| 【発明の名称】 |
誤動作防止回路及びこれを用いたＩＣ |
| 【発明者】 |
【氏名】堀 雅一
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| 【要約】 |
【課題】電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号を出力することが可能な誤動作防止回路及びこれを用いたＩＣを実現する。
【解決手段】電源電圧が低い場合を検知して出力信号を出力する誤動作防止回路において、電源電圧と閾値電圧とを比較する電圧比較手段と、この電圧比較手段の出力に基づき出力信号を出力する出力手段と、電源電圧が一定値になるまで電圧比較手段の出力に係わりなく出力手段の出力を強制的に制御する電圧検出手段とを設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】電源電圧が低い場合を検知して出力信号を出力する誤動作防止回路において、電源電圧と閾値電圧とを比較する電圧比較手段と、この電圧比較手段の出力に基づき前記出力信号を出力する出力手段と、前記電源電圧が一定値になるまで前記電圧比較手段の出力に係わりなく前記出力手段の出力を強制的に制御する電圧検出手段とを備えたことを特徴とする誤動作防止回路。
【請求項２】前記電圧検出手段が、前記電源電圧が一定値になるとオンになる第１のトランジスタと、この第１のトランジスタがオフの時にオンになり前記出力手段の出力を制御する第２のトランジスタとから構成されることを特徴とする請求項１記載の誤動作防止回路。
【請求項３】請求項１記載の誤動作防止回路の出力信号に基づき動作若しくは停止を制御することを特徴とするＩＣ。
【請求項４】基準電圧を発生させる基準電圧発生回路と、前記基準電圧に基づき過電圧を検知する過電圧監視回路と、前記基準電圧に基づき低電圧を検知する低電圧監視回路とを備え、請求項１記載の誤動作防止回路の出力信号に基づき前記過電圧監視回路及び前記低電圧監視回路の動作を制御することを特徴とする電源監視用のＩＣ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ内の低電圧時の誤動作防止回路に関し、特に電源電圧が極端に低い場合でもＩＣの誤動作を防止することが可能な誤動作防止回路及びこれを用いたＩＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＩＣでは電源電圧が低い場合のＩＣの誤動作を防止するために誤動作防止回路が設けられており、誤動作防止回路は電源電圧が低い場合を検知して出力信号を出力し、この出力信号に基づきＩＣは動作若しくは停止を制御する。
【０００３】図４はこのような従来の誤動作防止回路の一例を示す回路図である。図４において、１，２，８，９及び１０は抵抗、３は定電流源、４，５，６，７及び１１はトランジスタ、１００は電圧電源、１０１は基準電圧、１０２は出力信号である。また、１〜９は電圧比較手段５０を、１０及び１１は出力手段５１をそれぞれ構成している。
【０００４】抵抗１の一端は抵抗２の一端及びトランジスタ４のベースに接続され、トランジスタ４のエミッタは定電流源３の一端及びトランジスタ５のエミッタにそれぞれ接続される。また、トランジスタ４のコレクタはトランジスタ６のコレクタ及びベースとトランジスタ７のベースにそれぞれ接続され、トランジスタ５のコレクタはトランジスタ７のコレクタ及びトランジスタ１１のベースにそれぞれ接続される。
【０００５】一方、抵抗８の一端は抵抗９の一端及びトランジスタ５のベースに接続され、抵抗１０の一端は出力信号１０２を出力すると共にトランジスタ１１のコレクタに接続される。
【０００６】さらに、抵抗１及び１０の他端と定電流源３の他端には電源電圧１００が供給され、抵抗８の他端には基準電圧１０１が供給される。また、抵抗２及び９の他端とトランジスタ６，７及び１１のエミッタは接地される。
【０００７】ここで、図４に示す従来例の動作を図５を用いて説明する。図５は電源電圧１００の電圧値と出力信号１０２との関係を示す特性曲線図である。抵抗１及び２の抵抗値が同値であればトランジスタ４のベースには電源電圧１００の”１／２”の電圧が印加される。同様にトランジスタ５のベースには基準電圧１０１が抵抗８及び９により適宜分圧された”Ｖｔｈ”なる閾値電圧が印加される。
【０００８】電源電圧１００の電圧値が閾値電圧”Ｖｔｈ”よりも小さい場合にはトランジスタ４が”ＯＮ”となり、トランジスタ５は”ＯＦＦ”になる。このため、トランジスタ１１も”ＯＦＦ”となり、出力信号１０２は電源電圧１００の電圧値が抵抗１０を介してそのまま出力される。
【０００９】一方、電源電圧１００の電圧値が閾値電圧”Ｖｔｈ”よりも大きい場合にはトランジスタ４が”ＯＦＦ”となり、トランジスタ５は”ＯＮ”になる。このため、トランジスタ１１も”ＯＮ”となり、出力信号１０２の電圧値はほぼ接地電位となる。
【００１０】すなわち、電源電圧１００の電圧値が閾値電圧”Ｖｔｈ”よりも小さい場合には図５中”Ｐ００１”に示す領域のように電源電圧１００の電圧値の上昇に伴って出力信号１０２の電圧値も上昇して行き、電源電圧１００の電圧値が閾値電圧”Ｖｔｈ”よりも大きい場合には図５中”Ｐ００２”に示す領域のように出力信号１０２の電圧値は接地電位となる。
【００１１】この結果、電源電圧１００の電圧値が閾値電圧”Ｖｔｈ”よりも小さい場合及び大きい場合には出力信号１０２は”ハイレベル（電源電圧）”及び”ローレベル（接地電位）”となるのでＩＣは誤動作防止回路の出力信号１０２が”ハイレベル”の場合にはＩＣの動作を停止させ、出力信号１０２が”ローレベル”の場合にはＩＣを動作させることにより、低電圧時のＩＣの誤動作を防止することが可能になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す従来例では電源電圧１００の電圧値が極端に低くなった場合には基準電圧１０１を供給する基準電圧源も動作が安定しない場合があり、閾値電圧”Ｖｔｈ”が変動して、誤動作防止回路の出力信号１０２が正しく出力されない場合がある。
【００１３】図６はこのような異常動作状態を説明する特性曲線図であり、時間にしたがって図６中”Ｓ００１”に示す電源電圧１００の電圧値が徐々に上昇する場合、図６中”Ｐ００３”に示す領域において図６中”Ｓ００１”に示す電源電圧１００の電圧値が極端に低いので閾値電圧”Ｖｔｈ”が十分に立ち上がらない状態が発生する。
【００１４】この時、図６中”Ｐ００４”に示す領域では図６中”Ｓ００２”に示すトランジスタ４のベースに印加される電圧値の方が図６中”Ｓ００３”に示す閾値電圧よりも小さくなるので図６中”Ｓ００４”に示す出力信号１０２が”ハイレベル”になり、ＩＣの動作を停止させることができる。
【００１５】但し、図６中”Ｐ００５”に示す領域では図６中”Ｓ００２”に示すトランジスタ４のベースに印加される電圧値の方が図６中”Ｓ００３”に示す閾値電圧よりも大きくなり、トランジスタ５及び１１が”ＯＮ”になってしまい図６中”ｓ００４”に示す出力信号１０２が”ローレベル”になってしまう。
【００１６】すなわち、図６中”Ｓ００１”に示す電源電圧１００の電圧値が低いにも関わらず図６中”Ｓ００４”に示す出力信号１０２が”ローレベル”になってしまうのでＩＣが動作を開始してしまい誤動作をが生じることになると言った課題があった。従って本発明が解決しようとする課題は、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号を出力することが可能な誤動作防止回路及びこれを用いたＩＣを実現することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、電源電圧が低い場合を検知して出力信号を出力する誤動作防止回路において、電源電圧と閾値電圧とを比較する電圧比較手段と、この電圧比較手段の出力に基づき前記出力信号を出力する出力手段と、前記電源電圧が一定値になるまで前記電圧比較手段の出力に係わりなく前記出力手段の出力を強制的に制御する電圧検出手段とを備えたことにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号を出力させることが可能になる。
【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明である誤動作防止回路において、前記電圧検出手段が、前記電源電圧が一定値になるとオンになる第１のトランジスタと、この第１のトランジスタがオフの時にオンになり前記出力手段の出力を制御する第２のトランジスタとから構成されることにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号を出力させることが可能になる。
【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の誤動作防止回路の出力信号に基づき動作若しくは停止を制御することにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であってもＩＣの誤動作を防止することが可能になる。
【００２０】請求項４記載の発明は、基準電圧を発生させる基準電圧発生回路と、前記基準電圧に基づき過電圧を検知する過電圧監視回路と、前記基準電圧に基づき低電圧を検知する低電圧監視回路とを備え、請求項１記載の誤動作防止回路の出力信号に基づき前記過電圧監視回路及び前記低電圧監視回路の動作を制御することにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても電源監視用のＩＣの誤動作を防止することが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る誤動作防止回路の一実施例を示す構成ブロック図である。図１において１〜１１，５０，５１，１００及び１０１は図４と同一符号を付してあり、１２，１３及び１５は抵抗、１４及び１６はトランジスタ，１０２ａは出力信号である。また、１２〜１６は電圧検出手段５２を、１〜１６は誤動作防止回路５３をそれぞれ構成している。
【００２２】抵抗１の一端は抵抗２の一端及びトランジスタ４のベースに接続され、トランジスタ４のエミッタは定電流源３の一端及びトランジスタ５のエミッタにそれぞれ接続される。また、トランジスタ４のコレクタはトランジスタ６のコレクタ及びベースとトランジスタ７のベースにそれぞれ接続され、トランジスタ５のコレクタはトランジスタ７及び１６のコレクタとトランジスタ１１のベースにそれぞれ接続される。
【００２３】一方、抵抗８の一端は抵抗９の一端及びトランジスタ５のベースに接続され、抵抗１２の一端は抵抗１３の一端及びトランジスタ１３のベースに接続され、トランジスタ１４のコレクタは抵抗１５の一端及びトランジスタ１６のベースに接続される。また、抵抗１０の一端は出力信号１０２ａを出力すると共にトランジスタ１１のコレクタに接続される。
【００２４】さらに、抵抗１，１０，１２及び１５の他端と定電流源３の他端には電源電圧１００が供給され、抵抗８の他端には基準電圧１０１が供給される。また、抵抗２，９及び１３の他端とトランジスタ６，７，１１，１４及び１６のエミッタは接地される。
【００２５】ここで、図１に示す従来例の動作を図２を用いて説明する。図２は電源電圧１００の電圧値と各種電圧値との関係を示す特性曲線図である。但し、電圧比較手段５０及び出力手段５１の動作は従来例と同様であるのでその説明は省略する。
【００２６】電圧検出手段５２を構成するトランジスタ１４のベースには電源電圧１００を抵抗１２及び１３で分圧した電圧が印加されるので、電源電圧１００の電圧値が極端に低い場合にはトランジスタ１４は”ＯＦＦ”になる。この時、トランジスタ１６のベースには抵抗１５を介して電源電圧１００が直接印加されるのでトランジスタ１６は”ＯＮ”になる。
【００２７】このため、トランジスタ１１は強制的に”ＯＦＦ”となり、電圧比較手段５０の出力に係わりなく出力信号１０２ａは”ハイレベル”になる。
【００２８】一方、電源電圧１００の電圧値が上昇してトランジスタ１４のベースに印加される分圧電圧が上昇するとトランジスタ１４が”ＯＮ”になり、これに伴いトランジスタ１６が”ＯＦＦ”になる。
【００２９】このため、トランジスタ１１の強制的な”ＯＦＦ”状態が解除され、従来例と同様にトランジスタ１１は電圧比較手段５０の出力に基づき出力信号１０２ａを”ハイレベル”若しくは”ローレベル”にする。
【００３０】図２中”Ｓ００５”に示す電源電圧１００の電圧値が徐々に上昇した場合には、図２中”Ｐ００６”に示す領域では従来例と同様に図２中”Ｓ００６”に示すトランジスタ４のベースに印加される電圧値の方が図２中”Ｓ００７”に示す閾値電圧よりも大きくなり、トランジスタ５が”ＯＮ”になってしまう。
【００３１】ここで、図２中”Ｐ００７”に示す領域ような図２中”Ｓ００７”に示す閾値電圧が安定するまでの領域で電圧検出手段５２が動作するように抵抗１２及び１３の抵抗値を設定すると、図２中”Ｐ００７”に示す領域では前述のようにトランジスタ１１が強制的に”ＯＦＦ”になるので図２中”Ｓ００８”に示す出力信号１０２ａは強制的に”ハイレベル”となる。
【００３２】そして、図２中”Ｐ００８”に示す領域では従来例と同様に電圧比較手段５０及び出力手段５１が動作するので、図２中”Ｓ００６”に示すトランジスタ４のベースに印加される電圧値と図２中”Ｓ００７”に示す閾値電圧とが一致する点で図２中”Ｓ００８”に示す出力信号１０２ａが”ローレベル”に切り換わる。
【００３３】例えば、閾値電圧”Ｖｔｈ”の元になる基準電圧１０１が電源電圧１００の電圧値が”３Ｖ”になった時点で安定する場合を考えると、電源電圧１００の電圧値が”３Ｖ”以下では閾値電圧”Ｖｔｈ”が設計値通りにはならないので電源電圧１００の電圧値が”３Ｖ”以下で電圧検出手段５２が動作するようにする。
【００３４】すなわち、上記条件で電圧検出手段５２を動作させるには抵抗１２及び１３の抵抗値を設定して電源電圧１００の電圧値が”３Ｖ”になった時点でトランジスタ１４が”ＯＮ”になるようにすれば良い。
【００３５】この結果、電圧検出手段５２を設け電源電圧１００の電圧値が一定値になるまで電圧比較手段５０の出力に係わりなく出力手段５１の出力を強制的に制御することにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号１０２ａを出力させることが可能になり、また、これによりＩＣの誤動作を防止することが可能になる。
【００３６】また、図３は図１に示す誤動作防止回路５３を電源監視ＩＣの用いた一例を示す構成ブロック図である。図３において５３，１００及び１０２ａは図１と同一符号を付してあり、１７は基準電圧発生回路、１８及び２０は比較器、１９はＲＳフリップフロップ回路、２１は論理和回路、１０３及び１０４は基準電圧、１０５は入力電圧、１０６は過電圧検出信号、１０７は低電圧検出信号である。また、１８及び１９は過電圧監視回路５４を、２０及び２１は低電圧監視回路５５をそれぞれ構成している。
【００３７】電源電圧１００は基準電圧発生回路１７及び誤動作防止回路５３に接続され、入力電圧１０５は過電圧監視回路５４を構成する比較器１８の非反転入力端子と、低電圧監視回路５５を構成する比較器２０の反転入力端子にそれぞれ接続される。また、比較器１８の反転入力端子には基準電圧１０３が、比較器２０の非反転入力端子には基準電圧１０４がそれぞれ接続される。
【００３８】比較器１８の出力はＲＳフリップフロップ回路１９のＳ端子に接続され、比較器２０の出力は論理和回路２１の一方の入力端子に接続される。また、ＲＳフリップフロップ回路のＲ端子及び論理和回路２１の他方の入力端子には誤動作防止回路５３の出力信号１０２ａがそれぞれ接続される。さらに、ＲＳフリップフロップ回路１９は過電圧検出信号１０６を出力し、論理和回路２１は低電圧検出信号１０７を出力する。
【００３９】ここで、図３に示す電源監視ＩＣの動作を説明する。過電圧監視回路５４は入力電圧１０５が閾値電圧である基準電圧１０３よりも大きくなるとＲＳフリップフロップ回路１９をラッチして過電圧検出信号１０６を”ハイレベル”にする。また、低電圧監視回路５５は入力電圧１０５が閾値電圧である基準電圧１０４よりも小さくなると低電圧検出信号１０７を”ハイレベル”にする。
【００４０】一方、前述のように誤動作防止回路５３の出力信号１０２ａが”ハイレベル”になると、ＲＳフリップフロップ回路１９はリセットされて過電圧検出信号１０６が”ローレベル”になり、低電圧検出信号１０７も比較器２０の出力レベルに係わりなく”ハイレベル”になる。
【００４１】この結果、電源電圧１００の電圧値が極端に低い場合には誤動作防止回路５３の出力信号１０２ａにより、過電圧監視回路５４及び低電圧監視回路５５の動作が制御されるので電圧監視ＩＣの全体の誤動作を防止することが可能になる。
【００４２】なお、図３において誤動作防止回路５３を用いるＩＣとして電源監視ＩＣを例示したが勿論これに限定される訳ではなく、電源電圧が低い場合に誤動作の恐れがあるＩＣ全般に用いることが可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。請求項１及び請求項２の発明によれば、電圧検出手段を設け電源電圧の電圧値が一定値になるまで電圧比較手段の出力に係わりなく出力手段の出力を強制的に制御することにより、電源電圧の電圧値が極端に低い場合であっても正常に出力信号を出力させることが可能になる。
【００４４】また、請求項３の発明によれば、請求項１の誤動作防止回路の出力信号に基づきＩＣの動作を制御することによりＩＣの誤動作を防止することが可能になる。
【００４５】また、請求項４の発明によれば、請求項１の誤動作防止回路の出力信号に基づき過電圧監視回路及び低電圧監視回路の動作を制御することにより、電圧監視ＩＣの全体の誤動作を防止することが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６５０７
【氏名又は名称】横河電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２０日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７１３６５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月８日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−７１７４８ |
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