JP2013172431A - Semiconductor device - Google Patents

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洋一 飯塚
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LC oscillator that is precisely temperature-compensated at a reduced chip cost and with a reduced power consumption.SOLUTION: A capacitor connected in parallel with an inductor (L) of the LC oscillator includes: a first variable capacitance element pair (C10, C11) having their respective first terminals connected in common and their respective second terminals connected to opposite ends of the inductor; and a second variable capacitance element pair (C20, C21) having their respective first terminals connected to the opposite ends of the inductor and their respective second terminals connected in common. A first voltage source (30) applies a voltage to the common junction of the first terminals of the first variable capacitance element pair (C10, C11), and a second voltage source (40) applies a temperature-dependent voltage (PTAT voltage) to the common junction of the second terminals of the second variable capacitance element pair (C20, C21).

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、発振回路を備えた半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device provided with an oscillation circuit.

半導体チップ内に実装されるLC発振器(例えばインダクタLとキャパシタCのLC並列共振回路からなり、「タンク回路」ともいう)を備えたクロック発生器において、製造プロセスのばらつきや、電源電圧、温度の変動に対して、主にLC共振器のキャパシタCの容量値(キャパシタンス)を調整することで、共振周波数(発振周波数)の誤差の修正が行われる。理想的なLC発振器の共振周波数fは、次式(1)で与えられる。   In a clock generator having an LC oscillator (for example, an LC parallel resonant circuit of an inductor L and a capacitor C, also referred to as a “tank circuit”) mounted in a semiconductor chip, variations in manufacturing process, power supply voltage, temperature The error of the resonance frequency (oscillation frequency) is corrected mainly by adjusting the capacitance value (capacitance) of the capacitor C of the LC resonator with respect to the fluctuation. The resonance frequency f of an ideal LC oscillator is given by the following equation (1).

Figure 2013172431
・・・(1)
Figure 2013172431
... (1)

半導体の製造プロセスのばらつきに対する補償は、半導体製造工程の選別工程等(ウエハテスト等)において、LC発振器の発振周波数を測定し、適当なCの値を選択することで、所望の発振周波数を実現する。   Compensation for semiconductor manufacturing process variations is achieved by measuring the oscillation frequency of the LC oscillator and selecting an appropriate C value in the semiconductor manufacturing process selection process (wafer test, etc.). To do.

電源電圧変動に対する補償は、よく知られているように、例えばバンドギャップリファレンス回路等の定電圧源(基準電圧)が用いられる。   As is well known, for example, a constant voltage source (reference voltage) such as a band gap reference circuit is used for the compensation for the power supply voltage fluctuation.

LC発振器の容量に、制御電圧で容量値を可変する可変容量素子(バラクタ)を用い、温度(絶対温度)に比例するPTAT電流源(Proportional To Absolute Temperature)や、温度(絶対温度)に比例するPTAT電圧源を用いて制御電圧を変動させ、LC発振器の発振周波数を補償する手法が一般的に用いられている。   A variable capacitance element (varactor) whose capacitance value is variable with a control voltage is used as the capacitance of the LC oscillator, and is proportional to the PTAT current source (Proportional To Absolute Temperature) proportional to the temperature (absolute temperature) or to the temperature (absolute temperature). A technique is generally used in which the control voltage is varied using a PTAT voltage source to compensate the oscillation frequency of the LC oscillator.

例えば特許文献1(特表2007−531471号公報)には、LC並列共振回路(タンク回路)を備えたVCO(VCO:Voltage Controlled Oscillator;電圧制御発振器)の一部を構成する容量(キャパシタモジュール:特許文献1の図2のCap_tune)において、パラクタの接続点にPTAT電圧ソース(PTAT電圧源)からの電圧Vcmを与える構成が開示されている(特許文献1の図3では、PTAT電圧ソースの出力電圧Vcmは、低域通過フィルタ、バッファを介してバラクタの共通の陽極に印加される)。すなわち、PTAT電圧ソースの出力電圧Vcm(Vcmはバラクタ温度依存性を実質的に補償する温度依存性を有する)を与えることにより、容量の温度補償を行っている。しかしながら、実際には、Vcmは誤差要因を含み、その結果、VCOの発振周波数に誤差が生じる。なお、特許文献1では、このVcmの誤差要因は考慮されていない。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2007-53471) discloses a capacitor (capacitor module: part of a VCO (Voltage Controlled Oscillator)) having an LC parallel resonant circuit (tank circuit). 2 (Cap_tune in FIG. 2 of Patent Document 1) discloses a configuration in which a voltage Vcm from a PTAT voltage source (PTAT voltage source) is applied to a connection point of a varactor (In FIG. 3 of Patent Document 1, the output of the PTAT voltage source) The voltage Vcm is applied to the common anode of the varactor via a low-pass filter and a buffer). That is, the temperature compensation of the capacitance is performed by giving the output voltage Vcm of the PTAT voltage source (Vcm has a temperature dependence that substantially compensates the varactor temperature dependence). However, in practice, Vcm includes an error factor, and as a result, an error occurs in the oscillation frequency of the VCO. In Patent Document 1, this Vcm error factor is not considered.

特表2007−531471号公報Special table 2007-531471 gazette

以下に関連技術の分析を与える。   The analysis of related technology is given below.

特許文献1に開示されたPTAT電圧ソース(特許文献1の図4)において、スイッチTC1〜TCnは、一般に、Nch又はPchMOSトランジスタが用いられる。よく知られているように、MOSトランジスタにはリーク電流があり、リーク電流の電流値は例えば、電源電圧や、周囲温度に依存して変動する(通常、変動は一次依存でない)。近時、半導体プロセスの微細化の進展、及び小面積化、低消費電力化への対応から、ゲート長の短いMOSトランジスタが用いられ、オフ時のリーク電流(例えばMOSトランジスタのゲートからソースに流れるゲート・トンネル電流や、ドレインからソースに流れるチャネルリーク電流(サブスレショルド電流))が多くなる。半導体装置は、消費電力低減のために動作時以外はスタンバイ状態に設定されるが、スタンバイ状態におけるリーク電流が増大する。また低電源電圧動作時における半導体装置のリーク電流の影響も大きくなる。   In the PTAT voltage source disclosed in Patent Document 1 (FIG. 4 of Patent Document 1), Nch or PchMOS transistors are generally used for the switches TC1 to TCn. As is well known, a MOS transistor has a leakage current, and the current value of the leakage current varies depending on, for example, the power supply voltage and the ambient temperature (normally, the variation is not primary dependent). Recently, a MOS transistor with a short gate length is used in order to cope with the progress of miniaturization of a semiconductor process, a reduction in area, and a reduction in power consumption, and a leakage current at the time of off (for example, a current flows from the gate to the source of the MOS transistor). Gate / tunnel current and channel leak current (subthreshold current) flowing from drain to source increase. The semiconductor device is set to a standby state except during operation to reduce power consumption, but leakage current in the standby state increases. Further, the influence of the leakage current of the semiconductor device during the operation of the low power supply voltage is increased.

特許文献1において、バンドギャップリファレンス回路等の定電圧源を用いても、一定の温度依存や電源電圧依存は回避することができず、周囲温度や電源電圧の変化によってPTAT電圧ソースの出力電圧Vcmが影響を受け、VCOの発振周波数の誤差につながる。   In Patent Document 1, even if a constant voltage source such as a band gap reference circuit is used, constant temperature dependence and power supply voltage dependence cannot be avoided, and the output voltage Vcm of the PTAT voltage source due to changes in ambient temperature and power supply voltage. Is affected, leading to an error in the oscillation frequency of the VCO.

一方、温度依存、電源電圧依存等による誤差低減のため、精度の高い定電圧源を用いることは、一般に、面積や消費電力の点で不利である。   On the other hand, in order to reduce errors due to temperature dependence, power supply voltage dependence, etc., it is generally disadvantageous in terms of area and power consumption to use a highly accurate constant voltage source.

さらに、LC共振器の発振動作点側も、温度によって動作点電位(相補発振出力の中点電位)が変動し、発振周波数の誤差の要因となっている。LC発振器の動作点電位の変動は、LC共振器内の増幅回路で用いられるPchMOSトランジスタとNchMOSトランジスタの温度依存特性が互いに異なっていたり、あるいは、リーク電流の電流値が温度によって異なることに起因する。   Further, on the oscillation operating point side of the LC resonator, the operating point potential (midpoint potential of the complementary oscillation output) fluctuates depending on the temperature, which causes an oscillation frequency error. The fluctuation of the operating point potential of the LC oscillator is caused by the temperature-dependent characteristics of the PchMOS transistor and the NchMOS transistor used in the amplifier circuit in the LC resonator being different from each other or the current value of the leakage current being different depending on the temperature. .

一つの側面によれば、インダクタとキャパシタの共振回路を含む発振器を備え、前記キャパシタは、それぞれの第1端子同士を対向させて接続し、前記第1端子と反対側の第2端子をそれぞれ前記インダクタの両端のノードに接続した第1及び第2の可変容量素子からなる第1の可変容量素子対と、それぞれの第2端子同士を対向させて接続し、前記第2端子と反対側の第1端子をそれぞれ前記インダクタの両端のノードに接続した第3及び第4の可変容量素子からなる第2の可変容量素子対とを含み、さらに、前記第1の可変容量素子対の前記第1端子同士の接続ノードに第1の電圧を印加する第1の電圧源と、前記第2の可変容量素子対の前記第2端子同士の接続ノードに第2の電圧を印加する第2の電圧源とを備えた半導体装置が提供される。   According to one aspect, an oscillator including a resonant circuit of an inductor and a capacitor is provided, and the capacitor is connected with the first terminals facing each other, and the second terminal opposite to the first terminal is connected to the second terminal. A first variable capacitive element pair composed of first and second variable capacitive elements connected to nodes at both ends of the inductor is connected to each other with the second terminals facing each other, and the first variable capacitive element on the opposite side of the second terminal. A second variable capacitive element pair comprising third and fourth variable capacitive elements each having one terminal connected to a node at both ends of the inductor, and further, the first terminal of the first variable capacitive element pair A first voltage source that applies a first voltage to a connection node between them, a second voltage source that applies a second voltage to a connection node between the second terminals of the second variable capacitance element pair, and Provided by semiconductor devices with It is.

前記実施形態によれば、例えば、消費電力を抑え、精度を向上し、コストを抑えた半導体装置を提供することができる。なお、上記以外の実施形態の効果等は、以下に開示する実施形態、図面等からも当業者には明らかとされよう。   According to the embodiment, for example, it is possible to provide a semiconductor device with reduced power consumption, improved accuracy, and reduced cost. Note that the effects and the like of the embodiments other than those described above will be apparent to those skilled in the art from the embodiments and drawings disclosed below.

一実施形態を説明する図である。It is a figure explaining one Embodiment. 比較例を説明する図である。It is a figure explaining a comparative example. 実施例1の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of Example 1. FIG. 実施例1のレイアウトの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a layout of Example 1. 実施例1のレイアウトのバラクタ部分を示す図である。It is a figure which shows the varactor part of the layout of Example 1. FIG. 実施例1を説明する図(動作点変動時のバラクタ容量)である。It is a figure explaining the Example 1 (varactor capacity | capacitance at the time of an operating point fluctuation | variation). 実施例1を説明する図(温度変動時のバラクタ容量)である。It is a figure (varactor capacity at the time of temperature fluctuation) explaining Example 1. FIG. 実施例2の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of Example 2. FIG. 実施例2を説明する図(温度上昇時のバラクタ容量)である。It is a figure explaining the Example 2 (varactor capacity at the time of temperature rise). 実施例3の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of Example 3. FIG. バラクタの特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the characteristic of a varactor. オンチップオシレータ(補償なし)の特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the characteristic of an on-chip oscillator (no compensation). 実施例3を説明する図(一次補償後の特性例)である。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 3 (example of characteristics after primary compensation); 実施例3を説明する図(微調後の特性例)である。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 3 (example of characteristics after fine adjustment); 実施例4の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of Example 4. LC発振器における動作点変化時のバラクタの容量変化を示す図である。It is a figure which shows the capacity | capacitance change of the varactor at the time of the operating point change in LC oscillator.

以下、実施形態について説明する。図1を参照すると、半導体装置(チップ)1に搭載されるLC発振器は、インダンクタ(L)と並列に接続されるキャパシタが、第1の可変容量素子対(第1、第2の可変容量素子(バラクタ素子)C10、C11)及び第2の可変容量素子対(第3、第4の可変容量素子(バラクタ素子)C20、C21)を備えている。第1、第2のバラクタ素子(C10、C11)の第1端子同士を対向させて接続し、第1端子と反対側の第2端子をインダクタ(L)の両端ノード(N1、N2)にそれぞれ接続し、第3、第4のバラクタ素子(C20、C21)の第2端子同士を対向させて接続し、第2端子と反対側の第1端子をインダンクタ(L)の両端にそれぞれ接続している。   Hereinafter, embodiments will be described. Referring to FIG. 1, an LC oscillator mounted on a semiconductor device (chip) 1 includes a capacitor connected in parallel with an inductor (L), and a first variable capacitance element pair (first and second variable capacitance elements). (Varactor elements) C10, C11) and a second variable capacitor element pair (third and fourth variable capacitor elements (varactor elements) C20, C21). The first terminals of the first and second varactor elements (C10, C11) are connected to face each other, and the second terminal opposite to the first terminal is connected to both end nodes (N1, N2) of the inductor (L). Connect the second terminals of the third and fourth varactor elements (C20, C21) facing each other, and connect the first terminal opposite to the second terminal to both ends of the inductor (L). Yes.

第1、第2のバラクタ素子(C10、C11)の第1端子の接続ノード(N0)には、バラクタの容量値を変化させる制御電圧として、第1の電圧源VCNT1(T)の出力電圧が印加される。   The output voltage of the first voltage source VCNT1 (T) is applied to the connection node (N0) of the first terminal of the first and second varactor elements (C10, C11) as a control voltage for changing the capacitance value of the varactor. Applied.

第3、第4のバラクタ素子(C20、C21)の第2端子の接続ノード(N3)には、バラクタの容量値を変化させる制御電圧として、第2の電圧源VCNT2(T)の出力電圧が印加される。   The output voltage of the second voltage source VCNT2 (T) is applied to the connection node (N3) of the second terminal of the third and fourth varactor elements (C20, C21) as a control voltage for changing the capacitance value of the varactor. Applied.

第1、第2の電圧源VCNT1(T)、VCNT2(T)の出力電圧は、例えば、電源電圧、温度に依存して変動する。また、LC発振器の発振波形の動作点も、電源電圧、温度に依存して変動する。なお、第2の電圧源VCNT2(T)の出力電圧は、後述される実施例で説明されるように、例えば絶対温度に比例する電圧(PTAT電圧)としてもよい。また、第1の電圧源VCNT1(T)の出力電圧は、後述される実施例で説明されるように、例えば絶対温度に相補に依存する電圧(CTAT電圧)としてもよい。   The output voltages of the first and second voltage sources VCNT1 (T) and VCNT2 (T) vary depending on, for example, the power supply voltage and temperature. The operating point of the oscillation waveform of the LC oscillator also varies depending on the power supply voltage and temperature. Note that the output voltage of the second voltage source VCNT2 (T) may be, for example, a voltage (PTAT voltage) proportional to the absolute temperature, as described in an embodiment described later. Further, the output voltage of the first voltage source VCNT1 (T) may be, for example, a voltage (CTAT voltage) dependent on the absolute temperature in a complementary manner, as will be described later in an embodiment.

第1、第2の電圧源VCNT1(T)、VCNT2(T)にはロウドロップアウト(Low Drop Out)レギュレータ(LDO)からの定電圧が供給される。   Constant voltages from a low drop out regulator (LDO) are supplied to the first and second voltage sources VCNT1 (T) and VCNT2 (T).

LDO内において用いられる基準電圧(この基準電圧は、LDOがその出力端子に出力する出力電圧を分圧抵抗で分圧した電圧と電圧比較され、入力と出力間に挿入されたドロッパ用のFETのオン抵抗を制御する)は、例えばバイポーラプロセスの場合、バンドギャップリファレンス回路(例えば、シリコンのバンドギャップ電圧:1.205Vを出力する)等で生成される。CMOS(complementary MOS(Metal Oxide Semiconductor))構成のLDOの場合、CMOSプロセス(例えばp型基板、nウエル・プロセス等)を用いたCMOSバンドギャップリファレンス回路(コレクタをGNDに接続したpnpトランジスタを用いる)を備えた構成としてもよい。   A reference voltage used in the LDO (this reference voltage is compared with a voltage obtained by dividing the output voltage output from the LDO to its output terminal by a voltage dividing resistor, and the dropper FET inserted between the input and output is used. For example, in the case of a bipolar process, the on-resistance is generated by a band gap reference circuit (for example, a silicon band gap voltage: 1.205 V is output) or the like. In the case of an LDO with a CMOS (complementary MOS (Metal Oxide Semiconductor)) structure, a CMOS bandgap reference circuit using a CMOS process (for example, a p-type substrate, an n-well process, etc.) (using a pnp transistor with a collector connected to GND) It is good also as a structure provided with.

図1において、例えば電源電圧、周囲温度の変動等により、LC発振器の発振動作点の電位(例えば図1においてLC発振器の相補出力の中点電位(DC電位))が下降すると、第1のバラクタ素子C10の第2端子(ノードN1)の電圧と第1端子(ノードN0)の電圧の差電圧が減少する。特に制限されないが、例えば、バラクタ素子C10の第2端子をG(ゲート)、第1端子をB(バルク端子:ウェルコンタクト)とすると、第2端子Gの電圧VGと第1端子(B)の電圧VBの差電圧Vgb(=VG−VB)が減少する。同様に、第2のバラクタ素子C11の第2端子G(ノードN2)の電圧と第1端子B(ノードN0)の電圧の差電圧Vgb(=VG−VB)が減少する。その結果、例えば図16に示すように、第1、2のバラクタ素子C10、C11の容量値は減少し、C−ΔC(ただし、ΔC>0)となる。   In FIG. 1, when the potential at the oscillation operating point of the LC oscillator (for example, the midpoint potential (DC potential) of the complementary output of the LC oscillator in FIG. 1) drops due to fluctuations in the power supply voltage, ambient temperature, etc., the first varactor The difference voltage between the voltage at the second terminal (node N1) of the element C10 and the voltage at the first terminal (node N0) decreases. Although not particularly limited, for example, when the second terminal of the varactor element C10 is G (gate) and the first terminal is B (bulk terminal: well contact), the voltage VG of the second terminal G and the first terminal (B) The difference voltage Vgb (= VG−VB) of the voltage VB decreases. Similarly, the difference voltage Vgb (= VG−VB) between the voltage of the second terminal G (node N2) of the second varactor element C11 and the voltage of the first terminal B (node N0) decreases. As a result, as shown in FIG. 16, for example, the capacitance values of the first and second varactor elements C10 and C11 are reduced to C−ΔC (where ΔC> 0).

図16には、第1、第2のバラクタ素子C10、C11の容量値Cと端子間電圧Vgbの特性が示されている。特に制限されないが、第1乃至第4のバラクタ素子C10、C11、C20、C21は、例えばP型半導体基板のNウエルに形成される蓄積モードMOSバラクタで構成してもよい。この場合、P型半導体基板のNウエルのウェルコンタクト(N)をB端子(バルク端子)とし、ウェルコンタクト(N)間の基板表面にゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極をG端子(ゲート端子)とし、ゲート端子Gがバルク端子Bの電位よりも高電位のとき(Vgb>0)、蓄積状態とされ(空乏層はない)、容量値はCox×L×W(Coxはゲート絶縁膜の単位面積あたりの容量、Wはゲート幅、Lはゲート長)とされ、Vgb<0のとき、空乏層が形成され、空乏層の容量をCdとすると、容量値Cは、1/C=1/Cox+1/Cdで与えられる(したがって、C<Cox)。 FIG. 16 shows the characteristics of the capacitance value C and the inter-terminal voltage Vgb of the first and second varactor elements C10 and C11. Although not particularly limited, the first to fourth varactor elements C10, C11, C20, and C21 may be constituted by, for example, accumulation mode MOS varactors formed in an N well of a P-type semiconductor substrate. In this case, the well contact (N + ) of the N well of the P-type semiconductor substrate is a B terminal (bulk terminal), and a gate electrode provided on the substrate surface between the well contacts (N + ) via a gate insulating film is G When the gate terminal G is higher than the potential of the bulk terminal B (Vgb> 0), it is in an accumulation state (no depletion layer), and the capacitance value is Cox × L × W (Cox is The capacitance per unit area of the gate insulating film, W is the gate width, and L is the gate length). When Vgb <0, a depletion layer is formed, and when the capacitance of the depletion layer is Cd, the capacitance value C is 1 / C = 1 / Cox + 1 / Cd (hence C <Cox).

第1のバラクタ素子C10とは逆に、発振動作点の電位が下降すると、第3のバラクタ素子C20のG端子(ノードN3)の電圧VGとB端子(ノードN1)の電圧VBの差電圧Vgb(=VG−VB)が増大し、その容量値は増大し、C+ΔCとなる。第4のバラクタ素子C21についても同様のことがいえる。   Contrary to the first varactor element C10, when the potential at the oscillation operating point decreases, the difference voltage Vgb between the voltage VG at the G terminal (node N3) and the voltage VB at the B terminal (node N1) of the third varactor element C20. (= VG−VB) increases, and the capacitance value increases to C + ΔC. The same can be said for the fourth varactor element C21.

第1のバラクタ素子対(C10、C11)と第2のバラクタ素子対(C20、C21)は並列接続されているため、総容量値の変動は抑制される。図1において、インダクタLに並列接続される容量の総容量値は、式(2)で与えられる。   Since the first varactor element pair (C10, C11) and the second varactor element pair (C20, C21) are connected in parallel, fluctuations in the total capacitance value are suppressed. In FIG. 1, the total capacitance value of the capacitors connected in parallel to the inductor L is given by Equation (2).


Figure 2013172431

・・・(2)
Figure 2013172431

... (2)

図1において、C10=C11=C20=C21=Cとすると、式(2)からインダクタLに並列接続される容量の総容量値は

Figure 2013172431
・・・(3)
となる。 In FIG. 1, when C10 = C11 = C20 = C21 = C, the total capacitance value of the capacitors connected in parallel to the inductor L from the equation (2) is
Figure 2013172431
... (3)
It becomes.

図1において、発振動作点電位の下降により、C10、C11が例えばともにΔC減少し、C20、C21がともにΔC増加した場合、式(2)から、インダクタLに並列接続される総容量値は

Figure 2013172431
・・・(4)
となり、式(3)と同一であることが分かる。すなわち、図1の構成により、総容量値Cの変動は抑制され、LC共振器の共振周波数の変動は抑制される。 In FIG. 1, when C10 and C11 both decrease by ΔC and both C20 and C21 increase by ΔC due to the decrease of the oscillation operating point potential, the total capacitance value connected in parallel to the inductor L from Equation (2) is
Figure 2013172431
... (4)
Thus, it can be seen that this is the same as equation (3). That is, with the configuration of FIG. 1, fluctuations in the total capacitance value C are suppressed, and fluctuations in the resonance frequency of the LC resonator are suppressed.

一方、比較例として、図2に示すような構成の場合(図2では、図1のC20、C21を備えていない)、定電圧源VCNTも電源電圧、温度依存があるため、ノードN0の電圧が変動し、また動作電圧(LC発振器の発振波形)の変化により、バラクタ素子のVgbが変化して容量値が変動し、誤差要因となる。さらに、定電圧源VCNTは、高温時に、リーク電流が増大し、誤差要因となる。例えば動作点(ノードN1)側に電圧降下があった場合、図16のように、バラクタの容量値Cが減少しC−ΔC(ただし、ΔC>0)となり、発振周波数が変化する。   On the other hand, as a comparative example, in the case of the configuration shown in FIG. 2 (in FIG. 2, C20 and C21 in FIG. 1 are not provided), the constant voltage source VCNT is also dependent on the power supply voltage and temperature. As the operating voltage (the oscillation waveform of the LC oscillator) changes, Vgb of the varactor element changes and the capacitance value fluctuates, causing an error. Further, the constant voltage source VCNT increases the leakage current at a high temperature and becomes an error factor. For example, when there is a voltage drop on the operating point (node N1) side, as shown in FIG. 16, the capacitance value C of the varactor decreases to C−ΔC (where ΔC> 0), and the oscillation frequency changes.

なお、図2において、C10’=C11’=C’とすると、インダクタLに並列に接続される総容量値は、

Figure 2013172431
・・・(5)
となり、図2のLC並列共振器の共振周波数fは、
Figure 2013172431
・・・(6)
で与えられる。 In FIG. 2, when C10 ′ = C11 ′ = C ′, the total capacitance value connected in parallel to the inductor L is
Figure 2013172431
... (5)
The resonance frequency f of the LC parallel resonator shown in FIG.
Figure 2013172431
... (6)
Given in.

図1において、C10=C11=C20=C21=Cとすると、式(3)から、総容量値はCとなるが、図1のLC発振器の共振周波数を、図2のLC発振器の共振周波数fと等しくする場合、
C=C’/2 ・・・(7)
となる。
In FIG. 1, when C10 = C11 = C20 = C21 = C, the total capacitance value is C from Equation (3), but the resonance frequency of the LC oscillator of FIG. 1 is set to the resonance frequency f of the LC oscillator of FIG. Is equal to
C = C ′ / 2 (7)
It becomes.

すなわち、図1において、第1乃至第4のバラクタ素子C10、C11、C20、C21の容量値Cは、図2のバラクタ素子C10’、C11’の容量値C’の半分(例えば、MOSバラクタ素子のゲートサイズ(ゲート幅W)が半分)となる。   That is, in FIG. 1, the capacitance value C of the first to fourth varactor elements C10, C11, C20, C21 is half the capacitance value C ′ of the varactor elements C10 ′, C11 ′ of FIG. The gate size (gate width W) is half.

なお、式(5)において、発振動作点電位の下降により、C10’、C11’の容量値がΔC’減少すると、インダクタLに並列に接続される総容量値は、式(8)で与えられる。   In equation (5), when the capacitance values of C10 ′ and C11 ′ decrease by ΔC ′ due to the decrease in the oscillation operating point potential, the total capacitance value connected in parallel to the inductor L is given by equation (8). .

Figure 2013172431
・・・(8)
Figure 2013172431
... (8)

すなわち、図2において、発振動作点電位の下降により、C10’、C11’の容量値がΔC’減少することで、インダクタLに並列に接続される総容量値は、ΔC’/2減少し、LC共振器の共振周波数が変化する。   That is, in FIG. 2, the capacitance value of C10 ′ and C11 ′ decreases by ΔC ′ due to the decrease of the oscillation operating point potential, so that the total capacitance value connected in parallel to the inductor L decreases by ΔC ′ / 2. The resonance frequency of the LC resonator changes.

なお、図1、図2において、インバータINV1とINV2は、電源VDDとVSS間に直列に接続され、ゲート端子同士が接続されて入力ノードをなし、ドレイン端子同士が接続されて出力ノードをなすPMOSトランジスタとNMOSトランジスタからなるCMOSトランジスタよりなる(NMOSトランジスタ同士はソースが共通接続されてVSSに接続され、ゲートが相手のドレインに交差接続されたクロスカプルドペアを構成し、PMOSトランジスタ同士は、ソースが共通接続されて電源VDDに接続され、ゲートが相手のドレインに交差接続されたクロスカプルドペアを構成している)。   1 and 2, the inverters INV1 and INV2 are connected in series between the power supply VDD and VSS, the gate terminals are connected to form an input node, and the drain terminals are connected to form an output node. It consists of a CMOS transistor consisting of a transistor and an NMOS transistor (NMOS transistors form a cross-coupled pair in which the sources are connected in common and connected to VSS and the gate is cross-connected to the other drain, and the PMOS transistors are connected to the source. Are connected in common and connected to the power supply VDD, forming a cross-coupled pair in which the gate is cross-connected to the other drain).

図1に示したように、本実施形態によれば、小面積、低消費電力、高精度に対応した温度補償型LC−VCOのLの両端に並列に接続される第1、第2のバラクタ素子C10、C11と、第3、第4のバラクタ素子C20、C21の接続の向きを逆とすることで、PTAT等による一次温度補償(温度に線形な電圧で容量を補償し、発振周波数を補償)で補償できない発振周波数誤差を抑えることができる。以下、実施例に即して説明する。   As shown in FIG. 1, according to the present embodiment, the first and second varactors connected in parallel to both ends of L of the temperature compensated LC-VCO corresponding to a small area, low power consumption, and high accuracy. Primary temperature compensation by PTAT, etc. (capacitance is compensated by a voltage linear with temperature, and oscillation frequency is compensated by reversing the connection direction of the elements C10, C11 and the third and fourth varactor elements C20, C21. Oscillation frequency error that cannot be compensated for with () can be suppressed. In the following, description will be made in accordance with examples.

<実施例1>
図3は、実施例1の構成を示す図である。図3を参照すると、インダクタLと、端子同士を対向させて接続し、G端子がインダクタLの両端に接続された第1、第2のバラクタ素子C10、C11(第1のバラクタ素子対)と、G端子同士を対向させて接続し、B端子がインダクタLの両端に接続された第3、第4のバラクタ素子C20、C21(第2のバラクタ素子対)と、定電圧源20と、可変電圧源(第1の電圧源)30と、PTAT可変電圧源(第2の電圧源)40を備えている。定電圧源20と、可変電圧源(第1の電圧源)30と、PTAT可変電圧源(第2の電圧源)40は、図1のLDO、VCNT1(T)、VCNT2(T)にそれぞれ対応する。特に制限されないが、各バラクタ素子は、例えばp型半導体基板に設けられるnウエルの2つのウェルコンタクトを共通接続してB端子とし、2つのウェルコンタクトの間の基板表面上にゲート絶縁膜を介して設けられるゲート電極をG端子とする蓄積MOSバラクタで構成され、B端子とG端子間の電圧Vbgが負のとき(したがって、電圧Vgbが正のとき)、蓄積状態とされる(容量値=ゲート絶縁膜の容量(Cox)×ゲート面積(L×W))。
<Example 1>
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the first embodiment. Referring to FIG. 3, an inductor L and first and second varactor elements C <b> 10 and C <b> 11 (first varactor element pair) in which terminals are connected to face each other and a G terminal is connected to both ends of the inductor L, The third and fourth varactor elements C20 and C21 (second varactor element pair) in which the G terminals are connected to face each other and the B terminal is connected to both ends of the inductor L, the constant voltage source 20, and variable A voltage source (first voltage source) 30 and a PTAT variable voltage source (second voltage source) 40 are provided. The constant voltage source 20, the variable voltage source (first voltage source) 30, and the PTAT variable voltage source (second voltage source) 40 correspond to the LDO, VCNT1 (T), and VCNT2 (T) in FIG. 1, respectively. To do. Although not particularly limited, each varactor element has, for example, two well contacts of an n well provided in a p-type semiconductor substrate connected in common to form a B terminal via a gate insulating film on the substrate surface between the two well contacts. When the voltage Vbg between the B terminal and the G terminal is negative (therefore, when the voltage Vgb is positive), the storage state is set (capacitance value = Capacitance of gate insulating film (Cox) × gate area (L × W)).

C10、C11は、LC発振器の発振周波数を調整するためのバラクタ素子対である。第1の制御電圧Vcnt1が、バラクタ素子C10、C11のB端子(第2端子)の接続点N0に印加される。第1の制御電圧Vcnt1は可変電圧源30から供給される。   C10 and C11 are a varactor element pair for adjusting the oscillation frequency of the LC oscillator. The first control voltage Vcnt1 is applied to the connection point N0 of the B terminals (second terminals) of the varactor elements C10 and C11. The first control voltage Vcnt1 is supplied from the variable voltage source 30.

C20、C21は、温度補償を行うためのバラクタ素子対である。温度依存を持つ第2の制御電圧Vcnt2がC20、C21のB端子の接続点N3に印加される。第2の制御電圧Vcnt2は、絶対温度に正比例する電圧(PTAT(Proportional to Absolute Temperature)電圧:Vptat(T))を出力するPTAT可変電圧源40から供給される。第1乃至第4のバラクタ素子C10、C11、C20、C21は、MOSバラクタが用いられ、サイズ(ゲートサイズ)は互いに同一とされ、端子間電圧(例えばVgb)、温度等が同一の条件下で同一の容量値とされる。   C20 and C21 are a varactor element pair for performing temperature compensation. A second control voltage Vcnt2 having temperature dependence is applied to the connection point N3 of the B terminals of C20 and C21. The second control voltage Vcnt2 is supplied from a PTAT variable voltage source 40 that outputs a voltage (PTAT (Proportional to Absolute Temperature) voltage: Vptat (T)) that is directly proportional to the absolute temperature. The first to fourth varactor elements C10, C11, C20, and C21 use MOS varactors, have the same size (gate size), and have the same terminal voltage (for example, Vgb), temperature, and the like. The same capacity value is set.

可変電圧源30は、発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号を受け、動作電源電圧として、定電圧源20から定電圧VDDAを受け、電圧Vcont1を出力する。   The variable voltage source 30 receives the oscillation frequency adjustment signal and the temperature compensation intensity adjustment signal, receives the constant voltage VDDA from the constant voltage source 20 as the operation power supply voltage, and outputs the voltage Vcont1.

C20、C21の接続点ノードN3には、絶対温度に正比例する電圧を出力するPTAT可変電圧源40から供給される第2の制御電圧Vcnt2が供給される。   A second control voltage Vcnt2 supplied from the PTAT variable voltage source 40 that outputs a voltage that is directly proportional to the absolute temperature is supplied to the connection node N3 of C20 and C21.

PTAT可変電圧源40は、発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号を受け、さらに、動作電源電圧として定電圧源20から定電圧VDDAを受け、電圧Vcont2を出力する。   The PTAT variable voltage source 40 receives an oscillation frequency adjustment signal and a temperature compensation intensity adjustment signal, further receives a constant voltage VDDA from the constant voltage source 20 as an operation power supply voltage, and outputs a voltage Vcont2.

発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号は、例えば同一チップ上の調整信号出力回路111から供給される。特に制限されないが、発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号は、半導体装置(チップ)のトリミング段階等で、例えば調整信号出力回路111内の不図示のヒューズのプログラム(溶断)等で決定される固定値とされる。トリミング機能は、当該半導体装置(チップ)内に実装する構成以外にも、チップ外(例えばテスタ又はトリミング用の別の半導体チップ)に備える構成としてもよい。   The oscillation frequency adjustment signal and the temperature compensation intensity adjustment signal are supplied from the adjustment signal output circuit 111 on the same chip, for example. Although not particularly limited, the oscillation frequency adjustment signal and the temperature compensation intensity adjustment signal are determined by, for example, a trimming stage of the semiconductor device (chip), for example, a fuse program (blown) (not shown) in the adjustment signal output circuit 111. It is a fixed value. The trimming function may be provided outside the chip (for example, a tester or another semiconductor chip for trimming) in addition to the configuration mounted in the semiconductor device (chip).

定電圧源20(バンドギャップリファレンス回路BGRと電圧アンプVAMP等からなる)は2.5Vなどの電圧(VDD)が供給され、2.5Vよりも低い例えば1.0Vなどの定電圧(VDDA)を出力し、可変電圧源30、PTAT可変電圧源40に供給する。   The constant voltage source 20 (consisting of a band gap reference circuit BGR and a voltage amplifier VAMP, etc.) is supplied with a voltage (VDD) such as 2.5V and supplies a constant voltage (VDDA) such as 1.0V lower than 2.5V. The voltage is output and supplied to the variable voltage source 30 and the PTAT variable voltage source 40.

発振周波数調整信号を制御することで、可変電圧源30の出力電圧Vcnt1が可変され、可変電圧源30の出力電圧Vcnt1でC10、C11の容量値が可変され、LC発振器(LC並列共振回路L+(C10、C11、C20、C21))の発振周波数は変化する。   By controlling the oscillation frequency adjustment signal, the output voltage Vcnt1 of the variable voltage source 30 is varied, the capacitance values of C10 and C11 are varied by the output voltage Vcnt1 of the variable voltage source 30, and the LC oscillator (LC parallel resonant circuit L + ( The oscillation frequency of C10, C11, C20, C21)) changes.

最適な発振周波数調整信号を選択することで、温度、電源電圧に変化が無い場合には、希望する発振周波数(LC共振器の共振周波数)を得ることができる。   By selecting the optimum oscillation frequency adjustment signal, the desired oscillation frequency (resonance frequency of the LC resonator) can be obtained when there is no change in temperature and power supply voltage.

PTAT可変電圧源40は、温度に比例する電圧Vptat(T)を出力する。発振周波数の誤差を一次補正することができる。発振周波数の誤差の補正の程度は、温度補償強度調整信号で制御する。   The PTAT variable voltage source 40 outputs a voltage Vptat (T) proportional to the temperature. The error of the oscillation frequency can be first corrected. The degree of correction of the oscillation frequency error is controlled by a temperature compensation intensity adjustment signal.

電源電圧VDDや周囲温度が変化することで、以下の理由により、Vcnt1、Vcnt2には、発振周波数調整信号や、温度補償強度調整信号では制御できない誤差が生じる。   Due to the change in the power supply voltage VDD and the ambient temperature, an error that cannot be controlled by the oscillation frequency adjustment signal or the temperature compensation intensity adjustment signal occurs in Vcnt1 and Vcnt2 for the following reason.

・電源電圧VDDや温度の変化に起因する定電圧源20からの定電圧VDDAの変化。 A change in the constant voltage VDDA from the constant voltage source 20 due to a change in the power supply voltage VDD or temperature.

・可変電圧源20、PTAT可変電圧源40におけるリーク電流の発生。 Generation of leakage current in the variable voltage source 20 and the PTAT variable voltage source 40.

よって、Vcnt1、Vcnt2は、それぞれ式(9)、(10)のように表わすことができる。   Therefore, Vcnt1 and Vcnt2 can be expressed as in equations (9) and (10), respectively.

Vcnt1=Vcnst+Verr1(V、T) ・・・(9)
Vcnt2=Vptat(T)+Verr2(V、T) ・・・(10)
Vcnt1 = Vcnst + Verr1 (V, T) (9)
Vcnt2 = Vptat (T) + Verr2 (V, T) (10)

ここで、Vcnstは発振周波数調整信号によって制御される可変電圧である(温度、VDD電圧に依存しない)。   Here, Vcnst is a variable voltage controlled by the oscillation frequency adjustment signal (independent of temperature and VDD voltage).

Vptat(T)は、発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号によって制御される絶対温度Tに比例する可変電圧である(温度に依存するが、電源電圧VDDには依存しない)。   Vptat (T) is a variable voltage proportional to the absolute temperature T controlled by the oscillation frequency adjustment signal and the temperature compensation intensity adjustment signal (it depends on the temperature but does not depend on the power supply voltage VDD).

Verr1(V、T)は、周囲温度T、電源電圧VDDの変動によってVcnt1に発生する誤差電圧である。   Verr1 (V, T) is an error voltage generated in Vcnt1 due to variations in the ambient temperature T and the power supply voltage VDD.

Verr2(V、T)は、周囲温度T、電源電圧VDD変動によってVcnt2に発生する誤差電圧である。   Verr2 (V, T) is an error voltage generated in Vcnt2 due to ambient temperature T and power supply voltage VDD fluctuation.

可変電圧源30とPTAT可変電圧源40を似た構成にした場合、例えば可変電圧源30を、温度依存を最弱(=0)としたPTAT電圧源で構成した場合、Verr1(V、T)とVerr2(V、T)とは互いに似た電源電圧依存特性と温度依存特性を示す。   When the variable voltage source 30 and the PTAT variable voltage source 40 are configured similarly, for example, when the variable voltage source 30 is configured with a PTAT voltage source whose temperature dependence is the weakest (= 0), Verr1 (V, T) And Verr2 (V, T) show similar power supply voltage dependency characteristics and temperature dependency characteristics.

本実施例によれば、バラクタ素子対の接続の向きを第1のバラクタ素子対(C10、C11)と第2のバラクタ素子対(C20、C21)で逆にすることで、誤差電圧Verr1によるC10、C11の容量変化分ΔCを、誤差電圧Verr2によるC20、C21の容量変化ΔCで打ち消すことができる。この結果、発振周波数の誤差を抑えることができる。   According to the present embodiment, the connection direction of the varactor element pair is reversed between the first varactor element pair (C10, C11) and the second varactor element pair (C20, C21), whereby C10 by the error voltage Verr1. , C11 capacitance change ΔC can be canceled by C20 and C21 capacitance change ΔC due to error voltage Verr2. As a result, an error in the oscillation frequency can be suppressed.

図4、図5は、図3のインダクタLと容量C10、C11、C20、C21、ドライバ(Driver)10のレイアウトの一例を示す図である。図4において、ドライバは、図3のドライバ10に対応する。図5は、バラクタ部の拡大図を示す。VCNT1をC10、C11のB端子(バルク端子)に共通接続し、Vcnt2を、C20、C21のG端子(ゲート端子)に共通接続している。   4 and 5 are diagrams showing an example of the layout of the inductor L, the capacitors C10, C11, C20, and C21 and the driver (Driver) 10 shown in FIG. In FIG. 4, a driver corresponds to the driver 10 of FIG. FIG. 5 shows an enlarged view of the varactor part. VCNT1 is commonly connected to B terminals (bulk terminals) of C10 and C11, and Vcnt2 is commonly connected to G terminals (gate terminals) of C20 and C21.

図6は、実施例1を説明する図である。縦軸は、バラクタ素子C10、C11と、C20、C21の1個の容量値である。C10とC11の接続と、C20とC21は接続の向きが逆であることから、横軸のVCNT1[V]はC10、C11のB−G端子間電圧(Vbg)に対応し、VCNT2[V]はC20、C21のG−B端子間電圧(Vgb)に比例する。C10、C11と、C20、C21の容量値とVCNT1、VCNT2の特性は、交点を中心に、左右対称の形になる。動作点降下時に、C10、C11の容量値は減少し、C20、C21の容量値は増加し、総容量値の変動は緩和される。   FIG. 6 is a diagram for explaining the first embodiment. The vertical axis represents one capacitance value of the varactor elements C10 and C11 and C20 and C21. Since the connection direction of C10 and C11 and the connection direction of C20 and C21 are opposite, VCNT1 [V] on the horizontal axis corresponds to the voltage (Vbg) between C10 and C11, and VCNT2 [V] Is proportional to the voltage between the G-B terminals (Vgb) of C20 and C21. The capacitance values of C10 and C11, C20 and C21, and the characteristics of VCNT1 and VCNT2 are symmetrical with respect to the intersection. When the operating point is lowered, the capacitance values of C10 and C11 decrease, the capacitance values of C20 and C21 increase, and the fluctuation of the total capacitance value is alleviated.

図6では、発振動作点の電位下降時の例を示したが、発振動作点の電位上昇時や、VCNT側の電位変動に対しても、C10、C11の容量値の増減と、C20、C21の容量値の増減の向きは互いに逆となり(すなわち、一方が増加のとき、他方は減少)、上記と同様、総容量値の変動は緩和される。   FIG. 6 shows an example when the potential at the oscillation operating point is lowered. However, when the potential at the oscillation operating point is increased or when the potential changes on the VCNT side, the capacitance values of C10 and C11 increase and decrease, and C20 and C21. The direction of increase / decrease in the capacitance value is opposite to each other (that is, when one increases, the other decreases), and the variation in the total capacitance value is reduced as described above.

温度上昇時に、LC発振器の発振動作点電位の下降が起きる場合、C10、C11の容量−温度特性、C20、C21の容量−温度特性は、図7に示すようなものとなる。図7において、縦軸はC10、C11と、C20、C21の容量値、横軸は温度Tjである。C20、C21の容量値は、PTAT可変電圧源40からの温度(絶対温度)に依存して変化する電圧Vcnt2(Vptat(T)+Verr2(T、VDD))によって、温度Tに依存して変化する。例えば温度Tjの上昇時、動作点の電位が下降時すると、C10、C11の容量値は減少する。一方、C20、C21の容量値は、温度Tjの上昇時、絶対温度に比例した電圧Vptat(T)の印加により、増大する。また、C10、C11の容量値は、可変電圧源30からのVcnt1(Vconst(T)+Verr1(T、VDD))によって温度Tに依存して変化する。温度上昇時、動作点の電位が下降時すると、C10、C11の容量値は減少するが、C20、C21の容量値は増大する。   When the oscillation operating point potential of the LC oscillator drops when the temperature rises, the capacitance-temperature characteristics of C10 and C11 and the capacitance-temperature characteristics of C20 and C21 are as shown in FIG. In FIG. 7, the vertical axis represents capacitance values of C10, C11 and C20, C21, and the horizontal axis represents temperature Tj. The capacitance values of C20 and C21 change depending on the temperature T by the voltage Vcnt2 (Vptat (T) + Verr2 (T, VDD)) that changes depending on the temperature (absolute temperature) from the PTAT variable voltage source 40. . For example, when the temperature Tj rises and the potential at the operating point falls, the capacitance values of C10 and C11 decrease. On the other hand, the capacitance values of C20 and C21 increase by applying a voltage Vptat (T) proportional to the absolute temperature when the temperature Tj rises. Also, the capacitance values of C10 and C11 vary depending on the temperature T according to Vcnt1 (Vconst (T) + Verr1 (T, VDD)) from the variable voltage source 30. When the potential at the operating point decreases when the temperature rises, the capacitance values of C10 and C11 decrease, but the capacitance values of C20 and C21 increase.

バラクタ素子C10、C20の容量値の温度Tjに対する特性の変化は、交差点を通過する縦軸に対して左右対称であるため、並列容量C10+C20、C11+C21の容量値の温度変動は相殺され、C10+C20の容量対温度特性、C11+C21の容量対温度特性に示すように、変動が小さく抑えられることがわかる。   The change in the characteristics of the capacitance values of the varactor elements C10 and C20 with respect to the temperature Tj is symmetrical with respect to the vertical axis passing through the intersection. Therefore, the temperature fluctuations in the capacitance values of the parallel capacitors C10 + C20 and C11 + C21 are canceled out, and the capacitance of C10 + C20 It can be seen that the fluctuation can be kept small, as shown in the temperature-to-temperature characteristic and the capacity-to-temperature characteristic of C11 + C21.

<実施例2>
図8は、実施例2の構成を示す図である。開示した実施例1よりも、さらに大きな温度依存調整が必要な場合には、Vcnt1側にも温度依存を持たせることができる。この場合Vcnt1には、絶対温度に相補的に比例する電圧(絶対温度が高くなると電圧は減少)を出力するCTAT(Complementary To Absolute Temperature)可変電圧源50を使用する。Vcnt1を、CTAT可変電圧源50で生成することで、C10、C11にも温度依存を持たせるようにしている。
<Example 2>
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the second embodiment. If even greater temperature dependency adjustment is required than in the disclosed first embodiment, the Vcnt1 side can also have temperature dependency. In this case, a CTAT (Complementary To Absolute Temperature) variable voltage source 50 that outputs a voltage that is complementary and proportional to the absolute temperature (the voltage decreases as the absolute temperature increases) is used as Vcnt1. By generating Vcnt1 with the CTAT variable voltage source 50, C10 and C11 are also made temperature dependent.

Vcnt1、Vcnt2は、それぞれ式(11)、(12)のように表わすことができる。   Vcnt1 and Vcnt2 can be expressed as equations (11) and (12), respectively.

Vcnt1=Vctat(−T)+Verr1(V、T) ・・・(11)
Vcnt2=Vptat(T)+Verr2(V、T) ・・・(12)
Vcnt1 = Vctat (−T) + Verr1 (V, T) (11)
Vcnt2 = Vptat (T) + Verr2 (V, T) (12)

本実施例によれば、図9に示すように、容量値の温度依存度を高め、大きな温度補償量を得ることができる。図9の縦軸は容量、横軸はVCNT1、VCNT2である。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 9, the temperature dependence of the capacitance value can be increased and a large temperature compensation amount can be obtained. In FIG. 9, the vertical axis represents capacity, and the horizontal axis represents VCNT1 and VCNT2.

温度上昇時、CTAT電圧Vctat(−T)は下降し、したがって電圧Vcnt1は下降し、PTAT電圧Vptat(T)は上昇し、したがって電圧Vcnt2は上昇する。   When the temperature rises, the CTAT voltage Vctat (−T) falls, so the voltage Vcnt1 falls, the PTAT voltage Vptat (T) rises, and thus the voltage Vcnt2 rises.

電圧Vcnt1が下降することでC10、C11の容量値は減少し、
電圧Vcnt2が上昇することでC20、C21の容量値は減少する。
As the voltage Vcnt1 decreases, the capacitance values of C10 and C11 decrease,
As the voltage Vcnt2 increases, the capacitance values of C20 and C21 decrease.

このため、温度上昇時の容量の変動は、前記実施例1の2倍となり、温度依存調整範囲を拡大している。   For this reason, the fluctuation of the capacity when the temperature rises is twice that of the first embodiment, and the temperature dependent adjustment range is expanded.

PTAT可変電圧源40とCTAT可変電圧源50は、定電圧源20からの定電圧VDDAを受け、発振周波数調整信号、温度補償強度調整信号を共通に受け、式(11)、(12)の電圧Vcnt1、Vcnt2を生成出力するが、PTAT可変電圧源40は第1の発振周波数調整信号、第1の温度補償強度調整信号、CTAT可変電圧源50は、第2の発振周波数調整信号、第2の温度補償強度調整信号を受ける構成としてもよいことは勿論である。   The PTAT variable voltage source 40 and the CTAT variable voltage source 50 receive the constant voltage VDDA from the constant voltage source 20, receive the oscillation frequency adjustment signal and the temperature compensation intensity adjustment signal in common, and the voltages of the equations (11) and (12). Vcnt1 and Vcnt2 are generated and output. The PTAT variable voltage source 40 has a first oscillation frequency adjustment signal, a first temperature compensation intensity adjustment signal, and a CTAT variable voltage source 50 has a second oscillation frequency adjustment signal, a second oscillation frequency adjustment signal, and a second oscillation frequency adjustment signal. Needless to say, the temperature compensation intensity adjustment signal may be received.

<実施例3>
図10は、実施例3の構成を示す図である。実施例3は、前記実施例1、2よりもさらに細かい制御を可能にしている。C10、C11、C20、C21は同じサイズ、C30、C31、C40、C41は同じサイズであることが望ましい。C10+C30、C11+C31、C20+C40、C21+C41のサイズは同じでも良い。電圧Vcnt1、Vcnt2、Vcnt3、Vcnt4は独立した制御信号を持ち、それぞれ独立した中心電圧、温度依存強度を持つ。CTAT可変電圧源50は、発振周波数調整信号1、温度補償強度調整信号1を受け、CTAT電圧Vctat(T)を含む電圧Vcnt1をC10とC11の接続点(例えばC10、C11のB端子同士の接続点)に印加する。PTAT可変電圧源40は、発振周波数調整信号2、温度補償強度調整信号2を受け、PTAT電圧Vptat(T)を含む電圧Vcnt2をC20とC21の接続点(例えばC20、C21のG端子同士の接続点)に印加する。CTAT可変電圧源50は、発振周波数調整信号3、温度補償強度調整信号3を受け、CTAT電圧Vctat2(T)を含む電圧Vcnt3をC30とC31の接続点(例えばC30、C31のB端子同士の接続点)に印加する。PTAT可変電圧源40は、発振周波数調整信号4、温度補償強度調整信号4を受け、PTAT電圧Vptat2(T)を含む電圧Vcnt4をC40とC41の接続点(例えばC40、C41のG端子同士の接続点)に印加する。発振周波数調整信号1〜4、温度補償強度調整信号1〜4は、不図示の調整信号出力回路から出力される。発振周波数調整信号1〜4、温度補償強度調整信号1〜4は、前記実施例1と同様、例えば半導体装置のトリミング段階等で、例えば調整信号出力回路内の不図示のヒューズのプログラム(溶断)等で決定される固定値とされる。
<Example 3>
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the third embodiment. The third embodiment enables finer control than the first and second embodiments. It is desirable that C10, C11, C20, and C21 have the same size, and C30, C31, C40, and C41 have the same size. The sizes of C10 + C30, C11 + C31, C20 + C40, and C21 + C41 may be the same. The voltages Vcnt1, Vcnt2, Vcnt3, and Vcnt4 have independent control signals, and have independent center voltages and temperature-dependent strengths. CTAT variable voltage source 50 1, the oscillation frequency adjustment signal 1, receives the temperature compensation intensity adjustment signal 1, the voltage Vcnt1 comprising CTAT voltage VCTAT (T) C10 and C11 of the connection point (e.g. C10, C11 B terminals of each other Applied to the connection point). PTAT variable voltage source 40 1, the oscillation frequency adjustment signal 2, receives the temperature compensation intensity adjustment signal 2, the connection point of the voltage Vcnt2 containing PTAT voltage Vptat (T) C20 and C21 (e.g. C20, C21 between the G terminal of the Applied to the connection point). CTAT variable voltage source 50 2, the oscillation frequency adjustment signal 3, the received temperature compensation intensity adjustment signal 3, connection points of the voltage Vcnt3 comprising CTAT voltage Vctat2 (T) C30 and C31 (e.g. C30, C31 B terminals of each other Applied to the connection point). PTAT variable voltage source 40 2, the oscillation frequency adjustment signal 4, the receiving the temperature compensating intensity adjustment signal 4, the connection point of the PTAT voltage Vptat2 voltage Vcnt4 comprising (T) C40 and C41 (e.g. C40, C41 between the G terminal of the Applied to the connection point). The oscillation frequency adjustment signals 1 to 4 and the temperature compensation intensity adjustment signals 1 to 4 are output from an adjustment signal output circuit (not shown). The oscillation frequency adjustment signals 1 to 4 and the temperature compensation intensity adjustment signals 1 to 4 are, for example, a program (blowout) of a fuse (not shown) in the adjustment signal output circuit at the trimming stage of the semiconductor device, for example, as in the first embodiment. It is a fixed value determined by the above.

バラクタ素子C10、C11、C20、C21はバラクタの線形近似領域となるように、Vcnt1、Vcnt2を設定し、一次温度補償を行う。   The varactor elements C10, C11, C20, and C21 perform primary temperature compensation by setting Vcnt1 and Vcnt2 so that they are in the linear approximation region of the varactor.

バラクタ素子C30、C31、C40、C41は、バラクタ素子C10、C11、C20、C21よりも小さいサイズ(ゲートサイズ小)で構成し、一次温度補償で補正しきれない微調整を行う。Vcnt3、Vcnt4は、バラクタの線形領域を使わないことで、例えば高温時のみ補償強度を強くし、低温時は補償強度を弱くするなどの調整が可能になる。補償強度は、CTAT可変電圧源50、PTAT可変電圧源40において、温度補償強度調整信号3、4により設定される。 The varactor elements C30, C31, C40, and C41 are configured with a size smaller than the varactor elements C10, C11, C20, and C21 (small gate size), and perform fine adjustment that cannot be corrected by the primary temperature compensation. Since Vcnt3 and Vcnt4 do not use the linear region of the varactor, adjustments such as increasing the compensation strength only at a high temperature and decreasing the compensation strength at a low temperature are possible. Compensation strength, in CTAT variable voltage source 50 2, PTAT variable voltage source 40 2 is set by the temperature compensating intensity adjustment signal 3,4.

図11に、MOSバラクタ素子の容量値−端子間電圧(C−V特性)の一例を示す。なお、図11のC−V特性は図16のC−V特性と端子間電圧に関して容量値の高低が逆の関係にあるが、これは、図11では、横軸がバラクタ素子の端子間電圧Vbgであり、図16では、横軸がバラクタ素子の端子間電圧Vgbであることによる。図11の縦軸は容量値である。なお、図11において、Vbgが0以下では、蓄積状態となる。本実施例においても、図11の「線形近似領域」のVbg(バルク端子Bとゲート端子G間の電圧)を用いて一次補償を行う。   FIG. 11 shows an example of the capacitance value-terminal voltage (CV characteristic) of the MOS varactor element. The CV characteristic of FIG. 11 is inversely related to the capacitance value with respect to the CV characteristic of FIG. 16 and the inter-terminal voltage. In FIG. 11, the horizontal axis is the inter-terminal voltage of the varactor element in FIG. Vbg. In FIG. 16, the horizontal axis represents the voltage Vgb between terminals of the varactor element. The vertical axis in FIG. 11 is the capacitance value. In FIG. 11, when Vbg is 0 or less, the storage state is established. Also in this embodiment, primary compensation is performed using Vbg (voltage between the bulk terminal B and the gate terminal G) in the “linear approximation region” of FIG.

C−V特性曲線の中間の線形近似領域では、バラクタ素子の容量値は、ほぼVbgに比例し、温度下降時、容量値は増加し、温度上昇時、容量値は減少する。   In the linear approximate region in the middle of the CV characteristic curve, the capacitance value of the varactor element is substantially proportional to Vbg, and the capacitance value increases when the temperature decreases and decreases when the temperature increases.

本実施例では、線形近似領域に対応させて、PTAT可変電圧源40からのVptat(T)を用いることで、バラクタ素子の容量値を、温度(絶対温度)に比例して変化させる。   In this embodiment, the capacitance value of the varactor element is changed in proportion to the temperature (absolute temperature) by using Vptat (T) from the PTAT variable voltage source 40 in correspondence with the linear approximation region.

Vbgが線形近似領域よりも低い側の非線形領域(1)では、
温度下降時に、容量値は不変であり、
温度上昇時に、容量値は減少する。
In the nonlinear region (1) on the side where Vbg is lower than the linear approximation region,
When the temperature drops, the capacitance value does not change,
As the temperature rises, the capacitance value decreases.

Vbgが線形近似領域よりも高い側の非線形領域(2)では、
温度上昇時に、容量値は不変であり、
温度下降時に、容量値は増加する。
In the nonlinear region (2) where Vbg is higher than the linear approximation region,
When the temperature rises, the capacitance value does not change,
When the temperature falls, the capacity value increases.

図12に、比較例として、温度補償なしのオンチップオシレータ(図2参照)の特性例を示す。図12において、横軸は温度、縦軸は発振周波数の誤差(実際の特性の理想の特性からの誤差)である。   FIG. 12 shows a characteristic example of an on-chip oscillator without temperature compensation (see FIG. 2) as a comparative example. In FIG. 12, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents the oscillation frequency error (error from the ideal characteristic of the actual characteristic).

図13は、本実施例において一次補償後の特性を示す図である。図13において、横軸は温度、縦軸は発振周波数の誤差(実際の特性の理想の特性からの誤差)である。本実施例では、図13の様に、一次補償する。図13において、1次補償の矢印で示す太実線の「実際の特性」は、図12の「実際の特性」を温度に関して、1次補償したものである(バラクタの容量を、線形近似領域では、PTAT電圧により温度補償する)。   FIG. 13 is a diagram illustrating the characteristic after the primary compensation in the present embodiment. In FIG. 13, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents the oscillation frequency error (error from the ideal characteristic of the actual characteristic). In this embodiment, primary compensation is performed as shown in FIG. In FIG. 13, the “actual characteristic” indicated by the thick solid line indicated by the primary compensation arrow is obtained by performing the primary compensation on the “actual characteristic” in FIG. 12 with respect to the temperature (the capacity of the varactor in the linear approximation region). And temperature compensation by PTAT voltage).

線形近似領域も完全な線形ではないことや、前述したリーク電流や定電圧源の誤差などの影響により、理想の特性から外れる。そこで、本実施例では、図11の「非線形領域」に対応させて、図10(A)のバラクタ素子C30、C31、C40、C41を備え、
高温時のみに選択的に行われる微調、及び、
低温時のみに選択的に行われる微調を、
Vcnt3により、バラクタ素子C30、C31に対して行い、
Vcnt4により、バラクタ素子C40、C41に対して行う。
The linear approximation region is not completely linear, and deviates from ideal characteristics due to the influence of the leakage current and the constant voltage source error described above. Therefore, in this embodiment, the varactor elements C30, C31, C40, and C41 of FIG. 10A are provided corresponding to the “nonlinear region” of FIG.
Fine tuning selectively performed only at high temperatures, and
Fine adjustment that is selectively performed only at low temperatures,
Vcnt3 is applied to varactor elements C30 and C31,
This is performed on the varactor elements C40 and C41 by Vcnt4.

その結果、本実施例によれば、図14に示すように、低温から高温の全温度範囲で、発振周波数特性をフラット(発振周波数は温度によらず一定)としている。本実施例によれば、このように微調を行うことで、さらに誤差を抑えることができる。   As a result, according to the present embodiment, as shown in FIG. 14, the oscillation frequency characteristic is flat (oscillation frequency is constant regardless of temperature) in the entire temperature range from low temperature to high temperature. According to the present embodiment, errors can be further suppressed by performing fine adjustment in this way.

バラクタ素子の向き、PTAT電圧Vptat、CTAT電圧Vctatを選択することで、高温時(又は低温時)のみ容量値を増やす(又は容量値を減らす)ことが選択的に可能となる。   By selecting the orientation of the varactor element, the PTAT voltage Vptat, and the CTAT voltage Vctat, it is possible to selectively increase the capacity value (or decrease the capacity value) only at a high temperature (or at a low temperature).

バラクタ素子C30、C31、C40、C41のサイズ(ゲートサイズ)の少なくとも1つを他から異なるように変更することで、微調が可能となる。   Fine adjustment is possible by changing at least one of the sizes (gate sizes) of the varactor elements C30, C31, C40, and C41 to be different from the others.

<実施例4>
図15は、本実施例のオシレータを備えた半導体チップ100の一例を示す図である。Serdes等高速クロックが必要なモジュールにはオシレータ101からクロック信号を差動で供給する。オシレータ101のクロックを分周器(Divider)102で分周したクロック信号をPLL103に基準クロック信号として供給する。また分周回路102の出力はシステムクロックとしてCTS(Clock Tree Syenthesis)バッファ104を介して内部回路に分配される。
<Example 4>
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a semiconductor chip 100 including the oscillator according to the present embodiment. A clock signal is differentially supplied from the oscillator 101 to a module that requires a high-speed clock such as Serdes. A clock signal obtained by dividing the clock of the oscillator 101 by a divider 102 is supplied to the PLL 103 as a reference clock signal. The output of the frequency dividing circuit 102 is distributed to an internal circuit via a CTS (Clock Tree Synthesis) buffer 104 as a system clock.

上記実施例によれば、半導体デバイス上でリファレンスクロックを必要とせずに高精度な発振周波数のクロック信号を発生させるオシレータ101について、インダクタLの両端間に並列接続されるバラクタ素子対に関して、互いに異なる向きに接続した複数組のバラクタ素子対を備えることで、電源電圧の振れやリーク電流などによる誤差の影響を抑えることを可能にしている。バラクタの制御電圧は、一次補償用に線形近似領域を使用するものと、一次補償のみでは補償できない微調整を行うために非線形領域を使用するものの両方を持つようしてしてもよい。   According to the above embodiment, the oscillator 101 that generates a clock signal with a high-precision oscillation frequency without requiring a reference clock on the semiconductor device is different from each other with respect to the varactor element pair connected in parallel between both ends of the inductor L. By providing a plurality of pairs of varactor elements connected in the direction, it is possible to suppress the influence of errors due to fluctuations in power supply voltage, leakage current, and the like. The varactor control voltage may have both a linear approximation region for primary compensation and a non-linear region for fine adjustment that cannot be compensated only by the primary compensation.

なお、上記実施例では、LC共振器のキャパシタを構成する可変容量素子の一例として、p型基板に形成された蓄積モードMOSバラクタで構成した例に即して説明したが、かかる構成に制限されるものでないことは勿論である。さらに、可変容量素子は、蓄積モードMOSバラクタに制限されるものでないことは勿論である。   In the above embodiment, an example of a variable capacitance element constituting an LC resonator capacitor has been described based on an example of an accumulation mode MOS varactor formed on a p-type substrate. Of course, it is not a thing. Furthermore, the variable capacitance element is not limited to the accumulation mode MOS varactor.

なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   It should be noted that the disclosures of the above patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment, each element of each drawing, etc.) can be combined or selected within the scope of the claims of the present invention. . That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.

1 半導体装置
10 ドライバ
20 定電圧源
30 可変電圧源
40 PTAT可変電圧源
50 CTAT可変電圧源
100 半導体チップ
101 オシレータ
102 分周器
103 PLL
104 CTS
105 Serdes
111 調整信号出力回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 10 Driver 20 Constant voltage source 30 Variable voltage source 40 PTAT variable voltage source 50 CTAT variable voltage source 100 Semiconductor chip 101 Oscillator 102 Frequency divider 103 PLL
104 CTS
105 Serdes
111 Adjustment signal output circuit

Claims (10)

インダクタとキャパシタの共振回路を含む発振器を備え、
前記キャパシタが、
それぞれの第1端子同士を対向させて接続し、前記第1端子と反対側の第2端子をそれぞれ前記インダクタの両端のノードに接続した第1及び第2の可変容量素子からなる第1の可変容量素子対と、
それぞれの第2端子同士を対向させて接続し、前記第2端子と反対側の第1端子をそれぞれ前記インダクタの両端のノードに接続した第3及び第4の可変容量素子からなる第2の可変容量素子対と、
を備え、
前記第1の可変容量素子対の前記第1端子同士の接続ノードに第1の電圧を印加する第1の電圧源と、
前記第2の可変容量素子対の前記第2端子同士の接続ノードに第2の電圧を印加する第2の電圧源と、
を含む半導体装置。
It has an oscillator including an inductor and capacitor resonance circuit,
The capacitor is
First variable terminals composed of first and second variable capacitance elements in which the respective first terminals are connected to face each other and the second terminal opposite to the first terminal is connected to nodes at both ends of the inductor, respectively. A capacitive element pair;
A second variable capacitor composed of third and fourth variable capacitance elements in which the respective second terminals are connected to face each other and the first terminal opposite to the second terminal is connected to the nodes at both ends of the inductor, respectively. A capacitive element pair;
With
A first voltage source for applying a first voltage to a connection node between the first terminals of the first variable capacitance element pair;
A second voltage source for applying a second voltage to a connection node between the second terminals of the second variable capacitance element pair;
A semiconductor device including:
前記第1の電圧源が、定電圧源からの定電圧を受け、前記第1の電圧を生成する可変電圧源を含み、
前記第2の電圧源が、前記定電圧源からの定電圧を受け、温度に比例した電圧(PTAT電圧)を生成し前記第2の電圧として出力する可変電圧源を含む、請求項1記載の半導体装置。
The first voltage source includes a variable voltage source that receives a constant voltage from a constant voltage source and generates the first voltage;
2. The variable voltage source according to claim 1, wherein the second voltage source includes a variable voltage source that receives a constant voltage from the constant voltage source, generates a voltage proportional to temperature (PTAT voltage), and outputs the voltage as the second voltage. Semiconductor device.
前記第1の電圧源が、前記定電圧源からの定電圧を受け、温度に比例した電圧(PTAT電圧)を前記第1の電圧として生成し、
温度、電源電圧変動による前記第1及び第2の電圧の誤差電圧は、電源電圧特性と温度依存特性に関して、同等の特性を示す、請求項2記載の半導体装置。
The first voltage source receives a constant voltage from the constant voltage source and generates a voltage proportional to temperature (PTAT voltage) as the first voltage;
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the error voltage of the first and second voltages due to temperature and power supply voltage fluctuations exhibits equivalent characteristics with respect to power supply voltage characteristics and temperature dependence characteristics.
前記第1の電圧源が、定電圧源からの定電圧を受け、温度に相補的に比例する電圧(CTAT電圧)を生成し前記第1の電圧として出力する可変電圧源を含み、
前記第2の電圧源が、前記定電圧源からの定電圧を受け、温度に比例した電圧(PTAT電圧)を生成し前記第2の電圧として出力する可変電圧源を含む、請求項1記載の半導体装置。
The first voltage source includes a variable voltage source that receives a constant voltage from a constant voltage source, generates a voltage complementary to a temperature (CTAT voltage), and outputs the voltage as the first voltage;
2. The variable voltage source according to claim 1, wherein the second voltage source includes a variable voltage source that receives a constant voltage from the constant voltage source, generates a voltage proportional to temperature (PTAT voltage), and outputs the voltage as the second voltage. Semiconductor device.
前記第1及び第2の電圧源の各々が、前記発振器の発振周波数の誤差を調整するための発振周波数調整信号と、前記発振周波数の誤差を温度に応じて補正するための温度補償強度調整信号とに基づき、前記第1及び第2の電圧の各々を可変に生成する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。   Each of the first and second voltage sources includes an oscillation frequency adjustment signal for adjusting an oscillation frequency error of the oscillator, and a temperature compensation intensity adjustment signal for correcting the oscillation frequency error according to temperature. 5. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the first and second voltages is variably generated based on the first and second voltages. 前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対の組を複数組備え、
前記第1の可変容量素子対の前記第1端子の共通接続点に前記第1の電圧を印加する前記第1の電圧源と、前記第2の可変容量素子対の前記第2端子の共通接続点に前記第2の電圧を印加する前記第2の電圧源の組を、複数組備えた請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。
A plurality of sets of the first variable capacitance element pair and the second variable capacitance element pair,
Common connection of the first voltage source for applying the first voltage to a common connection point of the first terminals of the first variable capacitive element pair and the second terminal of the second variable capacitive element pair 6. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a plurality of sets of the second voltage sources that apply the second voltage to a point. 7.
前記複数組の前記第1及び第2の電圧源のうち、少なくとも1組の前記第1及び第2の電圧源からそれぞれ前記第1及び第2の電圧が印加される少なくとも1組の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対により、容量値対電圧特性曲線において、前記容量値が電圧に線形に変化する線形近似領域の温度補償を行う請求項6記載の半導体装置。   Among the plurality of sets of the first and second voltage sources, at least one set of the first voltage to which the first and second voltages are applied from at least one set of the first and second voltage sources, respectively. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the variable capacitance element pair and the second variable capacitance element pair perform temperature compensation in a linear approximation region in which the capacitance value changes linearly with voltage in a capacitance value vs. voltage characteristic curve. 前記複数組の前記第1及び第2の電圧源のうち、他の少なくとも1組の前記第1及び第2の電圧源からそれぞれ前記第1及び第2の電圧が印加される、他の少なくとも1組の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対により、前記少なくとも1組の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対による前記線形近似領域の温度補償で補正しきれない領域の微調整を行う、請求項7記載の半導体装置。   Of the plurality of sets of the first and second voltage sources, the first and second voltages are applied from at least one other set of the first and second voltage sources, respectively. The temperature of the linear approximation region by the at least one pair of the first variable capacitor element pair and the second variable capacitor element pair is determined by the first variable capacitor element pair and the second variable capacitor element pair. The semiconductor device according to claim 7, wherein fine adjustment of an area that cannot be corrected by compensation is performed. 前記第1組の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対の可変容量素子のサイズは同一であり、
前記第2組以降の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対の可変容量素子のサイズは、前記第1組の前記第1の可変容量素子対と前記第2の可変容量素子対の可変容量素子のサイズよりも小さい、請求項8記載の半導体装置。
The size of the variable capacitive elements of the first variable capacitive element pair and the second variable capacitive element pair of the first set is the same,
The sizes of the variable capacitance elements of the first variable capacitance element pair and the second variable capacitance element pair in the second and subsequent sets are the same as the first variable capacitance element pair and the second variable capacitance of the first set. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is smaller than a size of the variable capacitor of the capacitor pair.
複数の前記第1の電圧源の各々が、前記発振器の発振周波数の誤差を調整するための複数の発振周波数調整信号のうち対応する信号と、前記発振周波数の誤差を温度に応じて補正するための複数の温度補償強度調整信号のうち対応する信号とを受け、複数の前記第1の電圧の各々を生成し、
複数の前記第2の電圧源の各々が、複数の前記発振周波数調整信号のうち対応する信号と複数の前記温度補償強度調整信号のうち対応する信号を受け、複数の前記第2の電圧の各々を生成する、請求項8又は9記載の半導体装置。
Each of the plurality of first voltage sources corrects a corresponding signal among a plurality of oscillation frequency adjustment signals for adjusting an error of the oscillation frequency of the oscillator and the error of the oscillation frequency according to temperature. Each of the plurality of temperature compensated intensity adjustment signals and generating each of the plurality of first voltages,
Each of the plurality of second voltage sources receives a corresponding signal among the plurality of oscillation frequency adjustment signals and a corresponding signal among the plurality of temperature compensation intensity adjustment signals, and each of the plurality of second voltages. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is generated.
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