JP2012084980A - Semiconductor circuit and semiconductor circuit system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体回路及び半導体回路システムに係り、特に、充電用電流源と放電用電流源とを備える半導体回路及び半導体回路システムに関する。 The present invention relates to a semiconductor circuit and a semiconductor circuit system, and more particularly, to a semiconductor circuit and a semiconductor circuit system including a charging current source and a discharging current source.
様々な電子機器等において、発光素子が用いられているが、近年では、発光素子が複数用いられて種々の光の演出等が行われている。そして、発光素子の数が少ないときは、1個の制御ICを用い、当該発光素子のスイッチング制御を行うことで、様々な光の演出等を実現することが可能である。しかしながら、発光素子の数が増加した場合に、1個の制御ICによって、それらの複数の発光素子のスイッチング制御を行うと、ソフトの複雑化を招くこととなる。そこで、多くの発光素子を制御するときには、複数個の制御ICを用いてスイッチング制御を行うことで、ソフトの複雑化を抑制することができるが、この場合、複数個の制御ICのクロックを同期させる必要がある。 In various electronic devices and the like, light emitting elements are used. Recently, however, a plurality of light emitting elements are used to produce various light effects. When the number of light emitting elements is small, it is possible to realize various light effects by using one control IC and performing switching control of the light emitting elements. However, when the number of light-emitting elements increases, switching control of the plurality of light-emitting elements with one control IC leads to software complexity. Therefore, when controlling a large number of light emitting elements, switching control using a plurality of control ICs can suppress the complication of software. In this case, the clocks of the plurality of control ICs are synchronized. It is necessary to let
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献1には、発光素子駆動回路として、照度センサからの照度情報を取得し、明るさを判定してその判定結果を出力するとともに明るさ変化情報を出力する明るさ判定部と、明るさ判定部の明るさ判定結果に基づいて輝度の設定を行い、その輝度設定情報を出力するとともに輝度変化情報を出力する輝度設定部と、輝度設定部からの輝度設定情報に応じた電流値の電流で発光素子を駆動する発光素子駆動部とを備えることが述べられている。そして、当該発光素子駆動回路は、さらに、発光素子の一方側端子の端子電圧を検出し、所定の電圧との比較を行う検出比較部と、明るさ変化情報あるいは輝度変化情報の少なくとも一方と検出比較部の出力とに基づいて、発光素子の他方側端子の端子電圧を昇圧するか否かを判定する昇圧判定部と、昇圧判定部によって昇圧すると判定されたときに発光素子の他方側端子の端子電圧の昇圧を行い、昇圧判定部によって昇圧しないと判定されたときに発光素子の他方側端子の端子電圧の昇圧を行なわない昇圧回路部と、を備えることが述べられている。
As a technique related to the present invention, for example, in
複数個の制御ICに用いられる各クロックを同期させる方法として、当該複数個の制御ICをマスターICとスレーブICのいずれかにそれぞれ役割を決め、マスターICで生成されたクロックをスレーブICに供給することでクロックを同期させることができる。このとき、マスターIC及びスレーブICに関する設定をそれぞれの制御ICに対して行う場合に、外部ピンを用いてそれらの設定することが可能であるが、その場合にはピン数が増加するためICパッケージが大きくなってしまう問題がある。そこで、マスターIC及びスレーブICに関する設定をそれぞれの制御ICに対して行う場合に、コントロールシリアル制御信号を用いてそれらの設定を行うことでピン数の増加させることなく設定することが可能である。しかしながら、上記コントロールシリアル制御信号がノイズ等の影響で変化してしまった場合には、マスターICとスレーブICの役割が変わって、複数個の制御ICが同期したクロックで動作できない可能性もある。 As a method of synchronizing the clocks used in the plurality of control ICs, the plurality of control ICs are assigned to either the master IC or the slave IC, and the clock generated by the master IC is supplied to the slave IC. In this way, the clock can be synchronized. At this time, when the settings related to the master IC and the slave IC are made to the respective control ICs, it is possible to set them using external pins. In this case, the number of pins increases, so the IC package There is a problem that becomes larger. Therefore, when the settings related to the master IC and the slave IC are performed for the respective control ICs, the settings can be made without increasing the number of pins by performing the settings using the control serial control signal. However, when the control serial control signal changes due to noise or the like, the roles of the master IC and slave IC change, and there is a possibility that a plurality of control ICs cannot operate with synchronized clocks.
本発明の目的は、複数個の半導体回路を同期したクロックで動作させる必要がある場合に、より好適に同期したクロックで動作させることを可能とする半導体回路及び半導体回路システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a semiconductor circuit and a semiconductor circuit system that can operate a plurality of semiconductor circuits with a synchronized clock more appropriately when it is necessary to operate them with a synchronized clock. .
本発明に係る半導体回路は、充電用電流源と、充電用電流源に直列に接続される放電用電流源とを含む電流源部と、充電用電流源と放電用電流源との接続点に接続され、充電用電流源と放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、コンデンサが発振用端子に接続された場合に、発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、充電用電流源からコンデンサに充電電流を供給し、発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、コンデンサから放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、を備える半導体回路であって、半導体回路と同一の構成を有する別の半導体回路の発振用端子にコンデンサの代わりに半導体回路のクロック生成部によって生成されたクロックを入力するためのクロック用端子を備えることを特徴とする。 The semiconductor circuit according to the present invention includes a current source unit including a charging current source, a discharging current source connected in series to the charging current source, and a connection point between the charging current source and the discharging current source. An oscillation terminal that can be connected to a capacitor that is connected and charged / discharged by a charging current source and a discharging current source, and when the capacitor is connected to the oscillation terminal, the voltage of the oscillation terminal is predetermined. A charging current is supplied from the charging current source to the capacitor when the voltage is lower than the first lower limit reference value, and the discharging current source is supplied from the capacitor when the voltage at the oscillation terminal is larger than the predetermined first upper limit reference value. And a clock generation unit capable of generating a signal that is controlled to supply a discharge current as a clock to a terminal for oscillation of another semiconductor circuit having the same configuration as the semiconductor circuit Capacitor Warini characterized in that it comprises a clock terminal for inputting the generated clock by the clock generator of the semiconductor circuit.
本発明に係る半導体回路は、充電用電流源と、充電用電流源に直列に接続される放電用電流源とを含む電流源部と、充電用電流源と放電用電流源との接続点に接続され、充電用電流源と放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、コンデンサが発振用端子に接続された場合に、発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、充電用電流源からコンデンサに充電電流を供給し、発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、コンデンサから放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、を備える半導体回路であって、発振用端子は、半導体回路と同一の構成を有する別の半導体回路でありコンデンサが発振用素子に接続される別の半導体回路のクロック生成部によって生成されたクロックを入力するための端子であることを特徴とする。 The semiconductor circuit according to the present invention includes a current source unit including a charging current source, a discharging current source connected in series to the charging current source, and a connection point between the charging current source and the discharging current source. An oscillation terminal that can be connected to a capacitor that is connected and charged / discharged by a charging current source and a discharging current source, and when the capacitor is connected to the oscillation terminal, the voltage of the oscillation terminal is predetermined. A charging current is supplied from the charging current source to the capacitor when the voltage is lower than the first lower limit reference value, and the discharging current source is supplied from the capacitor when the voltage at the oscillation terminal is larger than the predetermined first upper limit reference value. And a clock generation unit capable of generating, as a clock, a signal that is controlled to supply a discharge current to the semiconductor circuit, wherein the oscillation terminal has another configuration identical to that of the semiconductor circuit. It is a conde Sa is characterized in that it is a terminal for inputting a clock generated by the clock generator of another semiconductor circuit connected to the oscillation element.
本発明に係る半導体回路システムは、充電用電流源と、充電用電流源に直列に接続される放電用電流源とを含む電流源部と、充電用電流源と放電用電流源との接続点に接続され、充電用電流源と放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、コンデンサが発振用端子に接続された場合に、発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、充電用電流源からコンデンサに充電電流を供給し、発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、コンデンサから放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、を有する半導体回路を複数備える半導体回路システムであって、複数の半導体回路の中の1つの半導体回路の発振用端子にコンデンサを接続し、複数の半導体回路の中の残りの半導体回路の発振用端子に1つの半導体回路のクロック生成部によって生成されたクロックを入力することを特徴とする。 A semiconductor circuit system according to the present invention includes a current source unit including a charging current source, a discharging current source connected in series to the charging current source, and a connection point between the charging current source and the discharging current source. And an oscillation terminal that can connect a capacitor that is charged and discharged by a charging current source and a discharging current source, and when the capacitor is connected to the oscillation terminal, the voltage of the oscillation terminal is A charging current is supplied from the charging current source to the capacitor when smaller than the predetermined first lower limit reference value, and when the voltage at the oscillation terminal is larger than the predetermined first upper limit reference value, the discharging current is output from the capacitor. A semiconductor circuit system comprising a plurality of semiconductor circuits having a clock generation unit capable of generating, as a clock, a signal that is controlled to supply a discharge current to a source, wherein one half of the plurality of semiconductor circuits Guidance Connect a capacitor to the oscillator terminal of the circuit, characterized by inputting a clock generated by the clock generator of one of a semiconductor circuit to the oscillation pin for the rest of the semiconductor circuit of the plurality of semiconductor circuits.
上記構成の半導体回路及び半導体回路システムによれば、1つの半導体回路の発振用端子にコンデンサが接続されてクロックが生成され、当該クロックが他の半導体回路の発振用端子に入力される。したがって、1つの半導体回路と他の半導体回路とを同期したクロックで動作させることができる。 According to the semiconductor circuit and the semiconductor circuit system configured as described above, a capacitor is connected to the oscillation terminal of one semiconductor circuit to generate a clock, and the clock is input to the oscillation terminal of another semiconductor circuit. Therefore, one semiconductor circuit and another semiconductor circuit can be operated with a synchronized clock.
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。また、以下では、半導体回路システムにおいて、1つの半導体回路をマスターICとし、2つの半導体回路をスレーブICとするものとして説明するが、このマスターIC/スレーブICの数以外の数であってもよく、例えば、スレーブICの数を数十個に増加させてもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, in the semiconductor circuit system, one semiconductor circuit is assumed to be a master IC and two semiconductor circuits are assumed to be slave ICs. However, the number may be other than the number of master ICs / slave ICs. For example, the number of slave ICs may be increased to several tens.
また、以下では、全ての図面において、同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Also, in the following, in all the drawings, the same symbols are attached to the same elements, and the duplicate description is omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図1は、半導体回路10a,10b,10cを備える半導体回路システム100を示す図である。半導体回路システム100は、マスターICである半導体回路10aによって生成されたクロックによって、半導体回路10aの内部ロジック部13aと、スレーブICである半導体回路10b,10cの内部ロジック部13b,13cとを同期して動作させる機能を有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a
半導体回路10aは、図示しないコントロールシリアル信号によってマスターICとして設定される回路である。また、半導体回路10aは、クロックを生成するクロック生成回路部12aと、クロック生成回路部12aによって生成されたクロックで動作する内部ロジック部13aとを含んで構成される。内部ロジック部13aは、順序回路と組み合わせ回路を含んで構成される。
The
図2は、クロック生成回路部12aを示す図である。クロック生成回路部12aは、充電用電流源121aと、スイッチ回路122aと、放電用電流源123aと、発振用端子124aと、第1上限基準電源125aと、第1下限基準電源126aと、第1上限側コンパレータ127aと、第1下限側コンパレータ128aと、制御回路129aと、クロック用端子130aとを含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating the clock
充電用電流源121aは、一方端が入力電圧源1と接続され、他方端がスイッチ回路122aの一方端に接続される定電流源である。なお、充電用電流源121aは、電流値2Iの電流を流す定電流源である。
Charging
スイッチ回路122aは、一方端が充電用電流源121aの他方端と接続され、他方端が放電用電流源123aの一方端に接続されるスイッチ回路である。また、スイッチ回路122aは、制御回路129aによってスイッチング制御される。
The
放電用電流源123aは、一方端がスイッチ回路122aの他方端と接続され、他方端がグランド2と接続されて接地される定電流源である。なお、放電用電流源123aは、電流値Iの電流を流す定電流源である。
The discharge
第1上限基準電源125aは、予め定められた電圧Vh1を出力する機能を有する。また、第1上限基準電源125aの正極側端子は、第1上限側コンパレータ127aのプラス側入力端子と接続され、第1上限基準電源125aの負極側端子は、グランド2に接続されて接地されている。
The first upper
第1上限側コンパレータ127aは、マイナス側入力端子がスイッチ回路122aと放電用電流源123aとの接続点に接続され、プラス側入力端子が第1上限基準電源125aの正極側端子に接続され、出力端子が制御回路129aに接続される比較回路である。また、第1上限側コンパレータ127aは、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vh1よりも大きければHighを出力し、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vh1よりも小さければLowを出力する。
The first
第1下限基準電源126aは、予め定められた電圧Vl1を出力する機能を有する。また、第1下限基準電源126aの正極側端子は、第1下限側コンパレータ128aのプラス側入力端子と接続され、第1下限基準電源126aの負極側端子は、グランド2に接続されて接地されている。
The first lower
第1下限側コンパレータ128aは、マイナス側入力端子がスイッチ回路122aと放電用電流源123aとの接続点に接続され、プラス側入力端子が第1下限基準電源126aに接続され、出力端子が制御回路129aに接続される比較回路である。また、第1下限側コンパレータ128aは、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vl1よりも大きければHighを出力し、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vl1よりも小さければLowを出力する。
The first
制御回路129aは、第1上限側コンパレータ127aがLowからHighに変化したときにスイッチ回路122aをオフし、第1下限側コンパレータ128aの値がHighからLowへと変化したときにスイッチ回路122aをオンに切り替える機能を有する。また、制御回路129aは、スイッチ回路122aをオンするときに出力信号をLowからHighへと変化をさせ、スイッチ回路122aをオフするときにHighからLowへと変化させる出力信号をクロック信号として生成し、クロック用端子(CKO)130aから出力する機能を有する。
The
発振用端子124aは、発振用コンデンサ140aの正極側端子に接続される端子であって、スイッチ回路122aと放電用電流源123aとの接続点に接続される端子である。発振用コンデンサ140aは、正極側端子が発振用端子124aに接続され、負極側端子がグランド2に接続されて接地される容量素子である。
The
ここで、上記構成のクロック生成回路部12aの作用について説明する。図3は、クロック生成回路部12aによって出力される信号等を示す図である。まず、発振用端子124aの電圧がVl1よりも小さくなった場合には、第1下限側コンパレータ128aの値がHighからLowへと変化して、スイッチ回路122aをオンに切り替える。これにより、充電用電流源121aから発振用コンデンサ140aに対して、電流値I(2I−I)の電流が流れて発振用コンデンサ140aがチャージされるため、図3の上図に示されるように、発振用端子124aの電圧が上昇する。
Here, the operation of the clock
そして、発振用端子124aの電圧がVh1よりも大きくなった場合には、第1上限側コンパレータ127aの値がLowからHighへと変化して、スイッチ回路122aをオフに切り替える。これにより、発振用コンデンサ140aに蓄積された電荷が放電用電流源123aに対して電流値Iの電流が流れ、発振用コンデンサ140aがディスチャージされるため、図3の上図に示されるように、発振用端子124aの電圧が下降する。
When the voltage of the
また、制御回路129aは、図3の下図に示されるように、スイッチ回路122aをオンするときにLowからHighへと変化をさせ、スイッチ回路122aをオフするときにHighからLowへと変化させるクロック信号を形成する。そして、当該クロック信号は、半導体回路10aの内部ロジック部13aに供給されて各ロジックを動作させると共に、クロック用端子130aから出力される。
Further, as shown in the lower diagram of FIG. 3, the
半導体回路10b,10cは、図示しないコントロールシリアル信号によってスレーブICとして設定される回路である。半導体回路10b,10cは、半導体回路10aとほぼ同一の構成を有する。半導体回路10bは、クロック生成回路部12bと、内部ロジック部13bとを含んで構成される。半導体回路10cは、クロック生成回路部12cと、内部ロジック部13cとを含んで構成される。内部ロジック部13b,13cは、それぞれ、順序回路と組み合わせ回路を含んで構成される。なお、半導体回路10bと半導体回路10cは同一の構成であるため、以下では半導体回路10bのみについて説明し、半導体回路10cの説明は省略する。
The
図4は、クロック生成回路部12bを示す図である。クロック生成回路部12bは、クロック生成回路部12aとほぼ同一の構成を有するものであるため、詳細な説明は省略する。クロック生成回路部12bとクロック生成回路部12aとの相違点は、図4に示されるように、発振用端子124bに対して発振用コンデンサが接続される代わりに半導体回路10aのクロック生成回路部12aによって生成されたクロックを供給するために、半導体回路10aのクロック用端子130aと発振用端子124bとを配線接続している点である。また、クロック生成回路部12bとクロック生成回路部12aとの相違点は、クロック用端子130bには何も接続されずに開放されている点である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the clock
図5は、クロック生成回路部12bに入力されるクロック等を示す図である。図5の上図には、半導体回路10aのクロック生成回路部12aによって生成されたクロックがクロック用端子130aを介して発振用端子124bに入力されるときの信号波形の様子が示されている。図5の下図には、クロック生成回路部12bによって出力される信号波形(クロック)を示す図である。図5に示されるように、発振用端子124bの電圧がVl1よりも小さくなった場合には、第1下限側コンパレータ128bの値がHighからLowへと変化して、スイッチ回路122bをオンに切り替える。そして、発振用端子124bの電圧がVh1よりも大きくなった場合には、第1上限側コンパレータ127bの値がLowからHighへと変化して、スイッチ回路122bをオフに切り替える。ここで、制御回路129aは、図5に示されるように、スイッチ回路122aをオンするときにLowからHighへと変化をさせ、スイッチ回路122aをオフするときにHighからLowへと変化させるクロック信号を生成する。そして、当該クロック信号は、半導体回路10bの内部ロジック部13bに供給され各ロジックを動作させる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a clock and the like input to the clock
続いて、半導体回路10a,10b,10cを備える半導体回路システム100の作用について説明する。また、半導体回路システム100は、半導体回路10a,10b,10c間の通信情報が含まれるコントロールシリアル信号によって、半導体回路10aがマスターICとして機能するように設定され、半導体回路10b,10cがスレーブICとして機能するように設定される。そして、半導体回路システム100において、半導体回路10a,10b,10cの中で、半導体回路10aに、クロックを供給する側のマスターICとしての機能がコントロールシリアル信号とは独立して予め設定され、半導体回路10b,10cに、クロックが供給される側のスレーブICとしての機能がコントロールシリアル信号とは独立して予め設定されている。具体的には、半導体回路10aの発振用端子124aに発振用コンデンサ140aが接続され、半導体回路10bの発振用端子124b及び半導体回路10cの発振用端子124cが、それぞれ半導体回路10aのクロック用端子130aと配線接続されている。
Next, the operation of the
半導体回路10aのクロック生成回路部12aでは、図3の下図に示されるクロックが生成され、半導体回路10aの内部ロジック部13aに供給されるとともに、クロック用端子130aを介して半導体回路10bの発振用端子124b及び半導体回路10cの発振用端子124cに供給される。
In the clock
そして、半導体回路10b,10cのクロック生成回路12b,12cには、半導体回路10aから出力されたクロック(図5の上図参照)が入力され、そしてクロック生成回路12b,12cにおいて図5の下図に示されるクロックが生成され、当該クロックが半導体回路10b,10cの内部ロジック部13b,13cにそれぞれ供給される。
The
上記のように、半導体回路システム100の構成によれば、コントロールシリアル信号によるマスターIC/スレーブIC設定とは独立して、クロックを供給する側のマスターICとして機能するように半導体回路10aを設定し、マスターICからクロックを供給される側のスレーブICとして機能するように半導体回路10b,10cを設定することができる。これにより、コントロールシリアル信号にノイズが重畳した場合であっても、当該ノイズに影響されることなく、半導体回路10aは、半導体回路10b,10cに対してクロックを供給する側として機能し、半導体回路10b,10cは、半導体回路10aからクロックを供給される側として機能するため、半導体回路10a,10b,10cの内部ロジック部13a,13b,13cを同一クロックにより、同期して動作させることができる。
As described above, according to the configuration of the
次に、半導体回路10a,10b,10cのクロック生成回路部12a,12b,12cの変形例である半導体回路20のクロック生成回路部22について説明する。図6は、クロック生成回路部22を示す図である。クロック生成回路部22は、充電用電流源221と、スイッチ回路222と、放電用電流源223と、発振用端子224と、第1上限基準電源225と、第1下限基準電源226と、第1上限側コンパレータ227と、第1下限側コンパレータ228と、制御回路229と、クロック用端子230とを含んで構成される。これらは、クロック生成回路部12a,12b,12cの各構成と同じものであるため詳細な説明を省略する。そして、クロック生成回路部22は、上記構成に加え、さらに、第2上限基準電源231と、第2下限基準電源232と、第2上限側コンパレータ233と、第2下限側コンパレータ234と、制御回路235とを含んで構成される。
Next, the clock generation circuit unit 22 of the semiconductor circuit 20 which is a modification of the clock
第2上限基準電源231は、予め定められた電圧Vh2を出力する機能を有する。また、第2上限基準電源231の正極側端子は、第2上限側コンパレータ233のプラス側入力端子と接続され、第2上限基準電源231の負極側端子は、グランド2に接続されて接地されている。なお、第2上限基準電源231の電圧Vh2は、第1上限基準電源225の電圧Vh1よりもさらに大きい電圧である。
The second
第2上限側コンパレータ233は、マイナス側入力端子がスイッチ回路222と放電用電流源223との接続点に接続され、プラス側入力端子が第2上限基準電源231の正極側端子に接続され、出力端子が制御回路235に接続される比較回路である。また、第2上限側コンパレータ233は、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vh2よりも大きければHighを出力し、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vh2よりも小さければLowを出力する。
The second upper
第2下限基準電源232は、予め定められた電圧Vl2を出力する機能を有する。また、第2下限基準電源232の正極側端子は、第2下限側コンパレータ234のプラス側入力端子と接続され、第2下限基準電源232の負極側端子は、グランド2に接続されて接地されている。なお、第2下限基準電源232の電圧Vl2は、第1下限基準電源226の電圧Vl1よりもさらに小さい電圧である。
The second lower limit
第2下限側コンパレータ234は、マイナス側入力端子がスイッチ回路222と放電用電流源223との接続点に接続され、プラス側入力端子が第2下限基準電源232の正極側端子に接続され、出力端子が制御回路235に接続される比較回路である。また、第2下限側コンパレータ234は、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vl2よりも大きければHighを出力し、マイナス側入力端子に入力される電圧がプラス側入力端子に入力される電圧Vl2よりも小さければLowを出力する。
The second
制御回路235は、第2上限側コンパレータ233の出力がHighのときは放電用電流源223をオフし、第2上限側コンパレータ233の出力がLowのときは放電用電流源223をオンする機能を有する。また、制御回路235は、第2下限側コンパレータ234の出力がLowのときは充電用電流源221をオフし、第2下限側コンパレータ234の出力がHighのときは充電用電流源221をオンする機能を有する。
The
上記構成のクロック生成回路部22の作用について、図7を用いて説明する。図7は、クロック生成回路部22に入力されるクロック等を示す図である。クロック生成回路部22によれば、発振用端子224の電圧が電圧Vl2より小さいときは、充電用電流源221をオフし、発振用端子224の電圧が電圧Vl2より大きいときは、充電用電流源221をオンする。また、クロック生成回路部22によれば、発振用端子224の電圧が電圧Vh2より大きいときは、放電用電流源223をオフし、発振用端子224の電圧が電圧Vh2より小さいときは、放電用電流源223をオンする。したがって、半導体回路20がスレーブICとして設定されて、発振用端子224に対して発振用コンデンサ240の代わりにマスターICからのクロックが入力される場合において、図7に示されるように、発振用端子224の電圧が電圧Vl2から電圧Vh1に向かって上昇するときには、スイッチ回路222はオンであり、充電用電流源221もオンしているため充電用電流源221に電流が流れる。そして、発振用端子224の電圧が電圧Vh1よりも大きくなったときに、スイッチ回路222はオフとなり、放電用電流源223もオンしているときは放電用電流源223に電流が流れる。その後、発振用端子224の電圧が電圧Vh1よりも大きい電圧Vh2よりも大きくなったときに、放電用電流源223がオフされる。つまり、発振用端子224の電圧が電圧Vh2よりも大きい期間は、放電用電流源223を停止することで不要な消費電力を削減している。
The operation of the clock generation circuit unit 22 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating clocks and the like input to the clock generation circuit unit 22. According to the clock generating circuit 22, when the voltage of the
また、半導体回路20がスレーブICとして設定されて、発振用端子224に対して発振用コンデンサ240の代わりにマスターICからのクロックが入力される場合において、図7に示されるように、発振用端子224の電圧が電圧Vh2から電圧Vl1に向かって下降するときには、スイッチ回路222はオフであり、放電用電流源223もオンしているため、放電用電流源223に電流が流れている。そして、発振用端子224の電圧が電圧Vl1よりも小さくなったときに、スイッチ回路222はオンとなり、充電用電流源221に電流が流れる。その後、発振用端子224の電圧が電圧Vl1よりも小さい電圧Vl2よりも小さくなったときに充電用電流源221をオフしている。つまり、発振用端子224の電圧が電圧Vl2よりも小さい期間は、充電用電流源221を停止することで不要な消費電力を削減している。
When the semiconductor circuit 20 is set as a slave IC and the clock from the master IC is input to the
半導体回路20をスレーブICとして使用する場合には、上記のように、消費電力を削減することができる。そして、半導体回路20をマスターICとして使用する場合には、発振用端子224に発振用コンデンサ240を接続することで、発振用端子224の電圧は図3の上手に示される波形と同様の波形となる。そして、当該波形の電圧は電圧Vh2よりも大きくなることはなく、また電圧Vl2よりも小さくなることもないため、半導体回路10aと同様のクロック(図3の下図参照)を生成してクロック用端子230から出力することができる。これにより、複数の半導体回路20を用いることで、各半導体回路20をマスターICとしてもスレーブICとしても使用することができ、同期したクロックで各半導体回路20を動作させることを可能とする半導体回路システムを提供することができる。そして、複数の半導体回路20を用いる場合に、特に、半導体回路20をスレーブICとして使用する場合には消費電力を削減することができる。
When the semiconductor circuit 20 is used as a slave IC, power consumption can be reduced as described above. When the semiconductor circuit 20 is used as a master IC, the
1 入力電圧源、2 グランド、10a,10b,10c 半導体回路、12a,12b,12c クロック生成回路部、13a,13b,13c 内部ロジック部、20 半導体回路、22 クロック生成回路部、100 半導体回路システム、121a 充電用電流源、122a、122b スイッチ回路、123a 放電用電流源、124a,124b,124c 発振用端子、125a 第1上限基準電源、126a 第1下限基準電源、127a,127b 第1上限側コンパレータ、128a,128b 第1下限側コンパレータ、129a 制御回路、130a,130b クロック用端子、140a 発振用コンデンサ、221 充電用電流源、222 スイッチ回路、223 放電用電流源、224 発振用端子、225 第1上限基準電源、226 第1下限基準電源、227 第1上限側コンパレータ、228 第1下限側コンパレータ、229 制御回路、230 クロック用端子、231 第2上限基準電源、232 第2下限基準電源、233 第2上限側コンパレータ、234 第2下限側コンパレータ、235 制御回路、240 発振用コンデンサ。
1 input voltage source, 2 ground, 10a, 10b, 10c semiconductor circuit, 12a, 12b, 12c clock generation circuit unit, 13a, 13b, 13c internal logic unit, 20 semiconductor circuit, 22 clock generation circuit unit, 100 semiconductor circuit system, 121a charging current source, 122a, 122b switch circuit, 123a discharging current source, 124a, 124b, 124c oscillation terminal, 125a first upper limit reference power supply, 126a first lower limit reference power supply, 127a, 127b first upper limit side comparator, 128a, 128b first lower limit comparator, 129a control circuit, 130a, 130b clock terminal, 140a oscillation capacitor, 221 charging current source, 222 switch circuit, 223 discharging current source, 224 oscillation terminal, 225 first upper
Claims (5)
前記充電用電流源と前記放電用電流源との接続点に接続され、前記充電用電流源と前記放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、
前記コンデンサが前記発振用端子に接続された場合に、前記発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、前記充電用電流源から前記コンデンサに充電電流を供給し、前記発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、前記コンデンサから前記放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、
を備える半導体回路であって、
前記半導体回路と同一の構成を有する別の半導体回路の前記発振用端子に前記コンデンサの代わりに前記半導体回路の前記クロック生成部によって生成された前記クロックを入力するためのクロック用端子を備えることを特徴とする半導体回路。 A current source unit including a charging current source and a discharging current source connected in series to the charging current source;
An oscillation terminal connected to a connection point between the charging current source and the discharging current source and capable of connecting a capacitor charged and discharged by the charging current source and the discharging current source;
When the capacitor is connected to the oscillation terminal, when the voltage of the oscillation terminal is smaller than a predetermined first lower limit reference value, a charging current is supplied from the charging current source to the capacitor, A clock generator capable of generating, as a clock, a signal that is controlled to supply a discharge current from the capacitor to the discharge current source when the voltage of the oscillation terminal is greater than a predetermined first upper limit reference value. When,
A semiconductor circuit comprising:
A clock terminal for inputting the clock generated by the clock generation unit of the semiconductor circuit instead of the capacitor to the oscillation terminal of another semiconductor circuit having the same configuration as the semiconductor circuit; A featured semiconductor circuit.
前記充電用電流源と前記放電用電流源との接続点に接続され、前記充電用電流源と前記放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、
前記コンデンサが前記発振用端子に接続された場合に、前記発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、前記充電用電流源から前記コンデンサに充電電流を供給し、前記発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、前記コンデンサから前記放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、
を備える半導体回路であって、
前記発振用端子は、
前記半導体回路と同一の構成を有する別の半導体回路であり前記コンデンサが前記発振用素子に接続される前記別の半導体回路の前記クロック生成部によって生成された前記クロックを入力するための端子であることを特徴とする半導体回路。 A current source unit including a charging current source and a discharging current source connected in series to the charging current source;
An oscillation terminal connected to a connection point between the charging current source and the discharging current source and capable of connecting a capacitor charged and discharged by the charging current source and the discharging current source;
When the capacitor is connected to the oscillation terminal, when the voltage of the oscillation terminal is smaller than a predetermined first lower limit reference value, a charging current is supplied from the charging current source to the capacitor, A clock generator capable of generating, as a clock, a signal that is controlled to supply a discharge current from the capacitor to the discharge current source when the voltage of the oscillation terminal is greater than a predetermined first upper limit reference value. When,
A semiconductor circuit comprising:
The oscillation terminal is
Another semiconductor circuit having the same configuration as the semiconductor circuit, the capacitor being a terminal for inputting the clock generated by the clock generation unit of the other semiconductor circuit connected to the oscillation element A semiconductor circuit characterized by the above.
前記クロック生成部は、
前記クロックが前記第1上限基準値よりも大きい第2上限基準値よりも大きいときに前記放電電流の供給を停止し、
前記クロックが前記第1下限基準値よりも小さい第2下限基準値よりも小さいときに前記充電電流の供給を停止することを特徴とする半導体回路。 The semiconductor circuit according to claim 1 or 2,
The clock generator is
Stopping the supply of the discharge current when the clock is greater than a second upper limit reference value that is greater than the first upper limit reference value;
The semiconductor circuit, wherein the supply of the charging current is stopped when the clock is smaller than a second lower limit reference value smaller than the first lower limit reference value.
前記充電用電流源と前記放電用電流源との接続点に接続され、前記充電用電流源と前記放電用電流源とによって充放電されるコンデンサを接続することが可能な発振用端子と、
前記コンデンサが前記発振用端子に接続された場合に、前記発振用端子の電圧が所定の第1下限基準値よりも小さいときに、前記充電用電流源から前記コンデンサに充電電流を供給し、前記発振用端子の電圧が所定の第1上限基準値よりも大きいときに、前記コンデンサから前記放電用電流源に放電電流を供給するように制御する信号をクロックとして生成することが可能なクロック生成部と、
を有する半導体回路を複数備える半導体回路システムであって、
前記複数の半導体回路の中の1つの半導体回路の前記発振用端子に前記コンデンサを接続し、前記複数の半導体回路の中の残りの半導体回路の前記発振用端子に前記1つの半導体回路の前記クロック生成部によって生成された前記クロックを入力することを特徴とする半導体回路システム。 A current source unit including a charging current source and a discharging current source connected in series to the charging current source;
An oscillation terminal connected to a connection point between the charging current source and the discharging current source and capable of connecting a capacitor charged and discharged by the charging current source and the discharging current source;
When the capacitor is connected to the oscillation terminal, when the voltage of the oscillation terminal is smaller than a predetermined first lower limit reference value, a charging current is supplied from the charging current source to the capacitor, A clock generator capable of generating, as a clock, a signal that is controlled to supply a discharge current from the capacitor to the discharge current source when the voltage of the oscillation terminal is greater than a predetermined first upper limit reference value. When,
A semiconductor circuit system comprising a plurality of semiconductor circuits having
The capacitor is connected to the oscillation terminal of one semiconductor circuit of the plurality of semiconductor circuits, and the clock of the one semiconductor circuit is connected to the oscillation terminal of the remaining semiconductor circuits of the plurality of semiconductor circuits. A semiconductor circuit system, wherein the clock generated by the generation unit is input.
前記クロック生成部は、
前記クロックが前記第1上限基準値よりも大きい第2上限基準値よりも大きいときに前記放電電流の供給を停止し、
前記クロックが前記第1下限基準値よりも小さい第2下限基準値よりも小さいときに前記充電電流の供給を停止することを特徴とする半導体回路システム。 The semiconductor circuit system according to claim 4,
The clock generator is
Stopping the supply of the discharge current when the clock is greater than a second upper limit reference value that is greater than the first upper limit reference value;
The semiconductor circuit system, wherein the supply of the charging current is stopped when the clock is smaller than a second lower limit reference value smaller than the first lower limit reference value.
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JP2010171727A (en) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Clock generating circuit |
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