JP2000244301A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2000244301A
JP2000244301A JP11038965A JP3896599A JP2000244301A JP 2000244301 A JP2000244301 A JP 2000244301A JP 11038965 A JP11038965 A JP 11038965A JP 3896599 A JP3896599 A JP 3896599A JP 2000244301 A JP2000244301 A JP 2000244301A
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JP
Japan
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circuit
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transistor
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power
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JP11038965A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Motonakano
均 本中野
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーセーブの状態においてIILブロック
のパワーをもセーブし、待機電力の極めて小さな半導体
集積回路を実現する。 【解決手段】 パワーセーブモードでVCC1がGND
レベルに落ちたとき、トランジスタQ2とトランジスタ
Q3がオンになる。これがIILブロックを含めた各回
路の電流源回路のトランジスタQ4とトランジスタQ5
をオンさせることになり、VCC2からの各回路の電流
源回路がオフされパワーセーブが実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に関
し、さらに詳しくは、消費電力の低減化を行うパワーセ
ーブモードを備えた半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、IIL(Integrated Injection L
ogic)型の論理回路を含んだ半導体集積回路(以下、
「IC」という。)の省電力化のためのパワーセーブ
は、図4のICのブロック構成に示すようにIC1内部
にあるシリアルバスコントロール部であるIILブロッ
ク3からパワーセーブ用の制御信号を個別に回路A4、
回路B5、回路C6に出し、各回路の電流源をオフにす
ることにより行っていた。
【0003】しかし、この方式では、パワーセーブ制御
をしているIILブロック3の電源はオフされず、その
まま2〜3mA程度の電流は流れてしまうという問題点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、パワーセー
ブの状態においてIILブロックのパワーをもセーブ
し、待機電力の極めて小さな半導体集積回路を実現する
ことを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項1の半導体集積回路は、第一の電源から電力
を供給され、第二の電源がオフ状態になったことを示す
制御信号を出力する電力抑制制御回路と、電流源回路を
具備したIIL型の論理回路と、電流源回路を具備した
電子回路ブロックとを有し、各々の電流源回路は第一の
電源から電流を供給され、且つ制御信号により電流を遮
断されることを特徴とする。
【0006】請求項2の半導体集積回路は、制御信号
は、電流源回路が有する電流遮断用のトランジスタを制
御して電流を遮断することを特徴とする。
【0007】請求項3の半導体集積回路は、電子回路ブ
ロックは、アナログ回路ブロックであることを特徴とす
る。
【0008】請求項4の半導体集積回路は、第一の電源
から電力を供給され、第二の電源がオフ状態になったこ
とを示す制御信号を出力する電力抑制制御回路と、第一
の電源から電流を供給され、且つ制御信号により電流を
遮断される電流源回路と、電流源回路から電流を供給さ
れるIIL型の論理回路と、電流源回路から電流を供給
される電子回路ブロックとを有することを特徴とする。
【0009】請求項5の半導体集積回路は、電源から電
力を供給され、パワーセーブ状態になったことを示す制
御信号を出力する電力抑制制御回路と、電流源回路を具
備したIIL型の論理回路と、電流源回路を具備した電
子回路ブロックとを有し、各々の電流源回路は電源から
電流を供給され、且つ制御信号により電流を遮断される
ことを特徴とする。
【0010】上述した手段による作用としては、第二の
電源がオフ状態になったことを電力抑制制御回路が検出
し、その結果を制御信号にしてIIL型の論理回路及び
電子回路ブロックに供給し、IIL型の論理回路及び電
子回路ブロックはその制御信号により電流源回路をオフ
状態にされ、第一の電源から供給される電流を遮断され
る。その結果、パワーセーブ状態でオフ状態になる第二
の電源がオフ状態になれば、第一の電源から電流を供給
されているIIL型の論理回路及び電子回路ブロックが
オフ状態となるのでIIL型の論理回路を含めたパワー
セーブが達成される。
【0011】また、制御信号は、電流源回路のトランジ
スタを制御することにより、少ない電流で遮断する制御
が可能となる。制御される電子回路ブロックは、論理回
路ブロックだけでなく、アナログ回路ブロックも可能で
ある。
【0012】また、電流源回路はIIL型の論理回路や
電子回路ブロック内に個別に持ってもよいし、一つの電
流源回路からIIL型の論理回路や電子回路ブロックへ
供給するようにしても同様の作用が得られる。また、パ
ワーセーブ状態の検出は、直接パワーセーブ状態である
信号を電力抑制制御回路に入力しても同様の作用が得ら
れる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について、
図1ないし図3を参照して説明する。なお、図中の構成
要素で従来の技術と同様の構造を成しているものについ
ては、同一の参照符号を付すものとする。
【0014】まず、本発明の実施の形態例のICのブロ
ック構成図を図1に示す。IC1の内部にはパワーセー
ブ専用のパワーセーブ回路2があり、パワーセーブ回路
2からIILブロック3、回路A4、回路B5、回路C
6へ制御信号S1を各回路へ出力する。IILブロック
3、回路A4、回路B5、回路C6には図2に示すよう
に個別に電流源回路7があり、制御信号S1により電流
源回路7からの電流供給をストップされる。
【0015】なお、IILブロック3はシリアルバスコ
ントロールをする論理回路ブロックである。また、回路
A4、回路B5、回路C6はアナログの電子回路ブロッ
クであるが、デジタルの論理回路ブロックであってもよ
い。
【0016】次に、パワーセーブ回路2とIILブロッ
ク3及び回路A4等の電流源部分の動作を、図3で示す
回路構成を参照して説明する。図3で、トランジスタQ
1〜Q3と抵抗R1〜R10で構成されるa部がパワー
セーブ回路2の部分であり、トランジスタQ4〜Q11
と抵抗R11〜R16で構成されるb部がIILブロッ
ク3と回路A4等の電源部分の電流源回路である。ま
た、電源としてVCC1とVCC2がある。VCC1は
パワーセーブモードでGNDレベルに落とされる電源で
あり、IILブロック3及び回路A4等の各回路はVC
C2から供給される。
【0017】まず、VCC1とVCC2が供給されてい
る通常の状態から説明する。トランジスタQ1のベース
にはVCC1から抵抗R1と抵抗R2と抵抗R3を介し
て電圧が印加されるので、トランジスタQ1はオン状態
になる。するとトランジスタQ1のコレクタ電位がGN
Dレベルになるので、トランジスタQ2のベース電位も
GNDレベルになる。その結果、トランジスタQ2はオ
フ状態になる。
【0018】トランジスタQ2がオフ状態になると、ト
ランジスタQ2のエミッタ電位がR6を介してGNDレ
ベルになるので、トランジスタQ5のベース電位もGN
DレベルとなりトランジスタQ5はオフ状態になる。す
ると、トランジスタQ6、トランジスタQ7、トランジ
スタQ8、抵抗R11、抵抗R12、抵抗R13で構成
される回路は電流源回路の動作をするので各回路に電流
が供給されるようになる。なお、電流はトランジスタQ
7のエミッタとトランジスタQ8のコレクタの接続部分
から供給される。
【0019】また、抵抗R7と抵抗R8と抵抗R9を介
してトランジスタQ3のベース電位が上昇するので、ト
ランジスタQ3はオン状態になる。すると、トランジス
タQ3のコレクタはGNDレベル付近になるので、同時
にトランジスタQ4のベース電位もGNDレベル付近に
なり、トランジスタQ4はオフ状態になる。
【0020】トランジスタQ4がオフ状態になると、ト
ランジスタQ9、トランジスタQ10、トランジスタQ
11、抵抗R14、抵抗R15、抵抗R16で構成され
る回路は電流源回路の動作をするのでIILブロック3
及び回路A4等に電流が供給されるようになる。なお、
電流はトランジスタQ10のコレクタとトランジスタQ
11のエミッタの接続部分から供給される。
【0021】このように、通常状態では、IILブロッ
ク3及び回路A4等に電流が供給されるようになり、I
ILブロック3及び回路A4等は通常動作をする。
【0022】次に、パワーセーブ状態であるときの状態
を説明する。パワーセーブ状態であるとき、VCC1が
GNDレベルになり、VCC2が残る。VCC1がGN
Dレベルになると抵抗R1と抵抗R2と抵抗R3を介し
てトランジスタQ1のベース電位がGNDレベルになる
のでトランジスタQ1はオフ状態になる。
【0023】トランジスタQ1がオフ状態になることに
より、トランジスタQ1のコレクタ電位はR4を介して
上昇し、トランジスタQ2のベース電位は抵抗R4と抵
抗R5により上昇する。その結果、トランジスタQ2が
オン状態になる。トランジスタQ2がオン状態になる
と、トランジスタQ2のエミッタ電位がVCC2付近ま
で上昇し、同時にトランジスタQ5のベース電位が上昇
しトランジスタQ5がオン状態になる。
【0024】トランジスタQ5がオン状態になると、ト
ランジスタQ5のコレクタ電位はGNDレベルに落ち、
電流を引っ張る。これにより、トランジスタQ7のベー
ス電位が同時にGNDレベルになり、トランジスタQ7
はオフ状態になる。すると、トランジスタQ7のエミッ
タとトランジスタQ6のベースとトランジスタQ8のベ
ースの電位は、トランジスタQ7のベース電位からGN
Dレベルになり、トランジスタQ6及びトランジスタQ
8はオフ状態になる。
【0025】このように、トランジスタQ2のエミッタ
からトランジスタQ5のベースへ供給される信号がパワ
ーセーブのための制御信号S1となり、トランジスタQ
6、トランジスタQ7、トランジスタQ8、抵抗R1
1、抵抗R12、抵抗R13で構成される電流源回路は
オフ状態になる。すなわち、トランジスタQ5の役目を
するトランジスタをIILブロック3及び回路A4等の
各回路の各電流源回路に接続して電流源回路をオフ状態
にする。
【0026】また、VCC1がGNDレベルになると抵
抗R7と抵抗R8と抵抗R9を介してトランジスタQ3
のベース電位がGNDレベルになるのでトランジスタQ
3はオフ状態になる。するとトランジスタQ3のコレク
タ電位はR10を介してVCC2まで上昇し、トランジ
スタQ4のベース電位も同時に上昇するので、トランジ
スタQ4がオン状態になる。
【0027】トランジスタQ4がオン状態になると、ト
ランジスタQ4のエミッタを介して抵抗R14へ電流が
流れ込み、トランジスタQ11のベース電位がVCC2
に張り付く。これによりトランジスタQ11がオフ状態
となり、トランジスタQ11のエミッタを介してトラン
ジスタQ9及びトランジスタQ10のベース電位が上昇
する結果、トランジスタQ9及びトランジスタQ10は
オフ状態になる。
【0028】このように、トランジスタQ3のコレクタ
からトランジスタQ4のベースへ供給される信号がパワ
ーセーブのための制御信号S1となり、トランジスタQ
9、トランジスタQ10、トランジスタQ11、抵抗R
14、抵抗R15、抵抗R16で構成される電流源回路
はオフ状態になる。すなわち、トランジスタQ4の役目
をするトランジスタをIILブロック3及び回路A4等
の各回路の各電流源回路に接続して電流源回路をオフ状
態にする。
【0029】この結果、VCC1がオフ状態になったと
き、各回路すなわちIILブロック3、回路A4、回路
B5、回路C6にはVCC2から電流が流れない。この
ときVCC2から供給される電流は、トランジスタQ2
とトランジスタQ4とトランジスタQ5をオン状態にさ
せるためのわずかな電流しか必要でなくなる。この電流
値は20μA〜100μA程度である。
【0030】従来、IILブロック3で行われていたパ
ワーセーブではIILブロック3に2〜3mA程度の電
流が必要であった。しかもトランジスタQ4とトランジ
スタQ5の役目をするトランジスタをオン状態にさせる
ための電流も必要であったことを考慮すると、純粋にI
ILブロック3のパワーが削減できることになり、大幅
なパワーセーブが達成される。
【0031】なお、電流源回路は、トランジスタQ6、
トランジスタQ7、トランジスタQ8、抵抗R11、抵
抗R12、抵抗R13で構成される電流源回路と、トラ
ンジスタQ9、トランジスタQ10、トランジスタQ1
1、抵抗R14、抵抗R15、抵抗R16で構成される
電流源回路の2つある例で説明したが、どちらか一方で
あってもよいし、両方であってもよい。そのため、制御
信号S1は電流源回路の数、種類に応じて1つであって
も、上述したように2つであっても、いくつでもよい。
【0032】また、IILブロック3の他に3つの回路
ブロックが存在する例で説明したが、回路ブロックの数
はいくつであっても、それぞれの回路に上述した電流源
回路を備えるようにすればよい。
【0033】また、それぞれの回路に電流源回路を持た
ず、一つの電流源回路からそれぞれの回路へ電流を供給
する構成であってもよい。また、パワーセーブ状態の検
出は、VCC1の代わりに直接パワーセーブ状態である
ことを示す信号を入力してもよいことは明らかである。
【0034】
【発明の効果】本発明の半導体集積回路によれば、パワ
ーセーブモードで、従来IILブロックをオフにできな
かったことが、IILブロックを含め、ほとんど全ての
回路をオフ状態にすることができるので、IILブロッ
クのために必要であった電流がセーブされ、半導体集積
回路の大幅な省電力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態例のICのブロック構成
を示す図である。
【図2】 回路Aの詳細を示す図である。
【図3】 パワーセーブ回路と回路A等の電流源部分の
回路構成を示す図であり、a部はパワーセーブ回路部分
であり、b部は各回路の電流源部分である。
【図4】 従来のICのパワーセーブのときのブロック
構成を示す図である。
【符号の説明】
1…IC、2…パワーセーブ回路、3…IILブロッ
ク、4…回路A、5…回路B、6…回路C、7…電流源
回路、Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q
8,Q9,Q10,Q11…トランジスタ、R1,R
2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R1
0,R11,R12,R13,R14,R15,R16
…抵抗、S1…制御信号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第一の電源から電力を供給され、第二の
    電源がオフ状態になったことを示す制御信号を出力する
    電力抑制制御回路と、 電流源回路を具備したIIL型の論理回路と、 電流源回路を具備した電子回路ブロックとを有し、 前記各々の電流源回路は前記第一の電源から電流を供給
    され、且つ前記制御信号により前記電流を遮断されるこ
    とを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記制御信号は、前記電流源回路が有す
    る電流遮断用のトランジスタを制御して電流を遮断する
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 前記電子回路ブロックは、アナログ回路
    ブロックであることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体集積回路。
  4. 【請求項4】 第一の電源から電力を供給され、第二の
    電源がオフ状態になったことを示す制御信号を出力する
    電力抑制制御回路と、 前記第一の電源から電流を供給され、且つ前記制御信号
    により電流を遮断される電流源回路と、 前記電流源回路から電流を供給されるIIL型の論理回
    路と、 前記電流源回路から電流を供給される電子回路ブロック
    とを有することを特徴とする半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 電源から電力を供給され、パワーセーブ
    状態になったことを示す制御信号を出力する電力抑制制
    御回路と、 電流源回路を具備したIIL型の論理回路と、 電流源回路を具備した電子回路ブロックとを有し、 前記各々の電流源回路は前記電源から電流を供給され、
    且つ前記制御信号により前記電流を遮断されることを特
    徴とする半導体集積回路。
JP11038965A 1999-02-17 1999-02-17 半導体集積回路 Pending JP2000244301A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656218B2 (en) 2006-02-15 2010-02-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. Signal output circuit and semiconductor integrated circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656218B2 (en) 2006-02-15 2010-02-02 Mitsumi Electric Co., Ltd. Signal output circuit and semiconductor integrated circuit

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