JPH06149407A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH06149407A
JPH06149407A JP30207492A JP30207492A JPH06149407A JP H06149407 A JPH06149407 A JP H06149407A JP 30207492 A JP30207492 A JP 30207492A JP 30207492 A JP30207492 A JP 30207492A JP H06149407 A JPH06149407 A JP H06149407A
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JP
Japan
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charge pump
clock
circuit
oscillator
semiconductor integrated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30207492A
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English (en)
Inventor
Ritsuko Ubata
律子 姥田
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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Abstract

(57)【要約】 【目的】低電源電圧で動作可能なUVEPROMを有す
る半導体集積回路において、スタンバイ期間中の消費電
流を減少させる。 【構成】選択回路2により選択されるクロックによりチ
ャージポンプ8は動作するため、HALT期間中は制御
信号発生器5からの選択信号によりチャージポンプ8に
入力するクロックをカットしてチャージポンプ8を停止
させる事により、動作電流をカットする。またHALT
解除の信号により発振器3を動作させると共に、発振周
波数の高い発振器3の出力クロックによってチャージポ
ンプ8を動作させ、出力電圧VPM9を急激に昇圧させ
る。また発振器3はカウントアップタイマ4の設定数だ
け発振すると、タイマ4の終了信号により動作を停止
し、チャージポンプ8への入力クロックを外部クロック
より生成される第一のクロック1に変更する事により、
発振器3及びチャージポンプ8の動作電流を減少させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特に低電源電圧で動作可能なUVEPROM(紫外線消
去可能なプログラマブル・リード・オンリ・メモリ)を
有する半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体集積回路においては、プロ
グラム待機中の消費電流を低減させるスタンバイ機能を
持ち、特にシングルチップ・マイクロコンピュータ(以
下SMCと記す)においては、前述のスタンバイ状態の
中に、外部クロックを停止させ、半導体集積回路全体が
停止するSTOPモードと、外部クロックより生成され
る基本クロックのみ停止させておき、外部クロックの発
振安定時間を待たずにスタンバイ状態解除後すぐに処理
を再開できるHALTモードとを有している。
【0003】また、通常ROM品の電源電圧範囲が2.
7V〜6.0Vであり、UVEPROM内蔵品の電源電
圧範囲は4.5V〜5.5Vであったため、UVEPR
OM内蔵品の動作電源電圧範囲も低電圧化させて、2.
7Vより動作可能にする必要があった。
【0004】低電源電圧で動作可能なUVEPROMを
内蔵するSMCの動作を、図3を用いて説明する。
【0005】図3において、外部クロックより生成する
第一のクロック10と、STOP信号12とが入力さ
れ、出力電圧VPM13を出力するチャージポンプ11
がある。
【0006】このようなUVEPROM内蔵のSMCに
おいて、STOPモード時には、STOP信号12によ
り、チャージポンプ11の働きを停止させ、HALTモ
ード時には、HALTモード解除後すぐに処理を再開し
たいため、常に第一のクロック10をチャージポンプ1
1に入力し、常時チャージポンプ11の出力電圧VPM
13をUVEPROMセルの読み出し時に必要な電圧ま
で昇圧させていた。
【0007】この時のタイミングチャートを、図4に示
す。
【0008】図4において、チャージポンプの出力電圧
VPM13は、通常“ハイ”の電圧を出力しているが、
STOP信号12が入力されると共にチャージポンプ1
1の動作も停止してしまうため、VPM13は“ロウ”
レベルを出力し、消費電流は“0”に近い値になる。
【0009】HALTモードの場合は、第一のクロック
10を常にチャージポンプ11に入力し動作させている
ため、常時VPM13は“ハイ”を出力しようとしてい
るため、消費電流は流れる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のUVE
PROM内蔵の低電圧動作可能なSMCにおいては、H
ALTモード時においてもチャージポンプ11を動作さ
せているために、通常ROM内蔵のSMCと比較して、
HALT時の消費電流が多くなるといった問題点があっ
た。
【0011】本発明の目的は、前記問題点が解決され、
HALT時のチャージポンプの消費電流を低減させた半
導体集積回路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、低電源
電圧で動作可能なUVEPROMを有する半導体集積回
路において、チャージポンプと、前記チャージポンプへ
供給する第一のクロックの入力端子と、第一のクロック
よりも周波数の高い第二のクロックを生成する内部発振
器と、前記チャージポンプの動作状態を検出して、制御
信号を発生させる制御信号発生回路と、前述する制御信
号によりチャージポンプに入力するクロックを選択する
選択回路とを備えていることを特徴とする。
【0013】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の半導体集積回路を示すブ
ロック図である。
【0014】図1において、本実施例は、選択回路2
と、発振器3と、カウントアップタイマ4と、制御信号
発生器5と、チャージポンプ8とを備えている。
【0015】HALT信号6を入力することにより、制
御信号発生器5から発振器3への制御信号、選択回路2
への選択信号、カウントアップタイマ4へのリセット信
号が同時に出力され、発振器3は制御信号により外部ク
ロックから生成される第一のクロック1よりも速い第二
のクロックを発生して選択回路2に入力する。
【0016】選択回路2は、制御信号発生器5からの選
択信号により、HALT状態中はチャージポンプ8への
入力クロックをストップさせ、解除後に発振器3からの
第二のクロックを選択し、チャージポンプ8の出力電圧
VPM9を急激に昇圧させる。
【0017】カウントアップタイマ4は、制御信号発生
器5からリセット信号を入力される事により動作を開始
し、発振器3からの第二のクロックをカウンタする。設
定回数のカウンタが終了すると、終了信号が制御信号発
生器5に入力され、制御信号発生器5から内部発振回路
3の発振停止信号と、選択回路2へ第二のクロックから
第一のクロック1への切り替え信号とが出力される。
【0018】以上の事により、図2で示すように、ST
OP状態時と、HALT状態時には、出力電圧VPM9
はチャージポンプ8が停止しているために、“ロウ”を
出力し、その期間中にチャージポンプ8に流れる消費電
流は“0”に近い値となる。
【0019】図5は図1を具体的な回路にて構成した第
1例を示す回路図であり、図5中の〜(11)の各点
のタイミング波形は、図6に示す通りである。
【0020】図5,図6において、本第1例の回路は、
選択回路126と、制御信号発生器127と、カウント
アップタイマ128と、リングオシレータ129とを備
えている。チャージポンプの部分は省略されている。
【0021】選択回路126は、インバータ105と、
2個のANDゲート及びNORゲートからなる複合ゲー
ト107と、2入力NORゲート108とを有し、外部
クロックから生成されるの第一のクロック100と、
のHALT信号101と(10)の制御信号発生器1
27の出力とを入力とし、(11)のチャージィポンプ
への入力クロック125を出力する。
【0022】制御信号発生器127は、2個の2入力N
ORゲート103,104を有し、のHALT信号立
ち下がり検出クロック102が入力される。
【0023】カウントアップタイマ128は、インバー
タ109と、フリップフロップからなる分周回路11
0,111,112,113,114とを有し、各分周
回路のQ出力が、それぞれ,,,,として図
6に示されている。
【0024】リングオシレータ129は、インバータ1
15,118,120,122,124と、抵抗11
6,121と、容量117,123と、2入力NAND
ゲート119とを有し、インバータ106の出力が入力
され、のインバータ124の出力が出力される。
【0025】図5に示す回路では、チャージポンプへの
入力信号125は、HALT信号101が“ハイ”の
時、“ロウ”を出力することにより、チャージポンプを
停止させておき、HALT信号101が“ロウ”になる
と共に、複合ゲート107により選択されたクロックを
チャージポンプに入力し、チャージポンプの動作を開始
させる。
【0026】複合ゲート107への選択信号(10)
は、HALT立ち下がり検出信号102によりセットさ
れ、リングオシレータ129の発振を開始させると共
に、リングオシレータ129の出力を選択させる。
【0027】また選択信号(10)は、リングオシレー
タ129の出力をカウントしたカウントアップタイマ1
28の終了信号によりリセットされ、複合ゲート10
7は外部クロックから生成されるの第一のクロック1
00を選択し、リングオシレータ129は停止する。
【0028】図7は図1を具体的な回路にて構成した第
2例を示す回路図であり、図7中の′〜′の各点の
タイミング波形は、図8に示す通りである。
【0029】図7において、本第2例の回路は、選択回
路126′と、制御信号発生器127′と、カレントミ
ラー回路128′と、リングオシレータ129′とを備
えている。チャージポンプの部分は省略されている。
【0030】ここで、選択回路126′,制御信号発生
器127′,リングオシレータ129′は、図5のもの
と同様である。カレントミラー回路128′は、Pチャ
ネルMOSトランジスタ134,135と、Nチャネル
MOSトランジスタ131,132と、インバータ13
0とを有する。このタイマ回路の電源電圧としてはVD
D,GNDの各端子137,136がある。
【0031】前記第1例の回路では、リングオシレータ
129の出力をカウントアップタイマ128でカウント
し、VPMが昇圧される時間をカウントアップした後、
選択信号(10)をリセットした。
【0032】本第2例で示す回路では、時間ではなく、
VPMのレベルによって、チャージポンプへの入力クロ
ックを選択している。そのために、カウントアップタイ
マ128のかわりに、カレントミラー回路128′を使
用している。
【0033】カレントミラー回路128′は、PCHト
ランジスタ134,135,NCHトランジスタ回路1
31,132、及びインバータ130で構成されている
が、NCHトランジスタ131と132のディメンジョ
ン幅比を、2:1の割合に設定し、VPM133のレベ
ルが完全にVDDになった時に、インバータ130から
“ハイ”を出力するようにする。
【0034】カレントミラー回路128′の出力信号
′が“ハイ”を出力すると、選択信号′はリセット
され、複合ゲート107′は外部クロックを選択し、リ
ングオシレータ126′は停止する。
【0035】この第2例では、前記第1例に対して、V
PMを実値によって、選択するクロックが決まるので、
VPMの値が昇圧される前に、クロックが切り替わる心
配がないという利点がある。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、低電圧
で動作可能なUVEPROMを内蔵する半導体集積回路
において、スタンバイ状態の中で特にHALTモード時
において、チャージポンプの動作を停止させるため、H
ALT状態での消費電流を減少できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路を示すブロ
ック図である。
【図2】図1の各部の動作を示すタイミング図である。
【図3】従来の半導体集積回路を示すブロック図であ
る。
【図4】図3の各部の動作を示すタイミング図である。
【図5】図1の具体例として第1例を示す回路図であ
る。
【図6】図5の各部の動作を示すタイミング図である。
【図7】図1の具体例として第2例を示す回路図であ
る。
【図8】図7の各部の動作を示すタイミング図である。
【符号の説明】
1,10,100,100′ 外部クロックから生成
される第一のクロック 2,126,126′ 選択回路 3 内部発振回路 4,128 カウントアップタイマ 128′ カレントミラー回路 5,127,127′ 制御信号発生器 6,101,101′ HALT信号 7,12 STOP信号 8,11 チャージポンプ 9,13,134 出力電圧VPM 102,102′ HALT信号立ち下がり検出クロ
ック 103,103′,104,104′,108,10
8′ 2入力NORゲート 105,105′,106,106′,109,10
9′,115,115′,118,118′,120,
120′,122,122′,124,124′,13
0 インバータ 107,107′ 複合ゲート 110,111,112,113,114 分周回路 116,121,217 抵抗 117,117′,123,123′ 容量 119 2入力NANDゲート 125 チャージポンプへの入力クロック 129,129′ リングオシレータ 134,135 P−chトランジスタ 131,132 N−chトランジスタ 137 VDD端子 136 GND端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低電源電圧で動作可能なUVEPROM
    を有する半導体集積回路において、電源電圧よりも高い
    電圧を発生する昇圧回路からなるチャージポンプと、前
    記チャージポンプへ供給する第一のクロックの端子と、
    前記第一のクロックよりも周波数の高い第二のクロック
    を生成する内部発振器と、前記チャージポンプの動作状
    態を検出して、制御信号を出力する制御信号発生回路
    と、前記制御信号により前記チャージポンプに入力する
    クロックを選択する選択回路とを備えたことを特徴とす
    る半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記チャージポンプの出力電圧によっ
    て、前記選択されるクロックを決める手段が設けられた
    請求項1に記載の半導体集積回路。
JP30207492A 1992-11-12 1992-11-12 半導体集積回路 Withdrawn JPH06149407A (ja)

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JP30207492A JPH06149407A (ja) 1992-11-12 1992-11-12 半導体集積回路

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JP30207492A JPH06149407A (ja) 1992-11-12 1992-11-12 半導体集積回路

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JPH06149407A true JPH06149407A (ja) 1994-05-27

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JP30207492A Withdrawn JPH06149407A (ja) 1992-11-12 1992-11-12 半導体集積回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100535044B1 (ko) * 2003-02-13 2005-12-07 주식회사 하이닉스반도체 전압 펌프 회로
CN114530170A (zh) * 2022-01-27 2022-05-24 珠海博雅科技股份有限公司 功耗低纹波小的电荷泵系统、读取电路和非易失性存储器

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KR100535044B1 (ko) * 2003-02-13 2005-12-07 주식회사 하이닉스반도체 전압 펌프 회로
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