JPH11214617A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 急激な消費電流の変動があっても安定して、
かつ低ノイズで降圧電源を供給する。
【解決手段】 半導体集積回路装置の周辺回路などに降
圧電源を供給する降圧電源回路1において、スタンバイ
モードが解除された場合、制御信号SMがHi信号とな
りスイッチSW1がOFF、スイッチSW2がONとな
り、ノードaは電源電圧VCCからグランド電位VSSに切
り換えられるが、このゲートの寄生静電容量CK によっ
て、ノードaの電圧は、急激にではなく徐々にグランド
電位VSSのレベルまで下降することになる。よって、ス
タンバイモードが解除された直後のノードaにおける電
圧は高いのでトランジスタT5のON抵抗は小さくなっ
ており、急激に消費電流ICCが増加してもトランジスタ
T5にクランプされた降圧電圧VDL(ノードb)の電圧
降下を大幅に小さくすることができる。
(57) [Summary] [Problem] Even if there is a sudden change in current consumption,
In addition, it supplies step-down power with low noise. SOLUTION: In a step-down power supply circuit 1 for supplying step-down power to peripheral circuits of a semiconductor integrated circuit device, when a standby mode is released, a control signal SM becomes a Hi signal, a switch SW1 is turned off, and a switch SW2 is turned on. Although the node a is switched from the power supply voltage V CC to ground potential V SS, the parasitic capacitance C K of the gate, the voltage of the node a, to descend to the level gradually ground potential V SS rather than abruptly become. Therefore, since the voltage at the node a immediately after the standby mode is released is high, the ON resistance of the transistor T5 is small, and even if the consumption current I CC increases rapidly, the step-down voltage V DL (clamped by the transistor T5) The voltage drop at node b) can be significantly reduced.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に関し、特に、内部電源回路により周辺回路に供給す
る降圧電圧における安定化供給に適用して有効な技術に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and, more particularly, to a technology effective when applied to a stabilized supply of a step-down voltage supplied to a peripheral circuit by an internal power supply circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】マイクロコンピュータなどの半導体集積
回路装置では、低ノイズ化が要求されている。ノイズ発
生の要因としてトランジスタのスイッチングがあり、該
トランジスタに流れる電流が大きいほどノイズも大きく
なる傾向にある。2. Description of the Related Art Semiconductor integrated circuit devices such as microcomputers are required to have low noise. The switching of a transistor is a factor of noise generation, and the noise tends to increase as the current flowing through the transistor increases.
【0003】本発明者が検討したところによれば、低ノ
イズ化を実現するために、たとえば、内部電源電圧を生
成する降圧電源回路では、ディプレッション型Nチャネ
ルMOS(Metal Oxide Semicond
uctor)トランジスタによって電源電圧をクランプ
し、降圧電圧を生成する、いわゆる、クランプ方式の降
圧電源回路が用いられている。According to studies made by the present inventors, in order to realize low noise, for example, in a step-down power supply circuit for generating an internal power supply voltage, a depletion type N-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) is used.
In other words, a so-called clamp-type step-down power supply circuit that generates a step-down voltage by clamping a power supply voltage by a transistor is used.
【0004】なお、この種の半導体集積回路装置につい
て詳しく述べてある例としては、1994年11月5
日、株式会社培風間発行、伊藤清男(著)、「アドバン
ストエレクトロニクスI−9 超LSIメモリ」P26
7〜P277があり、この文献には、DRAM(Dyn
amic Random Access Memor
y)における内部電源電圧発生回路である降圧電源回路
の回路方式などが記載されている。[0004] An example of this type of semiconductor integrated circuit device is described in detail in November 5, 1994.
Japan, published by Baifuma Co., Ltd., Kiyoo Ito (author), "Advanced Electronics I-9 Ultra LSI Memory" P26
7 to P277. In this document, DRAM (Dyn)
Amic Random Access Memory
The circuit system of the step-down power supply circuit as the internal power supply voltage generation circuit in y) is described.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なクランプ方式による降圧電源回路では、次のような問
題点があることが本発明者により見い出された。However, it has been found by the present inventors that the above-described step-down power supply circuit of the clamp system has the following problems.
【0006】すなわち、電圧クランプに用いられるディ
プレッション型NチャネルMOSトランジスタは、通電
時のON抵抗が非常に大きいために、マイクロコンピュ
ータに設けられた周辺回路全体への供給などの消費電力
が大きいところに用いた場合、クランプ電圧が大きく変
動してしまうという問題がある。That is, the depletion-type N-channel MOS transistor used for the voltage clamp has a very large ON resistance when energized, so that it consumes a large amount of power, such as supply to the entire peripheral circuit provided in the microcomputer. When used, there is a problem that the clamp voltage fluctuates greatly.
【0007】特に、半導体集積回路装置が、低消費電力
モード、いわゆるスタンバイモードから解除された場合
には、瞬時に大量の電流が流れ込むために、クランプ電
圧の変動幅が非常に大きくなってしまい、レジスタ情報
などの破壊による誤動作などの恐れが生じてしまう。In particular, when the semiconductor integrated circuit device is released from the low power consumption mode, that is, the so-called standby mode, a large amount of current flows instantaneously, and the fluctuation range of the clamp voltage becomes very large. There is a risk of malfunction due to destruction of register information and the like.
【0008】本発明の目的は、急激な消費電流の変動が
あっても安定して、かつ低ノイズで降圧電源を供給する
ことのできる半導体集積回路装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which can supply a step-down power supply stably and with low noise even if there is a sudden fluctuation in current consumption.
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0011】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、所定の電源電圧から降圧電圧を生成するクランプ用
MOSトランジスタと、当該クランプ用MOSトランジ
スタのゲートに、制御信号に基づいて電源電圧または基
準電位のいずれかを切り換えて入力するスイッチング手
段と、当該スイッチング手段の接続が電源電圧から基準
電位に切り替わった際に、該クランプ用MOSトランジ
スタのゲートの電圧降下時間を遅延させる電圧遅延手段
とよりなる降圧電源回路を備えたものである。That is, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a clamp MOS transistor for generating a step-down voltage from a predetermined power supply voltage and a gate of the clamp MOS transistor having a power supply voltage or a reference potential based on a control signal. A step-down power supply comprising: switching means for switching and inputting any one of them; and voltage delay means for delaying the voltage drop time of the gate of the clamping MOS transistor when the connection of the switching means is switched from the power supply voltage to the reference potential. It has a circuit.
【0012】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記クランプ用MOSトランジスタが、ディプレッション
型NチャネルMOSトランジスタよりなるものである。Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the clamp MOS transistor comprises a depletion type N-channel MOS transistor.
【0013】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
前記電圧遅延手段が、クランプ用MOSトランジスタの
ゲートと基準電位との間に接続された静電容量素子より
なるものである。Further, the semiconductor integrated circuit device of the present invention
The voltage delay means comprises a capacitance element connected between the gate of the clamping MOS transistor and a reference potential.
【0014】それらにより、スタンバイモード解除時な
どの急激な消費電流の変動が生じても降圧電圧の電圧降
下および電圧変動を大幅に低減することができる。Thus, even if a sudden change in the current consumption occurs when the standby mode is canceled, the voltage drop of the step-down voltage and the voltage change can be greatly reduced.
【0015】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記遅延手段が、クランプ用MOSトランジスタのゲート
に寄生する寄生静電容量よりなるものである。Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the delay means comprises a parasitic capacitance parasitic on a gate of the clamping MOS transistor.
【0016】それにより、新たな素子の製造が不要とな
り、かつレイアウト面積を小さくすることができる。As a result, it is not necessary to manufacture a new element, and the layout area can be reduced.
【0017】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
所定の電源電圧から降圧電圧を生成するクランプ用MO
Sトランジスタと、当該クランプ用MOSトランジスタ
のゲートに、制御信号に基づいて電源電圧または補正電
圧のいずれかを切り換えて入力するスイッチング手段
と、当該スイッチング手段の接続が電源電圧から補正電
圧に切り替わった際に、該クランプ用MOSトランジス
タのゲートの電圧降下時間を遅延させる電圧遅延手段
と、基準電圧を生成する基準電圧クランプ用MOSトラ
ンジスタと、該基準電圧クランプ用MOSトランジスタ
の基準電圧とクランプ用MOSトランジスタにより生成
された降圧電圧との差動増幅を行い、降圧電圧が基準電
圧よりも低くなった場合には電圧を高くし、降圧電圧が
基準電圧よりも高くなった場合には電圧を低くして降圧
電圧を安定化させる補正電圧を生成する差動アンプとよ
りなる降圧電源回路を備えたものである。Furthermore, the semiconductor integrated circuit device of the present invention
MO for clamping that generates a step-down voltage from a predetermined power supply voltage
Switching means for switching and inputting either the power supply voltage or the correction voltage to the gate of the S transistor and the clamping MOS transistor based on the control signal, and when the connection of the switching means is switched from the power supply voltage to the correction voltage Voltage delay means for delaying the voltage drop time of the gate of the clamping MOS transistor, a reference voltage clamping MOS transistor for generating a reference voltage, and a reference voltage of the reference voltage clamping MOS transistor and a clamping MOS transistor. Performs differential amplification with the generated step-down voltage, increasing the voltage if the step-down voltage is lower than the reference voltage, and lowering the voltage if the step-down voltage is higher than the reference voltage. A step-down power supply circuit consisting of a differential amplifier that generates a correction voltage to stabilize the voltage Those were example.
【0018】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記クランプ用MOSトランジスタが、ディプレッション
型NチャネルMOSトランジスタよりなるものである。Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the clamping MOS transistor is a depletion type N-channel MOS transistor.
【0019】さらに、本発明の半導体集積回路装置は、
前記電圧遅延手段が、クランプ用MOSトランジスタの
ゲートと基準電位との間に接続された静電容量素子より
なるものである。Further, according to the semiconductor integrated circuit device of the present invention,
The voltage delay means comprises a capacitance element connected between the gate of the clamping MOS transistor and a reference potential.
【0020】それらにより、スタンバイモード解除中に
消費される電流が変動しても、降圧電圧が一定となるよ
うに差動アンプによって補正された最適な補正電圧がク
ランプ用MOSトランジスタのゲートに入力されるの
で、消費電流の変動に伴う降圧電圧の変動を大幅に低減
でき、かつスタンバイモード解除時などの急激な消費電
流の変動が生じても降圧電圧の電圧降下を大幅に低減す
ることができる。Thus, even if the current consumed while the standby mode is released fluctuates, the optimum correction voltage corrected by the differential amplifier so that the step-down voltage becomes constant is input to the gate of the clamping MOS transistor. Therefore, the fluctuation of the step-down voltage due to the fluctuation of the current consumption can be greatly reduced, and the voltage drop of the step-down voltage can be significantly reduced even if the current consumption suddenly fluctuates when the standby mode is canceled.
【0021】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記遅延手段が、クランプ用MOSトランジスタのゲート
に寄生する寄生静電容量よりなるものである。Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the delay means includes a parasitic capacitance parasitic on a gate of the clamping MOS transistor.
【0022】それにより、新たな素子の製造が不要とな
り、かつレイアウト面積を小さくすることができる。As a result, it is not necessary to manufacture a new element, and the layout area can be reduced.
【0023】以上のことにより、半導体集積回路装置の
誤動作などを防止することができ、信頼性を大幅に向上
することができる。As described above, malfunctions and the like of the semiconductor integrated circuit device can be prevented, and the reliability can be greatly improved.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0025】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1による半導体集積回路装置に設けられた降圧電源
回路の回路図、図2は、本発明の実施の形態1による降
圧電源回路におけるタイミングチャートである。(First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided in a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a step-down power supply according to the first embodiment of the present invention. 6 is a timing chart in a circuit.
【0026】本実施の形態1において、降圧電源回路1
は、たとえば、シングルチップマイコンなどの半導体集
積回路装置に設けられ、該半導体集積回路装置の周辺回
路などに供給する降圧電源を生成している。In the first embodiment, the step-down power supply circuit 1
Is provided in, for example, a semiconductor integrated circuit device such as a single-chip microcomputer, and generates a step-down power supply to be supplied to peripheral circuits of the semiconductor integrated circuit device.
【0027】また、降圧電源回路1は、PチャネルMO
SからなるトランジスタT1,T2、NチャネルMOS
からなるトランジスタT3,T4、インバータIv、デ
ィプレッション型NチャネルMOSからなるクランプ電
源用のトランジスタ(クランプ用MOSトランジスタ)
T5ならびに電源安定化用のコンデンサCによって構成
されている。The step-down power supply circuit 1 has a P-channel MO
Transistors T1 and T2 made of S, N-channel MOS
Power supply transistor (clamp MOS transistor) composed of transistors T3 and T4, inverter Iv, and depletion type N-channel MOS
T5 and a capacitor C for stabilizing the power supply.
【0028】また、トランジスタT5は、周辺回路など
に供給する内部電源である降圧電圧VDLを供給するのに
十分なドライブ能力を有したトランジスタサイズとなっ
ている。The transistor T5 has a sufficient drive capacity to supply a step-down voltage VDL which is an internal power supply to peripheral circuits and the like.
【0029】トランジスタT1,T3の一方の接続部
は、外部から入力される電源電圧VCCが供給されてお
り、トランジスタT1,T3の他方の接続部は、トラン
ジスタT5のゲートと電気的に接続されている。[0029] One end of the transistor T1, T3, the power supply voltage V CC supplied from the outside is supplied, the other end of the transistor T1, T3 are electrically connected to the gate of the transistor T5 ing.
【0030】さらに、トランジスタT2,T4の一方の
接続部は、グランド電位VSSと電気的に接続されてお
り、トランジスタT2,T4の他方の接続部は、トラン
ジスタT5のゲートと電気的に接続されている。Further, one connection of the transistors T2 and T4 is electrically connected to the ground potential V SS, and the other connection of the transistors T2 and T4 is electrically connected to the gate of the transistor T5. ing.
【0031】トランジスタT1,T4のゲートには、半
導体集積回路装置のスタンバイモードを設定する制御信
号SMが入力されるように電気的に接続されている。ま
た、インバータIvの入力部にも制御信号SMが入力さ
れるように電気的に接続されており、このインバータI
vの出力部は、トランジスタT2,T3におけるそれぞ
れのゲートと電気的に接続されている。The gates of the transistors T1 and T4 are electrically connected so that a control signal SM for setting the standby mode of the semiconductor integrated circuit device is input. Also, the inverter Iv is electrically connected so that the control signal SM is also input to the input portion thereof.
The output of v is electrically connected to the respective gates of the transistors T2 and T3.
【0032】これらトランジスタT1,T3によってス
イッチ(スイッチング手段)SW1が構成され、トラン
ジスタT2,T4によってスイッチ(スイッチング手
段)SW2が構成されることになり、トランジスタT5
のゲートには、スイッチSW1,SW2を介して電源電
圧VCCまたはグランド電位VSSのいずれかが供給される
ことになる。そして、これらスイッチSW1,SW2に
より、入力電圧切り換え部2が構成されている。A switch (switching means) SW1 is constituted by the transistors T1 and T3, and a switch (switching means) SW2 is constituted by the transistors T2 and T4.
Of the power supply voltage V CC or the ground potential V SS via the switches SW1 and SW2. The switches SW1 and SW2 constitute an input voltage switching unit 2.
【0033】また、トランジスタT5の一方の接続部に
は、電源電圧VCCが供給され、トランジスタT5の他方
の接続部から各々の周辺回路などに降圧電圧VDLが供給
されることになる。トランジスタT5の他方の接続部に
は、電源安定化用のコンデンサCの一方の接続部が接続
され、他方の接続部は、グランド電位VSSと電気的に接
続されている。Further, on one end of the transistor T5 is supplied with the power source voltage V CC, etc. to the step-down voltage V DL peripheral circuits each to be supplied from the other end of the transistor T5. One connection of a power stabilizing capacitor C is connected to the other connection of the transistor T5, and the other connection is electrically connected to the ground potential V SS .
【0034】次に、本実施の形態の作用について図1な
らびに図2のタイミングチャートを用いて説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS.
【0035】図2においては、上方から下方にかけて制
御信号SM、降圧電圧VDLにおける消費電流ICC、トラ
ンジスタT5のゲート(ノードa)の電圧ならびに、ト
ランジスタT5の他方の接続部(ノードb)における電
圧、すなわち、降圧電圧VDLの電圧をそれぞれ示してい
る。[0035] In Figure 2, the control signal SM from above to bottom, the voltage of the consumption current I CC in the step-down voltage V DL, the gate of the transistor T5 (node a) and the other end of the transistor T5 in (node b) The voltage, that is, the voltage of the step-down voltage VDL is shown.
【0036】まず、スタンバイモードが設定されている
場合、制御信号SMはLo信号となっており、トランジ
スタT1,T4のゲートには該制御信号SMのLo信号
が入力され、トランジスタT2,T3のゲートにはイン
バータIvによって反転されたHi信号が入力される。
よって、スイッチSW1がON、スイッチSW2がOF
Fとなるので、ノードaの電圧は電源電圧VCCとなり、
ノードbに電源電圧VCCが出力される。First, when the standby mode is set, the control signal SM is a Lo signal, the Lo signal of the control signal SM is input to the gates of the transistors T1 and T4, and the gates of the transistors T2 and T3. Is input with the Hi signal inverted by the inverter Iv.
Therefore, the switch SW1 is ON and the switch SW2 is OF
F, the voltage at the node a becomes the power supply voltage V CC ,
Power supply voltage V CC is output to node b.
【0037】そして、制御信号SMがHi信号となりス
タンバイモードが解除されると、トランジスタT1,T
4のゲートにはHi信号が入力され、トランジスタT
2,T3のゲートにはインバータIvによって反転され
たLo信号が入力されて、スイッチSW1がOFF、ス
イッチSW2がONとなる。When the control signal SM becomes Hi signal and the standby mode is released, the transistors T1 and T1
4 receives a Hi signal at the gate of the transistor T4.
2, the Lo signal inverted by the inverter Iv is input to the gate of T3, and the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on.
【0038】スイッチSW2がONすることによって、
ノードaは、電源電圧VCCからグランド電位VSSのレベ
ルに引かれることになる。しかし、前述したようにトラ
ンジスタT5は、十分なドライブ能力を有したトランジ
スタであり、ゲートサイズも大きくなっているので、こ
のゲートに寄生している寄生静電容量(電圧遅延手段)
CK によって、ノードaの電圧は、徐々にグランド電位
VSSのレベルまで下降することになる。When the switch SW2 is turned on,
The node a is pulled from the power supply voltage V CC to the level of the ground potential V SS . However, as described above, the transistor T5 is a transistor having a sufficient drive capability and has a large gate size, so that the parasitic capacitance (voltage delay means) parasitic on this gate
Due to C K , the voltage of the node a gradually decreases to the level of the ground potential V SS .
【0039】よって、スタンバイモードが解除された直
後のノードaにおける電圧は高くなっているのでトラン
ジスタT5のON抵抗は小さくなっており、急激な消費
電流ICCの増加があってもトランジスタT5にクランプ
された降圧電圧VDL(ノードb)の電圧降下を大幅に小
さくすることができる。Therefore, since the voltage at the node a immediately after the standby mode is released is high, the ON resistance of the transistor T5 is small, and the transistor T5 is clamped even when the current consumption I CC increases sharply. The reduced voltage drop of the reduced voltage V DL (node b) can be significantly reduced.
【0040】しかし、この寄生静電容量CK がない場合
には、図2の点線に示すように、降圧電圧VDL(ノード
b)は、瞬間的に消費電流ICCが大きくなることによっ
て大幅に電圧降下してしまうことになる。However, when there is no parasitic capacitance C K , as shown by the dotted line in FIG. 2, the step-down voltage V DL (node b) increases drastically due to an instantaneous increase in current consumption I CC. The voltage will drop.
【0041】それにより、本実施の形態1によれば、ス
イッチSW1,SW2およびトランジスタT5の寄生静
電容量CK によって、急激に消費電流ICCが増加しても
クランプされた降圧電圧VDLの電圧降下を大幅に小さく
でき、かつ急激な電圧降下を防止できるので、半導体集
積回路装置の誤動作などを防止することができる。[0041] Thus, according to the first embodiment, the parasitic capacitance C K of switches SW1, SW2 and the transistor T5, rapidly consumed current I CC is also a clamped step-down voltage V DL increases Since the voltage drop can be significantly reduced and a sharp voltage drop can be prevented, malfunction of the semiconductor integrated circuit device can be prevented.
【0042】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2による半導体集積回路装置に設けられた降圧電源
回路の回路図である。(Embodiment 2) FIG. 3 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided in a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention.
【0043】本実施の形態2においては、降圧電源回路
1aが、差動アンプSA、トランジスタT11および、
前述したクランプ電源用のトランジスタT5、電源安定
化用のコンデンサC、インバータIv、スイッチSW
1,SW2によって構成されている。この差動アンプS
Aは、通常動作時に周辺回路の消費電力ICCが変動する
ことによって生じる電圧変動を補正し、低減する。In the second embodiment, the step-down power supply circuit 1a includes a differential amplifier SA, a transistor T11,
The above-described transistor T5 for clamp power supply, capacitor C for power supply stabilization, inverter Iv, switch SW
1 and SW2. This differential amplifier S
A corrects and reduces voltage fluctuations caused by fluctuations in the power consumption I CC of peripheral circuits during normal operation.
【0044】また、差動アンプSAは、PチャネルMO
SであるトランジスタT6,T7、NチャネルMOSで
あるトランジスタT8〜T10からなってり、トランジ
スタ(基準電圧クランプ用MOSトランジスタ)T11
は、ディプレッション型NチャネルMOSであり、該差
動アンプSAに用いられる基準電圧VREF を電圧クラン
プによって生成している。The differential amplifier SA has a P-channel MO
The transistor (reference voltage clamping MOS transistor) T11 includes transistors T6 and T7 which are S and transistors T8 to T10 which are N-channel MOS.
Is a depletion type N-channel MOS, and generates a reference voltage V REF used for the differential amplifier SA by a voltage clamp.
【0045】さらに、トランジスタT6,T7の一方の
接続部には電源電圧VCCが供給され、トランジスタT
6,T7のゲートがトランジスタT7の他方の接続部と
電気的に接続されている。Further, the power supply voltage V cc is supplied to one connecting portion of the transistors T6 and T7,
6, the gate of T7 is electrically connected to the other connection of the transistor T7.
【0046】また、トランジスタT8の一方の接続部
は、トランジスタT6の他方の接続部と電気的に接続さ
れている。トランジスタT8の一方の接続部およびトラ
ンジスタT6の他方の接続部は、入力電圧切り換え部2
におけるトランジスタT2の一方の接続部、トランジス
タT4の他方の接続部と電気的に接続されている。One connection of the transistor T8 is electrically connected to the other connection of the transistor T6. One connection of the transistor T8 and the other connection of the transistor T6 are connected to the input voltage switching unit 2
Are electrically connected to one connecting portion of the transistor T2 and the other connecting portion of the transistor T4.
【0047】さらに、トランジスタT9の一方の接続部
は、トランジスタT7の他方の接続部と電気的に接続さ
れており、トランジスタT8,T9の他方の接続部は、
トランジスタT10の一方の接続部と電気的に接続され
ている。Further, one connection of the transistor T9 is electrically connected to the other connection of the transistor T7, and the other connection of the transistors T8 and T9 is
It is electrically connected to one connection portion of the transistor T10.
【0048】トランジスタT10の他方の接続部は、グ
ランド電位VSSと電気的に接続され、そのゲートには、
制御信号SMが入力されるように電気的な接続が行われ
ている。The other connecting portion of the transistor T10 is electrically connected to the ground potential V SS, and has its gate connected to
Electrical connection is performed so that control signal SM is input.
【0049】また、トランジスタT8のゲートは、トラ
ンジスタT5の他方の接続部と電気的に接続されてお
り、トランジスタT9のゲートは、トランジスタT11
の他方の接続部と電気的に接続されている。トランジス
タT11の一方の接続部には、電源電圧VCCが供給さ
れ、そのゲートは、グランド電位VSSと電気的に接続さ
れている。The gate of the transistor T8 is electrically connected to the other connecting portion of the transistor T5, and the gate of the transistor T9 is connected to the transistor T11.
Is electrically connected to the other connecting portion. The power supply voltage V CC is supplied to one connection portion of the transistor T11, and the gate thereof is electrically connected to the ground potential V SS .
【0050】次に、本実施の形態2における降圧電源回
路1aの動作について説明する。Next, the operation of the step-down power supply circuit 1a according to the second embodiment will be described.
【0051】まず、スタンバイモードが設定され、制御
信号SMがLo信号となっている場合、トランジスタT
1,T4,T10のゲートには該制御信号SMのLo信
号が入力され、トランジスタT2,T3のゲートにはイ
ンバータIvによって反転されたHi信号が入力されて
いる。First, when the standby mode is set and the control signal SM is a Lo signal, the transistor T
The Lo signal of the control signal SM is input to the gates of T1, T4 and T10, and the Hi signal inverted by the inverter Iv is input to the gates of the transistors T2 and T3.
【0052】よって、スイッチSW1がON、スイッチ
SW2がOFFとなるので、ノードaの電圧は電源電圧
VCCとなり、ノードbに電源電圧VCCが出力される。ま
た、トランジスタT10は、制御信号SMがOFFとな
っているので、差動アンプSAは、非活性状態となって
いる。Therefore, since the switch SW1 is turned on and the switch SW2 is turned off, the voltage at the node a becomes the power supply voltage V CC , and the power supply voltage V CC is output to the node b. Further, since the control signal SM of the transistor T10 is OFF, the differential amplifier SA is in an inactive state.
【0053】そして、制御信号SMがHi信号となりス
タンバイモードが解除されると、トランジスタT1,T
4のゲートにはHi信号が入力され、トランジスタT
2,T3のゲートにはインバータIvによって反転され
たLo信号が入力されることになり、スイッチSW1が
OFF、スイッチSW2がONとなる。同時に、トラン
ジスタT10のゲートにもHi信号が入力されるので、
差動アンプSAが活性化状態となる。When the control signal SM becomes Hi signal and the standby mode is released, the transistors T1, T1
4 receives a Hi signal at the gate of the transistor T4.
2, the Lo signal inverted by the inverter Iv is input to the gate of T3, and the switch SW1 is turned off and the switch SW2 is turned on. At the same time, the Hi signal is also input to the gate of the transistor T10,
The differential amplifier SA is activated.
【0054】トランジスタT5によってクランプされた
降圧電圧VDLは、内部電源として供給され、同時にトラ
ンジスタT8のゲートにも入力される。[0054] step-down voltage V DL, which is clamped by the transistor T5 is supplied as an internal power source, is simultaneously input to the gate of the transistor T8.
【0055】そして、周辺回路などの消費電流ICCが小
さくなることによりトランジスタT5によってクランプ
された降圧電圧VDLが、トランジスタT11によりクラ
ンプされた基準電圧VREF よりも高くなった場合には、
トランジスタT8のゲート電圧が高くなるので、該トラ
ンジスタT8は、より多くの電流を流すことになり、ト
ランジスタT8の一方の接続部(ノードd)における電
圧が下がることになる。When the step-down voltage V DL clamped by the transistor T5 becomes higher than the reference voltage V REF clamped by the transistor T11 when the current consumption I CC of the peripheral circuit and the like becomes smaller,
Since the gate voltage of the transistor T8 increases, the transistor T8 flows more current, and the voltage at one connection (node d) of the transistor T8 decreases.
【0056】よって、スイッチSW2を介して入力され
るトランジスタT5のゲート電圧も低くなり、トランジ
スタT5によってクランプされる降圧電圧VDLの電圧が
下げられる。[0056] Thus, the gate voltage of the transistor T5 which is input through the switch SW2 is also lowered, voltage step-down voltage V DL, which is clamped by the transistor T5 is lowered.
【0057】また、降圧電圧VDLが、基準電圧VREF よ
りも低くなった場合には、トランジスタT8のゲート電
圧が低くなり、ノードdにおける電圧が上がるのでトラ
ンジスタT5によってクランプされる降圧電圧VDLの電
圧も上げられることなり、降圧電圧VDLが補正されて出
力されることになる。When the step-down voltage V DL becomes lower than the reference voltage V REF , the gate voltage of the transistor T8 decreases and the voltage at the node d increases, so the step-down voltage V DL clamped by the transistor T5. Is also increased, and the step-down voltage VDL is corrected and output.
【0058】それにより、本実施の形態2では、スタン
バイモード解除時に、トランジスタT5のクランプによ
り生成された降圧電圧VDLを差動アンプSAによって補
正しながら供給するので、消費電流ICCの変動に伴う降
圧電圧VDLの変動を大幅に低減することができる。[0058] Thus, in this second embodiment, in the standby mode is released, the step-down voltage V DL, which is generated by the clamping of the transistor T5 so supplied while correcting the differential amplifier SA, the fluctuation of the consumption current I CC The accompanying fluctuation of the step-down voltage VDL can be greatly reduced.
【0059】また、急激な消費電流ICCの増加があって
もクランプされた降圧電圧VDLの電圧降下を大幅に小さ
くでき、かつ急激な電圧降下を防止できるので、半導体
集積回路装置の誤動作などを防止することができる。Further, even if there is a sudden increase in the current consumption I CC , the voltage drop of the clamped step-down voltage VDL can be significantly reduced, and a sudden voltage drop can be prevented. Can be prevented.
【0060】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, it can be changed.
【0061】たとえば、前記実施の形態1、2において
は、クランプ電源用のトランジスタの寄生静電容量によ
ってゲート電圧をゆっくりと下降させていたが、図4、
図5に示すように、降圧電源回路1、1aのクランプ電
源用のトランジスタT5におけるゲートとグランド電位
VSSとの間にコンデンサ(静電容量素子)C1を接続す
るようにしてもよい。For example, in the first and second embodiments, the gate voltage is slowly lowered by the parasitic capacitance of the transistor for the clamp power supply.
As shown in FIG. 5 may be a capacitor (capacitive element) C1 between the gate and the ground voltage V SS of the transistor T5 of the clamping power of the step-down power supply circuit 1, 1a.
【0062】これによっても、降圧電圧VDLの急激な電
圧降下を大幅に低減することができる。[0062] Also in this case, a sharp voltage drop of the step-down voltage VDL can be significantly reduced.
【0063】[0063]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0064】(1)本発明によれば、電圧遅延手段によ
ってクランプ用MOSトランジスタのゲート電圧を電源
電圧から基準電位までゆっくりと切り換えることができ
るので、スタンバイモード解除時などの急激な消費電流
の増加が生じても、降圧電圧の電圧降下および電圧変動
を大幅に低減することができる。(1) According to the present invention, since the gate voltage of the clamping MOS transistor can be slowly switched from the power supply voltage to the reference potential by the voltage delay means, a sudden increase in current consumption at the time of releasing the standby mode or the like is achieved. , The voltage drop and the voltage fluctuation of the step-down voltage can be greatly reduced.
【0065】(2)また、本発明では、電圧遅延手段と
してクランプ用MOSトランジスタの寄生容量を用いる
ことにより、新たな素子の製造を不要にでき、かつレイ
アウト面積を小さくすることができる。(2) In the present invention, the use of the parasitic capacitance of the clamping MOS transistor as the voltage delay means makes it unnecessary to manufacture a new element and reduces the layout area.
【0066】(3)さらに、本発明においては、クラン
プ用MOSトランジスタのゲートに入力される補正電圧
を差動アンプによって生成することにより、消費電流が
変動しても降圧電圧の変動を大幅に低減することができ
る。(3) Further, according to the present invention, the correction voltage input to the gate of the clamping MOS transistor is generated by the differential amplifier, so that the fluctuation of the step-down voltage is greatly reduced even if the current consumption fluctuates. can do.
【0067】(4)また、本発明によれば、上記(1)
〜(3)により、半導体集積回路装置の誤動作などを防
止することができ、信頼性を大幅に向上することができ
る。(4) According to the present invention, (1)
According to (3), malfunction of the semiconductor integrated circuit device can be prevented, and the reliability can be greatly improved.
【図1】本発明の実施の形態1による半導体集積回路装
置に設けられた降圧電源回路の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided in a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1による降圧電源回路にお
けるタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart in the step-down power supply circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態2による差動アンプが設け
られた降圧電源回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided with a differential amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施の形態による半導体集積回路
装置に設けられた降圧電源回路の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided in a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施の形態による差動アンプが設
けられた降圧電源回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a step-down power supply circuit provided with a differential amplifier according to another embodiment of the present invention.
1 降圧電源回路 1a 降圧電源回路 2 入力電圧切り換え部 T1,T2 トランジスタ T3,T4 トランジスタ T5 トランジスタ(クランプ用MOSトランジスタ) T6〜T10 トランジスタ T11 トランジスタ(基準電圧クランプ用MOSトラ
ンジスタ) Iv インバータ CK 寄生静電容量(電圧遅延手段) C1 コンデンサ(静電容量素子) C コンデンサ SW1,SW2 スイッチ(スイッチング手段) SA 差動アンプ VDL 降圧電圧 VCC 電源電圧 VSS グランド電位(基準電位) SM 制御信号 ICC 消費電力1 step-down power supply circuit 1a step-down power supply circuit 2 the input voltage switching unit T1, T2 transistors T3, T4 the transistor T5 transistors (clamping MOS transistor) T6~T10 transistor T11 the transistor (reference voltage clamping MOS transistor) Iv inverter C K parasitic electrostatic Capacitance (voltage delay means) C1 capacitor (capacitance element) C capacitor SW1, SW2 switch (switching means) SA differential amplifier V DL step-down voltage V CC power supply voltage V SS ground potential (reference potential) SM control signal I CC consumption Electric power
Claims (8)
クランプ用MOSトランジスタと、 前記クランプ用MOSトランジスタのゲートに、制御信
号に基づいて電源電圧または基準電位のいずれかを切り
換えて入力するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段の接続が電源電圧から基準電位に
切り替わった際に、前記クランプ用MOSトランジスタ
のゲートの電圧降下時間を遅延させる電圧遅延手段とよ
りなる降圧電源回路を備えたことを特徴とする半導体集
積回路装置。1. A clamping MOS transistor for generating a step-down voltage from a predetermined power supply voltage, and switching means for switching and inputting either a power supply voltage or a reference potential to a gate of the clamping MOS transistor based on a control signal. And a step-down power supply circuit comprising voltage delay means for delaying a voltage drop time of the gate of the clamping MOS transistor when connection of the switching means is switched from a power supply voltage to a reference potential. Semiconductor integrated circuit device.
いて、前記クランプ用MOSトランジスタが、ディプレ
ッション型NチャネルMOSトランジスタであることを
特徴とする半導体集積回路装置。2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said clamping MOS transistor is a depletion type N-channel MOS transistor.
装置において、前記電圧遅延手段が、前記クランプ用M
OSトランジスタのゲートと基準電位との間に接続され
た静電容量素子よりなることを特徴とする半導体集積回
路装置。3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said voltage delay means includes said clamp M
A semiconductor integrated circuit device comprising a capacitance element connected between a gate of an OS transistor and a reference potential.
装置において、前記遅延手段が、前記クランプ用MOS
トランジスタのゲートに寄生する寄生静電容量であるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said delay means includes said clamp MOS.
A semiconductor integrated circuit device having a parasitic capacitance parasitic on a gate of a transistor.
クランプ用MOSトランジスタと、 前記クランプ用MOSトランジスタのゲートに、制御信
号に基づいて電源電圧または補正電圧のいずれかを切り
換えて入力するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段の接続が電源電圧から補正電圧に
切り替わった際に、前記クランプ用MOSトランジスタ
のゲートの電圧降下時間を遅延させる電圧遅延手段と、 基準電圧を生成する基準電圧クランプ用MOSトランジ
スタと、 前記基準電圧クランプ用MOSトランジスタの基準電圧
と前記クランプ用MOSトランジスタにより生成された
降圧電圧との差動増幅を行い、降圧電圧が基準電圧より
も低くなった場合には電圧を高くし、降圧電圧が基準電
圧よりも高くなった場合には電圧を低くして降圧電圧を
安定化させる補正電圧を生成する差動アンプとよりなる
降圧電源回路を備えたことを特徴とする半導体集積回路
装置。5. A clamping MOS transistor for generating a step-down voltage from a predetermined power supply voltage, and switching means for switching and inputting either a power supply voltage or a correction voltage to a gate of the clamping MOS transistor based on a control signal. A voltage delay means for delaying a voltage drop time of a gate of the clamp MOS transistor when a connection of the switching means is switched from a power supply voltage to a correction voltage; and a reference voltage clamp MOS transistor for generating a reference voltage. Performing differential amplification between the reference voltage of the reference voltage clamping MOS transistor and the step-down voltage generated by the clamping MOS transistor, and increasing the voltage when the step-down voltage is lower than the reference voltage, If the voltage is higher than the reference voltage, lower the voltage The semiconductor integrated circuit device, characterized in that with more becomes step-down power supply circuit and a differential amplifier for generating a correction voltage to stabilize the voltage.
いて、前記クランプ用MOSトランジスタが、ディプレ
ッション型NチャネルMOSトランジスタであることを
特徴とする半導体集積回路装置。6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein said clamping MOS transistor is a depletion-type N-channel MOS transistor.
装置において、前記電圧遅延手段が、前記クランプ用M
OSトランジスタのゲートと基準電位との間に接続され
た静電容量素子よりなることを特徴とする半導体集積回
路装置。7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein said voltage delay means comprises said clamp M
A semiconductor integrated circuit device comprising a capacitance element connected between a gate of an OS transistor and a reference potential.
装置において、前記遅延手段が、前記クランプ用MOS
トランジスタのゲートに寄生する寄生静電容量であるこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein said delay means comprises said MOS for clamping.
A semiconductor integrated circuit device having a parasitic capacitance parasitic on a gate of a transistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP920998A JPH11214617A (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP920998A JPH11214617A (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214617A true JPH11214617A (en) | 1999-08-06 |
Family
ID=11714086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP920998A Pending JPH11214617A (en) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214617A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004533719A (en) * | 2001-05-04 | 2004-11-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Integrated circuit |
| US7307469B2 (en) | 2004-07-26 | 2007-12-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Step-down power supply |
| JP2010114991A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsumi Electric Co Ltd | Communication device and battery pack containing the same |
| JP2011198845A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor circuit device |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP920998A patent/JPH11214617A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004533719A (en) * | 2001-05-04 | 2004-11-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Integrated circuit |
| US7307469B2 (en) | 2004-07-26 | 2007-12-11 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Step-down power supply |
| US7468624B2 (en) | 2004-07-26 | 2008-12-23 | Hitoshi Yamada | Step-down power supply |
| JP2010114991A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Mitsumi Electric Co Ltd | Communication device and battery pack containing the same |
| JP2011198845A (en) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | Semiconductor circuit device |
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