JP2005051534A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device provided with a delay adjustment circuit which gives optimal internal operation timing, to each of circuit blocks whose constituting component characteristics differ from each other. <P>SOLUTION: The delay adjustment circuit 10 is provided with two delay generation circuits which are arranged with respect to the circuit blocks BL1, BL2, respectively, and are constituted of delay elements having supply voltage dependency and temperature dependency the same as those of the components of their corresponding circuit blocks, and two delay control circuits arranged corresponding to the individual delay generation circuits. The delay control circuits output control signals CNT1, CNT2 to their corresponding circuit blocks. Delay generation circuits 21, 22 are constituted of delay elements having the supply voltage dependency and temperature dependency the same as those of the components of their corresponding circuit blocks BL1, BL2. Each of generation circuits 21, 22 changes a ratio of making a control signal effective/ineffective with respect to two or more stages of delay elements, and adjusting it to the supply voltage dependency and temperature dependency of its corresponding circuit block, adjusts a delay amount, and provides optimal operation timing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体集積回路装置に関し、より特定的には、複数の回路ブロックの内部動作タイミングを調整する機能を備えた半導体集積回路装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device having a function of adjusting internal operation timings of a plurality of circuit blocks.

高速動作が求められる半導体集積回路装置において、内部動作タイミングの調整は、入力信号を遅延させる遅延回路を用いて行なわれる。遅延回路の構成としては、遅延素子を複数段直列に接続したものが一般的である。例えば、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor device)構成の半導体装置においては、通常、遅延素子として、直列接続されたPチャネルMOSトランジスタとNチャネルMOSトランジスタとからなるインバータが汎用される。遅延回路における遅延素子の段数を選択することによって、入力信号を所望の遅延時間だけ遅延させることができる。   In a semiconductor integrated circuit device that requires high speed operation, the internal operation timing is adjusted using a delay circuit that delays an input signal. As a configuration of the delay circuit, a configuration in which a plurality of delay elements are connected in series is common. For example, in a semiconductor device having a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor device) configuration, an inverter composed of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor connected in series is generally used as a delay element. By selecting the number of delay elements in the delay circuit, the input signal can be delayed by a desired delay time.

しかしながら、遅延素子を構成する各素子の特性は、製造上のばらつき、電源電圧や周囲温度の変動によって均一化させることが困難であり、精度良く入力信号を遅延させることができないという問題が生じていた。   However, the characteristics of each element constituting the delay element are difficult to equalize due to manufacturing variations, fluctuations in power supply voltage and ambient temperature, and there is a problem that the input signal cannot be delayed with high accuracy. It was.

そこで、最近では、入力信号を精度良く遅延させることが可能な遅延調整回路が数々提案されている(例えば、特許文献1および非特許文献1参照)。その一例としては、複数段の遅延素子からなる遅延発生回路と、遅延発生回路の遅延量を制御する遅延制御回路とからなる構成が挙げられる。遅延制御回路としては、DLL(Delay Locked Loop)回路もしくはPLL(Phase Locked Loop)といった回路が適用される。   Therefore, recently, a number of delay adjustment circuits capable of accurately delaying an input signal have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). As an example, there is a configuration including a delay generation circuit including a plurality of stages of delay elements and a delay control circuit for controlling a delay amount of the delay generation circuit. A circuit such as a DLL (Delay Locked Loop) circuit or a PLL (Phase Locked Loop) is applied as the delay control circuit.

ここで、DLL回路は、同一システム上に搭載された複数の内部回路を協調的に動作させるために同期したクロックを生成するものであり、主として、入力クロックと内部から帰還されたフィードバッククロックとの位相比較する位相比較器と、位相比較器の比較結果に基づいた制御信号を出力するチャージポンプ回路と、制御信号からノイズによる高周波成分を除去するためのフィルタ回路とを備える。   Here, the DLL circuit generates a synchronized clock in order to cooperatively operate a plurality of internal circuits mounted on the same system. The DLL circuit mainly includes an input clock and a feedback clock fed back from the inside. A phase comparator that performs phase comparison, a charge pump circuit that outputs a control signal based on a comparison result of the phase comparator, and a filter circuit that removes a high-frequency component due to noise from the control signal.

遅延発生回路は、フィルタ回路からの制御信号に応答して遅延時間を制御する。DLL回路において、入力クロックとフィードバッククロックとの位相が一致したときには、制御信号はある固定値となり、遅延発生回路における遅延量は固定される。   The delay generation circuit controls the delay time in response to the control signal from the filter circuit. In the DLL circuit, when the phases of the input clock and the feedback clock match, the control signal becomes a fixed value, and the delay amount in the delay generation circuit is fixed.

すなわち、遅延発生回路は、DLL回路で保証される精度で遅延量を設定できることから、電源電圧や温度などの動作環境の変動およびプロセスばらつきの影響を受けることなくタイミング調整することが可能となる。   That is, since the delay generation circuit can set the delay amount with the accuracy guaranteed by the DLL circuit, the timing can be adjusted without being affected by fluctuations in the operating environment such as power supply voltage and temperature and process variations.

さらに、半導体集積回路に搭載される複数の回路ブロックにおいて、遅延調整回路内の遅延発生回路と同じ構成の遅延素子からなる遅延発生回路をそれぞれ配置し、遅延制御回路で生成される制御信号に応じて遅延量を調整する構成とすれば、いずれの回路ブロックにおいても、動作環境の変動などに左右されず、入力信号に常に一定の遅延量を付与することができる。
特開平10−55668号公報 "SLDRAM: High-Performance, Open-Standard Memory", Peter Gillingham et al., IEEE Micro Nov./Dec, 1997, pp.29-39.
Furthermore, in a plurality of circuit blocks mounted on the semiconductor integrated circuit, a delay generation circuit composed of delay elements having the same configuration as the delay generation circuit in the delay adjustment circuit is arranged, respectively, and in accordance with a control signal generated by the delay control circuit Therefore, in any circuit block, a constant delay amount can always be given to an input signal regardless of fluctuations in the operating environment.
JP-A-10-55668 "SLDRAM: High-Performance, Open-Standard Memory", Peter Gillingham et al., IEEE Micro Nov./Dec, 1997, pp.29-39.

しかしながら、半導体集積回路装置を構成する複数の回路ブロック間では、構成する素子の電気的特性の電源電圧依存性および温度依存性が異なるために、内部動作タイミングの変化量は必ずしも同じではない。   However, the amount of change in the internal operation timing is not necessarily the same between the plurality of circuit blocks constituting the semiconductor integrated circuit device because the power supply voltage dependence and temperature dependence of the electrical characteristics of the constituent elements are different.

したがって、上記のように、各回路ブロックの遅延調整を遅延調整回路からの制御信号によって一律に行なうと、内部動作タイミングの変化方向によっては、動作余裕度を減少させてしまうこととなる。   Therefore, as described above, if the delay adjustment of each circuit block is uniformly performed by the control signal from the delay adjustment circuit, the operation margin is reduced depending on the change direction of the internal operation timing.

それゆえ、この発明の目的は、構成する素子特性の温度依存性や電源電圧依存性が互いに異なる回路ブロックに対して、最適な内部動作タイミングを与える遅延調整回路を備えた半導体集積回路装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having a delay adjustment circuit that provides optimum internal operation timing for circuit blocks having different temperature dependence and power supply voltage dependence of constituent element characteristics. It is to be.

この発明に係る半導体集積回路装置によれば、構成する素子の生じる遅延量の電源電圧依存性および温度依存性が互いに異なる複数の回路ブロックと、各複数の回路ブロックが入力信号に与える遅延量を調整する遅延調整回路とを備え、遅延調整回路は、複数の回路ブロックの各々に対して配され、各々が、入力クロックを制御信号に応じた遅延量だけ遅延して出力する複数段の第1の遅延素子を有する複数の第1の遅延発生回路と、複数の第1の遅延発生回路の各々に対して配され、入力クロックと対応する第1の遅延発生回路の出力信号との位相比較結果に応答した制御信号を生成する複数の遅延制御回路とを含む。各複数の回路ブロックは、入力信号に応じて所定動作を実行するサブブロックと、入力信号を、対応する遅延制御回路が生成する制御信号に応じた遅延量だけ遅延して出力する複数段の第2の遅延素子を有する第2の遅延発生回路とを含む。各複数の回路ブロックにおいて、第1の遅延素子および第2の遅延素子は、サブブロックを構成する素子と等しい遅延量の電源電圧依存性および温度依存性を有する。   According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a plurality of circuit blocks having different power supply voltage dependency and temperature dependency of delay amounts generated by constituent elements, and delay amounts given to input signals by the plurality of circuit blocks are provided. A delay adjustment circuit that adjusts the delay adjustment circuit. The delay adjustment circuit is arranged for each of the plurality of circuit blocks, and each of the plurality of first stages outputs the input clock with a delay amount corresponding to the control signal. Phase comparison results between a plurality of first delay generation circuits having a plurality of delay elements and an output signal of the first delay generation circuit corresponding to the input clock and arranged for each of the plurality of first delay generation circuits And a plurality of delay control circuits for generating a control signal in response to. Each of the plurality of circuit blocks includes a sub-block that executes a predetermined operation in accordance with an input signal, and a plurality of stages that outputs the input signal with a delay amount corresponding to a control signal generated by a corresponding delay control circuit. And a second delay generation circuit having two delay elements. In each of the plurality of circuit blocks, the first delay element and the second delay element have a power supply voltage dependency and a temperature dependency with a delay amount equal to the elements constituting the sub-block.

本発明の半導体集積回路装置によれば、電源電圧依存性や温度依存性が互いに異なる複数の回路ブロックが搭載される半導体集積回路装置において、回路ブロックごとに、回路ブロックに固有の電源電圧依存性や温度依存性に合わせた遅延量を付与することにより、電源電圧および温度などの動作環境の変動に依らず、十分な動作余裕度を安定して確保することが可能となる。   According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, in a semiconductor integrated circuit device in which a plurality of circuit blocks having different power supply voltage dependency and temperature dependency are mounted, the power supply voltage dependency specific to the circuit block is provided for each circuit block. By providing a delay amount according to the temperature dependence, it is possible to stably secure a sufficient operating margin regardless of fluctuations in the operating environment such as the power supply voltage and temperature.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰返さない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

最初に、実施の形態に従う半導体集積回路装置を説明するに先立って、本発明の解決課題である、回路ブロックごとの内部動作タイミングの最適化の必要性について、従来の遅延調整回路を備えた半導体集積回路装置に基づいて詳細に説明する。   First, prior to describing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment, a semiconductor device provided with a conventional delay adjustment circuit regarding the necessity of optimization of internal operation timing for each circuit block, which is a problem to be solved by the present invention. This will be described in detail based on the integrated circuit device.

図10は、従来の遅延調整回路を備えた半導体集積回路装置の構成を概略的に示す図である。   FIG. 10 is a diagram schematically showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device including a conventional delay adjustment circuit.

図10を参照して、半導体集積回路装置は、複数の回路ブロックBL1,BL2と、各回路ブロックにおいて入力信号に与えられる遅延量を調整するための遅延調整回路100とを備える。   Referring to FIG. 10, the semiconductor integrated circuit device includes a plurality of circuit blocks BL1 and BL2, and a delay adjustment circuit 100 for adjusting a delay amount given to an input signal in each circuit block.

遅延調整回路100は、入力クロックCLKINに一定の遅延量を与える遅延発生回路120と、遅延量を制御する遅延制御回路110とを含む。   The delay adjustment circuit 100 includes a delay generation circuit 120 that gives a constant delay amount to the input clock CLKIN, and a delay control circuit 110 that controls the delay amount.

遅延制御回路110には、一例として、DLL回路が適用される。遅延制御回路110は、入力クロックCLKINと遅延発生回路120から帰還されたフィードバッククロックとの位相比較する位相比較器(PC:Phase Comparator)PC10と、位相比較器PC10の比較結果に基づいた制御信号を出力するチャージポンプ回路(CP:Charge Pump circuit)C10と、制御信号の高周波成分を除去するためのフィルタ回路(LPF:Low Pass Filter)L10とを含む。   As an example, a DLL circuit is applied to the delay control circuit 110. The delay control circuit 110 outputs a control signal based on the comparison result of the phase comparator (PC: Phase Comparator) PC10 that compares the phase of the input clock CLKIN and the feedback clock fed back from the delay generation circuit 120, and the phase comparator PC10. A charge pump circuit (CP) C10 for output and a filter circuit (LPF: Low Pass Filter) L10 for removing high frequency components of the control signal are included.

位相比較器PC10は、詳細な回路構成についての図示は省略するが、入力クロックCLKINとフィードバッククロックとの位相を比較し、位相比較結果信号を生成する。具体的には、入力クロックCLKINよりもフィードバッククロックの位相のほうが遅れているときには、「H」(論理ハイ)レベルの位相比較結果信号を出力する。一方、入力クロックCLKINよりもフィードバッククロックの位相のほうが進んでいるときには、「L」(論理ロー)レベルの位相比較結果信号を出力する。ここで、位相比較結果信号は、高電位と低電位との2つの電位状態を遷移する信号であり、高電位のときが「H」レベルに相当し、低電位のときが「L」レベルに相当する。   The phase comparator PC10 generates a phase comparison result signal by comparing the phases of the input clock CLKIN and the feedback clock, although the detailed circuit configuration is not shown. Specifically, when the phase of the feedback clock is delayed from the input clock CLKIN, the phase comparison result signal of “H” (logic high) level is output. On the other hand, when the phase of the feedback clock is ahead of the input clock CLKIN, a phase comparison result signal of “L” (logic low) level is output. Here, the phase comparison result signal is a signal that transitions between two potential states, a high potential and a low potential, and corresponds to the “H” level when the potential is high and to the “L” level when the potential is low. Equivalent to.

チャージポンプ回路C10は、位相比較結果信号を受けると、位相比較結果信号の電位に応じてチャージポンプ動作を行ない、後段のフィルタ回路L10に制御信号を出力する。   Upon receiving the phase comparison result signal, the charge pump circuit C10 performs a charge pump operation according to the potential of the phase comparison result signal, and outputs a control signal to the subsequent filter circuit L10.

フィルタ回路L10は、制御信号の高周波成分、すなわちノイズを除去した制御信号CNTを遅延発生回路120へ伝達する。   The filter circuit L10 transmits the high frequency component of the control signal, that is, the control signal CNT from which noise has been removed, to the delay generation circuit 120.

このとき、制御信号CNTは、回路ブロックBL1,BL2に配された遅延発生回路201,202にも伝達される。したがって、遅延発生回路201,202の各々は、制御信号CNTに応じた遅延量を発生する。   At this time, the control signal CNT is also transmitted to the delay generation circuits 201 and 202 arranged in the circuit blocks BL1 and BL2. Therefore, each of the delay generation circuits 201 and 202 generates a delay amount corresponding to the control signal CNT.

図11は、図10に示す遅延発生回路201の構成を示す図である。なお、図10に示す遅延発生回路120,202は、遅延発生回路201と基本的な構成が同じであることから、代表して遅延発生回路201について説明する。   FIG. 11 shows a configuration of delay generation circuit 201 shown in FIG. Since the delay generation circuits 120 and 202 shown in FIG. 10 have the same basic configuration as the delay generation circuit 201, the delay generation circuit 201 will be described as a representative.

図11を参照して、遅延発生回路201は、入力ノードと出力ノードとの間に直列に接続される複数の遅延ユニットDU1〜DUm(mは1以上の自然数)で構成される。なお、以下において、遅延ユニットDU1〜DUmを総称するときには、符号DUを用いる。   Referring to FIG. 11, delay generation circuit 201 includes a plurality of delay units DU1 to DUm (m is a natural number of 1 or more) connected in series between an input node and an output node. Hereinafter, when the delay units DU1 to DUm are collectively referred to, the symbol DU is used.

遅延発生回路120,201,202は、同一の遅延ユニットDUで構成されており、それぞれ、遅延ユニットDUの単位遅延量とユニット数mとの積に相当する遅延時間を発生する。   The delay generation circuits 120, 201, and 202 are composed of the same delay unit DU, and each generate a delay time corresponding to the product of the unit delay amount of the delay unit DU and the number of units m.

遅延ユニットDUは、基本的にCMOSインバータで構成される。一例として、遅延ユニットDU1は、PチャネルMOSトランジスタP1およびNチャネルMOSトランジスタN1からなるインバータと、PチャネルMOSトランジスタP2およびNチャネルMOSトランジスタN2からなるインバータとを備える。   The delay unit DU is basically composed of a CMOS inverter. As an example, delay unit DU1 includes an inverter composed of P channel MOS transistor P1 and N channel MOS transistor N1, and an inverter composed of P channel MOS transistor P2 and N channel MOS transistor N2.

遅延ユニットDU1は、各インバータのNチャネルMOSトランジスタN1,N2のソースと接地電位との間にそれぞれ結合されるNチャネルMOSトランジスタNC1,NC2をさらに備える。   Delay unit DU1 further includes N-channel MOS transistors NC1 and NC2 respectively coupled between the sources of N-channel MOS transistors N1 and N2 of each inverter and the ground potential.

NチャネルMOSトランジスタNC1,NC2は、ゲートが制御信号CNTを伝達する制御信号配線40に結合されており、ゲートに受ける制御信号CNTの電位に応じてオン/オフ状態に駆動される。NチャネルMOSトランジスタNC1,NC2において、制御信号CNTの電位に応じてチャネル抵抗が変化することにより、遅延ユニットDU1の遅延量が増減する。   N channel MOS transistors NC1 and NC2 have gates coupled to control signal line 40 for transmitting control signal CNT, and are driven to an on / off state in accordance with the potential of control signal CNT received at the gate. In N channel MOS transistors NC1 and NC2, the channel resistance changes according to the potential of control signal CNT, whereby the delay amount of delay unit DU1 increases or decreases.

詳細には、制御信号CNTが「H」レベルのとき(フィードバッククロックの位相が遅れているとき)には、NチャネルMOSトランジスタNC1,NC2はオン状態に駆動される。したがって、チャネル抵抗が低くなることから、各インバータの出力ノードから出力される信号の立下り時間は短くなり、遅延量は減少する。   Specifically, when control signal CNT is at “H” level (when the phase of the feedback clock is delayed), N-channel MOS transistors NC1 and NC2 are driven to an on state. Accordingly, since the channel resistance is lowered, the fall time of the signal output from the output node of each inverter is shortened, and the delay amount is reduced.

一方、制御信号CNTが「L」レベルのとき(フィードバッククロックの位相が進んでいるとき)には、NチャネルMOSトランジスタNC1,NC2はオフ状態に駆動される。したがって、チャネル抵抗が高くなることから、各インバータの出力ノードから出力される信号の立下り時間は長くなり、遅延量は増加する。   On the other hand, when control signal CNT is at "L" level (when the phase of the feedback clock is advanced), N-channel MOS transistors NC1 and NC2 are driven to an off state. Therefore, since the channel resistance increases, the fall time of the signal output from the output node of each inverter becomes longer and the delay amount increases.

さらに、図示しない遅延ユニットDU2〜DUmの各々についても、遅延ユニットDU1と同様に、制御信号CNTの電位に応じて遅延量が増減される。   Further, in each of the delay units DU2 to DUm (not shown), the delay amount is increased or decreased according to the potential of the control signal CNT, similarly to the delay unit DU1.

以上のように、遅延ユニットDUの遅延量は、入力クロックCLKINとフィードバッククロックとの位相差に応じて、制御信号CNTの電位レベルを制御することによって調整される。   As described above, the delay amount of the delay unit DU is adjusted by controlling the potential level of the control signal CNT according to the phase difference between the input clock CLKIN and the feedback clock.

入力クロックCLKINとフィードバッククロックとの位相が一致し、遅延制御回路110がロック状態となると、制御信号CNTは固定電位となり、遅延ユニットDUの遅延量は所定の値に固定される。したがって、遅延ユニットDUを複数備える遅延発生回路120,201,202で発生する遅延時間は、温度や電源電圧などの外部環境の変動に影響されず、入力クロックCLKINに従って決定される一定値に制御される。   When the phases of the input clock CLKIN and the feedback clock coincide and the delay control circuit 110 is locked, the control signal CNT becomes a fixed potential, and the delay amount of the delay unit DU is fixed to a predetermined value. Therefore, the delay time generated in the delay generation circuits 120, 201, 202 having a plurality of delay units DU is controlled to a constant value determined according to the input clock CLKIN without being affected by fluctuations in the external environment such as temperature and power supply voltage. The

図12は、図10の半導体集積回路装置に含まれる回路ブロックBL1,BL2の動作タイミングを説明するための動作波形図である。なお、図12(a)は、電源電圧VDDが1.0Vのときの動作波形図であり、図12(b)は、電源電圧VDDが1.2Vのときの動作波形図である。   FIG. 12 is an operation waveform diagram for explaining the operation timing of circuit blocks BL1 and BL2 included in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 12A is an operation waveform diagram when the power supply voltage VDD is 1.0V, and FIG. 12B is an operation waveform diagram when the power supply voltage VDD is 1.2V.

図12(a)を参照して、一定周期d1を有する入力クロックCLKINとフィードバッククロックとの位相比較結果に基づいて生成される制御信号CNTに応じて、回路ブロックBL1,BL2の遅延発生回路201,202では、遅延量d10,d11が生成される。   Referring to FIG. 12A, the delay generation circuits 201 of the circuit blocks BL1 and BL2 according to the control signal CNT generated based on the phase comparison result between the input clock CLKIN having a constant period d1 and the feedback clock. In 202, delay amounts d10 and d11 are generated.

回路ブロックBL1では、入力信号SG10に対して遅延量d10だけ遅延した信号SG11が出力される。回路ブロックBL2では、入力される信号SG11に対してさらに遅延量d11だけ遅延した信号SG14が出力される。   In the circuit block BL1, the signal SG11 delayed by the delay amount d10 with respect to the input signal SG10 is output. In the circuit block BL2, a signal SG14 that is further delayed by a delay amount d11 with respect to the input signal SG11 is output.

遅延発生回路201,202で生じる遅延量d10,d11は、先述のように、遅延制御回路110の出力する制御信号CNTに応じて決まり、電源電圧の変動の影響を受けない。したがって、図12(b)に示すように、電源電圧が1.2Vに変動したことによっても、遅延量d10,d11は変化せず、一定値に保たれる。   As described above, the delay amounts d10 and d11 generated in the delay generation circuits 201 and 202 are determined according to the control signal CNT output from the delay control circuit 110 and are not affected by fluctuations in the power supply voltage. Therefore, as shown in FIG. 12B, even when the power supply voltage fluctuates to 1.2 V, the delay amounts d10 and d11 do not change and are kept constant.

ここで、再び図10を参照して、回路ブロックBL1は、入力信号SG10に演算処理を施すサブブロックSB1と、サブブロックSB1の出力信号SG12と遅延発生回路201の出力信号SG11との論理積を演算し、演算結果として信号SG13を出力する論理ゲートLG1とをさらに含む。   Here, referring again to FIG. 10, the circuit block BL <b> 1 calculates the logical product of the sub-block SB <b> 1 that performs arithmetic processing on the input signal SG <b> 10, and the output signal SG <b> 12 of the sub-block SB <b> 1 It further includes a logic gate LG1 that performs an operation and outputs a signal SG13 as an operation result.

回路ブロックBL2においても同様に、入力信号SG11に演算処理を施すサブブロックSB2と、サブブロックSB2の出力信号SG15と遅延発生回路202の出力信号SG14との論理積を演算し、演算結果として信号SG16を出力する論理ゲートLG2とをさらに含む。なお、それぞれの回路ブロックBL1,BL2の構成は、その一形態であって、必ずしも本形態に限定されるものではない。   Similarly, in the circuit block BL2, the logical product of the sub-block SB2 that performs arithmetic processing on the input signal SG11, the output signal SG15 of the sub-block SB2 and the output signal SG14 of the delay generation circuit 202 is calculated, and the signal SG16 is obtained as the calculation result. Is further included. The configuration of each circuit block BL1, BL2 is one form thereof, and is not necessarily limited to this form.

回路ブロックBL1において、入力信号SG10は、遅延発生回路201に入力されるとともに、内部信号として、サブブロックSB1に入力される。サブブロックSB1は、例えば、ロジック回路で構成されており、信号SG10に論理演算を施し、信号SG12を出力する。信号SG12は、ロジック回路を構成する素子の特性に起因して、入力信号SG10に対して所定の遅延時間を有する。   In the circuit block BL1, the input signal SG10 is input to the delay generation circuit 201 and also input to the sub-block SB1 as an internal signal. The sub-block SB1 is composed of, for example, a logic circuit, performs a logical operation on the signal SG10, and outputs a signal SG12. The signal SG12 has a predetermined delay time with respect to the input signal SG10 due to the characteristics of elements constituting the logic circuit.

出力信号SG12は、遅延発生回路201から出力される信号SG11とともに、論理ゲートLG1に入力される。論理ゲートLG1の出力ノードからは、これらの2信号の論理積の演算結果である信号SG13が出力される。   The output signal SG12 is input to the logic gate LG1 together with the signal SG11 output from the delay generation circuit 201. From the output node of the logic gate LG1, a signal SG13, which is the operation result of the logical product of these two signals, is output.

回路ブロックBL2においても同様に、入力信号SG11は、遅延発生回路202に入力されるとともに、内部信号として、サブブロックSB2に入力される。サブブロックSB2において、入力信号SG11は、構成する素子の特性に起因して、所定の遅延量だけ遅延されて、信号SG15として出力される。   Similarly, in the circuit block BL2, the input signal SG11 is input to the delay generation circuit 202 and also input to the sub-block SB2 as an internal signal. In the sub-block SB2, the input signal SG11 is delayed by a predetermined delay amount due to the characteristics of the constituent elements and output as the signal SG15.

信号SG15は、遅延発生回路202から出力される信号SG14とともに、論理ゲートLG2に入力される。論理ゲートLG2の出力ノードからは、これらの2信号の論理積の演算結果である信号SG16が出力される。   Signal SG15 is input to logic gate LG2 along with signal SG14 output from delay generation circuit 202. From the output node of the logic gate LG2, a signal SG16, which is the operation result of the logical product of these two signals, is output.

ここで、サブブロックSB1,SB2を構成する素子は、通常、電源電圧や周囲温度などが変動すると、電気的特性が変化する性質を有する。このため、サブブロックSB1,SB2の各々において発生する遅延時間には、電源電圧や周囲温度などの動作環境の変動によって、ばらつきが生じてしまう。   Here, the elements constituting the sub-blocks SB1 and SB2 usually have the property that the electrical characteristics change when the power supply voltage, the ambient temperature, and the like fluctuate. For this reason, the delay time generated in each of the sub-blocks SB1 and SB2 varies due to fluctuations in the operating environment such as the power supply voltage and the ambient temperature.

図13は、図10の半導体集積回路装置における動作タイミングを説明するための動作波形図である。なお、図13(a)は、温度T0[℃]のときの動作波形図であり、図13(b)は、温度T1(>T0)[℃]のときの動作波形図である。   FIG. 13 is an operation waveform diagram for explaining operation timing in the semiconductor integrated circuit device of FIG. FIG. 13A is an operation waveform diagram at a temperature T0 [° C.], and FIG. 13B is an operation waveform diagram at a temperature T1 (> T0) [° C.].

図13(a)を参照して、回路ブロックBL1では、遅延発生回路201において、信号SG10に対して一定の遅延時間d10だけ遅延された信号SG11が出力される。このとき、サブブロックSB1において、信号SG10を遅延時間d12だけ遅延させた信号SG12が生成される。信号SG11と信号SG12とは、論理ゲートLG1に入力される。論理ゲートLG1は、信号SG11が活性化するタイミングで、これらの論理積の演算結果を出力する。   Referring to FIG. 13A, in the circuit block BL1, the delay generation circuit 201 outputs a signal SG11 delayed by a certain delay time d10 with respect to the signal SG10. At this time, the signal SG12 obtained by delaying the signal SG10 by the delay time d12 is generated in the sub-block SB1. Signal SG11 and signal SG12 are input to logic gate LG1. The logic gate LG1 outputs the operation result of these logical products at the timing when the signal SG11 is activated.

信号SG12が論理ゲートLG1に入力する時点から論理をとる時点までの期間(=d10−d12)は、回路ブロックBL1の動作余裕度(以下、タイミングマージンとも称する)M12を表わす。なお、限られた動作余裕度は、誤動作などを引き起こす要因となることから、動作余裕度は、動作環境の変動に依らず安定して得られなければならない。   A period (= d10−d12) from the time when the signal SG12 is input to the logic gate LG1 to the time when the logic is obtained represents the operation margin (hereinafter also referred to as timing margin) M12 of the circuit block BL1. In addition, since the limited operation margin is a factor that causes malfunctions, the operation margin must be obtained stably regardless of changes in the operating environment.

回路ブロックBL2では、遅延発生回路202において、信号SG11を遅延時間d11だけ遅延させた信号SG14が出力される。一方、サブブロックSB2において、信号SG11を遅延時間d13だけ遅延させた信号SG15が生成される。信号SG14と信号SG15とは、論理ゲートLG2に入力される。論理ゲートLG2は、信号SG14が活性化するタイミングで、これらの2信号の論理積の演算結果を出力する。図13(a)に示すように、回路ブロックBL2における動作余裕度M13は、(d11−d13)で与えられる期間となる。   In the circuit block BL2, the delay generator circuit 202 outputs a signal SG14 obtained by delaying the signal SG11 by the delay time d11. On the other hand, in the sub-block SB2, a signal SG15 obtained by delaying the signal SG11 by the delay time d13 is generated. Signal SG14 and signal SG15 are input to logic gate LG2. The logic gate LG2 outputs the operation result of the logical product of these two signals at the timing when the signal SG14 is activated. As shown in FIG. 13A, the operation margin M13 in the circuit block BL2 is a period given by (d11-d13).

次に、図13(b)を参照して、温度がT0[℃]からT1[℃]に上昇したことに伴なって、各回路ブロックBL1,BL2では、サブブロックSB1,SB2で生じる遅延時間d12,d14が、素子特性の温度依存性によって変化したものとする。例えば、回路ブロックBL1のサブブロックSB1では、遅延時間がd12からd14に増加する。回路ブロックBL2のサブブロックSB2においても、遅延時間がd13からd15に変化する。サブブロックSB1とサブブロックSB2とでは、構成する素子特性の温度依存性の違いから、遅延時間d14における変化量が大きく、遅延時間d15における変化量が小さい場合を仮定する。   Next, referring to FIG. 13B, the delay time generated in the sub-blocks SB1 and SB2 in each circuit block BL1 and BL2 as the temperature rises from T0 [° C] to T1 [° C]. It is assumed that d12 and d14 have changed due to the temperature dependence of the element characteristics. For example, in the sub-block SB1 of the circuit block BL1, the delay time increases from d12 to d14. Also in the sub-block SB2 of the circuit block BL2, the delay time changes from d13 to d15. In the sub-block SB1 and the sub-block SB2, it is assumed that the amount of change in the delay time d14 is large and the amount of change in the delay time d15 is small due to the difference in temperature dependence of the constituent element characteristics.

回路ブロックBL1では、遅延期間d14の増加に対して、遅延時間d10は、遅延調整回路201によって一定時間に制御されている。これにより、温度T1[℃]における動作余裕度M14(=d10−d14)は、温度T0[℃]のときの動作余裕度M12よりも減少する。   In the circuit block BL1, the delay time d10 is controlled to a fixed time by the delay adjustment circuit 201 as the delay period d14 increases. Thereby, the operation margin M14 (= d10−d14) at the temperature T1 [° C.] is smaller than the operation margin M12 at the temperature T0 [° C.].

一方、回路ブロックBL2では、遅延時間d15が微増したのに対して、遅延時間d11は、遅延調整回路201によって一定時間に制御されている。これにより、温度T1[℃]における動作余裕度M15(=d11−d15)は、温度T0[℃]のときの動作余裕度M13からわずかに減少する。   On the other hand, in the circuit block BL2, the delay time d15 is slightly increased, whereas the delay time d11 is controlled to a fixed time by the delay adjustment circuit 201. As a result, the operating margin M15 (= d11−d15) at the temperature T1 [° C.] slightly decreases from the operating margin M13 at the temperature T0 [° C.].

ここで、半導体集積回路全体の動作余裕度は、すべての回路ブロックでの誤動作を防止するために、最も厳しい動作余裕度で決まる。したがって、温度T1[℃]における半導体集積回路の動作余裕度は、M14となり、温度上昇によって大きく減少してしまう結果となる。   Here, the operation margin of the entire semiconductor integrated circuit is determined by the strictest operation margin in order to prevent malfunction in all circuit blocks. Therefore, the operating margin of the semiconductor integrated circuit at the temperature T1 [° C.] is M14, which is a result of a large decrease due to the temperature rise.

以上のように、回路ブロックBL1,BL2の各々が固有の温度依存性や電源電圧依存性を有するのに対して、遅延発生回路201,202での遅延量は、遅延調整回路100によって一定値に保持されることから、動作余裕度が電源電圧や周囲温度の変動によって制限されるという弊害が生じる。   As described above, each of the circuit blocks BL1 and BL2 has a specific temperature dependency and power supply voltage dependency, whereas the delay amount in the delay generation circuits 201 and 202 is set to a constant value by the delay adjustment circuit 100. Since it is held, there is a disadvantage that the operation margin is limited by fluctuations in the power supply voltage and the ambient temperature.

このため、回路ブロックBL1,BL2にそれぞれ配された遅延発生回路201,202においては、回路ブロック固有の電源電圧依存性および温度依存性を考慮した遅延量を発生することが必要とされる。そこで、本実施の形態では、回路ブロックごとに、動作余裕度の確保に最適な遅延量を発生させるための構成について提案する。   For this reason, in the delay generation circuits 201 and 202 arranged in the circuit blocks BL1 and BL2, respectively, it is necessary to generate a delay amount in consideration of the power supply voltage dependency and the temperature dependency specific to the circuit block. In view of this, the present embodiment proposes a configuration for generating an optimum delay amount for securing an operation margin for each circuit block.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に従う半導体集積回路装置の構成を概略的に示す図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 schematically shows a structure of a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照して、半導体集積回路装置は、複数の回路ブロックBL1,BL2と、回路ブロックBL1,BL2において入力信号に与えられる遅延量を調整する遅延調整回路10とを備える。なお、本実施の形態では、機能の異なる2つの回路ブロックBL1,BL2(例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)におけるアレイ関連回路と周辺回路とに相当)が配されるが、本実施の形態に限定されず、2以上の複数の回路ブロックが搭載される半導体集積回路装置に広く適用可能である。   Referring to FIG. 1, the semiconductor integrated circuit device includes a plurality of circuit blocks BL1 and BL2, and a delay adjustment circuit 10 that adjusts a delay amount given to an input signal in the circuit blocks BL1 and BL2. In this embodiment, two circuit blocks BL1 and BL2 (for example, equivalent to an array-related circuit and a peripheral circuit in a DRAM (Dynamic Random Access Memory)) having different functions are arranged. The present invention is not limited and can be widely applied to semiconductor integrated circuit devices on which a plurality of circuit blocks of two or more are mounted.

回路ブロックBL1は、所定の演算処理を実行するサブブロックSB1と、入力信号を遅延させる遅延発生回路21とを有する。回路ブロックBL2も同様に、サブブロックSB2と、遅延発生回路22とを有する。なお、回路ブロックBL1と回路ブロックBL2とでは、構成する素子の電源電圧依存性および温度依存性が互いに異なるものとする。   The circuit block BL1 includes a sub-block SB1 that executes predetermined arithmetic processing, and a delay generation circuit 21 that delays an input signal. Similarly, the circuit block BL2 includes a sub-block SB2 and a delay generation circuit 22. Note that the circuit block BL1 and the circuit block BL2 have different power supply voltage dependency and temperature dependency of the constituent elements.

図2は、図1に示す遅延調整回路10の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the delay adjustment circuit 10 shown in FIG.

図2を参照して、遅延調整回路10は、入力クロックCLKINに対して遅延量を与える遅延発生回路31,32と、遅延量を制御する遅延制御回路11,12とを含む。遅延発生回路31,32およびこれを制御する遅延制御回路11,12を複数含む点において、単一の遅延発生回路および遅延制御回路からなる図10に示す従来の遅延調整回路100と相違する。   Referring to FIG. 2, delay adjustment circuit 10 includes delay generation circuits 31 and 32 that give a delay amount to input clock CLKIN, and delay control circuits 11 and 12 that control the delay amount. The delay generation circuits 31 and 32 and the delay control circuits 11 and 12 that control the delay generation circuits 31 and 32 are different from the conventional delay adjustment circuit 100 shown in FIG. 10 that includes a single delay generation circuit and delay control circuit.

遅延制御回路11,12には、例えば、DLL回路が適用される。遅延制御回路11は、入力クロックCLKINと遅延発生回路31から帰還されたフィードバッククロックとの位相比較する位相比較器PC1と、位相比較器PC1の比較結果に基づいた制御信号CNT1を出力するチャージポンプ回路C1と、制御信号CNT1の高周波成分を除去するためのフィルタ回路L1とを含む。   For example, a DLL circuit is applied to the delay control circuits 11 and 12. The delay control circuit 11 compares the phase of the input clock CLKIN with the feedback clock fed back from the delay generation circuit 31, and the charge pump circuit that outputs the control signal CNT1 based on the comparison result of the phase comparator PC1. C1 and a filter circuit L1 for removing a high frequency component of the control signal CNT1.

遅延制御回路12も同様に、入力クロックCLKINとフィードバッククロックとの位相比較する位相比較器PC2と、位相比較器PC2の比較結果に基づいた制御信号CNT2を出力するチャージポンプ回路C2と、制御信号CNT2の高周波成分を除去するためのフィルタ回路L2とを含む。なお、各回路の構成については、図10において説明したものと同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。   Similarly, the delay control circuit 12 also includes a phase comparator PC2 that compares the phase of the input clock CLKIN and the feedback clock, a charge pump circuit C2 that outputs a control signal CNT2 based on the comparison result of the phase comparator PC2, and a control signal CNT2. And a filter circuit L2 for removing the high-frequency component of. Since the configuration of each circuit is the same as that described in FIG. 10, detailed description thereof will not be repeated.

遅延制御回路11,12から出力される制御信号CNT1,CNT2は、それぞれ対応する遅延発生回路31,32に入力される。このとき、図1に示すように、制御信号CNT1は、回路ブロックBL1内部の遅延発生回路21へ伝達され、制御信号CNT2は、回路ブロックBL2内部の遅延発生回路22へ伝達される。   Control signals CNT1 and CNT2 output from the delay control circuits 11 and 12 are input to the corresponding delay generation circuits 31 and 32, respectively. At this time, as shown in FIG. 1, the control signal CNT1 is transmitted to the delay generation circuit 21 in the circuit block BL1, and the control signal CNT2 is transmitted to the delay generation circuit 22 in the circuit block BL2.

すなわち、制御信号CNT1によって、遅延発生回路31と回路ブロックBL1の遅延発生回路21との遅延量が調整され、制御信号CNT2によって、遅延発生回路32と回路ブロックBL2の遅延発生回路22との遅延量が調整される。   That is, the delay amount between the delay generation circuit 31 and the delay generation circuit 21 in the circuit block BL1 is adjusted by the control signal CNT1, and the delay amount between the delay generation circuit 32 and the delay generation circuit 22 in the circuit block BL2 is adjusted by the control signal CNT2. Is adjusted.

ここで、遅延発生回路31および遅延発生回路21は、回路ブロックBL1を構成する素子と同じ素子で構成される。また、遅延発生回路32および遅延発生回路22は、回路ブロックBL2を構成する素子と同じ素子で構成される。したがって、制御信号CNT1,CNT2は、遅延調整回路10において、対応する回路ブロックに固有の電気的特性に基づいて生成され、回路ブロックごとに高精度に遅延量の調整を行なうことが可能となる。   Here, the delay generation circuit 31 and the delay generation circuit 21 are composed of the same elements as the elements constituting the circuit block BL1. Further, the delay generation circuit 32 and the delay generation circuit 22 are composed of the same elements as the elements constituting the circuit block BL2. Therefore, the control signals CNT1 and CNT2 are generated in the delay adjustment circuit 10 based on the electrical characteristics specific to the corresponding circuit block, and the delay amount can be adjusted with high accuracy for each circuit block.

図3は、図1に示す遅延発生回路21の構成を示す図である。なお、図1に示す遅延発生回路21,22および図2に示す遅延発生回路31,32は、基本的な構成が同じであることから、代表的に遅延発生回路21について示す。   FIG. 3 shows a configuration of delay generation circuit 21 shown in FIG. Since the delay generation circuits 21 and 22 shown in FIG. 1 and the delay generation circuits 31 and 32 shown in FIG. 2 have the same basic configuration, the delay generation circuit 21 is representatively shown.

図3を参照して、遅延発生回路21は、入力ノードと出力ノードとの間に直列接続されたn個(nは偶数)の遅延ユニットDCU1〜DCUnで構成される。   Referring to FIG. 3, delay generation circuit 21 includes n (n is an even number) delay units DCU1 to DCUn connected in series between an input node and an output node.

遅延ユニットDCU1は、PチャネルMOSトランジスタP1およびNチャネルMOSトランジスタN1とからなるインバータと、NチャネルMOSトランジスタN1のソースと接地電位との間に結合されるNチャネルMOSトランジスタNC1とを有する。   Delay unit DCU1 has an inverter formed of P-channel MOS transistor P1 and N-channel MOS transistor N1, and N-channel MOS transistor NC1 coupled between the source of N-channel MOS transistor N1 and the ground potential.

NチャネルMOSトランジスタNC1は、ゲートが制御信号配線40に結合され、ゲートに入力される制御信号CNT1の電位に応じて、オン/オフ状態に駆動される。制御信号CNT1の電位によってNチャネルMOSトランジスタNC1のチャネル抵抗が変化することにより、遅延ユニットDCU1の遅延量が増減する。   N-channel MOS transistor NC1 has a gate coupled to control signal line 40, and is driven to an on / off state in accordance with the potential of control signal CNT1 input to the gate. As the channel resistance of the N-channel MOS transistor NC1 changes according to the potential of the control signal CNT1, the delay amount of the delay unit DCU1 increases or decreases.

NチャネルMOSトランジスタNC1のゲートと制御信号配線40との間には、有効化スイッチ回路SW1が配される。有効化スイッチ回路SW1は、NチャネルMOSトランジスタNC1のゲートと制御信号配線40または電源電圧VDDとを選択的に結合する。これにより、有効化スイッチ回路SW1は、制御信号CNT1を有効/無効化する。   An enabling switch circuit SW1 is arranged between the gate of the N channel MOS transistor NC1 and the control signal line 40. The enabling switch circuit SW1 selectively couples the gate of the N-channel MOS transistor NC1 with the control signal line 40 or the power supply voltage VDD. Thereby, the enabling switch circuit SW1 enables / disables the control signal CNT1.

有効化スイッチ回路SW1によって、NチャネルMOSトランジスタNC1と制御信号配線40とが電気的に結合されると、制御信号CNT1は有効化される。このため、遅延ユニットDCU1の遅延量は、制御信号CNT1の電位に応じて調整される。   When the N-channel MOS transistor NC1 and the control signal line 40 are electrically coupled by the enabling switch circuit SW1, the control signal CNT1 is enabled. Therefore, the delay amount of the delay unit DCU1 is adjusted according to the potential of the control signal CNT1.

一方、有効化スイッチ回路SW1によって、NチャネルMOSトランジスタNC1と制御信号配線40とが電気的に分離されると、制御信号CNT1は無効化される。このとき、遅延ユニットDCU1の遅延量には、遅延ユニットDCU1を構成するトランジスタの素子特性が反映されることとなる。   On the other hand, when the N-channel MOS transistor NC1 and the control signal wiring 40 are electrically separated by the enabling switch circuit SW1, the control signal CNT1 is invalidated. At this time, the delay characteristics of the delay unit DCU1 reflect the element characteristics of the transistors constituting the delay unit DCU1.

遅延ユニットDCU2〜DCUnについても、遅延ユニットDCU1と同様に、PチャネルMOSトランジスタP2〜PnおよびNチャネルMOSトランジスタN2〜Nnからなるインバータと、NチャネルMOSトランジスタN2〜Nnと接地電位との間にそれぞれ結合されるNチャネルMOSトランジスタNC2〜NCmとを有する。   Similarly to delay unit DCU1, delay units DCU2 to DCUn are respectively connected to an inverter composed of P channel MOS transistors P2 to Pn and N channel MOS transistors N2 to Nn, and between N channel MOS transistors N2 to Nn and the ground potential. N-channel MOS transistors NC2 to NCm coupled to each other.

NチャネルMOSトランジスタNC2〜NCnと制御信号配線40との間には、有効化スイッチ回路SW2〜SWnがそれぞれ配される。   Enabling switch circuits SW2 to SWn are arranged between N channel MOS transistors NC2 to NCn and control signal wiring 40, respectively.

遅延ユニットDCU2〜DCUnの各々は、対応する有効化スイッチ回路SW2〜SWnによって、制御信号CNT1が有効/無効化されることにより、遅延量が調整される。   Each of the delay units DCU2 to DCUn is adjusted in delay amount by the control signals CNT1 being enabled / disabled by the corresponding enable switch circuits SW2 to SWn.

このように、遅延ユニットDCU1〜DCUnに配される有効化スイッチ回路SW1〜SWnを個別に切替えて、制御信号CNT1を有効/無効に設定することにより、遅延ユニットごとに遅延量を調整することができる。したがって、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnのうち、制御信号CNT1を有効となるように設定する有効化スイッチ回路の割合を変えることにより、遅延発生回路21全体で生じる遅延量を調整することができる。   In this way, the delay amount can be adjusted for each delay unit by individually switching the enable switch circuits SW1 to SWn arranged in the delay units DCU1 to DCUn and setting the control signal CNT1 to be valid / invalid. it can. Therefore, the delay amount generated in the entire delay generation circuit 21 is adjusted by changing the ratio of the enable switch circuit that sets the control signal CNT1 to be effective among the n enable switch circuits SW1 to SWn. Can do.

例えば、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnを全て有効に設定したときには、遅延ユニットDCU1〜DCUnのいずれにおいても、遅延制御回路11からの制御信号CNT1に応じた遅延量が発生する。このため、遅延発生回路21で生じる遅延量は、上述のように、電源電圧や周囲温度の変動に影響されない固定値となる。   For example, when all the n enable switch circuits SW1 to SWn are set to be effective, a delay amount corresponding to the control signal CNT1 from the delay control circuit 11 is generated in any of the delay units DCU1 to DCUn. Therefore, the delay amount generated in the delay generation circuit 21 is a fixed value that is not affected by fluctuations in the power supply voltage or the ambient temperature, as described above.

一方、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnを全て無効に設定したときには、遅延ユニットDCU1〜DCUnのいずれにおいても、構成する素子の特性に左右される遅延量が発生する。すなわち、遅延発生回路21で生じる遅延量には、構成する素子の電源電圧依存性および温度依存性が反映される。   On the other hand, when all of the n enable switch circuits SW1 to SWn are set to invalid, a delay amount that depends on the characteristics of the constituent elements occurs in any of the delay units DCU1 to DCUn. That is, the delay amount generated in the delay generation circuit 21 reflects the power supply voltage dependency and temperature dependency of the constituent elements.

さらに、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnのうちi(iは1以上n以下の自然数)個を有効に設定したときには、その割合に応じて、上記の2パターンで発生する遅延量の中間値となる遅延量が発生する。   Further, when i (i is a natural number between 1 and n) among n enable switch circuits SW1 to SWn is set to be effective, the intermediate delay amount generated in the above two patterns according to the ratio. A delay amount becomes a value.

図4は、図3の有効化スイッチ回路SW1〜SWnの配置例を示すレイアウト図である。   FIG. 4 is a layout diagram showing an arrangement example of the enabling switch circuits SW1 to SWn of FIG.

図4を参照して、NチャネルMOSトランジスタNC1〜NCnは、それぞれ、ドレインが図示しないCMOSインバータを構成するNチャネルMOSトランジスタN1〜Nnのソースに接続され、ソースが図示しない接地電位に接続される。これらの接続は、オーミック領域に配したコンタクトホールによって実現される。   Referring to FIG. 4, N channel MOS transistors NC1-NCn have drains connected to the sources of N channel MOS transistors N1-Nn constituting a CMOS inverter (not shown), and sources connected to a ground potential (not shown). . These connections are realized by contact holes arranged in the ohmic region.

NチャネルMOSトランジスタNC1〜NCnのソースとドレインとの間には、ゲート電極G1〜Gnがそれぞれ配される。ゲート電極G1〜Gnは、図4のように、T字形の形状からなり、電源電圧配線50と制御信号配線40とのそれぞれについて交差する領域を有する。この領域は、図3に示す有効化スイッチ回路SW1〜SWnを形成する。すなわち、遅延ユニットDCUiにおいて、ゲート電極Giと制御信号配線40とが導通状態のときには、制御信号CNT1が有効化される。一方、ゲート電極Giと電源電圧配線50とが導通状態のときには、制御信号CNT1が無効化される。   Gate electrodes G1 to Gn are arranged between the sources and drains of N channel MOS transistors NC1 to NCn, respectively. As shown in FIG. 4, the gate electrodes G <b> 1 to Gn have a T shape, and have regions that intersect the power supply voltage wiring 50 and the control signal wiring 40. This region forms the enabling switch circuits SW1 to SWn shown in FIG. That is, in the delay unit DCUi, when the gate electrode Gi and the control signal wiring 40 are in a conductive state, the control signal CNT1 is validated. On the other hand, when the gate electrode Gi and the power supply voltage wiring 50 are in a conductive state, the control signal CNT1 is invalidated.

これらの有効/無効の設定は、交差領域に配するコンタクトホールC1〜Cnによって制御される。例えば、NチャネルMOSトランジスタNC1においては、コンタクトホールC1が制御信号配線40側に配されていることから、ゲート電極G1と制御信号配線40とが電気的に結合し、制御信号CNT1が有効化される。一方、NチャネルMOSトランジスタNC2においては、コンタクトホールC2が電源電圧配線50側に配されていることから、ゲート電極G2と電源電圧VDDとが電気的に結合し、制御信号CNT1が無効化される。したがって、製造工程において、構成する素子の特性に基づいて有効化スイッチ回路SW1〜SWnのコンタクトホールC1〜Cnの配置を決めることにより、遅延量を調整することができる。   These valid / invalid settings are controlled by contact holes C1 to Cn arranged in the intersection region. For example, in the N channel MOS transistor NC1, since the contact hole C1 is arranged on the control signal wiring 40 side, the gate electrode G1 and the control signal wiring 40 are electrically coupled, and the control signal CNT1 is validated. The On the other hand, in N channel MOS transistor NC2, since contact hole C2 is arranged on the side of power supply voltage wiring 50, gate electrode G2 and power supply voltage VDD are electrically coupled, and control signal CNT1 is invalidated. . Therefore, in the manufacturing process, the delay amount can be adjusted by determining the arrangement of the contact holes C1 to Cn of the enabling switch circuits SW1 to SWn based on the characteristics of the constituent elements.

図5は、図3の遅延発生回路21,22で発生する遅延量と電源電圧VDDとの関係を示す図である。一例として、遅延発生回路21において発生する遅延量dと電源電圧VDDとの関係を示す。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the delay amount generated in the delay generation circuits 21 and 22 of FIG. 3 and the power supply voltage VDD. As an example, the relationship between the delay amount d generated in the delay generation circuit 21 and the power supply voltage VDD is shown.

図5を参照して、特性(1)〜(3)は、有効化スイッチ回路SW1〜SWnの有効に設定する割合を変化させたときに生じる遅延量dの電源電圧依存性である。特性(1)は、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnを全て有効に設定したときに生じる遅延量dを示す。特性(2)は、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnの半分に値するn/2個を有効に設定したときに生じる遅延量dである。特性(3)は、n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnを全て無効に設定したときに生じる遅延量dである。   Referring to FIG. 5, characteristics (1) to (3) are power supply voltage dependences of the delay amount d that occurs when the ratio of the enabling switch circuits SW <b> 1 to SWn is set to be valid. Characteristic (1) indicates a delay amount d generated when all of the n enable switch circuits SW1 to SWn are set to be effective. Characteristic (2) is a delay amount d generated when n / 2, which is equivalent to half of n enable switch circuits SW1 to SWn, are set to be effective. Characteristic (3) is a delay amount d generated when all the n enable switch circuits SW1 to SWn are set to be invalid.

なお、図5の特性(4)は、遅延発生回路21が配される回路ブロックBL1に含まれる他のサブブロックで生じる遅延量dの電源電圧依存性である。   The characteristic (4) in FIG. 5 is the power supply voltage dependence of the delay amount d generated in other sub-blocks included in the circuit block BL1 in which the delay generation circuit 21 is arranged.

図5から明らかなように、特性(1)(n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnが全て有効のとき)において、遅延量dは、遅延調整回路10からの制御信号CNT1によって、電源電圧の変化によらず、常に一定量に保持される。   As apparent from FIG. 5, in the characteristic (1) (when all the n enable switch circuits SW1 to SWn are enabled), the delay amount d is determined by the control signal CNT1 from the delay adjustment circuit 10 according to the power supply voltage. Regardless of the change, it is always held at a constant amount.

一方、特性(3)(n個の有効化スイッチ回路SW1〜SWnが全て無効のとき)では、遅延量dは、電源電圧が増加するにしたがって減少するという依存性を示す。   On the other hand, in the characteristic (3) (when all the n enable switch circuits SW1 to SWn are disabled), the delay amount d shows a dependency that decreases as the power supply voltage increases.

さらに、特性(2)(n/2個の有効化スイッチ回路が有効のとき)では、遅延量dは、特性(1)と特性(3)との中間に相当する電源電圧依存性を示す。   Further, in the characteristic (2) (when n / 2 enabling switch circuits are effective), the delay amount d shows power supply voltage dependency corresponding to the middle between the characteristic (1) and the characteristic (3).

上記の特性(1)〜(3)を特性(4)に示すサブブロックの遅延量dの電源電圧依存性に照らすと、特性(2)が特性(4)に等しい電源電圧依存性を示すことが認められる。したがって、遅延発生回路21において、発生する遅延量dが特性(2)に示す電源電圧依存性を持つように制御すれば、遅延発生回路21が搭載される回路ブロックBL1の動作余裕度を最も大きくすることができると判断される。すなわち、有効化スイッチ回路SW1〜SWnの半数を有効に設定し、残りの半数を無効に設定すれば、電源電圧の変動に依らず、動作余裕度を安定して確保することができる。   When the above characteristics (1) to (3) are compared with the power supply voltage dependency of the delay amount d of the sub-block shown in the characteristic (4), the characteristic (2) shows the power supply voltage dependency equal to the characteristic (4). Is recognized. Therefore, if the delay generation circuit 21 is controlled so that the generated delay amount d has the power supply voltage dependency shown in the characteristic (2), the operation margin of the circuit block BL1 on which the delay generation circuit 21 is mounted is maximized. It is judged that it can be done. That is, if half of the enabling switch circuits SW1 to SWn are set to be valid and the remaining half are set to be invalid, the operation margin can be stably secured regardless of fluctuations in the power supply voltage.

回路ブロックBL2においても同様に、内包するサブブロックで生じる遅延量の電源電圧依存性に合わせて、遅延発生回路22の有効化スイッチ回路SW1〜SWnの有効/無効を設定することによって、回路ブロックBL2の動作余裕度を最大とする遅延量を発生させることができる。   Similarly, in the circuit block BL2, the validity / invalidity of the activation switch circuits SW1 to SWn of the delay generation circuit 22 is set in accordance with the power supply voltage dependency of the delay amount generated in the sub-blocks included therein. A delay amount that maximizes the operation margin can be generated.

図6は、図1に示す半導体集積回路装置における動作タイミングを説明するための動作波形図である。図6(a),(b)は、それぞれ、電源電圧VDDが1.0Vおよび1.2Vのときの動作波形図である。   FIG. 6 is an operation waveform diagram for explaining operation timing in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 6A and 6B are operation waveform diagrams when the power supply voltage VDD is 1.0 V and 1.2 V, respectively.

図6(a)と図6(b)とを対比して、入力クロックCLKINの周期d1は不変であることから、図1に示す遅延制御回路31,32から出力される制御信号CNT1,CNT2は、いずれも、電源電圧1.0Vのときと電源電圧1.2Vのときとで等しくなる。   6A and 6B is compared, the cycle d1 of the input clock CLKIN is unchanged, so that the control signals CNT1 and CNT2 output from the delay control circuits 31 and 32 shown in FIG. In both cases, the power supply voltage is equal to 1.0 V and the power supply voltage is 1.2 V.

一方、遅延発生回路21では、回路ブロックBL1を構成する素子の電源電圧依存性に合わせて、有効化スイッチ回路SW1〜SWnの有効/無効が設定されていることから、電源電圧1.0Vのときの遅延量d2と電源電圧1.2Vのときの遅延量d6とは異なっている。   On the other hand, in the delay generation circuit 21, since the enable / disable of the enable switch circuits SW1 to SWn is set in accordance with the power supply voltage dependency of the elements constituting the circuit block BL1, when the power supply voltage is 1.0V The delay amount d2 is different from the delay amount d6 when the power supply voltage is 1.2V.

遅延発生回路22においても、回路ブロックBL2を構成する素子の電源電圧依存性に合わせて、有効化スイッチ回路SW1〜SWnの有効/無効が設定されていることから、電源電圧1.0Vのときの遅延量d3と電源電圧1.2Vのときの遅延量d7とは異なっている。   Also in the delay generation circuit 22, the enable / disable switches of the enabling switch circuits SW1 to SWn are set in accordance with the power supply voltage dependency of the elements constituting the circuit block BL2, and therefore when the power supply voltage is 1.0V. The delay amount d3 is different from the delay amount d7 when the power supply voltage is 1.2V.

したがって、遅延発生回路21,22で生じる遅延量を、対応する回路ブロックBL1,BL2の電源電圧依存性に合わせて動作余裕度が確保されるように調整すれば、電源電圧の変動に関わらず、半導体集積回路装置の安定動作を保持することができる。   Therefore, if the delay amount generated in the delay generation circuits 21 and 22 is adjusted so as to ensure the operation margin according to the power supply voltage dependency of the corresponding circuit blocks BL1 and BL2, regardless of the fluctuation of the power supply voltage, The stable operation of the semiconductor integrated circuit device can be maintained.

以上のように、この発明の実施の形態1に従えば、電源電圧依存性や温度依存性が互いに異なる複数の回路ブロックを備えた半導体集積回路装置であって、各回路ブロックに配された遅延発生回路の遅延量を調整する遅延調整回路において、回路ブロックごとに遅延発生回路と遅延制御回路とを配し、回路ブロック内および遅延調整回路内に配される遅延発生回路を対応する回路ブロックと同じ素子で構成することにより、個々の回路ブロックにおいて、遅延量を精度良く調整することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device including a plurality of circuit blocks having different power supply voltage dependency and temperature dependency from each other, and a delay arranged in each circuit block. In the delay adjustment circuit for adjusting the delay amount of the generation circuit, a delay generation circuit and a delay control circuit are arranged for each circuit block, and the delay generation circuit arranged in the circuit block and in the delay adjustment circuit corresponds to the circuit block. By configuring with the same element, the delay amount can be adjusted with high accuracy in each circuit block.

さらに、回路ブロックの各々に配された遅延発生回路において、遅延量を調整する制御信号を有効/無効に設定するためのスイッチ回路を設け、対応する回路ブロックの電源電圧依存性や温度依存性を反映した遅延量を生成することにより、回路ブロックごとに最適な動作タイミングを提供することができる。   In addition, a switch circuit for enabling / disabling a control signal for adjusting the delay amount is provided in each delay generation circuit arranged in each circuit block, and the power supply voltage dependency and temperature dependency of the corresponding circuit block are provided. By generating the reflected delay amount, it is possible to provide the optimum operation timing for each circuit block.

以上のことから、実施の形態1に従う半導体集積回路装置によれば、電源電圧依存性および温度依存性が互いに異なる複数の回路ブロックを有する場合であっても、電源電圧や周囲温度などの動作環境の変動に依らず最適な動作タイミングが提供されることから、動作余裕度が保持され、安定動作が保証される。   From the above, according to the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, even when a plurality of circuit blocks having different power supply voltage dependency and temperature dependency are provided, the operating environment such as the power supply voltage and the ambient temperature is provided. Since the optimum operation timing is provided regardless of the fluctuation of the operation, the operation margin is maintained and the stable operation is guaranteed.

実施の形態2.
実施の形態1に係る半導体集積回路装置は、遅延発生回路を構成する遅延ユニットの各々に有効化スイッチ回路を配し、回路ブロックが有する電源電圧依存性や温度依存性に合わせて制御信号を有効化する割合を変化させることにより、電源電圧や温度の変動によらない安定した動作余裕度の確保を実現するものである。
Embodiment 2. FIG.
In the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment, an enabling switch circuit is arranged in each delay unit constituting the delay generating circuit, and the control signal is made effective in accordance with the power supply voltage dependency and temperature dependency of the circuit block. By changing the ratio to be realized, it is possible to secure a stable operating margin that does not depend on fluctuations in the power supply voltage or temperature.

本実施の形態では、さらに、各回路ブロックに配される遅延発生回路についての第2の構成例を提案する。なお、本実施の形態に従う半導体集積回路は、以下に示す遅延発生回路を除いて、実施の形態1の半導体集積回路装置と構成を同じとする。したがって、半導体集積回路装置の全体構成および重複する部分についての詳細な説明は省略する。   The present embodiment further proposes a second configuration example of the delay generation circuit arranged in each circuit block. The semiconductor integrated circuit according to the present embodiment has the same configuration as that of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment except for the delay generation circuit described below. Therefore, a detailed description of the overall configuration and overlapping parts of the semiconductor integrated circuit device is omitted.

図7は、この発明の実施の形態2に従う半導体集積回路装置に含まれる遅延発生回路21の構成を示す図である。なお、図示しない遅延発生回路22,遅延発生回路31,32については、実施の形態1と同様に、遅延発生回路21と同じ構成であることから、以下においては、代表的に遅延発生回路21について説明する。   FIG. 7 shows a structure of delay generation circuit 21 included in the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. Since the delay generation circuit 22 and the delay generation circuits 31 and 32 (not shown) have the same configuration as the delay generation circuit 21 as in the first embodiment, the delay generation circuit 21 will be representatively described below. explain.

図7を参照して、遅延発生回路21は、入力ノードと出力ノードとの間に直列接続されたn個(nは2以上の自然数)の遅延ユニットDCU1〜DCUnで構成される。   Referring to FIG. 7, delay generation circuit 21 includes n delay units DCU1 to DCUn (n is a natural number of 2 or more) connected in series between an input node and an output node.

遅延ユニットDCU1は、PチャネルMOSトランジスタP1およびNチャネルMOSトランジスタN1とからなるインバータと、NチャネルMOSトランジスタN1のソースと接地電位との間に並列に結合されるNチャネルMOSトランジスタNC1,NE1とを有する。   Delay unit DCU1 includes an inverter formed of P channel MOS transistor P1 and N channel MOS transistor N1, and N channel MOS transistors NC1 and NE1 coupled in parallel between the source of N channel MOS transistor N1 and the ground potential. Have.

NチャネルMOSトランジスタNC1は、ゲートが制御信号配線40に結合され、図示しない遅延調整回路11から出力される制御信号CNT1が入力される。   N-channel MOS transistor NC1 has a gate coupled to control signal line 40, and receives control signal CNT1 output from delay adjustment circuit 11 (not shown).

NチャネルMOSトランジスタNE1は、ゲートが図示しない有効化信号生成部に結合される。NチャネルMOSトランジスタNE1は、有効化信号生成部からの有効化信号CE1の電位に応じて、オン/オフ状態となる。   N channel MOS transistor NE1 has a gate coupled to an enable signal generation unit (not shown). N-channel MOS transistor NE1 is turned on / off according to the potential of enable signal CE1 from the enable signal generator.

有効化信号CE1〜CEnは、図3に示す有効化スイッチ回路SW1〜SWnと同様に、制御信号CNT1を有効化/無効化する機能を有する。有効化信号CE1〜CEnは、後述する有効化信号生成部において、「H」レベルと「L」レベルとのいずれかの電位状態に設定される。   The enable signals CE1 to CEn have a function of enabling / disabling the control signal CNT1 in the same manner as the enable switch circuits SW1 to SWn shown in FIG. The enable signals CE1 to CEn are set to a potential state of either “H” level or “L” level in an enable signal generation unit described later.

有効化信号CE1が「H」レベルのときには、対応するNチャネルMOSトランジスタNE1はオン状態となり、インバータのNチャネルMOSトランジスタN1のソースと接地電位とを電気的に結合する。これにより、NチャネルMOSトランジスタNC1に入力される制御信号CNT1は、無効化される。このとき、遅延ユニットDCU1の遅延量には、遅延ユニットDCU1を構成するトランジスタの素子特性が反映される。   When enable signal CE1 is at "H" level, corresponding N channel MOS transistor NE1 is turned on, and the source of N channel MOS transistor N1 of the inverter is electrically coupled to the ground potential. As a result, the control signal CNT1 input to the N-channel MOS transistor NC1 is invalidated. At this time, the delay characteristic of the delay unit DCU1 reflects the element characteristics of the transistors constituting the delay unit DCU1.

一方、有効化信号CE1が「L」レベルのときには、対応するNチャネルMOSトランジスタNE1はオフ状態となる。このときは、制御信号CNT1が有効化される。すなわち、制御信号CNT1の電位に応じてNチャネルMOSトランジスタNC1のチャネル抵抗が変化することにより、遅延ユニットDCU1の遅延量が増減する。   On the other hand, when enable signal CE1 is at "L" level, corresponding N-channel MOS transistor NE1 is turned off. At this time, the control signal CNT1 is validated. That is, the delay amount of the delay unit DCU1 increases or decreases as the channel resistance of the N-channel MOS transistor NC1 changes according to the potential of the control signal CNT1.

遅延ユニットDCU2〜DCUnについても同様に、NチャネルMOSトランジスタN2〜Nnと接地電位との間に、NチャネルMOSトランジスタNC2〜NCn,NE2〜NEnがそれぞれ並列に結合される。NチャネルMOSトランジスタNE2〜NEnのゲートには、有効化信号CE2〜CEnがそれぞれ入力される。各遅延ユニットDCU2〜DCUnは、この有効化信号CE2〜CEnに応じて、制御信号CNT1が有効/無効に設定され、遅延量が調整される。   Similarly for delay units DCU2 to DCUn, N channel MOS transistors NC2 to NCn and NE2 to NEn are coupled in parallel between N channel MOS transistors N2 to Nn and the ground potential, respectively. Activation signals CE2 to CEn are input to the gates of N channel MOS transistors NE2 to NEn, respectively. In each of the delay units DCU2 to DCUn, the control signal CNT1 is set to be valid / invalid according to the enable signals CE2 to CEn, and the delay amount is adjusted.

さらに、図示は省略するが、回路ブロックBL2に配される遅延発生回路22においても、同様の構成からなり、有効化信号CE1〜CEnによって制御信号CNT2が有効/無効に設定される。   Further, although not shown, the delay generation circuit 22 arranged in the circuit block BL2 has the same configuration, and the control signal CNT2 is set to be valid / invalid by the validation signals CE1 to CEn.

このように、遅延ユニットDCU1〜DCUnに入力される有効化信号CE1〜CEnを個別に設定して、制御信号CNT1,CNT2を有効/無効に設定することにより、遅延ユニットごとに遅延量を調整することができる。実施の形態1と同様に、n個の有効化信号CE1〜CEnのうち、制御信号CNT1,CNT2を有効となるように「L」レベルに設定する有効化信号の割合を変えることにより、遅延発生回路21,22全体で生じる遅延量を調整することができる。   As described above, the enable signals CE1 to CEn input to the delay units DCU1 to DCUn are individually set, and the control signals CNT1 and CNT2 are set to be valid / invalid, thereby adjusting the delay amount for each delay unit. be able to. As in the first embodiment, delay is generated by changing the ratio of the enable signal that is set to the “L” level so that the control signals CNT1 and CNT2 become effective among the n enable signals CE1 to CEn. The amount of delay generated in the entire circuits 21 and 22 can be adjusted.

なお、製造工程時に制御信号CNT1,CNT2の有効/無効を設定する実施の形態1に対して、本実施の形態では、チップ形成後においても、有効化信号CE1〜CEnの入力によって任意に設定できることから、製造工程に生じた特性のばらつきによって生じた電源電圧依存性の変動をテスト時に測定し、測定結果を遅延量の調整に反映させることができる。この結果、半導体集積回路装置の動作余裕度を一層向上することができる。   In contrast to the first embodiment in which the control signals CNT1 and CNT2 are set to be valid / invalid during the manufacturing process, the present embodiment can be arbitrarily set by inputting the validation signals CE1 to CEn even after chip formation. Therefore, it is possible to measure the fluctuation of the power supply voltage dependency caused by the variation in the characteristics generated in the manufacturing process at the time of the test, and reflect the measurement result in the adjustment of the delay amount. As a result, the operation margin of the semiconductor integrated circuit device can be further improved.

図8は、図7に示す有効化信号CE1〜CEnを発生する有効化信号生成部の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an enabling signal generation unit that generates the enabling signals CE1 to CEn shown in FIG.

図8を参照して、有効化信号生成部は、n個のフリップフロップ回路FF1〜FFnからなるシフトレジスタを備える。   Referring to FIG. 8, the enable signal generation unit includes a shift register including n flip-flop circuits FF1 to FFn.

シフトレジスタは、半導体集積回路装置外部から入力されるクロックTCLKに同期して、記憶されたnビットの入力信号Dinを順次隣りのフリップフロップ回路FFにシフトする。   The shift register sequentially shifts the stored n-bit input signal Din to the adjacent flip-flop circuit FF in synchronization with the clock TCLK input from the outside of the semiconductor integrated circuit device.

このとき、フリップフロップ回路FF1〜FFnの各々は、記憶データをシフトするとともに、反転データを並列出力する。出力された反転データは、さらにインバータI1〜Inで反転され、有効化信号CE1〜CEnとして出力される。n個のクロックパルスによって、シフトレジスタにnビットのデータが格納されるのに並行して、nビットの有効化信号CE1〜CEnが生成される。   At this time, each of the flip-flop circuits FF1 to FFn shifts the stored data and outputs the inverted data in parallel. The output inverted data is further inverted by inverters I1 to In and output as enable signals CE1 to CEn. By n clock pulses, n-bit enable signals CE1 to CEn are generated in parallel with n-bit data being stored in the shift register.

図9は、図8の有効化信号生成部におけるタイミング図である。   FIG. 9 is a timing chart in the enabling signal generation unit of FIG.

図9を参照して、一定周期のクロックTCLKに同期して、nビットの入力信号Din(=Dn,Dn−1,・・・,D2,D1)がシフトレジスタにて順次シフトされる。詳細には、クロック1において、フリップフロップ回路FF1にデータDnが入力される。クロック2において、フリップフロップ回路FF1のデータDnがフリップフロップ回路FF2にシフトされるとともに、フリップフロップ回路FF1にデータDn−1が入力される。このとき、Q1からは、シフト動作と並列に、データDnが有効化信号CE1として出力される。   Referring to FIG. 9, n-bit input signals Din (= Dn, Dn−1,..., D2, D1) are sequentially shifted by a shift register in synchronization with a clock TCLK having a fixed period. Specifically, in clock 1, data Dn is input to flip-flop circuit FF1. At clock 2, the data Dn of the flip-flop circuit FF1 is shifted to the flip-flop circuit FF2, and the data Dn-1 is input to the flip-flop circuit FF1. At this time, data Dn is output from Q1 as the enabling signal CE1 in parallel with the shift operation.

クロック3においても同様に、Q2のデータDnがQ3にシフトされ、Q1のデータDn−1がQ2にシフトされ、Q1にデータDn−2が入力される。このとき、Q1,Q2からは、データDn−1,Dnが有効化信号CE1,CE2として出力される。   Similarly, in clock 3, data Dn of Q2 is shifted to Q3, data Dn-1 of Q1 is shifted to Q2, and data Dn-2 is input to Q1. At this time, data Dn-1 and Dn are output from Q1 and Q2 as enable signals CE1 and CE2.

このように、クロックTCLKに同期して、シフト動作とともに有効化信号CE1〜CEnが生成される。図9に示すように、クロックnにおいて、シフトレジスタからは、nビットの有効化信号CE1〜CEn(=D1,D2〜Dn)が出力される。有効化信号CE1〜CEnは、図7のNチャネルMOSトランジスタNE1〜NEnのゲートに並列に入力される。NチャネルMOSトランジスタNE1〜NEnの各々において、先述のように、有効化信号CE1〜CEnによって制御信号CNT1が有効/無効に設定されて遅延量が調整される。   As described above, the enable signals CE1 to CEn are generated together with the shift operation in synchronization with the clock TCLK. As shown in FIG. 9, at the clock n, n-bit enable signals CE1 to CEn (= D1, D2 to Dn) are output from the shift register. Activation signals CE1-CEn are input in parallel to the gates of N-channel MOS transistors NE1-NEn in FIG. In each of the N channel MOS transistors NE1 to NEn, as described above, the control signal CNT1 is set to be enabled / disabled by the enable signals CE1 to CEn, and the delay amount is adjusted.

以上のように、この発明の実施の形態2に従えば、回路ブロックの各々に配された遅延発生回路において、遅延量を調整する制御信号を有効/無効に設定するための有効化信号の入力手段を設け、対応する回路ブロックの電源電圧依存性や温度依存性を反映した遅延量を生成することにより、回路ブロックごとに最適なタイミングを提供することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, in the delay generation circuit arranged in each circuit block, the input of the enabling signal for setting the control signal for adjusting the delay amount to be valid / invalid By providing the means and generating the delay amount reflecting the power supply voltage dependency and the temperature dependency of the corresponding circuit block, it is possible to provide the optimum timing for each circuit block.

さらに、有効化信号は、チップ形成後においても入力可能であることから、製造工程に生じた特性のばらつきによって生じた電源電圧依存性の変動をテスト時に測定し、測定結果を遅延量の調整に反映させることができる。この結果、半導体集積回路の動作余裕度を一層向上することができる。   In addition, since the enabling signal can be input even after chip formation, fluctuations in power supply voltage dependency caused by variations in characteristics that occur in the manufacturing process are measured during testing, and the measurement results are used to adjust the delay amount. It can be reflected. As a result, the operational margin of the semiconductor integrated circuit can be further improved.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態1に従う半導体集積回路装置の構成を概略的に示す図である。1 schematically shows a configuration of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the invention. FIG. 図1に示す遅延調整回路10の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the delay adjustment circuit 10 shown in FIG. 図1に示す遅延発生回路21の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a delay generation circuit 21 shown in FIG. 図3の有効化スイッチ回路SW1〜SWnの配置例を示すレイアウト図である。FIG. 4 is a layout diagram illustrating an arrangement example of enabling switch circuits SW <b> 1 to SWn of FIG. 3. 図3の遅延発生回路21で発生する遅延量と電源電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the delay amount which generate | occur | produces in the delay generation circuit 21 of FIG. 3, and a power supply voltage. 図1に示す半導体集積回路装置における動作タイミングを説明するための動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram for illustrating operation timing in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 1. この発明の実施の形態2に従う半導体集積回路装置に含まれる遅延発生回路21の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the delay generation circuit 21 contained in the semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of this invention. 図7に示す有効化信号CE1〜CEnを発生する有効化信号生成部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the validation signal production | generation part which generate | occur | produces the validation signals CE1-CEn shown in FIG. 図8の有効化信号生成部におけるタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart in the enabling signal generation unit of FIG. 8. 従来の遅延調整回路を備えた半導体集積回路装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the semiconductor integrated circuit device provided with the conventional delay adjustment circuit. 図10に示す遅延発生回路201の構成を示す図である。FIG. 11 illustrates a configuration of a delay generation circuit 201 illustrated in FIG. 10. 図10の半導体集積回路装置に含まれる回路ブロックBL1,BL2の動作タイミングを説明するための動作波形図である。FIG. 11 is an operation waveform diagram for describing operation timings of circuit blocks BL1 and BL2 included in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 図10の半導体集積回路装置における動作タイミングを説明するための動作波形図である。FIG. 11 is an operation waveform diagram for illustrating operation timing in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

BL1,BL2 回路ブロック、10,100 遅延調整回路、21,22,31,32,120,201,202 遅延発生回路、11,12,110 遅延制御回路、CLKIN 入力クロック、PC1,PC2,PC10 位相比較器、C1,C2,C10 チャージポンプ回路、L1,L2,L10 フィルタ回路、SB1,SB2 サブブロック、LG1,LG2 論理ゲート、P1〜Pn,P1〜P2m PチャネルMOSトランジスタ、N1〜Nn,NC1〜NCn,NE1〜NEn,N1〜N2m NチャネルMOSトランジスタ、SW1〜SWn 有効化スイッチ回路、G1〜Gn ゲート電極、40 制御信号配線、50 電源電圧配線、CNT1,CNT2,CNT 制御信号、CE1〜CEn 有効化信号、FF1〜FFn フリップフロップ回路、I1〜In インバータ。   BL1, BL2 circuit block, 10,100 delay adjustment circuit, 21, 22, 31, 32, 120, 201, 202 delay generation circuit, 11, 12, 110 delay control circuit, CLKIN input clock, PC1, PC2, PC10 phase comparison C1, C2, C10 charge pump circuit, L1, L2, L10 filter circuit, SB1, SB2 sub-block, LG1, LG2 logic gate, P1-Pn, P1-P2m P-channel MOS transistors, N1-Nn, NC1-NCn , NE1 to NEn, N1 to N2m N channel MOS transistor, SW1 to SWn enabling switch circuit, G1 to Gn gate electrode, 40 control signal wiring, 50 power supply voltage wiring, CNT1, CNT2, CNT control signal, CE1 to CEn enabling Signal, FF1 to FFn Flop circuit, I1~In inverter.

Claims (5)

構成する素子の生じる遅延量の電源電圧依存性および温度依存性が互いに異なる複数の回路ブロックと、
各前記複数の回路ブロックが入力信号に与える遅延量を調整する遅延調整回路とを備え、
前記遅延調整回路は、
前記複数の回路ブロックの各々に対して配され、各々が、入力クロックを制御信号に応じた遅延量だけ遅延して出力する複数段の第1の遅延素子を有する複数の第1の遅延発生回路と、
前記複数の第1の遅延発生回路の各々に対して配され、前記入力クロックと対応する第1の遅延発生回路の出力信号との位相比較結果に応答した前記制御信号を生成する複数の遅延制御回路とを含み、
各前記複数の回路ブロックは、
前記入力信号に応じて所定動作を実行するサブブロックと、
前記入力信号を、対応する前記遅延制御回路が生成する前記制御信号に応じた遅延量だけ遅延して出力する複数段の第2の遅延素子を有する第2の遅延発生回路とを含み、
各前記複数の回路ブロックにおいて、前記第1の遅延素子および前記第2の遅延素子は、前記サブブロックを構成する素子と等しい遅延量の電源電圧依存性および温度依存性を有する、半導体集積回路装置。
A plurality of circuit blocks having different power supply voltage dependency and temperature dependency of the delay amount generated by the constituent elements;
A delay adjustment circuit that adjusts an amount of delay given to the input signal by each of the plurality of circuit blocks;
The delay adjustment circuit includes:
A plurality of first delay generation circuits which are arranged for each of the plurality of circuit blocks and each have a plurality of stages of first delay elements that output an input clock with a delay amount corresponding to a control signal. When,
A plurality of delay controls arranged for each of the plurality of first delay generation circuits and generating the control signal in response to a phase comparison result between the input clock and the output signal of the corresponding first delay generation circuit Circuit and
Each of the plurality of circuit blocks is
A sub-block that executes a predetermined operation in response to the input signal;
A second delay generation circuit having a plurality of stages of second delay elements that output the input signal with a delay amount corresponding to the control signal generated by the corresponding delay control circuit;
In each of the plurality of circuit blocks, the first delay element and the second delay element have a power supply voltage dependency and a temperature dependency with a delay amount equal to that of the elements constituting the sub-block. .
前記第2の遅延発生回路は、前記複数段の第2の遅延素子の各々において、前記制御信号を有効/無効化する手段と、有効化された前記制御信号に応答して遅延量を調整する手段とを含む、請求項1に記載の半導体集積回路装置。   The second delay generation circuit adjusts the delay amount in response to the validated control signal and means for validating / invalidating the control signal in each of the plurality of second delay elements. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising: means. 前記制御信号を有効/無効化する手段は、前記第2の遅延発生回路の生じる遅延量が、対応する前記回路ブロックに配される前記サブブロックの生じる遅延量と等しい電源電圧依存性および温度依存性を持つように、前記制御信号の有効/無効を設定する、請求項2に記載の半導体集積回路装置。   The means for validating / invalidating the control signal is characterized in that a delay amount generated by the second delay generation circuit is equal to a delay amount generated by the sub-block arranged in the corresponding circuit block and has a power supply voltage dependency and temperature dependency The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the control signal is set to be valid / invalid so as to have performance. 前記制御信号を有効/無効化する手段は、前記制御信号と前記複数段の第2の遅延素子の各々とを電気的に結合/分離する複数のスイッチ回路を含む、請求項3に記載の半導体集積回路装置。   4. The semiconductor according to claim 3, wherein the means for enabling / disabling the control signal includes a plurality of switch circuits that electrically couple / separate the control signal and each of the plurality of stages of second delay elements. 5. Integrated circuit device. 前記制御信号を有効/無効化する手段は、前記複数段の第2の遅延素子に与えられる有効化信号に応じて、前記制御信号と前記複数段の第2の遅延素子の各々とを電気的に結合/分離する、請求項3に記載の半導体集積回路装置。   The means for validating / invalidating the control signal electrically connects the control signal and each of the plurality of stages of second delay elements in accordance with an validation signal applied to the plurality of stages of second delay elements. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the semiconductor integrated circuit device is coupled / separated with each other.
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