JPH10105255A - 低電圧検知回路 - Google Patents

低電圧検知回路

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JPH10105255A
JPH10105255A JP8253173A JP25317396A JPH10105255A JP H10105255 A JPH10105255 A JP H10105255A JP 8253173 A JP8253173 A JP 8253173A JP 25317396 A JP25317396 A JP 25317396A JP H10105255 A JPH10105255 A JP H10105255A
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JP
Japan
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circuit
voltage
power supply
digital signal
low
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Withdrawn
Application number
JP8253173A
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English (en)
Inventor
Yoshihito Miura
慶仁 三浦
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源電圧のノイズに影響されず、電源電圧が
低電圧判定レベルより低下したことを検知できる低電圧
検知回路を提供する。 【解決手段】 第一定電圧回路1aは定電圧を生成し、
昇圧回路3は低電圧判定レベルに昇圧し、第一遅延回路
5aは低電圧判定レベルの電圧を電源とし、基準デジタ
ル信号S1を出力する。第二遅延回路5bはVDDが低
電圧判定レベル未満の際、基準デジタル信号S1より遅
延した遅延デジタル信号S2を出力する。第一比較回路
7aは遅延デジタル信号S2が基準デジタル信号S1よ
り遅延してると検知し、あるサンプリング検知期間で低
電圧検知信号Qを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電源電圧の低下を検
知し、この電源電圧で動作する回路全体の誤動作を防ぐ
低電圧検知回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路が動作するにはある電圧
値を有する電源電圧(VDD)が当然必要であるが、こ
のVDDがあるレベルより低下すると回路が誤動作を起
こしたり、停止したりする。これを防ぐために従来か
ら、VDDがあるレベルより低下すると、自動的に動作
リセットなどを行う低電圧検知回路が備えられている。
【0003】図5は従来の低電圧検知回路の構成を示す
ブロック図である。この低電圧検知回路は、VDDから
低電圧判定レベルとなる定電圧(Vreg )を生成する定
電圧回路11と、このVreg とVDDを抵抗分圧したV
ref とを比較する比較回路13とを有する。Vref がV
reg よりも低下すると、比較回路13から低電圧検知信
号Qが出力されることにより、回路全体を動作リセット
などして誤動作を防いでいる。
【0004】図6は比較回路13の比較タイミングを説
明するためのタイミング図である。ノイズが載ったVre
f が徐々に低下し、Vreg (この例では2V)よりも初
めて低くなったA点で低電圧検知信号Qが変化してい
る。しかしながらA点ではノイズのために瞬間的にVre
g よりも低下したのであり、本来ならばB点において初
めて検知されるべきである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の低電
圧検知回路では、アナログ電圧Vref を定電圧Vreg で
比較判定していたので、電源電圧VDDにノイズがある
とこれがそのままVrefに載ってしまい、このノイズに
よってVreg よりも低下したと検知されてしまう。図6
に示したような、瞬間的な低下でも検知して動作リセッ
トなどを行ってしまうという欠点があった。
【0006】本発明は以上のような問題に鑑みて成され
たものであり、その目的は電源電圧のノイズに影響され
ること無く、電源電圧が低電圧判定レベルよりも低下し
たことを検知できる低電圧検知回路を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の第1の発明の特徴は、電源電圧から低電
圧判定レベルよりも低い定電圧を生成する定電圧回路
と、該定電圧回路で生成された定電圧を低電圧判定レベ
ルに昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇圧された低電
圧判定レベルの電圧を電源とし、クロックに同期して基
準デジタル信号を出力する第一遅延回路と、前記電源電
圧を電源とすることによって該電源電圧が低電圧判定レ
ベル未満の際に前記基準デジタル信号よりも遅延した遅
延デジタル信号を前記クロックに同期して出力する第二
遅延回路と、前記基準デジタル信号および遅延デジタル
信号を比較して前記電源電圧の低電圧検知信号を出力す
る比較回路とを備えたことにある。
【0008】この第1の発明によれば、電源電圧が低電
圧判定レベルよりも低下すると、第二遅延回路から出力
される遅延デジタル信号が第一遅延回路から出力される
基準デジタル信号よりも遅延するので、この遅延で比較
回路は電源電圧の低下を検知することができる。
【0009】第2の発明の特徴は、第1の発明におい
て、前記比較回路から前記低電圧検知信号が出力される
ことにより、前記電源電圧で動作している外部回路の動
作周波数を下げることにある。
【0010】この第2の発明によれば、動作周波数を下
げることにより、低電圧期間中は外部回路を低速動作さ
せることができる。
【0011】第3の発明の特徴は、電源電圧から第一低
電圧判定レベルよりも低い定電圧を生成する第一定電圧
回路と、該第一定電圧回路で生成された定電圧を第一低
電圧判定レベルに昇圧する昇圧回路と、該昇圧回路で昇
圧された第一低電圧判定レベルの電圧を電源とし、クロ
ックに同期して第一基準デジタル信号を出力する第一遅
延回路と、前記電源電圧を電源とすることによって該電
源電圧が第一低電圧判定レベル未満の際に前記第一基準
デジタル信号よりも遅延した遅延デジタル信号を前記ク
ロックに同期して出力する第二遅延回路と、前記第一基
準デジタル信号および遅延デジタル信号を比較して前記
電源電圧の第一低電圧検知信号を出力する第一比較回路
と、前記電源電圧から第一低電圧判定レベルよりも低い
第二低電圧判定レベルの定電圧を生成する第二定電圧回
路と、該第二定電圧回路で生成された第二低電圧判定レ
ベルの定電圧を電源とし、前記クロックに同期して第二
基準デジタル信号を出力する第三遅延回路と、前記第二
基準デジタル信号および前記第二遅延回路から出力され
る遅延デジタル信号を比較して前記電源電圧の第二低電
圧検知信号を出力する第二比較回路とを備えたことにあ
る。
【0012】この第3の発明によれば、第一低電圧判定
レベルとこれよりも低い第二低電圧判定レベルの2段階
の低電圧判定レベルを設けているので、電源電圧が第一
低電圧判定レベル未満かつ第二低電圧判定レベル以上の
期間中と、第二低電圧判定レベル未満の期間中とで外部
回路に対する制御を変えることができる。
【0013】第4の発明の特徴は、第3の発明におい
て、前記第一比較回路から前記第一低電圧検知信号が出
力されることにより、前記電源電圧で動作している外部
回路の動作周波数を下げ、前記第二比較回路から前記第
二低電圧検知信号が出力されることにより、前記外部回
路の動作モードを切り換えることにある。
【0014】この第4の発明によれば、電源電圧が第一
低電圧判定レベル未満かつ第二低電圧判定レベル以上の
期間中は外部回路を低速動作させ、第二低電圧判定レベ
ル未満の期間中は回路全体を停止させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の第一実施形態に係わ
る低電圧検知回路の構成を示すブロック図である。同図
における低電圧検知回路は、第一定電圧回路1a、昇圧
回路3、第一遅延回路5a、第二遅延回路5b、および
第一比較回路7aから構成されている。
【0016】第一定電圧回路1aは、電源電圧VDDか
ら低電圧判定レベルよりも低い定電圧を生成し、昇圧回
路3へ与える。昇圧回路3は、与えられた定電圧を低電
圧判定レベルに昇圧し、第一遅延回路5aへ供給する。
第一遅延回路5aは、供給された低電圧判定レベルの電
圧を電源とし、クロックCKに同期して基準デジタル信
号S1を第一比較回路7aへ出力する。
【0017】第二遅延回路5bは、VDDを電源とし、
第一遅延回路5aと同様にクロックCKに同期してデジ
タル信号S2を第一比較回路7aへ出力する。この第二
遅延回路5bは、VDDが低電圧判定レベル未満となる
と、基準デジタル信号S1よりも立ち下がりが遅延した
遅延デジタル信号S2を出力するものである。第一比較
回路7aは、基準デジタル信号S1および遅延デジタル
信号S2を比較し、遅延デジタル信号S2が基準デジタ
ル信号S1よりも遅延していると検知した期間をサンプ
リングする。さらに第一比較回路7aは、あらかじめ定
められたサンプリング期間になると、VDDが低電圧判
定レベル未満となったことを知らせる低電圧検知信号Q
を出力するものである。
【0018】次に第一実施形態に係わる低電圧検知回路
の動作を図2のタイミング図を参照しながら説明する。
なお、例としてVDDを3V、低電圧判定レベルを2V
として説明する。まずVDD≧2Vの場合(図2
(A))は、第一定電圧回路1aから定電圧1Vが生成
され、昇圧回路3によって低電圧判定レベルの2Vに昇
圧される。この2Vを電源電圧とする第一遅延回路5a
からは、クロックCKに同期した基準デジタル信号S1
が出力される。一方、VDDを電源とする第二遅延回路
5bからは、遅延していないデジタル信号S2がクロッ
クCKに同期して出力される。第一比較回路7aでは、
デジタル信号S2が基準デジタル信号S1よりも遅延し
ていないために検知されず、低電圧検知信号Qは出力さ
れない。
【0019】VDD<2V(例えば1.5V)の場合
(図2(B))は、第一定電圧回路1a、昇圧回路3、
および第一遅延回路5aの動作は前述と同様である。V
DDを電源とする第二遅延回路5bからは、VDDが低
電圧判定レベルの2V未満であるため、基準デジタル信
号S1よりも遅延した遅延デジタル信号S2がクロック
CKに同期して出力される。第一比較回路7aでは、遅
延デジタル信号S2が基準デジタル信号S1よりも遅延
していると検知され、検知期間がサンプリングされる。
あらかじめ定められたサンプリング期間aになると、低
電圧検知信号Qが出力される。
【0020】図2(B)におけるA点、B点は、図6で
示した従来のタイミング図におけるA点、B点に対応し
たものであるが、従来の低電圧検知回路ではA点で検知
されたのに比べ、第一実施形態の低電圧検知回路では電
源ノイズに影響されないため、B点で検知することがで
きる。また第一実施形態の低電圧検知回路では、デジタ
ル信号で低電圧を検知しているため、外部回路に対する
制御が行いやすくなる。例えば低電圧検知信号Qの出力
を受け、VDDで動作している外部回路の動作周波数を
下げ、VDD<2Vの期間中は低速動作させることがで
きる。マイコンなどでは発信周波数を4MHzから2M
Hzに下げることができる。
【0021】図3は本発明の第二実施形態に係わる低電
圧検知回路の構成を示すブロック図である。同図におい
て第一定電圧回路1a、昇圧回路3、第一遅延回路5
a、第二遅延回路5b、および第一比較回路7aは、図
1で示した第一実施形態の構成と同様なものである。第
二実施形態ではさらに第二定電圧回路1b、第三遅延回
路5c、および第二比較回路7bが追加された構成とな
っており、昇圧回路3で昇圧される第一低電圧判定レベ
ルと、これより低い第二定電圧回路1bで生成される第
二低電圧判定レベルの2段階の低電圧判定レベルを設け
るようにしたものである。
【0022】第二定電圧回路1bは、VDDから第一低
電圧判定レベルよりも低い第二低電圧判定レベルの定電
圧を生成し、第三遅延回路5cへ供給する。第三遅延回
路5cは、供給された第二低電圧判定レベルの定電圧を
電源とし、クロックCKに同期して第二基準デジタル信
号S3を第二比較回路7bへ出力する。第二遅延回路5
bは、第一実施形態とほぼ同様であるが、VDDが第一
低電圧判定レベル未満となると、第一基準デジタル信号
S1よりも立ち下がりが遅延した遅延デジタル信号S2
を出力すると共に、さらに第二低電圧判定レベル未満と
なると、第二基準デジタル信号S3よりも遅延した遅延
デジタル信号S2を第一比較回路7aおよび第二比較回
路7bへ出力するものである。
【0023】第二比較回路7bは、第二基準デジタル信
号S3および遅延デジタル信号S2を比較し、遅延デジ
タル信号S2が第二基準デジタル信号S3よりも遅延し
ていると検知した期間をサンプリングする。さらに第二
比較回路7bは、あらかじめ定められたサンプリング期
間になると、VDDが第二低電圧判定レベル未満となっ
たことを知らせる第二低電圧検知信号Q2を出力するも
のである。
【0024】このように第二実施形態に係わる低電圧検
知回路は構成されており、次にこの低電圧検知回路の動
作を図4のタイミング図を参照しながら説明する。な
お、例としてVDDを3V、第一低電圧判定レベルを2
V、第二低電圧判定レベルを1.5Vとして説明する。
まずVDD≧2Vの場合(図4(A))は、第一定電圧
回路1a、昇圧回路3、第一遅延回路5a、第二遅延回
路5b、および第一比較回路7aの動作は第一実施形態
と同様である。第二定電圧回路1bから第二低電圧判定
レベルの1.5Vが生成され、この1.5Vを電源電圧
とする第三遅延回路5cから第二基準デジタル信号S3
がクロックCKに同期して出力される。第二比較回路7
bにおいても第一比較回路7aと同様、デジタル信号S
2が第二基準デジタル信号S3よりも遅延していないた
めに検知されず、第二低電圧検知信号Q2は出力されな
い。
【0025】次に1.5V≦VDD<2Vの場合(図4
(B))も、第一定電圧回路1a、昇圧回路3、第一遅
延回路5a、第二遅延回路5b、および第一比較回路7
aの動作は第一実施形態と同様である。すなわちVDD
が第一低電圧判定レベルの2V未満であるため、遅延デ
ジタル信号S2は第一基準デジタル信号S1よりも遅延
し、第一比較回路7aからはあらかじめ定められたサン
プリング期間bになると、第一低電圧検知信号Q1が出
力される。
【0026】一方、第二定電圧回路1bと第三遅延回路
5cの動作は前述と同様であり、第二基準デジタル信号
S3が出力されるが、VDDが第二低電圧判定レベルの
1.5V以上であるため、デジタル信号S2は第二基準
デジタル信号S3よりも遅延せず、第二比較回路7bか
ら第二低電圧検知信号Q2は出力されない。
【0027】VDD<1.5Vの場合(図4(C))
は、VDDが第二低電圧判定レベルの1.5V未満であ
るため、遅延デジタル信号S2は第一基準デジタル信号
S1よりは勿論のこと第二基準デジタル信号S3よりも
遅延する。この結果、第一比較回路7aからはあらかじ
め定められたサンプリング期間c1になると第一低電圧
検知信号Q1が出力され、第二比較回路7bからはあら
かじめ定められたサンプリング期間c2になると第二低
電圧検知信号Q2が出力される。
【0028】このように第二実施形態の低電圧検知回路
では、2段階の低電圧判定レベルを設けているので、第
一低電圧判定レベル未満かつ第二低電圧判定レベル以上
の期間中と、第二低電圧判定レベル未満の期間中とで外
部回路に対する制御を変えることができる。例えば1.
5V≦VDD<2Vの期間中は外部回路を低速動作さ
せ、VDD<1.5Vの期間中は回路全体を停止させる
など動作モードを切り換えることができる。
【0029】
【発明の効果】以上、本発明の低電圧検知回路によれ
ば、電源電圧のノイズに影響されること無く、電源電圧
が低電圧判定レベルよりも低下したことを検知し、低下
の程度に応じて外部回路を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係わる低電圧検知回路
の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の第一実施形態の動作を説明するための
タイミング図。
【図3】本発明の第二実施形態に係わる低電圧検知回路
の構成を示すブロック図。
【図4】本発明の第二実施形態の動作を説明するための
タイミング図。
【図5】従来の低電圧検知回路を示すブロック図。
【図6】従来の低電圧検知回路の比較タイミングを説明
するためのタイミング図。
【符号の説明】 1a 第一定電圧回路 1b 第二定電圧回路 3 昇圧回路 5a 第一遅延回路 5b 第二遅延回路 5c 第三遅延回路 7a 第一比較回路 7b 第二比較回路 S1 第一基準デジタル信号 S2 遅延デジタル信号 S3 第二基準デジタル信号 Q1 第一低電圧検知信号 Q2 第二低電圧検知信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03K 17/24 G06F 1/00 333C

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧から低電圧判定レベルよりも低
    い定電圧を生成する定電圧回路と、 該定電圧回路で生成された定電圧を低電圧判定レベルに
    昇圧する昇圧回路と、 該昇圧回路で昇圧された低電圧判定レベルの電圧を電源
    とし、クロックに同期して基準デジタル信号を出力する
    第一遅延回路と、 前記電源電圧を電源とすることによって該電源電圧が低
    電圧判定レベル未満の際に前記基準デジタル信号よりも
    遅延した遅延デジタル信号を前記クロックに同期して出
    力する第二遅延回路と、 前記基準デジタル信号および遅延デジタル信号を比較し
    て前記電源電圧の低電圧検知信号を出力する比較回路と
    を備えたことを特徴とする低電圧検知回路。
  2. 【請求項2】 前記比較回路から前記低電圧検知信号が
    出力されることにより、前記電源電圧で動作している外
    部回路の動作周波数を下げることを特徴とする請求項1
    記載の低電圧検知回路。
  3. 【請求項3】 電源電圧から第一低電圧判定レベルより
    も低い定電圧を生成する第一定電圧回路と、 該第一定電圧回路で生成された定電圧を第一低電圧判定
    レベルに昇圧する昇圧回路と、 該昇圧回路で昇圧された第一低電圧判定レベルの電圧を
    電源とし、クロックに同期して第一基準デジタル信号を
    出力する第一遅延回路と、 前記電源電圧を電源とすることによって該電源電圧が第
    一低電圧判定レベル未満の際に前記第一基準デジタル信
    号よりも遅延した遅延デジタル信号を前記クロックに同
    期して出力する第二遅延回路と、 前記第一基準デジタル信号および遅延デジタル信号を比
    較して前記電源電圧の第一低電圧検知信号を出力する第
    一比較回路と、 前記電源電圧から第一低電圧判定レベルよりも低い第二
    低電圧判定レベルの定電圧を生成する第二定電圧回路
    と、 該第二定電圧回路で生成された第二低電圧判定レベルの
    定電圧を電源とし、前記クロックに同期して第二基準デ
    ジタル信号を出力する第三遅延回路と、 前記第二基準デジタル信号および前記第二遅延回路から
    出力される遅延デジタル信号を比較して前記電源電圧の
    第二低電圧検知信号を出力する第二比較回路とを備えた
    ことを特徴とする低電圧検知回路。
  4. 【請求項4】 前記第一比較回路から前記第一低電圧検
    知信号が出力されることにより、前記電源電圧で動作し
    ている外部回路の動作周波数を下げると共に、前記第二
    比較回路から前記第二低電圧検知信号が出力されること
    により、前記外部回路の動作モードを切り換えることを
    特徴とする請求項3記載の低電圧検知回路。
JP8253173A 1996-09-25 1996-09-25 低電圧検知回路 Withdrawn JPH10105255A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005000A (ja) * 2006-06-20 2008-01-10 Sanyo Electric Co Ltd 低電圧検知リセット回路
JP2012205310A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Freescale Semiconductor Inc 選択可能閾値リセット回路

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