(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム電源によって生成される電源が供給される第一のデジタル回路と、バックアップ動作モード用電源によって動作する第二のデジタル回路と、を含むロジック回路であって、
前記第一のデジタル回路の動作電圧である第一の電圧値を検出する第一の検出手段と、
前記第二のデジタル回路の動作電圧である第二の電圧値を、分圧抵抗を介さずに検出する第二の検出手段と、
前記第一の電圧値と前記第二の電圧値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により得られた比較結果に応じて、前記第一のデジタル回路と前記第二のデジタル回路との間の分離結合を行う分離結合手段と、
を含むことを特徴とするロジック回路。
【請求項２】
前記分離結合手段は、前記比較手段により、前記第一の電圧値が前記第二の電圧値以上であるとの比較結果が得られたときは、前記第一のデジタル回路と前記第二のデジタル回路との間を分離することを特徴とする請求項１に記載のロジック回路。
【請求項３】
前記分離結合手段は、前記比較手段により、前記第二の電圧値が前記第一の電圧値より大であるとの比較結果が得られたときは、前記第一のデジタル回路と前記第二のデジタル回路との間を結合することを特徴とする請求項１に記載のロジック回路。
【請求項４】
前記第二のデジタル回路のバックアップ用電源として機能する蓄電素子をさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のロジック回路。
【請求項５】
前記蓄電素子は、前記第二の電圧値で充電されることを特徴とする請求項４に記載のロジック回路。
【請求項６】
前記バックアップ用電源は、リアルタイムクロックを駆動する電源であることを特徴とする請求項４又は５に記載のロジック回路。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のロジック回路を含むことを特徴とする携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロジック回路及び携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計時情報を管理するリアルタイムクロック（ＲＴＣ：Real Time Clock）用のロジック回路においては、発振回路が原振クロック信号を生成し、原振クロック信号を分周して得られる分周クロック信号に基づいてロジック回路が動作する。ここで、一般的に、発振回路はロジック回路に供給される電源電圧よりも低い電源電圧で動作することが可能であり、安定化された電源電圧を発振回路に供給するため、定電圧回路が用いられることが多い。
【０００３】
さらに、携帯端末装置等、バッテリで動作する機器においては、バッテリを取り外してもＲＴＣ用ＩＣ（Integrated Circuit）が時計情報を管理することができるように、定電圧回路やロジック回路等に電源電圧を供給するためのコイン型２次電池等のバックアップ用電源が設けられている。しかしながら、バックアップ電源が供給可能な電力には限りがあるので、バックアップ動作モードにおけるＲＴＣ用ＩＣの消費電力を低減することが要求されている。
【０００４】
このように、携帯端末装置では、時計情報を保持するために、電源のバックアップ機能を有しているが、近年では、携帯端末装置の更なる小型化、及び低コスト化を目的として、従来、電源のバックアップ用として用いられてきたコイン型２次電池から、大容量の蓄電素子（コンデンサ）への置き換えが主流になりつつある。
【０００５】
特許文献１には、主電源とバックアップ電源とを切り換える切換回路を内蔵しないＲＴＣ用のロジック回路において、バックアップ動作モードにおける消費電力を低減するために、主電源からの電源電圧が供給されているか否かを表す信号に従い、主電源から電源電圧が供給されていないときに、定電圧回路から出力される電源電圧の値又は定電圧回路の動作期間を減少させる技術が開示されている。
【０００６】
また、図３には、従来のロジック回路の回路構成を示すブロック図が示されている。図３において、ロジック回路３は、システム電源（ＶＳＹＳ）に基づいて、２次電池３６の充電用の電源（ＬＤＯ３（３．０Ｖ））を生成するための２次電池充電用電源ＬＤＯ３  ３３と、２次電池３６によって動作するバックアップデジタル回路（ＲＶＤＤ系ロジック回路）３４と、システム電源（ＶＳＹＳ）に基づいて、ＶＩＮＴ（ＤＶＤＤ系）ロジック回路３２にＬＤＯＤＩＧ（１．８Ｖ）電源を供給するＬＯＤＩＧ電源３１と、システム電源（ＶＳＹＳ）に基づいて基準電圧を発生させるＶＲＥＦ  ３７と、から構成されている。
【０００７】
そして、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２及びＲＶＤＤ系ロジック回路３４は、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタで構成されているため、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２に電源（１．８Ｖ）が供給されており、ＲＶＤＤ系ロジック回路３４に電源（３．０Ｖ）が供給されていないとき、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２のＭＯＳロジックの入力がオープン状態となり、ゲート電圧が不定となるため、ＲＶＤＤ系ロジック回路３４からＤＶＤＤ系ロジック回路３２に対して不定電圧の信号が伝達することにより、予期しない異常な電流がＤＶＤＤ系ロジック回路３２に流れる恐れ、及び誤動作の恐れがある。
【０００８】
この状態を防止する目的として、ＲＶＤＤ系ロジック回路３４の電圧が所定の電圧（３Ｖ程度）に到達した時点で、信号がＲＶＤＤ系ロジック回路３４からＤＶＤＤ系ロジック回路３２に対して伝達するように、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２とＲＶＤＤロジック回路３４との間の電圧分離・結合を行うためのアイソレータ３０が設けられている。
【０００９】
このＤＶＤＤ系ロジック回路３２とＲＶＤＤ系ロジック回路３４との間の電圧分離・結合（以下、「アイソレートの検出・解除」ともいう。）を、センス抵抗３８及び３９で分圧された電圧と、基準電圧（ＶＲＥＦ）３７とを、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）３５において比較することにより、アイソレートの検出・解除を実施していた。
【００１０】
すなわち、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２の電圧値≧ＲＶＤＤ系ロジック回路３４の電圧値のときには、アイソレートの検出（信号の伝達をオフ）を行い、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２の電圧値＜ＲＶＤＤ系ロジック回路３４の電圧値のときには、アイソレートの解除（信号の伝達をオン）を行うことにより、アイソレータ３０によるＤＶＤＤ系ロジック回路３２とＲＶＤＤロジック回路３４との間の電圧分離・結合を実施していた。
【００１１】
このように、ＤＶＤＤ系ロジック回路とＲＶＤＤ系ロジック回路とをアイソレート（分離）するために、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）３５及びセンス抵抗３８、３９を設けることが従来行われていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載された半導体集積回路は、バックアップ動作モードにおける消費電力を低減することを目的としているが、主電源からの電源電圧が供給されているか否かを表す間欠信号に基づいた制御を行っているため、ロジック回路が複雑になるという問題がある。
【００１３】
また、図３に示した従来のロジック回路においては、ＤＶＤＤ系ロジック回路３２とＲＶＤＤ系ロジック回路３４とをアイソレートするために設けられていたセンス抵抗３８、３９には、分圧に伴う消費電流を極力少なくするために、数十ＭΩ程度の抵抗成分を持たせていた。
【００１４】
その一方、携帯端末装置においては、ユーザが充電池パックを取り外した状態においても、時計機能を１分程度保持させることが必要な仕様となっており、従前は、バックアップ用の電源としてコイン型２次電池を採用していた。しかし、携帯端末装置自体の小型化、及び低コスト化の観点から、４７μＦ程度の静電容量を有する蓄電素子（コンデンサ）への置き換えがなされていた。
【００１５】
他方、上記したセンス抵抗に数十ＭΩ程度の抵抗成分を設けていたので、多少なりとも無駄な電流が消費されることによってバックアップ性能への影響が出てしまうと共に、バックアップ性能を維持するためには、この無駄に消費される電流も考慮して蓄電素子（コンデンサ）の静電容量を定める必要がある。静電容量が大きくなると、それに伴い蓄電素子（コンデンサ）のサイズも大きくなる傾向にあり、携帯端末装置の小型化、及び低コスト化の趨勢に反してしまうという課題がある。
【００１６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ＤＶＤＤ系ロジック回路とＲＶＤＤ系ロジック回路との間のアイソレートを実施しながら、蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくすることなく、小型化及び低コスト化を実現することができるロジック回路及び携帯端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明におけるロジック回路は、システム電源によって生成される電源が供給される第一のデジタル回路と、バックアップ動作モード用電源によって動作する第二のデジタル回路と、を含むロジック回路であって、前記第一のデジタル回路の動作電圧である第一の電圧値を検出する第一の検出手段と、前記第二のデジタル回路の動作電圧である第二の電圧値を、分圧抵抗を介さずに検出する第二の検出手段と、前記第一の電圧値と前記第二の電圧値とを比較する比較手段と、前記比較手段により得られた比較結果に応じて、前記第一のデジタル回路と前記第二のデジタル回路との間の分離結合を行う分離結合手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＤＶＤＤ系ロジック回路とＲＶＤＤ系ロジック回路との間のアイソレートの検出・解除を行いつつ、蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくすることなく、小型化及び低コスト化を図ることができるロジック回路及び携帯端末装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るロジック回路の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るロジック回路の電圧値とアイソレートの検出・解除及び動作状態との関係を説明する図である。
【図３】従来のロジック回路の回路構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。本発明は、アイソレートの検出・解除を行いながら、蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくすることなく、ロジック回路及びこれを用いた携帯端末装置の小型化並びに低コスト化を図るものである。
【００２１】
すなわち、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）を設けるに際し、従来用いていたセンス抵抗を廃止し、直接的にロジック回路同士の電圧値を比較することにより、バックアップ動作モード時の消費電流を増やすことなく、アイソレートの検出・解除を行いながら、蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくすることなく、ロジック回路及びこれを用いた携帯端末装置の小型化並びに低コスト化を実現することが特徴になっている。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の実施形態に係るロジック回路の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るロジック回路の回路構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１において、ロジック回路１は、システム電源（ＶＳＹＳ）に基づいて、蓄電素子（コンデンサ）１６充電用の電源（ＬＤＯ３（３．０Ｖ））を生成するための蓄電素子（コンデンサ）充電用電源ＬＤＯ３  １３と、蓄電素子（コンデンサ）１６によって動作するバックアップデジタル回路（ＲＶＤＤ系ロジック回路）１４と、システム電源（ＶＳＹＳ）に基づいて、ＶＩＮＴ（ＤＶＤＤ系）ロジック回路１２にＬＤＯＤＩＧ（１．８Ｖ）電源を供給するＬＯＤＩＧ電源１１と、から構成されている。
【００２４】
そして、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２及びＲＶＤＤ系ロジック回路１４は、ＭＯＳトランジスタで構成されているため、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２に電源（１．８Ｖ）が供給されており、ＲＶＤＤ系ロジック回路１４に電源（３．０Ｖ）が供給されていないとき、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２のＭＯＳロジックの入力がオープン状態となり、ゲート電圧が不定となるため、ＲＶＤＤ系ロジック回路１４からＤＶＤＤ系ロジック回路１２に対して不定電圧の信号が伝達することにより、予期しない異常な電流がＤＶＤＤ系ロジック回路１２に流れる恐れがある（以下、このような状態を「不定状態」という。）。
【００２５】
この状態を防止する目的として、ＲＶＤＤ系ロジック回路１４の電圧が所定の電圧（３Ｖ程度）に到達した時点で、信号がＲＶＤＤ系ロジック回路１４からＤＶＤＤ系ロジック回路１２に対して伝達するように、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤロジック回路１４との間の電圧分離・結合を行うためのアイソレータ１０が設けられている。
【００２６】
このＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤ系ロジック回路１４との間の電圧分離・結合（以下、「アイソレートの検出・解除」ともいう。）を、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の動作電圧値とＲＶＤＤ系ロジック回路１４の動作電圧値とを簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）１５において直接的に比較することにより、アイソレートの検出・解除を実施することとしている。
【００２７】
ここで、各ロジック回路の電圧値と、アイソレートの検出・解除及びロジック回路の動作状態との関係について図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係るロジック回路の電圧値とアイソレートの検出・解除及び動作状態との関係を説明する図である。
【００２８】
図２において、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤ系ロジック回路１４の動作電圧が共に０Ｖであるとき、この状態は、２つのロジック回路に全く電源が供給されていない状態である。
【００２９】
次に、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の動作電圧が０Ｖで、ＲＶＤＤ系ロジック回路１４の動作電圧が３．０Ｖであるとき、この状態は、バックアップデジタル回路であるＲＶＤＤ系ロジック回路１４にのみ蓄電素子（コンデンサ）１６から電源が供給されている場合であるから、バックアップ動作モード時におけるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）のみが動作している状態である。
【００３０】
そして、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の動作電圧が１．８Ｖで、ＲＶＤＤ系ロジック回路の動作電圧が０Ｖであるとき、この状態は、上記した所謂不定状態となるため、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）１５によってアイソレータ１０を制御することにより、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤ系ロジック回路１４との間の電圧分離（アイソレートの検出）を行う。
【００３１】
最後に、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の動作電圧が１．８Ｖで、ＲＶＤＤ系ロジック回路の動作電圧が３．０Ｖであるとき、この状態は、２つのロジック回路に電源が正常に供給されている通常動作状態である。よって、このときは、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）１５によってアイソレータ１０を制御することにより、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤ系ロジック回路１４との間の電圧結合（アイソレートの解除）を行う。
【００３２】
すなわち、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の電圧値≧ＲＶＤＤ系ロジック回路１４の電圧値のときには、アイソレートの検出（信号の伝達をオフ）を行い、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の電圧値＜ＲＶＤＤ系ロジック回路１４の電圧値のときには、アイソレートの解除（信号の伝達をオン）を行うことにより、アイソレータ１０によるＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤロジック回路１４との間の電圧分離・結合を実施している。
【００３３】
このように、本発明は、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２の電圧値とＲＶＤＤ系ロジック回路１４の電圧値とを直接的に簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）１５において比較し、この比較結果に応じて、ＤＶＤＤ系ロジック回路１２とＲＶＤＤロジック回路１４との間の電圧分離・結合（アイソレートの検出・解除）を実施している。
【００３４】
そして、従来、簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）において電圧値を比較するのに使用していたセンス抵抗を廃止することにより、無駄に消費される電流を考慮する必要がなくなったため、バックアップモード動作用の蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくする必要がなくなり、全体としてロジック回路の小型化及び低コスト化を実現するのである。
【００３５】
また、バックアップ動作モード時は勿論のこと、通常動作状態においても従来使用していたセンス抵抗で消費される無駄な電流が生じないので、ロジック回路全体の消費電流の低減にも繋がるのである。さらに、ロジック回路の小型化及び低コスト化を実現することによって、このロジック回路が搭載される携帯端末装置全体の小型化及び低コスト化にも資することになるのである。
【００３６】
このように、本発明によれば、従来用いていたセンス抵抗を廃止し、直接的にロジック回路同士の電圧値を比較することにより、バックアップ動作モード時の消費電流を増やすことなく、ＤＶＤＤ系ロジック回路とＲＶＤＤ系ロジック回路との間のアイソレートの検出・解除を行いながら、蓄電素子（コンデンサ）の静電容量及びサイズを大きくすることなく、ロジック回路及びこれを用いた携帯端末装置の小型化並びに低コスト化を実現することができる。
【００３７】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ロジック回路
１０    アイソレータ
１１    ＬＯＤＩＧ電源
１２    ＤＶＤＤ系ロジック回路（ＶＩＮＴ）
１３    バックアップ電源充電用電源（ＬＤＯ３）
１４    ＲＶＤＤ系ロジック回路
１５    簡易検出回路（簡易ＤＥＴ）
１６    蓄電素子（コンデンサ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２０１０−１１３６５４号公報
【図１】
0005717583.tif 000002
【図２】
0005717583.tif 000003
【図３】
0005717583.tif 000004