JP2001077685A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP2001077685A
JP2001077685A JP24957399A JP24957399A JP2001077685A JP 2001077685 A JP2001077685 A JP 2001077685A JP 24957399 A JP24957399 A JP 24957399A JP 24957399 A JP24957399 A JP 24957399A JP 2001077685 A JP2001077685 A JP 2001077685A
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JP
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circuit
clock
power supply
mos transistor
semiconductor integrated
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JP24957399A
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Yoshihide Nakamura
好秀 中村
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit, capable of suppressing the variation of an operation delay time due to local power source fluctuations to be small with respect to the clock buffer of a clock supplying system using simple circuit constitution. SOLUTION: When local power source fluctuations occur in a semiconductor integrated circuit, a power source fluctuation detecting circuit 21A in a clock buffer 5 receiving its influence tries to control the mutual conductance of a current source MOS transistor Mn3 of amplifier circuits 11A, 12A in the buffer 5 in a direction of suppressing the variation of the current driving capability of the amplifier circuits. Thus, even if such local power source fluctuation occurs, the voltage between the gate and source of the transistor Mn3 is kept to be nearly constant to reduce the variation of the operation delay time of the clock buffer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クロック同期型の
半導体集積回路におけるクロックスキューの低減に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to reduction of clock skew in a clock synchronous semiconductor integrated circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】MOS(Metal Oxide Semiconductor)
型若しくはMIS(Metal Insulate Semiconductor)
型の電界効果トランジスタのような電圧制御型トランジ
スタ(単にMOSトランジスタと称する)が形成されて
いる半導体集積回路において、種々の回路を構成してい
るトランジスタのスイッチング状態が切替わる毎にその
トランジスタは信号配線の負荷を充電又は放電し、その
ための電流が電源配線に流れる。このとき、負荷の大き
な回路やスイッチング動作頻度の高い回路が密集してい
る領域では、電源配線に相対的に大きな充放電電流が流
れる。電源配線には抵抗性分があるから、これにより、
前記密集領域及びその近傍の電源配線上では、低レベル
電源電圧としての回路の接地電圧が不所望にレベル上昇
し、また、高レベル電源電圧としての電源電圧が不所望
にレベル低下する。このような電源電圧の局部的な変動
は、その周辺の回路の動作に影響を与えることになる。
例えば、回路動作の遅延時間にばらつきを生ずる。
2. Description of the Related Art MOS (Metal Oxide Semiconductor)
Mold or MIS (Metal Insulate Semiconductor)
In a semiconductor integrated circuit in which a voltage-controlled transistor (hereinafter simply referred to as a MOS transistor) such as a field-effect transistor is formed, each time a switching state of a transistor constituting various circuits is switched, the transistor switches to a signal. The load on the wiring is charged or discharged, and a current for that flows to the power supply wiring. At this time, a relatively large charge / discharge current flows through the power supply wiring in a region where circuits with a large load and circuits with a high switching operation frequency are densely packed. Since the power supply wiring has a resistive component,
On the power supply wiring in and around the dense area, the ground voltage of the circuit as a low-level power supply voltage undesirably increases, and the power supply voltage as a high-level power supply voltage undesirably lowers. Such a local fluctuation of the power supply voltage affects the operation of the peripheral circuits.
For example, the delay time of the circuit operation varies.

【0003】電源電圧の変動などによる回路動作の遅延
時間のばらつきに着目した技術として特開平10−15
5011号公報記載のものがある。これは、複数段のイ
ンバータを直列配置したインタフェースセルの動作遅延
を制御するために、当該インタフェースセルの動作遅延
時間を模擬するようなディレイチェーンを設け、動作基
準クロック信号とそのディレイチェーンを通った前記動
作基準クロック信号との位相差に応ずる制御信号をPL
L回路で生成し、動作基準クロック信号の位相が進んで
いる場合はインタフェースセルの動作遅延を小さくする
ように当該インタフェースセルの動作電流を大きくし、
動作基準クロック信号の位相が遅れている場合はインタ
フェースセルの動作遅延を大きくするように当該インタ
フェースセルの動作電流を小さくする。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-15 / 15 discloses a technique which focuses on the variation of the delay time of the circuit operation due to the fluctuation of the power supply voltage.
There is one described in Japanese Patent No. 5011. This is because, in order to control the operation delay of an interface cell in which a plurality of inverters are arranged in series, a delay chain that simulates the operation delay time of the interface cell is provided, and the signal passes through the operation reference clock signal and the delay chain. A control signal corresponding to a phase difference from the operation reference clock signal is
When the phase of the operation reference clock signal generated by the L circuit is advanced, the operation current of the interface cell is increased so as to reduce the operation delay of the interface cell,
When the phase of the operation reference clock signal is delayed, the operation current of the interface cell is reduced so as to increase the operation delay of the interface cell.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は前記局部的
な電源変動が、クロック同期型半導体集積回路内のクロ
ック信号供給系に含まれるクロックバッファの特性に影
響を与えた場合について検討した。局部的な電源変動に
よってクロックバッファの動作特性、特に動作遅延時間
がばらつくと、同期動作されるべき各部の順序回路に供
給されるクロック信号に不所望なタイミングのずれ(ス
キュー)を生じ、誤動作の原因になる。さらには、半導
体集積回路全体の動作速度を向上させるのに障害とな
る。
The present inventor has studied the case where the local power supply fluctuation affects the characteristics of a clock buffer included in a clock signal supply system in a clock synchronous semiconductor integrated circuit. If the operation characteristics of the clock buffer, especially the operation delay time, vary due to local power supply fluctuation, an undesired timing shift (skew) occurs in the clock signal supplied to the sequential circuits of the respective units to be synchronously operated. Cause. Further, it becomes an obstacle to improve the operation speed of the whole semiconductor integrated circuit.

【0005】クロックバッファは半導体集積回路の全領
域に分散され、数も多く、局部的な電源電圧の変動から
逃れることはできない。クロックバッファ毎に異なる電
源変動を受ける虞があるから、前記公知技術を採用する
場合には、クロックバッファ毎にディレイチェーンやP
LL回路を設けなければならず、それによるチップ占有
面積は無視できないほど大きくなることが予想される。
また、クロックバッファを差動増幅回路で構成しても電
源電圧が変動すればその電流源に流れる電流量が変化し
て動作遅延時間にばらつきを生ずる。
[0005] The clock buffers are distributed over the entire area of the semiconductor integrated circuit, and the number thereof is large. The clock buffers cannot escape from local fluctuations in the power supply voltage. Since there is a possibility that different power supply fluctuations may occur for each clock buffer, when the above-described known technique is adopted, a delay chain or P
An LL circuit must be provided, and the area occupied by the chip due to the LL circuit is expected to be so large that it cannot be ignored.
Further, even if the clock buffer is formed of a differential amplifier circuit, if the power supply voltage fluctuates, the amount of current flowing through the current source changes, causing variations in the operation delay time.

【0006】本発明の目的は、クロック供給系のクロッ
クバッファに対して前記局部的な電源変動による動作遅
延時間のばらつきを小さく抑えることができ、しかもそ
れを比較的簡単な回路構成によって実現することができ
る半導体集積回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the variation in the operation delay time due to the local power supply fluctuation with respect to the clock buffer of the clock supply system, and to realize it with a relatively simple circuit configuration. It is to provide a semiconductor integrated circuit which can be used.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及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.

【0008】[0008]

【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下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0009】すなわち、半導体集積回路は、複数個の論
理回路と、クロック発生回路と、前記クロック発生回路
で発生されたクロック信号を前記論理回路に供給するク
ロック供給経路と、クロック供給経路に配置されたクロ
ックバッファと、基準電圧発生回路とを1個の半導体チ
ップに備える。前記クロックバッファは、前記クロック
供給経路に入力端子と出力端子が接続された増幅回路
と、前記増幅回路に動作電源を供給する電流源MOSト
ランジスタと、電源変動検出回路と、を含む。前記電源
変動検出回路は、前記基準電圧発生回路から出力される
基準電圧を受けて前記電流源MOSトランジスタのゲー
ト制御信号を形成すると共に、動作電源の変動による前
記増幅回路の電流駆動能力の変化を抑制する方向に前記
電流源MOSトランジスタの前記ゲート制御信号のレベ
ルを変化させる。
That is, the semiconductor integrated circuit is arranged in a plurality of logic circuits, a clock generation circuit, a clock supply path for supplying a clock signal generated by the clock generation circuit to the logic circuit, and a clock supply path. The clock buffer and the reference voltage generation circuit are provided on one semiconductor chip. The clock buffer includes an amplifier circuit having an input terminal and an output terminal connected to the clock supply path, a current source MOS transistor that supplies operating power to the amplifier circuit, and a power supply fluctuation detection circuit. The power supply fluctuation detection circuit receives a reference voltage output from the reference voltage generation circuit, forms a gate control signal for the current source MOS transistor, and detects a change in a current driving capability of the amplifier circuit due to a change in an operation power supply. The level of the gate control signal of the current source MOS transistor is changed in the direction of suppressing.

【0010】上記によれば、半導体集積回路に局部的な
電源変動を生じたとき、その影響を受けるクロックバッ
ファは、個々にその増幅回路の電流駆動能力の変化を抑
制する方向に前記電源変動検出回路が前記電流源MOS
トランジスタの相互コンダクタンスを制御しようとす
る。これにより、そのような局部的な電源変動を生じて
も、電流源MOSトランジスタのゲート・ソース間電圧
は略一定に保たれ、そのような局部的な電源変動による
クロックバッファの動作遅延時間のばらつきが小さくさ
れる。したがて、同期動作されるべき各部の順序回路に
供給されるクロック信号のスキューを小さくでき、さら
には、半導体集積回路全体の動作速度向上にも寄与する
ことができる。更に、電源変動の検出基準は前記基準電
圧であり、そのような基準電圧を形成する回路にはPL
L回路に比べて簡単な回路を採用する事が容易であり、
また、そのような基準電圧発生回路をクロックバッファ
毎に設けておかなくてもよいから、クロック供給系のク
ロックバッファに対して前記局部的な電源変動による動
作遅延時間のばらつきを小さく抑えることができるとい
う作用・効果を、比較的簡単な回路構成によって実現す
ることができる。
According to the above, when a local power supply fluctuation occurs in the semiconductor integrated circuit, the clock buffers affected by the power supply fluctuation detection individually detect the power supply fluctuation in a direction to suppress a change in the current driving capability of the amplifier circuit. The circuit is the current source MOS
Attempts to control the transconductance of the transistor. As a result, even if such a local power supply fluctuation occurs, the gate-source voltage of the current source MOS transistor is kept substantially constant, and the variation in the operation delay time of the clock buffer due to such a local power supply fluctuation. Is reduced. Therefore, the skew of the clock signal supplied to the sequential circuit of each unit to be synchronized can be reduced, and the operation speed of the entire semiconductor integrated circuit can be improved. Further, the reference for detecting power supply fluctuation is the reference voltage, and a circuit for forming such a reference voltage includes a PL
It is easy to adopt a simpler circuit than the L circuit,
Further, since it is not necessary to provide such a reference voltage generating circuit for each clock buffer, it is possible to suppress the variation in the operation delay time due to the local power supply fluctuation with respect to the clock buffer of the clock supply system. The operation and effect described above can be realized by a relatively simple circuit configuration.

【0011】前記基準電圧を前記クロックバッファに供
給する信号配線を前記クロック供給系のクロック配線に
沿って設ければ、前記基準電圧の信号配線はクロック配
線のシールド配線となりクロック信号の耐ノイズ性が向
上する。
If a signal line for supplying the reference voltage to the clock buffer is provided along the clock line of the clock supply system, the signal line for the reference voltage becomes a shield line of the clock line, and the noise resistance of the clock signal is reduced. improves.

【0012】前記電流源MOSトランジスタは例えば回
路の低レベル電源電圧を前記増幅回路に供給するグラン
ドラインに接続されたnチャンネル型MOSトランジス
タであり、このとき、前記電源変動検出回路には、前記
グランドライン上での低レベル電源電圧の上昇によって
ゲート制御信号のレベルを上昇させるレベルシフト回路
の構成を採用可能である。
The current source MOS transistor is, for example, an n-channel type MOS transistor connected to a ground line for supplying a low-level power supply voltage of the circuit to the amplifier circuit. A configuration of a level shift circuit that raises the level of the gate control signal by increasing the low-level power supply voltage on the line can be employed.

【0013】また、前記電流源MOSトランジスタは例
えば高レベル電源電圧を前記増幅回路に供給する電源ラ
インに接続されたpチャンネル型MOSトランジスタで
あり、このとき前記電源変動検出回路には、前記電源ラ
インの高レベル電源電圧の降下によってゲート制御信号
のレベルを低下させるレベルシフト回路の構成を採用可
能である。
The current source MOS transistor is, for example, a p-channel type MOS transistor connected to a power supply line for supplying a high-level power supply voltage to the amplifier circuit. Of the level shift circuit that lowers the level of the gate control signal due to the fall of the high-level power supply voltage.

【0014】前記増幅回路には、相補レベルでクロック
信号を差動入力とする差動増幅回路を含んだ構成を採用
することができる。また、前記増幅回路には、単相クロ
ック信号を反転増幅するインバータ回路を含んだ構成を
採用してもよい。
The amplifier circuit may employ a configuration including a differential amplifier circuit that receives a clock signal as a differential input at a complementary level. The amplifier circuit may have a configuration including an inverter circuit that inverts and amplifies a single-phase clock signal.

【0015】前記基準電圧発生回路は半導体チップ上の
負荷の影響による電源変動が相対的に小さな領域、例え
ば、電源幹線から動作電源の供給を受けることができる
領域、或いは回路の集積度が比較的希薄な領域に形成し
ておけばよい。或いは、前記基準電圧発生回路は電源電
圧依存性の少ない回路、例えば導電型の異なるMOSト
ランジスの閾値電圧差やダイオードの閾値電圧などを利
用した回路で構成してもよい。
The reference voltage generating circuit has a relatively small power fluctuation due to the influence of the load on the semiconductor chip, for example, a region where operation power can be supplied from a power supply main line, or a relatively high degree of circuit integration. It may be formed in a sparse region. Alternatively, the reference voltage generating circuit may be constituted by a circuit having little dependency on the power supply voltage, for example, a circuit using a threshold voltage difference between MOS transistors of different conductivity types, a threshold voltage of a diode, and the like.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】《半導体集積回路》図2には本発
明の一例に係る半導体集積回路のチップレイアウトがク
ロック供給系を主体に示される。半導体集積回路1は、
例えばCMOS集積回路製造技術によって、単結晶シリ
コンのような1個の半導体基板(半導体チップ)に形成
されている。この半導体集積回路1は、特に制限されな
いが、クロック同期型のマイクロコンピュータ又はデー
タ処理装置と共にDRAM等を混載したシステムLSI
若しくは周辺機能LSIが該当する。半導体チップ2の
周縁部には、主に外部インタフェースのための複数個の
入出力バッファ3などが配置されている。半導体チップ
2の中央部には演算処理機能やデータ記憶機能など所要
のデータ処理機能を実現するための機能モジュールとし
ての論理回路が順序回路や組合せ回路などによって形成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << Semiconductor Integrated Circuit >> FIG. 2 shows a chip layout of a semiconductor integrated circuit according to an example of the present invention, mainly a clock supply system. The semiconductor integrated circuit 1
For example, it is formed on one semiconductor substrate (semiconductor chip) such as single crystal silicon by a CMOS integrated circuit manufacturing technique. Although not particularly limited, the semiconductor integrated circuit 1 is a system LSI in which a DRAM or the like is mounted together with a clock synchronous microcomputer or a data processing device.
Alternatively, it corresponds to a peripheral function LSI. A plurality of input / output buffers 3 and the like mainly for an external interface are arranged at a peripheral portion of the semiconductor chip 2. At the center of the semiconductor chip 2, a logic circuit as a functional module for realizing required data processing functions such as an arithmetic processing function and a data storage function is formed by a sequential circuit, a combination circuit, or the like.

【0017】半導体集積回路1は原発振として図示を省
略する外付け振動子を用い或いは外部からシステムクロ
ック信号を入力する。そのような原発振としてのクロッ
ク信号は、特に制限されないが、PLL回路等のクロッ
ク発生回路4で所要の周波数に逓倍され、動作基準クロ
ック信号CLKとして出力される。クロック信号CLK
は、クロックバッファ5、6、7とクロック配線8によ
ってHの字状に形成されたクロック供給系を介して、前
記機能モジュールの順序回路などに供給される。図2に
おいて、クロック供給系末端のクロックバッファ7の出
力は、特に制限されないが、図示を省略する機能モジュ
ール内クロック配線を介して順序回路のクロック入力端
子に接続されている。図2では4個のクロックバッファ
7は領域9A〜9Dに夫々専用化されている。
The semiconductor integrated circuit 1 uses an external oscillator (not shown) as the original oscillation or inputs a system clock signal from the outside. The clock signal as such an original oscillation is not particularly limited, but is multiplied to a required frequency by a clock generation circuit 4 such as a PLL circuit and output as an operation reference clock signal CLK. Clock signal CLK
Are supplied to a sequential circuit of the functional module and the like via a clock supply system formed in an H shape by the clock buffers 5, 6, 7 and the clock wiring 8. In FIG. 2, the output of the clock buffer 7 at the end of the clock supply system is connected to the clock input terminal of the sequential circuit via a clock wiring in a functional module (not shown) although not particularly limited. In FIG. 2, the four clock buffers 7 are dedicated to the areas 9A to 9D, respectively.

【0018】この半導体集積回路においてクロックスキ
ュー低減の為のクロック供給系の基本的な構成として、
例えば同一階層のクロック配線は等長且つ等幅にされて
いる。図2に従えば、前記クロックバッファ5からクロ
ックバッファ6へ至るクロック配線、前記クロックバッ
ファ6からクロックバッファ7へ至るクロック配線、前
記クロックバッファ7から順序回路へ至るモジュール内
クロック配線は、夫々等長且つ等幅にされている。
In this semiconductor integrated circuit, as a basic configuration of a clock supply system for reducing clock skew,
For example, clock wirings of the same hierarchy have the same length and the same width. According to FIG. 2, the clock wiring from the clock buffer 5 to the clock buffer 6, the clock wiring from the clock buffer 6 to the clock buffer 7, and the clock wiring in the module from the clock buffer 7 to the sequential circuit have the same length. And it is made the same width.

【0019】尚、クロック供給系末端のクロックバッフ
ァ7の出力に更に同様のHの字状のクロック供給系を接
続して順序回路にクロック信号を供給しても良いことは
言うまでもない。要するに、図2にはHの字状のクロッ
ク供給系が1階層だけしか示されていないが、Hの字状
のクロック供給系を複数階層設けてクロック供給系を形
成してよい。
It is needless to say that a similar H-shaped clock supply system may be further connected to the output of the clock buffer 7 at the end of the clock supply system to supply a clock signal to the sequential circuit. In short, FIG. 2 shows only one layer of the H-shaped clock supply system, but a plurality of H-shaped clock supply systems may be provided to form the clock supply system.

【0020】図1には前記クロックバッファ5の一例が
示される。同図の例はクロック信号が相補信号で伝達さ
れる場合を想定している。前記クロックバッファ5は、
増幅回路として一対の差動増幅回路11A,12Aを有
する。差動増幅回路11A,12Aは、nチャンネル型
の差動入力MOSトランジスタMn1,Mn2を有し、
当該MOSトランジスタMn1,Mn2のドレインには
ダイオード接続されたpチャンネル型負荷MOSトラン
ジスタMp1,Mp2が接続され、前記MOSトランジ
スタMn1,Mn2の共通ソースにはnチャンネル型電
流源MOSトランジスタMn3が接続されている。前段
の差動増幅回路11Aの差動差動入力MOSトランジス
タMn1,Mn2のゲートはクロック入力端子CIN
t,CINbに結合され、前段の差動増幅回路11Aの
出力ノードは後段差動増幅回路12Aの差動差動入力M
OSトランジスタMn1,Mn2のゲートに結合され、
後段の差動増幅回路12Aの出力ノードはクロック出力
端子COUTt,COUTbに結合されている。
FIG. 1 shows an example of the clock buffer 5. The example in the figure assumes that the clock signal is transmitted as a complementary signal. The clock buffer 5 includes:
It has a pair of differential amplifier circuits 11A and 12A as an amplifier circuit. The differential amplifier circuits 11A and 12A have n-channel type differential input MOS transistors Mn1 and Mn2,
The drains of the MOS transistors Mn1 and Mn2 are connected to diode-connected p-channel load MOS transistors Mp1 and Mp2, and the common source of the MOS transistors Mn1 and Mn2 is connected to an n-channel current source MOS transistor Mn3. I have. The gates of the differential differential input MOS transistors Mn1 and Mn2 of the preceding differential amplifier circuit 11A are connected to the clock input terminal CIN.
t, CINb, and the output node of the preceding differential amplifier circuit 11A is connected to the differential differential input M of the subsequent differential amplifier circuit 12A.
Coupled to the gates of the OS transistors Mn1 and Mn2,
The output node of the subsequent differential amplifier circuit 12A is coupled to clock output terminals COUTt and COUTb.

【0021】前記差動増幅回路11A,12Aの負荷M
OSトランジスタMp1,Mp2のソースは電源ライン
13に接続され、前記差動増幅回路11A,12Aの電
流源MOSトランジスタMn3のソースにはグランドラ
イン14が接続されている。前記電源ライン13にはチ
ップ2の外部電源端子15に印加される電源電圧VDD
が電源ライン16を介して供給される。同様に、前記グ
ランドライン14にはチップ2の外部電源端子17に印
加される回路の接地電圧VSSがグランドライン18を
介して供給される。電源ライン16、グランドライン1
8に示された抵抗16R,18Rは個々の配線16,1
8の抵抗性分を総称している。
The load M of the differential amplifier circuits 11A and 12A
The sources of the OS transistors Mp1 and Mp2 are connected to the power supply line 13, and the ground line 14 is connected to the sources of the current source MOS transistors Mn3 of the differential amplifier circuits 11A and 12A. The power supply line 13 has a power supply voltage VDD applied to the external power supply terminal 15 of the chip 2.
Are supplied via a power supply line 16. Similarly, a ground voltage VSS of a circuit applied to an external power supply terminal 17 of the chip 2 is supplied to the ground line 14 via a ground line 18. Power line 16, ground line 1
The resistors 16R and 18R shown in FIG.
8 are collectively referred to.

【0022】尚、その他のクロックバッファ6,7も基
本的な回路構成は図1と同様である。但し、後段差動増
幅回路12Aの駆動能力は駆動負荷の大小、即ちクロッ
クバッファのファン・アウト数に応じて異なることもあ
る。
The other clock buffers 6 and 7 have the same basic circuit configuration as that of FIG. However, the driving capability of the second-stage differential amplifier circuit 12A may be different depending on the magnitude of the driving load, that is, the number of fan-outs of the clock buffer.

【0023】《電源変動によるクロックスキューの対
策》半導体集積回路内部での局部的な電源変動に対する
クロックスキュー対策の為に、図2に例示されるように
半導体チップ2の周辺領域に基準電圧発生回路20が設
けられ、また、図1に例示されるように、個々のクロッ
クバッファ5,6,7には電源変動検出回路21Aが設
けられている。
<< Countermeasures for Clock Skew Due to Power Supply Fluctuation >> In order to take measures against clock skew against local power supply fluctuation inside the semiconductor integrated circuit, a reference voltage generating circuit is provided in a peripheral area of the semiconductor chip 2 as shown in FIG. 1, and each of the clock buffers 5, 6, and 7 is provided with a power supply fluctuation detection circuit 21A, as illustrated in FIG.

【0024】前記基準電圧発生回路20は、特に制限さ
れないが、接地電圧VSSに対する電源電圧VDDのレ
ベルを抵抗分圧して基準電圧22を生成する。前記半導
体チップ2の周辺領域において前記基準電圧発生回路2
0が形成されている領域は、電源幹線から動作電源を受
け取ることができ、また、回路も密集しておらず、半導
体チップ上の負荷の影響による電源変動が相対的に小さ
い領域である。したがって、基準電圧発生回路20は、
半導体集積回路の動作状況に拘わらず局部的な電源変動
を受ける虞は少なく、基準電圧22には実質的に一定レ
ベルを保つことができる。
Although not particularly limited, the reference voltage generation circuit 20 generates the reference voltage 22 by dividing the level of the power supply voltage VDD with respect to the ground voltage VSS by resistance. In the peripheral area of the semiconductor chip 2, the reference voltage generation circuit 2
The region where 0 is formed is a region where the operating power can be received from the power supply main line, the circuits are not densely packed, and the fluctuation of the power supply due to the influence of the load on the semiconductor chip is relatively small. Therefore, the reference voltage generating circuit 20
Regardless of the operation state of the semiconductor integrated circuit, there is little risk of receiving a local power supply fluctuation, and the reference voltage 22 can be maintained at a substantially constant level.

【0025】基準電圧発生回路には、電源電圧依存性の
少ない回路、例えば導電型の異なるMOSトランジスの
閾値電圧差やダイオードの閾値電圧などを利用した回路
構成を採用してもよい。
As the reference voltage generating circuit, a circuit having little dependency on the power supply voltage, for example, a circuit configuration utilizing a threshold voltage difference between MOS transistors of different conductivity types and a threshold voltage of a diode may be employed.

【0026】前記基準電圧22を前記クロックバッファ
5,6,7に供給する信号配線10は、図2に例示され
るように、前記クロック供給系のクロック配線8に沿っ
て設けられている。これにより、前記基準電圧22の信
号配線10はクロック配線8のシールド配線となり、ク
ロック信号CLKの耐ノイズ性を向上させることができ
る。
The signal wiring 10 for supplying the reference voltage 22 to the clock buffers 5, 6, and 7 is provided along the clock wiring 8 of the clock supply system as illustrated in FIG. Thus, the signal wiring 10 for the reference voltage 22 becomes a shield wiring for the clock wiring 8, and the noise resistance of the clock signal CLK can be improved.

【0027】前記電源変動検出回路21Aは、前記基準
電圧22をゲートに受けるnチャンネル型スイッチング
MOSトランジスタMn4とダイオード接続されたpチ
ャンネル型負荷MOSトランジスタMp3とを直列接続
した電流源型のレベルシフト回路によって構成される。
MOSトランジスタMn4のドレイン電圧が前記電流源
トランジスタMn3のゲート制御信号(ゲートバイアス
信号)23として与えられる。
The power supply fluctuation detecting circuit 21A is a current source type level shift circuit in which an n-channel switching MOS transistor Mn4 receiving the reference voltage 22 at its gate and a p-channel load MOS transistor Mp3 diode-connected are connected in series. Composed of
The drain voltage of the MOS transistor Mn4 is given as a gate control signal (gate bias signal) 23 for the current source transistor Mn3.

【0028】ここで、電源変動検出回路21Aの作用を
説明する前に局部的な電源変動について説明する。図3
に例示されるように、例えば半導体集積回路1において
領域E1に、相対的に周囲よりも多くの電流が流れる
と、その近傍の領域E2の電源配線上での電源電圧VD
Dは降下し、グランド配線上の接地電圧VSSはレベル
上昇する。その原因は図4に示されるように、電源ライ
ン16の抵抗性分16Rやグランドライン18の抵抗性
分18Rである。領域E1の回路に大きな電流が流れる
と、抵抗性分16Rによる電圧降下した電源電圧、抵抗
成分18Rによりレベル上昇した接地電圧が領域E2の
回路の動作電源とされる。
Here, before describing the operation of the power supply fluctuation detecting circuit 21A, a local power supply fluctuation will be described. FIG.
For example, when a relatively larger current flows in the region E1 in the semiconductor integrated circuit 1 than in the surroundings, for example, the power supply voltage VD
D drops, and the ground voltage VSS on the ground wiring rises in level. The cause is the resistance 16R of the power supply line 16 and the resistance 18R of the ground line 18, as shown in FIG. When a large current flows through the circuit in the region E1, the power supply voltage whose voltage has dropped by the resistive component 16R and the ground voltage whose level has increased by the resistance component 18R are used as the operating power supply for the circuit in the region E2.

【0029】上記局部的な電源変動に対するクロックバ
ッファ5,6,7の作用を図1に基づいて説明する。特
に図1に示されるクロックバッファの構成は、次の条件
が考慮されている。即ち、半導体集積回路1において動
作基準クロック信号CLKに同期して動作する回路は、
クロックサイクル毎に負荷の充放電を繰り返す。したが
って、その際の電流が電源ライン13、グランドライン
14を流れ、それぞれの電源線抵抗に応じた局部的電源
電位変動が生じる。図1の電源変動検出回路21Aはこ
の変動分のうち、グランドライン14で生ずる局部的な
電源変動に対処する。
The operation of the clock buffers 5, 6, and 7 for the above-mentioned local power supply fluctuation will be described with reference to FIG. In particular, the configuration of the clock buffer shown in FIG. 1 considers the following conditions. That is, a circuit that operates in synchronization with the operation reference clock signal CLK in the semiconductor integrated circuit 1 includes:
The charge and discharge of the load are repeated every clock cycle. Therefore, the current at that time flows through the power supply line 13 and the ground line 14, and a local power supply potential variation corresponding to the respective power supply line resistance occurs. The power fluctuation detecting circuit 21A of FIG. 1 copes with a local power fluctuation occurring on the ground line 14 among the fluctuations.

【0030】前記クロックバッファ5,6,7の近傍の
回路で大きな電流がグランドライン18に流れると、上
述のように抵抗性分18Rを介して、モジュール内グラ
ンドライン14では接地電圧VSSがレベル上昇する。
このとき、基準電圧22は一定レベルを維持している。
When a large current flows through the ground line 18 in a circuit near the clock buffers 5, 6, and 7, the ground voltage VSS rises in the module ground line 14 via the resistive component 18R as described above. I do.
At this time, the reference voltage 22 maintains a constant level.

【0031】モジュール内グランドライン14上で接地
電圧VSSがレベル上昇すると、MOSトランジスタM
n4のゲート・ソース間電圧が低下し、当該MOSトラ
ンジスタMn4のドレイン電流が減少する。これによっ
て、ゲート制御信号23のレベルが上昇するので、電流
源MOSトランジスタMn3のソース電圧の上昇分だけ
当該MOSトランジスタMn3のゲート・ソース間電圧
が低下する事態を阻止することができる。仮に、電流源
MOSトランジスタMn3のゲート制御信号のレベルを
一定レベルに制御しているならば、モジュール内グラン
ドライン14上での接地電圧VSSのレベル上昇にした
がって、MOSトランジスタMn3のゲートバイアス電
圧増大により回路電流が減少し、差動増幅回路11A,
12Aの相互コンダクタンス、即ち電流駆動能力が低下
し、クロックバッファとしての増幅動作速度が遅くなっ
てしまう。図1の例では、モジュール内グランドライン
14上で不所望なレベル上昇が生じても差動増幅回路1
1A,12Aの電流駆動能力はほぼ一定に保たれ、クロ
ックバッファとしての増幅動作速度の変動は殆ど無い。
When the level of the ground voltage VSS rises on the ground line 14 in the module, the MOS transistor M
The gate-source voltage of n4 decreases, and the drain current of the MOS transistor Mn4 decreases. As a result, the level of the gate control signal 23 rises, so that it is possible to prevent a situation in which the gate-source voltage of the current source MOS transistor Mn3 decreases by the rise of the source voltage of the MOS transistor Mn3. If the level of the gate control signal of the current source MOS transistor Mn3 is controlled to a constant level, the gate bias voltage of the MOS transistor Mn3 increases as the level of the ground voltage VSS on the ground line 14 in the module increases. The circuit current decreases, and the differential amplifier circuit 11A,
The transconductance of 12A, that is, the current driving capability decreases, and the amplification operation speed as a clock buffer decreases. In the example of FIG. 1, even when an undesired level rise occurs on the ground line 14 in the module, the differential amplifier circuit 1
The current driving capabilities of 1A and 12A are kept almost constant, and there is almost no fluctuation in the amplification operation speed as a clock buffer.

【0032】図5にはクロックバッファの別の例が示さ
れる。図5の回路構成は次の条件が考慮されている。即
ち、半導体集積回路1において動作基準クロック信号C
LKに同期して動作する回路は、クロックサイクル毎に
負荷の充放電を繰り返し、電源ライン13とグランドラ
イン14に局部的な電源変動を生じさせる点で図1と同
様である。図5の電源変動検出回路21Bはこの変動分
のうち、電源ライン13で生ずる局部的な電源変動に対
処する。
FIG. 5 shows another example of the clock buffer. The following conditions are considered in the circuit configuration of FIG. That is, in the semiconductor integrated circuit 1, the operation reference clock signal C
The circuit that operates in synchronization with the LK repeats charging and discharging of the load every clock cycle, and is similar to FIG. 1 in that local power fluctuations occur in the power supply line 13 and the ground line 14. The power fluctuation detecting circuit 21B in FIG. 5 copes with a local power fluctuation occurring in the power line 13 among the fluctuations.

【0033】図5の回路構成は図1の回路構成に対して
VDD、VSS、pチャンネル型MOSトランジスタ、
及びnチャンネル型MOSトランジスタを対象に入れ替
えた回路構成を有する。即ち、図5において差動増幅回
路11B,12Bはnチャンネル型の負荷MOSトラン
ジスタMn11,Mn12とpチャンネル型差動入力M
OSトランジスタMp11,Mp12を有し、電流源M
OSトランジスタMp3はpチャンネル型で構成され
る。電源変動検出回路21Bは前記基準電圧22をpチ
ャンネル型MOSトランジスタMp14のゲートで受
け、nチャンネル型負荷MOSトランジスタMn13を
有して構成される。
The circuit configuration of FIG. 5 differs from the circuit configuration of FIG. 1 in that VDD, VSS, p-channel MOS transistors,
And a circuit configuration in which n-channel MOS transistors are replaced. That is, in FIG. 5, the differential amplifier circuits 11B and 12B include n-channel type load MOS transistors Mn11 and Mn12 and a p-channel type differential input M.
OS transistors Mp11 and Mp12 and a current source M
The OS transistor Mp3 is of a p-channel type. The power supply fluctuation detecting circuit 21B receives the reference voltage 22 at the gate of the p-channel MOS transistor Mp14, and includes an n-channel load MOS transistor Mn13.

【0034】図5に示されるクロックバッファ5の作用
を説明する。モジュール内電源ライン13上で電源電圧
VDDのレベルが降下すると、MOSトランジスタMp
14のゲート・ソース間電圧が低下し、当該MOSトラ
ンジスタMp14のドレイン電流が減少する。これによ
って、ゲート制御信号23のレベルが低下するので、電
流源MOSトランジスタMp13のソース電圧の降下分
に応じて当該MOSトランジスタMp13のゲート・ソ
ース間電圧が低下する事態を阻止することができる。仮
に、電流源MOSトランジスタMp13のゲート制御信
号のレベルを一定レベルに制御しているならば、モジュ
ール内電源ライン13上での電源電圧VDDのレベル降
下にしたがって、MOSトランジスタMp13のドレイ
ン電流が減少し、差動増幅回路11B,12Bの電流駆
動能力が低下し、クロックバッファとしての増幅動作速
度が遅くなってしまう。図5の例では、モジュール内電
源ライン13上で不所望なレベル降下が生じても差動増
幅回路11B,12Bの電流駆動能力はほぼ一定に保た
れ、クロックバッファとしての増幅動作速度の変動は殆
ど無い。
The operation of the clock buffer 5 shown in FIG. 5 will be described. When the level of the power supply voltage VDD drops on the power supply line 13 in the module, the MOS transistor Mp
The voltage between the gate and source of the MOS transistor Mp14 decreases, and the drain current of the MOS transistor Mp14 decreases. As a result, the level of the gate control signal 23 decreases, so that it is possible to prevent a situation in which the gate-source voltage of the current source MOS transistor Mp13 decreases in accordance with the drop of the source voltage. If the level of the gate control signal of the current source MOS transistor Mp13 is controlled to a constant level, the drain current of the MOS transistor Mp13 decreases as the level of the power supply voltage VDD on the power supply line 13 in the module decreases. In addition, the current driving capability of the differential amplifier circuits 11B and 12B decreases, and the amplification operation speed as a clock buffer decreases. In the example of FIG. 5, even if an undesired level drop occurs on the power supply line 13 in the module, the current driving capabilities of the differential amplifier circuits 11B and 12B are kept almost constant, and the fluctuation of the amplification operation speed as a clock buffer is reduced. Almost no.

【0035】図6にはクロックバッファの更に別の例が
示される。図6のクロックバッファは動作基準クロック
信号CLKを単相で増幅して出力する。pチャンネル型
MOSトランジスタMp20とnチャンネル型MOSト
ランジスタMn20から成るCMOSインバータ35を
主体に、pチャンネル型電流源MOSトランジスタMp
22及びnチャンネル型電圧源MOSトランジスタMn
22が接続された回路を、直列2段で接続してクロック
信号CLKの増幅を行なう。電源変動検出回路21Aは
電圧源MOSトランジスタMp22のゲート制御信号2
3を形成する。電圧源MOSトランジスタMn22のゲ
ート制御信号31は、別の基準電圧発生回路30で生成
され、実質的に一定電圧とされる。図6の回路構成は、
図1の場合と同様の条件、即ち、局部的な電源変動はグ
ランドライン14で生ずるという条件に対処するもので
ある。その作用は図1と同様であり、詳細な説明は省略
するが、前述と同様に、モジュール内グランドライン1
4上で不所望なレベル上昇が生じてもCMOSインバー
タ35の電流駆動能力はほぼ一定に保たれ、クロックバ
ッファ5(6,7)としての増幅動作速度の変動は殆ど
無い。
FIG. 6 shows still another example of the clock buffer. The clock buffer of FIG. 6 amplifies the operation reference clock signal CLK in a single phase and outputs it. A p-channel type current source MOS transistor Mp mainly includes a CMOS inverter 35 including a p-channel type MOS transistor Mp20 and an n-channel type MOS transistor Mn20.
22 and n-channel type voltage source MOS transistor Mn
Circuits 22 are connected in two stages in series to amplify the clock signal CLK. The power supply fluctuation detecting circuit 21A receives the gate control signal 2 of the voltage source MOS transistor Mp22.
Form 3 The gate control signal 31 of the voltage source MOS transistor Mn22 is generated by another reference voltage generation circuit 30, and is set to a substantially constant voltage. The circuit configuration of FIG.
The same condition as in the case of FIG. 1, that is, the condition that local power supply fluctuation occurs in the ground line 14 is addressed. Its operation is the same as that of FIG. 1 and a detailed description is omitted.
Even if an undesired level rise occurs on the gate 4, the current driving capability of the CMOS inverter 35 is kept almost constant, and there is almost no fluctuation in the amplification operation speed as the clock buffer 5 (6, 7).

【0036】図7には図6と同様に動作基準クロック信
号を単相で増幅し、図5と同様の条件下で動作される半
導体集積回路に適用されるクロックバッファの例が示さ
れる。図6との相違点は、電源変動検出回路21Bは電
圧源MOSトランジスタMn22のゲート制御信号23
を形成する。電圧源MOSトランジスタMp22のゲー
ト制御信号33は、別の基準電圧発生回路32で生成さ
れ、実質的に一定電圧とされる。図7の回路構成は、図
5の場合と同様の条件、即ち、局部的な電源変動は電源
ライン13で生ずるという条件に対処するものである。
その作用は図5と同様であり、詳細な説明は省略する
が、前述と同様に、モジュール内電源ライン13上で不
所望なレベル降下が生じてもCMOSインバータ35の
電流駆動能力はほぼ一定に保たれ、クロックバッファと
しての増幅動作速度の変動は殆ど無い。
FIG. 7 shows an example of a clock buffer applied to a semiconductor integrated circuit which amplifies an operation reference clock signal in a single phase as in FIG. 6 and operates under the same conditions as in FIG. The difference from FIG. 6 is that the power supply fluctuation detecting circuit 21B is a gate control signal 23 for the voltage source MOS transistor Mn22.
To form The gate control signal 33 for the voltage source MOS transistor Mp22 is generated by another reference voltage generation circuit 32 and is set to a substantially constant voltage. The circuit configuration of FIG. 7 deals with the same condition as that of FIG. 5, that is, the condition that local power supply fluctuation occurs in the power supply line 13.
The operation is the same as that of FIG. 5, and the detailed description is omitted. However, as described above, even if an undesired level drop occurs on the power supply line 13 in the module, the current driving capability of the CMOS inverter 35 is substantially constant. Thus, there is almost no change in the amplification operation speed as the clock buffer.

【0037】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. No.

【0038】例えば、クロックバッファに設けられる増
幅回路は前述の回路構成を有する直列2段の差動増幅回
路やCMOSインバータに限定されず適宜変更可能であ
る。
For example, the amplifier circuit provided in the clock buffer is not limited to the serial two-stage differential amplifier circuit or the CMOS inverter having the above-described circuit configuration, and can be appropriately changed.

【0039】また、クロック信号の供給系の構成は図2
に限定されない。例えば、Hの字状以外のクロックツリ
ー構造を採用してもよい。また、クロック信号は各機能
モジュールまで単相で供給し、機能モジュール内でその
単相クロック信号からノンオーバラップ2相クロック信
号を形成して末端の順序回路に供給するようにしてもよ
い。また、電源変動検出回路の構成は前記レベルシフト
回路に限定されず適宜の回路構成に変更可能である。
The structure of the clock signal supply system is shown in FIG.
It is not limited to. For example, a clock tree structure other than the letter H may be employed. Further, the clock signal may be supplied to each functional module in a single phase, and a non-overlapping two-phase clock signal may be formed from the single-phase clock signal in the functional module and supplied to the terminal sequential circuit. Further, the configuration of the power supply fluctuation detecting circuit is not limited to the level shift circuit, and can be changed to an appropriate circuit configuration.

【0040】[0040]

【発明の効果】本願におい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下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0041】すなわち、半導体集積回路に局部的な電源
変動を生じたとき、その影響を受けるクロックバッファ
は、個々にその増幅回路の電流駆動能力の変化を抑制す
る方向に前記電源変動検出回路によって前記電流源MO
Sトランジスタのドレイン電流及び電圧源MOSトラン
ジスタのドレイン電圧を制御しようとするから、そのよ
うな局部的な電源変動によるクロックバッファの動作遅
延時間のばらつきを小さくすることができる。
That is, when a local power supply fluctuation occurs in the semiconductor integrated circuit, the clock buffers affected by the power supply fluctuation are individually controlled by the power supply fluctuation detection circuit in a direction to suppress a change in the current driving capability of the amplifier circuit. Current source MO
Since an attempt is made to control the drain current of the S transistor and the drain voltage of the voltage source MOS transistor, it is possible to reduce the variation in the operation delay time of the clock buffer due to such local power supply fluctuation.

【0042】これにより、同期動作されるべき各部の順
序回路に供給されるクロック信号のスキューを小さくで
き、さらには、半導体集積回路全体の動作速度向上にも
寄与することができる。
As a result, the skew of the clock signal supplied to the sequential circuit of each section to be operated synchronously can be reduced, and the operation speed of the entire semiconductor integrated circuit can be improved.

【0043】更に、電源変動の検出基準は基準電圧であ
り、そのような基準電圧を形成する回路には簡単な回路
を採用する事が容易であり、また、そのような基準電圧
発生回路をクロックバッファ毎に設けておかなくてもよ
いから、クロック供給系のクロックバッファに対して前
記局部的な電源変動による動作遅延時間のばらつきを小
さく抑えることができるという作用・効果を比較的簡単
な回路構成によって実現することができる。
Further, the reference for detecting power supply fluctuation is a reference voltage, and it is easy to employ a simple circuit as a circuit for forming such a reference voltage. Since it is not necessary to provide the buffer for each buffer, a relatively simple circuit configuration can be obtained in which the operation and effect that the variation in the operation delay time due to the local power supply fluctuation can be suppressed with respect to the clock buffer of the clock supply system. It can be realized by.

【0044】前記基準電圧を前記クロックバッファに供
給する信号配線を前記クロック供給系のクロック配線に
沿って設けることにより、前記基準電圧の信号配線がク
ロック配線のシールド配線となり、クロック信号の耐ノ
イズ性を向上させることができる。
By providing a signal line for supplying the reference voltage to the clock buffer along the clock line of the clock supply system, the signal line for the reference voltage becomes a shield line for the clock line, and the noise resistance of the clock signal is reduced. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体集積回路に適用されるクロ
ックバッファの一例であって電源変動がグランドライン
側に生ずるという条件の下で局部的な電源変動に対処す
るためのクロックバッファを示す回路図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a clock buffer applied to a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the circuit showing a clock buffer for coping with a local power supply fluctuation under a condition that a power supply fluctuation occurs on a ground line side. FIG.

【図2】本発明の一例に係る半導体集積回路のチップレ
イアウトをクロック供給系を主体に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view mainly showing a clock supply system in a chip layout of a semiconductor integrated circuit according to an example of the present invention.

【図3】局部的な電源変動の様子を例示的に示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram exemplarily showing a state of local power supply fluctuation.

【図4】局部的な電源変動の原因になる抵抗性分を例示
的に示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram exemplarily showing a resistive component causing local power supply fluctuation.

【図5】局部的な電源変動が電源配線に生ずるという条
件の下で局部的な電源変動に対処するためのクロックバ
ッファの一例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a clock buffer for coping with a local power supply variation under a condition that a local power supply variation occurs in a power supply wiring.

【図6】クロック信号を単相で増幅し図1と同様の条件
の下で局部的な電源変動に対処するクロックバッファの
一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a clock buffer that amplifies a clock signal in a single phase and copes with local power supply fluctuation under the same conditions as in FIG. 1;

【図7】クロック信号を単相で増幅し図5と同様の条件
の下で局部的な電源変動に対処するクロックバッファの
一例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a clock buffer that amplifies a clock signal in a single phase and copes with local power supply fluctuations under the same conditions as in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体集積回路 2 半導体チップ 4 クロック発生回路 5,6,7 クロックバッファ 8 クロック配線 10 基準電圧供給用の信号配線 11A,11B,12A,12B 差動増幅回路 13 モジュール内電源配線 14 モジュール内グランド配線 15 電源端子 16 電源ライン 17 接地端子 18 グランドライン VDD 電源電圧 VSS 接地電圧 20 基準電圧発生回路 21A,21B 電源変動検出回路 22 基準電圧 23 ゲート制御信号 Mn3,Mp13 電流源MOSトランジスタ Mn21,Mp21 電流源MOSトランジスタ 35 インバータ Mn22,Mp22 電圧源MOSトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor integrated circuit 2 Semiconductor chip 4 Clock generation circuit 5, 6, 7 Clock buffer 8 Clock wiring 10 Signal wiring for supply of reference voltage 11A, 11B, 12A, 12B Differential amplifier circuit 13 Power supply wiring in module 14 Ground wiring in module 15 power supply terminal 16 power supply line 17 ground terminal 18 ground line VDD power supply voltage VSS ground voltage 20 reference voltage generation circuit 21A, 21B power supply fluctuation detection circuit 22 reference voltage 23 gate control signal Mn3, Mp13 current source MOS transistor Mn21, Mp21 current source MOS Transistor 35 Inverter Mn22, Mp22 Voltage source MOS transistor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の論理回路と、クロック発生回路
と、前記クロック発生回路で発生されたクロック信号を
前記論理回路に供給するクロック供給経路と、クロック
供給経路に配置された複数個のクロックバッファと、基
準電圧発生回路とを1個の半導体チップに備え、 前記クロックバッファは、前記クロック供給経路に入力
端子と出力端子が接続された増幅回路と、前記増幅回路
に動作電源を供給する電流源MOSトランジスタと、前
記基準電圧発生回路から出力される基準電圧に基づいて
前記電流源MOSトランジスタのゲート制御信号を形成
すると共に、動作電源の変動による前記増幅回路の電流
駆動能力の変化を抑制する方向に前記電流源MOSトラ
ンジスタの前記ゲート制御信号のレベルを変化させる電
源変動検出回路と、を含んで成るものであることを特徴
とする半導体集積回路。
1. A plurality of logic circuits, a clock generation circuit, a clock supply path for supplying a clock signal generated by the clock generation circuit to the logic circuit, and a plurality of clocks arranged in the clock supply path A buffer and a reference voltage generation circuit provided on a single semiconductor chip, wherein the clock buffer includes an amplification circuit having an input terminal and an output terminal connected to the clock supply path, and a current for supplying operating power to the amplification circuit. A gate control signal for the current source MOS transistor is formed based on a source MOS transistor and a reference voltage output from the reference voltage generation circuit, and a change in a current driving capability of the amplifier circuit due to a change in an operation power supply is suppressed. A power supply fluctuation detecting circuit for changing a level of the gate control signal of the current source MOS transistor in a direction. The semiconductor integrated circuit characterized in that made in.
【請求項2】 前記基準電圧を前記クロックバッファに
供給する信号配線を前記クロック供給系のクロック配線
に沿って設けて成るものであることを特徴とする請求項
1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a signal line for supplying the reference voltage to the clock buffer is provided along a clock line of the clock supply system.
【請求項3】 前記電流源MOSトランジスタは回路の
低レベル電源電圧を前記増幅回路に供給するグランドラ
インに接続されたnチャンネル型MOSトランジスタで
あり、 前記電源変動検出回路は、前記グランドライン上での低
レベル電源電圧の上昇によってゲート制御信号のレベル
を上昇させるレベルシフト回路であることを特徴とする
請求項1又は2記載の半導体集積回路。
3. The current source MOS transistor is an n-channel type MOS transistor connected to a ground line that supplies a low-level power supply voltage of a circuit to the amplifier circuit. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a level shift circuit that raises the level of a gate control signal by increasing the low-level power supply voltage.
【請求項4】 前記電流源MOSトランジスタは高レベ
ル電源電圧を前記増幅回路に供給する電源ラインに接続
されたpチャンネル型MOSトランジスタであり、 前記電源変動検出回路は、前記電源ラインの高レベル電
源電圧の降下によってゲート制御信号のレベルを低下さ
せるレベルシフト回路であることを特徴とする請求項1
又は2記載の半導体集積回路。
4. The power supply variation detection circuit according to claim 1, wherein the current source MOS transistor is a p-channel type MOS transistor connected to a power supply line for supplying a high-level power supply voltage to the amplifier circuit. 2. A level shift circuit for lowering the level of a gate control signal by a voltage drop.
Or the semiconductor integrated circuit according to 2.
【請求項5】 前記増幅回路は、相補レベルでクロック
信号を差動入力する差動増幅回路を含んで成るものであ
ることをと特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載
の半導体集積回路。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said amplifier circuit includes a differential amplifier circuit for differentially inputting a clock signal at a complementary level. Integrated circuit.
【請求項6】 前記増幅回路は、単相クロック信号を反
転増幅するインバータ回路を含んで成るものであること
をと特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の半導
体集積回路。
6. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the amplifier circuit includes an inverter circuit that inverts and amplifies a single-phase clock signal.
【請求項7】 前記基準電圧発生回路は半導体チップ上
の負荷の影響による電源変動が相対的に小さな領域に形
成されて成るものであることを特徴とする請求項1乃至
6の何れか1項記載の半導体集積回路。
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reference voltage generation circuit is formed in a region where a power supply fluctuation caused by a load on a semiconductor chip is relatively small. The semiconductor integrated circuit according to the above.
【請求項8】 前記基準電圧発生回路は電源電圧依存性
の少ない回路構成を有して成るものであることを特徴と
する請求項1乃至6の何れか1項記載の半導体集積回
路。
8. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said reference voltage generation circuit has a circuit configuration having little dependency on a power supply voltage.
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