JP2005190533A - 半導体装置および半導体装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置100は、クロック信号を生成するクロック生成回路111と、クロック信号を用いて供給電圧を昇圧し、この昇圧された供給電圧を出力する昇圧回路112と、昇圧回路112の出力電位を検出し、該出力電位に依存にした論理を有する周波数切替え信号を出力する電位検出回路114と、クロック生成回路111と昇圧回路112との間に介在し、周波数切替え信号に基づいてクロック生成回路111から昇圧回路112へのクロック信号の周波数を変更する周波数切替え回路120とを備えている。
【選択図】 図2
Description
前記半導体装置は、前記周波数切替え回路と前記昇圧回路との間に介在し、前記許可信号に基づいて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路をさらに含む。
前記半導体装置は、前記許可信号に基づいて前記クロック生成回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路をさらに備えている。
前記半導体装置は、前記比較結果信号をラッチし、該比較結果信号を前記周波数切替え信号として前記周波数切替え回路へ出力するラッチ回路と、前記周波数切替え回路と前記昇圧回路との間に介在し、前記比較結果信号に基づいて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路とをさらに備えている。
前記電位検出回路が前記昇圧回路の出力電位を検出するステップと、前記電位検出回路が前記出力電位に依存した周波数切替え信号を生成するステップと、前記周波数切替え回路が前記周波数切替え信号に基づいて前記クロック生成回路から前記昇圧回路への前記クロック信号の周波数を変更するステップとを具備する。
前記周波数を変更するステップにおいて、
前記第1の電位および前記第2の電位が前記基準電位を下回っているときには、前記周波数切替え回路は、前記クロック信号の周波数を変更することなく、前記周波数切替え回路から前記昇圧回路へ該クロック信号を通過させ、前記第1の電位が前記基準電位を超え、前記第2の電位が前記基準電位を下回っているときには、前記周波数切替え回路は、前記クロック信号の周波数を低下させて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路へ該クロック信号を通過し、前記第1の電位および前記第2の電位が前記基準電位を超えたときには、前記ゲート回路は、前記周波数切替え回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を遮断し、前記第2の電位が前記基準電位を再度下回ったときには、前記ゲート回路は、前記周波数切替え回路から前記昇圧回路へ前記クロック信号を再度通過させる。
前記周波数を変更するステップにおいて、
前記第1の電位、前記第2の電位および前記第3の電位が前記基準電位を下回っているときには、前記周波数切替え回路は、前記クロック信号の周波数を変更することなく、前記昇圧回路へ該クロック信号を通過させ、前記第1の電位および前記第2の電位が前記基準電位を超え、前記第3の電位が前記基準電位を下回っているときには、前記ラッチ回路は、前記周波数切替え信号をラッチし、前記周波数切替え回路は、前記クロック信号の周波数を低下させて前記昇圧回路へ該クロック信号を通過させ、前記第1の電位、前記第2の電位および前記第3の電位が前記基準電位を超えたときには、前記ゲート回路は、前記昇圧回路への前記クロック信号を遮断し、前記第1の電位および前記第2の電位が前記基準電位を超えており、前記第3の電位が前記基準電位を再度下回ったときには、前記ゲート回路は、周波数の低下した前記クロック信号を前記昇圧回路へ再度通過させ、前記第1の電位、前記第2の電位および前記第3の電位が前記基準電位を再度下回ったときには、前記ラッチ回路は、前記周波数切替え信号をリセットし、前記周波数切替え回路は、低下した前記クロック信号の周波数をもとの周波数へ戻す。
前記周波数を変更するステップにおいて、
前記第1の電位が前記基準電位を下回っているときには、前記周波数切替え回路は前記クロック信号の周波数を変更せず、前記第1の電位が前記基準電位を超えたときには、前記ラッチ回路が前記周波数切替え信号をラッチし、前記周波数切替え回路は前記クロック信号の周波数を低下させ、尚且つ、前記昇圧回路への前記クロック信号を遮断し、前記第1の電位が前記基準電位を再度下回ったときには、前記ラッチ回路が前記周波数切替え信号のラッチを維持し、前記周波数切替え回路は、前記クロック信号の周波数を低下させた状態を維持し、前記ゲート回路は前記昇圧回路へ前記クロック信号を通過させる。
図1は、本発明に係る第1の実施形態に従った半導体装置100の昇圧電位発生部のブロック図である。半導体装置100は、クロック生成回路111と、昇圧回路112と、レギュレータ回路113とを備えている。昇圧回路112は1つのクロック生成回路111に対して複数設けられている。レギュレータ回路113は、各昇圧回路112とクロック生成回路111との間に各昇圧回路112に対応して設けられている。クロック生成回路111は、例えば、リングオシレータ等の発振器により構成されている。昇圧回路112は、例えば、図5に示すようなDickson型のチャージポンプである。
第2の実施形態に従った半導体装置200の昇圧部分のブロック図は、図1と同様である。尚、本実施形態ではレギュレータ回路113に代えてレギュレータ回路213が設けられる。
第3の実施形態に従った半導体装置300の昇圧部分のブロック図は、図1と同様である。尚、本実施形態ではレギュレータ回路113に代えてレギュレータ回路313が設けられる。
111 クロック生成回路
112 昇圧回路
113 レギュレータ回路
114 電位検出回路
R10、R20、R30 抵抗
AMP10、AMP20 差動増幅器
120 周波数切替え回路
G10、G20 ANDゲート
Claims (6)
- クロック信号を生成するクロック生成回路と、
前記クロック信号を用いて供給電圧を昇圧し、この昇圧された昇圧電圧を出力する昇圧回路と、
前記昇圧回路の出力電位を検出し、該出力電位に依存した周波数切替え信号を出力する電位検出回路と、
前記クロック生成回路と前記昇圧回路との間に介在し、前記周波数切替え信号に基づいて前記クロック生成回路から前記昇圧回路への前記クロック信号の周波数を変更する周波数切替え回路とを備えた半導体装置。 - 複数の前記昇圧回路が1つの前記クロック生成回路に対して設けられ、
前記電位検出回路および前記周波数切替え回路は複数の前記昇圧回路の各々に対応して設けられ、
各電位検出回路は、それぞれに対応する前記昇圧回路の出力電位を検出し、
各周波数切替え回路は、それぞれに対応する前記電位検出回路から入力した前記周波数切替え信号に基づいて、前記クロック生成回路から各周波数切替え回路に対応する前記昇圧回路へ送られる前記クロック信号の周波数を変更することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 - 前記電位検出回路は、
前記昇圧回路の出力電位を分圧して第1の電位および第2の電位を生成する抵抗と、
前記第1の電位と基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて前記周波数切替え信号を出力する第1の比較器と、
前記第2の電位と前記基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路へ前記クロック信号を通過させるか否かを決定する許可信号を出力する第2の比較器とを含み、
前記周波数切替え回路と前記昇圧回路との間に介在し、前記許可信号に基づいて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 - 前記電位検出回路は、
前記昇圧回路の出力電位を分圧して第1の電位、第2の電位および第3の電位を生成する抵抗と、
前記第1の電位と基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて第1の比較結果信号を出力する第1の比較器と、
前記第2の電位と前記基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて第2の比較結果信号を出力する第2の比較器と、
前記第3の電位と前記基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて前記クロック信号を前記周波数切替え回路から前記昇圧回路へ通過させるか否かを決定する許可信号を出力する第3の比較器と、
前記第1の比較結果信号および前記第2の比較結果信号に基づいて前記周波数切替え信号をラッチして出力するラッチ回路とを含み、
前記許可信号に基づいて前記クロック生成回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 - 前記電位検出回路は、
前記昇圧回路の出力電位を分圧して第1の電位を生成する抵抗と、
前記第1の電位と基準電位とを比較し、この比較結果に基づいて比較結果信号を出力する比較器とを含み、
前記比較結果信号をラッチし、該比較結果信号を前記周波数切替え信号として前記周波数切替え回路へ出力するラッチ回路と、
前記周波数切替え回路と前記昇圧回路との間に介在し、前記比較結果信号に基づいて前記周波数切替え回路から前記昇圧回路への前記クロック信号を通過させまたは遮断するゲート回路とをさらに備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。 - クロック信号を生成するクロック生成回路と、前記クロック信号を用いて供給電圧を昇圧し、この昇圧された昇圧電圧を出力する昇圧回路と、前記昇圧回路の出力に接続された電位検出回路と、前記クロック生成回路と前記昇圧回路との間に介在する周波数切替え回路とを備えた半導体装置の駆動方法であって、
前記電位検出回路が前記昇圧回路の出力電位を検出するステップと、
前記電位検出回路が前記出力電位に依存した周波数切替え信号を生成するステップと、
前記周波数切替え回路が前記周波数切替え信号に基づいて前記クロック生成回路から前記昇圧回路への前記クロック信号の周波数を変更するステップとを具備する半導体装置の駆動方法。
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