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JP2008277923A - Clock error detection circuit - Google Patents

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JP2008277923A JP2007116160A JP2007116160A JP2008277923A JP 2008277923 A JP2008277923 A JP 2008277923A JP 2007116160 A JP2007116160 A JP 2007116160A JP 2007116160 A JP2007116160 A JP 2007116160A JP 2008277923 A JP2008277923 A JP 2008277923A
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JP2007116160A
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Tomoyuki Honma
友之 本間
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Abstract

【課題】クロック信号の異常を精度良く検出することができるクロック異常検知回路を提供する。
【解決手段】クロック信号CKを検出してパルスを生成するパルス生成回路11と、電流源18から出力される電流を充電する充電回路13と、パルス生成回路11からのパルスによって、充電回路13に充電された電圧を放電する放電回路12と、充電回路13に充電された電圧を検知し、その電圧に応じた信号を出力する第1の電圧レベル検知回路15と、第1の電圧レベル検知回路15の出力に応じて制御された制御電圧を出力するピークホールド回路17と、充電回路13に充電された電圧を降圧し、降圧電圧を生成する電圧シフト回路14と、電圧シフト回路14により降圧された降圧電圧を検知する第2の電圧レベル検知回路16とを備える。ピークホールド回路17から出力された制御電圧に応じて電流源18は充電回路13に電流を出力する。
【選択図】図1
A clock abnormality detection circuit capable of accurately detecting an abnormality in a clock signal is provided.
A pulse generation circuit 11 that detects a clock signal CK and generates a pulse, a charging circuit 13 that charges a current output from a current source 18, and a pulse from the pulse generation circuit 11 causes the charging circuit 13 to A discharge circuit 12 that discharges the charged voltage, a first voltage level detection circuit 15 that detects a voltage charged in the charging circuit 13 and outputs a signal corresponding to the voltage, and a first voltage level detection circuit 15, a peak hold circuit 17 that outputs a control voltage controlled according to the output of 15, a voltage shift circuit 14 that steps down the voltage charged in the charging circuit 13 and generates a step-down voltage, and a voltage that is stepped down by the voltage shift circuit 14. And a second voltage level detection circuit 16 for detecting the stepped down voltage. The current source 18 outputs current to the charging circuit 13 in accordance with the control voltage output from the peak hold circuit 17.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、クロック信号の異常を検出するクロック異常検知回路に関するものであり、例えばCMOSプロセスによって製造されるRFタグやICカードに用いられるものである。   The present invention relates to a clock anomaly detection circuit that detects an anomaly of a clock signal, and is used, for example, in an RF tag or an IC card manufactured by a CMOS process.

RFタグや非接触ICカード(以下、タグと総称)では、電源を搭載しないことや筐体の制約から、クリスタル発振器などによる確度の高い周波数のクロックを得ることが難しい。このため、受信キャリアを抽出して動作クロックとする方法が用いられることがあるが、次のような問題がある。   In RF tags and non-contact IC cards (hereinafter collectively referred to as tags), it is difficult to obtain a clock with a high frequency using a crystal oscillator or the like due to the lack of a power supply and restrictions on the housing. For this reason, a method of extracting a reception carrier and using it as an operation clock may be used, but there are the following problems.

それは、アンテナに誘起される電圧振幅が通信距離によって大きく変化し、遠方ではかなり小さくなってしまう上、タグがデータを送信(返信)する手段であるロードスイッチングが、タグ自身のアンテナ端電圧振幅を小さくしてしまうことである。ロードスイッチングとは、電力を供給しているリーダー/ライター(R/W)側のアンテナ端での振幅を、タグ側のインピーダンスを変化させることによって伝える方法である。一般的には、タグが自身のアンテナを抵抗やトランジスタを使ってショートすることによって行うため、誘起される電圧振幅が小さくなってしまう。このように、遠方でタグ自身が送信するときキャリアを抽出することが困難になり、完全に抽出できない場合や、1〜数発のキャリアが抜けると言う状態に陥る。   This is because the voltage amplitude induced in the antenna varies greatly depending on the communication distance and becomes considerably small at a distance, and the load switching, which is a means for the tag to transmit (reply) data, reduces the antenna end voltage amplitude of the tag itself. To make it smaller. The load switching is a method of transmitting the amplitude at the antenna end on the reader / writer (R / W) side that supplies power by changing the impedance on the tag side. In general, since the tag performs by short-circuiting its antenna using a resistor or a transistor, the induced voltage amplitude is reduced. In this way, it is difficult to extract a carrier when the tag itself transmits at a distance, and the case where the carrier cannot be completely extracted or one to several carriers are lost.

この様な状態を検知する手段として、トリガパルス生成回路、積分回路、放電回路、及びコンパレータを含む回路が使われていた。トリガパルス生成回路は、入力クロックCKのエッジに同期して短いハイパルスを出力する回路である。積分回路は、クロックに同期して放電回路によりリセットされる。ここで、このときの積分電圧値と基準電圧がコンパレータで比較されるが、クロックが所望の周波数のときに積分電圧が基準電圧を越えるように設定しておく。これにより、クロックが所望の周波数よりも遅いとき、コンパレータが反転して、クロックの異常を検知することができる。   As means for detecting such a state, a circuit including a trigger pulse generation circuit, an integration circuit, a discharge circuit, and a comparator has been used. The trigger pulse generation circuit is a circuit that outputs a short high pulse in synchronization with the edge of the input clock CK. The integrating circuit is reset by the discharging circuit in synchronization with the clock. Here, the integrated voltage value and the reference voltage at this time are compared by the comparator, but the integrated voltage is set to exceed the reference voltage when the clock has a desired frequency. As a result, when the clock is slower than the desired frequency, the comparator is inverted, and an abnormality of the clock can be detected.

しかし、積分回路を構成する回路素子の定数及び基準電圧は、一般的なCMOSプロセスで製造したLSIの場合、絶対値にばらつきが生じる。また、コンパレータは、初段が差動アンプで構成されているため、比較電圧差が小さい場合、応答速度が遅くなる傾向がある。ところが、検知する瞬間は両入力電圧が交差するときであって、電圧差としては小さく、検知すべき瞬間に出力が反転できないことになる。この応答速度の遅れは、コンパレータを構成するMOSトランジスタの相互コンダクタンスに依存し、検知誤差の原因となる。以上により、従来回路では、クロック信号の異常を精度良く検知できないと言う問題があった。   However, the constants and reference voltages of circuit elements constituting the integrating circuit vary in absolute values in the case of an LSI manufactured by a general CMOS process. In addition, since the first stage of the comparator is composed of a differential amplifier, the response speed tends to be slow when the comparison voltage difference is small. However, the moment of detection is when the two input voltages intersect, and the voltage difference is small, and the output cannot be inverted at the moment of detection. This delay in response speed depends on the mutual conductance of the MOS transistors constituting the comparator and causes a detection error. As described above, the conventional circuit has a problem that the abnormality of the clock signal cannot be accurately detected.

また、本発明に関する従来技術として、例えば、特許文献1には発振回路の異常検出回路が提案されている。
特開2002−43907号公報
Further, as a conventional technique related to the present invention, for example, Patent Document 1 proposes an abnormality detection circuit for an oscillation circuit.
JP 2002-43907 A

この発明は、クロック信号の異常を精度良く検出することができるクロック異常検知回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a clock abnormality detection circuit capable of accurately detecting an abnormality of a clock signal.

この発明の一実施形態のクロック異常検知回路は、クロック信号を検出してパルスを生成するパルス生成回路と、電流源から出力される電流を充電する充電回路と、前記パルス生成回路からの前記パルスによって、前記充電回路に充電された電圧を放電する放電回路と、前記充電回路に充電された電圧を検知し、その電圧に応じた信号を出力する第1の電圧レベル検知回路と、前記第1の電圧レベル検知回路の出力に応じて制御された制御電圧を出力するピークホールド回路と、前記充電回路に充電された電圧を降圧し、降圧電圧を生成する電圧シフト回路と、前記電圧シフト回路により降圧された前記降圧電圧を検知する第2の電圧レベル検知回路とを具備し、前記ピークホールド回路から出力された前記制御電圧に応じて前記電流源は前記充電回路に電流を出力することを特徴とする。   A clock abnormality detection circuit according to an embodiment of the present invention includes a pulse generation circuit that detects a clock signal to generate a pulse, a charging circuit that charges a current output from a current source, and the pulse from the pulse generation circuit The discharge circuit for discharging the voltage charged in the charging circuit, the first voltage level detection circuit for detecting the voltage charged in the charging circuit and outputting a signal corresponding to the voltage, and the first A peak hold circuit that outputs a control voltage controlled according to the output of the voltage level detection circuit, a voltage shift circuit that steps down the voltage charged in the charging circuit and generates a step-down voltage, and the voltage shift circuit A second voltage level detection circuit for detecting the stepped down voltage, and the current source is controlled in accordance with the control voltage output from the peak hold circuit. And outputs the current to the charging circuit.

この発明によれば、クロック信号の異常を精度良く検出することができるクロック異常検知回路を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a clock abnormality detection circuit that can accurately detect abnormality of a clock signal.

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings.

図1は、この発明の実施形態のクロック異常検知回路の構成を示すブロック図である。このクロック異常検知回路は、トリガパルス生成回路11、放電回路12、充電回路13、電圧シフト回路14、第1電圧レベル検知回路15、第2電圧レベル検知回路16、ピークホールド回路17、及び電圧制御電流源18を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock abnormality detection circuit according to an embodiment of the present invention. The clock abnormality detection circuit includes a trigger pulse generation circuit 11, a discharge circuit 12, a charging circuit 13, a voltage shift circuit 14, a first voltage level detection circuit 15, a second voltage level detection circuit 16, a peak hold circuit 17, and a voltage control. A current source 18 is provided.

クロック信号CKは、トリガパルス生成回路11に入力される。トリガパルス生成回路11の出力は放電回路12に入力され、この放電回路12の出力は充電回路13に入力される。充電回路13の出力は、電圧シフト回路14、第1電圧レベル検知回路15にそれぞれ入力される。第1電圧レベル検知回路15の出力は、ピークホールド回路17に入力され、このピークホールド回路17の出力は電圧制御電流源18に入力される。電圧制御電流源18の出力は、充電回路13に入力される。そして、電圧シフト回路14の出力は第2電圧レベル検知回路16に入力され、この第2電圧レベル検知回路16からは異常検知信号DETが出力される。   The clock signal CK is input to the trigger pulse generation circuit 11. The output of the trigger pulse generation circuit 11 is input to the discharge circuit 12, and the output of the discharge circuit 12 is input to the charging circuit 13. The output of the charging circuit 13 is input to the voltage shift circuit 14 and the first voltage level detection circuit 15, respectively. The output of the first voltage level detection circuit 15 is input to the peak hold circuit 17, and the output of the peak hold circuit 17 is input to the voltage controlled current source 18. The output of the voltage controlled current source 18 is input to the charging circuit 13. The output of the voltage shift circuit 14 is input to the second voltage level detection circuit 16, and the abnormality detection signal DET is output from the second voltage level detection circuit 16.

受信キャリアなどから抽出したクロック信号CKが、トリガパルス生成回路11に入力される。トリガパルス生成回路11は、クロック信号CKの立ち上がりエッジあるいは立ち下がりエッジを検出してトリガパルスを生成し、放電回路12に出力する。電圧制御電流源18からは電流が充電回路13に出力され、充電回路13は電圧制御電流源18から出力される電流を充電する。放電回路12は、トリガパルス生成回路11からのトリガパルスによって、充電回路13に充電された電荷を放電させる。第1電圧レベル検知回路15は、充電回路13に充電された電圧を検知し、その電圧に応じた信号を出力する。ピークホールド回路17は、第1電圧レベル検知回路15の出力に応じて、制御された制御電圧を出力する。ピークホールド回路17から出力された制御電圧は電圧制御電流源18に供給され、電圧制御電流源18は制御電圧に応じて充電回路13に電流を出力する。電圧シフト回路14は、充電回路13に充電された電圧を降圧し、降圧電圧を生成する。第2電圧レベル検知回路16は、電圧シフト回路14により降圧された降圧電圧を検知する。そして、第2電圧レベル検知回路16は、前記降圧電圧が所定電圧より高いとき、クロック信号CKが異常であるとして異常検出信号DETを出力する。   A clock signal CK extracted from a reception carrier or the like is input to the trigger pulse generation circuit 11. The trigger pulse generation circuit 11 detects a rising edge or a falling edge of the clock signal CK, generates a trigger pulse, and outputs it to the discharge circuit 12. A current is output from the voltage controlled current source 18 to the charging circuit 13, and the charging circuit 13 charges the current output from the voltage controlled current source 18. The discharge circuit 12 discharges the charge charged in the charging circuit 13 by the trigger pulse from the trigger pulse generation circuit 11. The first voltage level detection circuit 15 detects the voltage charged in the charging circuit 13 and outputs a signal corresponding to the voltage. The peak hold circuit 17 outputs a controlled control voltage according to the output of the first voltage level detection circuit 15. The control voltage output from the peak hold circuit 17 is supplied to the voltage controlled current source 18, and the voltage controlled current source 18 outputs a current to the charging circuit 13 according to the control voltage. The voltage shift circuit 14 steps down the voltage charged in the charging circuit 13 to generate a stepped down voltage. The second voltage level detection circuit 16 detects the step-down voltage stepped down by the voltage shift circuit 14. Then, the second voltage level detection circuit 16 outputs an abnormality detection signal DET assuming that the clock signal CK is abnormal when the step-down voltage is higher than a predetermined voltage.

次に、図2、図3を参照して、図1に示したクロック異常検知回路の構成及び動作を詳細に説明する。図2は、実施形態のクロック異常検知回路の構成を示す回路図であり、図3はクロック異常検知回路内のトリガパルス生成回路11の回路図である。   Next, the configuration and operation of the clock abnormality detection circuit shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the clock abnormality detection circuit of the embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram of the trigger pulse generation circuit 11 in the clock abnormality detection circuit.

トリガパルス生成回路11は、例えば図3に示すように、アンド回路AD及び遅延回路DLYから構成されている。トリガパルス生成回路11は、抽出されたクロック信号CKの立ち上がりエッジあるいは立ち下がりエッジに同期したトリガパルスTRGを生成する。トリガパルスTRGはnチャネルMOSトランジスタ(以下、nMOSトランジスタ)N1のゲートに入力され、nMOSトランジスタN1をオンする。これにより、コンデンサC1に蓄積された電荷を短期間に放電させる。nMOSトランジスタN1は放電回路12を構成し、コンデンサC1は充電回路13を構成している。後述するが、電圧制御電流源18を構成するpチャネルMOSトランジスタ(以下、pMOSトランジスタ)P2は動作平衡状態において定電流源と見なすことができ、pMOSトランジスタP2とコンデンサC1とを合わせて第1の積分回路を構成する。この第1の積分回路は、積分電圧INTを発生する。このときの時定数は、定常状態のクロック周波数において、インバータIV1のしきい値電圧を越えられることが必要である。インバータIV1は第1電圧レベル検知回路15を構成する。   For example, as shown in FIG. 3, the trigger pulse generation circuit 11 includes an AND circuit AD and a delay circuit DLY. The trigger pulse generation circuit 11 generates a trigger pulse TRG synchronized with the rising edge or falling edge of the extracted clock signal CK. The trigger pulse TRG is input to the gate of an n-channel MOS transistor (hereinafter referred to as nMOS transistor) N1, and turns on the nMOS transistor N1. Thereby, the electric charge accumulated in the capacitor C1 is discharged in a short time. The nMOS transistor N1 forms a discharge circuit 12, and the capacitor C1 forms a charging circuit 13. As will be described later, a p-channel MOS transistor (hereinafter referred to as a pMOS transistor) P2 constituting the voltage-controlled current source 18 can be regarded as a constant current source in the operation equilibrium state, and the pMOS transistor P2 and the capacitor C1 are combined together to form the first Configure an integration circuit. The first integration circuit generates an integration voltage INT. The time constant at this time needs to exceed the threshold voltage of the inverter IV1 at the clock frequency in the steady state. The inverter IV1 constitutes a first voltage level detection circuit 15.

積分電圧(第1電圧)INTはインバータIV1に入力され、インバータIV1は積分電圧INTがしきい値電圧を超えているか否かによって、pチャネルMOSトランジスタ(以下、pMOSトランジスタ)P1の動作状態を制御する。pMOSトランジスタP1のドレインには、コンデンサC2と抵抗R1が接続されている。これらコンデンサC2と抵抗R1は第2の積分回路を構成し、この第2の積分回路はpMOSトランジスタP2の制御電圧CTLを生成する。このときの時定数は、定常状態のクロック周波数において、pMOSトランジスタP2を定電流源に見なすことができ、かつトリガパルスTRGが発生される毎に電圧INT_TRGが発生する程度に設定する。pMOSトランジスタP1と第2の積分回路はピークホールド回路17を構成する。   The integrated voltage (first voltage) INT is input to the inverter IV1, and the inverter IV1 controls the operating state of the p-channel MOS transistor (hereinafter referred to as pMOS transistor) P1 depending on whether or not the integrated voltage INT exceeds the threshold voltage. To do. A capacitor C2 and a resistor R1 are connected to the drain of the pMOS transistor P1. The capacitor C2 and the resistor R1 constitute a second integration circuit, which generates a control voltage CTL for the pMOS transistor P2. The time constant at this time is set to such an extent that the pMOS transistor P2 can be regarded as a constant current source at the clock frequency in the steady state and the voltage INT_TRG is generated every time the trigger pulse TRG is generated. The pMOS transistor P1 and the second integration circuit constitute a peak hold circuit 17.

一方、積分電圧INTは抵抗R2、R3を用いた抵抗分割により降圧され、電圧INTSが生成される。電圧INTSは、インバータIV1と同じサイズで作られたインバータIV2に入力される。インバータIV1のしきい値電圧をVTH1、インバータIV2のしきい値電圧をVTH2とすると、VTH1=VTH2×(1+(R2/R3))の関係にある。同一チップ上に同サイズで近接して形成されたインバータのしきい値電圧は同値になるので、インバータIV2の見かけ上のしきい値電圧は抵抗R2と抵抗R3の比によって、インバータIV1よりも低い任意の電圧に設定される。ここで、検知に使用しているインバータIV1、IV2には、しきい値電圧近傍では貫通電流として大電流が流れるが、しきい値電圧を外れると電流が殆ど流れず、コンパレータに比べて電力効率が良い。   On the other hand, the integrated voltage INT is stepped down by resistance division using the resistors R2 and R3 to generate the voltage INTS. The voltage INTS is input to an inverter IV2 made with the same size as the inverter IV1. When the threshold voltage of the inverter IV1 is VTH1 and the threshold voltage of the inverter IV2 is VTH2, the relationship is VTH1 = VTH2 × (1+ (R2 / R3)). Since the threshold voltages of the inverters formed in the same size and close to each other on the same chip have the same value, the apparent threshold voltage of the inverter IV2 is lower than that of the inverter IV1 depending on the ratio of the resistors R2 and R3. Set to any voltage. Here, in the inverters IV1 and IV2 used for detection, a large current flows as a through current in the vicinity of the threshold voltage. However, when the voltage deviates from the threshold voltage, the current hardly flows, and the power efficiency is higher than that of the comparator. Is good.

以下に、実施形態のクロック異常検知回路の動作について述べる。   The operation of the clock abnormality detection circuit of the embodiment will be described below.

初期状態として、制御電圧CTLの電位が0Vであると想定する。この場合、pMOSトランジスタP2には大きなゲート−ソース間電圧が印加されるため、比較的大きな電流をコンデンサC1へ流してコンデンサC1を急速に充電する。積分電圧INTがインバータIV1のしきい値電圧を越えると、pMOSトランジスタP1がオンし、コンデンサC2に電荷を蓄える。前述したように、このときの時定数は、pMOSトランジスタP2が定電流源と見なせるように長めに設定するため、pMOSトランジスタP1が一回オンしただけでは十分にコンデンサC2を充電できない。   As an initial state, it is assumed that the potential of the control voltage CTL is 0V. In this case, since a large gate-source voltage is applied to the pMOS transistor P2, a relatively large current is supplied to the capacitor C1 to charge the capacitor C1 rapidly. When the integration voltage INT exceeds the threshold voltage of the inverter IV1, the pMOS transistor P1 is turned on and charges are stored in the capacitor C2. As described above, the time constant at this time is set to be long so that the pMOS transistor P2 can be regarded as a constant current source. Therefore, the capacitor C2 cannot be sufficiently charged only by turning on the pMOS transistor P1 once.

しかし、このコンデンサC2の充電により、制御電圧CTLが初期の0Vよりも高い電圧に上昇する。この状態でも、まだpMOSトランジスタP2のゲート−ソース間電圧は大きく、更に制御電圧CTLを上昇させるように動作し続けるが、制御電圧CTLの上昇に伴ってpMOSトランジスタP2からコンデンサC1へ流れる電流は徐々に少なくなっていく。   However, the charging of the capacitor C2 raises the control voltage CTL to a voltage higher than the initial 0V. Even in this state, the gate-source voltage of the pMOS transistor P2 is still large, and the operation continues to increase the control voltage CTL. However, the current flowing from the pMOS transistor P2 to the capacitor C1 gradually increases as the control voltage CTL increases. It will become less.

前述した動作によって、pMOSトランジスタP2の電流が少なくなりすぎた場合は、積分電圧INTがインバータIV1のしきい値電圧を越えなくなり、pMOSトランジスタP1はオンしなくなる。すると、pMOSトランジスタP1によるコンデンサC2の充電は行われず、コンデンサC2の電荷は抵抗R1によって放電されて制御電圧CTLが低下する。このように、制御電圧CTLが低下すると、再びpMOSトランジスタP2からコンデンサC1への電流は増加する方向に転じる。   When the current of the pMOS transistor P2 becomes too small by the above-described operation, the integrated voltage INT does not exceed the threshold voltage of the inverter IV1, and the pMOS transistor P1 does not turn on. Then, the capacitor C2 is not charged by the pMOS transistor P1, and the charge of the capacitor C2 is discharged by the resistor R1, and the control voltage CTL decreases. As described above, when the control voltage CTL decreases, the current from the pMOS transistor P2 to the capacitor C1 again increases.

以上のように、クロック信号CKの周波数が一定の場合、pMOSトランジスタP2のゲートに供給される制御電圧CTLにより、積分電圧INTのピーク値がインバータIV1のしきい値電圧に達する程度に、pMOSトランジスタP2からコンデンサC1に流れる電流が調整される。このように、積分電圧INTに応じて制御される制御電圧CTLの帰還により、コンデンサC1の容量値やpMOSトランジスタP2のしきい値電圧のばらつきは補正され、クロック信号CKが連続して抽出される平衡状態において電圧INTSがインバータIV2のしきい値電圧に達することはない。よって、異常検出信号DETは反転しない。   As described above, when the frequency of the clock signal CK is constant, the pMOS transistor is such that the peak value of the integrated voltage INT reaches the threshold voltage of the inverter IV1 by the control voltage CTL supplied to the gate of the pMOS transistor P2. The current flowing from P2 to the capacitor C1 is adjusted. Thus, the feedback of the control voltage CTL controlled according to the integration voltage INT corrects the variation in the capacitance value of the capacitor C1 and the threshold voltage of the pMOS transistor P2, and the clock signal CK is continuously extracted. In the equilibrium state, the voltage INTS does not reach the threshold voltage of the inverter IV2. Therefore, the abnormality detection signal DET is not inverted.

次に、連続していたクロック信号CKが抜けた場合を想定する。前述したように平衡状態においては、積分電圧INTのピーク値はインバータIV1のしきい値電圧に達する程度になっている。しかし、クロック信号CKが抜けた場合は所定の時間にトリガパルスTRGが発生せず、コンデンサC1が放電されない。すると、コンデンサC1はpMOSトランジスタP2の電流によって充電され続け、インバータIV1のしきい値電圧を大きく越える程に上昇する。このとき、pMOSトランジスタP1がオンして制御電圧CTLを上昇させようとするが、時定数が長いために制御電圧CTLは緩やかにしか上昇できず、pMOSトランジスタP2の電流は平衡状態から殆ど変化しない。結果として、積分電圧INTの上昇に追従して電圧INTSも上昇し、電圧INTSがインバータIV2のしきい値電圧を越えた時点で異常検出信号DETが反転する。この異常検出信号DETの反転により、クロック信号CKに異常があることを検知することができる。   Next, it is assumed that the continuous clock signal CK is lost. As described above, in the equilibrium state, the peak value of the integral voltage INT reaches the threshold voltage of the inverter IV1. However, when the clock signal CK is lost, the trigger pulse TRG is not generated at a predetermined time, and the capacitor C1 is not discharged. Then, the capacitor C1 continues to be charged by the current of the pMOS transistor P2, and rises so as to greatly exceed the threshold voltage of the inverter IV1. At this time, the pMOS transistor P1 is turned on to try to increase the control voltage CTL. However, since the time constant is long, the control voltage CTL can only increase slowly, and the current of the pMOS transistor P2 hardly changes from the equilibrium state. . As a result, the voltage INTS also increases following the increase of the integrated voltage INT, and the abnormality detection signal DET is inverted when the voltage INTS exceeds the threshold voltage of the inverter IV2. By inverting the abnormality detection signal DET, it can be detected that the clock signal CK is abnormal.

以上説明したようにこの発明の実施形態によれば、積分電圧INTの制御に帰還回路を用いることによって素子のばらつきを補正し、かつ積分電圧INTの検知に応答速度が速いインバータを使用する構成により、クロック信号の異常を精度良く検出することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the feedback circuit is used to control the integration voltage INT, thereby correcting the variation of the elements, and the configuration using the inverter having a high response speed for the detection of the integration voltage INT. The abnormality of the clock signal can be detected with high accuracy.

なお、前述した実施形態は唯一の実施形態ではなく、前記構成の変更あるいは各種構成の追加によって、様々な実施形態を形成することが可能である。   The embodiment described above is not the only embodiment, and various embodiments can be formed by changing the configuration or adding various configurations.

この発明の実施形態のクロック異常検知回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the clock abnormality detection circuit of embodiment of this invention. 前記実施形態のクロック異常検知回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the clock abnormality detection circuit of the said embodiment. 前記実施形態のクロック異常検知回路内のトリガパルス生成回路の回路図である。It is a circuit diagram of a trigger pulse generation circuit in the clock abnormality detection circuit of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11…トリガパルス生成回路、12…放電回路、13…充電回路、14…電圧シフト回路、15…第1電圧レベル検知回路、16…第2電圧レベル検知回路、17…ピークホールド回路、18…電圧制御電流源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Trigger pulse generation circuit, 12 ... Discharge circuit, 13 ... Charging circuit, 14 ... Voltage shift circuit, 15 ... 1st voltage level detection circuit, 16 ... 2nd voltage level detection circuit, 17 ... Peak hold circuit, 18 ... Voltage Control current source.

Claims (5)

クロック信号を検出してパルスを生成するパルス生成回路と、
電流源から出力される電流を充電する充電回路と、
前記パルス生成回路からの前記パルスによって、前記充電回路に充電された電圧を放電する放電回路と、
前記充電回路に充電された電圧を検知し、その電圧に応じた信号を出力する第1の電圧レベル検知回路と、
前記第1の電圧レベル検知回路の出力に応じて制御された制御電圧を出力するピークホールド回路と、
前記充電回路に充電された電圧を降圧し、降圧電圧を生成する電圧シフト回路と、
前記電圧シフト回路により降圧された前記降圧電圧を検知する第2の電圧レベル検知回路と、
を具備し、前記ピークホールド回路から出力された前記制御電圧に応じて前記電流源は前記充電回路に電流を出力することを特徴とするクロック異常検知回路。
A pulse generation circuit that detects a clock signal and generates a pulse;
A charging circuit for charging a current output from a current source;
A discharge circuit for discharging a voltage charged in the charging circuit by the pulse from the pulse generating circuit;
A first voltage level detection circuit that detects a voltage charged in the charging circuit and outputs a signal corresponding to the voltage;
A peak hold circuit that outputs a control voltage controlled in accordance with an output of the first voltage level detection circuit;
A voltage shift circuit that steps down a voltage charged in the charging circuit and generates a step-down voltage;
A second voltage level detection circuit for detecting the step-down voltage stepped down by the voltage shift circuit;
A clock abnormality detection circuit, wherein the current source outputs a current to the charging circuit in accordance with the control voltage output from the peak hold circuit.
前記充電回路に充電された電圧は、前記第1の電圧レベル検知回路、前記ピークホールド回路、及び前記電流源を介して帰還されることを特徴とする請求項1に記載のクロック異常検知回路。   2. The clock abnormality detection circuit according to claim 1, wherein the voltage charged in the charging circuit is fed back through the first voltage level detection circuit, the peak hold circuit, and the current source. 前記第1、第2の電圧レベル検知回路はそれぞれインバータからなることを特徴とする請求項1または2に記載のクロック異常検知回路。   3. The clock abnormality detection circuit according to claim 1, wherein each of the first and second voltage level detection circuits includes an inverter. 前記第2の電圧レベル検知回路は、前記降圧電圧が所定電圧より高いとき、前記クロック信号が異常であるとして異常検出信号を出力することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のクロック異常検知回路。   4. The second voltage level detection circuit according to claim 1, wherein when the step-down voltage is higher than a predetermined voltage, the clock signal is abnormal and outputs an abnormality detection signal. Clock error detection circuit. 前記電流源及び前記充電回路は、それぞれpチャネルMOSトランジスタ及びコンデンサからなる積分回路を構成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のクロック異常検知回路。   5. The clock abnormality detection circuit according to claim 1, wherein the current source and the charging circuit constitute an integration circuit including a p-channel MOS transistor and a capacitor, respectively.
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