JP2014119822A - Constant current generation circuit and microprocessor including the same - Google Patents
Constant current generation circuit and microprocessor including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014119822A JP2014119822A JP2012272644A JP2012272644A JP2014119822A JP 2014119822 A JP2014119822 A JP 2014119822A JP 2012272644 A JP2012272644 A JP 2012272644A JP 2012272644 A JP2012272644 A JP 2012272644A JP 2014119822 A JP2014119822 A JP 2014119822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- current
- resistor
- fluctuation
- curvature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
本発明は定電流生成回路及びこれを含むマイクロプロセッサに関し、特に温度変動に対して安定した電流値の電流を出力する定電流生成回路及びこれを含むマイクロプロセッサに関する。 The present invention relates to a constant current generation circuit and a microprocessor including the constant current generation circuit, and more particularly to a constant current generation circuit that outputs a current having a stable current value against temperature fluctuation and a microprocessor including the constant current generation circuit.
半導体装置では、半導体基板上にトランジスタ、抵抗、コンデンサ等の素子を形成する。そして、各素子は、基板温度に依存して特性が変化する温度特性を有する。そして、各素子の温度特性に応じて回路の特性が変化することがある。例えば、抵抗の抵抗値とコンデンサの容量値とにより決まる時定数を利用して出力信号の発振周波数を決定する発振回路では、抵抗の温度特性に応じて発振周波数が変動する。このような発振回路において、発振周波数の変動を抑制するためには、温度特性による抵抗値の変動を抑制する等の対策を行う必要がある。 In a semiconductor device, elements such as a transistor, a resistor, and a capacitor are formed on a semiconductor substrate. Each element has a temperature characteristic that changes depending on the substrate temperature. The circuit characteristics may change depending on the temperature characteristics of each element. For example, in an oscillation circuit that determines the oscillation frequency of an output signal using a time constant determined by the resistance value of a resistor and the capacitance value of a capacitor, the oscillation frequency varies according to the temperature characteristics of the resistor. In such an oscillation circuit, in order to suppress fluctuations in the oscillation frequency, it is necessary to take measures such as suppressing fluctuations in resistance value due to temperature characteristics.
そこで、抵抗の温度特性による発振周波数を抑制する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の発振回路では、異なる温度特性を有する2つの抵抗を用い、当該2つの抵抗の抵抗値の差分に応じて発振周波数を決定する。このとき、特許文献1に記載の発振回路では、第1の抵抗値の温度変動が第2の抵抗値の温度変動によって相殺されるように2つの抵抗の抵抗値を設定することで、温度による発振周波数変動を低減する。
Therefore,
特許文献1に記載の技術では、温度に対して異なる変化率の2つの抵抗により互いの抵抗値の温度変動を相殺するが、異なる温度変化率を示す抵抗は異なる部材から形成されるため、異なる製造ばらつきを示す。そのため、このように異なる製造ばらつきが発生した場合、抵抗値の誤差、あるいは電圧値の誤差がいずれの抵抗の製造ばらつきに起因して生じているかを検査することが難しく、トリミング等の補正手段により抵抗値を補正することができない。つまり、特許文献1に記載の技術では、抵抗値の温度変動を十分に抑制できない問題がある。
In the technique described in
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、定電流生成回路は、第1の変動電圧の温度に対する曲率を補正し、かつ、出力電流の電流値を設定する電流設定抵抗の温度特性に応じた温度に対する変動率を有する第2の変動電圧を第1の変動電圧に基づき生成する参照電圧生成部と、第2の変動電圧と電流設定抵抗とに基づき出力電流を生成する電流生成部と、を有するものである。 According to one embodiment, the constant current generation circuit corrects the curvature of the first fluctuation voltage with respect to the temperature, and changes the fluctuation ratio with respect to the temperature according to the temperature characteristic of the current setting resistor that sets the current value of the output current. A reference voltage generation unit that generates a second fluctuation voltage based on the first fluctuation voltage, and a current generation unit that generates an output current based on the second fluctuation voltage and a current setting resistor. .
なお、上記実施の形態の装置を方法やシステムに置き換えて表現したものなども本発明の態様としては有効である。 In addition, what replaced the apparatus of the said embodiment with the method and the system, etc. are effective as an aspect of this invention.
本発明にかかる定電流生成回路及びこれを含むマイクロプロセッサによれば、調整処理により的確に出力電流の温度変動を改善することができる。 According to the constant current generation circuit and the microprocessor including the same according to the present invention, the temperature fluctuation of the output current can be accurately improved by the adjustment process.
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU、メモリ、その他の回路で構成することができる。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In addition, each element described in the drawings as a functional block for performing various processes can be configured by a CPU, a memory, and other circuits in terms of hardware. Note that, in each drawing, the same element is denoted by the same reference numeral, and redundant description is omitted as necessary.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。実施の形態1にかかる定電流生成回路1のブロック図を図1に示す。図1に示すように、定電流生成回路1は、温度変動電圧生成部10、基準電圧生成部(例えば、定電圧生成部11)、参照電圧生成部12、電流生成部13を有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a constant
温度変動電圧生成部10は、温度に対して電圧値が変動する第1の変動電圧を生成する。本実施の形態では、温度変動電圧生成部10は、ダイオードDiを有し、ダイオードDiの順方向電圧Vfを第1の変動電圧として出力する(以下では、第1の変動電圧Vfと称す)。このダイオードは、カソードが第1の電源端子(例えば、接地端子)に接続され、アノードに第1の変動電圧Vfを生成する。ダイオードDiが生成する第1の変動電圧Vfは、ダイオードの順方向電圧であり、−2mV/℃程度(温度に対して負の温度特性)の変動率を有する。なお、温度変動電圧生成部10は、正の温度特性を有する第1の変動電圧を生成しても良く、また、第1の変動電圧の温度に対する変動率は利用する素子、あるいは、回路の特性に応じて設定することができる。
The temperature fluctuation
また、ダイオードDiは、標準的なCMOSプロセスのPMOSトランジスタの構造を利用した寄生PNPバイポーラトランジスタのエミッタベース間PN接合ダイオードを用いることができる。ダイオードDiとしてエミッタベース間PN接合ダイオードを]用いることで、製造工程において工程を追加することなくダイオードDiをチップ内に形成することができる。 As the diode Di, a PN junction diode between the emitter and base of a parasitic PNP bipolar transistor using a standard CMOS process PMOS transistor structure can be used. By using an emitter-base PN junction diode as the diode Di], the diode Di can be formed in the chip without adding a process in the manufacturing process.
定電圧生成部11は、温度に対して第1の変動電圧Vfよりも変動量が小さな基準電圧Vconstを生成する。本実施の形態では、定電圧生成部11として、バンドギャップ電圧に基づき基準電圧Vconstを生成するバンドギャップ電圧源を用いる。この基準電圧Vconstは、温度に対する変動が第1の変動電圧Vfよりも遙かに小さく、温度に対してほぼ一定の電圧を有する。なお、基準電圧Vconstは、バンドギャップ電圧源以外の回路(例えば、抵抗分圧回路等)により生成しても良い。
The
参照電圧生成部12は、第1の変動電圧Vfに基づき第2の変動電圧Vrefcを生成する。より具体的には、参照電圧生成部12は、基準電圧Vconstと、第1の変動電圧Vfに基づき第2の変動電圧Vrefcを生成する。このとき、参照電圧生成部12は、第1の変動電圧の変動成分のうち温度に対する曲率成分を補正し、さらに、第2の変動電圧Vrefcの温度に対する変動率と、後述する電流設定抵抗Riの温度に対する抵抗値の変動率と、の差を予め設定された第1の規定範囲内に設定する。
The
参照電圧生成部12は、第1の誤差増幅器(例えば、誤差増幅器21)、出力トランジスタP1、第1の抵抗R1、第2の抵抗R2、傾き調整部22、曲率補正部25を有する。そして、参照電圧生成部12は、これら構成要素を用いて、第1の抵抗と第2の抵抗との比に基づき増幅率が設定される増幅器を有する。本実施の形態では、この増幅器は、反転増幅器である。
The reference
出力トランジスタP1は、一方の端子(例えば、ソース)が第2の電源に接続される。第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2は、出力トランジスタP1の他方の端子(例えば、ドレイン)とダイオードDiのアノードとの間に直列に接続される。誤差増幅器21は、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2とを接続するノードに生成される帰還電圧と、基準電圧Vcontと、の差に基づき出力トランジスタP1の制御端子(例えば、ゲート)に制御信号を与える。本実施の形態では、誤差増幅器21は、帰還電圧が非反転入力端子に入力され、基準電圧Vconstが反転入力端子に入力される。つまり、誤差増幅器21、出力トランジスタP1、第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2は、基準電圧Vconstをバイアス電圧とし、第1の変動電圧Vfを入力電圧として動作する反転増幅器を構成する。
The output transistor P1 has one terminal (for example, source) connected to the second power supply. The first resistor R1 and the second resistor R2 are connected in series between the other terminal (for example, the drain) of the output transistor P1 and the anode of the diode Di. The
そして、参照電圧生成部12では、反転増幅器の出力信号として、第1の抵抗R1を構成する複数の傾き調整抵抗R11〜R1m(mは、整数)の接続点に生成される複数の傾き調整電圧(例えば、傾き調整電圧V11〜V1m及びV0)から選択した電圧を出力する。複数の傾き調整電圧V11〜V1mの温度に対する抵抗値の変動傾きは、電流設定抵抗Riの温度に対する抵抗値の変動傾きと同一である。第1の変動電圧Vfの温度に対する変動傾きと、電流設定抵抗Riの抵抗値の変動傾きが同一の変動方向であった場合、複数の傾き調整電圧V11〜V1mの温度に対する変動傾きは、第1の変動電圧Vfの変動傾きと同一の傾き方向となる。一方、第1の変動電圧Vfの温度に対する変動傾きと、電流設定抵抗Riの抵抗値の変動傾きが逆の変動方向であった場合、複数の傾き調整電圧V11〜V1mの温度に対する変動傾きは、第1の変動電圧Vfの変動傾きと逆の傾き方向となる。つまり、複数の傾き調整電圧V11〜V1mの温度に対する変動率の傾き方向は、電流設定抵抗Riの傾き方向に応じて決定される。なお、傾き調整電圧V0は、基準電圧Vconstと実施的に同じ電圧値であって、温度に対する変動が極めて小さい。
In the reference
傾き調整部22は、第1の変動電圧Vfの変動成分のうち温度に対する傾き成分を調整して、電流設定抵抗Riの抵抗値の温度に対する変動率との差が予め設定された規定範囲内になる電圧値の温度に対する変動率を有する第2の変動電圧Vrefcを出力する。より具体的には、傾き調整部22は、第1の抵抗に生成される複数の傾き調整電圧V11〜V1m及びV0から選択した電圧を第2の変動電圧Vrefcとして出力する。
The
傾き調整部22は、第1のデコーダ23、第1の記憶部(例えば、メモリ24)、スイッチSW11〜SW1m、SW0を有する。メモリ24は、傾き設定値を記憶する記憶部である。メモリ24は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリでも良く、物理的な素子の破壊等により値を保持するヒューズ回路でも良く、DRAM等の揮発性メモリでも良い。この傾き設定値は、検査工程において測定された値に基づき決定され、メモリ24に書き込まれる。また、メモリ24は、後述するメモリ27と別のブロックとして図1に示したが、メモリ24とメモリ27は、同一のメモリ中の別の領域として実装されていても良い。
The
スイッチSW11〜SW1mの一端は、傾き調整電圧V11〜V1mが生成される出力タップ(傾き設定抵抗R11〜R1mを接続する接続点)にそれぞれ接続される。スイッチSW0の一端は傾き調整電圧V0が生成される出力タップに接続される。 One ends of the switches SW11 to SW1m are respectively connected to output taps (connection points connecting the slope setting resistors R11 to R1m) where the slope adjustment voltages V11 to V1m are generated. One end of the switch SW0 is connected to an output tap for generating the slope adjustment voltage V0.
第1のデコーダ23は、メモリ24から読み出した傾き設定値に基づきスイッチSW11〜SW1m、SW0のいずれか1つを選択して、選択したスイッチを閉状態とする。つまり、傾き制御部22は、第1の抵抗R1を構成する複数の抵抗の接続点に設けられた複数の出力タップに生成される複数の傾き調整電圧の1つを選択して第2の変動電圧Vrefcとして出力する。なお、傾き設定値は、第2の変動電圧の傾きを設定する。
The
曲率補正部25は、ダイオードDiに流れる電流の大きさを決定する曲率設定値に応じてダイオードDiの単位面積当たりに流れる電流の大きさを切り替える。そして、曲率補正部25は、第1の変動電圧Vfの変動成分のうち温度に対する曲率成分を補正する。より具体的には、曲率補正部25は、第2の抵抗R2に流れる電流を曲率設定値に応じて制御する。曲率補正部25は、デコーダ(例えば、第2のデコーダ26)、第2の記憶部(例えば、メモリ27)、複数のスイッチを有することにより上記機能を実現する。なお、曲率設定値は、曲率成分の補正量を設定する値である。
The
実施の形態1では、第2の抵抗R2を直列に接続される複数の曲率調整抵抗R21〜R2n(nは整数)により構成する。そのため、実施の形態1では、複数のスイッチをそれぞれが前記複数の曲率調整抵抗R21〜R2nのいずれか1つと並列に接続する。複数のスイッチは、NMOSトランジスタMN11〜MN1nにより構成する。
In the first embodiment, the second resistor R2 is configured by a plurality of curvature adjusting resistors R21 to R2n (n is an integer) connected in series. Therefore, in
第2のデコーダ26は、曲率設定値に応じて複数のスイッチの開閉状態を制御する。より具体的には、第2のデコーダ26は、曲率設定値に応じてNMOSトランジスタMN11〜MN1nのうちいずれのトランジスタを導通した状態とするか、及び、導通した状態とするNMOSトランジスタMN11〜MN1nの個数を制御する。
The
メモリ27は、曲率設定値を記憶する記憶部である。メモリ27は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリでも良く、物理的な素子の破壊等により値を保持するヒューズ回路でも良く、DRAM等の揮発性メモリでも良い。この曲率設定値は、検査工程において測定された値に基づき決定され、メモリ27に書き込まれるものである。また、メモリ27は、メモリ24を含む1つ記憶部として実装されるものでも良い。この場合、メモリ27は、当該記憶部の一部として定義される。
The
電流生成部13は、温度に対して抵抗値が変動する電流設定抵抗Riを含み第2の変動電圧Vrefcと、電流設定抵抗Riとに基づき出力電流Ioutを生成する。電流生成部13は、第2の誤差増幅器(例えば、誤差増幅器25)、第1のトランジスタ(例えば、PMOSトランジスタP2)、第2のトランジスタ(例えば、PMOSトランジスタP3)、電流設定抵抗Riを有する。
The
電流設定抵抗Riは、例えば、抵抗値が温度に対して正の温度特性を有する。PMOSトランジスタP2は、ドレインが電流設定抵抗Riを介して第1の電源(例えば、接地電圧VSSを供給する電源)に接続され、第2の電源(例えば、電源電圧VDDを供給する電源)にソースが接続される。誤差増幅器25は、PMOSトランジスタP2と電流設定抵抗Riとの間のノードに生成される電流設定電圧と第2の変動電圧Vrefcとの電圧差に基づき誤差電圧をPMOSトランジスタP2のゲートに与える。そして、PMOSトランジスタP2は、誤差電圧に基づき電流設定抵抗Riの両端に生成される電圧が第2の変動電圧Vrefcとなるように電流設定抵抗に電流を出力する。ここで、電流生成部13においては、PMOSトランジスタP2のドレインと電流設定抵抗Riとの間のノードに生成される電流設定電圧は、誤差増幅器25の仮想短絡により第2の変動電圧Vrefcと同じ電圧値となるものである。
For example, the current setting resistor Ri has a temperature characteristic in which the resistance value is positive with respect to the temperature. The PMOS transistor P2 has a drain connected to a first power source (for example, a power source that supplies the ground voltage VSS) via a current setting resistor Ri, and a source to a second power source (for example, a power source that supplies the power source voltage VDD). Is connected. The
PMOSトランジスタP3は、PMOSトランジスタP2とカレントミラー接続される。また、PMOSトランジスタP3は、PMOSトランジスタP2が電流設定抵抗Riに流す電流に比例した電流を出力電流として出力する。PMOSトランジスタP2に流れる電流と、PMOSトランジスタP3に流れる電流と、の比は、2つのトランジスタのトランジスタサイズ比によって決まる。例えば、トランジスタサイズ比が1:1である場合、PMOSトランジスタP2に流れる電流とPMOSトランジスタP3に流れる電流とは同じになり、トランジスタサイズ比が1:2である場合、PMOSトランジスタP3に流れる電流とPMOSトランジスタP2に流れる電流の2倍になる。なお、トランジスタサイズ比は、PMOSトランジスタP2、P3のゲート長が同じであれば、ゲート幅の比で決まる。また、PMOSトランジスタP2、P3に代えて、PNPトランジスタを用いた場合、PNPトランジスタのエミッタの面積比によりトランジスタサイズが決まる。 The PMOS transistor P3 is connected to the PMOS transistor P2 as a current mirror. The PMOS transistor P3 outputs a current proportional to the current that the PMOS transistor P2 passes through the current setting resistor Ri as an output current. The ratio of the current flowing through the PMOS transistor P2 and the current flowing through the PMOS transistor P3 is determined by the transistor size ratio of the two transistors. For example, when the transistor size ratio is 1: 1, the current flowing through the PMOS transistor P2 is the same as the current flowing through the PMOS transistor P3. When the transistor size ratio is 1: 2, the current flowing through the PMOS transistor P3 is This is twice the current flowing through the PMOS transistor P2. The transistor size ratio is determined by the ratio of the gate widths if the gate lengths of the PMOS transistors P2 and P3 are the same. When a PNP transistor is used instead of the PMOS transistors P2 and P3, the transistor size is determined by the area ratio of the emitter of the PNP transistor.
続いて、実施の形態1にかかる定電流生成回路1の動作について説明する。まず、第1の変動電圧Vfを生成する温度変動電圧生成部10(例えば、ダイオードDi)の特性について説明する。そこで、図2に実施の形態1にかかる温度変動電圧生成部10の順方向電圧(例えば、第1の温度変動電圧Vf)の温度変動の第2の抵抗R2の抵抗値依存性を示すグラフを示す。
Next, the operation of the constant
図2に示すグラフは、第2の抵抗R2と第1の抵抗R1とが接続される接続点の電圧を設定する基準電圧Vconstを一定とし、かつ、第2の抵抗R2の抵抗値を変動させたものである。この第2の抵抗R2の設定幅、通常使用される設定幅よりも極端に大きくしている。参照電圧生成部12では、第2の抵抗R2の抵抗値を変更することで、ダイオードDiに流れる電流を切り替えて、第1の変動電圧Vfの曲率を補正するが、当該曲率の変化をよりわかりやすくするためである。
In the graph shown in FIG. 2, the reference voltage Vconst that sets the voltage at the connection point where the second resistor R2 and the first resistor R1 are connected is made constant, and the resistance value of the second resistor R2 is changed. It is a thing. The set width of the second resistor R2 is extremely larger than the normally used set width. In the
図2に示すように、ダイオードDiの順方向電圧(第1の変動電圧Vf)は、温度の上昇に応じて低下する。また、第1の変動電圧Vfは、第2の抵抗R2が大きくなるほど、つまり、ダイオードDiに流れる電流が小さくなるほど大きくなる。さらに、第1の変動電圧Vfは、ダイオードDiに流れる電流が大きくなるほど曲率が大きくなる特性を有する。この曲率の変化を示すグラフを図3に示す。 As shown in FIG. 2, the forward voltage (first fluctuation voltage Vf) of the diode Di decreases as the temperature increases. The first fluctuation voltage Vf increases as the second resistance R2 increases, that is, as the current flowing through the diode Di decreases. Furthermore, the first variable voltage Vf has a characteristic that the curvature increases as the current flowing through the diode Di increases. A graph showing the change in curvature is shown in FIG.
図3は、半導体基板の温度Tjを55℃で一定とし、ダイオードDiに流れる電流を変化させたとき(つまり、第2の抵抗R2の抵抗値を変化させたとき)の第1の変動電圧Vfの曲率をグラフ化したものである。図3に示すように、第1の変動電圧の曲率は、ダイオードDiに流れる電流が小さくなるほど小さくなるという特徴を有する。つまり、ダイオードDiは、ダイオードDiの単位面積当たりに流れる電流が増減することにより曲率の異なる第1の変動電圧Vfを生成する。実施の形態1にかかる定電流生成回路1では、曲率補正部25によりダイオードDiに流れる電流を調整することで、第1の変動電圧Vfの温度に対するこの曲率を補正する。
FIG. 3 shows the first fluctuation voltage Vf when the temperature Tj of the semiconductor substrate is kept constant at 55 ° C. and the current flowing through the diode Di is changed (that is, when the resistance value of the second resistor R2 is changed). Is a graph of the curvature of. As shown in FIG. 3, the curvature of the first fluctuation voltage has a feature that the smaller the current flowing through the diode Di, the smaller the curvature. That is, the diode Di generates the first fluctuation voltage Vf having a different curvature by increasing or decreasing the current flowing per unit area of the diode Di. In the constant
続いて、定電流生成回路1の傾き調整部22が選択する電圧の違いによる第2の変動電圧Vrefcの温度変動の違い示すグラフを図4に示す。図4に示す例では、第1の抵抗R1を構成する傾き調整抵抗の抵抗値を同じ抵抗値に設定した。図4に示すように、傾き調整電圧V11〜V1m、V0は、出力タップが設けられているノードの上側の抵抗と下側の抵抗との比により温度変動に対する傾きが異なる。一方、第1の抵抗R1において生成される傾き調整電圧V11〜V1mは、温度特性の傾きは全て正の傾き(温度の上昇に応じて電圧値が大きくなる傾き)となる。
Next, FIG. 4 is a graph showing a difference in temperature fluctuation of the second fluctuation voltage Vrefc due to a difference in voltage selected by the
続いて、実施の形態1にかかる定電流生成回路1の電流生成部13の電流設定抵抗Riの温度変動を示すグラフを図5に示す。図5に示すように、電流設定抵抗Riは、温度が上昇すると抵抗値が増加する正の温度特性を有する。
Subsequently, FIG. 5 shows a graph showing the temperature variation of the current setting resistor Ri of the
実施の形態1にかかる定電流生成回路1は、傾き調整部22において、図4に示す電圧のいずれか1つを選択して第2の変動電圧Vrefcとして出力する。この第2の変動電圧Vrefcは、第1の変動電圧Vfの温度変動に対する変化率を調整した電圧として考えることができる。実施の形態1にかかる定電流生成回路1では、メモリ24に格納された傾き設定値に基づき第2の変動電圧Vrefcとして出力する出力タップの電圧を選択する。そして、定電流生成回路1は、傾き設定値により、第2の変動電圧Vrefcとして、電流設定抵抗Riと同じ温度変動に対する変動率の電圧を選択する。このようにすることで、出力電流Ioutの電流値は、温度変動によらず一定になる。
In the constant
ここで、出力電流Ioutが一定となる原理について式を用いて説明する。まず、PMOSトランジスタP2、P3のトランジスタサイズ比が1:1である場合の出力電流Ioutは、(1)式で表すことができる。なお、(1)式では、出力電流の電流値をIoutで表し、第2の変動電圧の電圧値をVrefcで表し、電流設定抵抗の抵抗値をRiで表し、第2の変動電圧の温度変動に対する変化率をxで表し、電流設定抵抗の温度変動に対する変動率をyで表した。
Iout=(Vrefc*x)/(Ri*y)・・・(1)
ここで、x=yとすると、(1)式は(2)式に変形することができる。
Iout=Vrefc/Ri・・・(2)
Here, the principle that the output current Iout is constant will be described using equations. First, the output current Iout when the transistor size ratio of the PMOS transistors P2 and P3 is 1: 1 can be expressed by the equation (1). In equation (1), the current value of the output current is represented by Iout, the voltage value of the second fluctuation voltage is represented by Vrefc, the resistance value of the current setting resistor is represented by Ri, and the temperature fluctuation of the second fluctuation voltage. The rate of change with respect to is represented by x, and the rate of change of the current setting resistance with respect to temperature variation is represented by y.
Iout = (Vrefc * x) / (Ri * y) (1)
Here, if x = y, equation (1) can be transformed into equation (2).
Iout = Vrefc / Ri (2)
(1)式及び(2)式より、第2の変動電圧Vrefcと電流設定抵抗Riの温度変動に対する変動率が同じであれば、出力電流Ioutの電流値が温度変動の影響を受けないことがわかる。 According to the equations (1) and (2), if the rate of variation with respect to the temperature variation of the second variation voltage Vrefc and the current setting resistor Ri is the same, the current value of the output current Iout may not be affected by the temperature variation. Recognize.
次いで、実施の形態1にかかる定電流生成回路の傾き調整部における第2の変動電圧Vrefcを取り出す出力タップの違いによる出力電流Ioutの温度変動の違いを示すグラフを図6に示す。図6に示す例では、第2の変動電圧Vrefcを電圧V12が出力される出力タップから取り出すことで、出力電流Ioutが温度変動によらず一定となることがわかる。これは、図4に示す電圧V12の温度変動に対する変動率と、電流設定抵抗Riの温度変動に対する変動率とが同一であるためである。 Next, FIG. 6 is a graph showing a difference in temperature fluctuation of the output current Iout due to a difference in output tap for extracting the second fluctuation voltage Vrefc in the slope adjustment unit of the constant current generation circuit according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 6, it can be seen that the output current Iout becomes constant regardless of temperature fluctuations by taking out the second fluctuation voltage Vrefc from the output tap from which the voltage V12 is output. This is because the variation rate with respect to the temperature variation of the voltage V12 shown in FIG. 4 is the same as the variation rate with respect to the temperature variation of the current setting resistor Ri.
続いて、実施の形態1にかかる定電流生成回路1における出力電流Ioutの設定方法について説明する。(2)式から、定電流生成回路1では、電流設定抵抗Riの値を変更することで出力電流Ioutの電流値を設定することができることがわかる。第2の変動電圧Vrefcを取り出す出力タップの傾き調整電圧V11〜V1m、V0は、それぞれ異なる電圧値を有する。そのため、第2の変動電圧Vrefcとして選択した電圧によっては、出力電流Ioutの電流値が予め設定された規定範囲を超える場合がある。このような場合は、電流設定抵抗Riの抵抗値をトリミング等することで出力電流Ioutの電流値を規定範囲内に設定することができる。
Next, a method for setting the output current Iout in the constant
電流設定抵抗Riとしては、半導体基板上に形成されるポリシリコン抵抗(正の温度特性)、N−well抵抗(負の温度特性)、タングステン抵抗(正の温度特性)、あるいは、外付け部品として設けられる抵抗、を用いることができる。しかしながら、半導体装置の端子数の削減及び出力電流の安定度を考慮した場合、電流設定抵抗Riとして半導体基板上に形成されるタングステン抵抗を用いることが好ましい。 As the current setting resistor Ri, a polysilicon resistor (positive temperature characteristic), an N-well resistor (negative temperature characteristic), a tungsten resistor (positive temperature characteristic) formed on a semiconductor substrate, or an external component A provided resistor can be used. However, considering the reduction in the number of terminals of the semiconductor device and the stability of the output current, it is preferable to use a tungsten resistor formed on the semiconductor substrate as the current setting resistor Ri.
タングステン抵抗は、半導体基板への応力変化に対しても抵抗値が安定しているためである。そこで、実施の形態1にかかる定電流生成回路が形成される半導体チップの封止材(例えば、モールド樹脂)の有無による出力電流の温度変動の違いを示すグラフを図7に示す。図7に示す例では、電流設定抵抗Riとしてタングステン抵抗を用いた場合のモールド樹脂の有無による出力電流の変化率と、電流設定抵抗Riとしてポリシリコン抵抗を用いた場合のモールド樹脂の有無による出力電流の変化率と、を示した。図7に示すように、タングステン抵抗は、モールド樹脂がない場合の出力電流とモールド樹脂がある場合の出力電流との誤差が0.5%未満である。一方、ポリシリコン抵抗は、モールド樹脂がない場合の出力電流とモールド樹脂がある場合の出力電流との誤差が最大で2%程度となる。半導体装置は、半導体チップをモールド樹脂で封止して形成するが、このモールド樹脂は半導体チップに応力を与える。つまり、図7から、タングステン抵抗は、ポリシリコン抵抗よりも半導体チップへの応力に対して安定した特性を維持できることがわかる。半導体チップへの応力は、モールド樹脂の温度変化、実装した場合における実装基板の反り等により変化するため、より安定した出力電流Ioutを得るためにはタングステン抵抗を電流設定抵抗Riとして用いることが好ましい。 This is because the resistance value of the tungsten resistor is stable even with respect to the stress change to the semiconductor substrate. FIG. 7 shows a graph showing the difference in temperature variation of the output current depending on the presence / absence of the sealing material (for example, mold resin) of the semiconductor chip on which the constant current generating circuit according to the first embodiment is formed. In the example shown in FIG. 7, the rate of change of the output current depending on the presence or absence of a mold resin when a tungsten resistor is used as the current setting resistor Ri, and the output depending on the presence or absence of a mold resin when a polysilicon resistor is used as the current setting resistor Ri. The rate of change of current was shown. As shown in FIG. 7, the tungsten resistance has an error of less than 0.5% between the output current when there is no mold resin and the output current when there is mold resin. On the other hand, the polysilicon resistor has an error of about 2% at the maximum between the output current when there is no mold resin and the output current when there is mold resin. A semiconductor device is formed by sealing a semiconductor chip with a mold resin, and this mold resin gives stress to the semiconductor chip. That is, it can be seen from FIG. 7 that the tungsten resistance can maintain more stable characteristics against the stress on the semiconductor chip than the polysilicon resistance. Since stress on the semiconductor chip changes due to temperature change of the mold resin, warpage of the mounting substrate when mounted, etc., it is preferable to use a tungsten resistor as the current setting resistor Ri in order to obtain a more stable output current Iout. .
続いて、実施の形態1にかかる定電流生成回路1における曲率設定値及び傾き設定値の設定方法について説明する。まず、定電流生成回路1では、曲率設定値及び傾き設定値は通常使用を行う前に決定してメモリ24に格納されるものである。しかし、格納する曲率設定値及び傾き設定値は、出荷前の出荷テストとうにおいて決めておく必要がある。そこで、出荷テストにおける曲率設定値及び傾き設定値の設定手順を示すフローチャートを図8に示す。なお、図8に示す設定手順を実行するにあたり、曲率設定値及び傾き設定値は出力電流Ioutの温度変動にかかわらず一律に設定された初期値に設定されるものとする。
Next, a method for setting the curvature setting value and the slope setting value in the constant
図8に示すように、実施の形態1にかかる設定値を設定する場合、まず、曲率設定値を決定した(ステップS1)後に、傾き設定値を決定する(ステップS2)。以下、曲率設定値の設定手順と、傾き設定値の設定手順と、をそれぞれ詳細に説明する。 As shown in FIG. 8, when setting the setting value according to the first embodiment, first, after setting the curvature setting value (step S1), the inclination setting value is determined (step S2). Hereinafter, the setting procedure of the curvature setting value and the setting procedure of the inclination setting value will be described in detail.
図9に曲率設定値の設定手順を示すフローチャートを示す。図9に示すように、曲率設定値を決定する場合、まず、定電流生成回路1が形成される半導体基板の温度を第1の温度に設定する(ステップS11)。この第1の温度は、後述する第2の温度及び第3の温度よりも低温の温度である。そして、第1の温度に設定された半導体基板上に形成された定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流値(第1の出力電流測定値)を取得する(ステップS12)。
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure for setting the curvature setting value. As shown in FIG. 9, when determining the curvature setting value, first, the temperature of the semiconductor substrate on which the constant
続いて、半導体基板の温度を第2の温度に設定する(ステップS13)。この第2の温度は、後述する第3の温度よりも低く、第1の温度よりも高い温度である。そして、第2の温度に設定された半導体基板上に形成された定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流値(第2の出力電流測定値)を取得する(ステップS14)。
Subsequently, the temperature of the semiconductor substrate is set to a second temperature (step S13). The second temperature is lower than a third temperature described later and higher than the first temperature. Then, the current value (second output current measurement value) of the output current Iout of the constant
続いて、半導体基板の温度を第3の温度に設定する(ステップS15)。この第3の温度は、第1の温度及び第3の温度よりも高い温度である。そして、第3の温度に設定された半導体基板上に形成された定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流値(第3の出力電流測定値)を取得する(ステップS16)。
Subsequently, the temperature of the semiconductor substrate is set to a third temperature (step S15). The third temperature is higher than the first temperature and the third temperature. Then, the current value (third output current measurement value) of the output current Iout of the constant
続いて、第1の出力電流測定値から第3の出力電流測定値に基づきダイオード電圧(例えば、第1の変動電圧Vf)の曲率を算出する(ステップS17)。この曲率の大きさは、半導体装置をテストするテスト装置等で行う。そして、ステップS17で算出した曲率の大きさに応じて選択するスイッチ(例えば、NMOSトランジスタMN11〜MN1n)を決定し、決定したスイッチに対応する値で曲率設定値を更新する。なお、定電流生成回路1が形成される半導体基板を検査するテスト装置は、例えば、曲率の大きさと曲率設定値との対応を示したデータベースを有し、当該データベースから曲率の大きさに対応した曲率設定値を選択する。
Subsequently, the curvature of the diode voltage (for example, the first fluctuation voltage Vf) is calculated from the first output current measurement value based on the third output current measurement value (step S17). The magnitude of this curvature is performed by a test apparatus for testing a semiconductor device. Then, a switch (for example, NMOS transistors MN11 to MN1n) to be selected is determined according to the magnitude of the curvature calculated in step S17, and the curvature setting value is updated with a value corresponding to the determined switch. Note that the test apparatus for inspecting the semiconductor substrate on which the constant
続いて、図8に実施の形態1にかかる定電流生成回路における傾き設定値の設定手順を示すフローチャートを図10に示す。図10に示すように、傾き設定値の設定手順では、まず、定電流生成回路1が形成される半導体基板の温度を第4の温度に設定する(ステップS21)。この第4の温度は、後述する第5の温度よりも低温の温度である。そして、第4の温度に設定された半導体基板上に形成された定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流値(第5の出力電流測定値)を取得する(ステップS22)。
Next, FIG. 10 is a flowchart showing the procedure for setting the slope setting value in the constant current generation circuit according to the first embodiment in FIG. As shown in FIG. 10, in the slope setting value setting procedure, first, the temperature of the semiconductor substrate on which the constant
続いて、半導体基板の温度を第5の温度に設定する(ステップS3)。この第5の温度は、第4の温度よりも高い温度である。そして、第5の温度に設定された半導体基板上に形成された定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流値(第4の出力電流測定値)を取得する(ステップS24)。
Subsequently, the temperature of the semiconductor substrate is set to a fifth temperature (step S3). The fifth temperature is higher than the fourth temperature. Then, the current value (fourth output current measurement value) of the output current Iout of the constant
続いて、第4の出力電流測定値と第5の出力電流測定値との差分値を計算する(ステップS25)。この計算は、定電流生成回路1を含む半導体装置をテストするテスト装置等で行う。続いて、ステップS25で算出した差分値が予め設定した規定範囲内であるか否かを判断する(ステップS26)。出力電流Ioutは、理想的には温度変動に対する変動率がゼロであることが好ましいが、変動傾き調整部12で生成される傾き調整電圧V11〜V1m、V0が離散的な電圧値となるため、出力電流Ioutの温度変動に対する変動率をゼロとすることは現実的ではない。そこで、このステップS26では、上限値と下限値とにより規定範囲を定め、差分値が規定範囲内であれば規格を満たすこととした。
Subsequently, a difference value between the fourth output current measurement value and the fifth output current measurement value is calculated (step S25). This calculation is performed by a test device or the like for testing a semiconductor device including the constant
なお、第4の温度及び第5の温度は、曲率設定値の設定フローにおいて用いた第1の温度及び第3の温度を用いる事ができる。つまり、第4の出力電流測定値及び第5の出力電流測定値として第1の出力電流測定値及び第2の出力電流測定値を用いることができる。これにより、半導体装置の冷却処理及び過熱処理の回数と、測定回数と削減し、テスト工程を簡略化することができる。 As the fourth temperature and the fifth temperature, the first temperature and the third temperature used in the curvature setting value setting flow can be used. That is, the first output current measurement value and the second output current measurement value can be used as the fourth output current measurement value and the fifth output current measurement value. As a result, the number of times the semiconductor device is cooled and overheated and the number of measurements can be reduced, and the test process can be simplified.
ステップS6の判断において、差分値が規定範囲外であると判断された場合、ステップS27の処理を行う。ステップS27では、差分値の大きさに応じて第1のデコーダ23が選択するスイッチ(例えば、スイッチSW11〜SW1m、SW0)を決定し、決定したスイッチに対応する値で傾き設定値を更新する。例えば、差分値が下限値を下回っていた場合、差分値の下限値からのずれ量に応じて現状より高い電圧が生成される出力タップに対応したスイッチを選択するような値で傾き設定値を更新する。一方、ステップS26の判断において、差分値が規定範囲内であると判断された場合、処理を終了する。
If it is determined in step S6 that the difference value is outside the specified range, the process of step S27 is performed. In step S27, the switch (for example, switches SW11 to SW1m, SW0) selected by the
上記説明より、実施の形態1にかかる定電流生成回路1では、傾き調整部12が、温度変動に対して所定の変動率を有する第1の変動電圧Vfから、電流設定抵抗Riの抵抗値の温度変動に対する変動率に合致するような変動率を有する第2の変動電圧Vrefcを生成する。このとき、傾き調整部12では、第2の変動電圧として出力する電圧が生成される出力タップを切り換えるのみで第2の変動電圧Vrefcの温度変動に対する変動率を調整する。また、実施の形態1にかかる定電流生成回路1では、曲率補正部25がダイオードDiに流れる電流を調整することで、第1の変動電圧Vfの電圧の温度変動の曲率を補正する。このとき、曲率補正部25では、ダイオードDiに流れる電流をスイッチとして機能するNMOSトランジスタMN11〜MN1nの導通状態を切り替えるのみで第1の変動電圧Vfの温度変動に関する曲率を調整する。つまり、定電流生成回路1では、第2の変動電圧Vrefcの温度変動に対する傾きのみならず、第2の変動電圧Vrefcの変化のうち曲率成分を補正してより第2の変動電圧Vrefcの変化がより線形になるように補正することができる。これにより、定電流生成回路1では、第2の変動電圧Vrefcの傾きの調整のみを行った場合よりも出力電流Ioutの温度に対する安定度を高めることができる。
From the above description, in the constant
実施の形態2
実施の形態2にかかる定電流生成回路2のブロック図を図11に示す。図11に示すように、実施の形態2にかかる定電流生成回路2は、実施の形態1にかかる温度変動電圧生成部10及び曲率補正部25の別の形態となる温度変動電圧生成部10a及び曲率補正部25aを有する。また、実施の形態2では、第2の抵抗R2は分割されていても良いが、第2の抵抗R2に対して並列接続されるスイッチを有さないため、図1では第2の抵抗R2を1つの抵抗として設けた例を示した。なお、実施の形態2にかかる定電流生成回路2の説明において、実施の形態1と同じ構成要素については、実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram of the constant
図11に示すように、実施の形態2にかかる定電流生成回路2の温度変動電圧生成部10aは、複数のダイオードDi1〜Dinを有する。このダイオードDi1〜Dinは、同一の大きさを有していても良く、また異なる大きさを有していても良い。
As illustrated in FIG. 11, the temperature variation
曲率補正部25aは、複数のスイッチ(例えば、NMOSトランジスタMN21〜MN2n)、デコーダ(例えば、第2のデコーダ26a)、メモリ27を有する。NMOSトランジスタMN21〜MN2nは、一端がダイオードDi1〜Dinのいずれか1つと直列に接続され、かつ、他端が第2の抵抗R2と接続される。より具体的には、NMOSトランジスタMN21〜MN2nは、ソースが対応するダイオードのアノードに接続され、ドレインがそれぞれ第2の抵抗R2の一端に接続される。つまり、NMOSトランジスタMN21〜MN2nとダイオードDi1〜Dinの組は、互いに並列に接続されるとともに第2の抵抗R2に対して直列に接続される。
The
第2のデコーダ26aは、曲率設定値に応じて複数のスイッチの開閉状態を制御する。より具体的には、第2のデコーダ26aは、曲率設定値に応じてNMOSトランジスタMN21〜MN2nのいずれを導通した状態とするか、及び、導通した状態とするNMOSトランジスタMN21〜MN2nの個数を切り替える。
The
メモリ27は、曲率設定値を記憶する記憶部である。メモリ27は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリでも良く、物理的な素子の破壊等により値を保持するヒューズ回路でも良く、DRAM等の揮発性メモリでも良い。この曲率設定値は、検査工程において測定された値に基づき決定され、メモリ27に書き込まれるものである。また、メモリ27は、メモリ24を含む1つ記憶部として実装されるものでも良い。この場合、メモリ27は、当該記憶部の一部として定義される。
The
実施の形態2にかかる定電流生成回路2では、曲率補正部25aによりNMOSトランジスタMN21〜MN2nのうち導通した状態となるトランジスタを切り替えることで、第2の抵抗R2を介して温度変動電圧生成部10に流れる電流がいずれのダイオードに流れるかを制御する。つまり、曲率補正部25は、電流がいずれのダイオードに流れるか、或いは、電流が流れるダイオードの個数を曲率設定値に基づき切り替える。これにより、定電流生成回路2では、曲率設定値に応じて、ダイオードDi1〜Dinの単位面積当たりに流れる電流量が切り替えられる。つまり、実施の形態2にかかる定電流生成回路2は、実施の形態1にかかる定電流生成回路1と同様に第1の変動電圧Vfの曲率を曲率設定値に応じて補正する。
In the constant
上記説明より、実施の形態2にかかる定電流生成回路2は、第2の抵抗R2の抵抗値を一定に維持しながら、並列接続されるダイオードDi1〜Dinの個数を曲率設定値に応じて切り替える。これにより、実施の形態2にかかる定電流生成回路2は、実施の形態1にかかる定電流生成回路1と同様に第1の変動電圧Vfの曲率を曲率設定値に応じて補正することができる。また、実施の形態2にかかる定電流生成回路2は、第2の抵抗R2の抵抗値が一定であるために、傾き設定値の設定が実施の形態1にかかる定電流生成回路2よりも容易になる。
From the above description, the constant
実施の形態3
実施の形態3にかかるマイクロプロセッサ3のブロック図を図12に示す。図12に示すように、マイクロプロセッサ3は、演算コアPE、メモリ(例えば、フラッシュメモリMEM)、クロック生成回路CGを有する。そして、クロック生成回路CGに発振回路30及び実施の形態1にかかる定電流生成回路1が含まれる。クロック生成回路CGは、発振回路30が定電流生成回路1で生成された精度の高い出力電流Ioutを利用して温度に対するばらつきが少ないクロック信号CLKを生成する。図12に示す例では、クロック生成回路CGが出力するクロック信号CLKは、演算コアPEとフラッシュメモリMEMに供給される。しかし、このクロック信号CLKは、外部に出力されるものであっても良い。
FIG. 12 is a block diagram of the
続いて、実施の形態3にかかるマイクロプロセッサ3について詳細に説明する。なお、以下の説明では、定電流生成回路1は、実施の形態1において説明したものと実質的に同じであるため個々での詳細な説明は省略する。
Next, the
フラッシュメモリMEMには、プログラム及び設定値が格納される。演算コアPEは、フラッシュメモリに格納されたプログラムに基づき演算処理を行う。クロック生成回路CGは、発振回路30が定電流生成回路1により生成された出力電流Ioutに基づき発振周波数が決定される出力信号(クロック信号CLK)を生成する。フラッシュメモリMEM、演算コアPE、クロック生成回路CGは、内部バスによって相互に接続されている。
A program and setting values are stored in the flash memory MEM. The arithmetic core PE performs arithmetic processing based on a program stored in the flash memory. The clock generation circuit CG generates an output signal (clock signal CLK) whose oscillation frequency is determined based on the output current Iout generated by the constant
ここで、発振回路30の詳細について説明する。発振回路30の一例である発振回路30aのブロック図を図13に示す。発振回路30aは、インバータ31、容量駆動回路32、34、コンパレータ33、35、SRラッチ回路36、コンデンサC1、C2を有する。
Here, details of the
容量駆動回路32は、NMOSトランジスタN1、PMOSトランジスタP4を有する。NMOSトランジスタN1のソースは接地端子に接続され、ドレインはPMOSトランジスタP4のドレインと接続される。PMOSトランジスタP4のドレインとNMOSトランジスタN1のドレインとの接続点は容量駆動回路32の出力ノードである。PMOSトランジスタP4のソースには、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutが入力される。PMOSトランジスタP4のゲートとNMOSトランジスタN1のゲートは共通接続され、発振回路30aが出力するクロック信号CLKがインバータ31を介して入力される。インバータ31は、クロック信号CLKを反転した信号を容量駆動回路32に出力する。
The
コンデンサC1は、容量駆動回路32の出力ノードと接地端子との間に接続される。また、出力ノードには、コンデンサC1に蓄積された電荷量に応じて電圧Vcp1が生成される。
Capacitor C1 is connected between the output node of
コンパレータ33は、非反転入力端子に電圧Vcp1が入力され、反転入力端子に発振基準電圧VREFが入力される。そして、コンパレータ33は、電圧Vcp1と発振基準電圧VREFとの大小関係に応じてリセット信号Rの論理レベルを切り換える。より具体的には、コンパレータ33は、電圧Vcp1が電圧VREFよりも大きな場合、リセット信号Rをロウレベルとする。一方、コンパレータ33は、電圧Vcp1が発振基準電圧VREFよりも小さな場合、リセット信号Rをハイレベルとする。なお、コンパレータ33は、出力するリセット信号Rの論理レベルを安定的に切り換えるためにヒステリシスコンパレータであることが好ましい。ヒステリシスコンパレータは、ヒステリシス幅をdhとすると、電圧Vcp1>発振基準電圧VREFとなる場合にリセット信号Rをロウレベルからハイレベルに切り換え、電圧Vcp1+dh<発振基準電圧VREFとなった場合にリセット信号Rをハイレベルからロウレベルに切り換える。
In the
容量駆動回路34は、NMOSトランジスタN2、PMOSトランジスタP5を有する。NMOSトランジスタN2のソースは接地端子に接続され、ドレインはPMOSトランジスタP5のドレインと接続される。PMOSトランジスタP5のドレインとNMOSトランジスタN2のドレインとの接続点は容量駆動回路34の出力ノードである。PMOSトランジスタP5のソースには、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutが入力される。PMOSトランジスタP5のゲートとNMOSトランジスタN2のゲートは共通接続され、発振回路30aが出力するクロック信号CLKが入力される。
The
コンデンサC2は、容量駆動回路34の出力ノードと接地端子との間に接続される。また、出力ノードには、コンデンサC2に蓄積された電荷量に応じて電圧Vcp2が生成される。
Capacitor C2 is connected between the output node of
コンパレータ35は、非反転入力端子に電圧Vcp2が入力され、反転入力端子に発振基準電圧VREFが入力される。そして、コンパレータ35は、電圧Vcp2と発振基準電圧VREFとの大小関係に応じてセット信号Sの論理レベルを切り換える。より具体的には、コンパレータ35は、電圧Vcp2が発振基準電圧VREFよりも大きな場合、セット信号Sをロウレベルとする。一方、コンパレータ35は、電圧Vcp2が発振基準電圧VREFよりも小さな場合、セット信号Sをハイレベルとする。なお、コンパレータ35は、出力するセット信号Sの論理レベルを安定的に切り換えるためにヒステリシスコンパレータであることが好ましい。ヒステリシスコンパレータは、ヒステリシス幅をdhとすると、電圧Vcp2>発振基準電圧VREFとなる場合にセット信号Sをロウレベルからハイレベルに切り換え、電圧Vcp1+dh<発振基準電圧VREFとなった場合にセット信号Sをハイレベルからロウレベルに切り換える。
In the
SRラッチ回路36は、セット信号Sとリセット信号Rとが入力され、出力信号Qを出力する。この出力信号Qは、クロック信号CLKとなる。SRラッチ回路36は、セット信号Sの立ち上がりエッジに応じてクロック信号CLKを立ち上げ、リセット信号Rの立ち上がりエッジに応じてクロック信号CLKを立ち下げる。
The
発振回路30aでは、発振基準電圧VREFが入力されるが、この発振基準電圧VREFは、定電流生成回路1の誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧が用いられる。誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、基準電圧Vconstと実質的に同じものである。しかし、誤差増幅器21は入力オフセットを有している場合、基準電圧Vconstと誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧との間に電圧差が生じる。また、誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、第2の変動電圧の基準となる電圧である。つまり、誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、基準電圧Vconstよりも、定電流生成回路1の出力電流Ioutと高い相関関係を有する。また、発振回路30aは、定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流量に応じて発振周波数が決まる。このようなことから、発振基準電圧VREFに基づき発振回路30aを動作させることで、発振回路30aは、発振周波数の期待値からの誤差を低減させることができる。
The
ここで、発振回路30aの動作を示すタイミングチャートを図14に示す。まず、クロック信号CLKがロウレベルである期間の発振回路30aの動作について説明する。クロック信号CLKがロウレベルである期間において、容量駆動回路32では、PMOSトランジスタP4がオフし、NMOSトランジスタN1がオンした状態になる。そして、容量駆動回路32は、NMOSトランジスタN1によりコンデンサC1から電荷の引き抜きを行い電圧Vcp1の電圧レベルを低下させる。その後、電圧Vcp1の電圧レベルが発振基準電圧VREFから降下して所定の電圧(例えば、VREF−ヒステリシス幅)を下回るとコンパレータ33がリセット信号Rをハイレベルからロウレベルに切り換える。
Here, a timing chart showing the operation of the
また、クロック信号CLKがロウレベルである期間において、容量駆動回路34では、PMOSトランジスタP5がオンし、NMOSトランジスタN2がオフした状態になる。そして、容量駆動回路34は、PMOSトランジスタP5を介して出力電流IoutをコンデンサC2に与えて、コンデンサC2に蓄積された電荷量を増加させることで電圧Vcp2の電圧レベルを上昇させる。その後、電圧Vcp2の電圧レベルが発振基準電圧VREFに達するとコンパレータ35がセット信号Sをロウレベルからハイレベルに切り換える(タイミングT1、T3)。
In the period in which the clock signal CLK is at a low level, the PMOS transistor P5 is turned on and the NMOS transistor N2 is turned off in the
続いて、クロック信号CLKがハイレベルである期間の発振回路30aの動作について説明する。クロック信号CLKがハイレベルである期間において、容量駆動回路32では、PMOSトランジスタP4がオンし、NMOSトランジスタN1がオフした状態になる。そして、容量駆動回路32は、PMOSトランジスタP4を介して出力電流IoutをコンデンサC1に与えて、コンデンサC1に蓄積された電荷量を増加させることで電圧Vcp1の電圧レベルを上昇させる。その後、電圧Vcp1の電圧レベルが発振基準電圧VREFに達するとコンパレータ33がリセット信号Rをロウレベルからハイレベルに切り換える(タイミングT2)。
Next, the operation of the
また、クロック信号CLKがハイレベルである期間において、容量駆動回路34では、PMOSトランジスタP5がオフし、NMOSトランジスタN2がオンした状態になる。そして、容量駆動回路34は、NMOSトランジスタN2によりコンデンサC2から電荷の引き抜きを行い電圧Vcp2の電圧レベルを低下させる。その後、電圧Vcp2の電圧レベルが発振基準電圧VREFから降下して所定の電圧(例えば、VREF−ヒステリシス幅)を下回るとコンパレータ35がセット信号Sをハイレベルからロウレベルに切り換える。
In the period in which the clock signal CLK is at a high level, the PMOS transistor P5 is turned off and the NMOS transistor N2 is turned on in the
SRラッチ回路36は、上記のセット信号Sの立ち上がりエッジとリセット信号Rの立ち上がりエッジとに応じてクロック信号のハイレベルとロウレベルとを切り換える。
The
ここで、発振回路30aでは、電圧Vcp1、Vcp2の電圧上昇の速度(dV/dt)を出力電流Ioutの関数で示すことができる。この関数を(3)式に示す。なお、(3)式において、Cは、コンデンサC1、C2の容量値である。
dV/dt=Iout/C・・・(3)
発振回路30aでは、電圧Vcp1、Vcp2が接地電圧レベルから、発振基準電圧VREFに達するまでの時間により発振周波数が決定される。(3)式より、コンデンサC1、C2の容量値が一定であれば、電圧Vcp1、Vcp2の立ち上がり速度は、出力電流Ioutの大きさにより決定される。つまり、発振回路30aが出力するクロック信号の周波数は、出力電流Ioutの電流値により決定される。
Here, in the
dV / dt = Iout / C (3)
In the
実施の形態1にかかる定電流生成回路1により生成された出力電流Ioutは、温度変動に対する変動率をゼロに設定することができる。即ち、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutに基づき発振周波数が決定される図13の発振回路30aは、高い周波数精度(例えば、1%未満のばらつき幅)を実現することができる。
The output current Iout generated by the constant
続いて、発振回路30の別の例について説明する。発振回路30の別の例である発振回路30bを示すブロック図を図15に示す。図15に示すように発振回路30bは、周波数検出回路40、差動増幅器42、発振器44(例えば、電圧制御発振器)、制御回路45、フィルタコンデンサCpumpを有する。
Next, another example of the
周波数検出回路40は、制御回路45が出力するタイミング制御信号に基づきクロック信号CLKの周期の長さに応じて電圧レベルが変化する周波数検出電圧Vcapを生成する。なお、タイミング制御信号には、電荷リセット信号INIT、ランプ制御信号RAMP、ホールド制御信号HOLDを含み、周波数検出回路40は、これらの信号に応じて周波数検出電圧Vcapを生成する。
The
図15に示すように、周波数検出回路40は、ランプアンドホールド回路41、周波数設定コンデンサCを有する。ランプアンドホールド回路41には、定電流生成回路1から出力電流Ioutが入力される。つまり、ランプアンドホールド回路41では、出力電流Ioutにより充放電電流の電流値が設定される。
As shown in FIG. 15, the
ランプアンドホールド回路41は、タイミング制御信号に基づき周波数設定コンデンサCへの充放電電流の供給と周波数設定コンデンサCに蓄積される電荷のリセットとを行う。ランプアンドホールド回路41は、NMOSトランジスタN3、PMOトランジスタP6、P7を有する。PMOSトランジスタP6、P7は、差動対を構成する。つまり、PMOSトランジスタP6、P7は、ソースが共通接続される。そして、PMOSトランジスタP6、P7のソース(共通接続点)には、出力電流Ioutが供給される。PMOSトランジスタP6のゲートには、ランプ制御信号RAMPが入力され、PMOSトランジスタP7のゲートにはホールド制御信号HOLDが入力される。PMOSトランジスタP6のドレインは、NMOSトランジスタN3のドレインと接続され、ランプアンドホールド回路41の出力端子となる。PMOSトランジスタP7のドレインは、接地端子に接続される。NMOSトランジスタN3のゲートには、電荷リセット信号INITが入力される。NMOSトランジスタN3のソースは、接地端子に接続される。
The ramp and hold
周波数設定コンデンサCは、ランプアンドホールド回路41の出力端子と接地端子との間に接続される。そして、周波数設定コンデンサCは、蓄積される電荷量に応じて周波数検出電圧Vcapを生成する。なお、周波数検出電圧Vcapは、ランプアンドホールド回路41の出力端子となるノードに生成されるものである。
The frequency setting capacitor C is connected between the output terminal of the ramp and hold
ランプアンドホールド回路41は、電荷リセット信号INITがイネーブル状態(例えば、ハイレベル)となると、NMOSトランジスタN3をオンする。そして、ランプアンドホールド回路41は、周波数設定コンデンサCに蓄積された電荷を放電することで、周波数設定コンデンサに蓄積される電荷のリセットを行う。また、ランプアンドホールド回路41は、電荷リセット信号INITがディスイネーブル状態(例えば、ロウレベル)かつランプ制御信号RAMPがイネーブル状態(例えば、ロウレベル)となると、NMOSトランジスタN3をオフし、かつ、PMOSトランジスタP6をオンする。これにより、ランプアンドホールド回路41は、充放電電流によって周波数設定コンデンサCへの電荷の蓄積を行う。また、ランプアンドホールド回路41は、ランプ制御信号RAMPがディスイネーブル状態(例えば、ハイレベル)、かつ、ホールド制御信号HOLDがイネーブル状態(例えば、ロウレベル)となると、PMOSトランジスタP6をオフし、かつ、PMOSトランジスタP7をオンする。これにより、ランプアンドホールド回路41は、周波数設定コンデンサCへの充電を停止し、周波数設定コンデンサCに蓄積された電荷により生じた周波数検出電圧Vcapを維持する。
The ramp and hold
差動増幅器42は、周波数検出電圧Vcapと発振基準電圧VREFの電圧差に応じて発振周波数設定電流Icpを連続的に可変してフィルタコンデンサCpumpに出力する。より具体的には、差動増幅器42は、増幅部43とスイッチ回路SWを有する。そして、増幅部43の反転入力端子には周波数検出電圧Vcapが入力され、非反転入力端子に発振基準電圧VREFが入力される。増幅部43は、例えば、トランスコンダクタンス増幅器であって、周波数検出電圧Vcapと発振基準電圧VREFとの電圧差に応じた電流値を有する発振周波数設定電流Icpを出力する。
The
なお、本実施の形態では、発振基準電圧VREFとして、この発振基準電圧VREFは、定電流生成回路1の誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧が用いられる。誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、基準電圧Vconstと実質的に同じものである。しかし、誤差増幅器21は入力オフセットを有している場合、基準電圧Vconstと誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧との間に電圧差が生じる。また、誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、第2の変動電圧の基準となる電圧である。つまり、誤差増幅器21の非反転入力端子の電圧は、基準電圧Vconstよりも、定電流生成回路1の出力電流Ioutと高い相関関係を有する。また、発振回路30bは、定電流生成回路1の出力電流Ioutの電流量に応じて発振周波数が決まる。このようなことから、発振基準電圧VREFに基づき発振回路30bを動作させることで、発振回路30bは、発振周波数の期待値からの誤差を低減させることができる。
In the present embodiment, as the oscillation reference voltage VREF, the voltage at the non-inverting input terminal of the
スイッチ回路SWは、増幅部43の出力端子とフィルタコンデンサCpumpとの間に設けられ、タイミング制御信号に含まれるポンプ制御信号PULSEに応じて導通状態が切り換えられる。より具体的には、スイッチ回路SWは、ポンプ制御信号PULSEがイネーブル状態(例えば、ハイレベル)のときに導通状態となり、ディスイネーブル状態(例えば、ロウレベル)のときに遮断状態となる。
The switch circuit SW is provided between the output terminal of the amplifying
発振器44は、発振周波数制御電圧Vcpの電圧レベルに応じてクロック信号CLKの発振周波数を制御する。
The
制御回路45は、クロック信号CLKの周期に基づき論理レベルが切り換えられるタイミング制御信号を生成する。このタイミング制御信号には、電荷リセット信号INIT、ランプ制御信号RAMP、ホールド制御信号HOLD、ポンプ制御信号PULSEが含まれる。制御回路45は、クロック信号CLKを分周した分周信号を生成し、当該分周信号のクロック数をカウントしたカウント値に基づき上記制御信号の論理レベルを切り換える。タイミング制御信号の論理レベルの切り換えタイミングの詳細は、後述する。
The
続いて、図16に周波数検出回路40と制御回路45の動作を示すタイミングチャートを示す。そして、図16を参照して制御回路45がタイミング制御信号の論理レベルの切り換えタイミング及び周波数検出回路40の動作について説明する。
Next, FIG. 16 shows a timing chart showing the operations of the
図16に示すように、制御回路45は、クロック信号CLKを分周して分周信号FDを生成する。図16に示す例では、分周信号FDは、クロック信号CLKを2分周して生成する。また、制御回路45は、分周信号FDのクロック数をカウントしてカウント値COUNTを生成する。図16に示す例では、カウント値COUNTは2ビットの値であって0から3の値となる。そして、制御回路45は、カウント値COUNTの値に応じてタイミング制御信号の論理レベルを切り換える。
As shown in FIG. 16, the
具体的には、カウント値が0であった場合、制御回路45は、電荷リセット信号INITをハイレベル(イネーブル状態)とし、ランプ制御信号RAMPをハイレベル(ディスイネーブル状態)とし、ホールド制御信号HOLDをロウレベル(イネーブル状態)とし、ポンプ制御信号PULSEをロウレベル(ディスイネーブル状態)とする。カウント値が0である期間を以下では電荷リセット期間Tinitと称す。
Specifically, when the count value is 0, the
カウント値が1であった場合、制御回路45は、電荷リセット信号INITをロウレベル(ディスイネーブル状態)とし、ランプ制御信号RAMPをロウレベル(イネーブル状態)とし、ホールド制御信号HOLDをハイレベル(ディスイネーブル状態)とし、ポンプ制御信号PULSEをロウレベル(ディスイネーブル状態)とする。カウント値が1である期間を以下ではランプ期間Trampと称す。
When the count value is 1, the
カウント値が2であった場合、制御回路45は、電荷リセット信号INITをロウレベル(ディスイネーブル状態)とし、ランプ制御信号RAMPをハイレベル(ディスイネーブル状態)とし、ホールド制御信号HOLDをロウレベル(イネーブル状態)とし、ポンプ制御信号PULSEをロウレベル(ディスイネーブル状態)とする。カウント値が2である期間を以下ではホールド期間Tholdと称す。
When the count value is 2, the
カウント値が3であった場合、制御回路45は、電荷リセット信号INITをロウレベル(ディスイネーブル状態)とし、ランプ制御信号RAMPをハイレベル(ディスイネーブル状態)とし、ホールド制御信号HOLDをロウレベル(イネーブル状態)とし、ポンプ制御信号PULSEをハイレベル(イネーブル状態)とする。カウント値が3である期間を以下ではポンプ期間Tpumpと称す。
When the count value is 3, the
続いて、周波数検出回路40の動作について説明する。周波数検出回路40は、電荷リセット期間Tinitにおいて、電荷リセット信号INITに基づきNMOSトランジスタN3を導通させることで周波数設定コンデンサCに蓄積されている電荷を接地電圧に応じた電荷量にリセットする。これにより、周波数検出電圧Vcapは接地電圧とほぼ等しい電圧となる。このとき、PMOSトランジスタP6はランプ制御信号RAMPに応じてオフし、PMOSトランジスタP7はホールド制御信号HOLDに応じてオンする。
Next, the operation of the
そして、ランプ期間Trampにおいて、周波数検出回路40は、電荷リセット信号INITに応じてNMOSトランジスタN3をオフし、ランプ制御信号RAMPに応じてPMOSトランジスタP6をオンし、ホールド制御信号HOLDに応じてPMOSトランジスタP7をオフする。つまり、周波数検出回路40は、ランプ期間Trampにおいて、充放電電流に基づき周波数設定コンデンサCへの電荷の充電を行う。これにより、周波数検出電圧Vcapの電圧レベルは徐々に上昇する。周波数検出電圧Vcapが上昇する傾きは充放電電流の大きさ及び周波数設定コンデンサCの容量値により決定される。例えば、周波数検出電圧Vcapの傾き(dVcap/dt)は、dVcap/dt=Iout/Cで表される。また、ランプ期間Trampでは、周波数検出電圧Vcapの電圧レベルが上昇するが、電圧低下速度は一定である。そのため、ランプ期間Trampにおける周波数検出電圧Vcapの電圧低下量dVcapは、ランプ期間Trampの長さ(クロック信号CLKの発振周波数)によって決まる。
In the ramp period Tramp, the
そして、ホールド期間Tholdにおいて、周波数検出回路40は、電荷リセット信号INITに応じてNMOSトランジスタN3をオフし、ランプ制御信号RAMPに応じてPMOSトランジスタP6をオフし、ホールド制御信号HOLDに応じてPMOSトランジスタP7をオンする。つまり、周波数検出回路40は、ホールド期間Tholdにおいて、周波数設定コンデンサCが接続されるノードをハイインピーダンス状態とし、周波数設定コンデンサCにより生成される周波数検出電圧Vcapの電圧レベルを維持する。
In the hold period Thold, the
そして、ポンプ期間Tpumpにおいては、差動増幅器42によるフィルタコンデンサCpumpへの発振周波数設定電流Icpの供給が行われる。このとき、周波数検出回路40に与えられる電荷リセット信号INIT、ランプ制御信号RAMP、ホールド制御信号HOLDはホールド期間Tholdとポンプ期間Tpumpとで同じである。そのため、ポンプ期間Tpumpにおいて周波数検出回路40により周波数検出電圧Vcapの電圧レベルが変動することはない。
In the pump period Tpump, the oscillation frequency setting current Icp is supplied to the filter capacitor Cpump by the
続いて、図15に示す発振回路30bの全体の動作について説明する。図15に示す発振回路30bの動作を示すタイミングチャートを図17に示す。図17に示すタイミングチャートでは、周波数検出電圧Vcap、発振周波数制御電圧Vcp及びクロック信号CLKの変動のみを示した。また、図17では、時間軸(横軸)の原点において発振回路30bの動作が開始されるものとする。
Next, the overall operation of the
図17に示すように、発振回路30bは、期間TM1からTM7の期間毎に発振周波数制御電圧Vcpを上昇させる。期間TM1からTM7の各期間には、図16に示す電荷リセット期間Tinit、ランプ期間Tramp、ホールド期間Thold、ポンプ期間Tpumpが一組含まれる。また、クロック信号CLKの周波数が期間毎に上昇するため、期間TM1から期間TM7は、徐々に短くなる。これはタイミング制御信号がクロック信号CLKの周期に基づき生成されるためである。なお、図17に示す期間TM11からTM17がポンプ期間Tpumpに対応する期間となる。
As shown in FIG. 17, the
そして、期間TM7が経過した後は、周波数検出電圧Vcapの高レベル側電圧が発振基準電圧VREFとほぼ同じになる。これにより、発振回路30bでは、差動増幅器42が出力する発振周波数設定電流Icpがほぼ0となる。そのため、周波数検出電圧Vcapの高レベル側電圧が発振基準電圧VREFとほぼ同じになった後はその状態が維持される。また、周波数検出電圧Vcapが一定の電圧に保たれるため、クロック信号CLKの発振周波数も一定に保たれる。つまり、発振回路30bでは、クロック信号CLKの発振周波数が目標値に達した後はクロック信号CLKにジッタは生じない。
Then, after the period TM7 has elapsed, the high level side voltage of the frequency detection voltage Vcap becomes substantially the same as the oscillation reference voltage VREF. Thereby, in the
上記説明より、発振回路30bでは、フィルタコンデンサCpumpは、発振周波数設定電流Icpに応じて発振周波数制御電圧Vcpを生成する。このとき、発振回路30bでは、差動増幅器42が周波数検出電圧Vcapと発振基準電圧VREFとの電圧差に応じて連続的に値が変化する発振周波数設定電流Icpを出力する。つまり、周波数検出電圧Vcapと発振基準電圧VREFとの電圧差があれば発振周波数設定電流Icpは、当該電圧差に応じた大きさを有し、周波数検出電圧Vcapと発振基準電圧VREFとの電圧差がなければ発振周波数設定電流Icpは、実質的に0となる。これにより、発振回路30bでは、クロック信号CLKの周波数が目標値と一致する状態(例えば、周波数検出電圧Vcapが発振基準電圧VREFと一致した状態)では、ポンプ制御信号PULSEがイネーブル状態となっても発振周波数制御電圧Vcpに変動が生じない。これにより、発振回路30bでは、クロック信号CLKの発振周波数が目標値と一致した後に、発振周波数制御電圧Vcpの電圧値が変動することがなく、発振周波数制御電圧Vcpの電圧値に応じて発振器44が決定するクロック信号CLKの発振周波数もずれることがない。つまり、発振回路30bでは、クロック信号CLKのジッタを低減することができる。
From the above description, in the
また、発振回路30bでは、差動増幅器43がスイッチ回路SWを有する。このスイッチ回路SWは、差動増幅器42の入力信号の差電圧増幅結果を反映する期間(例えば、ポンプ期間Tpump)以外は遮断状態に制御される。発振回路30bでは、電荷リセット期間Tinit、ランプ期間Trampにおいて周波数検出電圧Vcapがクロック信号CLKを反映した電圧とずれた電圧値となる。しかし、スイッチ回路SWがポンプ期間以外は遮断状態に制御されるため、電荷リセット期間Tinit及びランプ期間Trampにおける周波数検出電圧Vcapのずれが発振周波数に反映されることを防ぐことができる。これにより、発振回路30bでは、いずれの期間においても発振周波数を安定化させることができる。
In the
また、発振回路30bには、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutに基づき発振周波数を設定する。そのため、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutの温度変化に対する変動率が実質的にゼロであれば、発振回路30bの発振周波数の温度変動に対する変動率も実質的にゼロにすることができる。また、定電流生成回路1は、電流設定抵抗Riのトリミングによって出力電流Ioutの電流値を精度良く設定できる。そのため、発振回路30bは、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutの電流値の設定精度を高めることで、クロック信号CLKの発振周波数の設定値を高い精度(例えば、1%未満のばらつき幅)で設定することができる。
The oscillation frequency is set in the
上記説明より、実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3では、定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutを用いてクロック信号CLKの周波数を設定することで、クロック信号CLKの温度変動に対する変動率、第1の変動電圧の温度に対する変動成分のうち曲率成分及び周波数を高精度に設定できる。例えば、実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3では、クロック信号CLKの温度変動に対する変動率及び周波数を1%程度のずれの範囲内とすることができる。そして、このような高精度なクロック信号に基づきマイクロプロセッサ3は動作することができる。
From the above description, in the
続いて、実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3の起動シーケンスについて説明する。実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3の起動処理の手順を示すフローチャートを図18に示す。
Subsequently, a startup sequence of the
図18に示すように、マイクロプロセッサ3は、起動処理を開始すると、まず、傾き制御部22内のメモリ24に予め格納された初期傾き設定値に基づき第1のデコーダ23がいずれか1つのスイッチを選択する(ステップS30)。またステップS30では第2のデコーダ26が曲率補正部25内のメモリ27に予め初期曲率設定値を読み出し、NMOSトランジスタMN11〜MN1nから初期曲率設定値により指定されたNMOSトランジスタを導通状態とする。これにより、定電流生成回路1が動作を開始し、出力電流Ioutを出力する。そして、発振回路30が出力電流Ioutに基づきクロック信号CLKを生成する。ここで、起動時に設定される初期傾き設定値及び曲率設定値は、出力電流Ioutが最も小さくなる値であることが好ましい。これは、マイクロプロセッサ3は、起動初期段階においては各種電圧、回路状態等が不安定であり、通常状態で生成されるクロック信号CLKよりも低い周波数のクロック信号CLKで動作した方が回路動作において不具合が生じる可能性が低いためである。
As shown in FIG. 18, when the
続いて、演算コアPEがフラッシュメモリMEMから通常状態で利用する傾き設定値及び曲率設定値を読み出し、読み出した傾き設定値及び曲率設定値をメモリ24及びメモリ27に与える(ステップS32)。そして、定電流生成回路1では、デコーダ23が更新された傾き設定値に基づきいずれか1つのスイッチを選択する(ステップS33)。また、ステップS33ではデコーダ26が曲率設定値に対応したNMOSトランジスタを導通状態とする。これにより、定電流生成回路1は、通常状態で利用する出力電流Ioutを生成する。そして、発振回路30は、通常状態の出力電流Ioutに基づきクロック信号CLKの周波数を通常状態の周波数に変更する(ステップS34)。
Subsequently, the calculation core PE reads the inclination setting value and the curvature setting value used in the normal state from the flash memory MEM, and gives the read inclination setting value and the curvature setting value to the
上記説明より、実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3では、予め設定された起動用の傾き設定値に基づき出力電流Ioutの生成及びクロック信号CLKの生成を行い、マイクロプロセッサ3がクロック信号CLKに基づき動作を開始した後に、通常状態で利用する傾き設定値に基づく出力電流Ioutの生成及びクロック信号CLKの生成を行う。このような、起動手順とすることで、通常状態で利用する傾き設定値を定電流生成回路1内のメモリ24に記憶させるための手段を設ける必要がない。通常状態で利用する傾き設定値は、値の書き換えが比較的簡単にできるフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに記憶しておけば良いためである。なお、起動処理で用いる傾き設定値は、出力電流Ioutの温度変動等を加味せずに決定した値で構わないため、回路設計段階で設定することが可能である。
As described above, in the
実施の形態4
実施の形態4では、定電流生成回路1により生成された出力電流Ioutの電流量によって決まる遅延量で信号を遅延させる遅延回路50について説明する。遅延回路50の回路図を図19に示す。図19に示すように、遅延回路50は、NMOSトランジスタN10〜N14、PMOSトランジスタP10〜P13、コンデンサCdを有する。
In the fourth embodiment, a
NMOSトランジスタN10は、ソースが接地端子に接続され、ドレインとゲートが接続される。NMOSトランジスタN10のドレインには定電流生成回路1の出力電流Ioutが入力される。この出力電流Ioutを以下では電流I1と称す。NMOSトランジスタN11、N12は、NMOSトランジスタN10と共にカレントミラー回路を構成する。
The source of the NMOS transistor N10 is connected to the ground terminal, and the drain and gate are connected. The output current Iout of the constant
PMOSトランジスタP10は、ソースが接地端子に接続され、ドレインとゲートが接続される。PMOSトランジスタP10のドレインは、NMOSトランジスタN11のドレインと接続される。そして、PMOSトランジスタP10のドレインには、NMOSトランジスタN11に流れる電流I2が入力される。この電流I2は、NMOSトランジスタN10、N11により構成されるカレントミラーが電流I1に基づき生成するものである。PMOSトランジスタP11は、PMOSトランジスタP10と共にカレントミラー回路を構成する。 The source of the PMOS transistor P10 is connected to the ground terminal, and the drain and gate are connected. The drain of the PMOS transistor P10 is connected to the drain of the NMOS transistor N11. The current I2 flowing through the NMOS transistor N11 is input to the drain of the PMOS transistor P10. This current I2 is generated based on the current I1 by a current mirror composed of NMOS transistors N10 and N11. The PMOS transistor P11 forms a current mirror circuit together with the PMOS transistor P10.
NMOSトランジスタN13のソースは、NMOSトランジスタN12のドレインに接続される。NMOSトランジスタN13のドレインは、PMOSトランジスタP12のドレインに接続される。PMOSトランジスタP12のソースは、PMOSトランジスタP11のドレインに接続される。NMOSトランジスタN12のゲートとPMOSトランジスタP12のゲートとは互いに接続され、これらゲートには入力信号Vinが与えられる。PMOSトランジスタP12のドレインとNMOSトランジスタN13のドレインとの接続点は、中間出力ノード(中間電圧Vcが生成されるノード)となる。また、NMOSトランジスタN13には、NMOSトランジスタN10、N12により構成されるカレントミラー回路が電流I1に基づき生成した電流I4が流れる。PMOSトランジスタN12には、PMOSトランジスタN10、N11により構成されるカレントミラー回路が電流I2に基づき生成した電流I3が流れる。 The source of the NMOS transistor N13 is connected to the drain of the NMOS transistor N12. The drain of the NMOS transistor N13 is connected to the drain of the PMOS transistor P12. The source of the PMOS transistor P12 is connected to the drain of the PMOS transistor P11. The gate of the NMOS transistor N12 and the gate of the PMOS transistor P12 are connected to each other, and an input signal Vin is supplied to these gates. A connection point between the drain of the PMOS transistor P12 and the drain of the NMOS transistor N13 is an intermediate output node (a node where the intermediate voltage Vc is generated). Further, the current I4 generated by the current mirror circuit configured by the NMOS transistors N10 and N12 based on the current I1 flows through the NMOS transistor N13. A current I3 generated by the current mirror circuit configured by the PMOS transistors N10 and N11 based on the current I2 flows through the PMOS transistor N12.
コンデンサCdは、中間出力ノードと接地端子との間に接続される。NMOSトランジスタN14のソースは、接地端子に接続される。NMOSトランジスタN14のドレインは、PMOSトランジスタP13のドレインに接続される。PMOSトランジスタP13のソースは、電源端子に接続される。NMOSトランジスタN14のゲートとPMOSトランジスタP13のゲートとは互いに接続され、これらゲートには中間出力ノードが Capacitor Cd is connected between the intermediate output node and the ground terminal. The source of the NMOS transistor N14 is connected to the ground terminal. The drain of the NMOS transistor N14 is connected to the drain of the PMOS transistor P13. The source of the PMOS transistor P13 is connected to the power supply terminal. The gate of the NMOS transistor N14 and the gate of the PMOS transistor P13 are connected to each other, and an intermediate output node is connected to these gates.
が接続される。PMOSトランジスタP12のドレインとNMOSトランジスタN13のドレインとの接続点は、遅延回路50の出力端子であり、出力信号Voutが出力される。つまり、NMOSトランジスタN14とPMOSトランジスタP13は、遅延回路50の出力インバータを構成する。
Is connected. A connection point between the drain of the PMOS transistor P12 and the drain of the NMOS transistor N13 is an output terminal of the
続いて、遅延回路50の動作について説明する。遅延回路50の動作を示すタイミングチャートを図20に示す。図20に示すように、遅延回路50は、入力信号Vinがロウレベルである期間は、NMOSトランジスタN13がオフし、PMOSトランジスタP12がオンする。そして、PMOSトランジスタP12を介して流れる電流I3によりコンデンサCdに電荷が蓄積される。これにより、中間電圧Vcは徐々に上昇する。その後、中間電圧Vcが、出力インバータの閾値電圧Vthを上回ると、出力信号Voutが立ち下がる。
Next, the operation of the
また、遅延回路50は、入力信号Vinがハイレベルである期間は、NMOSトランジスタN13がオンし、PMOSトランジスタP12がオフする。そして、NMOSトランジスタN13を介して流れる電流I4によりコンデンサCdに蓄積された電荷が放電される。これにより、中間電圧Vcは徐々に低下する。その後、中間電圧Vcが、出力インバータの閾値電圧Vthを下回ると、出力信号Voutが立ち上がる。
In the
ここで、遅延回路50では、コンデンサCdへの充電を電流I3により行い、コンデンサCdからの放電を電流I4により行う。この電流I3、I4は、いずれもカレントミラー回路が電流I1に基づき生成するものである。カレントミラー比がいずれのカレントミラー回路でも1:1である場合、電流I3、I4は電流I1と同じ電流値を有する。そのため、中間電圧Vcの立ち上がりの傾き及び立ち下がりの傾きは、dVc/dt=Iout/Cで表すことができる。
Here, in the
上記説明より、遅延回路50では、遅延時間Tdは、入力信号Vinの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジから中間電圧Vcが出力インバータの閾値電圧Vthを超えるまでの時間である。つまり、遅延回路50は、出力電流Iout(電流I1)が温度変動に対する変動率が実施的にゼロであれば、温度によらず遅延時間Tdを一定に保つことができる。また、遅延回路50は、出力電流Ioutの電流値が精度良く設定されていれば、精度の高い遅延時間Tdを設定することができる。このような遅延回路50を、実施の形態2にかかるマイクロプロセッサ3に内蔵することもできる。マイクロプロセッサ3に遅延回路50を内蔵した場合、図18に示した起動処理により回路を動作させることができる。
From the above description, in the
実施の形態5
実施の形態5では、定電流生成回路1により生成された出力電流Ioutの電流量によって負荷素子に与える負荷駆動電流が決まる出力回路60について説明する。出力回路60の回路図を図21に示す。図21に示すように、出力回路60は、インバータ61、NMOSトランジスタN20〜N24を有する。そして、出力回路60は、出力端子Toutと電源端子との間に接続された負荷素子62を駆動電流で駆動する。
In the fifth embodiment, a description will be given of an
NMOSトランジスタN20は、ドレインに定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutが入力される。NMOSトランジスタN20のソースは、NMOSトランジスタN21のドレインに接続される。NMOSトランジスタN20のゲートには、イネーブル信号ENが入力される。
The NMOS transistor N20 receives the output current Iout output from the constant
NMOSトランジスタN21のドレインは、NMOSトランジスタN21のゲートと接続される。NMOSトランジスタN21のソースは、接地端子に接続される。NMOSトランジスタN22は、NMOSトランジスタN21と共にカレントミラー回路を構成する。NMOSトランジスタN22のドレインは、出力端子Toutに接続される。 The drain of the NMOS transistor N21 is connected to the gate of the NMOS transistor N21. The source of the NMOS transistor N21 is connected to the ground terminal. The NMOS transistor N22 forms a current mirror circuit together with the NMOS transistor N21. The drain of the NMOS transistor N22 is connected to the output terminal Tout.
NMOSトランジスタN24のゲートは、インバータ61を介してイネーブル信号ENの反転信号が入力される。NMOSトランジスタN24のソースは、接地端子に接続される。NMOSトランジスタN24のドレインは、NMOSトランジスタN21のゲートに接続される。
The inverted signal of the enable signal EN is input to the gate of the NMOS transistor N24 via the
続いて、出力回路60の動作について説明する。出力回路60は、イネーブル信号ENがイネーブル状態(例えば、ハイレベル)である場合、NMOSトランジスタN20がオンし、NMOSトランジスタN24がオフする。これにより、出力電流Ioutは、電流I10としてNMOSトランジスタN21に流れる。そして、NMOSトランジスタN21、N22により構成されるカレントミラー回路により電流I11を電流I10に基づき生成する。この電流I11は、負荷素子62に与えられる駆動電流となる。
Next, the operation of the
一方、出力回路60は、イネーブル信号ENがディスイネーブル状態(例えば、ロウレベル)である場合、NMOSトランジスタN20がオフし、NMOSトランジスタN24がオンする。これにより、出力電流Ioutは、NMOSトランジスタN20で遮断される。また、NMOSトランジスタN24がオンしているため、NMOSトランジスタN21、N22のゲートが接地電圧となり、NMOSトランジスタN21、N22により構成されるカレントミラー回路は停止状態となる。即ち、電流I11は流れない。
On the other hand, in the
上記説明より、出力回路60では、負荷素子62を駆動する駆動電流を定電流生成回路1が出力する出力電流Ioutにより決定する。そのため、出力電流Ioutの温度変動に対する変動率がゼロであれば、出力回路60は、温度変動によらず駆動電流を一定に保つことができる。また、出力回路60は、負荷素子62の両端に生じる電圧の振幅を温度変動によらず一定に保つことができる。さらに、定電流生成回路1が出力電流Ioutの電流値を高い精度で設定して出力することで、負荷素子62の両端に生じる電圧の振幅を高精度に設定できる。
From the above description, in the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.
1、2 定電流生成回路
3 マイクロプロセッサ
10 温度変動電圧生成部
11 定電圧生成部
12 参照電圧生成部
13 電流生成部
21、28 誤差増幅器
22 傾き調整部
23 第1のデコーダ
24 メモリ
25、25a 曲率補正部
26、26a 第2のデコーダ
27 メモリ
30、30a、30b 発振回路
31 インバータ
32、34 容量駆動回路
33、35 コンパレータ
36 SRラッチ回路
40 周波数検出回路
41 ランプアンドホールド回路
42 差動増幅器
43 増幅部
44 発振器
45 制御回路
50 遅延回路
60 出力回路
61 インバータ
62 負荷素子
C 周波数設定コンデンサ
C1、C2、Cd コンデンサ
Cpump フィルタコンデンサ
CLK クロック信号
COUNT カウント値
Di ダイオード
HOLD ホールド制御信号
INIT 電荷リセット信号
PULSE ポンプ制御信号
RAMP ランプ制御信号
Iout 出力電流
MEM フラッシュメモリ
CG クロック生成回路
PE 演算コア
Rb 抵抗
Ri 電流設定抵抗
SW スイッチ回路
SW0、SW11〜SW1m スイッチ
Tout 出力端子
Vconst 基準電圧
VREF 発振基準電圧
Vrefc 第2の変動電圧
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記第1の変動電圧に基づき第2の変動電圧を生成する参照電圧生成部と、
温度に対して抵抗値が変動する電流設定抵抗を含み前記第2の変動電圧と、前記電流設定抵抗とに基づき出力電流を生成する電流生成部と、を有し、
前記参照電圧生成部は、
前記ダイオードに流れる電流の大きさを決定する曲率設定値に応じて前記ダイオードの単位面積当たりに流れる電流の大きさを切り替える曲率補正部と、
前記第1の変動電圧の変動成分のうち温度に対する傾き成分を調整して、前記電流設定抵抗の抵抗値の温度に対する変動率との差が予め設定された規定範囲内になる電圧値の温度に対する変動率を有する前記第2の変動電圧を出力する傾き調整部と、
を有する定電流生成回路。 A temperature fluctuation voltage generator including a diode and outputting a forward voltage of the diode as a first fluctuation voltage;
A reference voltage generator that generates a second variable voltage based on the first variable voltage;
A current generation unit that includes a current setting resistor whose resistance value varies with temperature, and that generates an output current based on the second variable voltage and the current setting resistor;
The reference voltage generator is
A curvature correction unit that switches the magnitude of the current that flows per unit area of the diode according to a curvature setting value that determines the magnitude of the current that flows to the diode;
The inclination component with respect to the temperature of the fluctuation component of the first fluctuation voltage is adjusted, and the difference between the resistance value of the current setting resistor and the fluctuation rate with respect to the temperature is within a preset specified range with respect to the temperature of the voltage value. A slope adjusting unit that outputs the second fluctuation voltage having a fluctuation rate;
A constant current generating circuit.
一方の端子が第2の電源に接続される出力トランジスタと、
前記出力トランジスタの他端と前記ダイオードのアノードとの間に直列に接続される第1の抵抗及び第2の抵抗と、
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とを接続するノードに生成される帰還電圧と、温度に対する電圧値の変動率が前記第1の変動電圧よりも小さい基準電圧と、の差に基づき前記出力トランジスタの制御端子に制御信号を与える第1の誤差増幅器と、を有し、
前記曲率補正部は、前記第2の抵抗に流れる電流を前記曲率設定値に応じて制御する請求項2に記載の定電流生成回路。 The reference voltage generator is
An output transistor having one terminal connected to a second power source;
A first resistor and a second resistor connected in series between the other end of the output transistor and the anode of the diode;
Based on a difference between a feedback voltage generated at a node connecting the first resistor and the second resistor, and a reference voltage having a variation rate of a voltage value with respect to a temperature smaller than the first variation voltage. A first error amplifier that provides a control signal to the control terminal of the output transistor;
The constant current generation circuit according to claim 2, wherein the curvature correction unit controls a current flowing through the second resistor in accordance with the curvature setting value.
前記曲率補正部は、
それぞれが前記複数の曲率調整抵抗のいずれか1つと並列に接続される複数のスイッチと、
前記曲率設定値に応じて前記複数のスイッチの開閉状態を制御するデコーダを有する請求項3に記載の定電流生成回路。 The second resistor includes a plurality of curvature adjusting resistors connected in series,
The curvature correction unit
A plurality of switches each connected in parallel with any one of the plurality of curvature adjusting resistors;
The constant current generation circuit according to claim 3, further comprising a decoder that controls open / close states of the plurality of switches according to the curvature setting value.
前記曲率補正部は、
一端が前記複数のダイオードのいずれか1つと直列に接続され、かつ、他端が前記第2の抵抗と接続される複数のスイッチと、
前記曲率設定値に応じて前記複数のスイッチの開閉状態を制御するデコーダを有する請求項3に記載の定電流生成回路。 The diode includes a plurality of diodes,
The curvature correction unit
A plurality of switches having one end connected in series with any one of the plurality of diodes and the other end connected to the second resistor;
The constant current generation circuit according to claim 3, further comprising a decoder that controls open / close states of the plurality of switches according to the curvature setting value.
前記曲率設定値は、検査工程において測定された値に基づき決定され、前記記憶部に書き込まれる請求項3に記載の定電流生成回路。 The curvature correction unit has a storage unit for storing the curvature setting value,
The constant current generation circuit according to claim 3, wherein the curvature setting value is determined based on a value measured in an inspection process and written in the storage unit.
前記傾き調整部は、
前記傾き設定値に基づき前記複数の傾き調整電圧から選択した一の電圧を前記第2の変動電圧とする請求項3に記載の定電流生成回路。 The first resistor includes a plurality of slope adjustment resistors connected in series, and generates a plurality of slope adjustment voltages at connection points of the plurality of slope adjustment resistors,
The inclination adjusting unit is
The constant current generation circuit according to claim 3, wherein one voltage selected from the plurality of slope adjustment voltages based on the slope setting value is used as the second fluctuation voltage.
前記傾き設定値は、検査工程において測定された値に基づき決定され、前記記憶部に書き込まれる請求項8に記載の定電流生成回路。 The tilt adjustment unit includes a storage unit that stores the tilt setting value.
The constant current generation circuit according to claim 8, wherein the inclination setting value is determined based on a value measured in an inspection process and written in the storage unit.
前記第1の誤差増幅器、前記出力トランジスタ、前記第1の抵抗及び第2の抵抗により構成され、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との比に基づき増幅率が設定される増幅器を有する請求項3に記載の定電流生成回路。 The reference voltage generator is
An amplifier configured by the first error amplifier, the output transistor, the first resistor, and the second resistor, wherein an amplification factor is set based on a ratio between the first resistor and the second resistor; The constant current generation circuit according to claim 3.
ドレインが前記電流設定抵抗を介して第1の電源に接続され、第2の電源にソースが接続される第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタと前記電流設定抵抗との間のノードに生成される電流設定電圧と前記第2の変動電圧との電圧差に基づき誤差電圧を前記第1のトランジスタのゲートに与える第2の誤差増幅器と、
前記第1のトランジスタとカレントミラー接続される第2のトランジスタと、を有し、
前記第1のトランジスタは、前記誤差電圧に基づき前記電流設定抵抗の両端に生成される電圧が前記第2の変動電圧となるように前記電流設定抵抗に電流を出力し、
前記第2のトランジスタは、前記第1のトランジスタが前記電流設定抵抗に流す電流に比例した電流を前記出力電流として出力する請求項1に記載の定電流生成回路。 The current generator is
A first transistor having a drain connected to a first power supply via the current setting resistor and a source connected to a second power supply;
A second error voltage is applied to the gate of the first transistor based on a voltage difference between a current setting voltage generated at a node between the first transistor and the current setting resistor and the second fluctuation voltage. An error amplifier;
A second transistor connected to the first transistor in a current mirror,
The first transistor outputs a current to the current setting resistor so that a voltage generated at both ends of the current setting resistor based on the error voltage becomes the second fluctuation voltage,
2. The constant current generation circuit according to claim 1, wherein the second transistor outputs, as the output current, a current proportional to a current that the first transistor passes through the current setting resistor.
前記メモリに格納された前記プログラムに基づき演算処理を行う演算コアと、
定電流生成回路と、を有し、
前記定電流生成回路は、
ダイオードを含み、前記ダイオードの順方向電圧を第1の変動電圧として出力する温度変動電圧生成部と、
前記第1の変動電圧に基づき第2の変動電圧を生成する参照電圧生成部と、
温度に対して抵抗値が変動する電流設定抵抗を含み前記第2の変動電圧と、前記電流設定抵抗とに基づき出力電流を生成する電流生成部と、を有し、
前記参照電圧生成部は、
前記ダイオードに流れる電流の大きさを決定する曲率設定値に応じて前記ダイオードの単位面積当たりに流れる電流の大きさを切り替える曲率補正部と、
前記第1の変動電圧の変動成分のうち温度に対する傾き成分を調整して、前記電流設定抵抗の抵抗値の温度に対する変動率との差が予め設定された規定範囲内になる電圧値の温度に対する変動率を有する前記第2の変動電圧を出力する傾き調整部と、を有するマイクロプロセッサ。 A memory for storing programs and setting values;
An arithmetic core that performs arithmetic processing based on the program stored in the memory;
A constant current generation circuit,
The constant current generation circuit includes:
A temperature fluctuation voltage generator including a diode and outputting a forward voltage of the diode as a first fluctuation voltage;
A reference voltage generator that generates a second variable voltage based on the first variable voltage;
A current generation unit that includes a current setting resistor whose resistance value varies with temperature, and that generates an output current based on the second variable voltage and the current setting resistor;
The reference voltage generator is
A curvature correction unit that switches the magnitude of the current that flows per unit area of the diode according to a curvature setting value that determines the magnitude of the current that flows to the diode;
The inclination component with respect to the temperature of the fluctuation component of the first fluctuation voltage is adjusted, and the difference between the resistance value of the current setting resistor and the fluctuation rate with respect to the temperature is within a preset specified range with respect to the temperature of the voltage value. A microprocessor that includes a slope adjustment unit that outputs the second fluctuation voltage having a fluctuation rate.
一方の端子が第2の電源に接続される出力トランジスタと、
前記出力トランジスタの他端と前記ダイオードのアノードとの間に直列に接続される第1の抵抗及び第2の抵抗と、
前記第1の抵抗と前記第2の抵抗とを接続するノードに生成される帰還電圧と、温度に対する電圧値の変動率が前記第1の変動電圧よりも小さい基準電圧と、の差に基づき前記出力トランジスタの制御端子に制御信号を与える第1の誤差増幅器と、を有し、
前記曲率補正部は、前記第2の抵抗に流れる電流を前記曲率設定値に応じて制御する請求項14に記載のマイクロプロセッサ。 The reference voltage generator is
An output transistor having one terminal connected to a second power source;
A first resistor and a second resistor connected in series between the other end of the output transistor and the anode of the diode;
Based on a difference between a feedback voltage generated at a node connecting the first resistor and the second resistor, and a reference voltage having a variation rate of a voltage value with respect to a temperature smaller than the first variation voltage. A first error amplifier that provides a control signal to the control terminal of the output transistor;
The microprocessor according to claim 14, wherein the curvature correction unit controls a current flowing through the second resistor in accordance with the curvature setting value.
前記曲率補正部は、前記第1の変動電圧の変動成分のうち温度に対する曲率成分の補正量を設定する曲率設定値を記憶する第2の記憶部を有し、
前記定電流生成回路は、
予め設定された初期傾き設定値及び初期曲率設定値に基づき前記出力電流を生成し、
前記発振回路は、前記初期傾き設定値及び前記初期曲率設定値に基づき生成された前記出力電流に基づき前記出力信号を生成し、
前記演算コアは、前記発振回路が出力した前記出力信号に基づき動作し、前記メモリから前記傾き設定値及び前記曲率設定値を読み出して前記第1の記憶部及び前記第2の記憶部に書き込み、
前記第1の記憶部及び前記第2の記憶部に前記傾き設定値及び前記曲率設定値が設定された後は、前記定電流生成回路は、設定された前記傾き設定値及び前記曲率設定値に基づき前記出力電流を生成する請求項16に記載のマイクロプロセッサ。 The inclination adjusting unit includes a first storage unit that stores an inclination setting value for setting an inclination of the second fluctuation voltage,
The curvature correction unit includes a second storage unit that stores a curvature setting value for setting a correction amount of a curvature component with respect to temperature among the variation components of the first variation voltage,
The constant current generation circuit includes:
Generate the output current based on a preset initial slope setting value and initial curvature setting value,
The oscillation circuit generates the output signal based on the output current generated based on the initial slope setting value and the initial curvature setting value,
The arithmetic core operates based on the output signal output from the oscillation circuit, reads the slope setting value and the curvature setting value from the memory, and writes them to the first storage unit and the second storage unit,
After the inclination setting value and the curvature setting value are set in the first storage unit and the second storage unit, the constant current generation circuit sets the inclination setting value and the curvature setting value to be set. The microprocessor of claim 16, wherein the microprocessor generates the output current based on the microprocessor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272644A JP2014119822A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Constant current generation circuit and microprocessor including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012272644A JP2014119822A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Constant current generation circuit and microprocessor including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014119822A true JP2014119822A (en) | 2014-06-30 |
Family
ID=51174634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012272644A Pending JP2014119822A (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Constant current generation circuit and microprocessor including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014119822A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018137390A (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing device and processing system |
CN110011642A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic equipment |
-
2012
- 2012-12-13 JP JP2012272644A patent/JP2014119822A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018137390A (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing device and processing system |
CN110011642A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-12 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic equipment |
CN110011642B (en) * | 2017-12-27 | 2023-06-06 | 精工爱普生株式会社 | Oscillating circuit, microcomputer and electronic apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5635935B2 (en) | Constant current generation circuit, microprocessor and semiconductor device including the same | |
US8878621B2 (en) | Temperature-compensated semiconductor resistor device | |
US10027312B2 (en) | Low temperature coefficient clock signal generator | |
JP5242186B2 (en) | Semiconductor device | |
US8692584B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
JP5674401B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5518134B2 (en) | Internal voltage trimming circuit and method, and semiconductor circuit device | |
JP2010004717A (en) | Constant-voltage boost power supply | |
US20080284501A1 (en) | Reference bias circuit for compensating for process variation | |
US20140062452A1 (en) | Voltage trimming circuit and method of semiconductor apparatus | |
JP2011223375A (en) | Oscillation circuit | |
US8283969B2 (en) | Semiconductor apparatus | |
JP5573781B2 (en) | CR oscillation circuit and frequency correction method thereof | |
US10224941B2 (en) | Oscillation apparatus and oscillation frequency adjustment method | |
JP2014119822A (en) | Constant current generation circuit and microprocessor including the same | |
JP4852004B2 (en) | Trimming method | |
US6882231B2 (en) | Adjustable frequency oscillator with programmable calibrating circuit and related system and method | |
KR20060104904A (en) | Temperature compensated self refresh circuit | |
US9525382B2 (en) | Oscillation circuit | |
JP2016082472A (en) | Oscillator and calibration method thereof | |
US8643439B2 (en) | Oscillation circuit of semiconductor apparatus | |
JP2005302839A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
KR101657230B1 (en) | Semiconductor Apparatus | |
JP2013239596A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2008211490A (en) | Filter circuit |