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技術 リアルタイムクロックモジュール、電子機器、及び移動体

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 松崎賞
出願日 2019年2月21日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-029425
公開日 2020年8月31日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-137291
状態 未査定
技術分野 予備電源装置
主要キーワード 制御電圧出力回路 バックアップ用バッテリー モーションコントローラー 閾値制御信号 リアルタイムクロック装置 規定信号 Nチャネル 大容量コンデンサー
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

入力される電源電圧値の変化に対して、リアルタイムクロックモジュール内部電圧の電圧値が一時的に変化するおそれを低減することが可能なリアルタイムクロックモジュールを提供すること。

解決手段

第1電源電圧印加される第1ノード及び第2電源電圧が印加される第2ノードと電気的に接続され、第1電源電圧を出力するのか又は第2電源電圧を出力するのかを切り替えスイッチ回路と、第1電源電圧の電圧値を検出する電源検出回路と、電源検出回路の出力に基づいて、スイッチ回路の切り替えを制御するスイッチ制御回路と、スイッチ回路の出力に基づいて定電圧信号を出力する定電圧回路と、定電圧回路に供給される電流を制御する電流制御回路と、を備え、スイッチ制御回路がスイッチ回路を切り替える場合、電流制御回路は、定電圧回路に供給される電流を増加させる、リアルタイムクロックモジュール。

概要

背景

リアルタイムクロックモジュールは、計時機能を備えた回路であり、パーソナルコンピューター等、多種多様電子機器に組み込まれている。一般に、リアルタイムクロックモジュールに組み込まれる計時機能は、電子機器に対してメイン電源が供給されていない場合や、瞬時停電等により一時的にメイン電源が供給されない場合であっても、継続して動作することが求められる。そのため、電子機器には、メイン電源が遮断されたことを検出してリアルタイムクロックモジュールの電源バックアップ電源切り替える回路が設けられる。

例えば、特許文献1には、メイン電源とバックアップ電源とを備え、メイン電源が遮断された場合に、速やかにバックアップ電源に切り替えることが可能なリアルタイムクロック装置が開示されている。

概要

入力される電源の電圧値の変化に対して、リアルタイムクロックモジュールの内部電圧の電圧値が一時的に変化するおそれを低減することが可能なリアルタイムクロックモジュールを提供すること。第1電源電圧印加される第1ノード及び第2電源電圧が印加される第2ノードと電気的に接続され、第1電源電圧を出力するのか又は第2電源電圧を出力するのかを切り替えるスイッチ回路と、第1電源電圧の電圧値を検出する電源検出回路と、電源検出回路の出力に基づいて、スイッチ回路の切り替えを制御するスイッチ制御回路と、スイッチ回路の出力に基づいて定電圧信号を出力する定電圧回路と、定電圧回路に供給される電流を制御する電流制御回路と、を備え、スイッチ制御回路がスイッチ回路を切り替える場合、電流制御回路は、定電圧回路に供給される電流を増加させる、リアルタイムクロックモジュール。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1電源電圧印加される第1ノードと、第2電源電圧が印加される第2ノードと、前記第1ノード及び前記第2ノードと電気的に接続され、前記第1電源電圧を出力するのか又は前記第2電源電圧を出力するのかを切り替えスイッチ回路と、前記第1電源電圧の電圧値を検出する電源検出回路と、前記電源検出回路の出力に基づいて、前記スイッチ回路の切り替えを制御するスイッチ制御回路と、前記スイッチ回路の出力に基づいて定電圧信号を出力する定電圧回路と、前記定電圧回路に供給される電流を制御する電流制御回路と、を備え、前記スイッチ制御回路が前記スイッチ回路を切り替える場合、前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させる、リアルタイムクロックモジュール

請求項2

前記電流制御回路が前記定電圧回路に供給される電流を増加させた後、前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路を切り替える、請求項1に記載のリアルタイムクロックモジュール。

請求項3

前記スイッチ制御回路、及び前記電流制御回路に対して、第1リセット信号を出力する第1パワーオンリセット回路を備え、前記定電圧信号は、前記第1パワーオンリセット回路に入力される、請求項1又は2に記載のリアルタイムクロックモジュール。

請求項4

前記定電圧回路は、供給される電流を制御する第1トランジスターと、前記第1トランジスターよりも駆動能力の大きな第2トランジスターと、を含み、前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させる場合、前記第1トランジスター及び前記第2トランジスターをオンに制御し、前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させない場合、前記第1トランジスターをオンに制御し、前記第2トランジスターをオフに制御する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のリアルタイムクロックモジュール。

請求項5

前記第1電源電圧の電圧値に応じて第2リセット信号を出力する第2パワーオンリセット回路を備え、前記電流制御回路は、前記第2リセット信号に基づいて、前記定電圧回路に供給される電流を制御する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のリアルタイムクロックモジュール。

請求項6

請求項1乃至5のいずれか1項に記載のリアルタイムクロックモジュールを備えた、電子機器

請求項7

請求項1乃至5のいずれか1項に記載のリアルタイムクロックモジュールを備えた、移動体

技術分野

0001

本発明は、リアルタイムクロックモジュール電子機器、及び移動体に関する。

背景技術

0002

リアルタイムクロックモジュールは、計時機能を備えた回路であり、パーソナルコンピューター等、多種多様な電子機器に組み込まれている。一般に、リアルタイムクロックモジュールに組み込まれる計時機能は、電子機器に対してメイン電源が供給されていない場合や、瞬時停電等により一時的にメイン電源が供給されない場合であっても、継続して動作することが求められる。そのため、電子機器には、メイン電源が遮断されたことを検出してリアルタイムクロックモジュールの電源バックアップ電源切り替える回路が設けられる。

0003

例えば、特許文献1には、メイン電源とバックアップ電源とを備え、メイン電源が遮断された場合に、速やかにバックアップ電源に切り替えることが可能なリアルタイムクロック装置が開示されている。

先行技術

0004

特開2014−017965号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、リアルタイムクロックモジュールの電源を切り替えた場合、メイン電源とバックアップ電源との電位差により、切り替え前後でリアルタイムクロックモジュールに入力される電源の電圧値が変化する。このような、リアルタイムクロックモジュールに入力される電源の電圧値の変化に対して、リアルタイムクロックモジュールの内部電圧を生成する内部定電圧回路追従できない場合、当該内部電圧の電圧値が一時的に変化するおそれがある。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係るリアルタイムクロックモジュールの一態様は、
第1電源電圧印加される第1ノードと、
第2電源電圧が印加される第2ノードと、
前記第1ノード及び前記第2ノードと電気的に接続され、前記第1電源電圧を出力するのか又は前記第2電源電圧を出力するのかを切り替えるスイッチ回路と、
前記第1電源電圧の電圧値を検出する電源検出回路と、
前記電源検出回路の出力に基づいて、前記スイッチ回路の切り替えを制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ回路の出力に基づいて定電圧信号を出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路に供給される電流を制御する電流制御回路と、
を備え、
前記スイッチ制御回路が前記スイッチ回路を切り替える場合、前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させる。

0007

前記リアルタイムクロックモジュールの一態様において、
前記電流制御回路が前記定電圧回路に供給される電流を増加させた後、前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路を切り替えてもよい。

0008

前記リアルタイムクロックモジュールの一態様において、
前記スイッチ制御回路、及び前記電流制御回路に対して、第1リセット信号を出力する第1パワーオンリセット回路を備え、
前記定電圧信号は、前記第1パワーオンリセット回路に入力されてもよい。

0009

前記リアルタイムクロックモジュールの一態様において、
前記定電圧回路は、供給される電流を制御する第1トランジスターと、前記第1トランジスターよりも駆動能力の大きな第2トランジスターと、を含み、
前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させる場合、前記第1トランジスター及び前記第2トランジスターをオンに制御し、
前記電流制御回路は、前記定電圧回路に供給される電流を増加させない場合、前記第1トランジスターをオンに制御し、前記第2トランジスターをオフに制御してもよい。

0010

前記リアルタイムクロックモジュールの一態様において、
前記第1電源電圧の電圧値に応じて第2リセット信号を出力する第2パワーオンリセット回路を備え、
前記電流制御回路は、前記第2リセット信号に基づいて、前記定電圧回路に供給される電流を制御してもよい。

0011

本発明に係る電子機器の一態様は、
前記リアルタイムクロックモジュールの一態様を備える。

0012

本発明に係る移動体の一態様は、
前記リアルタイムクロックモジュールの一態様を備える。

図面の簡単な説明

0013

第1実施形態のリアルタイムクロックモジュールの構成を示す図である。
スイッチ回路の構成を示す図である。
電圧検出回路の構成を示す図である。
定電流回路、及び制御電圧出力回路の構成を示す図である。
発振回路の構成を示す図である。
電圧DDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態から、電圧VDDの電圧値が上昇した場合におけるリアルタイムクロックモジュールの動作を説明するためのフローチャート図である。
電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回っている状態から、電圧VDDの電圧値が低下した場合におけるリアルタイムクロックモジュールの動作を説明するためのフローチャート図である。
リアルタイムクロックモジュールに供給される電圧VDDの電圧値が、電圧VBATの電圧値より低く、且つ閾値電圧VR1よりも高い電圧となる場合における動作を説明するためのタイミングチャート図である。
リアルタイムクロックモジュールに供給される電圧VDDの電圧値が、電圧VBATの電圧値より高く、且つ閾値電圧VR1よりも高い電圧となる場合における動作を説明するためのタイミングチャート図である。
第2実施形態のリアルタイムクロックモジュールの構成を示す図である。
第2実施形態のリアルタイムクロックモジュールにおいて、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態から、電圧VDDの電圧値が上昇した場合におけるリアルタイムクロックモジュールの動作を説明するためのフローチャート図である。
第2実施形態におけるリアルタイムクロックモジュールの動作を説明するためのタイミングチャート図である。
電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。
電子機器の一例であるスマートフォン外観の一例を示す図である。
移動体の一例を示す図である。

実施例

0014

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

0015

1.リアルタイムクロックモジュール
1.1 第1実施形態
1.1.1 リアルタイムクロックモジュールの構成
図1は、第1実施形態のRTC(リアルタイムクロック:Real Time Clock)モジュール1の構成を示す図である。RTCモジュール1は、スイッチ回路10、電源検出回路20、定電流回路30、制御電圧出力回路40、パワーオンリセット回路50、発振電圧出力回路60、発振回路70、レベルシフター(L/S)80、ロジック回路100、レベルシフター(L/S)210、出力回路220、計時回路230、及びインターフェース(I/F)回路240を備える。また、RTCモジュール1には、RTCモジュール1と外部とを接続する端子Vbat,Vout,Vdd,Vio,Fout,I/F_ioが設けられている。なお、RTCモジュール1は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成であってもよい。

0016

以上のように構成されたRTCモジュール1は、端子Vddから入力されるメイン電源としての電圧VDD、又は端子Vbatから入力されるバックアップ電源としての電圧VBATを電源電圧として動作する。そして、RTCモジュール1は、発振回路70が出力する所定の周波数発振信号OSCに基づいて、所定の周波数のパルス信号を出力すると共に、当該パルス信号に基づく計時データを生成し出力する。ここで、電圧VDDは、例えば、商用電源に基づいて生成される電圧、充電不可能な一次電池から出力される電圧、及び充電可能な二次電池から出力される電圧等であってもよく、また、電圧VBATは、一次電池から出力される電圧、二次電池から出力される電圧、及び大容量コンデンサーに蓄えられた電荷に基づいて当該コンデンサーから出力される電圧等であってもよい。

0017

スイッチ回路10には、電圧VDD,VBATと、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3とが入力される。そして、スイッチ回路10は、端子Vdd及び端子Vbatと電気的に接続され、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3に基づいて、電圧VDDを電圧VOUTとして出力するのか又は電圧VBATを電圧VOUTとして出力するのかを切り替える。

0018

ここで、図2を用いて、スイッチ回路10の構成の一例について説明する。図2は、スイッチ回路10の構成を示す図である。図2に示すようにスイッチ回路10は、トランジスター11,12,13を有する。なお、本実施形態のトランジスター11,12,13は、それぞれがPチャネルMOSトランジスターであるとして説明を行う。

0019

トランジスター11のゲートには、電源切替制御信号CS1が入力される。トランジスター11のソースは、端子Vddと接続されている。トランジスター11のドレインは、端子Voutと接続されている。トランジスター11のバックゲートは、トランジスター11のドレインと接続されている。これにより、トランジスター11は、Lレベルの電源切替制御信号CS1が入力された場合、ソース−ドレイン間を導通に制御し、Hレベルの
電源切替制御信号CS1が入力された場合、ソース−ドレイン間を非導通に制御する。なお、以下の説明において、トランジスター11のソース−ドレイン間が導通である状態を「オン」、ソース−ドレイン間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0020

トランジスター12のゲートには、電源切替制御信号CS2が入力される。トランジスター12のソースは、トランジスター13のドレインと接続されている。トランジスター12のドレインは、端子Voutと接続されている。トランジスター12のバックゲートは、トランジスター12のドレインと接続されている。これにより、トランジスター12は、Lレベルの電源切替制御信号CS2が入力された場合、ソース−ドレイン間を導通に制御し、Hレベルの電源切替制御信号CS2が入力された場合、ソース−ドレイン間を非導通に制御する。なお、以下の説明において、トランジスター12のソース−ドレイン間が導通である状態を「オン」、ソース−ドレイン間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0021

トランジスター13のゲートには、電源切替制御信号CS3が入力される。トランジスター13のソースは、端子Vbatと接続されている。トランジスター13のドレインは、トランジスター12のソースと接続されている。トランジスター13のバックゲートは、トランジスター13のソースと接続されている。これにより、トランジスター13は、Lレベルの電源切替制御信号CS3が入力された場合、ソース−ドレイン間を導通に制御し、Hレベルの電源切替制御信号CS3が入力された場合、ソース−ドレイン間を非導通に制御する。なお、以下の説明において、トランジスター13のソース−ドレイン間が導通である状態を「オン」、ソース−ドレイン間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0022

すなわち、トランジスター11は、電源切替制御信号CS1の論理レベルに基づいて、端子Vddに供給される電圧VDDを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのか否かを切り替え、トランジスター12,13は、電源切替制御信号CS2,CS3のそれぞれの論理レベルに基づいて、端子Vbatに供給される電圧VBATを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのか否かを切り替える。

0023

以上のように、スイッチ回路10は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3に基づいて、トランジスター11,12,13が制御されることで、電圧VDDを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのか、又は電圧VBATを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのかを切り替える。本実施形態におけるスイッチ回路10は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3が、それぞれL,H,Hレベルの信号の場合、電圧VDDを電圧VOUTとして出力し、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3が、それぞれH,L,Lレベルの信号の場合、電圧VBATを電圧VOUTとして出力する。

0024

また、トランジスター11のソース−ドレイン間には、ソース側をアノード、ドレイン側をカソードとするダイオードが形成されている。これにより、トランジスター11がオフに制御されている場合に、端子Voutから端子Vddへの電流及び電圧の供給が遮断される。換言すれば、電源切替制御信号CS1に基づいてトランジスター11をオフに制御することで、端子Vddに電流が逆流するおそれを低減することができる。

0025

また、トランジスター12のソース−ドレイン間には、ソース側をアノード、ドレイン側をカソードとするダイオードが形成されている。これにより、トランジスター12がオフに制御されている場合に、端子Voutから端子Vbatへの電流及び電圧の供給が遮断される。したがって、トランジスター12がオフに制御されている場合、バックアップ電源である電圧VBATの過充電を防止することができる。

0026

また、トランジスター13のソース−ドレイン間には、ソース側をカソード、ドレイン側をアノードとするダイオードが形成されている。これにより、トランジスター13がオフに制御されている場合に、端子Vbatから端子Voutへの電流及び電圧の供給が遮断される。したがって、トランジスター13がオフに制御されている場合、バックアップ電源における無駄な電力消費を低減することができる。

0027

ここで、電圧VDDが第1電源電圧の一例であり、電圧VDDが印加される端子Vddが第1ノードの一例である。また、電圧VBATが第2電源電圧の一例であり、電圧VBATが印加される端子Vbatが第2ノードの一例である。なお、電圧VDDを伝搬し、端子Vddとトランジスター11のソースとを接続する配線もまた広義の上での第1ノードの一例であり、電圧VBATを伝搬し、端子Vbatとトランジスター13のソースとを接続する配線もまた広義の上での第2ノードの一例である。

0028

なお、本実施形態では、図2に示すように、スイッチ回路10は、3つのトランジスター11,12,13を制御することで電圧VOUTとして電圧VDDを出力するのか、又は電圧VBATを出力するのかを切り替えているが、スイッチ回路10は当該構成に限定されるものではない。例えば、スイッチ回路10は、トランジスター13を有さず、トランジスター11,12を制御することで、電圧VOUTとして電圧VDDを出力するのか、又は電圧VBATを出力するのかを切り替えてもよい。さらに、スイッチ回路10は、トランジスター12,13を有さず、トランジスター11を制御することで、電圧VOUTとして電圧VDDを出力するのか、又は電圧VBATを出力するのかを切り替えてもよい。

0029

また、端子Voutには、不図示のコンデンサーが取り付けられている。これにより、端子Voutに生じる電圧VOUTの電圧値を安定させることが可能となる。

0030

図1戻り、電源検出回路20には、電圧VDD,VOUT、及び閾値制御信号CTが入力される。電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値を検出する。そして、電源検出回路20は、検出した電圧VDDの電圧値を所定の閾値と比較し、比較結果を電圧検出信号VDETとして出力する。

0031

ここで、図3を用いて、電源検出回路20の構成の一例について説明する。図3は、電源検出回路20の構成を示す図である。電源検出回路20は、抵抗21,22,23、比較器24、及びスイッチ25を有する。抵抗21の一端には、電圧VDDが入力される。抵抗21の他端は、抵抗22の一端と接続されている。抵抗22の他端は、抵抗23の一端と接続されている。抵抗23の他端は、グラウンドと接続されている。すなわち、抵抗21,22,23は、直列に接続されている。

0032

スイッチ25の一端は抵抗22の一端と接続され、スイッチ25の他端は抵抗22の他端と接続されている。すなわち、スイッチ25は、抵抗22と並列に接続されている。また、スイッチ25には、制御信号として閾値制御信号CTが入力される。スイッチ25は、閾値制御信号CTに基づいてスイッチ25を導通とするのか、又は非導通とするのかを切り替える。本実施形態のスイッチ25は、Hレベルの閾値制御信号CTが入力された場合に非導通となり、Lレベルの閾値制御信号CTが入力された場合に導通となるとして説明する。なお、以下の説明においてスイッチ25が導通の状態を「オン」、非導通の状態を「オフ」と称する場合がある。

0033

比較器24は、電圧VOUTを動作電源として動作する。比較器24は、2つの入力端と、1つの出力端とを有する。比較器24の一方の入力端は、抵抗23の一端と接続されている。比較器24の他方の入力端には、基準電圧Vref1が入力される。そして、比
較器24は、2つの入力端のそれぞれに入力される信号の電圧値を比較し、比較結果に基づく電圧検出信号VDETを生成し、出力端から出力する。なお、本実施形態の比較器24は、一方の入力端に入力される電圧値が、他方の入力端に入力される基準電圧Vref1以上の場合、Hレベルの電圧検出信号VDETを出力し、一方の入力端に入力される電圧値が、他方の入力端に入力される基準電圧Vref1よりも小さい場合、Lレベルの電圧検出信号VDETを出力するとして説明する。

0034

電圧VDDの供給が停止している場合、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値は略グラウンド電位となる。そのため、他方の入力端に入力される基準電圧Vref1の電圧値よりも小さい。したがって、電源検出回路20は、Lレベルの電圧検出信号VDETを出力する。詳細は後述するが、この場合にスイッチ25には、Hレベルの閾値制御信号CTが入力されている。

0035

そして、電圧VDDの供給が開始されることで、電圧VDDの電圧値が上昇する。電圧VDDの上昇に伴い、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値も上昇する。このとき、スイッチ25には、Hレベルの閾値制御信号CTが入力されているため、スイッチ25はオフに制御されている。したがって、比較器24の一方の入力端には、電圧VDDを抵抗21,22と抵抗23とで分圧した電圧が入力される。

0036

その後、電圧VDDの電圧値が上昇し、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値が、比較器24の他方の入力端に入力される基準電圧Vref1の電圧値以上となった場合、電源検出回路20は、Hレベルの電圧検出信号VDETを出力する。そして、電圧検出信号VDETがHレベルとなることで、スイッチ25に入力される閾値制御信号CTが、Lレベルに制御される。ここで、電圧VDDの電圧値が上昇し、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値が、比較器24の他方の入力端に入力される基準電圧Vref1の電圧値以上となったときの電圧VDDの電圧値を、閾値電圧VR1と称する。

0037

その後、電圧VDDの供給が停止された場合、電圧VDDの電圧値は低下する。電圧VDDの低下に伴い、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値も低下する。この場合において、スイッチ25には、Lレベルの閾値制御信号CTが入力されているため、スイッチ25は、オンに制御されている。したがって、比較器24の一方の入力端には、電圧VDDを抵抗21と抵抗23とで分圧した電圧が入力される。その後、電圧VDDの電圧値が低下し、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値が、比較器24の他方の入力端に入力される基準電圧Vref1の電圧値を下回った場合、電源検出回路20は、Lレベルの電圧検出信号VDETを出力する。そして、電圧検出信号VDETがLレベルとなることで、閾値制御信号CTは、Hレベルに制御される。ここで、電圧VDDの電圧値が低下し、比較器24の一方の入力端に入力される電圧値が、比較器24の他方の入力端に入力される基準電圧Vref1の電圧値を下回ったときの電圧VDDの電圧値を、閾値電圧VR2と称する。

0038

図1に戻り、定電流回路30には、電圧VOUTが入力される。そして、定電流回路30は、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を規定するための電流規定信号Vgを生成し、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に出力する。制御電圧出力回路40には、電圧VOUT、電流規定信号Vg、及び電流制御信号CC1,CC2が入力される。制御電圧出力回路40は、電圧VOUTを定電圧の電圧VLOGICに変換し、ロジック回路100に出力する。また、発振電圧出力回路60には、電圧VOUT、電流規定信号Vg、及び電流制御信号CC1,CC2が入力される。発振電圧出力回路60は、電圧VOUTを定電圧の電圧VOSCに変換し、発振回路70に出力する。

0039

ここで、図4を用いて、定電流回路30、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60の構成の一例について説明する。図4は、定電流回路30、及び制御電圧出力回路40の構成を示す図である。なお、制御電圧出力回路40と発振電圧出力回路60とは、出力する信号が、電圧LOGICであるのか電圧VOSCであるのかと、基準電圧Vref2の電圧値とが異なるだけで、同様の構成を有する。そのため、図4では、制御電圧出力回路40の構成について説明を行い、発振電圧出力回路60の説明については省略する。

0040

定電流回路30は、トランジスター31,32,33,34を有する。なお、本実施形態において、トランジスター31,32は、それぞれがPチャネルのMOSトランジスターであり、トランジスター33,34は、NチャネルのMOSトランジスターであるとして説明を行う。さらに、本実施形態において、トランジスター33は、デプレッション型のトランジスターであるとして説明を行う。また、トランジスター31とトランジスター32とは同様の駆動能力を有するトランジスターとして説明する。ここで、トランジスターの駆動能力とは、ゲート端子に供給される電流に応じてドレイン−ソース端子間に流れる電流であって、例えば、トランジスターのW/L比等の形状比により決定される。

0041

トランジスター31とトランジスター32とはカレントミラー回路を構成する。具体的には、トランジスター31のソース及びトランジスター32のソースには、電圧VOUTが入力される。トランジスター31のゲート及びドレインと、トランジスター32のゲートとは共通に接続されている。また、トランジスター31のドレインは、トランジスター33のドレインとも接続されている。

0042

トランジスター33のゲート及びソースは、グラウンドに接続されている。前述のとおり、トランジスター33は、デプレッション型である。そのため、トランジスター33のドレイン−ソース間には、ゲート−ソース間に電位差がない場合の電流であって、例えば、数nA程度の低電流が流れる。したがって、トランジスター33と直列に接続されているトランジスター31のソース−ドレイン間、及びトランジスター31とカレントミラー回路を構成するトランジスター32のソース−ドレイン間にも、トランジスター33のドレイン−ソース間に流れる電流と同様の数nA程度の低電流が流れる。なお、以下の説明において、トランジスター31のソース−ドレイン間に流れる電流を、単にトランジスター31に流れる電流と称し、トランジスター32のソース−ドレイン間に流れる電流を、単にトランジスター32に流れる電流と称し、トランジスター33のドレイン−ソース間に流れる電流を、単にトランジスター33に流れる電流と称する場合がある。

0043

トランジスター32のドレインは、トランジスター34のドレイン及びゲートと接続されている。トランジスター34のソースはグラウンドに接続されている。したがって、トランジスター34のドレイン及びゲートには、トランジスター33に流れる電流に基づく電圧が生じる。そして、定電流回路30は、トランジスター34のドレイン及びゲートに生じる電圧を、電流規定信号Vgとして出力する。

0044

制御電圧出力回路40は、スイッチ回路10の出力である電圧VOUTに基づいて電圧VLOGICを生成し出力する。制御電圧出力回路40は、差動増幅回路41と電流制御回路61とを含む。差動増幅回路41は、トランジスター42,43,44,45,46と、コンデンサー47,48とを含む。なお、本実施形態において、トランジスター42,43,46は、それぞれがPチャネルのMOSトランジスターであり、トランジスター44,45は、それぞれがNチャネルのMOSトランジスターであるとして説明する。また、トランジスター42とトランジスター43とは同様の駆動能力を有するトランジスターとして説明する。

0045

差動増幅回路41において、トランジスター42とトランジスター43とは、カレントミラー回路を構成する。そして、当該カレントミラー回路と、トランジスター44,45とは、差動対回路を構成する。

0046

具体的には、トランジスター42のソース及びトランジスター43のソースには、電圧VOUTが入力される。トランジスター42のゲートと、トランジスター43のゲート及びドレインとは共通に接続されている。トランジスター42のドレインは、トランジスター44のドレインと接続されている。トランジスター44のゲートには基準電圧Vref2が入力される。また、トランジスター43のドレインは、トランジスター45のドレインと接続されている。トランジスター45のゲートには、トランジスター46のソースが接続されている。トランジスター44のソースは、トランジスター45のソースと接続されている。トランジスター44のバックゲートと、トランジスター45のバックゲートとは、共にグラウンドに接続されている。トランジスター44のドレインは、トランジスター46のゲートと接続されている。トランジスター46のソースには、電圧VOUTが入力される。コンデンサー47は、トランジスター46のゲート−ドレイン間に設けられる。また、コンデンサー48は、トランジスター46のソースと、グラウンドとの間に設けられる。

0047

以上のように構成された差動増幅回路41では、トランジスター44のゲートに入力される基準電圧Vref2と、トランジスター45のゲートに入力される電圧VLOGICとの電位差に基づいて、トランジスター44,45が駆動する。そして、トランジスター44,45の駆動に基づいて、トランジスター46が駆動する。

0048

具体的には、基準電圧Vref2の電圧値が、電圧VLOGICの電圧値よりも大きい場合、トランジスター44のドレイン−ソース間の電流が、トランジスター45のドレイン−ソース間の電流よりも大きくなる。その結果、トランジスター46のドレインは、電圧VOUT側へ出力される。一方、基準電圧Vref2の電圧値が、電圧VLOGICの電圧値よりも小さい場合、トランジスター44のドレイン−ソース間の電流が、トランジスター45のドレイン−ソース間の電流よりも小さくなる。その結果、トランジスター46のドレインは、VSS側へと出力される。また、本実施形態における差動対回路は、トランジスター46のドレインとトランジスター45のゲートとが接続されている。これにより、負帰還回路ネガティブフィードバック)が構成される。そのため、当該差動対回路は、トランジスター46のドレインの電圧値と基準電圧Vref2との差が小さくなるように動作する。これにより、電圧VLOGICとして、一定電圧値を出力する。なお、コンデンサー47は、VLOGIC電圧が発振してしまうのを抑える為の位相補償用コンデンサーとして機能し、コンデンサー48は、VLOGIC電圧で駆動する回路の負荷変動による、電圧VLOGICの電圧値変動を低減する為の電位維持コンデンサーとして機能する。

0049

電流制御回路61は、制御電圧出力回路40に供給される電流を制御する。電流制御回路61は、トランジスター62,63,64,65,66,67,68,69を含む。なお、本実施形態において、トランジスター62,63,64,65,66,67,68,69は、それぞれがNチャネルのMOSトランジスターであるとして説明する。

0050

トランジスター62のゲートは、トランジスター34のゲート及びドレインと接続されている。トランジスター62のドレインは、トランジスター44のドレイン、及びトランジスター45のドレインと接続されている。トランジスター62のソースは、トランジスター66のドレインと接続されている。トランジスター62のバックゲートは、グラウンドと接続されている。トランジスター66のゲートには、電流制御信号CC2が入力される。トランジスター66のソースは、グラウンドと接続されている。

0051

以上のように接続されているトランジスター62,66において、トランジスター62は、定電流回路30が有するトランジスター34とカレントミラー回路を構成する。また、トランジスター66は、電流制御信号CC2に基づいてドレイン−ソース間を導通とするか、又は非導通とするかを切り替える。そして、電流制御信号CC2によって、トランジスター66のドレイン−ソース間が導通に制御された場合、トランジスター62のドレイン−ソース間には、トランジスター62の駆動能力と電流規定信号Vgとに基づく電流が流れる。また、電流制御信号CC2によって、トランジスター66のドレイン−ソース間が非導通に制御された場合、トランジスター62のドレイン−ソース間には、電流が流れない。なお、以下の説明において、トランジスター62のドレイン−ソース間に流れる電流を、単にトランジスター62に流れる電流と称する場合がある。また、トランジスター66のドレイン−ソース間が導通である状態を「オン」、ドレイン−ソース間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0052

トランジスター63のゲートは、トランジスター34のゲート及びドレインと接続されている。トランジスター63のドレインは、トランジスター44のドレイン、及びトランジスター45のドレインと接続されている。トランジスター63のソースは、トランジスター67のドレインと接続されている。トランジスター63のバックゲートは、グラウンドと接続されている。トランジスター67のゲートには、電流制御信号CC1が入力される。トランジスター67のソースは、グラウンドと接続されている。

0053

以上のように接続されているトランジスター63,67において、トランジスター63は、定電流回路30が有するトランジスター34とカレントミラー回路を構成する。また、トランジスター67は、電流制御信号CC1に基づいてドレイン−ソース間を導通とするか、又は非導通とするかを切り替える。そして、電流制御信号CC1によって、トランジスター66のドレイン−ソース間が導通に制御された場合、トランジスター63のドレイン−ソース間には、トランジスター63の駆動能力と電流規定信号Vgとに基づく電流が流れる。また、電流制御信号CC1によって、トランジスター67のドレイン−ソース間が非導通に制御された場合、トランジスター63のドレイン−ソース間には、電流が流れない。なお、以下の説明において、トランジスター63のドレイン−ソース間に流れる電流を、単にトランジスター63に流れる電流と称する場合がある。また、トランジスター67のドレイン−ソース間が導通である状態を「オン」、ドレイン−ソース間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0054

トランジスター64のゲートは、トランジスター34のゲート及びドレインと接続されている。トランジスター64のドレインは、トランジスター46のドレインと接続されている。トランジスター64のソースは、トランジスター68のドレインと接続されている。トランジスター64のバックゲートは、グラウンドと接続されている。トランジスター68のゲートには、電流制御信号CC1が入力される。トランジスター68のソースは、グラウンドと接続されている。

0055

以上のように接続されているトランジスター64,68において、トランジスター64は、定電流回路30が有するトランジスター34とカレントミラー回路を構成する。また、トランジスター68は、電流制御信号CC1に基づいてドレイン−ソース間を導通とするか、又は非導通とするかを切り替える。そして、電流制御信号CC1によって、トランジスター68のドレイン−ソース間が導通に制御された場合、トランジスター64のドレイン−ソース間には、トランジスター64の駆動能力と電流規定信号Vgとに基づく電流が流れる。また、電流制御信号CC1によって、トランジスター68のドレイン−ソース間が非導通に制御された場合、トランジスター64のドレイン−ソース間には、電流が流れない。なお、以下の説明において、トランジスター64のドレイン−ソース間に流れる
電流を、単にトランジスター64に流れる電流と称する場合がある。また、トランジスター68のドレイン−ソース間が導通である状態を「オン」、ドレイン−ソース間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0056

トランジスター65のゲートは、トランジスター34のゲート及びドレインと接続されている。トランジスター65のドレインは、トランジスター46のドレインと接続されている。トランジスター65のソースは、トランジスター69のドレインと接続されている。トランジスター65のバックゲートは、グラウンドと接続されている。トランジスター69のゲートには、電流制御信号CC2が入力される。トランジスター69のソースは、グラウンドと接続されている。

0057

以上のように構成されたトランジスター65,69において、トランジスター65は、定電流回路30が有するトランジスター34とカレントミラー回路を構成する。また、トランジスター69は、電流制御信号CC2に基づいてドレイン−ソース間を導通とするか、又は非導通とするかを切り替える。すなわち、電流制御信号CC2によって、トランジスター69のドレイン−ソース間が導通に制御された場合、トランジスター65のドレイン−ソース間には、トランジスター65の駆動能力と電流規定信号Vgとに基づく電流が流れる。また、電流制御信号CC2によって、トランジスター69のドレイン−ソース間が非導通に制御された場合、トランジスター65のドレイン−ソース間には、電流が流れない。なお、以下の説明において、トランジスター65のドレイン−ソース間に流れる電流を、単にトランジスター65に流れる電流と称する場合がある。また、トランジスター69のドレイン−ソース間が導通である状態を「オン」、ドレイン−ソース間が非導通である状態を「オフ」と称する場合がある。

0058

以上に説明したように、電流制御回路61は、入力される電流制御信号CC1,CC2に基づいて、差動増幅回路41を含む制御電圧出力回路40に供給される電流を制御する。

0059

ここで、本実施形態では、制御電圧出力回路40を低消費電流で動作させたい場合、電流制御回路61には、Hレベルの電流制御信号CC1と、Lレベルの電流制御信号CC2とが入力される。すなわち、制御電圧出力回路40に供給される電流を増加させない場合、トランジスター63,64は、電流が流れるように制御され、トランジスター62,65は、電流が流れないように制御される。これにより、制御電圧出力回路40には、トランジスター63に流れる電流と、トランジスター64に流れる電流とを合わせた電流が供給される。

0060

また、制御電圧出力回路40に多くの電流を供給することで制御電圧出力回路40の応答性、出力追従性等の動作安定性を高めたい場合、電流制御回路61には、Hレベルの電流制御信号CC1と、Hレベルの電流制御信号CC2とが入力される。すなわち、制御電圧出力回路40に供給される電流を増加させる場合、トランジスター62,63,64,65は、電流が流れるように制御される。これにより、制御電圧出力回路40には、トランジスター62に流れる電流と、トランジスター63に流れる電流と、トランジスター64に流れる電流と、トランジスター65に流れる電流とを合わせた電流とが供給される。

0061

以上のように、トランジスター62,65は、制御電圧出力回路40に多くの電流を供給したい場合に電流を流すように動作し、制御電圧出力回路40を低消費電流で動作させたい場合には動作しない。そのため、トランジスター62,65の駆動能力は、トランジスター63,64の駆動能力よりも大きいことが好ましい。すなわち、RTCモジュール1の低消費電流で動作させたい場合、トランジスター62,65に対して駆動能力の小さなトランジスター63,64のみが駆動し、制御電圧出力回路40に多くの電流を供給し
たい場合には、トランジスター63,64に加えて、駆動能力の大きなトランジスター62,65も駆動する。これにより、RTCモジュール1の低消費電流化と、動作の安定性向上との双方を満たすことが可能となる。

0062

ここで、トランジスター63が第1トランジスターの一例であり、トランジスター62が第2トランジスターの一例である。また、トランジスター64が第1トランジスターの他の一例であり、トランジスター65が第2トランジスターの他の一例である。そして、スイッチ回路10の出力である電圧VOUTに基づいて電圧VLOGICを出力する制御電圧出力回路40が定電圧回路の一例であり、電圧VLOGICが定電圧信号の一例である。また、制御電圧出力回路40と同様の構成を有する発振電圧出力回路60が定電圧回路の他の一例であり、発振電圧出力回路60が出力する電圧VSOCが定電圧信号の他の一例である。

0063

以上のように構成された制御電圧出力回路40が出力する電圧VLOGICは、ロジック回路100、及びパワーオンリセット回路50に入力される。また、発振電圧出力回路60が出力する電圧VOSCは、発振回路70に入力される。

0064

図1に戻り、パワーオンリセット回路50には、電圧VLOGICが入力される。そして、電圧VLOGICが所定の電圧値以上であるか否かに従い、リセット信号RS1を出力する。具体的には、パワーオンリセット回路50は、電圧VLOGICの電圧値が所定の電圧値よりも低い場合、ロジック回路100の動作をリセットするリセット信号RS1を出力する。

0065

発振回路70には、電圧VOSCが入力される。そして、発振回路70は、電圧VOSCに基づいて動作し、例えば、32.768kHz等の所定の周波数の発振信号OSCを出力する。

0066

図5は発振回路70の構成を示す図である。発振回路70は、コンデンサー71,72,73と、可変容量コンデンサー74,75と、抵抗76,77と、トランジスター81,82,83,84と、振幅検出回路85とを含む。また、発振回路70は、電極92,93を介して振動子91と接続されている。なお、本実施形態において、トランジスター81,83は、それぞれがPチャネルのMOSトランジスターであり、トランジスター82,84は、それぞれがNチャネルのMOSトランジスターであるとして説明する。また、振動子91は、音叉型水晶振動子ATカット水晶振動子SCカット水晶振動子等であってもよく、圧電振動子等であってもよい。さらに、振動子91は、シリコン半導体を材料とするMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子であってもよい。

0067

トランジスター81のソースには、電圧VOSCが入力される。トランジスター81のゲートは、コンデンサー72を介して電極92と接続されている。トランジスター81のドレインは、トランジスター82のドレインと接続されている。トランジスター82のゲートは、コンデンサー73を介して電極92と接続されている。トランジスター82のソースは、グラウンドと接続されている。また、トランジスター81のドレイン、及びトランジスター82のドレインの接続点は、抵抗77を介して電極93と接続されている。

0068

可変容量コンデンサー74は、電極92とグラウンドとの間に設けられている。可変容量コンデンサー75は、電極93とグラウンドとの間に設けられている。また、抵抗76は、トランジスター81のゲートとドレインとの間に設けられている。

0069

トランジスター83のゲートは、トランジスター81のゲートと接続されている。トランジスター83のソースには、電圧VOSCが入力される。トランジスター83のドレイ
ンは、トランジスター84のドレインと接続されている。トランジスター84のゲートは、トランジスター82のゲートと接続されている。トランジスター84のソースは、グラウンドと接続されている。そして、トランジスター83のドレイン、及びトランジスター84のドレインの接続点から、発振信号OSCが出力される。

0070

以上のように構成された発振回路70では、トランジスター81,82と、コンデンサー72,73と、可変容量コンデンサー74,75と、抵抗76,77とで、振動子91を継続的に発振させることで発振信号を生成する。そして、トランジスター83,84が、当該発振信号を矩形波補正し、発振信号OSCとして出力する。

0071

さらに、本実施形態における発振回路70は、振幅検出回路85を含む。振幅検出回路85の一端は、コンデンサー71を介して、電極92と接続されている。また、振幅検出回路85の他端は、トランジスター82のゲートに接続されている。以上のように接続された振幅検出回路85は、コンデンサー71、及び電極92を介して入力される振動子91の発振出力信号振幅レベルを検出し、当該検出結果に基づいて、トランジスター82のゲートに入力される信号の振幅レベルを制御する。

0072

具体的には、振幅検出回路85は、一端に入力される振動子91の発振出力信号が、所定の振幅より大きい場合、トランジスター82のゲートに入力される信号の振幅が小さくなるように制御する。また、振幅検出回路85は、一端に入力される振動子91の発振出力信号が、所定の振幅より小さい場合、トランジスター82のゲートに入力される信号の振幅が大きくなるように制御する。これにより、電極92から出力される発振出力信号の振幅レベルの調整が可能となる。よって、トランジスター81,82、及びトランジスター83,84に貫通電流が生じるおそれが低減される。これにより、RTCモジュール1のさらなる低消費電流化が可能となる。

0073

図1に戻り、レベルシフター80には、発振信号OSCと、電圧VLOGICとが入力される。そして、レベルシフター80は、発振信号OSCの電圧値を電圧VLOGICに基づく電圧値にレベルシフトし、ロジック回路100に出力する。

0074

ロジック回路100には、電圧VLOGIC、電圧VLOGICに基づく電圧値にレベルシフトされた発振信号OSC、リセット信号RS1、及び電圧検出信号VDETが入力される。ロジック回路100は、スイッチ制御回路101、閾値切替制御回路102、及び電流制御回路103を含む。スイッチ制御回路101、閾値切替制御回路102、及び電流制御回路103を含むロジック回路100の各種構成は、電圧VLOGICを電源電圧として動作する。

0075

スイッチ制御回路101は、入力される電圧検出信号VDETに基づいて電源切替制御信号CS1,CS2,CS3を生成し、上述したスイッチ回路10が有するトランジスター11,12,13を制御する。すなわち、スイッチ制御回路101は、電源検出回路20から出力される電圧検出信号VDETに基づいて、スイッチ回路10が有するトランジスター11,12,13の切り替えを制御することで、スイッチ回路10の切り替えを制御する。これにより、スイッチ回路10は、電圧VDDを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのか、又は電圧VBATを電圧VOUTとして端子Voutに出力するのかを切り替える。

0076

具体的には、電源検出回路20から出力される電圧検出信号VDETが、電圧VDDの電圧値が所定の閾値電圧VR1よりも高いことを示すHレベルの信号である場合、スイッチ制御回路101は、電圧VDDを電圧VOUTとして出力するために、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3のそれぞれをL,H,Hレベルとして出力する。また、電源検
出回路20から出力される電圧検出信号VDETが、電圧VDDの電圧値が所定の閾値電圧VR2よりも低いことを示すLレベルの信号の場合、スイッチ制御回路101は、電圧VBATを電圧VOUTとして出力するために、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3のそれぞれをH,L,Lレベルとして出力する。

0077

閾値切替制御回路102は、電圧検出信号VDETに基づいて閾値制御信号CTを生成し、上述した電源検出回路20に出力することで、電源検出回路20が有するスイッチ25を制御する。これにより、電源検出回路20は、電圧VDDが上昇している場合と、電圧VDDが低下する場合とで、異なる検出閾値を用いて検出することが可能となる。すなわち、閾値切替制御回路102は、電源検出回路20における電圧VDDの検出閾値の切り替えを制御する。

0078

具体的には、電源検出回路20から出力される電圧検出信号VDETがHレベルの場合、閾値切替制御回路102は、Lレベルの閾値制御信号CTを出力し、電源検出回路20から出力される電圧検出信号VDETがLレベルの場合、閾値切替制御回路102は、Hレベルの閾値制御信号CTを出力する。

0079

電流制御回路103は、電圧検出信号VDETに応じた電流制御信号CC1,CC2を、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に出力する。そして、電流制御信号CC1,CC2に基づいて、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60のそれぞれが有するトランジスター66,67,68,69が制御される。これにより、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60のそれぞれに供給される電流が制御される。すなわち、電流制御回路103は、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60のそれぞれに供給される電流を制御する。なお、電流制御回路103から出力される電流制御信号CC1,CC2と、電圧検出信号VDETとの関係については後述する。

0080

また、ロジック回路100には、上述したパワーオンリセット回路50からリセット信号RS1が入力される。換言すれば、パワーオンリセット回路50は、ロジック回路100に含まれるスイッチ制御回路101、閾値切替制御回路102、及び電流制御回路103に対して、リセット信号RS1を出力する。

0081

ロジック回路100は、入力されるリセット信号RS1の論理レベルがLレベルからHレベルに切り替わった場合、制御電圧出力回路40から入力される電圧VLOGICを電源電圧として動作する。一方、ロジック回路100は、入力されるリセット信号RS1の論理レベルがHレベルからLレベルに切り替わった場合、制御電圧出力回路40から入力される電圧VLOGICの電圧値が十分でないとして、ロジック回路100にリセット処理を実行させる。ここで、リセット信号RS1が第1リセット信号の一例であり、パワーオンリセット回路50が、第1パワーオンリセット回路の一例である。

0082

また、ロジック回路100には、レベルシフター80において、電圧VLOGICの電圧値にレベルシフトされた発振信号OSCが入力される。そして、ロジック回路100は、入力される電圧VLOGICの電圧値にレベルシフトされた発振信号OSCを発振信号CLKとして出力する。なお、ロジック回路100は、電圧VLOGICの電圧値にレベルシフトされた発振信号OSCを発振信号CLKとして出力するか否かを切り替える不図示の発振信号出力制御回路を含んでもよい。

0083

レベルシフター210には、発振信号CLKと、電圧VLOGICとが入力される。そして、レベルシフター210は、発振信号CLKの電圧値をRTCモジュール1の仕様に応じた電圧VIOに基づく電圧値にレベルシフトする。

0084

出力回路220には、発振信号CLKが電圧VIOに基づく電圧値にレベルシフトされた信号が入力される。そして、出力回路220は、入力された発振信号CLKが電圧VIOに基づく電圧値にレベルシフトされた信号に対して、波形補正等を施し、出力信号FOUTとして端子Foutから出力する。

0085

計時回路230には、発振信号CLKが入力される。計時回路230は、不図示の分周回路を含む。そして、当該分周回路において発振信号CLKを分周することで所望の周波数の信号を生成する。計時回路230は、分周された発振信号CLKに基づいて計時動作を行う。計時回路230は、計時動作として、例えば、秒単位時刻を表す計時データ、年単位の時刻を表す計時データ等を生成する。

0086

インターフェース回路240は、RTCモジュール1と不図示の外部装置との間の通信を行うためのインターフェースであり、外部装置から各種コマンドを受信し、受信したコマンドに従って、計時データの読み出しを行う。なお、インターフェース回路240は、例えば、I2C(Inter-IntegratedCircuit)バス対応のインターフェース回路、SPI(Serial Peripheral Interface)バス対応のインターフェース回路等、各種のシリアルバス対応のインターフェース回路であってもよく、また、パラレルバス対応のインターフェース回路であってもよい。そして、インターフェース回路により所望の伝搬形式に変換された信号は、出力信号I/F_IOとして端子I/F_ioから出力される。

0087

ここで、メイン電源を電源電圧として供給するのか、又はバックアップ電源を電源電圧として供給するのかを切り替えるRTCモジュールでは、メイン電源からバックアップ電源に切り替えた場合、又はバックアップ電源からメイン電源に切り替えた場合に、RTCモジュールの内部で生成される一定電圧信号に一時的な電圧値の変化が生じるおそれがある。

0088

仮に、RTCモジュールの内部で生成される一定電圧信号のうち、発振回路に供給される一定電圧信号の電圧値に変化が生じた場合、発振回路の動作が一時的に停止し、それに伴い、発振回路の出力に基づき動作する計時機能の計時精度が低下するおそれがある。また、RTCモジュールの内部で生成される一定電圧信号のうち、ロジック回路に供給され一定電圧信号の電圧値が変化した場合、当該ロジック回路に接続されるパワーオンリセット回路が動作し、ロジック回路を初期化するおそれがある。

0089

以上のような問題は、バックアップ電源の消費を抑えるために、RTCモジュールを低消費電流で動作させているが故に、一定電圧信号を生成する一定電圧生成回路の応答性が低く、そのため、電源の供給先を切り替えた際に生じる供給電圧の電圧値の変化に対して、一定電圧生成回路の一定電圧信号生成動作が追従できていないことに起因している。

0090

そこで、本実施形態におけるRTCモジュール1は、電圧VOUTに基づいて定電圧信号である電圧VLOGICを出力する制御電圧出力回路40、及び電圧VOUTに基づいて定電圧信号である電圧VOSCを出力する発振電圧出力回路60のそれぞれに供給される電流を制御する電流制御回路103を備え、スイッチ制御回路101が、スイッチ回路10をRTCモジュール1に供給される電圧VOUTを、電圧VDDから電圧VBATへ、又はVBATから電圧VDDに切り替える場合に、電流制御回路103が、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60の少なくとも一方に供給される電流を増加させる制御を行う。これにより、電圧VOUTの電圧値の変動に対する制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60の一定電圧信号生成動作の追従性が改善される。したがって、RTCモジュール1の内部で生成される電圧VLOGIC,VOSCに一時的な電圧値の変化が生じるおそれが低減される。

0091

1.1.2電源電圧切替え制御
以上のように、本実施形態におけるRTCモジュール1では、スイッチ制御回路101における電圧VOUTとして電圧VBATを供給するのか、又は電圧VDDを供給するのかを切り替える電圧切替制御が実行される場合に、電流制御回路103における制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を増加させる電流増加制御を実行することで、RTCモジュール1の内部で生成される電圧VLOGIC,VOSCに一時的な電圧値の変化が生じるおそれを低減している。

0092

そこで、図6及び図7を用いて、本実施形態におけるRTCモジュール1において、スイッチ制御回路101における電圧切替制御と、電流制御回路103における電流増加制御との関係について説明する。

0093

図6は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態から、電圧VDDの電圧値が上昇した場合におけるRTCモジュール1の動作を説明するためのフローチャート図である。ここで、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態には、RTCモジュール1に電圧VDDが供給されていない状態が含まれる。

0094

電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態において、電圧VDDを生成するための商用電源の再投入、一次電池の交換、及び二次電池の再充電等が実行されると、電圧VDDの電圧値が上昇する(ステップS110)。そして、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回ったか否かの判定を行う(ステップS120)。

0095

電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1以下である場合(ステップS120のN)、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回ったか否かの判定を(ステップS120)継続する。一方、電源検出回路20が、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回ったと判断した場合(ステップS120のY)、電流制御回路103は、トランジスター66,69をオンに制御する(ステップS130)。具体的には、電流制御回路103は、電圧検出信号VDETがLレベルからHレベルに反転することで、Hレベルの電流制御信号CC2を出力する。これにより、トランジスター66,69がオンに制御される。そして、トランジスター66,69がオンに制御されることで、トランジスター62,65のそれぞれに電流が流れる。なお、説明を省略するが、図6のフローチャート図において、電流制御信号CC1は、Hレベルを継続している。

0096

電流制御回路103が電流制御信号CC2をHレベルとした後、スイッチ制御回路101は、トランジスター11をオンに制御し、トランジスター12,13をオフに制御する(ステップS140)。具体的には、スイッチ制御回路101は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3をL,H,Hレベルとする。これにより、スイッチ回路10は、電圧VDDを電圧VOUTとして出力する。

0097

そして、電圧VDDが電圧VOUTとして出力された後、電流制御回路103は、トランジスター66,69をオフに制御する(ステップS150)。具体的には、電流制御回路103は、電流制御信号CC2をLレベルとする。これにより、トランジスター66,69はオフに制御される。そして、トランジスター66,69がオフに制御されることで、トランジスター62,65のそれぞれに流れる電流が遮断される。

0098

図7は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回っている状態から、電圧VDDの電圧値が低下した場合におけるRTCモジュール1の動作を説明するためのフローチャート図である。

0099

電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回っている状態において、電圧VDDを生成するための商用電源の停止や、一次電池及び二次電池の電池残量の不足等により電圧VDDの電圧値が低下する(ステップS210)。そして、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回ったか否かの判定を行う(ステップS220)。

0100

電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2以上である場合(ステップS220のN)、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回ったか否かの判定を(ステップS220)継続する。一方、電源検出回路20が、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回ったと判断した場合(ステップS220のY)、電流制御回路103は、トランジスター66,69をオンに制御する(ステップS230)。具体的には、電流制御回路103は、電圧検出信号VDETがHレベルからLレベルに反転することで、Hレベルの電流制御信号CC2を出力する。これにより、トランジスター66,69はオンに制御される。そして、トランジスター66,69がオンに制御されることで、トランジスター62,65のそれぞれに電流が流れる。なお、説明を省略するが、図7のフローチャート図において、電流制御信号CC1は、Hレベルを継続している。

0101

電流制御回路103がHレベルの電流制御信号CC2を出力した後、スイッチ制御回路101は、トランジスター11をオフに制御し、トランジスター12,13をオンに制御する(ステップS240)。具体的には、スイッチ制御回路101は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3の論理レベルをH,L,Lレベルとする。これにより、スイッチ回路10は、電圧VBATを電圧VOUTとして出力する。

0102

そして、電圧VDDが電圧VOUTとして出力された後、電流制御回路103は、トランジスター66,69をオフに制御する(ステップS250)。具体的には、電流制御回路103は、電流制御信号CC2をLレベルとする。これにより、トランジスター66,69はオフに制御される。そして、トランジスター66,69がオフに制御されることで、トランジスター62,65のそれぞれに流れる電流が遮断される。

0103

以上のように、本実施形態におけるRTCモジュール1は、電圧検出信号VDETに基づいて、スイッチ制御回路101がスイッチ回路10を切り替える場合に、電流制御回路103は、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を増加させる。これにより、電圧VOUTの電圧値が変化した場合であっても、制御電圧出力回路40における電圧VLOGICを生成するための動作、及び発振電圧出力回路60における電圧VOSCを生成するための動作の追従性が高まる。したがって、RTCモジュール1に供給される電圧が電圧VDDから電圧VBATへ、又は電圧VBATから電圧VDDに切り替えられた場合における電圧VOUTの電圧値の変化に対して、一定電圧値の電圧VLOGIC、及び電圧VOSCが変化するおそれが低減される。

0104

また、この場合において、本実施形態に示すように電流制御回路103が制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を増加させた後、スイッチ制御回路101が、スイッチ回路10を切り替えることが好ましい。すなわち、電圧VOUTが電圧VDDから電圧VBATへ、又は電圧VBATから電圧VDDに切り替えられるときには、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流が増加されていることが好ましい。これにより、RTCモジュール1に供給される電圧が電圧VDDから電圧VBATへ、又は電圧VBATから電圧VDDに切り替えられた場合における電圧VOUTの電圧値の変化に対して、電圧VLOGIC、及び電圧VOSCが変化するおそれをさらに低減することが可能となる。

0105

ここで、図8及び図9を用いて、本実施形態におけるRTCモジュール1に対して、電圧VDDの供給が開始された場合における電圧切替制御と、電流増加制御との具体例につ
いて説明する。

0106

図8は、RTCモジュール1に供給される電圧VDDの電圧値が、電圧VBATの電圧値より低く、且つ閾値電圧VR1よりも高い電圧となる場合における動作を説明するためのタイミングチャート図である。

0107

まず、時刻t1以前において、RTCモジュール1には、電圧VDDは供給されていない。そのため、電圧VOUTとして電圧VBATが供給されている。換言すれば、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3は、H,L,Lレベルに制御されている。また、電圧VDDが供給されていないため、電源検出回路20は、Lレベルの電圧検出信号VDETを出力し、それに伴い、閾値切替制御回路102は、Hレベルの閾値制御信号CTを出力している。また、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60には、Hレベルの電流制御信号CC1と、Lレベルの電流制御信号CC2とが入力されている。すなわち、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60は低消費電流で動作している。

0108

時刻t1において、RTCモジュール1に電圧VDDが供給されることで、電圧VDDの電圧値が上昇する。そして、時刻t2で、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回った場合、電源検出回路20は、電圧検出信号VDETをLレベルからHレベルにする。そして、電圧検出信号VDETがHレベルとなった後、所定の時間経過後の時刻t3において、閾値切替制御回路102が、閾値制御信号CTをLレベルにすると共に、電流制御回路103が、電流制御信号CC2をHレベルとする。これにより、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流が増加する。そして、電流制御信号CC2がHレベルになった後、所定の時間経過後の時刻t4において、スイッチ制御回路101は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3をL,H,Hレベルとする。これにより、電圧VOUTとして、電圧VDDが供給される。

0109

時刻t4において、電圧VOUTとして共有される電圧が、電圧VBATから電圧VDDに切り替えられることで、電圧VOUTの電圧値は低下する。このとき、電流制御信号CC2がHレベルであるため、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60は、電圧VOUTの電圧値が低下している場合であっても、一定電圧の電圧VLOGIC,VOSCを生成することが可能となる。すなわち、電圧VOUTの電圧低下に伴って、制御電圧出力回路40が出力する電圧VLOGIC、及び発振電圧出力回路60が出力する電圧VOSCの電圧値が低下するおそれが低減される。

0110

そして、時刻t4の後、所定の期間経過後の時刻t5において、電流制御回路103は、電流制御信号CC2をLレベルとする。これにより、電源電圧の切り替え制御が実行されていない期間において、RTCモジュール1の消費電流を低減することができる。

0111

ここで、電流制御回路103は、電圧検出信号VDETがLレベルからHレベルに反転した直後に、電流制御信号CC2をHレベルとしてもよく、また、電圧検出信号VDETがLレベルからHレベルに反転した後、所定の期間経過後に電流制御信号CC2をHレベルとしてもよい。また、電流制御回路103は、電圧検出信号VDETがLレベルからHレベルに反転してから所定の時間経過した後、又は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3がL,H,Hレベルに切り替えられてからの所定の期間経過した後、電流制御信号CC2をHレベルからLレベルにしてもよい。

0112

図9は、RTCモジュール1に供給される電圧VDDの電圧値が、電圧VBATの電圧値より高く、且つ閾値電圧VR1よりも高い電圧となる場合における動作を説明するためのタイミングチャート図である。

0113

まず、時刻t11以前において、RTCモジュール1には、電圧VDDは供給されていない。そのため、電圧VOUTとして電圧VBATが供給されている。換言すれば、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3は、H,L,Lレベルに制御されている。また、電圧VDDが供給されていないため、電源検出回路20は、Lレベルの電圧検出信号VDETを出力し、それに伴い、閾値切替制御回路102は、Hレベルの閾値制御信号CTを出力している。また、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60には、Hレベルの電流制御信号CC1と、Lレベルの電流制御信号CC2とが入力されている。したがって、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60は低消費電流で動作している。

0114

時刻t11において、RTCモジュール1に電圧VDDが供給されことで、電圧VDDの電圧値が上昇する。そして、時刻t12で、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回った場合、電源検出回路20は、電圧検出信号VDETをLレベルからHレベルにする。そして、電圧検出信号VDETがHレベルになった後、所定の時間経過後の時刻t13において、閾値切替制御回路102が、閾値制御信号CTをLレベルにすると共に、電流制御回路103が、電流制御信号CC2をHレベルとする。これにより、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流が増加する。そして、電流制御信号CC2がHレベルになった後、所定の時間経過後の時刻t14において、スイッチ制御回路101は、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3をL,H,Hレベルとする。これにより、電圧VOUTとして、電圧VDDが供給される。

0115

ここで、図9に示すように電圧VDDの電圧値が電圧VBATの電圧値より高い場合、電圧VOUTの電圧値は、トランジスター11に形成されたダイオードを介して供給される電圧VDDの電圧値となる。換言すれば、電圧VOUTは、電源切替制御信号CS1,CS2,CS3に依らずに電圧VDDの電圧値に制約される場合がある。このような場合であっても、電圧VDDの電圧値に基づいて電流制御信号CC2をHレベルに制御し、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を増加することで、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60は、電圧VOUTの電圧値の変化に依らず一定電圧値の電圧VLOGIC,VOSCを生成することが可能となる。

0116

なお本実施形態における各種信号の論理レベルは一例であり、これに限られるのもではない。

0117

1.1.3作用効果
以上のように、本実施形態におけるRTCモジュール1では、電圧VOUTに基づいて定電圧信号である電圧VLOGICを出力する制御電圧出力回路40、及び電圧VOUTに基づいて定電圧信号である電圧VOSCを出力する発振電圧出力回路60のそれぞれに供給される電流を制御する電流制御回路103を備え、スイッチ制御回路101が、スイッチ回路10をRTCモジュール1に供給される電圧VOUTを、電圧VDDから電圧VBATへ、又はVBATから電圧VDDに切り替える場合に、電流制御回路103が、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60の少なくとも一方に供給される電流を増加させる制御を行う。これにより、電圧VOUTの電圧値の変動に対する制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60の一定電圧信号生成動作の追従性が改善され、RTCモジュール1の内部で生成される電圧VLOGIC,VOSCに一時的な電圧値の変化が生じるおそれが低減される。

0118

1.2 第2実施形態
次に第2実施形態のRTCモジュール1について説明する。なお、第2実施形態におけるRTCモジュール1を説明するにあたり、第1実施形態におけるRTCモジュール1と同様の構成については同じ符号を付し、図示、及び説明を省略、又は簡略する。

0119

図10は第2実施形態のRTCモジュール1の構成を示す図である。第2実施形態におけるRTCモジュール1は、バックアップ電源であるVBATで動作する場合、ロジック回路100の一部である、閾値切替制御回路102が休止期間と動作期間とを繰り返す所謂間欠動作を行う点で、第1実施形態のRTCモジュール1と異なる。また、第2実施形態におけるRTCモジュール1は、電圧VDDの電圧値を検出し、検出結果に基づいてリセット信号RS2を出力するパワーオンリセット回路90を有する点で、第1実施形態のRTCモジュール1と異なる。

0120

このような間欠動作を行う第2実施形態のRTCモジュール1では、バックアップ電源の消費を低減することが可能となる。しかしながら、RTCモジュール1が間欠動作を行う場合、休止期間において電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値の検出を休止する。そのため、当該休止期間に電圧VDDの電圧値が上昇した場合、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値を検出することができない。したがって、休止期間に電圧VDDの電圧値が上昇し、電圧VBATの電圧値を超えた場合、トランジスター11に形成されるダイオードを介して電圧VDDが電圧VOUTとして供給される。その結果、電圧VOUTの電圧値が変化する。

0121

このような電源検出回路20で検出できない電圧VOUTの電圧値の変化に対して、第2実施形態におけるRTCモジュール1は、電圧VDDの電圧値に応じてリセット信号RS2を出力するパワーオンリセット回路90を備えることで、制御電圧出力回路40が出力する電圧VLOGIC、及び発振電圧出力回路60が出力する電圧VOSCが変化するおそれを低減することができる。

0122

図11に示すようにパワーオンリセット回路90は、一端に電圧VDDが入力される。そして、電圧VDDが所定の電圧値に達した場合に、Hレベルのリセット信号RS2をロジック回路100に出力する。ロジック回路100は、入力されるリセット信号RS2がLレベルからHレベルとなった場合に、電流制御回路103からHレベルの電流制御信号CC2を出力する。

0123

これにより、電圧VBATで動作する場合に間欠動作するRTCモジュール1であって、当該間欠動作の休止期間中に電圧VDDの電圧値が上昇した場合であっても、制御電圧出力回路40に供給される電流、及び発振電圧出力回路60に供給される電流を増加することが可能となる。よって、間欠動作するRTCモジュール1において、電圧VDDの電圧値の上昇により電圧VOUTの電圧値が変化した場合であっても、電圧VLOGIC,及び電圧VOSCの電圧値が変化するおそれを低減することが可能となる。

0124

図11は、第2実施形態のRTCモジュール1において、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態から、電圧VDDの電圧値が上昇した場合におけるRTCモジュール1の動作を説明するためのフローチャート図である。

0125

第1実施形態と同様に、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR2を下回っている状態で、電圧VDDを生成するための商用電源の再投入、一次電池の交換、及び二次電池の再充電等が実行されることにより、電圧VDDの電圧値が上昇する(ステップS110)。

0126

そして、パワーオンリセット回路90は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR3を上回ったか否かを判断する(ステップS111)。パワーオンリセット回路90は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR3以下であると判断した場合(ステップS111のN)、ロジック回路100は、間欠動作の休止期間が所定の時間経過したか否かの判断を行う(ステップS112)。

0127

ロジック回路100は、RTCモジュール1の休止期間が所定の時間経過していないと判断した場合(ステップS112のN)、パワーオンリセット回路90による、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR3を上回ったか否かの判断(ステップS111)を継続させる。すなわち、RTCモジュール1は、間欠動作における休止期間を継続する。

0128

また、ロジック回路100が、RTCモジュール1の休止期間が所定の時間経過したと判断した場合(ステップS112のY)、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回ったか否かの判定を(ステップS120)行う。すなわち、RTCモジュール1は、間欠動作における動作期間に移行する。なお、動作期間に移行後のRTCモジュールの動作は、第1実施形態と同様であり説明を省略する。

0129

パワーオンリセット回路90は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR3を上回ったと判断した場合(ステップS111のY)、パワーオンリセット回路90は、Hレベルのリセット信号RS2を出力する。そして、ロジック回路100に入力されるリセット信号RS2がLレベルからHレベルとなることで、電流制御回路103は、トランジスター66,69をオンに制御する(ステップS130)。その後、RTCモジュール1は、第1実施形態のステップS140,S150と同様の動作を実行する。

0130

図12は、第2実施形態におけるRTCモジュール1の動作を説明するためのタイミングチャート図である。なお、図12では、RTCモジュール1の間欠動作を説明するための、状態情報Sinfoを図示している。なお、図12では、RTCモジュール1が動作期間中である場合、状態情報SinfoをHレベル、RTCモジュール1が休止期間中である場合、状態情報SinfoをLレベルとして図示している。

0131

時刻t21において、RTCモジュール1は、動作期間となる。この場合において、電圧VDDは閾値電圧VR1以下である。

0132

そして、RTCモジュール1の休止期間における時刻t22において、電圧VDDの電圧値が上昇し、その後、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回る。このとき、RTCモジュール1は、休止期間であるため、電源検出回路20は、電圧検出信号VDETの論理レベルを変化させない。

0133

時刻t23において、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR3を上回る。これにより、パワーオンリセット回路90は、Hレベルのリセット信号RS2をロジック回路100に出力する。ロジック回路100に入力されるリセット信号RS2がLレベルからHレベルとなることで、電流制御回路103は、電流制御信号CC2をHレベルとする。これにより、制御電圧出力回路40、及び発振電圧出力回路60に供給される電流が増加する。

0134

時刻t24において、RTCモジュール1は、動作期間となる。この時、電源検出回路20は、電圧VDDの電圧値が閾値電圧VR1を上回っているため、電源検出回路20は、電圧検出信号VDETをHレベルとする。その後、RTCモジュール1は、時刻t25,t26,t27のそれぞれにおいて、第1実施形態の時刻t13,t14,t15と同様の動作を実行する。

0135

以上のように、第2実施形態におけるRTCモジュール1では、パワーオンリセット回路90が、電圧VDDの電圧値を検出し、検出結果に基づくリセット信号RS2を出力する。そして、ロジック回路100に入力されるリセット信号RS2がLレベルからHレベルとなることで、電流制御回路103は、電流制御信号CC2をHレベルとして出力する。これによ、バックアップ電源である電圧VBATにより動作する場合に、間欠動作するRTCモジュール1において、電圧VOUTの電圧値に変化が生じた場合であっても、制
電圧出力回路40が出力する電圧VLOGIC、及び発振電圧出力回路60が出力する電圧VOSCが変化するおそれを低減することが可能となる。

0136

ここで、パワーオンリセット回路90が第2パワーオンリセット回路の一例であり、パワーオンリセット回路90が出力するリセット信号RS2が第2リセット信号の一例である。

0137

2.電子機器
図13は、本実施形態の電子機器300の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図14は、本実施形態の電子機器300の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。

0138

本実施形態の電子機器300は、RTC(リアルタイムクロック:Real Time Clock)モジュール310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370、電源部380、及びバックアップ電源部390を含む。なお、本実施形態の電子機器300は、図13の構成要素の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

0139

電源部380は、電子機器300の各部を動作させる電源電圧を生成し出力する。また、バックアップ電源部390は、瞬時停電や電源部380の動作停止に伴い、電源部380からの電源電圧の出力が停止した場合に、電子機器300の動作状態を保持するためのバックアップ電源電圧を生成し出力する。

0140

RTCモジュール310は、不図示の振動子と計時回路とを備えている。そして、振動子の発振信号に基づいて、例えば、32.786kHzの定周波数信号や、秒単位の時刻や年単位の時刻を表す計時データ等を生成し、CPU320に出力する。

0141

CPU320は、ROM340等に記憶されているプログラムに従い、RTCモジュール310から入力される計時データを用いて各種の計算処理制御処理を行う処理部である。また、CPU320は、操作部330からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部360を制御する処理、表示部370に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。

0142

操作部330は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU320に出力する。

0143

ROM340は、CPU320が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶する記憶部である。

0144

RAM350は、CPU320の作業領域として用いられ、ROM340から読み出されたプログラムやデータ、操作部330から入力されたデータ、CPU320が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する記憶部である。

0145

通信部360は、CPU320と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。

0146

表示部370は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU320から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部370には操作部330として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。

0147

RTCモジュール310として例えば上述した各実施形態のRTCモジュール1を適用することにより、RTCモジュール310に供給される電圧が、電源部380から供給される電源電圧から、バックアップ電源部390から供給されるバックアップ電源電圧に切り替えられた場合に、RTCモジュール310の内部で生成される定電圧信号の電圧値が変化するおそれを低減することができる。これにより、信頼性の高い電子機器300を実現することができる。

0149

3.移動体
図15は、本実施形態の移動体400の一例を示す図である。図15に示す移動体400は、RTC(リアルタイムクロック:Real Time Clock)モジュール410、エンジンシステムブレーキシステムキーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体400は、図15の構成要素の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。

0150

RTCモジュール410は、不図示の振動子と計時回路とを備えている。そして、振動子の発振信号に基づいて、例えば、32.786kHzの定周波数信号や、秒単位の時刻や年単位の時刻を表す計時データ等を生成し、RTCモジュール410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力される。

0151

バッテリー450は、RTCモジュール410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。バックアップ用バッテリー460は、バッテリー450の出力電圧が閾値よりも低下した時、RTCモジュール410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。

0152

RTCモジュール410として例えば上述した各実施形態のRTCモジュール1を適用することにより、RTCモジュール410に供給される電圧が、バッテリー450から供給される電源電圧から、バックアップ用バッテリー460から供給されるバックアップ電源電圧に切り替えられた場合に、RTCモジュール410の内部で生成される定電圧信号の電圧値が変化するおそれを低減することができる。これにより、信頼性の高い移動体400を実現することができる。

0153

このような移動体400としては種々の移動体400が考えられ、例えば、電気自動車等の自動車ジェット機ヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット人工衛星等が挙げられる。

0154

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

0155

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

0156

1…RTCモジュール(リアルタイムクロックモジュール)、10…スイッチ回路、11,12,13…トランジスター、20…電源検出回路、21,22,23…抵抗、24…比較器、25…スイッチ、30…定電流回路、31,32,33,34…トランジスター、40…制御電圧出力回路、41…差動増幅回路、42,43,44,45,46…トランジスター、47,48…コンデンサー、50…パワーオンリセット回路、60…発振電圧出力回路、61…電流制御回路、62,63,64,65,66,67,68,69…トランジスター、70…発振回路、71,72,73…コンデンサー、74,75…可変容量コンデンサー、76,77…抵抗、80…レベルシフター、81,82,83,84…トランジスター、85…振幅検出回路、90…パワーオンリセット回路、91…振動子、92,93…電極、100…ロジック回路、101…スイッチ制御回路、102…閾値切替制御回路、103…電流制御回路、210…レベルシフター、220…出力回路、230…計時回路、240…インターフェース回路、300…電子機器、310…RTCモジュール(リアルタイムクロックモジュール)、320…CPU、330…操作部、340…ROM、350…RAM、360…通信部、370…表示部、380…電源部、390…バックアップ電源部、400…移動体、410…RTCモジュール(リアルタイムクロックモジュール)、420,430,440…コントローラー、450…バッテリー、460…バックアップ用バッテリー

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