電壓產生電路制造技術

本發明專利技術涉及電壓產生電路。一種經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路的電壓產生電路，包括調節器、第二驅動元件以及控制電路。調節器包括被布置在外部電源VDD（第一電源）和輸出端子之間的第一驅動元件，并且通過控制第一驅動元件將基于參考電壓的電壓提供給輸出端子。第二驅動元件被布置在外部電源VDD和輸出端子之間，并且在激活時將外部電源VDD的電壓提供給輸出端子。控制電路在外部電源的電壓是或小于預先設定的檢測電壓值時激活第一驅動元件和第二驅動元件，并且在外部電源的電壓超過檢測電壓值時停用第二驅動元件。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體集成電路的電源電路，并且特別涉及調節器電路。
技術介紹
在現有技術中，降壓調節器已用于降低半導體內部電路中的電流消耗并不將大于或等于內部電源電壓的額定值的電壓施加至內部電路。但是出現的問題是，當降低提供至調節器的電壓時，來自調節器的輸出電壓會降低，這會使內部電路的運行不穩定。因此，以下配置產生了一種穩定地提供內部電源電壓，同時又能降低功耗的技術。該配置是當外部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，通過調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓，而當外部電源電壓小于或等于內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路且直接由外部電源線提供內部電源電壓。現有技術公開于日本未審專利申請公布No. 2000-339042中。日本未審專利申請公布No. 2000-339042旨在降低半導體集成電路中的電流消耗并穩定地提供內部電源電壓，并且特征在于包括調節功能，該功能用于從作為向半導體集成電路供電的外部電源向內部電路提供穩定的電壓。具體而言，當內部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，通過調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓。當外部電源電壓小于或等于內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路并且直接由外部電源線提供內部電源電壓。圖8示出公開于日本未審專利申請公布No. 2000-339042中的電壓產生電路的配置。電壓產生電路IOOp包括向其傳輸外部電源電壓VCE的外部電源線10p、用于將內部電源電壓Vcc提供至負載的內部電源線20p、將外部電源線IOp作為內部端子并從輸出端子輸出作為內部電源電壓Vcc的額定值的3. 3V的調節器電路30p，以及電壓開關晶體管50p，其根據節點Na的電壓電平來激活并連接外部電源線IOp和內部電源線20p。調節器電路30p還包括輸出控制端子CNT。當H電平信號輸入至輸出控制端子CNT時，停用調節器電路30p并且停止為輸出端子OUT產生輸出電壓(3. 3V)。因此，根據節點Na的電壓電平來互補地激活調節器電路30p和電壓開關晶體管50p之一。電壓產生電路IOOp還包括比較器40p，其用于根據外部電源電壓VCE來確定Na的電壓電平。比較器40p在外部電源電壓VCE大于參考電壓Vl時將H電平輸出至節點Na。比較器40p由使用運算放大器的差分放大器電路等構成。參考電壓Vl可以被設定為大于內部電源電壓Vcc的額定值并小于外部電源電壓的峰值的電壓。在圖6中，參考電壓例如被設定為3. 9V。電壓產生電路IOOp還包括電容器Ci和Co，它們用于穩定外部電源線IOp和內部電源線20p的電壓。在電壓產生電路IOOp中，當外部電源電壓VCE是3.3V (彡Vl :V1或更小)時，夕卜部電源線IOp和內部電源線20p通過導通電壓開關晶體管50p而連接在一起，同時停用調節器電路30p并停止由比較器40p通過將節點Na的電壓降至L電平而產生輸出電壓。然后，當外部電源電壓VCE是3. 3V時，通過外部電源線IOp直接將內部電源電壓提供給內部電源線20p。另一方面，當外部電源電壓VCE是5V (彡Vl :V1或更大)時，通過比較器40p將H電平輸出至節點Na。這就激活了調節器電路30p的運行，而截止電壓開關晶體管50p。因此，當外部電源電壓VCE是5V時，阻斷內部電源線20p以及外部電源線10p，并且將來自調節器電路30p的輸出電壓提供給內部電源線20p。如上所述，以下配置能使電壓產生電路IOOp穩定地提供內部電源電壓，同時又能降低整個電路的功耗。該配置是在外部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，由調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓。當外部電源電壓是內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路且直接從外部電源線提供內部電源電壓。·但是，日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的方法存在的問題在于來自調節器的輸出電壓很容易在降壓調節器和直接從外部電源線提供內部電源電壓的裝置之間進行切換時發生波動。換言之，存在問題是外部電源電壓中的波動會在調節器的輸出電壓中產生波動。原因在于例如，當外部電源電壓VCE小于參考電壓Vl時，調節器電路30p和電壓開關晶體管50p根據節點Na的電壓電平而互補地激活，由于電壓開關晶體管50p截止直至調節器電路30p激活的過程中會產生時滯，并且因此使內部電源電壓Vcc波動。對于這個問題，日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的技術包括作為調節器電路的輸出外部部件的穩定電容，并且這能抑制輸出電壓中的波動。另一方面，作為輸出外部部件的穩定電容的缺點例如是增加了裝置成本，這是因為要在安裝襯底和安裝部件上預留出空間。
技術實現思路
近年來，越來越需要一種電源電路，該電源電路不需要作為外部部件的穩定電容。本申請的專利技術者已經發現由外部電源電壓中的波動造成的調節器的輸出電壓中的波動可通過控制調節器中包括的驅動元件得以抑制。本專利技術的一個方面是一種電壓產生電路，其經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路并且包括調節器、第二驅動元件以及控制單元。調節器包括被布置在第一電源和輸出端子之間的第一驅動元件，并且通過控制第一驅動元件將基于參考電壓的電壓提供給輸出端子。第二驅動元件被布置在第一電源和輸出端子之間并且在第二驅動元件處于激活狀態時將第一電源電壓提供給輸出端子。控制單元在第一電源的電壓小于或等于預先設定的檢測電壓值時控制第一驅動元件和第二驅動元件處于激活狀態，并且在第一電源電壓超過檢測電壓值時控制第二驅動元件處于非激活狀態。在第二驅動元件處于激活狀態的同時控制第一驅動元件處于激活狀態。因此，當第一電源的電壓超過檢測電壓值并且第二驅動元件轉換到非激活狀態時，電流可以經由第一驅動元件被提供給輸出端子而無需直至第一驅動元件被激活的時間。這就抑制了在電壓供應從第二驅動元件切換至調節器時提供給內部電路的電壓中的波動。本專利技術能抑制由外部電源電壓中的波動造成的調節器的輸出電壓中的波動。附圖說明從下文結合附圖對某些實施例的說明將使本專利技術的上述和其他方面、優點和特征更加顯而易見，在附圖中圖I是示出根據本專利技術第一實施例的電壓產生電路的配置示例的示意圖；圖2是示出根據本專利技術第一實施例的電壓產生電路中包括的檢測電路的配置示例的不意圖；圖3是示出根據本專利技術第一實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；圖4是示出根據本專利技術第二實施例的電壓產生電路中包括的檢測電路的配置示例的不意圖； 圖5是示出根據本專利技術第二實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；圖6是示出根據本專利技術第三實施例的控制電路中包括的時序發生電路的配置示例的不意圖；圖7是示出根據本專利技術第三實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；以及圖8是示出日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的電壓產生電路的配置的示意圖。具體實施例方式以下參考附圖說明本專利技術的實施例。出于清楚說明的目的，適當省略和簡化以下說明和附圖。各個附圖中示出的包括了相同配置或功能的部件及其等同體由相同的附圖標記表示并省略其說明。第一實施例第一實施例的配置圖I是示出根據本專利技術第一實施例的電壓產生電路的配置示例的示意圖。電壓產生電路經由輸出電壓線(輸出端子)5將內部電源電壓提供給內部電路16，并且其包括調節器10、驅動元件(第二驅動元件)2以及控制電路(控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電壓產生電路，所述電壓產生電路經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路，所述電壓產生電路包括：調節器，所述調節器包括被布置在第一電源和所述輸出端子之間的第一驅動元件，并且通過控制所述第一驅動元件將基于參考電壓的電壓提供給所述輸出端子；第二驅動元件，所述第二驅動元件被布置在所述第一電源和所述輸出端子之間，并且在所述第二驅動元件處于激活狀態時將所述第一電源的電壓提供給所述輸出端子；以及控制單元，所述控制單元在所述第一電源的電壓小于或等于預先設定的檢測電壓值時控制所述第一驅動元件和所述第二驅動元件處于所述激活狀態，并且在所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時控制所述第二驅動元件處于非激活狀態。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：中島伸吾，
申請(專利權)人：瑞薩電子株式會社，
類型：發明
國別省市：