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JP7579094B2 - Power Good Circuit - Google Patents
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Description

本発明は、電子部品としての半導体回路装置に係り、特に半導体回路装置に内蔵または接続されるパワーグッド回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor circuit device as an electronic component, and in particular to a power good circuit that is built into or connected to a semiconductor circuit device.

電子部品としての半導体回路装置は、半導体チップ上に集積回路(IC)として構成され、複数個の端子(ピンまたはリード)を有するICパッケージとして市場に出回っている。電子回路のシステムは、その回路基板たとえばプリント配線基板上に通常複数個のICパッケージを搭載して構築される。 Semiconductor circuit devices as electronic components are configured as integrated circuits (ICs) on semiconductor chips and are available on the market as IC packages with multiple terminals (pins or leads). Electronic circuit systems are usually constructed by mounting multiple IC packages on a circuit board, such as a printed wiring board.

従来より、パワーグッド回路を内蔵し、そのICパッケージにパワーグッド端子を設けている半導体回路装置の典型的な例は電源ICである。そのような電源ICでは、パワーグッド回路の出力トランジスタがたとえばNMOSトランジスタ(またはNPNトランジスタ)からなり、オープンドレイン端子(またはオープンコレクタ端子)としてパワーグッド端子が設けられている。この種のパワーグッド回路は、基本的機能として、当該電源ICないし当該電源装置の出力電圧を監視し、その出力電圧が正常範囲に入っている時は、出力トランジスタがオフしてパワーグッド端子がハイインピーダンス状態となり、出力電圧が正常範囲から外れている時は、出力トランジスタがオンしてパワーグッド端子がLowレベル(以下、「Lレベル」と称する。)となるように構成されている。 A typical example of a semiconductor circuit device that has a built-in power-good circuit and has a power-good terminal on its IC package is a power supply IC. In such a power supply IC, the output transistor of the power-good circuit is, for example, an NMOS transistor (or NPN transistor), and the power-good terminal is provided as an open-drain terminal (or open-collector terminal). This type of power-good circuit is configured to monitor the output voltage of the power supply IC or power supply device as a basic function, and when the output voltage is within the normal range, the output transistor is turned off and the power-good terminal is in a high-impedance state, and when the output voltage is outside the normal range, the output transistor is turned on and the power-good terminal is at a low level (hereinafter referred to as "L level").

上記のようなパワーグッド回路内蔵型の電源ICが電子回路システムに搭載される場合には、この電源ICとこの電源ICから電力を供給されるIC(以下、「負荷IC」と称する。)との間で対応する端子間同士が接続される。このうち、電源ICの電圧出力端子は、負荷ICの電圧入力端子に接続される。また、電源ICのパワーグッド端子は、負荷ICのイネーブル端子に接続されるとともに、プルアップ抵抗を介して電源電圧端子に接続される。 When a power supply IC with a built-in power-good circuit as described above is installed in an electronic circuit system, corresponding terminals are connected between this power supply IC and an IC (hereinafter referred to as a "load IC") that receives power from this power supply IC. Of these, the voltage output terminal of the power supply IC is connected to the voltage input terminal of the load IC. In addition, the power good terminal of the power supply IC is connected to the enable terminal of the load IC and is also connected to the power supply voltage terminal via a pull-up resistor.

プルアップ抵抗は、パワーグッド回路の出力トランジスタがオンしている時(電源ICの出力電圧が正常範囲から外れている時)は、電源電圧端子からその出力トランジスタを介してグランド電位端子に流れる電流を制限して安定なLレベルのパワーグッド出力を負荷ICのイネーブル端子に与える役目をする。さらに、プルアップ抵抗は、出力トランジスタがオフしている時(電源ICの出力電圧が正常範囲に入っている時)は、ハイインピーダンス状態のパワーグッド端子を電源電圧端子に電気的に繋いで安定なHighレベル(以下、「Hレベル」と称する。)のパワーグッド出力を負荷ICのイネーブル端子に与える役目をする。プルアップ用の電源電圧は、電子回路システム内の任意の電源電圧を使用することができる。 When the output transistor of the power-good circuit is on (when the output voltage of the power supply IC is outside the normal range), the pull-up resistor limits the current flowing from the power supply voltage terminal through the output transistor to the ground potential terminal, providing a stable L-level power-good output to the enable terminal of the load IC. Furthermore, when the output transistor is off (when the output voltage of the power supply IC is within the normal range), the pull-up resistor electrically connects the power-good terminal in a high-impedance state to the power supply voltage terminal, providing a stable High-level (hereinafter referred to as "H level") power-good output to the enable terminal of the load IC. Any power supply voltage within the electronic circuit system can be used as the power supply voltage for pull-up.

特開2018-148676号公報JP 2018-148676 A

ところで、通常の電源ICは、出力電圧を設定値付近に保つためのフィードバック制御機能を有している。このため、たとえば電源投入直後に負荷状態の変動が大きいときは、それに対してフィードバック制御機能が働くことにより、出力電圧がいったん基準値を超えても直ぐ基準値以下に戻り、しばらくの間リンギングを起こすことがある。この場合、そのような出力電圧の立ち上がり直後のリンギングにパワーグッド回路が応動して出力ドライバを繰り返しオン・オフさせて、パワーグッド出力(Hレベル/Lレベル)の反転を繰り返すと、負荷ICが誤動作するおそれがある。したがって、上記のような負荷環境の下で動作するパワーグッド回路は、監視対象の出力電圧が正常範囲に入った時に、パワーグッド出力を即時にアクティブ(Hレベル)にするのではなく、一定の遅延時間が経過してからアクティブ(Hレベル)にするディレイ機能を備えることが求められる。 Normal power supply ICs have a feedback control function to keep the output voltage close to the set value. For this reason, for example, when the load state fluctuates greatly immediately after power-on, the feedback control function works to counter this, causing the output voltage to exceed the reference value but immediately return to below the reference value, causing ringing for a while. In this case, if the power-good circuit responds to the ringing immediately after the output voltage rises and repeatedly turns the output driver on and off, repeatedly inverting the power-good output (H level/L level), the load IC may malfunction. Therefore, a power-good circuit that operates under the above-mentioned load environment is required to have a delay function that activates the power-good output (H level) after a certain delay time has passed, rather than immediately activating the power-good output (H level) when the output voltage of the monitored object enters the normal range.

別の例として、電子回路システムでは、複数個たとえば3個の電源ICの出力電圧を一定の時間差で順次立ち上げる場合がある。この場合、それら3個の電源ICより電力の供給をそれぞれ受ける3個の負荷ICの動作開始を略同時にするために、各電源ICのパワーグッド回路がパワーグッド出力をアクティブ(Hレベル)にするタイミングに上記時間差を設けることがある。すなわち、パワーグッド出力をアクティブ(Hレベル)にするタイミングについて、最初に出力電圧が立ち上がる電源ICのパワーグッド回路には比較的長い遅延時間を付加するディレイ機能を持たせ、次に出力電圧が立ち上がる電源ICのパワーグッド回路には比較的短い遅延時間を付加するディレイ機能を持たせ、最後に出力電圧が立ち上がる電源ICのパワーグッド回路にはディレイ機能を持たせない(つまり即時応答機能を持たせる)というシステム設計が行われる。 As another example, in an electronic circuit system, the output voltages of multiple power supply ICs, for example three, may be sequentially raised with a fixed time difference. In this case, in order to have the three load ICs, which receive power from the three power supply ICs, start operating at approximately the same time, the above-mentioned time difference may be set for the timing at which the power-good circuit of each power supply IC activates the power-good output (H level). In other words, the system is designed so that, with regard to the timing at which the power-good output is activated (H level), the power-good circuit of the power supply IC whose output voltage rises first has a delay function that adds a relatively long delay time, the power-good circuit of the power supply IC whose output voltage rises next has a delay function that adds a relatively short delay time, and the power-good circuit of the power supply IC whose output voltage rises last does not have a delay function (i.e. has an immediate response function).

このように電子回路システムの設計ないし構築段階で必要に応じて電源ICのパワーグッド回路にディレイ機能を付加することは、従来から行われている。従来は、そのための技法として、電子回路システムの回路基板上でパワーグッド端子とグランド電位端子との間にコンデンサを選択的に接続して、このコンデンサとプルアップ抵抗とからなるRC直列回路の時定数によって所要の遅延時間を設定していた。この場合、遅延時間はプルアップ抵抗の抵抗値とコンデンサの静電容量との積によって定まり、それらの抵抗値および/または静電容量が大きいほど遅延時間の長いディレイ機能が得られる。 In this way, it has been customary to add a delay function to the power-good circuit of a power supply IC as necessary during the design or construction stage of an electronic circuit system. Conventionally, the technique for doing so has been to selectively connect a capacitor between the power-good terminal and the ground potential terminal on the circuit board of the electronic circuit system, and set the required delay time using the time constant of an RC series circuit consisting of this capacitor and a pull-up resistor. In this case, the delay time is determined by the product of the resistance value of the pull-up resistor and the capacitance of the capacitor, and the larger these resistance values and/or capacitances are, the longer the delay function with a longer delay time can be obtained.

しかしながら、この従来技法によると、たとえば数10msec以上の長い遅延時間(時定数)を設定した場合には、パワーグッド回路がパワーグッド出力をアクティブ(Hレベル)にする際にその電圧波形が大きくなまり、そのようなパワーグッド出力を入力する負荷ICの入力回路(特にCMOSインバータ回路)で大きな貫通電流が流れる。さらに、負荷ICで入力回路の閾値にばらつきがあると、その閾値のばらつきにパワーグッド出力の波形なまりが重なることによって、パワーグッド出力より与えられる遅延時間に非常に大きなばらつきが生じる。 However, with this conventional technique, when a long delay time (time constant) of, for example, several tens of milliseconds or more is set, the voltage waveform becomes significantly rounded when the power-good circuit activates the power-good output (H level), and a large through current flows in the input circuit (particularly the CMOS inverter circuit) of the load IC that inputs such a power-good output. Furthermore, if there is variation in the threshold of the input circuit of the load IC, the variation in the threshold is combined with the rounding of the power-good output waveform, resulting in very large variation in the delay time provided by the power-good output.

上記のような従来技法の課題を解決するために、パワーグッド回路に遅延時間を与えるためのディレイ回路を組み込み、電子回路システムを構築する段階で電源ICの外からパワーグッド回路に一定のデフォルトを与えて該ディレイ回路の使用/不使用の有無つまり遅延時間の付加の有無を設定する技法が考えられる。しかしながら、この技法によると、電源ICのパッケージに外から遅延時間の付加の有無を設定するための端子を少なくとも1つ増設する必要がある。電源ICにおいて、特に小型化が望まれる電源ICにおいて、パワーグッド機能のためにパッケージの端子を増設することは、パッケージサイズの増大や仕様および設定作業の煩雑化を招来し、好ましくない。 To solve the problems of the conventional techniques described above, a technique can be considered in which a delay circuit for providing a delay time to the power-good circuit is incorporated, and a certain default is given to the power-good circuit from outside the power supply IC when constructing the electronic circuit system, to set whether or not to use the delay circuit, i.e., whether or not to add a delay time. However, with this technique, it is necessary to add at least one additional terminal to the package of the power supply IC for setting whether or not to add a delay time from outside. In power supply ICs, particularly power supply ICs where miniaturization is desired, adding additional terminals to the package for the power-good function leads to an increase in package size and complication of specifications and setting work, which is not desirable.

本発明は、上記従来技術の課題を解決するものであり、監視対象の出力電圧が正常であるときにアクティブな論理レベルになるパワーグッド出力の電圧波形になまりを生じさせずに、しかもパッケージの端子を増やすこともなければ新たに外付け部品を接続する必要もなく、遅延時間の付加の有無を設定できるパワーグッド回路を提供する。 The present invention solves the problems of the conventional technology described above, and provides a power-good circuit that can set whether or not to add a delay time without causing distortion in the voltage waveform of the power-good output, which becomes an active logic level when the output voltage of the monitored object is normal, and without increasing the number of terminals on the package or requiring the connection of new external components.

本発明の第1の観点におけるパワーグッド回路は、出力電圧を監視して、前記出力電圧が正常か否かを二値の論理レベルで示すパワーグッド信号を出力するパワーグッド回路であって、前記パワーグッド信号をパワーグッドノードから出力する出力回路と、前記パワーグッドノードに流れる電流を検出する出力電流検出回路と、所定の基準電圧を参照して前記出力電圧が正常であるか否かを判定する判定回路と、前記判定回路の判定出力と前記出力電流検出回路の出力に応じて前記出力回路を第1の状態または第2の状態に制御する制御回路とを有する。 The power-good circuit according to the first aspect of the present invention is a power-good circuit that monitors an output voltage and outputs a power-good signal indicating whether the output voltage is normal or not with a binary logic level, and includes an output circuit that outputs the power-good signal from a power-good node, an output current detection circuit that detects a current flowing through the power-good node, a determination circuit that determines whether the output voltage is normal or not by referring to a predetermined reference voltage, and a control circuit that controls the output circuit to a first state or a second state according to the determination output of the determination circuit and the output of the output current detection circuit.

上記第1の観点においては、出力回路を構成する第1トランジスタおよび出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタの少なくとも一方がオンしている時は、パワーグッドノードであるパワーグッド端子がグランド電位端子に短絡接続され、パワーグッド端子の電圧つまりパワーグッド出力がグランドレベル付近(Lレベル)に保たれる。そして、第1および第2のトランジスタの双方がオフしている時は、パワーグッド端子がハイインピーダンス状態になり、パワーグッド出力がプルアップ抵抗を介して電源電圧のレベル(Hレベル)に吊り上げられる。 In the first aspect, when at least one of the first transistor constituting the output circuit and the second transistor constituting the output current detection circuit is on, the power-good terminal, which is the power-good node, is short-circuited to the ground potential terminal, and the voltage of the power-good terminal, i.e., the power-good output, is kept near the ground level (L level). When both the first and second transistors are off, the power-good terminal is in a high-impedance state, and the power-good output is pulled up to the power supply voltage level (H level) via a pull-up resistor.

制御回路は、判定回路の判定出力が出力電圧が正常でないことを示しているときは第1のトランジスタをオン状態に保つ。これによって、パワーグッド出力はグランドレベル(Lレベル)に保たれる。そして、監視対象の出力電圧が正常範囲であることを示し、判定回路がそのことを判定出力で示すと、それに応動して制御回路は、所定のモニタ時間だけ第1のトランジスタをオフにするとともに第2のトランジスタをオンにする。そうすると、電源電圧端子からプルアップ抵抗およびオン状態の第2のトランジスタを介して電流が流れる。このモニタ時間中に流れる電流(モニタ電流)の電流量は、プルアップ抵抗の抵抗値に左右される。すなわち、パワーグッド端子に抵抗値の低いプルアップ抵抗を接続したときは大きなモニタ電流が流れ、抵抗値の高いプルアップ抵抗を接続したときは小さなモニタ電流が流れる。制御回路は、モニタ電流が電流閾値より大きいか否かを判別することで、プルアップ抵抗の抵抗値が所定の抵抗閾値より低いか高いかを判別することができる。 The control circuit keeps the first transistor on when the judgment output of the judgment circuit indicates that the output voltage is not normal. This keeps the power good output at ground level (L level). Then, when the output voltage of the monitored object is within the normal range and the judgment circuit indicates this with its judgment output, the control circuit turns off the first transistor and turns on the second transistor in response to this. Then, a current flows from the power supply voltage terminal through the pull-up resistor and the second transistor in the on state. The amount of current (monitor current) that flows during this monitor time depends on the resistance value of the pull-up resistor. That is, when a pull-up resistor with a low resistance value is connected to the power good terminal, a large monitor current flows, and when a pull-up resistor with a high resistance value is connected, a small monitor current flows. The control circuit can determine whether the resistance value of the pull-up resistor is lower or higher than a predetermined resistance threshold by determining whether the monitor current is higher than the current threshold.

一態様として、制御回路は、モニタ電流が電流閾値より大きいときは、抵抗値の低いプルアップ抵抗がパワーグッド端子に接続されていると判別し、遅延時間を付加しないで即時に第1および第2のトランジスタの双方をオフにし、モニタ電流が電流閾値より小さいときは、抵抗値の高いプルアップ抵抗がパワーグッド端子に接続されていると判別し、所定の遅延時間を経過してから第1および第2のトランジスタの双方をオフにする。 In one embodiment, when the monitor current is greater than the current threshold, the control circuit determines that a low-resistance pull-up resistor is connected to the power-good terminal and immediately turns off both the first and second transistors without adding a delay time, and when the monitor current is less than the current threshold, the control circuit determines that a high-resistance pull-up resistor is connected to the power-good terminal and turns off both the first and second transistors after a predetermined delay time has elapsed.

別の態様として、制御回路は、モニタ電流が電流閾値より小さいときは、抵抗値の高いプルアップ抵抗がパワーグッド端子に接続されていると判別し、遅延時間を付加しないで即時に第1および第2のトランジスタの双方をオフにし、モニタ電流が電流閾値より大きいときは、抵抗値の低いプルアップ抵抗がパワーグッド端子に接続されていると判別し、所定の遅延時間を経過してから第1および第2のトランジスタの双方をオフにする。 In another embodiment, when the monitor current is smaller than the current threshold, the control circuit determines that a pull-up resistor with a high resistance is connected to the power-good terminal and immediately turns off both the first and second transistors without adding a delay time, and when the monitor current is larger than the current threshold, the control circuit determines that a pull-up resistor with a low resistance is connected to the power-good terminal and turns off both the first and second transistors after a predetermined delay time has elapsed.

本発明のパワーグッド回路によれば、上記のような構成を有することにより、監視対象の出力電圧が正常であるときにアクティブな論理レベルになるパワーグッド出力の電圧波形になまりを生じさせずに、しかもパッケージの端子を増やすこともなければ新たに外付け部品を接続する必要もなく、遅延時間の付加の有無を設定することができる。これによって、パワーグッド機能または出力監視機能の効率性および信頼性を向上させることができる。 The power-good circuit of the present invention, having the above-mentioned configuration, can set whether or not to add a delay time without causing distortion in the voltage waveform of the power-good output, which becomes an active logic level when the output voltage of the monitored object is normal, and without increasing the number of terminals on the package or needing to connect new external components. This makes it possible to improve the efficiency and reliability of the power-good function or output monitoring function.

本発明の一実施形態におけるパワーグッド回路を内蔵する半導体回路装置および電子回路システムの構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor circuit device and an electronic circuit system incorporating a power-good circuit according to an embodiment of the present invention; 図1のパワーグッド回路の基本構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of the power-good circuit shown in FIG. 第2の実施形態におけるパワーグッド回路の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a power-good circuit according to a second embodiment. 図3のモニタ電流検出部および判別回路の作用を説明するための電圧-電流特性および定電流源の電流特性を示すグラフ図である。4 is a graph showing voltage-current characteristics and current characteristics of a constant current source for explaining the operation of the monitor current detection unit and the determination circuit of FIG. 3. 図3の判別回路の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a determination circuit in FIG. 3 . 図3のロジック回路の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the logic circuit of FIG. 3 . 図3のパワーグッド回路の作用(プルアップ抵抗の抵抗値が抵抗閾値より低い場合)を説明するための各部の波形を示すタイミング図である。4 is a timing diagram showing waveforms of each part for explaining the operation of the power-good circuit of FIG. 3 (when the resistance value of the pull-up resistor is lower than the resistance threshold value). FIG. 図3のパワーグッド回路の作用(プルアップ抵抗の抵抗値が抵抗閾値より高い場合)を説明するための各部の波形を示すタイミング図である。4 is a timing diagram showing waveforms of each part to explain the operation of the power-good circuit of FIG. 3 (when the resistance value of the pull-up resistor is higher than the resistance threshold value). FIG. 第3の実施形態におけるパワーグッド回路の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a power-good circuit according to a third embodiment. 図8のロジック回路の構成例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the logic circuit of FIG. 8 . 図9のタイマ回路の構成例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of the timer circuit of FIG. 9 . 実施形態におけるパワーグッド回路が監視対象の半導体回路装置から独立している電子回路システムの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of an electronic circuit system in which a power-good circuit according to an embodiment is independent of a semiconductor circuit device to be monitored. 別の実施形態におけるパワーグッド回路の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a power-good circuit according to another embodiment. 図12のロジック回路の構成例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration example of the logic circuit of FIG. 12 . 図12のパワーグッド回路の作用(プルアップ抵抗の抵抗値が抵抗閾値より低い場合)を説明するための各部の波形を示すタイミング図である。13 is a timing diagram showing waveforms of each part to explain the operation of the power-good circuit of FIG. 12 (when the resistance value of the pull-up resistor is lower than the resistance threshold value). FIG. 図12のパワーグッド回路の作用(プルアップ抵抗の抵抗値が抵抗閾値より高い場合)を説明するための各部の波形を示すタイミング図である。13 is a timing diagram showing waveforms of each part to explain the operation of the power-good circuit of FIG. 12 (when the resistance value of the pull-up resistor is higher than the resistance threshold value). FIG.

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
[半導体回路装置及び電子回路システムの全体構成]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Overall configuration of semiconductor circuit device and electronic circuit system]

図1に、本発明の一実施形態におけるパワーグッド回路を内蔵する半導体回路装置およびこれを含む電子回路システムの一構成例を示す。 Figure 1 shows an example of the configuration of a semiconductor circuit device incorporating a power-good circuit according to one embodiment of the present invention and an electronic circuit system including the same.

この電子回路システムは、電源10、電源IC12および負荷IC14を含んでいる。電源10は、たとえばバッテリ、DC-DCコンバータまたはAC-DCコンバータ等であり、電源IC12に直流の電力を供給する。 This electronic circuit system includes a power supply 10, a power supply IC 12, and a load IC 14. The power supply 10 is, for example, a battery, a DC-DC converter, or an AC-DC converter, and supplies DC power to the power supply IC 12.

電源IC12は、たとえば同期整流型の降圧スイッチング電源16のコントローラであり、電源10より直流の電圧VINを入力し、負荷IC14に対して電圧VINより低い直流の出力電圧VOUTを供給する。電源IC12は、本発明の実施形態によるパワーグッド回路50を内蔵している半導体回路装置である。 The power supply IC 12 is, for example, a controller for a synchronous rectification type step-down switching power supply 16, which receives a DC voltage VIN from the power supply 10 and supplies a DC output voltage VOUT lower than the voltage VIN to a load IC 14. The power supply IC 12 is a semiconductor circuit device incorporating a power-good circuit 50 according to an embodiment of the present invention.

負荷IC14は、電源IC12より供給される電力を用いて動作する任意の半導体回路装置であり、たとえばマイコン、ロジックIC、演算IC等であってよい。電源IC12および負荷IC14はそれぞれ個別のICパッケージとして提供され、この電子回路システムの回路基板上で組み合わされる。 The load IC 14 is any semiconductor circuit device that operates using power supplied from the power supply IC 12, and may be, for example, a microcontroller, a logic IC, an arithmetic IC, etc. The power supply IC 12 and the load IC 14 are each provided as individual IC packages and are combined on the circuit board of this electronic circuit system.

電源IC12のパッケージには、全部で7個の端子、すなわちGND端子(制御用グランド端子)、VDD端子(制御用電源入力端子)、PVIN端子(電圧変換用電源入力端子)、LX端子(スイッチング出力端子)、PGND端子(パワーグランド端子)、PG端子(パワーグッド端子)およびFB端子(フィードバック端子)が設けられている。 The power supply IC 12 package has a total of seven terminals: a GND terminal (control ground terminal), a VDD terminal (control power supply input terminal), a PVIN terminal (voltage conversion power supply input terminal), an LX terminal (switching output terminal), a PGND terminal (power ground terminal), a PG terminal (power good terminal), and an FB terminal (feedback terminal).

ここで、LX端子(スイッチング出力端子)は、チョークコイル18を介して負荷IC14の電圧入力端子INに接続される。チョークコイル18の出力端とグランド電位端子との間には、等価直列抵抗のあるコンデンサ22からなる平滑回路と、2つの抵抗24,26からなる電圧検出回路28とが接続される。スイッチング電源16が動作している時は、電圧検出回路28の抵抗24,26間のノードNに出力電圧(チョークコイル18の出力端の電圧)VOUTに比例する分圧電圧が得られる。この分圧電圧がフィートバック信号SFBとして電源IC12のFB端子(以下、「フィードバック端子FB」と称する。)に入力される。 Here, the LX terminal (switching output terminal) is connected to the voltage input terminal IN of the load IC 14 via the choke coil 18. A smoothing circuit consisting of a capacitor 22 having an equivalent series resistance, and a voltage detection circuit 28 consisting of two resistors 24 and 26 are connected between the output terminal of the choke coil 18 and the ground potential terminal. When the switching power supply 16 is operating, a divided voltage proportional to the output voltage (the voltage at the output terminal of the choke coil 18) V OUT is obtained at a node NM between the resistors 24 and 26 of the voltage detection circuit 28. This divided voltage is input to the FB terminal (hereinafter referred to as the "feedback terminal FB") of the power supply IC 12 as a feedback signal S FB .

PG端子(以下、「パワーグッド端子PG」と称する。)は、負荷IC14のイネーブル端子ENに接続されるとともに、プルアップ抵抗30を介して負荷IC14の電源電圧端子VPUに接続される。パワーグッド端子PGとグランド電位端子との間にコンデンサは接続されない。 The PG terminal (hereinafter referred to as the "power good terminal PG") is connected to the enable terminal EN of the load IC 14, and is also connected to the power supply voltage terminal VPU of the load IC 14 via a pull-up resistor 30. No capacitor is connected between the power good terminal PG and the ground potential terminal.

電源IC12には、電圧レギュレータ32、誤差増幅器34、基準電圧発生回路36、PWM変換回路38、ドライバ回路40、P型MOSFET42、N型MOSFET44およびパワーグッド回路50が設けられている。 The power supply IC 12 includes a voltage regulator 32, an error amplifier 34, a reference voltage generating circuit 36, a PWM conversion circuit 38, a driver circuit 40, a P-type MOSFET 42, an N-type MOSFET 44, and a power good circuit 50.

電圧レギュレータ32は、たとえばリニアレギュレータからなり、電源10からVDD端子を介して供給される電圧VINを入力して、安定した制御用の電源電圧VREGを生成し、この電源電圧VREGを電源IC12内の各部に供給する。誤差増幅器34は、電圧検出回路28からフィードバック端子FBを介して入力されるフィードバック信号SFBを基準電圧発生回路36からの基準電圧VREF1と比較して、比較誤差をアナログ信号で出力する。誤差増幅器34周りの抵抗46およびコンデンサ48は位相補償回路を構成している。 The voltage regulator 32 is, for example, a linear regulator, receives the voltage VIN supplied from the power supply 10 via the VDD terminal, generates a stable power supply voltage VREG for control, and supplies this power supply voltage VREG to each section in the power supply IC 12. The error amplifier 34 compares a feedback signal SFB input from the voltage detection circuit 28 via a feedback terminal FB with a reference voltage VREF1 from the reference voltage generation circuit 36, and outputs a comparison error as an analog signal. A resistor 46 and a capacitor 48 around the error amplifier 34 form a phase compensation circuit.

PWM変換回路38は、誤差増幅器34の出力をPWM(パルス幅変調)信号に変換する。ドライバ回路40は、PWM変換回路38からのPWM信号にしたがってP型MOSFET42およびN型MOSFET44を一定の周期で相補的にオン・オフ駆動する。これにより、P型MOSFET42がオンし、N型MOSFET44がオフしている期間中は、電源10よりPVIN端子、P型MOSFET42およびLX端子を介してチョークコイル18に電流が流れ、電磁エネルギーが蓄積される。次に、P型MOSFET42がオフし、N型MOSFET44がオンする期間中は、チョークコイル18に電流を保つ向きの誘導起電力が発生してN型MOSFET44およびチョークコイル18に電流が流れ、負荷IC14に電磁エネルギーが放出される。 The PWM conversion circuit 38 converts the output of the error amplifier 34 into a PWM (pulse width modulation) signal. The driver circuit 40 drives the P-type MOSFET 42 and the N-type MOSFET 44 on and off in a complementary manner at a constant cycle according to the PWM signal from the PWM conversion circuit 38. As a result, during the period when the P-type MOSFET 42 is on and the N-type MOSFET 44 is off, a current flows from the power supply 10 to the choke coil 18 via the PVIN terminal, the P-type MOSFET 42, and the LX terminal, and electromagnetic energy is accumulated. Next, during the period when the P-type MOSFET 42 is off and the N-type MOSFET 44 is on, an induced electromotive force is generated in the choke coil 18 in a direction that maintains the current, and a current flows through the N-type MOSFET 44 and the choke coil 18, and electromagnetic energy is released to the load IC 14.

パワーグッド回路50は、基本的機能として、フィードバック端子FBを介してフィードバック信号SFBを入力し、このフィードバック信号SFBに基づいてスイッチング電源16の出力電圧VOUTを監視し、出力電圧VOUTが所定の正常範囲に入っている時は、パワーグッド端子PGの電圧またはパワーグッド出力VPGをハイインピーダンス状態つまりHレベルにし、出力電圧VOUTが正常範囲から外れている時は、パワーグッド出力VPGをLレベルにする。 The basic function of the power-good circuit 50 is to input a feedback signal SFB via a feedback terminal FB, monitor the output voltage VOUT of the switching power supply 16 based on this feedback signal SFB , and when the output voltage VOUT is within a predetermined normal range, set the voltage of the power-good terminal PG or the power-good output VPG to a high impedance state, i.e., H level, and when the output voltage VOUT is out of the normal range, set the power-good output VPG to an L level.

負荷IC14は、スイッチング電源16の出力電圧VOUTを電圧入力端子INを介して内部の電圧レギュレータ(図示せず)に入力するとともに、パワーグッド回路50からのパワーグッド出力VPGをイネーブル端子ENを介して内部のイネーブル信号入力回路(図示せず)に入力する。上記電圧レギュレータは、スイッチング電源16の出力電圧VOUTを直流の電源電圧VPUに変換してこれを負荷IC14内の各部に供給するとともに、電源電圧端子VPUからプルアップ抵抗30にも与える。イネーブル信号入力回路は、CMOSインバータ回路を有し、入力したパワーグッド出力VPGの論理レベルを反転させた二値信号を出力する。負荷IC14は、イネーブル信号入力回路を通してパワーグッド出力VPGの論理レベルを識別し、それが非アクティブなLレベルであるときはディセーブル状態を保ち、アクティブなHレベルになるとイネーブル状態になる。 The load IC 14 inputs the output voltage VOUT of the switching power supply 16 to an internal voltage regulator (not shown) via a voltage input terminal IN, and inputs the power-good output VPG from the power-good circuit 50 to an internal enable signal input circuit (not shown) via an enable terminal EN. The voltage regulator converts the output voltage VOUT of the switching power supply 16 to a DC power supply voltage VPU and supplies it to each part in the load IC 14, and also supplies it to the pull-up resistor 30 from the power supply voltage terminal VPU. The enable signal input circuit has a CMOS inverter circuit and outputs a binary signal that inverts the logic level of the input power-good output VPG . The load IC 14 identifies the logic level of the power-good output VPG through the enable signal input circuit, and when it is an inactive L level, it remains in a disabled state, and when it is an active H level, it becomes in an enabled state.

この電子回路システムでは、電源IC12内のパワーグッド回路50に本発明が適用されている。このパワーグッド回路50によれば、パワーグッド出力VPGをアクティブ(Hレベル)にするタイミングに遅延時間を付加しない即時応答機能が設定された場合はもちろん、遅延時間を付加するディレイ機能が設定された場合でも、遅延時間の長さに関係なくパワーグッド出力VPGの電圧波形をなまらせずに急峻に立ち上げることができる。これにより、負荷IC14においては、イネーブル信号入力回路で貫通電流が少なく、閾値にばらつきがあっても、パワーグッド出力VPGより与えられる遅延時間に大きな誤差は生じない。 In this electronic circuit system, the present invention is applied to the power-good circuit 50 in the power supply IC 12. With this power-good circuit 50, even if a delay function that adds a delay time is set, as well as when a real-time response function that does not add a delay time to the timing of making the power-good output VPG active (H level) is set, the voltage waveform of the power-good output VPG can be raised steeply without blunting, regardless of the length of the delay time. As a result, in the load IC 14, even if the through current is small in the enable signal input circuit and there is a variation in the threshold, no large error occurs in the delay time given by the power-good output VPG .

また、電源IC12においては、パッケージの全端子のうちパワーグッド回路50に直接関係するものは従来通りパワーグッド端子PGとフィードバック端子FBの2つだけであり、パワーグッド回路50に対して遅延時間の付加の有無を設定するための特別な端子は設けられていない。

[パワーグッド回路に関する実施形態1]
Furthermore, in the power supply IC 12, of all the terminals of the package, only two terminals are directly related to the power-good circuit 50, namely the power-good terminal PG and the feedback terminal FB, as in the conventional case, and no special terminal is provided for setting whether or not to add a delay time to the power-good circuit 50.

[Embodiment 1 regarding power-good circuit]

図2に、本発明の第1の実施形態におけるパワーグッド回路50の基本構成を示す。このパワーグッド回路50は、基本構成として、判定回路52、出力トランジスタ58、バイパストランジスタ60および制御回路62を含んでいる。 Figure 2 shows the basic configuration of a power-good circuit 50 in the first embodiment of the present invention. This power-good circuit 50 includes, as its basic configuration, a determination circuit 52, an output transistor 58, a bypass transistor 60, and a control circuit 62.

判定回路52は、コンパレータ54および基準電圧発生回路56を有している。コンパレータ54は、非反転入力端子(+)がフィードバック端子FBに接続され、反転入力端子(-)が基準電圧発生回路56の出力端子に接続されている。コンパレータ54は、フィードバック端子FBより入力されるフィードバック信号SFBを基準電圧発生回路56からの基準電圧VREF2と比較し、フィードバック信号SFBが基準電圧VREF2より低いときはその出力つまり判定出力CMP-FBをLレベルにし、フィードバック信号SFBが基準電圧VREF2と同じかそれより高いときは判定出力CMP-FBをHレベルにする。判定出力CMP-FBは、制御回路62に与えられる。 The judgment circuit 52 has a comparator 54 and a reference voltage generating circuit 56. The comparator 54 has a non-inverting input terminal (+) connected to a feedback terminal FB and an inverting input terminal (-) connected to the output terminal of the reference voltage generating circuit 56. The comparator 54 compares a feedback signal S_FB input from the feedback terminal FB with a reference voltage V_REF2 from the reference voltage generating circuit 56, and when the feedback signal S_FB is lower than the reference voltage V_REF2 , the comparator 54 sets its output, i.e., a judgment output CMP-FB, to an L level, and when the feedback signal S_FB is equal to or higher than the reference voltage V_REF2 , the comparator 54 sets the judgment output CMP-FB to an H level. The judgment output CMP-FB is provided to a control circuit 62.

出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60は、それぞれNMOSトランジスタからなり、パワーグッド端子PGとグランド電位端子との間で互いに並列に接続され、制御回路62によって個別に制御される。 The output transistor 58 and the bypass transistor 60 are each made of an NMOS transistor, connected in parallel with each other between the power good terminal PG and the ground potential terminal, and individually controlled by the control circuit 62.

より詳しくは、出力トランジスタ58は、ドレインがパワーグッド端子PGに接続され、ソースがグランド電位端子に接続され、ゲートに与えられる制御回路62からの制御信号VG1にしたがってオンまたはオフする。バイパストランジスタ60は、ドレインがパワーグッド端子PGに接続され、ソースがグランド電位端子に接続され、ゲートに与えられる制御回路62からの制御信号VG2にしたがってオンまたはオフする。 More specifically, the output transistor 58 has a drain connected to the power-good terminal PG, a source connected to the ground potential terminal, and is turned on or off according to a control signal V G1 given to its gate from a control circuit 62. The bypass transistor 60 has a drain connected to the power-good terminal PG, a source connected to the ground potential terminal, and is turned on or off according to a control signal V G2 given to its gate from the control circuit 62.

かかる構成により、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の少なくとも一方がオンしている時は、パワーグッド端子PGがグランド電位端子に短絡接続され、パワーグッド端子PGの電圧つまりパワーグッド出力VPGがグランドレベルに保たれる。この時、電源電圧VPUの電源電圧端子VPUからプルアップ抵抗30、パワーグッド端子PGおよび出力トランジスタ58またはバイパストランジスタ60を介してグランド電位端子に流れる電流は、プルアップ抵抗30によって制限される。 With this configuration, when at least one of the output transistor 58 and the bypass transistor 60 is on, the power-good terminal PG is short-circuited to the ground potential terminal, and the voltage of the power-good terminal PG, i.e., the power-good output VPG, is kept at the ground level. At this time, the current flowing from the power supply voltage terminal VPU of the power supply voltage VPU to the ground potential terminal via the pull-up resistor 30, the power-good terminal PG, and the output transistor 58 or the bypass transistor 60 is limited by the pull-up resistor 30.

また、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフしている時は、パワーグッド端子PGがハイインピーダンス状態になり、パワーグッド端子PGのパワーグッド出力VPGがプルアップ抵抗30を介して電源電圧VPUのレベルつまりHレベルに吊り上げられる。 Furthermore, when both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are off, the power-good terminal PG is in a high impedance state, and the power-good output VPG of the power-good terminal PG is pulled up to the level of the power supply voltage VPU, i.e., the H level, via the pull-up resistor 30.

制御回路62は、判定回路52の判定出力CMP-FBに応じて出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60を次のように制御する。すなわち、制御回路62は、判定回路52の判定出力CMP-FBが監視対象の出力電圧VOUTが正常でないことを示しているとき(Lレベルのとき)は、出力トランジスタ58をオン状態に保つ。 The control circuit 62 controls the output transistor 58 and the bypass transistor 60 in the following manner in response to the determination output CMP-FB of the determination circuit 52. That is, when the determination output CMP-FB of the determination circuit 52 indicates that the output voltage VOUT to be monitored is not normal (when it is at L level), the control circuit 62 keeps the output transistor 58 in the ON state.

そして、出力電圧VOUTが正常になって判定回路52の判定出力CMP-FBが監視対象の出力電圧VOUTが正常であることを示すと(LレベルからHレベルに変わると)、制御回路62は、たとえば10μsec程度の極短い時間(モニタ時間)Tだけ出力トランジスタ58をオフさせるとともにバイパストランジスタ60をオンさせて、プルアップ抵抗30およびバイパストランジスタ60を流れる電流(モニタ電流)Iが1つまたは複数の電流閾値ITHn(n=1,2,‥‥)より大きいか否かを判別し、その判別結果に応じて出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方をオフ状態にするタイミング、つまりパワーグッド出力VPGを非アクティブなLレベルからアクティブなHレベルに立ち上げるタイミングを選択するようになっている。 Then, when the output voltage VOUT becomes normal and the determination output CMP-FB of the determination circuit 52 indicates that the output voltage VOUT to be monitored is normal (when it changes from L level to H level), the control circuit 62 turns off the output transistor 58 and turns on the bypass transistor 60 for an extremely short time (monitoring time) T M of, for example, about 10 μsec, to determine whether the current (monitoring current) I M flowing through the pull-up resistor 30 and the bypass transistor 60 is larger than one or a plurality of current threshold values I THn (n=1, 2, . . . ), and selects the timing for turning off both the output transistor 58 and the bypass transistor 60, that is, the timing for raising the power-good output VPG from an inactive L level to an active H level, depending on the determination result.

たとえば、電流閾値が1つ(ITH1)である場合、モニタ電流Iがその電流閾値ITH1より大きいか否かは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30がある抵抗閾値RTH1より低いか高いかによって決まる。すなわち、プルアップ抵抗30の抵抗値R30が抵抗閾値RTH1より低いときは、モニタ電流Iが電流閾値ITH1より大きく、プルアップ抵抗30の抵抗値R30が抵抗閾値RTH1より高いときは、モニタ電流Iが電流閾値ITH1より低いという相関関係がある。 For example, when there is one current threshold (I TH1 ), whether the monitor current I M is greater than the current threshold I TH1 depends on whether the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 is lower or higher than a certain resistance threshold R TH1 . That is, there is a correlation in which when the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 is lower than the resistance threshold R TH1 , the monitor current I M is greater than the current threshold I TH1 , and when the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 is higher than the resistance threshold R TH1 , the monitor current I M is lower than the current threshold I TH1 .

このパワーグッド回路50においては、上記のようなバイパストランジスタ60および制御回路62の機能および上記のようなモニタ電流Iとプルアップ抵抗30の抵抗値R30との相関関係に基づき、監視対象の出力電圧VOUTが正常であるときにパワーグッド出力VPGをアクティブなHレベルに立ち上げるタイミングについて、遅延時間を付加しない即時応答機能もしくは一定の遅延時間を付加するディレイ機能のどちらかを選ぶ設定をプルアップ抵抗30の抵抗値R30の選択によって行うことができる。 In this power-good circuit 50, based on the functions of the bypass transistor 60 and the control circuit 62 as described above and the correlation between the monitor current I M and the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 as described above, when the output voltage V OUT to be monitored is normal, it is possible to select either an immediate response function that does not add a delay time or a delay function that adds a certain delay time by selecting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30.

たとえば、抵抗閾値RTH1を120~130kΩに設定した場合、電子回路システムの設計者は、パワーグッド回路50に対して、遅延時間を付加しない即時応答機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30をたとえば100kΩ付近に選べばよく、遅延時間を付加するディレイ機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30をたとえば150kΩ付近に選べばよい。 For example, when the resistance threshold value R TH1 is set to 120 to 130 kΩ, when the designer of the electronic circuit system selects an immediate response function that does not add a delay time for the power-good circuit 50, the designer may select the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 to be, for example, around 100 kΩ, and when the designer selects a delay function that adds a delay time, the designer may select the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 to be, for example, around 150 kΩ.

このように、この実施形態のパワーグッド回路50によれば、パワーグッド端子PGに接続するプルアップ抵抗30の抵抗値R30を適宜選択することにより、監視対象の出力電圧VOUTが正常であるときにパワーグッド出力VPGをアクティブ(Hレベル)にするタイミングについて、即時応答機能またはディレイ機能のどちらかを選択ないし設定することができる。 In this manner, according to the power-good circuit 50 of this embodiment, by appropriately selecting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 connected to the power-good terminal PG, it is possible to select or set either the immediate response function or the delayed function with regard to the timing for making the power-good output VPG active (H level) when the output voltage VOUT to be monitored is normal.

そして、そのような二者択一の選択を行うために、電源IC12のパッケージにデフォルト設定用の端子を増設する必要はない。また、ディレイ機能を選択するために、パワーグッド端子PGにコンデンサ等の外付け部品を新たに接続する必要もない。さらには、パワーグッド端子PGにコンデンサが接続されないので、パワーグッド出力VPGがLレベルからHレベルに変わるときは、相当長い遅延時間を付加する場合でも、その電圧波形がなまらずに急峻に立ち上がる。このため、負荷IC14では、イネーブル信号入力回路内で貫通電流が少ないうえ、閾値にばらつきがあっても、パワーグッド出力VPGより与えられる遅延時間に大きな誤差が生じることはない。これによって、パワーグッド機能または出力監視機能の効率性および信頼性を向上させることができる。 In order to make such an alternative selection, it is not necessary to add a terminal for default setting to the package of the power supply IC 12. In addition, it is not necessary to newly connect an external component such as a capacitor to the power-good terminal PG in order to select the delay function. Furthermore, since a capacitor is not connected to the power-good terminal PG, when the power-good output VPG changes from the L level to the H level, the voltage waveform rises sharply without dulling even if a considerably long delay time is added. Therefore, in the load IC 14, the through current is small in the enable signal input circuit, and even if there is a variation in the threshold, there is no large error in the delay time given by the power-good output VPG . This makes it possible to improve the efficiency and reliability of the power-good function or the output monitoring function.

なお、この実施形態のパワーグッド回路50において、出力トランジスタ58は出力回路を構成し、バイパストランジスタ60は出力電流検出回路を構成している。またプルアップ抵抗30は電源電圧端子VPUとパワーグッド端子PGとの間に接続されているが、出力回路に含まれてもよい。また、バイパストランジスタ60がオンして流れるモニタ電流Iはパワーグッドノードに流れる電流である。制御回路62は、モニタ電流Iの大きさと判定回路52の判定出力CMP-FBに応じて、出力トランジスタ58をオン状態にしてパワーグッド出力VPGを非アクティブなLレベル(出力電圧VOUTが正常でないことを示す第1の状態)あるいは出力トランジスタ58をオフ状態にしてパワーグッド出力VPGをアクティブなHレベル(出力電圧VOUTが正常であることを示す第2の状態)に制御する。

[パワーグッド回路に関する実施形態2]
In the power-good circuit 50 of this embodiment, the output transistor 58 constitutes an output circuit, and the bypass transistor 60 constitutes an output current detection circuit. The pull-up resistor 30 is connected between the power supply voltage terminal VPU and the power-good terminal PG, but may be included in the output circuit. The monitor current I M that flows when the bypass transistor 60 is turned on is a current that flows through the power-good node. The control circuit 62 controls the power-good output V PG to an inactive L level (a first state indicating that the output voltage V OUT is not normal) by turning on the output transistor 58 or to an active H level (a second state indicating that the output voltage V OUT is normal) by turning off the output transistor 58 according to the magnitude of the monitor current I M and the determination output CMP- FB of the determination circuit 52.

[Embodiment 2 regarding power-good circuit]

次に、図3~図7Bを参照して、パワーグッド回路50に関する第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態は、図2のパワーグッド回路50(特に制御回路62)の好適な具体的構成を提供する。 Next, a second embodiment of the power-good circuit 50 will be described with reference to FIGS. 3 to 7B. This second embodiment provides a preferred specific configuration of the power-good circuit 50 (particularly the control circuit 62) in FIG. 2.

図3に示すように、この実施形態における制御回路62は、2つのNMOSトランジスタ64,66、定電流源68、判別回路70およびロジック回路72を含んでいる。このうち、NMOSトランジスタ64,66および定電流源68は、バイパストランジスタ(NMOSトランジスタ)60を流れるモニタ電流Iを検出するためのモニタ電流検出部65(出力電流検出回路)を構成している。

《モニタ電流検出部》
3, the control circuit 62 in this embodiment includes two NMOS transistors 64, 66, a constant current source 68, a determination circuit 70, and a logic circuit 72. Of these, the NMOS transistors 64, 66 and the constant current source 68 configure a monitor current detection unit 65 (output current detection circuit) for detecting the monitor current I M flowing through the bypass transistor (NMOS transistor) 60.

<Monitor current detection section>

モニタ電流検出部65において、NMOSトランジスタ64(第4のトランジスタ)は、ダイオード接続のNMOSトランジスタであり、ドレインがバイパストランジスタ(NMOSトランジスタ)60のソースに接続されるとともに自己のゲートに短絡接続され、ソースがグランド電位端子に接続されている。一方、NMOSトランジスタ66(第5のトランジスタ)は、ドレインが出力ノードNを介して定電流源68の出力端子に接続され、ソースがグランド電位端子に接続され、ゲートがNMOSトランジスタ64のゲートに共通接続されている。定電流源68の入力端子は電源電圧VREGの電源電圧端子に接続されている。これにより、NMOSトランジスタ64,66はそれぞれ基準側および従属側の関係でカレントミラー回路を形成している。そのカレントミラー比は任意でよく、たとえば1:1に設定される。 In the monitor current detection unit 65, the NMOS transistor 64 (fourth transistor) is a diode-connected NMOS transistor, the drain of which is connected to the source of the bypass transistor (NMOS transistor) 60 and is short-circuited to its own gate, and the source of which is connected to the ground potential terminal. On the other hand, the drain of the NMOS transistor 66 (fifth transistor) is connected to the output terminal of a constant current source 68 via an output node NK , the source of which is connected to the ground potential terminal, and the gate of which is commonly connected to the gate of the NMOS transistor 64. The input terminal of the constant current source 68 is connected to the power supply voltage terminal of the power supply voltage VREG . As a result, the NMOS transistors 64 and 66 form a current mirror circuit in a reference side and dependent side relationship, respectively. The current mirror ratio may be any, and is set to, for example, 1:1.

出力トランジスタ58をオフ状態にしてバイパストランジスタ60をオンさせると、負荷IC14の電源電圧端子VPUからプルアップ抵抗30、パワーグッド端子PG、バイパストランジスタ60および基準側のNMOSトランジスタ64を介してグランド電位端子に至る電流経路MP上でモニタ電流Iが流れる。この時、カレントミラー回路の従属側のNMOSトランジスタ66はモニタ電流Iと同じ電流量のドレイン電流Iを流そうとする。しかし、NMOSトランジスタ66のドレイン電流Iは定電流源68の出力電流(基準電流)IBIASによって制限される。この場合、NMOSトランジスタ66は、その電圧-電流特性と定電流源68の電流特性とが交わる点(動作点)で動作する。 When the output transistor 58 is turned off and the bypass transistor 60 is turned on, a monitor current I M flows on a current path MP from the power supply voltage terminal VPU of the load IC 14 through the pull-up resistor 30, the power good terminal PG, the bypass transistor 60, and the reference-side NMOS transistor 64 to the ground potential terminal. At this time, the subordinate-side NMOS transistor 66 of the current mirror circuit attempts to pass a drain current I K of the same amount as the monitor current I M. However, the drain current I K of the NMOS transistor 66 is limited by the output current (reference current) I BIAS of the constant current source 68. In this case, the NMOS transistor 66 operates at a point (operating point) where its voltage-current characteristic intersects with the current characteristic of the constant current source 68.

したがって、図4に示すように、ドレイン電流Iが基準電流IBIASより大きいときは、そのときのNMOSトランジスタ66の電圧-電流特性Aと定電流源68の電流特性Cとの交点ACが動作点となり、NMOSトランジスタ66のドレイン電圧つまり出力ノードN上のモニタ電圧DET-CURはグランド電位寄りに低くなる。しかし、ドレイン電流Iが基準電流IBIASより小さいときは、そのときのNMOSトランジスタ66の電圧-電流特性Bと定電流源68の電流特性Cとの交点BCが動作点となり、モニタ電圧DET-CURは電源電圧VREG寄りに高くなる。なお、モニタ電流Iが流れていない時は、カレントミラー回路の両NMOSトランジスタ64,66はオフしており、モニタ電圧DET-CURは電源電圧VREGに近い値になっている。この実施形態において、定電流源68の基準電流IBIASは、モニタ電流Iに対する電流閾値ITH1に対応している。 4, when the drain current IK is larger than the reference current IBIAS , the intersection AC between the voltage-current characteristic A of the NMOS transistor 66 and the current characteristic C of the constant current source 68 at that time becomes the operating point, and the drain voltage of the NMOS transistor 66, that is, the monitor voltage DET-CUR on the output node NK becomes lower toward the ground potential. However, when the drain current IK is smaller than the reference current IBIAS , the intersection BC between the voltage-current characteristic B of the NMOS transistor 66 and the current characteristic C of the constant current source 68 at that time becomes the operating point, and the monitor voltage DET-CUR becomes higher toward the power supply voltage VREG . Note that when the monitor current IM does not flow, both NMOS transistors 64 and 66 of the current mirror circuit are off, and the monitor voltage DET-CUR is close to the power supply voltage VREG . In this embodiment, the reference current IBIAS of the constant current source 68 corresponds to the current threshold ITH1 for the monitor current IM .

このように、モニタ電流検出部65は、カレントミラー回路を用いる小規模な回路構成により、モニタ電流Iを所定の電流閾値ITH1に照らして適確に検出することができる。

《判別回路》
In this way, the monitor current detection unit 65 can accurately detect the monitor current I M in accordance with the predetermined current threshold I TH1 with a small-scale circuit configuration using a current mirror circuit.

<Discrimination circuit>

判別回路70は、モニタ電流検出部65の出力ノードNに得られるモニタ電圧DET-CURを入力し、これを所定の電圧閾値に照らして二値の論理レベルを有する判別出力TIME-ENに変換する。この判別出力TIME-ENの論理レベルは、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れている時に有意な情報を与える。すなわち、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れている時の判別出力TIME-ENの論理レベル(Hレベル/Lレベル)は、モニタ電流Iと基準電流IBIASとの大小関係つまりモニタ電流Iと電流閾値ITH1との大小関係を示し、ひいてはプルアップ抵抗30の抵抗値R30と抵抗閾値RTH1との大小関係を示す。 The determination circuit 70 inputs the monitor voltage DET-CUR obtained at the output node NK of the monitor current detection unit 65, and converts it into a determination output TIME-EN having a binary logic level in accordance with a predetermined voltage threshold. The logic level of this determination output TIME-EN provides significant information when the monitor current I M flows through the current path MP. In other words, the logic level (H level/L level) of the determination output TIME-EN when the monitor current I M flows through the current path MP indicates the magnitude relationship between the monitor current I M and the reference current I BIAS, that is, the magnitude relationship between the monitor current I M and the current threshold I TH1 , and further indicates the magnitude relationship between the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 and the resistance threshold R TH1 .

図5に示すように、判別回路70は、好適な一構成例として、ヒステリシスインバータ74とインバータ回路76とを縦続接続している。ヒステリシスインバータ74には、モニタ電流検出部65からのモニタ電圧DET-CURが入力される。インバータ回路76の出力は、判別出力TIME-ENとしてロジック回路72に与えられる。 As shown in FIG. 5, in one preferred configuration example, the discrimination circuit 70 has a cascade connection of a hysteresis inverter 74 and an inverter circuit 76. The monitor voltage DET-CUR from the monitor current detection unit 65 is input to the hysteresis inverter 74. The output of the inverter circuit 76 is provided to the logic circuit 72 as a discrimination output TIME-EN.

ヒステリシスインバータ74は、電源電圧VREGの中間値付近に対応する電圧閾値VTHKを有している。電流経路MP上でモニタ電流Iが流れていない時は、モニタ電流検出部65より電源電圧VREGに近いモニタ電圧DET-CURがヒステリシスインバータ74に入力され、ヒステリシスインバータ74はLレベルを出力する。これにより、インバータ回路76の出力(判別出力)TIME-ENがHレベルになっている。 The hysteresis inverter 74 has a voltage threshold VTHK corresponding to the vicinity of the intermediate value of the power supply voltage VREG . When the monitor current I M does not flow on the current path MP, the monitor voltage DET-CUR close to the power supply voltage VREG is input from the monitor current detection unit 65 to the hysteresis inverter 74, and the hysteresis inverter 74 outputs an L level. As a result, the output (discrimination output) TIME-EN of the inverter circuit 76 becomes an H level.

そして、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れる時、それが電流閾値ITH1より大きいときは、モニタ電流検出部65より、たとえば図4の動作点ACに当たるモニタ電圧DET-CURが出力される。そうすると、ヒステリシスインバータ74はHレベルを出力し、インバータ回路76の出力(判別出力)TIME-ENがそれまでのHレベルからLレベルに変わる。 When the monitor current I M flows through the current path MP and is greater than the current threshold I TH1 , the monitor current detector 65 outputs a monitor voltage DET-CUR, which corresponds to the operating point AC in Fig. 4, for example. Then, the hysteresis inverter 74 outputs an H level, and the output (discrimination output) TIME-EN of the inverter circuit 76 changes from the previous H level to an L level.

しかし、モニタ電流Iが電流閾値ITH1より小さいときは、モニタ電流検出部65より、たとえば図4の動作点BCに当たるモニタ電圧DET-CURが出力される。この場合、ヒステリシスインバータ74の出力はLレベルのままであり、インバータ回路76の出力(判別出力)TIME-ENはHレベルのままである。 However, when the monitor current I M is smaller than the current threshold I TH1 , the monitor current detector 65 outputs a monitor voltage DET-CUR, which corresponds to, for example, the operating point BC in Fig. 4. In this case, the output of the hysteresis inverter 74 remains at the L level, and the output (discrimination output) TIME-EN of the inverter circuit 76 remains at the H level.

なお、モニタ電流Iが流れる時に電源電圧VPUが不安定に変動すると、モニタ電流Iの電流量が同様に変動し、ひいてはモニタ電圧DET-CURも同様に変動する。しかし、ヒステリシスインバータ74のヒステリシス特性により、そのような変動分を無視し、誤動作を回避することができる。 If the power supply voltage VPU fluctuates unstably when the monitor current I M flows, the amount of the monitor current I M will fluctuate similarly, and the monitor voltage DET-CUR will also fluctuate similarly. However, due to the hysteresis characteristics of the hysteresis inverter 74, such fluctuations can be ignored, making it possible to avoid malfunction.

このように、判別回路70は、ヒステリシスインバータ74を用いる簡易な構成でありながら、モニタ電流Iと基準電流IBIASとの大小関係ひいてはプルアップ抵抗30の抵抗値R30と抵抗閾値RTH1との大小関係を適確に示す高精度な判別出力TIME-ENを得ることができる。

《ロジック回路》
In this way, the determination circuit 70 has a simple configuration using the hysteresis inverter 74, yet is able to obtain a highly accurate determination output TIME-EN that accurately indicates the magnitude relationship between the monitor current I M and the reference current I BIAS, and further the magnitude relationship between the resistance value R 30 of the pull-up resistor 30 and the resistance threshold value R TH1 .

《Logic Circuit》

図6に示すように、ロジック回路72は、一構成例として、遅延回路80、インバータ回路82、AND回路84、D型フリップフロップ(以下、「DFF」と称する。)86、タイマ回路88、OR回路90およびNAND回路92を有している。 As shown in FIG. 6, the logic circuit 72 includes, as an example configuration, a delay circuit 80, an inverter circuit 82, an AND circuit 84, a D-type flip-flop (hereinafter referred to as "DFF") 86, a timer circuit 88, an OR circuit 90, and a NAND circuit 92.

上記のように、ロジック回路72は、判定回路52より判定出力CMP-FBを入力するとともに、判別回路70より判別出力TIME-ENを入力し、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60に制御信号VG1,VG2を与える。 As described above, the logic circuit 72 receives the determination output CMP-FB from the determination circuit 52 and the determination output TIME-EN from the discrimination circuit 70 , and applies the control signals V G1 , V G2 to the output transistor 58 and the bypass transistor 60 .

より詳しくは、判定回路52からの判定出力CMP-FBは、AND回路84の一方の入力端子に与えられるとともに、遅延回路80の入力端子、DFF86のリセット端子(R)およびNAND回路92の一方の入力端子に与えられる。一方、判別回路70からの判別出力TIME-ENは、DFF86のデータ端子(D)に与えられる。AND回路84の出力は、バイパストランジスタ60のゲートに制御信号VG2として与えられる。NAND回路92の出力は、出力トランジスタ58のゲートに制御信号VG1として与えられる。 More specifically, the decision output CMP-FB from the decision circuit 52 is provided to one input terminal of an AND circuit 84, as well as to an input terminal of the delay circuit 80, a reset terminal (R) of a DFF 86, and one input terminal of a NAND circuit 92. On the other hand, the decision output TIME-EN from the determination circuit 70 is provided to a data terminal (D) of the DFF 86. The output of the AND circuit 84 is provided to the gate of the bypass transistor 60 as a control signal VG2 . The output of the NAND circuit 92 is provided to the gate of the output transistor 58 as a control signal VG1 .

遅延回路80は、たとえば複数個のインバータ回路を縦続接続して構成され、判定出力CMP-FBを一定時間だけ遅延させる。この遅延時間は、電流経路MP上でモニタ電流Iを流す時間つまりモニタ時間Tを規定し、後述するタイマ回路88によって与えられる遅延時間(通常1msec以上)に比して無視できるような極短い時間であり、たとえば10μsec以下に設定される。 The delay circuit 80 is, for example, configured by cascading a plurality of inverter circuits, and delays the determination output CMP-FB by a fixed time. This delay time specifies the time for which the monitor current I M flows through the current path MP, i.e., the monitor time T M , and is an extremely short time that can be ignored compared to the delay time (usually 1 msec or more) given by a timer circuit 88 described later, and is set to, for example, 10 μsec or less.

遅延回路80の出力DEは、インバータ回路82を介してAND回路84の他方の入力端子に与えられるとともに、DFF86のクロック端子(CK)に与えられる。これにより、遅延回路80の出力DEがLレベルからHレベルに変わった時に、つまりモニタ時間Tの終了時に、判別出力TIME-ENの論理レベルがDFF86にラッチされ、それがDFF86の出力(Q)の論理レベルになる。 The output DE of the delay circuit 80 is provided to the other input terminal of the AND circuit 84 via the inverter circuit 82, and is also provided to the clock terminal (CK) of the DFF 86. As a result, when the output DE of the delay circuit 80 changes from the L level to the H level, that is, at the end of the monitor time TM , the logical level of the discrimination output TIME-EN is latched by the DFF 86, and this becomes the logical level of the output (Q) of the DFF 86.

DFF86の出力(Q)はタイマ回路88の入力端子に与えられ、反転出力(Q-)はOR回路90の一方の入力端子に与えられる。タイマ回路88の出力URはOR回路90の他方の入力端子に与えられ、OR回路90の出力QRはNAND回路92の他方の入力端子に与えられる。 The output (Q) of DFF 86 is provided to an input terminal of a timer circuit 88, and the inverted output (Q-) is provided to one input terminal of an OR circuit 90. The output UR of the timer circuit 88 is provided to the other input terminal of the OR circuit 90, and the output QR of the OR circuit 90 is provided to the other input terminal of the NAND circuit 92.

タイマ回路88は、DFF86の出力(Q)がLレベルからHレベルに変わった時に、これに応動して設定時間を計時するようになっている。このタイマ回路88は、カウンタ回路とクロック回路とを含み、クロック回路の発生する一定周波数のクロックパルスをカウンタ回路が計数し、その計数値が設定値に達した時に、出力URがLレベルからHレベルに変わるようになっている。タイマ回路88に設定される計時時間(タイマカウント時間)は、パワーグッド出力VPGをアクティブ(Hレベル)にするタイミングに遅延時間を付加する場合の遅延時間Tを規定し、通常msecのオーダで設定される。 The timer circuit 88 is adapted to measure a set time in response to the output (Q) of the DFF 86 changing from L level to H level. This timer circuit 88 includes a counter circuit and a clock circuit, and the counter circuit counts clock pulses of a constant frequency generated by the clock circuit, and when the count value reaches a set value, the output UR changes from L level to H level. The measurement time (timer count time) set in the timer circuit 88 specifies the delay time Td when a delay time is added to the timing of making the power good output VPG active (H level), and is usually set on the order of msec.

このように、ロジック回路72は、判定回路52からの判定出力CMP-FBと判別回路70からの判別出力TIME-ENとに基づいて、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60に対する制御をロジック的な動作で正確に行うようになっている。特に、パワーグッド出力VPGをアクティブにする際に付加する遅延時間Tは、カウンタ内蔵のタイマ回路88の計時動作(カウント動作)によって生成されるため、誤差が非常に小さい。

《パワーグッド回路全体の作用》
In this way, the logic circuit 72 accurately controls the output transistor 58 and the bypass transistor 60 through logical operations based on the determination output CMP-FB from the determination circuit 52 and the determination output TIME-EN from the discrimination circuit 70. In particular, the delay time Td added when the power-good output VPG is made active is generated by the timekeeping operation (counting operation) of the timer circuit 88 with a built-in counter, and therefore has a very small error.

<<Overall Function of the Power Good Circuit>>

次に、図7Aおよび図7Bのタイミング図を参照してこの実施形態におけるパワーグッド回路50の作用を説明する。 Next, the operation of the power-good circuit 50 in this embodiment will be described with reference to the timing diagrams of Figures 7A and 7B.

図7Aおよび図7Bの例では、監視対象の出力電圧VOUTが時点tで正常範囲(SFB≧VREF2)に入っている。出力電圧VOUTが正常になる直前、各部の状態は次のようになっている。 7A and 7B, the output voltage V OUT to be monitored is within the normal range (S FB ≧V REF2 ) at time t 0. Just before the output voltage V OUT becomes normal, the states of the various parts are as follows.

すなわち、時点tの直前までSFB<VREF2であるから、判定回路52の判定出力CMP-FBはLレベルに保たれている。これにより、ロジック回路72内ではAND回路84の出力(制御信号)VG2がLレベルに保たれている。このため、バイパストランジスタ60はオフしており、電流経路MP上でモニタ電流Iは流れておらず、判別回路70の判別出力TIME-ENはHレベルになっている。また、ロジック回路72内で遅延回路80の出力DEがLレベルに保たれ、インバータ回路82の出力がHレベルに保たれている。DFF86の出力(Q)および反転出力(Q-)はそれぞれLレベルおよびHレベルに保たれており、OR回路90の出力QRはHレベルになっている。しかし、判定出力CMP-FBがLレベルであるから、NAND回路92の出力(制御信号)VG1はHレベルであり、出力トランジスタ58はオンしている。これにより、パワーグッド端子PGはオン状態の出力トランジスタ58を介してグランド電位端子に短絡接続され、パワーグッド出力VPGはグランドレベルに保たれている。 That is, since S FB <V REF2 until just before the time t 0 , the judgment output CMP-FB of the judgment circuit 52 is kept at the L level. As a result, the output (control signal) VG2 of the AND circuit 84 is kept at the L level in the logic circuit 72. Therefore, the bypass transistor 60 is off, the monitor current I M does not flow on the current path MP, and the judgment output TIME-EN of the judgment circuit 70 is at the H level. Also, in the logic circuit 72, the output DE of the delay circuit 80 is kept at the L level, and the output of the inverter circuit 82 is kept at the H level. The output (Q) and the inverted output (Q-) of the DFF 86 are kept at the L level and the H level, respectively, and the output QR of the OR circuit 90 is at the H level. However, since the judgment output CMP-FB is at the L level, the output (control signal) VG1 of the NAND circuit 92 is at the H level, and the output transistor 58 is on. As a result, the power-good terminal PG is short-circuited to the ground potential terminal via the output transistor 58 in the ON state, and the power-good output VPG is maintained at the ground level.

図7Aは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を低目の100kΩ付近(<抵抗閾値RTH1)に選んだ場合である。時点tで判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わると、NAND回路92の出力VG1がHレベルからLレベルに変わり、出力トランジスタ58はそれまでのオン状態からオフ状態に切り替わる。一方、判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わることによって、AND回路84の出力VG2がLレベルからHレベルに変わる。これにより、バイパストランジスタ60がオンし、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れる。 7A shows a case where the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be low, around 100 kΩ (<resistance threshold RTH1 ). When the decision output CMP-FB of the decision circuit 52 changes from L level to H level at time t0 , the output VG1 of the NAND circuit 92 changes from H level to L level, and the output transistor 58 switches from its previous on state to an off state. Meanwhile, as the decision output CMP-FB changes from L level to H level, the output VG2 of the AND circuit 84 changes from L level to H level. This turns on the bypass transistor 60, and a monitor current I M flows through the current path MP.

この時、プルアップ抵抗30の抵抗値R30(約100kΩ)が抵抗閾値RTH1(120~130kΩ)より低いため、モニタ電流Iは基準電流IBIASより大きな電流量で流れ、判別回路70よりLレベルの判別出力TIME-ENが出力される。 At this time, since the resistance value R 30 (about 100 kΩ) of the pull-up resistor 30 is lower than the resistance threshold value R TH1 (120 to 130 kΩ), the monitor current I M flows at an amount greater than the reference current I BIAS , and the discrimination circuit 70 outputs a discrimination output TIME-EN of L level.

なお、モニタ電流Iが流れる時は、電流経路MP上のバイパストランジスタ60、NMOSトランジスタ64で生ずる電圧降下分だけパワーグッド端子PGの電圧つまりパワーグッド出力VPGがグランドレベルより少し高くなるが、明確にLレベルである。 When the monitor current I M flows, the voltage of the power-good terminal PG, i.e., the power-good output V PG , becomes slightly higher than the ground level by the voltage drop caused by the bypass transistor 60 and the NMOS transistor 64 on the current path MP, but is clearly at the L level.

時点tからモニタ時間Tが終了して遅延回路80の出力DEがLレベルからHレベルに変わると(時点t)、AND回路84の出力VG2がHレベルからLレベルに変わる。これにより、バイパストランジスタ60がオフ状態に戻り、モニタ電流Iが流れなくなる。判別回路70の判別出力TIME-ENはLレベルからHレベルに戻る。 When the monitor time T M from time t 0 ends and the output DE of the delay circuit 80 changes from L level to H level (time t 1 ), the output VG2 of the AND circuit 84 changes from H level to L level. This causes the bypass transistor 60 to return to the off state, and the monitor current I M stops flowing. The discrimination output TIME-EN of the discrimination circuit 70 returns from L level to H level.

一方、時点tで、遅延回路80の出力DEのLレベルからHレベルへの変化に応動してDFF86が判別出力TIME-ENの論理レベルを取り込んでラッチする。この場合、判別出力TIME-ENはLレベルであるから、DFF86の出力(Q)および反転出力(Q-)はそれぞれLレベルおよびHレベルのままであり、OR回路90の出力QRはHレベルを保つ。したがって、NAND回路92の出力VG1はLレベルを保ち、出力トランジスタ58はオフ状態のままである。 On the other hand, at time t1 , in response to the change of the output DE of the delay circuit 80 from L level to H level, the DFF 86 takes in and latches the logical level of the discrimination output TIME-EN. In this case, since the discrimination output TIME-EN is at L level, the output (Q) and the inverted output (Q-) of the DFF 86 remain at L level and H level, respectively, and the output QR of the OR circuit 90 remains at H level. Therefore, the output VG1 of the NAND circuit 92 remains at L level, and the output transistor 58 remains in the off state.

こうして、モニタ時間Tが終了した時(時点t)、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、これによってパワーグッド端子PGがプルアップ抵抗30を介して電源電圧VPUの電圧に吊り上げられ、パワーグッド出力VPGがそれまでのLレベルからHレベルに立ち上がる。パワーグッド端子PGにコンデンサが接続されていないので、パワーグッド出力VPGはその電圧波形がなまらずに急峻に立ち上がる。 Thus, when the monitor time T M ends (time t 1 ), both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, whereby the power-good terminal PG is pulled up to the voltage of the power supply voltage V PU via the pull-up resistor 30, and the power-good output V PG rises from the previous L level to the H level. Since no capacitor is connected to the power-good terminal PG, the voltage waveform of the power-good output V PG rises sharply without dulling.

図7Bは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を高めの150kΩ付近に選んだ場合である。この場合も、時点tで判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わると、NAND回路92の出力VG1がHレベルからLレベルに変わる。これによって、出力トランジスタ58はそれまでのオン状態からオフ状態に切り替わる。一方、判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わると、AND回路84の出力VG2がLレベルからHレベルに変わる。これにより、バイパストランジスタ60がオンし、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れる。 7B shows a case where the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is set to a relatively high level, around 150 kΩ. In this case as well, when the decision output CMP-FB of the decision circuit 52 changes from L level to H level at time t0 , the output VG1 of the NAND circuit 92 changes from H level to L level. This causes the output transistor 58 to switch from its previous ON state to an OFF state. On the other hand, when the decision output CMP-FB changes from L level to H level, the output VG2 of the AND circuit 84 changes from L level to H level. This turns on the bypass transistor 60, and the monitor current I M flows through the current path MP.

この場合、プルアップ抵抗30の抵抗値R30(約150kΩ)が抵抗閾値RTH1(120~130kΩ)より高いため、モニタ電流Iは基準電流IBIASより小さい電流量で流れ、判別回路70より判別出力TIME-ENがHレベルで出力される。 In this case, since the resistance value R 30 (about 150 kΩ) of the pull-up resistor 30 is higher than the resistance threshold value R TH1 (120 to 130 kΩ), the monitor current I M flows at an amount smaller than the reference current I BIAS , and the discrimination circuit 70 outputs the discrimination output TIME-EN at an H level.

そして、時点tからモニタ時間Tが経過して遅延回路80の出力DEがLレベルからHレベルに変わると(時点t)、AND回路84の出力VG2がHレベルからLレベルに変わる。これにより、バイパストランジスタ60がオフ状態に戻り、モニタ電流Iが流れなくなる。判別回路70の判別出力TIME-ENはHレベルに保たれる。 Then, when the monitor time T M has elapsed from time t0 and the output DE of the delay circuit 80 changes from L level to H level (time t 1 ), the output VG2 of the AND circuit 84 changes from H level to L level. This causes the bypass transistor 60 to return to the OFF state, and the monitor current I M stops flowing. The discrimination output TIME-EN of the discrimination circuit 70 is maintained at H level.

一方、時点tで、遅延回路80の出力DEのLレベルからHレベルへの変化に応動してDFF86が判別出力TIME-ENの論理レベルを取り込んでラッチする。この場合、判別出力TIME-ENはHレベルであるから、DFF86の出力(Q)がそれまでのLレベルからHレベルに変わり、反転出力(Q-)がHレベルからLレベルに変わる。DFF86の出力(Q)がHレベルになると、これに応動してタイマ回路88が設定遅延時間Tの計時(カウント)を開始する。 On the other hand, at time t1 , in response to the change of the output DE of the delay circuit 80 from L level to H level, the DFF 86 takes in and latches the logical level of the discrimination output TIME-EN. In this case, since the discrimination output TIME-EN is H level, the output (Q) of the DFF 86 changes from the previous L level to H level, and the inverted output (Q-) changes from H level to L level. When the output (Q) of the DFF 86 becomes H level, in response, the timer circuit 88 starts counting the set delay time Td .

もっとも、計時が終了するまでタイマ回路88の出力URはLレベルのままである。したがって、DFF86の反転出力(Q-)がLレベルになったとき(時点t)、OR回路90の出力QRがHレベルからLレベルに変わって、NAND回路の出力VG1がLレベルからHレベルに変わり、出力トランジスタ58がいったんオン状態に戻る。これにより、パワーグッド端子PGはオン状態の出力トランジスタ58を介してグランド電位端子に短絡接続され、パワーグッド出力VPGはグランドレベルに保持される。 However, the output UR of the timer circuit 88 remains at L level until the time count ends. Therefore, when the inverted output (Q-) of the DFF 86 becomes L level (time t1 ), the output QR of the OR circuit 90 changes from H level to L level, the output VG1 of the NAND circuit changes from L level to H level, and the output transistor 58 returns to the ON state. As a result, the power-good terminal PG is short-circuited to the ground potential terminal via the output transistor 58 in the ON state, and the power-good output VPG is held at the ground level.

そして、タイマ回路88が設定遅延時間Tの計時を終了して、その出力URがLレベルからHレベルに変わると(時点t)、OR回路90の出力QRがLレベルからHレベルに変わって、NAND回路の出力VG1がHレベルからLレベルに変わり、出力トランジスタ58がオフ状態になる。 Then, when the timer circuit 88 finishes counting the set delay time Td and its output UR changes from L level to H level (time t2 ), the output QR of the OR circuit 90 changes from L level to H level, the output VG1 of the NAND circuit changes from H level to L level, and the output transistor 58 turns off.

こうして、タイマ回路88が設定遅延時間Tの計時を終了した時(時点t)、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、これによってパワーグッド端子PGがプルアップ抵抗30を介して電源電圧VPUの電圧に吊り上げられ、パワーグッド出力VPGがそれまでのLレベル(グランドレベル)からアクティブなHレベル(VPU)に立ち上がる。パワーグッド端子PGにコンデンサが接続されていないので、遅延時間Tがいくら長くても、たとえば数10msec以上であっても、パワーグッド出力VPGはその電圧波形がなまらずに急峻に立ち上がる。 Thus, when the timer circuit 88 finishes counting the set delay time Td (at time t2 ), both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, whereby the power-good terminal PG is pulled up to the voltage of the power supply voltage VPU via the pull-up resistor 30, and the power-good output VPG rises from the previous L level (ground level) to an active H level ( VPU ). Since no capacitor is connected to the power-good terminal PG, no matter how long the delay time Td is, for example, even if it is several tens of milliseconds or more, the voltage waveform of the power-good output VPG rises sharply without dulling.

このように、この実施形態によれば、上記第1の実施形態と同様の作用効果が得られるのに加えて、制御回路62の各部(モニタ電流検出部65、判別回路70、ロジック回路72)が小規模な構成にして精度が高いという効果も得られる。

[パワーグッド回路に関する実施形態3]
In this manner, according to this embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the first embodiment, the respective parts of the control circuit 62 (the monitor current detection part 65, the discrimination circuit 70, and the logic circuit 72) can be configured on a small scale, resulting in an effect of high accuracy.

[Embodiment 3 regarding power-good circuit]

次に、図8~図10を参照して、第3の実施形態におけるパワーグッド回路50Φについて説明する。この実施形態のパワーグッド回路50Φにおいても、パワーグッド端子PGに接続するプルアップ抵抗30の抵抗値R30を適宜選択することにより、監視対象の出力電圧VOUTが正常であるときにパワーグッド出力VPGをアクティブ(Hレベル)にするタイミングについて、遅延時間の付加の有無を選択ないし設定することができる。 Next, a power-good circuit 50Φ in a third embodiment will be described with reference to Figures 8 to 10. In the power-good circuit 50Φ in this embodiment, by appropriately selecting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 connected to the power-good terminal PG, it is possible to select or set whether or not to add a delay time to the timing at which the power-good output VPG is made active (H level) when the output voltage VOUT to be monitored is normal.

さらに、この実施形態のパワーグッド回路50Φにおいては、遅延時間の付加を選択する場合には、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を最小の抵抗監視値RTH1より高い領域にさらに1つまたは複数の抵抗監視値RTH2,RTH3‥‥を設定することで、異なる複数の遅延時間のいずれか一つを選択することも可能となっている。 Furthermore, in the power-good circuit 50Φ of this embodiment, when selecting to add a delay time, it is possible to select one of a plurality of different delay times by setting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 to a region higher than the minimum resistance monitor value RTH1, and further setting one or more resistance monitor values RTH2 , RTH3 , ....

図8は、異なる3個の遅延時間の中からいずれか一つを選択可能とするパワーグッド回路50Φの好適な一構成例を示す。図9は、図8のロジック回路72Φの構成を示す。図10は、図9のタイマ回路88Φの好適な一構成例を示す。 Figure 8 shows a preferred example of a power-good circuit 50Φ that allows selection of one of three different delay times. Figure 9 shows the configuration of the logic circuit 72Φ in Figure 8. Figure 10 shows a preferred example of a timer circuit 88Φ in Figure 9.

図8のモニタ電流検出部65Φにおいて、基準側のダイオード接続のNMOSトランジスタ64に対して各々のゲートを共通接続した3個の従属側のNMOSトランジスタ66A,66B,66Cが並列に設けられる。これら3個の従属側のNMOSトランジスタ66A,66B,66Cは、それぞれのドレインが出力ノードN,N,Nを介して定電流源68A,68B,68Cの出力端子に接続され、それぞれのソースがグランド電位端子に接続される。定電流源68A,68B,68Cの入力端子は電源電圧VREGの電源電圧端子に接続される。これによって、基準側のダイオード接続のNMOSトランジスタ64を共通にする3個の独立したカレントミラー回路が形成されている。 In the monitor current detection unit 65Φ of Fig. 8, three dependent side NMOS transistors 66A, 66B, 66C are provided in parallel with a reference side diode-connected NMOS transistor 64, each of whose gates is commonly connected. The drains of these three dependent side NMOS transistors 66A, 66B, 66C are connected to output terminals of constant current sources 68A, 68B, 68C via output nodes N A , N B , N C , and the sources of these transistors are connected to a ground potential terminal. The input terminals of the constant current sources 68A, 68B, 68C are connected to the power supply voltage terminal of the power supply voltage VREG . This forms three independent current mirror circuits that share the reference side diode-connected NMOS transistor 64.

定電流源68A,68B,68Cの出力電流(基準電流)IBIAS1,IBIAS2,IBIAS3は、3つの抵抗閾値RTH1,RTH2,RTH3(ただし、RTH1<RTH2<RTH3)にそれぞれ対応し、IBIAS1>IBIAS2>IBIAS3の関係に設定される。 The output currents (reference currents) IBIAS1 , IBIAS2 , and IBIAS3 of constant current sources 68A, 68B, and 68C correspond to three resistance thresholds RTH1 , RTH2 , and RTH3 (where RTH1 < RTH2 < RTH3 ), respectively, and are set to a relationship of IBIAS1 > IBIAS2 > IBIAS3 .

モニタ電流検出部65Φの3個の出力ノードN,N,Nに得られるモニタ電圧DET-CURA,DET-CURB,DET-CURCは,3個の判別回路70A,70B,70Cにそれぞれ入力される。これら3個の判別回路70A,70B,70Cは、図3の判別回路70と同様の構成を有し、モニタ電圧DET-CURA,DET-CURB,DET-CURCを所定の電圧閾値に照らして二値の論理レベルを有する判別出力TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENCにそれぞれ変換して、ロジック回路72#に与える。 The monitor voltages DET-CURA, DET-CURB, and DET-CURC obtained at the three output nodes N A , N B , and N C of the monitor current detection unit 65Φ are input to three discrimination circuits 70A, 70B, and 70C, respectively. These three discrimination circuits 70A, 70B, and 70C have a configuration similar to that of the discrimination circuit 70 in Fig. 3, and convert the monitor voltages DET-CURA, DET-CURB, and DET-CURC into discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB, and TIME-ENC, respectively, having binary logical levels in accordance with predetermined voltage thresholds, and provide them to a logic circuit 72#.

図9のロジック回路72Φにおいて、判別回路70A,70B,70Cからの判別出力TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENCは、OR回路94を介してDFF86のデータ端子(D)に入力されるとともに、タイマ回路88Φに入力される。 In the logic circuit 72Φ in FIG. 9, the discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB, and TIME-ENC from the discrimination circuits 70A, 70B, and 70C are input to the data terminal (D) of the DFF 86 via the OR circuit 94, and are also input to the timer circuit 88Φ.

図10に示すように、タイマ回路88Φは、3個のタイマ96A,96B,96Cを縦続接続している。これら3個のタイマ96A,96B,96Cは、図6のタイマ回路88と同様の構成を有し、独立した計時時間(タイマカウント時間)Td1,Td2,Td3をそれぞれ設定できる。タイマ回路88Φの全体では、[Td1],[Td1+Td2],[Td1+Td2+Td3]の3個の遅延時間が用意されている。 As shown in Fig. 10, the timer circuit 88Φ has three timers 96A, 96B, and 96C connected in cascade. These three timers 96A, 96B, and 96C have the same configuration as the timer circuit 88 in Fig. 6, and can set independent time count times (timer count times) Td1 , Td2 , and Td3 , respectively. The timer circuit 88Φ as a whole provides three delay times: [ Td1 ], [ Td1 + Td2 ], and [ Td1 + Td2 + Td3 ].

第1段のタイマ96Aは、DFF86の出力(Q)がLレベルからHレベルに変わると、これに応動して計時動作(カウント動作)を開始し、設定時間Td1の計時が終了すると、その出力をLレベルからHレベルに変える。そうすると、これに応動して第2段のタイマ96Bが計時動作(カウント動作)を開始し、設定時間Td2の計時が終了すると、その出力をLレベルからHレベルに変える。そうすると、これに応動して第3段のタイマ96Cが計時動作(カウント動作)を開始し、設定時間Td3の計時が終了すると、その出力をLレベルからHレベルに変えるようになっている。 The first stage timer 96A starts a timekeeping operation (counting operation) in response to the output (Q) of the DFF 86 changing from L level to H level, and when the measurement of the set time Td1 ends, changes its output from L level to H level. In response to this, the second stage timer 96B starts a timekeeping operation (counting operation), and when the measurement of the set time Td2 ends, changes its output from L level to H level. In response to this, the third stage timer 96C starts a timekeeping operation (counting operation), and when the measurement of the set time Td3 ends, changes its output from L level to H level.

タイマ96A,96B,96Cの出力は、AND回路98A,98B,98Cの一方の入力端子にそれぞれ入力される。AND回路98A,98B,98Cの他方の入力端子には、判別回路70A,70B,70Cからの判別出力TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENCがそれぞれ入力される。また、AND回路98Aに判定出力TIME-ENBの反転信号とAND回路98Bに判定出力TIME-ENCの反転信号も入力される。AND回路98A,98B,98Cの出力はOR回路100を介してOR回路92(図9)の他方の入力端子に与えられる。 The outputs of the timers 96A, 96B, and 96C are input to one input terminal of each of the AND circuits 98A, 98B, and 98C. The other input terminals of the AND circuits 98A, 98B, and 98C receive the discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB, and TIME-ENC from the discrimination circuits 70A, 70B, and 70C, respectively. The AND circuit 98A also receives an inverted signal of the discrimination output TIME-ENB, and the AND circuit 98B also receives an inverted signal of the discrimination output TIME-ENC. The outputs of the AND circuits 98A, 98B, and 98C are provided to the other input terminal of the OR circuit 92 (Figure 9) via the OR circuit 100.

このパワーグッド回路50Φにおいても、上記のように、監視対象の出力電圧VOUTが正常範囲(VOUT≧VREF2)に入ると、判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わり、これに応動してロジック回路72が出力トランジスタ58をオン状態からオフ状態に切り替えるとともにバイパストランジスタ60をオフ状態からオン状態に切り替える。これによって、電流経路MP上でモニタ電流Iが流れる。このモニタ電流Iの電流量は、プルアップ抵抗30の抵抗値R30に依存する。 In this power-good circuit 50Φ, as described above, when the output voltage V OUT to be monitored falls within the normal range (V OUT ≧V REF2 ), the judgment output CMP-FB of the judgment circuit 52 changes from L level to H level, and in response, the logic circuit 72 switches the output transistor 58 from ON to OFF and the bypass transistor 60 from OFF to ON. This causes the monitor current I M to flow through the current path MP. The amount of this monitor current I M depends on the resistance value R30 of the pull-up resistor 30.

プルアップ抵抗30の抵抗値R30を最小の抵抗閾値RTH1より低い値に選んだ場合(遅延時間を一切付加しない場合)は、I>IBIAS1であり、モニタ電流検出部65Φではモニタ時間T中にモニタ電圧DET-CURA,DET-CURB,DET-CURCのいずれもグランド電位寄りに低くなり、判別回路70A,70B,70Cの判別出力TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENCはいずれもLレベルになる。これにより、図7Aの場合と同様な動作となり、モニタ時間Tが終了した時に、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、パワーグッド出力VPGがLレベルからアクティブなHレベルに立ち上がる。 When the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be lower than the minimum resistance threshold RTH1 (when no delay time is added), I M > I BIAS1 , and in the monitor current detection unit 65Φ, the monitor voltages DET-CURA, DET-CURB, and DET-CURC all become lower toward the ground potential during the monitor time T M in the monitor current detection unit 65Φ, and the discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB, and TIME-ENC of the discrimination circuits 70A, 70B, and 70C all become L level. This results in the same operation as in the case of Fig. 7A, and when the monitor time T M ends, both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, and the power-good output VPG rises from L level to active H level.

プルアップ抵抗30の抵抗値R30をRTH1<R30<RTH2に選んだ場合(最短の遅延時間[Td1]を選んだ場合)は、モニタ時間T中に電流経路MP上を流れるモニタ電流Iは、IBIAS2<I<IBIAS1であり、モニタ電流検出部65Φではモニタ電圧DET-CURAだけが電源電圧VREG寄りに高く、他のモニタ時間DET-CURB,DET-CURCはグランド電位寄りに低くなり、判別回路70Aの判別出力TIME-ENAはHレベル、判別回路70B,70Cの判別出力TIME-ENB,TIME-ENCはLレベルになる。これにより、図7Bの場合と同様の動作となり、モニタ時間Tが終了した時からさらに遅延時間[Td1]が経過した時、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、パワーグッド出力VPGがLレベルからアクティブなHレベルに立ち上がる。 When the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be RTH1 < R30 < RTH2 (when the shortest delay time [ Td1 ] is selected), the monitor current I M flowing through the current path MP during the monitor time T M is I BIAS2 < I M < I BIAS1 , and in the monitor current detection unit 65Φ, only the monitor voltage DET-CURA is high and closer to the power supply voltage VREG , while the other monitor times DET-CURB, DET-CURC are low and closer to ground potential, so that the discrimination output TIME-ENA of the discrimination circuit 70A is at an H level, and the discrimination outputs TIME-ENB, TIME-ENC of the discrimination circuits 70B, 70C are at an L level. This results in the same operation as in FIG. 7B, and when a further delay time [T d1 ] has elapsed since the end of the monitor time T M , both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, and the power-good output V PG rises from the L level to the active H level.

この場合、タイマ回路88Φにおいては、第1段のタイマ96Aが設定時間Td1の計時を終了してHレベルを出力すると、AND回路98Aの出力がHレベルになって、OR回路100の出力もHレベルになる。この後、第2段のタイマ96Bおよび第3段のタイマ96Cがそれぞれ設定時間Td2,Td3の計時を終了してHレベルを出力しても、判別出力TIME-ENB,TIME-ENCがLレベルであるため、AND回路98B,98Cの出力はLレベルのままである。 In this case, in the timer circuit 88Φ, when the first stage timer 96A finishes timing the set time Td1 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98A goes to H level and the output of the OR circuit 100 also goes to H level. Even if the second stage timer 96B and the third stage timer 96C finish timing the set times Td2 and Td3 , respectively, and output an H level, the outputs of the AND circuits 98B and 98C remain at L level because the discrimination outputs TIME-ENB and TIME-ENC are at L level.

次に、プルアップ抵抗30の抵抗値R30をRTH2<R30<RTH3に選んだ場合(中間の遅延時間[Td1+Td2]を選んだ場合)は、IBIAS3<I<IBIAS2であり、モニタ電流検出部65Φではモニタ時間T中にモニタ電圧DET-CURA,DET-CURBは電源電圧VREG寄りに高くモニタ電圧DET-CURCはグランド電位寄りに低くなり、判別回路70Aと判別回路70Bの判別出力TIME-ENA,TIME-ENBはHレベル、判別回路70Cの判別出力TIME-ENCはLレベルになる。これにより、基本的には図7Bの場合と同様の動作となり、モニタ時間Tが終了した時からさらに遅延時間[Td1+Td2]が経過した時、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、パワーグッド出力VPGがLレベル(グランドレベル)からアクティブなHレベル(VPU)に立ち上がる。 Next, if the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be RTH2 < R30 < RTH3 (if the intermediate delay time [ Td1 + Td2 ] is selected), then IBIAS3 < IM < IBIAS2 , and in the monitor current detection unit 65Φ, during the monitor time TM, the monitor voltages DET-CURA, DET-CURB become higher toward the power supply voltage VREG and the monitor voltage DET-CURC becomes lower toward the ground potential, the discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB of discrimination circuits 70A and 70B become H level, and the discrimination output TIME-ENC of discrimination circuit 70C becomes L level. This basically results in the same operation as in the case of FIG. 7B, and when a further delay time [T d1 +T d2 ] has elapsed since the end of the monitor time T M , both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, and the power-good output V PG rises from the L level (ground level) to the active H level (V PU ).

この場合、タイマ回路88Φにおいては、第1段のタイマ96Aが設定時間Td1の計時を終了してHレベルを出力しても、インバータ回路99Aによる判別出力TIME-ENBの反転出力がLレベルであるため、AND回路98Aの出力はLレベルのままである。そして、第2段のタイマ96Bが設定時間Td2の計時を終了してHレベルを出力すると、AND回路98Bの出力がHレベルになって、OR回路100の出力もHレベルになる。 In this case, in the timer circuit 88Φ, even if the first stage timer 96A finishes timing the set time Td1 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98A remains at an L level because the inverted output of the discrimination output TIME-ENB by the inverter circuit 99A is at an L level. Then, when the second stage timer 96B finishes timing the set time Td2 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98B becomes an H level, and the output of the OR circuit 100 also becomes an H level.

最後に、プルアップ抵抗30の抵抗値R30をRTH3<R30に選んだ場合(最長の遅延時間[Td1+Td2+Td1]を選んだ場合)は、I<IBIAS3であり、モニタ電流検出部65Φではモニタ時間T中にモニタ電圧DET-CURA,DET-CURB,DET-CURCのいずれも電源電圧VREG寄りに高くなり、判別回路70Aの判別出力TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENCはいずれもHレベルになる。これにより、基本的には図7Bの場合と同様の動作となり、モニタ時間Tが終了した時からさらに遅延時間[Td1+Td2+Td1]が経過した時に、出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方がオフ状態となり、パワーグッド出力VPGがLレベルからアクティブなHレベルに立ち上がる。 Finally, when the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be RTH3 < R30 (when the longest delay time [ Td1 + Td2 + Td1 ] is selected), I M < IBIAS3 , and in the monitor current detection unit 65Φ, the monitor voltages DET-CURA, DET-CURB, and DET-CURC all become higher toward the power supply voltage VREG during the monitor time T M in the monitor current detection unit 65Φ, and the discrimination outputs TIME-ENA, TIME-ENB, and TIME-ENC of the discrimination circuit 70A all become H level. This basically results in the same operation as in the case of Fig. 7B, and when a further delay time [ Td1 + Td2 + Td1 ] has elapsed since the end of the monitor time T M , both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 are turned off, and the power-good output V PG rises from L level to active H level.

この場合、タイマ回路88Φにおいては、第1段のタイマ96Aが設定時間Td1の計時を終了してHレベルを出力しても、インバータ回路99Aによる判別出力TIME-ENBの反転出力がLレベルであるため、AND回路98Aの出力はLレベルのままである。そして、第2段のタイマ96Bが設定時間Td2の計時を終了してHレベルを出力しても、インバータ回路99Bによる判別出力TIME-ENCの反転出力がLレベルであるため、AND回路98Bの出力はLレベルのままである。そして、第3段のタイマ96Cが設定時間Td3の計時を終了してHレベルを出力すると、AND回路98Cの出力がHレベルになって、OR回路100の出力もHレベルになる。 In this case, in the timer circuit 88Φ, even if the first stage timer 96A finishes timing the set time Td1 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98A remains at the L level because the inverted output of the discrimination output TIME-ENB by the inverter circuit 99A is at the L level. And even if the second stage timer 96B finishes timing the set time Td2 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98B remains at the L level because the inverted output of the discrimination output TIME-ENC by the inverter circuit 99B is at the L level. And when the third stage timer 96C finishes timing the set time Td3 and outputs an H level, the output of the AND circuit 98C becomes the H level, and the output of the OR circuit 100 also becomes the H level.

このように、この実施形態によれば、上記第2の実施形態と同様の作用効果が得られるのに加えて、パワーグッド出力VPGをアクティブにする際に付加する遅延時間について、内蔵のタイマ回路に設定された複数個の遅延時間の中から所望の一つをプルアップ抵抗30の抵抗値R30に選定によって任意に選択することができる。これにより、たとえば、複数個の電源ICの出力電圧を一定の時間差で順次立ち上げる場合、それら複数個の電源ICより電力の供給をそれぞれ受ける複数個の負荷ICの動作開始を略同時にするために、各電源ICのパワーグッド回路がパワーグッド出力をアクティブ(Hレベル)にするタイミングに上記時間差を設けるような電子回路システムにも好適に適合することができる。

[他の実施形態又は変形例]
In this manner, according to this embodiment, in addition to obtaining the same effects as those of the second embodiment, the delay time added when the power-good output VPG is made active can be arbitrarily selected from a plurality of delay times set in the built-in timer circuit by selecting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30. As a result, when the output voltages of a plurality of power supply ICs are sequentially raised with a certain time difference, for example, the power-good circuit of each power supply IC can be suitably adapted to an electronic circuit system in which the above-mentioned time difference is set in the timing of making the power-good output active (H level) so that the operation start of a plurality of load ICs receiving power from the plurality of power supply ICs is approximately simultaneous.

[Other embodiments or modifications]

以上、本発明の幾つかの好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。 Although several preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Those skilled in the art can make various modifications and changes to specific embodiments without departing from the technical concept and scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態は、電源IC12に内蔵されるパワーグッド回路50,50Φに係るものであった。しかしながら、本発明は、電源IC12から独立しているパワーグッド回路にも適用可能である。 For example, the above-described embodiment relates to the power-good circuits 50, 50Φ built into the power supply IC 12. However, the present invention is also applicable to a power-good circuit that is independent of the power supply IC 12.

たとえば、図11に示す電子回路システムは、各々が独立した半導体回路装置またはICとして提供されるDC/DCコンバータ102、LDO(低ドロップリニアレギュレータ)104,106、負荷IC108,110およびパワーグッド回路50#を含んで構成されている。 For example, the electronic circuit system shown in FIG. 11 includes a DC/DC converter 102, LDOs (low drop linear regulators) 104 and 106, load ICs 108 and 110, and a power good circuit 50#, each of which is provided as an independent semiconductor circuit device or IC.

DC/DCコンバータ102は、直流の入力電圧VINを直流の電圧VOUT-Mainに変換し、変換した直流電圧VOUT-Mainを第1および第2のLDO(低ドロップリニアレギュレータ)104,106に供給する。両LDO104,106は、入力した直流電圧VOUT-Mainを直流の電圧VOUT1およびVOUT2にそれぞれ変換する。第1のLDO104の出力電圧VOUT1は第1の負荷IC108に供給され、第2のLDO106の出力電圧VOUT2は第2の負荷IC110に供給される。 The DC/DC converter 102 converts a DC input voltage V IN to a DC voltage V OUT-Main , and supplies the converted DC voltage V OUT-Main to a first and a second LDO (low drop linear regulator) 104, 106. Both LDOs 104, 106 convert the input DC voltage V OUT-Main to DC voltages V OUT1 and V OUT2 , respectively. The output voltage V OUT1 of the first LDO 104 is supplied to a first load IC 108, and the output voltage V OUT2 of the second LDO 106 is supplied to a second load IC 110.

DC/DCコンバータ102の出力端子は、抵抗30#を介して第2のLDO106のイネーブル端子(EN)にも接続されている。抵抗30#はプルアップ抵抗として機能し、したがってDC/DCコンバータ102の出力端子はプルアップ用の電源電圧端子として機能する。 The output terminal of the DC/DC converter 102 is also connected to the enable terminal (EN) of the second LDO 106 via resistor 30#. Resistor 30# functions as a pull-up resistor, and therefore the output terminal of the DC/DC converter 102 functions as a power supply voltage terminal for pull-up.

第1のLDO104の出力端子とグランド電位端子との間には、平滑コンデンサ112と抵抗114,116からなる電圧検出回路118とが並列に接続される。電圧検出回路118の出力ノードNは、LDO104のフィードバック端子FBおよびパワーグッド回路50#のフィードバック端子FBに接続される。 A voltage detection circuit 118 including a smoothing capacitor 112 and resistors 114 and 116 is connected in parallel between the output terminal of the first LDO 104 and the ground potential terminal. An output node NM of the voltage detection circuit 118 is connected to a feedback terminal FB of the LDO 104 and a feedback terminal FB of the power-good circuit 50#.

パワーグッド回路50#は、電圧検出回路118を介して第1のLDO104の出力端子に接続され、第1のLDO104の出力電圧VOUT1を監視して、その出力電圧VOUT1が正常か否かを二値の論理レベルで示すパワーグッド出力VPGをパワーグッド端子PGより第2のLDO(第2の半導体回路装置)106に与える。上記のように、パワーグッド端子PGは、第2のLDO106のイネーブル端子ENに接続されるとともに、プルアップ抵抗30#を介してDC/DCコンバータ102の出力端子(電源電圧端子)に接続されている。 The power-good circuit 50# is connected to the output terminal of the first LDO 104 via a voltage detection circuit 118, monitors the output voltage VOUT1 of the first LDO 104, and provides a power-good output VPG indicating whether the output voltage VOUT1 is normal or not at a binary logical level from a power-good terminal PG to the second LDO (second semiconductor circuit device) 106. As described above, the power-good terminal PG is connected to the enable terminal EN of the second LDO 106, and is also connected to the output terminal (power supply voltage terminal) of the DC/DC converter 102 via a pull-up resistor 30#.

パワーグッド回路50#は、上記第1の実施形態におけるパワーグッド回路50と同様の回路構成および機能を有するものであってよい。したがって、第1のLDO104の出力電圧VOUT1が正常範囲に入った時に、パワーグッド出力VPGが、プルアップ抵抗30#の抵抗値R30#の大きさに応じて、即時にLレベルからアクティブなHレベルになり、あるいは設定遅延時間Tが経過してからアクティブなHレベルに変わる。パワーグッド出力VPGがアクティブなHレベルになると、これに応動して第2のLDO106がイネーブル状態になって動作し、その出力電圧VOUT2を負荷IC110に供給する。この実施形態のパワーグッド回路50#ないし電子回路システムにおいても、上記第1の実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、遅延時間の付与の有無を設定する機能を付けるうえでパッケージ端子の増設を不要とする本発明の効果は、端子数が極少ないパワーグッド回路50#のICパッケージで得られるため、より大なる利点となる。 The power-good circuit 50# may have the same circuit configuration and function as the power-good circuit 50 in the first embodiment. Therefore, when the output voltage VOUT1 of the first LDO 104 enters the normal range, the power-good output VPG immediately changes from the L level to the active H level, or changes to the active H level after the set delay time TD has elapsed, depending on the resistance value R30# of the pull-up resistor 30# . When the power-good output VPG becomes the active H level, the second LDO 106 is enabled in response to this and operates, supplying its output voltage VOUT2 to the load IC 110. The power-good circuit 50# and the electronic circuit system of this embodiment also provide the same effects as those of the first embodiment. Furthermore, the effect of the present invention, which does not require the addition of package terminals to add a function for setting whether or not to apply a delay time, is even more advantageous because it can be obtained with the IC package of the power-good circuit 50#, which has an extremely small number of terminals.

なお、この実施形態のように、パワーグッド回路50#の監視対象の出力電圧VOUT1が供給される半導体回路装置(負荷IC108)と、パワーグッド回路50#よりパワーグッド出力VPGを与えられる半導体回路装置(第2のLDO106)とが異なっていてもよい。 As in this embodiment, the semiconductor circuit device (load IC 108) to which the output voltage VOUT1 to be monitored by the power-good circuit 50# is supplied and the semiconductor circuit device (second LDO 106) to which the power-good output VPG is given from the power-good circuit 50# may be different.

図示省略するが、この実施形態の電子回路システムにおいて、上記第2の実施形態によるパワーグッド回路50Φを適用することも可能である。また、パワーグッド端子PGに接続する電源電圧として、DC/DCコンバータ102の出力電圧以外の電圧たとえば第1のLDO104の出力電圧VOUT1または内部電圧を用いることも可能である。 Although not shown in the figure, the power-good circuit 50Φ according to the second embodiment can also be applied to the electronic circuit system of this embodiment. In addition, as the power supply voltage to be connected to the power-good terminal PG, a voltage other than the output voltage of the DC/DC converter 102, for example, the output voltage VOUT1 or an internal voltage of the first LDO 104, can also be used.

上記実施形態のパワーグッド回路50(50Φ)では、パワーグッド端子PGとグランド電位端子との間に出力回路を構成する出力トランジスタ58と並列に出力電流検出回路を構成するバイパストランジスタ60が設けられる。そして、制御回路62(62Φ)は、判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルであるとき(監視対象の出力電圧VOUTが正常でないことを示しているとき)は出力トランジスタ58をオン状態に保ち、判定回路の判定出力CMP-FBがHレベルであるとき(出力電圧が正常であることを示しているとき)は、所定のモニタ時間Tだけ出力トランジスタ58をオフにするとともにバイパストランジスタ60をオンにして、プルアップ抵抗30およびバイパストランジスタ60を流れるモニタ電流Iが1つまたは複数の各電流閾値ITHnより大きいか否かを判別回路70(70A,70B,70C)に判別させ、その判別出力TIME-EN(TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENC)に基づいてロジック回路72(72Φ)に出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方をオフ状態にするタイミングを選択させるようにした。 In the power-good circuit 50 (50Φ) of the above embodiment, a bypass transistor 60 constituting an output current detection circuit is provided in parallel with an output transistor 58 constituting an output circuit between the power-good terminal PG and the ground potential terminal. The control circuit 62 (62Φ) keeps the output transistor 58 on when the determination output CMP-FB of the determination circuit 52 is at L level (indicating that the output voltage VOUT to be monitored is not normal), and turns off the output transistor 58 and turns on the bypass transistor 60 for a predetermined monitor time T M when the determination output CMP-FB of the determination circuit 52 is at H level (indicating that the output voltage is normal), causing the discrimination circuit 70 (70A, 70B, 70C) to determine whether the monitor current I M flowing through the pull-up resistor 30 and the bypass transistor 60 is larger than one or more current threshold values I THn , and causes the logic circuit 72 (72Φ) to select the timing for turning off both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 based on the discrimination output TIME-EN (TIME-ENA, TIME-ENB, TIME-ENC).

本発明の別の実施形態におけるパワーグッド回路として、判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルであるときは出力トランジスタ58をオフ状態に保ち、判定回路の判定出力CMP-FBがHレベルであるときは、所定のモニタ時間Tだけ出力トランジスタ58のオフ状態を維持したままバイパストランジスタ60をオンにして、プルアップ抵抗30およびバイパストランジスタ60を流れるモニタ電流Iが1つまたは複数の各電流閾値ITHnより大きいか否かを判別回路70(70A,70B,70C)に判別させ、その判別出力TIME-EN(TIME-ENA,TIME-ENB,TIME-ENC)に基づいてロジック回路72(72Φ)に出力トランジスタ58をオン状態にするとともにバイパストランジスタ60をオフ状態にするタイミングを選択させることも可能である。 As a power-good circuit in another embodiment of the present invention, when the determination output CMP-FB of the determination circuit 52 is at an L level, the output transistor 58 is kept in an OFF state, and when the determination output CMP-FB of the determination circuit is at an H level, the bypass transistor 60 is turned on while maintaining the output transistor 58 in an OFF state for a predetermined monitor time T M , so that the determination circuit 70 (70A, 70B, 70C) determines whether the monitor current I M flowing through the pull-up resistor 30 and the bypass transistor 60 is greater than one or more current threshold values I THn , and based on the determination output TIME-EN (TIME-ENA, TIME-ENB, TIME-ENC), the logic circuit 72 (72Φ) can select the timing for turning on the output transistor 58 and turning off the bypass transistor 60.

更に別の実施形態として、たとえば図12に示すパワーグッド回路50θのように、1個の出力トランジスタ59に出力トランジスタ58とバイパストランジスタ60とを兼用させる構成も可能である。 As yet another embodiment, it is possible to configure a single output transistor 59 to function as both the output transistor 58 and the bypass transistor 60, as in the power-good circuit 50θ shown in FIG. 12.

このパワーグッド回路50θにおいて、出力トランジスタ59(第3のトランジスタ)はNMOSトランジスタからなり、ドレインがパワーグッド端子PGに接続され、ソースがモニタ電流検出部65のNMOSトランジスタ64のドレインに接続され、ゲートに与えられるロジック回路72θからの制御信号Vにしたがってオンまたはオフする出力回路と出力電流検出回路を兼ねるトランジスタである。モニタ電流検出部65、判別回路70および判定回路52は上記第2の実施形態(図3)のものと同じであってよい。 In this power-good circuit 50θ, the output transistor 59 (third transistor) is an NMOS transistor, the drain of which is connected to the power-good terminal PG, the source of which is connected to the drain of the NMOS transistor 64 of the monitor current detection section 65, and which serves as both an output circuit and an output current detection circuit that is turned on or off according to a control signal VG given to the gate from a logic circuit 72θ. The monitor current detection section 65, the determination circuit 70, and the decision circuit 52 may be the same as those in the second embodiment (FIG. 3).

ロジック回路72θは、判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルであるときは出力トランジスタ59をオン状態に保ち、判定出力CMP-FBがHレベルであるときは、判別回路70からの判別出力TIME-ENに基づいて出力トランジスタ59をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングを選択する。 The logic circuit 72θ keeps the output transistor 59 on when the judgment output CMP-FB of the judgment circuit 52 is at L level, and when the judgment output CMP-FB is at H level, it selects the timing to switch the output transistor 59 from the on state to the off state based on the judgment output TIME-EN from the discrimination circuit 70.

ロジック回路72θは、上記第2の実施形態と同様に、判定出力CMP-FBがHレベルになった直後に所定のモニタ時間Tを経て判別出力TIME-ENを取り込む(読み取る)ことができる。あるいは、ロジック回路72θは、判定出力CMP-FBがHレベルになったときまたはそれ以前に判別出力TIME-ENを取り込む(読み取る)ことも可能であり、その場合はモニタ時間Tを設ける必要がない。 As in the second embodiment, the logic circuit 72θ can capture (read) the discrimination output TIME-EN after a predetermined monitor time T M has elapsed immediately after the decision output CMP-FB goes to the H level. Alternatively, the logic circuit 72θ can capture (read) the discrimination output TIME-EN when or before the decision output CMP-FB goes to the H level, in which case there is no need to provide a monitor time T M.

図13に、モニタ時間Tを設けないロジック回路72θの一構成例を示す。判別回路70からの判別出力TIME-ENは、DFF86のクロック端子(CK)・リセット端子RおよびNAND回路92の一方の入力端子に与えられるとともに、インバータ回路93を介してOR回路95の一方の入力端子に与えられる。NAND回路92の他方の入力端子にはOR回路90の出力が与えられる。NAND回路92の出力は、OR回路95の他方の入力端子に与えられる。OR回路95の出力は、出力トランジスタ59のゲートに制御信号Vとして与えられる。 13 shows an example of the configuration of a logic circuit 72θ in which a monitor time T M is not provided. The discrimination output TIME-EN from the discrimination circuit 70 is given to the clock terminal (CK) and reset terminal R of the DFF 86 and one input terminal of a NAND circuit 92, and is also given to one input terminal of an OR circuit 95 via an inverter circuit 93. The output of the OR circuit 90 is given to the other input terminal of the NAND circuit 92. The output of the NAND circuit 92 is given to the other input terminal of the OR circuit 95. The output of the OR circuit 95 is given to the gate of the output transistor 59 as a control signal VG .

図14Aおよび図14Bに、このパワーグッド回路50θ(図12、図13)における作用を示す。図14Aは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より低い値に選んだ場合である。図14Bは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より高い値に選んだ場合である。 14A and 14B show the operation of the power-good circuit 50θ (FIGS. 12 and 13). Fig. 14A shows the case where the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be lower than the resistance threshold value RTH1 . Fig. 14B shows the case where the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be higher than the resistance threshold value RTH1 .

この例では、監視対象の出力電圧VOUTが時点tで正常範囲(SFB≧VREF2)に入っている。出力電圧VOUTが正常範囲に入る前は、SFB<VREF2であるから、判定回路52の判定出力CMP-FBはLレベルに保たれている。これにより、ロジック回路72θ内では、インバータ回路93の出力XRがHレベルであり、OR回路95の出力(制御信号)VがHレベルに保たれている。このため、出力トランジスタ59はオンしており、電流経路MP上で電流Iが流れ、判別回路70の判別出力TIME-ENは有意の論理レベルになっている。すなわち、R30<RTH1の場合(図14A)は判別出力TIME-ENがLレベルであり、R30>RTH1の場合(図14B)は判別出力TIME-ENがHレベルである。DFF86は、判定出力CMP-FBが前回HレベルからLレベルに変わった時にリセットされており、出力(Q)および反転出力(Q-)がそれぞれLレベルおよびHレベルになっている。これにより、OR回路90の出力QRはHレベルであり、NAND回路92の出力WRはHレベルである。 In this example, the output voltage V OUT to be monitored is in the normal range (S FB ≧V REF2 ) at time t 0 . Before the output voltage V OUT enters the normal range, S FB <V REF2 , so the judgment output CMP-FB of the judgment circuit 52 is kept at the L level. As a result, in the logic circuit 72θ, the output XR of the inverter circuit 93 is at the H level, and the output (control signal) VG of the OR circuit 95 is kept at the H level. For this reason, the output transistor 59 is on, the current I M flows through the current path MP, and the judgment output TIME-EN of the judgment circuit 70 is at a significant logical level. That is, when R 30 <R TH1 ( FIG. 14A ), the judgment output TIME-EN is at the L level, and when R 30 >R TH1 ( FIG. 14B ), the judgment output TIME-EN is at the H level. The DFF 86 was reset when the judgment output CMP-FB changed from H level to L level last time, and the output (Q) and the inverted output (Q-) are at L level and H level, respectively. As a result, the output QR of the OR circuit 90 is at H level, and the output WR of the NAND circuit 92 is at H level.

時点tで判定回路52の判定出力CMP-FBがLレベルからHレベルに変わると、インバータ回路93の出力XRがHレベルからLレベルに変わる。これと同時に、DFF86が判別出力TIME-ENの論理レベルを取り込む。R30<RTH1の場合(図14A)は、判別出力TIME-ENがLレベルであるから、DFF86の出力(Q)および反転出力(Q-)はそれぞれLレベルおよびHレベルのままであり、OR回路90の出力QRはHレベルを保つ。これにより、NAND回路92の出力WRがHレベルからLレベルに変わり、OR回路95の出力(制御信号)VがそれまでのHレベルからLレベルに変わり、出力トランジスタ59がそれまでのオン状態からオフ状態に変わる。そうすると、パワーグッド端子PGがプルアップ抵抗30を介して電源電圧VPUの電圧に吊り上げられ、パワーグッド出力VPGがそれまでのLレベルからHレベルに立ち上がる。パワーグッド端子PGにコンデンサが接続されていないので、パワーグッド出力VPGはその電圧波形がなまらずに急峻に立ち上がる。 When the decision output CMP-FB of the decision circuit 52 changes from L level to H level at time t0 , the output XR of the inverter circuit 93 changes from H level to L level. At the same time, the DFF 86 takes in the logic level of the decision output TIME-EN. In the case of R30 < RTH1 (FIG. 14A), the decision output TIME-EN is at L level, so the output (Q) and the inverted output (Q-) of the DFF 86 remain at L level and H level, respectively, and the output QR of the OR circuit 90 maintains H level. As a result, the output WR of the NAND circuit 92 changes from H level to L level, the output (control signal) VG of the OR circuit 95 changes from H level to L level, and the output transistor 59 changes from ON state to OFF state. Then, the power-good terminal PG is pulled up to the voltage of the power supply voltage VPU via the pull-up resistor 30, and the power-good output VPG rises from L level to H level. Since no capacitor is connected to the power-good terminal PG, the power-good output VPG rises sharply without its voltage waveform becoming dull.

30>RTH1の場合(図14B)は、DFF86が判別出力TIME-ENの論理レベル(Hレベル)を取り込むと(時点t)、DFF86の出力(Q)および反転出力(Q-)がそれぞれHレベルおよびLレベルに変わる。DFF86の出力(Q)がHレベルになると、これに応動してタイマ回路88が設定遅延時間Tの計時(カウント)を開始する。そして、タイマ回路88が設定遅延時間Tの計時を終了して、その出力URがLレベルからHレベルに変わると(時点t)、OR回路90の出力QRがLレベルからHレベルに変わって、NAND回路92の出力WRがHレベルからLレベルに変わる。このタイミングで、OR回路95の出力(制御信号)VがHレベルからLレベルに変わり、出力トランジスタ59がオン状態からオフ状態に変わる。そうすると、パワーグッド端子PGがプルアップ抵抗30を介して電源電圧VPUの電圧に吊り上げられ、パワーグッド出力VPGがそれまでのLレベル(グランドレベル)からアクティブなHレベル(VPU)に立ち上がる。パワーグッド端子PGにコンデンサが接続されていないので、遅延時間Tがいくら長くても、たとえば数10msec以上であっても、パワーグッド出力VPGはその電圧波形がなまらずに急峻に立ち上がる。 In the case of R30 > RTH1 (FIG. 14B), when the DFF86 takes in the logic level (H level) of the discrimination output TIME-EN (time t0 ), the output (Q) and inverted output (Q-) of the DFF86 change to H level and L level, respectively. When the output (Q) of the DFF86 becomes H level, the timer circuit 88 starts counting the set delay time Td in response. Then, when the timer circuit 88 finishes counting the set delay time Td and its output UR changes from L level to H level (time t2 ), the output QR of the OR circuit 90 changes from L level to H level, and the output WR of the NAND circuit 92 changes from H level to L level. At this timing, the output (control signal) VG of the OR circuit 95 changes from H level to L level, and the output transistor 59 changes from ON state to OFF state. Then, the power-good terminal PG is pulled up to the voltage of the power supply voltage VPU via the pull-up resistor 30, and the power-good output VPG rises from the previous L level (ground level) to an active H level ( VPU ). Since no capacitor is connected to the power-good terminal PG, the voltage waveform of the power-good output VPG rises sharply without dulling, no matter how long the delay time Td is, for example, even if it is more than several tens of msec.

この実施形態のパワーグッド回路50θ(図12)は、上記第2の実施形態のパワーグッド回路50(図3)を変形させたものである。上記第3の実施形態のパワーグッド回路50Φ(図8)についても、同様の変形により、パワーグッド回路50θに相当するものを得ることができる。 The power-good circuit 50θ (FIG. 12) of this embodiment is a modification of the power-good circuit 50 (FIG. 3) of the second embodiment. The power-good circuit 50Φ (FIG. 8) of the third embodiment can also be modified in the same way to obtain a circuit equivalent to the power-good circuit 50θ.

本発明によれば、監視対象の出力電圧VOUTが正常であるときにパワーグッド出力VPGをアクティブなHレベルに立ち上げるタイミングについて、遅延時間を付加しない即時応答機能もしくは一定の遅延時間を付加するディレイ機能のどちらかを選ぶ設定をプルアップ抵抗30の抵抗値R30の選択によって行うことができる。上記第2の実施形態において、遅延時間を付加しない即時応答機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より低い値に選び、遅延時間を付加するディレイ機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より高い値に選ぶこととする決まり事は一例である。逆ロジックの決まり事も可能である。 According to the present invention, when the output voltage VOUT of the monitor target is normal, the timing for raising the power-good output VPG to an active H level can be set to either an immediate response function that does not add a delay time or a delay function that adds a certain delay time by selecting the resistance value R30 of the pull-up resistor 30. In the above second embodiment, when the immediate response function that does not add a delay time is selected, the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be lower than the resistance threshold value RTH1 , and when the delay function that adds a delay time is selected, the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be higher than the resistance threshold value RTH1 . This rule is just an example. A rule of reverse logic is also possible.

すなわち、即時応答機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より高い値に選び、遅延時間を付加するディレイ機能を選択するときは、プルアップ抵抗30の抵抗値R30を抵抗閾値RTH1より低い値に選ぶこととする決まり事も可能である。この場合、制御回路50は、モニタ電流Iが電流閾値ITH1より小さいとき(R30>RTH1の場合)は、モニタ時間Tの終了後直ちに出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方をオフ状態にし、モニタ電流Iが電流閾値ITH1より大きいとき(R30<RTH1の場合)は、モニタ時間Tの終了後所定の遅延時間Tが経過してから出力トランジスタ58およびバイパストランジスタ60の双方をオフ状態にする。上記第2の実施形態に限らず、他の上記実施形態においても、プルアップ抵抗30の抵抗値R30の選択に関する決まり事のロジックを逆にすることができる。 That is, when the immediate response function is selected, the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be higher than the resistance threshold value RTH1 , and when the delay function for adding a delay time is selected, the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 is selected to be lower than the resistance threshold value RTH1 . In this case, when the monitor current I3M is smaller than the current threshold value I3M (when R30 > RTH1 ), the control circuit 50 turns off both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 immediately after the end of the monitor time T3M , and when the monitor current I3M is larger than the current threshold value I3M (when R30 < RTH1 ), the control circuit 50 turns off both the output transistor 58 and the bypass transistor 60 after a predetermined delay time Td has elapsed after the end of the monitor time T3M . Not only in the second embodiment, but also in the other embodiments, the logic of the rule regarding the selection of the resistance value R30 of the pull-up resistor 30 can be reversed.

一般に、パワーグッド回路は、所与の半導体回路装置の任意の出力電圧を監視対象とし、その出力電圧の状態を二値の論理レベルで示す出力電圧監視回路の一種として提供されている。本発明は、パワーグッド回路に限定されず、監視対象の出力電圧の状態を二値の論理レベルで示す電圧監視出力を所与の半導体回路装置に与える他の出力電圧監視回路にも適用可能である。さらに、本発明は、電源ICに内蔵または接続されるパワーグッド回路または出力電圧監視回路に限定されず、電源IC以外の半導体回路装置に内蔵または接続されるパワーグッド回路または出力電圧監視回路にも適用可能である。 In general, a power good circuit is provided as a type of output voltage monitoring circuit that monitors an arbitrary output voltage of a given semiconductor circuit device and indicates the state of the output voltage with a binary logic level. The present invention is not limited to power good circuits, but is also applicable to other output voltage monitoring circuits that provide a voltage monitoring output that indicates the state of the output voltage to be monitored with a binary logic level to a given semiconductor circuit device. Furthermore, the present invention is not limited to power good circuits or output voltage monitoring circuits built into or connected to a power supply IC, but is also applicable to power good circuits or output voltage monitoring circuits built into or connected to a semiconductor circuit device other than a power supply IC.

本発明のパワーグッド回路または出力電圧監視回路における判定回路は、監視対象の出力電圧が正常であるか否かを判定するために複数(たとえば下限および上限)の基準電圧を用いてもよい。 The determination circuit in the power good circuit or output voltage monitoring circuit of the present invention may use multiple reference voltages (e.g., lower and upper limits) to determine whether the output voltage being monitored is normal or not.

12 電源IC
14 負荷IC
16 スイッチング電源
28 電圧検出回路
30,30# プルアップ抵抗
50,50Φ,50#,50θ パワーグッド回路
52 判定回路
58,59 出力トランジスタ
60 バイパストランジスタ
62,62Φ,62θ 制御回路
64,66 NMOSトランジスタ
65 モニタ電流検出部
68,68A,68B,68C 定電流源
70,70A,70B,70C 判別回路
72,72Φ,72θ ロジック回路
74 ヒステリシスインバータ
80 遅延回路
86 D型フリップフロップ(DFF)
88,88Φ タイマ回路
102 DC/DCコンバータ
104,106 LDO(低ドロップリニアレギュレータ)
PG パワーグッド端子
108,110 負荷IC
12 Power supply IC
14 Load IC
16 Switching power supply 28 Voltage detection circuit 30, 30# Pull-up resistor 50, 50Φ, 50#, 50θ Power good circuit 52 Determination circuit 58, 59 Output transistor 60 Bypass transistor 62, 62Φ, 62θ Control circuit 64, 66 NMOS transistor 65 Monitor current detection unit 68, 68A, 68B, 68C Constant current source 70, 70A, 70B, 70C Discrimination circuit 72, 72Φ, 72θ Logic circuit 74 Hysteresis inverter 80 Delay circuit 86 D-type flip-flop (DFF)
88, 88Φ Timer circuit 102 DC/DC converter 104, 106 LDO (low drop linear regulator)
PG Power Good terminal 108, 110 Load IC

Claims (9)

出力電圧を監視して、前記出力電圧が正常か否かを二値の論理レベルで示すパワーグッド信号を出力するパワーグッド回路であって、
前記パワーグッド信号をパワーグッドノードから出力する出力回路と、
前記パワーグッドノードに流れる電流を検出する出力電流検出回路と、
所定の基準電圧を参照して前記出力電圧が正常であるか否かを判定する判定回路と、
前記判定回路の判定出力と前記出力電流検出回路の出力に応じて前記出力回路を第1の状態または第2の状態に制御する制御回路と、
を有し、
前記制御回路は、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常でないことを示しているときは前記出力回路を第1の状態に保ち、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常であることを示しているときは、所定のモニタ時間だけ前記出力電流検出回路をオン状態にして、前記出力電流検出回路を流れるモニタ電流が1つまたは複数の各電流閾値より大きいか否かを判別し、その判別結果に基づいて前記出力回路を第2の状態にするタイミングを選択するパワーグッド回路。
A power-good circuit that monitors an output voltage and outputs a power-good signal that indicates whether the output voltage is normal or not with a binary logic level,
an output circuit that outputs the power-good signal from a power-good node;
an output current detection circuit for detecting a current flowing through the power good node;
a determination circuit that determines whether the output voltage is normal by referring to a predetermined reference voltage;
a control circuit for controlling the output circuit to a first state or a second state in response to a determination output of the determination circuit and an output of the output current detection circuit;
having
The control circuit includes:
maintain the output circuit in a first state when the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is not normal;
a power-good circuit which, when the judgment output of the judgment circuit indicates that the output voltage is normal, turns on the output current detection circuit for a predetermined monitor time, judges whether or not a monitor current flowing through the output current detection circuit is greater than one or more current threshold values, and selects the timing to put the output circuit into a second state based on the judgment result.
前記制御回路は、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常でないことを示しているときは前記出力回路を構成する第1のトランジスタをオン状態に保ち、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常であることを示しているときは、所定のモニタ時間だけ前記第1のトランジスタをオフ状態にするとともに前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタをオンにして、前記出力回路を構成するプルアップ抵抗および前記第2のトランジスタを流れるモニタ電流が1つまたは複数の各電流閾値より大きいか否かを判別し、その判別結果に基づいて前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にするタイミングを選択する、あるいは、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常でないことを示しているときは前記第1のトランジスタをオフ状態に保ち、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常であることを示しているときは、所定のモニタ時間だけ前記第1のトランジスタをオフ状態に維持したまま前記第2のトランジスタをオン状態にして、前記プルアップ抵抗および前記第2のトランジスタを流れるモニタ電流が1つまたは複数の各電流閾値より大きいか否かを判別し、その判別結果に基づいて前記第1のトランジスタをオン状態にするとともに第2のトランジスタをオフ状態にするタイミングを選択する、
請求項1に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
when the output voltage is abnormal, a first transistor constituting the output circuit is maintained in an ON state;
When the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is normal, the first transistor is turned off for a predetermined monitor time and a second transistor constituting the output current detection circuit is turned on to determine whether or not a monitor current flowing through a pull-up resistor and the second transistor constituting the output circuit is greater than one or more current threshold values, and a timing for turning off both the first transistor and the second transistor is selected based on the determination result; or
when the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is not normal, the first transistor is kept in an off state;
when the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is normal, turning on the second transistor while maintaining the first transistor in an off state for a predetermined monitor time, determining whether or not a monitor current flowing through the pull-up resistor and the second transistor is greater than one or more current threshold values, and selecting a timing for turning on the first transistor and turning off the second transistor based on the determination result;
2. The power good circuit of claim 1.
前記制御回路は、
前記出力回路と前記出力電流検出回路を兼ねる第3のトランジスタを有し、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常でないことを示しているときは前記第3のトランジスタをオン状態に保ち、
前記判定回路の判定出力が前記出力電圧が正常であることを示しているときは、所定のモニタ時間だけ前記出力電流検出回路をオン状態にして、前記出力電流検出回路を流れるモニタ電流が1つまたは複数の各電流閾値より大きいか否かを判別する判別回路より得られる判別結果に基づいて前記第3のトランジスタをオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングを選択する、
請求項1に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
a third transistor serving as both the output circuit and the output current detection circuit;
when the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is not normal, the third transistor is maintained in an on state;
when the determination output of the determination circuit indicates that the output voltage is normal, the output current detection circuit is turned on for a predetermined monitor time, and a timing for switching the third transistor from an on state to an off state is selected based on a determination result obtained from a determination circuit which determines whether or not a monitor current flowing through the output current detection circuit is greater than one or more current threshold values.
2. The power good circuit of claim 1.
前記制御回路は、
前記出力電流検出回路を流れるモニタ電流が所定の電流閾値より大きいときは、所定のモニタ時間の終了後直ちに前記出力回路を構成する第1のトランジスタおよび前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が前記電流閾値より小さいときは、前記所定のモニタ時間の終了後所定の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にする、
請求項2または請求項3に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
when the monitor current flowing through the output current detection circuit is greater than a predetermined current threshold, immediately after a predetermined monitor time has elapsed, turning off both a first transistor constituting the output circuit and a second transistor constituting the output current detection circuit;
when the monitor current is smaller than the current threshold, turning off both the first transistor and the second transistor after a predetermined delay time has elapsed after the end of the predetermined monitor time;
4. The power-good circuit according to claim 2 or 3.
前記制御回路は、
前記出力電流検出回路を流れるモニタ電流が所定の電流閾値より小さいときは、所定のモニタ時間の終了後直ちに前記出力回路を構成する第1のトランジスタおよび前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が前記電流閾値より大きいときは、前記所定のモニタ時間の終了後所定の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にする、
請求項2または請求項3に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
when the monitor current flowing through the output current detection circuit is smaller than a predetermined current threshold, immediately after a predetermined monitor time has elapsed, turning off both a first transistor constituting the output circuit and a second transistor constituting the output current detection circuit;
when the monitor current is greater than the current threshold, turning off both the first transistor and the second transistor after a predetermined delay time has elapsed after the end of the predetermined monitor time;
4. The power-good circuit according to claim 2 or 3.
前記制御回路は、
前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタに接続され前記出力電流検出回路を構成するダイオード接続の第4のトランジスタと、
前記第4のトランジスタとカレントミラー回路を構成する第5のトランジスタと、
前記カレントミラー回路の出力のノードの電圧を所定の電圧閾値に照らして二値の論理レベルを有する判別出力に変換する判別回路と、
を有する、請求項2または請求項3に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
a diode-connected fourth transistor that constitutes the output current detection circuit and is connected to the second transistor that constitutes the output current detection circuit;
a fifth transistor forming a current mirror circuit together with the fourth transistor;
a discrimination circuit that converts a voltage of a node of the output of the current mirror circuit into a discrimination output having a binary logic level in accordance with a predetermined voltage threshold;
4. The power-good circuit of claim 2, further comprising:
前記制御回路は、
前記モニタ電流が第1の電流閾値より大きいときは、前記モニタ時間の終了後直ちに前記出力回路を構成する第1のトランジスタおよび前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が第2の電流閾値より大きくて前記第1の電流閾値より小さいときは、前記モニタ時間の終了後第1の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が前記第2の電流閾値より小さいときは、前記モニタ時間の終了後前記第1の遅延時間より長い第2の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にする、
請求項1に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
when the monitor current is greater than a first current threshold, immediately after the end of the monitor time, turning off both a first transistor constituting the output circuit and a second transistor constituting the output current detection circuit;
when the monitor current is greater than a second current threshold and less than the first current threshold, turning off both the first transistor and the second transistor after a first delay time has elapsed since the end of the monitor time;
when the monitor current is smaller than the second current threshold, after a second delay time longer than the first delay time has elapsed after the end of the monitor time, both the first transistor and the second transistor are turned off;
2. The power good circuit of claim 1.
前記制御回路は、
前記モニタ電流が第1の電流閾値より小さいときは、前記モニタ時間の終了後直ちに前記出力回路を構成する第1のトランジスタおよび前記出力電流検出回路を構成する第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が前記第1の電流閾値より大きくて第2の電流閾値より小さいときは、前記モニタ時間の終了後第1の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にし、
前記モニタ電流が前記第2の電流閾値より大きいときは、前記モニタ時間の終了後前記第1の遅延時間より長い第2の遅延時間が経過してから前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタの双方をオフ状態にする、
請求項1に記載のパワーグッド回路。
The control circuit includes:
when the monitor current is smaller than a first current threshold, immediately after the end of the monitor time, turning off both a first transistor constituting the output circuit and a second transistor constituting the output current detection circuit;
when the monitor current is greater than the first current threshold and less than a second current threshold, turning off both the first transistor and the second transistor after a first delay time has elapsed since the end of the monitor time;
when the monitor current is greater than the second current threshold, after a second delay time longer than the first delay time has elapsed after the end of the monitor time, both the first transistor and the second transistor are turned off;
2. The power good circuit of claim 1.
前記出力電流検出回路は、前記出力電流検出回路で検出された前記パワーグッドノードに流れる前記電流を、それぞれ異なる電流閾値に照らして二値の論理レベルを有するそれぞれの判別出力に変換する複数の出力電流検出回路を有する、
請求項1~8のいずれか一項に記載のパワーグッド回路。
The output current detection circuit includes a plurality of output current detection circuits that convert the current flowing through the power-good node detected by the output current detection circuit into respective discrimination outputs having binary logic levels in accordance with different current thresholds.
The power-good circuit according to any one of claims 1 to 8.
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