JPH0933576A - 電源供給感知回路 - Google Patents

電源供給感知回路

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JPH0933576A
JPH0933576A JP7333838A JP33383895A JPH0933576A JP H0933576 A JPH0933576 A JP H0933576A JP 7333838 A JP7333838 A JP 7333838A JP 33383895 A JP33383895 A JP 33383895A JP H0933576 A JPH0933576 A JP H0933576A
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煕▲福▼ 姜
Hyun J Kim
賢庭 金
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Abstract

(57)【要約】 【課題】夲発明の目的は、印加する電圧の上昇スロープ
の形態にかかわらず、電源の供給を正確に感知し得る電
源供給感知回路を提供しようとするものである。 【解決手段】直接印加する外部電圧と、所定時間遅延さ
れて印加する外部電圧とのレベルを比較し、差動増幅器
制御手段により差動増幅器をイネーブル又はディスエー
ブルさせて、外部電圧の上昇スロープの形態にかかわら
ず、電源の供給を正確に感知し得るように電源供給感知
回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】夲発明は、電源供給感知回路(P
ower−up TransitionDetecti
on Circuit)に係るもので、詳しくは、印加
する電圧が多様な形態の上昇スロープ(Ramping
Slope)を有していても、電源の供給を正確に感
知し得る電源供給感知回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、各種の集積回路に電源が印加す
ると、ロジックフリップフロップ又はレジスターのよう
な記憶素子(storage Element)は、電
源の供給を感知した後、所定状態に初期化される過程を
経る。該初期化される過程を経る理由は供給されたパワ
ーが安定状態に至る間に、若し外部から予期しない不要
な動作が発生する場合、不利な動作発生から防止するた
めである。このような初期化の過程は、電源供給感知回
路に電源が印加され、電源供給感知パルス(PTD P
ulse;Power−up Transition
Detection Pulse)が発生して、該電源
供給感知パルスが各記憶素子に供給されることにより行
われる。
【0003】そして、このような従来電源供給感知回路
においては、図4に示したように、ゲート端子が接地さ
れソース端子に印加した外部電圧Vddがドレイン端子
に伝達されるPMOSトランジスター1と、該PMOS
トランジスター1のドレイン端子にソース端子が連結さ
れゲート端子及びドレイン端子が相互接続してノードN
D1に連結されるPMOSトランジスター2と、ソース
端子及びドレイン端子が外部電圧と前記ノードND1間
に連結されゲート端子にはインバーター7の出力信号が
フィードバックして印加されるPMOSトランジスター
3と、前記ノードND1にゲート端子が連結されドレイ
ン端子及びソース端子が接地されるNMOSキャパシタ
ー4と、前記ノードND1の出力信号を順次反転する各
インバーター5、6、7と、前記各PMOSトランジス
ター1、2の各ドレイン端子及びソース端子に連結され
るPMOSキャパシター8と、前記インバーター5の出
力端子のノードND2にゲート端子が連結されドレイン
端子及びソース端子が外部電圧に連結されるPMOSキ
ャパシター9と、前記インバーター7の出力信号により
電源供給感知パルスを発生するパルス発生部10と、を
備えていた。
【0004】又、このように構成された従来電源供給感
知回路の作用を説明すると次のようであった。先ず回路
に外部電圧が印加すると、該電圧は夫々ターンオンされ
たPMOSトランジスター1、2を通ってノードND1
に伝達され、該ノードND1の電圧はNMOSキャパシ
ター4を通って所定時間(R−C遅延時間)遅延された
後、インバーター5に伝達される。従って、前記ノード
ND1の出力信号は、印加された外部電圧が所定時間遅
延された形態に表れ、初期にロー状態であったノードN
D1の電圧はハイ状態に遷移され、該ハイ状態の電圧は
各インバーター5、6、7に印加し、順次反転される。
一方、PMOSトランジスター3は、前記ノードND1
がロー状態の場合、前記インバーター7からハイ状態の
出力信号が印加してターンオフされるが、前記ノードN
D1がハイ状態に遷移されると、前記インバーター7か
らロー状態の出力信号が印加してターンオンされ、前記
ノードND1の状態をハイ状態に維持させる。即ち、該
PMOSトランジスター3は、動作初期に前記ノードN
D1をロー状態に維持させ、R−C遅延後には該ノード
ND1をハイ状態に維持させる。且つ、PMOSトラン
ジスター1からPMOSトランジスター2に流れる電流
の量はPMOSキャパシター8により調整され、前記ノ
ードND1がロー状態の場合、PMOSキャパシター9
によりノードND2はハイ状態になるので、前記インバ
ーター7の出力信号がハイ状態になり、前記PMOSト
ランジスター3はターンオフされる。又、インバーター
7の出力信号がハイ状態からロー状態に遷移されると、
パルス発生部10からは電源供給感知パルスが発生され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このように構
成された従来電源供給感知回路においては、印加する外
部電圧の上昇が緩慢(Slow Ramping)なと
き及び急激(FastRamping)なときに、電圧
の上昇スロープ(Ramping Slope)の変化
によりノードND1に表れる電圧の遅延時間の変化幅が
大きくなるので、電源の供給を正確に感知することが難
しくなるという不都合な点があった。且つ、電源の供給
が急に中断された後、直ちに再供給される場合も電源の
供給を正確に感知することが難しくなるという不都合な
点があった。
【0006】それで、このような問題点を解決するた
め、夲発明者達は研究を重ねた結果、次のような電源供
給感知回路を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】夲発明の目的は、印加す
る電圧の上昇スロープが多様な形態の場合においても、
電源の供給を正確に感知し得る電源供給感知回路を提供
しようとするものである。
【0008】又、夲発明の他の目的は、電源の供給が供
給中一時中断された後、直ちに再供給されても、該電源
の供給を正確に感知し得る電源供給感知回路を提供しよ
うとするものである。
【0009】そして、このような夲発明の目的は、印加
する外部電圧をノードに伝達するPMOSトランジスタ
ーと、ノードの出力信号を反転する各インバーターと、
それらインバーターの出力信号により電源供給感知信号
の電源供給感知パルスを発生するパルス発生部と、を備
えた電源供給感知回路において、入力する外部電圧を所
定時間遅延させる遅延部と、該遅延部で遅延され一方側
入力端子に印加する外部電圧と、遅延されずに直接他方
側入力端子に印加する外部電圧と、のレベルを比較し、
その結果を出力端子に出力する差動増幅器と、該差動増
幅器の出力信号と外部電圧とを利用し、外部電圧が印加
した初期には前記差動増幅器をイネーブルさせ、前記遅
延部から遅延された外部電圧が安定な状態になるときは
前記差動増幅器をディスエーブルさせる差動増幅器制御
手段と、を備えた電源供給感知回路を提供することによ
り達成される。
【0010】
【作用】外部電圧が電源供給感知回路に印加する場合、
直接印加する外部電圧と、所定時間遅延されて入力する
外部電圧とのレベルが比較され、該外部電圧の状態に従
い差動増幅器がイネーブル又はディスエーブルされ、外
部電圧の上昇スロープの状態に関係なく、電源の供給が
正確に感知される。
【0011】
【実施例】以下夲発明の実施例に対し図面を用いて説明
する。図1に示したように、夲発明に係る電源供給感知
回路の第1実施例においては、遅延せずに入力する外部
電圧Vddと所定時間遅延されて入力する外部電圧のレ
ベルとを比較しその結果を出力する差動増幅器20と、
該差動増幅器20により制御され一方側端子に印加する
外部電圧Vddを所定時間遅延させて該差動増幅器20
に出力する遅延部30と、外部電圧Vddがハイ状態か
らロー状態に遷移されるとき該外部電圧Vddの状態に
従うように第1ノードN1を制御するノード制御部40
と、前記第1ノードN1の電圧状態に従い外部電圧及び
差動増幅器20の反転された出力信号により該差動増幅
器20を所定時間イネーブルさせる差動増幅器イネーブ
ル部50と、外部電圧にソース端子が連結されゲート端
子が接地されドレイン端子が第2ノードN2に連結され
て印加する外部電圧を該第2ノードN2に伝達するPM
OSトランジスター61と、第4ノードN4の出力信号
を反転する各インバーター62ー66と、該インバータ
ー66の出力信号により電源供給感知信号の電源供給感
知パルスを発生するパルス発生部70と、を備えてい
る。
【0012】そして、前記差動増幅器20においては、
一般の差動増幅器であって、二つのNMOSトランジス
ター23、24の各ソース端子の接続点と、電流ソース
を形成するNMOSトランジスター26間に、NMOS
トランジスター25が追加連結されている。前記NMO
Sトランジスター25は、ゲート端子が前記NMOSト
ランジスター23のドレイン端子に接続され、外部電圧
の低い場合においても増幅度を良好にさせる役割を行
う。前記NMOSトランジスター26のゲート端子には
第3ノードN3が接続されている。
【0013】且つ、前記遅延部30においては、前記差
動増幅器20の出力信号により制御され一方側端子に印
加する外部電圧を夫々伝達する各PMOSトランジスタ
ー31ー33と、該PMOSトランジスター33の他方
側端子と前記差動増幅器20の一方側入力端子間に連結
され前記各PMOSトランジスター31ー33から伝達
された外部電圧を充電させ印加した外部電圧を所定時間
遅延させて前記差動増幅器20に出力する各NMOSキ
ャパシター34、35と、を備えている。又、前記ノー
ド制御部40においては、前記各PMOSトランジスタ
ー31ー33と並列に連結されるNMOSトランジスタ
ー42と、該NMOSトランジスター42のゲート及び
ドレイン端子に接続された抵抗41と、を備え、ゲート
及びソース端子は前記第1ノードN1に接続されてい
る。
【0014】更に、前記差動増幅器イネーブル部50に
おいては、前記第2ノードN2に表れる信号を反転する
インバーター51と、前記第1ノードN1の状態に従い
前記第4ノードN4に表れる信号を伝達するNMOSト
ランジスター52と、第3ノードN3にゲート端子が連
結されドレイン端子及びソース端子が共通接続されて外
部電圧の印加されるPMOSキャパシター53と、を備
え、前記第3ノードN3の出力信号が前記差動増幅器2
0のNMOSトランジスター26に印加すると該差動増
幅器20はイネーブル/ディスエーブルされるようにな
っている。このようにそれらノード制御部40及び差動
増幅器イネーブル部50は前記差動増幅器20を制御す
る差動増幅器制御手段として動作される。且つ、前記パ
ルス発生部70においては、前記インバーター66の出
力信号を反転して出力する各インバーター71ー75と
それらインバーター71ー75から反転されて出力する
信号を否定論理積するNANDゲート76と、該NAN
Dゲート76の出力信号を反転して出力するインバータ
ー77と、を備えている。
【0015】このように構成された夲発明に係る電源供
給感知回路の第1実施例の作用を説明すると次のようで
ある。先ず、回路に外部電圧Vddが印加すると、初期
にはNMOSキャパシター34、35により第1ノード
N1がロー状態に維持され、該第1ノードN1のロー状
態によりNMOSトランジスター52はターンオフされ
る。且つ、外部電圧は、接地してターンオン状態のPM
OSトランジスター61を通って第2ノードN2に印加
するので、該第2ノードN2はハイ状態に転換される。
次いで、該第2ノードN2のハイ状態の電圧はインバー
ター51でロー状態に反転され、第4ノードN4にロー
状態として表れるが該ロー状態は前記ターンオフされた
NMOSトランジスター52により第3ノードN3に伝
達されなくなるため該第3ノードN3はプロンディング
され、PMOSキャパシター53のキャパシタンス作用
により該第3ノードN3がハイ状態に上昇される。
【0016】その後、該第3ノードN3のハイ状態によ
りNMOSトランジスター26がターンオンされ、差動
増幅器20の動作が開始される。該差動増幅器20に入
力する電圧としては、NMOSトランジスター24のゲ
ート端子に直接印加する外部電圧と、所定時間遅延され
てNMOSトランジスター23のゲート端子に印加する
電圧と、がある。該NMOSトランジスター23のゲー
ト端子に印加する電圧は外部電圧が各PMOSトランジ
スター31ー33と各NMOSキャパシター34、35
とにより所定時間(R−C遅延時間)遅延して入力され
る。即ち、外部電圧が印加した後前記差動増幅器20が
動作を開示する以前までは、ターンオンされたPMOS
トランジスター61により第2ノードN2はハイ状態を
維持し、該第2ノードN2のハイ状態により各PMOS
トランジスター31ー33は全てターンオフされる。つ
いて、第3ノードN3がハイ状態に遅延され差動増幅器
20が動作すると、該差動増幅器20には電流が各トラ
ンジスター22、24、25、26を夫々通って流れる
ので、前記第2ノードN2に表れる差動増幅器20の出
力信号はロー状態になる。併し、該第2ノードN2は、
接地され恒常ターンオンのPMOSトランジスター61
により入力する外部電圧をハイ状態に維持しようとする
が、該PMOSトランジスター61の与えられた強力な
抵抗値により前記第2ノードN2はロー状態に遷移され
る。
【0017】次いで、該第2ノードN2のロー状態の遷
移により前記各PMOSトランジスター31ー33は全
てターンオンされ、それらターンオンされた各PMOS
トランジスター31ー33と各NMOSキャパシター3
4、35とを外部電圧が順次経てR−C遅延時間だけ遅
延され、該遅延された電圧はNMOSトランジスター2
3のゲート端子に印加される。その後、該NMOSトラ
ンジスター23に印加した電圧は時間が経過するにつれ
て最大レベル(Full Vcc)に上昇され、前記差
動増幅器20に印加した二つの電圧レベルが殆ど同様に
なると、該差動増幅器20の出力端子の第2ノードN2
は再びハイ状態に遷移される。次いで、該第2ノードN
2のハイ状態の電圧がインバーター51のしきい値電圧
を越えると、第4ノードN4の電圧はハイ状態からロー
状態に遷移され、オン状態のNMOSトランジスター5
2を通って第3ノードN3に印加され、差動増幅器20
がディスエーブルして動作が停止される。
【0018】従って、差動増幅器20を通る電流は存在
しなくなるので、前記第2ノードN2は恒常ターンオン
を維持するPMOSトランジスター61により損失なし
に継続ハイ状態を維持し、該第2ノードN2からハイ状
態の遷移信号が発生すると、該遷移信号は各インバータ
ー62ー66を通ってパルス発生部70に印加され、電
源供給感知パルスが発生される。即ち、第2ノードN2
がハイ状態になると電源供給感知パルスが発生され、各
PMOSトランジスター31ー33は全てターンオフさ
れる。
【0019】一方、外部電圧が上昇するとき0VーVd
d、ノード制御部40においては、抵抗41の抵抗値が
極めて協力な値(約5TΩ)に与えられ、NMOSトラ
ンジスター42もゲート及びソース端子が共通接続して
ターンオフされるので、該抵抗41の外部電圧は第1ノ
ードN1に伝達される。しかし、外部電圧がVccから
0Vに降下する場合は、前記NMOSトランジスター4
2のドレイン及びソース端子は相互交換され、それらド
レイン及びソース端子が相互交換されるとゲート及びド
レイン端子が共通接続されるので、NMOSトランジス
ター42はターンオンされ、各NMOSキャパシター3
4、35の充電電圧が直ちに放電される。即ち、該ノー
ド制御部40は、外部電圧が0V→Vddに上昇すると
きは何の役割もしないが、該電圧がVdd→0Vに降下
するときは第1ノードN1の電圧を外部電圧の降下と同
時に降下させ、若し、ハイ状態の外部電圧が0Vに降下
した後再びハイ状態に上昇する場合も、その第1ノード
N1の状態を外部電圧の変化に従い変化させる。従っ
て、第1ノードN1の状態変化によりNMOSトランジ
スター52のスイッチングが制御され、該NMOSトラ
ンジスター52により差動増幅器20が制御されるの
で、夲発明に係る電源供給感知回路は外部電圧の変化を
正確に感知し得るようになる。
【0020】そして、夲発明に係る電源供給感知回路の
第2実施例として次のように構成して使用することもで
きる。即ち、図2に示したように、差動増幅器80と、
遅延部90と、差動増幅器イネーブル部100と、PM
OSトランジスター61と、各インバーター62ー66
及びパルス発生部70(図示されず)と、を備え、それ
ら差動増幅器80、PMOSトランジスター61、各イ
ンバーター62ー66及びパルス発生部70は前記第1
実施例とほぼ同様に構成されるが、その他は次のように
構成されている。前記遅延部90においては、一方側端
子に印加する外部電圧をノードN5に伝達する抵抗91
と、該ノードN5にゲート端子が接続されソース端子及
びドレイン端子が接地されるNMOSキャパシター92
と、を備え、所定時間遅延された外部電圧が前記ノード
N5により前記差動増幅器80のNMOSトランジスタ
ー83に印加されるようになっている。
【0021】且つ、前記作動増幅器イネーブル部100
においては、PMOSキャパシター53の一方側端子に
NMOSトランジスター104が接続され、該PMOS
キャパシター53の他方側端子に抵抗105が接続さ
れ、前記NMOSトランジスター104のゲート及びド
レイン端子は共通接続された後前記PMOSキャパシタ
ー53を通って外部電圧に連結され、該NMOSトラン
ジスター104のソース端子はNMOSトランジスター
52のゲート端子に接続されている。前記抵抗105の
一方側端子は前記PMOSキャパシター53を通って外
部電圧に連結され、他方側端子はノードN8に接続され
ている。前記NMOSトランジスター52のゲート端子
は抵抗106及びNMOSトランジスター86のソース
端子を通って接地されている。
【0022】このように構成された夲発明に係る電源供
給感知回路の第2実施例の作用に対し、前記第1実施例
と異なる部分を説明すると次のようである。即ち、NM
OSトランジスター52はNMOSトランジスター10
4により制御され、若し、印加する外部電圧が前記NM
OSトランジスター104のしきい値を越えると、該N
MOSトランジスター104がターンオンされるので、
該ターンオンされたNMOSトランジスター104のソ
ース端子に表れる電圧は前記NMOSトランジスター5
2のゲート端子に印加し、該NMOSトランジスター5
2はターンオンされる。次いで、外部電圧が0Vの場
合、該NMOSトランジスター52のゲート端子は抵抗
106により接地されるため該NMOSトランジスター
52のターンオフ状態が確実に維持される。且つ、動作
の初期に、前記PMOSキャパシター53及び抵抗10
5によりノードN8の状態はハイ状態に遷移される。
【0023】又、夲発明に係る電源供給感知回路におい
ては、図3(A)(B)(C)に夫々示したように、5
V、3V、2Vの外部電圧が夫々電源供給感知回路に印
加する場合、それら上昇するパワーのスロープには関係
なく、パワーアップ切換パルスが正確に発生されという
ことがわかる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、夲発明に係る電源
供給感知回路においては、差動増幅器に直接印加する電
圧と遅延して入力する電圧との差を利用し、該差動増幅
器を制御するようになっているため、回路に印加する電
圧の上昇スロープが多様な形態の場合においても、電源
の供給を正確に感知し得るという効果がある。
【0025】又、PMOSトランジスター及びNMOS
キャパシターを用い、入力電圧の遅延時間を調整するよ
うになっているため、電源供給感知パルスの発生時点を
適宜に制御し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】夲発明に係る電源供給感知回路の第1実施例を
示した回路図である。
【図2】夲発明に係る電源供給感知回路の第2実施例を
示した回路図でる。
【図3】(A)−(C)は、印加する多様な形態の電圧
に応ずる電源供給感知パルスの検出実験結果を示した図
面である。
【図4】従来電源供給感知回路図である。
【符号の説明】
20、80:差動増幅器 30、90:遅延部 40:ノード制御部 41、105、106:抵抗 42、52、104:NMOSトランジスター 50、100:差動増幅器イネーブル部 53:PMOSキャパシター 61:PMOSトランジスター 70:パルス発生部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】印加する外部電圧をノードに伝達するPM
    OSトランジスターと、ノードの出力信号を反転する各
    インバーターと、それらインバーターの出力信号により
    電源供給感知信号の電源供給感知パルスを発生するパル
    ス発生部と、を備えた電源供給感知回路において、 入力する外部電圧を所定時間遅延させる遅延部と、 該遅延部で遅延され一方側入力端子に印加する外部電圧
    と、遅延されずに直接他方側入力端子に印加する外部電
    圧とのレベルを比較し、その結果を出力端子に出力する
    差動増幅器と、 該差動増幅器の出力信号と外部電圧とを利用し、外部電
    圧が印加した初期には前記差動増幅器をイネーブルさ
    せ、前記遅延部から遅延された外部電圧が安定状態にな
    るときは前記差動増幅器をディスエーブルさせる差動増
    幅器制御手段と、を備えた電源供給感知回路。
  2. 【請求項2】前記遅延部は、前記差動増幅器の出力信号
    により制御され一方側端子に印加する外部電圧を他方側
    端子に伝達するように直列連結された一つ以上のトラン
    ジスターと、 該トランジスターの出力端子にゲート端子が連結され、
    ドレイン端子及びソース端子は接地され、該トランジス
    ターから印加する電圧を充電するように並列連結された
    一つ以上のキャパシターと、を備え、それら一つ以上の
    トランジスター及び一つ以上のキャパシターの接続点か
    ら出力する電圧を電気差動増幅器の一方側入力端子に出
    力する請求項1記載の電源供給感知回路。
  3. 【請求項3】前記一つ以上のトランジスターは、PMO
    Sトランジスターである請求項2記載の電源供給感知回
    路。
  4. 【請求項4】前記一つ以上のトランジスターは、外部電
    圧端子と前記一つ以上のキャパシターとの間に連結され
    た抵抗により交替して使用することもできる請求項2記
    載の電源供給感知回路。
  5. 【請求項5】前記差動増幅器制御手段は、 外部電圧が印加するとき所定制御信号により制御され前
    記差動増幅器の反転された信号をスイッチングするNM
    OSトランジスター(52)と、 該NMOSトランジスター(52)がターンオフされる
    ときプロッティングされ、ドレイン端子及びソース端子
    の接続点に印加する外部電圧を充電させ、前記NMOS
    トランジスター(52)がターンオンされロー状態の信
    号がゲート端子に入力すると、前記差動増幅器をディス
    エーブルさせる制御信号を出力するPMOSキャパシタ
    ー(53)と、を備えた請求項1記載の電源供給感知回
    路。
  6. 【請求項6】前記所定制御信号は、ドレイン端子に外部
    電圧が印加され、ソース端子はゲート端子と共通に接続
    され、前記遅延部及び差動増幅器の一方側入力端子の接
    続点に連結されたNMOSトランジスター(42)と、 該NMOSトランジスター(42)のゲート端子及びソ
    ース端子の接続点に連結された抵抗(41)と、の接続
    点から出力するようになる請求項5記載の電源供給感知
    回路。
  7. 【請求項7】前記所定制御信号は、ゲート端子及びドレ
    イン端子の共通接続端子に外部電圧が印加されるNMO
    Sトランジスター(104)のソース端子から出力する
    ようになる請求項5記載の電源供給感知回路。
  8. 【請求項8】前記NMOSトランジスター(52)は、
    該NMOSトランジスター(52)のゲート端子が抵抗
    (106)を通って接地される請求項5記載の電源供給
    感知回路。
  9. 【請求項9】前記PMOSキャパシター(53)は、該
    PMOSキャパシター(53)のドレイン端子及びソー
    ス端子の接続点が抵抗(105)を通ってゲート端子に
    連結される請求項5記載の電源供給感知回路。
  10. 【請求項10】前記差動増幅器の出力端子には、ドレイ
    ン端子が連結されソース端子には外部電圧が印加されゲ
    ート端子は接地されるPMOSトランジスター(61)
    が備えられ、該差動増幅器がディスエーブルされるとき
    出力端子の電圧を一定に維持させる請求項1記載の電源
    供給感知回路。
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