CN103368564A - 半导体装置以及变化信息获得程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半导体装置以及变化信息获得程序。传统半导体装置具有不容易获取构成半导体装置的电路元件的变化信息的问题。根据实施例,半导体装置具有控制电路,该控制电路使振荡电路以至少两个操作电流值进行操作,获得与和第一操作电流值相对应的输出信号的频率有关的第一频率信息以及与和第二操作电流值相对应的输出信号的频率有关的第二频率信息,并且根据第一和第二频率信息之间的差来获得电路元件的制造变化信息。
Description
技术领域
包括说明书、附图、以及摘要的2012年3月30日提交的日本专利申请No.2012-082768的全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及半导体装置和变化信息获得程序,并且涉及例如具有振荡器的半导体装置及其变化信息获得程序。
背景技术
近年来,对于用于无线LAN(局域网)等使用的无线集成电路,通过将基带功能和无线功能集成在一个芯片上来小型化整个系统的需要正在增加。在提高半导体芯片的集成度的情况下,通过利用微制造处理必定抑制了芯片面积的增大。然而,在利用微制造处理的情况下,出现了诸如晶体管的阈值很大变化以及电路特性很大变化的问题。为了解决该问题,专利文献1公开了一种抑制由于PLL电路的制造变化所引起的抖动值变化的技术。在专利文献1中,通过利用用于对PLL电路中的压控振荡器的增益进行调节的增益调节电路以及用于使偏移控制信号停止的偏移调节电路来抑制抖动值的变化,该偏移控制信号用于在所施加的预定值的控制电压变成目标值时对压控振荡器的输出信号的振荡频率进行控制。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:日本未审专利申请公开No.2008-124687
发明内容
然而,在专利文献1中所描述的技术中,虽然提供了增益调节电路和偏移调节电路用于抑制PLL电路的输出信号的抖动值,但是必须使这些电路最优化以便掌握晶体管的变化值。也就是说,专利文献1中所公开的技术具有很难掌握作为PLL电路部件的晶体管的变化值的问题。从对说明书和附图的描述将显而易见地得知其他问题和新颖特征。
根据实施例,半导体装置和变化信息获得程序具有控制电路,该控制电路使振荡电路以至少两个操作电流值进行操作,获得与和第一操作电流值相对应的输出信号的频率有关的第一频率信息以及与和第二操作电流值相对应的输出信号的频率有关的第二频率信息,并且根据第一与第二频率信息之间的差来获得电路元件的制造变化信息。
在实施例中,半导体装置和变化信息获得程序可掌握晶体管中的制造变化。
附图说明
图1是根据第一实施例的半导体装置的框图。
图2是第一实施例中的振荡器的电路图。
图3是示出对第一实施例中的振荡器的修改的示图。
图4是示出在第一实施例中的振荡器的操作电流与输出信号的幅度之间的关系的图表。
图5是示出在第一实施例中的振荡器的操作电流与输出信号的频率之间的关系的图表。
图6是示出在第一实施例中的振荡器的操作电流与输出信号的相位噪声之间的关系的图表。
图7是示出在第一实施例中的振荡器的电流设置值与操作电流的幅值之间的关系的图表。
图8是示出在第一实施例中的振荡器的电流设置值与输出信号的频率之间的关系的图表。
图9是示出在第一实施例的半导体装置中的获得变化信息并且对电流设置值进行校正的过程的流程图。
图10是示出在根据第一实施例的半导体装置中的获得变化信息的操作期间的操作的时序图。
图11示出了根据第一实施例的半导体装置中的执行变化信息获得操作的时序的时序图的第一示例。
图12示出了根据第一实施例的半导体装置中的执行变化信息获得操作的时序的时序图的第二示例。
图13示出了根据第一实施例的半导体装置中的执行变化信息获得操作的时序的时序图的第三示例。
图14示出了根据第一实施例的半导体装置中的执行变化信息获得操作的时序的时序图的第四示例。
图15是根据第二实施例的半导体装置的框图。
图16是示出在根据第二实施例的半导体装置中的获得变化信息并对电流设置值进行校正的过程的流程图。
图17是示出在根据第二实施例的半导体装置中的变化信息获得操作期间的操作的时序图。
图18是根据第三实施例的半导体装置的框图。
图19是示出在根据第三实施例的半导体装置中的获得变化信息并对电流设置值进行校正的过程的流程图。
图20是示出在根据第三实施例的半导体装置中的变化信息获得操作中的电流设置值和输出信号频率的变化的图表。
图21是示出在根据第三实施例的半导体装置中的变化信息获得操作中的操作的时序图。
图22是根据第四实施例的半导体装置的框图。
具体实施方式
第一实施例
在下文中,参考附图对实施例进行描述。首先,随后所述的半导体装置从与振荡电路的输出信号的频率有关的信息获得半导体装置中的晶体管的制造变化的信息。将所获得的变化信息提供给半导体装置中的各个电路,并且在每个电路中执行基于该变化信息的校正处理。在第一实施例中,用于将变化信息指定为要校正的对象的振荡电路的操作电流是要校正的对象。然而,可根据变化信息来校正的参数并不局限于操作电流。
图1是根据第一实施例的半导体装置1的框图。如在图1中所示的,半导体装置1具有振荡电路10、控制电路20、处理监视器21、以及温度监视器22。
振荡电路10输出具有预定频率的输出信号Fout。更具体地,振荡电路10是PLL(锁相环)电路并且输出具有在PLL电路中所设置的频率的输出信号。在图1中所示的示例中,振荡电路10具有相位比较器11、滤波器电路12、数字控制振荡器13、分频器14、计数器15、以及开关电路SW1。
相位比较器11输出具有根据在基准信号Fref与从输出信号Fout所生成的反馈信号Ffb之间的相位差的幅值的相位差的检测值Pdet。滤波器电路12对相位差检测值Pdet执行滤波处理以生成频率控制值FC。数字控制振荡器13根据频率控制值FC对输出信号Fout的频率进行控制。将电容选择值CS供应给数字控制振荡器13。数字控制振荡器13根据电容选择值CS的幅值执行对输出信号Fout的振荡频率的粗调并且通过频率控制值FC执行对输出信号Fout的频率的精调。也就是说,数字控制振荡器通过电容选择值CS来设置输出信号Fout的频带并且通过频率控制值FC来执行对频带的高精度频率控制。分频器14对输出信号Fout的频率进行分频以生成反馈信号Ffb。在滤波器电路12与数字控制振荡器13之间提供了开关电路SW1。开关电路SW1根据从控制电路20输出的操作模式开关信号MD来在导通状态与关断状态之间切换。
计数器15根据输出信号Fout的频率生成计数值并且将它供应给控制电路20。在两点调制方案的PLL电路中所使用的计数器例如可用作计数器15,这在Akamine Y.、Kawabe M.、Hori K.Okazaki T.、Kasahara M.,以及Tanaka S.,“ΔΣPLL Transmitter With a Loop-Bandwidth CalibrationSystem”,IEEE固态电路杂志,2008年,第2期,第43卷,第497-506页中进行了描述。也就是说,用于另一用途的计数器通常可用作计数器15。不必特别为第一实施例的半导体装置1提供计数器。
控制电路20使用于对振荡电路10的操作电流进行切换的电流设置值Iset在第一电流值与第二电流值之间切换。控制电路20获得与在将振荡电路10的操作电流设置为第一电流值的状态下的输出信号Fout的频率有关的第一频率信息以及与在将操作电流设置为第二电流值的状态下的输出信号Fout的频率有关的第二频率信息。此后,控制电路20根据第一与第二频率信息之间的差值来获得作为振荡电路Fout的部件的晶体管的制造变化信息。控制电路20根据从形成在外部或相同半导体基板之上的另一电路(未说明)所供应的控制信号CNT来执行对振荡电路10的操作的控制以及获得变化信息的处理。
在获得第一和第二频率信息的时段中,控制电路20将开关电路SW1设置为关断状态,从而根据操作模式开关信号MD来停止将频率控制值FC传输到数字控制振荡器13。控制电路20输出用于指定随后所述的数字控制振荡器13的可变电容(例如频带设置部30)的电容值的电容选择值CS。控制电路20设置电容选择值CS的可变电容的电容值使得在获得第一和第二频率信息的时段中输出信号Fout的频率变成最大。
温度监视器22是形成在与半导体装置相同基板之上的温度传感器,并且输出与半导体基板的温度相对应的温度信息。该温度信息可以从半导体装置的外部获得。例如,在获得温度信息的情况下,可以获得安装半导体装置的系统的温度。
处理监视器21是具有表信息的查找表,该表信息表示作为振荡电路的部件的电路元件(例如晶体管)的变化量与差值的关系。处理监视器21具有多段表信息并且根据从温度监视器22所获得的温度信息对要使用的表信息进行切换。控制电路20获得与关于处理监视器21的频率信息的差值相对应的晶体管的制造变化信息(例如,变化量)并且根据所获得的变化量对振荡电路的振荡操作所使用的电流设置值Iset进行校正。
现在对数字控制振荡器13的细节进行描述。图2是数字控制振荡器13的详细电路图。如在图2中所示的,数字控制振荡器13具有NMOS晶体管MN1和MN2、电感器La和Lb、频带设置单元30、频率调节单元31、以及可变电流源32。如在图2中所示的,数字控制振荡器13输出包括作为输出信号Fout的输出信号Fout1和Fout2的差动信号。频带设置单元30和频率调节单元31是起可变电容功能的电路。
NMOS晶体管MN1和MN2的源极公共连接,并且将操作电流Is供应给公共连接点。输出操作电流Is的可变电流源32连接在NMOS晶体管MN1和MN2的公共连接点与接地端之间。将地电压VSS供应给接地端。
NMOS晶体管MN1的栅极与MNOS晶体管MN2的漏极相连。NMOS晶体管MN2的栅极与NMOS晶体管MN1的漏极相连。从NMOS晶体管MN1的漏极输出输出信号Fout2。从NMOS晶体管MN2的漏极输出输出信号Fout1。NMOS晶体管MN1的漏极经由电感器La与电源端相连。NMOS晶体管MN2的漏极经由电感器Lb与电源端相连。将电源电压VDD供应给电源端。
频带设置单元30和频率调节单元31连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。频带设置单元30根据电容选择值CS使电容值在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间切换。频带设置单元30具有电容器Cc1a至Ccma、电容器Cc1b至Ccmb、以及开关SWc1至SWcm。“m”代表表示电容器或开关数目的整数。电容器Cc1a和Cc1b串联连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Cc1a和Cc1b经由开关SWc1彼此相连。电容器Cc2a和Cc2b串联连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Cc2a和Cc2b经由开关SWc2彼此相连。电容器Ccma和Ccmb串联连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Ccma和Ccmb经由开关SWcm彼此相连。也就是说,频带设置单元30具有每一个由具有相同电路配置的两个电容器和一个开关构成的“m”组。将电容选择值CS供应给开关SWc1至SWcm。根据电容选择值CS的幅值来切换开关SWc1至SWcm中的进入导通状态的开关数目。
调节单元31根据频率控制值FC来使电容值在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间切换。频率调节单元31具有电容器Cf1a至Cfna、电容器Cf1b至Cfnb、以及开关SWf1至SWfn。“n”代表表示电容器或开关数目的整数。电容器Cf1a和Cf1b串联连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Cf1a和Cf1b经由开关SWf1彼此相连。电容器Cf2a和Cf2b串联连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Cf2a和Cf2b经由开关SWf2彼此相连。电容器Cfna和Cfnb串连在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。电容器Cfna和Cfnb经由开关SWfn彼此相连。也就是说,频率调节单元31具有每一个由具有相同电路配置的两个电容器和一个开关构成的“n”组。将频率控制值FC供应给开关SWf1至SWfn。根据频率控制值FC的幅值来切换开关SWf1至SWfn中的进入导通状态的开关数目。
频带设置单元30和频率调节单元31中的每一个具有电容器。将电容器设置成频带设置单元30中的电容器的电容值大于频率调节单元31中的电容器的电容值。利用这种设置,通过改变频带设置单元30的电容值来切换振荡频率并且,通过改变频率调节单元31的电容值可实现对振荡频率的精调。
可变电流源32具有NMOS晶体管MNi1至MNik、开关SWi1至SWik、电阻器R1至Rk、以及恒压源VS。“k”代表表示部件数目的整数。NMOS晶体管MNi1的源级与接地端相连。NMOS晶体管MNi1的漏极经由电阻器R1与NMOS晶体管MN1和MN2的公共连接点相连。NMOS晶体管MNi1的栅极经由开关SWi1与恒压源VS相连。NMOS晶体管MNi2的源极与接地端相连。NMOS晶体管MNi2的漏极经由电阻器R2与NMOS晶体管MN1和MN2的公共连接点相连。NMOS晶体管MNi2的栅极经由开关SWi2与恒压源VS相连。NMOS晶体管MNik的源极与接地端相连。NMOS晶体管MNik的漏极经由电阻器Rk与NMOS晶体管MN1和MN2的公共连接点相连。NMOS晶体管MNik的栅极经由开关SWik与恒压源VS相连。
将电流设置值Iset供应给开关SWi1至SWik。根据电流设置值Iset来切换开关SWi1至SWik中的进入导通状态的开关数目。NMOS晶体管MNi1至MNik中的进入导通状态的NMOS晶体管的数目随着开关SWi1至SWik中的进入导通状态的开关数目的增大而增大。当晶体管的数目增大时,操作电流Is增大。
数字控制振荡器13还可通过除了图2中所示的电路之外的电路来实现。图3是作为图2中所示的数字控制振荡器13的修改的数字控制振荡器13a的电路图。
图3中所示的数字控制振荡器13a是通过利用NMOS晶体管和PMOS晶体管的CMOS处理构造而成的。数字控制振荡器13a具有电感器L和PMOS晶体管MP1和MP2以代替电感器La和Lb。电感器L连接在NMOS晶体管MN1的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极之间。
PMOS晶体管MP1的漏极与NMOS晶体管MN1的漏极相连。PMOS晶体管MP1的源极与电源端相连。PMOS晶体管1的栅极与PMOS晶体管MP2的漏极相连。PMOS晶体管MP2的漏极与NMOS晶体管MN2的漏极相连。PMOS晶体管MP2的源极与电源端相连。PMOS晶体管MP2的栅极与PMOS晶体管MP1的漏极相连。
数字控制振荡器13a在数字控制振荡器的负载部分中采用正负载电路并且可执行与数字控制振荡器13相同的操作。
随后,对数字控制振荡器13的操作特性进行描述。图4是示出用于对第一实施例中的数字控制振荡器13的操作电流Is与输出信号Fout的幅度之间的关系的图表。如在图4中所示的,数字控制振荡器13的幅度随着操作电流Is的增大而增大。在操作电流Is到达预定幅值之后,幅度的增大饱和,并且谐波分量增大。
图5是示出用于对第一实施例中的数字控制振荡器13的操作电流Is与输出信号Fout的频率之间的关系的图表。如在图5中所示的,数字控制振荡器13的频率随着操作电流Is增大而上升。在操作电流Is到达预定幅值之后,输出信号Fout的频率变为降低。频率降低是由于谐波分量增大而引起的。也就是说,频率变为降低处的操作电流Is的幅值等于输出信号Fout的幅度饱和处的操作电流Is的幅值。
图6是示出用于对第一实施例中的数字控制振荡器13的操作电流Is与输出信号Fout的相位噪声之间的关系的图表。如在图6中所示的,在数字控制振荡器13中,相位噪声随着操作电流Is的增大而降低。在操作电流Is到达预定幅值之后,输出信号Fout中的相位噪声变为增大。相位噪声增大是由于叠加在操作电流上的谐波分量或者噪声的噪声因数等等的增大而引起的。也就是说,频率变为降低处的操作电流Is的幅值等于输出信号Fout的幅度饱和处的操作电流Is的幅值。
图7是示出用于对第一实施例中的数字控制振荡器13的电流设置值Iset与操作电流Is的幅值之间的关系的图表。如在图7中所示的,在数字控制振荡器13中,操作电流Is随着电流设置值的幅值的增大而增大。操作电流Is的幅值根据晶体管的阈值电压Vth的变化而变化。更具体地,当NMOS晶体管MN1和MN2的阈值电压Vth变低并且变化时,操作电流Is增大。当阈值电压Vth变高并且变化时,操作电流Is降低。这是因为NMOS晶体管MN1和MN2和可变电流源32的阻抗值确定了数字控制振荡器13的消耗电流。
如参考图4至7所描述的,在数字控制振荡器13中,操作电流Is根据电流设置值Iset的幅值而改变。根据操作电流Is的波动,输出信号Fout的相位噪声、频率、幅度改变。图8是示出用于对第一实施例中的振荡器的电流设置值Iset与输出信号Fout的频率之间的关系的图表。如在图8中所示的,在数字控制振荡器13中,当操作电流Is增大时,频率从增大变为降低。在数字控制振荡器13中,因为操作电流Is的变化的倾斜度和幅值根据晶体管的变化、频率变化的倾斜度、最大频率、以及频率变为最大变化处的电流设置值的幅值而变。
更具体地,在数字控制振荡器13中,在出现了会引起晶体管的阈值电压Vth降低的变化的情况下,输出信号Fout的频率变化的倾斜度变大。在出现了会引起晶体管的阈值电压Vth降低的变化的情况下,最大频率变低并且与最大频率相对应的电流设置值降低。另一方面,在数字控制振荡器13中,在出现了会引起晶体管的阈值电压Vth增大的变化的情况下,输出信号Fout的频率变化的倾斜度变小。在出现了会引起晶体管的阈值电压Vth增大的变化的情况下,最大频率变高并且与最大频率相对应的电流设置值增大。
如上所述,在数字控制振荡器13中,即使在给出了相同电流设置值Iset的情况下,输出信号Fout的频率根据晶体管的阈值电压Vth的变化而变化。在数字控制振荡器13中,在给出了不同两个点的电流设置值Iset(例如第一电流设置值P1和第二电流设置值P2)的情况下,由于晶体管的阈值电压Vth变化而使两个点上的输出信号Fout之间的频率差的幅值出现了差。在图8中所示的示例中,当晶体管的阈值电压Vth很高时与第一和第二电流设置值P1和P2相对应的输出信号Fout之间的频率差变小,并且当晶体管的阈值电压Vth很低时该频率差变大。
在数字控制振荡器13中,通过利用如参考图8所描述的频率差来获得晶体管的变化信息。更具体地,第一实施例中的控制电路20获得在将振荡电路10的操作电流设置为第一电流值的状态下的输出信号Fout的频率以作为第一频率信息,并且获得在将振荡电路10的操作电流设置为第二电流值的状态下的输出信号的频率以作为第二频率信息。第一实施例中的控制电路20根据所获得的作为第一频率信息的第一频率与所获得的作为第二频率信息的第二频率之间的频率差来对振荡电路10的振荡操作所使用的电流设置值进行校正。控制电路20获得与参考处理监视器21的查找表所获得的频率差相对应的变化信息。
图9是示出用于对根据第一实施例的半导体装置1中的获得变化信息并对电流设置值进行校正的过程的流程图。在根据第一实施例的半导体装置1中,图9中所示的操作是通过利用来自外部的控制信号CNT、用于使控制电路20进行操作的变化信息获得程序(例如,固件)、提供于控制电路20中的序列发生器等等的操作来实现的。
如在图9中所示的,当获得变化信息(例如处理值)的处理开始时,首先,控制电路20将开关SW1设置为断开状态(步骤S1)。因此,振荡电路10中断将频率控制值FC传输到数字控制振荡器13。在数字控制振荡器13中,当中断对频率控制值FC的传输时,频率调节单元31的所有可变电容变为无效。
随后,控制电路20将电容选择值CS设置为数字控制振荡器13的振荡频率变为最大频率的值(步骤S2)。此后,控制电路20将电流设置值Iset设置为第一电流设置值P1(例如,四)(步骤S3)。控制电路20通过计数器15获得第一频率f1以作为第一频率信息(步骤S4)。
控制电路20将电流设置值Iset设置为第二电流设置值P2(例如,七)(步骤S5)。控制电路20通过计数器15获得第二频率f2以作为第二频率信息(步骤S6)。
控制电路20对第一和第二频率f1和f2之间的频率差(f1-f2)的幅值与基准值fw进行比较(步骤S7)。基准值fw是预先设置的值。在步骤S7中确定出频率差大于基准值fw的情况下(在步骤S7中NO),控制电路20结束该处理,同时保持初始设置的电流设置值而不参考处理监视器21(步骤S8)。理由是当频率差大于基准值fw时存在不能正确地获得频率差这样的可能性。
另一方面,当在步骤S7中确定出频率差小于基准值fw时(在步骤S7中YES),控制电路20参考处理监视器21并且获得与该频率差相对应的处理值以作为变化信息(步骤S9)。
此后,控制电路20根据所获得的处理值对振荡电路10的振荡操作所使用的电流设置值Iset进行校正(步骤S10)。例如,在处理值表示晶体管的阈值电压Vth很高并且变化的情况下,将电流设置值Iset设置为小于初始设置值。在处理值表示阈值电压Vth很低并且变化的情况下,将电流设置值Iset设置为大于初始设置值。控制电路20保持所校正的电流设置值Iset并且结束该处理(步骤S11)。
图10是示出用于对在根据图9的流程图执行操作的情况下半导体装置1的操作期间的操作的时序图。如图10中所示的,在获得变化信息的情况下,首先,半导体装置1将电容选择值CS设置为最小值,将电流设置值Iset设置为第一电流设置值(例如,四),并且使数字控制振荡器13操作。此时,从数字控制振荡器13输出的输出信号Fout的频率是第一频率f1。控制电路在预置时段(例如,第一频率获得时段)保持电流设置值。
在第一频率获得时段完成之后,在保持电容选择值CS在最小值的同时,控制电路20将电流设置值Iset从第一电流设置值切换到第二电流设置值(例如,七)。因此,从数字控制振荡器13输出的输出信号Fout的频率变为第一频率f1。控制电路20在预置时段(例如,第二频率获得时段)保持电流设置值。
在根据第一实施例的半导体装置1中,通过如上所述的过程获得处理值以作为变化信息。获得变化信息的时间存在变化。随后对获得变化信息和温度监视器值的时间进行描述。在下文中,对半导体装置1用作用于生成送至传输电路和接收电路的本地信号的电路的情况进行描述。假定半导体装置1重复执行振荡操作的操作状态和不执行振荡操作的空闲状态。
图11示出了说明在根据第一实施例的半导体装置中执行变化信息获得操作的时间的时序图的第一示例。在图11中所示的第一示例中,紧接在通电之后获得温度监视器值,并且此后,获得处理值,此后,利用所获得的温度监视器值和处理值,间歇地重复振荡电路10的振荡操作。
图12示出了说明在根据第一实施例的半导体装置中执行变化信息获得操作的时间的时序图的第二示例。在图12中所示的第二示例中,紧接在振荡电路10执行振荡处理之前获得温度监视器值和处理值,并且利用所获得的温度监视器值和处理值来执行振荡处理。在图12中所示的第二示例中,每当振荡电路10执行振荡操作时获得温度监视器值和处理值。
图13示出了说明在根据第一实施例的半导体装置中执行变化信息获得操作的时间的时序图的第三示例。在图13中所示的第三示例中,省略在图11中所示的第一示例中的温度监视器值获得处理。图14说明了示出了在根据第一实施例的半导体装置中执行变化信息获得操作的时间的时序图。在图14中所示的第四示例中,省略在图12中所示的第二示例中的温度监视器值获得处理。如上所述,必须总是获得温度监视器值以获得处理值。
在上面的描述中,在根据第一实施例的半导体装置1中,控制电路20使数字控制振荡器13以两个不同操作电流进行操作以在操作电流变化的情况下获得数字控制振荡器13的输出信号Fout的频率差。控制电路20从处理监视器21的表信息获得与所获得的频率差相对应的处理值。利用该配置,无需单独提供监视器电路等等,根据第一实施例的半导体装置1获得与制造变化有关的信息并且根据所获得的变化信息来执行各种校正处理。
现在对获得半导体装置的制造变化信息的另一方法进行检查。在获得了半导体装置的制造变化信息的情况下,例如,在半导体基板上形成了诸如环形振荡器这样的振荡电路,并且从环形振荡器的振荡频率确定出诸如晶体管这样的电路元件的制造变化的幅值。然而,在这种情况下,环形振荡器变为噪声源并且出现了期望用作功能电路的振荡电路10的噪声特性劣化这样的问题。在与专利文献1一样将反映出制造变化的校正信号供应给诸如电压振荡器这样的振荡器的情况下,校正信号变为输出信号的噪声源,并且出现了噪声源使振荡电路10的噪声特性更坏这样的问题。在单独提供环形振荡器和校正电路的情况下,出现了电路面积增大这样的问题。
另一方面,在根据第一实施例的半导体装置1中,根据实际操作所使用的振荡电路10的输出信号Fout的频率,可掌握作为电路部件的电路元件的变化量。因此,在根据第一实施例的半导体装置1中,不会出现电路面积增大这样的问题。
在根据第一实施例的半导体装置1中,在获得处理值时所使用的控制信号和实际上使振荡电路10操作的控制信号是相同的。更具体地,在根据第一实施例的半导体装置1中,在获得处理值时,足以将在使振荡电路10操作时所使用的控制信号的值(例如,电容选择值CS和电流设置值Iset)设置为预定值。因此,还在根据处理值对振荡电路10的操作条件进行校正的情况下,供应给振荡电路10的信号数目不变,并且最好是可保持输出信号Fout的噪声特性。
在根据第一实施例的半导体装置1中,根据在控制电路20中所获得的频率差来掌握处理值。加在机壳中的部件仅是包括表信息的处理监视器21。表信息是表示频率差与处理值之间的对应性的简单一个。因此,在根据第一实施例的半导体装置1中,例如,处理监视器21可是经由利用诸如用于存储固件等等的内置存储器这样的内存的一部分来实现的而电路面积不会随之增大。
在制造处理和产品序列不同的情况下,存在电路元件的变化量与输出信号Fout的频率差之间的关系变化这样的情况。然而,在设计阶段或者在评估产品时可掌握输出信号Fout的频率差与电路元件的变化量之间的关系。因此,通过逐个产品地重写表信息,可执行使每个产品的输出信号Fout最优化。仅通过这种重写表信息,本发明可应用于使各种类型最优化。因此,在采用根据第一实施例的获得半导体装置1的变化信息的方法的产品中,可缩短开发期。
在根据第一实施例的半导体装置1中,在处理值时振荡电路10的输出相连的电路与在实际操作时是相同的。因此,根据所获得的处理值可使校正以高精度反映在实际操作中。
在根据第一实施例的半导体装置1中,通过根据所获得的处理值对实际振荡操作所使用的电流设置值Iset进行校正,可极好地保持振荡电路10的输出特性。
此外,在根据第一实施例的半导体装置1中,即使电路元件出现了变化,通过根据变化量对控制信号的值进行校正,可极好地保持电路特性。因此,可使在考虑到电路元件变化的设计时所考虑的变化容差最小化,并且可实现电路面积减小并且耗电流减小。
第二实施例
在第二实施例中,对利用电容选择值CS以作为在控制电路中所获得的频率信息的示例进行描述。根据第二实施例的半导体装置2具有用于自动选择数字控制振荡器13的电容值使得振荡电路的输出信号Fout的频率变为所设置的频率的自动带选择(ABS)功能。在第二实施例中,通过利用ABS功能获得频率信息。在第二实施例的描述中,向在第一实施例中所描述的部件指定与第一实施例相同的附图标记,并且将不重复描述。
图15是根据第二实施例的半导体装置2的框图。如在图15中所示的,根据第二实施例的半导体装置2具有控制电路41以代替第一实施例中的控制电路20并且具有振荡电路40以代替振荡电路10。
振荡电路40是通过除去振荡电路10中的开关电路SW1和计数器51并且使滤波器电路12与数字控制振荡器13直接相连而获得的。振荡电路40将基准信号Fref和反馈信号Ffb输出到控制电路41。
与第一实施例一样,振荡电路40的数字控制振荡器13具有可变电容器(例如,频带设置单元30和频率调节单元31),并且根据可变电容器的电容值来设置输出信号的频率。
控制电路41是通过向控制电路20提供ABS功能以及使用ABS功能的频率信息获得功能而获得的。更具体地,控制电路41对电容选择值CS进行调节使得数字控制振荡器13可在通过利用ABS功能所预先确定的频带中执行振荡操作。此时,控制电路41根据基准信号Fref与反馈信号Ffb之间的相位差来检测振荡电路40的锁定状态,并且获得在振荡电路40进入锁定状态时的电容选择值CS以作为频率信息。
在获得频率信息的情况下,控制电路41获得与在将数字控制振荡器13的操作电流设置为第一电流值的状态下的输出信号Fref的频率有关的第一频率信息以及与在将操作电流设置为第二电流值的状态下的输出信号的频率有关的第二频率信息。控制电路41输出用于指定可变电容的电容值的电容选择值CS。控制电路41设置输出信号Fout的频率的目标值,在将操作电流设置为第一电流值的状态下使振荡电路41开始生成输出信号Fout,对电容选择值CS进行调节使得输出信号Fout的频率变成目标值,并且获得在输出信号的频率变成目标值的状态下的电容选择值CS以作为第一频率信息。控制电路41在将操作电流设置为第二电流值的状态下使振荡电路41开始生成输出信号Fout,对电容选择值CS进行调节使得输出信号Fout的频率变成目标值,并且获得在输出信号的频率变成目标值的状态下的电容选择值CS以作为第二频率信息。此后,控制电路41根据所获得的作为第一频率信息的第一电容选择值b1与所获得的作为第二频率信息的第二电容选择值b2之间的差值而获得晶体管的变化信息(例如,处理值)。控制电路41根据所获得的变化信息对振荡电路的振荡操作所使用的电流设置值Iset进行校正。
随后,对根据第二实施例的半导体装置2的操作进行描述。图16是示出用于说明根据第二实施例的半导体装置2中的获得变化信息并且对电流设置值进行校正的过程的流程图。在根据第二实施例的半导体装置2中,在图16中所示的操作是通过利用来自外部的控制信号CNT、使控制电路41进行操作的变化信息获得程序(例如,固件)、提供于控制电路41中的序列发生器等等的操作而实现的。
如在图16中所示的,当获得变化信息(例如,处理值)的处理开始时,首先,控制电路41确定振荡电路40的输出信号Fout的频率的目标值(通过,ABS功能所选的带)(步骤S20)。
随后,控制电路41将电流设置值Iset设置为第一电流设置值P1(例如,四)(步骤S21)。因此,控制电路40变为可以第一电流值的操作电流操作。控制电路41通过利用ABS功能获得在输出信号Fout的频率到达目标值的状态下的电容选择值CS(例如,第一电容选择值b1)以作为第一频率信息(步骤S22)。
控制电路41将电流设置值Iset设置为第二电流设置值P2(例如,七)(步骤S23)。因此,振荡电路40变为可以第二电流值的操作电流操作。控制电路41通过利用ABS功能获得在输出信号Fout的频率到达目标值的状态下的电容选择值CS(例如,第二电容选择值b2)以作为第一频率信息(步骤S24)。
控制电路41对第一和第二电容选择值b1和b2之间的差(b1-b2)的幅值与基准值fw进行比较(步骤S25)。基准值fw是预先设置的值。在步骤S25中确定出第一和第二电容选择值b1和b2之间的差大于基准值fw的情况下(在步骤S25中NO),控制电路41结束该处理,同时保持初始设置的电流设置值而无需参考处理监视器21(步骤S26)。理由是当第一和第二电容选择值b1和b2之间的差大于基准值fw时,存在不能正确地获得该差这样的可能性。
另一方面,当在步骤S25中确定出第一和第二电容选择值b1和b2之间的差小于基准值fw时(在步骤S25中YES),控制电路41参考处理监视器21并且获得与第一和第二电容选择值b1和b2之间的差相对应的处理值以作为变化信息(步骤S27)。
此后,控制电路41根据所获得的处理值对振荡电路40的振荡操作所使用的电流设置值Iset进行校正(步骤S28)。例如,在处理值表示晶体管的阈值电压Vth很高并且变化的情况下,将电流设置值Iset设置为小于初始设置值。在处理值表示阈值电压Vth很低并且变化的情况下,将电流设置值Iset设置为大于初始设置值。控制电路41保持所校正的电流设置值Iset并且结束该处理(步骤S29)。
图17是示出用于对在根据图16的流程图执行操作的情况下半导体装置2的操作期间的操作的时序图。如图17中所示的,在获得变化信息的情况下,首先,半导体装置2将电流设置值Iset设置为第一电流设置值(例如四),并且使振荡电路40操作。此时,从振荡电路40输出的输出信号Fout的频率是所选带的频率(目标值),并且在该状态下,确定电容选择值CS(第一电容选择值b1)。控制电路41在预置时段(例如第一ABS处理时段)保持电流设置值。
在第一ABS处理时段完成之后,在保持所选带的同时,控制电路40将电流设置值Iset从第一电流设置值切换到第二电流设置值(例如七)。控制电路41对电容选择值CS的值进行调节使得从振荡电路40输出的输出信号Fout的频率通过ABS功能再次变为目标值。因此,在第二ABS处理时段中确定与第二操作电流值相对应的电容选择值CS(第二电容选择值b2)。
在上面的描述中,在根据第二实施例的半导体装置2中,通过利用ABS功能所确定的两个电容选择值用作频率信息。如上所述,除了输出信号Fout的频率之外的信息可用作频率信息。也就是说,用于是指变化信息的频率信息可以是根据数字控制振荡器13的操作电流的变化而出现了差异的信息,并且可使用各种信息。
因为在第二实施例的半导体装置2中不必使用计数器15,因此可降低电路规模。
ABS功能是半导体装置2的实际操作所使用的功能并且不是单独提供以获得变化信息的功能。因此,即使当使用第二实施例的变化信息获得方法时,在设计阶段和电路面积方面不存在不利。
第三实施例
在第三实施例中,将描述电流设置值Iset用作变化信息的示例。如在图4至6中所示的,数字控制振荡器13的输出信号Fout的特性征是在频率是最大频率的状态下幅度饱和并且相位噪声变成最小。因此,在第三实施例中,测量输出信号Fout的频率变为最大的操作电流Is的电流设置值Iset,并且从通过测量所得来的电流设置值Iset的幅值与预先确定为基准的基准电流设置值的差值获得晶体管的变化信息。
图18是根据第三实施例的半导体装置3的框图。如在图18中所示的,通过以控制电路50替代根据第一实施例的半导体装置1的控制电路20并且除去处理监视器21和温度监视器22获得半导体装置3。在第三实施例的描述中,向与在第一实施例中所述的相同部件指定与第一实施例相同的附图标记,并且将不重复描述。
控制电路50在每个处理循环使电流设置值增大,获得在前一循环中所获得的输出信号的频率以作为第一频率信息,并且获得在当前循环中所获得的输出信号的频率以作为第二频率信息。在所获得的作为第二频率信息的第二频率相对于所获得的作为第一频率信息的第一频率而言降低的情况下,控制电路50使在前一循环所使用的电流设置值用于振荡电路的振荡操作。控制电路50获得振荡操作所使用的电流设置值Iset以作为变化信息。在实施例中,控制电路50将电流设置值设置为操作电流的最小值并且执行处理循环中的第一循环。控制电路50在获得频率信息的时段中通过电容选择值CS将数字控制振荡器13的振荡频率设置为最大值。
随后,将对根据第三实施例的半导体装置3的操作进行描述。图19是用于对根据第三实施例的半导体装置3中的获得变化信息并且对电流设置值进行校正的过程的流程图。在根据第三实施例的半导体装置3中,图19中所示的操作是通过利用来自外部的控制信号CNT、用于使控制电路50进行操作的变化信息获得程序(例如,固件)、提供于控制电路50中的序列发生器等等的操作来实现的。
如在图19中所示的,当获得变化信息(例如,处理值)的处理开始时,首先,控制电路50将开关SW1设置为断开状态(步骤S31)。因此,振荡电路50中断将频率控制值FC传输到数字控制振荡器13。在数字控制振荡器13中,当中断对频率控制值FC的传输时,频率调节单元31的所有可变电容变为无效。
随后,控制电路50将电容选择值CS设置为数字控制振荡器13的振荡频率变为最大频率的值(步骤S32)。此后,控制电路50将电流设置值Iset设置为最小值(例如,一)(步骤S33)。控制电路50通过计数器15获得第一频率f1以作为第一频率信息(步骤S34)。
控制电路50将电流设置值Iset设置为通过使电流设置值Iset加一所获得的值(步骤S35)。控制电路50通过计数器15获得第二频率f2以作为第二频率信息(步骤S36)。
控制电路50根据第一和第二频率f1和f2之间的频率差(f1-f2)来确定输出信号Fout的频率是否降低(步骤S37)。在步骤S37中确定出输出信号Fout的频率增大的情况下(在步骤S37中NO),控制电路50将当前循环的第二频率f2设置为下一循环的第一频率f1(步骤S38)。控制电路50再次将电流设置值设置为通过使电流设置值加一所获得的值(步骤S35)。获得当前循环的输出信号Fout的频率以作为第二频率f2(步骤S36)。重复从步骤S35到步骤S38的处理循环,直至确定出输出信号Fout的频率降低(步骤S37)。
当在步骤S37中确定出输出信号Fout的频率降低时(在步骤S37中YES),控制电路50保持通过使在步骤S35中所设置的操作电流值减一所获得的操作电流值以作为最终操作电流值(步骤S39),并且结束该处理。
此后,控制电路50根据所获得的电流设置值与预先设置的基准电流设置值之间的差可获得变化信息。在第三实施例中,通过图19中所示的流程图的过程所获得的电流设置值Iset用作校正之后的操作电流值。
图20是示出用于对根据第三实施例的半导体装置中的变化信息获得操作中的电流设置值以及输出信号的频率的变化的图表。如在图20中所示的,根据操作电流值的增大,输出信号Fout的频率增大。在操作电流值从“n”变为“n+1”的时间点,输出信号Fout的频率降低。也就是说,响应由于操作电流值从“n”变为“n+1”所出现的输出信号Fout的频率降低,频率信息获得处理结束。
图21是示出用于对在根据图19所示的流程图执行操作的情况下半导体装置3的操作的时序图。如在图21中所示的,在获得变化信息的情况下,首先,半导体装置3将电容选择值CS设置为最小值,将电流设置值Iset设置为最小值,并且使数字控制振荡器13操作。此时,从数字控制振荡器13输出的输出信号Fout的频率是第一频率f1。控制电路50获得输出信号Fout的频率,同时在预定时段保持电流设置值。
在第一频率获得时段完成之后,控制电路50使电流设置值Iset加一,同时保持电容选择值CS在最小值。其结果是,从数字控制振荡器13输出的输出信号Fout的频率变为第二频率f2。控制电路50使电流设置值Iset增大,直至输出信号Fout的频率降低,并且将比输出信号Fout的频率变为减一的电流设置值要小的电流设置值设置为最终电流设置值。
在上面的描述中,在第三实施例的半导体装置3中,通过使电流设置值逐渐变化以直至输出信号Fout的频率从增大变为减小,确定输出信号Fout的幅度和相位噪声具有最优选特性的电流设置值。在第三实施例中,可根据所确定的电流设置值与预置的基准电流设置值之间的差值的幅值来获得晶体管的变化信息。
在第三实施例的半导体装置3中,无需利用处理监视器21,可确定最优电流设置值。因为如上所述在第三实施例的半导体装置3中不必使用处理监视器21,所以可降低电路面积。
在第三实施例的半导体装置3中,可确定在获得频率信息的时间点振荡电路10可最优操作的电流设置值。也就是说,在第三实施例的半导体装置3中,无需使用温度监视器,可确定添加温度信息的最佳电流设置值。第三实施例的半导体装置3可增大可追踪作为半导体装置3的操作特性的温度的能力。
第四实施例
在第四实施例中,将对通过利用在根据第一实施例的半导体装置1中所获得的变化信息来对另一电路的特性进行校正的示例进行描述。图22是根据第四实施例的半导体装置4的框图。在图22中所示的半导体装置4具有无线电电路RF和基带电路BB。在图4中,还说明了天线ANT、天线开关Swant、以及为半导体装置4所提供的外部振荡器TCXO。
无线电电路RF执行将通过天线所获得的无线电信号解调为基带信号的解调处理以及将从基带电路BB输出的传输数据调制成无线电信号的调制处理。基带电路BB对基带信号执行解码处理并且对传输数据执行编码处理。基带电路BB将控制信号CNT输出到无线电电路RF。
无线电电路RF具有接收侧本地信号生成电路1a、传输侧本地信号生成电路1b、接收电路60、以及传输电路80。接收侧本地信号生成电路1a和传输侧本地信号生成电路1b包括根据第一实施例的半导体装置1的电路模块。在图22中,作为包含在接收侧本地信号生成电路1a中的电路模块的附图标记,使用通过将“a”添加到根据第一实施例的半导体装置1的电路模块的每个相同附图标记上所获得的附图标记。作为包含在传输侧本地信号生成电路1b中的电路模块的附图标记,使用通过将“b”添加到根据第一实施例的半导体装置1的电路模块的每个相同附图标记上所获得的附图标记。在半导体装置4中,振荡电路10a使用从外部振荡器TCXO输出的信号以作为基准信号Fref。
接收侧本地信号生成电路1a通过根据第一实施例的半导体装置1的操作而获得变化信息。该变化信息是通过控制电路20a获得的。控制电路20a将所获得的变化信息供应给接收电路60。接收侧本地信号生成电路1a的振荡电路10a将输出信号Fout作为本地信号供应给接收电路60。
传输侧本地信号生成电路1b通过根据第一实施例的半导体装置1的操作获得变化信息。该变化信息是通过控制电路20b获得的。控制电路20b将所获得的变化信息供应给传输电路80。传输侧本地信号生成电路1b的振荡电路10b将输出信号Fout作为本地信号供应给传输电路80。
接收电路60具有低噪声放大器61、移相器62、混频器63和64、滤波器电路65和66、可变增益放大器67和68、以及解码器70至74。
低噪声放大器61对经由天线ANT所获得的无线电信号进行放大并且将放大信号传送到后级电路。解码器70对接收侧本地信号生成电路1a的控制电路20a所提供的变化信息进行解码以生成送至低噪声放大器61的校正信号。
移相器62使从接收侧本地信号生成电路1a的振荡电路10a输出的本地信号的相位移动并且将最终信号供应给混频器63和64。移相器62从输出信号Fout生成I信号和Q信号。解码器72对接收侧本地信号生成电路1a的控制电路20a所提供的变化信息进行解码以生成送至移相器62的校正信号。
混频器63和64通过利用I信号和Q信号对从低噪声放大器61输出的无线电信号进行解调。解码器71对接收侧本地信号生成电路1a的控制电路20a所提供的变化信息进行解码以生成送至混频器63和64的校正信号。
滤波器电路65和66消除了包含在通过混频器63和64所解调的信号之中的噪声分量。解码器73对接收侧本地信号生成电路1a的控制电路20a所提供的变化信息进行解码以生成滤波器电路65和66的校正信号。
可变增益放大器67和68将从滤波器电路65和66输出的信号的幅度放大到预定幅度并且将最终信号输出到基带电路BB。解码器74对接收侧本地信号生成电路1a的控制电路20a所提供的变化信息进行解码以生成送至可变增益放大器67和68的校正信号。
传输电路80具有滤波器电路81和82、移相器83、混频器84和85、加法器86、功率放大器87、以及解码器90至93。
滤波器电路81除去基带电路BB所提供的传输数据中的噪声分量。解码器93对接收侧本地信号生成电路1b的控制电路20b所提供的变化信息进行解码以生成送至滤波器电路81和82的校正信号。
移相器83使从传输侧本地信号生成电路1b的振荡电路10b输出的本地信号的相位移动并且将最终信号供应给混频器84和85。移相器83从输出信号Fout生成I信号和Q信号。解码器92对传输侧本地信号生成电路1b的控制电路20b所提供的变化信息进行解码以生成送至移相器83的校正信号。
混频器84和85通过利用I信号和Q信号对通过滤波器电路81和82所获得的传输数据进行调制。加法器86添加从混频器84和85输出的传输信号并且将最终信号输出到功率放大器87。解码器91对传输侧本地信号生成电路1b的控制电路20b所提供的变化信息进行解码以生成送至混频器84和85以及加法器86的校正信号。
功率放大器87对从加法器86输出的信号进行放大并且驱动天线ANT。解码器90对传输侧本地信号生成电路1b的控制电路20b所供应的变化信息进行解码以生成功率放大器87的校正信号。
根据第四实施例的半导体装置4具有各种功能的多个电路。这多个电路具有根据电路元件的变化而波动的各种电路特性。因此,在半导体装置4中,根据电路的类型提供校正电路(例如,多个解码器)并且通过利用多个解码器从单个变化信息分别地生成送至相应电路的校正信号。按照这种方式,在半导体装置4中,通过接收侧本地信号生成电路1a和传输侧本地信号生成电路1b所获得的变化信息可对具有各种校正元件的多个电路进行校正。
通过利用如上所述的根据第一至第三实施例中任何一个的获得半导体装置中的变化信息的方法获得变化信息,可执行对半导体装置中的其他电路模块的校正处理。另一方面,在采用仅对电路元件的变化进行校正的变化抑制方法的情况下,可仅对要校正的电路的特性进行校正。在存在多个电路的情况下,必需为每个电路提供变化检测设备和校正设备。出现了电路面积增大这样的问题。
虽然根据实施例在此已对发明人所实现的本发明进行了具体描述,但是很明显地,本发明并不局限于先前实施例而是在不脱离精神的情况下可进行各种改变。
Claims (13)
1.一种半导体装置,包括:
振荡电路,所述振荡电路输出具有预定频率的输出信号;以及
控制电路,所述控制电路输出电流设置值,所述电流设置值使所述振荡电路的操作电流在第一电流值和第二电流值之间进行切换,
其中,所述控制电路获得第一频率信息和第二频率信息,并且基于所述第一频率信息和所述第二频率信息之间的差值来获得作为所述振荡电路的部件的电路元件的制造变化信息,所述第一频率信息与在将所述操作电流设置为所述第一电流值的状态下的所述输出信号的频率有关,所述第二频率信息与在将所述操作电流设置为所述第二电流值的状态下的所述输出信号的频率有关。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述控制电路基于所述制造变化信息来对用于所述振荡电路的振荡操作的所述电流设置值进行校正。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一频率信息是在将所述操作电流设置为所述第一电流值的状态下的所述输出信号的频率,所述第二频率信息是在将所述操作电流设置为所述第二电流值的状态下的所述输出信号的频率,并且所述控制电路基于在作为所述第一频率信息获得的第一频率与作为所述第二频率信息获得的第二频率之间的频率差来对用于所述振荡电路的振荡操作的所述电流设置值进行校正。
4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述振荡电路具有可变电容,根据所述可变电容的电容值来设置所述输出信号的频率,所述控制电路输出指定所述可变电容的电容值的电容选择值,并且在获得所述第一频率信息和所述第二频率信息的时段中,将所述可变电容的电容值设置为所述输出信号的频率变为最大处的值。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述振荡电路具有:相位差比较器,所述相位差比较器输出相位差检测值,所述相位差检测值具有根据在基准信号和从所述输出信号所生成的反馈信号之间的相位差的幅值;滤波器电路,所述滤波器电路对所述相位差检测值执行滤波器处理以生成频率控制值;振荡器,所述振荡器根据所述频率控制值对所述输出信号的频率进行控制;开关电路,所述开关电路被设置在所述滤波器电路与所述振荡器之间;以及分频器,所述分频器用于对所述输出信号的频率进行分频以生成所述反馈信号,并且
在获得所述第一频率信息和所述第二频率信息的时段中,所述控制电路将所述开关电路设置在断开状态中,以中断所述频率控制值到所述振荡器的传输。
6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述振荡电路具有可变电容,根据所述可变电容的电容值来设置所述输出信号的频率,所述控制电路输出指定所述可变电容的电容值的电容选择值,设置所述输出信号的频率的目标值,在将所述操作电流设置为所述第一电流值的状态下使所述振荡电路生成所述输出信号,对所述电容选择值进行调节使得所述输出信号的频率变为所述目标值,获得在所述输出信号的频率变为所述目标值的状态下的所述电容选择值作为所述第一频率信息,在将所述操作电流设置为所述第二电流值的状态下使所述振荡电路生成所述输出信号,对所述电容选择值进行调节使得所述输出信号的频率变为所述目标值,获得在所述输出信号的频率变为所述目标值的状态下的所述电容选择值作为所述第二频率信息,并且基于在作为所述第一频率信息获得的的第一电容选择值与作为所述第二频率信息获得的的第二电容选择值之间的差值来对用于所述振荡电路的振荡操作的所述电流设置值进行校正。
7.根据权利要求1所述的半导体装置,进一步包括查找表,所述查找表具有指示作为所述振荡电路的部件的所述电路元件的变化量与所述差值之间的关系的表信息,
其中,所述控制电路参考所述查找表获得与所述差值相对应的所述电路元件的制造变化信息,并且根据所获得的所述制造变化信息对所述振荡电路的振荡操作所使用的所述电流设置值进行校正。
8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述查找表具有多条表信息,并且基于从温度传感器或者从外部获得的温度信息来切换使用的所述表信息,所述温度传感器形成在基板上,在所述基板上还形成所述半导体装置。
9.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所控制电路通过处理循环来增加所述电流设置值,将在先一循环中所获得的所述输出信号的频率设置为所述第一频率信息,将在当前循环中所获得的所述输出信号的频率设置为所述第二频率信息,并且在作为所述第二频率信息获得的的第二频率相对于作为所述第一频率信息获得的的第一频率而降低的情况下,使用在所述先一循环中所使用的所述电流设置值来用于所述振荡电路的振荡操作。
10.根据权利要求9所述的半导体装置,其中,所述控制电路将所述电流设置值设置为所述操作电流的最小值,并且执行所述处理循环中的第一循环。
11.根据权利要求1所述的半导体装置,进一步包括计数器,所述计数器用于对所述输出信号的频率进行测量。
12.根据权利要求1所述的半导体装置,进一步包括使用从所述振荡电路输出的所述输出信号来执行解调处理的接收电路以及使用从所述振荡电路输出的所述输出信号来执行调制处理的传输电路,
其中,所述接收电路和所述传输电路中的每一个具有校正电路,所述校正电路基于所述控制电路所获得的所述制造变化信息来生成用于所述电路本身的校正信号。
13.一种用于获得半导体装置中的晶体管的制造变化信息的变化信息获得程序,所述半导体装置包括:振荡电路,所述振荡电路使具有预定频率的输出信号进行振荡;以及控制电路,所述控制电路输出电流设置值,所述电流设置值使所述振荡电路的操作电流在第一电流值和第二电流值之间进行切换,并且
所述程序用于使所述控制电路获得与在将所述操作电流设置为所述第一电流值的状态下的所述输出信号的频率有关的第一频率信息,获得与在将所述操作电流设置为所述第二电流值的状态下的所述输出信号的频率有关的第二频率信息,并且基于在所述第一频率信息和所述第二频率信息之间的差值来获得作为所述振荡电路的部件的电路元件的制造变化信息。
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Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Renesas Electronics Corporation Address before: Kanagawa Applicant before: Renesas Electronics Corporation |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131023 |