監視回路
コンピュータの異常動作を検出して自動的に回避処置をとらせるフェールセーフシステム等に利用するのに有効な技術である監視回路に関するものである。
【課題】ノイズ対策や電源電圧の安定化に費やすコストを抑えることができる。
【解決手段】
コンデンサに電荷を充電する手段（１）と、監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段（５）と、前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段（２ａ）と、前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段（２ｂ）と、前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段（４）と、を備えることを特徴とする監視回路。
【課題】ノイズ対策や電源電圧の安定化に費やすコストを抑えることができる。
【解決手段】
コンデンサに電荷を充電する手段（１）と、監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段（５）と、前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段（２ａ）と、前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段（２ｂ）と、前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段（４）と、を備えることを特徴とする監視回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータの異常動作を検出して自動的に回避処置をとらせるフェールセーフシステム等に利用するのに有効な技術である監視回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の監視回路の回路図を示している。同図に示す従来の監視回路は、監視対象の一例であるマイコン１０７の電源電圧１０８（ＶＤＤ）が、マイコン１０７が安全に動作するための電源電圧よりも下回った減電時に、マイコン１０７を安全に終了させるためのマイコン１０７の電源電圧１０８の監視と、マイコン１０７が正常に動作していない時間が一定時間を超えたときにマイコン１０７をリセットするための、マイコン１０７が正常時に動作しているときにマイコン１０７から出力される正常動作クロックの到達間隔を測定している。マイコン１０７の電源電圧１０８の監視は電源電圧判定手段である比較器１０５を用いることによって行い、また、正常動作クロックの間隔の監視は、充電手段である定電流源１０１と、放電手段である定電流源１０２ａと放電手段であるＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂを制御することによりコンデンサ１０３に蓄積される電荷量を電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ１０４で測定して一定の時間を作り出し、正常動作クロックの到達を観測して行う。したがって、電源電圧１０８が減電時ではなく正常であり、かつ正常動作クロックが監視回路に入力されているときは、マイコン１０７はリセットされることなく動作し続けることになる。なお、マイコン１０７の電源電圧と監視回路の電源は同一の電源電圧が使用されている。
【０００３】
図５に示す従来の監視回路の動作を、図６に示す従来の監視回路の電圧変動図を用いて説明する。図６において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン１０７の電源電圧１０８、（ｂ）マイコン１０７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ１０３の電荷量、（ｄ）比較器１０５とウィンドコンパレータ１０４からのマイコン１０７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ１０４の出力、を示している。
【０００４】
図６の縦線（０）は、図５に示す従来の監視回路とマイコン１０７に電源が入ったタイミングを示している。このとき充電回路である定電流源１０１は起動するが、定電流源１０１の充電速度よりも早く放電を行う定電流源１０２ａと、スイッチング動作によってコンデンサ１０３の放電を行うＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂも起動することからコンデンサ１０３の電荷は蓄積しない。なお、充電回路である定電流源１０１は監視回路の電源が落ちない限り常に起動していることから、コンデンサ１０３の電荷は放電手段である定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが起動していない場合はコンデンサ１０３の電荷は蓄積を続け、コンデンサ１０３の電荷を放出するには定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂを起動することによって行う。ＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが起動するとコンデンサ１０３の電荷は、定電流源１０２ａのみが起動している場合に比較して瞬時に放電される。
【０００５】
図６の縦線（６）と縦線（１０）は、図５の従来の監視回路に示すマイコン１０７からの正常動作クロックが監視回路に入力されないので、充電手段である定電流源１０１によってコンデンサ１０３の電荷が蓄積され、電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ１０３の電荷量がウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧（ＶＣｔｈｈ）を上回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ１０４の出力がハイになり、このウィンドコンパレータ１０４の出力ハイによってマイコン１０７にリセットがかけられる。
【０００６】
図６の縦線（３）と縦線（８）は、図５の従来の監視回路が監視する電源電圧１０８が下がり、比較器１０５のロー側の閾値電圧（ＶＤＤｔｈｌ）を下回ったタイミングを示している。このとき比較器１０５の出力によってマイコン１０７にリセットがかけられる。
【０００７】
図６の縦線（２）と縦線（５）は、図５の従来の監視回路にマイコン１０７からの正常動作クロックが入力されたので放電手段である定電流源１０２ａを起動して、コンデンサ１０３の電荷を放電し始めるタイミングを示している。
【０００８】
図６の縦線（１）と縦線（４）と縦線（９）は、図５の従来の監視回路のマイコン１０７の電源電圧１０８が上昇し、比較器１０５のハイ側の閾値電圧（ＶＤＤｔｈｈ）を上回ったタイミングを示している。このとき放電手段である定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが停止する。
【０００９】
図５のウィンドコンパレータ１０４の出力はコンデンサ１０３の電荷量の変動によって図６に示すグラフ（ｅ）に示す波形となる。ロジック回路１０６はウィンドコンパレータ１０４の出力をマイコン１０７や定電流源１０２ａへ伝達させ、あるいは伝達させないように動作する。ロジック回路１０９も比較器１０５やロジック回路１０６やマイコン１０７の出力を定電流源１０１等に伝達させ、あるいは伝達させないように動作する。図５に示す１０８は監視回路の電源電圧でもあり、抵抗群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧とロー側の閾値値電圧（ＶＣｔｈｌ）を設定するために用いられている。
【００１０】
図５に示す従来の監視回路は以上で説明したが、要約するとコンデンサ１０３の電荷が蓄積され、ウィンドコンパレータ１０４で測定する電圧がウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧を上回ると、ウィンドコンパレータ１０４の出力によってマイコン１０７にリセットをかけ、また電源電圧１０８が下がって比較器１０５のロー側の閾値電圧を下回ったときは比較器１０５の出力によってマイコン１０７にリセットをかけるように動作しており、２つの経路でマイコン１０７にリセットをかける構成となっている。そして電源電圧１０８が下がって比較器１０５のロー側の閾値電圧を下回った際にマイコン１０７にリセットをかけると同時に、一定期間を測定するためにコンデンサ１０３の電荷の放出を瞬時に行う。実開平５−４０９４２号公報でも同様にコンデンサの電荷を瞬時に放電している。
【特許文献１】実開平５−４０９４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし図５に示す従来の監視回路は、図６に示す縦線（４）のタイミングでマイコン１０７が正常に動作しているときのマイコン１０７からの正常動作クロック（Ａ）が監視回路に入力されているにも係わらず、図６の縦線（３）で示すノイズ等によって引き起こされる電源電圧１０８の瞬断によって、電源電圧１０８が正常に復帰した際にもマイコン１０７をリセットしてしまう（同図に示すＢ）。つまりマイコン１０７は正常に動作しているにも係わらずマイコン１０７にリセットがかかることとなる。このように、マイコンの正常動作時にもノイズ等によって電源電圧が瞬断した際にマイコンがリセットされてしまうため、ノイズ対策や電源電圧の安定化にコストを費やすこととなり、また正常に動作しているマイコンがリセットされてしまうため、マイコンによって制御される制御対象物の処理が中断されることとなり、マイコンとその制御対象物を備える電子機器の処理速度が遅くなるといった問題が生じるのである。
【００１２】
本発明は従来の前記実情に鑑み、従来の技術に内在する前記課題を解消する為になされたものであり、本発明の目的はノイズ対策を容易に実現する監視回路を提供することであり、さらに前述の監視回路を備えた半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の監視回路は、
コンデンサに電荷を充電する手段と、
監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段と、
前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段と、
前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段と、
前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の監視回路は、
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された第二の基準電圧を上回った際に
前記第二の放電手段を停止することを特徴とする
請求項１記載の監視回路である。
【００１５】
請求項３記載の監視回路は、
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された前記第二の基準電圧を上回った際に
前記第一及び前記第二の放電手段を停止する事を特徴とする
請求項１記載の監視回路である。
【００１６】
請求項４記載の監視回路は、前記第一の放電手段が定電流源で、前記第二の放電手段がＮＭＯＳトランジスタであり、該ＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗が、前記第一の電荷量から前記第二の電荷量に相当する電荷を５μ秒から４００μ秒で放出するように設定されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路である。
【００１７】
請求項５記載の監視回路は、前記第一及び前記第二の放電手段が定電流源で、前記電源電圧判定手段が比較器で構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路である。
【００１８】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１ないし請求項５のいずれかの監視回路を備えることを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【００１９】
ノイズ対策を容易に実現する監視回路の提供を実現し、正常に動作しているマイコンの処理の不必要な中断することがなくなるため、マイコンによって制御される制御対象物の処理を中断することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図５に示す従来の監視回路に比較して、電源電圧判定手段の出力によってマイコンにリセットをかける経路を設けておらず、またスイッチング動作により放電を行うＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗を高くして（本実施例ではコンデンサ３の電荷をほぼゼロまで放電するの約４０μ秒必要とするオン抵抗の大きさを意図的に設定している）放電能力を抑えてある。また電源電圧が電源電圧判定手段である比較器のロー側の閾値電圧を下回ったあと、比較器のハイ側の閾値電圧に復帰した際に放電手段であるＮＭＯＳトランジスタ（第二の放電手段）を停止するように動作するものである。
【実施例１】
【００２１】
以下、図１に示す本発明に係わる監視回路の実施例１の動作を、図２に示す本発明に係わる実施例１の監視回路の電圧変動図を用いて説明する。
なお、図２において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン７の電源電圧８、（ｂ）マイコン７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ３の電荷量、（ｄ）比較器５からマイコン７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ４の出力、を示している。
【００２２】
図２に示す縦線（０）は図１の本発明に係わる監視回路と監視対象であるマイコン７の電源が入ったタイミングを示している。このとき充電回路である定電流源１は起動するが、それぞれが定電流源１の充電速度より早く放電する定電流源２ａ（第一の放電手段）とＮＭＯＳトランジスタ２ｂ（第二の放電手段）も起動することからコンデンサ３の電荷は蓄積されない。なお、定電流源１は監視回路の電源が落ちない限り常に起動している。
【００２３】
図２に示す縦線（１）はマイコン７の電源電圧８が電源電圧判定手段である比較器５のハイ側の閾値電圧（第二の基準電圧であるＶＤＤｔｈｈ）を上回ったタイミングを示しており、このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａおよびオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止するので、コンデンサ３の電荷は蓄積し始める。なお、比較器５のハイ側の閾値電圧と後述のロー側の閾値電圧（第一の基準電圧であるＶＤＤｔｈｌ）は比較器５の出力を帰還して抵抗分割を行うことでヒステリシスを持たせて設定している。
【００２４】
図２に示す縦線（１）と縦線（２）の間の区間は定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００２５】
図２に示す縦線（２）はコンデンサ３に電荷が蓄積し、コンデンサ３の電荷量が電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧（第二の電荷量に相当する電圧ＶＣｔｈｌ）を上回ったので、ウィンドコンパレータ４の出力がローになったタイミングを示している。このときロジック回路６はこのウィンドコンパレータ４のローの出力を伝達させないように動作する。ロジック回路９もウィンドコンパレータ４や比較器５やマイコン７の出力を充電手段である定電流源１や放電手段である定電流源２ａやオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂに伝達させ、あるいは伝達させない様に動作する。なおウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧と後述のハイ側の閾値電圧（第一の電荷量に相当する電圧ＶＣｔｈｈ）はそれぞれウィンドコンパレータ４の電源電圧８を抵抗１０ａ、１０ｂ、１０ｃで分圧することによって設定されている。
【００２６】
図２に示す縦線（２）と縦線（３）の間の区間は定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００２７】
図２に示す縦線（３）はコンデンサ３に電荷が蓄積し、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はハイになり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７がリセット解除の状態になる。またウィンドコンパレータ４の出力によって放電手段である定電流源２ａが起動される。
【００２８】
図２に示す縦線（３）と縦線（４）の間の区間は、放電回路である定電流源２ａが起動したことからコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００２９】
図２に示す縦線（４）は、コンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はローになるが、ロジック回路６はこのウィンドコンパレータ４の出力ローを伝達させないように動作する。
【００３０】
図２に示す縦線（４）と縦線（５）の間の区間は定電流源２ａが起動しているのでコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００３１】
図２に示す縦線（５）は、マイコン７からの正常動作クロックが本発明に係わる監視回路に入力されたタイミングを示している。マイコン７からの正常動作クロックの到達は監視回路の放電手段である定電流源２ａを制御することによって行われる。マイコン７からの正常動作クロックが本発明に係わる監視回路に入力されると放電手段である定電流源２ａが停止し、コンデンサ３の電荷が蓄積されはじめる。
【００３２】
図２に示す縦線（５）と縦線（６）の間の区間は放電手段である定電流源２ａが停止していることからコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００３３】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（６）のタイミングと、縦線（６）と縦線（７）の間に示す区間において、同図に示す縦線（３）のタイミングと、縦線（３）と縦線（４）の間に示す区間と同一の動作をするため説明を省略する。
【００３４】
図２に示す縦線（８）は放電手段である定電流源２ａによってコンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力がハイになり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン４にリセットがかかるとともに放電手段である定電流源２ａが停止する。
【００３５】
図２に示す縦線（８）と縦線（９）の間に示す区間は、放電手段である定電流源２ａが停止したことから、コンデンサ３の電荷が蓄積し始めた状態を示している。
【００３６】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（９）のタイミングと、縦線（９）と縦線（１１）の間の区間において、同図に示す縦線（２）のタイミングと、縦線（２）と縦線（４）の間に示す区間と同一の動作をするため動作説明を省略する。
【００３７】
図２に示す縦線（１２）は、ノイズ等によってマイコン７の電源電圧８が下がり、比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａに比較して放電能力があるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが起動されることから、コンデンサ３の電位は定電流源２ａのみが起動しているときに比較して急激に下がり始める。
【００３８】
図２に示す縦線（１２）と縦線（１３）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂによってコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。なおオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂのオン抵抗は、定電流源２ａとオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂとによって電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧に相当するコンデンサ３の電荷をウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧に相当する電荷にまで放出するのに約４０μ秒の時間がかかるように設定されている。
【００３９】
図２に示す縦線（１３）は電源電圧８が瞬段した状態から復帰して、比較器５のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂは停止する。
【００４０】
縦線（１３）と縦線（１３ｂ）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａによってコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００４１】
縦線（１３ｂ）はマイコン７からの正常動作クロックがロジック回路１０９に入力されるタイミングを示している。このマイコン７からの正常動作クロックによって放電手段である定電流源２ａが停止される。
【００４２】
図２に示す縦線（１３ｂ）と縦線（１４）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止していることから、充電手段である定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積し始めている状態を示している。
【００４３】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（１４）のタイミングと、縦線（１４）と縦線（１５）の間の区間において、同図に示す縦線（１０）のタイミングと、縦線（１０）と縦線（１１）の間の区間と同一の動作をすることから動作説明を省略する。
【００４４】
図２に示す縦線（１６）は電源電圧８がノイズ等によって比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが起動する。
【００４５】
図２に示す縦線（１６）と縦線（１７）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂによって、コンデンサ３の電荷が瞬時に放出されている状態を示している。
【００４６】
図２に示す縦線（１７）はコンデンサ３の電荷が放出されウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電位がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はハイとなり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットがかかる。
【００４７】
図２に示す縦線（１７）と縦線（１８）の間の区間は、電源電圧８の瞬断から復帰に向かっているものの、コンデンサ３の電荷は放電手段である定電流源２ａと放電手段であるＮオン抵抗の高いＭＯＳトランジスタ２ｂによって放出したままの状態を示している。
【００４８】
図２に示す縦線（１８）はマイコン７の電源電圧８の瞬断から復帰して比較器５のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止する。
【００４９】
図２に示す縦線（１８）と縦線（１９）の間に示す区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止したため充電手段である定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００５０】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（１９）のタイミングと、縦線（１９）と縦線（２１）の間の区間において、同図に示す縦線（９）のタイミングと、縦線（９）と縦線（１１）の間の区間と同一の動作をするため動作説明を省略する。
【００５１】
以上で説明したように、図１に示す本発明に係わる監視回路は、コンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電位が下がってウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ると、ウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットをかけ、また電源電圧８が比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったときは比較器５の出力によってマイコン７にリセットをかけるのではなく、比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂを起動してコンデンサ３の電荷を放出させ、それによってウィンドコンパレータ４で測定する電圧がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回るとウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットをかけるように動作するものである。すなわち、本発明に係わる監視回路は、マイコン７の正常動作クロックの間隔と、マイコン７の電源電圧８の二つを監視するものの、マイコン７にリセットをかける経路は一つとなっているのである。
【００５２】
マイコンが安全に動作することができる電圧を下回るとマイコンを安全に終了させるためにマイコンをリセットする必要があるが、マイコンの電源電圧がノイズ等によって瞬断したあとすぐに復帰する際など、マイコンにリセットをかける必要がないときに、図５の従来の監視回路はリセットをかけてしまうが、図１に示す本発明に係わる監視回路はマイコンにリセットをかける経路を一つだけにし、なおかつコンデンサの電荷をスイッチング動作により放出することで、一定の時間を確保することが可能となり、マイコンの電源電圧がノイズ等によって瞬時に下がってすぐ復帰する際などはマイコンにリセットをかけない様に動作するのである。
【００５３】
以上のことから本発明に係わる監視回路の電圧変動図２は、従来の監視回路の電圧変動図６に示す、必要のないリセット信号（Ｂ）を発生させることはないので、本発明に係わる監視回路はノイズ対策を容易に実現することが可能となるのである。
【実施例２】
【００５４】
以下、図３に示す本発明に係わる監視回路の実施例２の動作を、図４に示す本発明に係わる監視回路の実施例２の電圧変動図を用いて説明する。実施例２では実施例１に比較してロジック回路９の動作を変更し、なおかつ電源電圧判定手段である比較器５からロジック回路１０９への経路を設け、電源電圧が比較器５のロー側の閾値電圧を下回った際に放電回路である定電流源２ａ（第一の放電手段）とオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂ（第二の放電手段）の両方を停止するように動作する。なお、図４において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン７の電源電圧８、（ｂ）マイコン７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ３の電荷量、（ｄ）比較器５からマイコン７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ４の出力、を示している。
【００５５】
図４に示す本発明に係わる監視回路の電圧変動図は、図２に示す本発明に係わる監視回路の電圧変動図に比較して縦線（１３）に示すタイミングでコンデンサ３の電荷が充電の状態に変化している。これはマイコン７の電源電圧８が比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったあと、ハイ側の閾値電圧まで復帰した際は、比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａとオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂの両方を停止させるようにロジック回路９が動作するからである。
【００５６】
以上のように、図３の本発明に係わる監視回路の実施例２を用いても本発明に係わる監視回路の実施例１と同様に、従来の監視回路の課題を解決することが可能となる。
【００５７】
本発明は、上述した実施形態に限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのあらゆる設計変更はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば本発明の実施例１において説明したオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂのオン抵抗は一例に過ぎず、除去したいノイズの大きさによってオン抵抗の値を設定することができる。そのオン抵抗は、電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧に相当するコンデンサ３の電荷をウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧に達するまで放出するのに５μから４００μ秒の時間がかかるように設定してもよい。また本発明の放電手段にはＮＭＯＳスイッチ２ｂが用いられているが、オン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂを定電流源に替えてコンデンサの電荷を放電してもほぼ同一の効果を得ることができる。また放電手段としてはアナログスイッチを用いてもほぼ同一の目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わる実施例１の監視回路のブロック図
【図２】本発明に係わる監視回路の実施例１（図１）の電圧変動図
【図３】本発明に係わる実施例２の監視回路のブロック図
【図４】本発明に係わる監視回路の実施例２（図３）の電圧変動図
【図５】従来の監視回路のブロック図
【図６】従来の監視回路（図５）の電圧変動図
【符号の説明】
【００５９】
１、２ａ 定電流源
２ｂ ＮＭＯＳトランジスタ
３ コンデンサ
４ ウィンドコンパレータ
５ 比較器
６、９ ロジック回路
７ マイコン
８ マイコンと監視回路の電源電圧
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータの異常動作を検出して自動的に回避処置をとらせるフェールセーフシステム等に利用するのに有効な技術である監視回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は従来の監視回路の回路図を示している。同図に示す従来の監視回路は、監視対象の一例であるマイコン１０７の電源電圧１０８（ＶＤＤ）が、マイコン１０７が安全に動作するための電源電圧よりも下回った減電時に、マイコン１０７を安全に終了させるためのマイコン１０７の電源電圧１０８の監視と、マイコン１０７が正常に動作していない時間が一定時間を超えたときにマイコン１０７をリセットするための、マイコン１０７が正常時に動作しているときにマイコン１０７から出力される正常動作クロックの到達間隔を測定している。マイコン１０７の電源電圧１０８の監視は電源電圧判定手段である比較器１０５を用いることによって行い、また、正常動作クロックの間隔の監視は、充電手段である定電流源１０１と、放電手段である定電流源１０２ａと放電手段であるＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂを制御することによりコンデンサ１０３に蓄積される電荷量を電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ１０４で測定して一定の時間を作り出し、正常動作クロックの到達を観測して行う。したがって、電源電圧１０８が減電時ではなく正常であり、かつ正常動作クロックが監視回路に入力されているときは、マイコン１０７はリセットされることなく動作し続けることになる。なお、マイコン１０７の電源電圧と監視回路の電源は同一の電源電圧が使用されている。
【０００３】
図５に示す従来の監視回路の動作を、図６に示す従来の監視回路の電圧変動図を用いて説明する。図６において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン１０７の電源電圧１０８、（ｂ）マイコン１０７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ１０３の電荷量、（ｄ）比較器１０５とウィンドコンパレータ１０４からのマイコン１０７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ１０４の出力、を示している。
【０００４】
図６の縦線（０）は、図５に示す従来の監視回路とマイコン１０７に電源が入ったタイミングを示している。このとき充電回路である定電流源１０１は起動するが、定電流源１０１の充電速度よりも早く放電を行う定電流源１０２ａと、スイッチング動作によってコンデンサ１０３の放電を行うＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂも起動することからコンデンサ１０３の電荷は蓄積しない。なお、充電回路である定電流源１０１は監視回路の電源が落ちない限り常に起動していることから、コンデンサ１０３の電荷は放電手段である定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが起動していない場合はコンデンサ１０３の電荷は蓄積を続け、コンデンサ１０３の電荷を放出するには定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂを起動することによって行う。ＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが起動するとコンデンサ１０３の電荷は、定電流源１０２ａのみが起動している場合に比較して瞬時に放電される。
【０００５】
図６の縦線（６）と縦線（１０）は、図５の従来の監視回路に示すマイコン１０７からの正常動作クロックが監視回路に入力されないので、充電手段である定電流源１０１によってコンデンサ１０３の電荷が蓄積され、電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ１０３の電荷量がウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧（ＶＣｔｈｈ）を上回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ１０４の出力がハイになり、このウィンドコンパレータ１０４の出力ハイによってマイコン１０７にリセットがかけられる。
【０００６】
図６の縦線（３）と縦線（８）は、図５の従来の監視回路が監視する電源電圧１０８が下がり、比較器１０５のロー側の閾値電圧（ＶＤＤｔｈｌ）を下回ったタイミングを示している。このとき比較器１０５の出力によってマイコン１０７にリセットがかけられる。
【０００７】
図６の縦線（２）と縦線（５）は、図５の従来の監視回路にマイコン１０７からの正常動作クロックが入力されたので放電手段である定電流源１０２ａを起動して、コンデンサ１０３の電荷を放電し始めるタイミングを示している。
【０００８】
図６の縦線（１）と縦線（４）と縦線（９）は、図５の従来の監視回路のマイコン１０７の電源電圧１０８が上昇し、比較器１０５のハイ側の閾値電圧（ＶＤＤｔｈｈ）を上回ったタイミングを示している。このとき放電手段である定電流源１０２ａとＮＭＯＳトランジスタ１０２ｂが停止する。
【０００９】
図５のウィンドコンパレータ１０４の出力はコンデンサ１０３の電荷量の変動によって図６に示すグラフ（ｅ）に示す波形となる。ロジック回路１０６はウィンドコンパレータ１０４の出力をマイコン１０７や定電流源１０２ａへ伝達させ、あるいは伝達させないように動作する。ロジック回路１０９も比較器１０５やロジック回路１０６やマイコン１０７の出力を定電流源１０１等に伝達させ、あるいは伝達させないように動作する。図５に示す１０８は監視回路の電源電圧でもあり、抵抗群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃはウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧とロー側の閾値値電圧（ＶＣｔｈｌ）を設定するために用いられている。
【００１０】
図５に示す従来の監視回路は以上で説明したが、要約するとコンデンサ１０３の電荷が蓄積され、ウィンドコンパレータ１０４で測定する電圧がウィンドコンパレータ１０４のハイ側の閾値電圧を上回ると、ウィンドコンパレータ１０４の出力によってマイコン１０７にリセットをかけ、また電源電圧１０８が下がって比較器１０５のロー側の閾値電圧を下回ったときは比較器１０５の出力によってマイコン１０７にリセットをかけるように動作しており、２つの経路でマイコン１０７にリセットをかける構成となっている。そして電源電圧１０８が下がって比較器１０５のロー側の閾値電圧を下回った際にマイコン１０７にリセットをかけると同時に、一定期間を測定するためにコンデンサ１０３の電荷の放出を瞬時に行う。実開平５−４０９４２号公報でも同様にコンデンサの電荷を瞬時に放電している。
【特許文献１】実開平５−４０９４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし図５に示す従来の監視回路は、図６に示す縦線（４）のタイミングでマイコン１０７が正常に動作しているときのマイコン１０７からの正常動作クロック（Ａ）が監視回路に入力されているにも係わらず、図６の縦線（３）で示すノイズ等によって引き起こされる電源電圧１０８の瞬断によって、電源電圧１０８が正常に復帰した際にもマイコン１０７をリセットしてしまう（同図に示すＢ）。つまりマイコン１０７は正常に動作しているにも係わらずマイコン１０７にリセットがかかることとなる。このように、マイコンの正常動作時にもノイズ等によって電源電圧が瞬断した際にマイコンがリセットされてしまうため、ノイズ対策や電源電圧の安定化にコストを費やすこととなり、また正常に動作しているマイコンがリセットされてしまうため、マイコンによって制御される制御対象物の処理が中断されることとなり、マイコンとその制御対象物を備える電子機器の処理速度が遅くなるといった問題が生じるのである。
【００１２】
本発明は従来の前記実情に鑑み、従来の技術に内在する前記課題を解消する為になされたものであり、本発明の目的はノイズ対策を容易に実現する監視回路を提供することであり、さらに前述の監視回路を備えた半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の監視回路は、
コンデンサに電荷を充電する手段と、
監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段と、
前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段と、
前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段と、
前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の監視回路は、
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された第二の基準電圧を上回った際に
前記第二の放電手段を停止することを特徴とする
請求項１記載の監視回路である。
【００１５】
請求項３記載の監視回路は、
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された前記第二の基準電圧を上回った際に
前記第一及び前記第二の放電手段を停止する事を特徴とする
請求項１記載の監視回路である。
【００１６】
請求項４記載の監視回路は、前記第一の放電手段が定電流源で、前記第二の放電手段がＮＭＯＳトランジスタであり、該ＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗が、前記第一の電荷量から前記第二の電荷量に相当する電荷を５μ秒から４００μ秒で放出するように設定されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路である。
【００１７】
請求項５記載の監視回路は、前記第一及び前記第二の放電手段が定電流源で、前記電源電圧判定手段が比較器で構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路である。
【００１８】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１ないし請求項５のいずれかの監視回路を備えることを特徴とする半導体装置である。
【発明の効果】
【００１９】
ノイズ対策を容易に実現する監視回路の提供を実現し、正常に動作しているマイコンの処理の不必要な中断することがなくなるため、マイコンによって制御される制御対象物の処理を中断することがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図５に示す従来の監視回路に比較して、電源電圧判定手段の出力によってマイコンにリセットをかける経路を設けておらず、またスイッチング動作により放電を行うＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗を高くして（本実施例ではコンデンサ３の電荷をほぼゼロまで放電するの約４０μ秒必要とするオン抵抗の大きさを意図的に設定している）放電能力を抑えてある。また電源電圧が電源電圧判定手段である比較器のロー側の閾値電圧を下回ったあと、比較器のハイ側の閾値電圧に復帰した際に放電手段であるＮＭＯＳトランジスタ（第二の放電手段）を停止するように動作するものである。
【実施例１】
【００２１】
以下、図１に示す本発明に係わる監視回路の実施例１の動作を、図２に示す本発明に係わる実施例１の監視回路の電圧変動図を用いて説明する。
なお、図２において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン７の電源電圧８、（ｂ）マイコン７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ３の電荷量、（ｄ）比較器５からマイコン７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ４の出力、を示している。
【００２２】
図２に示す縦線（０）は図１の本発明に係わる監視回路と監視対象であるマイコン７の電源が入ったタイミングを示している。このとき充電回路である定電流源１は起動するが、それぞれが定電流源１の充電速度より早く放電する定電流源２ａ（第一の放電手段）とＮＭＯＳトランジスタ２ｂ（第二の放電手段）も起動することからコンデンサ３の電荷は蓄積されない。なお、定電流源１は監視回路の電源が落ちない限り常に起動している。
【００２３】
図２に示す縦線（１）はマイコン７の電源電圧８が電源電圧判定手段である比較器５のハイ側の閾値電圧（第二の基準電圧であるＶＤＤｔｈｈ）を上回ったタイミングを示しており、このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａおよびオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止するので、コンデンサ３の電荷は蓄積し始める。なお、比較器５のハイ側の閾値電圧と後述のロー側の閾値電圧（第一の基準電圧であるＶＤＤｔｈｌ）は比較器５の出力を帰還して抵抗分割を行うことでヒステリシスを持たせて設定している。
【００２４】
図２に示す縦線（１）と縦線（２）の間の区間は定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００２５】
図２に示す縦線（２）はコンデンサ３に電荷が蓄積し、コンデンサ３の電荷量が電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧（第二の電荷量に相当する電圧ＶＣｔｈｌ）を上回ったので、ウィンドコンパレータ４の出力がローになったタイミングを示している。このときロジック回路６はこのウィンドコンパレータ４のローの出力を伝達させないように動作する。ロジック回路９もウィンドコンパレータ４や比較器５やマイコン７の出力を充電手段である定電流源１や放電手段である定電流源２ａやオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂに伝達させ、あるいは伝達させない様に動作する。なおウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧と後述のハイ側の閾値電圧（第一の電荷量に相当する電圧ＶＣｔｈｈ）はそれぞれウィンドコンパレータ４の電源電圧８を抵抗１０ａ、１０ｂ、１０ｃで分圧することによって設定されている。
【００２６】
図２に示す縦線（２）と縦線（３）の間の区間は定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００２７】
図２に示す縦線（３）はコンデンサ３に電荷が蓄積し、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はハイになり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７がリセット解除の状態になる。またウィンドコンパレータ４の出力によって放電手段である定電流源２ａが起動される。
【００２８】
図２に示す縦線（３）と縦線（４）の間の区間は、放電回路である定電流源２ａが起動したことからコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００２９】
図２に示す縦線（４）は、コンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はローになるが、ロジック回路６はこのウィンドコンパレータ４の出力ローを伝達させないように動作する。
【００３０】
図２に示す縦線（４）と縦線（５）の間の区間は定電流源２ａが起動しているのでコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００３１】
図２に示す縦線（５）は、マイコン７からの正常動作クロックが本発明に係わる監視回路に入力されたタイミングを示している。マイコン７からの正常動作クロックの到達は監視回路の放電手段である定電流源２ａを制御することによって行われる。マイコン７からの正常動作クロックが本発明に係わる監視回路に入力されると放電手段である定電流源２ａが停止し、コンデンサ３の電荷が蓄積されはじめる。
【００３２】
図２に示す縦線（５）と縦線（６）の間の区間は放電手段である定電流源２ａが停止していることからコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００３３】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（６）のタイミングと、縦線（６）と縦線（７）の間に示す区間において、同図に示す縦線（３）のタイミングと、縦線（３）と縦線（４）の間に示す区間と同一の動作をするため説明を省略する。
【００３４】
図２に示す縦線（８）は放電手段である定電流源２ａによってコンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電荷量がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力がハイになり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン４にリセットがかかるとともに放電手段である定電流源２ａが停止する。
【００３５】
図２に示す縦線（８）と縦線（９）の間に示す区間は、放電手段である定電流源２ａが停止したことから、コンデンサ３の電荷が蓄積し始めた状態を示している。
【００３６】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（９）のタイミングと、縦線（９）と縦線（１１）の間の区間において、同図に示す縦線（２）のタイミングと、縦線（２）と縦線（４）の間に示す区間と同一の動作をするため動作説明を省略する。
【００３７】
図２に示す縦線（１２）は、ノイズ等によってマイコン７の電源電圧８が下がり、比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａに比較して放電能力があるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが起動されることから、コンデンサ３の電位は定電流源２ａのみが起動しているときに比較して急激に下がり始める。
【００３８】
図２に示す縦線（１２）と縦線（１３）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂによってコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。なおオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂのオン抵抗は、定電流源２ａとオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂとによって電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧に相当するコンデンサ３の電荷をウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧に相当する電荷にまで放出するのに約４０μ秒の時間がかかるように設定されている。
【００３９】
図２に示す縦線（１３）は電源電圧８が瞬段した状態から復帰して、比較器５のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂは停止する。
【００４０】
縦線（１３）と縦線（１３ｂ）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａによってコンデンサ３の電荷が放出されている状態を示している。
【００４１】
縦線（１３ｂ）はマイコン７からの正常動作クロックがロジック回路１０９に入力されるタイミングを示している。このマイコン７からの正常動作クロックによって放電手段である定電流源２ａが停止される。
【００４２】
図２に示す縦線（１３ｂ）と縦線（１４）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止していることから、充電手段である定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積し始めている状態を示している。
【００４３】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（１４）のタイミングと、縦線（１４）と縦線（１５）の間の区間において、同図に示す縦線（１０）のタイミングと、縦線（１０）と縦線（１１）の間の区間と同一の動作をすることから動作説明を省略する。
【００４４】
図２に示す縦線（１６）は電源電圧８がノイズ等によって比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが起動する。
【００４５】
図２に示す縦線（１６）と縦線（１７）の間の区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂによって、コンデンサ３の電荷が瞬時に放出されている状態を示している。
【００４６】
図２に示す縦線（１７）はコンデンサ３の電荷が放出されウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電位がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ったタイミングを示している。このときウィンドコンパレータ４の出力はハイとなり、このウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットがかかる。
【００４７】
図２に示す縦線（１７）と縦線（１８）の間の区間は、電源電圧８の瞬断から復帰に向かっているものの、コンデンサ３の電荷は放電手段である定電流源２ａと放電手段であるＮオン抵抗の高いＭＯＳトランジスタ２ｂによって放出したままの状態を示している。
【００４８】
図２に示す縦線（１８）はマイコン７の電源電圧８の瞬断から復帰して比較器５のハイ側の閾値電圧を上回ったタイミングを示している。このとき比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止する。
【００４９】
図２に示す縦線（１８）と縦線（１９）の間に示す区間は、放電手段である定電流源２ａと放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂが停止したため充電手段である定電流源１によってコンデンサ３に電荷が蓄積されている状態を示している。
【００５０】
図１に示す本発明に係わる監視回路は、図２に示す縦線（１９）のタイミングと、縦線（１９）と縦線（２１）の間の区間において、同図に示す縦線（９）のタイミングと、縦線（９）と縦線（１１）の間の区間と同一の動作をするため動作説明を省略する。
【００５１】
以上で説明したように、図１に示す本発明に係わる監視回路は、コンデンサ３の電荷が放出され、ウィンドコンパレータ４で測定するコンデンサ３の電位が下がってウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回ると、ウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットをかけ、また電源電圧８が比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったときは比較器５の出力によってマイコン７にリセットをかけるのではなく、比較器５の出力によって放電手段であるオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂを起動してコンデンサ３の電荷を放出させ、それによってウィンドコンパレータ４で測定する電圧がウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧を下回るとウィンドコンパレータ４の出力によってマイコン７にリセットをかけるように動作するものである。すなわち、本発明に係わる監視回路は、マイコン７の正常動作クロックの間隔と、マイコン７の電源電圧８の二つを監視するものの、マイコン７にリセットをかける経路は一つとなっているのである。
【００５２】
マイコンが安全に動作することができる電圧を下回るとマイコンを安全に終了させるためにマイコンをリセットする必要があるが、マイコンの電源電圧がノイズ等によって瞬断したあとすぐに復帰する際など、マイコンにリセットをかける必要がないときに、図５の従来の監視回路はリセットをかけてしまうが、図１に示す本発明に係わる監視回路はマイコンにリセットをかける経路を一つだけにし、なおかつコンデンサの電荷をスイッチング動作により放出することで、一定の時間を確保することが可能となり、マイコンの電源電圧がノイズ等によって瞬時に下がってすぐ復帰する際などはマイコンにリセットをかけない様に動作するのである。
【００５３】
以上のことから本発明に係わる監視回路の電圧変動図２は、従来の監視回路の電圧変動図６に示す、必要のないリセット信号（Ｂ）を発生させることはないので、本発明に係わる監視回路はノイズ対策を容易に実現することが可能となるのである。
【実施例２】
【００５４】
以下、図３に示す本発明に係わる監視回路の実施例２の動作を、図４に示す本発明に係わる監視回路の実施例２の電圧変動図を用いて説明する。実施例２では実施例１に比較してロジック回路９の動作を変更し、なおかつ電源電圧判定手段である比較器５からロジック回路１０９への経路を設け、電源電圧が比較器５のロー側の閾値電圧を下回った際に放電回路である定電流源２ａ（第一の放電手段）とオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂ（第二の放電手段）の両方を停止するように動作する。なお、図４において、縦軸は電圧、横軸は時間を表しており、同図に示すグラフはそれぞれ（ａ）マイコン７の電源電圧８、（ｂ）マイコン７からの正常動作クロック、（ｃ）ウィンドコンパレータ１０４で測定するコンデンサ３の電荷量、（ｄ）比較器５からマイコン７へのリセット信号（ローでリセット状態）、（ｅ）ウィンドコンパレータ４の出力、を示している。
【００５５】
図４に示す本発明に係わる監視回路の電圧変動図は、図２に示す本発明に係わる監視回路の電圧変動図に比較して縦線（１３）に示すタイミングでコンデンサ３の電荷が充電の状態に変化している。これはマイコン７の電源電圧８が比較器５のロー側の閾値電圧を下回ったあと、ハイ側の閾値電圧まで復帰した際は、比較器５の出力によって放電手段である定電流源２ａとオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂの両方を停止させるようにロジック回路９が動作するからである。
【００５６】
以上のように、図３の本発明に係わる監視回路の実施例２を用いても本発明に係わる監視回路の実施例１と同様に、従来の監視回路の課題を解決することが可能となる。
【００５７】
本発明は、上述した実施形態に限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのあらゆる設計変更はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば本発明の実施例１において説明したオン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂのオン抵抗は一例に過ぎず、除去したいノイズの大きさによってオン抵抗の値を設定することができる。そのオン抵抗は、電荷量判定手段であるウィンドコンパレータ４のハイ側の閾値電圧に相当するコンデンサ３の電荷をウィンドコンパレータ４のロー側の閾値電圧に達するまで放出するのに５μから４００μ秒の時間がかかるように設定してもよい。また本発明の放電手段にはＮＭＯＳスイッチ２ｂが用いられているが、オン抵抗の高いＮＭＯＳトランジスタ２ｂを定電流源に替えてコンデンサの電荷を放電してもほぼ同一の効果を得ることができる。また放電手段としてはアナログスイッチを用いてもほぼ同一の目的を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わる実施例１の監視回路のブロック図
【図２】本発明に係わる監視回路の実施例１（図１）の電圧変動図
【図３】本発明に係わる実施例２の監視回路のブロック図
【図４】本発明に係わる監視回路の実施例２（図３）の電圧変動図
【図５】従来の監視回路のブロック図
【図６】従来の監視回路（図５）の電圧変動図
【符号の説明】
【００５９】
１、２ａ 定電流源
２ｂ ＮＭＯＳトランジスタ
３ コンデンサ
４ ウィンドコンパレータ
５ 比較器
６、９ ロジック回路
７ マイコン
８ マイコンと監視回路の電源電圧
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサに電荷を充電する手段と、
監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段と、
前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段と、
前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段と、
前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段と、
を備えることを特徴とする監視回路。
【請求項２】
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された第二の基準電圧を上回った際に
前記第二の放電手段を停止することを特徴とする
請求項１記載の監視回路。
【請求項３】
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された前記第二の基準電圧を上回った際に
前記第一及び前記第二の放電手段を停止する事を特徴とする
請求項１記載の監視回路。
【請求項４】
前記第一の放電手段が定電流源で、前記第二の放電手段がＮＭＯＳトランジスタで構成されており、該ＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗が、前記第一の電荷量から前記第二の電荷量に相当する電荷を５μ秒から４００μ秒で放出するように設定されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路。
【請求項５】
前記第一及び前記第二の放電手段が定電流源で、前記電源電圧判定手段が比較器で構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかの監視回路を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
コンデンサに電荷を充電する手段と、
監視対象の電源電圧を監視する電源電圧判定手段と、
前記コンデンサの電荷量が第一の電荷量を上回った際に放電を行う第一の放電手段と、
前記電源電圧が第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの放電を行う第二の放電手段と、
前記コンデンサの電荷量が前記第一の電荷量を上回った後、前記コンデンサの電荷が放電されることによって前記第一の電荷量よりも低く設定された第二の電荷量を下回った際に前記監査対象をリセットするための信号を発する電荷量判定手段と、
を備えることを特徴とする監視回路。
【請求項２】
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された第二の基準電圧を上回った際に
前記第二の放電手段を停止することを特徴とする
請求項１記載の監視回路。
【請求項３】
前記監視対象の電源電圧が前記第一の基準電圧を下回った際に前記コンデンサの電荷が放電されることによって、その電荷量が前記第二の電荷量を下回るまでに
前記監視対象の電源電圧が復帰して前記第一の基準電圧よりも高く設定された前記第二の基準電圧を上回った際に
前記第一及び前記第二の放電手段を停止する事を特徴とする
請求項１記載の監視回路。
【請求項４】
前記第一の放電手段が定電流源で、前記第二の放電手段がＮＭＯＳトランジスタで構成されており、該ＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗が、前記第一の電荷量から前記第二の電荷量に相当する電荷を５μ秒から４００μ秒で放出するように設定されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路。
【請求項５】
前記第一及び前記第二の放電手段が定電流源で、前記電源電圧判定手段が比較器で構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視回路。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかの監視回路を備えることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１２００９（Ｐ２００６−１２００９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９１００９（Ｐ２００４−１９１００９）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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