JPH09246876A - 保護回路及びそれを内蔵した半導体装置 - Google Patents
保護回路及びそれを内蔵した半導体装置Info
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- JPH09246876A JPH09246876A JP8049143A JP4914396A JPH09246876A JP H09246876 A JPH09246876 A JP H09246876A JP 8049143 A JP8049143 A JP 8049143A JP 4914396 A JP4914396 A JP 4914396A JP H09246876 A JPH09246876 A JP H09246876A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準電圧に基づいて制御信号を生成し、出力
信号を制限する複数の保護機能を有する保護回路に関
し、構成素子数を低減でき、チップ面積を低減できる保
護回路及びそれを内蔵した半導体装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 過電流保護機能及び過熱保護機能で共用
される基準電圧生成回路13、過熱保護機能を制御する
サーマルシャットダウン制御信号を生成するサーマルシ
ャットダウン制御回路14、過電流保護機能を制御する
カレントリミット制御信号を生成するカレントリミット
制御回路15、過電流保護機能及び過熱保護機能で共用
され、サーマルシャットダウン制御回路14で生成され
たサーマルシャットダウン制御信号及びカレントリミッ
ト制御回路15で生成されたカレントリミット制御信号
により出力電流を抑制する出力回路16より構成され
る。
信号を制限する複数の保護機能を有する保護回路に関
し、構成素子数を低減でき、チップ面積を低減できる保
護回路及びそれを内蔵した半導体装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 過電流保護機能及び過熱保護機能で共用
される基準電圧生成回路13、過熱保護機能を制御する
サーマルシャットダウン制御信号を生成するサーマルシ
ャットダウン制御回路14、過電流保護機能を制御する
カレントリミット制御信号を生成するカレントリミット
制御回路15、過電流保護機能及び過熱保護機能で共用
され、サーマルシャットダウン制御回路14で生成され
たサーマルシャットダウン制御信号及びカレントリミッ
ト制御回路15で生成されたカレントリミット制御信号
により出力電流を抑制する出力回路16より構成され
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は保護回路に係り、特
に、基準電圧に基づいて制御信号を生成し、出力信号を
制限する複数の保護機能を有する保護回路に関する。
に、基準電圧に基づいて制御信号を生成し、出力信号を
制限する複数の保護機能を有する保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置は、半導体基板上に微小な素
子により回路を形成している。半導体基板上に搭載され
る素子は微小であるため、過電流や過熱により破壊され
やすい。このため、半導体装置に回路を形成する際には
過電流や過熱を防止するための保護回路を他の回路と一
緒に形成するのが一般的である。
子により回路を形成している。半導体基板上に搭載され
る素子は微小であるため、過電流や過熱により破壊され
やすい。このため、半導体装置に回路を形成する際には
過電流や過熱を防止するための保護回路を他の回路と一
緒に形成するのが一般的である。
【0003】図2に従来の一例のブロック構成図を示
す。入力端子TINに供給された入力信号はアンプ1で増
幅される。アンプ1で増幅された信号は、出力抵抗R0
を介して出力NPNトランジスタQ6 のベースに供給さ
れる。NPNトランジスタQ6 はエミッタが接地され、
コレクタが制御用PNPトランジスタQ7 のベースに接
続される。
す。入力端子TINに供給された入力信号はアンプ1で増
幅される。アンプ1で増幅された信号は、出力抵抗R0
を介して出力NPNトランジスタQ6 のベースに供給さ
れる。NPNトランジスタQ6 はエミッタが接地され、
コレクタが制御用PNPトランジスタQ7 のベースに接
続される。
【0004】PNPトランジスタQ7 はエミッタに電源
電圧VCCが供給され、コレクタは出力端子TOUT10 に接
続されている。過熱から回路を保護するサーマルシャッ
トダウン回路2及び過電流を防止するカレントリミット
回路3は出力抵抗R0 とNPNトランジスタQ6 のベー
スとの接続点に接続され、NPNトランジスタQ6 のベ
ース電流を制御することにより出力電流を制限する。
電圧VCCが供給され、コレクタは出力端子TOUT10 に接
続されている。過熱から回路を保護するサーマルシャッ
トダウン回路2及び過電流を防止するカレントリミット
回路3は出力抵抗R0 とNPNトランジスタQ6 のベー
スとの接続点に接続され、NPNトランジスタQ6 のベ
ース電流を制御することにより出力電流を制限する。
【0005】サーマルシャットダウン回路2は基準電圧
を生成し、生成された基準電圧の熱に応じた変動により
アンプ1から供給された信号を制限する。カレントリミ
ット回路3は、出力信号を検出し、検出した出力信号を
ツェナーダイオードにより生成された基準電圧と比較し
て、出力信号が所定値以上となったときに出力信号を制
限して過電流を防止する。
を生成し、生成された基準電圧の熱に応じた変動により
アンプ1から供給された信号を制限する。カレントリミ
ット回路3は、出力信号を検出し、検出した出力信号を
ツェナーダイオードにより生成された基準電圧と比較し
て、出力信号が所定値以上となったときに出力信号を制
限して過電流を防止する。
【0006】図3に従来の一例のサーマルシャットダウ
ン回路の回路構成図を示す。従来のサーマルシャットダ
ウン回路2は、基準電圧VREF を生成する基準電圧生成
回路4、基準電圧生成回路4で生成された基準電圧V
REF からサーマルシャットダウン制御信号を生成する制
御信号生成回路5、制御信号生成回路5で生成された制
御信号に応じてアンプ1の出力電流を制限する出力回路
6より構成される。
ン回路の回路構成図を示す。従来のサーマルシャットダ
ウン回路2は、基準電圧VREF を生成する基準電圧生成
回路4、基準電圧生成回路4で生成された基準電圧V
REF からサーマルシャットダウン制御信号を生成する制
御信号生成回路5、制御信号生成回路5で生成された制
御信号に応じてアンプ1の出力電流を制限する出力回路
6より構成される。
【0007】基準電圧生成回路4は、電源電圧VCCから
定電流I1 を生成する定電流源7、定電流源7で生成さ
れた定電流I1 からツェナー電圧VZ1を生成するツェナ
ーダイオードDZ1、ツェナーダイオードDZ1で生成され
たツェナー電圧VZ1から基準電圧VREF を生成するNP
NトランジスタQ1 より構成される。
定電流I1 を生成する定電流源7、定電流源7で生成さ
れた定電流I1 からツェナー電圧VZ1を生成するツェナ
ーダイオードDZ1、ツェナーダイオードDZ1で生成され
たツェナー電圧VZ1から基準電圧VREF を生成するNP
NトランジスタQ1 より構成される。
【0008】定電流源7は一端が電源電圧VCCに接続さ
れ、他端がツェナーダイオードDZ1のカソードに接続さ
れる。ツェナーダイオードDZ1はカソードが定電流源7
の他端に接続され、アノードは接地されており、定電流
源7から供給された電流により、定電流源7とツェナー
ダイオードDZ1のカソードとの接続点にツェナー電圧V
Z1を発生する。
れ、他端がツェナーダイオードDZ1のカソードに接続さ
れる。ツェナーダイオードDZ1はカソードが定電流源7
の他端に接続され、アノードは接地されており、定電流
源7から供給された電流により、定電流源7とツェナー
ダイオードDZ1のカソードとの接続点にツェナー電圧V
Z1を発生する。
【0009】定電流源7とツェナーダイオードDZ1のカ
ソードとの接続点はNPNトランジスタQ1のベースに
接続される。NPNトランジスタQ1はコレクタに電源
電圧VCCが印加されており、エミッタは制御信号生成回
路5に接続され、制御信号生成回路5に基準電圧VREF1
(=VZ1−VBE1 )を印加する。
ソードとの接続点はNPNトランジスタQ1のベースに
接続される。NPNトランジスタQ1はコレクタに電源
電圧VCCが印加されており、エミッタは制御信号生成回
路5に接続され、制御信号生成回路5に基準電圧VREF1
(=VZ1−VBE1 )を印加する。
【0010】制御信号生成回路5は、抵抗R1 ,R2 、
NPNトランジスタQ2 から構成される。抵抗R1 ,R
2 は直列に接続され、NPNトランジスタQ1 のエミッ
タと接地間に接続され、NPNトランジスタQ1 で生成
された基準電圧VREF1を分圧する。
NPNトランジスタQ2 から構成される。抵抗R1 ,R
2 は直列に接続され、NPNトランジスタQ1 のエミッ
タと接地間に接続され、NPNトランジスタQ1 で生成
された基準電圧VREF1を分圧する。
【0011】抵抗R1 ,R2 で分圧された分圧電圧V1
は、NPNトランジスタQ2 のベースに供給される。N
PNトランジスタQ2 は、コレクタに電源電圧VCCが印
加され、エミッタが出力回路6に接続されている。NP
NトランジスタQ2 は、抵抗R1 ,R2 により分圧され
た分圧電圧V1 によりオンし、一定電流I2 を出力回路
6に供給する。
は、NPNトランジスタQ2 のベースに供給される。N
PNトランジスタQ2 は、コレクタに電源電圧VCCが印
加され、エミッタが出力回路6に接続されている。NP
NトランジスタQ2 は、抵抗R1 ,R2 により分圧され
た分圧電圧V1 によりオンし、一定電流I2 を出力回路
6に供給する。
【0012】出力回路6は、NPNトランジスタQ3 ,
Q4 よりなる。NPNトランジスタQ3 ,Q4 は、カレ
ントミラー回路を構成している。NPNトランジスタQ
3 は、ベースがコレクタ及びNPNトランジスタQ4 の
ベースに接続され、エミッタは接地されている。NPN
トランジスタQ4 は、ベースがNPNトランジスタQ 3
のベース及びコレクタに接続され、コレクタがアンプ1
の出力端子に接続され、エミッタは接地されている。
Q4 よりなる。NPNトランジスタQ3 ,Q4 は、カレ
ントミラー回路を構成している。NPNトランジスタQ
3 は、ベースがコレクタ及びNPNトランジスタQ4 の
ベースに接続され、エミッタは接地されている。NPN
トランジスタQ4 は、ベースがNPNトランジスタQ 3
のベース及びコレクタに接続され、コレクタがアンプ1
の出力端子に接続され、エミッタは接地されている。
【0013】NPNトランジスタQ3 ,Q4 は、NPN
トランジスタQ2 から供給される一定電流I2 でアンプ
1の出力電流を制限する。すなわち、アンプ1の出力電
流はは一定電流I2 以下に制限される。図4に従来の一
例のカレントリミット回路の回路構成図を示す。
トランジスタQ2 から供給される一定電流I2 でアンプ
1の出力電流を制限する。すなわち、アンプ1の出力電
流はは一定電流I2 以下に制限される。図4に従来の一
例のカレントリミット回路の回路構成図を示す。
【0014】カレントリミット回路3は、基準電圧V
REF2を生成する基準電圧生成回路8、基準電圧生成回路
8で生成された基準電圧VREF2に応じてカレントリミッ
ト制御信号を生成するカレントリミット制御信号生成回
路9、カレントリミット制御信号生成回路9で生成され
たカレントリミット制御信号に応じてアンプ1に出力電
流を制限する出力回路10より構成される。
REF2を生成する基準電圧生成回路8、基準電圧生成回路
8で生成された基準電圧VREF2に応じてカレントリミッ
ト制御信号を生成するカレントリミット制御信号生成回
路9、カレントリミット制御信号生成回路9で生成され
たカレントリミット制御信号に応じてアンプ1に出力電
流を制限する出力回路10より構成される。
【0015】基準電圧生成回路8は、サーマルシャット
ダウン回路2の基準電圧生成回路4と同様な構成で、電
源電圧VCCから定電流I1 を生成する定電流源11、定
電流源11で生成された定電流I3 からツェナー電圧V
Z2を生成するツェナーダイオードDZ2、ツェナーダイオ
ードDZ2で生成されたツェナー電圧VZ2から基準電圧V
REF2を生成するNPNトランジスタQ5 より構成され
る。
ダウン回路2の基準電圧生成回路4と同様な構成で、電
源電圧VCCから定電流I1 を生成する定電流源11、定
電流源11で生成された定電流I3 からツェナー電圧V
Z2を生成するツェナーダイオードDZ2、ツェナーダイオ
ードDZ2で生成されたツェナー電圧VZ2から基準電圧V
REF2を生成するNPNトランジスタQ5 より構成され
る。
【0016】定電流源11は一端が電源電圧VCCに接続
され、他端がツェナーダイオードD Z2のカソードに接続
される。ツェナーダイオードDZ2はカソードが定電流源
11の他端に接続され、アノードは接地されており、定
電流源11から供給された電流により、定電流源11と
ツェナーダイオードDZ2のカソードとの接続点にツェナ
ー電圧VZ2を発生する。
され、他端がツェナーダイオードD Z2のカソードに接続
される。ツェナーダイオードDZ2はカソードが定電流源
11の他端に接続され、アノードは接地されており、定
電流源11から供給された電流により、定電流源11と
ツェナーダイオードDZ2のカソードとの接続点にツェナ
ー電圧VZ2を発生する。
【0017】定電流源11とツェナーダイオードDZ2の
カソードとの接続点はNPNトランジスタQ5 のベース
に接続される。NPNトランジスタQ5 はコレクタに電
源電圧VCCが印加されており、エミッタはカレントリミ
ット制御信号生成回路9に接続され、カレントリミット
制御信号生成回路9に基準電圧VREF2(=VZ2−
VBE 2 )を印加する。
カソードとの接続点はNPNトランジスタQ5 のベース
に接続される。NPNトランジスタQ5 はコレクタに電
源電圧VCCが印加されており、エミッタはカレントリミ
ット制御信号生成回路9に接続され、カレントリミット
制御信号生成回路9に基準電圧VREF2(=VZ2−
VBE 2 )を印加する。
【0018】カレントリミット制御信号生成回路9は、
PNPトランジスタQ8 ,Q9 、抵抗R3 より構成され
る。PNPトランジスタQ8 は、出力信号検出用のトラ
ンジスタで、ベースがNPNトランジスタQ6 のコレク
タに接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加され、コ
レクタは抵抗R3 を介して接地され、コレクタと抵抗R
3 との接続点はPNPトランジスタQ9 のエミッタに接
続され、アンプ1の出力信号をPNPトランジスタQ9
に伝送する。
PNPトランジスタQ8 ,Q9 、抵抗R3 より構成され
る。PNPトランジスタQ8 は、出力信号検出用のトラ
ンジスタで、ベースがNPNトランジスタQ6 のコレク
タに接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加され、コ
レクタは抵抗R3 を介して接地され、コレクタと抵抗R
3 との接続点はPNPトランジスタQ9 のエミッタに接
続され、アンプ1の出力信号をPNPトランジスタQ9
に伝送する。
【0019】PNPトランジスタQ9 は、直流制限用の
トランジスタで、エミッタがPNPトランジスタQ8 の
コレクタに接続され、ベースに基準電圧生成回路8で生
成された基準電圧VREF2が供給され、コレクタは出力回
路10に接続され、アンプ1の出力信号に応じた電流を
基準電圧VREF2より制限された電流を生成し、出力回路
10に供給する。
トランジスタで、エミッタがPNPトランジスタQ8 の
コレクタに接続され、ベースに基準電圧生成回路8で生
成された基準電圧VREF2が供給され、コレクタは出力回
路10に接続され、アンプ1の出力信号に応じた電流を
基準電圧VREF2より制限された電流を生成し、出力回路
10に供給する。
【0020】出力回路10は、NPNトランジスタ
Q10,Q11よりなる。NPNトランジスタQ10,Q
11は、カレントミラー回路を構成している。NPNトラ
ンジスタQ10は、ベースがコレクタ及びNPNトランジ
スタQ11のベースに接続され、エミッタは接地されてい
る。NPNトランジスタQ11は、ベースがNPNトラン
ジスタQ10のベース及びコレクタに接続され、コレクタ
がアンプ1の出力端子に接続され、エミッタは接地され
ている。
Q10,Q11よりなる。NPNトランジスタQ10,Q
11は、カレントミラー回路を構成している。NPNトラ
ンジスタQ10は、ベースがコレクタ及びNPNトランジ
スタQ11のベースに接続され、エミッタは接地されてい
る。NPNトランジスタQ11は、ベースがNPNトラン
ジスタQ10のベース及びコレクタに接続され、コレクタ
がアンプ1の出力端子に接続され、エミッタは接地され
ている。
【0021】NPNトランジスタQ10,Q11は、NPN
トランジスタQ9 から供給される電流I4 でアンプ1の
出力電流を制限する。カレントリミット回路3は、出力
電流を検出し、検出した出力電流を基準電圧生成回路3
で生成される基準電圧VREF2と比較して、出力電流が所
定の電流以上のときに出力電流を制限する。
トランジスタQ9 から供給される電流I4 でアンプ1の
出力電流を制限する。カレントリミット回路3は、出力
電流を検出し、検出した出力電流を基準電圧生成回路3
で生成される基準電圧VREF2と比較して、出力電流が所
定の電流以上のときに出力電流を制限する。
【0022】このように従来アンプ1を過電流及び過熱
から保護するために、過電流保護機能を有するサーマル
シャットダウン回路2及び過熱保護機能を有するカレン
トリミット回路3をそれぞれ設け、回路の保護を行って
いた。
から保護するために、過電流保護機能を有するサーマル
シャットダウン回路2及び過熱保護機能を有するカレン
トリミット回路3をそれぞれ設け、回路の保護を行って
いた。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の半導
体装置では複数の保護回路を設ける場合には、複数の保
護回路を別々に形成していたため、素子数が多く、チッ
プ面積が大きくなる等の問題点があった。
体装置では複数の保護回路を設ける場合には、複数の保
護回路を別々に形成していたため、素子数が多く、チッ
プ面積が大きくなる等の問題点があった。
【0024】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、構成素子数を低減でき、チップ面積を低減できる保
護回路及びそれを内蔵した半導体装置を提供することを
目的とする。
で、構成素子数を低減でき、チップ面積を低減できる保
護回路及びそれを内蔵した半導体装置を提供することを
目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、基
準電圧を生成する基準電圧生成回路と、該基準電圧生成
回路で生成された該基準電圧に基づいて制御信号を生成
する制御回路と、該制御回路で生成された該制御信号に
応じて出力信号を制御する出力回路からなる複数の保護
回路部を内蔵した保護回路において、前記複数の保護回
路部で、前記基準電圧生成回路及び前記出力回路を共用
したことを特徴とする。
準電圧を生成する基準電圧生成回路と、該基準電圧生成
回路で生成された該基準電圧に基づいて制御信号を生成
する制御回路と、該制御回路で生成された該制御信号に
応じて出力信号を制御する出力回路からなる複数の保護
回路部を内蔵した保護回路において、前記複数の保護回
路部で、前記基準電圧生成回路及び前記出力回路を共用
したことを特徴とする。
【0026】請求項1によれば、複数の保護回路部で、
基準電圧生成回路及び出力回路を共用することにより、
各保護回路部毎に基準電圧生成回路及び出力回路を形成
する必要がないので、複数の保護回路部の保護機能はそ
のままで、回路規模を低減できる。
基準電圧生成回路及び出力回路を共用することにより、
各保護回路部毎に基準電圧生成回路及び出力回路を形成
する必要がないので、複数の保護回路部の保護機能はそ
のままで、回路規模を低減できる。
【0027】請求項2は、前記複数の保護回路部の一つ
の前記制御回路を前記基準電圧生成回路で生成された基
準電圧の温度による変動を検出し、過熱時に前記出力信
号を制限する制御信号を生成する構成としてなる。請求
項2によれば、基準電圧生成回路で生成された基準電圧
の温度による変動を検出し、過熱時に前記出力信号を制
限する制御信号を生成することにより、加熱時に出力信
号を制限し出力信号による発熱を低減することができる
ため、過熱を防止でき、過熱により回路を破壊してしま
うことがない。
の前記制御回路を前記基準電圧生成回路で生成された基
準電圧の温度による変動を検出し、過熱時に前記出力信
号を制限する制御信号を生成する構成としてなる。請求
項2によれば、基準電圧生成回路で生成された基準電圧
の温度による変動を検出し、過熱時に前記出力信号を制
限する制御信号を生成することにより、加熱時に出力信
号を制限し出力信号による発熱を低減することができる
ため、過熱を防止でき、過熱により回路を破壊してしま
うことがない。
【0028】請求項3は、前記過熱保護機能が前記基準
電圧生成回路で生成された基準電圧を分圧する第1及び
第2の抵抗と、前記第1及び第2の抵抗により分圧され
た電圧がベースに接続され、エミッタが前記出力回路に
接続され、前記第1及び第2の抵抗が所定の値より増加
したときに前記出力信号を抑制するように前記出力回路
を制御する第1のトランジスタとを有することを特徴と
する。
電圧生成回路で生成された基準電圧を分圧する第1及び
第2の抵抗と、前記第1及び第2の抵抗により分圧され
た電圧がベースに接続され、エミッタが前記出力回路に
接続され、前記第1及び第2の抵抗が所定の値より増加
したときに前記出力信号を抑制するように前記出力回路
を制御する第1のトランジスタとを有することを特徴と
する。
【0029】請求項3によれば、周囲の温度が上昇し、
基準電圧が上昇すると、第1及び第2の抵抗により分圧
された分圧電圧が上昇し、第1及び第2の抵抗が所定の
値より増加したときに第1のトランジスタが出力信号を
抑制するように出力回路を制御することにより出力信号
を抑制することができる。
基準電圧が上昇すると、第1及び第2の抵抗により分圧
された分圧電圧が上昇し、第1及び第2の抵抗が所定の
値より増加したときに第1のトランジスタが出力信号を
抑制するように出力回路を制御することにより出力信号
を抑制することができる。
【0030】請求項4は、前記複数の保護回路部の一つ
の前記制御回路を前記基準電圧生成回路で生成された基
準電圧に応じて前記出力信号応じて供給される電流を制
限する制御信号を生成する構成としてなる。請求項4に
よれば、基準電圧生成回路で生成された基準電圧に応じ
て出力信号応じて供給される電流を制限する制御信号を
生成することにより、出力信号により供給される電流が
異常に増加した場合でも電流を所定の値以下に制限でき
るため、過電流により回路を破壊することがない。
の前記制御回路を前記基準電圧生成回路で生成された基
準電圧に応じて前記出力信号応じて供給される電流を制
限する制御信号を生成する構成としてなる。請求項4に
よれば、基準電圧生成回路で生成された基準電圧に応じ
て出力信号応じて供給される電流を制限する制御信号を
生成することにより、出力信号により供給される電流が
異常に増加した場合でも電流を所定の値以下に制限でき
るため、過電流により回路を破壊することがない。
【0031】請求項5は、前記出力信号がベースに接続
された第2のトランジスタと、 エミッタに電源電圧が
供給され、ベースに前記第2のトランジスタのコレクタ
が接続され、コレクタから前記出力信号に応じた信号を
出力する第3のトランジスタとを有し、前記過電流保護
回路は、前記第2のトランジスタのコレクタにベースが
接続された第4のトランジスタと、前記第4のトランジ
スタのコレクタにエミッタが接続され、ベースが前記基
準電圧生成回路に接続され、コレクタが前記出力回路に
接続された第5のトランジスタとを有することを特徴と
する。
された第2のトランジスタと、 エミッタに電源電圧が
供給され、ベースに前記第2のトランジスタのコレクタ
が接続され、コレクタから前記出力信号に応じた信号を
出力する第3のトランジスタとを有し、前記過電流保護
回路は、前記第2のトランジスタのコレクタにベースが
接続された第4のトランジスタと、前記第4のトランジ
スタのコレクタにエミッタが接続され、ベースが前記基
準電圧生成回路に接続され、コレクタが前記出力回路に
接続された第5のトランジスタとを有することを特徴と
する。
【0032】請求項5によれば、出力信号が増加するこ
とにより出力電流が増加すると、第4のトランジスタが
オンし、第5のトランジスタを介して出力回路に信号が
供給され、出力信号を出力電流を抑制するように制御す
るため、出力電流を所定値以下に抑制できる。
とにより出力電流が増加すると、第4のトランジスタが
オンし、第5のトランジスタを介して出力回路に信号が
供給され、出力信号を出力電流を抑制するように制御す
るため、出力電流を所定値以下に抑制できる。
【0033】請求項6は、前記複数の保護回路部が1チ
ップの半導体基板上に内蔵されたことを特徴とする。請
求項6によれば、複数の保護回路部を1チップの半導体
基板上に内蔵することにより、複数の保護回路部の保護
機能はそのままで、回路規模を低減できるため、半導体
チップを小型化できる。
ップの半導体基板上に内蔵されたことを特徴とする。請
求項6によれば、複数の保護回路部を1チップの半導体
基板上に内蔵することにより、複数の保護回路部の保護
機能はそのままで、回路規模を低減できるため、半導体
チップを小型化できる。
【0034】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施例の回路構
成図を示す。本実施例の保護回路11は、複数の保護機
能として過電流保護機能及び過熱保護機能の2つの保護
機能を有する。保護回路11は、保護すべき回路である
アンプ12及び出力トランジスタQ14、Q15とともに1
チップの半導体基板上に形成される。
成図を示す。本実施例の保護回路11は、複数の保護機
能として過電流保護機能及び過熱保護機能の2つの保護
機能を有する。保護回路11は、保護すべき回路である
アンプ12及び出力トランジスタQ14、Q15とともに1
チップの半導体基板上に形成される。
【0035】入力端子TIN10に供給された信号は、アン
プ12に供給され、増幅された後、保護回路11に供給
される。保護回路11は、請求項中の基準電圧回路に相
当し、過電流保護機能及び過熱保護機能で共用される基
準電圧生成回路13、請求項中の制御回路に相当し、過
熱保護機能を制御するサーマルシャットダウン制御回路
14、請求項中の制御回路に相当し、過電流保護機能を
制御するカレントリミット制御回路15、請求項中の出
力回路に相当し、過熱保護機能及び過電流保護機能で共
用され、出力電流を抑制する出力回路16より構成され
る。
プ12に供給され、増幅された後、保護回路11に供給
される。保護回路11は、請求項中の基準電圧回路に相
当し、過電流保護機能及び過熱保護機能で共用される基
準電圧生成回路13、請求項中の制御回路に相当し、過
熱保護機能を制御するサーマルシャットダウン制御回路
14、請求項中の制御回路に相当し、過電流保護機能を
制御するカレントリミット制御回路15、請求項中の出
力回路に相当し、過熱保護機能及び過電流保護機能で共
用され、出力電流を抑制する出力回路16より構成され
る。
【0036】アンプ12の出力はNPNトランジスタQ
14のベースに供給される。NPNトランジスタQ14は、
請求項5中の第2のトランジスタに相当し、ベースがア
ンプ12の出力端子と接続され、エミッタが接地され、
コレクタがPNPトランジスタQ15のベースに接続さ
れ、アンプ12の出力信号に応じた電流をPNPトラン
ジスタQ15のベースから引き込む。
14のベースに供給される。NPNトランジスタQ14は、
請求項5中の第2のトランジスタに相当し、ベースがア
ンプ12の出力端子と接続され、エミッタが接地され、
コレクタがPNPトランジスタQ15のベースに接続さ
れ、アンプ12の出力信号に応じた電流をPNPトラン
ジスタQ15のベースから引き込む。
【0037】PNPトランジスタQ15は、請求項5中の
第3のトランジスタに相当し、信号出力用のトランジス
タを構成しており、ベースがNPNトランジスタQ14の
コレクタに接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加さ
れ、コレクタが出力端子TOU T1に接続され、アンプ1の
出力信号を出力端子TOUT1に出力する。
第3のトランジスタに相当し、信号出力用のトランジス
タを構成しており、ベースがNPNトランジスタQ14の
コレクタに接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加さ
れ、コレクタが出力端子TOU T1に接続され、アンプ1の
出力信号を出力端子TOUT1に出力する。
【0038】基準電圧生成回路13は、電源電圧VCCか
ら定電流I11を生成する定電流源17、定電流源17で
生成された定電流I11からツェナー電圧VZ11 を生成す
るツェナーダイオードDZ11 、ツェナーダイオードD
Z11 で生成されたツェナー電圧VZ11 から基準電圧V
REF11 を生成するNPNトランジスタQ12より構成され
る。
ら定電流I11を生成する定電流源17、定電流源17で
生成された定電流I11からツェナー電圧VZ11 を生成す
るツェナーダイオードDZ11 、ツェナーダイオードD
Z11 で生成されたツェナー電圧VZ11 から基準電圧V
REF11 を生成するNPNトランジスタQ12より構成され
る。
【0039】定電流源17は一端が電源電圧VCCに接続
され、他端がツェナーダイオードD Z11 のカソードに接
続される。ツェナーダイオードDZ11 はカソードが定電
流源7の他端に接続され、アノードは接地されており、
定電流源7から供給された電流により、定電流源7とツ
ェナーダイオードDZ11 のカソードとの接続点にツェナ
ー電圧VZ11 を発生する。
され、他端がツェナーダイオードD Z11 のカソードに接
続される。ツェナーダイオードDZ11 はカソードが定電
流源7の他端に接続され、アノードは接地されており、
定電流源7から供給された電流により、定電流源7とツ
ェナーダイオードDZ11 のカソードとの接続点にツェナ
ー電圧VZ11 を発生する。
【0040】定電流源17とツェナーダイオードDZ11
のカソードとの接続点はNPNトランジスタQ12のベー
スに接続される。NPNトランジスタQ12はコレクタに
電源電圧VCCが印加されており、エミッタはサーマルシ
ャットダウン制御回路14及びカレントリミット制御回
路15に接続され、サーマルシャットダウン制御回路1
4及びカレントリミット制御回路15に基準電圧V
REF11 (=VZ11 −VBE11)を印加する。
のカソードとの接続点はNPNトランジスタQ12のベー
スに接続される。NPNトランジスタQ12はコレクタに
電源電圧VCCが印加されており、エミッタはサーマルシ
ャットダウン制御回路14及びカレントリミット制御回
路15に接続され、サーマルシャットダウン制御回路1
4及びカレントリミット制御回路15に基準電圧V
REF11 (=VZ11 −VBE11)を印加する。
【0041】サーマルシャットダウン制御回路14は、
抵抗R4 ,R5 、NPNトランジスタQ13から構成され
る。抵抗R4 ,R5 は、請求項3中の第1及び第2の抵
抗に相当し、互いに直列に接続され、NPNトランジス
タQ12のエミッタと接地との間に接続され、NPNトラ
ンジスタQ12で生成された基準電圧VREF11 を分圧す
る。
抵抗R4 ,R5 、NPNトランジスタQ13から構成され
る。抵抗R4 ,R5 は、請求項3中の第1及び第2の抵
抗に相当し、互いに直列に接続され、NPNトランジス
タQ12のエミッタと接地との間に接続され、NPNトラ
ンジスタQ12で生成された基準電圧VREF11 を分圧す
る。
【0042】抵抗R4 ,R5 で分圧された分圧電圧V11
は、NPNトランジスタQ13のベースに供給される。N
PNトランジスタQ13は、請求項3中の第1のトランジ
スタに相当し、コレクタに電源電圧VCCが印加され、エ
ミッタが出力回路16に接続されている。
は、NPNトランジスタQ13のベースに供給される。N
PNトランジスタQ13は、請求項3中の第1のトランジ
スタに相当し、コレクタに電源電圧VCCが印加され、エ
ミッタが出力回路16に接続されている。
【0043】NPNトランジスタQ13は、抵抗R4 ,R
5 により分圧された分圧電圧V11によりオンし、一定電
流I12を出力回路16に供給する。カレントリミット制
御回路15は、PNPトランジスタQ16,Q17、抵抗R
6,R7 より構成される。
5 により分圧された分圧電圧V11によりオンし、一定電
流I12を出力回路16に供給する。カレントリミット制
御回路15は、PNPトランジスタQ16,Q17、抵抗R
6,R7 より構成される。
【0044】PNPトランジスタQ16は、請求項5中の
第4のトランジスタに相当し、出力信号検出用のトラン
ジスタで、ベースがNPNトランジスタQ14のコレクタ
に接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加され、コレ
クタは抵抗R6 を介して接地されると共に抵抗R7 を介
してPNPトランジスタQ17のエミッタに接続され、ア
ンプ1の出力信号をPNPトランジスタQ17に伝送す
る。
第4のトランジスタに相当し、出力信号検出用のトラン
ジスタで、ベースがNPNトランジスタQ14のコレクタ
に接続され、エミッタに電源電圧VCCが印加され、コレ
クタは抵抗R6 を介して接地されると共に抵抗R7 を介
してPNPトランジスタQ17のエミッタに接続され、ア
ンプ1の出力信号をPNPトランジスタQ17に伝送す
る。
【0045】PNPトランジスタQ17は、請求項5中の
第5のトランジスタに相当し、電流制限用のトランジス
タで、PNPトランジスタQ15の1/N倍の電流増幅率
を有するように設定されている。PNPトランジスタQ
17は、エミッタが抵抗R7 を介してPNPトランジスタ
Q16のコレクタに接続され、ベースに基準電圧生成回路
13のPNPトランジスタQ12のエミッタが接続され、
基準電圧生成回路13で生成された基準電圧VREF11 が
供給され、コレクタは出力回路16に接続され、アンプ
12の出力信号に応じた電流を基準電圧VREF11 より制
限された電流を生成し、出力回路16に供給する。
第5のトランジスタに相当し、電流制限用のトランジス
タで、PNPトランジスタQ15の1/N倍の電流増幅率
を有するように設定されている。PNPトランジスタQ
17は、エミッタが抵抗R7 を介してPNPトランジスタ
Q16のコレクタに接続され、ベースに基準電圧生成回路
13のPNPトランジスタQ12のエミッタが接続され、
基準電圧生成回路13で生成された基準電圧VREF11 が
供給され、コレクタは出力回路16に接続され、アンプ
12の出力信号に応じた電流を基準電圧VREF11 より制
限された電流を生成し、出力回路16に供給する。
【0046】出力回路16は、NPNトランジスタ
Q18,Q19よりなる。NPNトランジスタQ18,Q
19は、カレントミラー回路を構成している。NPNトラ
ンジスタQ18は、ベースがコレクタ及びNPNトランジ
スタQ19のベースに接続され、エミッタは接地されてい
る。NPNトランジスタQ19は、ベースがNPNトラン
ジスタQ18のベース及びコレクタに接続され、コレクタ
がアンプ12の出力端子に接続され、エミッタは接地さ
れている。
Q18,Q19よりなる。NPNトランジスタQ18,Q
19は、カレントミラー回路を構成している。NPNトラ
ンジスタQ18は、ベースがコレクタ及びNPNトランジ
スタQ19のベースに接続され、エミッタは接地されてい
る。NPNトランジスタQ19は、ベースがNPNトラン
ジスタQ18のベース及びコレクタに接続され、コレクタ
がアンプ12の出力端子に接続され、エミッタは接地さ
れている。
【0047】NPNトランジスタQ18,Q19は、NPN
トランジスタQ12から供給される一定電流I12でアンプ
12の出力電流を制限する。次に本実施例の動作を説明
する。まず、アンプ12の出力電流が増加すると、カレ
ントリミット制御回路15がこれを検出し、出力回路1
6のNPNトランジスタQ19がオンし、NPNトランジ
スタQ14のベースにアンプ12から所定のレベル以上の
電流が供給されることはない。
トランジスタQ12から供給される一定電流I12でアンプ
12の出力電流を制限する。次に本実施例の動作を説明
する。まず、アンプ12の出力電流が増加すると、カレ
ントリミット制御回路15がこれを検出し、出力回路1
6のNPNトランジスタQ19がオンし、NPNトランジ
スタQ14のベースにアンプ12から所定のレベル以上の
電流が供給されることはない。
【0048】このため、過電流によりチップが破損する
ことがなくなる。また、電流により半導体チップが過熱
すると、基準電圧生成回路13を構成するNPNトラン
ジスタQ12のエミッタ−ベース間電圧VBE11が変動する
ため、カレントリミット制御回路15を構成するPNP
トランジスタQ17のベース電圧が変動する。NPNトラ
ンジスタQ12のエミッタ−ベース間電圧VBE11は、温度
が上昇すると減少し、基準電圧VREF11 を上昇させる。
このため、PNPトランジスタQ13のベース電流が増加
し、PNPトランジスタQ13のエミッタ電流が増加し、
出力回路16のNPNトランジスタQ19がオンし、アン
プ12の出力電流がNPNトランジスタQ14のベースへ
の供給を抑制する。
ことがなくなる。また、電流により半導体チップが過熱
すると、基準電圧生成回路13を構成するNPNトラン
ジスタQ12のエミッタ−ベース間電圧VBE11が変動する
ため、カレントリミット制御回路15を構成するPNP
トランジスタQ17のベース電圧が変動する。NPNトラ
ンジスタQ12のエミッタ−ベース間電圧VBE11は、温度
が上昇すると減少し、基準電圧VREF11 を上昇させる。
このため、PNPトランジスタQ13のベース電流が増加
し、PNPトランジスタQ13のエミッタ電流が増加し、
出力回路16のNPNトランジスタQ19がオンし、アン
プ12の出力電流がNPNトランジスタQ14のベースへ
の供給を抑制する。
【0049】このため、過熱により半導体チップ上の回
路が破損することがなくなる。以上のように本実施例に
よれば、過電流保護機能と過熱保護機能とを実現するた
めの回路で基準電圧生成回路13及び出力回路16を共
用することにより過電流保護機能及び過熱保護機能それ
ぞれに基準電圧生成回路及び出力回路を設ける必要がな
いため、回路規模を縮小でき、従って、これらの回路が
搭載された半導体チップを小型化できる。
路が破損することがなくなる。以上のように本実施例に
よれば、過電流保護機能と過熱保護機能とを実現するた
めの回路で基準電圧生成回路13及び出力回路16を共
用することにより過電流保護機能及び過熱保護機能それ
ぞれに基準電圧生成回路及び出力回路を設ける必要がな
いため、回路規模を縮小でき、従って、これらの回路が
搭載された半導体チップを小型化できる。
【0050】
【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項1によれ
ば、複数の保護回路部で、基準電圧生成回路及び出力回
路を共用することにより、各保護回路部毎に基準電圧生
成回路及び出力回路を形成する必要がないので、複数の
保護回路部の保護機能はそのままで、回路規模を低減で
きる等の特長を有する。
ば、複数の保護回路部で、基準電圧生成回路及び出力回
路を共用することにより、各保護回路部毎に基準電圧生
成回路及び出力回路を形成する必要がないので、複数の
保護回路部の保護機能はそのままで、回路規模を低減で
きる等の特長を有する。
【0051】請求項2によれば、基準電圧生成回路で生
成された基準電圧の温度による変動を検出し、過熱時に
前記出力信号を制限する制御信号を生成することによ
り、加熱時に出力信号を制限し出力信号による発熱を低
減することができるため、過熱を防止でき、過熱により
回路を破壊してしまうことがない等の特長を有する。
成された基準電圧の温度による変動を検出し、過熱時に
前記出力信号を制限する制御信号を生成することによ
り、加熱時に出力信号を制限し出力信号による発熱を低
減することができるため、過熱を防止でき、過熱により
回路を破壊してしまうことがない等の特長を有する。
【0052】請求項3によれば、周囲の温度が上昇し、
基準電圧が上昇すると、第1及び第2の抵抗により分圧
された分圧電圧が上昇し、第1及び第2の抵抗が所定の
値より増加したときに第1のトランジスタが出力信号を
抑制するように出力回路を制御することにより出力信号
を抑制することができ、過熱により回路を破壊してしま
うことがない等の特長を有する。
基準電圧が上昇すると、第1及び第2の抵抗により分圧
された分圧電圧が上昇し、第1及び第2の抵抗が所定の
値より増加したときに第1のトランジスタが出力信号を
抑制するように出力回路を制御することにより出力信号
を抑制することができ、過熱により回路を破壊してしま
うことがない等の特長を有する。
【0053】請求項4によれば、基準電圧生成回路で生
成された基準電圧に応じて出力信号応じて供給される電
流を制限する制御信号を生成することにより、出力信号
により供給される電流が異常に増加した場合でも電流を
所定の値以下に制限できるため、過電流により回路を破
壊することがない等の特長を有する。
成された基準電圧に応じて出力信号応じて供給される電
流を制限する制御信号を生成することにより、出力信号
により供給される電流が異常に増加した場合でも電流を
所定の値以下に制限できるため、過電流により回路を破
壊することがない等の特長を有する。
【0054】請求項6によれば、出力信号が増加するこ
とにより出力電流が増加すると、第3のトランジスタが
オンし、第4のトランジスタを介して出力回路に信号が
供給され、出力信号を出力電流を抑制するように制御す
るため、出力電流を所定値以下に抑制でき、過電流によ
り回路を破壊することがない等の特長を有する。
とにより出力電流が増加すると、第3のトランジスタが
オンし、第4のトランジスタを介して出力回路に信号が
供給され、出力信号を出力電流を抑制するように制御す
るため、出力電流を所定値以下に抑制でき、過電流によ
り回路を破壊することがない等の特長を有する。
【0055】請求項6によれば、複数の保護回路部を1
チップの半導体基板上に内蔵することにより、複数の保
護回路部の保護機能はそのままで、回路規模を低減でき
るため、半導体チップを小型化できる等の特長を有す
る。
チップの半導体基板上に内蔵することにより、複数の保
護回路部の保護機能はそのままで、回路規模を低減でき
るため、半導体チップを小型化できる等の特長を有す
る。
【図1】本発明の一実施例の回路構成図である。
【図2】従来の一例のブロック構成図である。
【図3】従来の一例のサーマルシャットダウン回路の回
路構成図である。
路構成図である。
【図4】従来の一例のサーマルシャットダウン回路の回
路構成図である。
路構成図である。
11 保護回路 12 アンプ 13 基準電圧生成回路 14 サーマルシャットダウン制御回路 15 カレントリミット制御回路 16 出力回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02H 9/04
Claims (6)
- 【請求項1】 基準電圧を生成する基準電圧生成回路
と、該基準電圧生成回路で生成された該基準電圧に基づ
いて制御信号を生成する制御回路と、該制御回路で生成
された該制御信号に応じて出力信号を制御する出力回路
からなる複数の保護機能を内蔵した保護回路において、 前記複数の保護機能で、前記基準電圧生成回路及び前記
出力回路を共用したことを特徴とする保護回路。 - 【請求項2】 前記複数の保護機能の一つは、前記制御
回路が前記基準電圧生成回路で生成された基準電圧の温
度による変動を検出し、過熱時に前記出力信号を制限す
る制御信号を生成する過熱保護機能であることを特徴と
する請求項1記載の保護回路。 - 【請求項3】 前記過熱保護機能は、前記基準電圧生成
回路で生成された基準電圧を分圧する第1及び第2の抵
抗と、 前記第1及び第2の抵抗により分圧された電圧がベース
に接続され、エミッタが前記出力回路に接続され、前記
第1及び第2の抵抗が所定の値より増加したときに前記
出力信号を抑制するように前記出力回路を制御する第1
のトランジスタとを有することを特徴とする請求項2記
載の保護回路。 - 【請求項4】 前記複数の保護機能の一つは、前記制御
回路が前記基準電圧生成回路で生成された基準電圧及び
前記出力信号応じて出力信号を制限する過電流保護機能
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項
記載の保護回路。 - 【請求項5】 前記出力信号がベースに接続された第2
のトランジスタと、 エミッタに電源電圧が供給され、ベースに前記第2のト
ランジスタのコレクタが接続され、コレクタから前記出
力信号に応じた信号を出力する第3のトランジスタとを
有し、 前記過電流保護回路は、前記第2のトランジスタのコレ
クタにベースが接続された第4のトランジスタと、 前記第4のトランジスタのコレクタにエミッタが接続さ
れ、ベースが前記基準電圧生成回路に接続され、コレク
タが前記出力回路に接続された第5のトランジスタとを
有することを特徴とする請求項4記載の保護回路。 - 【請求項6】 前記複数の保護機能が1チップの半導体
基板上に内蔵されたことを特徴とする請求項1乃至5の
いずれか一項記載の保護回路を内蔵した半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049143A JPH09246876A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 保護回路及びそれを内蔵した半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049143A JPH09246876A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 保護回路及びそれを内蔵した半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246876A true JPH09246876A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=12822875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049143A Pending JPH09246876A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 保護回路及びそれを内蔵した半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7499253B2 (en) | 2005-03-07 | 2009-03-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor integrated-circuit unit with temperature protective circuit |
| JP2014108046A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 過熱保護回路 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP8049143A patent/JPH09246876A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7499253B2 (en) | 2005-03-07 | 2009-03-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor integrated-circuit unit with temperature protective circuit |
| JP2014108046A (ja) * | 2012-11-22 | 2014-06-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 過熱保護回路 |
| US8908344B2 (en) | 2012-11-22 | 2014-12-09 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Overheating protection circuit |
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| Date | Code | Title | Description |
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