(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の端子と第二の端子の間の電圧値を検出する電圧検出回路であって、
前記第一の端子と前記第二の端子の間に設けられ、第一の電圧と、前記第一の電圧より低い第二の電圧を出力する分割抵抗回路と、
前記第一の電圧と基準電圧を比較する第一の電圧検出回路と、
前記第二の電圧と前記基準電圧を比較する第二の電圧検出回路と、を備え、
前記第二の電圧検出回路は、前記第二の電圧が前記基準電圧よりも高くなったことを検出した時に、前記第一の電圧検出回路の回路電流を減少させることを特徴とする電圧検出回路。
【請求項２】
前記第一の電圧検出回路は、ヒステリシス機能を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電圧検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池を利用した携帯機器に含まれる集積回路の、電圧を検出する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧検出回路は、図６の回路ブロック図に示されるような回路が知られていた。即ち、端子１１と１０に、検出すべき任意の端子と接続する。図６の場合電池１が接続されているので、電池１の電圧を検出する。端子１１と１０の間には電圧分割抵抗１３、１４が接続されている。コンパレータ１７の入力には、前記電圧分割抵抗の接続点と、基準電圧１５が接続されている。コンパレータ１７の出力には、出力バッファ回路１６が接続され、前記出力バッファ回路１６の出力が出力端子１２に接続されている。
【０００３】
電圧の検出は電圧分割抵抗１３と１４の接続点の電圧Vaと、基準電圧１５の電圧Vbをコンパレータ１７が比較して行う。つまり、コンパレータ１７が反転する電圧は、Ｖａ＝Ｖｂである。ここで、Ｖａは電圧分割抵抗の値によって、電池１の電圧によって変化する。仮に、抵抗１３の抵抗値をＲ１、抵抗１４の抵抗値をＲ２とし、電池１の電圧をV1とすれば、電池１の検出電圧はＶａ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×V1＝Ｖｂより、（１）式で与えられる。
【０００４】
検出電圧＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２×Ｖｂ・・・（１）
つまり、電池１の電圧が（１）式で示される値よりも高いときは、コンパレータ１７の出力はハイ・レベルになり、電池１の電圧が（１）式よりも低いときは、コンパレータ１７の出力はロー・レベルになる。すなわち、コンパレータ１７の出力が、ハイ・レベルかロー・レベルかによって、電池１の電圧が、検出電圧よりも高いか、低いかを検出する事ができる。
【０００５】
一般に、電圧検出回路は、任意の電圧の検出を行うため、常に動作している。しかし、その動作によって消費される電流はできるだけ少なくすることが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電圧検出回路では、消費電流を少なくすると、電圧検出回路のコンパレータの応答速度が遅くなり、急激な電圧の変化を検出できなくなるという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は従来のこのような課題を解決するために、できるだけ電圧検出回路の電流消費量を少なくして、電圧検出回路の応答速度を上げることを目的としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記問題点を解決するために、この発明では動作速度を切り替えられる電圧検出回路を設け、必要なときに電流を増やして動作速度を上げるようにした。
（実施例１）
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第一の実施例を示す電圧検出回路図である。図１と図６との相違は、コンパレータ１７の代わりにコンパレータ２０を用い、コンパレータ２０には、端子２１が接続されている。基本的な電圧検出動作は従来と同様である。
【００１０】
コンパレータ２０に接続されている端子２１の電圧よって、コンパレータ２０の消費電流が変化する。
【００１１】
コンパレータ２０の例を図２に示す。図２は、２段増幅型のコンパレータの例を示している。ノード２４と２３がコンパレータ２０の＋入力端子と−入力端子であり、ノード２５がコンパレータ２０の出力端子である。コンパレータ２０には、３１〜３４の４つの定電流源が存在し、定電流源３１、３３は常にコンパレータを低速に動作させるために使用されている。定電流源３２、３４にはスイッチ回路２６が接続されており、前記スイッチ回路２６は、外部端子２１からの信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００１２】
仮に、スイッチ回路２６は、端子２１の電圧が高いとき（以下“Ｈ”と記載する）ＯＮし、端子２１の電圧が低いとき（以下“Ｌ”と記載する）ＯＦＦするものとする。電圧検出回路として、動作スピードよりも消費電流を重視する場合は、端子２１の電圧を“Ｌ”として、回路の消費電流を削減する。逆に、電圧検出回路として、消費電流よりも動作スピードを重視する場合は、端子２１の電圧を“Ｈ”として、回路の消費電流を増大させる。
【００１３】
例えば、図１において、電池１に負荷が接続されているとして、その負荷の電力消費が激しいときは、電池１の電圧低下も早いため、端子２１の電圧を“Ｈ”として電圧検出回路の動作スピードを上げる。逆に、電池１に接続されている負荷の電力消費が少ないときは、電池１の電圧低下も遅いため、端子２１の電圧を“L”として電圧検出回路のスピードを上げずに、消費電力を低減する。
【００１４】
実施例１の電圧検出回路に、ヒステリシス機能を付加することで電圧検出回路としての動作は、より安定する。
（実施例２）
図３は、本発明の第二の実施例を示す電圧検出回路である。図１との相違は、電圧分割抵抗１４の代わりに、電圧分割抵抗の４１と４２を用い、コンパレータ４３が追加され、前記コンパレータ４３の出力によって、コンパレータ２０の電流値を制御する。従って、図１における端子２１は、コンパレータ４３の出力がその機能にとって代わっている。抵抗４１と４２の値をそれぞれＲ３、Ｒ４とすれば、図１と同じ検出電圧を得るためには、（１）式よりＲ３＋Ｒ４＝Ｒ２である。また、コンパレータ４３の出力が反転する電圧は、（１）式と同様に（２）式のようになる。
【００１５】
反転電圧＝（Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４×Ｖｂ・・・（２）
すなわち、コンパレータ４３は必ず、検出電圧よりも高い電圧で出力が反転する。
【００１６】
図４に横軸を電池１の電圧Ｖ１、（ａ）にコンパレータ４３の出力V43、（ｂ）にコンパレータ２０の電流I20、（ｃ）に電圧検出回路の出力電圧V12を示す。（ａ）において、Ｖ４３の電圧が“Ｈ”から“Ｌ”に変化する電圧が（２）式の電圧である。（２）式の電圧以下ではコンパレータ２０の消費電流を増加させている。すなわち、（ｃ）の電圧検出する直前にコンパレータの電流を増大し、電圧検出回路のスピードを上げている。
【００１７】
このようにすることで、電池１の電圧が十分に高いときは、電圧検出回路の電流を低減し、電池１の電圧が電圧検出回路の検出電圧に近くなると、回路の消費電流を増大させて、高速に電圧低下を検出することが可能となる。
【００１８】
次にコンパレータ２０にヒステリシス機能が存在する場合について述べる。
【００１９】
図５に横軸を電池１の電圧Ｖ１、（ａ）に図３のコンパレータ４３の出力V43、（ｂ）に図３のコンパレータ２０の電流I20、（ｃ）に図３のコンパレータ２０の出力V20を示す。
【００２０】
図５に示すように、コンパレータ２０にヒステリシス機能があり、電池１の電圧を低い電圧から高い電圧に上げたときの電池の検出電圧を＋Ｖｄとし、逆に、電池１の電圧を高い電圧から低い電圧に下げたときの電池の検出電圧を−Ｖｄとする。この場合、（３）式のような関係が成立するように図３のコンパレータ２０にヒステリシス機能を付加する。
【００２１】
＋Ｖｄ＞−Ｖｄ・・・(3)
（３）式の＋Ｖｄと−Ｖｄの間で、コンパレータ４３の出力が反転する。
【００２２】
図３のコンパレータ２０と４３にＯＮ／ＯＦＦ機能を付加し、電源投入時は、コンパレータ２０及び４３の両方をONさせ、その後、電池１の電圧V1がコンパレータ２０の＋Ｖｄ以上になったら、コンパレータ２０をＯＦＦさせて、コンパレータ４３の出力が“Ｈ”から“Ｌ”になったときにコンパレータ２０をＯＮさせることでより消費電流を削減することが可能である。
【００２３】
以上の実施例では、電圧検出回路の電流値を２段階に切り替えたが、さらに複数段階に電圧検出回路の電流値を切り替えることも可能である。
【００２４】
以上説明したように、電圧検出回路の電流値を制御することで、電圧検出回路の応答速度と消費電流を最適化し電池を使用した携帯機器の動作時間を長くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の電圧検出回路は、必要に応じて電池電圧を検出するときのみ、回路の電流を増大し応答速度を上げたので、不必要な電力消費を抑えて電池を使用した携帯機器の動作時間を長くすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の電圧検出回路図
【図２】２段増幅型コンパレータ回路の例
【図３】本発明の第二の実施例の電圧検出回路図
【図４】本発明の第二の実施例の電圧検出回路の動作説明図
【図５】本発明の第二の実施例の電圧検出回路の動作説明図
【図６】従来の低電圧検出回路のブロック図
【符号の説明】
１    電池
２０    電流調整機能つきコンパレータ
４３    コンパレータ
１３、１４、４１、４２    抵抗
１５    基準電圧回路
１６    出力バッファ回路
【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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