JP3552870B2 - Oscillation detection circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クロック信号が正常に生成されているか否かを検出する発振検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、クロック信号が正常に生成されているか否かを検出するための回路として、発振検出回路が知られている。この発振検出回路によれば、クロック信号を生成するための回路すなわち発振器や分周器等の動作が停止してクロック信号が出力されなくなった場合に、この動作停止を検出して発振状態検出信号を出力することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図4は、従来の発振検出回路の構成を示す回路図である。
【0004】
同図において、抵抗素子401としては、ギガオームオーダーの抵抗値を有する高抵抗素子が使用され、一端が電源VDDに接続されている。また、p型MOSトランジスタ402は、ゲートからクロック信号CLKを入力し、且つ、ソースが抵抗素子401の他端に接続されている。n型MOSトランジスタ403は、ゲートからクロック信号CLKを入力し、ソースが接地され、且つ、ドレインがp型MOSトランジスタ402のドレインに接続されている。さらに、p型MOSトランジスタ402のドレインと電源VDDとの間には、コンデンサ404が設けられている。
【0005】
また、反転ゲート405は、クロック信号CLKを入力し、信号値を反転して出力する。p型MOSトランジスタ406は、反転ゲート405の出力信号をゲートから入力し、且つ、ソースが抵抗素子401の他端に接続されている。n型MOSトランジスタ407は、反転ゲート405の出力信号をゲートから入力し、ソースが接地され、且つ、ドレインがp型MOSトランジスタ406のドレインに接続されている。さらに、p型MOSトランジスタ406のドレインと電源VDDとの間には、コンデンサ408が設けられている。
【0006】
ここで、n型MOSトランジスタ403,407のオン抵抗は、抵抗素子401の抵抗値と比較して非常に小さく、無視できる値であるものとする。
【0007】
かかる回路において、n型MOSトランジスタ403,407のバルク(トランジスタが形成されているp型ウエルの電位)は、グランドから供給されている。
【0008】
なお、ダイオード410,411は、グランドとn型MOSトランジスタ403,407の各ドレインとの間に寄生的に形成されたダイオードである。
【0009】
p型MOSトランジスタ402のドレインとn型MOSトランジスタ403のドレインとの接続点(この接続点のノードをN41とする)はORゲート409の一方の入力端に接続され、さらに、p型MOSトランジスタ406のドレインとn型MOSトランジスタ407のドレインとの接続点(この接続点のノードをN42とする)はORゲート409の他方の入力端に接続されている。
【0010】
このような構成によれば、外部から入力されるクロック信号CLKが発振しているとき(すなわちハイレベルとローレベルとを交互に繰り返しているとき)はノードN41,N42ともにローレベルとなり、したがって、ORゲート409が出力する発振状態検出信号SOUT はローレベルとなる。一方、クロック信号CLKが発振していないとき(すなわちハイレベルまたはローレベルに固定されているとき)はノードN41,N42の一方がハイレベルとなり且つ他方がローレベルとなるので、ORゲート409が出力する発振状態検出信号SOUT はハイレベルとなる。
【0011】
これは、以下のような回路動作に基づくものである。
【0012】
クロック信号CLKがハイレベルからローレベルに変化すると、p型MOSトランジスタ402はオンからオフに変化し、また、n型MOSトランジスタ403はオフからオンに変化する。したがって、ノードN41の電位は電源電位VDDから接地電位に変化する(すなわちローレベルとなる)。ここで、抵抗素子401の抵抗値をR301 =1GΩ、p型MOSトランジスタ402およびn型MOSトランジスタ403のオン抵抗をR302 =R303 =1kΩ、コンデンサ404のキャパシタンスをC=10pFすると、ノードN41が電源電位VDDから接地電位に変化するための時間はC×R303 で与えられ、約10nsとなる。
【0013】
一方、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルに変化すると、p型MOSトランジスタ402はオフからオンに変化し、また、n型MOSトランジスタ403はオンからオフに変化する。これにより、ノードN41の電位は接地電位から電源電位VDDに変化しようとする(すなわちハイレベルとなろうとする)。このとき、ノードN41が接地電位から電源電位VDDに変化するための時間はC×R301 で与えられ、約10msとなる。
【0014】
これに対して、クロック信号CLKの周波数を例えば32kHzとすると、p型MOSトランジスタ402およびn型MOSトランジスタ403は約16μsごとにオン/オフを繰り返す。したがって、クロック信号CLKがローレベルからハイレベルに変化してp型MOSトランジスタ402はオフからオンになっても、ノードN41は接地電位から電源電位VDDまで上昇することはできない。一方、クロック信号CLKがハイレベルからローレベルに変化してp型MOSトランジスタ402はオンからオフになったときは、ノードN41は接地電位まで達することができる。このため、ノードN41は、ほとんど変化せずに接地電位近傍の値を維持する。そして、この接地電位近傍の値は、ORゲート409には、ローレベルであると認識される。
【0015】
また、p型MOSトランジスタ406およびn型MOSトランジスタ407の各ゲートに入力される信号は、クロック信号CLKとは逆位相となるが、p型MOSトランジスタ402およびn型MOSトランジスタ403の場合と同様の理由によって、ノードN42もローレベルを維持する。
【0016】
このため、ORゲート409が出力する発振状態検出信号は、ローレベルとなる。
【0017】
一方、クロック信号CLKの発振が停止してハイレベルに固定された場合、p型MOSトランジスタ402はオンし、n型MOSトランジスタ403はオフするので、ノードN41は電源電位VDDに維持される。また、この場合、p型MOSトランジスタ406はオフし、n型MOSトランジスタ407はオンするので、ノードN42は接地電位に維持される。このため、ORゲート409が出力する発振状態検出信号SOUT はハイレベルとなる。
【0018】
逆に、クロック信号CLKの発振が停止してローレベルに固定された場合、p型MOSトランジスタ402はオフし、n型MOSトランジスタ403はオンするので、ノードN41は接地電位に維持される。また、この場合、p型MOSトランジスタ406はオンし、n型MOSトランジスタ407はオフするので、ノードN42は電源電位VDDに維持される。このため、ORゲート409が出力する発振状態検出信号SOUT はハイレベルとなる。
【0019】
以上のような理由により、図4に示した発振検出回路では、クロック信号CLKが発振しているときは発振状態検出信号SOUT がローレベルとなり、クロック信号CLKが発振していないときは発振状態検出信号SOUT がハイレベルとなる。すなわち、この発振検出回路によれば、この発振状態検出信号SOUT の出力レベルによって発振の有無を知ることができる。
【0020】
しかしながら、図4に示したような従来の発振検出回路には、電源VDDにノイズが発生したときに、n型MOSトランジスタ403,407に寄生的に形成されるダイオードに起因して誤動作が生じる可能性があった。
【0021】
すなわち、図4に示したように、グランドとn型MOSトランジスタ403,407の各ドレインとの間には、寄生的なダイオード410,411が形成される。また、これらのダイオード410,411は、それぞれ、アノードがグランドに接続され、且つ、カソードがn型MOSトランジスタ403,407の各ドレインに接続された状態に形成される。
【0022】
このようなダイオード410,411が寄生的に形成されるのは、n型MOSトランジスタ403,407が形成されるp型ウエルとドレインとしてのn型拡散領域とからなるpn接合が、ダイオードとして動作するためである。そして、図4に示したように、n型MOSトランジスタ403,407のバルク電極は接地電位側に接続されているので、ダイオード410,411はn型MOSトランジスタ403,407のドレインとグランドとの間に形成されることとなる。
【0023】
図4に示したような回路構成において、電源にノイズが発生して電源電位VDDにばらつきが生じたときのノードN41の変化を、図5に示す。
【0024】
クロック信号CLKが正常に発振している場合において、p型MOSトランジスタ402がオン且つn型MOSトランジスタ403がオフのときに、図5に示したような波形のノイズが発生して、電源電位VDDが急激に低下したとすると(図5の符号a参照)、これに追従してノードN41の電位も急激に低下する。これは、抵抗素子401の抵抗はギガオームオーダーであることよりハイインピーダンス状態として扱うことができるため、ノードN41と電源との間にはコンデンサ404のみが存在するとして扱えるからである。したがって、図5に示したように、電源電位VDDの低下量が非常に大きい場合には、ノードN41の電位は負の値となることがある。本発明者の検討によれば、このノードN41の電位は、例えば−3V程度まで低下する。そして、このようにノードN41の電位が負の値になると、ダイオード410を介して、グランドからノードN41に順方向電流が流れる。そして、これによりノードN41の電荷が放電される。したがって、次に電源電位VDDが急激に上昇すると(図5の符号b参照)、ノードN41もこれに追従して上昇し、接地電位よりも高くなる。このため、ノイズが無くなって電源電位VDDが元の値で安定しても、ノードN41の電位は接地電位よりも高い電位で安定する(図5の符号c参照)。そして、このときのノードN41の電位がORゲート409のスレッショルド電圧よりも高くなった場合には、発振検出回路は誤動作する。
【0025】
また、ノードN42についても、ダイオード411に起因して、同様の誤動作が生じ得る。
【0026】
このように、本発明者の検討によれば、寄生的なダイオード410,411は発振検出回路の誤動作の原因となることがある。このため、かかるダイオード410,411の影響を排除する技術が望まれる。
【0027】
【課題を解決するための手段】
(1)第1の発明にかかる発振検出回路は、外部から入力されたクロック信号がハイレベルまたはローレベルの一方で停止した場合に検出信号を出力する検出部を少なくとも備えた発振検出回路に関するものである。
【0028】
そして、検出部が、制御電極がクロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が抵抗素子を介して第1の電源に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、一端が第1の電源に接続され、且つ、他端が第1のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、制御電極がクロック信号を入力し、第1の主電極が第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、制御電極がクロック信号を入力し、第1の主電極が第2のトランジスタの第2の主電極に接続され、第2の主電極が第1のトランジスタの第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第2のトランジスタとを備えたことを特徴とする。
【0029】
これにより、第2のトランジスタまたは第3のトランジスタの一方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードの影響を、他方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードで除去して、発振検出回路の誤動作を防止することができる。
【0030】
(2)第2の発明にかかる発振検出回路は、外部から入力されたクロック信号がハイレベルまたはローレベルの一方で停止した場合に第1の検出信号を出力する第1の検出部と、クロック信号がハイレベルまたはローレベルの他方で停止した場合に第2の検出信号を出力する第2の検出部と、第1の検出信号または第2の検出信号が入力されたときに外部に発振状態検出信号を出力する判断部とを備えた発振検出回路に関するものである。
【0031】
そして、第1の検出部が、制御電極がクロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が第1の抵抗素子を介して第1の電源に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、一端が第1の電源に接続され、且つ、他端が第1のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、制御電極がクロック信号を入力し、第1の主電極が第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、制御電極がクロック信号を入力し、第1の主電極が第2のトランジスタの第2の主電極に接続され、第2の主電極が第1のトランジスタの第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第2のトランジスタとを備え、
第2の検出部が、クロック信号を入力して反転クロック信号を出力する反転ゲートと、制御電極が反転クロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が第2の抵抗素子を介して第1の電源に接続された第1導電型の第4のトランジスタと、一端が第1の電源に接続され、且つ、他端が第4のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、制御電極が反転クロック信号を入力し、第1の主電極が第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第5のトランジスタと、制御電極が反転クロック信号を入力し、第1の主電極が第5のトランジスタの第2の主電極に接続され、第2の主電極が第4のトランジスタの第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が第1の主電極または第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第6のトランジスタとを備え
たことを特徴とする。
【0032】
これにより、第2のトランジスタまたは第3のトランジスタの一方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードの影響を他方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードで除去し、さらに、第5のトランジスタまたは第6のトランジスタの一方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードの影響を他方のトランジスタに寄生的に形成されたダイオードで除去して、発振検出回路の誤動作を防止することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎないことを理解されたい。
【0034】
第1の実施の形態
まず、この発明の第1の実施の形態について、図1を用いて説明する。
【0035】
図1は、この実施の形態にかかる発振検出回路の構成を示す電気回路図である。
【0036】
同図に示したように、この発振検出回路は、第1の検出部110、第2の検出部120および判断部130を備えている。
【0037】
第1の検出部110は、抵抗素子111を有している(なお、この抵抗素子111は第2の検出部120の抵抗素子としても使用される)。この抵抗素子111としては、ギガオームオーダーの抵抗値を有する高抵抗素子が使用され、一端が電源VDDに接続されている。また、p型MOSトランジスタ112(この発明の「第1のトランジスタ」に相当する)は、ゲートからクロック信号CLKを入力し、且つ、ソースが抵抗素子111の他端に接続されている。n型MOSトランジスタ113(この発明の「第2のトランジスタ」に相当する)は、ゲートからクロック信号CLKを入力し、且つ、ソースが接地されている。n型MOSトランジスタ114(この発明の「第3のトランジスタ」に相当する)は、ゲートからクロック信号CLKを入力し、ソースがn型MOSトランジスタ113のドレインに接続され、且つ、ドレインがp型MOSトランジスタ112のドレインに接続されている。さらに、p型MOSトランジスタ112のドレインと電源VDDとの間には、コンデンサ115が設けられている。
【0038】
なお、かかる第1の検出部110において、n型MOSトランジスタ113のバルク(トランジスタが形成されているp型ウエルの電位)は、このn型MOSトランジスタ113のソース(したがってグランド)から供給されている。一方、n型MOSトランジスタ114のバルクは、このn型MOSトランジスタ114のドレインから供給されている。これにより、n型MOSトランジスタ114のドレインとグランドとの間には、アノードが接地されたダイオード116と、このダイオード116のカソードにカソードが接続され且つアノードがn型MOSトランジスタ114のドレインに接続されたダイオード117とが、寄生的に形成される。なお、これらのダイオード116,117のうち、ダイオード116はn型MOSトランジスタ113のドレインとしてのn型拡散領域とp型ウエルとの間に形成され、また、ダイオード117はn型MOSトランジスタ114のドレインとしてのn型拡散領域とp型ウエルとの間に形成される。
【0039】
第2の検出部120は、上述したように、抵抗素子として第1の検出部110の抵抗素子111を使用する。また、反転ゲート121は、外部から入力されたクロック信号CLKを反転した信号(以下、反転クロック信号/CLKと記す)を出力する。p型MOSトランジスタ122(この発明の「第4のトランジスタ」に相当する)は、反転クロック信号/CLKをゲートから入力し、且つ、ソースが抵抗素子111の他端に接続されている。n型MOSトランジスタ123(この発明の「第5のトランジスタ」に相当する)は、反転クロック信号/CLKをゲートから入力し、且つ、ソースが接地されている。n型MOSトランジスタ124(この発明の「第6のトランジスタ」に相当する)は、ゲートから反転クロック信号/CLKを入力し、ソースがn型MOSトランジス123のドレインに接続され、且つ、ドレインがp型MOSトランジスタ122のドレインに接続されている。さらに、p型MOSトランジスタ122のドレインと電源VDDとの間には、コンデンサ125が設けられている。
【0040】
なお、かかる第2の検出部120において、n型MOSトランジスタ123のバルク(トランジスタが形成されているp型ウエルの電位)は、このn型MOSトランジスタ123のソース(したがってグランド)から供給されている。一方、n型MOSトランジスタ124のバルクは、このn型MOSトランジスタ124のドレインから供給されている。これにより、n型MOSトランジスタ124のドレインとグランドとの間には、アノードが接地されたダイオード126と、このダイオード126のカソードにカソードが接続され且つアノードがn型MOSトランジスタ124のドレインに接続されたダイオード127とが、寄生的に形成される。なお、これらのダイオード126,127のうち、ダイオード126はn型MOSトランジスタ123のドレインとしてのn型拡散領域とp型ウエルとの間に形成され、また、ダイオード127はn型MOSトランジスタ124のドレインとしてのn型拡散領域とp型ウエルとの間に形成される。
【0041】
判断部130は、ORゲート131によって構成されている。ここで、ORゲート131の一方の入力端には、p型MOSトランジスタ112のドレインとn型MOSトランジスタ114のドレインとの接続点(この接続点のノードをN11とする)が接続されている。一方、このORゲート131の他方の入力端には、p型MOSトランジスタ122のドレインとn型MOSトランジスタ124のドレインとの接続点(この接続点のノードをN12とする)が接続されている。
【0042】
このような構成の発振検出回路において、発振の停止を検出する原理は従来の場合(図4参照)とほぼ同様であるので、説明を省略する。なお、かかる動作において、n型MOSトランジスタ113,114は、常に同時にオン/オフする。また、n型MOSトランジスタ123,124も、常に同時にオン/オフする。
【0043】
この実施の形態は、発振検出回路に、新たにn型MOSトランジスタ114,124を設け、これらのn型MOSトランジスタ114,124のバルクをノードN11,N12側に取ることでダイオード117,127を寄生的に発生させ、これによって、この発振検出回路の誤動作を防止するものである。
【0044】
以下、かかる構成によって発振検出回路の誤動作を防止することができる理由について、図2を用いて説明する。
【0045】
図2は、図1に示したような回路構成において、電源にノイズが発生して電源電位VDDにばらつきが生じたときのノードN11の変化を示すものである。
【0046】
クロック信号CLKが正常に発振している場合において、p型MOSトランジスタ112がオン且つn型MOSトランジスタ113,114がオフのときに、図2に示したような波形のノイズが発生して、電源電位VDDが急激に低下したとすると(図2の符号a参照)、従来の場合(図5参照)と同じ理由により、ノードN11の電位もこれに追従する。したがって、図2に示したように、電源電位VDDの低下量が非常に大きい場合には、ノードN11の電位は負の値となることがある。
【0047】
ここで、この実施の形態にかかる発振検出回路では、寄生的に形成されたダイオード116,117のうち、ダイオード117が逆方向に接続されている。このダイオード117のブレイクダウン電圧としては、例えば10V程度を得ることができる。このため、このダイオード117のブレイクダウン電圧とダイオード116の順方向電圧(シリコンチップでは約0.6V)との和よりも大きい電位差がグランドとノードN11との間に発生しない限り(すなわち、ここではノードN11が−10.6V以下にならない限り)、ノードN11の電位が負の値となってもグランドからノードN11に電流が流れ込むことはない。
【0048】
したがって、ノイズが無くなって電源電位VDDが元の値で安定したときには、ノードN11の電位も元の接地電位で安定する(図2の符号c参照)。
【0049】
このような理由により、ノードN11の電位がORゲート131のスレッショルド電圧よりも高くなることはなく、発振検出回路は誤動作しない。
【0050】
また、ノードN12についても、ノードN11の場合と同様、ダイオード127を設けたことにより誤動作を防止することができる。
【0051】
このように、この実施の形態にかかる発振検出回路によれば、寄生的なダイオード117,127を意図的に設けることによって、寄生的なダイオード116,126の影響を排除することができる。そして、これにより、発振検出回路の誤動作を防止することができる。
【0052】
第2の実施の形態
次に、この発明の第2の実施の形態に係る発振検出回路について、説明する。
【0053】
図3は、この実施の形態にかかる発振検出回路の構成を示す電気回路図である。同図において、図1と同じ符号を付した構成部は、それぞれ、図1の場合と同じものを示している。
【0054】
この実施の形態にかかる発振検出回路は、n型MOSトランジスタ313,314,323,324のバルクの採り方が、上述の第1の実施の形態の場合と異なる。
【0055】
すなわち、n型MOSトランジスタ313のバルク(トランジスタが形成されているp型ウエルの電位)は、このn型MOSトランジスタ313のドレインから供給されている。一方、n型MOSトランジスタ314のバルクは、このn型MOSトランジスタ314のソースから供給されている。これにより、n型MOSトランジスタ314のドレインとグランドとの間には、カソードが接地されたダイオード316と、このダイオード316のアノードにアノードが接続され且つカソードがn型MOSトランジスタ314のドレインに接続されたダイオード317とが、寄生的に形成される。
【0056】
同様に、n型MOSトランジスタ323のバルク(トランジスタが形成されているp型ウエルの電位)は、このn型MOSトランジスタ323のドレインから供給されている。一方、n型MOSトランジスタ324のバルクは、このn型MOSトランジスタ324のソースから供給されている。これにより、n型MOSトランジスタ324のドレインとグランドとの間には、カソードが接地されたダイオード326と、このダイオード326のアノードにアノードが接続され且つカソードがn型MOSトランジスタ324のドレインに接続されたダイオード327とが、寄生的に形成される。
【0057】
この実施の形態にかかる発振検出回路でも、寄生的に形成されたダイオード316,317のうち、ダイオード316が逆方向に接続されている。そして、このダイオード316のブレイクダウン電圧としては、上述の第1の実施の形態の場合と同様、例えば10V程度を得ることができる。このため、このダイオード316のブレイクダウン電圧とダイオード317の順方向電圧(シリコンチップでは約0.6V)との和よりも大きい電位差(ここでは−10.6V)がグランドとノードN11との間に発生しない限り、ノードN11の電位が負の値となってもグランドからノードN11に電流が流れ込むことはない。
【0058】
したがって、電源電圧VDDが図2の符号aで示したような電位まで低下しても、グランドからノードN11に電流が流入することはなく、このため、同図の符号cで示したように電源電圧VDDが安定したときにはノードN11も接地電位で安定する。これにより、ノードN11の電位がORゲート131のスレッショルド電圧よりも高くなることはなく、発振検出回路は誤動作しない。
【0059】
また、ノードN12についても、ノードN11の場合と同様、ダイオード326を設けたことにより誤動作を防止することができる。
【0060】
このように、この実施の形態にかかる発振検出回路においても、寄生的なダイオード316,326を意図的に設けることによって、上述の第1の実施の形態とまったく同じ原理により、まったく同じ効果を得ることができる。
【0061】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明によれば、トランジスタに形成される寄生的なダイオードの影響を排除することができ、これによって発振検出回路の誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る発振検出回路の構成を示す電気回路図である。
【図2】第1の実施の形態に係る発振停止回路の動作を説明するための図である。
【図3】第2の実施の形態に係る発振検出回路の構成を示す電気回路図である。
【図4】従来の発振検出回路の構成を示す電気回路図である。
【図5】従来の発振停止回路の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
110 第1の検出部
111 抵抗素子
112 p型MOSトランジスタ
113,114 n型MOSトランジスタ
115 コンデンサ
116,117 ダイオード
120 第2の検出部
121 反転ゲート
122 p型MOSトランジスタ
123,124 n型MOSトランジスタ
125 コンデンサ
126,127 ダイオード
130 判断部
131 ORゲート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an oscillation detection circuit that detects whether or not a clock signal is generated normally.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an oscillation detection circuit has been known as a circuit for detecting whether a clock signal is normally generated. According to the oscillation detection circuit, when the operation of the circuit for generating the clock signal, that is, the operation of the oscillator or the frequency divider is stopped and the clock signal is not output, the operation stop is detected and the oscillation state detection signal is detected. Can be output.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional oscillation detection circuit.
[0004]
In the figure, a high-resistance element having a resistance value on the order of giga ohms is used as a
[0005]
The
[0006]
Here, it is assumed that the on-resistances of the n-
[0007]
In such a circuit, the bulk of the n-
[0008]
The
[0009]
A connection point between the drain of the p-
[0010]
According to such a configuration, when the clock signal CLK input from the outside is oscillating (that is, when the high level and the low level are alternately repeated), the node N41, N42Both become low level, and therefore, the oscillation state detection signal S output from the
[0011]
This is based on the following circuit operation.
[0012]
When the clock signal CLK changes from the high level to the low level, the p-
[0013]
On the other hand, when the clock signal CLK changes from a low level to a high level, the p-
[0014]
On the other hand, assuming that the frequency of the clock signal CLK is, for example, 32 kHz, the p-
[0015]
The signals input to the gates of p-
[0016]
Therefore, the oscillation state detection signal output from the
[0017]
On the other hand, when the oscillation of the clock signal CLK is stopped and fixed at the high level, the p-
[0018]
Conversely, when the oscillation of the clock signal CLK is stopped and fixed at the low level, the p-
[0019]
For the above reasons, in the oscillation detection circuit shown in FIG. 4, when the clock signal CLK is oscillating, the oscillation state detection signal SOUT Becomes low level, and when the clock signal CLK is not oscillating, the oscillation state detection signal SOUT Becomes high level. That is, according to the oscillation detection circuit, the oscillation state detection signal SOUT The presence or absence of oscillation can be known from the output level of.
[0020]
However, the conventional oscillation detection circuit as shown in FIG.DD, There is a possibility that a malfunction may occur due to a diode parasitically formed in the n-
[0021]
That is, as shown in FIG. 4,
[0022]
[0023]
In the circuit configuration as shown in FIG.DDN when variation occurs in41Are shown in FIG.
[0024]
When the p-
[0025]
Node N42, A similar malfunction may occur due to the
[0026]
As described above, according to the study of the present inventors, the
[0027]
[Means for Solving the Problems]
(1) An oscillation detection circuit according to a first aspect of the invention relates to an oscillation detection circuit including at least a detection unit that outputs a detection signal when a clock signal input from the outside stops at one of a high level and a low level. It is.
[0028]
The detection unit includes a first transistor of a first conductivity type, in which the control electrode receives a clock signal and the first main electrode is connected to a first power supply via a resistance element, and one end includes a first transistor. A capacitor connected to the first power supply and having the other end connected to the second main electrode of the first transistor; a control electrode receiving a clock signal; and the first main electrode being connected to the second power supply. A second transistor of a second conductivity type connected and having a bulk electrode connected to one of the first main electrode and the second main electrode; a control electrode receiving a clock signal; Are connected to the second main electrode of the second transistor, the second main electrode is connected to the second main electrode of the first transistor, and the bulk electrode is connected to the first main electrode or the second main electrode. A second transistor of a second conductivity type connected to the other of the electrodes. And butterflies.
[0029]
Thus, the influence of the diode parasitically formed on one of the second transistor and the third transistor is removed by the diode parasitically formed on the other transistor, and the malfunction of the oscillation detection circuit is reduced. Can be prevented.
[0030]
(2) An oscillation detection circuit according to a second aspect of the present invention includes: a first detection unit that outputs a first detection signal when a clock signal input from the outside stops at one of a high level and a low level; A second detection unit that outputs a second detection signal when the signal is stopped at the other of the high level and the low level, and oscillates externally when the first detection signal or the second detection signal is input The present invention relates to an oscillation detection circuit including a determination unit that outputs a detection signal.
[0031]
Then, the first detection unit is configured to input a clock signal to the control electrode and to connect the first main electrode to the first power supply via the first resistive element. A transistor, a capacitive element having one end connected to the first power supply and the other end connected to the second main electrode of the first transistor, a control electrode receiving a clock signal, and a first main electrode Are connected to a second power supply, and a second transistor of a second conductivity type whose bulk electrode is connected to one of the first main electrode and the second main electrode; and a control electrode receives a clock signal. , The first main electrode is connected to the second main electrode of the second transistor, the second main electrode is connected to the second main electrode of the first transistor, and the bulk electrode is connected to the first main electrode. A second transistor of the second conductivity type connected to the other of the electrode or the second main electrode. For example,
A second detection unit configured to input a clock signal and output an inverted clock signal; an inverting gate configured to input an inverted clock signal to the control electrode; A fourth transistor of the first conductivity type connected to the first power supply; a capacitive element having one end connected to the first power supply and the other end connected to the second main electrode of the fourth transistor; A control electrode receives an inverted clock signal, a first main electrode is connected to a second power supply, and a bulk electrode is connected to one of the first main electrode and the second main electrode. A fifth transistor, a control electrode receiving an inverted clock signal, a first main electrode being connected to a second main electrode of the fifth transistor, and a second main electrode being connected to the fourth transistor of the fourth transistor. 2 and the bulk electrode is connected to the first main electrode or the first main electrode. And a sixth transistor of the second conductivity type connected to the other second main electrode
It is characterized by having.
[0032]
Thus, the effect of the diode parasitically formed on one of the second transistor or the third transistor is removed by the diode parasitically formed on the other transistor, and further, the fifth transistor or the third transistor is eliminated. The effect of the diode parasitically formed on one of the six transistors can be removed by the diode parasitically formed on the other transistor, thereby preventing malfunction of the oscillation detection circuit.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the size, shape, and arrangement relationship of each component are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood, and the numerical conditions described below are merely examples. Please understand that.
[0034]
First embodiment
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0035]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of the oscillation detection circuit according to this embodiment.
[0036]
As shown in the figure, the oscillation detection circuit includes a
[0037]
The
[0038]
In the
[0039]
As described above, the
[0040]
In the
[0041]
The
[0042]
In the oscillation detection circuit having such a configuration, the principle of detecting the stop of the oscillation is substantially the same as that of the conventional case (see FIG. 4), and thus the description thereof is omitted. In this operation, the n-
[0043]
In this embodiment, the oscillation detection circuit is provided with new n-
[0044]
Hereinafter, the reason why a malfunction of the oscillation detection circuit can be prevented by such a configuration will be described with reference to FIG.
[0045]
FIG. 2 shows that in the circuit configuration as shown in FIG.DDN when variation occurs in11It shows the change of
[0046]
When the clock signal CLK is oscillating normally and the p-
[0047]
Here, in the oscillation detection circuit according to this embodiment, of the
[0048]
Therefore, noise is eliminated and the power supply potential VDDIs stable at the original value, the node N11Is stabilized at the original ground potential (see reference numeral c in FIG. 2).
[0049]
For this reason, node N11Does not become higher than the threshold voltage of the
[0050]
Node N12Also for node N11As in the case of, malfunction can be prevented by providing the
[0051]
As described above, according to the oscillation detection circuit of this embodiment, the influence of the
[0052]
Second embodiment
Next, an oscillation detection circuit according to a second embodiment of the present invention will be described.
[0053]
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration of the oscillation detection circuit according to this embodiment. In the figure, the components denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same components as those in FIG.
[0054]
The oscillation detection circuit according to this embodiment differs from the first embodiment in the manner of taking the bulk of the n-
[0055]
That is, the bulk of the n-type MOS transistor 313 (the potential of the p-type well in which the transistor is formed) is supplied from the drain of the n-
[0056]
Similarly, the bulk of the n-type MOS transistor 323 (the potential of the p-type well in which the transistor is formed) is supplied from the drain of the n-
[0057]
Also in the oscillation detection circuit according to this embodiment, of the
[0058]
Therefore, the power supply voltage VDDIs lowered from the ground to the node N11Does not flow into the power supply voltage V, as shown by reference numeral c in FIG.DDIs stable when node N11Is also stabilized at the ground potential. Thereby, the node N11Does not become higher than the threshold voltage of the
[0059]
Node N12Also for node N11As in the case of, malfunction can be prevented by providing the
[0060]
As described above, also in the oscillation detection circuit according to this embodiment, by providing the
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to eliminate the influence of a parasitic diode formed in a transistor, thereby preventing a malfunction of the oscillation detection circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of an oscillation detection circuit according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of the oscillation stop circuit according to the first embodiment.
FIG. 3 is an electric circuit diagram illustrating a configuration of an oscillation detection circuit according to a second embodiment.
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a configuration of a conventional oscillation detection circuit.
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of a conventional oscillation stop circuit.
[Explanation of symbols]
110 first detector
111 resistance element
112 p-type MOS transistor
113,114 n-type MOS transistor
115 Capacitor
116,117 Diode
120 second detector
121 inversion gate
122 p-type MOS transistor
123, 124 n-type MOS transistors
125 capacitor
126,127 Diode
130 Judgment unit
131 OR gate
Claims (8)
制御電極が前記クロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が抵抗素子を介して第1の電源に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、
一端が前記第1の電源に接続され、且つ、他端が前記第1のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、
制御電極が前記クロック信号を入力し、第1の主電極が第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、
制御電極が前記クロック信号を入力し、第1の主電極が前記第2のトランジスタの第2の主電極に接続され、第2の主電極が前記第1のトランジスタの前記第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または前記第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第3のトランジスタと、
を備えたことを特徴とする発振検出回路。In an oscillation detection circuit including at least a detection unit that outputs a detection signal according to an oscillation state of a signal input from the outside, the detection unit includes:
A first transistor of a first conductivity type, a control electrode receiving the clock signal, and a first main electrode connected to a first power supply via a resistance element;
A capacitor having one end connected to the first power supply and the other end connected to a second main electrode of the first transistor;
A second conductive electrode having a control electrode inputting the clock signal, a first main electrode connected to a second power supply, and a bulk electrode connected to one of the first main electrode or the second main electrode; A second transistor of type
A control electrode inputs the clock signal, a first main electrode is connected to a second main electrode of the second transistor, and a second main electrode is connected to the second main electrode of the first transistor. A third transistor of a second conductivity type, connected and having a bulk electrode connected to the other of the first main electrode or the second main electrode;
An oscillation detection circuit comprising:
前記第1の検出部が、制御電極が前記クロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が第1の抵抗素子を介して第1の電源に接続された第1導電型の第1のトランジスタと、一端が前記第1の電源に接続され、且つ、他端が前記第1のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、制御電極が前記クロック信号を入力し、第1の主電極が第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または前記第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第2のトランジスタと、制御電極が前記クロック信号を入力し、第1の主電極が前記第2のトランジスタの第2の主電極に接続され、第2の主電極が前記第1のトランジスタの前記第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または前記第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第3のトランジスタとを備え、
前記第2の検出部が、前記クロック信号を入力して反転クロック信号を出力する反転ゲートと、制御電極が前記反転クロック信号を入力し、且つ、第1の主電極が第2の抵抗素子を介して前記第1の電源に接続された第1導電型の第4のトランジスタと、一端が前記第1の電源に接続され、且つ、他端が前記第4のトランジスタの第2の主電極に接続された容量素子と、制御電極が前記反転クロック信号を入力し、第1の主電極が前記第2の電源に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または前記第2の主電極の一方に接続された第2導電型の第5のトランジスタと、制御電極が前記反転クロック信号を入力し、第1の主電極が前記第5のトランジスタの前記第2の主電極に接続され、第2の主電極が前記第4のトランジスタの前記第2の主電極に接続され、且つ、バルク電極が前記第1の主電極または前記第2の主電極の他方に接続された第2導電型の第6のトランジスタとを備え
たことを特徴とする発振検出回路。A first detection unit that outputs a first detection signal when a clock signal input from the outside stops at one of a high level and a low level, and a case where the clock signal stops at the other of a high level and a low level A second detection unit that outputs a second detection signal, and a determination unit that outputs an oscillation state detection signal to the outside when the first detection signal or the second detection signal is input. In the oscillation detection circuit,
The first detection unit includes a first conductive type first electrode in which a control electrode receives the clock signal and a first main electrode is connected to a first power supply via a first resistive element. A transistor, a capacitive element having one end connected to the first power supply, and the other end connected to a second main electrode of the first transistor, and a control electrode receiving the clock signal; A second transistor of a second conductivity type having a main electrode connected to a second power supply and a bulk electrode connected to one of the first main electrode or the second main electrode; Inputting the clock signal, a first main electrode is connected to a second main electrode of the second transistor, a second main electrode is connected to the second main electrode of the first transistor, And a bulk electrode is provided on the other of the first main electrode and the second main electrode. And a third transistor of a second conductivity type continued,
The second detection unit receives the clock signal and outputs an inverted clock signal, an inverting gate that inputs the inverted clock signal, a control electrode that inputs the inverted clock signal, and a first main electrode that connects the second resistive element. A fourth transistor of a first conductivity type connected to the first power supply via the first power supply, and one end connected to the first power supply and the other end connected to a second main electrode of the fourth transistor. A connected capacitor element and a control electrode input the inverted clock signal, a first main electrode is connected to the second power supply, and a bulk electrode is the first main electrode or the second main electrode. A fifth transistor of a second conductivity type connected to one of the electrodes, a control electrode receiving the inverted clock signal, and a first main electrode connected to the second main electrode of the fifth transistor; , The second main electrode being in front of the fourth transistor A sixth transistor of a second conductivity type connected to a second main electrode and having a bulk electrode connected to the other of the first main electrode or the second main electrode. Oscillation detection circuit.
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