JP2002076280A - Circuit and method of automatically adjusting cmos circuit characteristics - Google Patents

Circuit and method of automatically adjusting cmos circuit characteristics

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JP2002076280A
JP2002076280A JP2000259780A JP2000259780A JP2002076280A JP 2002076280 A JP2002076280 A JP 2002076280A JP 2000259780 A JP2000259780 A JP 2000259780A JP 2000259780 A JP2000259780 A JP 2000259780A JP 2002076280 A JP2002076280 A JP 2002076280A
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transistor
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automatic adjustment
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Hirokazu Kon
弘和 今
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NEC Yamagata Ltd
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NEC Yamagata Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit and method of automatically adjusting CMOS circuit characteristics with which circuit characteristics in an LSI are controlled according to the calculated results. SOLUTION: An adjustment section is provided, which calculates the threshold value of a transistor when it is operated in a saturation region, from the binary gate voltage and the value of a binary source-to-drain current, which is caused to flow after gate voltage is applied. The threshold voltage is calculated, by digitizing the value of the voltage applied to a gate electrode and the outputted source-to-drain current, and according to the calculation result, control parameters for a circuit in the LSI are determined. Consequently, stable circuit characteristics which are independent of the change in the threshold voltage can be obtained.

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、CMOS回路特性
の自動調整回路とその方法に関し、特に、LSI内部に
トランジスタのしきい値電圧を算出する回路を備え、そ
の算出した結果に応じて同LSI内の回路特性を制御す
るCMOS回路特性の自動調整回路とその方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for automatically adjusting the characteristics of a CMOS circuit and a method therefor, and more particularly, to a circuit for calculating a threshold voltage of a transistor in an LSI, and the LSI in accordance with the calculated result. The present invention relates to a circuit for automatically adjusting the characteristics of a CMOS circuit for controlling the characteristics of a circuit therein and a method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、CMOS回路において、トランジ
スタのしきい値電圧の変動により、このCMOS回路の
特性が影響を受けることが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that fluctuations in the threshold voltage of a transistor in a CMOS circuit affect the characteristics of the CMOS circuit.

【0003】例えば、PLL回路の位相比較部に用いら
れるチャージポンプ回路は、位相の比較結果をPchト
ランジスタまたはNchトランジスタの電流値に変換し
て、後段に接続される発振器を制御し、Nchトランジ
スタとPchトランジスタの電流能力比が均等の場合、
安定した位相引き込みができる。
For example, a charge pump circuit used in a phase comparator of a PLL circuit converts a phase comparison result into a current value of a Pch transistor or an Nch transistor, controls an oscillator connected to a subsequent stage, and When the current capability ratios of the Pch transistors are equal,
Stable phase pull-in is possible.

【0004】すなわち、PchトランジスタとNchト
ランジスタの電流能力比を一定に保つことができれば安
定した周波数引き込みが保証できることになる。
That is, if the current capability ratio between the Pch transistor and the Nch transistor can be kept constant, a stable frequency pull-in can be guaranteed.

【0005】PLL回路に限らず、しきい値電圧変動に
よる特性変動が抑制できれば、より目標特性に近い回路
が提供できる。そして、要求される特性が特に厳しい回
路ほど、目標仕様内にその変動値を収めることが要求さ
れる。
[0005] Not only the PLL circuit but also a circuit closer to the target characteristic can be provided if the characteristic fluctuation due to the threshold voltage fluctuation can be suppressed. In addition, a circuit with particularly severe required characteristics is required to have its fluctuation value within the target specification.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トラン
ジスタの特性、特に、トランジスタのしきい値電圧の変
動によって、上述の回路特性の変動は逃れられない。
However, the above-mentioned fluctuations in the circuit characteristics cannot be avoided due to fluctuations in the characteristics of the transistors, particularly, fluctuations in the threshold voltage of the transistors.

【0007】例えば、上述したPLL回路の位相比較部
に用いられるチャージポンプ回路のNchトランジスタ
とPchトランジスタの電流能力比が均等でない場合、
安定した位相引き込みができなくなる。
For example, when the current capability ratio of the Nch transistor and the Pch transistor of the charge pump circuit used in the phase comparator of the PLL circuit is not equal,
Stable phase pull-in cannot be performed.

【0008】したがって、上記問題に鑑み本発明の目的
は、これらの問題を解消したCMOS回路特性の自動調
整回路とその方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention in view of the above problems is to provide a circuit for automatically adjusting CMOS circuit characteristics and a method therefor that solves these problems.

【0009】本発明回路により、Pchトランジスタと
Nchトランジスタの電流能力比を一定に保つことがで
きれば安定した周波数引き込みが保証できることにな
る。
If the current capability ratio of the Pch transistor and the Nch transistor can be kept constant by the circuit of the present invention, a stable frequency pull-in can be guaranteed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のCMOS回路特
性の自動調整回路は、n(nは、正の整数)ビットデー
タを生成し、前記nビットデータをD/A変換し、この
D/A変換したデータを電解効果トランジスタのゲート
に受けて、前記電解効果トランジスタのドレイン電圧を
発生し、前記ドレイン電圧をA/D変換し、前記A/D
変換したデータに基づいて電界効果トランジスタのしき
い値を算出し、前記しきい値をデコードして、このデコ
ード値でその回路電流を制御する構成である。
An automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to the present invention generates n (n is a positive integer) bit data, and performs D / A conversion on the n bit data. Receiving the A-converted data at the gate of the field effect transistor, generating a drain voltage of the field effect transistor, A / D converting the drain voltage,
The threshold value of the field effect transistor is calculated based on the converted data, the threshold value is decoded, and the circuit current is controlled by the decoded value.

【0011】また、本発明のCMOS回路特性の自動調
整回路は、n(nは、正の整数)ビットデータをD/A
変換するD/A変換器と、アナログデータをA/D変換
するA/D変換と、複数個の前記nビットデータを生成
するnビットデータ生成回路と、前記nビットデータ生
成回路の出力を前記D/A変換器でアナログ値に変換
し、このアナログ値をそのゲートに受けるPchトラン
ジスタおよびNchトランジスタと、前記Pchトラン
ジスタのドレイン電圧または前記Nchトランジスタの
ドレイン電圧を切り替える切り替えスイッチと、前記P
chトランジスタのドレイン電圧または前記Nchトラ
ンジスタのドレイン電圧を前記A/D変換器でデジタル
値に変換し、このデジタル値を演算し、保存するしきい
値演算器と、前記しきい値演算器の出力をデコードする
デコーダ回路とを具備する調整部と、前記デコーダ回路
のデコード結果を受けて、その電流値を制御する制御対
象回路とを備える構成である。
Further, the automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to the present invention is characterized in that n (n is a positive integer) bit data is D / A
A D / A converter for converting, an A / D converter for A / D converting analog data, an n-bit data generating circuit for generating a plurality of the n-bit data, and an output of the n-bit data generating circuit. A P-channel transistor and an N-channel transistor which convert the analog value into an analog value by a D / A converter and receive the analog value at its gate; a changeover switch for switching a drain voltage of the P-channel transistor or a drain voltage of the N-channel transistor;
a threshold voltage calculator for converting a drain voltage of a channel transistor or a drain voltage of the N channel transistor into a digital value by the A / D converter, calculating and storing the digital value, and an output of the threshold value calculator And a control circuit that receives a decoding result of the decoder circuit and controls a current value thereof.

【0012】また、本発明のCMOS回路特性の自動調
整回路の前記調整部は、前記nビットデータ生成回路お
よび前記切り替えスイッチのタイミングを制御するタイ
ミング生成回路を備える構成とすることもできる。
Further, the adjustment section of the automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics of the present invention may be configured to include the n-bit data generation circuit and a timing generation circuit for controlling the timing of the changeover switch.

【0013】さらに、本発明のCMOS回路特性の自動
調整回路の調整方法は、前記タイミング生成回路の内部
カウンターのカウンター値に初期値0を設定する第1の
ステップと、前記nビットデータ生成回路が、第1のデ
ータを生成する第2のステップと、前記第1のデータが
第1のアナログデータにD/A変換される第3のステッ
プと、前記第1のアナログデータが前記Pchトランジ
スタと前記Nchトランジスタのゲート電極に印可され
る第4のステップと、前記第1のアナログデータがゲー
ト電極に印加された結果、出力された前記Pchトラン
ジスタのドレイン電圧がA/D変換される第5のステッ
プS5と、前記変換後のデータが前記しきい値演算器に
保持される第6のステップS6とを有する構成である。
Further, according to the method for adjusting a CMOS circuit characteristic automatic adjustment circuit of the present invention, a first step of setting an initial value of 0 to a counter value of an internal counter of the timing generation circuit; A second step of generating first data, a third step of D / A-converting the first data into first analog data, and a step of converting the first analog data to the Pch transistor. A fourth step in which the drain voltage of the Pch transistor is subjected to A / D conversion as a result of applying the first analog data to the gate electrode; S5 and a sixth step S6 in which the converted data is held in the threshold value calculator.

【0014】すなわち、本発明回路は、CMOS LS
Iにおいて、LSI内部にトランジスタのしきい値電圧
を算出する回路を備え、その算出した結果に応じて同L
SI内の回路特性を制御することを特徴とする。
That is, the circuit of the present invention is a CMOS LS
I, a circuit for calculating the threshold voltage of the transistor is provided in the LSI, and the L level is set in accordance with the calculated result.
It is characterized by controlling circuit characteristics in the SI.

【0015】トランジスタが飽和領域で動作した場合、
そのしきい値電圧は、2値のゲート電圧とそのゲート電
圧が印加された結果流れる2値のソース−ドレイン間電
流の値から算出できる。本発明回路は、ゲート電極に印
加する電圧値と出力されたソース−ドレイン電流をデジ
タル化することで、しきい値電圧を算出し、この演算結
果に応じて同LSI内の回路の制御パラメータを決定す
るものである。これより、しきい値電圧変動に依存しな
い安定した回路特性が得られるという効果がある。
When the transistor operates in the saturation region,
The threshold voltage can be calculated from a binary gate voltage and a binary source-drain current flowing as a result of applying the gate voltage. The circuit of the present invention calculates the threshold voltage by digitizing the voltage value applied to the gate electrode and the output source-drain current, and changes the control parameters of the circuit in the LSI according to the calculation result. To decide. Thus, there is an effect that stable circuit characteristics independent of threshold voltage fluctuation can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
について図面を参照して説明する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】本発明の第1の実施の形態のCMOS回路
特性の自動調整回路を図1に示す。
FIG. 1 shows a circuit for automatically adjusting the characteristics of a CMOS circuit according to the first embodiment of the present invention.

【0018】図1を参照すると、本発明の第1の実施の
形態のCMOS回路特性の自動調整回路100の調整部
10は、4個のnビットデータを生成するnビットデー
タ生成回路20と、Pchトランジスタ1と、Nchト
ランジスタ2と、抵抗素子(3、4)と、信号線切り替
えスイッチ(7、8)と、Pchトランジスタ1および
Nchトランジスタ2のしきい値を算出するしきい値演
算器22と、デコーダ回路23とを備える。
Referring to FIG. 1, an adjusting unit 10 of an automatic CMOS circuit characteristic adjusting circuit 100 according to a first embodiment of the present invention includes an n-bit data generating circuit 20 for generating four n-bit data, Pch transistor 1, Nch transistor 2, resistance elements (3, 4), signal line changeover switches (7, 8), and threshold calculator 22 for calculating thresholds of Pch transistor 1 and Nch transistor 2. And a decoder circuit 23.

【0019】さらに、本発明の第1の実施の形態のCM
OS回路特性の自動調整回路100の調整部10は、n
ビットデータ生成回路20、信号線切り替えスイッチ
(7、8)およびしきい値を算出するしきい値演算器2
2のそれぞれの回路の動作タイミングを生成するタイミ
ング生成回路21を備える。
Further, the CM according to the first embodiment of the present invention
The adjustment unit 10 of the automatic adjustment circuit 100 for OS circuit characteristics
Bit data generation circuit 20, signal line changeover switches (7, 8), and threshold calculator 2 for calculating threshold
And a timing generation circuit 21 for generating operation timings of the respective circuits.

【0020】そして、本発明の第1の実施の形態のCM
OS回路特性の自動調整回路100は、調整部10と、
公知のnビットA/D変換器50と、nビットD/A変
換器40と、デコーダ回路23のデコード結果61を受
けるセレクタ回路60と、セレクタ回路60の制御パラ
メータによりその電流を制御される制御対象回路30と
から構成される。
The CM according to the first embodiment of the present invention
The OS circuit characteristic automatic adjustment circuit 100 includes an adjustment unit 10,
A well-known n-bit A / D converter 50, an n-bit D / A converter 40, a selector circuit 60 that receives a decoding result 61 of the decoder circuit 23, and control in which the current is controlled by a control parameter of the selector circuit 60. And the target circuit 30.

【0021】nビットデータ生成回路20の出力は、D
/A変換器40によりアナログ化され、Pchトランジ
スタ1とNchトランジスタ2のゲート電極に印可され
る。
The output of the n-bit data generation circuit 20 is D
The signal is converted into an analog signal by the / A converter 40 and applied to the gate electrodes of the Pch transistor 1 and the Nch transistor 2.

【0022】Pchトランジスタ1のソース電極側には
高電位電源VDDが接続され、ドレイン電極側には一方
の端がグランドラインに接地された抵抗3が接続され
る。
A high potential power supply VDD is connected to the source electrode side of the Pch transistor 1, and a resistor 3 whose one end is grounded to a ground line is connected to the drain electrode side.

【0023】Nchトランジスタ2のソース電極側には
グランドラインが接続され、ドレイン電極には一方の端
が高位電源VDDに接続された抵抗4が接続される。
A ground line is connected to the source electrode side of the Nch transistor 2, and a resistor 4 having one end connected to the high power supply VDD is connected to the drain electrode.

【0024】スイッチ(7、8)により、Pchトラン
ジスタ1またはNchトランジスタ2のいづれか一方の
ドレイン電極が、nビットA/D変換器50の入力に接
続される。A/D変換器50よりnビット化されたドレ
イン電圧は、しきい値演算器22に保持される。
The switches (7, 8) connect either the drain electrode of the Pch transistor 1 or the drain electrode of the Nch transistor 2 to the input of the n-bit A / D converter 50. The drain voltage converted into n bits by the A / D converter 50 is held in the threshold calculator 22.

【0025】nビットデータ生成回路20は、Pchト
ランジスタ1のゲート印加電圧と、Nchトランジスタ
2のゲート印加電圧としてそれぞれ2つずつ、計4つの
nビットデータを生成し、しきい値演算器22は、この
印加電圧に対する両トランジスタのドレイン電圧として
計4つのnビットデータを保持する。
The n-bit data generating circuit 20 generates a total of four n-bit data, two each for the gate applied voltage of the Pch transistor 1 and two for the gate applied voltage of the Nch transistor 2, and the threshold calculator 22 And a total of four n-bit data as the drain voltage of both transistors with respect to this applied voltage.

【0026】しきい値演算器22は、この4値のドレイ
ン電圧とデータ生成回路(20)が生成した4値のゲー
ト印加電圧から、Pchトランジスタ(1)およびNc
hトランジスタ(2)のしきい値をnビットのデータと
して算出する。
Based on the quaternary drain voltage and the quaternary gate applied voltage generated by the data generation circuit (20), the threshold calculator 22 calculates the Pch transistor (1) and the Nc
The threshold value of the h transistor (2) is calculated as n-bit data.

【0027】演算方法および演算式を以下に示す。The calculation method and calculation formula are shown below.

【0028】飽和領域におけるMOSデバイスの動作は Ids=(β/2)×(Vgs −Vt)2 ・・・[式1] 0<|Vgs−Vt|<|Vds|・・・[式2] で表すことができる。ここで Idsはドレイン−ソー
ス電流、Vgsはゲート−ソース電圧、Vtはトランジ
スタのしきい値電圧、Vdsはドレイン−ソース電圧、
βはMOSトランジスタの利得係数である。
The operation of the MOS device in the saturation region is as follows: Ids = (β / 2) × (Vgs−Vt) 2 ... [Equation 1] 0 <| Vgs−Vt | <| Vds |. Can be represented by Where Ids is the drain-source current, Vgs is the gate-source voltage, Vt is the threshold voltage of the transistor, Vds is the drain-source voltage,
β is a gain coefficient of the MOS transistor.

【0029】[式2]は、トランジスタが飽和領域で動
作する条件である。ここで、βはプロセスのパラメータ
とトランジスタサイズに依存し、 β=(με/tox)×(W/L)・・・[式3] で与えられる。μはチャネルでの電子の実効移動度、ε
はゲート絶縁体の誘電率、toxはゲート絶縁体の厚
さ、Wはチャネル幅、Lはチャネル長である。
[Equation 2] is a condition under which the transistor operates in the saturation region. Here, β depends on the parameters of the process and the transistor size, and is given by β = (με / tox) × (W / L) (Equation 3). μ is the effective mobility of electrons in the channel, ε
Is the dielectric constant of the gate insulator, tox is the thickness of the gate insulator, W is the channel width, and L is the channel length.

【0030】チャネル幅W1、チャネル長L1、しきい
値Vtのトランジスタに、飽和領域で動作するような2
点のゲート−ソース電圧Vgs1,Vgs2を印加し、
その時のドレイン−ソース電流をそれぞれIds1、I
ds2、ドレイン−ソース電圧をそれぞれVds1、V
ds2とすると、[式1]、[式2]より、 Ids1=(β/2)×(Vgs1 − Vt)2 ・・・[式4] 0<|Vgs1−Vt|<|Vds1|・・・[式5] Ids2=(β/2)×(Vgs2 − Vt)2 ・・・[式6] 0<|Vgs2−Vt|<|Vds2|・・・[式7] となり、ここで[式4]/[式6]としてVtについて
解くと、次式が成り立つ。 Vt=( αVgs2−Vgs1)/(α−1)・・・[式8] 但し、α=(Ids1/Ids2)1/2 本発明回路において、Ids1,Ids2はソース電極
側の抵抗素子Rにより、Pchトランジスタの場合、 Ids1=Vds1/R、Ids2=Vds2/R・・・[式9] また、Nchトランジスタの場合、 Ids1=(VDD−Vds1)/R、Ids2=(VDD−Vds2)/R・ ・・[式10] が成り立つ。
A transistor having a channel width W1, a channel length L1, and a threshold value Vt is provided with a transistor which operates in a saturation region.
Applying gate-source voltages Vgs1 and Vgs2 at the points;
The drain-source current at that time is represented by Ids1 and Ids1, respectively.
ds2 and the drain-source voltage are Vds1 and Vds, respectively.
Assuming that ds2, from [Equation 1] and [Equation 2], Ids1 = (β / 2) × (Vgs1−Vt) 2 ... [Equation 4] 0 <| Vgs1−Vt | <| Vds1 | [Equation 5] Ids2 = (β / 2) × (Vgs2-Vt) 2 ... [Equation 6] 0 <| Vgs2-Vt | <| Vds2 |. ] / [Equation 6] and solving for Vt, the following equation holds. Vt = (αVgs2−Vgs1) / (α−1) (8) where α = (Ids1 / Ids2) 1/2 In the circuit of the present invention, Ids1 and Ids2 are determined by the resistance element R on the source electrode side. In the case of a Pch transistor, Ids1 = Vds1 / R, Ids2 = Vds2 / R... [Equation 9] In the case of an Nch transistor, Ids1 = (VDD−Vds1) / R, Ids2 = (VDD−Vds2) / R · .. [Equation 10] holds.

【0031】[式9]、[式10]をそれぞれ、[式
8]に代入すると、Pchトランジスタのしきい値Vt
pおよび、Nchトランジスタのしきい値Vtnは、 Vtp=(γpVgs2−Vgs1)/(γp−1)・・・[式11] 但し、γp=(Vds1/Vds2)1/2 Vtn=(γnVgs2−Vgs1)/(γn−1)・・・[式12] 但し、γn={(VDD−Vds1)/(VDD−Vds2)}1/2 で表すことができる。
By substituting [Equation 9] and [Equation 10] into [Equation 8], the threshold value Vt of the Pch transistor is obtained.
p and the threshold value Vtn of the Nch transistor are as follows: Vtp = (γpVgs2-Vgs1) / (γp-1) [Equation 11] where γp = (Vds1 / Vds2) 1/2 Vtn = (γnVgs2-Vgs1) ) / (Γn−1) (Expression 12) where γn = {(VDD−Vds1) / (VDD−Vds2)} 1/2 .

【0032】このように、しきい値Vtは2値のゲート
ソース電圧とその結果出力された2値のドレイン−ソー
ス電圧から算出でき、本発明回路に備えられたしきい値
演算器22は[式11]、[式12]に基づいて、しき
い値電圧を算出する。
As described above, the threshold value Vt can be calculated from the binary gate-source voltage and the binary drain-source voltage output as a result, and the threshold value calculator 22 provided in the circuit of the present invention uses [ The threshold voltage is calculated based on [Equation 11] and [Equation 12].

【0033】算出されたしきい値電圧は、デコーダ回路
23に入力され、しきい値の目標値に対する変動幅や、
変動方向により、LSI内の回路の制御パラメータを決
定する。
The calculated threshold voltage is input to the decoder circuit 23, and the variation range of the threshold with respect to the target value,
The control parameters of the circuits in the LSI are determined based on the direction of the change.

【0034】これらゲート電圧の生成タイミング、しき
い値の演算タイミング、制御パラメータ更新タイミング
の生成や、スイッチ7、スイッチ8の制御は、タイミン
グ生成回路21によって行われる。
The timing generation circuit 21 generates the gate voltage generation timing, the threshold calculation timing, the control parameter update timing, and controls the switches 7 and 8.

【0035】次に、本発明の第1の実施の形態のCMO
S回路特性の自動調整回路の動作を説明する。
Next, the CMO of the first embodiment of the present invention will be described.
The operation of the automatic adjustment circuit for the S circuit characteristics will be described.

【0036】本発明の第1の実施の形態のCMOS回路
特性の自動調整回路の動作のフローチャートを図2に、
タイミングチャートを図3に示す。
FIG. 2 is a flowchart of the operation of the automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a timing chart.

【0037】初めに、Pchトランジスタドレイン電圧
測定1の動作を説明する。
First, the operation of the Pch transistor drain voltage measurement 1 will be described.

【0038】まず、タイミング生成回路21の内部カウ
ンター(図示してない)のカウンター値Iに初期値=0
を設定する(ステップS1)。
First, a counter value I of an internal counter (not shown) of the timing generation circuit 21 is initialized to an initial value = 0.
Is set (step S1).

【0039】このとき、スイッチ7はオン、スイッチ8
はオフ状態となり、A/D変換器50の入力には、Pc
hトランジスタ1のドレイン電極が接続される。ここ
で、nビットデータ生成回路20は第1のデータDgs
p1を生成する(ステップS2で、図3の内部カウンタ
のカウンター値I=0の動作)。
At this time, the switch 7 is turned on and the switch 8 is turned on.
Is turned off, and Pc is input to the input of the A / D converter 50.
The drain electrode of the h transistor 1 is connected. Here, the n-bit data generation circuit 20 outputs the first data Dgs
p1 is generated (in step S2, the operation of the internal counter of FIG. 3 with the counter value I = 0).

【0040】次に、nビットデータDgsp1はD/A
変換され(ステップS3)、Pchトランジスタ1とN
chトランジスタ2のゲート電極に印可される(ステッ
プS4)。
Next, the n-bit data Dgsp1 is D / A
Converted (step S3), the Pch transistor 1 and N
A voltage is applied to the gate electrode of the channel transistor 2 (step S4).

【0041】ここで、nビットデータDgsp1は、D
/A変換された電圧Vgsp1がPchトランジスタ1
を飽和領域で動作させるように設定された値である。
Here, the n-bit data Dgsp1 is
/ A converted voltage Vgsp1 is the Pch transistor 1
Is set to operate in the saturation region.

【0042】次に、電圧Vgsp1がゲート電極に印加
された結果、出力されたPchトランジスタ1のドレイ
ン電圧Vdsp1はA/D変換され(ステップS5)、
変換後のデータDdsp1がしきい値演算器22に保持
される(ステップS6)。
Next, as a result of applying the voltage Vgsp1 to the gate electrode, the output drain voltage Vdsp1 of the Pch transistor 1 is A / D converted (step S5),
The converted data Ddsp1 is held in the threshold calculator 22 (step S6).

【0043】次に、Pchトランジスタドレイン電圧測
定2の動作を説明する。
Next, the operation of the Pch transistor drain voltage measurement 2 will be described.

【0044】タイミング生成回路21の内部カウンター
のカウンター値Iを比較(ステップS7)し、カウンタ
ー値Iが0なので、ステップS2に戻る。
The counter value I of the internal counter of the timing generation circuit 21 is compared (step S7). Since the counter value I is 0, the process returns to step S2.

【0045】このとき、スイッチ7、スイッチ8は前状
態のままで、nビットデータ生成回路20は第2のデー
タDgsp2を生成する(図3内部カウンタ=1の動
作)。
At this time, while the switches 7 and 8 remain in the previous state, the n-bit data generation circuit 20 generates the second data Dgsp2 (the operation of the internal counter = 1 in FIG. 3).

【0046】ここで、nビットデータDgsp2は、D
gsp1とは異なり、かつD/A変換後の電圧Vgsp
2がPchトランジスタ(1)を飽和領域で動作させる
ように設定された値である。
Here, the n-bit data Dgsp2 is
gsp1 and a voltage Vgsp after D / A conversion
2 is a value set so that the Pch transistor (1) operates in the saturation region.

【0047】電圧Vgsp2がゲート電極に印可された
結果、出力されたPchトランジスタ1のドレイン電圧
Vdsp2はA/D変換され、変換後のデータDdsp
2がしきい値演算器22に保持される。
As a result of the voltage Vgsp2 being applied to the gate electrode, the output drain voltage Vdsp2 of the Pch transistor 1 is A / D converted and the converted data Ddsp
2 is held in the threshold calculator 22.

【0048】次に、Nchトランジスタドレイン電圧測
定1の時に移ると、タイミング生成回路21の内部カウ
ンターのカウンター値Iを比較(ステップS7)し、カ
ウンター値Iが1なので、ステップS2に戻る。
Next, at the time of the Nch transistor drain voltage measurement 1, the counter value I of the internal counter of the timing generation circuit 21 is compared (step S7). Since the counter value I is 1, the process returns to step S2.

【0049】このとき、スイッチ7をオフ、スイッチ8
をオン状態とし、A/D変換器の入力には、Nchトラ
ンジスタ2のドレイン電極が接続される。ここで、nビ
ットデータ生成回路20は第3のデータDgsn1を生
成する(図3内部カウンタ=2の動作)。
At this time, the switch 7 is turned off and the switch 8
Is turned on, and the drain electrode of the Nch transistor 2 is connected to the input of the A / D converter. Here, the n-bit data generation circuit 20 generates the third data Dgsn1 (the operation of the internal counter = 2 in FIG. 3).

【0050】nビットデータDgsn1はD/A変換さ
れ、Pchトランジスタ1とNchトランジスタ(2)
のゲート電極に印可される。ここで、nビットデータD
gsn1は、D/A変換された電圧Vgsn1がNch
トランジスタ2を飽和領域で動作させるように設定され
た値である。
The n-bit data Dgsn1 is D / A converted, and the Pch transistor 1 and the Nch transistor (2)
Is applied to the gate electrode. Here, n-bit data D
gsn1 indicates that the voltage Vgsn1 obtained by the D / A conversion is Nch
This is a value set so that the transistor 2 operates in the saturation region.

【0051】電圧Vgsn1をゲート電極に印加された
結果出力されたNchトランジスタ2のドレイン電圧V
dsn1はA/D変換され、変換後のデータDdsn1
がしきい値演算器22に保持される。
The drain voltage V of the Nch transistor 2 output as a result of applying the voltage Vgsn1 to the gate electrode
dsn1 is A / D converted, and the converted data Ddsn1
Is stored in the threshold calculator 22.

【0052】次に、Nchトランジスタドレイン電圧測
定2の時に移る。タイミング生成回路21の内部カウン
ターのカウンター値Iを比較(ステップS7)し、カウ
ンター値Iが2なので、ステップS2に戻る。
Next, the operation shifts to the time 2 of the Nch transistor drain voltage measurement. The counter value I of the internal counter of the timing generation circuit 21 is compared (step S7). Since the counter value I is 2, the process returns to step S2.

【0053】このとき、スイッチ7、スイッチ8は前状
態のままで、nビットデータ生成回路20は第4のデー
タDgsn2を生成する(図3内部カウンタ=3の動
作)。
At this time, while the switches 7 and 8 remain in the previous state, the n-bit data generation circuit 20 generates the fourth data Dgsn2 (the operation of the internal counter = 3 in FIG. 3).

【0054】ここで、nビットデータDgsn2は、D
gsn1とは異なり、かつD/A変換後の電圧Vgsn
2がNchトランジスタ2を飽和領域で動作させるよう
に設定された値である。
Here, the n-bit data Dgsn2 is
gsn1 and a voltage Vgsn after D / A conversion
2 is a value set to operate the Nch transistor 2 in the saturation region.

【0055】電圧Vgsn2をゲート電極に印加された
結果、出力されたNchトランジスタ2のドレイン電圧
Vdsn2はA/D変換され、変換後のデータDdsn
2がしきい値演算器22に保持される。
As a result of applying the voltage Vgsn2 to the gate electrode, the output drain voltage Vdsn2 of the Nch transistor 2 is A / D converted, and the converted data Ddsn
2 is held in the threshold calculator 22.

【0056】次に、タイミング生成回路21の内部カウ
ンターのカウンター値Iを比較(ステップS7)し、カ
ウンター値Iが3なので、ステップS8に進む。
Next, the counter value I of the internal counter of the timing generation circuit 21 is compared (step S7). Since the counter value I is 3, the flow proceeds to step S8.

【0057】しきい値演算器22は、nビットデータ生
成回路20が生成したゲート印加用データDgsp1,
Dgsp2,Dgsn1,Dgsn2と、その結果nビ
ットのデータとして保持されたドレイン電圧Ddsp
1,Ddsp2,Ddsn1,Ddsn2から、[式1
1]、[式12]に基づいて、Pchトランジスタ1の
しきい値Vtp、およびNchトランジスタ2のしきい
値Vtnを演算する(ステップS8)。
The threshold calculator 22 calculates the gate application data Dgsp1, generated by the n-bit data generation circuit 20,
Dgsp2, Dgsn1, Dgsn2, and the resulting drain voltage Ddsp held as n-bit data
1, Ddsp2, Ddsn1, Ddsn2, [Equation 1
1] and [Equation 12], the threshold value Vtp of the Pch transistor 1 and the threshold value Vtn of the Nch transistor 2 are calculated (step S8).

【0058】[式11]、[式12]のゲート−ソース
電圧(Vgs1,Vgs2)を、ゲート印加用データ電
圧Dgsp1,Dgsp2,Dgsn1,Dgsn2に
置き換え、またドレイン−ソース電圧(Vds1,Vd
s2)をドレイン電圧Ddsp1,Ddsp2,Dds
n1,Ddsn2に置き換えると[式13]、[式1
4]が成り立つ。
The gate-source voltages (Vgs1, Vgs2) in [Equation 11] and [Equation 12] are replaced by gate application data voltages Dgsp1, Dgsp2, Dgsn1, Dgsn2, and drain-source voltages (Vds1, Vd2).
s2) with the drain voltages Ddsp1, Ddsp2, Dds
n1 and Ddsn2, [Equation 13], [Equation 1]
4] holds.

【0059】但し、Pchトランジスタのゲート電圧D
gsp1,Dgsp2は、[式11]のVgs1,Vg
s2に対して極性が逆になる。 Vtp=−(γpDgsp2− Dgsp1)/(γp−1)・・・[式13] 但し、γp=(Ddsp1/Ddsp2)1/2 Vtn=(γnDgsn2− Dgsn1)/(γn−1)・・・[式14] 但し、γn={(VDD−Ddsn1)/(VDD−Ddsn2)}1/2 ここで、VDD は高電位電源値をnビット化した値で
ある。
However, the gate voltage D of the Pch transistor
gsp1 and Dgsp2 are Vgs1 and Vg of [Equation 11].
The polarity is reversed with respect to s2. Vtp = − (γpDgsp2-Dgsp1) / (γp-1) (Equation 13) where γp = (Ddsp1 / Ddsp2) 1/2 Vtn = (γnDgsn2-Dgsn1) / (γn−1). Equation 14] Here, γn = {(VDD−Ddsn1) / (VDD−Ddsn2)} 1/2 where VDD is a value obtained by converting the high-potential power supply value into n bits.

【0060】デコード回路23は、算出されたしきい値
の目標しきい値に対する変動率、変動方向から、両トラ
ンジスタの制御パラメータを決定する。制御パラメータ
の各ビットは制御回路30のトランジスタ1つ1つのオ
ン/オフを制御するもので、0でオフ、1でオンとな
る。
The decoding circuit 23 determines the control parameters of both transistors from the variation rate and the variation direction of the calculated threshold value with respect to the target threshold value. Each bit of the control parameter controls on / off of each transistor of the control circuit 30. 0 is off and 1 is on.

【0061】動作させるトランジスタの数を調整するこ
とで、制御対象回路30の電流能力が調節される。しき
い値変動にともなうトランジスタの電流能力の低下およ
び増大を抑えるように、制御パラメータを設定すること
で、制御対象回路30の電流能力は、しきい値変動に依
存せずほぼ一定になる。
The current capability of the control target circuit 30 is adjusted by adjusting the number of transistors to be operated. By setting the control parameters so as to suppress the decrease and increase in the current capability of the transistor due to the threshold value variation, the current capability of the control target circuit 30 becomes substantially constant without depending on the threshold value variation.

【0062】図1では、PchトランジスタとNchト
ランジスタそれぞれについて、制御パラメータを4ビッ
ト、制御トランジスタを4つ備えたが、これらの数は任
意である。
In FIG. 1, each of the Pch transistor and the Nch transistor is provided with 4 bits of control parameters and 4 control transistors, but the numbers are arbitrary.

【0063】制御パラメータのビット数、制御対象回路
30のトランジスタ数、さらに制御対象回路30のトラ
ンジスタ(31〜38)のサイズを変更することによ
り、電流能力の調節範囲または、調節できる電流の分解
能が決定される。
By changing the number of bits of the control parameter, the number of transistors of the control target circuit 30, and the size of the transistors (31 to 38) of the control target circuit 30, the adjustment range of the current capability or the resolution of the adjustable current can be increased. It is determined.

【0064】例えば、図1の制御対象回路30のNch
トランジスタ4つについて考えると、4トランジスタと
も、チャネル長LをL1(同サイズ)とし、チャネル幅
Wをそれぞれ、W1、2 xW1、4xW1、8xW1 と
した場合、出力電流としては、チャネル幅W1のトラン
ジスタがオンした時に流れるソースドレイン間電流を最
小分解能ソースドレイン間電流(Imin)として、0
〜15xIminの範囲で調節可能になる。
For example, the Nch of the control target circuit 30 in FIG.
Considering four transistors, when the channel length L is L1 (same size) and the channel width W is W1, 2 × W1, 4 × W1, and 8 × W1, respectively, the output current of the four transistors is the transistor having the channel width W1. Is defined as the minimum resolution source-drain current (Imin) that flows when
It can be adjusted in the range of 1515 × Imin.

【0065】調節範囲と最小分解能は、制御対象回路3
0を構成するトランジスタ(31〜38)のサイズと組
み合わせ及びトランジスタの数にて決定することができ
る。
The adjustment range and the minimum resolution are determined by the control target circuit 3
0 can be determined by the size and combination of transistors (31 to 38) and the number of transistors.

【0066】次に、本発明の第2の実施の形態のCMO
S回路特性の自動調整回路とその方法について説明す
る。
Next, the CMO of the second embodiment of the present invention will be described.
A circuit for automatically adjusting the S-circuit characteristics and its method will be described.

【0067】図4に、本発明の第2の実施の形態のCM
OS回路特性の自動調整回路のブロック図を示す。
FIG. 4 shows a CM according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an automatic adjustment circuit for OS circuit characteristics.

【0068】本発明の第2の実施の形態のCMOS回路
特性の自動調整回路のしきい値演算結果は、A/D変換
器やD/A変換器の特性変動に影響を受ける。また、厳
密にはしきい値の演算にはドレイン電圧の影響も含ま
れ、演算結果が期待するものと異なる場合が考えられ
る。
The result of the threshold value calculation by the automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to the second embodiment of the present invention is affected by the characteristic fluctuation of the A / D converter and the D / A converter. Strictly speaking, the calculation of the threshold value includes the influence of the drain voltage, and the calculation result may be different from the expected result.

【0069】この対策として、本発明の第2の実施の形
態のCMOS回路特性の自動調整回路400の調整部1
1は、本発明の第1の実施の形態のCMOS回路特性の
自動調整回路100の調整部10に対して、回路A(1
2),回路B(13),回路C(14)を追加し、LS
Iの消費電流を低減させるために、調整部11を起動さ
せないようスイッチ(5)、スイッチ(6)を設け、両
スイッチ(5,6)をB側に接続し、Pchトランジス
タ1の高電源電位を、Nchトランジスタのグランドラ
インをゲート電極に接続するする構成で、それ以外の構
成要素は、本発明の第1の実施の形態のCMOS回路特
性の自動調整回路100と同一で、同じ構成要素には同
じ参照符号を付してある。
As a countermeasure, the adjusting unit 1 of the automatic CMOS circuit characteristic adjusting circuit 400 according to the second embodiment of the present invention.
1 designates a circuit A (1) for the adjustment unit 10 of the automatic adjustment circuit 100 for CMOS circuit characteristics according to the first embodiment of the present invention.
2), a circuit B (13) and a circuit C (14) are added, and LS
In order to reduce the current consumption of I, switches (5) and (6) are provided so as not to activate the adjusting unit 11, both switches (5, 6) are connected to the B side, and the high power supply potential of the Pch transistor 1 Is connected to the gate electrode of the ground line of the Nch transistor, and the other components are the same as those of the CMOS circuit automatic adjustment circuit 100 according to the first embodiment of the present invention. Have the same reference numerals.

【0070】回路A(12)は、D/A変換器40のオ
フセットおよびゲイン誤差を調節する回路であり、回路
B(13)は、A/D変換器50のオフセットおよびゲ
イン誤差を調節する回路であり、回路C(14)は、し
きい値演算器22の出力結果にオフセットをもたせる回
路である。
The circuit A (12) adjusts the offset and gain errors of the D / A converter 40, and the circuit B (13) adjusts the offset and gain errors of the A / D converter 50. The circuit C (14) is a circuit for giving an offset to the output result of the threshold value calculator 22.

【0071】これら回路A(12),回路B(13),
回路C(14)により、しきい値演算器22自身の測定
誤差を低減し、より精度の高い調整機能を持たせること
ができる。
The circuit A (12), the circuit B (13),
The circuit C (14) can reduce the measurement error of the threshold value calculator 22 itself and provide a more accurate adjustment function.

【0072】また、図1に記載のPchトランジスタ1
とNchトランジスタ2のゲート電極は、常にD/A変
換器40の出力が接続され、D/A変換器40の出力電
圧によって、調整部11を動作させる必要の無いときで
も、両トランジスタのソースドレイン間には電流が発生
する。
The Pch transistor 1 shown in FIG.
The output of the D / A converter 40 is always connected to the gate electrode of the Nch transistor 2 and the gate electrode of the Nch transistor 2. A current is generated between them.

【0073】したがって、LSIの消費電流を低減させ
るために、スイッチ(5)、(6)を設け、調整部11
を起動させないときは、両スイッチ(5,6)をB側に
接続し、Pchトランジスタ1の場合、高電源電位を、
Nchトランジスタ2の場合、グランドラインをゲート
電極に接続する。
Therefore, in order to reduce the current consumption of the LSI, switches (5) and (6) are
Is not activated, both switches (5, 6) are connected to the B side. In the case of the Pch transistor 1, the high power supply potential is
In the case of the Nch transistor 2, the ground line is connected to the gate electrode.

【0074】これより、両トランジスタ(1,2)はオ
フ状態になり、ドレインーソース間の電流はカットされ
る。
As a result, both transistors (1, 2) are turned off, and the current between the drain and source is cut off.

【0075】次に、本発明の第3の実施の形態のCMO
S回路特性の自動調整回路とその方法について説明す
る。
Next, the CMO of the third embodiment of the present invention will be described.
A circuit for automatically adjusting the S-circuit characteristics and its method will be described.

【0076】図5に、本発明の第3の実施の形態のCM
OS回路特性の自動調整回路のブロック図を示す。
FIG. 5 shows a CM according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an automatic adjustment circuit for OS circuit characteristics.

【0077】図5を参照すると、本発明の第3の実施の
形態のCMOS回路特性の自動調整回路500は、本発
明の第1の実施の形態のCMOS回路特性の自動調整回
路100の制御対象回路30の替わりに、制御対象回路
(501)、制御対象回路(502)、制御対象回路
(503)および制御対象回路(504)を有する構成
で、それ以外の構成要素は、本発明の第1の実施の形態
のCMOS回路特性の自動調整回路100と同一で、同
じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
Referring to FIG. 5, an automatic adjustment circuit 500 for CMOS circuit characteristics according to the third embodiment of the present invention is controlled by an automatic adjustment circuit 100 for CMOS circuit characteristics according to the first embodiment of the present invention. Instead of the circuit 30, a circuit to be controlled (501), a circuit to be controlled (502), a circuit to be controlled (503), and a circuit to be controlled (504) are provided. The same components as those of the automatic adjustment circuit 100 for CMOS circuit characteristics of the embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0078】制御対象回路(501)、制御対象回路
(502)、制御対象回路(503)および制御対象回
路(504)のそれぞれは、機能は同じで能力が異なる
回路である。
Each of the control target circuit (501), the control target circuit (502), the control target circuit (503) and the control target circuit (504) is a circuit having the same function and different capabilities.

【0079】このように、本発明の第3の実施の形態の
CMOS回路特性の自動調整回路500は、算出された
しきい値から、起動する最適な回路を選択する。
As described above, the CMOS circuit characteristic automatic adjustment circuit 500 according to the third embodiment of the present invention selects an optimum circuit to be started from the calculated threshold value.

【0080】制御対象回路の構成が複雑になるにつれ
て、複数のトランジスタの相互関係を一定に保つことが
困難になるが、図5の例のように、予め能力の異なる回
路を作り込んでおくことで、しきい値の変動に対して安
定した回路特性を保証することができる。
As the configuration of the circuit to be controlled becomes more complicated, it becomes difficult to keep the mutual relationship between a plurality of transistors constant. However, as shown in the example of FIG. As a result, stable circuit characteristics can be assured with respect to fluctuations in the threshold value.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上、説明したように、トランジスタの
しきい値変動に対して、回路特性が一定に保たれること
から、より精度の高い回路が提供できる。
As described above, since the circuit characteristics are kept constant with respect to the fluctuation of the threshold value of the transistor, a more accurate circuit can be provided.

【0082】LSI動作中に、ある一定間隔でしきい値
の測定、パラメータの設定を行うことで、温度変化によ
るしきい値変動に依存しない回路特性が得られる。
By measuring the threshold value and setting parameters at certain intervals during the LSI operation, circuit characteristics independent of the threshold value change due to a temperature change can be obtained.

【0083】常に最適な電流能力に設定できることか
ら、必要以上の電流を流さず、回路の低消費電力化が期
待できる。
Since the current capacity can always be set to the optimum value, it is possible to reduce the power consumption of the circuit without flowing an unnecessary current.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態のCMOS回路特性
の自動調整回路のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a circuit for automatically adjusting CMOS circuit characteristics according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態のCMOS回路特性
の自動調整回路の調整方法を示すフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of adjusting a CMOS circuit characteristic automatic adjustment circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図1に示すCMOS回路特性の自動調整回路の
動作を説明するタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics shown in FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施の形態のCMOS回路特性
の自動調整回路のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a circuit for automatically adjusting CMOS circuit characteristics according to a second embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第3の実施の形態のCMOS回路特性
の自動調整回路のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of a circuit for automatically adjusting CMOS circuit characteristics according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Pchトランジスタ 2 Nchトランジスタ 3,4 抵抗 5,6,7,8 スイッチ 10,11 調整部 20 nビットデータ生成回路 21 タイミング生成回路 22 しきい値演算器 23 デコーダ回路 30,501,502,503,504 制御対象回
路 31〜38 MOSトランジスタ 40 D/A変換器 50 A/D変換器 60 制御パラメータセレクタ回路 61,62 デコード結果 100,400,500 CMOS回路特性の自動調
整回路 201 制御パラメータ S1〜S8 ステップ
Reference Signs List 1 Pch transistor 2 Nch transistor 3, 4 Resistance 5, 6, 7, 8 Switch 10, 11 Adjustment unit 20 n-bit data generation circuit 21 Timing generation circuit 22 Threshold calculator 23 Decoder circuit 30, 501, 502, 503 504 Control target circuit 31 to 38 MOS transistor 40 D / A converter 50 A / D converter 60 Control parameter selector circuit 61, 62 Decoding result 100, 400, 500 Automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics 201 Control parameter S1 to S8 Step

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n(nは、正の整数)ビットデータを生
成し、前記nビットデータをD/A変換し、このD/A
変換したデータを電解効果トランジスタのゲートに受け
て、前記電解効果トランジスタのドレイン電圧を発生
し、前記ドレイン電圧をA/D変換し、前記A/D変換
したデータに基づいて電界効果トランジスタのしきい値
を算出し、前記しきい値をデコードして、このデコード
値でその回路電流を制御することを特徴とするCMOS
回路特性の自動調整回路。
An n-bit (n is a positive integer) bit data is generated, and the n-bit data is D / A converted.
The converted data is received at the gate of the field effect transistor, a drain voltage of the field effect transistor is generated, the drain voltage is A / D converted, and a threshold of the field effect transistor is determined based on the A / D converted data. Calculating a value, decoding the threshold value, and controlling the circuit current with the decoded value.
Automatic adjustment circuit for circuit characteristics.
【請求項2】 n(nは、正の整数)ビットデータをD
/A変換するD/A変換器と、 アナログデータをA/D変換するA/D変換と、 複数個の前記nビットデータを生成するnビットデータ
生成回路と、前記nビットデータ生成回路の出力を前記
D/A変換器でアナログ値に変換し、このアナログ値を
そのゲートに受けるPchトランジスタおよびNchト
ランジスタと、前記Pchトランジスタのドレイン電圧
または前記Nchトランジスタのドレイン電圧を切り替
える切り替えスイッチと、前記Pchトランジスタのド
レイン電圧または前記Nchトランジスタのドレイン電
圧を前記A/D変換器でデジタル値に変換し、このデジ
タル値を演算し、保存するしきい値演算器と、前記しき
い値演算器の出力をデコードするデコーダ回路とを具備
する調整部と、 前記デコーダ回路のデコード結果を受けて、その電流値
を制御する制御対象回路とを備えることを特徴とするC
MOS回路特性の自動調整回路。
2. An n-bit (n is a positive integer) bit data is
A D / A converter for performing A / A conversion, an A / D conversion for performing A / D conversion on analog data, an n-bit data generation circuit for generating a plurality of the n-bit data, and an output of the n-bit data generation circuit Is converted to an analog value by the D / A converter, and a Pch transistor and an Nch transistor receiving the analog value at the gate thereof; a changeover switch for switching a drain voltage of the Pch transistor or a drain voltage of the Nch transistor; A threshold voltage calculator for converting the drain voltage of the transistor or the drain voltage of the Nch transistor into a digital value by the A / D converter, calculating and storing the digital value, and an output of the threshold value calculator. An adjusting unit comprising a decoder circuit for decoding; Receiving, characterized in that it comprises a control target circuit to control the current value C
Automatic adjustment circuit for MOS circuit characteristics.
【請求項3】 前記調整部は、前記nビットデータ生成
回路および前記切り替えスイッチのタイミングを制御す
るタイミング生成回路を備える請求項2記載のCMOS
回路特性の自動調整回路。
3. The CMOS according to claim 2, wherein the adjustment unit includes a timing generation circuit that controls timing of the n-bit data generation circuit and the changeover switch.
Automatic adjustment circuit for circuit characteristics.
【請求項4】 前記制御対象回路は、複数の同一特性の
電解効果トランジスタを具備し、前記同一特性の電解効
果トランジスタのゲートに前記デコーダ回路の出力を受
ける請求項2または3記載のCMOS回路特性の自動調
整回路。
4. The CMOS circuit characteristic according to claim 2, wherein the control target circuit includes a plurality of field effect transistors having the same characteristic, and receives the output of the decoder circuit at a gate of the field effect transistor having the same characteristic. Automatic adjustment circuit.
【請求項5】 前記制御対象回路は、複数の重み付けを
した電解効果トランジスタを具備し、前記重み付けをし
た電解効果トランジスタのゲートに前記デコーダ回路の
出力を受ける請求項2または3記載のCMOS回路特性
の自動調整回路。請求項3または4記載のCMOS回路
特性の自動調整回路。
5. The CMOS circuit characteristic according to claim 2, wherein the control target circuit includes a plurality of weighted field effect transistors, and a gate of the weighted field effect transistor receives an output of the decoder circuit. Automatic adjustment circuit. 5. The automatic circuit for adjusting CMOS circuit characteristics according to claim 3 or 4.
【請求項6】 前記D/A変換器のオフセットおよびゲ
イン誤差を調節する回路を具備する請求項2,3,4ま
たは5記載のCMOS回路特性の自動調整回路。
6. The circuit for automatically adjusting CMOS circuit characteristics according to claim 2, further comprising a circuit for adjusting an offset and a gain error of said D / A converter.
【請求項7】 前記A/D変換器のオフセットおよびゲ
イン誤差を調節する回路を具備する請求項2,3,4,
5または6記載のCMOS回路特性の自動調整回路。
7. A circuit for adjusting an offset and a gain error of the A / D converter.
7. An automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to 5 or 6.
【請求項8】 前記しきい値演算器の出力結果にオフセ
ットをもたせる回路を具備する請求項2,3,4,5,
6または7記載のCMOS回路特性の自動調整回路とそ
の方法。
8. A circuit for providing an offset to an output result of the threshold value calculator.
8. A circuit and method for automatically adjusting CMOS circuit characteristics according to 6 or 7.
【請求項9】 前記タイミング生成回路の内部カウンタ
ーのカウンター値に初期値0を設定する第1のステップ
と、 前記nビットデータ生成回路が、第1のデータを生成す
る第2のステップと、 前記第1のデータが第1のアナログデータにD/A変換
される第3のステップと、 前記第1のアナログデータが前記Pchトランジスタと
前記Nchトランジスタのゲート電極に印可される第4
のステップと、 前記第1のアナログデータがゲート電極に印加された結
果、出力された前記Pchトランジスタのドレイン電圧
がA/D変換される第5のステップS5と、前記変換後
のデータが前記しきい値演算器に保持される第6のステ
ップS6とを有する請求項2,3,4,5,6,7また
は8記載のCMOS回路特性の自動調整回路の自動調整
方法。
9. A first step of setting an initial value of a counter value of an internal counter of the timing generation circuit to 0, a second step of generating the first data by the n-bit data generation circuit, A third step in which the first data is D / A converted into first analog data; and a fourth step in which the first analog data is applied to gate electrodes of the Pch transistor and the Nch transistor.
And a fifth step S5 in which the output of the drain voltage of the Pch transistor is A / D converted as a result of the first analog data being applied to the gate electrode. 9. The automatic adjustment method for an automatic adjustment circuit for CMOS circuit characteristics according to claim 2, further comprising a sixth step S6 held in a threshold value calculator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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