JP2005123661A - Analog/digital mixedly mounted semiconductor device - Google Patents

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文人 犬飼
Hitoshi Kobayashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analog/digital mixedly mounted semiconductor device capable of suppressing a circuit current at the time of stopping a clock to low. <P>SOLUTION: The device is provided with an analog circuit 2, a digital circuit 1, a clock stop detecting circuit 14 and a control signal selecting circuit 15. The digital circuit 1 operates in accordance with a clock CK, and outputs an analog circuit control signal S1 for controlling the operation of the analog circuit 2. The circuit 14 detects the stoppage of the clock CK and outputs an analog circuit control signal S2 for stopping the analog circuit 2. Using the signals S1, S2, the circuit 15 selects the signal S1 and provides the selected signal to the analog circuit 2 as an analog circuit control signal S3 when the signal S2 is not ouputted, and preferentially selects the signal S2 and provides the selected signal to the analog circuit 2 as an analog circuit control signal S3 when the signal S2 is outputted. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アナログ回路とデジタル回路とを混載したクロック停止検出機能付のアナログ・デジタル混載半導体装置に関するものである。特に、本発明は、クロック停止時の低消費電力化を行うことを意図したアナログ・デジタル混載半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an analog / digital mixed semiconductor device having a clock stop detection function in which an analog circuit and a digital circuit are mixedly mounted. In particular, the present invention relates to an analog / digital mixed semiconductor device intended to reduce power consumption when a clock is stopped.

図5にアナログ・デジタル混載半導体装置の先行技術の構成を示す。   FIG. 5 shows a configuration of the prior art of a mixed analog / digital semiconductor device.

このアナログ・デジタル混載半導体装置では、デジタル回路1は、クロックCKに従って動作する。また、アナログ回路2は、デジタル回路1で生成されるアナログ回路制御信号S1により動作が制御される。つまり、アナログ回路制御信号S1によって、アナログ回路2を動作状態としたり、停止状態としたりすることができる。   In this analog / digital mixed semiconductor device, the digital circuit 1 operates in accordance with the clock CK. The operation of the analog circuit 2 is controlled by an analog circuit control signal S1 generated by the digital circuit 1. That is, the analog circuit 2 can be put into an operation state or a stop state by the analog circuit control signal S1.

アナログ回路2をパワー・オンさせる時には、デジタル回路1からパワー・オンを示す、例えばHレベルのアナログ回路制御信号S1がアナログ回路2へ伝達される。これによって、アナログ回路2は動作状態となる。   When the analog circuit 2 is powered on, for example, an H level analog circuit control signal S1 indicating power on is transmitted from the digital circuit 1 to the analog circuit 2. As a result, the analog circuit 2 enters an operating state.

また、アナログ回路2をパワー・オフさせる時には、デジタル回路1からパワー・オフを示す、例えばLレベルのアナログ回路制御信号S1がアナログ回路2へ伝達される。これによって、アナログ回路は停止状態となる。   Further, when the analog circuit 2 is powered off, the digital circuit 1 transmits an analog circuit control signal S1 having an L level, for example, indicating the power off to the analog circuit 2. As a result, the analog circuit is stopped.

図6に、図5におけるアナログ回路2の構成の一つの具体例を示す。このアナログ回路2は、例えば、スイッチ付きカレントミラー回路を用いたスイッチ付きのバイアス電流源5とアナログ回路3,4とから構成される。   FIG. 6 shows one specific example of the configuration of the analog circuit 2 in FIG. The analog circuit 2 includes, for example, a bias current source 5 with a switch using a current mirror circuit with a switch and analog circuits 3 and 4.

バイアス電流源5は、カレントミラーを構成する入力側トランジスタ6および出力側トランジスタ9,10、カレントミラーの動作を制御するスイッチトランジスタ7,8と、電流I1を流す定電流源11と、インバータ12,13とからなる。アナログ回路3,4については任意の構成で、ミラー電流I2,I3が供給される。 The bias current source 5 includes an input side transistor 6 and output side transistors 9 and 10 that constitute a current mirror, switch transistors 7 and 8 that control the operation of the current mirror, a constant current source 11 that supplies a current I 1 , and an inverter 12. , 13. The analog circuits 3 and 4 are supplied with mirror currents I 2 and I 3 with an arbitrary configuration.

このアナログ回路2は、アナログ回路制御信号S1がパワー・オン状態(ハイレベル)のときは、スイッチトランジスタ7がオンとなり、スイッチトランジスタ8がオフとなる。その結果、カレントミラー回路が動作し、アナログ回路3,4に電流I1のミラー電流I2,I3がそれぞれ供給される。 In the analog circuit 2, when the analog circuit control signal S1 is in a power-on state (high level), the switch transistor 7 is turned on and the switch transistor 8 is turned off. As a result, the current mirror circuit operates, and the mirror currents I 2 and I 3 of the current I 1 are supplied to the analog circuits 3 and 4, respectively.

また、アナログ回路制御信号S1がパワー・オフ状態 (ローレベル)のときは、スイッチトランジスタ7がオフとなり、スイッチトランジスタ8がオンとなることにより、アナログ回路3,4へのミラー電流I2,I3の供給が停止する。 When the analog circuit control signal S1 is in the power-off state (low level), the switch transistor 7 is turned off and the switch transistor 8 is turned on, whereby the mirror currents I 2 and I to the analog circuits 3 and 4 are turned on. The supply of 3 stops.

図7に、図5におけるアナログ回路2の他の具体例を示す。このアナログ回路2は、図7(a)に示すようなスイッチドキャパシタ回路21と、このスイッチキャパシタ回路21を制御する図7(b)に示すような制御回路22を含んでいる。   FIG. 7 shows another specific example of the analog circuit 2 in FIG. The analog circuit 2 includes a switched capacitor circuit 21 as shown in FIG. 7A and a control circuit 22 as shown in FIG. 7B that controls the switched capacitor circuit 21.

スイッチドキャパシタ回路21は、演算増幅器OP1と、キャパシタC1,C2と、スイッチSW1〜SW8とで構成されている。このスイッチドキャパシタ回路21は、各スイッチSW1〜SW8のオン、オフを切り替えることにより、入力信号Ainの端子と基準電圧Vrefの端子との間のキャパシタC1に蓄積した電荷をキャパシタC2へ移動させる動作を行う。   The switched capacitor circuit 21 includes an operational amplifier OP1, capacitors C1 and C2, and switches SW1 to SW8. The switched capacitor circuit 21 operates to move the charge accumulated in the capacitor C1 between the terminal of the input signal Ain and the terminal of the reference voltage Vref to the capacitor C2 by switching each switch SW1 to SW8 on and off. I do.

また、制御回路22は、スイッチドキャパシタを制御する制御クロック発生器23とクロック停止時の論理を決定する論理決定回路24とで構成されている。   The control circuit 22 includes a control clock generator 23 that controls the switched capacitor and a logic determination circuit 24 that determines the logic when the clock is stopped.

制御クロック発生器23は、クロックCKを入力としてスイッチSW1〜SW8をオン・オフさせるためのスイッチドキャパシタクロックφ1′,φ2′を発生する。この制御クロック発生器23は、スイッチSW1,SW3,SW6,SW8と、スイッチSW2,SW4,SW5,SW7とを、所定のデッドタイムを設けた状態で交互にオン動作させるように、スイッチドキャパシタクロックφ1′,φ2′を発生する。   The control clock generator 23 receives the clock CK and generates switched capacitor clocks φ1 ′ and φ2 ′ for turning on and off the switches SW1 to SW8. The control clock generator 23 is a switched capacitor clock so that the switches SW1, SW3, SW6, SW8 and the switches SW2, SW4, SW5, SW7 are alternately turned on with a predetermined dead time. φ1 ′ and φ2 ′ are generated.

論理決定回路24は、スイッチドキャパシタクロックφ1′,φ2′およびアナログ回路制御信号S1を入力としてスイッチドキャパシタクロックφ1,φ2を発生する。この論理決定回路24は、アナログ回路制御信号S1を基に、アナログ回路2のパワー・オン時は、スイッチドキャパシタクロックφ1′,φ2′をそのままスイッチドキャパシタクロックφ1,φ2として出力し、アナログ回路2のパワー・オフ時は、スイッチドキャパシタクロックφ1′,φ2′の状態にかかわらず、スイッチドキャパシタクロックφ1,φ2が、スイッチSW1〜SW8のすべてがオフとなる状態に固定する機能を有する。   Logic decision circuit 24 receives switched capacitor clocks φ1 ′ and φ2 ′ and analog circuit control signal S1 as input and generates switched capacitor clocks φ1 and φ2. The logic determination circuit 24 outputs the switched capacitor clocks φ1 ′ and φ2 ′ as the switched capacitor clocks φ1 and φ2 as they are when the analog circuit 2 is powered on based on the analog circuit control signal S1. When power 2 is off, the switched capacitor clocks φ1 and φ2 have a function of fixing all the switches SW1 to SW8 to be off regardless of the state of the switched capacitor clocks φ1 ′ and φ2 ′.

すなわち、この制御回路22は、アナログ回路制御信号S1によってアナログ回路2をパワー・オフさせる時には、入力信号Ainの端子と基準電圧Vrefの端子との間に直列に設けられたスイッチSW1,SW2がどちらもオンした状態でスイッチドキャパシタ回路21が停止することがないように、論理決定回路24によりスイッチSW1〜SW8の状態を固定する。   That is, when the analog circuit 2 is powered off by the analog circuit control signal S1, the control circuit 22 uses which of the switches SW1 and SW2 provided in series between the terminal of the input signal Ain and the terminal of the reference voltage Vref. Further, the states of the switches SW1 to SW8 are fixed by the logic determination circuit 24 so that the switched capacitor circuit 21 does not stop in the ON state.

また、クロックCKを停止させる時は、アナログ回路2をパワー・オフ状態にした後にクロックCKを停止することにより、スイッチSW1〜SW8の状態を上記の状態に固定する。
特願平05−276048号公報
When the clock CK is stopped, the state of the switches SW1 to SW8 is fixed to the above state by stopping the clock CK after the analog circuit 2 is powered off.
Japanese Patent Application No. 05-276048

従来のアナログ・デジタル混載半導体装置では、デジタル回路1へのクロックCKが突然停止した場合、デジタル回路1は停止し、デジタル回路1の内部ロジック回路の論理値がクロックCKの停止直前の論理値で固定される。そのため、出力されるアナログ回路制御信号S1は、クロックCKの停止直前の状態のままで保持される。したがって、クロックCKの停止時のアナログ回路2の状態がパワー・オンであった場合、アナログ回路2がパワー・オンのままになり、回路電流が流れ続けるという問題があった。   In the conventional analog / digital mixed semiconductor device, when the clock CK to the digital circuit 1 suddenly stops, the digital circuit 1 stops, and the logical value of the internal logic circuit of the digital circuit 1 is the logical value immediately before the stop of the clock CK. Fixed. Therefore, the output analog circuit control signal S1 is held in the state immediately before the stop of the clock CK. Therefore, when the state of the analog circuit 2 when the clock CK is stopped is the power-on state, there is a problem that the analog circuit 2 remains in the power-on state and the circuit current continues to flow.

例えば図6の回路の場合では、クロックCKの停止時にアナログ回路制御信号S1がハイレベルであった場合、スイッチトランジスタ7がオンし、かつスイッチトランジスタ8がオフしたままになり、アナログ回路3,4への電流I2,I3が供給され続けることになる。 For example, in the case of the circuit shown in FIG. 6, when the analog circuit control signal S1 is at a high level when the clock CK is stopped, the switch transistor 7 is turned on and the switch transistor 8 is kept off. Currents I 2 and I 3 are continuously supplied.

また、図7に示したように、アナログ回路2にスイッチドキャパシタ回路を含んでいた場合は、別の問題も発生する。アナログ回路2がパワー・オン状態のまま、クロックCKが停止してしまうと、スイッチSW1,SW2がどちらもオンしている状態となる可能性がある。その場合、入力信号Ainの端子と基準電圧Vrefの端子との間がショートした状態になり、多大な回路電流が流れてしまう。また、この回路では、上記のような電源短絡が起こるだけではなく、例えば外部入力と半導体集積回路のグラウンドとの間の短絡が生じることもある。   Further, as shown in FIG. 7, when the analog circuit 2 includes a switched capacitor circuit, another problem occurs. If the clock CK stops while the analog circuit 2 is in the power-on state, there is a possibility that both the switches SW1 and SW2 are on. In that case, the terminal of the input signal Ain and the terminal of the reference voltage Vref are short-circuited, and a great amount of circuit current flows. Further, in this circuit, not only the power supply short circuit as described above occurs, but also a short circuit between an external input and the ground of the semiconductor integrated circuit may occur, for example.

本発明は、上記の問題点を解決するもので、クロックに従って動作するデジタル回路と、デジタル回路で生成されるアナログ回路制御信号により動作を停止できるアナログ回路とから構成されるアナログ・デジタル混載半導体装置において、クロックの停止時の回路電流を低く押さえることができるアナログ・デジタル混載半導体装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problem, and an analog / digital mixed semiconductor device comprising a digital circuit that operates according to a clock and an analog circuit that can be stopped by an analog circuit control signal generated by the digital circuit. An object of the present invention is to provide an analog / digital mixed semiconductor device capable of keeping a circuit current low when a clock is stopped.

上記課題を解決するために、本発明のアナログ・デジタル混載半導体装置は、アナログ回路と、デジタル回路と、クロック停止検出回路と、制御信号選択回路とを備えている。   In order to solve the above problems, an analog / digital mixed semiconductor device of the present invention includes an analog circuit, a digital circuit, a clock stop detection circuit, and a control signal selection circuit.

デジタル回路は、クロックに従って動作し、アナログ回路の動作を制御するための第1のアナログ回路制御信号を出力する。   The digital circuit operates according to the clock and outputs a first analog circuit control signal for controlling the operation of the analog circuit.

クロック停止検出回路は、クロックの停止を検出してアナログ回路の動作を停止させる第2のアナログ回路制御信号を出力する。   The clock stop detection circuit detects a clock stop and outputs a second analog circuit control signal for stopping the operation of the analog circuit.

制御信号選択回路は、第1のアナログ回路制御信号と第2のアナログ回路制御信号とを入力とし、第2のアナログ回路制御信号が出力されていない時は、第1のアナログ回路制御信号を選択して第3のアナログ回路制御信号としてアナログ回路に与え、第2のアナログ回路制御信号の出力時は第2のアナログ回路制御信号を優先的に選択して第3のアナログ回路制御信号としてアナログ回路に与える。   The control signal selection circuit inputs the first analog circuit control signal and the second analog circuit control signal, and selects the first analog circuit control signal when the second analog circuit control signal is not output. The third analog circuit control signal is given to the analog circuit, and when the second analog circuit control signal is output, the second analog circuit control signal is preferentially selected and the analog circuit is used as the third analog circuit control signal. To give.

この構成によれば、クロックが停止したときにクロック停止検出回路がそれを検出して第2のアナログ回路制御信号を出力する。制御信号選択回路は、第2のアナログ回路制御信号を優先的に選択して第3のアナログ回路制御信号としてアナログ回路に与える。そのため、クロックが突然停止し、デジタル回路から出力される第1のアナログ回路制御信号がクロックの停止の影響を受けてアナログ回路を正常に制御することができなくなった場合に、アナログ回路を強制的に停止させることができる。   According to this configuration, when the clock stops, the clock stop detection circuit detects it and outputs the second analog circuit control signal. The control signal selection circuit preferentially selects the second analog circuit control signal and supplies it to the analog circuit as a third analog circuit control signal. Therefore, the analog circuit is forcibly stopped when the clock suddenly stops and the first analog circuit control signal output from the digital circuit cannot be controlled normally due to the influence of the clock stop. Can be stopped.

上記アナログ回路としては、例えば、第3のアナログ回路制御信号に応じてバイアス電流またはバイアス電圧を供給または遮断する制御手段を備えているものが用いられる。または、スイッチドキャパシタ回路と、前記第3のアナログ回路制御信号に応じて前記スイッチドキャパシタ回路を構成するスイッチ素子を特定の状態に固定する論理決定回路とを含んでいるものが用いられる。   As the analog circuit, for example, one having a control means for supplying or blocking a bias current or a bias voltage according to a third analog circuit control signal is used. Alternatively, a circuit that includes a switched capacitor circuit and a logic determination circuit that fixes the switch elements constituting the switched capacitor circuit in a specific state in accordance with the third analog circuit control signal is used.

この発明によれば、クロックが停止したときにクロック停止検出回路がそれを検出して第2のアナログ回路制御信号を出力すると、制御信号選択回路は、第2のアナログ回路制御信号を優先的に選択して第3のアナログ回路制御信号としてアナログ回路に与える。そのため、クロックが突然停止し、デジタル回路から出力される第1のアナログ回路制御信号がクロックの停止の影響を受けてアナログ回路を正常に制御することができなくなった場合に、アナログ回路を強制的に停止させることができる。その結果、クロック停止時の回路電流を低く押さえたアナログ・デジタル混載半導体装置を提供できる。   According to the present invention, when the clock stop detection circuit detects the clock stop and outputs the second analog circuit control signal, the control signal selection circuit gives priority to the second analog circuit control signal. The signal is selected and supplied to the analog circuit as a third analog circuit control signal. Therefore, the analog circuit is forcibly stopped when the clock suddenly stops and the first analog circuit control signal output from the digital circuit cannot be controlled normally due to the influence of the clock stop. Can be stopped. As a result, it is possible to provide an analog / digital mixed semiconductor device in which the circuit current when the clock is stopped is kept low.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態であるクロック停止検出機能を備えたアナログ・デジタル混載半導体装置のブロック図を示す。   FIG. 1 is a block diagram of an analog / digital mixed semiconductor device having a clock stop detection function according to an embodiment of the present invention.

アナログ・デジタル混載半導体装置は、図1に示すように、アナログ回路2と、デジタル回路1と、クロック停止検出回路14と、制御信号選択回路15とを備えている。   As shown in FIG. 1, the analog / digital mixed semiconductor device includes an analog circuit 2, a digital circuit 1, a clock stop detection circuit 14, and a control signal selection circuit 15.

デジタル回路1は、クロックCKに従って動作し、アナログ回路2の動作を制御するための第1のアナログ回路制御信号S1を出力する。   The digital circuit 1 operates in accordance with the clock CK and outputs a first analog circuit control signal S1 for controlling the operation of the analog circuit 2.

クロック停止検出回路14は、クロックCKの停止を検出してアナログ回路2の動作を停止させる第2のアナログ回路制御信号S2を出力する。   The clock stop detection circuit 14 outputs a second analog circuit control signal S2 that detects the stop of the clock CK and stops the operation of the analog circuit 2.

制御信号選択回路15は、第1のアナログ回路制御信号S1と第2のアナログ回路制御信号S2とを入力とし、第2のアナログ回路制御信号S2が出力されていない時は、第1のアナログ回路制御信号S1を選択して第3のアナログ回路制御信号S3としてアナログ回路2に与え、第2のアナログ回路制御信号S2の出力時は第2のアナログ回路制御信号S2を優先的に選択して第3のアナログ回路制御信号S3としてアナログ回路2に与える。   The control signal selection circuit 15 receives the first analog circuit control signal S1 and the second analog circuit control signal S2, and outputs the first analog circuit when the second analog circuit control signal S2 is not output. The control signal S1 is selected and supplied to the analog circuit 2 as the third analog circuit control signal S3. When the second analog circuit control signal S2 is output, the second analog circuit control signal S2 is preferentially selected and 3 is supplied to the analog circuit 2 as the analog circuit control signal S3.

このように構成することにより、クロックCKが停止したときにクロック停止検出回路14がそれを検出して第2のアナログ回路制御信号S2を出力すると、制御信号選択回路15は、第2のアナログ回路制御信号S2を優先的に選択して第3のアナログ回路制御信号S3としてアナログ回路2に与える。そのため、クロックCKが突然停止し、デジタル回路1から出力される第1のアナログ回路制御信号S1がクロックCKの停止の影響を受けてアナログ回路2を正常に制御することができなくなった場合に、アナログ回路2を強制的に停止させることができる。その結果、クロックCKの停止時の回路電流を低く押さえたアナログ・デジタル混載半導体装置を提供できる。   With this configuration, when the clock stop detection circuit 14 detects that the clock CK has been stopped and outputs the second analog circuit control signal S2, the control signal selection circuit 15 causes the second analog circuit to The control signal S2 is preferentially selected and supplied to the analog circuit 2 as the third analog circuit control signal S3. Therefore, when the clock CK suddenly stops and the first analog circuit control signal S1 output from the digital circuit 1 is affected by the stop of the clock CK, the analog circuit 2 cannot be normally controlled. The analog circuit 2 can be forcibly stopped. As a result, an analog / digital mixed semiconductor device in which the circuit current when the clock CK is stopped can be kept low can be provided.

図2にクロック停止検出回路14の回路例を示し、図3に図2のクロック停止検出回路14の各部の入出力信号のタイムチャートを示す。このクロック停止検出回路14は、図2に示すように、クロックCKを2分周する分周器31と、分周器31の出力を積分する積分器32と、積分器32の出力のレベルを高低2つのしきい値VTHH,VTHLで判定するレベル判定器33とで構成されている。 FIG. 2 shows a circuit example of the clock stop detection circuit 14, and FIG. 3 shows a time chart of input / output signals of each part of the clock stop detection circuit 14 of FIG. As shown in FIG. 2, the clock stop detection circuit 14 includes a frequency divider 31 that divides the clock CK by 2, an integrator 32 that integrates the output of the frequency divider 31, and an output level of the integrator 32. The level judgment unit 33 is configured to judge by two threshold values V THH and V THL .

分周器31は例えばDフリップフロップ31aからなる。また、積分器32は例えば抵抗32aおよびキャパシタ32bからなる。また、レベル判定器33は例えばHレベル比較器33aとLレベル比較器33bとNAND回路33cとからなる。Hレベル比較器32aは、積分器32の出力のローレベル電位とハイレベル電位の間の例えば下から2/3の電位に、しきい値VTHHが設定されている。また、Lレベル比較器32bは、積分器32の出力のローレベル電位とハイレベル電位の間の例えば下から1/3の電位に、しきい値VTHLが設定されている。 The frequency divider 31 is composed of, for example, a D flip-flop 31a. Further, the integrator 32 includes, for example, a resistor 32a and a capacitor 32b. The level determination unit 33 includes, for example, an H level comparator 33a, an L level comparator 33b, and a NAND circuit 33c. In the H level comparator 32a, a threshold value V THH is set to, for example, 2/3 from the bottom between the low level potential and the high level potential of the output of the integrator 32. In the L level comparator 32b, the threshold value V THL is set to, for example, 1/3 from the bottom between the low level potential and the high level potential of the output of the integrator 32.

このクロック停止検出回路14では、以下のような動作が行われる。図3(a)に示すようなクロックCKが分周器31で2分周されることによりデューティー比が50%の図3(b)に示すような分周信号が生成される。この分周信号を積分器32に通すと、分周信号が積分され、図3(c)に示すような積分信号が得られる。分周信号がローレベル固定のときは積分信号はローレベルを維持し、分周信号がハイレベル固定のときは積分信号はハイレベルを維持し、分周信号がハイレベルとローレベルを交互にデューティー比50%で繰り返すときは、積分信号はハイレベルとローレベルのほぼ中間の電位を維持する。また、クロック停止時からクロック動作時へ移行期間、あるいはクロック動作時からクロック停止時への移行期間は積分信号のレベルがしきい値VTHH,VTHLを横切るように徐々に変化していく。 In the clock stop detection circuit 14, the following operation is performed. A clock CK as shown in FIG. 3A is divided by 2 by the frequency divider 31 to generate a frequency-divided signal as shown in FIG. 3B with a duty ratio of 50%. When this frequency-divided signal is passed through the integrator 32, the frequency-divided signal is integrated to obtain an integrated signal as shown in FIG. When the divided signal is fixed at the low level, the integrated signal is maintained at the low level. When the divided signal is fixed at the high level, the integrated signal is maintained at the high level, and the divided signal is alternately switched between the high level and the low level. When it is repeated at a duty ratio of 50%, the integration signal maintains a potential approximately halfway between the high level and the low level. Further, during the transition period from the clock stop to the clock operation, or the transition period from the clock operation to the clock stop, the level of the integration signal gradually changes so as to cross the threshold values V THH and V THL .

そして、この積分器32の積分信号をレベル判定器33に通すことにより、積分信号をレベル弁別する。   Then, the integrated signal of the integrator 32 is passed through the level determination unit 33 to discriminate the level of the integrated signal.

クロックCKが継続的に入力されている場合(クロック動作時)は、積分信号のレベルが、クロック検出レベルAの範囲内、すなわち、しきい値VTHL以上でしきい値VTHH未満の範囲に存在する状態が持続され、アナログ回路制御信号S2(クロック停止検出信号)が図3(d)に示すように、ハイレベルとなる。 When the clock CK is continuously input (during clock operation), the level of the integration signal is within the range of the clock detection level A, that is, within the range of the threshold value V THL and less than the threshold value V THH. The existing state is maintained, and the analog circuit control signal S2 (clock stop detection signal) becomes high level as shown in FIG.

一方、クロックCKが停止すると、分周信号のレベルがクロック検出レベルAの範囲外、すなわち、しきい値VTHL未満またはしきい値VTHH以上の範囲に移動し、アナログ回路制御信号S2(クロック停止検出信号)はローレベルとなる。つまり、クロック停止検出信号がローレベルとなる状態が、クロック停止が検出された状態であり、ローレベルのクロック停止検出信号が第2のアナログ回路制御信号S2としてアクティブな状態である。 On the other hand, when the clock CK is stopped, the level of the frequency- divided signal moves outside the range of the clock detection level A, that is, below the threshold V THL or above the threshold V THH , and the analog circuit control signal S2 (clock The stop detection signal) is at a low level. That is, a state where the clock stop detection signal is at a low level is a state where a clock stop is detected, and a low level clock stop detection signal is an active state as the second analog circuit control signal S2.

図4(a)に制御信号選択回路15の回路例を示す。この例では、制御信号選択回路15は、AND回路15aで構成される。図4(b)には、制御信号選択回路15の真理値表を示す。   FIG. 4A shows a circuit example of the control signal selection circuit 15. In this example, the control signal selection circuit 15 includes an AND circuit 15a. FIG. 4B shows a truth table of the control signal selection circuit 15.

制御信号選択回路15では、アナログ回路制御信号S1とアナログ回路制御信号S2とに応じて、アナログ回路制御信号S3にパワー・オン(Hレベル)とパワー・オフ(Lレベル)のどちらを出力するかが決定される。パワー・オン時は、アナログ回路制御信号S1として、デジタル回路1からHレベルのアナログ回路制御信号S1が入力され、パワー・オフ時はデジタル回路1からLレベルのアナログ回路制御信号S1が入力される。   In the control signal selection circuit 15, whether to output power on (H level) or power off (L level) to the analog circuit control signal S3 according to the analog circuit control signal S1 and the analog circuit control signal S2. Is determined. When the power is turned on, the analog circuit control signal S1 of the H level is input from the digital circuit 1 as the analog circuit control signal S1, and the analog circuit control signal S1 of the L level is input from the digital circuit 1 when the power is turned off. .

また、クロック動作時は、アナログ回路制御信号S2として、クロック停止検出回路14からHレベルの信号が入力される(第2のアナログ回路制御信号S2が出力されない状態)。また、クロック停止時はLレベルの信号が入力される(第2のアナログ回路制御信号S2が出力される状態)。   During clock operation, an H level signal is input from the clock stop detection circuit 14 as the analog circuit control signal S2 (a state in which the second analog circuit control signal S2 is not output). When the clock is stopped, an L level signal is input (a state in which the second analog circuit control signal S2 is output).

この結果、デジタル回路1へのクロックCKが突然停止した場合、デジタル回路1は停止し、ロジック回路の論理値がクロックCKの停止直前の論理値で固定されてしまっても、クロック停止検出回路14からアナログ回路制御信号S2が入力されることによりアナログ回路制御信号選択回路15がパワー・オフ信号を出力するため、アナログ回路2を停止状態にできる。   As a result, when the clock CK to the digital circuit 1 suddenly stops, the digital circuit 1 stops, and even if the logic value of the logic circuit is fixed at the logic value immediately before the clock CK stops, the clock stop detection circuit 14 Since the analog circuit control signal S2 is input to the analog circuit control signal selection circuit 15 to output a power-off signal, the analog circuit 2 can be stopped.

さらに、スイッチドキャパシタ回路を使用している場合も、各スイッチのオン・オフの状態を適切に決定することができる。つまり、各スイッチを特定の状態に固定することができる。その結果、電源短絡を防止することができるだけでなく、例えば外部入力と半導体集積回路のグラウンドとの間の短絡をも防止することが可能となる。   Further, even when a switched capacitor circuit is used, the on / off state of each switch can be appropriately determined. That is, each switch can be fixed in a specific state. As a result, it is possible not only to prevent a power supply short circuit, but also to prevent a short circuit between an external input and the ground of the semiconductor integrated circuit, for example.

したがって、動作時にクロックCKが突然停止した場合も、アナログ回路2の電流が流れ続けたままになるという問題がなく、クロックCKの停止時の回路電流を低く押さえることができる。   Therefore, even when the clock CK suddenly stops during operation, there is no problem that the current of the analog circuit 2 continues to flow, and the circuit current when the clock CK is stopped can be kept low.

本発明にかかるアナログ・デジタル混載半導体装置は、クロックが突然停止し、デジタル回路から出力される第1のアナログ回路制御信号がクロックの停止の影響を受けてアナログ回路を正常に制御することができなくなった場合に、アナログ回路を強制的に停止させることができ、クロック停止時の回路電流を低く押さえることができるという効果を有し、アナログ回路とデジタル回路とを混載したアナログ・デジタル混載半導体装置等として有用である。   In the analog / digital mixed semiconductor device according to the present invention, the clock suddenly stops, and the first analog circuit control signal output from the digital circuit can be normally controlled by the influence of the clock stop. Analog / digital mixed semiconductor device in which analog circuit and digital circuit are mixed and has the effect of being able to forcibly stop the analog circuit when it is lost and suppressing the circuit current when the clock is stopped. Useful as such.

本発明の実施の形態によるアナログ・デジタル混載半導体装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the analog / digital mixed semiconductor device by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるクロック停止検出回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the clock stop detection circuit in embodiment of this invention. 図2のクロック停止検出回路の動作を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing the operation of the clock stop detection circuit of FIG. (a)は本発明の実施の形態におけるアナログ回路制御信号選択回路の構成を示すブロック図、(b)は制御信号選択回路の動作を示す真理値表である。(A) is a block diagram showing the configuration of the analog circuit control signal selection circuit in the embodiment of the present invention, (b) is a truth table showing the operation of the control signal selection circuit. アナログ・デジタル混載半導体装置の先行技術の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the prior art of an analog / digital mixed semiconductor device. バイアス電流源を内蔵したアナログ回路の構成を一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the analog circuit incorporating a bias current source. スイッチドキャパシタ回路を内蔵したアナログ回路の構成の一例を示す回路図であり、(a)はスイッチドキャパシタ回路を示し、(b)はスイッチドキャパシタ回路を制御する制御回路を示している。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the analog circuit incorporating a switched capacitor circuit, (a) shows a switched capacitor circuit, (b) has shown the control circuit which controls a switched capacitor circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタル回路
2 アナログ回路
14 クロック停止検出回路
15 制御信号選択回路

1 Digital circuit 2 Analog circuit 14 Clock stop detection circuit 15 Control signal selection circuit

Claims (3)

アナログ回路と、
クロックに従って動作し、前記アナログ回路の動作を制御するための第1のアナログ回路制御信号を出力するデジタル回路と、
前記クロックの停止を検出して前記アナログ回路の動作を停止させる第2のアナログ回路制御信号を出力するクロック停止検出回路と、
前記第1のアナログ回路制御信号と前記第2のアナログ回路制御信号とを入力とし、前記第2のアナログ回路制御信号が出力されていない時は、前記第1のアナログ回路制御信号を選択して前記第3のアナログ回路制御信号として前記アナログ回路に与え、前記第2のアナログ回路制御信号の出力時は前記第2のアナログ回路制御信号を優先的に選択して前記第3のアナログ回路制御信号として前記アナログ回路に与える制御信号選択回路とを備えたアナログ・デジタル混載半導体装置。
An analog circuit;
A digital circuit that operates according to a clock and outputs a first analog circuit control signal for controlling the operation of the analog circuit;
A clock stop detection circuit for detecting a stop of the clock and outputting a second analog circuit control signal for stopping the operation of the analog circuit;
When the first analog circuit control signal and the second analog circuit control signal are input, and the second analog circuit control signal is not output, the first analog circuit control signal is selected. The third analog circuit control signal is given to the analog circuit, and when the second analog circuit control signal is output, the second analog circuit control signal is preferentially selected and the third analog circuit control signal is selected. An analog / digital mixed semiconductor device provided with a control signal selection circuit to be given to the analog circuit.
前記アナログ回路は、前記第3のアナログ回路制御信号に応じてバイアス電流またはバイアス電圧を供給または遮断する制御手段を備えている請求項1記載のアナログ・デジタル混載半導体装置。   2. The analog / digital mixed semiconductor device according to claim 1, wherein the analog circuit includes control means for supplying or cutting off a bias current or a bias voltage in accordance with the third analog circuit control signal. 前記アナログ回路は、スイッチドキャパシタ回路と、前記第3のアナログ回路制御信号に応じて前記スイッチドキャパシタ回路を構成するスイッチ素子を特定の状態に固定する論理決定回路とを含んでいる請求項1記載のアナログ・デジタル混載半導体装置。

2. The analog circuit includes a switched capacitor circuit and a logic determination circuit that fixes a switch element constituting the switched capacitor circuit in a specific state in accordance with the third analog circuit control signal. The analog / digital mixed semiconductor device described.

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