ICで電源電圧外の電圧を扱う

質問

モノリシックなICで, 電源電圧外 (Vdd以上, Vss以下など) の入力電圧を扱う方法として
どのようなものがあるでしょうか.
あるいは, ICにおける電源外の電圧の信号処理は一般にどのような制約があるものでしょうか.

・あきらめてハイブリッドにする
・バイアス電圧によらない絶縁を使ったりする
・マルチチップにする?
などとも思うのですが, 実際のところをよく知りません.

検索ワードや参考文献だけでもかまいません.
ご教示下さい.

回答No.3

anachrockt · ベストアンサー

どの程度の電圧かわかりませんが，数100Vなら「高耐圧IC（HVIC）」があります．
http://www.mitsubishichips.com/Japan/files/manuals/km0020a1.pdf
製造メーカーは，三菱，三洋，サンケン，IR，STM等です．

数10V以下だと，回路の工夫で色々できるようです．
これは，負電圧発生回路を内蔵しています．
http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDownloadMedia.do?_mediaId=6504
これは，正電圧発生回路を内蔵してゼロ・クロスオーバ入力としています．
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/opa365.pdf
チャージポンプICは電源電圧以上の電圧を出力できますから，チャージポンプICメーカーに相談してみたらどうでしょうか？
http://www.semiconductor-sanyo.jp/search/list.asp?CLCD=50

お礼

ご回答ありがとうございます. 調査いたします.

回答No.2

tance

tanceです。
ひとつのモノリシックICの中で自分の電源以上の電圧を作っていると
いうことですか？

ICの中のことは詳しくないので他の回答に期待していただきたいのですが
外部からくる過大信号ならばやはりアッテネータで減衰させるのが
一番だと思います。アッテネータもモノリシックでできないでしょうか。
（ポリシリコン抵抗で作る？）

過大電圧のままICの内部でもその電圧が必要　となると、話が難しくなる
かと思いますが、オープンドレインのロジックICでは出力はVddより
高い電圧が許されています。CMOSで入力保護ダイオードがないものも
ありますので、そのあたりがヒントになるかもしれません。
3.3V系のICで入力には5V系の信号がそのままつなげるものもあります。
TC74LCX05
TC4049
など。

補足

ご回答ありがとうございます.

既存品は外にアッテネータ (のほか, 過大電圧を扱う部分) が設けてあるのですが,
そのままですとLSIによる集積化メリットが薄くどうしたものかしらといった具合です.

>CMOSで入力保護ダイオードがないものもありますので、そのあたりがヒントになるかもしれません。
調査してみます. ありがとうございます.

回答No.1

tance

過大入力をどう扱うかということですね。
回路の性質によっても違いますが、一番最初に思いつくのはアッテネータ
です。信号を一定の比率で小さくして、過大でない入力にしてから
ICに与える、ということです。

減衰ではなくシフトでないとまずいこともあります。でも実にさまざまな
方法があるので、書ききれません。具体的にどのような過大入力なのかが
解れば例を挙げることはできると思います。

補足

回路内部に昇圧回路があり, そこが電源電圧以上となります.
これは電源でなくそれぞれ信号でありまして, 数が多いのです.

この信号は, 入出力, および内部信号にも(!) なくてはなりません.
(この部分は「特殊用途品だから」という事でお願いします)

できればこれらの部分を外付けにしないでIC化したいところなのですが...