JP2007259588A - Power consumption reduction circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、消費電力削減回路に係り、特にオフリーク電流削減回路に関するもので、待機状態が必要なロジック回路、レジューム機能が必要な記憶回路等、あるいはそのような回路を内蔵した半導体集積回路(LSI)に使用されるものである。 The present invention relates to a power consumption reduction circuit, and more particularly to an off-leakage current reduction circuit, and particularly relates to a logic circuit that requires a standby state, a memory circuit that requires a resume function, or a semiconductor integrated circuit (LSI that incorporates such a circuit). ) Is used.
LSIのロジック回路の設計において、回路の通常動作による動的な消費電流ではなく、回路の動作を止めているにも拘らず電源・接地間に流れる静的な電流リーク(オフリーク電流)が発生する。このオフリーク電流は、製造プロセスの世代が進むにつれて益々増大し、問題が顕著になっている。特に、回路に電源を供給する装置がバッテリーや電池のように電荷容量が有限である場合には、オフリーク電流による消費は、電源の寿命の低下につながり、装置の使用寿命を議論するうえで無視できなくなる。この場合、上記電源は容量的に寿命を持ったものを対象としているが、説明の都合上、以下、「電池」と表現することにする。 In designing LSI logic circuits, static current leakage (off-leakage current) that flows between the power supply and ground occurs despite the circuit operation being stopped, not the dynamic current consumption due to the normal operation of the circuit. . This off-leakage current increases more and more as the manufacturing process progresses, and the problem becomes significant. In particular, when a device that supplies power to a circuit has a finite charge capacity, such as a battery or battery, consumption due to off-leakage current leads to a decrease in the life of the power supply and is ignored in discussing the service life of the device. become unable. In this case, the power source is intended to have a life in terms of capacity, but for convenience of explanation, it will be expressed as “battery” hereinafter.
一方、電子機器の動作を停止させている場合、完全に電源の供給を止めてしまうのではなく、内部の状態を保持し、動作待機させた状態(スタンバイ状態)にすることがある。この場合、内部状態を保持したまま待機しているので、一般的な使い方としては、次に使用する時には停止させた時点と同じ状態から再開させる動作(レジューム動作)などの用途が考えられる。あるいは、使用者が直接操作をしていないが、使用者の操作を待ち受けしているような用途に利用できる。これらのいずれにおいても、内部状態を保持するために電源を供給し続けなければならないが、実際に操作をしていない待機状態であるので、この時の消費電力は極力抑えたいと考える。 On the other hand, when the operation of the electronic device is stopped, the supply of power may not be stopped completely, but the internal state may be maintained and the operation may be in a standby state (standby state). In this case, since the system is on standby while the internal state is maintained, a general usage may be an operation such as an operation (resume operation) for resuming from the same state as when the operation was stopped next time. Alternatively, it can be used for applications in which the user is not directly operating, but is waiting for the user's operation. In any of these cases, power must be continuously supplied in order to maintain the internal state, but since it is a standby state where no operation is actually performed, it is desired to suppress power consumption at this time as much as possible.
ここで、消費電力削減の対象となる回路は、通常の論理回路だけではなく、内部のデータを保持する記憶回路などを含むこともある。この場合、電池が消費されて電源電圧が下がってくると、記憶回路の内部データを保持できなくなってしまうという問題が発生する。データが保持できなくなる時点で、機器としてはレジューム動作が不可能になるので、電池は寿命となる。つまり、電池に蓄えられた電荷を全て使い果たした時が寿命ではなく、データ保持機能が使えなくなった時が寿命である。 Here, the circuit that is the target of power consumption reduction may include not only a normal logic circuit but also a storage circuit that holds internal data. In this case, when the battery is consumed and the power supply voltage is lowered, there arises a problem that the internal data of the memory circuit cannot be held. When the data cannot be retained, the resume operation is impossible for the device, and the battery reaches the end of its life. In other words, the lifetime is not when the charge stored in the battery is completely exhausted, but when the data retention function cannot be used.
これらの問題に対し、従来の手法では、トランジスタの閾値電圧を工夫するなどの、製造プロセスの面での対策、あるいは論理回路のセルレベルでの回路構造の工夫によって、リーク電流を削減するための対策を講じてきたが、どの方法についても手法が大掛かりである。 In order to solve these problems, the conventional method reduces leakage current by taking measures in terms of the manufacturing process such as devising the threshold voltage of the transistor, or devising the circuit structure at the cell level of the logic circuit. Although measures have been taken, the method is large for any method.
なお、特許文献1には、2つの電源電圧を使用する内部データラッチ回路を内蔵するLSIにおいて、スリープ時には、内部データラッチ回路に供給する電源電圧の一方として、通常動作時の電源電圧からダイオードで降下させた電圧を供給する点が開示されている。これにより、スリープ時に内部データラッチ回路で使用する電源電圧が低下しても、内部データラッチ回路がデータを保持しながらリーク電流を低減することができる。しかし、電源電圧の降下量をダイオードで規定すると、内部データラッチ回路の電源電圧が通常動作時の電源電圧よりもダイオードの順方向電圧分だけ低い値になるので、通常動作時の電源電圧がある程度高くないと、スリープ時の内部データラッチ回路の所要の電源電圧を確保できない。また、スリープ時の内部データラッチ回路の電源電圧が低い値に固定されるので、リーク電流を適切に低減することができない。
本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、スタンバイ状態やレジューム機能が必要な回路において、簡単な回路の追加によって回路のオフリーク電流を低減して消費電力を削減でき、従来の手法に比べて電池の寿命を大きく伸ばし得る消費電力削減回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and in a circuit that requires a standby state or a resume function, it is possible to reduce power consumption by reducing circuit off-leakage current by adding a simple circuit. An object of the present invention is to provide a power consumption reduction circuit capable of greatly extending the life of the battery as compared with the above method.
本発明の消費電力削減回路は、動作待機状態または内部データを保持するレジューム機能を有する目標回路と、前記目標回路に電源を供給する電源端子と、前記電源端子と前記目標回路の電源ノードとの間の電源ラインに直列に挿入された抵抗素子と、前記抵抗素子に並列に接続され、前記目標回路の通常動作モード/動作待機モードに対応してオン/オフ制御されるスイッチ素子とを具備する。 A power consumption reduction circuit according to the present invention includes a target circuit having a resume function for holding an operation standby state or internal data, a power supply terminal for supplying power to the target circuit, the power supply terminal, and a power supply node of the target circuit. And a switching element connected in parallel to the resistance element and controlled to be turned on / off in accordance with the normal operation mode / standby mode of the target circuit. .
本発明によれば、スタンバイ状態やレジューム機能が必要な回路において、簡単な回路の追加によって回路のオフリーク電流を低減して消費電力を削減でき、従来の手法に比べて電池の寿命を大きく伸ばし得る消費電力削減回路を提供することができる。 According to the present invention, in a circuit that requires a standby state or a resume function, the off-leak current of the circuit can be reduced and power consumption can be reduced by adding a simple circuit, and the battery life can be greatly extended compared to the conventional method. A power consumption reduction circuit can be provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings.
まず、本発明の消費電力削減回路の概要を説明する。前述したように回路の動作を完全に停止させた場合に電源・接地間に流れるオフリーク電流は、通常動作による動的な消費電流ではなく、完全に静的な消費電流である。本発明では、オフリーク電流削減の対象となる目標回路の電源電圧を下げ、全体の消費電流を下げるように、目標回路のスタンバイ状態では目標回路の電源ラインに抵抗素子を挿入し、抵抗素子のオン/オフを切り換えたり、抵抗値を制御したりすることでオフリークの低減を実現している。 First, the outline of the power consumption reduction circuit of the present invention will be described. As described above, when the circuit operation is completely stopped, the off-leakage current flowing between the power source and the ground is not a dynamic current consumption due to a normal operation but a completely static current consumption. In the present invention, in order to reduce the power supply voltage of the target circuit that is the target of off-leakage current reduction and to reduce the overall current consumption, a resistance element is inserted into the power supply line of the target circuit in the standby state of the target circuit, and the resistance element is turned on. Off-leakage is reduced by switching / off and controlling the resistance value.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の消費電力削減回路の第1の実施形態を示す回路図である。図1において、10はオフリーク電流削減の対象となる目標回路であり、具体的には、スタンバイ状態を必要とするロジック回路、または内部データを保持するレジューム機能を必要とする記憶回路等である。11は目標回路10に電源を供給する電源端子であり、この電源端子11には例えば電池電源12が接続される。電源端子11と目標回路10の電源ノードとの間の電源ライン13には、直列にリーク電流削減用の抵抗素子Rが挿入されている。そして、抵抗素子Rに並列に抵抗バイパス用のスイッチ素子SWが接続されており、このスイッチ素子SWは目標回路10の通常動作モード/スタンバイモード(スタンバイ状態)に対応してオン/オフ制御される。なお、消費電力削減回路をLSIに適用する場合には、各構成要素を同じ半導体チップ上に形成し、電源端子11にチップ外部の電池電源12を接続する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power consumption reduction circuit of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a target circuit that is a target for reducing off-leakage current. Specifically, it is a logic circuit that requires a standby state, a storage circuit that requires a resume function for holding internal data, or the like.
上記構成の消費電力削減回路において、通常動作時には、スイッチ素子SWがオン状態に制御される。この場合、抵抗素子Rによる電圧降下はなく、電池電源12の電圧(電源電圧VDD)がほぼそのまま目標回路10に供給される。この時、抵抗素子Rが目標回路10の実動作に影響を与えることはない。 In the power consumption reduction circuit having the above configuration, the switch element SW is controlled to be in an on state during normal operation. In this case, there is no voltage drop due to the resistance element R, and the voltage of the battery power supply 12 (power supply voltage VDD) is supplied to the target circuit 10 almost as it is. At this time, the resistance element R does not affect the actual operation of the target circuit 10.
これに対して、目標回路10のスタンバイ状態時には、スイッチ素子SWがオフ状態に制御され、目標回路10の電源ラインに直列に抵抗素子Rが挿入される。これにより、電源ライン13に流れる目標回路10のリーク電流により抵抗素子Rの両端間に電圧降下が生じ、電源ライン13に流れるリーク電流を低減することが可能になる。つまり、電源・接地間の抵抗値が目標回路10のオフ抵抗と抵抗素子Rとの和になり、抵抗素子Rによる抵抗値の増加分に応じてリーク電流による消費電力を減らすことが可能になる。この場合、目標回路10に印加される電源電圧は、抵抗素子Rによる電圧降下分だけ電源電圧VDDよりも低くなる。
On the other hand, when the target circuit 10 is in the standby state, the switch element SW is controlled to be in the OFF state, and the resistance element R is inserted in series with the power supply line of the target circuit 10. Thereby, a voltage drop occurs between both ends of the resistance element R due to the leakage current of the target circuit 10 flowing in the
図2は、図1中の電池電源12をコンデンサモデルに置き換えて、目標回路10のスタンバイ状態における電池電源の放電特性(相対時間と電池電圧との関係、目標回路のオフリーク)をシミュレーションした結果を示す放電曲線Aを、電源ラインに抵抗素子Rとスイッチ素子SWが挿入されていない従来例の放電曲線Bと対比して示している。
2 replaces the
図2から分かるように、本実施形態の消費電力削減回路の放電曲線Aにおいては、目標回路10のスタンバイ状態における電池電源12の初期値1.50Vから、時間が経過するにつれて1.15Vまで低下している。つまり、電圧低下量は約0.35Vである。これは従来例の放電曲線Bにおける1.50Vから0.30Vまでの電圧低下量(約1.20V)に比べて約30%であり、放電特性が大幅に改善している。換言すれば、目標回路10のスタンバイ状態におけるオフリーク電流が大幅に低減していることが分かる。
As can be seen from FIG. 2, in the discharge curve A of the power consumption reduction circuit of the present embodiment, the initial value 1.50 V of the
上記した消費電力削減回路によれば、簡単な回路の追加によって、スタンバイ状態が必要なロジック回路、レジューム機能が必要な記憶回路、またはそれらを内蔵するLSIにおけるオフリーク電流を低減して消費電力を削減することが可能になる。電源として例えば電池電源を使用する場合には、従来例の回路に比べて電池の寿命を大きく伸ばし、電池を長時間使用することが可能になる。 According to the power consumption reduction circuit described above, by adding a simple circuit, the power consumption can be reduced by reducing the off-leak current in a logic circuit that requires a standby state, a memory circuit that requires a resume function, or an LSI incorporating them. It becomes possible to do. For example, when a battery power source is used as the power source, the life of the battery is greatly extended compared to the conventional circuit, and the battery can be used for a long time.
<第2の実施形態>
内部状態を保持する必要がある目標回路、例えばスタティック型半導体メモリ(SRAM)においては、内部データを保持するために電源電圧を常に印加しておく必要がある。また、この時の最低電源電圧も決められており、データ保持可能な電源電圧の限界値が存在する。SRAMに流れるオフリーク電流によって電池電源の電力を消費していくと、電源電圧は徐々に下がり、前述した第1の実施形態のようにスタンバイ状態の時にスイッチ素子SWをオフした時、SRAMに印加される電源電圧は電源電圧よりも抵抗素子Rにおける電圧降下分だけ低くなる。つまり、この電圧降下分だけSRAMに印加される電源電圧は内部保持可能な電圧に近づくので、内部保持可能な最低電源電圧に対するマージンが少なくなり、やがて内部データを保持できなくなる。なお、SRAMのスタンバイ状態の時にスイッチ素子SWをオンしたままにすると、最低電源電圧に対するマージンは大きい反面、元々のリーク電流がSRAMに流れ、オフリーク電流が多い場合には電池電源の電力の消費速度が速くなる。
<Second Embodiment>
In a target circuit that needs to hold an internal state, for example, a static semiconductor memory (SRAM), it is necessary to always apply a power supply voltage in order to hold internal data. Further, the minimum power supply voltage at this time is also determined, and there is a limit value of the power supply voltage that can hold data. When the battery power is consumed due to the off-leakage current flowing in the SRAM, the power supply voltage gradually decreases and is applied to the SRAM when the switch element SW is turned off in the standby state as in the first embodiment described above. The power supply voltage is lower than the power supply voltage by the voltage drop in the resistance element R. That is, the power supply voltage applied to the SRAM by this voltage drop approaches the voltage that can be held internally, so the margin for the lowest power supply voltage that can be held internally is reduced, and internal data can no longer be held. Note that if the switch element SW is kept on when the SRAM is in the standby state, the margin for the minimum power supply voltage is large, but the original leakage current flows into the SRAM, and if the off-leakage current is large, the power consumption speed of the battery power supply Will be faster.
上記した問題を解消するために、第2の実施形態では、内部状態を保持する必要がある目標回路に対するリーク電流の低減方法として、リーク電流削減用の抵抗素子Rのバイパス用のスイッチ素子SWを動的にオン/オフを切り換えるように制御する。 In order to solve the above-described problem, in the second embodiment, as a leakage current reduction method for a target circuit that needs to maintain an internal state, a switching element SW for bypassing a resistance element R for reducing leakage current is provided. Control to dynamically switch on / off.
図3は、本発明の消費電力削減回路の第2の実施形態を示す回路図であり、目標回路10aがSRAMなどの記憶回路であり、電源端子11に例えば電池電源12が接続されて使用される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power consumption reduction circuit according to the present invention. The
図4は、図3の消費電力削減回路におけるシーケンス制御の一例を示すフローチャートである。図3の回路は、図1を参照して前述した回路に対して、さらに、電源端子11の電圧をモニタする電圧モニタ回路31と、目標回路10aのスタンバイ状態において電圧モニタ回路31のモニタ結果に基づいてスイッチ素子SWをオン/オフ制御する制御回路32とが付加されている。制御回路32は、例えば図4に示すシーケンス制御が可能なように、例えばアナログ回路により構成する、例えば同じLSI内に搭載されるレジューム機能制御用のマイコン(図示せず)に制御機能を持たせる、等のようにしてもよい。制御回路32としてマイコンを使用すれば、複雑な制御を容易に実現することが可能になるが、常に動作可能となるように、マイコンには所要の電源電圧を常に供給する必要がある。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of sequence control in the power consumption reduction circuit of FIG. The circuit shown in FIG. 3 is different from the circuit described above with reference to FIG. 1 in that the
次に、図3の消費電力削減回路の動作を、図4を参照して説明する。この消費電力削減回路において、目標回路10aがスタンバイ状態に入る際に、電源端子11の電源電圧を電圧モニタ回路31でモニタできるように構成しておく。制御回路32は、電圧モニタ回路31でモニタした結果のモニタ値と、予め設定した閾値(データ保持の限界電圧程度の値)VREFとをアナログ的に比較し、モニタ値が閾値VREFよりも高い場合には、抵抗素子Rによる電圧降下があってもデータ保持が可能であると判定し、スイッチ素子SWをオフしてオフリーク電流をより減らすようにする。
Next, the operation of the power consumption reduction circuit of FIG. 3 will be described with reference to FIG. This power consumption reduction circuit is configured so that the power supply voltage of the
これに対して、制御回路32は、モニタ値が閾値VREFよりも低い場合には、抵抗素子Rによる電圧降下によってデータ保持ができない状態であると判定し、スイッチ素子SWをオンし、抵抗素子Rをバイパスさせる。つまり、第1の実施形態におけるスイッチ素子SWのオン/オフの切り換えの判定を、その時の電源電圧のモニタ値に基づいて実施し、それらをうまく使い分けることにより、オフリーク電流による消費電力をより低減させることが可能になる。
On the other hand, when the monitor value is lower than the threshold value VREF, the
<第2の実施形態の変形例1>
前述した第2の実施形態では、スタンバイ状態要求を受けてスタンバイ状態に入る際にスイッチ素子SWのオン/オフを判定する場合を説明したが、これに限らず、スタンバイ状態中に電源電圧をモニタし、それに応じてスイッチ素子SWを切り替える構成を有するものであれば、制御回路32のシーケンス制御を任意に変更することが可能である。
<Modification Example 1 of Second Embodiment>
In the second embodiment described above, the case where the on / off state of the switch element SW is determined when the standby state request is received and the standby state is entered is described. However, the present invention is not limited to this, and the power supply voltage is monitored during the standby state. However, the sequence control of the
例えば図5のフローチャートに示すシーケンス制御は、前述した図4のフローチャートに示すシーケンス制御と比べて、スタンバイ状態中に常に電源電圧をモニタし、動作再開要求を受けた時は動的にスイッチ素子SWを切り換えるようにしたものである。 For example, in the sequence control shown in the flowchart of FIG. 5, the power supply voltage is always monitored during the standby state, and the switch element SW is dynamically changed when an operation resumption request is received, compared with the sequence control shown in the flowchart of FIG. Is switched.
<第3の実施形態>
前述した第2の実施形態では、リーク電流削減用の抵抗素子Rの値は製造時に決まる固定値であって、抵抗バイパス用のスイッチ素子SWをオン/オフするかどうかのみを制御している。つまり、電圧モニタ回路を用意しておき、電源電圧が目標回路10aのデータ保持の限界電圧に近ければ、スイッチ素子SWをオン状態に制御しており、リーク電流削減用の抵抗素子Rの値がある一定値と零の2種類のみ用意されている場合と等価である。第3の実施形態では、第2の実施形態によるリーク電流対策をさらに進め、スタンバイ状態における電源電圧のモニタ値によってデータ保持機能の限界電圧値と関連付けてリーク電流削減用の抵抗値を動的に細かく可変させる場合について説明する。
<Third Embodiment>
In the second embodiment described above, the value of the resistance element R for reducing the leakage current is a fixed value determined at the time of manufacture, and only controls whether the switch element SW for resistance bypass is turned on / off. That is, a voltage monitor circuit is prepared, and if the power supply voltage is close to the data retention limit voltage of the
図6(a)は、本発明の消費電力削減回路の第3の実施形態を示す回路図であり、図6(b)は、図6(a)の消費電力削減回路におけるリーク電流削減用抵抗値の切り換えの基準として複数用意された閾値と目標回路のデータ保持限界電圧との関係を示す。また、図7は、図6(a)の消費電力削減回路におけるシーケンス制御のフローチャートを示している。 FIG. 6A is a circuit diagram showing a third embodiment of the power consumption reduction circuit of the present invention, and FIG. 6B is a leakage current reduction resistor in the power consumption reduction circuit of FIG. A relationship between a plurality of threshold values prepared as a reference for switching values and a data retention limit voltage of the target circuit is shown. FIG. 7 shows a flowchart of sequence control in the power consumption reduction circuit of FIG.
図6(a)の回路は、目標回路10aの電源ライン13に、抵抗値が異なるいくつかのリーク電流削減用の抵抗素子R、本例では6個の抵抗素子R1、R2、R3、R4、R5、R6を直列に挿入し、それらを選択制御するスイッチ素子、本例では6個のスイッチ素子SW1〜SW6を並列に接続しておき、電圧モニタ回路による電源電圧のモニタ値に応じてリーク電流削減用抵抗として所望の抵抗値を選択するようにスイッチ素子SW1〜SW6を制御回路(図示せず)により切換制御する。この場合、図7に示すように、電源電圧のモニタ値が閾値1よりも高い時には、スイッチ素子SW1〜SW6を全てオフにしておき、リーク電流が少なくなるようにしておく。この状態において、電源電圧のモニタ値が低下して閾値1よりも低くなり、現状の抵抗値では目標回路10aでのデータ保持が困難になってきた場合、モニタ値が閾値2(<閾値1)よりも高い時には例えばスイッチ素子SW1をオンし、抵抗値をそれまでより若干小さくして、データ保持を可能とする。この状態において、電源電圧のモニタ値がさらに低下して閾値2よりも低くなり、現状の抵抗値では目標回路10aでのデータ保持が困難になってきた場合、モニタ値が閾値3(<閾値2)よりも高い時にはさらに例えばスイッチ素子SW2をオンし、抵抗値をそれまでより若干小さくして、データ保持を可能とする。以下、同様の要領で、モニタ値に応じてデータ保持機能の限界電圧値と関連付けてリーク電流削減用の抵抗値を動的に細かく低下させていく。
In the circuit of FIG. 6A, the
このような制御は、前述した第2の実施形態と異なり、スタンバイ状態の時にリーク電流削減用の抵抗値を単純に零に制御するのではないので、電池の寿命は前述した第2の実施形態よりもさらに長くなる。この動作を電源電圧が下がっていくにつれて繰り返し、電源ラインの抵抗値を少しずつ切り換えることによって、データ保持機能を継続しつつ、消費電力をより削減することができる。結果として、従来に比べて電池を長時間使用することが可能になり、電池の寿命を大きく伸ばすことができる。本実施形態の消費電力削減回路は、製造プロセスに絡むような大掛かりな対策を必要としないので、殆んどコストアップを伴うことなく実現可能である。 Unlike the second embodiment described above, such control does not simply control the resistance value for reducing the leakage current to zero in the standby state, so that the battery life is the same as that of the second embodiment described above. Even longer. By repeating this operation as the power supply voltage is lowered and switching the resistance value of the power supply line little by little, it is possible to further reduce the power consumption while continuing the data holding function. As a result, it becomes possible to use the battery for a longer time than in the past, and the life of the battery can be greatly extended. The power consumption reduction circuit according to the present embodiment does not require a large measure related to the manufacturing process, and can be realized with little cost increase.
なお、リーク電流削減用抵抗の抵抗値の切り換えは、待機状態に遷移する際に実施するだけでもよいし、さらには、例えば図7に示すシーケンス制御のように、スタンバイ状態中に常に電源電圧をモニタしておき、その過程で動作再開要求を受けた時に動的に実施するようにしても良い。 Note that the switching of the resistance value of the leakage current reducing resistor may be performed only at the time of transition to the standby state. Further, for example, as in the sequence control shown in FIG. It may be monitored and dynamically executed when an operation resumption request is received in the process.
<第3の実施形態の変形例>
前述した第2の実施形態では、抵抗値が異なるいくつかのリーク電流削減用の抵抗素子を直列に設け、それらを選択制御するスイッチ素子を並列に接続しておき、電源電圧のモニタ値に応じて所望の抵抗値を選択するようにスイッチ素子を切換制御する場合を説明したが、これに限らず、抵抗素子として可変抵抗素子を用い、この可変抵抗素子の抵抗値を電源電圧のモニタ値に応じて変化させるように変形しても良い。
<Modification of Third Embodiment>
In the above-described second embodiment, several resistance elements for reducing leakage current having different resistance values are provided in series, and switch elements for selecting and controlling them are connected in parallel, and according to the monitor value of the power supply voltage. However, the present invention is not limited to this, and a variable resistance element is used as the resistance element, and the resistance value of the variable resistance element is used as a monitor value of the power supply voltage. You may deform | transform so that it may change according to it.
図8は、第3の実施形態の変形例を示す回路図であり、目標回路10aがSRAMなどの記憶回路であり、電源端子11に例えば電池電源12が接続されて使用される。この回路は、図6を参照して前述した回路に対して、目標回路10aの電源ラインに、可変抵抗素子として例えばNMOSトランジスタ81を直列に挿入し、そのゲートに電池電源12の電圧を印加して、電源電圧のモニタ値に応じて可変抵抗素子を所望の抵抗値に制御するように変更したものである。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modification of the third embodiment. The
図9は、図8の消費電力削減回路において電池電源12をコンデンサモデルに置き換えてスタンバイ状態における電池電源の放電特性をシミュレーションした結果を示す放電曲線A3を、図1に示した第1の実施形態の放電曲線A1、図6に示した第2の実施形態の放電曲線A2と対比して示している。図9によれば、本実施形態の消費電力削減回路においては、目標回路10aのスタンバイ状態における電池電源12の初期値1.50Vから、時間の経過とともに0.85Vまで低下するまでの所要時間が長くなり、放電特性が緩やかになっている。換言すれば、電池電源の寿命が長くなっていることが分かる。
9 shows a discharge curve A3 showing the result of simulating the discharge characteristics of the battery power supply in the standby state by replacing the
10、10a…目標回路、11…電源端子、12…電池電源、31…電圧モニタ回路、32…制御回路、R…抵抗素子、SW…スイッチ素子。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記目標回路に電源を供給する電源端子と、
前記電源端子と前記目標回路の電源ノードとの間の電源ラインに直列に挿入された抵抗素子と、
前記抵抗素子に並列に接続され、前記目標回路の通常動作モード/動作待機モードに対応してオン/オフ制御されるスイッチ素子と
を具備することを特徴とする消費電力削減回路。 A target circuit having a resume function for holding an operation standby state or internal data;
A power supply terminal for supplying power to the target circuit;
A resistance element inserted in series in a power supply line between the power supply terminal and a power supply node of the target circuit;
A power consumption reduction circuit comprising: a switching element connected in parallel to the resistance element and controlled to be turned on / off in accordance with a normal operation mode / operation standby mode of the target circuit.
前記目標回路の動作待機モードにおいて前記電圧モニタ回路のモニタ結果に基づいて前記スイッチ素子をオン制御する制御回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の消費電力削減回路。 A voltage monitor circuit for monitoring the voltage of the power supply terminal;
2. The power consumption reduction circuit according to claim 1, further comprising: a control circuit that turns on the switching element based on a monitoring result of the voltage monitoring circuit in an operation standby mode of the target circuit.
前記電源端子の電圧をモニタする電圧モニタ回路と、
前記目標回路の動作待機モードにおいて前記電源端子の電圧に基づいて前記抵抗素子の抵抗値を変化させる制御回路と
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の消費電力削減回路。 As the resistance element, a resistance element capable of selecting a plurality of resistance values or a resistance element capable of changing the resistance value is used.
A voltage monitor circuit for monitoring the voltage of the power supply terminal;
The power consumption reduction circuit according to claim 1, further comprising: a control circuit that changes a resistance value of the resistance element based on a voltage of the power supply terminal in an operation standby mode of the target circuit.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2015511728A (en) * | 2012-02-28 | 2015-04-20 | ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッドJohnson & Johnson Vision Care, Inc. | Method and apparatus for forming an electronic circuit on an ophthalmic device |
-
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- 2006-03-23 JP JP2006081007A patent/JP2007259588A/en active Pending
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