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JP7216614B2 - self-diagnostic circuit - Google Patents
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Description

本明細書中に開示されている発明は、例えば、監視装置(特にこれに用いられる自己診断回路)に関する。 The inventions disclosed herein relate, for example, to monitoring devices (especially self-diagnostic circuits used therein).

近年、各種の電圧やクロック信号などを監視してそれらの異常検出を行う監視装置(いわゆる監視IC)が様々なアプリケーションで用いられている。 2. Description of the Related Art In recent years, monitoring devices (so-called monitoring ICs) that monitor various voltages, clock signals, and the like and detect abnormalities thereof have been used in various applications.

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。 As an example of conventional technology related to the above, Patent Document 1 can be cited.

国際公開第2013/084277号WO2013/084277

しかしながら、上記従来の監視装置では、自らの確からしさをチェックする自己診断回路の故障検出精度について、さらなる改善の余地があった。 However, in the conventional monitoring device described above, there is room for further improvement in terms of failure detection accuracy of the self-diagnostic circuit that checks its own certainty.

特に、近年では、車載用ICに対して、ISO26262(自動車の電気/電子に関する機能安全についての国際規格)を順守することが求められており、車載用の監視ICについても、フェイルセーフを念頭に置いた信頼性設計が重要となっている。 In recent years, in particular, in-vehicle ICs are required to comply with ISO26262 (an international standard for functional safety related to electrical and electronic components of automobiles). Reliability design is important.

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者が見出した上記課題に鑑み、故障検出精度の高い自己診断回路、及び、これを用いた監視装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The invention disclosed in the present specification aims to provide a self-diagnostic circuit with high failure detection accuracy and a monitoring device using the same, in view of the above-described problems found by the inventors of the present application.

本明細書中に開示されている自己診断回路は、診断対象である差動入力段の反転入力端と出力端との間に接続されたスイッチと、前記スイッチがオンされているときに前記差動入力段の前記出力端に現れるノード電圧を実測値データに変換するA/Dコンバータと、所定の基準値データを不揮発的に記憶する記憶部と、前記実測値データと前記基準値データとを比較して前記差動入力段が正常であるか否かを判定する故障検出部と、を有する構成(第1の構成)とされている。 A self-diagnostic circuit disclosed herein includes a switch connected between an inverting input terminal and an output terminal of a differential input stage to be diagnosed, and a switch connected to the differential input terminal when the switch is turned on. an A/D converter for converting a node voltage appearing at the output end of the dynamic input stage into measured value data; a storage unit for storing predetermined reference value data in a non-volatile manner; and the measured value data and the reference value data. and a failure detection unit that compares and determines whether the differential input stage is normal (first configuration).

なお、上記第1の構成から成る自己診断回路において、前記基準値データは、前記差動入力段の診断前に取得された前記実測値データの初期値である構成(第2の構成)にするとよい。 In the self-diagnostic circuit having the first configuration, the reference value data is the initial value of the measured value data acquired before diagnosing the differential input stage (second configuration). good.

また、上記第2の構成から成る自己診断回路において、前記差動入力段の診断時には、前記差動入力段の非反転入力端に所定の基準電圧が印加される構成(第3の構成)にするとよい。 In the self-diagnostic circuit having the second configuration, a configuration (third configuration) in which a predetermined reference voltage is applied to the non-inverting input terminal of the differential input stage when diagnosing the differential input stage. do it.

また、上記第1~第3いずれかの構成から成る自己診断回路において、前記故障検出部は、前記実測値データと前記基準値データとの乖離値が許容範囲内であれば前記差動入力段が正常であると判定する構成(第4の構成)にするとよい。 Further, in the self-diagnostic circuit having any one of the first to third configurations, the fault detection unit detects the differential input stage if the difference between the measured value data and the reference value data is within an allowable range. is determined to be normal (fourth configuration).

また、上記第1~第4いずれかの構成から成る自己診断回路において、前記故障検出部は、前記実測値データと前記基準値データとの乖離値を出力する構成(第5の構成)にするとよい。 Further, in the self-diagnostic circuit having any one of the first to fourth configurations, the failure detection unit is configured to output a deviation value between the measured value data and the reference value data (fifth configuration). good.

また、本明細書中に開示されている監視装置は、監視対象電圧と所定の閾値電圧とを比較するコンパレータと、上記第1~第5いずれかの構成から成り前記コンパレータの確からしさをチェックする自己診断回路と、を有する構成(第6の構成)とされている。 Further, the monitoring device disclosed in this specification comprises a comparator for comparing a voltage to be monitored and a predetermined threshold voltage, and any one of the first to fifth configurations above, and checks the likelihood of the comparator. and a self-diagnostic circuit (sixth configuration).

なお、上記第6の構成から成る監視装置において、前記自己診断回路は、前記コンパレータの差動入力段と出力段を個別に診断対象とする構成(第7の構成)にするとよい。 In the monitoring device having the sixth configuration, the self-diagnostic circuit preferably has a configuration (seventh configuration) for individually diagnosing the differential input stage and the output stage of the comparator.

また、上記第7の構成から成る監視装置において、前記自己診断回路は、所定のテスト入力電圧を前記差動入力段に入力して前記出力段から出力される出力信号の期待値判定を行うことで前記出力段を診断する構成(第8の構成)にするとよい。 In the monitoring device having the seventh configuration, the self-diagnostic circuit inputs a predetermined test input voltage to the differential input stage and determines an expected value of the output signal output from the output stage. (eighth configuration) for diagnosing the output stage.

また、本明細書中に開示されている電子機器は、上記第6~第8いずれかの構成から成る監視装置を有する構成(第9の構成)とされている。 Further, the electronic equipment disclosed in this specification has a configuration (ninth configuration) having a monitoring device having any one of the sixth to eighth configurations.

また、本明細書中に開示されている車両は、上記第9の構成から成る電子機器を有する構成(第10の構成)とされている。 Further, the vehicle disclosed in this specification has a configuration (tenth configuration) having the electronic device having the above ninth configuration.

本明細書中に開示されている発明によれば、故障検出精度の高い自己診断回路、及び、これを用いた監視装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the invention disclosed in this specification, it becomes possible to provide a self-diagnostic circuit with high failure detection accuracy and a monitoring device using the same.

電子機器の全体構成を示す図Diagram showing the overall configuration of an electronic device 監視ICのパッケージ外観を示す図Diagram showing the package appearance of the monitoring IC 監視ICのピン配置を示す図Diagram showing pin arrangement of monitoring IC 監視ICの第1実施形態を示す図The figure which shows 1st Embodiment of monitoring IC テスト回路の一構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a test circuit 第1実施形態における診断動作の一例を示す図A diagram showing an example of diagnostic operation in the first embodiment. 監視ICの第2実施形態を示す図The figure which shows 2nd Embodiment of monitoring IC 第2実施形態における診断動作の一例を示す図A diagram showing an example of diagnostic operation in the second embodiment. 故障検出精度の向上を示す図Diagram showing improvement in fault detection accuracy 車両の外観図External view of vehicle

<電子機器>
図1は、電子機器の全体構成を示す図である。本構成例の電子機器1は、監視IC100と、パワーマネジメントIC200と、マイコン300と、を有する。また、電子機器1は、上記の半導体装置100~300に外付けされるディスクリート部品として、抵抗R1~R10及びR12~R16と、キャパシタC1及びC2と、を有する。
<Electronic equipment>
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an electronic device. The electronic device 1 of this configuration example has a monitoring IC 100 , a power management IC 200 , and a microcomputer 300 . The electronic device 1 also includes resistors R1 to R10 and R12 to R16 and capacitors C1 and C2 as discrete components externally attached to the semiconductor devices 100 to 300 described above.

監視IC100は、パワーマネジメントIC200から電源電圧VDD(=出力電圧VO1)の供給を受けて動作する半導体集積回路装置であり、パワーマネジメントIC200の各種出力電圧とマイコン300の出力周波数をそれぞれ監視してそれらの異常検出を行う。なお、監視IC100は、IC外部との電気的な接続を確立する手段として、複数の外部端子(VDDピン、GNDピン、CTピン、MISOピン、MOSIピン、SCLKピン、XSCSピン、WDINピン、DIN1~DIN4ピン、PG1~PG4ピン、XRSTINピン、及び、XRSTOUTピン)を備えている。 The monitoring IC 100 is a semiconductor integrated circuit device that operates by receiving supply of the power supply voltage VDD (=output voltage VO1) from the power management IC 200. The monitoring IC 100 monitors various output voltages of the power management IC 200 and the output frequency of the microcomputer 300 and monitors them. anomaly detection. The monitor IC 100 has a plurality of external terminals (VDD pin, GND pin, CT pin, MISO pin, MOSI pin, SCLK pin, XSCS pin, WDIN pin, DIN1 ∼ DIN4 pins, PG1 to PG4 pins, XRSTIN pin, and XRSTOUT pin).

パワーマネジメントIC200は、バッテリ電圧VBATの供給を受けて動作する半導体集積回路装置であり、複数の出力電圧VO1~VO5を生成して電子機器1の各部に供給する。なお、多出力のパワーマネジメントIC200に代えて、単出力のDC/DCコンバータやLDO[low drop-out]レギュレータなどを複数用いることも可能である。 The power management IC 200 is a semiconductor integrated circuit device that operates by receiving the supply of the battery voltage VBAT, generates a plurality of output voltages VO1 to VO5, and supplies them to each part of the electronic device 1. FIG. It is also possible to use a plurality of single-output DC/DC converters or LDO [low drop-out] regulators instead of the multi-output power management IC 200 .

マイコン300は、パワーマネジメントIC200から電源電圧VDD(=出力電圧VO1)の供給を受けて動作する半導体集積回路装置であり、監視IC100やパワーマネジメントIC200を含む電子機器1全体の動作を統括的に制御する。 The microcomputer 300 is a semiconductor integrated circuit device that operates by receiving a power supply voltage VDD (=output voltage VO1) from the power management IC 200, and controls the overall operation of the electronic device 1 including the monitoring IC 100 and the power management IC 200. do.

なお、マイコン300は、監視IC100から入力されるリセット出力信号XRSTOUTによってリセットされる。より具体的に述べると、マイコン300は、リセット出力信号XRSTOUTがローレベルであるときにリセット状態(=ディセーブル状態)となり、リセット出力信号XRSTOUTがハイレベルであるときにリセット解除状態(=イネーブル状態)となる。 The microcomputer 300 is reset by a reset output signal XRSTOUT input from the monitoring IC 100. FIG. More specifically, the microcomputer 300 is in a reset state (=disabled state) when the reset output signal XRSTOUT is at low level, and is in a reset release state (=enabled state) when the reset output signal XRSTOUT is at high level. ).

また、マイコン300は、監視IC100から入力されるパワーグッド信号PGx(ただしx=1,2,3,4であり、以下も同様)の論理レベルに応じて、パワーマネジメントIC200の出力電圧VOxが正常であるか否かを判定する機能を備えている。より具体的に述べると、マイコン300は、パワーグッド信号PGxがハイレベルであるときに出力電圧VOxが正常であると判定し、パワーグッド信号PGxがローレベルであるときに出力電圧VOxが異常(例えば過電圧異常または低電圧異常)であると判定する。 In addition, the microcomputer 300 determines whether the output voltage VOx of the power management IC 200 is normal according to the logic level of the power good signal PGx (where x=1, 2, 3, and 4; the same applies hereinafter) input from the monitoring IC 100. It has a function to determine whether or not More specifically, the microcomputer 300 determines that the output voltage VOx is normal when the power good signal PGx is at high level, and determines that the output voltage VOx is abnormal (when the power good signal PGx is at low level). For example, it is determined that there is an overvoltage abnormality or a low voltage abnormality).

また、マイコン300は、監視IC100のWDINピンに対して、ウォッチドッグ入力信号WDIN(=数十Hzのリセットパルス信号)を出力する機能を備えている。 The microcomputer 300 also has a function of outputting a watchdog input signal WDIN (=reset pulse signal of several tens of Hz) to the WDIN pin of the monitoring IC 100 .

また、監視IC100とマイコン300は、それぞれ、マイコン300をマスタとし、監視IC100をスレーブとして、SPI[serial peripheral interface]バスを介した双方向通信を行う機能を備えている。例えば、マイコン300は、SPI通信による監視IC100のレジスタ制御により、オシレータの発振周波数制御やウォッチドッグタイマのイネーブル制御を行う機能を備えている。また、マイコン300は、ウォッチドッグイネーブルレジスタについて、自らが書き込みを命じた設定値と監視IC100から読み出した格納値との一致判定を行う機能も備えている。 The monitoring IC 100 and the microcomputer 300 each have a function of performing bidirectional communication via an SPI (serial peripheral interface) bus, with the microcomputer 300 as a master and the monitoring IC 100 as a slave. For example, the microcomputer 300 has a function of controlling the oscillation frequency of the oscillator and enabling control of the watchdog timer by register control of the monitoring IC 100 by SPI communication. In addition, the microcomputer 300 also has a function of determining whether the set value to which the microcomputer 300 has instructed to write matches the stored value read from the monitoring IC 100 for the watchdog enable register.

抵抗R1及びR2は、出力電圧VO1の出力端と接地端との間に直列接続されており、出力電圧VO1の分圧回路として機能する。なお、抵抗R1及びR2相互間の接続ノード(=分圧回路の出力端)は、監視IC100のXRSTINピンに接続されている。 The resistors R1 and R2 are connected in series between the output terminal of the output voltage VO1 and the ground terminal, and function as a voltage dividing circuit for the output voltage VO1. A connection node between the resistors R1 and R2 (=the output terminal of the voltage dividing circuit) is connected to the XRSTIN pin of the monitoring IC 100. FIG.

抵抗R3及びR4は、出力電圧VO2の出力端と接地端との間に直列接続されており、出力電圧VO2の分圧回路として機能する。なお、抵抗R3及びR4相互間の接続ノード(=分圧回路の出力端)は、監視IC100のDIN1ピンに接続されている。 The resistors R3 and R4 are connected in series between the output terminal of the output voltage VO2 and the ground terminal, and function as a voltage dividing circuit for the output voltage VO2. A connection node between the resistors R3 and R4 (=the output terminal of the voltage dividing circuit) is connected to the DIN1 pin of the monitoring IC 100. FIG.

抵抗R5及びR6は、出力電圧VO3の出力端と接地端との間に直列接続されており、出力電圧VO3の分圧回路として機能する。なお、抵抗R5及びR6相互間の接続ノード(=分圧回路の出力端)は、監視IC100のDIN2ピンに接続されている。 The resistors R5 and R6 are connected in series between the output terminal of the output voltage VO3 and the ground terminal, and function as a voltage dividing circuit for the output voltage VO3. A connection node between the resistors R5 and R6 (=the output terminal of the voltage dividing circuit) is connected to the DIN2 pin of the monitor IC100.

抵抗R7及びR8は、出力電圧VO4の出力端と接地端との間に直列接続されており、出力電圧VO4の分圧回路として機能する。なお、抵抗R7及びR8相互間の接続ノード(=分圧回路の出力端)は、監視IC100のDIN3ピンに接続されている。 The resistors R7 and R8 are connected in series between the output terminal of the output voltage VO4 and the ground terminal, and function as a voltage dividing circuit for the output voltage VO4. A connection node between the resistors R7 and R8 (=the output terminal of the voltage dividing circuit) is connected to the DIN3 pin of the monitor IC100.

抵抗R9及びR10は、出力電圧VO5の出力端と接地端の間に直列接続されており、出力電圧VO5の分圧回路として機能する。なお、抵抗R9及びR10相互間の接続ノード(=分圧回路の出力端)は、監視IC100のDIN4ピンに接続されている。 The resistors R9 and R10 are connected in series between the output terminal of the output voltage VO5 and the ground terminal, and function as a voltage dividing circuit for the output voltage VO5. A connection node between the resistors R9 and R10 (=the output end of the voltage dividing circuit) is connected to the DIN4 pin of the monitor IC100.

抵抗R12は、監視IC100のXRSTOUTピンと電源端の間に接続されており、監視IC100からマイコン300へのリセット出力信号XRSTOUTを電源電圧VDDに吊り上げるためのプルアップ抵抗として機能する。 The resistor R12 is connected between the XRSTOUT pin of the monitoring IC 100 and the power supply terminal, and functions as a pull-up resistor for pulling up the reset output signal XRSTOUT from the monitoring IC 100 to the microcomputer 300 to the power supply voltage VDD.

抵抗R13は、監視IC100のPG1ピンと電源端との間に接続されており、監視IC100からマイコン300へのパワーグッド信号PG1を電源電圧VDDに吊り上げるためのプルアップ抵抗として機能する。 The resistor R13 is connected between the PG1 pin of the monitoring IC 100 and the power supply terminal, and functions as a pull-up resistor for pulling up the power good signal PG1 from the monitoring IC 100 to the microcomputer 300 to the power supply voltage VDD.

抵抗R14は、監視IC100のPG2ピンと電源端との間に接続されており、監視IC100からマイコン300へのパワーグッド信号PG2を電源電圧VDDに吊り上げるためのプルアップ抵抗として機能する。 The resistor R14 is connected between the PG2 pin of the monitoring IC 100 and the power supply terminal, and functions as a pull-up resistor for pulling up the power good signal PG2 from the monitoring IC 100 to the microcomputer 300 to the power supply voltage VDD.

抵抗R15は、監視IC100のPG3ピンと電源端との間に接続されており、監視IC100からマイコン300へのパワーグッド信号PG3を電源電圧VDDに吊り上げるためのプルアップ抵抗として機能する。 The resistor R15 is connected between the PG3 pin of the monitoring IC 100 and the power supply terminal, and functions as a pull-up resistor for pulling up the power good signal PG3 from the monitoring IC 100 to the microcomputer 300 to the power supply voltage VDD.

抵抗R16は、監視IC100のPG4ピンと電源端との間に接続されており、監視IC100からマイコン300へのパワーグッド信号PG4を電源電圧VDDに吊り上げるためのプルアップ抵抗として機能する。 The resistor R16 is connected between the PG4 pin of the monitoring IC 100 and the power supply terminal, and functions as a pull-up resistor for pulling up the power good signal PG4 from the monitoring IC 100 to the microcomputer 300 to the power supply voltage VDD.

キャパシタC1は、監視IC100のVDDピンと接地端との間に接続されており、出力電圧VO1(=電源電圧VDD)の平滑手段として機能する。 The capacitor C1 is connected between the VDD pin of the monitoring IC 100 and the ground terminal, and functions as smoothing means for the output voltage VO1 (=power supply voltage VDD).

キャパシタC2は、監視IC100のCTピンと接地端との間に接続されており、リセット時間設定素子として機能する。 Capacitor C2 is connected between the CT pin of monitor IC 100 and ground, and functions as a reset time setting element.

<監視IC(パッケージ)>
図2は、監視IC100のパッケージ外観(トップ面及びボトム面)を示す図である。本図で示すように、監視IC100のパッケージとしては、例えばVQFN[very thin quad flat Non-leaded]パッケージを採用するとよい。
<Monitoring IC (package)>
FIG. 2 is a diagram showing the package appearance (top surface and bottom surface) of the monitoring IC 100. As shown in FIG. As shown in this figure, as a package of the monitoring IC 100, for example, a VQFN [very thin quad flat non-leaded] package may be adopted.

より具体的に述べると、監視IC100は、平面視矩形状の樹脂封止体101を持ち、そのボトム面には、樹脂封止体101から突出することなく、各辺5本ずつ計20本の外部端子102が露出されている。このようなノンリードのVQFNパッケージであれば、リードを持つパッケージ(QFP[quad flat package]など)と比べて、その実装面積を縮小することが可能となる。 More specifically, the monitoring IC 100 has a resin sealing body 101 that is rectangular in plan view, and on the bottom surface of which does not protrude from the resin sealing body 101, a total of 20 lines, five on each side. External terminals 102 are exposed. With such a leadless VQFN package, it is possible to reduce the mounting area compared to a package with leads (such as a QFP [quad flat package]).

なお、樹脂封止体101には、そのボトム面がトップ面よりも若干小さくなるように、側面からボトム面に向けたテーパが付けられている。また、外部端子102は、樹脂封止体101のボトム面から側面にかけて露出されている。このような構成であれば、プリント配線基板(不図示)への実装作業を容易かつ確実に実施することができる。 The resin sealing body 101 is tapered from the side surface to the bottom surface so that the bottom surface is slightly smaller than the top surface. Also, the external terminals 102 are exposed from the bottom surface to the side surface of the resin sealing body 101 . With such a configuration, mounting work on a printed wiring board (not shown) can be carried out easily and reliably.

また、樹脂封止体101のボトム面には、監視IC100の半導体チップ(不図示)を搭載するアイランド103の裏面(=チップ搭載面の裏側)が放熱パッドとして露出されている。このような構成であれば、監視IC100の放熱性を高めることが可能となる。 Also, on the bottom surface of the resin sealing body 101, the rear surface (=the rear side of the chip mounting surface) of the island 103 on which the semiconductor chip (not shown) of the monitoring IC 100 is mounted is exposed as a heat dissipation pad. With such a configuration, it is possible to improve the heat dissipation of the monitoring IC 100 .

なお、アイランド103の四隅のうち、少なくとも一つには、切欠部103a(=樹脂封止体101のボトム面側からトップ面側に向けて窪んだ薄肉部)を設けておくとよい。この切欠部103aに樹脂封止体101の材料が入り込むことにより、アイランド103は、切欠部103aの形成領域において、上下両側から樹脂封止体101に挟持されている。このような構成とすることにより、樹脂封止体101との密着性を高めて、アイランド103の脱落を防止することが可能となる。 At least one of the four corners of the island 103 is preferably provided with a notch portion 103a (=a thin portion recessed from the bottom surface side of the resin sealing body 101 toward the top surface side). Since the material of the resin sealing body 101 enters into the notch portion 103a, the island 103 is sandwiched between the resin sealing body 101 from both upper and lower sides in the formation region of the notch portion 103a. With such a configuration, it is possible to improve the adhesion with the resin sealing body 101 and prevent the island 103 from coming off.

<監視IC(ピン配置)>
図3は、監視IC100のピン配置(20ピンのVQFN採用時)を示す図である。監視IC100の第1辺(本図下辺)には、本図の左から右に向けて、5本の外部端子(1ピン~5ピン)が順に並べられている。1ピンは、電源端子(VDDピン)である。2ピンは、不使用端子(NC[non-connection]ピン)である。3ピンは、接地端子(GNDピン)である。4ピンは、不使用端子(NCピン)である。5ピンは、リセット時間設定端子(CTピン)である。
<Monitoring IC (pin arrangement)>
FIG. 3 is a diagram showing the pin arrangement of the monitoring IC 100 (when a 20-pin VQFN is used). On the first side (bottom side of the figure) of the monitor IC 100, five external terminals (pins 1 to 5) are arranged in order from left to right in the figure. 1 pin is a power supply terminal (VDD pin). 2 pin is an unused terminal (NC [non-connection] pin). 3 pin is a ground terminal (GND pin). 4 pin is an unused terminal (NC pin). Pin 5 is a reset time setting terminal (CT pin).

監視IC100の第2辺(本図右辺)には、本図の下から上に向けて、5本の外部端子(6ピン~10ピン)が順に並べられている。6ピンは、SPIデータ出力端子(MIMOピン)である。7ピンは、SPIデータ入力端子(MOSIピン)である。8ピンは、SPIクロック端子(SCLKピン)である。9ピンは、SPIチップセレクト端子(XSCSピン)である。10ピンは、ウォッチドッグ入力端子(WDINピン)である。 Five external terminals (pins 6 to 10) are arranged in order from bottom to top in the figure on the second side (right side in the figure) of the monitoring IC 100 . 6 pin is an SPI data output terminal (MIMO pin). A 7 pin is an SPI data input terminal (MOSI pin). Pin 8 is an SPI clock terminal (SCLK pin). Pin 9 is an SPI chip select terminal (XSCS pin). Pin 10 is a watchdog input terminal (WDIN pin).

監視IC100の第3辺(本図上辺)には、本図の右から左に向けて、5本の外部端子(11ピン~15ピン)が順に並べられている。11ピンは、第1監視入力端子(DIN1ピン)である。12ピンは、第1パワーグッド出力端子(PG1ピン)である。13ピンは、第2監視入力端子(DIN2ピン)である。14ピンは、第2パワーグッド出力端子(PG2ピン)である。15ピンは、第3監視入力端子(DIN3ピン)である。 Five external terminals (pins 11 to 15) are arranged in order from right to left in the figure on the third side (upper side in the figure) of the monitoring IC 100 . The 11th pin is the first monitoring input terminal (DIN1 pin). A 12th pin is a first power good output terminal (PG1 pin). A 13th pin is a second monitoring input terminal (DIN2 pin). A 14th pin is a second power good output terminal (PG2 pin). A 15th pin is a third monitoring input terminal (DIN3 pin).

監視IC100の第4辺(本図左辺)には、本図の上から下に向けて、5本の外部端子(16ピン~20ピン)が順に並べられている。16ピンは、第3パワーグッド出力端子(PG3ピン)である。17ピンは、第4監視入力端子(DIN4ピン)である。18ピンは、第4パワーグッド出力端子(PG4ピン)である。19ピンは、リセット用監視入力端子(XRSTINピン)である。20ピンは、リセット出力端子(XRSTOUTピン)である。 Five external terminals (pins 16 to 20) are arranged in order from top to bottom in the figure on the fourth side (left side in the figure) of the monitoring IC 100 . A 16th pin is a third power good output terminal (PG3 pin). A 17th pin is a fourth monitoring input terminal (DIN4 pin). The 18th pin is a fourth power good output terminal (PG4 pin). A 19th pin is a reset monitoring input terminal (XRSTIN pin). A 20th pin is a reset output terminal (XRSTOUT pin).

<監視IC(第1実施形態)>
図4は、監視IC100の第1実施形態(基本構成)を示す図である。本実施形態の監視IC100は、基準電圧生成部111と、サブ基準電圧生成部112と、基準電圧検出部120と、UVLO[under voltage locked-out]部130と、閾値電圧生成部140~149と、コンパレータ150~159と、オシレータ161及び162と、デジタル処理部170と、Nチャネル型MOS[metal oxide semiconductor]電界効果トランジスタ180~184と、SPIインタフェイス190と、を集積化して成る。
<Monitoring IC (first embodiment)>
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment (basic configuration) of the monitoring IC 100. As shown in FIG. The monitoring IC 100 of this embodiment includes a reference voltage generation unit 111, a sub-reference voltage generation unit 112, a reference voltage detection unit 120, a UVLO [under voltage locked-out] unit 130, and threshold voltage generation units 140 to 149. , comparators 150 to 159, oscillators 161 and 162, a digital processing unit 170, N-channel MOS [metal oxide semiconductor] field effect transistors 180 to 184, and an SPI interface 190 are integrated.

基準電圧生成部111は、VDDピンに入力される電源電圧VDDから所定の基準電圧VREFを生成する。 The reference voltage generator 111 generates a predetermined reference voltage VREF from the power supply voltage VDD input to the VDD pin.

サブ基準電圧生成部112は、電源電圧VDDから所定のサブ基準電圧VREF2を生成する。 The sub-reference voltage generator 112 generates a predetermined sub-reference voltage VREF2 from the power supply voltage VDD.

基準電圧検出部120は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、基準電圧VREF及びサブ基準電圧VREF2が正常に立ち上がっているか否かを検出して基準電圧検出信号VREF_DETを生成する。なお、基準電圧検出信号VREF_DETは、基準電圧VREFとサブ基準電圧VREF2の双方が正常に立ち上がっているときにローレベルとなり、少なくとも一方が正常に立ち上がっていないときにハイレベルとなる。また、基準電圧検出部120には、BIST[built-in self test]イネーブル信号BIST_ENが入力されている。すなわち、基準電圧検出部120は、監視IC100の起動時に自己診断対象となる監視部(ないしはこれに含まれている複数の監視機構の一つ)に相当する。 The reference voltage detection unit 120 operates by receiving the supply of the power supply voltage VDD, detects whether the reference voltage VREF and the sub-reference voltage VREF2 rise normally, and generates the reference voltage detection signal VREF_DET. The reference voltage detection signal VREF_DET becomes low level when both the reference voltage VREF and the sub-reference voltage VREF2 rise normally, and becomes high level when at least one of them does not rise normally. A BIST [built-in self test] enable signal BIST_EN is input to the reference voltage detection unit 120 . That is, the reference voltage detection unit 120 corresponds to a monitoring unit (or one of a plurality of monitoring mechanisms included therein) that is subject to self-diagnosis when the monitoring IC 100 is activated.

UVLO部130は、電源電圧VDDの低電圧異常を検出して低電圧異常信号UVLOを出力する。低電圧異常信号UVLOは、電源電圧VDDが低電圧異常解除値UVLO_OFFよりも高くなったときにハイレベルとなり、電源電圧VDDが低電圧異常検出値UVLO_ONよりも低くなったときにローレベルとなる。 The UVLO unit 130 detects a low voltage abnormality of the power supply voltage VDD and outputs a low voltage abnormality signal UVLO. The low voltage abnormality signal UVLO becomes high level when the power supply voltage VDD becomes higher than the low voltage abnormality release value UVLO_OFF, and becomes low level when the power supply voltage VDD becomes lower than the low voltage abnormality detection value UVLO_ON.

閾値電圧生成部140及び141は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して上側閾値電圧Vth0H(例えば0.88V)及び下側閾値電圧Vth0L(例えば0.72V)を生成する。 Threshold voltage generators 140 and 141 divide the reference voltage VREF to generate an upper threshold voltage Vth0H (eg, 0.88 V) and a lower threshold voltage Vth0L (eg, 0.72 V).

閾値電圧生成部142及び143は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して上側閾値電圧Vth1H(例えば0.88V)及び下側閾値電圧Vth1L(例えば0.72V)を生成する。 The threshold voltage generators 142 and 143 divide the reference voltage VREF to generate an upper threshold voltage Vth1H (eg, 0.88 V) and a lower threshold voltage Vth1L (eg, 0.72 V).

閾値電圧生成部144及び145は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して上側閾値電圧Vth2H(例えば0.88V)及び下側閾値電圧Vth2L(例えば0.72V)を生成する。 The threshold voltage generators 144 and 145 divide the reference voltage VREF to generate an upper threshold voltage Vth2H (eg, 0.88 V) and a lower threshold voltage Vth2L (eg, 0.72 V).

閾値電圧生成部146及び147は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して上側閾値電圧Vth3H(例えば0.88V)及び下側閾値電圧Vth3L(例えば0.72V)を生成する。 The threshold voltage generators 146 and 147 divide the reference voltage VREF to generate an upper threshold voltage Vth3H (eg, 0.88 V) and a lower threshold voltage Vth3L (eg, 0.72 V).

閾値電圧生成部148及び149は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して上側閾値電圧Vth4H(例えば0.88V)及び下側閾値電圧Vth4L(例えば0.72V)を生成する。 The threshold voltage generators 148 and 149 divide the reference voltage VREF to generate an upper threshold voltage Vth4H (eg, 0.88 V) and a lower threshold voltage Vth4L (eg, 0.72 V).

コンパレータ150は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、XRSTINピンから非反転入力端(+)に入力されている入力電圧V0と、閾値電圧生成部140から反転入力端(-)に入力されている上側閾値電圧Vth0Hとを比較することにより、比較信号RSTOVDを生成する。比較信号RSTOVDは、V0>Vth0Hであるときにハイレベルとなり、V0<Vth0Hであるときにローレベルとなる。 The comparator 150 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates. The input voltage V0 input from the XRSTIN pin to the non-inverting input terminal (+) and the input voltage V0 from the threshold voltage generator 140 to the inverting input terminal (-) are input to the comparator 150. A comparison signal RSTOVD is generated by comparing with the upper threshold voltage Vth0H. The comparison signal RSTOVD becomes high level when V0>Vth0H, and becomes low level when V0<Vth0H.

コンパレータ151は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、XRSTINピンから反転入力端(-)に入力されている入力電圧V0と、閾値電圧生成部141から非反転入力端(-)に入力されている下側閾値電圧Vth0Lとを比較することにより、比較信号RSTUVDを生成する。比較信号RSTUVDは、V0>Vth0Lであるときにローレベルとなり、V0<Vth0Lであるときにハイレベルとなる。 The comparator 151 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V0 input to the inverting input terminal (-) from the XRSTIN pin and the non-inverting input terminal (-) from the threshold voltage generator 141. A comparison signal RSTUVD is generated by comparing with the lower threshold voltage Vth0L. The comparison signal RSTUVD becomes low level when V0>Vth0L, and becomes high level when V0<Vth0L.

コンパレータ152は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN1ピンから非反転入力端(+)に入力されている入力電圧V1と、閾値電圧生成部142から反転入力端(-)に入力されている上側閾値電圧Vth1Hとを比較することにより、比較信号DIN1OVDを生成する。比較信号DIN1OVDは、V1>Vth1Hであるときにハイレベルとなり、V1<Vth1Hであるときにローレベルとなる。 The comparator 152 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V1 input from the DIN1 pin to the non-inverting input terminal (+) and the input voltage V1 from the threshold voltage generator 142 to the inverting input terminal (-). A comparison signal DIN1OVD is generated by comparing with the upper threshold voltage Vth1H. The comparison signal DIN1OVD becomes high level when V1>Vth1H, and becomes low level when V1<Vth1H.

コンパレータ153は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN1ピンから反転入力端(-)に入力されている入力電圧V1と、閾値電圧生成部143から非反転入力端(-)に入力される下側閾値電圧Vth1Lとを比較することにより、比較信号DIN1UVDを生成する。比較信号DIN1UVDは、V1>Vth1Lであるときにローレベルとなり、V1<Vth1Lであるときにハイレベルとなる。 The comparator 153 operates by receiving supply of the power supply voltage VDD, and receives the input voltage V1 input to the inverting input terminal (-) from the DIN1 pin and the non-inverting input terminal (-) from the threshold voltage generator 143. A comparison signal DIN1UVD is generated by comparing with the lower threshold voltage Vth1L. The comparison signal DIN1UVD becomes low level when V1>Vth1L, and becomes high level when V1<Vth1L.

コンパレータ154は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN2ピンから非反転入力端(+)に入力されている入力電圧V2と、閾値電圧生成部144から反転入力端(-)に入力されている上側閾値電圧Vth2Hとを比較することにより、比較信号DIN2OVDを生成する。比較信号DIN2OVDは、V2>Vth2Hであるときにハイレベルとなり、V2<Vth2Hであるときにローレベルとなる。 The comparator 154 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V2 input from the DIN2 pin to the non-inverting input terminal (+) and the input voltage V2 from the threshold voltage generator 144 to the inverting input terminal (-). A comparison signal DIN2OVD is generated by comparing with the upper threshold voltage Vth2H. The comparison signal DIN2OVD becomes high level when V2>Vth2H, and becomes low level when V2<Vth2H.

コンパレータ155は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN2ピンから反転入力端(-)に入力されている入力電圧V2と、閾値電圧生成部145から非反転入力端(-)に入力される下側閾値電圧Vth2Lとを比較することにより、比較信号DIN2UVDを生成する。比較信号DIN2UVDは、V2>Vth2Lであるときにローレベルとなり、V2<Vth2Lであるときにハイレベルとなる。 The comparator 155 receives supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V2 input to the inverting input terminal (-) from the DIN2 pin and the non-inverting input terminal (-) from the threshold voltage generator 145. A comparison signal DIN2UVD is generated by comparing with the lower threshold voltage Vth2L. The comparison signal DIN2UVD becomes low level when V2>Vth2L, and becomes high level when V2<Vth2L.

コンパレータ156は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN3ピンから非反転入力端(+)に入力されている入力電圧V3と、閾値電圧生成部146から反転入力端(-)に入力されている上側閾値電圧Vth3Hとを比較することにより、比較信号DIN3OVDを生成する。比較信号DIN3OVDは、V3>Vth3Hであるときにハイレベルとなり、V3<Vth3Hであるときにローレベルとなる。 The comparator 156 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates, and the input voltage V3 input from the DIN3 pin to the non-inverting input terminal (+) and the input voltage V3 from the threshold voltage generator 146 to the inverting input terminal (-). A comparison signal DIN3OVD is generated by comparing with the upper threshold voltage Vth3H. The comparison signal DIN3OVD becomes high level when V3>Vth3H, and becomes low level when V3<Vth3H.

コンパレータ157は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN3ピンから反転入力端(-)に入力されている入力電圧V3と、閾値電圧生成部147から非反転入力端(-)に入力される下側閾値電圧Vth3Lとを比較することにより、比較信号DIN3UVDを生成する。比較信号DIN3UVDは、V3>Vth3Lであるときにローレベルとなり、V3<Vth3Lであるときにハイレベルとなる。 The comparator 157 receives the supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V3 input to the inverting input terminal (-) from the DIN3 pin and the non-inverting input terminal (-) from the threshold voltage generator 147. A comparison signal DIN3UVD is generated by comparing with the lower threshold voltage Vth3L. The comparison signal DIN3UVD becomes low level when V3>Vth3L, and becomes high level when V3<Vth3L.

コンパレータ158は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN4ピンから非反転入力端(+)に入力されている入力電圧V4と、閾値電圧生成部148から反転入力端(-)に入力されている上側閾値電圧Vth4Hとを比較することにより、比較信号DIN4OVDを生成する。比較信号DIN4OVDは、V4>Vth4Hであるときにハイレベルとなり、V4<Vth4Hであるときにローレベルとなる。 The comparator 158 receives supply of the power supply voltage VDD and operates, and receives the input voltage V4 input from the DIN4 pin to the non-inverting input terminal (+) and the input voltage V4 input from the threshold voltage generator 148 to the inverting input terminal (-). A comparison signal DIN4OVD is generated by comparing with the upper threshold voltage Vth4H. The comparison signal DIN4OVD becomes high level when V4>Vth4H, and becomes low level when V4<Vth4H.

コンパレータ159は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、DIN4ピンから反転入力端(-)に入力されている入力電圧V4と、閾値電圧生成部149から非反転入力端(-)に入力される下側閾値電圧Vth4Lとを比較することにより、比較信号DIN4UVDを生成する。比較信号DIN4UVDは、V4>Vth4Lであるときにローレベルとなり、V4<Vth4Lであるときにハイレベルとなる。 The comparator 159 operates by receiving the power supply voltage VDD, and receives the input voltage V4 input from the DIN4 pin to the inverting input terminal (-) and the input voltage V4 from the threshold voltage generator 149 to the non-inverting input terminal (-). A comparison signal DIN4UVD is generated by comparing with the lower threshold voltage Vth4L. The comparison signal DIN4UVD becomes low level when V4>Vth4L, and becomes high level when V4<Vth4L.

なお、上記のコンパレータ151~159には、それぞれ、BISTイネーブル信号BIST_ENが入力されている。すなわち、コンパレータ151~159は、それぞれ、監視IC100の起動時に自己診断対象となる監視部(ないしはこれに含まれている複数の監視機構の一つ)に相当する。 A BIST enable signal BIST_EN is input to each of the comparators 151 to 159 described above. That is, each of the comparators 151 to 159 corresponds to a monitoring section (or one of a plurality of monitoring mechanisms included therein) that is subject to self-diagnosis when the monitoring IC 100 is activated.

オシレータ161は、電源電圧VDDと基準電圧VREFの供給を受けて動作し、デジタル処理部170で用いられる発振周波数f1(例えばf1=2.2MHz)のクロック信号CLK1を生成する。 The oscillator 161 operates by receiving supply of the power supply voltage VDD and the reference voltage VREF, and generates a clock signal CLK1 having an oscillation frequency f1 (for example, f1=2.2 MHz) used in the digital processing section 170 .

オシレータ162は、電源電圧VDDと基準電圧VREFの供給を受けて動作し、デジタル処理部170(特にウォッチドッグタイマ173)で用いられる発振周波数f2(例えばf2=500kHz)のクロック信号CLK2を生成する。なお、クロック信号CLK2の発振周波数f2は、SPI通信により任意に調整することが可能である。 The oscillator 162 operates with the supply of the power supply voltage VDD and the reference voltage VREF, and generates a clock signal CLK2 with an oscillation frequency f2 (for example, f2=500 kHz) used by the digital processing unit 170 (especially the watchdog timer 173). Note that the oscillation frequency f2 of the clock signal CLK2 can be arbitrarily adjusted by SPI communication.

また、上記のオシレータ161及び162は、それぞれ、低電圧異常信号UVLOによりリセットされる。より具体的に述べると、オシレータ161及び162は、それぞれ、低電圧異常信号UVLOがローレベルであるときにリセット状態(=ディセーブル状態)となり、低電圧異常信号UVLOがハイレベルであるときにリセット解除状態(=イネーブル状態)となる。 Also, the oscillators 161 and 162 are reset by the low voltage fault signal UVLO. More specifically, the oscillators 161 and 162 are reset (=disabled) when the low voltage error signal UVLO is at low level, and are reset when the low voltage error signal UVLO is at high level. It will be in a released state (=enable state).

デジタル処理部170は、電源電圧VDDの供給を受けて動作し、各種入力信号の監視処理や各種出力信号の生成処理を行う。また、デジタル処理部170は、低電圧異常信号UVLOによりリセットされる。より具体的に述べると、デジタル処理部170は、低電圧異常信号UVLOがローレベルであるときにリセット状態(=ディセーブル状態)となり、低電圧異常信号UVLOがハイレベルであるときにリセット解除状態(=イネーブル状態)となる。なお、デジタル処理部170の内部構成及び動作については後述する。 The digital processing unit 170 operates by being supplied with the power supply voltage VDD, and performs monitoring processing of various input signals and generation processing of various output signals. Also, the digital processing unit 170 is reset by the low voltage abnormality signal UVLO. More specifically, the digital processing unit 170 is in a reset state (=disabled state) when the low voltage abnormality signal UVLO is at low level, and is in a reset release state when the low voltage abnormality signal UVLO is at high level. (=enable state). The internal configuration and operation of the digital processing unit 170 will be described later.

トランジスタ180は、XRSTOUTピン(=リセット出力信号XRSTOUTの出力端子)と接地端との間に接続されており、デジタル処理部170から入力されるゲート信号G0に応じてオン/オフされる。リセット出力信号XRSTOUTは、トランジスタ181がオンしているときにローレベル(=リセット時の論理レベル)となり、トランジスタ181がオフしているときにハイレベル(=リセット解除時の論理レベル)となる。 The transistor 180 is connected between the XRSTOUT pin (=the output terminal of the reset output signal XRSTOUT) and the ground terminal, and is turned on/off according to the gate signal G0 input from the digital processing section 170 . The reset output signal XRSTOUT is at low level (=logic level at reset) when the transistor 181 is on, and at high level (=logic level at reset cancellation) when the transistor 181 is off.

トランジスタ181は、PG1ピン(=パワーグッド信号PG1の出力端子)と接地端との間に接続されており、デジタル処理部170から入力されるゲート信号G1に応じてオン/オフされる。パワーグッド信号PG1は、トランジスタ181がオンしているときにはローレベル(=異常時の論理レベル)となり、トランジスタ181がオフしているときにはハイレベル(=正常時の論理レベル)となる。 The transistor 181 is connected between the PG1 pin (=the output terminal of the power good signal PG1) and the ground terminal, and is turned on/off according to the gate signal G1 input from the digital processing section 170 . The power good signal PG1 is low level (=abnormal logic level) when the transistor 181 is on, and is high level (=normal logic level) when the transistor 181 is off.

トランジスタ182は、PG2ピン(=パワーグッド信号PG2の出力端子)と接地端との間に接続されており、デジタル処理部170から入力されるゲート信号G2に応じてオン/オフされる。パワーグッド信号PG2は、トランジスタ182がオンしているときにはローレベル(=異常時の論理レベル)となり、トランジスタ182がオフしているときにはハイレベル(=正常時の論理レベル)となる。 The transistor 182 is connected between the PG2 pin (=the output terminal of the power good signal PG2) and the ground terminal, and is turned on/off according to the gate signal G2 input from the digital processing section 170. FIG. The power good signal PG2 is low level (=abnormal logic level) when the transistor 182 is on, and is high level (=normal logic level) when the transistor 182 is off.

トランジスタ183は、PG3ピン(=パワーグッド信号PG3の出力端子)と接地端との間に接続されており、デジタル処理部170から入力されるゲート信号G3に応じてオン/オフされる。パワーグッド信号PG3は、トランジスタ183がオンしているときにはローレベル(=異常時の論理レベル)となり、トランジスタ183がオフしているときにはハイレベル(=正常時の論理レベル)となる。 The transistor 183 is connected between the PG3 pin (=the output terminal of the power good signal PG3) and the ground terminal, and is turned on/off according to the gate signal G3 input from the digital processing section 170. FIG. The power good signal PG3 is low level (=abnormal logic level) when the transistor 183 is on, and is high level (=normal logic level) when the transistor 183 is off.

トランジスタ184は、PG4ピン(=パワーグッド信号PG4の出力端子)と接地端との間に接続されており、デジタル処理部170から入力されるゲート信号G4に応じてオン/オフされる。パワーグッド信号PG4は、トランジスタ184がオンしているときにはローレベル(=異常時の論理レベル)となり、トランジスタ184がオフしているときにはハイレベル(=正常時の論理レベル)となる。 The transistor 184 is connected between the PG4 pin (=the output terminal of the power good signal PG4) and the ground terminal, and is turned on/off according to the gate signal G4 input from the digital processing section 170. FIG. The power good signal PG4 is low level (=abnormal logic level) when the transistor 184 is on, and is high level (=normal logic level) when the transistor 184 is off.

SPIインタフェイス190は、XSCSピン、SCLKピン、MOSIピン、及びMISOピンに接続されており、監視IC100(特にデジタル処理部170)とマイコン300との間で、SPIバスを介した双方向通信を行う。 The SPI interface 190 is connected to the XSCS pin, the SCLK pin, the MOSI pin, and the MISO pin, and performs bidirectional communication between the monitor IC 100 (especially the digital processing unit 170) and the microcomputer 300 via the SPI bus. conduct.

<デジタル処理部>
引き続き、図4を参照しながら、デジタル処理部170の内部構成について説明する。本構成例のデジタル処理部170は、自己診断部171と、クロック検出部172と、ウォッチドッグタイマ173と、フィルタFLT0~FLT4と、カウンタCNT0~CNT4と、論理和ゲートOR0~OR4及びOR10~OR14と、を含む。
<Digital processing section>
Next, the internal configuration of the digital processing section 170 will be described with reference to FIG. The digital processing unit 170 of this configuration example includes a self-diagnosis unit 171, a clock detection unit 172, a watchdog timer 173, filters FLT0 to FLT4, counters CNT0 to CNT4, OR gates OR0 to OR4 and OR10 to OR14. and including.

自己診断部171は、監視IC100の起動時において、基準電圧検出信号VREF_DETと比較信号(RSTOVD、RSTUVD、DINxOVD、DINxUVD)をそれぞれチェックすることにより、基準電圧検出部120とコンパレータ150~159がそれぞれ正常に機能しているか否かの自己診断動作(以下ではBISTと略称する)を行い、BISTエラー信号BIST_ERRORを生成する。なお、BISTエラー信号BIST_ERRORは、基準電圧検出部120とコンパレータ150~159のいずれかで異常が検出されたときにハイレベルとなる。 The self-diagnosis unit 171 checks the reference voltage detection signal VREF_DET and the comparison signals (RSTOVD, RSTUVD, DINxOVD, DINxUVD) when the monitoring IC 100 is activated, so that the reference voltage detection unit 120 and the comparators 150 to 159 are normal. A self-diagnostic operation (hereinafter abbreviated as BIST) is performed to determine whether the system is functioning correctly, and a BIST error signal BIST_ERROR is generated. Note that the BIST error signal BIST_ERROR becomes high level when an abnormality is detected in either the reference voltage detection unit 120 or the comparators 150 to 159 .

また、自己診断部171は、BISTイネーブル信号BIST_ENを生成して、基準電圧検出部120とコンパレータ150~159にそれぞれ送出する。なお、BISTイネーブル信号BIST_ENは、BISTの実行中にハイレベルとなる。 Self-diagnosis section 171 also generates a BIST enable signal BIST_EN and sends it to reference voltage detection section 120 and comparators 150 to 159, respectively. Note that the BIST enable signal BIST_EN becomes high level during execution of the BIST.

クロック検出部172は、クロック信号CLK1及びCLK2の周波数異常を検出してクロック検出信号CLK_DETを生成する。クロック検出信号CLK_DETは、クロック信号CLK1またはCLK2の周波数異常が検出されたときにハイレベルとなる。 The clock detector 172 detects frequency anomalies of the clock signals CLK1 and CLK2 and generates a clock detection signal CLK_DET. The clock detection signal CLK_DET becomes high level when the frequency abnormality of the clock signal CLK1 or CLK2 is detected.

ウォッチドッグタイマ173は、マイコン300の周波数異常(SLOW異常及びFAST異常)を検出してウォッチドッグ検出信号WDT_DETを生成する。ウォッチドッグ検出信号WDT_DETは、マイコン30の周波数異常が検出されたときにハイレベルとなる。なお、WDINピンは、監視IC100の内部でプルダウンされている。 The watchdog timer 173 detects frequency anomalies (SLOW anomaly and FAST anomaly) of the microcomputer 300 and generates a watchdog detection signal WDT_DET. The watchdog detection signal WDT_DET becomes high level when the frequency abnormality of the microcomputer 30 is detected. Note that the WDIN pin is pulled down inside the monitoring IC 100 .

論理和ゲートOR0は、比較信号RSTOVD及びRSTUVDの論理和演算を行う。従って、論理和ゲートOR0の出力信号は、比較信号RSTOVD及びRSTUVDの少なくとも一方がハイレベルであるときにハイレベルとなり、比較信号RSTOVD及びRSTUVDがいずれもローレベルであるときにローレベルとなる。 OR gate OR0 performs a logical sum operation of comparison signals RSTOVD and RSTUVD. Therefore, the output signal of the OR gate OR0 becomes high level when at least one of the comparison signals RSTOVD and RSTUVD is high level, and becomes low level when both the comparison signals RSTOVD and RSTUVD are low level.

論理和ゲートOR1は、比較信号DIN1OVD及びDIN1UVDの論理和演算を行う。従って、論理和ゲートOR1の出力信号は、比較信号DIN1OVD及びDIN1UVDの少なくとも一方がハイレベルであるときにハイレベルとなり、比較信号DIN1OVD及びDIN1UVDがいずれもローレベルであるときにローレベルとなる。 OR gate OR1 performs a logical sum operation of comparison signals DIN1OVD and DIN1UVD. Therefore, the output signal of the OR gate OR1 becomes high level when at least one of the comparison signals DIN1OVD and DIN1UVD is high level, and becomes low level when both the comparison signals DIN1OVD and DIN1UVD are low level.

論理和ゲートOR2は、比較信号DIN2OVD及びDIN2UVDの論理和演算を行う。従って、論理和ゲートOR2の出力信号は、比較信号DIN2OVD及びDIN2UVDの少なくとも一方がハイレベルであるときにハイレベルとなり、比較信号DIN2OVD及びDIN2UVDがいずれもローレベルであるときにローレベルとなる。 OR gate OR2 performs a logical sum operation of comparison signals DIN2OVD and DIN2UVD. Therefore, the output signal of the OR gate OR2 becomes high level when at least one of the comparison signals DIN2OVD and DIN2UVD is high level, and becomes low level when both the comparison signals DIN2OVD and DIN2UVD are low level.

論理和ゲートOR3は、比較信号DIN3OVD及びDIN3UVDの論理和演算を行う。従って、論理和ゲートOR3の出力信号は、比較信号DIN3OVD及びDIN3UVDの少なくとも一方がハイレベルであるときにハイレベルとなり、比較信号DIN3OVD及びDIN3UVDがいずれもローレベルであるときにローレベルとなる。 OR gate OR3 performs a logical sum operation of comparison signals DIN3OVD and DIN3UVD. Therefore, the output signal of the OR gate OR3 becomes high level when at least one of the comparison signals DIN3OVD and DIN3UVD is high level, and becomes low level when both the comparison signals DIN3OVD and DIN3UVD are low level.

論理和ゲートOR4は、比較信号DIN4OVD及びDIN4UVDの論理和演算を行う。従って、論理和ゲートOR4の出力信号は、比較信号DIN4OVD及びDIN4UVDの少なくとも一方がハイレベルであるときにハイレベルとなり、比較信号DIN4OVD及びDIN4UVDがいずれもローレベルであるときにローレベルとなる。 A logical sum gate OR4 performs a logical sum operation of the comparison signals DIN4OVD and DIN4UVD. Therefore, the output signal of the OR gate OR4 becomes high level when at least one of the comparison signals DIN4OVD and DIN4UVD is high level, and becomes low level when both the comparison signals DIN4OVD and DIN4UVD are low level.

フィルタFLT0~FLT4は、それぞれ、論理和ゲートOR0~OR4の出力信号に所定のフィルタリング処理を施して後段に出力する。ただし、フィルタFLT0~FLT4は必須の構成要素ではなく、ノイズなどの懸念がない場合には、フィルタFLT0~FLT4を割愛して、論理和ゲートOR0~OR4の出力信号を後段にスルーしてもよい。 Filters FLT0-FLT4 perform predetermined filtering processing on the output signals of OR gates OR0-OR4, respectively, and output the filtered signals to subsequent stages. However, the filters FLT0 to FLT4 are not essential components, and if there is no concern about noise, etc., the filters FLT0 to FLT4 may be omitted and the output signals of the OR gates OR0 to OR4 may be passed through to the subsequent stage. .

カウンタCNT0~CNT4は、それぞれ、フィルタFLT0~FLT4の出力信号に所定のカウンタ処理を施して後段に出力する。なお、カウンタCNT0の出力信号は、リセット入力検出信号RSTIN_DETとして論理和ゲートOR10に出力されている。ただし、カウンタCNT0~CNT4は必須の構成要素ではなく、ノイズなどの懸念がない場合には、カウンタCNT0~CNT4を割愛して、論理和ゲートOR0~OR4の出力信号(またはフィルタFLT0~FLT4の出力信号)を後段にスルーしてもよい。 The counters CNT0 to CNT4 perform predetermined counter processing on the output signals of the filters FLT0 to FLT4, respectively, and output the results to subsequent stages. The output signal of the counter CNT0 is output to the OR gate OR10 as the reset input detection signal RSTIN_DET. However, the counters CNT0 to CNT4 are not essential components, and if there is no concern about noise, etc., the counters CNT0 to CNT4 can be omitted and the output signals of the OR gates OR0 to OR4 (or the outputs of the filters FLT0 to FLT4) signal) may be passed through to the subsequent stage.

論理和ゲートOR10は、基準電圧検出信号VREF_DET、リセット入力検出信号RSTIN_DET、BISTエラー信号BIST_ERROR、ウォッチドッグ検出信号WDT_DET、及び、クロック検出信号CLK_DETの論理和演算を行うことにより、リセット出力検出信号RSTOUT_DETを生成する。従って、リセット出力検出信号RSTOUT_DETは、複数の入力信号のうち、いずれか一つでもハイレベルであるときにハイレベルとなり、それら全てがローレベルであるときにローレベルとなる。なお、リセット出力検出信号RSTOUT_DETは、先述のゲート信号G0として、トランジスタ180のゲートに出力されている。 The OR gate OR10 outputs the reset output detection signal RSTOUT_DET by ORing the reference voltage detection signal VREF_DET, the reset input detection signal RSTIN_DET, the BIST error signal BIST_ERROR, the watchdog detection signal WDT_DET, and the clock detection signal CLK_DET. Generate. Therefore, the reset output detection signal RSTOUT_DET becomes high level when any one of the plurality of input signals is high level, and becomes low level when all of them are low level. Note that the reset output detection signal RSTOUT_DET is output to the gate of the transistor 180 as the aforementioned gate signal G0.

論理和ゲートOR11~OR14は、それぞれ、カウンタCNT1~CNT4の出力信号と基準電圧検出信号VREF_DETとの論理和演算を行うことにより、パワーグッド検出信号PG1_DET~PG4_DETを生成する。従って、基準電圧検出信号VREF_DETがローレベルであるときには、カウンタCNT1~CNT4の出力信号がパワーグッド検出信号PG1_DET~PG4_DETとしてそのままスルー出力される。一方、基準電圧検出信号VREF_DETがハイレベルであるときには、カウンタCNT1~CNT4の出力信号に依ることなく、パワーグッド検出信号PG1_DET~PG4_DETがいずれもハイレベルに固定される。なお、パワーグッド検出信号PG1_DET~PG4_DETは、先述のゲート信号G1~G4として、トランジスタ181~184それぞれのゲートに出力されている。 OR gates OR11 to OR14 generate power good detection signals PG1_DET to PG4_DET by ORing output signals of counters CNT1 to CNT4 and reference voltage detection signal VREF_DET, respectively. Therefore, when the reference voltage detection signal VREF_DET is at low level, the output signals of the counters CNT1 to CNT4 are directly output as the power good detection signals PG1_DET to PG4_DET. On the other hand, when the reference voltage detection signal VREF_DET is at high level, the power good detection signals PG1_DET to PG4_DET are all fixed at high level regardless of the output signals of the counters CNT1 to CNT4. The power good detection signals PG1_DET to PG4_DET are output to the gates of the transistors 181 to 184 as the aforementioned gate signals G1 to G4.

<自己診断機能>
次に、監視IC100の自己診断機能について詳述する。図5は、自己診断対象となる監視部に導入されたテスト回路の一構成例を示す回路図である。本図で示すように、監視IC100には、先に説明したBISTを実施するための手段として、複数のテスト回路(T1、T2、T10~T14)が組み込まれている。
<Self-diagnosis function>
Next, the self-diagnosis function of the monitor IC 100 will be described in detail. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a test circuit introduced into a monitoring unit to be self-diagnosed. As shown in the figure, the monitor IC 100 incorporates a plurality of test circuits (T1, T2, T10 to T14) as means for implementing the BIST described above.

テスト回路T1及びT2は、基準電圧検出部120に取り付けられている。より具体的に述べると、基準電圧検出部120は、分圧電圧生成部121及び122と、コンパレータ123及び124と、を含み、テスト回路T1及びT2は、それぞれ、分圧電圧生成部121及び122に接続されている。 The test circuits T1 and T2 are attached to the reference voltage detector 120. FIG. More specifically, the reference voltage detection section 120 includes divided voltage generation sections 121 and 122 and comparators 123 and 124, and the test circuits T1 and T2 are connected to the divided voltage generation sections 121 and 122, respectively. It is connected to the.

分圧電圧生成部121は、基準電圧VREFから分圧電圧Vd1H及びVd1L(ただしVd1H>Vd1L)を生成する。 The divided voltage generator 121 generates divided voltages Vd1H and Vd1L (Vd1H>Vd1L) from the reference voltage VREF.

分圧電圧生成部122は、サブ基準電圧VREF2から分圧電圧Vd2H及びVd2L(ただしVd2H>Vd2L)を生成する。 The divided voltage generator 122 generates divided voltages Vd2H and Vd2L (Vd2H>Vd2L) from the sub-reference voltage VREF2.

コンパレータ123は、非反転入力端(+)に入力される分圧電圧Vd2Hと、反転入力端(-)に入力される分圧電圧Vd1Lとを比較して、比較信号VRDET1を生成する。比較信号VRDET1は、Vd2H>Vd1Lであるときにハイレベルとなり、Vd2H<Vd1Lであるときにローレベルとなる。 The comparator 123 compares the divided voltage Vd2H input to the non-inverting input terminal (+) and the divided voltage Vd1L input to the inverting input terminal (-) to generate a comparison signal VRDET1. The comparison signal VRDET1 becomes high level when Vd2H>Vd1L, and becomes low level when Vd2H<Vd1L.

コンパレータ124は、非反転入力端(+)に入力される分圧電圧Vd1Hと、反転入力端(-)に入力される分圧電圧Vd2Lとを比較して、比較信号VRDET2を生成する。比較信号VRDET2は、Vd1H>Vd2Lであるときにハイレベルとなり、Vd1H<Vd2Lであるときにローレベルとなる。 The comparator 124 compares the divided voltage Vd1H input to the non-inverting input terminal (+) and the divided voltage Vd2L input to the inverting input terminal (-) to generate a comparison signal VRDET2. The comparison signal VRDET2 becomes high level when Vd1H>Vd2L, and becomes low level when Vd1H<Vd2L.

テスト回路T1は、分圧電圧生成部121の中点ノードA(=分圧電圧Vd1H及びVd1Lそれぞれの出力端に挟まれている中間ノード)に接続されており、制御信号VRDET1SWに応じて、中点ノードAの電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T1は、VRDET1SW=Lであるときに中点ノードAをオープンとし、VRDET1SW=Hであるときに中点ノードAを接地端にショートする。 The test circuit T1 is connected to the middle point node A of the divided voltage generator 121 (=the middle node sandwiched between the output terminals of the divided voltages Vd1H and Vd1L). The voltage value of point node A is switched. Specifically, the test circuit T1 opens the midpoint node A when VRDET1SW=L, and shorts the midpoint node A to the ground when VRDET1SW=H.

テスト回路T2は、分圧電圧生成部122の中点ノードB(=分圧電圧Vd2H及びVd2Lそれぞれの出力端に挟まれている中間ノード)に接続されており、制御信号VRDET2SWに応じて、中点ノードBの電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T2は、VRDET2SW=Lであるときに中点ノードBをオープンとし、VRDET2SW=Hであるときに中点ノードBを接地端にショートする。 The test circuit T2 is connected to the middle point node B of the divided voltage generator 122 (=the middle node sandwiched between the output terminals of the divided voltages Vd2H and Vd2L). Switch the voltage value of the point node B. Specifically, the test circuit T2 opens the midpoint node B when VRDET2SW=L, and shorts the midpoint node B to ground when VRDET2SW=H.

テスト回路T10は、入力電圧V0の印加端に接続されており、制御信号RSTSW1~RSTSW4(=択一的にハイレベルとされる2値信号)に応じて、入力電圧V0の電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T10は、RSTSW1=HであるときにV0=XRSTINとし、RSTSW2=HであるときにV0=V0H(例えば1.04V)とし、RSTSW3=HであるときにV0=V0M(例えば0.8V)とし、RSTSW4=HであるときにV0=V0L(例えば0.56V)とする。なお、上記3つのテスト入力電圧(V0H、V0M、V0L)は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して生成するとよい。 The test circuit T10 is connected to the input terminal of the input voltage V0, and switches the voltage value of the input voltage V0 in accordance with the control signals RSTSW1 to RSTSW4 (=binary signals that are alternatively set to high level). Specifically, test circuit T10 sets V0=XRSTIN when RSTSW1=H, sets V0=V0H (eg, 1.04 V) when RSTSW2=H, and sets V0= when RSTSW3=H. V0M (0.8V, for example), and V0=V0L (0.56V, for example) when RSTSW4=H. The three test input voltages (V0H, V0M, V0L) are preferably generated by dividing the reference voltage VREF.

テスト回路T11は、入力電圧V1の印加端に接続されており、制御信号DIN1SW1~DIN1SW4(=択一的にハイレベルとされる2値信号)に応じて、入力電圧V1の電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T11は、DIN1SW1=HであるときにV1=DIN1とし、DIN1SW2=HであるときにV1=V1H(例えば1.04V)とし、DIN1SW3=HであるときにV1=V1M(例えば0.8V)とし、DIN1SW4=HであるときにV1=V1L(例えば0.56V)とする。なお、上記3つのテスト入力電圧(V1H、V1M、V1L)は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して生成するとよい。 The test circuit T11 is connected to the input terminal of the input voltage V1, and switches the voltage value of the input voltage V1 according to the control signals DIN1SW1 to DIN1SW4 (=binary signals that are alternatively set to high level). Specifically, the test circuit T11 sets V1=DIN1 when DIN1SW1=H, sets V1=V1H (eg, 1.04 V) when DIN1SW2=H, and sets V1= when DIN1SW3=H. V1M (0.8 V, for example), and V1=V1L (0.56 V, for example) when DIN1SW4=H. The three test input voltages (V1H, V1M, V1L) are preferably generated by dividing the reference voltage VREF.

テスト回路T12は、入力電圧V2の印加端に接続されており、制御信号DIN2SW1~DIN2SW4(=択一的にハイレベルとされる2値信号)に応じて、入力電圧V2の電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T12は、DIN2SW1=HであるときにV2=DIN2とし、DIN2SW2=HであるときにV2=V2H(例えば1.04V)とし、DIN2SW3=HであるときにV2=V2M(例えば0.8V)とし、DIN2SW4=HであるときにV2=V2L(例えば0.56V)とする。なお、上記3つのテスト入力電圧(V2H、V2M、V2L)は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して生成するとよい。 The test circuit T12 is connected to the application terminal of the input voltage V2, and switches the voltage value of the input voltage V2 according to the control signals DIN2SW1 to DIN2SW4 (=binary signals that are alternatively set to high level). Specifically, the test circuit T12 sets V2=DIN2 when DIN2SW1=H, sets V2=V2H (eg, 1.04 V) when DIN2SW2=H, and sets V2= when DIN2SW3=H. V2M (0.8V, for example), and V2=V2L (0.56V, for example) when DIN2SW4=H. The three test input voltages (V2H, V2M, V2L) are preferably generated by dividing the reference voltage VREF.

テスト回路T13は、入力電圧V3の印加端に接続されており、制御信号DIN3SW1~DIN3SW4(=択一的にハイレベルとされる2値信号)に応じて、入力電圧V3の電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T13は、DIN3SW1=HであるときにV3=DIN3とし、DIN3SW2=HであるときにV3=V3H(例えば1.04V)とし、DIN3SW3=HであるときにV3=V3M(例えば0.8V)とし、DIN3SW4=HであるときにV3=V3L(例えば0.56V)とする。なお、上記3つのテスト入力電圧(V3H、V3M、V3L)は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して生成するとよい。 The test circuit T13 is connected to the input terminal of the input voltage V3, and switches the voltage value of the input voltage V3 according to the control signals DIN3SW1 to DIN3SW4 (=binary signals that are alternatively set to high level). Specifically, the test circuit T13 sets V3=DIN3 when DIN3SW1=H, sets V3=V3H (eg, 1.04 V) when DIN3SW2=H, and sets V3= when DIN3SW3=H. V3M (for example, 0.8V) and V3=V3L (for example, 0.56V) when DIN3SW4=H. The three test input voltages (V3H, V3M, V3L) are preferably generated by dividing the reference voltage VREF.

テスト回路T14は、入力電圧V4の印加端に接続されており、制御信号DIN4SW1~DIN4SW4(=択一的にハイレベルとされる2値信号)に応じて、入力電圧V4の電圧値を切り替える。具体的に述べると、テスト回路T14は、DIN4SW1=HであるときにV4=DIN4とし、DIN4SW2=HであるときにV4=V4H(例えば1.04V)とし、DIN4SW3=HであるときにV4=V4M(例えば0.8V)とし、DIN4SW4=HであるときにV4=V4L(例えば0.56V)とする。なお、上記3つのテスト入力電圧(V4H、V4M、V4L)は、それぞれ、基準電圧VREFを分圧して生成するとよい。 The test circuit T14 is connected to the input terminal of the input voltage V4, and switches the voltage value of the input voltage V4 in accordance with the control signals DIN4SW1 to DIN4SW4 (=binary signals that are alternatively set to high level). Specifically, test circuit T14 sets V4=DIN4 when DIN4SW1=H, sets V4=V4H (eg, 1.04 V) when DIN4SW2=H, and sets V4= when DIN4SW3=H. V4M (for example, 0.8V) and V4=V4L (for example, 0.56V) when DIN4SW4=H. The three test input voltages (V4H, V4M, V4L) are preferably generated by dividing the reference voltage VREF.

<BIST>
図6は、第1実施形態におけるBISTの一例(DIN1ピンのみに着目)を示すタイミングチャートであり、上から順に、入力電圧V1、並びに、比較信号DIN1OVD及びDIN1UVDが描写されている。
<BIST>
FIG. 6 is a timing chart showing an example of BIST (focusing only on the DIN1 pin) in the first embodiment, in which the input voltage V1 and the comparison signals DIN1OVD and DIN1UVD are depicted in order from the top.

本図中の上向き矢印で示すように、本実施形態におけるBISTでは、入力電圧V1の電圧値を切り替える毎に、比較信号DIN1OVD及びDIN1UVD双方の期待値判定が行われる。より具体的に述べると、テスト入力電圧V1Hの入力期間中には、DIN1OVD=HかつDIN1UVD=Lであるか否かの期待値判定が行われ、テスト入力電圧V1Lの入力期間中には、DIN1OVD=LかつDIN1UVD=Hであるか否かの期待値判定が行われる。また、テスト入力電圧V1Mの入力期間中には、DIN1OVD=DIN1UVD=Lであるか否かの期待値判定が行われる。 As indicated by the upward arrows in the figure, in the BIST of this embodiment, the expected value determination of both the comparison signals DIN1OVD and DIN1UVD is performed each time the voltage value of the input voltage V1 is switched. More specifically, during the input period of the test input voltage V1H, an expected value determination is made as to whether DIN1OVD=H and DIN1UVD=L. =L and DIN1UVD=H. Further, during the input period of the test input voltage V1M, an expected value determination is made as to whether or not DIN1OVD=DIN1UVD=L.

なお、本図では、DIN1ピンに接続された監視機構(コンパレータ152、153)のBISTを例に挙げたが、その他の外部端子(DIN2ピン、DIN3ピン、DIN4ピン、ないしは、XRSTINピン)に接続された監視機構についても、上記と同様のBISTが順次実施される。 In this figure, the BIST of the monitoring mechanism (comparators 152 and 153) connected to the DIN1 pin is taken as an example, but other external terminals (DIN2 pin, DIN3 pin, DIN4 pin, or XRSTIN pin) are also connected. The BIST similar to the above is sequentially performed for the monitoring mechanism that has been selected.

すなわち、自己診断部171は、監視部に含まれる複数の監視機構(例えばコンパレータ150~159)の中から、診断対象とする監視機構(=テスト入力電圧V*HまたはV*Lを入力するコンパレータ)を順次切り替えつつ、その出力信号が期待値と一致しているか否かを比較するとともに、診断対象以外の監視機構(=テスト入力電圧V*Mを入力するコンパレータ)についても、それぞれの出力信号が期待値と一致しているか否かを比較する。 That is, the self-diagnostic section 171 selects a monitoring mechanism to be diagnosed from among a plurality of monitoring mechanisms (for example, comparators 150 to 159) included in the monitoring section (=comparator for inputting test input voltage V*H or V*L). ), while comparing whether or not the output signal matches the expected value, and also for the monitoring mechanism other than the diagnosis object (=comparator to which the test input voltage V*M is input), each output signal matches the expected value.

このように、各コンパレータを1つずつ診断対象としつつ、全ての比較タイミングで全てのコンパレータの出力評価を行うBIST手法によれば、監視IC100の故障検出率を向上することが可能となる。 In this way, according to the BIST method in which each comparator is targeted for diagnosis one by one and the outputs of all comparators are evaluated at all comparison timings, it is possible to improve the failure detection rate of the monitoring IC 100 .

なお、上記のBISTは、パワーマネジメントIC200による電源起動後、監視IC100において、所定のリセット解除待機時間t1(例えば10ms)が経過するまでの間に実施するとよい。そして、監視IC100に異常が検出されなければ、速やかに監視動作が開始され、さらに、リセット解除待機時間t1が経過した時点で、マイコン300のリセット解除が行われる。その結果、マイコン300の動作が開始される。 It should be noted that the BIST described above is preferably performed in the monitoring IC 100 after the power management IC 200 starts powering up and before a predetermined reset cancellation waiting time t1 (for example, 10 ms) elapses. If no abnormality is detected in the monitor IC 100, the monitor operation is promptly started, and the reset of the microcomputer 300 is released when the reset release waiting time t1 has passed. As a result, the operation of the microcomputer 300 is started.

従って、マイコン300の動作開始タイミングに影響を与えることなく、BISTを実施することができるので、電子機器1を従前と同様のタイミングで起動することが可能となる。また、監視IC100に着目すると、自身が正常であるか否かを自己診断した上で本来の監視動作を開始することができるので、故障検出率を向上することも可能となる。 Therefore, BIST can be performed without affecting the operation start timing of the microcomputer 300, so that the electronic device 1 can be started at the same timing as before. Focusing on the monitoring IC 100, it is possible to start the original monitoring operation after self-diagnosing whether it is normal or not, so it is possible to improve the failure detection rate.

また、上記のBISTに先立ち、デジタル処理部170では、スキャンパスなどのセルフテストを実施して、自らが正常に動作することを確認しておくとよい。 Prior to the BIST described above, the digital processing unit 170 should perform a self-test such as a scan path to confirm that it operates normally.

ところで、本実施形態の監視IC100は、コンパレータのテスト入力電圧を制御してBISTを実施するが、高い信頼性が求められる車載用途などでは、高精度のテスト入力電圧が必要となり、回路の大型化や複雑化を招くおそれがある。そこで、以下では、高精度のテスト入力電圧を要することなく故障検出精度の高いBISTを実施することのできる第2実施形態について提案する。 By the way, the monitoring IC 100 of this embodiment performs BIST by controlling the test input voltage of the comparator. and complexity. Therefore, in the following, a second embodiment is proposed, which can perform BIST with high fault detection accuracy without requiring a high-precision test input voltage.

<監視IC(第2実施形態)>
図7は、監視IC100の第2実施形態を示す図である。本実施形態の監視IC100は、先出の第1実施形態を基礎としつつ、入力電圧IN(=監視対象電圧に相当)を監視するための手段として、閾値電圧生成部14Aとコンパレータ15Aを有するほか、さらに、コンパレータ15Aの確からしさをチェックするための手段として、自己診断回路1A0を有する。なお、入力電圧INは、例えば、先出の入力電圧V0~V4に相当する。
<Monitoring IC (second embodiment)>
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment of the monitoring IC 100. As shown in FIG. The monitor IC 100 of the present embodiment is based on the first embodiment described above, and has a threshold voltage generator 14A and a comparator 15A as means for monitoring the input voltage IN (=monitored voltage). Furthermore, it has a self-diagnostic circuit 1A0 as means for checking the accuracy of the comparator 15A. Note that the input voltage IN corresponds to, for example, the input voltages V0 to V4 described above.

閾値電圧生成部14Aは、基準電圧VREFの印加端と接地端との間に直列接続された抵抗R21及びR22を含み、相互間の接続ノードから閾値電圧Va(=基準電圧VREFの分圧電圧)を出力する。なお、閾値電圧生成部14Aは、例えば、先出の閾値電圧生成部141、143、145、147及び149に相当する。 The threshold voltage generator 14A includes resistors R21 and R22 connected in series between the application terminal of the reference voltage VREF and the ground terminal, and the threshold voltage Va (=divided voltage of the reference voltage VREF) is generated from the connection node between them. to output The threshold voltage generator 14A corresponds to, for example, the threshold voltage generators 141, 143, 145, 147 and 149 described above.

コンパレータ15Aは、差動入力段15A1と出力段15A2を含み、入力電圧INと閾値電圧Vaとを比較することにより、出力信号OUTを生成する。出力信号OUTは、IN>Vaであるときにローレベルとなり、IN<Vaであるときにハイレベルとなる。なお、コンパレータ15Aは、例えば、先出のコンパレータ151、153、155、157及び159に相当する。 The comparator 15A includes a differential input stage 15A1 and an output stage 15A2, and generates an output signal OUT by comparing an input voltage IN and a threshold voltage Va. The output signal OUT becomes low level when IN>Va, and becomes high level when IN<Va. Note that the comparator 15A corresponds to, for example, the comparators 151, 153, 155, 157 and 159 described above.

差動入力段15A1は、電流源CS1と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタN1及びN2と、Pチャネル型MOS電界効果トランジスタP1及びP2と、を含む。電流源CS1の第1端は、電源端に接続されている。電流源CS1の第2端は、トランジスタP1及びP2それぞれのソースに接続されている。トランジスタP1のドレインは、トランジスタN1のドレインに接続されている。トランジスタP2のドレインは、トランジスタN2のドレインに接続されている。トランジスタN1及びN2それぞれのゲートは、いずれもトランジスタN1のドレインに接続されている。トランジスタN1及びN2それぞれのソースは、いずれも接地端に接続されている。トランジスタP1のゲートは、差動入力段15A1の非反転入力端(+)に相当する。トランジスタP2のゲートは、差動入力段15A1の反転入力端(-)に相当する。トランジスタP2のドレインとトランジスタN2のドレインとの接続ノードは、差動入力段15A1の出力端に相当する。 Differential input stage 15A1 includes current source CS1, N-channel MOS field effect transistors N1 and N2, and P-channel MOS field effect transistors P1 and P2. A first end of the current source CS1 is connected to a power supply end. The second end of current source CS1 is connected to the sources of transistors P1 and P2, respectively. The drain of transistor P1 is connected to the drain of transistor N1. The drain of transistor P2 is connected to the drain of transistor N2. The gates of transistors N1 and N2 are both connected to the drain of transistor N1. The sources of the transistors N1 and N2 are both connected to the ground terminal. The gate of transistor P1 corresponds to the non-inverting input terminal (+) of differential input stage 15A1. The gate of the transistor P2 corresponds to the inverting input terminal (-) of the differential input stage 15A1. A connection node between the drain of the transistor P2 and the drain of the transistor N2 corresponds to the output terminal of the differential input stage 15A1.

出力段15A2は、電流源CS2と、インバータINVと、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタN3と、を含む。電流源CS2の第1端は、電源端に接続されている。電流源CS2の第2端は、トランジスタN3のドレインとインバータINVの入力端に接続されている。トランジスタN3のソースは、接地端に接続されている。トランジスタN3のゲートは、差動入力端15A1の出力端に接続されている。インバータINVの出力端は、出力信号OUTの出力端に相当する。 Output stage 15A2 includes a current source CS2, an inverter INV, and an N-channel MOS field effect transistor N3. A first end of the current source CS2 is connected to the power supply end. A second end of the current source CS2 is connected to the drain of the transistor N3 and the input end of the inverter INV. The source of transistor N3 is connected to the ground terminal. A gate of the transistor N3 is connected to the output terminal of the differential input terminal 15A1. The output end of the inverter INV corresponds to the output end of the output signal OUT.

自己診断回路1A0は、コンパレータ15Aの確からしさをチェックするための機能ブロックであり、コンパレータ15Aの差動入力段15A1と出力段15A2を個別に診断対象とする。特に、自己診断回路1A0は、差動入力段15A1のBISTを実施する手段として、A/D[analog-to-digital]コンバータ1A1と、記憶部1A2と、故障検出部1A3と、スイッチSW1及びSW2と、を含む。 The self-diagnostic circuit 1A0 is a functional block for checking the likelihood of the comparator 15A, and separately diagnoses the differential input stage 15A1 and the output stage 15A2 of the comparator 15A. In particular, the self-diagnostic circuit 1A0 includes an A/D [analog-to-digital] converter 1A1, a storage section 1A2, a failure detection section 1A3, switches SW1 and SW2, and so on as means for performing BIST of the differential input stage 15A1. and including.

スイッチSW1は、トランジスタP2のゲートとドレインとの間、すなわち、差動入力段15A1の反転入力端(-)と出力端との間に接続されている。スイッチSW1は、例えば、通常時にオフされてBIST時にオンされる。 The switch SW1 is connected between the gate and drain of the transistor P2, that is, between the inverting input terminal (-) and the output terminal of the differential input stage 15A1. The switch SW1 is, for example, turned off during normal operation and turned on during BIST.

スイッチSW2は、トランジスタP2のゲートと入力電圧INの印加端との間に接続されている。スイッチSW2は、例えば、通常時にオンされてBIST時にオフされる。 The switch SW2 is connected between the gate of the transistor P2 and the application terminal of the input voltage IN. The switch SW2 is, for example, turned on during normal operation and turned off during BIST.

A/Dコンバータ1A1は、差動入力段15A1のBIST時(SW1オン、SW2オフ)において、差動入力段15A1の出力端に現れるアナログのノード電圧Vbをデジタルの実測値データD1に変換する。ノード電圧Vbは、差動入力段15A1が故障していなければ、非反転入力端(+)に印加されている基準電圧Vaと一致するはずである。 The A/D converter 1A1 converts the analog node voltage Vb appearing at the output end of the differential input stage 15A1 into digital measured value data D1 during BIST of the differential input stage 15A1 (SW1 ON, SW2 OFF). The node voltage Vb should match the reference voltage Va applied to the non-inverting input (+) if the differential input stage 15A1 has not failed.

記憶部1A2は、所定の基準値データD0を不揮発的に記憶する。基準値データD0としては、差動入力段15A1のBIST前に取得された実測値データD1の初期値を格納しておくとよい。具体的に述べると、例えば、監視IC100の出荷テスト時(SW1オン、SW2オフ)において、ノード電圧Vbを実測し、その測定結果(=実測値データD1の初期値)を基準値データD0として記憶部1A2に格納しておけばよい(本図中の破線矢印を参照)。記憶部1A2としては、例えばOTPROM[one time programmable read only memory]を好適に用いることができる。 The storage unit 1A2 nonvolatilely stores predetermined reference value data D0. As the reference value data D0, it is preferable to store the initial value of the actual measurement value data D1 acquired before the BIST of the differential input stage 15A1. Specifically, for example, when the monitoring IC 100 is tested for shipment (SW1 ON, SW2 OFF), the node voltage Vb is actually measured, and the measurement result (=initial value of the measured value data D1) is stored as the reference value data D0. It may be stored in the section 1A2 (see the dashed arrow in the figure). For example, an OTPROM [one time programmable read only memory] can be preferably used as the storage unit 1A2.

故障検出部1A3は、実測値データD1と基準値データD0とを比較して差動入力段15A1が正常であるか否かを判定する。なお、故障検出部1A3は、例えば、先出のデジタル処理部170に実装すればよい。 The failure detection unit 1A3 compares the measured value data D1 and the reference value data D0 to determine whether the differential input stage 15A1 is normal. Note that the failure detection unit 1A3 may be mounted in the digital processing unit 170 described above, for example.

<BIST(差動入力段)>
図8は、第2実施形態における診断動作(特に差動入力段15A1を診断対象とするBIST)の一例を示すフローチャートである。なお、本フローチャートの大前提として、監視IC100は、出荷テストをクリアした合格品であり、記憶部1A2には、その出荷テスト時に取得された基準値データD0(=監視IC100に求められるスペックを満たした実測値データD1の初期値)が格納されているものとする。
<BIST (differential input stage)>
FIG. 8 is a flow chart showing an example of a diagnostic operation (in particular, BIST for diagnosing the differential input stage 15A1) in the second embodiment. As a major premise of this flow chart, the monitoring IC 100 is a passing product that has passed the shipping test, and the storage unit 1A2 stores the reference value data D0 (=specs required for the monitoring IC 100) acquired during the shipping test. initial value of the measured value data D1) is stored.

差動入力段15A1のBISTが開始されると、ステップS11では、スイッチSW1がオンされてスイッチSW2がオフされる。その結果、差動入力段15A1の反転入力端(-)と出力端との間がショートされるので、差動入力段15A1がバッファとして機能する状態となる。従って、差動入力段15A1の出力端には、閾値電圧Vaに応じたノード電圧Vb(理想的にはVb=Va)が現れる。 When the BIST of the differential input stage 15A1 is started, the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off in step S11. As a result, the inverting input terminal (-) and the output terminal of the differential input stage 15A1 are short-circuited, so that the differential input stage 15A1 functions as a buffer. Therefore, a node voltage Vb (ideally Vb=Va) corresponding to the threshold voltage Va appears at the output terminal of the differential input stage 15A1.

次に、ステップS12では、差動入力段15A1の出力端に現れたノード電圧Vbが実測値データD1として取得される。 Next, in step S12, the node voltage Vb appearing at the output terminal of the differential input stage 15A1 is acquired as the measured value data D1.

続いて、ステップS13では、故障検出部1A3において、実測値データD1が基準値データD0(=実測値データD1の初期値)と一致しているか否かの判定が行われる。なお、ステップS13では、実測値データD1が基準値データD0と完全に一致している場合に限りイエス判定(=差動入力段15A1が正常である旨の判定)を下してもよいし、或いは、実測値データD1と基準値データD0との乖離値ΔD(=D1-D0)が許容範囲内であればイエス判定を下してもよい。 Subsequently, in step S13, the failure detection unit 1A3 determines whether or not the measured value data D1 matches the reference value data D0 (=the initial value of the measured value data D1). In step S13, only when the measured value data D1 completely match the reference value data D0, a yes determination (=a determination that the differential input stage 15A1 is normal) may be made, Alternatively, if the divergence value ΔD (=D1-D0) between the measured value data D1 and the reference value data D0 is within the allowable range, a YES determination may be made.

ステップS13でイエス判定が下された場合には、フローがステップS14に進められて、差動入力段15A1が正常である旨の判定結果(OKフラグ)が出力された後、一連のフローが終了される。 If a YES determination is made in step S13, the flow proceeds to step S14, and after a determination result (OK flag) indicating that the differential input stage 15A1 is normal is output, a series of the flow ends. be done.

一方、ステップS13でノー判定が下された場合には、フローがステップS15に進められて、差動入力段15A1が正常でない旨の判定結果(NGフラグ)が出力された後、一連のフローが終了される。 On the other hand, if a NO determination is made in step S13, the flow proceeds to step S15, and after a determination result (NG flag) indicating that the differential input stage 15A1 is not normal is output, a series of flows is performed. is terminated.

また、本フローチャートでは明示されていないが、故障検出部1A3は、例えば、マイコン300からの要求に応じて、実測値データD1と基準値データD1との乖離値ΔDを出力するようにしてもよい。このような構成であれば、乖離値ΔDの許容範囲内における増大を検出して故障の予兆を未然に検出することができるので、監視IC100の信頼性向上に寄与することが可能となる。 Further, although not explicitly shown in this flowchart, the failure detection unit 1A3 may output a divergence value ΔD between the measured value data D1 and the reference value data D1 in response to a request from the microcomputer 300, for example. . With such a configuration, an increase in the divergence value ΔD within the allowable range can be detected to detect a sign of failure in advance.

<BIST(出力段)>
さらに、自己診断回路1A0は、上記で説明した差動入力段15A1のBISTとは別に、出力段15A2のBISTを実施する。具体的に述べると、自己診断回路1A0は、先出の図5及び図6で説明したように、所定のテスト入力電圧を差動入力段15A1に入力し、出力段15A2から出力される出力信号OUTの期待値判定を行うことにより、出力段15A2のBIST実施する。
<BIST (output stage)>
Further, the self-diagnostic circuit 1A0 performs BIST of the output stage 15A2 separately from the BIST of the differential input stage 15A1 described above. Specifically, the self-diagnostic circuit 1A0 inputs a predetermined test input voltage to the differential input stage 15A1 and outputs an output signal from the output stage 15A2, as described with reference to FIGS. BIST of the output stage 15A2 is performed by determining the expected value of OUT.

なお、出力段15A2のBISTでは、トランジスタN3のオン/オフ状態に応じて、出力信号OUTの論理レベル(ハイレベル/ローレベル)が適切に切り替わるか否かを確認することができれば足りる。従って、高精度のテスト入力電圧は不要である。 In the BIST of the output stage 15A2, it is sufficient if it can be confirmed whether the logic level (high level/low level) of the output signal OUT is appropriately switched according to the ON/OFF state of the transistor N3. Therefore, no precision test input voltage is required.

<故障検出精度>
図9は、第2実施形態における故障検出精度の向上を示す図である。なお、本図左側には、一般的なBIST(=差動入力段と出力段の双方をまとめて診断するBIST)の故障検出精度が模式的に描写されている。一方、本図右側には、第2実施形態におけるBIST(=差動入力段と出力段を個別に診断するBIST)の故障検出精度が模式的に描写されている。
<Failure detection accuracy>
FIG. 9 is a diagram showing improvement in failure detection accuracy in the second embodiment. Note that the left side of the figure schematically depicts the failure detection accuracy of a general BIST (=BIST that diagnoses both the differential input stage and the output stage collectively). On the other hand, on the right side of the figure, the failure detection accuracy of BIST (=BIST for diagnosing the differential input stage and the output stage separately) in the second embodiment is schematically depicted.

コンパレータに故障がないことを要求スペック内で検出するためには、要求スペックの上下限でコンパレータの動作をテストする必要がある。ただし、一般的なBIST(本図左側)では、コンパレータの検出ばらつき±a%(例えば±1%)だけでなく、上限テスト入力電圧のばらつき±b%(例えば±1%)及び下限テスト入力電圧のばらつき±c%(例えば±1%)がある。そのため、上記全てを加味した検出ばらつき±d%(例えば3%)がコンパレータの最終スペックとなってしまう。 In order to detect that there are no failures in the comparator within the required specifications, it is necessary to test the operation of the comparator at the upper and lower limits of the required specifications. However, in general BIST (left side of this figure), not only the detection variation of the comparator ±a% (eg ±1%) but also the variation of the upper limit test input voltage ±b% (eg ±1%) and the lower limit test input voltage has a variation of ±c% (eg ±1%). Therefore, the final spec of the comparator is the detection variation ±d% (for example, 3%) including all of the above.

一方、第2実施形態におけるBISTでは、コンパレータを差動入力段と出力段に分けて、それぞれの確からしさが個別に診断される。特に、差動入力段のBISTでは、テスト入力電圧を用いる必要がないので、コンパレータの検出ばらつき±e%(例えば1%)とA/Dコンバータの検出ばらつき±f%(例えば0.05%)のみを考慮すればよい。その結果、双方を加味した検出ばらつき±g%(例えば1.1%)がコンパレータの最終スペックとなるので、一般的なBISTと比べて、故障検出精度を高めることができる。 On the other hand, in the BIST of the second embodiment, the comparator is divided into a differential input stage and an output stage, and the likelihood of each stage is individually diagnosed. In particular, in the BIST of the differential input stage, since it is not necessary to use the test input voltage, the detection variation ±e% (eg 1%) of the comparator and the detection variation ±f% (eg 0.05%) of the A/D converter should be considered only. As a result, the final spec of the comparator is the detection variation ±g% (for example, 1.1%) that takes into account both, so that failure detection accuracy can be improved compared to general BIST.

なお、上記の第2実施形態では、反転入力端(-)に入力電圧INが入力されて非反転入力端(+)に閾値電圧Vaが入力されるコンパレータ(例えば、先出のコンパレータ151、153、155、157及び159)を診断対象とする例を挙げたが、逆に、非反転入力端(+)に入力電圧INが入力されて反転入力端(-)に閾値電圧Vaが入力されるコンパレータ(例えば、先出のコンパレータ150、152、154、156及び158)を診断対象とする場合には、BIST実施時に限り、コンパレータの入力極性を反転させればよい。 In the above-described second embodiment, the comparator (for example, the comparators 151 and 153 described above) receives the input voltage IN at the inverting input terminal (-) and receives the threshold voltage Va at the non-inverting input terminal (+). , 155, 157 and 159) were given as diagnostic targets, but conversely, the input voltage IN is input to the non-inverting input terminal (+) and the threshold voltage Va is input to the inverting input terminal (-). When the comparators (for example, the comparators 150, 152, 154, 156 and 158 described above) are to be diagnosed, the input polarity of the comparators may be inverted only when BIST is performed.

また、上記の自己診断回路1A0、様々な用途に供されるコンパレータ全般(さらには差動入力段全般)の自己診断に利用することが可能である。 Further, the self-diagnostic circuit 1A0 can be used for self-diagnosis of general comparators (furthermore, general differential input stages) used for various purposes.

<車両への適用>
図10は、車両Xの一構成例を示す外観図である。本構成例の車両Xは、バッテリから電力供給を受けて動作する種々の電子機器(車載機器)X11~X18を搭載している。なお、本図における電子機器X11~X18の搭載位置については、図示の便宜上、実際とは異なる場合がある。
<Application to vehicles>
FIG. 10 is an external view showing one configuration example of the vehicle X. As shown in FIG. The vehicle X of this configuration example is equipped with various electronic devices (in-vehicle devices) X11 to X18 that operate by being supplied with power from a battery. Note that the mounting positions of the electronic devices X11 to X18 in this figure may differ from the actual ones for convenience of illustration.

電子機器X11は、エンジンに関連する制御(インジェクション制御、電子スロットル制御、アイドリング制御、酸素センサヒータ制御、及び、オートクルーズ制御など)を行うエンジンコントロールユニットである。 The electronic device X11 is an engine control unit that performs engine-related controls (injection control, electronic throttle control, idling control, oxygen sensor heater control, auto-cruise control, etc.).

電子機器X12は、HID[high intensity discharged lamp]やDRL[daytime running lamp]などの点消灯制御を行うランプコントロールユニットである。 The electronic device X12 is a lamp control unit that controls lighting and extinguishing of HID [high intensity discharged lamps] and DRL [daytime running lamps].

電子機器X13は、トランスミッションに関連する制御を行うトランスミッションコントロールユニットである。 The electronic device X13 is a transmission control unit that performs control related to the transmission.

電子機器X14は、車両Xの運動に関連する制御(ABS[anti-lock brake system]制御、EPS[electric power steering]制御、電子サスペンション制御など)を行う制動ユニットである。 The electronic device X14 is a braking unit that performs control related to the motion of the vehicle X (ABS [anti-lock brake system] control, EPS [electric power steering] control, electronic suspension control, etc.).

電子機器X15は、ドアロックや防犯アラームなどの駆動制御を行うセキュリティコントロールユニットである。 The electronic device X15 is a security control unit that drives and controls door locks, security alarms, and the like.

電子機器X16は、ワイパー、電動ドアミラー、パワーウィンドウ、ダンパー(ショックアブソーバー)、電動サンルーフ、及び、電動シートなど、標準装備品やメーカーオプション品として、工場出荷段階で車両Xに組み込まれている電子機器である。 Electronic device X16 includes wipers, electric door mirrors, power windows, dampers (shock absorbers), electric sunroofs, electric seats, and other electronic devices built into vehicle X at the factory shipment stage as standard equipment or manufacturer options. is.

電子機器X17は、車載A/V[audio/visual]機器、カーナビゲーションシステム、及び、ETC[electronic toll collection system]など、ユーザオプション品として任意で車両Xに装着される電子機器である。 The electronic device X17 is an electronic device arbitrarily mounted on the vehicle X as a user option, such as an in-vehicle A/V [audio/visual] device, a car navigation system, and an ETC [electronic toll collection system].

電子機器X18は、車載ブロア、オイルポンプ、ウォーターポンプ、バッテリ冷却ファンなど、高耐圧系モータを備えた電子機器である。 The electronic device X18 is an electronic device having a high withstand voltage motor, such as an in-vehicle blower, an oil pump, a water pump, and a battery cooling fan.

なお、先に説明した監視IC100は、電子機器X11~X18のいずれにも組み込むことが可能である。 Note that the monitoring IC 100 described above can be incorporated in any of the electronic devices X11 to X18.

<その他の変形例>
なお、上記の実施形態では、車載機器に搭載される監視ICを例に挙げたが、その適用対象はこれに限定されるものではなく、電子機器全般に広く適用することが可能である。
<Other Modifications>
In the above-described embodiment, a monitoring IC mounted on an on-vehicle device was taken as an example, but the application target is not limited to this, and it is possible to apply it widely to electronic devices in general.

また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。 In addition to the above-described embodiments, the various technical features disclosed in this specification can be modified in various ways without departing from the gist of the technical creation. That is, the above-described embodiments should be considered as examples and not restrictive in all respects, and the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. It is to be understood that a range and equivalents are meant to include all changes that fall within the range.

本明細書中に開示されている発明は、例えば、機能安全が求められる電子機器全般(車載用のカメラ、レーダー、インフォテイメント、ランプ、クラスタ、パワートレイン、及び、センサフュージョンなど)に利用することが可能である。 The invention disclosed in this specification can be used, for example, in general electronic devices that require functional safety (vehicle cameras, radars, infotainment, lamps, clusters, power trains, sensor fusion, etc.). is possible.

1 電子機器
100 監視IC(監視装置)
101 樹脂封止体
102 外部端子
103 アイランド(放熱パッド)
103a 切欠部
111 基準電圧生成部
112 サブ基準電圧生成部
120 基準電圧検出部
121、122 分圧電圧生成部
123、124 コンパレータ
130 UVLO部
140~149、14A 閾値電圧生成部
150~159、15A コンパレータ
15A1 差動入力段
15A2 出力段
161 オシレータ(デジタル処理用)
162 オシレータ(ウォッチドッグタイマ用)
170 デジタル処理部
171 自己診断部
172 クロック検出部
173 ウォッチドッグタイマ
180~184 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
190 SPIインタフェイス
1A0 自己診断回路
1A1 A/Dコンバータ
1A2 記憶部(OTP)
1A3 故障検出部
200 パワーマネジメントIC(電源装置)
300 マイコン
C1、C2 キャパシタ
CNT0~CNT4 カウンタ
CS1、CS2 電流源
FLT0~FLT4 フィルタ
INV インバータ
N1~N3 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
OR0~OR4、OR10~OR14 論理和ゲート
P1、P2 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
R1~R10、R12~R16、R21~R22 抵抗
SW1、SW2 スイッチ
T1、T2、T10~T14 テスト回路
X 車両
X11~X18 電子機器
1 electronic device 100 monitoring IC (monitoring device)
101 resin sealing body 102 external terminal 103 island (radiating pad)
103a notch 111 reference voltage generator 112 sub-reference voltage generator 120 reference voltage detector 121, 122 divided voltage generator 123, 124 comparator 130 UVLO section 140 to 149, 14A threshold voltage generator 150 to 159, 15A comparator 15A1 Differential input stage 15A2 Output stage 161 Oscillator (for digital processing)
162 oscillator (for watchdog timer)
170 digital processing unit 171 self-diagnosis unit 172 clock detection unit 173 watchdog timer 180 to 184 N-channel MOS field effect transistor 190 SPI interface 1A0 self-diagnosis circuit 1A1 A/D converter 1A2 storage unit (OTP)
1A3 failure detection unit 200 power management IC (power supply device)
300 Microcomputer C1, C2 Capacitor CNT0 to CNT4 Counter CS1, CS2 Current source FLT0 to FLT4 Filter INV Inverter N1 to N3 N-channel MOS field effect transistor OR0 to OR4, OR10 to OR14 OR gate P1, P2 P-channel MOS field effect Transistor R1~R10, R12~R16, R21~R22 Resistor SW1, SW2 Switch T1, T2, T10~T14 Test circuit X Vehicle X11~X18 Electronic equipment

Claims (10)

診断対象である差動入力段の反転入力端と出力端との間に接続されたスイッチと、
前記スイッチがオンされているときに前記差動入力段の前記出力端に現れるノード電圧を実測値データに変換するA/Dコンバータと、
所定の基準値データを不揮発的に記憶する記憶部と、
前記実測値データと前記基準値データとを比較して前記差動入力段が正常であるか否かを判定する故障検出部と、
を有することを特徴とする自己診断回路。
a switch connected between the inverting input and the output of the differential input stage to be diagnosed;
an A/D converter that converts a node voltage appearing at the output end of the differential input stage when the switch is turned on into measured value data;
a storage unit that stores predetermined reference value data in a non-volatile manner;
a failure detection unit that compares the measured value data and the reference value data to determine whether the differential input stage is normal;
A self-diagnostic circuit, comprising:
前記基準値データは、前記差動入力段の診断前に取得された前記実測値データの初期値であることを特徴とする請求項1に記載の自己診断回路。 2. The self-diagnostic circuit according to claim 1, wherein said reference value data is an initial value of said measured value data acquired before diagnosing said differential input stage. 前記差動入力段の診断時には、前記差動入力段の非反転入力端に所定の基準電圧が印加されることを特徴とする請求項1または請求項2に自己診断回路。 3. A self-diagnostic circuit according to claim 1, wherein a predetermined reference voltage is applied to the non-inverting input terminal of said differential input stage when diagnosing said differential input stage. 前記故障検出部は、前記実測値データと前記基準値データとの乖離値が許容範囲内であれば前記差動入力段が正常であると判定することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の自己診断回路。 3. The failure detection unit determines that the differential input stage is normal if a deviation value between the measured value data and the reference value data is within an allowable range. A self-diagnostic circuit according to any one of Claims 1 to 3. 前記故障検出部は、前記実測値データと前記基準値データとの乖離値を出力することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の自己診断回路。 5. The self-diagnostic circuit according to claim 1, wherein said failure detection unit outputs a deviation value between said measured value data and said reference value data. 監視対象電圧と所定の閾値電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの確からしさをチェックする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の自己診断回路と、
を有することを特徴とする監視装置。
a comparator that compares the monitored voltage with a predetermined threshold voltage;
A self-diagnostic circuit according to any one of claims 1 to 5, which checks the likelihood of the comparator,
A monitoring device comprising:
前記自己診断回路は、前記コンパレータの差動入力段と出力段を個別に診断対象とすることを特徴とする請求項6に記載の監視装置。 7. The monitoring apparatus according to claim 6, wherein the self-diagnostic circuit individually diagnoses the differential input stage and the output stage of the comparator. 前記自己診断回路は、所定のテスト入力電圧を前記差動入力段に入力して前記出力段から出力される出力信号の期待値判定を行うことで前記出力段を診断することを特徴とする請求項7に記載の監視装置。 The self-diagnosis circuit diagnoses the output stage by inputting a predetermined test input voltage to the differential input stage and determining an expected value of an output signal output from the output stage. Item 8. A monitoring device according to Item 7. 請求項6~請求項8のいずれか一項に記載の監視装置を有する電子機器。 An electronic device comprising the monitoring device according to any one of claims 6 to 8. 請求項9に記載の電子機器を有する車両。 A vehicle comprising the electronic device according to claim 9 .
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