(57)【要約】【課題】電圧比較回路による比較判定を正確にし得る集積回路装置を提供する。【解決手段】ＩＣ１０では、入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて変動する信号処理回路１２の消費電流Ｉ１の増減分（ｉ１＋ｉ１’）を相殺可能な補正電流Ｉ５（＝ｉ１＋ｉ１’）を発生する電流補正回路１６を備えるので、入力された入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて信号処理回路１２の消費電流Ｉ１が変動しても、この消費電流の変動分（ｉ１＋ｉ１’）を補正電流１６により相殺する。これにより、入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて信号処理回路１２の消費電流Ｉ１が変動しても、抵抗Ｒ７を流れる通電電流Ｉccは変動しないので、電圧降下ΔＶを一定にできる。したがって、電源電圧Ｖccに基づいて定まる所定のしきい値電圧Ｖthの変動を防止することが可能となり、コンパレータＣＰ１による比較判定を正確にすることができる。【選択図】図２
2007309870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電源に対して、電源電位側または基準電位側の少なくとも一方に通電電流を所定値以下に制限可能な電流制限抵抗を介して接続される集積回路装置であって、
第１の入力信号に対して所定の信号処理を行うとともにこの入力された第１の入力信号の信号電圧に基づいて消費電流が変動する信号処理回路と、
前記第１の入力信号とは別入力される第２入力信号の信号電圧と前記電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧とを比較しその結果を出力する電圧比較回路と、
前記第１の入力信号の信号電圧に基づいて変動する前記信号処理回路の消費電流の増減分を相殺可能な補正電流を発生する電流補正回路と、
を備えることを特徴とする集積回路装置。
【請求項２】
前記電流補正回路は、所定の定電流を流す定電流源と、前記所定の定電流に基づいて前記補正電流を生成可能な電流生成部とを備え、
前記電流生成部は、
前記第１の入力信号の信号電圧が第１レベルおよび第２レベルの２値をとる場合、これらのうちのいずれか一方のレベルから他方のレベルに変動する前後の前記信号処理回路による消費電流の増加分または減少分を前記補正電流として、前記信号処理回路の消費電流の減少時に生成し当該補正電流を流すことで、前記信号処理回路の消費電流の増減分を相殺することを特徴とする請求項１記載の集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動電源に対して、電源電位側または基準電位側の少なくとも一方に通電電流を所定値以下に制限可能な電流制限抵抗を介して接続され、入力信号の信号電圧と電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧とを比較しその結果を出力する電圧比較回路を備える集積回路装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
入力信号の信号電圧と電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧とを比較しその結果を出力する電圧比較回路を備える集積回路装置として、例えば、下記特許文献１に開示される「温度センサ回路」がある。この温度センサ回路では、温度センサたる排気温センサの温度による抵抗値の変化を電圧の変化として捉え、それをコンパレータに入力して所定の基準電圧と比較することによって、当該排気温センサにより検出された温度が所定の設定温度を超えているか否かを判断し得るように構成されている。
【０００３】
即ち、比較回路を構成するコンパレータの反転入力端子(-)に、排気温センサ(12)と分圧抵抗回路(17)との共通接続点の電圧(Vo)が抵抗(R9)を介して入力され、また同コンパレータの非反転入力端子(+)に、電源端子(Vcc)とグランド端子との間に直列に接続された抵抗(R3,R4)の共通接続点の電圧が基準電圧(Vs)として入力されるように構成されている（特許文献１；段落００１９、括弧内の符号は同文献中のもの）。
【特許文献１】特開平９−８８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示される「温度センサ回路」は、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit;電子制御ユニット）等に組み込まれるものであることから、一般に、駆動電力を当該車両が備えるバッテリ装置から得ることが多い。このため、当該バッテリ装置が取り外された状態でオルタネータ等の発電装置から直接ＥＣＵに高電圧が印加されても、当該ＥＣＵに大電流が流れないように、当該ＥＣＵは、保護抵抗を介してバッテリ装置に接続されることから、この保護抵抗による電圧降下が問題になり得る。
【０００５】
例えば、図７に示すように、入力端子ＩＮ１から入力される入力信号Ｓig１に対して所定の信号処理を施して出力端子ＯＵＴ１に出力する信号処理回路１０２と、入力端子ＩＮ２から入力される入力信号Ｓig２を閾値電圧Ｖthと比較しその比較結果を出力端子ＯＵＴ２に出力する電圧比較回路１０４と、を有する集積回路装置１００がＥＣＵに組み込まれる場合には、ＥＣＵは保護抵抗Ｒｐを介してバッテリ装置Ｂatt に接続されるので、当該集積回路装置１００に供給される電源電圧Ｖccは、バッテリ装置Ｂatt の端子電圧ＶＢから当該保護抵抗Ｒｐによる電圧降下ΔＶ分を除いた値（Ｖcc＝ＶＢ−ΔＶ）になる。
【０００６】
この電圧降下ΔＶ分は、当該集積回路装置１００に流れる通電電流Ｉccと保護抵抗Ｒｐの抵抗値との積であるため、例えば、信号処理回路１０２の消費電流Ｉ１が入力信号Ｓig１の信号電圧レベルに応じて変動する場合には、たとえ電圧比較回路１０４の消費電流（Ｉ２＋Ｉ３）が安定していたとしても、保護抵抗Ｒｐによる電圧降下ΔＶの変動を抑制することは難しい。そして、このような電圧降下ΔＶの変動は、電圧比較回路１０４の閾値電圧Ｖthを発生させる基準電圧源Ｖref に直接影響を与えることから、電圧比較回路１０４の比較基準となる当該閾値電圧Ｖthの変動に直結し当該コンパレータＣＰ１による入力信号Ｓig２の比較判定を不正確にし得るという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電圧比較回路による比較判定を正確にし得る集積回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の集積回路装置では、駆動電源に対して、電源電位側または基準電位側の少なくとも一方に通電電流を所定値以下に制限可能な電流制限抵抗を介して接続される集積回路装置であって、第１の入力信号に対して所定の信号処理を行うとともにこの入力された第１の入力信号の信号電圧に基づいて消費電流が変動する信号処理回路と、前記第１の入力信号とは別入力される第２入力信号の信号電圧と前記電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧とを比較しその結果を出力する電圧比較回路と、前記第１の入力信号の信号電圧に基づいて変動する前記信号処理回路の消費電流の増減分を相殺可能な補正電流を発生する電流補正回路と、を備えることを技術的特徴とする。
【０００９】
特許請求の範囲に記載の請求項２の集積回路装置では、請求項１記載の集積回路装置において、前記電流補正回路は、所定の定電流を流す定電流源と、前記所定の定電流に基づいて前記補正電流を生成可能な電流生成部とを備え、前記電流生成部は、前記第１の入力信号の信号電圧が第１レベルおよび第２レベルの２値をとる場合、これらのうちのいずれか一方のレベルから他方のレベルに変動する前後の前記信号処理回路による消費電流の増加分または減少分を前記補正電流として、前記信号処理回路の消費電流の減少時に生成し当該補正電流を流すことで、前記信号処理回路の消費電流の増減分を相殺することを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、第１の入力信号の信号電圧に基づいて変動する信号処理回路の消費電流の増減分を相殺可能な補正電流を発生する電流補正回路を備えるので、入力された第１の入力信号の信号電圧に基づいて信号処理回路の消費電流が変動しても、この消費電流の変動分を当該補正電流により相殺する。これにより、駆動電源に対して、電源電位側または基準電位側の少なくとも一方に通電電流を所定値以下に制限可能な電流制限抵抗を介して接続される集積回路装置であって、第１の入力信号の信号電圧に基づいて信号処理回路の消費電流が変動するものであっても、当該電流制限抵抗を流れる通電電流は変動しないので、当該電流制限抵抗による電圧降下を一定にすることが可能となる。したがって、信号処理回路の消費電流が変動しても、当該集積回路装置に印加される電源電位を一定にできるので、電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧の変動を防止することが可能となり、電圧比較回路による比較判定を正確にすることができる。
【００１１】
請求項２の発明では、電流補正回路は、所定の定電流を流す定電流源と、所定の定電流に基づいて補正電流を生成可能な電流生成部とを備える。これにより、第１の入力信号の信号電圧が第１レベルおよび第２レベルの２値をとる場合、これらのうちのいずれか一方のレベルから他方のレベルに変動する前後の信号処理回路による消費電流の増加分または減少分を補正電流として、電流生成部が信号処理回路の消費電流の減少時に生成し当該補正電流を流すことで、信号処理回路の消費電流の増減分を相殺する。したがって、第１の入力信号の信号電圧がこのような２値をとる場合でも、当該集積回路装置に印加される電源電位を一定にできるので、電源電位に基づいて定まる所定の基準電圧の変動を防止することが可能となり、電圧比較回路による比較判定を正確にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の集積回路装置の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、本発明の集積回路装置を、車両に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）に実装されるＩＣ（Integrated Circuit）に適用した例を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１３】
図１に示すように、ＩＣ１０は、信号処理回路１２、電圧比較回路１４および電流補正回路１６を含んで構成されるもので、これらの回路の他に任意の電子回路を有するものである。なお、電圧比較回路１４は、後述するように、ＩＣ１０の用途に応じて当該ＩＣ１０に複数含まれている場合もある。
【００１４】
このＩＣ１０には、駆動電力の供給を外部から受けるため、あるいは種々の電気信号を入出力するため、に複数の端子が設けられている。例えば、信号処理回路１２、電圧比較回路１４、電流補正回路１６等、それぞれの駆動電力を得る端子として、電源端子＋Ｂおよびアース端子ＧＮＤが設けられており、また入力信号Ｓig１等を受け得る端子として、入力端子ＩＮ１や入力端子ＩＮ２、さらには出力信号Ｓig１’等を出し得る端子として、出力端子ＯＵＴ１や出力端子ＯＵＴ２が設けられている。なお、出力信号Ｓig１’等を外部に出力するのではなく、当該ＩＣ１０内の他の回路に出力する場合には、出力端子ＯＵＴ１や出力端子ＯＵＴ２は省略可能となる。一方、当該ＩＣ１０の用途に応じて電圧比較回路１４が複数存在する場合には、出力端子ＯＵＴ２もそれに併せて複数設けられる。
【００１５】
信号処理回路１２は、入力端子ＩＮ１から入力される入力信号Ｓig１（第１の入力信号）に対して所定の信号処理を行うとともにこの入力された入力信号Ｓig１の信号電圧に基づいて消費電流Ｉ１が変動するものである。具体的には、例えば、車両の前照灯が点灯することによって入力端子ＩＮ１に入力される入力信号Ｓig１（例えば、点灯時：Ｌレベル（ほぼ０Ｖ）、消灯時：Ｈレベル（ほぼ１２Ｖ））に基づいて、当該前照灯が点灯している事実を、例えばＴＴＬレベルの電気信号（点灯時：TTL-Ｌレベル（ほぼ０Ｖ）、消灯時：TTL-Ｈレベル（ほぼ５Ｖ））に変換して出力信号Ｓig１’として出力端子ＯＵＴ１に出力する。つまり、当該信号処理回路１２は、「信号レベル変換」という信号処理を行う。これにより、ＩＣ１０内の他の回路やＩＣ１０が実装されているＥＣＵのＣＰＵ等に当該車両の前照灯が点灯または消灯している旨の情報を伝達することが可能となる。
【００１６】
信号処理回路１２の詳細は、図２に示すように構成される。即ち、図２に示すように、入力端子ＩＮ１から入力される入力信号Ｓig１を抵抗Ｒ２を介してＰＮＰ型のトランジスタＱ１で受け得るように、当該トランジスタＱ１を電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に設ける。つまり、一端が入力端子ＩＮ１に接続される抵抗Ｒ２の他端を、トランジスタＱ１のベースに接続するとともに、当該トランジスタＱ１のエミッタを電源電圧Ｖccに、またそのコレクタを抵抗Ｒ３を介してアース端子ＧＮＤに、それぞれ接続する。また、当該トランジスタＱ１のベース−エミッタ間に抵抗Ｒ１を接続する。
【００１７】
そして、このトランジスタＱ１から出力される信号を別のＰＮＰ型のトランジスタＱ２を介して出力端子ＯＵＴ１に出力し得るように、当該別のトランジスタＱ２を設ける。つまり、トランジスタＱ１のコレクタを当該トランジスタＱ２のベースに接続し、また当該トランジスタＱ２のエミッタをアース端子ＧＮＤに、さらにそのコレクタを出力端子ＯＵＴ１に、それぞれ接続する。なお、この出力端子ＯＵＴ１には、トランジスタＱ２のコレクタがいわゆるオープンコレクタの状態で接続されており、本実施形態の場合、出力端子ＯＵＴ１は、アース端子ＧＮＤから＋５Ｖの電位に設定される電源ラインに図略の抵抗を介して接続されているものとする。
【００１８】
このように信号処理回路１２を構成することで、当該車両の前照灯の点灯・消灯に応じたＴＴＬレベルの電気信号が出力端子ＯＵＴ１から出力される。即ち、前照灯が点灯している場合には、入力端子ＩＮ１には、Ｌレベル（ほぼ０Ｖ）の入力信号Ｓig１が入力されることから、トランジスタＱ１はオフ状態からオン状態に遷移してトランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間に電流ｉ１が流れ、これによりトランジスタＱ２がオフ状態からオン状態に遷移してトランジスタＱ２のエミッタ−コレクタ間に電流ｉ１’が流れる。このため、トランジスタＱ２のコレクタは、TTL-ＨレベルからTTL-Ｌレベルに移行するので、出力端子ＯＵＴ１から当該車両の前照灯が点灯している旨を示すTTL-Ｌレベルの電気信号を出力することが可能となる。
【００１９】
一方、前照灯が消灯している場合には、入力端子ＩＮ１には、Ｈレベル（ほぼ１２Ｖ）の入力信号Ｓig１が入力されることから、トランジスタＱ１のベースに電流が流れず、当該トランジスタＱ１はオフ状態となる。また、トランジスタＱ２もベースに電流が流れないことからオフ状態となって、当該トランジスタＱ２のコレクタは、TTL-Ｈレベルを維持する。このため、出力端子ＯＵＴ１から当該車両の前照灯が消灯している旨を示すTTL-Ｈレベルの電気信号を出力することが可能となる。
【００２０】
このように信号処理回路１２では、入力端子ＩＮ１にＬレベル（第１レベル）の入力信号Ｓig１が入力されると、トランジスタＱ１，Ｑ２がともにオン状態になるため、トランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間に電流ｉ１が、またトランジスタＱ２のエミッタ−コレクタ間に電流ｉ１’が、それぞれ流れる。これに対し、入力端子ＩＮ１にＨレベル（第２レベル）の入力信号Ｓig１が入力されると、トランジスタＱ１，Ｑ２がともにオフ状態になるため、両トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ−コレクタ間には殆ど電流が流れない。つまり、当該信号処理回路１２は、入力された入力信号Ｓig１の信号レベル（信号電圧）に基づいて消費電流Ｉ１が０Ａ〜（ｉ１＋ｉ１’）Ａ［アンペア］の間で変動する。
【００２１】
図１に示すように、電圧比較回路１４は、入力信号Ｓig１とは別の入力端子ＩＮ２から入力される入力信号Ｓig２の信号電圧と、電源端子＋Ｂの電源電圧Ｖccに基づいて定まる閾値電圧Ｖth（所定の基準電圧）とを比較しその結果を出力するもので、コンパレータＣＰ１および基準電圧源Ｖref から構成されている。具体的には、例えば、前述した前照灯に流れる電流量を電圧相当に変換されて入力端子ＩＮ２に入力される入力信号Ｓig２と、基準電圧源Ｖref から出力される閾値電圧Ｖthとを比較しその結果を出力信号Ｓig２’として出力端子ＯＵＴ２に出力する。これにより、当該車両の前照灯に流れる電流量が所定値を超えているか否かや、所定値を下回っているか否か等の情報を、ＩＣ１０の他の回路やＩＣ１０が実装されているＥＣＵのＣＰＵ等に伝達することが可能となる。
【００２２】
電圧比較回路１４の詳細は、図２に示すように構成される。即ち、入力端子ＩＮ２から入力される入力信号Ｓig２を一方の入力で受け、他方の入力に比較判定の基準となる閾値電圧Ｖthを入力し得るように、コンパレータＣＰ１を設ける。つまり、コンパレータＣＰ１の非反転入力端子に入力端子ＩＮ２を接続するとともに、コンパレータＣＰ１の反転入力端子に基準電圧源Ｖref を接続する。また、コンパレータＣＰ１の出力を出力端子ＯＵＴ２に接続する。なお、このコンパレータＣＰ１は、電源電圧Ｖccから駆動電力の供給を受け得るように、電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に接続されており、入力状態にかかわらず、定常的に消費電流Ｉ３が流れている。
【００２３】
一方、基準電圧源Ｖrefは、電源電圧Ｖcc（電源電位）に基づいて定まる閾値電圧Ｖthを発生可能に構成されるもので、例えば、電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に、直列に接続される抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６から構成されている。つまり、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６による分圧として、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点から所定の閾値電圧Ｖth（＝Ｖcc×Ｒ４／（Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６））が得られるようにそれぞれの抵抗値が設定されている。この基準電圧源Ｖref の出力、つまり抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点は、前述したコンパレータＣＰ１の非反転入力端子に接続されている。この基準電圧源Ｖref は、直列接続されるＲ４，Ｒ５，Ｒ６を、電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に接続したものであるため、定常的に消費電流Ｉ２が流れる。
【００２４】
なお、このＩＣ１０が実装されているＥＣＵは、[発明が解決しようとする課題]の欄で述べたように、当該車両のバッテリ装置Ｂatt が取り外された状態でオルタネータ等の発電装置から直接ＥＣＵに高電圧が印加されても、当該ＥＣＵに大電流が流れないように、保護抵抗Ｒｐ（抵抗Ｒ７）を介してバッテリ装置Ｂatt に接続されている。このため、図１や図２に示すように、当該ＩＣ１０のアース端子ＧＮＤがアースＥ（基準電位）に直接的に接続されることなく、抵抗Ｒ７（電流制限抵抗）を介して接続されている場合には、例えば、バッテリ装置Ｂatt の端子電圧がＶＢ（例えば１２Ｖ）であるとすると、電源電圧Ｖccは当該端子電圧ＶＢから当該抵抗Ｒ７による電圧降下ΔＶ分を減じた値（＝ＶＢ−ΔＶ）となり、基準電圧源Ｖref による閾値電圧Ｖthはその分圧になる。そのため、抵抗Ｒ７による電圧降下ΔＶ分が変動する場合には、これに伴って当該閾値電圧Ｖthも変動することとなる。
【００２５】
つまり、当該ＩＣ１０の通電電流Ｉccの変動に連動する電圧降下ΔＶ分の変化によって、基準電圧源Ｖrefから出力される閾値電圧Ｖthが変動することから、電圧比較回路１４に入力されて比較電圧の基準となるその基準自体が変動してしまい、コンパレータＣＰ１による入力信号Ｓig２の比較判定を不正確にし得るという問題が生じる。そこで、本実施形態に係るＩＣ１０では、次に説明する電流補正回路１６を設けている。
【００２６】
図１に示すように、電流補正回路１６は、入力信号Ｓig１の信号電圧に基づいて変動する信号処理回路１２の消費電流の増減分を相殺可能な補正電流Ｉ５を発生し得るもので、信号処理回路１２の動作状態に基づいて当該補正電流Ｉ５を発生させる。
【００２７】
例えば、図２に示すように、信号処理回路１２のトランジスタＱ２と同様に、ベースがトランジスタＱ１のコレクタに接続され、エミッタがアース端子ＧＮＤに接続されるトランジスタＱ３を設けて、このトランジスタＱ３のコレクタ出力に基づいて補正電流Ｉ５を発生させ得るトランジスタＱ４をコレクタに抵抗Ｒ９を介在させて、電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に設ける。また、電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に、定電流源ＣＣ１とそれに直列に接続される抵抗Ｒ８を設け、当該抵抗Ｒ８により発生する定電圧がトランジスタＱ４のベースに印加可能に当該抵抗Ｒ８の定電流源ＣＣ１側をトランジスタＱ４のベースに接続する。
【００２８】
なお、この定電流源ＣＣ１は所定の定電流Ｉ４を流すように設定され、また抵抗Ｒ８，Ｒ９は、トランジスタＱ４のコレクタ−エミッタ間、つまり電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間を流れる電流Ｉ５が信号処理回路１２による消費電流Ｉ１（＝ｉ１＋ｉ１’）と等しくなるように設定されている（Ｉ５＝ｉ１＋ｉ１’）。なお、定電流源ＣＣ１は、特許請求の範囲に記載の「所定の定電流を流す定電流源」に相当し得るものであり、また電源電圧Ｖcc−アース端子ＧＮＤ間に接続されたトランジスタＱ４および抵抗Ｒ９や、当該トランジスタＱ４のベース−エミッタ間に接続された抵抗Ｒ８は、特許請求の範囲に記載の「所定の定電流に基づいて補正電流を生成可能な電流生成部」に相当し得るものである。
【００２９】
このように電流補正回路１６を構成することよって、入力端子ＩＮ１にＨレベルの入力信号Ｓig１が入力されて、トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ−コレクタ間に殆ど電流が流れず、信号処理回路１２の消費電流がほぼ０Ａ（ゼロアンペア）である場合には、トランジスタＱ３のベースにも殆ど電流が流れずオフ状態を維持するため、そのコレクタに接続されるトランジスタＱ４のベースには定電流源ＣＣ１と抵抗Ｒ８による定電圧が印加されてオン状態となって抵抗Ｒ９に電流Ｉ５が流れる。これに対し、入力端子ＩＮ１にＬレベルの入力信号Ｓig１が入力されて、トランジスタＱ１，Ｑ２が共にオン状態になる場合には、信号処理回路１２に電流ｉ１＋ｉ１’が流れる一方で、トランジスタＱ３もオン状態になるため抵抗Ｒ８に接続されるトランジスタＱ４のベース電圧がほぼ０Ｖ（ゼロボルト）になることから、トランジスタＱ４はオフ状態となり抵抗Ｒ９には電流Ｉ５が流れなくなる。
【００３０】
これにより、この電流補正回路１６では、信号処理回路１２にＨレベルの入力信号Ｓig１が入力されている場合には、信号処理回路１２にＬレベルの入力信号Ｓig１が入力されているときに消費される電流（ｉ１＋ｉ１’）相当を、トランジスタＱ４で補正電流Ｉ５として流すことによって、信号処理回路１２にＬレベルの入力信号Ｓig１が入力されているときに比べて減少する消費電流を（ｉ１＋ｉ１’）分だけ増加させるため、当該ＩＣ１０の消費電流Ｉccを入力信号Ｓig１の信号レベルにかかわらず一定にすることが可能となる。したがって、当該ＩＣ１０のアース端子ＧＮＤに接続されている抵抗Ｒ７（Ｒｐ）による電圧降下ΔＶ分を一定にすることが可能となるので、前述の如く電圧降下ΔＶ分の変化によって基準電圧源Ｖrefから出力される閾値電圧Ｖthが変動することを防ぐため、電源電圧Ｖccに基づいて定まる所定の閾値電圧Ｖthの変動を防止することが可能となり、電圧比較回路１４による比較判定を正確にすることができる。
【００３１】
なお、上述した消費電流等の関係をまとめると次のようになる。信号処理回路１２（または入力端子ＩＮ１）にＬレベルの入力信号Ｓig１が入力されている場合、当該ＩＣ１０の消費電流Ｉcc-Lは、信号処理回路１２による電流Ｉ１（＝ｉ１＋ｉ１’）、電圧比較回路１４による電流Ｉ２＋Ｉ３、電流補正回路１６による電流Ｉ４の和となる（Ｉcc-L＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４）。これに対し、信号処理回路１２（または入力端子ＩＮ１）にＨレベルの入力信号Ｓig１が入力されている場合、当該ＩＣ１０の消費電流Ｉcc-Hは、電圧比較回路１４による電流Ｉ２＋Ｉ３、電流補正回路１６による電流Ｉ４＋Ｉ５の和となる（Ｉcc-H＝Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４＋Ｉ５）。但し、電流Ｉ５＝ｉ１＋ｉ１’＝Ｉ１に設定されているので、このときの消費電流Ｉcc-Hは、Ｉ１（＝ｉ１＋ｉ１’）＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４となり、Ｌレベルの入力信号Ｓig１が入力されている場合の消費電流Ｉcc-Lと等しくなる。つまり、上述したように、入力信号Ｓig１の信号レベルに関係なく、ＩＣ１０の消費電流Ｉccは一定となる（Ｉcc＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４）。
【００３２】
なお、図１および図２に示す構成例では、電流制限抵抗としての保護抵抗Ｒｐや抵抗Ｒ７を、バッテリ装置Ｂatt に対してアース端子ＧＮＤ側、つまり当該ＩＣ１０のアース端子ＧＮＤとアースＥとの間に介在させたものに本発明を適用したが、これに限られることはなく、例えば、図３に示すように、電流制限抵抗としての保護抵抗Ｒｐや抵抗Ｒ７をバッテリ装置Ｂatt に対して電源電圧Ｖcc側、つまり当該ＩＣ１０の電源端子＋Ｂとバッテリ装置Ｂatt のプラス端子との間に介在させたものに本発明を適用しても、上述したものと同様の作用および効果を得ることができる。なお、図３では、図２と実質的に同様の構成部分には同一の符号を付してある。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係るＩＣ１０によると、入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて変動する信号処理回路１２の消費電流Ｉ１の増減分（ｉ１＋ｉ１’）を相殺可能な補正電流Ｉ５（＝ｉ１＋ｉ１’）を発生する電流補正回路１６を備えるので、入力された入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて信号処理回路１２の消費電流Ｉ１が変動しても、この消費電流の変動分（ｉ１＋ｉ１’）を当該補正電流１６により相殺する。これにより、バッテリ装置Ｂatt に対して、電源電圧Ｖcc側またはアース端子ＧＮＤ側の少なくとも一方に通電電流Ｉccを所定値以下に制限可能な抵抗Ｒ７（Ｒｐ）を介して接続されるＩＣ１０であって、入力信号Ｓig１の信号レベルに基づいて信号処理回路１２の消費電流Ｉ１が変動するものであっても、当該抵抗Ｒ７（Ｒｐ）を流れる通電電流Ｉccは変動しないので、当該抵抗Ｒ７（Ｒｐ）による電圧降下ΔＶを一定にすることが可能となる。したがって、信号処理回路１２の消費電流Ｉ１が変動しても、当該ＩＣ１０に印加される電源電圧Ｖccを一定にできるので、電源電圧Ｖccに基づいて定まる所定の閾値電圧Ｖthの変動を防止することが可能となり、コンパレータＣＰ１による比較判定を正確にすることができる。
【００３４】
また、本実施形態に係るＩＣ１０では、電流補正回路１６は、所定の定電流Ｉ４を流す定電流源ＣＣ１と、所定の定電流Ｉ４に基づいて補正電流Ｉ５を生成可能なトランジスタＱ４，抵抗Ｒ８，Ｒ９を備える。これにより、入力信号Ｓig１の信号レベルがＬレベルおよびＨレベルの２値をとる場合、これらのうちのいずれか一方のＬレベル（Ｈレベル）から他方のＨレベル（Ｌレベル）に変動する前後の信号処理回路１２による消費電流Ｉ１の増加分または減少分を補正電流Ｉ５として、トランジスタＱ４等が信号処理回路１２の消費電流Ｉ１の減少時に生成し当該補正電流Ｉ５を流すことで、信号処理回路１２の消費電流Ｉ１の増減分を相殺する。したがって、入力信号Ｓig１の信号レベルがこのような２値をとる場合でも、当該ＩＣ１０に印加される電源電圧Ｖccを一定にできるので、電源電圧Ｖccに基づいて定まる所定の閾値電圧Ｖthの変動を防止することが可能となり、コンパレータＣＰ１による比較判定を正確にすることができる。
【００３５】
なお、ＩＣ１０の改変例１として、コンパレータＣＰ１に閾値電圧Ｖthを出力する基準電圧源Ｖref を、外部から制御可能な定電流源ＣＣ２を用いて構成しても良い。即ち、図４に示すように、前述した電圧比較回路１４を構成する分圧抵抗（Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６）のうちの、抵抗Ｒ５，Ｒ６に代えて、可変型の定電流源ＣＣ２を接続することにより、電圧比較回路１４’を構成する。この定電流源ＣＣ２は、ＩＣ１０に設けられる制御端子ＣＮＴから入力される制御電圧によって、出力する定電流Ｉ２を制御可能に構成されている。なお、図４では、図２と実質的に同様の構成部分には同一の符号を付してある。
【００３６】
このようにＩＣ１０’を構成することによって、抵抗Ｒ４により発生する閾値電圧Ｖthを電源電圧Ｖccに近い範囲で任意に可変することが可能となる。したがって、前述したＩＣ１０に比べて、このような範囲を中心に閾値電圧Ｖthを可変できるので、入力端子ＩＮ２から入力される入力信号Ｓig２の特性が電源電圧Ｖccに近い範囲で変動する場合に、閾値電圧Ｖthを調整しやすいというメリットがある。
【００３７】
また、このような定電流源ＣＣ２を、図５に示すように、前述した電圧比較回路１４を構成する分圧抵抗（Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６）のうちの、抵抗Ｒ４に代えて接続することにより、電圧比較回路１４”を構成しても良い。なお、図５では、図４と実質的に同様の構成部分には同一の符号を付してある。また抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６は両者をまとめて一つの抵抗にしても良い。
【００３８】
このようにＩＣ１０”を構成することによって、抵抗Ｒ５，Ｒ６により発生する閾値電圧Ｖthをアース端子ＧＮＤに近い範囲で任意に可変することが可能となる。したがって、前述したＩＣ１０に比べて、このような範囲を中心に閾値電圧Ｖthを可変できるので、入力端子ＩＮ２から入力される入力信号Ｓig２の特性がアース端子ＧＮＤに近い範囲で変動する場合に、閾値電圧Ｖthを調整しやすいというメリットがある。
【００３９】
なお、上述したＩＣ１０、１０’、１０”では、バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ４を用いて構成したが、これに代えて、図６に示すＩＣ２０のように、ＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ４を用いて構成しても良い。なお、図６では、図２と実質的に同様の構成部分には同一の符号を付してある。
【００４０】
即ち、図６に示すように、ＰＮＰ型のトランジスタＱ１に代えてＰチャネル型のＭＯＳトランジスタＭ１を接続、つまりトランジスタＱ１のベースの代わりにＭＯＳトランジスタＭ１のゲートを、トランジスタＱ１のエミッタの代わりにＭＯＳトランジスタＭ１のソースを、トランジスタＱ１のコレクタの代わりにＭＯＳトランジスタＭ１のドレインを、それぞれ接続する。また、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２〜Ｑ４に代えてＮチャネル型のＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ４を接続、つまりトランジスタＱ２〜Ｑ４のベースの代わりにＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ４のゲートを、トランジスタＱ２〜Ｑ４のエミッタの代わりにＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ４のソースを、トランジスタＱ２〜Ｑ４のコレクタの代わりにＭＯＳトランジスタＭ２〜Ｍ４のドレインを、それぞれ接続する。
【００４１】
これにより、ＩＣ２０をＭＯＳトランジスタを中心とした半導体素子で構成することができるので、当該ＩＣ２０の駆動電圧範囲をＭＯＳトランジスタの仕様に設定することが可能となる。そのため、当該ＩＣ２０の他の回路がＭＯＳプロセスにより生成されるものである場合に、電気的特性や製造プロセスにおいて当該他の回路との親和性が向上する。なお、ここでは、前述した各例のうち、ＩＣ１０をＭＯＳトランジスタ化した例を図６において説明したが、その他のＩＣ１０’（図４参照）、ＩＣ１０”（図５参照）においてもこれと同様にＭＯＳトランジスタにより構成することができる。
【００４２】
また、上述した各例では、信号処理回路として、信号レベル変換回路の例（信号処理回路１２）を例示して説明したが、これは信号処理回路の一例で、入力信号に対して電気的な信号処理を施す回路で、この入力信号の信号電圧に基づいて消費電流が変動するものであれば、例えば、フィルタ回路（ＬＰＦ、ＨＰＦ、ＢＰＦ、ＥＰＦ等）、波形成形回路、ラッチ回路等々であっても良い。そしてこれらの回路の場合でも、前述したものと同様の作用および効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＩＣ（集積回路装置）の概要を示す説明図である。
【図２】本実施形態に係るＩＣの構成を示す回路図で、アース端子側に保護抵抗を接続した例である。
【図３】本実施形態に係るＩＣの構成を示す回路図で、電源端子側に保護抵抗を接続した例である。
【図４】本実施形態に係るＩＣの改変例１の構成を示す回路図である。
【図５】本実施形態に係るＩＣの改変例２の構成を示す回路図である。
【図６】本実施形態に係るＩＣの他の構成を示す回路図である。
【図７】従来の集積回路装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０、１０’、１０”、２０…ＩＣ（集積回路装置）
１２…信号処理回路
１４…電圧比較回路
１６…電流補正回路
Ｂatt…バッテリ装置（駆動電源）
ＣＣ１、ＣＣ２…定電流源
ＣＮＴ…制御端子
ＣＰ１…コンパレータ
Ｅ…アース（基準電位）
ＧＮＤ…アース端子
Ｉcc…通電電流
Ｉ１…電流（消費電流）
ｉ１、ｉ１’、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ５…電流
Ｉ４…電流（所定の定電流）
ＩＮ１、ＩＮ２…入力端子
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３…ＭＯＳトランジスタ
Ｍ４…ＭＯＳトランジスタ（電流生成部）
ＯＵＴ１、ＯＵＴ２…出力端子
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３…トランジスタ
Ｑ４…トランジスタ（電流生成部）
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６…抵抗
Ｒ７…抵抗（電流制限抵抗）
Ｒ８、Ｒ９…抵抗（電流生成部）
Ｒｐ…保護抵抗（電流制限抵抗）
Ｓig１…入力信号（第１の入力信号）
Ｓig１’、Ｓig２’…出力信号
Ｓig２…入力信号（第２の入力信号）
Ｖcc…電源電圧（電源電位）
ＶＢ…端子電圧
Ｖref…基準電圧源
Ｖth…閾値電圧（所定の基準電圧）
＋Ｂ…電源端子
ΔＶ…電圧降下
【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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【図７】
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