電源電壓監視電路以及具有電源電壓監視電路的電子電路的制作方法

專利名稱：電源電壓監視電路以及具有電源電壓監視電路的電子電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而能夠實現低電
壓動作的電源電壓監視電路以及具有該電源電壓監視電路的電子電路。
背景技術：
在電子電路中，規定了適于該電路的可動作電源電壓范圍。在該可動作電源電壓 范圍中，能夠保證該電路的動作，確保從該電路輸出的信號的可靠性。 在接通電子電路的電源時，其電源電壓瞬態上升到變成可動作電源電壓為止，因 此產生達到上述可動作電源電壓之前的狀態轉變。因此，在電子電路中，為了確保所輸出的 信號的可靠性，實施控制并確定輸出信號的處置(例如，參照專利文獻1)。
作為這種處置，有時采用設置電源電壓監視電路來監視所輸入的電源電壓，從而 檢測低電源電壓狀態的處置。例如，在專利文獻1的圖1所示的電源電壓監視電路中，對供 電到電子電路20的電源電壓進行監視，當電源電壓變成預定的設定值以上時，對電子電路 20提供動作許可信號。由此，能夠防止電子電路20進行誤動作。
專利文獻1日本特開平08-279739號公報 在專利文獻1的電源電壓監視電路中，如前所述使用通過泄漏電阻檢測電源電壓 的電源電壓檢測電路。即，在電路內原來應該保證最低工作電源電壓的電路構成為通過其 他電路檢測變成最低工作電源電壓以上的情況。該情況意味著在電子電路中不能有效利用 電源電壓，因而沒有效率。 S卩，在需要保證電源電壓的最低工作電源電壓的原來的電路中，期望有能夠在電 源電壓超過最低工作電源電壓時，立即向外部電路發送該信息的結構。由此，能夠實現最低 工作電源電壓的低電壓化，因此能夠使電子電路、例如ic等的最低工作電源電壓規格低電 壓化。

發明內容
本發明正是為了解決上述問題而完成的，本發明的目的在于提供一種實現電子電 路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而能夠有效利用電源電壓的電源電壓監視電路以 及具有該電源電壓監視電路的電子電路。 為了解決上述問題，本發明的電源電壓監視電路是監視供給到電子電路的電源電 壓的電源電壓監視電路，其特征在于，該電源電壓監視電路具有信號輸出電路，其輸出對 于所述電源電壓的增加表現出飽和特性的信號電壓；以及信號電壓監視電路，其對所述電 源電壓和所述信號電壓進行比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生了預定的電壓 差時，輸出表示所述信號電壓正常的信號。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于具有信號輸出電路，其具有從電 源通過電流源電路接受電流的供給的阻抗電路，通過所述阻抗電路生成所述信號電壓并輸 出；以及信號電壓監視電路，其對從所述信號輸出電路輸出的信號電壓和所述電源電壓進行比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生了預定的電壓差時，輸出表示所述電源 電壓達到所述電子電路的最低工作電源電壓以上的信號。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，通過所述阻抗電路生成所述信號 電壓并輸出，作為與所述電源電壓進行比較的基準電壓，而且作為表現出溫度依存性的電 壓。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，在電源接通時電源電壓轉變成預 定的電壓之前的期間，所述信號輸出電路輸出隨著所述電源電壓的增加而增加的信號電 壓，并且在所述電源電壓超過所述預定的電壓而增加的情況下，所述信號輸出電路輸出具 有飽和特性而單調增加的電壓來作為信號電壓，所述信號電壓監視電路對從所述信號輸出 電路輸出的信號電壓和所述電源電壓進行比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生 了預定的電壓差時，輸出表示所述電源電壓超過了所述電子電路的最低工作電源電壓的信 號。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，所述信號電壓監視電路具有帶偏 移功能的比較電路，所述帶偏移功能的比較電路在一個輸入中設定通過預先確定的電位差 表示的偏移電位，在所輸入的兩個信號的電位差達到該偏移電位時，輸出表示所述電源電 壓超過了最低工作電源電壓的信號。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，所述信號輸出電路是將電流源電 路和阻抗電路串聯連接而構成的，所述信號輸出電路從所述電流源電路和阻抗電路的電路 連接點輸出所述信號電壓。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，所述阻抗電路是將從所述電流源
電路輸出的電流作為輸入、輸出與檢測到的物理量對應的電壓信號的傳感器。 此外，本發明的電源電壓監視電路的特征在于，所述傳感器是檢測溫度的溫度傳感器。 此外，本發明的電子電路的特征在于，該電子電路具有上述任意一項所述的電源 電壓監視電路。 根據本發明的電源電壓監視電路，信號輸出電路輸出相對于溫度傳感器等的電源 電壓表現出飽和特性的信號電壓，信號電壓監視電路對從信號輸出電路輸出的信號電壓和 電源電壓進行比較，在電源電壓和信號電壓之間產生了預定的電壓差時，輸出表示從信號 輸出電路輸出的信號電壓正常的信號。 由此，實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而能夠有效利用電源 電壓。因此，例如能夠使IC等的最低工作電源電壓規格低電壓化。


圖1是示出本發明的第1實施方式的電源電壓監視電路的概略結構圖。 圖2是示出信號輸出電路的結構的圖。 圖3是示出帶隙基準電路的例子的圖。 圖4是示出第1實施方式中的電源電壓監視電路的動作的時序圖。 圖5是示出應用電路的第一例的圖。 圖6是示出應用電路的第二例的圖。
圖7是示出本發明的第2實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖8是示出第2實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
圖9是示出第3實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖10是示出第3實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
圖11是示出第4實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖12是示出第4實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
圖13是示出第5實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖14是示出第5實施方式的低電源電壓檢測電路的概略結構圖。
圖15是示出第5實施方式的低電源電壓檢測電路的動作的圖。
圖16是示出第5實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
圖17是示出第6實施方式的低電源電壓檢測電路的概略結構圖。
圖18是示出第6實施方式的低電源電壓檢測電路的動作的圖。
圖19是示出第7實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖20是示出第7實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
圖21是示出第8實施方式的檢測電路的概略結構圖。
圖22是示出第8實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。
標號說明 1 :信號輸出電路；2 :電流源電路；3、3a、3b :阻抗電路；4 :信號電壓監視電路；5 : 偏移比較器；5a :偏置電壓源；5b :比較器；6 :應用電路；6a :電壓跟隨電路；6b :比較電路； 50 :電源電壓監視電路；100 :檢測電路；10a :中斷條件生成電路；11 :偏移比較器；llb :偏 置電壓源；llc :比較器；20a :中斷條件接受電路；21 :輸出設定電路；21a :反相器；21b : NAND門；30 :比較器。
具體實施例方式
下面，參照附圖來說明本發明的實施方式。
(第1實施方式) 圖1是示出本發明的第1實施方式的電源電壓監視電路的概略結構圖。
電源電壓監視電路50由信號輸出電路1和信號電壓監視電路4構成。此外，電源 電壓監視電路50的輸出信號輸出到后續的應用電路6。此外，有時信號輸出電路1的輸出 信號也被用在應用電路6中。 電源電壓監視電路50中的信號輸出電路1通過串聯連接供給恒定電流的電流源 電路2、和將來自該電流源電路2的電流作為輸入的阻抗電路3來構成。此外，從電流源電 路2和阻抗電路3的電路連接點輸出信號電壓Vsignal。 該阻抗電路3例如由在正向上偏置并且作為溫度傳感器而使用的二極管等構成。 此外，在電源接通時電源電壓VDD轉變成預定電壓之前的期間，即在電源電壓較低且供給 到阻抗電路3的電流較小的情況下，阻抗電路3表現出高阻抗狀態，信號電壓Vsignal的 電壓變成電源電壓VDD。 S卩，在電源電壓VDD較低的狀態下，從阻抗電路3輸出的信號電壓 Vsignal與電源電壓VDD的增加一起線性增加(參照圖4的信號電壓Vsignal和電源電壓 ■)。
此外，在電源電壓VDD增加而超過預定電壓的情況下，通過電流源電路2流到阻抗 電路3的電流增大，在阻抗電路3中流過一定值以上的電流時，阻抗電路3兩端的電壓表現 出飽和特性，成為恒定的電壓(閾值電壓)。此外，當電源電壓VDD增力B、且供給到阻抗電路 3的電流增加時，阻抗電路3兩端的電壓從前述的一定值變成具有飽和特性而平緩地單調 增加的電壓。此外，在阻抗電路3由溫度傳感器用的二極管等構成的情況下，前述的恒定的 電壓(閾值電壓)成為表示溫度依存性的電壓。該阻抗電路3的詳細情況將在后面描述。
從上述的阻抗電路3輸出的信號電壓Vsignal在信號電壓監視電路4中是成為與 電源電壓VDD進行比較時的基準電壓的信號，在阻抗電路3由溫度傳感器用的二極管等構 成的情況下，成為表示溫度依存性的信號。 電源電壓監視電路50中的信號電壓監視電路4具有兩個輸入端子(Tip、 Tin)和 輸出端子To。信號電壓監視電路4對所輸入的兩個信號的電位進行比較，檢測它們的電位 差是否在預定值以上，并通過低電平或高電平的二值化后的邏輯信號輸出檢測結果。
作為信號電壓監視電路4的一個形式示出偏移比較器5。偏移比較器5具有偏置 電壓源5a和比較器5b。偏置電壓源5a產生預定的偏置電位Vb，針對輸入端子Tip的輸入 信號設定電壓偏移。比較器5b檢測所輸入的兩個信號的電位差。 在偏移比較器5中，輸入端子Tin經由偏置電壓源5a與比較器5b的反相輸入端 連接，輸入端子Tip與比較器5b的同相輸入端連接，比較器5b的輸出端與輸出端子To連 接。 輸入到輸入端子Tin的信號通過偏置電壓源5a轉換為高出偏置電位Vb的電位， 并輸入到比較器5b。通過采用這種結構，偏移比較器5通過比輸入到輸入端子Tin的信號 的電壓高出預定電壓(偏置電位Vb)的閾值電壓來比較輸入到輸入端子Tip的信號。
輸入到輸入端子Tip的信號VDD的電位從比輸入到輸入端子Tin的信號電壓 Vsignal的電位加上偏置電位Vb后的電壓低的狀態轉變成比所述電壓高的狀態時，輸出信 號Vout反轉。該輸出信號Vout在輸入到輸入端子Tip的信號VDD的電位比輸入到輸入端 子Tin的信號電壓Vsignal的電位加上偏置電位Vb后的電壓低的狀態下，示出低電平。此 外，輸出信號Vout在輸入到輸入端子Tip的信號VDD的電位比輸入到輸入端子Tin的信號 電壓Vsignal的電位加上偏置電位Vb后的電壓高的狀態下，示出高電平。
向后續的應用電路6輸出信號電壓監視電路4的輸出電壓Vout。在應用電路6 中，輸入信號電壓監視電路4的輸出電壓Vout，檢測該輸出電壓Vout轉變成高電平的情況， 并檢測電源電壓VDD超過了最低工作電源電壓的情況。此外，信號輸出電路1的信號輸出 Vsignal有時例如也作為溫度傳感器的信號輸出到應用電路6，被用在應用電路6中。
此外，圖2是示出信號輸出電路的結構例的圖。在圖2(A)所示的例子中，由生成 參照電流Ir的耗盡型的PM0S晶體管Q13、構成電流鏡電路的PM0S晶體管Q11、Q12構成電 流源電路2a。此外，示出了由將柵極和漏極共同連接到基準電位VSS的NM0S晶體管Q14構 成阻抗電路3a，使用NM0S晶體管Q14作為二極管(溫度檢測用傳感器)的例子。
此夕卜，圖2(B)示出了以下的例子通過施加了反饋偏壓的耗盡型的PMOS晶體管 Q15構成電流源電路2b，與圖2(A)同樣地，由將柵極和漏極共同連接到基準電位VSS的 NM0S晶體管Q14構成阻抗電路3a。 此夕卜，阻抗電路3a不限于圖2 (A) 、 (B)所示的NM0S晶體管Q14，只要是將來自電流源電路的電流作為輸入、并輸出與檢測到的物理量對應的電壓信號的傳感器即可。例如， 能夠將圖2(C)所示的溫度檢測用的二極管D用作阻抗電路。此外，能夠將圖2(D)所示的 MR元件(磁電阻元件)用作阻抗電路。并且，能夠將圖2(E)所示的、將集電極和基極共同 接地的雙極晶體管元件Q16用作溫度傳感器。 此外，也可以是圖3所示的帶隙基準電路。在圖3所示的帶隙基準電路中，具有柵 極共同連接的三個PM0S晶體管Q21、 Q22和Q23。 此外，具有雙極型的PNP晶體管Q31和雙極晶體管Q32 ，其中，雙極型的PNP晶體管 Q31的發射極與PMOS晶體管Q21的漏極連接，并且集電極和基極共同連接到基準電位VSS， 雙極晶體管Q32的發射極經由電阻Rl與PM0S晶體管Q22的漏極連接，并且集電極和基極 共同連接到基準電位VSS。 此外，具有以下的雙極型的PNP晶體管Q33 :發射極經由電阻R2與PM0S晶體管Q23 的漏極連接，并且集電極和基極共同連接到基準電位VSS。在此，晶體管Q31、Q32的發射極 面積具有l對n(n^1)的關系。 此外，晶體管Q31的發射極側(電路點a)、和電阻Rl的電路點b作為虛短路點輸 入到運算放大器Ampl的輸入端子，運算放大器Ampl的輸出端子與PMOS晶體管Q21、Q22和 Q23的柵極連接。由此，控制流到PM0S晶體管Q21和Q22的電流以使前述的電路點a和電 路點b的電位相等。此夕卜，電阻R1和R2選擇具有相同溫度系數的電阻，例如選定為電阻R1 和電阻R2的電阻值相等。 在該結構中，PMOS晶體管Q23成為電流源電路，電阻R2和晶體管Q33構成成為阻 抗電路的PTAT電路，輸出電壓PTATout (PM0S晶體管Q23的漏極的電壓)為
"PTATout = (Vt/Rl) ln(N)"， 在此，用"Vt = KT/q、K :玻爾茲曼常數、T :絕對溫度、q :電子的電荷量"表示，輸出 電壓PTATout作為與絕對溫度T成比例的電壓進行輸出。 由此，圖3所示的帶隙基準電路具有電流源電路(PM0S晶體管Q23)和阻抗電路 (電阻R2和雙極晶體管Q33)，并能夠作為圖1所示的信號輸出電路1。此外，例如，在現有 文獻(日本特開2001-147725)中示出的帶隙基準電路也同樣能夠用作圖1所示的信號輸 出電路1。 如上所述，信號輸出電路1由電流源電路和阻抗電路構成，但是該阻抗電路只要 是以下的阻抗電路即可在電源接通時電源電壓VDD轉變成預定電壓之前的期間，輸出隨 著電源電壓VDD的增加而線性增加，并且在電源電壓VDD超過預定電壓范圍的情況下為恒 定值的電壓，或者從該恒定值平緩地單調增加的電壓作為信號電壓。即，阻抗電路不限于圖 2所示的晶體管、二極管、MR傳感器等以及圖3所示的帶隙基準電路，也可以是例如齊納二 極管(經由電阻連接到電源的齊納二極管)等。 圖4是示出第1實施方式中的電源電壓監視電路的動作的時序圖。圖4所示的時 序圖示出了輸入到圖l所示的信號電壓監視電路4的A點的信號電壓Vsignal、輸入到B點 的電源電壓VDD以及從C點輸出的輸出信號Vout的轉變狀態。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，對信號輸出電路l和信號電壓監視電路4接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。對于從相同的電源供給電力的信號輸出電路l的輸出即信號電壓Vsignal， 在電源電壓VDD較低的狀態下，輸出電壓由于電流源電路2的作用而變成電源電壓VDD。即， 信號電壓Vsignal隨著電源電壓VDD的上升表現出同樣的變化特性而逐漸上升。
在信號電壓監視電路4中，通過在所輸入的信號的判定中對一個信號施加偏移電 位來進行比較，即使在所輸入的信號的電位差較小的情況下也輸出通過偏移后的電位進行 比較判定的結果，因此輸出信號不會交替輸出高電平和低電平而成為類似抖動的不穩定的 狀態。因此，信號Vout示出低電平。即，在時刻tl到時刻t2的期間，信號電壓Vsignal和 電源電壓VDD逐漸線性增加，但是信號電壓Vsignal和電源電壓VDD的電位差比賦予給偏 移比較器5的偏移電位小，因此信號Vout示出低電平。 在電源接通后到供給最低工作電源電壓之前的過渡狀態下，從信號電壓監視電路 4輸出的信號Vout維持為低電平，因此在應用電路6中，例如在信號Vout為低電平的情況 下，例如能夠將自身置于非激活狀態，不輸出不需要的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。在信號電壓監視電 路4中，所輸入的信號電壓Vsignal和電源電壓VDD的電位差處于較小的狀態，但是通過對 一個輸入信號施加偏移電位，信號Vout確定為低電平。在應用電路6中，通過將信號Vout 確定為低電平，例如能夠將自身置于非激活狀態，不輸出不需要的信號。
在時刻t3，通過信號V(A)表示的從信號輸出電路l輸出的信號電壓Vsignal達 到預定的電壓時，根據阻抗電路3的飽和電壓特性，輸出恒定的電壓。電源輸出的電源電壓 VDD的電位繼續上升。此外，信號電壓Vsignal和電源電壓VDD的電位差比賦予給偏移比較 器5的偏移電位小，因此信號Vout維持為低電平。 在時刻t4，通過信號電壓監視電路4檢測從信號輸出電路1輸出的信號電壓 Vsignal和電源電壓VDD產生了預定的電位差、即信號電壓監視電路4中的偏移電位的電壓 以上的電位差的情況。通過該檢測，例如示出通過電源施加的電源電壓VDD轉變成向信號 輸出電路1和應用電路6供給可動作的電源電壓VDD的狀態。 由此，信號電壓監視電路4解除輸出到信號Vout的輸出信號的低電平狀態，使其
轉變成高電平。該高電平的電位伴隨電源電壓VDD的電位上升而上升。 在時刻t5，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，電源電壓VDD示
出恒定值。此外，信號Vout的上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。 如上所示，各信號的狀態由于接通電源而轉變。在電源輸出的電源電壓VDD達到
預定的可動作電源電壓之前，不向信號Vout輸出不需要的檢測信號，從而能夠確保低電平。 此夕卜，圖5是示出圖1所示的應用電路6的第一例的圖，作為連接到后級的應用電 路的例子，列舉了電壓跟隨電路6a作為例子。 圖5所示的例子是針對信號輸出電路1內的阻抗電路，使用NM0S晶體管作為二極 管，并作為溫度傳感器來構成阻抗電路3b的例子。并且，圖5所示的例子是在電壓跟隨電 路6a中，利用從信號輸出電路1輸出的信號電壓Vsignal、和來自信號電壓監視電路4的輸 出信號Vout兩者的例子。 該電壓跟隨電路6a是由電流鏡負荷型的動作輸入級、和電流負荷型的源極接地 增益級構成的電壓跟隨電路，輸入到NM0S晶體管Q44的柵極的輸入信號V/F REF的電壓作為輸出信號V/F Out的電壓輸出。 在該電壓跟隨電路6a中，電流鏡負荷型的動作輸入級由以下部件構成由PMOS晶 體管Q41、 Q42構成的電流鏡電路；柵極被輸入動作信號的NMOS晶體管Q43、 Q44 ;以及成為 偏置電流源的NMOS晶體管Q46、 Q47。此外，NMOS晶體管Q43的柵極與PMOS晶體管Q45的 漏極連接，構成電壓跟隨電路。源極接地增益級由PMOS晶體管Q45和NMOS晶體管Q47構 成。 在上述結構中，向NMOS晶體管Q46、Q47的柵極輸入從信號輸出電路1輸出的信號 電壓Vsignal 。即，假設電壓跟隨電路6a中的偏置電流通過柵極接受信號電壓Vsignal的 NMOS晶體管Q46、 Q47生成。 根據該結構，當電源電壓VDD上升，來自信號輸出電路1的信號電壓Vsignal的電 壓電平超過NMOS晶體管Q46、 Q47的柵極/源極間的閾值時，能夠通過電壓跟隨電路6a內 的NMOS晶體管Q46、Q47生成偏置電流，開始作為電壓跟隨電路6a的動作。由此，能夠通過 來自信號輸出電路1的信號電壓Vsignal ，直接激活電壓跟隨電路6a，從而能夠實現電壓跟 隨電路6a中的最低工作電源電壓的低電壓化。 此夕卜，在該圖5所示的電壓跟隨電路6a中，當電源電壓VDD下降時，信號電壓 Vsignal也下降，因此偏置電流下降，從而認為電壓跟隨電路6a的動作點與估計偏離很大。 在這種情況下，通過信號Vout來對SW1、 SW2進行接通/斷開控制，從而能夠通過電流源 Isl、 Is2補償偏置電流的下降。此外，信號Vout是信號電壓監視電路4內的偏移比較器5 的輸出信號。 此外，圖6是示出圖1所示的應用電路的第二例的圖。作為連接到后級的應用電 路的例子，列舉了比較電路6b作為例子。 圖6所示的例子是針對信號輸出電路1內的阻抗電路，使用NMOS晶體管作為二極 管，并作為溫度傳感器來構成阻抗電路3b的例子。并且，圖6所示的例子是在比較電路6b 中，利用從信號輸出電路1輸出的信號電壓Vsignal、和來自信號電壓監視電路4的輸出信 號Vout兩者的例子。 該比較電路6b與圖5所示的電壓跟隨電路6a的電路結構相同，對相同的結構部 分標以相同的標號，并省略重復說明。在該比較電路6b中，比較輸入到NMOS晶體管Q43、 Q44各自的柵極的信號Vin(1)的電壓、和Vin(2)的電壓，比較結果作為輸出信號Comp *0ut 輸出。 根據該結構，當電源電壓VDD上升，從信號輸出電路1輸出的信號電壓Vsignal的 電壓電平超過NM0S晶體管Q46、 Q47的柵極/源極間的閾值時，能夠通過比較電路6b內的 NM0S晶體管Q46、Q47生成偏置電流，開始作為比較電路6b的動作。由此，能夠通過從信號 輸出電路1輸出的信號電壓Vsignal，直接激活比較電路6b，從而能夠實現比較電路6b中 的最低工作電源電壓的低電壓化。 此外，在該圖6所示的比較電路6b中，當電源電壓VDD下降時，信號電壓Vsignal 也下降，因此偏置電流下降，從而認為比較電路6b的動作點與估計偏離很大。在這種情況 下，通過信號Vout對SW1、 SW2進行接通/斷開控制，從而能夠通過電流源Isl、 Is2補償偏 置電流的下降。此外，信號Vout是信號電壓監視電路4內的偏移比較器5的輸出信號。
以上，對本發明的第一實施方式進行了說明，在圖l所示的電源電壓監視電路50中，前述的信號輸出電路與信號輸出電路1相當，前述的信號電壓監視電路與信號電壓監 視電路4相當。此外，前述的帶有偏移功能的比較電路與偏移比較器5相當，前述的電流源 電路與電流源電路2相當，阻抗電路與阻抗電路3相當。 此外，在圖l所示的電源電壓監視電路50中，構成為具有信號輸出電路l，其輸 出相對于溫度傳感器等的施加電壓表現出飽和特性的信號電壓Vsignal ;以及信號電壓監 視電路4，其對電源電壓VDD和信號電壓Vsignal進行比較，在電源電壓VDD和信號電壓 Vsignal之間產生了預定的電壓差的情況下，輸出表示信號電壓Vsignal正常的信號Vout。 由此，能夠實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用電源電壓。此 外，即使電源電壓VDD不具有變成預定電壓的情況而是比額定動作電壓低很多的電壓，也 能夠在該電源電壓下允許電路動作。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，構成為具有信號輸出電路l，其具有 阻抗電路3，阻抗電路3從電源通過電流源電路2接受電流的供給，通過該阻抗電路3，生成 信號電壓Vsignal并輸出；以及信號電壓監視電路4，其對從信號輸出電路1輸出的信號電 壓Vsignal和電源電壓VDD進行比較，在電源電壓VDD和信號電壓Vsignal之間產生了預 定的電壓差的情況下，輸出表示電源電壓VDD達到電子電路的最低工作電源電壓以上的信 號Vout。由此，能夠實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用電源電 壓。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，通過阻抗電路3生成信號電壓Vsignal 并輸出，作為與電源電壓VDD進行比較的基準電壓，而且作為表示溫度依存性的電壓。由 此，例如，將溫度檢測用的二極管等溫度傳感器的檢測信號作為信號電壓Vsignal,并將該 信號電壓Vsignal與電源電壓VDD進行比較，從而能夠輸出表示信號電壓Vsignal正常的 信號Vout。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，信號輸出電路1在電源接通時電源電 壓VDD變為預定的電壓之前，輸出隨著電源電壓VDD的增加而增加的電壓來作為信號電壓 Vsignal,并且在電源電壓VDD超過預定的電壓而增加的情況下，輸出具有飽和特性而單調 增加的電壓來作為信號電壓Vsignal 。信號電壓監視電路4對從信號輸出電路1輸出的信 號電壓Vsignal和電源電壓VDD進行比較，在電源電壓VDD和信號電壓Vsignal之間產生 了預定的電壓差的情況下，輸出表示電源電壓VDD達到電子電路中的最低工作電源電壓以 上的信號Vout。由此，能夠實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用 電源電壓。 此外，在本發明的電源電壓監視電路中，信號電壓監視電路4具有在一個輸入中 設定偏移電位的比較器(偏移比較器5)，通過該比較器(偏移比較器5)對從信號輸出電 路1輸出的信號電壓Vsignal和電源電壓VDD進行比較，在從信號輸出電路1輸出的信號 電壓Vsignal和電源電壓VDD的電位差滿足偏移電位的情況下，輸出表示電源電壓VDD超 過了最低工作電源電壓的信號Vout。由此，能夠根據來自信號輸出電路的信號和偏移電位， 容易地檢測電子電路中的最低工作電源電壓。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，信號輸出電路1通過串聯連接電流源 電路2和阻抗電路3來構成，從電流源電路2和阻抗電路3的電路連接點輸出信號電壓。由 此，例如，能夠使用在正向上偏置的二極管等作為阻抗電路來容易地構成信號輸出電路l。并且，能夠用溫度傳感器等構成阻抗電路。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，阻抗電路3是將從電流源電路2輸出 的電流作為輸入、輸出與檢測到的物理量對應的電壓信號的傳感器。由此，能夠將來自傳感 器的輸出信號作為檢測對象，檢測傳感器可穩定動作的電源電壓VDD的電平。因此，能夠將 傳感器可穩定動作的電壓作為電子電路的最低工作電源電壓，能夠實現電子電路中的最低 工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用電源電壓。 此外，在本發明的電源電壓監視電路50中，阻抗電路3是將從電流源電路2輸出 的電流作為輸入、輸出與檢測到的溫度對應的電壓信號的溫度傳感器。由此，能夠將來自溫 度傳感器的輸出信號作為檢測對象，檢測該溫度傳感器可穩定動作的電源電壓的電平。因 此，能夠將溫度傳感器可穩定動作的電壓作為電子電路的最低工作電源電壓，能夠實現電 子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用電源電壓。 此外，本發明的電子電路具有本發明的電源電壓監視電路，因此，能夠實現電子電 路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而有效利用電源電壓。
(第2實施方式) 圖7是示出第2實施方式的檢測電路的概略結構圖。該第2實施方式是圖1所示 的第1實施方式的電源電壓監視電路的應用例，示出了檢測溫度傳感器等的信號的檢測電 路的例子。 在該圖7所示的第2實施方式中，例如如圖2所示，將圖1所示的信號輸出電路 1中的阻抗電路構成為二極管等溫度傳感器，將從該溫度傳感器輸出的信號設為Vtemp。 即，將從圖1所示的信號輸出電路1輸出的信號電壓Vsignal設為溫度傳感器的輸出信號 Vtemp。此外，示出了將圖l所示的信號電壓監視電路4用作圖7所示的中斷條件生成電路 10a的例子。 此外，在后述的第3實施方式到第8實施方式中說明的檢測電路、以及第9實施方 式的傳感器裝置，也作為圖l所示的本發明的電源電壓監視電路的應用例而示出。此外，構 成圖1的信號電壓監視電路4的偏移比較器5與第4實施方式到第7實施方式中的中斷條 件生成電路中的偏移比較器11相當。 圖7所示的檢測電路100具有中斷條件生成電路10a、中斷條件接受電路20a和比 較器30。檢測電路100中的中斷條件生成電路10a具有兩個輸入端子(Tip、 Tin)和輸出 端子To。中斷條件生成電路10a對所輸入的兩個信號的電位進行比較，檢測它們的電位差 是否在預定值以上，并通過二值化后的邏輯信號輸出檢測結果。 作為中斷條件生成電路10a的一個形式示出偏移比較器11。偏移比較器11具有 偏置電壓源lib和比較器llc。偏置電壓源lib產生預定的偏置電位Vb，在所輸入的信號 中設定所產生的電位量的電壓偏移。比較器llc對所輸入的兩個信號的電位差進行檢測。
在偏移比較器11中，輸入端子Tin經由偏置電壓源lib與比較器llc的反相輸入 端連接，輸入端子Tip與比較器llc的同相輸入端連接，比較器llc的輸出端與輸出端子To 連接。 輸入到輸入端子Tin的信號通過偏置電壓源llb轉換為高出偏置電位Vb的電位， 并輸入到比較器llc。 通過采用這種結構，偏移比較器11通過比輸入到輸入端子Tin的信號的電壓高出預定電壓(偏置電位Vb)的閾值電壓來比較輸入到輸入端子Tip的信號的電壓。輸入到輸 入端子Tip的信號的電位從比輸入到輸入端子Tin的信號的電位加上偏置電位Vb后的電 壓低的狀態轉變成比所述電壓高的狀態時，輸出信號反轉。該輸出信號在前者的狀態(比 加上偏置電位Vb后的電壓低的狀態)下，示出低電平。從中斷條件生成電路10a輸出與偏 移比較器ll的輸出相同的信號。 中斷條件接受電路20a具有信號輸入端子In、控制輸入端子Cont和輸出端子 Out。作為中斷條件接受電路20a的一個形式示出輸出設定電路21。輸出設定電路21具有 反相器(反相電路)21a和NAND("與非")門21b。在輸出設定電路21中，信號輸入端子 In與NAND門21b的一個輸入端連接，控制輸入端子Cont與NAND門21b的另一個輸入端 連接，NAND門21b的輸出端經由反相器21a與輸出端子Out連接。通過采用這種結構，在 輸入到控制輸入端子Cont的控制信號Scont為低電平的情況下，輸出信號Vout被設定為 低電平，在控制信號Scont為低電平的情況下，向輸出信號Vout輸出表示與所輸入的信號 Sg相同邏輯的信號。即，中斷條件接受電路20a在解除作為控制信號輸入的中斷信號引起 的中斷以前，不允許輸出所輸入的信號Sg，將表示低電平的預定的電壓作為輸出信號Vout 輸出。此外，中斷條件接受電路20a在解除中斷信號引起的中斷時，允許輸出所輸入的信號 Sg并作為輸出信號Vout輸出。 比較器30檢測所輸入的兩個信號的電位差，用二值化后的邏輯信號來輸出根據 檢測到的電位差而判定出的結果。 接著，示出構成傳感器電路的檢測電路100的連接例。向檢測電路100輸入使檢 測電路100動作的電源電壓VDD、來自未圖示的傳感器電路的輸入信號Vtemp和從未圖示的 基準電源RF輸出的基準電壓Vref。未圖示的傳感器電路和基準電源RF將恒流源連接到與 電源連接的電源端子，并經由成為該恒流源的負載的阻抗元件與接地電壓VSS連接。各自 的輸出從恒流源和阻抗元件的連接點輸出。由此，在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出 電壓通過電流源的作用成為電源電壓。 在中斷條件生成電路lOa中的輸入端子Tip上，連接電源并輸入電源電壓VDD。此 外，在輸入端子Tin上連接未圖示的傳感器電路的輸出端。 在比較器30中的同相輸入端子上，連接輸出基準電壓Vref的未圖示的基準電源 RF，在反相輸入端子上連接未圖示的傳感器電路的輸出端。 在中斷條件接受電路20a中的輸入端子In上連接比較器30的輸出端，在控制輸 入端子Cont上連接中斷條件生成電路10a的輸出端子To，輸出端子To與檢測電路100的 輸出端子連接。 在這種結構的檢測電路100中，從中斷條件生成電路lOa輸出的控制信號Scont， 在電源電壓VDD比對輸入信號Vtemp的電壓加上偏置電位Vb后的電位低的情況下示出低 電平。此外，從中斷條件生成電路lOa輸出的控制信號Scont，在電源電壓VDD比對輸入信 號Vtemp的電壓加上偏置電位Vb后的電位高的情況下示出高電平。 比較器30的輸出信號Sg在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref低的情況下 示出高電平。此外，在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref高的情況下示出低電平。
在中斷條件接受電路20a的輸出信號Vout中，在控制信號Scont為低電平的情況 下，固定輸出低電平，在控制信號Scont為高電平的情況下，輸出根據輸入信號Vtemp而變化的來自比較器30的輸出信號Sg。 圖8是示出第2實施方式中的檢測電路100的動作的時序圖的例子。按照圖7的 框圖所示的點A H，針對這些點中的各信號的轉變進行說明。 點A的波形表示從傳感器電路輸入、檢測電路100進行檢測處理的輸入信號Vtemp 的電壓轉變。點B的波形表示供給到檢測電路100的電源電壓VDD的電壓轉變。該電源電 壓VDD表示供給到檢測電路100以及未在圖7示出的基準電源RF和傳感器電路的電源電 壓。點C的波形表示通過中斷條件生成電路10a中的偏移比較器11判定出、從中斷條件生 成電路10a輸出的控制信號Scont的電壓轉變。根據該信號控制中斷條件接受電路20a。 點F的波形表示從基準電源RF輸出的基準電壓Vref的電壓轉變。點G的波形表示比較器 30的判定結果即輸出信號Sg的電壓轉變。該信號成為到中斷條件接受電路20a的輸入信 號。點H的波形表示中斷條件接受電路20a的輸出信號Vout的電壓轉變。在該時序圖所 示的范圍中，表示未發生應該通過傳感器電路檢測的現象的狀態，輸出信號Vout始終示出 低電平。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路100以及與檢測電路100連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。 此后，電源電壓VDD逐漸上升。從相同的電源供給電力的傳感器電路和基準電源 RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓 通過電流源的作用變成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref隨著電源電壓VDD 的上升表現出同樣的變化特性而逐漸上升。 在中斷條件生成電路10a中，通過在所輸入的信號的判定中對一個信號施加偏移 電位來進行比較，即使在所輸入的信號的電位差較小的情況下也輸出通過偏移后的電位進 行比較判定的結果，因此，輸出信號不會交替輸出高電平和低電平而成為類似抖動的不穩 定的狀態。因此控制信號Scont示出低電平。 在檢測電路100中，在電源接通后到供給可動作電源電壓之前的過渡狀態下，有 時向比較器30的輸出信號Sg輸出不需要的檢測信號。即，因為沒有達到比較器30具有的 輸入信號判定電路正常動作所需要的電源電壓，因而輸出信號Sg成為不能確定信號狀態 的不定狀態。 另一方面，中斷條件接受電路20a在電源電壓VDD達到預定的電壓之前，不允許輸 出輸入信號而將預定的電壓作為輸出信號Vout輸出。作為輸出信號Vout輸出的預定的電 壓，在傳感器電路中設定表示非檢測狀態(解除狀態)的電壓，根據控制信號Scont進行控 制。在控制信號Scont中輸出低電平，由此輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要 的表示檢測狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。
在中斷條件生成電路10a中，輸入信號Vtemp隨著電源電壓VDD的上升而上升，它 們的電位差處于較小的狀態。通過對一個信號施加偏移電位，所輸出的控制信號Scont確 定為低電平。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著 電源電壓VDD的上升而逐漸上升，因此它們的電位差處于較小的狀態。對電位差較小的兩個信號進行比較而得到的輸出信號Sg繼續不能確定信號狀態的不定狀態。在中斷條件接 受電路20a中，通過將控制信號Scont確定為低電平，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸 出不需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t3，在從基準電源RF輸入的基準電壓Vref達到預定的電壓時進行恒壓控 制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的電位繼續上升。
基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位， 因此，輸出信號Sg從狀態不確定的不定狀態轉變成輸出正確的判定結果的狀態。此外，通 過繼續基于控制信號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示 檢測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。此外，電源電壓VDD比通過傳感器電路具有的恒流電路供給 的電流和傳感器電路的阻抗而確定的輸入信號Vtemp的電壓值高，由此，能夠檢測來自傳 感器電路的輸入信號Vtemp引起的變化。 在時刻t5，通過中斷條件生成電路lOa檢測在來自傳感器電路的輸入信號Vtemp
和電源電壓VDD中產生預定的電位差、即中斷條件生成電路10a中的偏移電位的電壓以上
的電位差的情況。示出了通過該檢測，電源電壓VDD轉變成向傳感器電路供給可動作的電
源電壓的狀態的情況。在中斷條件生成電路10a中，通過解除控制信號Scont的中斷狀態
(低電平)，控制信號Scont的電壓伴隨電源電壓VDD的電位上升而上升。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，電源電壓VDD示
出恒定值。此外，控制信號Scont的電壓上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。 如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動
作電源電壓之前，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。(第3實施方式) 參照附圖，示出不同方式的檢測電路的實施方式。 圖9是示出第3實施方式的檢測電路的概略結構圖。在圖9所示的例子中，示出 了取代圖7所示的第2實施方式中的中斷條件生成電路10a(與圖1所示的信號電壓監視 電路4相同結構的電路)而使用P0C(Power0n Clear :上電清零)電路12的例子。這在后 述的實施方式的說明中，有時同時使用圖9所示的P0C電路12和圖7所示的中斷條件生成 電路10a，因此，在此針對使用P0C電路12的檢測電路的例子進行說明。
圖9所示的檢測電路200具有中斷條件生成電路10b 、中斷條件接受電路20a和比 較器30。對與圖7相同的結構標以相同標號，對不同的結構進行說明。
檢測電路200中的中斷條件生成電路10b在電源接通時，在預定時間的期間，輸出 保持初始狀態的信號。中斷條件生成電路10b由P0C(Power On Clear :上電清零)電路12 構成。P0C電路12是所謂的電源接通初始化電路。在P0C電路12中，對于串聯連接的電容 12C和電阻12R，電容12C的一端與電源(電源電壓VDD)連接，電阻12R的一端與成為基準 的電源(接地電壓VSS)連接。電容12C和電阻12R的連接點與反相器(NOT電路)12a的 輸入端連接，反相器12a輸出中斷條件生成電路10b的控制信號Scont 。該中斷條件生成電 路10b的輸出端子與中斷條件接受電路20a的控制輸入端子Cont連接。
在這種結構的檢測電路200中，從中斷條件生成電路10a輸出的控制信號Scont 在電源接通后，在經過預定的時間以前示出低電平，在經過預定的時間后示出高電平。
比較器30的輸出信號Sg在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref低的情況下 示出高電平。此外，比較器30的輸出信號Sg在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref高 的情況下示出低電平。 中斷條件接受電路20a的輸出信號Vout在控制信號Scont為低電平的情況下固 定輸出低電平，在控制信號Scont為高電平的情況下，輸出根據輸入信號Vtemp而變化的比 較器30的輸出信號Sg。 圖10是示出第3實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。 按照圖9的框圖所示的點A H、點P和點Vd，針對這些點中的各信號的轉變進行 說明。對與圖8相同的信號、時刻標以相同標號，以不同的信號、時刻為中心進行說明。將 圖8所示的檢測電路100改記作檢測電路200。 波形VDD表示POC電路12的電源電壓VDD的電壓轉變。點Vd的波形表示P0C電 路12中的CR電路的接合點Vd的電壓轉變。點P的波形表示通過中斷條件生成電路10b 中的POC電路12判定并輸出的控制信號Scont的電壓轉變。根據該信號控制中斷條件接 受電路20a。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路200以及與檢測電路200連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號 Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓通過電流源的作用變 成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref根據電源電壓VDD的上升表現出同樣的 變化特性而逐漸上升。在中斷條件生成電路10b中的POC電路12中，檢測電源電壓VDD。
點Vd的電位根據一次延遲的瞬態特性而轉變，該一次延遲的瞬態特性由時間常 數電路同定為以電源電壓VDD作為輸入的階躍響應，該時間常數電路由電容器12c和電阻 12R構成。點Vd的電位跟隨電源接通而上升，但反相器12a還沒有被激活，因此控制信號 Scont示出低電平。 在檢測電路200中，處于電源接通后到供給可動作電源電壓之前的過渡狀態，比 較器30的輸出信號Sg成為不能確定信號狀態的不定狀態。 另一方面，中斷條件接受電路20a在電源電壓VDD達到預定的電壓之前，不允許輸 出輸入信號而將預定的電壓作為輸出信號Vout輸出。作為輸出信號Vout輸出的預定的電 壓，在傳感器電路中設定表示非檢測狀態(解除狀態)的電壓，根據控制信號Scont進行控 制。在控制信號Scont中輸出低電平，由此輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要 的表示檢測狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。
示出在中斷條件生成電路10b中的POC電路12中，點Vd的電位比反相器12a中的 閾值電位高的狀態。隨著反相器12a的電源電壓過度上升，反相器12a的閾值電位也根據 電源電壓的上升而上升。由此，控制信號Scont確定為低電平。傳感器電路和基準電源RF 的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD的上升而逐漸上升，因此它們的電位差處于較小的狀態。對電位差較小的兩個信號進行比較而得到的輸出信號Sg繼 續不能確定信號狀態的不定狀態。在中斷條件接受電路20a中，通過將控制信號Scont確 定為低電平，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
在時刻t3，在從基準電源RF輸入的基準電壓Vref達到預定的電壓時進行恒壓控 制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的電位繼續上升。
基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位， 因此，輸出信號Sg從狀態不確定的不定狀態轉變成輸出正確的判定結果的狀態。此外，通 過繼續基于控制信號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示 檢測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。此外，電源電壓VDD比通過傳感器電路具有的恒流電路供給 的電流和傳感器電路的阻抗而確定的輸入信號Vtemp的電壓值高，由此能夠檢測來自傳感 器電路的輸入信號Vtemp引起的變化。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，電源電壓VDD示 出恒定值。此外，控制信號Scont的電壓上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。
在中斷條件生成電路10b的P0C電路12中，電源電壓VDD轉變成恒壓控制，因此， 點Vd的電位上升停止而轉為下降。 在時刻t7，在中斷條件生成電路10b的P0C電路12中，通過將點Vd的電位降低到 反相器12a的閾值電壓以下，控制信號Scont轉變成高電平。中斷條件生成電路10b解除 輸出到控制信號Scont的控制信號的中斷狀態(低電平)。由此，檢測電路200轉變成能夠 進行檢測信號的輸出的通常狀態。 如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動 作電源電壓之前，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
(第4實施方式) 參照附圖，示出不同方式的檢測電路的實施方式。
圖11是示出第4實施方式的檢測電路的概略結構圖。 檢測電路300具有中斷條件生成電路10c 、中斷條件接受電路20a和比較器30 。對 與圖7和圖9相同的結構標以相同標號，對不同的結構進行說明。 在檢測電路300中，中斷條件生成電路10c具有偏移比較器11、 P0C電路13以及 RS觸發器14。 POC電路13是所謂的電源接通初始化電路。在POC電路13中，對于串聯連接的電 容13C和電阻13R，電容13C的一端與電源的正極(電源電壓VDD)連接，電阻13R的一端與 電源的負極(接地電壓VSS)連接。電容13C和電阻13R的連接點與緩沖器13b的輸入端 連接。緩沖器13b在所輸入的電壓(點Vd的電壓)達到緩沖器13b的閾值電壓(反轉電 壓)以上時，輸出信號Sp'變成由電源電壓VDD所示的高電平，在達到閾值電壓(反轉電 壓)以下時，輸出信號Sp'變成由基準電壓VSS所示的低電平。從緩沖器13b輸出的信號 成為P0C電路13的輸出信號。當Vd達到緩沖器13b的反轉電壓以上時，信號Sp'變成電 源電壓VDD，當達到反轉電壓以下時，信號Sp'變成基準電壓VSS。緩沖器13b的閾值電壓變成電源電壓VDD的一半電壓。偏移比較器ll輸出信號Sc。信號Sc與實施方式中的控制 信號Scont相當。RS觸發器14示出RS型觸發器。 偏移比較器11的輸出端與RS觸發器14的置位輸入端(S)連接，POC電路13的 輸出端與RS觸發器14的復位輸入端(R)連接，RS觸發器14的輸出端輸出中斷條件生成 電路10c的控制信號Scont。 RS觸發器14在向置位輸入端(S)和復位輸入端(R)輸入高 電平的情況下，分別將輸出信號設定為高電平(置位)和低電平(復位)，在均被輸入高電 平時，優先復位請求來設定低電平(復位)。 在這種結構的檢測電路300中，從中斷條件生成電路10c輸出的控制信號Scont 在電源電壓VDD比對輸入信號Vtemp的電壓加上偏置電位Vb后的電位低的情況下示出低 電平。此外，控制信號Scont在電源電壓VDD比對輸入信號Vtemp的電壓加上偏置電位Vb 后的電位高的情況下示出高電平。 從中斷條件生成電路10c輸出的控制信號Scont在電源接通后，在經過預定的時 間以前示出高電平，在經過預定的時間后示出低電平。 比較器30的輸出信號Sg在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref低的情況下 示出高電平。此外，在輸入信號Vtemp的電壓比基準電壓Vref高的情況下示出低電平。
中斷條件接受電路20a的輸出信號Vout在控制信號Scont為低電平的情況下固 定輸出低電平，在控制信號Scont為高電平的情況下，輸出根據輸入信號Vtemp而變化的比 較器30的輸出信號Sg。 圖12是示出第4實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。 按照圖11的框圖所示的點A H和點P'，針對這些點中的各信號的轉變進行說
明。對與圖8和圖10相同的信號、時刻標以相同標號，以不同的信號、時刻為中心進行說明。
將圖8所示的檢測電路100和圖10所示的檢測電路200改記作檢測電路300。 點C的波形表示從中斷條件生成電路10c中的偏移比較器11輸出的信號Sc的
電壓轉變。點E的波形表示從中斷條件生成電路10c中的RS觸發器14輸出的控制信號
Scont。點P'的波形表示從中斷條件生成電路10c中的P0C電路13輸出的信號Sp'的電
壓轉變。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路300以及與檢測電路300連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號 Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓通過電流源的作用變 成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref根據電源電壓VDD的上升表現出同樣的 變化特性而逐漸上升。 在檢測電路300中，處于電源接通后到供給可動作電源電壓之前的過渡狀態，比 較器30的輸出信號Sg成為不能確定信號狀態的不定狀態。 在中斷條件生成電路10c的偏移比較器11中，通過在所輸入的信號的判定中對一 個信號施加偏移電位來進行比較，即使在所輸入的信號的電位差較小的情況下也輸出通過 偏移后的電位進行比較判定的結果，因此不會變得不穩定。因此信號Sc示出低電平。
在POC電路13中，檢測電源電壓VDD。點Vd的電位跟隨電源接通而上升，但緩沖器13b還沒有被激活，因此信號Sp'示出低電平。RS觸發器14向置位(S)端子輸入低電 平，向復位(R)端子輸入低電平，但還沒有被激活，因此控制信號Scont輸出保持初始狀態 的低電平。 另一方面，中斷條件接受電路20a在電源電壓VDD達到預定的電壓之前，不允許輸 出輸入信號而將預定的電壓作為輸出信號Vout輸出。作為輸出信號Vout輸出的預定的電 壓，在傳感器電路中設定表示非檢測狀態(解除狀態)的電壓，根據控制信號Scont進行控 制。在控制信號Scont中輸出低電平，由此輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要 的表示檢測狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。
在中斷條件生成電路10c的偏移比較器11中，輸入信號Vtemp和電源電壓VDD的 電位差處于較小的狀態，但對一個信號施加偏移電位，由此信號Sc確定為低電平。示出在 P0C電路13中，點Vd上的信號的電壓比緩沖器13b中的閾值電位高的狀態。隨著緩沖器 13b的電源電壓VDD過度上升，緩沖器13b的閾值電位也根據電源電壓VDD的上升而上升。 由此，信號Sp'輸出高電平。RS觸發器14向置位(S)端子輸入低電平，向復位(R)端子輸 入高電平，向輸出(Q)端子輸出低電平作為控制信號Scont。 傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著電源 電壓VDD的上升而逐漸上升，因此它們的電位差處于較小的狀態。對電位差較小的兩個信 號進行比較而得到的輸出信號Sg繼續不能確定信號狀態的不定狀態。在中斷條件接受電 路20a中，通過將控制信號Scont確定為低電平，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不 需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t3，在通過基準電壓Vref示出的來自基準電源RF的輸入達到預定的電壓 時進行恒壓控制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的 電位繼續上升。 基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位， 因此輸出信號Sg從狀態不確定的不定狀態轉變成輸出正確的判定結果的狀態。此外，通過 繼續基于控制信號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢 測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。此外，電源電壓VDD比通過傳感器電路具有的恒流電路供給 的電流和傳感器電路的阻抗而確定的輸入信號Vtemp的電壓值高，由此能夠檢測來自傳感 器電路的輸入信號Vtemp引起的變化。 在時刻t5，中斷條件生成電路10c中的偏移比較器11檢測在來自傳感器電路的輸 入信號Vtemp和電源電壓VDD中產生預定的電位差、即中斷條件生成電路10c中的偏移電 位的電壓以上的電位差的情況。示出了通過該檢測，電源電壓VDD轉變成向傳感器電路供 給可動作的電源電壓的狀態的情況。 偏移比較器ll向信號Sc輸出高電平，其電位伴隨電源電壓VDD的電位上升而上 升。RS觸發器14向置位(S)端子輸入高電平，向復位(R)端子輸入高電平，向輸出(Q)端 子輸出低電平。此外，通過繼續基于控制信號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，電源電壓VDD示 出恒定值。此外，除信號Sc以外，其他信號的上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。在 中斷條件生成電路10c中的P0C電路13的點Vd上，點Vd上的信號的電位下降。點Vd上 的信號將電源電壓VDD的一半電壓作為閾值電壓來通過緩沖器13b判定，向信號Sp'輸出 高電平。 中斷條件生成電路10c中的RS觸發器14在輸入信號中沒有狀態的變更，向置位 (S)端子輸入高電平，向復位(R)端子輸入高電平，向輸出(Q)端子繼續輸出低電平。中斷 條件生成電路10c繼續控制信號Scont的中斷狀態(低電平)。此外，通過繼續基于控制信 號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
在時刻t7，在中斷條件生成電路10c中的P0C電路13的點Vd上，通過將點Vd上 的信號的電位降低到緩沖器13b的閾值電壓(電源電壓VDD的一半電壓)以下，信號Sp' 轉變為低電平。RS觸發器14向置位(S)端子輸入高電平，向復位(R)端子輸入低電平，向 輸出(Q)端子輸出高電平來作為控制信號Scont輸出。 中斷條件生成電路10c將控制信號Scont設定為中斷解除狀態(高電平)。由此， 檢測電路300轉變成能夠進行檢測信號的輸出的通常狀態，切換為輸出中斷條件生成電路 20a的輸入即輸出信號Sg。輸出信號Sg為低電平，因此輸出信號Vout確保為低電平，不會 輸出不需要的表示檢測狀態的信號。 如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動 作電源電壓之前，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
(第5實施方式) 參照附圖，示出不同方式的檢測電路的實施方式。
圖13是示出第5實施方式的檢測電路的概略結構圖。 檢測電路400具有中斷條件生成電路10d、中斷條件接受電路20a和比較器30。對 與圖7和圖11相同的結構標以相同標號，對不同的結構進行說明。 在檢測電路400中，中斷條件生成電路10d具有偏移比較器11、RS觸發器14以及 低電源電壓檢測電路15。 低電源電壓檢測電路15進行電源電壓VDD的下降檢測。 圖14是示出低電源電壓檢測電路15的一個例子的概略結構圖。 圖14所示的低電源電壓檢測電路15具有晶體管Ql和恒流源II。 晶體管Ql示出N溝道場效應型晶體管(NMOSFET)。晶體管Ql的柵極與電源的正
極(電源電壓VDD)連接，源極與電源的負極(接地電壓VSS)連接，漏極與一端和電源的正
極連接的恒流源II連接。即，晶體管Ql構成將恒流源II作為負載的源極接地型放大電路。 圖15是示出圖14所示的低電源電壓檢測電路15的動作的圖。 圖15(a)是橫軸表示晶體管Q1中的柵極/源極間電壓(VGS)，縱軸表示漏極電流
(ID)，從而示出晶體管Ql的放大特性的曲線圖。曲線圖的橫軸上的截矩Vth表示晶體管Ql
的柵極/源極間電壓的閾值電壓。如該曲線圖所示，在晶體管Q1的柵極/源極間電壓VGS
在預定的電壓Va以下的狀態下，晶體管Ql不會變成飽和狀態，不能流過在恒流源Il中設
定的恒流il。此外，在柵極/源極間電壓VGS超過預定的電壓Va的狀態下，晶體管Q1變成飽和狀態。 圖15(b)是通過由該電路結構所示的特性，示出施加逐漸上升的電源電壓VDD時 的信號Sd的變化的時序圖。 在電源電壓VDD達到電壓Va之前，信號Sd的電壓隨著電壓VDD的變化而轉變。 在電源電壓VDD達到電壓Va時，信號Sd轉變成示出低電平的狀態。
返回圖13，示出中斷條件生成電路10d的連接。 偏移比較器ll的輸出端與RS觸發器14的置位輸入端(S)連接，低電源電壓檢測 電路15的輸出端與RS觸發器14的復位輸入端(R)連接，RS觸發器14的輸出端輸出中斷 條件生成電路10d的輸出信號。 圖16是示出第5實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。 按照圖13的框圖所示的點A H，針對這些點中的各信號的轉變進行說明。對與 圖8、圖10及圖14相同的信號、時刻標以相同標號，以不同的信號、時刻為中心進行說明。 將圖8所示的檢測電路100、圖10所示的檢測電路200和圖14所示的檢測電路300改記作 檢測電路400。 點的波形D表示從低電源電壓檢測電路15輸出的信號Sd。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路400以及與檢測電路400連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號 Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓通過電流源的作用變 成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref根據電源電壓VDD的上升表現出同樣的 變化特性而逐漸上升。 在檢測電路400中，處于電源接通后到供給可動作電源電壓之前的過渡狀態，比 較器30的輸出信號Sg成為不能確定信號狀態的不定狀態。 在中斷條件生成電路10d的偏移比較器11中，通過在所輸入的信號的判定中對一 個信號施加偏移電位來進行比較，即使在所輸入的信號的電位差較小的情況下也輸出通過 偏移后的電位進行比較判定的結果，因此不會變得不穩定。因此信號Sc示出低電平。
在低電源電壓檢測電路15中，處于電源電壓比構成電路的半導體元件(例如晶體 管Q1和Q2)中的閾值電位低的狀態，信號Sd與電源電壓的上升一起上升。RS觸發器14 向置位(S)端子輸入低電平，向復位(R)端子輸入低電平，但還沒有被激活，因此控制信號 Scont輸出保持初始狀態的低電平。 另一方面，中斷條件接受電路20a在電源電壓達到預定的電壓之前，不允許輸出 輸入信號而將預定的電壓作為輸出信號Vout輸出。作為輸出信號Vout輸出的預定的電壓， 在傳感器電路中設定表示非檢測狀態(解除狀態)的電壓，根據控制信號Scont進行控制。 在控制信號Scont中，作為控制信號Scont輸出低電平，由此輸出信號Vout確保為低電平， 不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。 在中斷條件生成電路10d的偏移比較器11中，輸入信號Vtemp和電源電壓VDD的
電位差處于較小的狀態，但對一個信號施加偏移電位，由此信號Sc確定為低電平。在低電源電壓檢測電路15中，變成電源電壓比構成電路的半導體元件(例如晶體管Q1和Q2)中 的閾值電位高的狀態，電源電壓超過了預定的閾值電壓，因而信號Sd輸出低電平。RS觸發 器14向置位(S)端子輸入低電平，向復位(R)端子輸入低電平，在控制信號Scont中，激活 電路并隨著輸入信號的狀態輸出低電平。 傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著電源 電壓VDD的上升而逐漸上升，因此它們的電位差處于較小的狀態。對電位差較小的兩個信 號進行比較而得到的輸出信號Sg繼續不能確定信號狀態的不定狀態。在中斷條件接受電 路20a中，通過將控制信號Scont確定為低電平，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不 需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t3，在通過基準電壓Vref示出的來自基準電源RF的輸入達到預定的電壓 時進行恒壓控制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的 電位繼續上升。 基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位， 因此輸出信號Sg從狀態不確定的不定狀態轉變成輸出正確的判定結果的狀態。此外，通過 繼續基于控制信號Scont的控制，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢 測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。此外，電源電壓VDD比通過傳感器電路具有的恒流電路供給 的電流和傳感器電路的阻抗而確定的輸入信號Vtemp的電壓值高，由此能夠檢測來自傳感 器電路的輸入信號Vtemp引起的變化。 在時刻t5，中斷條件生成電路10d中的偏移比較器11檢測在來自傳感器電路的輸 入信號Vtemp和電源電壓VDD中產生預定的電位差、即中斷條件生成電路10d中的偏移電 位的電壓以上的電位差的情況。示出了通過該檢測，電源電壓VDD轉變成向傳感器電路供 給可動作的電源電壓的狀態的情況。 偏移比較器ll向信號Sc輸出高電平，其電位伴隨電源電壓VDD的電位上升而上 升。RS觸發器14向置位(S)端子輸入高電平，向復位(R)端子輸入低電平，使輸出反轉而 輸出高電平。中斷條件生成電路10d解除控制信號Scont的中斷狀態(低電平)。由此，檢 測電路400轉變成能夠進行檢測信號的輸出的通常狀態。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，電源電壓VDD示 出恒定值。此外，信號Sc以及其他信號停止伴隨電源電壓的上升的電壓上升而轉變成示出 恒定值的狀態。 如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動 作電源電壓之前，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
(第6實施方式) 參照附圖，示出不同方式的低電源電壓檢測電路的實施方式。 圖17是示出第6實施方式的低電源電壓檢測電路的概略結構圖。 圖17所示的低電源電壓檢測電路15具有晶體管Q1、Q2和恒流源II、 12。 晶體管Ql和Q2表示N溝道場效應型晶體管(NM0SFET)。晶體管Q2的柵極和漏極與電源的正極(電源電壓VDD)連接，源極與一端和電源的負極(設置電壓VSS)連接的恒 流源12連接。 晶體管Q1的柵極與晶體管Q2的源極連接，源極與接地電壓VSS連接，漏極與一端 和電源的正極連接的恒流源II連接。即，晶體管Ql和Q2形成多級連接的放大電路，變成 將恒流源II作為負載的源極接地型放大電路作為輸出級的結構。
圖18是示出第6實施方式的低電源電壓檢測電路的動作的圖。
圖18 (a)是橫軸表示晶體管Ql (Q2)中的柵極/源極間電壓(VGS)，縱軸表示漏極 電流(ID)，從而示出晶體管Q1(Q2)的放大特性的曲線圖。曲線圖橫軸的截矩Vth表示晶體 管Q1(Q2)的柵極/源極間電壓VGS的閾值電壓。如該曲線圖所示，在晶體管Q1(Q2)的柵 極/源極間電壓VGS在預定的電壓Va以下的狀態下，不能流過所設定的恒流Il的晶體管 Q1(Q2)變成截止(off)狀態。此外，在柵極/源極間電壓VGS超過預定的電壓Va的狀態 下，晶體管Ql (Q2)變成導通(on)狀態。此外，晶體管Ql和Q2也可以選定特性不同的晶體 管。 圖18(b)是通過由該電路結構所示的特性，示出施加逐漸上升的電源電壓VDD時 的信號Sd的變化的時序圖。 在電源電壓VDD達到電壓(2XVa)之前，信號Sd的電壓隨著電壓VDD的變化而
轉變。在電源電壓VDD達到電壓(2XVa)時，信號Sd轉變成示出低電平的狀態。通過將
晶體管Ql和Q2設為多級連接的結構，能夠將低電源檢測電壓的閾值電壓設為晶體管1級
時的成倍的電壓。(第7實施方式) 參照附圖，示出不同方式的檢測電路的實施方式。
圖19是示出第7實施方式的檢測電路的概略結構圖。 檢測電路500具有中斷條件生成電路10a、中斷條件接受電路20b和比較器30。對
與圖7相同的結構標以相同標號，對不同的結構進行說明。 檢測電路500中的中斷條件接受電路20b具有選擇電路22 。 選擇電路22具有與所輸入的控制信號聯動的開關22a和22b。 開關22a和開關22b分別連接在與輸入端(Inl、 In2)對應設置的輸出端(Outl、
0ut2)之間，根據作為控制信號Scont輸入到控制信號輸入端子Cont的中斷信號，選擇切換
是輸出預定的電壓還是輸出輸入到輸入端的輸入信號。對于從開關22a和22b輸出的預定
的電壓，從開關22a輸出的電壓(V-)比從開關22b輸出的電壓(V+)設定得低。S卩，中斷條
件接受電路20b在解除基于作為控制信號輸入的中斷信號的中斷以前，不允許輸出輸入信
號，將經由開關22a和開關22b輸出的預定的電壓作為輸出信號輸出。此外，中斷條件接受
電路20b在解除基于中斷信號的中斷時，允許輸出輸入信號而作為輸出信號輸出。 接著，示出檢測電路500的連接。 向檢測電路500輸入使檢測電路500動作的電源電壓VDD、來自未圖示的傳感器電 路的輸入信號Vtemp和從未圖示的基準電源RF輸出的基準電壓Vref 。在中斷條件生成電 路10a中的輸入端子Tip上，連接電源的正極并施加電壓VDD。此外，在輸入端子Tin上，連 接未圖示的傳感器電路的輸出端。在中斷條件接受電路20b中的輸入端子Inl上，連接輸 出基準電壓Vref的未圖示的基準電源RF，在輸入端子In2上連接未圖示的傳感器電路的輸出端，在控制輸入端子Cont上連接中斷條件生成電路10a的輸出端。在比較器30中的同 相輸出端子上，連接中斷條件接受電路20b中的輸出端子Outl，在反相輸出端子上，連接中 斷條件接受電路20b中的輸出端子0ut2。 圖20是示出第7實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。 按照圖19的框圖所示的點A G'，針對這些點中的各信號的轉變進行說明。對 與圖8相同的信號、時刻標以相同標號，以不同的信號、時刻為中心進行說明。將圖8所示 的檢測電路100改記作檢測電路500。 點的波形A'表示輸出到中斷條件接受電路20b中的點A'的信號Sa'的電壓轉 變。向信號Sa'輸出與從傳感器電路輸入的輸入信號Vtemp相同的信號、或者預先確定的 預定電壓的任意一個。 點的波形F'表示輸出到中斷條件接受電路20b中的點F'的信號Sf'的電壓轉 變。向信號Sf'輸出供給到檢測電路500的從基準電源RF輸出的基準電壓Vref、或者預 先確定的預定電壓的任意一個。 點的波形G'變成通過比較器30判定出的檢測電路500的輸出信號Vout。在該 時序圖所示的范圍內，表示未發生應該通過傳感器電路檢測的現象的狀態，輸出信號Vout 始終示出低電平。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路500以及與檢測電路500連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號 Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓通過電流源的作用變 成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref根據電源電壓VDD的上升表現出同樣的 變化特性而逐漸上升。 在中斷條件生成電路10a中，通過在所輸入的信號的判定中對一個信號施加偏移 電位來進行比較。由此，在中斷條件生成電路10a中，即使在所輸入的信號的電位差較小的 情況下也輸出通過偏移后的電位進行比較判定的結果，因此不會變得不穩定。因此控制信 號Scont示出低電平。 另一方面，在被輸入中斷條件接受電路20b的信號的比較器30中，在電源電壓VDD 達到預定的電壓之前，實施確定輸出信號Vout表示非檢測狀態(解除狀態)的處理。確定 成表示解除狀態的處理通過控制信號Scont進行控制。控制信號Scont為低電平，由此中 斷條件接受電路20b從輸出端(0utl、0ut2)輸出由信號Sf'和信號Sa'示出的預定電壓。 中斷條件接受電路20b在信號Sf'中輸出接地電位VSS附近的電壓(V-)，在信號Sa'中輸 出根據電源電壓VDD上升的電壓(V+)。由此，比較器30的輸出信號Vout確保為低電平，不 會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。
在中斷條件生成電路10a中，輸入信號Vtemp和電源電壓VDD的電位差處于較小 的狀態，但對一個信號施加偏移電位，由此控制信號Scont確定為低電平。傳感器電路和基 準電源RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD上升而逐漸上升。
控制信號Scont為低電平，由此在中斷條件接受電路20b和比較器30中，繼續從時刻tl開始的狀態。由此，比較器30的輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的 表示檢測狀態的信號。 在時刻t3，在通過基準電壓Vref示出的來自基準電源RF的輸入達到預定的電壓 時進行恒壓控制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的 電位繼續上升。 基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位。
與前述的從時刻t2開始的狀態同樣地，在中斷條件生成電路10a中，輸入信號 Vtemp和電源電壓VDD的電位差處于較小的狀態，但對一個信號施加偏移電位，由此控制信 號Scont確定為低電平。傳感器電路的輸出、即輸入信號Vtemp隨著電源電壓VDD上升而 逐漸上升。 控制信號Scont為低電平，由此在中斷條件接受電路20b和比較器30中，繼續從 時刻tl開始的狀態。由此，比較器30的輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的 表示檢測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。此外，電源電壓VDD比通過傳感器電路具有的恒流電路供給 的電流和傳感器電路的阻抗而確定的輸入信號Vtemp的電壓值高，由此能夠檢測來自傳感 器電路的輸入信號Vtemp引起的變化。 在時刻t5，通過中斷條件生成電路lOa檢測在來自傳感器電路的輸入信號Vtemp 和電源電壓VDD中產生預定的電位差、即中斷條件生成電路10a中的偏移電位的電壓(偏 置電壓Vb)以上的電位差的情況。示出了通過該檢測，電源電壓VDD轉變成向傳感器電路 供給可動作的電源電壓的狀態的情況。在中斷條件生成電路10a中，控制信號Scont設定 為中斷解除狀態(高電平)，控制信號Scont的電壓伴隨電源電壓VDD的電位上升而上升。
通過將控制信號Scont設定為中斷解除狀態(高電平)，中斷條件接受電路20b切 換為輸出輸入到輸入端的輸入信號。中斷條件接受電路20b在信號Sa'中輸出所輸入的輸 入信號Vtemp，在信號Sf'中輸出所輸入的基準電壓Vref。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，并示出恒定值。 此外，控制信號Scont的電壓上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。
如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動 作電源電壓之前，不會在輸出信號Vout中輸出不需要的檢測信號，輸出信號Vout確保為低
電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
(第8實施方式) 參照附圖，示出不同方式的檢測電路的實施方式。
圖21是示出第8實施方式的檢測電路的概略結構圖。 檢測電路600具有中斷條件生成電路10b、中斷條件接受電路20b和比較器30。對 與圖7、圖9和圖19相同的結構標以相同標號。
接著，示出檢測電路600的連接。 向檢測電路600輸入使檢測電路600動作的電源電壓VDD、來自未圖示的傳感器 電路的輸入信號Vtemp和從未圖示的基準電源RF輸出的基準電壓Vref 。在中斷條件接受電路20b中的輸入端子Inl上，連接輸出基準電壓Vref的未圖示的電源的正極(電源電壓 VDD)，在輸入端子In2上連接未圖示的傳感器電路的輸出端，在控制輸入端子Cont上連接 中斷條件生成電路10b的輸出端。在比較器30中的同相輸出端子上，連接中斷條件接受電 路20b中的輸出端子OUTl，在反相輸出端子上，連接中斷條件接受電路20b中的輸出端子 0UT2。 圖22是示出第8實施方式中的檢測電路的動作的時序圖。 按照圖21的框圖所示的點A G'和點P，針對這些點中的各信號的轉變進行說 明。對與圖8、圖10和圖20相同的信號、時刻標以相同標號，以不同的信號、時刻為中心進 行說明。將圖7所示的檢測電路100 、圖9所示的檢測電路200和圖19所示的檢測電路500 改記作檢測電路600。 在圖示的初始狀態下，電源為未接通的狀態，在各個電路中也沒有電荷的充電等， 各信號均示出無信號的狀態。 在時刻tl，針對檢測電路600以及與檢測電路600連接的傳感器電路和基準電源 RF接通電源。此后，電源電壓VDD逐漸上升。傳感器電路和基準電源RF的輸出即輸入信號 Vtemp和基準電壓Vref在電源電壓VDD較低的狀態下，這些輸出電壓通過電流源的作用變 成電源電壓VDD。輸入信號Vtemp和基準電壓Vref根據電源電壓VDD的上升表現出同樣的 變化特性而逐漸上升。 在中斷條件生成電路10b的POC電路12中，檢測電源電壓VDD。點Vd的電位根 據一次延遲的瞬態特性而轉變，該一次延遲的瞬態特性由時間常數電路同定為以電源電壓 VDD作為輸入的階躍響應，該時間常數電路由電容器12c和電阻12R構成。電源電壓VDD跟 隨電源接通而上升，但反相器12a還沒有被激活，因此控制信號Scont示出低電平。
另一方面，在被輸入中斷條件接受電路20b的信號的比較器30中，在電源電壓VDD 達到預定的電壓之前，實施確定輸出信號Vout表示非檢測狀態(解除狀態)的處理。確定 成表示解除狀態的處理通過控制信號Scont進行控制。控制信號Scont為低電平，由此中 斷條件接受電路20b從輸出端(0utl、0ut2)輸出由信號Sf'和信號Sa'示出的預定電壓。 在信號Sf'中輸出接地電位VSS附近的電壓(V-)，在信號Sa'中輸出根據電源電壓VDD上 升的電壓(V+)。由此，在比較器30的輸出信號Vout中輸出低電平，不會輸出不需要的表示 檢測狀態的信號而輸出表示解除狀態的信號。 在時刻t2，電源電壓VDD上升，各個電路轉變成可動作的狀態。
示出在中斷條件生成電路10b的P0C電路12中，點Vd的電壓比反相器12a中的閾 值電位高的狀態。隨著反相器12a的電源電壓VDD過度上升，反相器12a的閾值電位也根 據電源電壓VDD的上升而上升。由此，控制信號Scont確定為低電平。傳感器電路和基準 電源RF的輸出即輸入信號Vtemp和基準電壓Vref也隨著電源電壓VDD上升而逐漸上升。
控制信號Scont為低電平，由此在中斷條件接受電路20b和比較器30中，繼續從 時刻tl開始的狀態。由此，比較器30的輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的 表示檢測狀態的信號。 在時刻t3，在從基準電源RF輸入的基準電壓Vref達到預定的電壓時進行恒壓控 制，輸入恒定的電壓。電源電壓VDD和來自傳感器電路的輸入信號Vtemp的電位繼續上升。
基準電壓Vref表示預定的電壓，基準電壓Vref表示比輸入信號Vtemp低的電位。與前述的從時刻t2開始的狀態同樣地，中斷條件生成電路10b中的狀態沒有變化，在控制 信號Scont中輸出低電平。傳感器電路的輸出、即輸入信號Vtemp隨著電源電壓VDD上升 而逐漸上升。控制信號Scont為低電平，由此在中斷條件接受電路20b和比較器30中，繼 續從時刻tl開始的狀態。由此，比較器30的輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需 要的表示檢測狀態的信號。 在時刻t4，來自傳感器電路的輸入信號Vtemp轉變成表示預定的檢測狀態的穩定 動作狀態。由此，輸入信號Vtemp根據傳感器電路檢測的狀態而變化，此前繼續的伴隨電源 電壓VDD的上升的上升停止。 在時刻t6，電源電壓VDD達到預定的可動作電源電壓而停止上升，并示出恒定值。 此外，控制信號Scont的上升也停止而轉變成示出恒定值的狀態。在中斷條件生成電路10b 的POC電路12中，點Vd的電位上升停止而轉為下降。 在時刻t7，通過將中斷條件生成電路10b的POC電路12的點Vd的電位下降到反 相器12a的閾值電壓以下，控制信號Scont轉變為高電平。中斷條件生成電路10b解除輸 出到控制信號Scont的控制信號的中斷狀態(低電平)，輸出表示中斷解除狀態的高電平。
在被輸入來自中斷條件接受電路20b的信號的比較器30中，輸入到中斷條件接受 電路20b的信號經由中斷條件接受電路20b輸入。在電源電壓VDD達到預定的電壓之前， 實施確定輸出信號Vout表示解除狀態的處理。確定成表示解除狀態的處理通過作為控制 信號Scont輸入的控制信號Scont進行控制。控制信號Scont為高電平，由此中斷條件接 受電路20b從輸出端(0utl、 0ut2)輸出信號Sf'和信號Sa'，該信號成為基于基準電壓 Vref和輸入信號Vtemp的信號。由此，檢測電路600轉變成能夠進行檢測信號的輸出的通 常狀態。 如上所示，各信號的狀態通過接通電源而轉變。在電源電壓VDD達到預定的可動 作電源電壓之前，輸出信號Vout確保為低電平，不會輸出不需要的表示檢測狀態的信號。
(實施方式9) 實施方式1到實施方式7所示的檢測電路(檢測電路100到檢測電路600)通過 與傳感器900組合，能夠構成期望的傳感器裝置。 作為能夠用作傳感器900的各種傳感器的例子，能夠列舉溫度傳感器、MR傳感器 和BGR傳感器等。傳感器900能夠組合與電源的正極(電源電壓VDD)連接的恒流電路、和 成為恒流電路的負載的阻抗電路而構成。阻抗電路按照各個傳感器的目的，選定阻抗根據 檢測到的現象的大小而變化的元件。由此，能夠構成在電源接通后的動作中，不會通過電源 接通而送出輸出信號錯誤的檢測信號的高可靠性的傳感器裝置。 在現有的檢測電路和傳感器裝置中，一般不具有向外部傳遞自身可動作狀態的結
構。在這種檢測電路和傳感器裝置具有的電源電壓監視電路中，不能有效使用電源電壓
VDD，阻礙了降低最低動作電壓。能夠通過適用本發明來解決上述問題。 以上對本發明的實施方式進行了說明，但是本發明的電源電壓監視電路、該電源
電壓監視電路的應用例即檢測電路、傳感器裝置和電子電路不僅僅限于上述的圖示例，當
然能夠在不脫離本發明的主旨的范圍內施加各種變更。
權利要求
一種電源電壓監視電路，其監視供給到電子電路的電源電壓，其特征在于，該電源電壓監視電路具有信號輸出電路，其輸出對于所述電源電壓的增加表現出飽和特性的信號電壓；以及信號電壓監視電路，其對所述電源電壓和所述信號電壓進行比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生了預定的電壓差時，輸出表示所述信號電壓正常的信號。
2. 根據權利要求1所述的電源電壓監視電路，其特征在于，所述信號輸出電路具有從電源通過電流源電路接受電流的供給的阻抗電路，通過所述 阻抗電路生成所述信號電壓并輸出，所述信號電壓監視電路對從所述阻抗電路輸出的所述信號電壓和所述電源電壓進行 比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生了預定的電壓差時，輸出表示所述電源電 壓達到所述電子電路的最低工作電源 電壓以上的信號。
3. 根據權利要求2所述的電源電壓監視電路，其特征在于，通過所述阻抗電路生成所述信號電壓并輸出，作為與所述電源電壓進行比較的基準電 壓，而且作為表現出溫度依存性的電壓。
4. 根據權利要求1 3的任意一項所述的電源電壓監視電路，其特征在于， 在電源接通時電源電壓轉變成預定的電壓之前的期間，所述信號輸出電路輸出隨著所述電源電壓的增加而增加的信號電壓，并且在所述電源電壓超過所述預定的電壓而增加的 情況下，所述信號輸出電路輸出具有飽和特性而單調增加的電壓來作為信號電壓，所述信號電壓監視電路對從所述信號輸出電路輸出的信號電壓和所述電源電壓進行 比較，在所述電源電壓和所述信號電壓之間產生了預定的電壓差時，輸出表示所述電源電 壓達到所述電子電路的最低工作電源電壓以上的信號。
5. 根據權利要求1 3的任意一項所述的電源電壓監視電路，其特征在于， 所述信號電壓監視電路具有帶偏移功能的比較電路，所述帶偏移功能的比較電路在一個輸入中設定通過預先確定的電位差表示的偏移電 位，在所述電源電壓和所述信號電壓之間的電位差達到該偏移電位時，輸出表示所述電源 電壓達到所述電子電路的最低工作電源電壓以上的信號。
6. 根據權利要求1所述的電源電壓監視電路，其特征在于， 所述信號輸出電路是將電流源電路和阻抗電路串聯連接而構成的， 所述信號輸出電路從所述電流源電路和阻抗電路的電路連接點輸出所述信號電壓。
7. 根據權利要求6所述的電源電壓監視電路，其特征在于，所述阻抗電路是將從所述電流源電路輸出的電流作為輸入、輸出與檢測到的物理量對 應的電壓信號的傳感器。
8. 根據權利要求7所述的電源電壓監視電路，其特征在于， 所述傳感器是檢測溫度的溫度傳感器。
9. 一種電子電路，其特征在于，該電子電路具有權利要求1 8的任意一項所述的電源電壓監視電路。
全文摘要
本發明提供電源電壓監視電路以及具有該電源電壓監視電路的電子電路，在電子電路中實現最低工作電源電壓的低電壓化，從而能夠有效利用電源電壓。本發明的電源電壓監視電路(50)具有信號輸出電路(1)，其輸出相對于電源電壓的增加表現出飽和特性的信號電壓(Vsignal)；以及信號電壓監視電路(4)，其對電源電壓(VDD)和信號電壓(Vsignal)進行比較，在產生了預定的電壓差時，輸出表示信號電壓(Vsignal)正常的信號(Vout)。由此，實現電子電路中的最低工作電源電壓的低電壓化，從而能夠有效利用電源電壓。
文檔編號H03K17/22GK101783664SQ201010003910
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月13日 優先權日2009年1月13日
發明者五十嵐敦史, 杉浦正一 申請人:精工電子有限公司