
[0047] 先ず、 M〇Sトランジスタ 29は、そのソースが電源 Vddに接続され、ドレインが充電 抵抗 Rの一端に接続され、ゲートが M〇Sトランジスタ 12のゲートとともに NANDゲー ト 19の出力端子に接続されている。このような構成であると、 NANDゲート 19の出力 力 のときは、 MOSトランジスタ 29がオン、 MOSトランジスタ 12がオフして電源 Vd dから充電抵抗 R、接続端子 CTを介してコンデンサ Cに充電電流が流れ、コンデンサ を充電する。一方、 NANDゲート 19の出力力 S"H"のときは、 M〇Sトランジスタ 12が オンして接続端子 CTを介してコンデンサ Cを放電する力 S、このとき、 MOSトランジス タ 29はオフするので、電源 Vddから充電抵抗 R及びオンしている MOSトランジスタ 1 2を通じてグランド GNDに電流が流れなくなる。即ち、コンデンサ Cの放電時に電源 Vddから充電抵抗 Rを通じて流れる無駄な電流を無くすことができるので、リセット IC 1の消費電力を低減することができる。尚、 MOSトランジスタ 29を図 2に示すリセット I C1に設けることも可能である。
[0048] 次に、スィッチ回路 30を説明する。スィッチ回路 30は、例えば、図 4に示すような回 路で構成することができる。図 4は、スィッチ回路 30の内部回路を示す回路図である 。スィッチ回路 30は内部に Nチャンネル型の MOSトランジスタ(スィッチ) 41、 42を有 し、それぞれのドレインが共に端子 30aに接続され、それぞれのソースが共に端子 30 bに接続されている。また、 MOSトランジスタ 41のゲートが制御端子 30cに接続され 、 MOSトランジスタ 42のゲートが制御端子 30dに接続されている。このような構成の スィッチ回路 30は、制御端子 30c及び/または 30dに" H"信号が入力されると端子 30a、 30b間を低抵抗で接続し、制御端子 30c及び 30dに" L"信号が入力されると端 子 30a、 30b間を開放する。
[0049] 図 3に示すリセット IC1において、スィッチ回路 30の端子 30aがアンプ 13の出力端 子に接続され、端子 30bが出力端子 3に接続されている。また、電源 Vddに定電流 源 31の入力端子が接続され、その出力端子が MOSトランジスタ 32のドレインと出力 端子 3とに接続されている。そして、 MOSトランジスタ 32のソースはグランド GNDに 接続され、ゲートはスィッチ回路 30の制御端子 30dとインバータ 17の出力端子に接 続されている。また、出力端子 3はインバータ 33を介してスィッチ回路 30の制御端子 30cと、 NANDゲート 19の他方の入力端子に接続されている。
[0050] このような構成の図 3に示すリセット IC1の動作を先ほどと同じ図 5を参照して説明 する。先ず、入力電圧 Vin力 Sスイープアップした場合の動作を説明する。図 5に示す ように、 T のときから入力電圧 Vinが徐々に上昇、即ち、スイープアップを始める。こ
10
の入力電圧 Vinは図 3に示す分圧回路 5で分圧され、分圧回路 5からの分圧電圧が コンパレータ 11の非反転入力端子 (一)に与えられており、コンパレータ 11は、この分 圧電圧と基準電圧発生回路 7からの基準電圧 Vrefとを比較する。そして、入力電圧 Vinがリセット解除電圧 V + AV より小さいとき、コンパレータ 11の出力は" Η"
DET DET
になるので、インバータ 16、 17、 18を介して NANDゲート 19の一方の入力端子は" L"となり、 NANDゲート 19の出力は他方の入力端子の状態に関係なぐ 'Η"となるの で、 MOSトランジスタ 12がオンし、 MOSトランジスタ 12のドレインはグランド GNDの 電位となる。従って、コンデンサ Cは放電状態であり、接続端子 CTの端子電圧 Vetは 0Vである。また、上述したように、このとき MOSトランジスタ 29はオフになり、電源 Vd dから充電抵抗 R及びオンしている MOSトランジスタ 12を通じてグランド GNDに無駄 な電流が流れないようになつている。また、このとき、出力信号 Voutは、 MOSトラン ジスタ 32のゲートが" H"入力でオンしているので" L"の状態になっている。また、スィ ツチ回路 30は、制御端子 30c、 30dに共に" H"信号が入力され、端子 30a、 30b間 が接続された状態である。
[0051] そして、時間 T のときに入力電圧 Vinがリセット解除電圧 V + AV に達すると
11 DET DET
、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vrefを超えるので、コンパレータ 11の出力 は" L"になる。すると、 NANDゲート 19の 2つの入力端子はいずれも"損になるので 、 NANDゲート 19の出力は" L"になり、 MOSトランジスタ 12はオフ、 MOSトランジス タ 29はオンになる。すると、コンデンサ Cが電源 Vddから流れる充電抵抗 Rで制限さ れた充電電流により充電され始め、接続端子 CTの端子電圧 Vetは充電抵抗 Rの抵 抗値とコンデンサ Cの容量力 成る時定数に応じて上昇する。このとき、 M〇Sトラン ジスタ 32のゲート入力は" L"になっており、 MOSトランジスタ 32はオフになる力 スィ ツチ回路 30は制御端子 30cの入力力 S"H"のままであるので、端子 30a 30b間は接 続された状態であり、アンプ 13の出力端子が" L"なので、出力信号 Voutは" L"のま まである。
[0052] そして、端子電圧 Vetがアンプ 13のスレツショルド電圧 Vth (on)を超える時間 T
12 のときにアンプ 13の出力が" L"から" H"に反転するので、スィッチ回路 30を介した出 力信号 Voutは" L"から" H"に切り換わる。すると、スィッチ回路 30の制御端子 30cの 入力が" L"になるので端子 30a、 30b間が開放され、アンプ 13の出力端子の状態に 関係なく出力信号 Voutは" H"に保持された状態になる。ここで、時間 T と T との
11 12 時間差が、入力電圧 Vinの立ち上がり時に出力信号 Voutが" L"から" H"に遅延して 切り換わる遅延時間 T であり、図 8に示す遅延時間 T と同様のものである。この
PLH1 PLH
遅延時間 T は、コンデンサ Cを異なった容量のコンデンサに変えることで任意の
PLH1
時間に設定できる。
[0053] また、出力信号 Voutが" H"になると、インバータ 33を介して NANDゲート 19の一 方の入力端子が" L"になるので、 NANDゲート 19の出力は他方の入力端子の状態 に関係なぐ 'Η"となり、 MOSトランジスタ 12はオンし、 MOSトランジスタ 12のドレイン がグランド GNDの電位となるので、コンデンサ Cは放電を開始する。また、上述したよ うに、このとき MOSトランジスタ 29はオフになり、電源 Vddから充電抵抗 R及びオンし ている MOSトランジスタ 12を通じてグランド GNDに無駄な電流が流れないようにな つている。また、このように MOSトランジスタ 29がオフすることにより直流電源 Vddか ら切り離されるので、直流電源 Vddからのノイズ等の混入が防止されるとともに、 MO Sトランジスタ 12がオンしてアンプ 13の入力端子が低インピーダンスになっているの で、アンプ 13が誤動作することを防止することができる。そして、接続端子 CTの端子 電圧 Vetがスレツショルド電圧 Vth (off)より小さくなつ
た時間 T のときにアンプ 13の出力は" H"から" L"に反転する力 スィッチ回路 30の
13
端子 30a、 30b間が既に開放されているので、出力信号 Voutは" H"のまま変化しな レ、。
[0054] 次に、入力電圧 Vin力 Sスイープダウンした場合の動作を説明する。図 5に示すように 、時間 T のときから入力電圧 Vinが徐々に下降、即ち、スイープダウンを始める。入
14
力電圧 Vinがリセット検出電圧 V より大きいとき、上述したように、出力信号 Voutは
DET
"H"である。その状態から入力電圧 Vinがスイープダウンし、時間 T でリセット検出
15
電圧 V より小さくなつたとき、分圧回路 5からの分圧電圧が基準電圧 Vreはり小さく
DET
なるので、コンパレータ 11の出力は" H"になり、インバータ 16、 17を介した出力は" H"になる。すると、スィッチ回路 30の制御端子 30dが" H"になるので、端子 30a、 30 b間力 S接続されるとともに、 M〇Sトランジスタ 32がオンするので、出力信号 Voutは" H"から" L"に切り換わる。このとき、図 8に示す入力電圧 Vinの立ち下がり時の出力 信号 Voutが" H"から" L"に切り換わる遅延時間 T に相当する遅延時間は存在せ
PHL
ず、即座に出力信号 Voutが" H"から" L"に切り換わる。
[0055] このように、図 3に示すリセット IC1は、入力電圧 Vinが立ち上がったときにはコンデ ンサ Cの容量に応じた遅延時間だけ遅延して出力信号 Voutを" L"から" H"に切り換 え、入力電圧 Vinが立ち下がったときには即座に出力信号 Voutを" H"から" L"に切 り換える。また、図 3に示すリセット IC1は、回路が簡素化されているので、部品点数 が少なくなり、リセット IC1の面積を小さくすることができ、リセット IC1の電子機器等へ の搭載が容易となる。
[0056] また、図 2及び図 3に示すリセット IC1において、直流電源 Vddの代わりに入力電圧 Vinを用いても構わない。そのようにすると、直流電源 Vddが不要となり、リセット IC1 を更に簡素化できる。
[0057] また、以上説明した実施形態では、入力電圧 Vinが立ち上がり、リセット解除電圧 V
+ A V より大きくなつたときに出力信号 Voutを" L"から" Η"に切り換え、入力
DET DET
電圧 Vinが立ち下がり、リセット検出電圧 V より小さくなつたときに出力信号 Voutを
DET
"H"から" L"に切り換えている力 この出力信号 Voutの論理を逆にした回路にする ことも可能である。また、本実施形態では、コンデンサ Cを充電/放電させるスィッチ である M〇Sトランジスタ 12を駆動する論理ゲートとして NANDゲートを用いているが 、他のゲート素子を用いて同様の論理ゲートを構成することも可能である。
[0058] 次に、上述したようなリセット ICを用いた電源監視システムを説明する。図 6は、本 発明の一実施形態の電源監視システムを搭載した電子機器の電気的構成を示すブ ロック図である。図 6において、図 1と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を 省略する。図 6において、 60は、電源端子 61とグランド(GND)端子 62間に供給され る電源電圧 V により動作する電子機器である。また、 63は、電子機器 60を制御す
DD
るマイコン (制御部)であり、動作電源として電源電圧 V が与えられている。尚、マイ
DD
コン 63の動作電源は電源電圧 V ではなぐ電子機器 60内部からの他の電源であ
DD
つても良い。また、電子機器 60の制御部はマイコンに限定されるものではなぐ DSP やロジック回路であっても良い。
[0059] また、電子機器 60は上述したようなリセット IC1を備えており、リセット IC1の入力端 子 2が電源端子 61に接続され、接続端子 CTがコンデンサ Cを介して GND端子 62 に接続されている。そして、リセット IC1の出力端子 3は、マイコン 63のリセッ ト (RST)端子 64に接続されている。また、リセット IC1のグランドは GND端子 62に接 続されている。尚、このリセット IC1は、電源電圧 V を動作電源としている力 別途、
DD
動作電源が与えられる構成であっても良い。
[0060] 次に、このような構成の電源監視システムの動作を説明する。電源電圧 V 力 sリセッ
DD
ト IC1に予め設定されているリセット解除電圧 V + A V より大きくなると、リセット I
DET DET
C1は、上述したように、コンデンサ Cの容量によって定まる所定の遅延時間 Τ 後
PLH1 に出力端子 3の電圧を" L"から" Η"に切り換える。そして、 RST端子 64に" Η"電圧が 与えられたマイコン 63はリセット解除され電子機器 60の制御を行うので、電子機器 6 0は安定した電源電圧 V を得て正常に動作する。
DD
[0061] 一方、電源電圧 V 力 sリセット IC1に予め設定されているリセット検出電圧 V より
DD DET
小さくなると、リセット IC1は、上述したように、出力端子 3の電圧を" Η"から"じに即 座に切り換える。そして、 RST端子 64に" L"電圧が与えられたマイコン 63はリセット 状態となり電子機器 60の制御を中断するので、電子機器 60は電源電圧 V の電圧
DD
不足による暴走や誤動作を発生することなく即座に停止する。また、電源電圧 V の
DD
周波数変動に対しても出力端子 3の電圧を即座に切り換えて、マイコン 63のリセット 状態/リセット解除状態を切り換えることができる。
[0062] このような電源監視システムであると、電源電圧 V が立ち上がったときには所定の
DD
遅延時間だけ遅延させて電子機器 60の制御部であるマイコン 63をリセット解除状態 にして電子機器 60を安定した電源電圧 V で動作させることができ、電源電圧 V
DD DD
が所定の電圧以下に立ち下がったときには即座に電子機器 60の制御部であるマイ コン 63をリセット状態にして電子機器 60の暴走や誤動作を防止することができる。ま た、電源電圧 V の周波数変動に対する反応を向上させた電源電圧監視システムに
DD
すること力 sできる。
[0063] 尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱し ない範囲において各部の構成等を適宜に変更して実施することも可能である。 産業上の利用可能性
[0064] 本発明によると、入力電圧が立ち上がったときには、出力する監視信号をコンデン サの容量に応じた遅延時間だけ遅延して第 2電圧から第 1電圧に切り換え、入力電 圧が立ち下がったときには、即座に前記監視信号を第 1電圧から第 2電圧に切り換え ることができる半導体集積回路装置が実現できるので、この半導体集積回路装置を 、マイコン、 DSP、ロジック回路等の制御部を有する電子機器に搭載され、この電子 機器に供給される電源電圧を監視し、設定された電圧を検出する電圧検出装置とし て用いると、前記電源電圧の立ち上がりを検出した場合には、所定の遅延時間後に 出力信号を切り換え、前記電子機器を安定した電源電圧で動作させることができると ともに、前記電源電圧の立ち下がりを検出した場合には、即座に出力信号を切り換 え、前記電子機器の暴走や誤動作を防止することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 入力電圧を所定の電圧と比較することによって入力電圧を監視し、その比較結果を 表す電圧を出力する半導体集積回路装置において、
入力電圧と基準電圧との比較により入力電圧の立ち上がりを検出して入力電圧の 検出信号を出力する検出回路と、
前記検出回路からの検出信号を時定数調整方法により遅延させる遅延回路と、 前記検出回路で入力電圧の立下りを検出したときに、直ちに、前記検出信号の出 カを禁
止するドライバと、
を備え、前記ドライバで生成された出力電圧を監視信号として出力することを特徴と する半導体集積回路装置。
[2] コンデンサが接続される接続端子と、
前記検出回路の出力と前記遅延回路の出力が与えられるとともに前記遅延回路に より遅延された前記検出信号を保持する保持回路と、
を備え、
前記遅延回路は、前記検出回路からの検出信号を前記接続端子を介して前記コ ンデンサを充電することにより遅延させるとともに検出信号が出力されたことにより前 記コンデンサを放電し、
前記ドライバは、前記保持回路で保持された検出信号により第 1電圧を生成するこ とを特徴とする請求項 1に記載の半導体集積回路装置。
[3] 前記遅延回路は、
直流電源と前記接続端子間に接続された充電抵抗と、
前記接続端子とグランド間に接続された第 1のスィッチと、
前記検出回路からの検出信号が与えられ、且つ、第 2電圧の前記監視信号が与え られているときに第 1のスィッチをオフする論理ゲートと、
前記接続端子の電圧に応じてハイレベル/ローレベルの信号を出力するアンプと 力 成ることを特徴とする請求項 2に記載の半導体集積回路装置。
[4] 前記遅延回路は、前記直流電源と前記充電抵抗間に接続され第 1のスィッチと反 対のオン/オフ動作を行う第 2のスィッチを有することを特徴とする請求項 3に記載の 半導体集積回路装置。
[5] 前記保持回路が、前記遅延回路により遅延された検出信号がクロック入力されてセ ットされ前記検出回路で入力電圧の立下りを検出したときにリセットされる Dラッチで あることを特徴とする請求項 2—請求項 4のいずれかに記載の半導体集積回路装置
[6] 前記保持回路が、前記検出回路の出力と前記監視信号とに応じて前記遅延回路 と前記ドライバ間を接続/開放するスィッチ回路であることを特徴とする請求項 2 請 求項 4のレ、ずれかに記載の半導体集積回路装置。
[7] 前記スィッチ回路は、前記監視信号が第 1電圧であるときにオンする第 3のスィッチ と前記検出回路からの検出信号が与えられたときにオンする第 4のスィッチとが前記 遅延回路と前記ドライバ間に並列に接続されて成ることを特徴とする請求項 6に記載 の半導体集積回路装置。
[8] 請求項 1一請求項 4のいずれかに記載の半導体集積回路装置と該半導体集積回 路装置の接続端子に接続されたコンデンサとを備え、前記半導体集積回路装置によ り電子機器に供給される電源電圧を監視し、前記半導体集積回路装置から出力され る監視信号に応じて前記電子機器の制御部をリセット状態とリセット解除状態とに切り 換えることを特徴とする
電源電圧監視システム。
[9] 請求項 5に記載の半導体集積回路装置と該半導体集積回路装置の接続端子に接 続されたコンデンサとを備え、前記半導体集積回路装置により電子機器に供給され る電源電圧を監視し、前記半導体集積回路装置から出力される監視信号に応じて前 記電子機器の制御部をリセット状態とリセット解除状態とに切り換えることを特徴とす る電源電圧監視システム。
[10] 請求項 6に記載の半導体集積回路装置と該半導体集積回路装置の接続端子に接 続されたコンデンサとを備え、前記半導体集積回路装置により電子機器に供給され る電源電圧を監視し、前記半導体集積回路装置から出力される監視信号に応じて前 記電子機器の制御部をリセット状態とリセット解除状態とに切り換えることを特徴とす る電源電圧監視システム。
請求項 7に記載の半導体集積回路装置と該半導体集積回路装置の接続端子に接 続されたコンデンサとを備え、前記半導体集積回路装置により電子機器に供給され る電源電圧を監視し、前記半導体集積回路装置から出力される監視信号に応じて前 記電子機器の制御部をリセット状態とリセット解除状態とに切り換えることを特徴とす る電源電圧監視システム。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174492A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Citizen Holdings Co Ltd メモリ回路
JP2009302810A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Denso Corp パワーオンリセット回路
JP2010114679A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体回路
CN101079650B (zh) * 2006-05-23 2012-01-11 株式会社理光 升降压开关式电压调节器及其控制方法
JP2016046620A (ja) * 2014-08-21 2016-04-04 Necエンジニアリング株式会社 パワーオンリセット回路
JP2021170870A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 三菱電機株式会社 電子制御装置
JP7186680B2 (ja) 2019-08-29 2022-12-09 株式会社東芝 半導体装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7469199B2 (en) * 2006-04-06 2008-12-23 International Business Machines Corporation Apparatus and method for selectively monitoring multiple voltages in an IC or other electronic chip
US8476965B2 (en) 2008-03-10 2013-07-02 Atmel Corporation Method and circuit for an operating area limiter
DE102008029680B4 (de) * 2008-06-23 2010-06-02 Moeller Gmbh Verfahren und elektronische Schaltung für eine elektronische Schaltungseinheit
JP5584527B2 (ja) * 2010-06-21 2014-09-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電圧検出システム及びその制御方法
JP5195849B2 (ja) * 2010-09-03 2013-05-15 株式会社村田製作所 Dc−dcコンバータ
CN102131328B (zh) * 2010-12-24 2014-05-14 苏州华芯微电子股份有限公司 一种led驱动芯片的上电电路
TWI463797B (zh) * 2011-07-04 2014-12-01 Pegatron Corp 電源開關電路
JP5501320B2 (ja) * 2011-09-30 2014-05-21 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電子回路
CN102868387B (zh) * 2012-09-12 2015-09-30 广东欧珀移动通信有限公司 一种电平跳变复位ic设计电路
JP6102377B2 (ja) * 2013-03-15 2017-03-29 オムロン株式会社 センサ
CN104467767A (zh) * 2014-12-18 2015-03-25 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种可多次连续复位的复位电路
CN104931767B (zh) * 2015-05-23 2018-05-25 成都众孚理想科技有限公司 一种补偿型电压检测器
JP2018078357A (ja) * 2016-11-07 2018-05-17 ソニー株式会社 半導体集積回路、および、半導体集積回路の制御方法
JP2020004119A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置およびそれを用いた制御システム
JP2022129021A (ja) * 2021-02-24 2022-09-05 ミツミ電機株式会社 リセット用半導体集積回路およびそれを用いた電子回路システム
CN114397495B (zh) * 2022-01-19 2026-01-16 深圳市汇春科技股份有限公司 电压检测电路及电子设备
US12355433B2 (en) * 2023-03-08 2025-07-08 Nxp B.V. Power on reset (POR) circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54116131A (en) * 1978-03-01 1979-09-10 Fujitsu Ltd Start signal generation circuit
JPH02201618A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Mitsumi Electric Co Ltd システムリセット回路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3672056B2 (ja) * 1995-08-18 2005-07-13 松下電器産業株式会社 タイミング信号発生回路
US6043702A (en) * 1998-01-29 2000-03-28 Sun Microsystems, Inc. Dynamic biasing for overshoot and undershoot protection circuits
US6150863A (en) * 1998-04-01 2000-11-21 Xilinx, Inc. User-controlled delay circuit for a programmable logic device
JP3853513B2 (ja) * 1998-04-09 2006-12-06 エルピーダメモリ株式会社 ダイナミック型ram
JP2000077609A (ja) * 1998-08-28 2000-03-14 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JP4392740B2 (ja) * 2001-08-30 2010-01-06 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶回路
CN1314205C (zh) * 2002-06-03 2007-05-02 松下电器产业株式会社 半导体集成电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54116131A (en) * 1978-03-01 1979-09-10 Fujitsu Ltd Start signal generation circuit
JPH02201618A (ja) * 1989-01-31 1990-08-09 Mitsumi Electric Co Ltd システムリセット回路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174492A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Citizen Holdings Co Ltd メモリ回路
CN101079650B (zh) * 2006-05-23 2012-01-11 株式会社理光 升降压开关式电压调节器及其控制方法
JP2009302810A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Denso Corp パワーオンリセット回路
JP2010114679A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体回路
JP2016046620A (ja) * 2014-08-21 2016-04-04 Necエンジニアリング株式会社 パワーオンリセット回路
JP7186680B2 (ja) 2019-08-29 2022-12-09 株式会社東芝 半導体装置
JP2021170870A (ja) * 2020-04-15 2021-10-28 三菱電機株式会社 電子制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
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US20060214650A1 (en) 2006-09-28

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