JPH0589689A - Ｅｅｐｒｏｍの書込電圧発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低電力タイプの小型機器、特にソーラタイプ
の小型機器においても、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲ
ＯＭを使用しデータの書込を行うことを可能にする。 【構成】 ＥＥＰＲＯＭ１のＶdd電源端子と直流電源Ｖ
s の高電位側端子との間には、書込電圧保持用のコンデ
ンサＣ4 が接続されている。コンデンサＣ4 は、充電回
路４によって充電される。充電回路４は、コンデンサＣ
4 よりも小容量のコンデンサＣ3 を備え、トランジスタ
Ｐ1 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 のスイッチ動作に従って、直流
電源Ｖs からコンデンサＣ3 に吸い上げた電荷をコンデ
ンサＣ4に順次転送し、コンデンサＣ4 の両端電圧を電
源電圧Ｖs よりも昇圧させる。コンデンサＣ4 に保持さ
れた電圧は、ＥＥＰＲＯＭ１に書込電圧Ｖprogとして供
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＥＥＰＲＯＭ（Electr
ically Erasable Programmable ROM）に対しデータ書込
電圧を供給するＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生回路に関
し、特に太陽電池及びボタン電池等の小電力電源を使用
した機器に好適のＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】計測値を液晶表示装置等で表示するよう
にしたディジタルノギス、ディジタルマイクロメータ、
ハイトゲージ等の小型変位測定装置は、静電容量式の変
位センサ等を使用した低消費電力タイプのものが一般的
である。このため、最近では電源に太陽電池を利用した
ソーラタイプの変位測定装置も開発されている。一方、
この種の小型変位測定装置では、例えばアブソリュート
タイプでは原点情報等を記憶する不揮発性メモリとして
ＥＥＰＲＯＭが用いられる。一般的なＥＥＰＲＯＭで
は、その書込に３Ｖ程度の直流電圧を必要とするため、
この種の機器では、３Ｖ以上の直流電源が必要とされて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジ
タルノギス、ディジタルマイクロメータ等では、装置の
小型化及び低消費電力化を図る上で使用するボタン電池
（１．５Ｖ）の数は極力少ないことが望まれる。また、
ソーラタイプの変位測定装置においても、供給可能な電
力に限りがあるので、電源電圧は極力低いことが望まれ
る。このため、このような装置では、ＥＥＰＲＯＭに対
するデータの書込を行うことができないという問題点が
ある。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、低電力タイプの小型機器、特にソ
ーラタイプの小型機器においても、不揮発性メモリとし
てＥＥＰＲＯＭを使用しデータの書込を行うことができ
るＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生回路を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＥＥＰＲＯ
Ｍの書込電圧発生回路は、ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給
端子に書込電圧を供給するＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生
回路において、前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧よりも低い
電源電圧を出力する直流電源と、この直流電源の一方の
端子と前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子との間に接
続された書込電圧保持用のコンデンサと、このコンデン
サに対し前記書込電圧供給端子側から充電して前記書込
電圧供給端子の電圧を前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧まで
昇圧させる充電回路とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、直流電源の一方の端子とＥＥ
ＰＲＯＭの書込電圧供給端子との間に接続された書込電
圧保持用のコンデンサに、充電回路から電荷を供給し、
コンデンサの両端電圧を電源電圧よりも昇圧させて書込
電圧を生成するようにしている。通常、ＥＥＰＲＯＭの
書込時間は、数十ｍｓのオーダーであるため、数十μＦ
のコンデンサを使用すれば、電圧が大きく低下しない間
に書き込みを終了することができる。このため、本発明
によれば、低い電源電圧、例えば１．５Ｖのボタン電池
を一つを使用した回路や小型ソーラシステムにおいても
ＥＥＰＲＯＭに対する書き込み動作を行うことが可能に
なる。

【０００７】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図１は本発明の一実施例に係るＥＥ
ＰＲＯＭの書き込み電圧生成回路の構成を示す回路図で
ある。図１において、ＥＥＰＲＯＭ１は、書き込まれた
データを電源を切っても保持している不揮発性メモリで
あり、そのＶdd電源端子及びＶss電源端子は、夫々例え
ば１．５Ｖの直流電源Ｖs の高電位側端子及び低電位側
端子に接続されている。ＥＥＰＲＯＭ１のＶdd電源端子
と直流電源Ｖs の高電位側端子との間には、書き込み電
圧保持用のコンデンサＣ4 が接続されている。

【０００８】コンデンサＣ4 は、充電回路４によって充
電されるようになっている。充電回路４は、コンデンサ
Ｃ4 よりも小容量のコンデンサＣ3 を備え、トランジス
タスイッチのスイッチ動作に従って、直流電源Ｖsから
コンデンサＣ3 に吸い上げた電荷をコンデンサＣ4 に順
次転送するようになっている。即ち、コンデンサＣ3の
一方の端子と直流電源Ｖs の高電位側端子及び低電位側
端子との間には夫々ＰチャネルＭＯＳトランジスタＰ1
及びＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ1 が接続され、コ
ンデンサＣ3 の他方の端子と直流電源Ｖs の高電位側端
子及びＥＥＰＲＯＭ１の書込電圧（Ｖprog）供給端子と
の間には夫々ＮチャネルＭＯＳトランジスタＮ2 ，Ｎ3
が接続されている。トランジスタＰ1 ，Ｎ1 ，Ｎ3 はク
ロック信号ＣＬＫによって駆動され、トランジスタＮ2
はクロック信号ＣＬＫをインバータ３で反転させた信号
によって駆動されるようになっている。なお、コントロ
ーラ２は、ＥＥＰＲＯＭ１に駆動用のクロックＣＬＫ及
び書込データＤＩを供給すると共に、ＥＥＰＲＯＭ１か
ら読み出された書込データＤＯに基づいて所望の処理を
実行する。

【０００９】次に、このように構成された回路における
ＥＥＰＲＯＭ１の書込動作について説明する。図２は、
コンデンサＣ4 の充電電圧曲線を示す図である。即ち、
先ず、ＥＥＰＲＯＭ１への書込電圧供給に先立って、ク
ロック信号ＣＬＫが各トランジスタＰ1 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，
Ｎ3 に供給されると、コンデンサＣ4 に対する充電が開
始される。即ち、クロック信号ＣＬＫが“Ｌ”レベルの
状態では、トランジスタＰ1 ，Ｎ2 がオン、トランジス
タＮ1 ，Ｎ3 がオフになるので、コンデンサＣ3 に直流
電源Ｖs から電荷が供給されてＣ3 が充電される。続い
て、クロック信号ＣＬＫが“Ｈ”レベルになると、トラ
ンジスタＰ1 ，Ｎ2 がオフ、トランジスタＮ1 ，Ｎ3 が
オンになるので、コンデンサＣ3 に充電された電荷がコ
ンデンサＣ4 に転送されてＶprog端子を引き下げる。こ
れを繰り返すと、図２に示すように、Ｖprog端子がＶdd
電位からＶss電位を超え、さらに−Ｖdd電位に至るまで
引下られる。つまり、コンデンサＣ4 の両端電圧は、直
流電源Ｖs の供給電圧Ｖddの２倍にまで昇圧されること
になる。

【００１０】この状態で、コントローラ２から書込デー
タＤＩを供給することにより、ＥＥＰＲＯＭ１に対する
書込みを行うことができる。このとき、書込時間が数十
ｍｓであるとすると、コンデンサＣ4 としては数十μＦ
のものを用いれば、書込電圧が大きく低下する前に書込
動作を終了することができる。その後、クロック信号Ｃ
ＬＫの供給が停止されると、リーク電流によってコンデ
ンサＣ4 の充電電圧は徐々に低下するので、ＥＥＰＲＯ
Ｍ１への書込が、必要になった時点で再度クロック信号
ＣＬＫを充電回路４に供給してやればよい。

【００１１】図３は、本発明をソーラタイプの小型計測
装置に適用した実施例を示すブロック図である。太陽電
池１１から供給される電源電圧Ｖd は、ダイオードＤ1
を介してコンデンサＣ1 の両端に与えられている。コン
デンサＣ1 に供給された電源電圧Ｖd は、レギュレータ
１２に供給されている。レギュレータ１２は、コンデン
サＣ2 と共に、変動する太陽電池１１の電源電圧Ｖd を
レギュレータ電圧Ｖreg に安定化させ、コントローラ１
３及びＥＥＰＲＯＭ１４に供給する。これにより、コン
トローラ１３及びＥＥＰＲＯＭ１４に過剰な電圧が印加
されないようにしている。コントローラ１３は、所定の
変位量、例えば長さ検出を行うための処理を行うと共
に、充電回路１５に対して充電制御命令chargeを出力し
たり、ＥＥＰＲＯＭ１４や他の図示しない外部回路との
間でデータのやりとりを行う回路である。また、電圧検
出回路１６は、ＥＥＰＲＯＭ１４の書込電圧を発生させ
る際の充電時に、レギュレータ電圧Ｖreg を監視するも
のであり、レギュレータ電圧Ｖreg が所定の電圧値以上
である場合に、検出信号Ｖ2detを充電回路１５に出力す
る。

【００１２】充電回路１５及びコンデンサＣ3 は、前述
した充電回路４と同様の回路で、外付けされたコンデン
サＣ4 にＥＥＰＲＯＭ１４の書込電圧Ｖprogを供給す
る。更に、電圧検出回路１７は、コンデンサＣ4 の充電
電圧を監視する回路で、この電圧がＥＥＰＲＯＭ１４の
書込に必要な所定値を超えたら検出信号Ｖ4detをコント
ローラ１３に供給する。

【００１３】この回路によれば、コントローラ１３から
充電制御信号chargeが充電回路１５に出力されると、充
電回路１５は、コンデンサＣ4 に充電を開始する。そし
て、コンデンサＣ4 への充電電圧がＥＥＰＲＯＭ１の書
込に必要な所定の電位にまで達したことを電圧検出回路
１７が検出すると、コントローラ１３に検出信号Ｖ4det
を出力する。これにより、コントローラ１３は、ＥＥＰ
ＲＯＭ１４に書込データＤＩを出力するので、ＥＥＰＲ
ＯＭ１４は、適性な書込電圧Ｖprogを付与されてデータ
の書込を開始する。

【００１４】なお、この実施例のように電源として太陽
電池１１を使用した場合には、例えば光量が少ない環境
で太陽電池１１の出力が十分でないときに充電回路１５
を作動させると、レギュレータ電圧Ｖreg が低下してし
まう。しかし、この実施例では、電圧検出回路１６でレ
ギュレータ電圧Ｖreg を監視して、レギュレータ電圧Ｖ
reg が所定のレベルに達しない場合には充電回路１５の
作動を停止するようにしているので、レギュレータ電圧
Ｖreg が必要以上に低下してコントローラ１３等に影響
を及ぼすのを防止することができる。

【００１５】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、コンデンサＣ4 の正電位側を
充電する場合には、図１の回路において、ＰチャネルＭ
ＯＳトランジスタをＮチャネルＭＯＳトランジスタに変
更し、ＮチャネルＭＯＳトランジスタをＰチャネルＭＯ
Ｓトランジスタに変更することにより、同様の効果を得
ることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、直
流電源の一方の端子とＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子
との間に接続された書込電圧保持用のコンデンサに、充
電回路から電荷を供給し、コンデンサの両端電圧を電源
電圧よりも昇圧させて書込電圧を生成するようにしてい
るので、電源電圧として例えば１．５Ｖのボタン電池一
つを使用した回路や小型ソーラシステムにおいてもＥＥ
ＰＲＯＭに対する書き込みを行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係るＥＥＰＲＯＭの
書込電圧発生回路の回路図である。

【図２】 同回路における書込電圧保持用コンデンサの
充電曲線を示す図である。

【図３】 同センサに供給される駆動信号の一例を示す
波形図である。

【図４】 本発明の第２の実施例に係るＥＥＰＲＯＭの
書込回路のブロック図である。

【符号の説明】

１，１４…ＥＥＰＲＯＭ、２，１３…コントローラ、
４，１５…充電回路、１１…太陽電池。

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係るＥＥＰＲＯＭの
書込電圧発生回路の回路図である。

【図２】 同回路における書込電圧保持用コンデンサの
充電曲線を示す図である。

【図３】 同回路をソーラタイプの小型計測装置に適用
した実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】 １，１４…ＥＥＰＲＯＭ、２，１３…コントローラ、
４，１５…充電回路、１１…太陽電池。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子に書込
   電圧を供給するＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生回路におい
   て、前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧よりも低い電源電圧を
   出力する直流電源と、この直流電源の一方の端子と前記
   ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子との間に接続された書
   込電圧保持用のコンデンサと、このコンデンサに対し前
   記書込電圧供給端子側から充電して前記書込電圧供給端
   子の電圧を前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧まで昇圧させる
   充電回路とを備えたことを特徴とするＥＥＰＲＯＭの書
   込電圧発生回路。
2. 【請求項２】 ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子に書込
   電圧を供給するＥＥＰＲＯＭの書込電圧発生回路におい
   て、前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧よりも低い電源電圧を
   出力する太陽電池と、この太陽電池の一方の端子と前記
   ＥＥＰＲＯＭの書込電圧供給端子との間に接続された書
   込電圧保持用のコンデンサと、このコンデンサに対し前
   記書込電圧供給端子側から充電して前記書込電圧供給端
   子の電圧を前記ＥＥＰＲＯＭの書込電圧まで昇圧させる
   充電回路と、前記太陽電池の電源電圧が所定の電圧より
   も低いときに前記充電回路の動作を停止させる電圧検出
   回路とを備えたことを特徴とするＥＥＰＲＯＭの書込電
   圧発生回路。