JP5322457B2 - Voltage comparison device, electronic system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、メモリなどの大量の素子を備えた半導体装置に印加される電源電圧を基準電圧と比較して、電源電圧が基準電圧よりも高電圧か否かを検知する電圧比較装置、及びこのような電圧比較装置を備えた電子システムに関する。 The present invention relates to a voltage comparison device that detects whether or not a power supply voltage is higher than a reference voltage by comparing a power supply voltage applied to a semiconductor device including a large number of elements such as a memory with a reference voltage, and this The present invention relates to an electronic system including such a voltage comparison device.
従来の電圧比較装置として、例えば半導体装置に入力される電源電圧と所定の基準電圧とを比較して、電源電圧が半導体装置の正常動作に充分な電圧であるかを検知するものがある。検知結果を表す検知信号は、例えば半導体装置のロックアウト(lockout)信号として用いることができる。ロックアウト信号により、電源電圧が正常動作に充分であれば半導体装置が動作状態になり、電源電圧が正常動作に不充分であれば半導体装置が非動作状態になる。 As a conventional voltage comparison device, for example, there is one that compares a power supply voltage input to a semiconductor device with a predetermined reference voltage to detect whether the power supply voltage is sufficient for normal operation of the semiconductor device. The detection signal representing the detection result can be used as a lockout signal of a semiconductor device, for example. If the power supply voltage is sufficient for normal operation by the lockout signal, the semiconductor device enters an operating state, and if the power supply voltage is insufficient for normal operation, the semiconductor device enters a non-operating state.
電源電圧は、フラッシュメモリなどのように大量の素子を有する半導体装置に印加される場合に、不安定な動きになることがある。例えば、ロックアウト信号により半導体装置が動作状態になると、負荷が急激に増加するために、電源電圧が降下する。電源電圧が基準電圧以上になると半導体装置が動作状態になるので、このような電圧降下は、電源電圧が基準電圧以上になった直後に発生する。電圧降下により、電源電圧が再び基準電圧以下になる。電圧比較装置がこれを検知すると、ロックアウト信号がすぐに切り替わる。これにより、半導体装置は動作状態になった直後に非動作状態になり、動作が不安定になって半導体装置の誤動作の原因になる。同様のことは、電源電圧を下げて半導体装置を非動作状態にする場合にも発生する。 When the power supply voltage is applied to a semiconductor device having a large number of elements such as a flash memory, it may be unstable. For example, when the semiconductor device is brought into an operating state by a lockout signal, the load is rapidly increased, so that the power supply voltage is decreased. Since the semiconductor device enters an operating state when the power supply voltage becomes equal to or higher than the reference voltage, such a voltage drop occurs immediately after the power supply voltage becomes equal to or higher than the reference voltage. Due to the voltage drop, the power supply voltage becomes lower than the reference voltage again. When the voltage comparator detects this, the lockout signal switches immediately. As a result, the semiconductor device enters a non-operating state immediately after entering the operating state, and the operation becomes unstable, causing a malfunction of the semiconductor device. The same thing occurs when the power supply voltage is lowered to place the semiconductor device in a non-operating state.
このような電源電圧による半導体装置の不安定動作を防止するために、特許文献1、2の発明が提案されている。特許文献1、2には、基準電圧を2種類用意しておき、これを切り換えて用いる技術が記載されている。特許文献1、2では、電源電圧が基準電圧以上になると基準電圧を下げる。これにより、電源電圧の電圧降下があっても、電源電圧が基準電圧以下になることを防止して検知信号が切り替わらないようになっている。
特許文献1、2の発明では、基準電圧は予め決められた2種類しか取ることができない。そのために、電源電圧の電圧降下が予想以上であれば、上記の問題を解決することができず、半導体装置の動作を安定させることができない。
In the inventions of
本発明は、このような問題に鑑みて、電源電圧のような入力電圧の電圧降下及び電圧上昇に対応した電圧比較装置を提供することを主たる課題とする。 In view of such problems, it is a main object of the present invention to provide a voltage comparison device that can cope with a voltage drop and a voltage rise of an input voltage such as a power supply voltage.
以上の課題を解決する本発明の電圧比較装置は、所定の基準電圧と入力電圧とを比較して、前記入力電圧が前記基準電圧よりも低い場合に第1状態になり、前記入力電圧が前記基準電圧よりも高い場合に第2状態になる検知信号を出力する比較器と、前記入力電圧の候補となる複数の候補電圧を出力可能とし、前記検知信号が前記第1状態の場合は前記複数の候補電圧のうち前記入力電圧よりも低い候補電圧を新たな入力電圧として前記比較器へ出力し、前記検知信号が前記第2状態の場合は前記複数の候補電圧のうち前記入力電圧よりも高い候補電圧を新たな入力電圧として前記比較器へ出力する入力電圧生成回路と、を備える。 The voltage comparison device of the present invention that solves the above problems compares a predetermined reference voltage with an input voltage, and enters the first state when the input voltage is lower than the reference voltage. A comparator that outputs a detection signal that enters a second state when it is higher than a reference voltage, and a plurality of candidate voltages that are candidates for the input voltage can be output, and when the detection signal is in the first state, the plurality of A candidate voltage lower than the input voltage is output to the comparator as a new input voltage, and when the detection signal is in the second state, the candidate voltage is higher than the input voltage among the plurality of candidate voltages An input voltage generation circuit that outputs the candidate voltage as a new input voltage to the comparator.
従来のこの種の電圧比較装置は、上述の通り、基準電圧よりも電源電圧が高くなった場合に基準電圧を下げて、電源電圧の電圧降下があっても、電源電圧が基準電圧より低くなることを防止している。
本発明の電圧比較装置は、従来とは逆に、入力電圧が基準電圧よりも高い場合に入力電圧をさらに高くする。これにより入力電圧が電源電圧と同様に電圧降下があっても、基準電圧以下になることを防止できる。また、入力電圧が基準電圧よりも低い場合に入力電圧をさらに低くする。これにより入力電圧に電圧上昇があっても、基準電圧以上になることを防止できる。
As described above, this type of conventional voltage comparison device lowers the reference voltage when the power supply voltage becomes higher than the reference voltage, and the power supply voltage becomes lower than the reference voltage even if the power supply voltage drops. To prevent that.
Contrary to the conventional case, the voltage comparison apparatus of the present invention further increases the input voltage when the input voltage is higher than the reference voltage. As a result, even if the input voltage has a voltage drop similar to the power supply voltage, it can be prevented that the input voltage becomes lower than the reference voltage. Further, when the input voltage is lower than the reference voltage, the input voltage is further lowered. As a result, even if the input voltage increases, it can be prevented that the input voltage exceeds the reference voltage.
本発明では、前記入力電圧生成回路が、例えば、電源電圧を分圧して前記複数の候補電圧を出力する分圧回路と、前記検知信号が前記第1状態の場合に、最も低電圧の候補電圧を出力し、前記検知信号が前記第2状態の場合に、残りの候補電圧で前記入力電圧よりも高い候補電圧の一つを出力する切替回路と、を備える。電源電圧を分圧することで候補電圧を生成するために、容易に電源電圧の変化に応じて電圧値が変化する候補電圧を得ることができる。
前記切替回路は、例えば、前記残りの候補電圧で前記入力電圧よりも高い候補電圧の一つが入力される第1トランスファゲートと、前記最も低電圧の候補電圧が入力される第2トランスファゲートとを有している。前記検知信号が前記第1状態の場合に前記第2トランスファゲートが導通状態になり、前記検知信号が前記第2状態の場合に前記第1トランスファゲートが導通状態になる。
In the present invention, the input voltage generation circuit, for example, a voltage dividing circuit that divides a power supply voltage and outputs the plurality of candidate voltages, and the lowest candidate voltage when the detection signal is in the first state. And a switching circuit that outputs one of the remaining candidate voltages that is higher than the input voltage when the detection signal is in the second state. In order to generate a candidate voltage by dividing the power supply voltage, it is possible to easily obtain a candidate voltage whose voltage value changes in accordance with a change in the power supply voltage.
The switching circuit includes, for example, a first transfer gate that receives one of the remaining candidate voltages that is higher than the input voltage, and a second transfer gate that receives the lowest candidate voltage. Have. When the detection signal is in the first state, the second transfer gate is in a conductive state, and when the detection signal is in the second state, the first transfer gate is in a conductive state.
また、入力電圧生成回路は、前記残りの候補電圧で前記入力電圧より高い候補電圧を一つ選択して前記切替回路に入力する選択回路をさらに備えてもよい。
このような選択回路は、例えば、前記残りの候補電圧がそれぞれ一つずつ入力される前記残りの候補電圧と同数のトランスファゲートを備え、いずれか一つのトランスファゲートが常に導通状態になるように構成される。
The input voltage generation circuit may further include a selection circuit that selects one candidate voltage higher than the input voltage among the remaining candidate voltages and inputs the selected candidate voltage to the switching circuit.
Such a selection circuit includes, for example, the same number of transfer gates as the remaining candidate voltages to which the remaining candidate voltages are input one by one, and any one transfer gate is always in a conductive state. Is done.
本発明の電子システムは、以上のような本発明の電圧比較装置と、前記検知信号が第2状態の場合に動作状態になる半導体装置と、を備えている。上記のような電圧比較装置を用いるために、検知信号が電源電圧の不安定さに影響を受けることなく安定しており、半導体装置の誤動作も防止できる。半導体装置は、メモリ装置、CPU(Central Processing Unit)など、どのような装置であってもよい。 An electronic system of the present invention includes the voltage comparison device of the present invention as described above and a semiconductor device that is in an operating state when the detection signal is in the second state. Since the voltage comparison device as described above is used, the detection signal is stable without being affected by the instability of the power supply voltage, and the malfunction of the semiconductor device can be prevented. The semiconductor device may be any device such as a memory device or a CPU (Central Processing Unit).
以上のような本発明により、基準電圧よりも入力電圧が高くなった場合にはさらに高い入力電圧に切り替え、基準電圧よりも入力電圧が低くなった場合にはさらに低い入力電圧に切り替えるので、電源電圧の電圧降下或いは電圧上昇の影響を抑えることができる。そのために、電源電圧で動作する半導体装置の動作を安定化させることができる。 According to the present invention as described above, when the input voltage becomes higher than the reference voltage, the input voltage is switched to a higher input voltage, and when the input voltage becomes lower than the reference voltage, the input voltage is switched to a lower input voltage. The influence of voltage drop or voltage rise can be suppressed. Therefore, the operation of the semiconductor device that operates with the power supply voltage can be stabilized.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である電子システムの構成図である。
この電子システムは、比較器2及び入力電圧VCCINを生成する入力電圧生成回路3を備える電圧比較装置1と、電子システム内で用いられる基準電圧VREFを発生する基準電圧発生回路4と、多数のメモリセル6によるメモリセルアレイを有する半導体装置の一例であるメモリ装置5とを有するものである。
本例では、電圧比較装置1、基準電圧発生回路4及びメモリ装置5が、一つの半導体基板上に形成されるものとして説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic system according to an embodiment of the present invention.
This electronic system includes a
In this example, the
電圧比較装置1は、基準電圧発生回路4で生成された基準電圧VREFと入力電圧生成回路3で生成された入力電圧VCCINとを、比較器2で比較する。入力電圧VCCINは、電源電圧VCCの変化に応じて電圧値が変化する。比較器2からは、比較結果として検知信号VCCOKが出力される。検知信号VCCOKは、メモリ装置5のロックアウト信号として用いることができる。
The
基準電圧発生回路4は、電源電圧VCCから基準電圧VREFを発生させる。基準電圧VREFは、電圧比較装置1及びメモリ装置5の他に、電子システム内の図示しない他の装置にも供給される。
The reference
メモリ装置5には、メモリセル6の他に各メモリセル6にデータを書き込む、或いはメモリセル6からデータを読み出すための図示しない周辺回路が含まれている。メモリセル6及びこれらの周辺回路は、検知信号VCCOKによって動作状態及び非動作状態が切り替わるようになっている。メモリ装置5の一部には、後述する第1〜第4制御信号のような設定情報が記憶されている。このような設定情報は動作状態時に読み出される。
検知信号VCCOKが基準電圧VREFよりも入力電圧VCCINが低いことを表している場合(第1状態)、メモリ装置5は非動作状態になる。非動作状態時には、メモリ装置5に電源電圧VCCが印加されない。検知信号VCCOKが基準電圧VREFよりも入力電圧VCCINが高いことを表している場合(第2状態)、メモリ装置5は動作状態になる。動作状態時には、すべてのメモリセル6と周辺回路に電源電圧VCCが印加される。
In addition to the
When the detection signal VCCOK indicates that the input voltage VCCIN is lower than the reference voltage VREF (first state), the
図2は、電圧比較装置1に含まれる入力電圧生成回路3の詳細な構成図である。
入力電圧生成回路3は、負荷回路31及び第1〜第6抵抗R1〜R6が直列に接続された分圧回路30と、第1、第2トランスファゲート33、34及び第1インバータ35を有する切替部32と、選択回路36とを備えている。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the input
The input
分圧回路30は、電源電圧VCCを分圧して、入力電圧VCCINの候補となる候補電圧を出力する。この実施形態では、第1〜第5候補電圧V1〜V5を出力する。分圧回路30は、負荷回路31により電圧降下された電源電圧VCCを第1〜第6抵抗R1〜R6により分圧する。各抵抗間のノードN1〜N5には、第1〜第5候補電圧V1〜V5が生成される。第1〜第4候補電圧V1〜V4は、選択回路36に入力される。最も電圧値の低い第5候補電圧V5は、切替回路32に入力される。第1〜第5候補電圧V1〜V5は、例えば後述する図4の関係を満たすようになっている。第1〜第6抵抗R1〜R6は、このような第1〜第5候補電圧V1〜V5の関係を満たすような抵抗値である。
The voltage dividing
切替回路32は、第5候補電圧V5と、選択回路36により第1〜第4候補電圧V1〜V4から選択された選択電圧VDIDと、のいずれか一方を、検知信号VCCOKに応じて、入力電圧VCCINとして出力する。第1、第2トランスファゲート33、34は、いずれもn型MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタとp型MOSトランジスタとが並列に接続されて構成される。第1トランスファゲート33を構成する各MOSトランジスタのソースが選択回路36に接続される。第1トランスファゲート33には、選択電圧VDIDが入力される。第2トランスファゲート34を構成するMOSトランジスタのソースが、分圧回路30のノードN5に接続される。第2トランスファゲート34には、第5候補電圧V5が入力される。
The switching
検知信号VCCOKは、第1トランスファゲート33のn型MOSトランジスタのゲート及び第2トランスファゲート34のp型MOSトランジスタのゲートに入力される。また、検知信号VCCOKは、第1インバータ35により論理が反転して、第1トランスファゲート33のp型MOSトランジスタのゲート及び第2トランスファゲート34のn型MOSトランジスタのゲートに入力される。 The detection signal VCCOK is input to the gate of the n-type MOS transistor of the first transfer gate 33 and the gate of the p-type MOS transistor of the second transfer gate 34. The detection signal VCCOK is inverted in logic by the first inverter 35 and input to the gate of the p-type MOS transistor of the first transfer gate 33 and the gate of the n-type MOS transistor of the second transfer gate 34.
このような構成のために、切替回路32は、検知信号VCCOKが論理レベル「H」の場合に、第1トランスファゲート33を導通状態にして、選択電圧VDIDを入力電圧VCCINとして出力する。切替回路32は、検知信号VCCOKが論理レベル「L」の場合に、第2トランスファゲート34を導通状態にして、第5候補電圧V5を入力電圧VCCINとして出力する。
Due to such a configuration, when the detection signal VCCOK is at the logic level “H”, the switching
選択回路36の構成を、図3の構成図を用いて説明する。
選択回路36は、第2〜第5インバータ360〜363及び第3〜第6トランスファゲート364〜367を備える。第3〜第6トランスファゲート364〜367は、第1、第2トランスファゲート33、34と同様に、n型MOSトランジスタとp型MOSトランジスタとが並列に接続されて構成される。
第3トランスファゲート364を構成する各MOSトランジスタのソースは、ノードN1に接続される。第4トランスファゲート365を構成する各MOSトランジスタのソースは、ノードN2に接続される。第5トランスファゲート366を構成する各MOSトランジスタのソースは、ノードN3に接続される。第6トランスファゲート367を構成する各MOSトランジスタのソースは、ノードN4に接続される。
The configuration of the selection circuit 36 will be described with reference to the configuration diagram of FIG.
The selection circuit 36 includes second to
The source of each MOS transistor constituting the third transfer gate 364 is connected to the node N1. The sources of the MOS transistors constituting the fourth transfer gate 365 are connected to the node N2. The source of each MOS transistor constituting the fifth transfer gate 366 is connected to the node N3. The sources of the MOS transistors constituting the sixth transfer gate 367 are connected to the node N4.
第2〜第5インバータ360〜363には、第1〜第4制御信号のいずれかが一つずつ入力される。第1〜第4制御信号は、通常、メモリ装置5に記憶されており、メモリ装置5が動作状態になる図示しない制御装置に読み出される。制御装置から第2〜第5インバータ360〜363に第1〜第4制御信号が入力される。第1〜第4制御信号は、使用者により設定可能である。第1〜第4制御信号は、いずれか一つが論理レベル「L」であり残りが論理レベル「H」である。
なお、メモリ装置5が非動作状態の場合には、制御装置により、初期設定として第1〜第4制御信号のいずれか一つが論理レベル「L」に設定される。そのために、メモリ装置5が非動作状態の場合でも、第1〜第4制御信号は、一つを除いて論理レベル「H」である。
Any one of the first to fourth control signals is input to the second to
When the
第2〜第5インバータ360〜363と第3〜第6トランスファゲート364〜367とは、それぞれ一つずつ「組」として構成される。第3〜第6トランスファゲート364〜367は、それぞれ組になる第2〜第5インバータ360〜363から第1〜第4制御信号の反転信号がn型MOSトランジスタのゲートに入力されるとともに、第1〜第4制御信号がp型MOSトランジスタゲートに入力される。
The second to
第1〜第4制御信号のうち、論理レベル「L」が入力されるトランスファゲートが導通状態になる。そのために、常に第3〜第6トランスファゲート364〜367のいずれか一つが導通状態になる。 Among the first to fourth control signals, the transfer gate to which the logic level “L” is input is turned on. Therefore, any one of the third to sixth transfer gates 364 to 367 is always in a conductive state.
図4は、ノードN1〜N5の電圧である第1〜第5候補電圧V1〜V5、電源電圧VCC、及び基準電圧VREFのそれぞれの例示図である。
基準電圧VREFは、電源電圧VCCに追従して変位するが、所定の電圧値(この実施形態では1.2V)以上にはならない。基準電圧VREFは、理想的には、所定の電圧値以下では、電源電圧VCCと同値になる。しかし、実際には、電源電圧VCCより0.2〜0.3V低い電圧値となる。所定の電圧値が1.2Vの場合、電源電圧が1.4〜1.5V以上であれば、基準電圧VREFが所定の電圧値で一定になる。
これに対して、第1〜第5候補電圧V1〜V5は、電源電圧VCCを分圧して得られるので、電源電圧VCCに常に追従して変位する。図2からもわかるように、第1候補電圧V1が最も高電圧であり、以下、第2候補電圧V2、第3候補電圧V3、第4候補電圧V4、第5候補電圧V5の順に、電圧値が低くなる。
図4の例では、第1候補電圧V1が基準電圧VREFと等しい場合に、電源電圧VCCが2.20Vである。第2候補電圧V2が基準電圧VREFと等しい場合に、電源電圧VCCが2.25Vである。第3候補電圧V3が基準電圧VREFと等しい場合に、電源電圧VCCが2.30Vである。第4候補電圧V4が基準電圧VREFと等しい場合に、電源電圧VCCが2.35Vである。第5候補電圧V5が基準電圧VREFと等しい場合に、電源電圧VCCが2.40Vである。
FIG. 4 is a diagram illustrating each of the first to fifth candidate voltages V1 to V5, the power supply voltage VCC, and the reference voltage VREF, which are voltages of the nodes N1 to N5.
The reference voltage VREF is displaced following the power supply voltage VCC, but does not exceed a predetermined voltage value (1.2 V in this embodiment). The reference voltage VREF ideally has the same value as the power supply voltage VCC below a predetermined voltage value. However, actually, the voltage value is 0.2 to 0.3 V lower than the power supply voltage VCC. When the predetermined voltage value is 1.2 V, the reference voltage VREF is constant at the predetermined voltage value if the power supply voltage is 1.4 to 1.5 V or higher.
On the other hand, since the first to fifth candidate voltages V1 to V5 are obtained by dividing the power supply voltage VCC, they are always displaced following the power supply voltage VCC. As can be seen from FIG. 2, the first candidate voltage V1 is the highest voltage, and the voltage values are in the order of the second candidate voltage V2, the third candidate voltage V3, the fourth candidate voltage V4, and the fifth candidate voltage V5. Becomes lower.
In the example of FIG. 4, when the first candidate voltage V1 is equal to the reference voltage VREF, the power supply voltage VCC is 2.20V. When the second candidate voltage V2 is equal to the reference voltage VREF, the power supply voltage VCC is 2.25V. When the third candidate voltage V3 is equal to the reference voltage VREF, the power supply voltage VCC is 2.30V. When the fourth candidate voltage V4 is equal to the reference voltage VREF, the power supply voltage VCC is 2.35V. When the fifth candidate voltage V5 is equal to the reference voltage VREF, the power supply voltage VCC is 2.40V.
図5aは、従来のこの種の電圧比較装置による電源電圧VCCの遷移に応じた検知信号VCCOKの動きを説明するためのタイムチャート図である。図5b、cは、本実施形態の電圧比較装置1による電源電圧VCCの遷移に応じて変化する基準電圧VREF、入力電圧VCCIN、及び検知信号VCCOKの動作を説明するためのタイムチャート図である。
FIG. 5a is a time chart for explaining the movement of the detection signal VCCOK in accordance with the transition of the power supply voltage VCC by this type of conventional voltage comparison device. FIGS. 5B and 5C are time charts for explaining operations of the reference voltage VREF, the input voltage VCCIN, and the detection signal VCCOK that change in accordance with the transition of the power supply voltage VCC by the
図5aでは、電源電圧VCCが基準電圧VREFよりも高電圧になると検知信号VCCOKが論理レベル「H」になる。
時刻t0で電源電圧VCCの供給が開始される。時刻t1になると、電源電圧VCCが基準電圧VREFよりも高電圧になる。これにより検知信号VCCOKが論理レベル「H」になり、メモリ装置5が動作状態になる。メモリ装置5が動作状態になるので、電源電圧VCCが電圧降下して、時刻t2で電源電圧VCCが基準電圧VREFよりも低電圧になる。これにより検知信号VCCOKが論理レベル「L」になり、メモリ装置5が非動作状態になる。その後、電源電圧VCCは上昇するために、再び基準電圧VREFより高電圧になり、メモリ装置5が動作状態になる。このようにメモリ装置5の動作が不安定である。同様のことは電源電圧VCCの供給を終了する場合にも起こる(時刻t3、t4)。
なお、特許文献1、2では、検知信号VCCOKが論理レベル「H」の場合に基準電圧VREFを下げることで、検知信号VCCOKの論理レベルが「L」になることを防止して、メモリ装置5の動作を安定化する。
In FIG. 5a, when the power supply voltage VCC becomes higher than the reference voltage VREF, the detection signal VCCOK becomes the logic level “H”.
Supply of the power supply voltage VCC is started at time t0. At time t1, the power supply voltage VCC becomes higher than the reference voltage VREF. As a result, the detection signal VCCOK becomes the logic level “H”, and the
In
図5bでは、電源電圧VCCの供給が時刻t0に開始されると、基準電圧VREFが所定の時間後に所定の電圧値になる。入力電圧VCCINは、検知信号VCCOKが論理レベル「L」であるために、第5候補電圧V5である。入力電圧VCCINが電源電圧VCCの上昇に伴って上昇し、時刻t1で基準電圧VREF以上になると、検知信号VCCOKが論理レベル「H」になる。図4を例にすると、電源電圧VCCが2.40V以上になることで、入力電圧VCCINが基準電圧VREF以上になる。 In FIG. 5b, when the supply of the power supply voltage VCC is started at time t0, the reference voltage VREF becomes a predetermined voltage value after a predetermined time. The input voltage VCCIN is the fifth candidate voltage V5 because the detection signal VCCOK is at the logic level “L”. When the input voltage VCCIN rises as the power supply voltage VCC rises and becomes equal to or higher than the reference voltage VREF at time t1, the detection signal VCCOK becomes a logic level “H”. Taking FIG. 4 as an example, when the power supply voltage VCC becomes 2.40 V or more, the input voltage VCCIN becomes more than the reference voltage VREF.
検知信号VCCOKが論理レベル「H」になると、切替回路32が切り替わり、第1〜第4候補電圧V1〜V4のいずれかが入力電圧VCCINになる。この実施形態では、初期設定として第2候補電圧V2が入力電圧VCCINになる。検知信号VCCOKの遷移に伴って、メモリ装置5が動作状態になり、電源電圧VCCが従来と同様に電圧降下する。しかし、入力電圧VCCINが第5候補電圧V5からそれより高電圧の第2候補電圧V2に切り替わっているために、入力電圧VCCOKが基準電圧VREF以下になることはない。図4を例にすると、電圧降下があっても電源電圧VCCが2.25V以上であれば、入力電圧VCCOKが基準電圧VREF以下になることはない。
そのために、電源電圧VCCの電圧降下による検知信号VCCOKの論理レベルの遷移はない。よって、メモリ装置5の動作は安定したものとなる。
When the detection signal VCCOK becomes the logic level “H”, the switching
Therefore, there is no transition of the logic level of the detection signal VCCOK due to the voltage drop of the power supply voltage VCC. Therefore, the operation of the
メモリ装置5が動作状態になるために、メモリ装置5から第1〜第4制御信号に関するデータが読み出される。読み出しが完了すると、第1〜第4制御信号が選択回路36に入力される。選択回路36は、これに応じて、第1候補電圧V1〜第5候補電圧V5のいずれかを選択電圧VDIDとして出力する。切替回路32は、検知信号VCCOKに応じて、選択電圧VDIDを入力電圧VCCINとして出力する。
In order for the
図5cでは、電源電圧VCCの供給が終了する。終了による電源電圧VCCの低下に伴い、時刻t3で入力電圧VCCINが基準電圧VREF以下になると、検知信号VCCOKが論理レベル「L」に遷移する。これにより、切替回路32が切り替わり、第5候補電圧V5が入力電圧VCCINとなる。電源電圧VCCは、検知信号VCCOKによりメモリ装置5が非動作状態になることで上昇する。しかし、入力電圧VCCINが第5候補電圧V5に切り替わっているために、入力電圧VCCINが基準電圧VREFよりも高電圧になることはない。そのために、検知信号VCCOKの遷移はない。よって、メモリ装置5の動作は安定して終了する。
図5cは、入力電圧VCCINが第2候補電圧V2の場合の例示図である。入力電圧VCCINが第1候補電圧V1の場合には、時刻t3が遅くなり、第4候補電圧V4の場合には、時刻t3が早まる。
In FIG. 5c, the supply of the power supply voltage VCC ends. When the input voltage VCCIN becomes equal to or lower than the reference voltage VREF at time t3 as the power supply voltage VCC decreases due to the termination, the detection signal VCCOK transitions to the logic level “L”. Thereby, the switching
FIG. 5c is an exemplary diagram when the input voltage VCCIN is the second candidate voltage V2. When the input voltage VCCIN is the first candidate voltage V1, the time t3 is delayed, and when the input voltage VCCIN is the fourth candidate voltage V4, the time t3 is advanced.
このように、本実施形態の電圧比較装置1を用いることで、従来のように、電源電圧VCCの供給開始及び終了時にメモリ装置5の動作が不安定になることはない。また、第1〜第5候補電圧V1〜V5から、最適な電圧値が選択可能であるので、電子システム全体のノイズなどによる電源電圧VCCの変動にも、電圧比較装置1の再設計などを行わなくても対処可能である。
As described above, by using the
上記の実施形態では、検知信号VCCOKが論理レベル「L」の場合に第5候補電圧V5が入力電圧VCCINになり、論理レベル「H」の場合に第1〜第4候補V1〜V4のいずれかが入力電圧VCCINになるとしているが、これに限らなくともよい。例えば、検知信号VCCOKの論理レベルが「L」になると、それまで入力電圧VCCINとなっていた候補電圧よりも低い候補電圧に入力電圧VCCINを切り替えることで、上記と同様の効果を得ることができる。また、検知信号VCCOKの論理レベルが「H」になると、それまで入力電圧VCCINとなっていた候補電圧よりも高い候補電圧に入力電圧VCCINを切り替えることで、上記と同様の効果を得ることができる。 In the above embodiment, when the detection signal VCCOK is the logic level “L”, the fifth candidate voltage V5 becomes the input voltage VCCIN, and when the detection signal VCCOK is the logic level “H”, any one of the first to fourth candidates V1 to V4. However, the present invention is not limited to this. For example, when the logical level of the detection signal VCCOK becomes “L”, the same effect as described above can be obtained by switching the input voltage VCCIN to a candidate voltage lower than the candidate voltage that has been the input voltage VCCIN until then. . Further, when the logic level of the detection signal VCCOK becomes “H”, the same effect as described above can be obtained by switching the input voltage VCCIN to a candidate voltage higher than the candidate voltage that has been the input voltage VCCIN until then. .
1…電圧比較装置、2…比較器、3…入力電圧生成回路、30…分圧回路、31…負荷回路、32…切替回路、33,34…第1,第2トランスファゲート、35…第1インバータ、36…選択回路、360〜363…第2〜第5インバータ、364〜367…第3〜第6トランスファゲート、4…基準電圧発生回路、5…メモリ装置、6…メモリセル、R1〜R6…第1〜第6抵抗、VCC…電源電圧、VREF…基準電圧、VCCIN…入力電圧、VCCOK…検知信号、VDID…選択電圧
DESCRIPTION OF
Claims (6)
切替回路を有し、前記比較器への前記入力電圧を出力可能な入力電圧生成回路と
を備え、
前記切替回路は、前記検知信号が前記第1状態の場合に、複数の候補電圧のうち最も低く、前記入力電圧よりも低い第1の候補電圧を新たな入力電圧として前記比較器へ出力し、
前記切替回路は、前記検知信号が前記第2状態の場合に、前記第1の候補電圧を含まない2以上の候補電圧の中から、前記入力電圧よりも高い第2の候補電圧を新たな入力電圧として前記比較器へ出力する、
電圧比較装置。 Compares the criteria voltage and the input voltage becomes the first state when the input voltage is lower than the reference voltage, a detection signal by the input voltage becomes the second state is higher than the reference voltage A comparator to output;
It has a switching circuit, and can output an input voltage generation circuit the input voltage to the comparator
With
The switching circuit, when the detection signal of the first state, the lowest among the plurality of candidate voltages, and outputs to the comparator a first candidate voltage lower than the input voltage as a new input voltage,
The switching circuit, wherein when the detection signal is in the second state, wherein from among two or more candidates voltage which does not contain the first candidate voltages, new input high second candidate voltage than the input voltage you output to the comparator as the voltage,
Voltage comparison device.
請求項1記載の電圧比較装置。 The input voltage generation circuit, Ru includes a voltage dividing circuit which outputs a plurality of candidate voltages supply voltage divide,
The voltage comparison apparatus according to claim 1.
請求項2記載の電圧比較装置。 The switching circuit includes a first transfer gate to which the second candidate voltage is input, and a second transfer gate to which the first candidate voltage is input, the detection signal is the first The second transfer gate is in a conductive state in the state, and the first transfer gate is in a conductive state in the case where the detection signal is in the second state;
The voltage comparison apparatus according to claim 2.
前記第1の候補電圧を含まない2以上の候補電圧の中から、前記入力電圧よりも高い前記第2の候補電圧を一つ選択して前記切替回路に入力する選択回路をさらに備える、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の電圧比較装置。 The input voltage generation circuit includes:
From among two or more candidate voltage that does not include the first candidate voltage, further comprising a selection circuit for the high second candidate voltage than the input voltage select one input to the switching circuit,
The voltage comparison apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
いずれか一つのトランスファゲートが常に導通状態になるように構成されている、
請求項4記載の電圧比較装置。 The selection circuit comprises a first of said two or more candidates voltage candidate voltage does not contain 2 or more candidate voltages are one by one input each the same number of transfer gates,
Any one of the transfer gates is configured to be always conductive.
The voltage comparison apparatus according to claim 4.
電子システム。 A voltage comparison device according to any one of claims 1 to 5, and a semiconductor device that enters an operating state when the detection signal is in the second state.
Electronic systems.
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