JP2007088191A - 半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源電圧供給端子31及び接地電圧供給端子41に対して遠端の電源電圧ノード36、接地電圧ノード46の間にバイアス発生回路1を設けて、基準電圧ノード56、ノード66を遠端からアンプ回路ブロック2へ接続する。アンプ回路ブロック2及びバイアス発生回路1で常時流れる電流により発生する電源電圧の降下が発生したとしても、バイアス発生回路1は、その電圧降下された電源に基づき基準電圧ノード56、66に基準電圧を発生する。このため、アンプ回路ブロック2の定電流源MOSトランジスタのVgsもバイアス発生回路1に最も近いアンプ回路24が最も小さくなり、このアンプ回路24を基準に設計すると、他のアンプ回路21乃至23の応答速度が遅くなることはない。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態は、配線抵抗のプロセスバラツキによる特性への影響を抑制するのに有効な半導体集積回路を提供する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路の回路配置を示す等価回路図である。図2は、図1の回路配置位置による電源電圧及び接地電圧と、基準バイアス電圧との関係を示す図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路は、1つの半導体チップ上に設けられる。該半導体集積回路は、以下の回路構成を有する。第1の定電位供給線は、第1の定電位供給端子を有し、第1の定電位を供給する。該第1の定電位供給線は、具体的には、既知の電源電圧供給線で構成することが可能である。該第1の定電位供給端子は、具体的には、電源電圧供給端子31で構成することが可能である。第2の定電位供給線は、第2の定電位供給端子を有し、第2の定電位を供給する。該第2の定電位は、該第1の定電位と異なる。該第2の定電位供給線は、具体的には、既知の接地電圧供給線で構成することが可能である。第2の定電位供給端子は、具体的には、接地電圧供給端子41で構成することが可能である。
図1を参照して説明した半導体集積回路は、図2に示すように、基本動作は各アンプ回路への入力端子11、12、13、14のアナログ電圧レベルを出力端子201、202、203、204へとアナログ電圧レベルでそれぞれ出力する。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、アンプ回路21乃至24及びバイアス発生回路1で常時流れる電流により発生する電源電圧の降下が発生したとしても、バイアス発生回路1の電源電圧ノード36と接地電圧ノード46とが電源電圧供給ノード31及び接地電圧供給ノード41から最遠端となる配置とすることで、バイアス発生回路1は、その電圧降下された電源に基づき基準電圧ノード56、66に基準電圧を発生する。このため、アンプ回路21乃至24の定電流源MOSトランジスタのVgsもバイアス発生回路1に最も近いアンプ回路24が最も小さくなり、このアンプ回路24を基準に設計すると、他のアンプ回路21乃至23の応答速度が遅くなることはない。
本発明の第2の実施形態は、配線抵抗のプロセスバラツキによる特性への影響を抑制するのに有効な半導体集積回路を提供する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路の回路配置を示す等価回路図である。図4は、図3の回路配置位置による電源電圧及び接地電圧と、基準バイアス電圧との関係を示す図である。
図3に示すように、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路は、1つの半導体チップ上に設けられる。該半導体集積回路は、以下の回路構成を有する。第1の定電位供給線は、第1の定電位供給端子を有し、第1の定電位を供給する。該第1の定電位供給線は、具体的には、既知の電源電圧供給線で構成することが可能である。該第1の定電位供給端子は、具体的には、電源電圧供給端子31で構成することが可能である。第2の定電位供給線は、第2の定電位供給端子を有し、第2の定電位を供給する。該第2の定電位は、該第1の定電位と異なる。該第2の定電位供給線は、具体的には、既知の接地電圧供給線で構成することが可能である。第2の定電位供給端子は、具体的には、接地電圧供給端子41で構成することが可能である。
図3を参照して説明した半導体集積回路は、図4に示すように、基本動作は各アンプ回路への入力端子11、12、13、14のアナログ電圧レベルを出力端子201、202、203、204へとアナログ電圧レベルでそれぞれ出力する。
以上説明したように、本発明の第2の実施形態によれば、アンプ回路21乃至24及びバイアス発生回路1、211で常時流れる電流により発生する電源電圧の降下が発生したとしても、バイアス発生回路1の電源電圧ノード36と接地電圧ノード46とが電源電圧供給ノード31及び接地電圧供給ノード41から最遠端となるよう配置することで、バイアス発生回路1は、その電圧降下された電源に基づき基準電圧ノード56、66に基準電圧を発生する。このため、アンプ回路23、24の定電流源MOSトランジスタのVgsもバイアス発生回路1に近いアンプ回路24が最も小さくなり、このアンプ回路24を基準に設計すると他のアンプ回路23の応答速度が遅くなることはない。
本発明の第3の実施形態は、配線抵抗のプロセスバラツキによる特性への影響を抑制するのに有効な半導体集積回路を提供する。図5は、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路の回路配置を示す等価回路図である。図6は、図5の回路配置位置による電源電圧及び接地電圧と、基準バイアス電圧との関係を示す図である。
図5に示すように、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路は、以下の回路構成を有する。第1の定電位供給線は、第1の定電位供給端子を有し、第1の定電位を供給する。該第1の定電位供給線は、具体的には、既知の電源電圧供給線で構成することが可能である。該第1の定電位供給端子は、具体的には、電源電圧供給端子30で構成することが可能である。第2の定電位供給線は、第2の定電位供給端子を有し、第2の定電位を供給する。該第2の定電位は、該第1の定電位と異なる。該第2の定電位供給線は、具体的には、既知の接地電圧供給線で構成することが可能である。第2の定電位供給端子は、具体的には、接地電圧供給端子40で構成することが可能である。
図5を参照して説明した半導体集積回路は、図6に示すように、基本動作は各アンプ回路への入力端子1112、1314のアナログ電圧レベルを出力端子201、202、203、204へとアナログ電圧レベルでそれぞれ出力する。
以上説明したように、本発明の第3の実施形態によれば、アンプ回路21乃至24及びバイアス発生回路1で常時流れる電流により発生する電源電圧の降下が発生したとしても、バイアス発生回路1の電源電圧ノード37と接地電圧ノード47とが電源電圧供給ノード30及び接地電圧供給ノード40から最遠端となる配置とすることで、バイアス発生回路1は、その電圧降下された電源に基づき基準電圧ノード57、67に基準電圧を発生する。このため、アンプ回路21乃至24の定電流源MOSトランジスタのVgsもバイアス発生回路1に近いアンプ回路22、23が最も小さくなり、このアンプ回路22、23を基準に設計すると、他のアンプ回路21、24の応答速度が遅くなることはない。
前述した第1乃至第3の実施形態では最大2個のバイアス発生回路を設けたが、電源電圧供給端子及び接地電圧供給端子とバイアス発生回路との間に、そのバイアス発生回路で発生された基準電圧を使用するアンプ回路が配置される回路構成であれば、バイアス発生回路の数は限定する必要はない。
2 アンプブロック
3 アンプブロック
11 入力端子
12 入力端子
13 入力端子
14 入力端子
21 アンプ回路
22 アンプ回路
23 アンプ回路
24 アンプ回路
30 電源電圧供給端子
31 電源電圧供給端子
31’ 理想電源電圧
32 ノード
33 ノード
34 ノード
35 ノード
36 電源電圧ノード
37 電源電圧ノード
40 接地電圧供給端子
41 接地電圧供給端子
41’理想接地電位
42 ノード
43 ノード
44 ノード
45 ノード
46 接地電圧ノード
47 接地電圧ノード
52 ノード
53 ノード
54 ノード
55 ノード
56 基準電圧ノード
57 基準電圧ノード
62 ノード
63 ノード
64 ノード
65 ノード
66 ノード
67 ノード
71 配線抵抗
72 配線抵抗
73 配線抵抗
74 配線抵抗
101 配線抵抗
102 配線抵抗
103 配線抵抗
104 配線抵抗
105 配線抵抗
106 配線抵抗
112 配線抵抗
113 配線抵抗
114 配線抵抗
115 配線抵抗
122 配線抵抗
123 配線抵抗
124 配線抵抗
125 配線抵抗
131 配線抵抗
132 配線抵抗
133 配線抵抗
134 配線抵抗
135 配線抵抗
136 配線抵抗
201 出力端子
202 出力端子
203 出力端子
204 出力端子
211 バイアス発生回路
311 配線抵抗
312 配線抵抗
313 配線抵抗
314 配線抵抗
511 電位差
511’電位差
512 電位差
512’電位差
531 電位差
531’電位差
532 電位差
532’電位差
541 電位差
541’電位差
542 電位差
542’電位差
551 電位差
551’電位差
552 電位差
552’電位差
Claims (26)
- 第1の定電位供給端子を有し、第1の定電位を供給する第1の定電位供給線と、
第2の定電位供給端子を有し、第2の定電位を供給する第2の定電位供給線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の定電位及び前記第2の定電位に基づき第1の基準電位と第2の基準電位とを発生する第1のバイアス発生回路と、
前記第1のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位を供給する第1の基準電位線と、
前記第1のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第2の基準電位を供給する第2の基準電位線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続され、且つ前記第1の定電位供給端子及び前記第2の定電位供給端子と前記第1のバイアス発生回路との間に配置される第1のアナログ回路と、
を少なくとも含む半導体集積回路。 - 前記第1のバイアス発生回路は、前記第1の定電位供給端子との間の第1の抵抗を有すると共に前記第2の定電位供給端子との間の第2の抵抗を有し、
前記第1のアナログ回路は、前記第1の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第3の抵抗を有すると共に、前記第2の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第4の抵抗を有する請求項1に記載の半導体集積回路。 - 前記第1の抵抗、前記第2の抵抗、前記第3の抵抗及び前記第4の抵抗は、配線抵抗からなる請求項1又は2に記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続され、且つ、前記第1のアナログ回路と前記第1のバイアス発生回路との間に配置される第2のアナログ回路を、
更に含む請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の抵抗より低く前記第3の抵抗より高い前記第1の定電位供給端子との間の第5の抵抗を有し、前記第2の抵抗より低く前記第4の抵抗より高い前記第2の定電位供給端子との間の第6の抵抗を有し、且つ、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続される第2のアナログ回路を、
更に含む請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第5の抵抗及び前記第6の抵抗は、配線抵抗からなる請求項5に記載の半導体集積回路。
- 前記第2のアナログ回路は、前記第1のアナログ回路が前記第1の定電位供給線と接続される第1のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第2のノードで前記第1の定電位供給線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第2の定電位供給線と接続される第3のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第4のノードで前記第2の定電位供給線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第1の基準電位線と接続される第5のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第6のノードで前記第1の基準電位線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第2の基準電位線と接続される第7のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第8のノードで前記第2の基準電位線に接続される請求項4乃至6のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1のアナログ回路と前記第2のアナログ回路とは、それぞれ増幅回路からなる請求項4乃至7のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項1乃至8のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の定電位及び前記第2の定電位に基づき第3の基準電位と第4の基準電位とを発生し、且つ、前記第1のアナログ回路と前記第1及び第2の定電位供給端子との間に配置される第2のバイアス発生回路と、
前記第2のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第3の基準電位を供給する第3の基準電位線と、
前記第2のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第4の基準電位を供給する第4の基準電位線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第3の基準電位線と前記第4の基準電位線とに電気的に接続され、且つ前記第1及び第2の定電位供給端子と前記第2のバイアス発生回路との間に配置される第3のアナログ回路と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第3の基準電位線と前記第4の基準電位線とに電気的に接続され、且つ、前記第1及び第2の定電位供給端子と前記第3のアナログ回路との間に配置される第4のアナログ回路と、
を更に含む請求項1乃至9のいずれかに半導体集積回路。 - 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路と、前記第2のバイアス発生回路と、前記第3のアナログ回路と、前記第4のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項10に記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続され、且つ前記第1及び第2の定電位供給端子と前記第1のバイアス発生回路との間に配置される第3のアナログ回路と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続され、且つ、前記第1及び第2の定電位供給端子と前記第3のアナログ回路との間に配置される第4のアナログ回路と、
を更に含む請求項1乃至9のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路と、前記第3のアナログ回路と、前記第4のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項12に記載の半導体集積回路。
- 第1の定電位供給端子を有し、第1の定電位を供給する第1の定電位供給線と、
第2の定電位供給端子を有し、第2の定電位を供給する第2の定電位供給線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の定電位供給端子との間の第1の抵抗を有し、前記第2の定電位供給端子との間の第2の抵抗を有し、且つ、前記第1の定電位及び前記第2の定電位に基づき第1の基準電位と第2の基準電位とを発生する第1のバイアス発生回路と、
前記第1のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位を供給する第1の基準電位線と、
前記第1のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第2の基準電位を供給する第2の基準電位線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第3の抵抗を有し、前記第2の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第4の抵抗を有し、且つ、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続される第1のアナログ回路と、
を少なくとも含む半導体集積回路。 - 前記第1の抵抗、前記第2の抵抗、前記第3の抵抗及び前記第4の抵抗は、配線抵抗からなる請求項14に記載の半導体集積回路。
- 前記第1のアナログ回路は、前記第1の定電位供給端子及び前記第2の定電位供給端子と前記第1のバイアス発生回路との間に配置される請求項14又は15に記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の抵抗より低く前記第3の抵抗より高い前記第1の定電位供給端子との間の第5の抵抗を有し、前記第2の抵抗より低く前記第4の抵抗より高い前記第2の定電位供給端子との間の第6の抵抗を有し、且つ、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続される第2のアナログ回路を、
更に含む請求項14乃至16のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第5の抵抗及び前記第6の抵抗は、配線抵抗からなる請求項17に記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続され、且つ、前記第1のアナログ回路と前記第1のバイアス発生回路との間に配置される第2のアナログ回路を、
更に含む請求項14乃至16のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第2のアナログ回路は、前記第1のアナログ回路が前記第1の定電位供給線と接続される第1のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第2のノードで前記第1の定電位供給線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第2の定電位供給線と接続される第3のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第4のノードで前記第2の定電位供給線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第1の基準電位線と接続される第5のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第6のノードで前記第1の基準電位線に接続され、前記第1のアナログ回路が前記第2の基準電位線と接続される第7のノードより前記第1のバイアス発生回路に近い第8のノードで前記第2の基準電位線に接続される請求項17乃至19のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1のアナログ回路と前記第2のアナログ回路とは、それぞれ増幅回路からなる請求項17乃至19のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項17乃至21のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第3の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第7の抵抗を有し、前記第4の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第8の抵抗を有し、前記第1の定電位及び前記第2の定電位に基づき第3の基準電位と第4の基準電位とを発生する第2のバイアス発生回路と、
前記第2のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第3の基準電位を供給する第3の基準電位線と、
前記第2のバイアス発生回路に電気的に接続されると共に、前記第4の基準電位を供給する第4の基準電位線と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第7の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第9の抵抗を有し、前記第8の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第10の抵抗を有し、前記第3の基準電位線と前記第4の基準電位線とに電気的に接続される第3のアナログ回路と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第9の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第11の抵抗を有し、前記第10の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第12の抵抗を有し、前記第3の基準電位線と前記第4の基準電位線とに電気的に接続される第4のアナログ回路と、
を更に含む請求項14乃至22のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路と、前記第2のバイアス発生回路と、前記第3のアナログ回路と、前記第4のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項23に記載の半導体集積回路。
- 前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第1の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第13の抵抗を有し、前記第2の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第14の抵抗を有し、且つ、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続される第3のアナログ回路と、
前記第1の定電位供給線と前記第2の定電位供給線とに電気的に接続されると共に、前記第13の抵抗より低い前記第1の定電位供給端子との間の第15の抵抗を有し、前記第14の抵抗より低い前記第2の定電位供給端子との間の第16の抵抗を有し、且つ、前記第1の基準電位線と前記第2の基準電位線とに電気的に接続される第4のアナログ回路と、
を更に含む請求項14乃至22のいずれかに記載の半導体集積回路。 - 前記第1のバイアス発生回路と、前記第1のアナログ回路と、前記第2のアナログ回路と、前記第3のアナログ回路と、前記第4のアナログ回路とは、同一チップ内に集積される請求項25に記載の半導体集積回路。
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