JP2007221046A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源配線14a,14b間に接続された可変容量部16と、電源配線14a,14bの電源共振による電圧変動を検出するモニター回路20と、モニター回路20の出力信号Coutに基づいて、可変容量部16の容量値を変更する制御部とを備えた。
【選択図】図2
Description
ところが、高集積化されたチップ1内において、電源端子t1,t2の近傍に容量を備えることは困難である。そこで、信号処理部5と電源端子t1,t2との間で内部配線4a,4b間に外来ノイズN2を吸収するための容量を設けることも行われている。
特許文献3には、最適な容量値のバイパスコンデンサを最適な位置に配置して共振周波数を調整することにより、電源ノイズを低減する構成が開示されている。
この発明の目的は、外来ノイズによる電源共振を防止して、電源電圧の変動を防止し得る半導体装置を提供することにある。
図1は、外来ノイズによる電源共振を防止する機能を備えたチップの回路構成を示し、内部回路11と、制御部12と、記憶部13とを備えている。記憶部13は、電源の投入を停止しても記憶内容を保持し得る不揮発性メモリで構成される。
前記信号処理部15の近傍において、前記電源配線14a,14b間には、電源電圧を安定化させるために容量C11が接続される。この容量C11の容量値は、例えば50pFに設定され、前記インダクタンスL11,L12との共振周波数が、信号処理部15から出力される内部ノイズN1と一致しないように設定されている。
次いで、読み出された警告データARMが「1」であるか否かを判別し(ステップ3)「1」でない場合には、比較器19の出力信号CoutがHレベルであるか否かを判定する(ステップ4)。そして、比較器19の出力信号CoutがLレベルである場合には、ステップ4で出力信号Coutの判定動作を継続する。
次いで、更新された制御データCDを記憶部13に書き込み(ステップ7)、ステップ4に移行する。ここで、電源配線14a,14bの電源共振が回避されて、比較器19の出力信号CoutがLレベルとなれば、再びステップ4で出力信号Coutの判定動作を継続する。
(1)モニター回路20で信号処理部15に電源を供給する電源配線14a,14bでの電源共振の発生の有無を検出することができる。
(2)モニター回路20で電源共振を検出したとき、制御部12で電源配線14a,14b間の可変容量部16の容量値を変更して、電源共振を回避する動作を自動的に行うことができる。
(3)可変容量部16では、電源配線14a,14b間に容量値の異なる2つの容量C12,C13をそれぞれスイッチ17a,17bを介して接続し、そのスイッチ17a,17bを2ビットの制御信号SW1,SW2に基づいて開閉制御することができる。従って、電源配線14a,14b間の容量値を4種類に変更可能である。
(4)可変容量部16で容量値を変更しても電源共振を回避できないとき、警告データARMを記憶部13に格納することができる。従って、制御部12で警告データARMを読み出して出力することにより、外来ノイズN2による電源共振が回避できていないことを認識することができる。
(5)電源共振を回避し得る容量値を設定するための制御データCDを記憶部13に格納することができるので、システムの再起動時には電源共振を回避する容量値を、最初の起動時に設定された制御データCDに基づいて速やかに設定することができる。
(第二の実施の形態)
図4は、第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、モニター回路の別例を示す。第一の実施の形態のモニター回路では電源電圧を抵抗R17,R18で分圧した電圧を基準電圧として比較器19に入力していたが、この実施の形態ではDA変換器を使用して基準電圧を生成するようにしたものである。
(第三の実施の形態)
図5は、第三の実施の形態を示す。この実施の形態は、複数の信号処理部に電源を供給する電源配線にそれぞれ電源共振が発生する場合を示す。
(第四の実施の形態)
図6は、第四の実施の形態を示す。この実施の形態は、可変容量部の変形例を示す。前記第一の実施の形態の可変容量部16は、二つの容量C12,C13を任意に選択する構成であるが、図6に示すように、一つの容量C17を接続するか否かをスイッチ26で切り替える構成とする。
上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・比較器19では、電源共振によりノードND1の電位がノードND2より高くなったとき電源共振を検出するようにしたが、電源共振により、ノードND1の電位がノードND2の電位より低くなったとき電源共振を検出するようにしてもよい。
12 制御部
13 記憶部
14a,14b,23a,23b,24a,24b 電源配線
15,22a,22b 信号処理部
16,25a,25b 可変容量部
17a,17b,26 スイッチ
19 比較器
20 モニター回路
21 DA変換器
Claims (8)
- 電源配線間に接続された可変容量部と、
前記電源配線の電源共振による電圧変動を検出するモニター回路と、
前記モニター回路の出力信号に基づいて、前記可変容量部の容量値を変更する制御部と
を備えたことを特徴とする半導体装置。 - 前記可変容量部は、容量値の異なる複数の容量をそれぞれスイッチを介して前記電源配線間に接続し、前記制御部から出力される制御信号に基づいて前記スイッチを開閉可能としたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
- 前記モニター回路は、前記電源配線間の所定のノードと、基準電圧とを比較して、前記電圧変動を検出する比較器を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置。
- 前記モニター回路は、前記電源配線とは共振周波数の異なる独立した電源配線の電位差を分圧して前記基準電圧を生成することを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記モニター回路は、デジタル入力信号をアナログ電圧に変換して前記基準電圧を生成するDA変換器を備えたことを特徴とする請求項3記載の半導体装置。
- 前記制御部には、前記スイッチを制御するための制御データを格納する記憶部を備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記制御部は、前記可変容量部のすべての容量値において電源共振を検出したとき、警告データを前記記憶部に格納する機能を備えたことを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 前記制御部には、クリア信号に基づいて前記記憶部の格納内容をリセットする機能を備えたことを特徴とする請求項6又は7記載の半導体装置。
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