JP2010091315A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うテスト制御回路を備える半導体集積回路に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit including a test control circuit that switches between a normal operation mode and a plurality of test modes.
半導体集積回路において、例えば、回路を流れる電流値をデフォルト値から変更する、回路の通常の動作モードではないテストモードで回路の動作を検証する、等の目的で、複数のテストモードを設けておき、動作モードを制御するための制御ピン(外部接続端子)を半導体集積回路の外部に出して、評価ボード上で設定(動作モード)を変えられるようにして半導体集積回路の評価を行うことは一般的である。 In a semiconductor integrated circuit, for example, a plurality of test modes are provided for the purpose of, for example, changing a current value flowing through a circuit from a default value or verifying the operation of a circuit in a test mode other than the normal operation mode of the circuit. It is common to evaluate a semiconductor integrated circuit by setting a control pin (external connection terminal) for controlling the operation mode outside the semiconductor integrated circuit so that the setting (operation mode) can be changed on the evaluation board. Is.
しかし、複数の動作モードの中から所望の動作モードを設定するために、設定する動作モードが多くなるにしたがって半導体集積回路の外部に出さなければならない制御ピンが増えるため、パッド数が増えるなどのコストデメリットがある。 However, in order to set a desired operation mode from among a plurality of operation modes, as the number of operation modes to be set increases, the number of control pins that must be brought out of the semiconductor integrated circuit increases, and thus the number of pads increases. There are cost disadvantages.
これに対し、外部に出す制御ピンを減らすために、外部から制御信号をシリアル信号として入力し、半導体集積回路内部でデコーダを使用して多数の制御信号を生成する方法(シリアルテストコントローラ)が特許文献1によって提案されている。 On the other hand, in order to reduce the number of control pins to be output to the outside, a method (serial test controller) for inputting a control signal from the outside as a serial signal and generating a large number of control signals using a decoder inside the semiconductor integrated circuit is patented. Proposed by reference 1.
また、外部からアナログ信号を入力し、入力されたアナログ信号を、アナログ・デジタル変換器を用いてデジタル信号に変換し、モード設定を許可するモード設定許可信号を入力し、モード設定許可信号を与えられると、変換されたデジタル信号を用いてテストモードの選択を行い、内部回路をテスト可能な状態に保つ為のテスト信号を生成する方法が特許文献2によって提案されている。 Also, an analog signal is input from the outside, the input analog signal is converted into a digital signal using an analog / digital converter, a mode setting permission signal for permitting mode setting is input, and a mode setting permission signal is given. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688, a method for generating a test signal for selecting a test mode using the converted digital signal and keeping the internal circuit in a testable state is proposed.
ところが、特許文献1の提案する方法のように、外部から制御信号をシリアル信号で入力する場合、評価ボード上に、シリアル信号を生成するための専用の信号ジェネレータが必要となる。 However, when a control signal is input as a serial signal from the outside as in the method proposed in Patent Document 1, a dedicated signal generator for generating a serial signal is required on the evaluation board.
また、特許文献2の提案する方法のように、外部からモード設定許可信号とアナログ信号を入力する場合、アナログ信号の入力ピンとモード設定許可信号の入力ピンの他、同文献の図1に示されるように、アナログ・デジタル変換器に供給される、ハイレベルおよびローレベルの参照電圧の入力ピンが必要となる。そのため、動作モードを切り替えるための制御ピンが多数必要になる。 In addition, when a mode setting permission signal and an analog signal are externally input as in the method proposed in Patent Document 2, the analog signal input pin and the mode setting permission signal input pin are shown in FIG. Thus, high-level and low-level reference voltage input pins supplied to the analog-to-digital converter are required. Therefore, a large number of control pins for switching the operation mode are required.
本発明の目的は、より簡便に、できる限り少ない制御ピンで多数の切替信号を生成し、通常の動作モードと複数のテストモードとを切り替えることができる半導体集積回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can more easily generate a large number of switching signals with as few control pins as possible and switch between a normal operation mode and a plurality of test modes.
上記目的を達成するために、本発明は、外部接続端子から入力される信号に応じて、通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うテスト制御回路を備える半導体集積回路であって、
前記テスト制御回路が、
第1および第2のトランジスタを有するカレントミラー回路と、
前記外部接続端子に接続された前記第1のトランジスタの端子の電圧がリファレンス電圧と一致するように、前記第1のトランジスタに流れる電流を制御するオペアンプと、
前記第1のトランジスタに流れる電流に応じて前記第2のトランジスタに流れる電流に対応するデジタル信号を出力するアナログデジタル変換回路とを備えており、
前記アナログデジタル変換回路から出力されるデジタル信号により、前記通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うことを特徴とする半導体集積回路を提供するものである。
To achieve the above object, the present invention is a semiconductor integrated circuit including a test control circuit that switches between a normal operation mode and a plurality of test modes in accordance with a signal input from an external connection terminal.
The test control circuit comprises:
A current mirror circuit having first and second transistors;
An operational amplifier that controls a current flowing through the first transistor so that a voltage of a terminal of the first transistor connected to the external connection terminal matches a reference voltage;
An analog-to-digital conversion circuit that outputs a digital signal corresponding to the current flowing through the second transistor in response to the current flowing through the first transistor;
The present invention provides a semiconductor integrated circuit characterized in that the normal operation mode and a plurality of test modes are switched by a digital signal output from the analog-digital conversion circuit.
ここで、前記アナログデジタル変換回路は、前記第2のトランジスタに流れる電流を電圧に変換する抵抗と、該抵抗によって変換された電圧に対応するデジタル信号を出力する、電圧入力型のアナログデジタル変換器とを有することが好ましい。 Here, the analog-to-digital conversion circuit is a voltage input type analog-to-digital converter that outputs a resistor that converts the current flowing through the second transistor into a voltage and a digital signal corresponding to the voltage converted by the resistor. It is preferable to have.
あるいは、前記アナログデジタル変換回路は、前記第2のトランジスタに流れる電流に対応するデジタル信号を出力する、電流入力型のアナログデジタル変換器を有することが好ましい。 Alternatively, it is preferable that the analog-digital conversion circuit includes a current input type analog-digital converter that outputs a digital signal corresponding to a current flowing through the second transistor.
本発明によれば、外部接続端子に接続される外付け抵抗の抵抗値を変えるだけで、通常の動作モードと複数のテストモード、すなわち、複数の動作モードを自由に切り替えることができる。しかも、動作モードの切替を行うために、信号ジェネレータのような専用の回路を評価ボード上に搭載する必要はなく、1本の外部接続端子だけでよいため、半導体集積回路の外部接続端子数を削減することができ、コストダウンできる。 According to the present invention, it is possible to freely switch between a normal operation mode and a plurality of test modes, that is, a plurality of operation modes, only by changing the resistance value of the external resistor connected to the external connection terminal. Moreover, it is not necessary to mount a dedicated circuit such as a signal generator on the evaluation board in order to switch the operation mode, and only one external connection terminal is required, so the number of external connection terminals of the semiconductor integrated circuit can be reduced. The cost can be reduced.
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の半導体集積回路を詳細に説明する。 Hereinafter, a semiconductor integrated circuit of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
図1は、本発明の半導体集積回路の構成を表す一実施形態の概略図である。同図に示す半導体集積回路10は、制御ピン(外部接続端子)20から入力される信号に応じて、通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うテスト制御回路12を備えている。テスト制御回路12は、カレントミラー回路14と、オペアンプ16と、アナログデジタル変換回路(AD変換回路)18とを備えている。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to the present invention. A semiconductor integrated
図1では、半導体集積回路10と外付け抵抗22が評価ボード24上に実装されており、上述する半導体集積回路10の制御ピン20は、外付け抵抗22を介してグランドに接続されている。
In FIG. 1, the semiconductor integrated
以下、テスト制御回路12について説明する。
Hereinafter, the
カレントミラー回路14は、本実施形態の場合、トランジスタサイズの等しい、2つのP型MOSトランジスタ(PMOS)14a、14bによって構成されている。PMOS14a、14bのソースは電源に接続されている。また、PMOS14aのドレイン側の端子は、制御ピン20に接続され、PMOS14bのドレインは、後述する抵抗18aを介してグランドに接続されている。
In the case of this embodiment, the
カレントミラー回路14を構成する2つのPMOS14a、14bのゲートには、次に述べるように、オペアンプ16の出力が共通に入力されるため、PMOS14a、14bには等しい電流が流れる。
Since the output of the
オペアンプ16には、リファレンス電圧VrefとPMOS14aのドレイン側の端子の電圧が入力される。オペアンプ16は、PMOS14aのドレイン側の端子の電圧が、リファレンス電圧Vrefと一致するように、その出力により、PMOS14aに流れるドレイン電流Irefを制御する。オペアンプ16の出力は、カレントミラー回路14を構成する2つのPMOS14a、14bのゲートに入力される。
The
リファレンス電圧Vrefは、半導体集積回路10の内部において、例えば、バンドギャップリファレンス回路(BGR回路)などを使用して生成され、温度、電源電圧、プロセス変動などのパラメータに依存しない一定の電圧である。
The reference voltage Vref is generated inside the semiconductor integrated
ここで、外付け抵抗22の抵抗値をRextとし、制御ピン22における電圧をVpとする。上記のように、オペアンプ16により、PMOS14aのドレイン側の端子の電圧、すなわち、制御ピン22における電圧Vpが、正確にリファレンス電圧Vrefと等しくなるようにフィードバック制御される。従って、PMOS14aに流れるドレイン電流Irefは、Iref=Vp/Rextで表される。
Here, the resistance value of the
Vp(=Vref)もRextも、温度、電源電圧、プロセス変動等のパラメータに依存せず一定なので、電流Irefは、これらのパラメータの変動に依らず一定であり、外付け抵抗22の抵抗値によってのみ変化する。また、上記の通り、PMOS14a、14bはカレントミラー回路14を構成するので、PMOS14bにもPMOS14aと等しい電流Irefが流れる。
Since Vp (= Vref) and Rext are constant without depending on parameters such as temperature, power supply voltage, process fluctuation, etc., the current Iref is constant regardless of fluctuation of these parameters, and depends on the resistance value of the
最後に、AD変換回路18は、PMOS14aに流れる電流Irefに応じてPMOS14bに流れる電流に対応するデジタル信号を出力する。本実施形態の場合、AD変換回路18は、PMOS14bに流れる電流を電圧Voに変換する内蔵抵抗18aと、抵抗18aによって変換された電圧Voに対応するデジタル信号(切替信号)を出力する、電圧入力型のアナログデジタル変換器(AD変換器(ADC))18bとを有する。
Finally, the
次に、テスト制御回路12の動作を説明する。
Next, the operation of the
カレントミラー回路14を構成するPMOS14aに流れる電流Irefは、外付け抵抗22の抵抗値(制御ピン20から入力される信号)によって決定される。外付け抵抗22の抵抗値が決定されると、オペアンプ16により、制御ピン22における電圧Vpが、正確にリファレンス電圧Vrefと等しくなるようにフィードバック制御され、その結果、PMOS14a、14bに流れる電流Irefが決定される。
The current Iref flowing through the
PMOS14bに流れる電流Irefが決定されると、これに応じて、内蔵抵抗18aによって変換される電圧Voが決定される。そして、電圧Voは、ADC18bにより所定のビット数のデジタル信号に変換される。
When the current Iref flowing through the
前述の通り、カレントミラー回路14を構成するPMOS14a、14bに流れる電流Irefは、外付け抵抗22の抵抗値によって変化させることができる。従って、外付け抵抗22の抵抗値を変えることにより、電流Irefを変化させることができ、その結果、電圧Voを変化させることができ、ADC18bから出力されるデジタル信号の値を変化させることができる。
As described above, the current Iref flowing through the
例えば、テストモードの数が7つであるとすると、通常の動作モードを含めて合計8つの動作モードをデジタル信号の値で切り替えることができればよい。この場合、デジタル信号のビット数を3ビットとすれば、外付け抵抗22の抵抗値を変えることにより、デジタル信号の値は、‘000’、‘001’、‘010’、‘011’、‘100’、‘101’、‘110’、‘111’と変化する。
For example, if the number of test modes is seven, a total of eight operation modes including the normal operation mode may be switched by the value of the digital signal. In this case, if the number of bits of the digital signal is 3 bits, the value of the digital signal is changed to '000', '001', '010', '011', 'by changing the resistance value of the
ここで、例えば、デジタル信号の値が‘000’となる場合を通常の動作モードに割り当てる。また、‘001’〜‘111’までの7通りの場合を7つのテストモードに割り当てる。このようにして、半導体集積回路10では、外付け抵抗22の抵抗値を適宜変えることにより、AD変換回路18から出力されるデジタル信号(切替信号)の値により、通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うことができる。
Here, for example, the case where the value of the digital signal is '000' is assigned to the normal operation mode. Also, seven cases from “001” to “111” are assigned to seven test modes. In this manner, in the semiconductor integrated
以上のように、半導体集積回路10では、外付け抵抗22の抵抗値を変えるだけで、通常の動作モードと複数のテストモード、すなわち、複数の動作モードを自由に切り替えることができる。しかも、動作モードの切替を行うために、信号ジェネレータのような専用の回路を評価ボード24上に搭載する必要はなく、1本の制御ピンだけでよいため、半導体集積回路10の外部接続端子数を削減することができ、コストダウンできる。
As described above, in the semiconductor integrated
なお、外付け抵抗22は、可変抵抗を使用することが望ましい。外付け抵抗22として可変抵抗を用いることにより、外付け抵抗22の抵抗値を変えるために、抵抗22を取り替える手間をなくし、テスト時間を短縮することができる。テスト制御回路12は、通常の動作モードと複数のテストモードの切替に適しているが、テストモードが1つの場合にも適用可能である。
The
カレントミラー回路14は、PMOS14a、14bの構成に限らず、同様の機能を果たす各種構成のものが利用できる。また、図1の回路例において、PMOS14a、14bのトランジスタサイズを変えて、両者に流れる電流の比率を変えてもよい。
The
AD変換回路18は、PMOS14bに流れる電流に対応するデジタル信号を出力する、電流入力型のAD変換器であってもよい。電流入力型のAD変換器を用いることによって、抵抗18aを省くことができる。
The
また、図1に示す例では、カレントミラー回路14を構成するPMOS14a、14bのソースを電源に接続し、外付け抵抗22および内蔵抵抗18aの一方の端子をグランドに接続している。これに対し、カレントミラー回路14を2つのN型MOSトランジスタ(NMOS)により構成し、NMOSのソースをグランドに接続し、抵抗22,18aの一方の端子を電源に接続する構成とすることもできる。
In the example shown in FIG. 1, the sources of the
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
The present invention is basically as described above.
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
10 半導体集積回路
12 テスト制御回路
14 カレントミラー回路
14a、14b P型MOSトランジスタ(PMOS)
16 オペアンプ
18 アナログデジタル変換回路(AD変換回路)
18a 内蔵抵抗
18b アナログデジタル変換器(AD変換器)
20 制御ピン(外部接続端子)
22 外付け抵抗
DESCRIPTION OF
16
18a Built-in
20 Control pin (external connection terminal)
22 External resistor
Claims (3)
前記テスト制御回路が、
第1および第2のトランジスタを有するカレントミラー回路と、
前記外部接続端子に接続された前記第1のトランジスタの端子の電圧がリファレンス電圧と一致するように、前記第1のトランジスタに流れる電流を制御するオペアンプと、
前記第1のトランジスタに流れる電流に応じて前記第2のトランジスタに流れる電流に対応するデジタル信号を出力するアナログデジタル変換回路とを備えており、
前記アナログデジタル変換回路から出力されるデジタル信号により、前記通常の動作モードと複数のテストモードの切替を行うことを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit including a test control circuit that switches between a normal operation mode and a plurality of test modes according to a signal input from an external connection terminal,
The test control circuit comprises:
A current mirror circuit having first and second transistors;
An operational amplifier that controls a current flowing through the first transistor so that a voltage of a terminal of the first transistor connected to the external connection terminal matches a reference voltage;
An analog-to-digital conversion circuit that outputs a digital signal corresponding to the current flowing through the second transistor in response to the current flowing through the first transistor;
A semiconductor integrated circuit, wherein the normal operation mode and a plurality of test modes are switched by a digital signal output from the analog-digital conversion circuit.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008259322A JP2010091315A (en) | 2008-10-06 | 2008-10-06 | Semiconductor integrated circuit |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013081011A (en) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Denso Corp | Mode selection circuit |
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2008
- 2008-10-06 JP JP2008259322A patent/JP2010091315A/en not_active Withdrawn
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