JP2007228095A - Power-on reset circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源投入時や電源降下時に、所定のリセット信号を出力するパワーオンリセット回路に関する。 The present invention relates to a power-on reset circuit that outputs a predetermined reset signal when power is turned on or when power is turned off.
パワーオンリセット回路は、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型の半導体集積回路(IC又はLSI)等に搭載され、電源の投入、電源の遮断、又は電源電圧の低下などが発生した場合、半導体集積回路(IC又はLSI)が誤動作或いは不動作状態に陥るのを防止するために半導体集積回路(IC又はLSI)を初期化(リセット)する(例えば、特許文献1参照。)。 The power-on reset circuit is mounted on a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type semiconductor integrated circuit (IC or LSI) or the like, and when power is turned on, the power is turned off, or the power supply voltage is lowered, the semiconductor integrated circuit The semiconductor integrated circuit (IC or LSI) is initialized (reset) in order to prevent the circuit (IC or LSI) from malfunctioning or not operating (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1などに記載されているパワーオンリセット回路では、電源電圧の立ち上がり時に、電源電圧を抵抗分割した分圧点の電圧が抵抗分圧比×電源電圧に従って、電源電圧と同様に変化する。そして、電源が、基準電圧発生回路が動作可能な電圧まで立ち上がったとき、基準電圧発生回路から基準電圧が出力され、基準電圧>分圧点の電圧の関係が成立する期間に電圧検知され、パワーオンリセット回路からリセットパルスが半導体集積回路(IC又はLSI)に出力される。ところが、電源投入時に基準電圧発生回路から出力される基準電圧が安定するまで時間がかかり、電源電圧の立ち上がりが早い場合、基準電圧が安定した時点で既に基準電圧>分圧点の電圧の関係が成立する期間を電源電圧が超えてしまい、リセットパルスが発生しない可能性がある。この場合、基準電圧の安定化時間を早めるために、基準電圧発生回路に供給する電流を増やすと低消費電力化が要求されるマイクロコンピュータ等の半導体集積回路(IC又はLSI)に適用できないという問題点がある。
In the power-on reset circuit described in
また、高電位側電源と低電位側電源の間に抵抗とコンデンサを縦続接続し、抵抗とコンデンサの間の電圧変化をインバータの入力とするパワーオンリセット回路では、電源電圧の立ち上がりが抵抗とコンデンサから計算されるRC時定数に比べ十分遅い場合、抵抗とコンデンサの間の電圧変化がほぼ電源電圧の変化に追従してしまい、リセットパルスが発生しない可能性がある。
本発明は、電源電圧の立ち上がりや立ち下がり速度に依存せずに安定したリセットパルスを出力できるパワーオンリセット回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power-on reset circuit that can output a stable reset pulse without depending on the rising or falling speed of a power supply voltage.
上記目的を達成するために、本発明の一態様のパワーオンリセット回路は、電源電圧が立ち上がるときに、前記電源電圧に追随する電圧信号を出力し、前記電源電圧が所定の電圧以上になってからは、徐々に降圧され所定時間後に接地電圧になる電圧信号を出力する起動時間調整部と、前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅して前記基準電圧が前記入力電圧よりも大きい場合にリセットパルス信号を出力し、前記基準電圧が前記入力電圧よりも小さい場合にリセットパルス信号の出力を停止する比較増幅手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power-on reset circuit according to one embodiment of the present invention outputs a voltage signal that follows the power supply voltage when the power supply voltage rises, and the power supply voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage. From the start-up time adjustment unit that outputs a voltage signal that is gradually stepped down and becomes a ground voltage after a predetermined time, and the power supply voltage that is divided at a predetermined ratio based on the voltage signal output from the start-up time adjustment unit A comparison voltage generator for outputting a reference voltage and the input voltage, and amplifying and outputting a reset pulse signal when the reference voltage is greater than the input voltage. Comparing and amplifying means for stopping the output of the reset pulse signal when the input voltage is smaller than the input voltage is provided.
更に、上記目的を達成するために、本発明の他態様のパワーオンリセット回路は、電源投入時の動作を早めるバイアススタート信号が入力されると接地電圧よりも高い電圧信号を出力し、前記電源電圧が立ち上がるときに、前記電源電圧に追随する電圧信号を出力し、前記電源電圧が所定の電圧以上になってからは、徐々に降圧され所定時間後に前記接地電圧になる電圧信号を出力する起動時間調整部と、前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅する比較増幅手段と、前記起動時間調整部から出力される電圧信号を入力し、前記電圧信号の立ち上がりと立ち下がりのときの信号反転が異なるヒステリシス特性を有するシュミット回路と、前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号を入力し、論理演算して前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号のいずれかが“High”レベルのときにリセットパルス信号を出力し、前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号がともに“Low”レベルのときにリセットパルス信号の出力を停止する論理演算手段とを具備することを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the above object, a power-on reset circuit according to another aspect of the present invention outputs a voltage signal higher than a ground voltage when a bias start signal for speeding up an operation at power-on is input, When the voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output, and after the power supply voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, a voltage signal that is gradually stepped down and outputs the ground voltage after a predetermined time is output. A time adjustment unit; a comparison voltage generation unit that outputs the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage based on a voltage signal output from the start-up time adjustment unit; and a reference voltage and the input voltage are input. The comparison amplification means for performing comparison amplification and the voltage signal output from the start-up time adjustment unit are input, and the signal inversion at the rise and fall of the voltage signal is different. A Schmitt circuit having a teresis characteristic, an output signal output from the comparison amplifying means and an output signal output from the Schmitt circuit are input, and an output signal output from the comparison amplifying means by performing a logical operation and the Schmitt circuit A reset pulse signal is output when any of the output signals output from the comparator is at “High” level, and both the output signal output from the comparison amplification means and the output signal output from the Schmitt circuit are at “Low” level. And a logic operation means for stopping the output of the reset pulse signal.
本発明によれば、電源電圧の立ち上がりや立ち下がり速度に依存せずに安定したリセットパルスを出力できるパワーオンリセット回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power-on reset circuit capable of outputting a stable reset pulse without depending on the rising or falling speed of the power supply voltage.
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、本発明の実施例1に係るパワーオンリセット回路について、図面を参照して説明する。図1はパワーオンリセット回路を示す回路図である。本実施例では、パワーオンリセット回路に電源電圧の立ち上がりが早い場合でも、リセットパルスを出力できるように起動時間調整部を設けている。
First, a power-on reset circuit according to
図1に示すように、パワーオンリセット回路1には、起動時間調整部2、比較電圧発生部3、コンパレータ4、定電流源5、及びNch MOSトランジスタNT5が設けられている。MOSトランジスタは、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)とも呼称される。
As shown in FIG. 1, the power-on
起動時間調整部2には、コンデンサC1及びNch MOSトランジスタNT1が設けられている。コンデンサC1は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がノードN1に接続されている。起動時間調整部2は、コンパレータ4に入力される入力電圧Vinと基準電圧Vrefの比較開始時間を調整する機能を有する。Nch MOSトランジスタNT1は、ドレインがノードN1に接続され、ソースが接地電圧である低電位側電源Vssに接続され、ゲートがノードN4に接続されている。
The start-up
比較電圧発生部3には、Pch MOSトランジスタPT1、抵抗R1、及び抵抗R2が設けられている。Pch MOSトランジスタPT1は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ゲートにノードN1の信号が入力される。比較電圧発生部3は、電源電圧の立ち上がり或いは変化に対応して、抵抗分割された電圧を発生する。抵抗R1は、一端がPch MOSトランジスタPT1のドレインに接続され、他端がノードN2に接続されている。抵抗R2は、一端がノードN2に接続され、他端が低電位側電源Vssに接続されている。そして、ノードN1から抵抗分割された電圧が入力電圧Vinとしてコンパレータ4に入力される。
The
コンパレータ4には、抵抗R3、抵抗R4、及びNch MOSトランジスタNT2乃至4が設けられている。コンパレータ4は、(+)側に基準電圧Vrefと(−)側に入力電圧Vinを入力し、比較増幅する反転型コンパレータ(反転比較器)である。
The
抵抗R3は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がノードN3に接続されている。抵抗R4は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がNch MOSトランジスタNT3のドレインに接続されている。ここで、抵抗R3及びR4は、コンパレータ4の負荷として機能する。抵抗R3及びR4の代わりに、例えば、Pch MOSトランジスタで構成されるカレントミラー回路を用いてもよい。
The resistor R3 has one end connected to the high potential side power source Vdd and the other end connected to the node N3. The resistor R4 has one end connected to the high potential side power supply Vdd and the other end connected to the drain of the Nch MOS transistor NT3. Here, the resistors R3 and R4 function as a load of the
Nch MOSトランジスタNT2は、ドレインがノードN3に接続され、ゲート(コンパレータ4の(−)側)に入力電圧Vinが入力される。Nch MOSトランジスタNT3は、ゲート(コンパレータ4の(+)側)に基準電圧Vrefが入力される。ここで、Nch MOSトランジスタNT2及びNT3は、差動対をなす。Nch MOSトランジスタNT4は、ドレインがNch MOSトランジスタNT2及びNT3のソースに接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続され、ゲートにノードN4の信号が入力される。ノードN4の信号が“High”レベルのとき、Nch MOSトランジスタNT4は電流源として“ON”し、コンパレータ4が動作してノードN3からコンパレータ4の出力信号Outが出力される。
N-channel MOS transistor NT2 has a drain connected to node N3, and input voltage Vin is input to the gate ((−) side of comparator 4). In Nch MOS transistor NT3, reference voltage Vref is input to the gate (the (+) side of comparator 4). Here, the Nch MOS transistors NT2 and NT3 form a differential pair. In the Nch MOS transistor NT4, the drain is connected to the sources of the Nch MOS transistors NT2 and NT3, the source is connected to the low potential power source Vss, and the signal of the node N4 is input to the gate. When the signal at the node N4 is at “High” level, the Nch MOS transistor NT4 is turned “ON” as a current source, the
定電流源5は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がNch MOSトランジスタNT5のドレインに接続され、バイアス電流IbをNch MOSトランジスタNT5に供給する。Nch MOSトランジスタNT5は、ゲートがノードN4、ドレイン及びNch MOSトランジスタNT4のゲートに接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続されている。Nch MOSトランジスタNT4及びNT5は、カレントミラー回路を構成し、Nch MOSトランジスタNT5の低電位側電源Vss側に流れるバイアス電流とNch MOSトランジスタNT4の低電位側電源Vss側に流れるバイアス電流は同じ値を有している(バイアス電流Ib)。そして、バイアス電圧VbであるノードN4の信号はNch MOSトランジスタNT1のゲートに入力される。
The constant
次に、パワーオンリセット回路の動作について、図面を参照して説明する。図2はパワーオンリセット回路の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、電源電圧の立ち上がりが比較的早い場合のパワーオンリセット回路の動作について説明し、電源電圧の立ち上がりが遅い場合の動作については従来の動作と同じなので説明を省略する。 Next, the operation of the power-on reset circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the power-on reset circuit. Here, the operation of the power-on reset circuit when the rise of the power supply voltage is relatively fast will be described, and the operation when the rise of the power supply voltage is slow is the same as the conventional operation, and the description thereof will be omitted.
図2に示すように、まず、電源電圧が0Vから立ち上がるとき、起動時間調整部2に設けられているコンデンサC1の容量のカップリング効果により、ノードN1の電圧は電源電圧に追従して上昇する。このとき、Pch MOSトランジスタPT1のゲート・ソース間電圧(Vgs)は閾値電圧(Vth)以下であるからPch MOSトランジスタPT1は“OFF”している。このため、コンパレータ4の(−)に入力される入力電圧Vinは接地電圧である低電位側電源Vss電圧である。
As shown in FIG. 2, first, when the power supply voltage rises from 0V, the voltage at the node N1 rises following the power supply voltage due to the coupling effect of the capacitance of the capacitor C1 provided in the start-up
次に、電源電圧の立ち上がりが比較的早いので、図示しない基準電圧生成部(詳細は図4を用いて後述する)から出力される基準電圧Vrefは、電源電圧の立ち上がりより遅延して立ち上がり、時間t1以降で一定な電圧となる。また、定電流源5は、図示しない定電流生成部(詳細は図4を用いて後述する)にもとづいて生成され、電源電圧がある程度の電圧値になるとバイアス電流Ibを出力し始め、電源電圧が所定値以上になると一定な電流を出力する。コンパレータ4は、バイアス電流Ibの供給により動作を開始する(時間t1から)。時間t1では基準電圧Vref>入力電圧Vinであるから、コンパレータ4から出力される出力信号Outは、“High”レベルとなり、パワーオンリセット回路1からリセットパルスが出力される。
Next, since the rise of the power supply voltage is relatively fast, the reference voltage Vref output from a reference voltage generation unit (not shown) (details will be described later with reference to FIG. 4) rises with a delay from the rise of the power supply voltage. The voltage becomes constant after t1. The constant
続いて、Nch MOSトランジスタNT1は、定電流源5の動作に合わせてバイアス電圧Vbがゲートに供給され、コンパレータ4と同様に動作を開始する。このとき、電源電圧は上昇途中なので、ノードN1の電圧変化は、コンデンサC1によるカップリング効果とNch MOSトランジスタNT1に流れる電流による電圧降下の関係により決まり、穏やかに変化する。
Subsequently, the bias voltage Vb is supplied to the gate of the Nch MOS transistor NT1 in accordance with the operation of the constant
そして、電源電圧とノードN1の電圧差が大きくなり、Pch MOSトランジスタPT1のゲート・ソース間電圧(Vgs)が閾値電圧(Vth)よりも大きくなったとき、Pch MOSトランジスタPT1が“ON”し、入力電圧Vinは、
Vin={r2/(r1+r2)}×Vdd・・・・・・・・・・・・式(1)
で表されるように、接地電圧である低電位側電源Vss電圧から昇圧し始める。ここで、r1は抵抗R1の抵抗値、r2は抵抗R2の抵抗値である。
When the voltage difference between the power supply voltage and the node N1 increases and the gate-source voltage (Vgs) of the Pch MOS transistor PT1 becomes larger than the threshold voltage (Vth), the Pch MOS transistor PT1 is turned “ON”. The input voltage Vin is
Vin = {r2 / (r1 + r2)} x Vdd ... (1)
As shown, the voltage starts to be boosted from the low potential side power supply Vss voltage which is the ground voltage. Here, r1 is the resistance value of the resistor R1, and r2 is the resistance value of the resistor R2.
次に、時間t2になると、基準電圧Vref<入力電圧Vinとなるから、コンパレータ4から出力される出力信号Outは、“Low”レベルとなり、パワーオンリセット回路1からリセットパルスが時間t2以降出力されない(リセットパルスの解除)。この結果、リセットパルスが出力される期間は(t2−t1)となる。
Next, at time t2, since the reference voltage Vref <the input voltage Vin, the output signal Out output from the
上述したように、本実施例のパワーオンリセット回路では、起動時間調整部2、比較電圧発生部3、コンパレータ4、定電流源5、及びNch MOSトランジスタNT5が設けられている。起動時間調整部2は、電源電圧が起動し、0Vから上昇するときに、電源電圧に追随した電圧を比較電圧発生部3に供給して、コンパレータ4に入力される入力電圧Vinと基準電圧Vrefの比較開始時間を調整する。比較電圧発生部3は電源電圧の立ち上がり或いは変化に対応して、抵抗分割された電圧を発生する。コンパレータ4は入力電圧Vinと基準電圧Vrefを入力し、比較増幅した出力信号Outを出力する。
As described above, in the power-on reset circuit of this embodiment, the start-up
このため、電源電圧の立ち上がりが早く、電源投入時に基準電圧発生回路から出力される基準電圧が安定するまで時間がかかる場合でも、リセットパルスを安定して出力することができる。また、電源電圧の立ち下がりの場合でもリセットパルスを安定して出力することができる。したがって、電源電圧の立ち上がりや立ち下がり速度に依存せずに安定したリセットパルスがコンパレータ4から出力される。また、基準電圧の安定化時間を早めるために、基準電圧発生回路に供給する電流を増やす必要がないので、低消費電力化が要求されるマイクロコンピュータ等の半導体集積回路(IC又はLSI)に適用できる。
Therefore, the reset pulse can be stably output even when the power supply voltage rises quickly and it takes time until the reference voltage output from the reference voltage generation circuit is stabilized when the power is turned on. Further, the reset pulse can be stably output even when the power supply voltage falls. Therefore, a stable reset pulse is output from the
なお、本実施例では、ゲート絶縁膜がシリコン酸化膜からなるMOSトランジスタを用いているが、シリコン酸化膜を熱窒化したSiNxOy膜、シリコン窒化膜(Si3N4)/シリコン酸化膜の積層膜、或いは高誘電体膜(High−Kゲート絶縁膜)等がゲート絶縁膜となるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor))を用いてもよい。 In this embodiment, a MOS transistor in which the gate insulating film is made of a silicon oxide film is used. However, a SiNxOy film obtained by thermally nitriding a silicon oxide film, a laminated film of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) / silicon oxide film Alternatively, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) in which a high dielectric film (High-K gate insulating film) or the like serves as a gate insulating film may be used.
次に、本発明の実施例2に係るパワーオンリセット回路について、図面を参照して説明する。図3はパワーオンリセット回路を示す回路図、図4は定電流生成部及び基準電圧生成部を示す回路図である。本実施例では、バイアススタート信号を用いてリセットパルス出力期間を長くしている。
Next, a power-on reset circuit according to
以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.
図3に示すように、パワーオンリセット回路1aには、起動時間調整部2a、比較電圧発生部3a、コンパレータ4、定電流源5、及びNch MOSトランジスタNT5が設けられている。
As shown in FIG. 3, the power-on reset circuit 1a is provided with a startup
起動時間調整部2aには、コンデンサC1、Nch MOSトランジスタNT1、及びPch MOSトランジスタPT2が設けられている。Pch MOSトランジスタPT2は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ドレインがノードN1に接続され、ゲートにバイアススタート信号IBSが入力される。
The start-up
比較電圧発生部3aには、Pch MOSトランジスタPT1、抵抗R1、抵抗R2、抵抗R5、及びコンデンサC2が設けられている。抵抗R5は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がPch MOSトランジスタPT1のソースに接続されている。Pch MOSトランジスタPT1は、ドレインがノードN5に接続され、ゲートにノードN1の信号が入力される。コンデンサC2は、一端がノードN5に接続され、他端が低電位側電源Vssに接続されている。抵抗R1は、一端がノードN5に接続され、他端がノードN2に接続されている。抵抗R2は、一端がノードN2に接続され、他端が低電位側電源Vssに接続されている。そして、ノードN1から抵抗分割された電圧が入力電圧Vinとしてコンパレータ4に入力される。
The
次に、図4に示すように、定電流生成部6はスタートアップ回路8と定電流回路9から構成され、スタートアップ回路8からバイアススタート信号IBSが出力される。基準電圧生成部7は、基準電圧Vrefとバイアス電流Ibを出力する。
Next, as shown in FIG. 4, the constant
スタートアップ回路8には、Pch MOSトランジスタPT11、Nch MOSトランジスタNT11乃至14、及び抵抗R11が設けられている。スタートアップ回路8は、回路起動時にスタートアップの抵抗R11に電流を流し、Nch MOSトランジスタNT13及びNT14を介してノードN13の電圧を下げ、定電流回路9のPch MOSトランジスタPT12及びPT13が電流を流さない状態で安定する事を防止する。また、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下になったときに、パワーオンリセット回路1aにバイアススタート信号IBS(ここでは、“Low”レベルの信号)を出力する。
The start-up
抵抗R11は、一端が高電位側電源Vddに接続され、他端がNch MOSトランジスタNT11のドレインに接続されている。Nch MOSトランジスタNT11は、ゲートがノードN11及びドレインに接続され、ソースがNch MOSトランジスタNT12のドレインに接続されている。Nch MOSトランジスタNT12は、ゲートがノードN11に接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続されている。 The resistor R11 has one end connected to the high potential side power supply Vdd and the other end connected to the drain of the Nch MOS transistor NT11. Nch MOS transistor NT11 has a gate connected to node N11 and the drain, and a source connected to the drain of Nch MOS transistor NT12. The Nch MOS transistor NT12 has a gate connected to the node N11 and a source connected to the low potential side power supply Vss.
Pch MOSトランジスタPT11は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ドレインがノードN12に接続され、ゲートがノードN13に接続されている。Nch MOSトランジスタNT13は、ドレインがノードN13に接続され、ソースがノードN12に接続され、ゲートがノードN11に接続されている。Nch MOSトランジスタNT14は、ドレインがノードN12及びNch MOSトランジスタNT13のソースに接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続され、ゲートがノードN11に接続されている。Nch MOSトランジスタNT11及びNT13は、カレントミラー回路を構成している。 In the Pch MOS transistor PT11, the source is connected to the high potential side power supply Vdd, the drain is connected to the node N12, and the gate is connected to the node N13. N-channel MOS transistor NT13 has a drain connected to node N13, a source connected to node N12, and a gate connected to node N11. The Nch MOS transistor NT14 has a drain connected to the node N12 and the source of the Nch MOS transistor NT13, a source connected to the low potential power source Vss, and a gate connected to the node N11. Nch MOS transistors NT11 and NT13 constitute a current mirror circuit.
定電流回路9には、Pch MOSトランジスタPT12、Pch MOSトランジスタPT13、Nch MOSトランジスタNT15、Nch MOSトランジスタNT16、及び抵抗R12が設けられている。定電流回路9は、電源電圧がある程度の電圧値になると基準電圧生成部7及びスタートアップ回路8に電流を供給し始め、Pch MOSトランジスタPT13に流れる電流の増加に伴い、スタートアップ回路8のPch MOSトランジスタPT11の電流も増加する。スタートアップ回路8のPch MOSトランジスタPT11の電流能力がNch MOSトランジスタNT14の電流能力を上回った時点で、ノードN12の電圧が上昇し、Nch MOSトランジスタNT13を“OFF”する。定電流回路9は、スタートアップ回路がノードN13に影響を与えない安定状態となり、基準電圧生成部7に一定な電流を供給する。
The constant
Pch MOSトランジスタPT12は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ゲートがPch MOSトランジスタPT13のゲートに接続され、ドレインがノードN16に接続されている。Pch MOSトランジスタPT13は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ゲートがドレイン及びノードN15に接続されている。ここで、Pch MOSトランジスタPT13とPch MOSトランジスタPT12、及びPch MOSトランジスタPT13とスタートアップ回路8のPch MOSトランジスタPT11は、それぞれカレントミラー回路を構成している。
In the Pch MOS transistor PT12, the source is connected to the high potential side power supply Vdd, the gate is connected to the gate of the Pch MOS transistor PT13, and the drain is connected to the node N16. The Pch MOS transistor PT13 has a source connected to the high potential side power supply Vdd and a gate connected to the drain and the node N15. Here, the Pch MOS transistor PT13 and the Pch MOS transistor PT12, and the Pch MOS transistor PT13 and the Pch MOS transistor PT11 of the start-up
抵抗R12は、一端がノードN16に接続され、他端がノードN17に接続されている。Nch MOSトランジスタNT15は、ドレインがノードN17に接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続され、ゲートがノードN16に接続されている。Nch MOSトランジスタNT16は、ドレインがノードN15に接続され、ソースが低電位側電源Vssに接続され、ゲートがノードN17に接続されている。 The resistor R12 has one end connected to the node N16 and the other end connected to the node N17. The Nch MOS transistor NT15 has a drain connected to the node N17, a source connected to the low potential power source Vss, and a gate connected to the node N16. The Nch MOS transistor NT16 has a drain connected to the node N15, a source connected to the low potential power source Vss, and a gate connected to the node N17.
基準電圧生成部7には、コンパレータ10、Pch MOSトランジスタPT14、Pch MOSトランジスタPT15、抵抗R13乃至15、ダイオードD1、及びダイオードD2が設けられている。
The reference
Pch MOSトランジスタPT14は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ゲートが定電流回路9のノードN15に接続され、ソースがコンパレータ10に接続されている。定電流回路9のPch MOSトランジスタPT13とPch MOSトランジスタPT14は、カレントミラー回路を構成し、定電流回路9の動作時にPch MOSトランジスタPT14のソース側からコンパレータ10にバイアス電流が供給される。
The Pch MOS transistor PT14 has a source connected to the high potential side power supply Vdd, a gate connected to the node N15 of the constant
Pch MOSトランジスタPT15は、ソースが高電位側電源Vddに接続され、ゲートが定電流回路9のノードN15に接続されている。定電流回路9のPch MOSトランジスタPT13とPch MOSトランジスタPT15は、カレントミラー回路を構成し、定電流回路9の動作時にPch MOSトランジスタPT15のソース側からバイアス電流Ibが出力される。
The Pch MOS transistor PT15 has a source connected to the high potential side power supply Vdd and a gate connected to the node N15 of the constant
抵抗R13は、一端がコンパレータ10の出力側のノードN19に接続され、他端がノードN17に接続されている。抵抗R15は、一端がノードN17に接続され、他端がダイオードD1のアノードに接続されている。ダイオードD1は、カソードが低電位側電源Vssに接続されている。ノードN17からコンパレータ10の(−)側に抵抗分割された電圧が入力される。ここで、抵抗R15の他端の電位は、ダイオードD1のVf(順方向電圧)分だけ接地電圧である低電位側電源Vssより高く設定されている。
The resistor R13 has one end connected to the node N19 on the output side of the
抵抗R14は、一端がコンパレータ10の出力側のノードN19に接続され、他端がノードN18に接続されている。ダイオードD2は、アノードがノードN18に接続され、カソードが低電位側電源Vssに接続されている。ノードN18の信号がコンパレータ10の(+)側に入力される。ここで、抵抗R14の他端の電位は、ダイオードD2のVf(順方向電圧)分だけ接地電圧である低電位側電源Vssより高く設定されている。
The resistor R14 has one end connected to the node N19 on the output side of the
コンパレータ10は、(−)側のノードN17の信号を入力し、(+)側にノード18の信号を入力して比較増幅した信号をノードN19から基準電圧Vrefとして出力する。
The
ここで、定電流回路9は、高電位側電源Vdd電圧が、定電流回路9の安定動作限界電圧以上の場合、Pch MOSトランジスタPT13に一定電流が流れ、スタートアップ回路8のノードN13と基準電圧生成部7にバイアス電圧としての“High”レベルの信号を出力する。
Here, in the constant
スタートアップ回路8は、高電位側電源Vdd電圧が定電流回路9の安定動作限界電圧以下の場合、Pch MOSトランジスタPT13に少ない電流しか流れず、ノードN13の信号が“Low”レベルとなり、スタートアップ回路8のノードN12から出力されるバイアススタート信号IBSが“Low”レベルとなる。一方、高電位側電源Vdd電圧が定電流回路9の安定動作限界電圧以上の場合、一定の電流を流す状態となるので、ノードN13をゲート入力とするPch MOSトランジスタPT11の電流供給能力が高くなり、スタートアップ回路8のノードN12から出力されるバイアススタート信号IBSが“High”レベルとなる。
When the high-potential-side power supply Vdd voltage is equal to or lower than the stable operation limit voltage of the constant
同様に、基準電圧生成部7は、高電位側電源Vdd電圧が定電流回路9の安定動作限界電圧以下の場合、Pch MOSトランジスタPT13に少ない電流しか流れず、Pch MOSトランジスタPT14のソースを介してコンパレータ10に供給されるバイアス電流が少ないので、コンパレータ10から出力される基準電圧Vrefは“Low”レベルとなる。一方、高電位側電源Vdd電圧が定電流回路9の安定動作限界電圧以上の場合、定電流回路9が安定動作するので、Pch MOSトランジスタPT13に一定なバイアス電流が流れ、Pch MOSトランジスタPT14のソースを介してコンパレータ10に一定なバイアス電流が供給されるので、コンパレータ10から出力される基準電圧Vrefは“High”レベルとなる。
Similarly, when the high-potential-side power supply Vdd voltage is equal to or lower than the stable operation limit voltage of the constant
次に、パワーオンリセット回路の動作について、図面を参照して説明する。図5はパワーオンリセット回路の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、電源電圧が高電位側電源Vdd電圧から定電流回路安定動作限界電圧以下となり、再度高電位側電源Vdd電圧に上昇したときのパワーオンリセット回路の動作を示している。 Next, the operation of the power-on reset circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the power-on reset circuit. Here, the operation of the power-on reset circuit when the power supply voltage falls below the constant current circuit stable operation limit voltage from the high-potential-side power supply Vdd voltage and rises again to the high-potential-side power supply Vdd voltage is shown.
図5に示すように、まず、電源電圧が高電位側電源Vdd電圧のとき、ノードN1が接地電圧である低電位側電源Vssレベル、バイアススタート信号IBSが“High”レベル、基準電圧Vrefが“High”レベル、入力電圧Vinが基準電圧Vrefよりも大きいので、コンパレータ4の出力信号は“Low”レベルとなっている(このとき、半導体集積回路であるIC又はLSIが正常動作)。
As shown in FIG. 5, when the power source voltage is the high potential side power source Vdd voltage, the low potential side power source Vss level at which the node N1 is the ground voltage, the bias start signal IBS is “High” level, and the reference voltage Vref is “ Since the “High” level and the input voltage Vin are higher than the reference voltage Vref, the output signal of the
次に、電源電圧が低下し始め、入力電圧が低下してVin<Vrefになるとコンパレータ4の出力信号は“High”レベルとなり、パワーオンリセット回路1aからリセットパルスが出力される。
Next, when the power supply voltage starts to decrease and the input voltage decreases to Vin <Vref, the output signal of the
続いて、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下になると、基準電圧Vrefが“Low”レベル、バイアススタート信号IBSが“Low”レベルとなり、起動時間調整部2aのPch MOSトランジスタPT2が“ON”する。このため、ノードN1の電圧が接地電圧である低電位側電源Vssレベルよりも上昇する。なお、破線に示すようにバイアススタート信号IBSが供給されない場合、ノードN1の信号は接地電圧である低電位側電源Vssレベルのままである。
Subsequently, when the power supply voltage becomes equal to or lower than the constant current circuit stable operation limit voltage, the reference voltage Vref becomes “Low” level, the bias start signal IBS becomes “Low” level, and the Pch MOS transistor PT2 of the activation
そして、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下である電圧V1に達する。電源電圧が電圧V1のとき、コンパレータ4、コンパレータ10、及び基準電圧生成部7などは動作している。
Then, the power supply voltage reaches a voltage V1 that is equal to or lower than the constant current circuit stable operation limit voltage. When the power supply voltage is the voltage V1, the
次に、電源電圧が電圧V1から上昇し始めると、ノードN1の電圧も上昇し始める。なお、破線に示すようにバイアススタート信号IBSが供給されない場合、ノードN1の信号は接地電圧である低電位側電源Vssレベルから上昇する。 Next, when the power supply voltage starts to rise from the voltage V1, the voltage at the node N1 also starts to rise. When the bias start signal IBS is not supplied as shown by the broken line, the signal at the node N1 rises from the low potential side power supply Vss level which is the ground voltage.
続いて、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以上に復帰すると、基準電圧Vrefが“High”レベル、バイアススタート信号IBSが“High”レベルとなり、起動時間調整部2aのNch MOSトランジスタNT1が定電流源5の動作に合わせて、ゲートにバイアス電圧Vbが供給され、動作を開始する。一方、Pch MOSトランジスタPT12は動作を停止する。このとき、電源電圧は上昇途中なので、ノードN1の電圧変化は、コンデンサC1の容量のカップリング効果とNch MOSトランジスタNT1に流れる電流による電圧降下の関係により決まり、穏やかに変化する。
Subsequently, when the power supply voltage returns to the constant current circuit stable operation limit voltage or higher, the reference voltage Vref becomes “High” level, the bias start signal IBS becomes “High” level, and the Nch MOS transistor NT1 of the start-up
そして、電源電圧とノードN1の電圧差が大きくなり、Pch MOSトランジスタPT1のゲート・ソース間電圧(Vgs)が閾値電圧(Vth)よりも大きくなったとき(ノードN1の信号が最大値からΔV低下したとき)、Pch MOSトランジスタPT1が“ON”する。なお、バイアススタート信号IBSが供給されない場合、Pch MOSトランジスタPT1が“ON”するときが早くなる。 When the voltage difference between the power supply voltage and the node N1 increases and the gate-source voltage (Vgs) of the Pch MOS transistor PT1 becomes larger than the threshold voltage (Vth) (the signal at the node N1 decreases by ΔV from the maximum value). The Pch MOS transistor PT1 is turned “ON”. When the bias start signal IBS is not supplied, the time when the Pch MOS transistor PT1 is “ON” is earlier.
次に、入力電圧Vinが基準電圧Vrefよりも大きくなると、コンパレータ4から出力される出力信号Outは、“Low”レベルとなり、パワーオンリセット回路1aからリセットパルスが出力されない(リセットパルスの解除)。この結果、リセットパルスが出力される期間はT2となる。なお、バイアススタート信号IBSが供給されない場合、リセットパルスが出力される期間はΔtだけ短くなり、T1となる。
Next, when the input voltage Vin becomes larger than the reference voltage Vref, the output signal Out output from the
ここでは、ノードN1の信号が最大電圧なる時間で、電源電圧は高電位側電源Vdd電圧となっているが、実施例1のようにノードN1の信号が最大電圧なる時間で、電源電圧はまだ上昇している場合もある。その場合でもリセットパルスは、本実施例のように出力される。 Here, the power supply voltage is the high potential side power supply Vdd voltage at the time when the signal at the node N1 is the maximum voltage, but the power supply voltage is still at the time when the signal at the node N1 is at the maximum voltage as in the first embodiment. It may be rising. Even in this case, the reset pulse is output as in this embodiment.
なお、Pch MOSトランジスタPT2は、ノードN1の信号レベルを定電流回路が動作開始するまでの間、接地電圧である低電位側電源Vssレベルよりも高いレベルに保持する役目をする。このため、ノードN1の初期信号レベルや電源電圧の初期状態の影響を緩和することができる。また、コンデンサC2及び抵抗R3は、Pch MOSトランジスタPT1が“ON”するときのゲート・ソース間電圧(Vgs)を調整する役目をする。このため、入力電圧Vinの電圧変化を遅延させ、より確実にコンパレータ4が入力電圧Vin<基準電圧Vrefと判定する時間を確保でき、リセットパルスを確実に出力することができる。
Note that the Pch MOS transistor PT2 serves to hold the signal level of the node N1 at a level higher than the low potential side power supply Vss level, which is the ground voltage, until the constant current circuit starts to operate. For this reason, the influence of the initial signal level of the node N1 and the initial state of the power supply voltage can be reduced. The capacitor C2 and the resistor R3 serve to adjust the gate-source voltage (Vgs) when the Pch MOS transistor PT1 is “ON”. Therefore, it is possible to delay the voltage change of the input voltage Vin, to secure a time for the
上述したように、本実施例のパワーオンリセット回路では、起動時間調整部2a、比較電圧発生部3a、コンパレータ4、定電流源5、及びNch MOSトランジスタNT5が設けられている。起動時間調整部2aは、電源電圧が起動し、0Vから上昇するときに、電源電圧に追随した電圧を比較電圧発生部3に供給して、コンパレータ4に入力される入力電圧Vinと基準電圧Vrefの比較開始時間を調整する。また、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下になるとバイアススタート信号を入力して、ノードN1の電圧を接地電圧である低電位側電源Vss電圧よりも上昇させる。比較電圧発生部3は、電源電圧の立ち上がり或いは変化に対応して、抵抗分割された電圧を発生する。コンパレータ4は入力電圧Vinと基準電圧Vrefを入力し、比較増幅した出力信号Outを出力する。
As described above, in the power-on reset circuit of this embodiment, the start-up
このため、電源電圧の立ち上がりが早く、電源投入時に基準電圧発生回路から出力される基準電圧が安定するまで時間がかかる場合でも、リセットパルスを安定して出力することができる。また、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下になる電源電圧の立ち下がりの場合でもリセットパルスを安定して出力することができる。したがって、電源電圧の立ち上がりや立ち下がり速度に依存せずに安定したリセットパルスがコンパレータ4から出力される。また、基準電圧の安定化時間を早めるために、基準電圧発生回路に供給する電流を増やす必要がないので、低消費電力化が要求されるマイクロコンピュータ等の半導体集積回路(IC又はLSI)に適用できる。
Therefore, the reset pulse can be stably output even when the power supply voltage rises quickly and it takes time until the reference voltage output from the reference voltage generation circuit is stabilized when the power is turned on. Further, the reset pulse can be stably output even when the power supply voltage falls when the power supply voltage falls below the constant current circuit stable operation limit voltage. Therefore, a stable reset pulse is output from the
本実施例では、スタートアップ回路8と定電流回路9から構成される定電流生成部6、及び基準電圧生成部7をパワーオンリセット回路1aの外部に設けているが、定電流生成部6及び基準電圧生成部7をパワーオンリセット回路1a内部に設けてもよい。
In the present embodiment, the constant
次に、本発明の実施例3に係るパワーオンリセット回路について、図面を参照して説明する。図6はパワーオンリセット回路を示す回路図である。本実施例では、パワーオンリセット回路にシュミットインバータを設け、電源電圧の立ち上がり時の低電圧からリセットパルスの出力を可能としている。
Next, a power-on reset circuit according to
以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。 In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.
図6に示すように、パワーオンリセット回路1bには、起動時間調整部2a、比較電圧発生部3a、コンパレータ4、定電流源5、Nch MOSトランジスタNT5、シュミットインバータ11、及び2入力OR回路12が設けられている。
As shown in FIG. 6, the power-on
シュミットインバータ11は、ノードN1の信号を入力し、ヒステリシスな出力信号をノードN20から出力する。ここで、ヒステリシスな出力信号とは、入力電圧であるノードN1の信号が変化した場合、0Vから上昇して入力電圧が“High”レベル(出力電圧であるノードN20の信号が“Low”レベル)とみなす電圧と、“High”から降下して入力電圧が“Low”レベル(出力電圧であるノードN20の信号が“High”レベル)とみなす電圧とが異なることをいう。
The
2入力OR回路12は、コンパレータ4のノードN3から出力される出力信号Outとシュミットインバータ11のノードN20から出力される信号を入力し、論理演算した信号を出力信号Outorとして出力する。
The 2-input OR
次に、パワーオンリセット回路の動作について、図面を参照して説明する。図7はパワーオンリセット回路の動作を示すタイミングチャートである。 Next, the operation of the power-on reset circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the power-on reset circuit.
図7に示すように、まず、電源電圧が0Vから立ち上がるとき、起動時間調整部2aに設けられているコンデンサC1の容量により、ノードN1の電圧は電源電圧に追従して上昇する。電源電圧が比較的低電圧の時、シュミットインバータ11が動作を開始し、時間taで出力側のノードN20の信号が“Low”レベルから“High”レベルに変化し、2入力OR回路12の出力信号Outorが“Low”レベルから“High”レベルに変化する。このため、時間ta以降パワーオンリセット回路1bからリセットパルスが出力される。なお、Pch MOSトランジスタPT1のゲート・ソース間電圧(Vgs)は閾値電圧(Vth)以下であるからPch MOSトランジスタPT1は“OFF”している。このため、コンパレータ4の(−)に入力される入力電圧Vinは接地電圧である低電位側電源Vss電圧である。
As shown in FIG. 7, when the power supply voltage rises from 0V, the voltage at the node N1 rises following the power supply voltage due to the capacitance of the capacitor C1 provided in the start-up
次に、電源電圧の立ち上がりが比較的早いので、基準電圧生成部から出力される基準電圧Vrefは、電源電圧の立ち上がりより遅延して立ち上がり、時間t1以降で一定な電圧となる。また、定電流源5は、定電流生成部にもとづいて生成され、電源電圧がある程度の電圧値になってからバイアス電流Ibを出力し始める。コンパレータ4は、バイアス電流Ibの供給により動作を開始する(時間t1から)。時間t1では基準電圧Vref>入力電圧Vinであるから、コンパレータ4から出力される出力信号Outは、“High”レベルとなり、シュミットインバータ11の出力側のノードN20の信号が“High”レベルであるから、2入力OR回路12の出力信号Outorは“High”レベルを維持する。2入力OR回路12の出力信号Outorが“High”レベルなのでパワーオンリセット回路1bからリセットパルスが出力し続ける。
Next, since the rise of the power supply voltage is relatively fast, the reference voltage Vref output from the reference voltage generator rises with a delay from the rise of the power supply voltage, and becomes a constant voltage after time t1. The constant
続いて、Nch MOSトランジスタNT1は、定電流源5の動作に合わせてバイアス電圧Vbがゲートに供給され、コンパレータ4と同様に動作を開始する。このとき、電源電圧は上昇途中なので、ノードN1の電圧変化は、コンデンサC1によるカップリング効果とNch MOSトランジスタNT1に流れる電流による電圧降下の関係により決まり、穏やかに変化する。電源電圧とノードN1の電圧差が大きくなり、Pch MOSトランジスタPT1のゲート・ソース間電圧(Vgs)が閾値電圧(Vth)よりも大きくなったとき、Pch MOSトランジスタPT1が“ON”する。Pch MOSトランジスタPT1が“ON”すると、入力電圧Vinが接地電圧である低電位側電源Vss電圧から上昇し始める。
Subsequently, the bias voltage Vb is supplied to the gate of the Nch MOS transistor NT1 in accordance with the operation of the constant
そして、電源電圧と共にN1の電圧レベルがある程度上昇した時間tbで、シュミットインバータ11の出力側のノードN20の信号が“High”レベルから“Low”レベルに変化する。シュミットインバータ11の出力側のノードN20の信号が“Low”レベルで、コンパレータ4から出力される出力信号Outは“High”レベルを維持しているから、2入力OR回路12の出力信号Outorが“High”レベルでありパワーオンリセット回路1bからリセットパルスが出力し続ける。
Then, at time tb when the voltage level of N1 rises to some extent together with the power supply voltage, the signal at the output side node N20 of the
次に、時間t2になると、基準電圧Vref<入力電圧Vinになるから、コンパレータ4から出力される出力信号Outは、“Low”レベルとなる。シュミットインバータ11の出力側のノードN20の信号が“Low”レベルで、コンパレータ4から出力される出力信号Outは“Low”であるから、2入力OR回路12の出力信号Outorが“Low”レベルとなりパワーオンリセット回路1bからリセットパルスの出力が停止される。この結果、時間taと時間t2の間の期間がリセットパルス出力期間(T3)となる。
Next, at time t2, since the reference voltage Vref <the input voltage Vin, the output signal Out output from the
上述したように、本実施例のパワーオンリセット回路では、起動時間調整部2a、比較電圧発生部3a、コンパレータ4、定電流源5、Nch MOSトランジスタNT5、シュミットインバータ11、及び2入力OR回路12が設けられている。起動時間調整部2aは、電源電圧が起動し、0Vから上昇するときに、電源電圧に追随した電圧を比較電圧発生部3に供給して、コンパレータ4に入力される入力電圧Vinと基準電圧Vrefの比較開始時間を調整する。また、電源電圧が定電流回路安定動作限界電圧以下になるとバイアススタート信号を入力して、ノードN1の電圧を接地電圧である低電位側電源Vss電圧よりも上昇させる。比較電圧発生部3は、電源電圧の立ち上がり或いは変化に対応して、抵抗分割された電圧を発生する。コンパレータ4は入力電圧Vinと基準電圧Vrefを入力し、比較増幅した出力信号Outを出力する。シュミットインバータ11は、起動時間調整部2aのノードN1の信号を入力し、ヒステリシスな信号を出力する。2入力OR回路12は、コンパレータ4の出力信号Outとシュミットインバータ11の出力信号を入力し、論理演算した信号をパワーオンリセット回路1bの出力信号として出力する。
As described above, in the power-on reset circuit of this embodiment, the start-up
このため、電源電圧の立ち上がりの比較的低電圧のとき、シミットインバータ11から“High”レベルの信号が出力され、リセットパルスが出力される。
For this reason, when the power supply voltage rises at a relatively low voltage, a “High” level signal is output from the
したがって、実施例1よりも電源電圧が低いときから、電源電圧の立ち上がりや立ち下がり速度に依存せずに安定したリセットパルスが出力される。また、基準電圧の安定化時間を早めるために、基準電圧発生回路に供給する電流を増やす必要がないので、低消費電力化が要求されるマイクロコンピュータ等の半導体集積回路(IC又はLSI)に適用できる。 Therefore, since the power supply voltage is lower than that in the first embodiment, a stable reset pulse is output without depending on the rising or falling speed of the power supply voltage. Also, since it is not necessary to increase the current supplied to the reference voltage generation circuit in order to accelerate the stabilization time of the reference voltage, it is applied to a semiconductor integrated circuit (IC or LSI) such as a microcomputer that requires low power consumption. it can.
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々、変更してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、実施例では、パワーオンリセット回路、定電流生成部、基準電圧生成部をCMOS構成にしているが、BiCMOS或いはバイポーラトランジスタで回路を構成してもよい。また、パワーオンリセット回路や基準電圧生成部に反転方コンパレータ(反転比較器)を用いているが、非反転型コンパレータを用いてもよい。 For example, in the embodiment, the power-on reset circuit, the constant current generation unit, and the reference voltage generation unit have a CMOS configuration, but the circuit may be configured by BiCMOS or a bipolar transistor. Further, although an inverting comparator (inverting comparator) is used for the power-on reset circuit and the reference voltage generation unit, a non-inverting comparator may be used.
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) 電源投入時の動作を早めるバイアススタート信号が入力されると接地電圧よりも高い電圧信号を出力し、前記電源電圧が立ち上がるときに、前記電源電圧に追随する電圧信号を出力し、前記電源電圧が所定の電圧以上になってからは、徐々に降圧され所定時間後に前記接地電圧になる電圧信号を出力する起動時間調整部と、前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅するコンパレータと、前記起動時間調整部から出力される電圧信号を入力し、前記電圧信号の立ち上がりと立ち下がりのときの信号反転が異なるヒステリシス特性を有するシュミットインバータと、前記コンパレータから出力される出力信号と前記シュミットインバータから出力される出力信号を入力し、論理演算して前記コンパレータから出力される出力信号と前記シュミットインバータから出力される出力信号のいずれかが“High”レベルのときにリセットパルス信号を出力し、前記コンパレータから出力される出力信号と前記シュミットインバータから出力される出力信号がともに“Low”レベルのときにリセットパルス信号の出力を停止する2入力OR回路とを具備するパワーオンリセット回路。
The present invention can be configured as described in the following supplementary notes.
(Supplementary note 1) When a bias start signal for accelerating the operation at power-on is input, a voltage signal higher than the ground voltage is output, and when the power supply voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output, After the power supply voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the start time adjustment unit outputs a voltage signal that is gradually stepped down and becomes the ground voltage after a predetermined time, and a voltage signal output from the start time adjustment unit. A comparison voltage generator for outputting the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage, a comparator for inputting a reference voltage and the input voltage for comparison amplification, and a voltage output from the start-up time adjustment unit A Schmitt inverter having a hysteresis characteristic in which signal inversion at the time of rising and falling of the voltage signal is different, and the comparator The output signal output from the Schmitt inverter and the output signal output from the Schmitt inverter are input, and the logical operation is performed and either the output signal output from the comparator or the output signal output from the Schmitt inverter is “High” level. A two-input OR circuit that outputs a reset pulse signal at the time of stopping the reset pulse signal when the output signal output from the comparator and the output signal output from the Schmitt inverter are both at the “Low” level; A power-on reset circuit comprising:
1、1a、1b パワーオンリセット回路
2、2a 起動時間調整部
3、3a 比較電圧発生部
4、10 コンパレータ
5 定電流源
6 定電流生成部
7 基準電圧生成部
8 スタートアップ回路
9 定電流回路
11 シュミットインバータ
12 2入力OR回路
C1、C2 コンデンサ
D1、D2 ダイオード
Ib バイアス電流
IBS バイアススタート信号
N1〜5、N11〜20 ノード
NT1〜5、NT11〜16 Nch MOSトランジスタ
Out、Outor 出力信号
PT1、PT2、PT11〜15 Pch MOSトランジスタ
R1〜5、R11〜14 抵抗
Vb バイアス電圧
Vdd 高電位側電源
Vin 入力電圧
Vref 基準電圧
Vss 低電位側電源
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、
基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅して前記基準電圧が前記入力電圧よりも大きい場合にリセットパルス信号を出力し、前記基準電圧が前記入力電圧よりも小さい場合にリセットパルス信号の出力を停止する比較増幅手段と、
を具備することを特徴とするパワーオンリセット回路。 When the power supply voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output, and after the power supply voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, a voltage signal that is gradually reduced and becomes a ground voltage after a predetermined time is output. A time adjustment unit;
Based on the voltage signal output from the start-up time adjustment unit, a comparison voltage generation unit that outputs the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage;
Input a reference voltage and the input voltage, compare and amplify to output a reset pulse signal when the reference voltage is larger than the input voltage, and output a reset pulse signal when the reference voltage is smaller than the input voltage A comparison amplification means for stopping
A power-on reset circuit comprising:
前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、
基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅して前記基準電圧が前記入力電圧よりも大きい場合にリセットパルス信号を出力し、前記基準電圧が前記入力電圧よりも小さい場合にリセットパルス信号の出力を停止する比較増幅手段と、
を具備することを特徴とするパワーオンリセット回路。 When a bias start signal that accelerates the operation at power-on is input, a voltage signal higher than the ground voltage is output, and when the power supply voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output. A starting time adjusting unit that outputs a voltage signal that is gradually stepped down and becomes the ground voltage after a predetermined time after becoming a predetermined voltage or higher;
Based on the voltage signal output from the start-up time adjustment unit, a comparison voltage generation unit that outputs the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage;
Input a reference voltage and the input voltage, compare and amplify to output a reset pulse signal when the reference voltage is larger than the input voltage, and output a reset pulse signal when the reference voltage is smaller than the input voltage A comparison amplification means for stopping
A power-on reset circuit comprising:
前記起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、
基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅する比較増幅手段と、
前記起動時間調整部から出力される電圧信号を入力し、前記電圧信号の立ち上がりと立ち下がりのときの信号反転が異なるヒステリシス特性を有するシュミット回路と、
前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号を入力し、論理演算して前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号のいずれかが“High”レベルのときにリセットパルス信号を出力し、前記比較増幅手段から出力される出力信号と前記シュミット回路から出力される出力信号がともに“Low”レベルのときにリセットパルス信号の出力を停止する論理演算手段と、
を具備することを特徴とするパワーオンリセット回路。 When a bias start signal that accelerates the operation at power-on is input, a voltage signal higher than the ground voltage is output, and when the power supply voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output. A starting time adjusting unit that outputs a voltage signal that is gradually stepped down and becomes the ground voltage after a predetermined time after becoming a predetermined voltage or higher;
Based on the voltage signal output from the start-up time adjustment unit, a comparison voltage generation unit that outputs the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage;
A comparison amplification means for inputting a reference voltage and the input voltage and performing comparison amplification;
A Schmitt circuit having a hysteresis characteristic that receives a voltage signal output from the start-up time adjustment unit and has different signal inversion when the voltage signal rises and falls;
The output signal output from the comparison amplification means and the output signal output from the Schmitt circuit are input, and the output signal output from the comparison amplification means and the output signal output from the Schmitt circuit are logically calculated. A reset pulse signal is output when the signal is at “High” level, and a reset pulse signal is output when both the output signal output from the comparison amplification means and the output signal output from the Schmitt circuit are at “Low” level. Logical operation means for stopping
A power-on reset circuit comprising:
前記定電流回路から出力される信号を入力し、前記定電流回路が安定動作限界以下になったときに、バイアススタート信号を出力するスタートアップ回路と、
前記定電流回路から出力される信号にもとづいて動作し、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
電源投入時の動作を早めるバイアススタート信号が入力されると接地電圧よりも高い電圧信号を出力し、前記電源電圧が立ち上がるときに、前記電源電圧に追随する電圧信号を出力し、前記電源電圧が所定の電圧以上になってからは、徐々に降圧され所定時間後に前記接地電圧になる電圧信号を出力する起動時間調整部と、
起動時間調整部から出力される電圧信号にもとづいて、所定の比率で分割された前記電源電圧を入力電圧として出力する比較電圧発生部と、
前記基準電圧と前記入力電圧を入力し、比較増幅して前記基準電圧が前記入力電圧よりも大きい場合にリセットパルス信号を出力し、前記基準電圧が前記入力電圧よりも小さい場合にリセットパルス信号の出力を停止する比較増幅手段と、
を具備することを特徴とするパワーオンリセット回路。 A constant current circuit that starts outputting current as the power supply voltage rises and outputs a constant current when the power supply voltage exceeds a predetermined value;
A signal input from the constant current circuit is input, and when the constant current circuit falls below the stable operation limit, a startup circuit that outputs a bias start signal;
A reference voltage generator that operates based on a signal output from the constant current circuit and generates a reference voltage;
When a bias start signal that accelerates the operation at power-on is input, a voltage signal higher than the ground voltage is output, and when the power supply voltage rises, a voltage signal that follows the power supply voltage is output. A starting time adjusting unit that outputs a voltage signal that is gradually stepped down and becomes the ground voltage after a predetermined time after becoming a predetermined voltage or higher;
Based on the voltage signal output from the start time adjustment unit, a comparison voltage generation unit that outputs the power supply voltage divided at a predetermined ratio as an input voltage;
The reference voltage and the input voltage are input, compared and amplified to output a reset pulse signal when the reference voltage is larger than the input voltage, and when the reference voltage is smaller than the input voltage, the reset pulse signal Comparative amplification means for stopping output;
A power-on reset circuit comprising:
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CN105425887A (en) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 广西师范大学 | Correctable low-power consumption voltage reference source with power-on reset function |
CN116346103A (en) * | 2023-05-23 | 2023-06-27 | 成都市易冲半导体有限公司 | Reset circuit for detecting power supply signal and circuit reset system |
-
2006
- 2006-02-21 JP JP2006044448A patent/JP2007228095A/en not_active Withdrawn
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