(57)【要約】【課題】電源電圧が低下後、電源電圧が復旧する際には電源ラインに大電流が流れて一時的に再起動した回路が動作不安定になることがあった。【解決手段】電源電圧Ｖｄｄが異なる２つの所定レベルＶｄｄ１、Ｖｄｄ２にそれぞれ低下したことを検出する第１、第２の電圧検出部２８、２９と、第１、第２の電圧検出部２８、２９の各検出信号を選択的に通過させ出力端が共通接続された第１、第２のトランスファゲート３０、３１と、各トランスファゲート３０、３１の出力端に順次接続されて出力レベルを順次反転させる第１、第２のインバータ３２、３３とを備え、各インバータ３２、３３の出力により各トランスファゲート３０、３１を開閉制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧が異なる２つの所定レベルにそれぞれ低下したことを検出する第１、第２の電圧検出部と、第１、第２の電圧検出部の各検出信号を選択的に通過させ出力端が共通接続された第１、第２のトランスファゲートと、各トランスファゲートの出力端に順次接続されて出力レベルを順次反転させる第１、第２のインバータとを備え、各インバータの出力により各トランスファゲートを開閉制御することを特徴とする電源電圧監視回路。
【請求項２】
電源電圧を抵抗分割して異なる２つの電圧を得ることを特徴とする請求項１に記載の電源電圧監視回路。
【請求項３】
第１、第２の電圧検出部がそれぞれｐＭＯＳＦＥＴからなることを特徴とする請求項２に記載の電源電圧監視回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源の電圧を監視し、その低下を検出して低下検出信号を発生するとともに低下検出電圧より高い電圧で復帰検出信号を発生するようにした電源電圧監視回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の電子部品や電気機械部品、例えば半導体装置や電気モータ、電磁ソレノイドなどから構成された電子回路装置は、電源電圧が低下すると、各部品の動作が不安定となり誤動作したり動作停止する。また電源の障害を取り除いて電源電圧を正常状態に復帰させた後でも、誤動作状態を解消し作業開始時の原点に復帰させなければ作業を再開できないことがある。
【０００３】
そのため電子回路装置内の個々の電子部品も電源電圧の低下に対応して信頼性を高めるようにしている。このような電源電圧の低下に対応した半導体装置は例えば特許文献１に開示されている。この一例を図４に示す。図において、１は信号入力端子、２、３は信号入力端子１から供給された信号をそれぞれ遅延させる第１、第２の遅延回路で、図示例では第１遅延回路２は２個のインバータ４ａ、４ｂを縦続接続し、第２遅延回路３は４個のインバータ４ｃ〜４ｆを縦続接続している。５、６は第１、第２のトランスファゲートで、ｐＭＯＳＦＥＴとｎＭＯＳＦＥＴを対とし、それぞれのソースとソースを接続して入力端とし、ドレインとドレインとを接続して出力端としている。前記第１の遅延回路２の出力は第１のトランスファゲート５の入力端に、第２の遅延回路３の出力は第２のトランスファゲート６の入力端にそれぞれ接続され、各トランスファゲート５、６の出力端は共通接続され、信号出力端子７に接続されている。各トランスファゲート５、６を構成するｐＭＯＳＦＥＴとｎＭＯＳＦＥＴの各ゲートは、図示接続点Ｇ１で一方の組のｎゲートが他の組のｐゲートに、図示接続点Ｇ２で一方の組のｐゲートが他の組のｎゲートにそれぞれ接続されている。８は電源電圧検出手段、９は電源電圧検出手段８の出力を反転するインバータで、電源電圧検出手段８の出力は前記接続点Ｇ１に、インバータ９の出力は接続点Ｇ２にそれぞれ接続されている。
【０００４】
この半導体装置は電源電圧が正常な状態では電源電圧検出手段８は例えばロウレベルの検出信号を発生する。この結果、インバータ９の出力はハイレベルとなり、接続点Ｇ１はロウレベル、接続点Ｇ２はハイレベルとなる。そのため第１のトランスファゲート５は非導通となり、信号入力端子１に与えられた信号は第２の遅延回路３によって遅延され、選択された第２のトランスファゲート６を通って信号出力端子７に出力される。そして電源電圧が低下し電源電圧検出手段８の検出信号がハイレベルとなるとインバータ９の出力はロウレベルとなり、接続点Ｇ１はハイレベル、接続点Ｇ２はロウレベルとなる。そのため第２のトランスファゲート６は非導通となり、信号入力端子１に与えられた信号は第１の遅延回路２によって遅延され、選択された第１のトランスファゲート５を通って信号出力端子７に出力される。このように電源電圧に応じて信号の遅延時間を選択することにより電源電圧が低下しても正常な動作を維持できるようにしている。
【０００５】
ここで、電源電圧の検出は、電源ラインと接地ラインの間の電圧を検出して、予め設定した電圧に対してハイレベルかロウレベルの電圧検出信号を出力するようにすればよい。特許文献１では電源電圧検出手段８として図５に示す回路が採用されている。図中、１０はｐＭＯＳＦＥＴで、ソースが電源ライン１１に接続され、ドレインが抵抗１２を介して接地されている。またドレインはゲートに接続されている。１３、１４は縦続接続されたインバータで、入力端はドレインに接続されている。
【０００６】
また一般的には、図６に示すように、電源ライン１５と接地ラインの間を２個の抵抗１６、１７で分割し、各抵抗１６、１７の接続点にｐＭＯＳＦＥＴ１８のゲートを接続し、ソースを電源ライン１５にドレインを抵抗１９を介して接地し、ドレインから検出信号を出力するようにした電源電圧検出手段が用いられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１００１８９号公報（第４頁、図１〜図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電源電圧の低下により電子回路装置の動作を停止させると、電源復旧後、動作停止により生じた障害などを取り除いた上で動作を再開する必要がある。一方、動作停止した後、動作を再開する際には多数の電子部品が一斉に動作状態となるため電源ラインに大電流が流れ、一時的に電圧低下を生じ、再開した電子部品の動作が再度不安定となる。図５や図６に示す従来の電源電圧検出手段では、電圧低下の検出と電圧復帰の検出レベルが同じであるため、上記不具合を生じる虞があった。そのため、ＣＲ時定数を利用して、電源電圧が完全に復旧した後、一定時間経過後電源電圧を供給することも考えられるが、復旧時間が長くなるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的として提案されたもので、電源電圧が異なる２つの所定レベルにそれぞれ低下したことを検出する第１、第２の電圧検出部と、第１、第２の電圧検出部の各検出信号を選択的に通過させ出力端が共通接続された第１、第２のトランスファゲートと、各トランスファゲートの出力端に順次接続されて出力レベルを順次反転させる第１、第２のインバータとを備え、各インバータの出力により各トランスファゲートを開閉制御することを特徴とする電源電圧監視回路を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による電源電圧監視回路は、第１、第２の電圧検出部によって得られる異なる２つの電圧を選択された第１、第２のトランスファゲートを通すことにより電圧検出を行なう。
【００１１】
電源電圧を抵抗分割して得た異なる２つの電圧のうち、低い電圧を電圧低下検出レベルとし、高い電圧を復旧検出レベルとすることができる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図１から説明する。図において、２０、２１、２２は電源ライン２３と接地間に直列接続された第１、第２、第３の抵抗で、各抵抗２０〜２２の接続点には電源電圧Ｖｄｄに連動した電圧が得られる。２４は第１のｐＭＯＳＦＥＴで，ソースが電源ライン２３に、ゲートが抵抗２０、２１の接続点に、ドレインが抵抗２５を介して接地されている。２６は第２のｐＭＯＳＦＥＴで，ソースが電源ライン２３に、ゲートが抵抗２１、２２の接続点に、ドレインが抵抗２７を介して接地されている。
【００１３】
上記第１、第２のｐＭＯＳＦＥＴ２４、２６と抵抗２５、２６によって第１、第２の電圧検出部２８、２９を構成している。３０、３１は第１、第２のトランスファゲートで、一対のｐＭＯＳＦＥＴとｎＭＯＳＦＥＴの入力側と出力側をそれぞれ共通接続し、一方のトランスファゲートのｐゲートを他のトランスファゲートのｎゲートにそれぞれ接続している。
【００１４】
３２、３３は第１、第２のインバータで、各トランスファゲート３０、３１の出力端から縦続接続され、検出信号出力端子３４に接続されている。第１インバータ３２の出力はトランスファゲート３０のｎゲートとトランスファゲート３１のｐゲートの共通接続点Ｇ１に、第２インバータ３３の出力はトランスファゲート３０のｐゲートとトランスファゲート３１のｎゲートの共通接続点Ｇ２にそれぞれ接続されている。
【００１５】
以下にこの電源電圧監視回路の動作を説明する。先ず、電源電圧Ｖｄｄや各抵抗２０〜２２の具体的な値を、例えば電源電圧Ｖｄｄの定格電圧を５Ｖ、抵抗２０の抵抗値Ｒ１を２ＫΩ、抵抗２１の抵抗値Ｒ２を０．５ＫΩ、抵抗２２の抵抗値Ｒ３を１０ＫΩとする。上記値に設定した場合の各部の電圧と電流の関係を図２に示す。電源ライン２３と接地間を接続する直列抵抗（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）１２．５ＫΩに流れる電流は電源電圧Ｖｄｄが５Ｖの場合、０．４ｍＡ（５Ｖ／１２．５ＫΩ）となる（図３ａ１）。
【００１６】
このとき抵抗Ｒ１の電圧降下は、抵抗Ｒ１を示す直線と前記電流０．４ｍＡの水平線の交点で、０．８Ｖとなる。同様に抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）の電圧降下は、抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）を示す直線と前記電流０．４ｍＡの水平線の交点で、１．０Ｖとなる。各抵抗の接続点ＶＧ１、ＶＧ２の電圧はそれぞれ４．２Ｖ、４．０Ｖとなるが、上記抵抗Ｒ１の電圧降下（電源ライン２３からみた電圧は−０．８Ｖ）がｐＭＯＳＦＥＴ２４のバイアス電圧となり、抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）の電圧降下（電源ライン２３からみた電圧は−１．０Ｖ）がｐＭＯＳＦＥＴ２６のバイアス電圧となる。各バイアス電圧により各ｐＭＯＳＦＥＴ２４、２６は導通し、第１、第２の電圧検出部２８、２９の出力はハイレベルとなり、それぞれ第１、第２のトランスファゲート３０、３１の入力端に供給される。
【００１７】
各トランスファゲート３０、３１はいずれか一方が導通しているため、その入力端に供給されたハイレベルの信号は共通接続された出力端に現れる。その結果、第１のインバータ３２の出力はロウレベルとなりゲートの共通接続点Ｇ１に供給され、第２のインバータ３３の出力はハイレベルとなり、ゲートの共通接続点Ｇ２に供給される。これにより、第２のトランスファゲート３１が選択され、第２の電圧検出部２９の出力が検出出力端子３４に現れる。
【００１８】
次に電源電圧Ｖｄｄが何らかの原因で低下し、図３に示すように電圧Ｖｄｄ１（図３ａ２、例えば４．３Ｖ）に低下すると、各抵抗２０〜２２に流れる電流と電源電圧Ｖｄｄの関係は図２の一点鎖線で示す状態になる。この状態で直列抵抗に流れる電流は０．３４ｍＡ、抵抗２０の電圧降下は０．６８Ｖ、抵抗２０、２１の直列回路の電圧降下は０．８５Ｖとなるため、第１の電圧検出部２８の出力（図３ｂ１）ロウレベルに反転するが、第２の電圧検出部２９の出力（図３ｃ１）はハイレベルを維持する。上記レベル反転時、第１のトランスファゲート３０は選択されていないため、第１の電圧検出部２８の出力が変化しても検出出力端子３４の出力（図３ｆ１）は変化しない。
【００１９】
さらに電源電圧Ｖｄｄが低下し、図３にて電圧Ｖｄｄ２（図３ａ３、例えば３．４Ｖ）まで低下し図２の二点鎖線で示す状態になったとする。これにより、直列抵抗に流れる電流は０．２７５ｍＡとなり、抵抗２０の電圧降下は０．５５Ｖ、抵抗２０、２１の直列回路の電圧降下は０．６８Ｖとなるため、第１電圧検出部２８の出力はロウレベルのままで、第２の電圧検出部２９の出力（図３ｃ２）はハイレベルからロウレベルに反転する。この反転出力は第２のトランスファゲート３１を通って出力端（図３ｄ１）をロウレベルに反転させる。さらに第１のインバータ３２の出力（図３ｅ１）はハイレベル、第２のインバータ３３の出力（図３ｆ２）はロウレベルとなるため、第１のトランスファゲート３０が選択され、第２のトランスファゲート３１は非導通となる。この状態で、第１の電圧検出部２８の出力（図３ｂ２）はロウレベルであるため、電源電圧がＶｄｄ２以下となっても検出出力端子３４の状態は変わらない。
【００２０】
次に電源電圧Ｖｄｄが電圧Ｖｄｄ２より低い状態が経過した後、電圧Ｖｄｄ２（図３ａ４）に回復すると、第２の電圧検出部２９の出力（図３ｃ３）がハイレベルになるが、第２のトランスファゲート３１が閉じているため、信号出力端子３４の信号レベル（図３ｆ３）はロウレベルの状態を継続する。
【００２１】
さらに電源電圧Ｖｄｄが上昇し、電圧Ｖｄｄ１（図３ａ５）まで回復すると、第１の電圧検出部２８の出力（図３ｂ３）もハイレベルになる。この時、第１のトランスファゲート３０は開いているため、その出力端（図３ｄ２）にハイレベルの検出信号が伝達され、第１のインバータ３２の出力（図３ｅ２）をロウレベルに、第２のインバータ３３の出力（図３ｆ４）をハイレベルに反転させ、信号出力端子３４にハイレベルの検出信号を出力する。各インバータ３２、３３の極性が反転すると、第１のトランスファゲート３０は非導通となり、第２のトランスファゲート３１が選択され、電源電圧Ｖｄｄが正常状態に復帰した後もこの状態を保つ。
【００２２】
このように本発明による電源電圧監視回路は電源電圧Ｖｄｄが定格電圧から接地電圧との中間の電圧Ｖｄｄ２に低下したことを検出して信号出力端子３４の出力を反転し、低下した電源電圧が回復して前記電圧Ｖｄｄ２より高い電圧Ｖｄｄ１まで上昇して、信号出力端子３４の出力を再反転させるようにしたことにより、停電や電圧低下後の電源電圧の復旧時に電源ラインに大電流が流れ、一時的な電圧低下が発生した場合でも、一時的な電圧低下が収まった時点で電源供給を再開させることができるため、電子部品を安定した状態で再動作させることができる。
【００２３】
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば図４に示す電源電圧検出手段８だけでなく電源電圧の低下を検出が必要とされる回路装置一般に適用することができる。
【００２４】
また電源電圧が異なる２つの所定レベルにそれぞれ低下したことを検出するのに、３個の抵抗を直列接続するだけでなく、抵抗２１の代わりにダイオードを用いてもよく、抵抗２２の代わりに抵抗とダイオードの直列回路などを用いることもでき、可変抵抗や半固定抵抗をもちいることにより、電圧の低下を検出する検出値と電源電圧の回復を検出する復帰値を任意に変更可能とすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば簡単な回路で、異なる検出値と復帰値で確実に動作させることのできる電源電圧監視回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す電源電圧監視回路の回路図
【図２】電圧検出部の各部の電圧と電流の状態を示す電圧電流状態図
【図３】図１回路の各部の電圧状態を示す電圧状態図
【図４】電源電圧検出手段を有する電子回路の一例を示す回路図
【図５】図４回路に用いられる電源電圧検出手段の一例を示す回路図
【図６】図４回路に用いられる電源電圧検出手段の他の例を示す回路図
【符号の説明】
２０〜２２  抵抗
２３  電源ライン
２８  第１の電圧検出部
２９  第２の電圧検出部
３０  第１のトランスファゲート
３１  第２のトランスファゲート
３２  第１のインバータ
３３  第２のインバータ
３４  信号出力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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