JP2014062825A - 電圧検出回路及び電圧検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒステリシス調整用端子を設けることなく、ヒステリシス幅の調整を行うことの可能な電圧検出回路を提供する。
【解決手段】集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号の電圧レベルと基準電圧とを比較する電圧検出回路10であって、第1および第2の入力端子21、22を有し、前記第1の入力端子(反転入力端子21)は前記集積回路の外部接続用の信号入力端子Tinに接続され、前記第2の入力端子(非反転入力端子22)には前記基準電圧が入力されるコンパレータ11と、当該コンパレータ11の出力に応じて前記コンパレータ11の前記第1の入力端子(反転入力端子21)に電流を供給する電流源(定電流源13)と、を備えるとともに、前記集積回路の外部接続用の信号入力端子Tinに一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子(抵抗14)と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号の電圧レベルと基準電圧とを比較する電圧検出回路10であって、第1および第2の入力端子21、22を有し、前記第1の入力端子(反転入力端子21)は前記集積回路の外部接続用の信号入力端子Tinに接続され、前記第2の入力端子(非反転入力端子22)には前記基準電圧が入力されるコンパレータ11と、当該コンパレータ11の出力に応じて前記コンパレータ11の前記第1の入力端子(反転入力端子21)に電流を供給する電流源(定電流源13)と、を備えるとともに、前記集積回路の外部接続用の信号入力端子Tinに一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子(抵抗14)と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、電源電圧を検出する検出回路などの、電圧レベルが基準値を超えているかどうかを検出する電圧検出回路に関し、特に、集積回路(LSI)に内蔵される電圧検出回路及び電圧検出方法に関する。
電圧レベルが、ある値を超えたかどうかを検出する電圧検出回路として、例えば図9に示すように、基準電圧Vrefに対して入力信号の入力電圧Vinが大きいか小さいかにより、入力信号を2値化するコンパレータ回路101が利用されている。
図9に示すコンパレータ回路101では、反転入力端子に入力信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧Vrefが入力される。そして、入力信号の入力電圧Vinが基準電圧Vrefよりも大きいときには、コンパレータ回路101の出力電圧Voutは、Lレベル(VSS)となり、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより小さいときには、出力電圧Voutは、Hレベル(VDD)となる。なお、VDDは高電位側の電源電圧、VSSは低電位側の電源電圧である。
図9に示すコンパレータ回路101では、反転入力端子に入力信号が入力され、非反転入力端子に基準電圧Vrefが入力される。そして、入力信号の入力電圧Vinが基準電圧Vrefよりも大きいときには、コンパレータ回路101の出力電圧Voutは、Lレベル(VSS)となり、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより小さいときには、出力電圧Voutは、Hレベル(VDD)となる。なお、VDDは高電位側の電源電圧、VSSは低電位側の電源電圧である。
このようなコンパレータ回路101においては、入力電圧Vinにノイズがのった状態で入力電圧Vinが基準電圧Vref近傍の値に近づくと、ノイズにより、入力電圧Vinと基準電圧Vrefとの大小関係が、短時間に入れ替わり、出力電圧Voutが、HレベルおよびLレベルを繰り返すチャタリングという現象が生じ、このコンパレータ回路101の出力電圧Voutに基づき、入力信号のパルスを検出する回路において、信号の誤検出を行う可能性がある。
このチャタリングによる誤検出を回避するため、ヒステリシスをもつコンパレータが一般に使用される。
また、ノイズ量は、コンパレータを使用するシステムの環境などで変化するため、チャタリング防止を行うためには、ヒステリシス幅を調整する必要がある。
このような、ヒステリシス幅を調整可能なヒステリシス付きコンパレータ回路として、図10に示す回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、ノイズ量は、コンパレータを使用するシステムの環境などで変化するため、チャタリング防止を行うためには、ヒステリシス幅を調整する必要がある。
このような、ヒステリシス幅を調整可能なヒステリシス付きコンパレータ回路として、図10に示す回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このヒステリシス付きコンパレータ回路102は、検出対象である入力電圧V2を、コンパレータCMPのマイナス側入力端子T2に入力し、コンパレータ1の非反転入力端子T3に接続されるプラス側入力端子T1に入力される入力電圧V1を、コンパレータCMPの出力に応じて調整し、非反転入力端子T3の端子電圧すなわち基準電圧を調整する。このようにコンパレータCMPの出力に応じて基準電圧を調整することにより、コンパレータCMPの入出力特性にヒステリシスをもたせるようにしている。
図10に示すヒステリシス付きコンパレータ回路102は、以下のような動作を行う。ここで、プラス側入力端子T1に入力される入力電圧V1が、マイナス側入力端子T2に入力される入力電圧V2に対して、V1<V2の状態からV1>V2の状態に切り替わる時の非反転入力端子T3の電圧をVs1とし、V1>V2の状態からV1<V2の状態に切り替わる時の非反転入力端子T3の電圧をVs2とする。
抵抗Rの抵抗値をR、定電流源回路の定電流をI0とすると、Vs1およびVs2は、次のように表すことができる。
Vs1=V1−I0×R
Vs2=V1
これら式から、ヒステリシス幅(Vs2−Vs1)は、Vs2−Vs1=I0×Rと表すことができる。このことから、抵抗Rの抵抗値Rと定電流回路の定電流I0とにより、ヒステリシス幅を制御することができることがわかる。
Vs1=V1−I0×R
Vs2=V1
これら式から、ヒステリシス幅(Vs2−Vs1)は、Vs2−Vs1=I0×Rと表すことができる。このことから、抵抗Rの抵抗値Rと定電流回路の定電流I0とにより、ヒステリシス幅を制御することができることがわかる。
また、ヒステリシス幅を調整可能なコンパレータ回路として、例えば、特許文献2〜8なども提案されている。これらコンパレータ回路は、基準電圧となる電圧信号を供給する基準電圧源とコンパレータとの間に、抵抗と定電流回路などの回路を設け、基準電圧源からの電圧信号を調整しコンパレータのプラス側入力端子の端子電圧を調整することで、ヒステリシス幅を調整するようにしている。
ところで、上記のようなヒステリシス付きコンパレータ回路102、103をLSIに内蔵し、ヒステリシス幅を調整可能な抵抗Rを外付け抵抗とし、この外付け抵抗Rの抵抗値を調整することで、ヒステリシス幅の調整を行う構成とした場合、外付け抵抗Rの抵抗値を変更できるようにするためには、入力信号が入るプラス側入力端子T1に加えて非反転入力端子T3をLSIの外付け抵抗Rと接続するためのヒステリシス調整端子が必要になる。また、ヒステリシス調整端子の追加に伴い、パッケージサイズが増加するという問題が生じる。
そこで、本発明は上記未解決の問題に着目してなされたものであり、ヒステリシス調整用端子を設けることなく、ヒステリシス幅の調整を行うことができる電圧検出回路及び電圧検出方法を提供することを目的としている。
そこで、本発明は上記未解決の問題に着目してなされたものであり、ヒステリシス調整用端子を設けることなく、ヒステリシス幅の調整を行うことができる電圧検出回路及び電圧検出方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様は、集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号(例えば、図1の検出対象電圧VD)の電圧レベルを検出する電圧検出回路(例えば、図1の電圧検出回路10)であって、第1および第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子は前記集積回路の外部接続用の信号入力端子(例えば、図1の信号入力端子Tin)に接続され、前記第2の入力端子には基準電圧が入力されるコンパレータ(例えば、図1のコンパレータ11)と、当該コンパレータの出力に応じて前記コンパレータの前記第1の入力端子に電流を供給する電流源(例えば、図1の定電流源13)と、を備えるとともに、前記集積回路の外部接続用の信号入力端子に一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子(例えば、図1の抵抗14)と、を備えることを特徴とする電圧検出回路である。
前記集積回路に内蔵され且つ、前記電流源と前記コンパレータの前記第1の入力端子との間に接続され、前記コンパレータの出力に応じて前記電流源を前記第1の入力端子に接続または非接続とするスイッチ(例えば、図1のスイッチ12)を、さらに備えていてよい。
前記集積回路に内蔵され且つ、前記電流源と電源との間に接続され、前記コンパレータの出力に応じて前記第1の入力端子に前記電流を供給または非供給とするスイッチ(例えば、図3のスイッチ12)を、さらに備えていてよい。
前記集積回路に内蔵され且つ、前記電流源と電源との間に接続され、前記コンパレータの出力に応じて前記第1の入力端子に前記電流を供給または非供給とするスイッチ(例えば、図3のスイッチ12)を、さらに備えていてよい。
前記電流源および前記スイッチ(例えば、図1、図3の定電流源13およびスイッチ12)は、前記第1の入力端子と低電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの反転入力端子であって、前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオンに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオフに制御されるようになっていてよい。
前記電流源および前記スイッチ(例えば、図4、図5の定電流源13およびスイッチ12)は、前記第1の入力端子と低電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの非反転入力端子であって、前記集積回路に内蔵され且つ、前記コンパレータの出力端と前記スイッチとの間にインバータ(例えば、図4、図5のインバータ15)を備え、前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオフに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオンに制御されるようになっていてよい。
前記電流源および前記スイッチ(例えば、図6の定電流源13およびスイッチ12)は、前記第1の入力端子と高電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの反転入力端子であって、前記集積回路に内蔵され且つ、前記コンパレータの出力端と前記スイッチとの間にインバータ(例えば、図6のインバータ15)を備え、前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオフに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオンに制御されるようになっていてよい。
前記電流源および前記スイッチ(例えば、図8の定電流源13およびスイッチ12)は、前記第1の入力端子と高電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの非反転入力端子であって、前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオンに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオフに制御されるようになっていてよい。
本発明の他の態様は、集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号の電圧レベルを検出する電圧検出方法であって、第1および第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子が前記集積回路の外部接続用の信号入力端子に接続され、前記第2の入力端子には基準電圧が入力されるコンパレータの前記第1の入力端子に、前記コンパレータの出力に応じて前記第1の入力端子に電流を供給する電流源を設けるとともに、前記信号入力端子に一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子と、を設け、前記外付け抵抗素子の抵抗値を調整することにより、前記コンパレータの入出力特性におけるヒステリシス幅を調整することを特徴とする電圧検出方法である。
本発明によれば、外付け抵抗素子の抵抗値を調整することによりコンパレータが有する入出力特性のヒステリシス幅を調整することができる。このとき、検出対象の入力信号を入力するための外部接続用の信号入力端子に外付け抵抗素子の一端を接続し、外付け抵抗素子の他端に検出対象の入力信号を入力する構成としたため、ヒステリシス幅を調整するために別途外部接続用の端子を設けることなく実現することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用した電圧検出回路10の一例を示す回路図である。
図1に示すように、電圧検出回路10は、電源VDD−VSS間に接続されたコンパレータ11と、コンパレータ11の反転入力端子21と電源VSSとの間にスイッチ12を介して接続される定電流源13と、抵抗14とを備える。
コンパレータ11とスイッチ12と定電流源13とは、LSIなどの集積回路に組み込まれ、コンパレータ11の反転入力端子21は、スイッチ12の一端に接続されるとともにLSIの外部接続端子である信号入力端子Tinに接続される。コンパレータ11の非反転入力端子22には基準電圧Vrefが入力される。
図1は、本発明を適用した電圧検出回路10の一例を示す回路図である。
図1に示すように、電圧検出回路10は、電源VDD−VSS間に接続されたコンパレータ11と、コンパレータ11の反転入力端子21と電源VSSとの間にスイッチ12を介して接続される定電流源13と、抵抗14とを備える。
コンパレータ11とスイッチ12と定電流源13とは、LSIなどの集積回路に組み込まれ、コンパレータ11の反転入力端子21は、スイッチ12の一端に接続されるとともにLSIの外部接続端子である信号入力端子Tinに接続される。コンパレータ11の非反転入力端子22には基準電圧Vrefが入力される。
スイッチ12は、コンパレータ11の出力電圧Voutに応じてオンオフ制御され、出力電圧Voutがローレベル(以下、Lレベルという。)のときにはオフ、ハイレベル(以下、Hレベルという。)のときにはオン状態に制御される。
信号入力端子Tinには抵抗14の一端が接続され、抵抗14の他端に、検出対象の電圧である検出対象電圧VDが入力される。この検出対象電圧VDは、例えばLSIへの電源電圧である。なお、検出対象電圧VDはLSIへの電源電圧に限るものではなく、例えば、温度センサからの信号レベルを検出する場合など、基準電圧Vrefと比較することにより検出対象電圧VDの電圧レベルを検出する信号であれば適用することができる。
信号入力端子Tinには抵抗14の一端が接続され、抵抗14の他端に、検出対象の電圧である検出対象電圧VDが入力される。この検出対象電圧VDは、例えばLSIへの電源電圧である。なお、検出対象電圧VDはLSIへの電源電圧に限るものではなく、例えば、温度センサからの信号レベルを検出する場合など、基準電圧Vrefと比較することにより検出対象電圧VDの電圧レベルを検出する信号であれば適用することができる。
次に、コンパレータ11の動作を説明する。
信号入力端子Tinの電圧(すなわち検出対象電圧VD)を入力電圧Vinとすると、スイッチ12がオフ状態である場合、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより大きい(Vin>Vref)ときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはLレベル(VSS)となる。入力電圧Vinが基準電圧Vrefより小さい(Vin<Vref)ときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはHレベル(VDD)となる。
信号入力端子Tinの電圧(すなわち検出対象電圧VD)を入力電圧Vinとすると、スイッチ12がオフ状態である場合、入力電圧Vinが基準電圧Vrefより大きい(Vin>Vref)ときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはLレベル(VSS)となる。入力電圧Vinが基準電圧Vrefより小さい(Vin<Vref)ときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはHレベル(VDD)となる。
ここで、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わるときの反転入力端子の電圧をVin1とし、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わるときの反転入力端子の電圧をVin2とする。
入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、つまり、入力電圧Vinが減少する場合、入力電圧Vin>基準電圧Vrefのときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはLレベル(VSS)となりスイッチ12はオフとなる。そのため、反転入力端子の電圧Vin1はVin1=Vin=VDと表すことができる。
入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、つまり、入力電圧Vinが減少する場合、入力電圧Vin>基準電圧Vrefのときには、コンパレータ11の出力電圧VoutはLレベル(VSS)となりスイッチ12はオフとなる。そのため、反転入力端子の電圧Vin1はVin1=Vin=VDと表すことができる。
そして、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点で、出力電圧VoutがHレベル(VDD)に切り替わることから、スイッチ12がオンに切り替わる。つまり、Vin1=Vrefのときにスイッチ12の状態が切り替わる。このとき、Vin1=VDであるから、すなわちVref=VDのときに、コンパレータ11の出力がLレベルからHレベルに切り替わる。
一方、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、すなわち、入力電圧Vinが増加する場合、入力電圧Vin<基準電圧Vrefのときには、出力電圧VoutはHレベル(VDD)となりスイッチ12はオンであるため、定電流源13が反転入力端子21と接続される。
一方、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、すなわち、入力電圧Vinが増加する場合、入力電圧Vin<基準電圧Vrefのときには、出力電圧VoutはHレベル(VDD)となりスイッチ12はオンであるため、定電流源13が反転入力端子21と接続される。
そのため、反転入力端子21の電圧Vin2はVin2=VD−I0×Riと表すことができる。
そして、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点で、コンパレータ11の出力電圧VoutがLレベルに切り替わることから、スイッチ12がオフに切り替わる。
そして、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点で、コンパレータ11の出力電圧VoutがLレベルに切り替わることから、スイッチ12がオフに切り替わる。
つまり、Vin2=Vrefのときに、スイッチ12の状態が切り替わる。すなわち、Vin2=VD−I0×Riであるから、Vin2(=Vref)=VD−I0×Riのとき、すなわち、Vd=Vref+I0×Riのときに、コンパレータ11の出力がHレベルからLレベルに切り替わる。
したがって、ヒステリシス幅|Vin2−Vin1|は、|Vin2−Vin1|=I0×Riとなり、すなわち、抵抗14の抵抗値Riと定電流源13の定電流I0とでヒステリシス幅を制御することができることになる。
したがって、ヒステリシス幅|Vin2−Vin1|は、|Vin2−Vin1|=I0×Riとなり、すなわち、抵抗14の抵抗値Riと定電流源13の定電流I0とでヒステリシス幅を制御することができることになる。
図2は、図1の電圧検出回路10の入力電圧と出力電圧との関係を示す入出力特性図である。
図2において、横軸は信号入力端子Tinの入力電圧Vin、縦軸は出力電圧Voutである。
入力電圧Vinが増加し、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わるときには、反転入力端子21の電圧Vin1は、Vref>Vinとなるまでは、Vin=Vin1であるため、VinがVrefを下回った時点で、出力電圧VoutはLレベルからHレベルに切り替わる。
図2において、横軸は信号入力端子Tinの入力電圧Vin、縦軸は出力電圧Voutである。
入力電圧Vinが増加し、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わるときには、反転入力端子21の電圧Vin1は、Vref>Vinとなるまでは、Vin=Vin1であるため、VinがVrefを下回った時点で、出力電圧VoutはLレベルからHレベルに切り替わる。
逆に、入力電圧Vinが減少し、入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わるときには、定電流源13が反転入力端子21と接続され、反転入力端子21の電圧Vin2は、Vin2=Vin−I0×Riとなるため、Vin2>Vrefとなったとき、すなわち、Vin>Vref+I0×Riとなったときに、出力電圧VoutがHレベルからLレベルに切り替わる。
以上説明したように、上記構成によれば、検出対象電圧VDの入力端と信号入力端子Tinとの間に抵抗14を挿入することで、抵抗14の抵抗値Riを調整することにより、ヒステリシス幅を調整することができる。そのため、ヒステリシス幅の調整用に別途端子を設ける必要がなく実現することができる。
以上説明したように、上記構成によれば、検出対象電圧VDの入力端と信号入力端子Tinとの間に抵抗14を挿入することで、抵抗14の抵抗値Riを調整することにより、ヒステリシス幅を調整することができる。そのため、ヒステリシス幅の調整用に別途端子を設ける必要がなく実現することができる。
なお、上記実施形態では、図1に示す構成とした場合について説明したがこれに限るものではない。
例えば、図3に示すように、スイッチ12と定電流源13との接続を逆にし、コンパレータ11の反転入力端子21に定電流源13の一端を接続し、他端を、スイッチ12を介して低電位側電源VSSに接続する構成としてもよい。
例えば、図3に示すように、スイッチ12と定電流源13との接続を逆にし、コンパレータ11の反転入力端子21に定電流源13の一端を接続し、他端を、スイッチ12を介して低電位側電源VSSに接続する構成としてもよい。
また、図4に示すように、コンパレータ11の反転入力端子21および非反転入力端子22に入力する信号を逆にし、コンパレータ11において、検出対象電圧VDを、非反転入力端子22に入力し、反転入力端子21に基準電圧Vrefを入力する構成としてもよい。この場合には、コンパレータ11の出力電圧Voutをインバータ15で反転した信号に基づきスイッチ12をオンオフ制御すればよい。
また、図4に示すように、コンパレータ11の反転入力端子21および非反転入力端子22に入力する信号を逆にするだけでなく、さらに、図5に示すように、スイッチ12と定電流源13との接続を逆にし、コンパレータ11の非反転入力端子22に定電流源13の一端を接続し、他端を、スイッチ12を介して低電位側電源VSSに接続する構成としてもよい。
また、図6に示すように、高電位側電源VDDに定電流源13の一端を接続し、他端を、スイッチ12を介して反転入力端子21に接続する構成とし、出力電圧Voutをインバータ15で反転した信号に基づきスイッチ12を制御する構成としてもよい。
この場合のコンパレータ11の入出力特性を表した図が図7である。
入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、入力電圧Vin>基準電圧Vrefのときには、出力電圧VoutはLレベル(VSS)となり、出力電圧Voutはインバータ15で反転されることからスイッチ12はオンとなる。そのため、反転入力端子21の電圧Vin1はVin1=Vin+I0×Riとなる。
この場合のコンパレータ11の入出力特性を表した図が図7である。
入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態から入力電圧Vin<基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、入力電圧Vin>基準電圧Vrefのときには、出力電圧VoutはLレベル(VSS)となり、出力電圧Voutはインバータ15で反転されることからスイッチ12はオンとなる。そのため、反転入力端子21の電圧Vin1はVin1=Vin+I0×Riとなる。
また、Vin1>基準電圧Vrefの状態からVin1(=Vin+I0×Ri)<基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点、すなわち、Vin1<Vref−I0×Riとなる時点で、出力電圧VoutがHレベル(VDD)に切り替わることから、スイッチ12がオフに切り替わる。
一方、入力電圧Vin<基準電圧Vref−I0×Riの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、入力電圧Vin<基準電圧Vref−I0×Riのときには、出力電圧VoutはHレベルとなるため、スイッチ12はオフとなり、定電流源13は反転入力端子21に接続されない。
一方、入力電圧Vin<基準電圧Vref−I0×Riの状態から入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる場合、入力電圧Vin<基準電圧Vref−I0×Riのときには、出力電圧VoutはHレベルとなるため、スイッチ12はオフとなり、定電流源13は反転入力端子21に接続されない。
そのため、反転入力端子21の電圧Vin2はVin2=Vin=VDとなる。
そして、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点で、出力電圧VoutがLレベルに切り替わることから、スイッチ12はオンとなり、定電流源13が反転入力端子21に接続される。
したがって、ヒステリシス幅|Vin2−Vin1|は、|Vin2−Vin1|=I0×Riとなり、この場合も、抵抗14の抵抗値Riと定電流I0とでヒステリシス幅を制御することができることがわかる。
そして、入力電圧Vin>基準電圧Vrefの状態に切り替わる時点で、出力電圧VoutがLレベルに切り替わることから、スイッチ12はオンとなり、定電流源13が反転入力端子21に接続される。
したがって、ヒステリシス幅|Vin2−Vin1|は、|Vin2−Vin1|=I0×Riとなり、この場合も、抵抗14の抵抗値Riと定電流I0とでヒステリシス幅を制御することができることがわかる。
また、この場合もヒステリシス幅は、電源電圧に依存しない。
なお、図6に示すように、定電流源13を高電位側電源VDDに接続した場合も、さらに、定電流源13とスイッチ12とを逆に接続することも可能である。また、図8に示すように、コンパレータ11の反転入力端子21および非反転入力端子22に入力する信号を逆にすることも可能である。
なお、図6に示すように、定電流源13を高電位側電源VDDに接続した場合も、さらに、定電流源13とスイッチ12とを逆に接続することも可能である。また、図8に示すように、コンパレータ11の反転入力端子21および非反転入力端子22に入力する信号を逆にすることも可能である。
10 電圧検出回路
11 コンパレータ
12 スイッチ
13 定電流源
14 抵抗
15 インバータ
21 反転入力端子
22 非反転入力端子
11 コンパレータ
12 スイッチ
13 定電流源
14 抵抗
15 インバータ
21 反転入力端子
22 非反転入力端子
Claims (8)
- 集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号の電圧レベルを検出する電圧検出回路であって、
第1および第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子は前記集積回路の外部接続用の信号入力端子に接続され、前記第2の入力端子には基準電圧が入力されるコンパレータと、
当該コンパレータの出力に応じて前記コンパレータの前記第1の入力端子に電流を供給する電流源と、を備えるとともに、
前記集積回路の外部接続用の信号入力端子に一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子と、を備えることを特徴とする電圧検出回路。 - 前記集積回路に内蔵され且つ、前記電流源と前記コンパレータの前記第1の入力端子との間に接続され、前記コンパレータの出力に応じて前記電流源を前記第1の入力端子に接続または非接続とするスイッチを備えることを特徴とする請求項1記載の電圧検出回路。
- 前記集積回路に内蔵され且つ、前記電流源と電源との間に接続され、前記コンパレータの出力に応じて前記第1の入力端子に前記電流を供給または非供給とするスイッチを備えることを特徴とする請求項1記載の電圧検出回路。
- 前記電流源および前記スイッチは、前記第1の入力端子と低電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの反転入力端子であって、
前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオンに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオフに制御されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電圧検出回路。 - 前記電流源および前記スイッチは、前記第1の入力端子と低電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの非反転入力端子であって、
前記集積回路に内蔵され且つ、前記コンパレータの出力端と前記スイッチとの間にインバータを備え、
前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオフに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオンに制御されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電圧検出回路。 - 前記電流源および前記スイッチは、前記第1の入力端子と高電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの反転入力端子であって、
前記集積回路に内蔵され且つ、前記コンパレータの出力端と前記スイッチとの間にインバータを備え、
前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオフに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオンに制御されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電圧検出回路。 - 前記電流源および前記スイッチは、前記第1の入力端子と高電位側電源との間に接続され、且つ前記第1の入力端子は前記コンパレータの非反転入力端子であって、
前記スイッチは、前記コンパレータの出力がハイレベルであるときにオンに制御され、前記コンパレータの出力がローレベルであるときにオフに制御されることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電圧検出回路。 - 集積回路に内蔵され、当該集積回路に入力される入力信号の電圧レベルを検出する電圧検出方法であって、
第1および第2の入力端子を有し、前記第1の入力端子が前記集積回路の外部接続用の信号入力端子に接続され、前記第2の入力端子には基準電圧が入力されるコンパレータの前記第1の入力端子に、前記コンパレータの出力に応じて前記第1の入力端子に電流を供給する電流源を設けるとともに、前記信号入力端子に一端が接続され他端に前記入力信号が入力される外付け抵抗素子と、を設け、
前記外付け抵抗素子の抵抗値を調整することにより、前記コンパレータの入出力特性におけるヒステリシス幅を調整することを特徴とする電圧検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012208425A JP2014062825A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 電圧検出回路及び電圧検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2012208425A JP2014062825A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 電圧検出回路及び電圧検出方法 |
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| JP2012208425A Pending JP2014062825A (ja) | 2012-09-21 | 2012-09-21 | 電圧検出回路及び電圧検出方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2012
- 2012-09-21 JP JP2012208425A patent/JP2014062825A/ja active Pending
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