JPH0616582B2 - リセツト回路 - Google Patents

リセツト回路

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JPH0616582B2
JPH0616582B2 JP20841085A JP20841085A JPH0616582B2 JP H0616582 B2 JPH0616582 B2 JP H0616582B2 JP 20841085 A JP20841085 A JP 20841085A JP 20841085 A JP20841085 A JP 20841085A JP H0616582 B2 JPH0616582 B2 JP H0616582B2
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channel mos
mos transistor
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voltage
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茂昭 芦田
愼治 増田
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源の瞬断等、電圧低下を検出して論理回路
系にリセットをかけるリセット回路に関する。
〔従来の技術〕
マイクロプロセッサを含む各種の論理回路で構成された
制御系において、電源電圧がある値より低下すると、特
にマイクロプロセッサの動作が保証されなくなり、いわ
ゆる暴走を生じる。
これを防止するため、電源電圧の低下を検出して制御系
にリセットをかけるリセット回路を用いることが多い。
第3図はこの種のリセット回路の従来例の回路図であ
る。
電圧比較器COMP1 はヒステリシスを有し、電源電圧端子
に印加された電源電圧Vccを抵抗R,Rで分圧
した電圧を反転端子に入力し、端子Tに印加された電
源電圧Vccに依存しない基準電圧VREF を端子Tから
非反転端子に入力する。
電圧比較回路COMP1 および後に説明する電圧比較回路CO
MP2 がヒステリシスを有するのは、制御系(装置)にリ
セット回路を実装したとき非反転端子または反転端子に
混入する雑音電圧によりリセット回路全体が誤動作する
のを防ぐためで、通常そのヒステリシス幅(不感帯幅)
大きくなく、ここでは説明を簡単化するため両電圧比較
器COMP1 およびCOMP2 はヒステリシスがないものとす
る。端子Tに印加された電源電圧Vccが低下して、電
圧比較器COMP1 の反転端子の電圧VINN =(Vcc×
)/(R+R)が基準電圧VREF より低くなっ
たとき電圧比較器COMP1 の出力はほぼ電源電圧Vccと等
しくなり、N-チャネルMOS トランジスタMはオン状態
となる。定電流源ISIによりコンデンサCに充電され
ていた電荷はトランジスタMのオンにより瞬時に放電
されるため電圧比較器COMP2 の反転端子は0〔V〕とな
る。電圧比較器COMP2 の非反転端子は基準電圧入力端子
に接続されているためコンデンサCの放電により
電圧比較器COMP2 の反転端子が基準電圧VREF より低く
なると電圧比較器COMP2 の出力はほぼ電源電圧Vccと等
しくなり、第1のN-チャネルMOS トランジスタMがオ
ンして、第1のN-チャネルMOS トランジスタMのドレ
イン電源端子T間に接続された抵抗Rによりリセッ
ト出力端子Tはほぼ0〔V〕を、即ち“L”レベルを
出力する。この出力RESET 出力であり、これによりマイ
クロプロセッサ等制御系論理回路がリセットされる。
次に、第3図のリセット回路の動作を第4図、第5図の
グラフを用いて説明する。
第4図、第5図は、端子Tに印加される電源電圧Vcc
が0〔V〕から上昇し規定電圧VNとなった後、マイク
ロプロセッサ等制御系LSIの保証動作電圧VTH以下とな
る時間Tがあり、再び規定電圧Nに戻り0〔V〕に
下降した場合の電源電圧Vccと端子Tのリセット出力
RESET 、電源電圧Vccと端子Tの電源VT4の関係をそ
れぞれ示している。
電源電圧Vccがこのように変動したとき、仮に電圧比較
回路COMP1 ,COMP2 が正常に動作を始める時刻tの電
源電圧VccがVREF であるとすると、電圧比較器COMP1
の反転端子に印加される電圧は端子Tに印加される電
圧より必ず低くなるため電圧比較器COMP1 の出力はほぼ
電源電圧Vccであり、電源電圧VccがN-チャネルMOS ト
ランジスタMのスレッシュホールド電圧より高けれ
ばN-チャネルMOS トランジスタMはオン状態となり、
コンデンサCの電荷は放電されているため端子T
電圧VT4は第5図の様に0〔V〕である。電源電圧Vcc
が時刻t1に保証動作電圧VTHを越えると電圧比較器COMP
1 の出力は反転し、N-チャネルMOS トランジスタM
オフとなるため定電流源ISIによりコンデンサCに充
電が開始される。電圧比較器COMP1 が反転する前の端子
の出力RESET は第1のN-チャネルMOS トランジスタ
オンであるため第4図に示すように0〔V〕であ
る。コンデンサCの充電が開始されて端子Tの電圧
T4が時刻t2に基準電圧VREF を越えると電圧比較器CO
MP2 の出力が反転し第1のN-チャルネルMOS トランジス
タMがオフとなるため、端子Tの出力RESET はほぼ
Vccとなり、リセットは解除される。
したがって、電源電圧Vccが保証動作電圧VTHを越えて
からリセットが解除されるまでの時間tはt=C
×VREF /ISIで表わされる。
次に、電源電圧Vccが瞬時低下を生じ時刻t3に保証動作
電圧VTH以下となると、電圧比較器COMP1 の出力は
“H”となりN-チャネルMOS トランジスタMがオンす
るとコンデンサCの電荷が放電されて端子Tの電位
T4は0〔V〕となる。N-チャネルMOS トランジスタM
のオン抵抗は十分低いため放電時間は充電時間に比べ
て非常に短い。瞬時低下の後電源電圧Vccが時刻t4
再び保証動作電圧VTH以下となると最初の立上り時と同
様の動作が行なわれ、端子TよりリセットパルスRESE
T が出力される。この場合のリセットパルス幅はT
となる。
最後に、電源電圧Vccが0〔V〕まで低下する過程では
リセットパルスは出たままとなる(t>Tを除く)。
次に、このリセット回路の問題点を説明する。
第4図、第5図において、t<tまたはt>t5では電
圧比較器COMP1 ,COMP2 の動作が一般に不安定であり端
子Tより振動波形を出力することがある。制御系にお
いては電池でバックアップされたRAM を有することが多
いが、電源電圧が低下してマイクロプロセッサに確実に
リセット信号が入力されないと暴走を生じて、やはり電
圧低下により誤ったデータをROM から引出して、上記RA
M を書換えてしまうことがある。このような現象が生じ
ると制御系全体が瞬時に廃品と化してしまう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のリセット回路は、低電源電圧領域におい
て電圧比較回路の動作が保証されないため、確実にリセ
ットパルスが出力されないという欠点があった。
本発明の目的はこの欠点を解決するものであり、電源電
圧Vccが保証動作電圧VTH以下マイクロプロセッサ等、
制御系論理回路の非動作領域に至るまで確実にリセット
状態を維持するリセット回路を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上述した従来のリセット回路に、1個または
複数個のP-チャネルMOS トランジスタと、その接地側に
1個の抵抗を直列に接続した電源電圧検出回路と、イン
バータとして接続された1組のP-チャネルMOS トランジ
スタおよびN-チャネルMOS トランジスタからなり、検出
された電源電圧に応じて“H”レベルまたは“L”レベ
ルの信号を出力するインバータ回路と、リセット信号端
子Tから出力するリセット信号レベルを制御する1個
のN-チャネルMOS トランジスタとよりなる付加回路を追
加して構成されており、従来回路のみでは確実なリセッ
ト信号出力が保証されない低電源電圧領域においてもリ
セット信号を確実に出力するものとしたものである。
すなわち、本発明のリセット回路はゲートとドレインを
接続された1個の、またはそれぞれのゲートとドレイン
を接続され、かつ隣同士のドレインとソースを接続され
たn個のp-チャネルMOS トランジスタを含み、該P-チャ
ネルMOS トランジスタのソース端、および各P-チャネル
MOS トランジスタのバックゲートが電源正端子に、ドレ
イン端が抵抗を介して接地にそれぞれ接続された電源電
圧検出回路と、前記P-チャネルMOS トランジスタのドレ
イン端と抵抗との接続点に第(n+1)のP-チャネルMOS ト
ランジスタと第2のN-チャネルMOS トランジスタのゲー
トが接続され、第(n+1)のP-チャネルMOS トランジスタ
のソースとバックゲートが電源正端子に、第2のN-チャ
ネルMOS トランジスタのソースとバックゲートが接地に
それぞれ接続され、かつ該両トランジスタのドレンイ同
士が接続されたインバータ回路と、ゲートが該インバー
タ回路のドレインに、ソースとバックゲートが接地に、
ドレインが前記第1のN-チャネルMOS トランジスタとの
接続点にそれぞれ接続された第3のN-チャネルMOS トラ
ンジスタを有することを特徴としている。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明のリセット回路の一実施例を示す回路
図、第2図は第1図中の付加回路の動作を示すグラフで
ある。
本実施例は第3図の従来の回路に点線で囲まれた範囲の
回路が、付加されたものである。従来回路とは電源母線
Bsと、リセット信号出力回路の抵抗Rと第1のN-チ
ャネルMOS トランジスタMの接続点との2個所で結合
しており、電源母線Bsとアース間に直列に接続された
第1と第2のP-チャネルMOS トランジスタMおよびM
と抵抗Rよりなる電源電圧検出回路と、同様に電源
母線Bsとアース間に直列に接続された第3のP-チャネ
ルMOS トランジスタMと第2N-チャネルMOS トランジ
スタMよりなるインバータ回路と、リセット信号出力
回路に接続する第3のN-チャネルMOS トランジスタM
とより構成されていて、電源電圧検出回路のT点の出
力はインバータ回路の各ゲートへ、インバータ回路の出
力は第3のN-チャネルMOS トランジスタMのゲートへ
それぞれ入力している。
次に、第2図を参照して第1図に示す付加回路の動作を
説明する。
電源電圧Vccが0より立上ってt6に至るまでの間、第1
のP-チャネルMOS トランジスタMは既にオン状態であ
るが第2のP-チャネルMOS トランジスタMはオフ状態
にあり、したがって第1と第2のP-チャネルMOS トラン
ジスタM,M間の端子Tの電位は電源電圧Vccと
共に上昇するが第2のP-チャネルMOS トランジスタM
と抵抗R間の端子Tの電位は接地電位である。
また、このとき第3のN-チャネルMOS トランジスタM
もオフ状態にあるためリセット信号出力端子Tは電源
電圧Vccと共に若干立上る。しかし、このような低電圧
の領域ではマイクロプロセッサ等の論理回路素子は全く
動作しないため前述したRAM の書換え等は生じないので
支障はない。
時刻t6に至って第2のP-チャネルMOS トランジスタM
もオン状態となり、第1と第2のP-チャネルMOS トラン
ジスタMおよびMは高インピーダンスであるため、
電源と端子T間、および端子Tと端子T間では微
小電流でもかなりの電位差が発生するが、端子Tと接
地間でも若干の電位差を生じ、インバータ回路のゲート
へこの“L”レベルの信号が入力する。したがってイン
バータ回路の第3のP-チャネルMOS トランジスタM
オン状態、第2のN-チャネルMOS トランジスタMはオ
フ状態をとり、その時の電源電圧Vcc“H”レベル信号
として第3のN-チャネルMOS トランジスタMのゲート
に入力され、第と3のN-チャネルMOS トランジスタM
はオンとなり端子Tの電位は接地となってリセット出
力RESET が出力される。
以後、時刻t7に至って端子Tの電位上昇のためインバ
ータ回路は反転して“L”レベル信号を出力し、第3の
N-チャネルMOS トランジスタMをオフとして、リセッ
ト信号出力端子Tの電位は電源電圧Vccに近づきリセ
ットRESET は論理回路のリセットを解除する。
電源電圧Vccの立下りの場合は、立上りの場合と順序が
逆に動作が行われてリセット出力RESET が出力される。
最後に0に近い低電圧領域においても立上り時と同様の
理由で支障はない。
第1N-チャネルMOS トランジスタMと第3のN-チャネ
ルMOS トランジスアMは互いにリセット動作に対して
ORをとっているため、両者が協動して従来回路の及ばな
かった非動作領域までを含めてリセット信号を確実に出
力することが可能となる。
実施例では付加回路の電源電圧検出回路のP-チャネルMO
S トランジスタは2個直列接続としたが、規定電圧値V
に応じて必要な個数を用いてよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、従来のリセット回路に新
しく1個または複数個のP-チャネルMOS トランジスタと
抵抗を直列接続した電源電圧検出回路と、1組のP-チャ
ネルMOS トランジスタとN-チャネルMOS トランジスタよ
りなるインバータ回路と、リセット信号の出力を制御す
る1個のN-チャネルMOS トランジスタとよりなる回路を
付加することによって、従来のリセット回路では不確実
であった、電源電圧の低い領域におけるリセットを確実
にかけることを可能としたもので、本発明のリセット回
路を用いることにより、マイクロプロセッサ、ROM 、お
よびバッテリーでバックアップされたRAM を含む制御系
を、電源電圧の変動から確実に保護することができ、大
きな効果がある。
また本リセット回路は電圧比較器を含めCMOSを用い、モ
ノリシックIC化が容易であることも有利な点である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるリセット回路の一実施例を示す回
路構成図、第2図は第1図の実施例のうち、付加回路の
部分の動作特性を示すグラフ、第3図は従来のリセット
回路を示す回路構成図、第4図および第5図はいずれも
第3図の従来のリセット回路の動作特性を示すグラフで
ある。 Vcc……電源電圧、V……規定電圧、 VTH……保証動作電圧、 VREF ……基準電圧、 VT4……コンデンサCの端子電圧、 R,R,R,R……抵抗、 COMP1 ……第1の電圧比較回路、 COMP2 ……第2の電圧比較回路、 C1……コンデンサ、LSI……定電流源、 M……N-チャネルMOS トランジスタ、 M……第1のN-チャネルMOS トランジスタ、 M……第2のN-チャネルMOS トランジスタ、 M……第3のN-チャネルMOS トランジスタ、 M……第1のP-チャネルMOS トランジスタ、 M……第2のP-チャネルMOS トランジスタ、 M……第3のP-チャネルMOS トランジスタ、 T,T,T,T,T,T……端子、 RESET ……リセット出力、 t……コンデンサが基準電圧VREF まで充電されるの
に要する時間、 T……電源電圧Vccが保証動作電圧VTH以下となる時
間。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドレインが第1の抵抗を介して電源端子に
    接続され、ソースが接地された第1のNチャネルMOS
    トランジスタと、電源電圧と保証動作電圧とを比較する
    比較器とを備え、前記電源電圧が前記保証動作電圧より
    低下したとき前記比較器から前記第1のNチャネルMO
    Sトランジスタのゲートに信号を出力して前記第1のN
    チャネルMOSトランジスタを導通させ、前記第1の抵
    抗と前記第1のNチャネルMOSトランジスタの接続点
    から論理回路に対しリセット信号を出力するリセット回
    路において、 ゲートとドレインとを接続されバックゲートが前記電源
    端子に接続された1または複数個のPチャネルMOSト
    ランジスタの直列回路であって隣り合うトランジスタの
    ソースとドレインとが接続され該直列回路の一端に位置
    するPチャンネルMOSトランジスタのソースが前記電
    源端子に他端のPチャンネルMOSトランジスタのドレ
    インが第2の抵抗を介して接地された直列回路を有し、
    低電圧領域において前記電源電圧を検出する電源電圧検
    出回路と、 前記直列回路と前記第2の抵抗との接続点にゲートが接
    続されソースとバックゲートとが前記電源端子に接続さ
    れた第1のPチャネルMOSトランジスタと、ゲート及
    びドレインが前記第1のPチャネルMOSトランジスタ
    のゲート及びドレインにそれぞれ接続されソースが接地
    された第2のNチャネルMOSトランジスタとを有する
    インバータと、 ゲートが前記インバータのドレインに接続され、ソース
    とバックゲートが接地され、ドレインが前記第1のNチ
    ャネルMOSトランジスタと前記第1の抵抗との接続点
    に接続された第3のNチャネルMOSトランジスタとを
    さらに備えたことを特徴とするリセット回路。
JP20841085A 1985-09-19 1985-09-19 リセツト回路 Expired - Lifetime JPH0616582B2 (ja)

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JPS6268318A JPS6268318A (ja) 1987-03-28
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