JPH01314420A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH01314420A
JPH01314420A JP14657588A JP14657588A JPH01314420A JP H01314420 A JPH01314420 A JP H01314420A JP 14657588 A JP14657588 A JP 14657588A JP 14657588 A JP14657588 A JP 14657588A JP H01314420 A JPH01314420 A JP H01314420A
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clock pulse
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clock
integrated circuit
semiconductor integrated
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Osamu Kobayashi
修 小林
Saburoku Tsukamoto
三六 塚本
Matsuhisa Yoshida
吉田松寿
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [目次] 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決りようとする課題 課題を解決するための手段(第1図) 作用 実施例 一実施例(第2〜5図) 拡張 発明の効果 +a要1 り〔ノックパルスに同期して動作し該クロックパルスの
電圧がハイレ゛ベルのときとロウレベルのときで消費電
流が異なる集積回路、例えばチョッパ型コンパレータを
用いた並列比較型Δ/D変換器1の1(導体集積回路に
関し、 りaツクパルスの停止により半導体集積回路に大電流が
流れて異常動作するのを防止することを目的とし、 クロックパルスに同期して動作する内部回路と、該り【
ノックパルスが一定時間以上停正したことを検出するク
ロック停止検出回路と、該停止が検出された場合には該
内部回路へ供給されるクロックパルスの電圧レベルをf
め定めた一方のレベルに強制的に移行させる制御回路と
を備えて構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、クロックパルスに同期して動作し該クロック
パルスの電圧がハイレベルのときとロウレベルのときで
消費電流が胃なる集積回路、例えばチョッパ型コンパレ
ータを用いた・1列比較型Δ/I)変換器等の半導体集
積回路に関する。
[従来の技術」 例えば・1に列比較型A/I)変換器では、Nビット出
力の場合、2”−1個(例えばN = 12では409
6個)のコンパレータを(i するため、消費電流も大
きくなる。特にチョッパ型コンパレータを用いた場合に
は、たとえ低消費電力型の(JO3を使用しても、動作
時のきμ均電流は100〜500mAにもなる。このコ
ンパレータは、オートゼロ時においては比較時より1.
6倍以上も電流が流れる。
1発明が解決しようとする課題] このため、オートゼロ状態でクロックパルスが停止4−
ると、A/D変換器に大電流が継続して流れるごとにな
り、発熱によりA/D変換器が異常値を出力してこれを
含む系が暴走する恐れが生ずる。したがって、車等にこ
のA/D変換器を用いる場合には何らかの対策が必要と
なる。
本発明は上記問題点に鑑み、クロックパルスのf+’ 
+I−により集積回路に大電流が流れて異常動作するの
を防止することができる半導体集積回路を提供4−るこ
とにある。
[課題を解決するための手段1 第1図は本発明の原理構成を示すブロック図である。
゛1′、導体集積回路Sは、構成要素l0120及び3
0を備えている。
10は内部回路であり、クロックパルスに同期して動作
する。
20はクロック停止検出回路であり、該クロックパルス
が一定時間以上停止したことを検出する。
30は制御回路であり、該停止が検出された場合には、
内部回路lOへ供給されるクロックパルスの電圧レベル
を、予め定めた一方のレベルに強制的に移行させる。
[作用1 クロックパルスが一定時間以」―停+h シた場合には
、クロックパルスの電圧レベルは内部回路10の消費電
流が少なくなる方のレベルに強制的に移行される。
したがって、内部回路10の消費電流は動作時の・「均
電流よりも少なくなり、内:Mり回路が発熱により異常
動作することがない。
し実施例1 (1)一実施例 図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第2図は半導体集積回路が・1に列比較型A/D変換器
である場合を示す。
A/I)変換器の主要な内、・不回路である・1し列比
較型A/1)変換部10Aは、例えば出力が12ヒツト
であり、4,096個のチョッパ型コンパレータIIを
備えている。各チョッパ型コンパレータI+は、外部か
ら供給されるり【1ツクパルスSlに同期して同一動作
を行う。
チョッパ型コンパレータ11の入力端子!2aには、直
列接続されたFi数の抵抗器により電源電圧が分圧され
た基準電圧が印加され、入力端子12bにはデジタル変
換しようとするサンプル電圧が印加される。入力端子1
2a、12bはそれぞれアナログスイッチ13a、13
bを介してコンデンサ14aの一端に共通に接続されて
いる。コンデンサ+4aの他端には、インバータ+5a
コンデンサ14b、インバータ+5b及び15cが順次
直列接続されている。インバータ15cの出力端トはチ
ョッパ型コンパレータIIの出力端r−16に接続され
ている。また、インバータ15a、+5bにはそれぞれ
アナログスイッチ+7a、17bが4ν列接続されてい
る。
これらアナログスイッチ+3a、17a及び+7bは、
クロックパルスS3により開閉される。
また、アナログスイッチ+3bは、クロックパルスS、
をインバータ40で反転したクロックパルスS3により
開閉される。
クロックパルスS3がハイレベルになると、アナログス
イッチ+3a% +7a及び+7bが開かれ、アナログ
スイッチ+3bが閉じられる。このオートゼロ状態では
、入力端F I 2 aに印加される基準電圧に比例し
た電荷がコンデンサ゛14aに蓄積される。また、イン
バータ15a、15bは人出力喘丘が短絡されているの
で、インバータ15a、15bはその後の人力に応じて
ハイレベル側またはロウレベル側へ最も動作し易い状態
になっている。さらに、この短絡により、インバータ1
5a、15bを構成するC M OSの電源端−r間に
は比輪的大きな電流が流れる。
次に、クロックパルスS3がロウレベルになると、アナ
[1グスイツチ13a、17a及び+7bが開かれ、ア
ナログスイッチ!3bが閉じられる。
この比較状態では、入力端子+2bに印加されるサノブ
ル11【圧に応じてコンデンサ14aの電荷;1が変化
しこれがインバータ15aにより増幅され、次いでコン
デンサ+4bの電荷噴が変化しこれがインバータ15b
により増幅される。そして、サノブル、U圧が基準電圧
よりも大きければ、出力端(−16がロウレベルになり
、逆の場合には出力端r−16がハイレベルになる。
ごのクロックパルスS3は次のようにして作成される。
4゛なわら、入力端子21がアットゲート30Δの一方
の入力端fに接続され、入力端子2Iかり【ノック停止
F検出回路20Aを介してアンドゲート30Aの他方の
入力端子に接続されており、人力i= r−21にクロ
ックパルスS1を供給ケることによりアンドゲート30
Aの出力端rからクロックパルスS、が得られる。
このクロック停止り検出回路20Aは、例えば第3図に
示4−如く、入力端子21がpチャンネルMO3FET
22のゲートに接続され、このソースが)−側電源端f
Vooに接続され、ドレインが抵抗23を介して〜側電
源端子V9qに接続され、抵抗23にコンデンサ24が
並列接続され、pチャンネルMO3FE722のドレイ
ンにツユミツト回路25の入力端子が接続されて構成さ
れており、ツユミツト回路25の出力信号がクロツタ動
作信号S、として端f’26に取り出される。
上記構成において、入力端子21に第4図に示すような
りロックパルスS、を供給すると、り〔ノックパルスS
、がロウレベルのときpチャフネル1IO8FF、T2
2がオフになり、コンデンサ24に電荷が蓄積されると
ともに、出力端F2Bがハイレベルになる。次に、クロ
ックパルスSlがハイレベルになると、pヂャンネル−
03FE722がオフになるが、コンデンサ24に電荷
が蓄積られているので、コンデンサ24の電気界り1と
抵抗23の抵抗値との積に比例した一定時間T、以内、
すなわらT。くT、なる′I゛。後にクロックパルスS
1がロウレベルになり、クロック動作信号S、はハイレ
ベルのままである。したがって、I[常動作詩には第4
図に示4−如く、り〔1ツク動作信号S、は常にハイレ
ベルになっている。よって、アンドゲート30 Aが開
かれ、クロックパルスS、がアンドゲート30Δを通っ
てり【lツクパルスSlと同一波形のクロ1タバルスS
3となる。
断線等によりクロックパルスS、が一定時間′I゛。
以1−ハイレヘルになると、クロック動作信号S。
が〔1ウレヘルとなり、アンドゲート30Aが閉じられ
、したがってクロックパルスS3が強制的に[ノウレベ
ルに移行される。逆に、クロックパルスS、が「1ウレ
ヘルの状態で停止上した場合にら、り【1ツタパルスS
3はロウレベルである。したがって、クロック停止状態
では必ずクロックパルスS。
が〔ノウレベルとなり、第2図に示すアナログスイッチ
13a、+7a及びアナログスイッチ+7bが開状態に
なり、アナログスイッチ+3bが閉状態になる。このた
め、チョッパ型コンパレータ11の消費電流は極めて小
さくなり、並列比較型A/I)変換1< I OAの消
費電流は動作時の平均電流具ドとなる。よって、発熱に
より・1に列比較型A/D変換部10Aが異常動作する
ことがない。
また、pチャンネルMOSFET22のゲートがフロー
ティング状態となり、第5図に示す如く通常動作よりも
長い周期で振動した場合には、これに対応してクロック
動作信号S2、クロックパルスS3が第5図に示す如く
なり、クロックパルスS、のパルス幅が一定幅に押さえ
られる。したがって、このような場合にも並列比較型A
/D変換部璽OAの消費電流は通常動作の場合の早均電
流よりも少なくなり、安全側動作となる。
(2)拡張 なお、本発明には他にも種々の変影例が含まれる。
例えば、アンドゲート30Aの代わりにアナログスイッ
チを用い、クロック動作信号Stによりこのアナログス
イッチをオン・オフする構成であってもよい。
また、上記実施例では一定時間以上クロックパルスが停
止した場合にクロックパスルの電圧レベルを強制的にロ
ウレベルにする場合を説明したが、ハイレベルにするこ
とにより集積回路が安全側になる場合には、アンドゲー
ト30Aの代わりにナントゲートを用いればよい。
さらに、本発明の思想はクロックパルスが供給されるI
) I、 L回路にも適用することができる。すなわち
、クロックパスルが停止した場合にはPL■、回路は自
走してクロックパスルとは無関係の周波数のパルスを出
力し、このパルスを用いた集積回路を含む系が異常動作
する場合も考えられるが、この場合、クロックパスルの
停止を検出し、ゲートを閉じてPLL回路から出力され
るパスルを集積回路へ供給するのを停止することにより
異常動作を防止するようにしてもよい。
[発明の効果J 以上説明した如く、本発明に係る半導体集積回路では、
クロックパスルが一定時間以上停止したことを検出した
場合には内部回路へ供給するクロックパスルの電圧レベ
ルを、内部回路の消費電流が少なくなる方のレベルに強
制的に移行させるので、クロックパスルが一定時間以上
停止しても集積回路に大電流が流れることがなく、した
がって、発熱による半導体集積回路の異常動作を防止す
ることができるという優れた効果を奏し、この半導体集
積回路及びこれを含む系全体の安全性と信頼性の向上及
び半導体集積回路の利用範囲の拡大に寄1)するところ
が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す原理ブロック図である。 第2図乃至第5図は本発明の一実施例に係り、第2図は
並列比較型A/D変換器のe部構成を示す回路図、 第3図は第2図に示すクロック停止検出回路20Aの一
例を示す回路図、 第4図はクロックパスルが一定時間以上停止した場合の
動作を示す波形図、 第5図は第3図に示すpチャンネルMOSFET22の
ゲートが70−ティング状態になった場合の動作を示す
波形図である。 図中、 10Aは並列比較型A/D変換部 !Iはヂョッパ型コンパレータ 2OAはクロック停止検出回路 22はpチャンネルMOSFET 25はシュミット回路 代理人   弁理士 井桁点−(外2名)乙4(゛二゛ \へ 発明の原理ブロック図 箋十図 ss クロック停止検出回路 第3図 第4図 ?′べ 上1   二こ     吐 lト  へと    へ【 0      會

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 クロックパルスに同期して動作する内部回路(10)と
    、 該クロックパルスが一定時間以上停止したことを検出す
    るクロック停止検出回路(20)と、該停止が検出され
    た場合には、該内部回路(10)へ供給されるクロック
    パルスの電圧レベルを予め定めた一方のレベルに強制的
    に移行させる制御回路(30)と、 を有することを特徴とする半導体集積回路。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5516540A (en) * 1978-07-20 1980-02-05 Nec Corp Pulse detection circuit
JPS5812568A (ja) * 1981-07-15 1983-01-24 Matsushita Electric Works Ltd 電力線搬送システムの受信器
JPS59188750A (ja) * 1983-04-11 1984-10-26 Hitachi Ltd デ−タ処理システム

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