JP6544093B2 - Power supply circuit and voltage control method - Google Patents

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本発明は、電源回路及び電圧制御方法に関する。   The present invention relates to a power supply circuit and a voltage control method.

基板上に形成される1以上のMOSFETを有する被制御回路と、出力端から被制御回路の基板に供給する基板バイアスを制御する基板バイアス制御回路とを有する半導体集積回路装置が知られている(特許文献1参照)。基板バイアス制御回路は、第1のMOSFET及び第2のMOSFETを有する。第1のMOSFETは、被制御回路のMOSFETと同じ電流−電圧特性を有し、サブスレショールドリーク電流を電圧信号に変換する。第2のMOSFETは、一端が基板バイアス制御回路の出力端と接続され、電圧信号に応じて基板バイアスを接地電位以下に制御する。   There is known a semiconductor integrated circuit device having a controlled circuit having one or more MOSFETs formed on a substrate and a substrate bias control circuit for controlling a substrate bias supplied from the output end to the substrate of the controlled circuit (see FIG. Patent Document 1). The substrate bias control circuit includes a first MOSFET and a second MOSFET. The first MOSFET has the same current-voltage characteristics as the MOSFET of the controlled circuit, and converts subthreshold leakage current into a voltage signal. One end of the second MOSFET is connected to the output end of the substrate bias control circuit, and controls the substrate bias below the ground potential according to the voltage signal.

また、半導体集積装置に用いるMOSトランジスタ回路であって、第1の導電型のMOS型半導体素子と、抵抗素子と、調整部とを有するMOSトランジスタ回路が知られている(特許文献2参照)。抵抗素子は、第1の導電型のMOS型半導体素子のソースと第1の導電型のMOS型半導体素子の基板との間に挿入される。調整部は、第1の導電型のMOS型半導体素子のソースの電圧降下値に応じて、抵抗素子に流れる電流量を調整する。   Further, a MOS transistor circuit used in a semiconductor integrated device is known, which has a first conductivity type MOS type semiconductor element, a resistance element, and an adjustment unit (see Patent Document 2). The resistance element is inserted between the source of the first conductivity type MOS semiconductor device and the substrate of the first conductivity type MOS semiconductor device. The adjustment unit adjusts the amount of current flowing through the resistance element in accordance with the voltage drop value of the source of the first conductivity type MOS semiconductor device.

また、外部端子から供給された電源電圧で動作させられ、外部端子から供給された電圧とは異なる内部電圧を形成する電源回路と、電源回路で形成された内部電圧が印加される内部回路とを有する半導体集積回路装置が知られている(特許文献3参照)。電源回路は、内部電圧に対して絶対値的に大きな電圧を形成するチャージポンプ回路と、チャージポンプ回路で形成された出力電圧と内部電圧との間に設けられた可変インピーダンス手段と、差動増幅回路とを有する。差動増幅回路は、チャージポンプ回路で形成された出力電圧を動作電圧とし、必要な内部電圧に対応された基準電圧と内部電圧とを比較して両者が一致するよう可変インピーダンス手段を制御する。電源回路は、外部端子から供給された電圧と同じ極性で絶対値的に大きな電圧を発生させる第1電源回路と、外部端子から供給された電圧と異なる極性の電圧を発生させる第2電源回路とを有する。第1電源回路のチャージポンプ回路で形成された出力電圧は、内部回路を構成する素子が形成されるP型のウェル領域が形成されるN型のウェル領域に印加される。第2電源回路のチャージポンプ回路で形成された出力電圧は、内部回路を構成する素子が形成されるP型のウェル領域に与えられる基板バックバイアス電圧としても用いられる。   Further, a power supply circuit operated by a power supply voltage supplied from an external terminal and forming an internal voltage different from the voltage supplied from the external terminal, and an internal circuit to which an internal voltage formed by the power supply circuit is applied BACKGROUND A semiconductor integrated circuit device is known (see Patent Document 3). The power supply circuit includes a charge pump circuit that forms a voltage that is larger than the internal voltage in an absolute value, variable impedance means provided between the output voltage formed by the charge pump circuit and the internal voltage, and differential amplification And a circuit. The differential amplifier circuit uses an output voltage formed by the charge pump circuit as an operating voltage, compares the reference voltage corresponding to the required internal voltage with the internal voltage, and controls the variable impedance means so that both match. The power supply circuit includes: a first power supply circuit that generates a voltage having the same absolute polarity as a voltage supplied from an external terminal and a second power supply circuit that generates a voltage different in polarity from a voltage supplied from an external terminal; Have. The output voltage formed by the charge pump circuit of the first power supply circuit is applied to an N-type well region in which a P-type well region in which elements constituting the internal circuit are formed. The output voltage formed by the charge pump circuit of the second power supply circuit is also used as a substrate back bias voltage applied to a P-type well region in which elements constituting the internal circuit are formed.

また、パルスをスイッチングしてコンデンサの充電を行い、電圧を昇降させるチャージポンプ回路部と、チャージポンプ回路部の出力を検出するための出力電圧検出部と、昇圧電圧制御部とを有する定電圧回路が知られている(特許文献4参照)。昇圧電圧制御部は、入力値に応じた制御指令を出力する。チャージポンプ回路部内のインバータがチャージポンプ回路部の昇圧動作を担っており、そのインバータの電源電圧に対して、チャージポンプ回路の出力をフィードバックさせてインバータの出力振幅を制御することによって定電圧化を図る。   In addition, a constant voltage circuit including a charge pump circuit unit that switches pulses to charge a capacitor and raises or lowers a voltage, an output voltage detection unit for detecting an output of the charge pump circuit unit, and a boosted voltage control unit. Is known (see Patent Document 4). The boosted voltage control unit outputs a control command according to the input value. The inverter in the charge pump circuit unit is responsible for boosting operation of the charge pump circuit unit, and the output of the charge pump circuit is fed back to the power supply voltage of the inverter to control the output amplitude of the inverter, thereby making the voltage constant. Plan.

特開2011−239185号公報JP, 2011-239185, A 特開2006−140228号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-140228 特開2006−351173号公報JP, 2006-351173, A 特開2000−262043号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-262043

電源回路の素子数を減らし、電源回路のサイズを小さくすることが望まれている。
本発明の目的は、少ない素子数で電圧の変動を抑制することができる電源回路及び電圧制御方法を提供することである。
It is desirable to reduce the number of elements of the power supply circuit and to reduce the size of the power supply circuit.
An object of the present invention is to provide a power supply circuit and a voltage control method capable of suppressing voltage fluctuation with a small number of elements.

電源回路は、第1の電源電圧ノードと第2の電源電圧ノードとの間に直列に接続される負荷及び第1のトランジスタと、第3の電源電圧ノードと電圧出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを有し、前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタと前記負荷が接続されたノードに接続され、前記第1のトランジスタのバックゲートは、前記電圧出力端子に接続され、前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、前記第2のトランジスタのバックゲートは、前記第2の電源電圧ノードに接続され、前記第3の電源電圧ノードの電圧は、前記第2の電源電圧ノードの電圧より高く、前記第1の電源電圧ノードの電圧は、前記第3の電源電圧ノードの電圧以上であるThe power supply circuit is connected between a load and a first transistor connected in series between the first power supply voltage node and the second power supply voltage node, and a third power supply voltage node and a voltage output terminal. A gate of the first transistor is connected to a node at which the first transistor and the load are connected, and a back gate of the first transistor is the voltage output terminal The gate of the second transistor is connected to the gate of the first transistor, the back gate of the second transistor is connected to the second power supply voltage node, and the third power supply is connected The voltage of the voltage node is higher than the voltage of the second power supply voltage node, and the voltage of the first power supply voltage node is equal to or higher than the voltage of the third power supply voltage node .

少ない素子数及び小サイズで、電圧出力端子の電圧の変動を抑制することができる。   It is possible to suppress the voltage fluctuation of the voltage output terminal with a small number of elements and a small size.

図1(A)は第1の実施形態による電源回路及びロジック回路の構成例を示す図であり、図1(B)は電圧波形を示す図である。FIG. 1A is a view showing a configuration example of the power supply circuit and the logic circuit according to the first embodiment, and FIG. 1B is a view showing voltage waveforms. 図2は、第1の実施形態による電源回路の構成例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the power supply circuit according to the first embodiment. 図3は、第2の実施形態による電源回路及びロジック回路の構成例を示す図である。FIG. 3 is a view showing a configuration example of a power supply circuit and a logic circuit according to the second embodiment. 図4は、第3の実施形態による電源回路及びロジック回路の構成例を示す図である。FIG. 4 is a view showing a configuration example of a power supply circuit and a logic circuit according to the third embodiment. 図5は、第4の実施形態による電源回路及びロジック回路の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a power supply circuit and a logic circuit according to the fourth embodiment. 図6(A)及び(B)は、第1〜第4の実施形態による電源回路の電圧の波形のシミュレーション結果を示す図である。FIGS. 6A and 6B are diagrams showing simulation results of voltage waveforms of the power supply circuit according to the first to fourth embodiments. 図7は、第5の実施形態による第1の電源ドメイン及び第2の電源ドメインの構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the first power supply domain and the second power supply domain according to the fifth embodiment. 図8は、第5の実施形態による半導体チップのレイアウト例を示す図である。FIG. 8 is a view showing an example of the layout of the semiconductor chip according to the fifth embodiment.

(第1の実施形態)
図1(A)は第1の実施形態による電源回路101及びロジック回路102の構成例を示す図であり、図2は第1の実施形態による電源回路101の構成例を示す断面図である。電源回路101は、負荷103と、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1と、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2を有する。負荷103は、第1の抵抗Rである。第1の抵抗R及び第1のnチャネル電界効果トランジスタM1は、第1の電源電圧ノードVDDEと第2の電源電圧ノードVDDとの間に直列に接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2は、第3の電源電圧ノードVDDαと電圧出力端子Voutとの間に接続される。
First Embodiment
FIG. 1A is a view showing a configuration example of the power supply circuit 101 and the logic circuit 102 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the power supply circuit 101 according to the first embodiment. The power supply circuit 101 includes a load 103, a first n-channel field effect transistor M1, and a second n-channel field effect transistor M2. The load 103 is a first resistor R. The first resistor R and the first n-channel field effect transistor M1 are connected in series between the first power supply voltage node VDDE and the second power supply voltage node VDD. The second n-channel field effect transistor M2 is connected between the third power supply voltage node VDDα and the voltage output terminal Vout.

第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1と第1の抵抗Rが接続されたノードに接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートBG1は、電圧出力端子Voutに接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1に接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートBG2は、第2の電源電圧ノードVDDに接続される。   The gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the node to which the first n-channel field effect transistor M1 and the first resistor R are connected. The back gate BG1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the voltage output terminal Vout. The gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1. The back gate BG2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the second power supply voltage node VDD.

第1の抵抗Rは、第1の電源電圧ノードVDDEと第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1との間に接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1に接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のソースS1は、第2の電源電圧ノードVDDに接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレインD2は、第3の電源電圧ノードVDDαに接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2は、電圧出力端子Voutに接続される。   The first resistor R is connected between the first power supply voltage node VDDE and the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The source S1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the second power supply voltage node VDD. The drain D2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the third power supply voltage node VDDα. The source S2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the voltage output terminal Vout.

電流I1は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレイン電流である。電流I2は、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレイン電流である。電圧V1は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1の電圧である。電圧V2は、電圧出力端子Voutの電圧である。電源回路101は、電圧V2を生成し、電圧V2を電圧出力端子Voutから出力する。   The current I1 is the drain current of the first n-channel field effect transistor M1. The current I2 is the drain current of the second n-channel field effect transistor M2. The voltage V1 is the voltage of the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The voltage V2 is the voltage of the voltage output terminal Vout. The power supply circuit 101 generates a voltage V2 and outputs the voltage V2 from a voltage output terminal Vout.

ロジック回路102は、電源電圧端子Vd及び基準電位端子Vsを有する。ロジック回路102の電源電圧端子Vdは、電源回路101の電圧出力端子Voutに接続される。ロジック回路102の基準電位端子Vsは、基準電位ノードVSSに接続される。電源回路101は、ロジック回路102の電源電圧端子Vdに電圧V2を電源電圧として供給する。ロジック回路102は、電源回路101から電圧V2の供給を受けて、動作する。ロジック回路102の動作により、ロジック回路102の内部に流れる電流が変動する。   The logic circuit 102 has a power supply voltage terminal Vd and a reference potential terminal Vs. The power supply voltage terminal Vd of the logic circuit 102 is connected to the voltage output terminal Vout of the power supply circuit 101. The reference potential terminal Vs of the logic circuit 102 is connected to the reference potential node VSS. The power supply circuit 101 supplies the voltage V2 as a power supply voltage to the power supply voltage terminal Vd of the logic circuit 102. The logic circuit 102 receives the supply of the voltage V2 from the power supply circuit 101 and operates. The operation of the logic circuit 102 causes the current flowing inside the logic circuit 102 to fluctuate.

電源回路101がない場合、ロジック回路102の内部に流れる電流が増加すると、電源電圧端子Vdの電圧は低下し、ロジック回路102の内部に流れる電流が減少すると、電源電圧端子Vdの電圧は上昇する。その結果、電源電圧端子Vdの電圧は、図1(B)の電圧V2aに示すように、ロジック回路102の電流に応じて変動し、アンダーシュート及びオーバーシュートが生じる。電源電圧端子Vdの電圧変動が大きいと、ロジック回路102は正常動作できない可能性がある。   Without the power supply circuit 101, when the current flowing inside the logic circuit 102 increases, the voltage of the power supply voltage terminal Vd decreases, and when the current flowing inside the logic circuit 102 decreases, the voltage of the power supply voltage terminal Vd rises . As a result, the voltage of the power supply voltage terminal Vd fluctuates according to the current of the logic circuit 102, as shown by the voltage V2a in FIG. 1B, resulting in undershoot and overshoot. If the voltage fluctuation of the power supply voltage terminal Vd is large, the logic circuit 102 may not operate normally.

本実施形態では、ロジック回路102の電源電圧端子Vdに電源回路101を接続する。電源回路101は、図1(B)に示すように、ロジック回路102の電源電圧端子Vdの電圧V2の変動を抑制し、アンダーシュート及びオーバーシュートを抑制することができる。その理由は、後述する。   In the present embodiment, the power supply circuit 101 is connected to the power supply voltage terminal Vd of the logic circuit 102. As illustrated in FIG. 1B, the power supply circuit 101 can suppress the fluctuation of the voltage V2 of the power supply voltage terminal Vd of the logic circuit 102, and can suppress the undershoot and the overshoot. The reason will be described later.

次に、図2を参照しながら、電源回路101の断面構造を説明する。p型シリコン基板201の表面には、nウェル拡散領域202が設けられる。nウェル拡散領域202の表面には、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートBG1と、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートBG2が設けられる。バックゲートBG1及びBG2は、それぞれpウェル拡散領域であり、相互に分離されている。   Next, the cross-sectional structure of the power supply circuit 101 will be described with reference to FIG. An n-well diffusion region 202 is provided on the surface of the p-type silicon substrate 201. A back gate BG1 of the first n-channel field effect transistor M1 and a back gate BG2 of the second n-channel field effect transistor M2 are provided on the surface of the n-well diffusion region 202. The back gates BG1 and BG2 are p-well diffusion regions, respectively, and are separated from each other.

まず、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1の構造を説明する。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1は、ゲートG1、ソースS1、ドレインD1及びバックゲートBG1を有する。バックゲートBG1の表面には、ソースS1及びドレインD1が設けれる。ソースS1及びドレインD1は、それぞれn+領域であり、相互に分離されている。ソースS1及びドレインD1の間のチャネル領域の上には、絶縁膜204が設けられる。絶縁膜204は、シリコン酸化膜である。絶縁膜204の上には、ゲートG1が設けられる。ゲートG1は、ポリシリコンである。 First, the structure of the first n-channel field effect transistor M1 will be described. The first n-channel field effect transistor M1 has a gate G1, a source S1, a drain D1 and a back gate BG1. A source S1 and a drain D1 are provided on the surface of the back gate BG1. The source S1 and the drain D1 are n + regions respectively and separated from each other. An insulating film 204 is provided on the channel region between the source S1 and the drain D1. The insulating film 204 is a silicon oxide film. A gate G1 is provided on the insulating film 204. The gate G1 is polysilicon.

次に、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2の構造を説明する。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2は、ゲートG2、ソースS2、ドレインD2及びバックゲートBG2を有する。バックゲートBG2の表面には、ソースS2及びドレインD2が設けれる。ソースS2及びドレインD2は、それぞれn+領域であり、相互に分離されている。ソースS2及びドレインD2の間のチャネル領域の上には、絶縁膜205が設けられる。絶縁膜205は、シリコン酸化膜である。絶縁膜205の上には、ゲートG2が設けられる。ゲートG2は、ポリシリコンである。 Next, the structure of the second n-channel field effect transistor M2 will be described. The second n-channel field effect transistor M2 has a gate G2, a source S2, a drain D2 and a back gate BG2. A source S2 and a drain D2 are provided on the surface of the back gate BG2. The source S2 and the drain D2 are n + regions respectively and separated from each other. An insulating film 205 is provided on the channel region between the source S2 and the drain D2. The insulating film 205 is a silicon oxide film. A gate G2 is provided on the insulating film 205. The gate G2 is polysilicon.

次に、第1の抵抗R1の構造を説明する。nウェル拡散領域202の表面には、絶縁膜203が設けられる。絶縁膜203は、シリコン酸化膜である。絶縁膜203の上には、第1の抵抗Rが設けられる。第1の抵抗Rは、ポリシリコンである。   Next, the structure of the first resistor R1 will be described. An insulating film 203 is provided on the surface of the n-well diffusion region 202. The insulating film 203 is a silicon oxide film. A first resistor R is provided on the insulating film 203. The first resistor R is polysilicon.

次に、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2及び第1の抵抗Rの接続方法を説明する。p型シリコン基板201は、基準電位ノードVSSに接続されている。nウェル拡散領域202は、第1の電源電圧ノードVDDEに接続されている。第1の抵抗Rは、第1の電源電圧ノードVDDEと第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1との間に接続されている。   Next, a connection method of the first n-channel field effect transistor M1, the second n-channel field effect transistor M2, and the first resistor R will be described. The p-type silicon substrate 201 is connected to the reference potential node VSS. The n-well diffusion region 202 is connected to the first power supply voltage node VDDE. The first resistor R is connected between the first power supply voltage node VDDE and the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1.

第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1に接続されている。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のソースS1は、第2の電源電圧ノードVDDに接続されている。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートBG1は、電圧出力端子Voutに接続されている。   The gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The source S1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the second power supply voltage node VDD. The back gate BG1 of the first n-channel field effect transistor M1 is connected to the voltage output terminal Vout.

第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレインD2は、第3の電源電圧ノードVDDαに接続されている。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1に接続されている。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2は、電圧出力端子Voutに接続されている。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートBG2は、第2の電源電圧ノードVDDに接続されている。   The drain D2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the third power supply voltage node VDDα. The gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1. The source S2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the voltage output terminal Vout. The back gate BG2 of the second n-channel field effect transistor M2 is connected to the second power supply voltage node VDD.

次に、電源回路101の設計条件の例を説明する。例えば、電圧V2が第2の電源電圧ノードVDDの電圧と同じになるように設計する例を説明する。基準電位ノードVSSの電位は、グランド電位であり、0Vである。第3の電源電圧ノードVDDαの電圧は、第2の電源電圧ノードVDDの電圧より高く、VDDα>VDDの関係を有する。第1の電源電圧ノードVDDEの電圧は、第3の電源電圧ノードVDDαの電圧以上であり、VDDE≧VDDαの関係を有する。すなわち、VDDE≧VDDα>VDDの関係を有する。例えば、第1の電源電圧ノードVDDEの電圧が2.5V、第3の電源電圧ノードVDDαの電圧が1.2V、第2の電源電圧ノードVDDの電圧が0.9Vである。   Next, an example of design conditions of the power supply circuit 101 will be described. For example, an example in which the voltage V2 is designed to be the same as the voltage of the second power supply voltage node VDD will be described. The potential of the reference potential node VSS is a ground potential and is 0V. The voltage of the third power supply voltage node VDDα is higher than the voltage of the second power supply voltage node VDD, and has a relationship of VDDα> VDD. The voltage of the first power supply voltage node VDDE is equal to or higher than the voltage of the third power supply voltage node VDDα, and has a relationship of VDDE ≧ VDDα. That is, they have a relationship of VDDE ≧ VDDα> VDD. For example, the voltage of the first power supply voltage node VDDE is 2.5 V, the voltage of the third power supply voltage node VDDα is 1.2 V, and the voltage of the second power supply voltage node VDD is 0.9 V.

電圧V2は、第2の電源電圧ノードVDDの電圧と同じになるように設定するので、0.9Vである。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2の閾値電圧Vth2は、例えば0.4Vである。   The voltage V2 is set to be equal to the voltage of the second power supply voltage node VDD, and thus is 0.9V. The threshold voltage Vth2 of the second n-channel field effect transistor M2 is 0.4 V, for example.

次に、次式の条件を満たすように、電圧V1を決める。
V2+Vth2≦V1<VDDα+Vth2
0.9+0.4≦V1<1.2+0.4
1.3≦V1<1.6
Next, the voltage V1 is determined so as to satisfy the condition of the following equation.
V2 + Vth2 ≦ V1 <VDDα + Vth2
0.9 + 0.4 ≦ V1 <1.2 + 0.4
1.3 ≦ V1 <1.6

電圧V1は、例えば1.3Vである。なお、電圧V2は、第2の電源電圧ノードVDDの電圧と同じでなくてもよい。電圧V2は、例えば、0.9V〜1.2Vにすることができる。   The voltage V1 is, for example, 1.3V. The voltage V2 may not be the same as the voltage of the second power supply voltage node VDD. The voltage V2 can be, for example, 0.9V to 1.2V.

次に、電源回路101が電圧V2の変動を抑制することができる理由を説明する。ロジック回路102内の電流が増加すると、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下する。電源回路101では、下記の第1の抑制動作及び第2の抑制動作が並列に行われ、電圧出力端子Voutの電圧V2の低下が抑制される。   Next, the reason why the power supply circuit 101 can suppress the fluctuation of the voltage V2 will be described. When the current in the logic circuit 102 increases, the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases. In the power supply circuit 101, the following first suppression operation and second suppression operation are performed in parallel to suppress a drop in the voltage V2 of the voltage output terminal Vout.

まず、第1の抑制動作について説明する。電圧出力端子Voutの電圧V2が低下すると、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートBG1の電圧が低下する。すると、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1の閾値電圧Vth1が上昇し、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のソースS1及びドレインD1間の抵抗値が上昇し、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレイン電流I1が減少する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が上昇し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレイン電流I2が増加し、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇する。これにより、電圧出力端子Voutの電圧V2の低下が抑制され、電圧V2が一定値(0.9V)を維持するように制御される。   First, the first suppression operation will be described. When the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases, the voltage of the back gate BG1 of the first n-channel field effect transistor M1 decreases. Then, the threshold voltage Vth1 of the first n-channel field effect transistor M1 increases, and the resistance between the source S1 and the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1 increases, and the first n-channel field effect transistor The drain current I1 of M1 decreases. Then, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 rises, the drain current I2 of the second n-channel field effect transistor M2 increases, and the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises. As a result, a drop in the voltage V2 of the voltage output terminal Vout is suppressed, and the voltage V2 is controlled to maintain a constant value (0.9 V).

次に、第2の抑制動作について説明する。電圧出力端子Voutの電圧V2が低下すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2の電圧が低下する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートBG2の電圧が相対的に上昇し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2の閾値電圧Vth2が低下する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2及びドレインD2間の抵抗値が低下し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレイン電流I2が増加し、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇する。これにより、電圧出力端子Voutの電圧V2の低下が抑制され、電圧V2が一定値(0.9V)を維持するように制御される。   Next, the second suppression operation will be described. When the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases, the voltage of the source S2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases. Then, the voltage of the back gate BG2 of the second n-channel field effect transistor M2 relatively increases, and the threshold voltage Vth2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases. Then, the resistance between the source S2 and the drain D2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases, the drain current I2 of the second n-channel field effect transistor M2 increases, and the voltage V2 of the voltage output terminal Vout To rise. As a result, a drop in the voltage V2 of the voltage output terminal Vout is suppressed, and the voltage V2 is controlled to maintain a constant value (0.9 V).

次に、電圧V2の上昇の抑制動作について説明する。ロジック回路102内の電流が減少すると、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇する。電源回路101では、下記の第3の抑制動作及び第4の抑制動作が並列に行われ、電圧出力端子Voutの電圧V2の上昇が抑制される。   Next, the suppression operation of the rise of the voltage V2 will be described. When the current in the logic circuit 102 decreases, the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises. In the power supply circuit 101, the following third suppression operation and fourth suppression operation are performed in parallel to suppress a rise in the voltage V2 of the voltage output terminal Vout.

まず、第3の抑制動作について説明する。電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇すると、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートBG1の電圧が上昇する。すると、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1の閾値電圧Vth1が低下し、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のソースS1及びドレインD1間の抵抗値が低下し、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレイン電流I1が増加する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が低下し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレイン電流I2が減少し、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下する。これにより、電圧出力端子Voutの電圧V2の上昇が抑制され、電圧V2が一定値(0.9V)を維持するように制御される。   First, the third suppression operation will be described. When the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises, the voltage of the back gate BG1 of the first n-channel field effect transistor M1 rises. Then, the threshold voltage Vth1 of the first n-channel field effect transistor M1 decreases, the resistance between the source S1 and the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1 decreases, and the first n-channel field effect transistor The drain current I1 of M1 increases. Then, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases, the drain current I2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases, and the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases. Thereby, the rise of the voltage V2 of the voltage output terminal Vout is suppressed, and the voltage V2 is controlled to maintain a constant value (0.9 V).

次に、第4の抑制動作について説明する。電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2の電圧が上昇する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートBG2の電圧が相対的に低下し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2の閾値電圧Vth2が上昇する。すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のソースS2及びドレインD2間の抵抗値が上昇し、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のドレイン電流I2が減少し、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下する。これにより、電圧出力端子Voutの電圧V2の上昇が抑制され、電圧V2が一定値(0.9V)を維持するように制御される。   Next, the fourth suppression operation will be described. When the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises, the voltage of the source S2 of the second n-channel field effect transistor M2 rises. Then, the voltage of the back gate BG2 of the second n-channel field effect transistor M2 relatively decreases, and the threshold voltage Vth2 of the second n-channel field effect transistor M2 increases. Then, the resistance between the source S2 and the drain D2 of the second n-channel field effect transistor M2 is increased, the drain current I2 of the second n-channel field effect transistor M2 is decreased, and the voltage V2 of the voltage output terminal Vout is descend. Thereby, the rise of the voltage V2 of the voltage output terminal Vout is suppressed, and the voltage V2 is controlled to maintain a constant value (0.9 V).

本実施形態によれば、電源回路101は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2及び第1の抵抗Rの3個の素子で、電圧V2の変動を抑制することができる。すなわち、電源回路101は、少ない素子数及び小サイズで、電圧出力端子Voutの電圧V2の変動を抑制することができる。電圧V2の変動を抑制することにより、ロジック回路102の動作マージンを確保することができる。   According to the present embodiment, the power supply circuit 101 suppresses the fluctuation of the voltage V2 with the three elements of the first n-channel field effect transistor M1, the second n-channel field effect transistor M2 and the first resistor R. can do. That is, the power supply circuit 101 can suppress the fluctuation of the voltage V2 of the voltage output terminal Vout with a small number of elements and a small size. By suppressing the fluctuation of the voltage V2, the operation margin of the logic circuit 102 can be secured.

次に、本実施形態の比較のため、オペアンプを有する電源回路について説明する。オペアンプは、例えば7個のトランジスタを有する。したがって、オペアンプを有する電源回路は、少なくとも7個のトランジスタを有するので、素子数が多く、サイズが大きくなってしまう。   Next, a power supply circuit having an operational amplifier will be described for comparison of the present embodiment. The operational amplifier has, for example, seven transistors. Therefore, since the power supply circuit having the operational amplifier has at least seven transistors, the number of elements is large and the size is large.

これに対し、本実施形態の電源回路101は、素子数が3個であるので、少ない素子数及び小サイズで、電圧出力端子Voutの電圧V2の変動を抑制することができる。   On the other hand, since the power supply circuit 101 of the present embodiment has three elements, the fluctuation of the voltage V2 of the voltage output terminal Vout can be suppressed with a small number of elements and a small size.

(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態による電源回路101及びロジック回路102の構成例を示す図である。図3は、図1(A)に対して、負荷103として、第1の抵抗Rの代わりに、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301を設けたものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。
Second Embodiment
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the power supply circuit 101 and the logic circuit 102 according to the second embodiment. In FIG. 3, a third n-channel field effect transistor 301 is provided as the load 103 in place of the first resistor R in FIG. 1A. The differences between the present embodiment and the first embodiment will be described below.

負荷103は、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301である。第3のnチャネル電界効果トランジスタ301は、ゲート及びドレインが第1の電源電圧ノードVDDEに接続され、ソース及びバックゲートが第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1に接続される。電源回路101は、3個のトランジスタM1、M2及び301で構成される。   The load 103 is a third n-channel field effect transistor 301. The third n-channel field effect transistor 301 has a gate and a drain connected to the first power supply voltage node VDDE, and a source and a back gate connected to the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The power supply circuit 101 is composed of three transistors M1, M2 and 301.

第3のnチャネル電界効果トランジスタ301は、上記の第1の抑制動作を促進させることができる。上記の第1の抑制動作では、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が上昇することを説明した。電圧V1が上昇すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301のバックゲートの電圧が上昇し、第3のnチャネル電界効果トランジスタM3の閾値電圧Vth3が低下する。すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301のソース及びドレイン間の抵抗値が低下する。その結果、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1がさらに上昇する。すなわち、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301は、電圧V1の上昇を促進させることができ、第1の抑制動作を高速化させることができる。これにより、電源回路101は、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下しても、電圧V2を高速に一定値(0.9V)に戻すことができる。   The third n-channel field effect transistor 301 can promote the first suppression operation described above. In the first suppression operation described above, it has been described that when the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 increases. When the voltage V1 rises, the voltage of the back gate of the third n-channel field effect transistor 301 rises, and the threshold voltage Vth3 of the third n-channel field effect transistor M3 decreases. Then, the resistance value between the source and the drain of the third n-channel field effect transistor 301 is reduced. As a result, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 further rises. That is, the third n-channel field effect transistor 301 can promote the rise of the voltage V1, and can speed up the first suppression operation. Thus, the power supply circuit 101 can quickly return the voltage V2 to a constant value (0.9 V) even if the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases.

同様に、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301は、上記の第3の抑制動作を促進させることができる。上記の第3の抑制動作では、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が低下することを説明した。電圧V1が低下すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301のバックゲートの電圧が低下し、第3のnチャネル電界効果トランジスタM3の閾値電圧Vth3が上昇する。すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301のソース及びドレイン間の抵抗値が上昇する。その結果、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1がさらに低下する。すなわち、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301は、電圧V1の低下を促進させることができ、第3の抑制動作を高速化させることができる。これにより、電源回路101は、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇しても、電圧V2を高速に一定値(0.9V)に戻すことができる。   Similarly, the third n-channel field effect transistor 301 can promote the third suppression operation described above. In the third suppression operation described above, it has been described that when the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases. When the voltage V1 decreases, the voltage of the back gate of the third n-channel field effect transistor 301 decreases, and the threshold voltage Vth3 of the third n-channel field effect transistor M3 increases. Then, the resistance value between the source and the drain of the third n-channel field effect transistor 301 is increased. As a result, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 is further reduced. That is, the third n-channel field effect transistor 301 can promote the reduction of the voltage V1 and can speed up the third suppression operation. Thus, the power supply circuit 101 can quickly return the voltage V2 to a constant value (0.9 V) even if the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises.

以上のように、本実施形態は、第1の実施形態に比べ、第3のnチャネル電界効果トランジスタ301が電圧V1の変動を促進させることができるので、電圧V2が変動しても、高速に電圧V2を一定値(0.9V)に戻すことができる。   As described above, according to the present embodiment, since the third n-channel field effect transistor 301 can promote the fluctuation of the voltage V1 as compared with the first embodiment, the speed can be increased even if the voltage V2 fluctuates. The voltage V2 can be returned to a constant value (0.9 V).

(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態による電源回路101及びロジック回路102の構成例を示す図である。図4は、図1(A)に対して、負荷103として、第1の抵抗Rの代わりに、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401を設けたものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。
Third Embodiment
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the power supply circuit 101 and the logic circuit 102 according to the third embodiment. In FIG. 4, a third n-channel field effect transistor 401 is provided as the load 103 in place of the first resistor R in FIG. 1A. The differences between the present embodiment and the first embodiment will be described below.

負荷103は、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401である。第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のゲートは、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のゲートG1に接続される。第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のドレインは、第1の電源電圧ノードVDDEに接続される。第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のソースは、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のドレインD1に接続される。第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のバックゲートは、第2の電源電圧ノードVDDに接続される。電源回路101は、3個のトランジスタM1、M2及び401で構成される。   The load 103 is a third n-channel field effect transistor 401. The gate of the third n-channel field effect transistor 401 is connected to the gate G1 of the first n-channel field effect transistor M1. The drain of the third n-channel field effect transistor 401 is connected to the first power supply voltage node VDDE. The source of the third n-channel field effect transistor 401 is connected to the drain D1 of the first n-channel field effect transistor M1. The back gate of the third n-channel field effect transistor 401 is connected to the second power supply voltage node VDD. The power supply circuit 101 is composed of three transistors M1, M2 and 401.

第3のnチャネル電界効果トランジスタ401は、上記の第1の抑制動作を促進させることができる。上記の第1の抑制動作では、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が上昇することを説明した。電圧V1が上昇すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のゲートの電圧が上昇する。その結果、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1がさらに上昇する。すなわち、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401は、電圧V1の上昇を促進させることができ、第1の抑制動作を高速化させることができる。これにより、電源回路101は、電圧出力端子Voutの電圧V2が低下しても、電圧V2を高速に一定値(0.9V)に戻すことができる。   The third n-channel field effect transistor 401 can promote the first suppression operation described above. In the first suppression operation described above, it has been described that when the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 increases. When the voltage V1 rises, the voltage of the gate of the third n-channel field effect transistor 401 rises. As a result, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 further rises. That is, the third n-channel field effect transistor 401 can promote the rise of the voltage V1, and can speed up the first suppression operation. Thus, the power supply circuit 101 can quickly return the voltage V2 to a constant value (0.9 V) even if the voltage V2 of the voltage output terminal Vout decreases.

同様に、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401は、上記の第3の抑制動作を促進させることができる。上記の第3の抑制動作では、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇すると、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1が低下することを説明した。電圧V1が低下すると、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401のゲートの電圧が低下する。その結果、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のゲートG2の電圧V1がさらに低下する。すなわち、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401は、電圧V1の低下を促進させることができ、第3の抑制動作を高速化させることができる。これにより、電源回路101は、電圧出力端子Voutの電圧V2が上昇しても、電圧V2を高速に一定値(0.9V)に戻すことができる。   Similarly, the third n-channel field effect transistor 401 can promote the third suppression operation described above. In the third suppression operation described above, it has been described that when the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 decreases. When the voltage V1 decreases, the voltage at the gate of the third n-channel field effect transistor 401 decreases. As a result, the voltage V1 of the gate G2 of the second n-channel field effect transistor M2 is further reduced. That is, the third n-channel field effect transistor 401 can promote the reduction of the voltage V1, and can speed up the third suppression operation. Thus, the power supply circuit 101 can quickly return the voltage V2 to a constant value (0.9 V) even if the voltage V2 of the voltage output terminal Vout rises.

以上のように、本実施形態は、第1の実施形態に比べ、第3のnチャネル電界効果トランジスタ401が電圧V1の変動を促進させることができるので、電圧V2が変動しても、高速に電圧V2を一定値(0.9V)に戻すことができる。   As described above, according to the present embodiment, the third n-channel field effect transistor 401 can promote the fluctuation of the voltage V1 compared to the first embodiment, so that the speed can be increased even if the voltage V2 fluctuates. The voltage V2 can be returned to a constant value (0.9 V).

(第4の実施形態)
図5は、第4の実施形態による電源回路101及びロジック回路102の構成例を示す図である。図5は、図1(A)に対して、第2の抵抗501を追加したものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。
Fourth Embodiment
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the power supply circuit 101 and the logic circuit 102 according to the fourth embodiment. FIG. 5 is the one in which a second resistor 501 is added to FIG. 1 (A). The differences between the present embodiment and the first embodiment will be described below.

電源回路101は、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2、第1の抵抗R及び第2の抵抗501を有する。第2の抵抗501は、電圧出力端子Voutと基準電位ノードVSSとの間に接続される。   The power supply circuit 101 includes a first n-channel field effect transistor M1, a second n-channel field effect transistor M2, a first resistor R, and a second resistor 501. The second resistor 501 is connected between the voltage output terminal Vout and the reference potential node VSS.

第2の抵抗501を設けることにより、本実施形態(図5)の第1の抵抗Rの値は、第1の実施形態(図1(A))の第1の抵抗Rの値より、小さくすることができる。その結果、本実施形態は、第1の実施形態に比べ、第1の抑制動作及び第3の抑制動作を高速化させることができ、電圧V2が変動しても、高速に電圧V2を一定値(0.9V)に戻すことができる。   By providing the second resistor 501, the value of the first resistor R in the present embodiment (FIG. 5) is smaller than the value of the first resistor R in the first embodiment (FIG. 1A). can do. As a result, compared with the first embodiment, the present embodiment can speed up the first suppression operation and the third suppression operation, and even if the voltage V2 fluctuates, the voltage V2 can be fixed at a high speed. It can be returned to (0.9 V).

図6(A)は、第1〜第4の実施形態による電源回路101の電圧V1の波形のシミュレーション結果を示す図である。電圧601は、第1の実施形態による電源回路101の電圧V1である。電圧602は、第2の実施形態による電源回路101の電圧V1である。電圧603は、第3の実施形態による電源回路101の電圧V1である。電圧604は、第4の実施形態による電源回路101の電圧V1である。   FIG. 6A shows a simulation result of the waveform of the voltage V1 of the power supply circuit 101 according to the first to fourth embodiments. The voltage 601 is the voltage V1 of the power supply circuit 101 according to the first embodiment. The voltage 602 is the voltage V1 of the power supply circuit 101 according to the second embodiment. The voltage 603 is the voltage V1 of the power supply circuit 101 according to the third embodiment. The voltage 604 is the voltage V1 of the power supply circuit 101 according to the fourth embodiment.

図6(B)は、第1〜第4の実施形態による電源回路101の電圧V2の波形のシミュレーション結果を示す図である。電圧611は、第1の実施形態による電源回路101の電圧V2である。電圧612は、第2の実施形態による電源回路101の電圧V2である。電圧613は、第3の実施形態による電源回路101の電圧V2である。電圧614は、第4の実施形態による電源回路101の電圧V2である。   FIG. 6B is a diagram showing simulation results of the waveform of the voltage V2 of the power supply circuit 101 according to the first to fourth embodiments. The voltage 611 is the voltage V2 of the power supply circuit 101 according to the first embodiment. The voltage 612 is the voltage V2 of the power supply circuit 101 according to the second embodiment. The voltage 613 is the voltage V2 of the power supply circuit 101 according to the third embodiment. The voltage 614 is the voltage V2 of the power supply circuit 101 according to the fourth embodiment.

0[sec]の時間において、ロジック回路102が動作し、電圧V2が低下している。その後、電源回路101が電圧V2を一定値に戻す速度の比較を示す。第1の実施形態の電圧611、第3の実施形態の電圧613及び第4の実施形態の電圧614は、その収束値が0.9Vに設定されている。これに対し、第2の実施形態の電圧612は、その収束値が1.2Vに設定されている。   At the time of 0 [sec], the logic circuit 102 operates and the voltage V2 decreases. Thereafter, the comparison of the speed at which the power supply circuit 101 returns the voltage V2 to a constant value is shown. The convergence value of the voltage 611 of the first embodiment, the voltage 613 of the third embodiment, and the voltage 614 of the fourth embodiment is set to 0.9V. On the other hand, the convergence value of the voltage 612 of the second embodiment is set to 1.2V.

このシミュレーション結果より、第3の実施形態の電圧603及び613は、第1の実施形態の電圧601及び611より高速に一定値に戻っていることが分かる。また、第4の実施形態の電圧604及び614は、第1の実施形態の電圧601及び611より高速に一定値に戻っていることが分かる。また、第4の実施形態の電圧604及び614は、第3の実施形態の電圧603及び613より高速に一定値に戻っていることが分かる。   From this simulation result, it can be seen that the voltages 603 and 613 of the third embodiment return to a fixed value faster than the voltages 601 and 611 of the first embodiment. Also, it can be seen that the voltages 604 and 614 of the fourth embodiment return to a constant value faster than the voltages 601 and 611 of the first embodiment. Also, it can be seen that the voltages 604 and 614 of the fourth embodiment return to a constant value faster than the voltages 603 and 613 of the third embodiment.

(第5の実施形態)
図7は、第5の実施形態による第1の電源ドメイン701及び第2の電源ドメイン702の構成例を示す図である。第1の電源ドメイン701は、ドメイン703a及び703bを有する。第2の電源ドメイン702は、ドメイン703c及び703dを有する。
Fifth Embodiment
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the first power supply domain 701 and the second power supply domain 702 according to the fifth embodiment. The first power supply domain 701 has domains 703a and 703b. The second power supply domain 702 has domains 703c and 703d.

ドメイン703aは、電源部101a及びロジック回路102aを有する。電源部101aは図1(A)の電源回路101に対応し、ロジック回路102aは図1(A)のロジック回路102に対応する。電源部101aは、図1(A)の電源回路101と同じ構成であり、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1a、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2a及び第1の抵抗Raを有する。トランジスタM1a、トランジスタM2a及び抵抗Raは、それぞれ、図1(A)のトランジスタM1、トランジスタM2及び抵抗Rに対応する。電源電圧端子Vdaは、図1(A)の電源電圧端子Vdに対応する。基準電位端子Vsaは、図1(A)の基準電位端子Vsに対応する。第2の電源電圧ノードVDD1は、図1(A)の第2の電源電圧ノードVDDに対応する。第3の電源電圧ノードVDDα1は、図1(A)の第3の電源電圧ノードVDDαに対応する。ロジック回路102aは、例えば低速動作回路である。   The domain 703a includes a power supply unit 101a and a logic circuit 102a. The power supply unit 101a corresponds to the power supply circuit 101 in FIG. 1A, and the logic circuit 102a corresponds to the logic circuit 102 in FIG. 1A. The power supply unit 101a has the same configuration as the power supply circuit 101 of FIG. 1A, and includes a first n-channel field effect transistor M1a, a second n-channel field effect transistor M2a, and a first resistor Ra. The transistor M1a, the transistor M2a, and the resistor Ra correspond to the transistor M1, the transistor M2, and the resistor R in FIG. 1A, respectively. The power supply voltage terminal Vda corresponds to the power supply voltage terminal Vd of FIG. The reference potential terminal Vsa corresponds to the reference potential terminal Vs of FIG. The second power supply voltage node VDD1 corresponds to the second power supply voltage node VDD of FIG. 1 (A). The third power supply voltage node VDDα1 corresponds to the third power supply voltage node VDDα in FIG. The logic circuit 102a is, for example, a low speed operation circuit.

ドメイン703bは、電源部101b及びロジック回路102bを有する。電源部101bは図1(A)の電源回路101に対応し、ロジック回路102bは図1(A)のロジック回路102に対応する。電源部101bは、図1(A)の電源回路101と同じ構成であり、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1b、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2b及び第1の抵抗Rbを有する。トランジスタM1b、トランジスタM2b及び抵抗Rbは、それぞれ、図1(A)のトランジスタM1、トランジスタM2及び抵抗Rに対応する。電源電圧端子Vdbは、図1(A)の電源電圧端子Vdに対応する。基準電位端子Vsbは、図1(A)の基準電位端子Vsに対応する。ロジック回路102bは、例えば高速動作回路である。   The domain 703 b includes a power supply unit 101 b and a logic circuit 102 b. The power supply unit 101 b corresponds to the power supply circuit 101 in FIG. 1A, and the logic circuit 102 b corresponds to the logic circuit 102 in FIG. The power supply unit 101b has the same configuration as the power supply circuit 101 of FIG. 1A, and includes a first n-channel field effect transistor M1b, a second n-channel field effect transistor M2b, and a first resistor Rb. The transistor M1 b, the transistor M2 b, and the resistor Rb correspond to the transistor M1, the transistor M2, and the resistor R in FIG. 1A, respectively. The power supply voltage terminal Vdb corresponds to the power supply voltage terminal Vd of FIG. The reference potential terminal Vsb corresponds to the reference potential terminal Vs of FIG. The logic circuit 102 b is, for example, a high-speed operation circuit.

抵抗Ra及びRbは、第1の電源電圧ノードVDDEに共通に接続される。第2のnチャネル電界効果トランジスタM2a及びM2bのドレインは、第3の電源電圧ノードVDDα1に共通に接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1a及びM1bのソースは、第2の電源電圧ノードVDD1に共通に接続される。基準電位端子Vsa及びVsbは、基準電位ノードVSSに共通に接続される。   The resistors Ra and Rb are commonly connected to the first power supply voltage node VDDE. The drains of the second n-channel field effect transistors M2a and M2b are commonly connected to the third power supply voltage node VDDα1. The sources of the first n-channel field effect transistors M1a and M1b are commonly connected to the second power supply voltage node VDD1. The reference potential terminals Vsa and Vsb are commonly connected to the reference potential node VSS.

ドメイン703cは、電源部101c及びロジック回路102cを有する。電源部101cは図1(A)の電源回路101に対応し、ロジック回路102cは図1(A)のロジック回路102に対応する。電源部101cは、図1(A)の電源回路101と同じ構成であり、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1c、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2c及び第1の抵抗Rcを有する。トランジスタM1c、トランジスタM2c及び抵抗Rcは、それぞれ、図1(A)のトランジスタM1、トランジスタM2及び抵抗Rに対応する。電源電圧端子Vdcは、図1(A)の電源電圧端子Vdに対応する。基準電位端子Vscは、図1(A)の基準電位端子Vsに対応する。第2の電源電圧ノードVDD2は、図1(A)の第2の電源電圧ノードVDDに対応する。第3の電源電圧ノードVDDα2は、図1(A)の第3の電源電圧ノードVDDαに対応する。ロジック回路102cは、例えば常時動作回路である。   The domain 703 c includes a power supply unit 101 c and a logic circuit 102 c. The power supply unit 101c corresponds to the power supply circuit 101 in FIG. 1A, and the logic circuit 102c corresponds to the logic circuit 102 in FIG. 1A. The power supply unit 101c has the same configuration as the power supply circuit 101 of FIG. 1A, and includes a first n-channel field effect transistor M1c, a second n-channel field effect transistor M2c, and a first resistor Rc. The transistor M1c, the transistor M2c, and the resistor Rc correspond to the transistor M1, the transistor M2, and the resistor R in FIG. 1A, respectively. The power supply voltage terminal Vdc corresponds to the power supply voltage terminal Vd of FIG. The reference potential terminal Vsc corresponds to the reference potential terminal Vs of FIG. The second power supply voltage node VDD2 corresponds to the second power supply voltage node VDD of FIG. 1 (A). The third power supply voltage node VDDα2 corresponds to the third power supply voltage node VDDα in FIG. The logic circuit 102c is, for example, a constantly operating circuit.

ドメイン703dは、電源部101d及びロジック回路102dを有する。電源部101dは図1(A)の電源回路101に対応し、ロジック回路102dは図1(A)のロジック回路102に対応する。電源部101dは、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1d、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2d、第1の抵抗Rd及びpチャネル電界効果トランジスタ704を有する。トランジスタM1d、トランジスタM2d及び抵抗Rdは、それぞれ、図1(A)のトランジスタM1、トランジスタM2及び抵抗Rに対応する。pチャネル電界効果トランジスタ704は、ソースが第3の電源電圧ノードVDDα2に接続され、ゲートが制御ノードPSWに接続され、ドレインが第2のnチャネル電界効果トランジスタM2dのドレインに接続される。電源電圧端子Vddは、図1(A)の電源電圧端子Vdに対応する。基準電位端子Vsdは、図1(A)の基準電位端子Vsに対応する。ロジック回路102dは、例えば非常時動作回路である。   The domain 703 d includes a power supply unit 101 d and a logic circuit 102 d. The power supply unit 101 d corresponds to the power supply circuit 101 in FIG. 1A, and the logic circuit 102 d corresponds to the logic circuit 102 in FIG. The power supply unit 101 d includes a first n-channel field effect transistor M 1 d, a second n-channel field effect transistor M 2 d, a first resistor Rd, and a p-channel field effect transistor 704. The transistor M1 d, the transistor M2 d, and the resistor Rd respectively correspond to the transistor M1, the transistor M2, and the resistor R in FIG. In the p-channel field effect transistor 704, the source is connected to the third power supply voltage node VDDα2, the gate is connected to the control node PSW, and the drain is connected to the drain of the second n-channel field effect transistor M2d. The power supply voltage terminal Vdd corresponds to the power supply voltage terminal Vd of FIG. The reference potential terminal Vsd corresponds to the reference potential terminal Vs of FIG. The logic circuit 102d is, for example, an emergency operation circuit.

pチャネル電界効果トランジスタ704をオンとしたとき、電源部101dは、ロジック回路102dの電源電圧端子Vddに電源電圧を供給し、ロジック回路102dは、動作可能状態になる。論理積(AND)回路705は、ロジック回路102dの出力信号に応じた信号をロジック回路102cに出力する。   When the p-channel field effect transistor 704 is turned on, the power supply unit 101d supplies a power supply voltage to the power supply voltage terminal Vdd of the logic circuit 102d, and the logic circuit 102d becomes operable. A logical product (AND) circuit 705 outputs a signal corresponding to the output signal of the logic circuit 102 d to the logic circuit 102 c.

pチャネル電界効果トランジスタ704をオフとしたとき、電源部101dは、ロジック回路102dの電源電圧端子Vddに電源電圧を供給せず、ロジック回路102dは、停止状態になる。ロジック回路102dの出力信号が不定値になるので、論理積回路705は、固定値をロジック回路102cに出力する。   When the p-channel field effect transistor 704 is turned off, the power supply unit 101d does not supply the power supply voltage to the power supply voltage terminal Vdd of the logic circuit 102d, and the logic circuit 102d is stopped. Since the output signal of the logic circuit 102d has an indefinite value, the AND circuit 705 outputs a fixed value to the logic circuit 102c.

抵抗Rc及びRdは、第1の電源電圧ノードVDDEに共通に接続される。pチャネル電界効果トランジスタ704がオンである場合、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2c及びM2dのドレインは、第3の電源電圧ノードVDDα2に共通に接続される。第1のnチャネル電界効果トランジスタM1c及びM1dのソースは、第2の電源電圧ノードVDD2に共通に接続される。基準電位端子Vsc及びVsdは、基準電位ノードVSSに共通に接続される。   The resistors Rc and Rd are commonly connected to the first power supply voltage node VDDE. When the p-channel field effect transistor 704 is on, the drains of the second n-channel field effect transistors M2c and M2d are commonly connected to the third power supply voltage node VDDα2. The sources of the first n-channel field effect transistors M1c and M1d are commonly connected to a second power supply voltage node VDD2. The reference potential terminals Vsc and Vsd are commonly connected to the reference potential node VSS.

次に、電源部101a及び101bの電源電圧ノードについて説明する。電源部101aの第1の電源電圧ノードVDDE及び電源部101bの第1の電源電圧ノードVDDEは、相互に接続される。電源部101aの第2の電源電圧ノードVDD1及び電源部101bの第2の電源電圧ノードVDD1は、相互に接続される。電源部101aの第3の電源電圧ノードVDDα1及び電源部101bの第3の電源電圧ノードVDDα1は、相互に接続される。   Next, power supply voltage nodes of the power supply units 101a and 101b will be described. The first power supply voltage node VDDE of the power supply unit 101a and the first power supply voltage node VDDE of the power supply unit 101b are connected to each other. The second power supply voltage node VDD1 of the power supply unit 101a and the second power supply voltage node VDD1 of the power supply unit 101b are mutually connected. The third power supply voltage node VDDα1 of the power supply unit 101a and the third power supply voltage node VDDα1 of the power supply unit 101b are connected to each other.

次に、電源部101a及び101cの電源電圧ノードについて説明する。電源部101aの第1の電源電圧ノードVDDE及び電源部101cの第1の電源電圧ノードVDDEは、相互に接続される。電源部101aの第2の電源電圧ノードVDD1及び電源部101cの第2の電源電圧ノードVDD2は、相互に分離される。電源部101aの第3の電源電圧ノードVDDα1及び電源部101cの第3の電源電圧ノードVDDα2は、相互に分離される。   Next, power supply voltage nodes of the power supply units 101a and 101c will be described. The first power supply voltage node VDDE of the power supply unit 101a and the first power supply voltage node VDDE of the power supply unit 101c are connected to each other. The second power supply voltage node VDD1 of the power supply unit 101a and the second power supply voltage node VDD2 of the power supply unit 101c are separated from each other. The third power supply voltage node VDDα1 of the power supply unit 101a and the third power supply voltage node VDDα2 of the power supply unit 101c are separated from each other.

ロジック回路102a〜102dには、それぞれ、電源部101a〜101dが設けられる。第2の電源電圧ノードVDD1及び第3の電源電圧ノードVDDα1は、第1の電源ドメイン701に電圧を供給する。第2の電源電圧ノードVDD2及び第3の電源電圧ノードVDDα2は、第2の電源ドメイン702に電圧を供給する。これにより、第1の電源ドメイン701内のロジック回路102a及び102bで発生した電源ノイズは、第2の電源ドメイン702内のロジック回路102c及び102dに伝搬しない。同様に、第2の電源ドメイン702内のロジック回路102c及び102dで発生した電源ノイズは、第1の電源ドメイン701内のロジック回路102a及び102bに伝搬しない。また、同一の電源ドメイン内で、異なる会社から供給されたIPマクロの組合せの設計が可能になり、同一の電源ドメインでの設計保証が可能になる。   Power supply units 101a to 101d are provided in the logic circuits 102a to 102d, respectively. The second power supply voltage node VDD1 and the third power supply voltage node VDDα1 supply a voltage to the first power supply domain 701. The second power supply voltage node VDD2 and the third power supply voltage node VDDα2 supply a voltage to the second power supply domain 702. As a result, power supply noise generated in the logic circuits 102 a and 102 b in the first power supply domain 701 is not propagated to the logic circuits 102 c and 102 d in the second power supply domain 702. Similarly, power supply noise generated in the logic circuits 102 c and 102 d in the second power supply domain 702 does not propagate to the logic circuits 102 a and 102 b in the first power supply domain 701. Also, within the same power supply domain, it becomes possible to design a combination of IP macros supplied from different companies, and design assurance with the same power supply domain becomes possible.

図8は、本実施形態による半導体チップ801のレイアウト例を示す図である。半導体チップ801は、ドメイン703a〜703d及びロウブロックROW1〜ROW4等を有する。図7に示すように、ドメイン703a〜703dは、それぞれ、電源部101a〜101dを有する。ロウブロックROW1〜ROW4は、それぞれ、電源回路101及びロジック回路102を有する。電源部101a〜101d及び電源回路101は、小さなサイズで実現できるため、ドメイン703a〜703d及びロウブロックROW1〜ROW4にそれぞれ電源部101a〜101d及び電源回路101を設けることができる。これにより、ドメイン703a〜703d及びロウブロックROW1〜ROW4単位で、電源ノイズを抑えることができる。   FIG. 8 is a view showing an example of the layout of the semiconductor chip 801 according to the present embodiment. The semiconductor chip 801 includes domains 703a to 703d, row blocks ROW1 to ROW4, and the like. As shown in FIG. 7, the domains 703a to 703d respectively include power supply units 101a to 101d. The row blocks ROW1 to ROW4 each include a power supply circuit 101 and a logic circuit 102. Since the power supply units 101a to 101d and the power supply circuit 101 can be realized with a small size, the power supply units 101a to 101d and the power supply circuit 101 can be provided in the domains 703a to 703d and the row blocks ROW1 to ROW4, respectively. Thus, power supply noise can be suppressed in units of the domains 703a to 703d and the row blocks ROW1 to ROW4.

図7に示すように、電源部101aは、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1a及び第2のnチャネル電界効果トランジスタM2aを有する。電源部101bは、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1b及び第2のnチャネル電界効果トランジスタM2bを有する。   As shown in FIG. 7, the power supply unit 101a includes a first n-channel field effect transistor M1a and a second n-channel field effect transistor M2a. The power supply unit 101 b includes a first n-channel field effect transistor M 1 b and a second n-channel field effect transistor M 2 b.

第1のnチャネル電界効果トランジスタM1a及びM1bのバックゲートは、相互に分離する必要がある。これにより、ロジック回路102aの電源電圧端子Vda及びロジック回路102bの電源電圧端子Vdbを相互に分離することができる。   The back gates of the first n-channel field effect transistors M1a and M1b need to be isolated from one another. Thus, the power supply voltage terminal Vda of the logic circuit 102a and the power supply voltage terminal Vdb of the logic circuit 102b can be separated from each other.

また、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2a及びM2bのバックゲートは、相互に分離されていても、相互に共通化されていてもよい。共通化する場合には、電源部101a及び101bが相互に近い位置に配置されていることが好ましい。   The back gates of the second n-channel field effect transistors M2a and M2b may be separated from each other or may be shared with each other. In the case of common use, it is preferable that the power supply units 101a and 101b be disposed close to each other.

例えば、ロウブロックROW1及びROW2の電源回路101は、相互に近い位置に配置されているので、両者の電源回路101の第2のnチャネル電界効果トランジスタM2のバックゲートを相互に共通化することができる。なお、両者の電源回路101の第1のnチャネル電界効果トランジスタM1のバックゲートは、相互に分離される。   For example, since the power supply circuits 101 of the row blocks ROW1 and ROW2 are arranged close to each other, the back gates of the second n-channel field effect transistors M2 of both power supply circuits 101 can be made common. it can. The back gates of the first n-channel field effect transistors M1 of both power supply circuits 101 are separated from each other.

また、電源部101a及び101bは、相互に遠い位置に配置されているので、第2のnチャネル電界効果トランジスタM2a及びM2bのバックゲートは、相互に分離される。また、第1のnチャネル電界効果トランジスタM1a及びM1bのバックゲートも、相互に分離される。   Further, since the power supply units 101a and 101b are arranged at positions far from each other, the back gates of the second n-channel field effect transistors M2a and M2b are separated from each other. Also, the back gates of the first n-channel field effect transistors M1a and M1b are also separated from each other.

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   In addition, the said embodiment only shows the example of embodiment in the case of implementing this invention, and the technical scope of this invention should not be limitedly interpreted by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical concept or the main features thereof.

101 電源回路
102 ロジック回路
103 負荷
M1 第1のnチャネル電界効果トランジスタ
M2 第2のnチャネル電界効果トランジスタ
R 第1の抵抗
VDDE 第1の電源電圧ノード
VDD 第2の電源電圧ノード
VDDα 第3の電源電圧ノード
VSS 基準電位ノード
101 power supply circuit 102 logic circuit 103 load M1 first n-channel field effect transistor M2 second n-channel field effect transistor R first resistance VDDE first power supply voltage node VDD second power supply voltage node VDDα third power supply Voltage node VSS Reference potential node

Claims (13)

第1の電源電圧ノードと第2の電源電圧ノードとの間に直列に接続される負荷及び第1のトランジスタと、
第3の電源電圧ノードと電圧出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを有し、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタと前記負荷が接続されたノードに接続され、
前記第1のトランジスタのバックゲートは、前記電圧出力端子に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、
前記第2のトランジスタのバックゲートは、前記第2の電源電圧ノードに接続され
前記第3の電源電圧ノードの電圧は、前記第2の電源電圧ノードの電圧より高く、
前記第1の電源電圧ノードの電圧は、前記第3の電源電圧ノードの電圧以上であることを特徴とする電源回路。
A load and a first transistor connected in series between the first power supply voltage node and the second power supply voltage node;
A second transistor connected between the third power supply voltage node and the voltage output terminal,
The gate of the first transistor is connected to a node at which the first transistor and the load are connected,
The back gate of the first transistor is connected to the voltage output terminal,
The gate of the second transistor is connected to the gate of the first transistor,
The back gate of the second transistor is connected to the second power supply voltage node ,
The voltage of the third power supply voltage node is higher than the voltage of the second power supply voltage node,
A power supply circuit, wherein a voltage of the first power supply voltage node is equal to or higher than a voltage of the third power supply voltage node .
前記負荷は、前記第1の電源電圧ノードと前記第1のトランジスタのドレインとの間に接続され、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのドレインに接続され、
前記第1のトランジスタのソースは、前記第2の電源電圧ノードに接続され、
前記第2のトランジスタのドレインは、前記第3の電源電圧ノードに接続され、
前記第2のトランジスタのソースは、前記電圧出力端子に接続されることを特徴とする請求項1記載の電源回路。
The load is connected between the first power supply voltage node and the drain of the first transistor,
The gate of the first transistor is connected to the drain of the first transistor,
The source of the first transistor is connected to the second power supply voltage node,
The drain of the second transistor is connected to the third power supply voltage node,
The power supply circuit according to claim 1, wherein a source of the second transistor is connected to the voltage output terminal.
前記第1のトランジスタのバックゲートと前記第2のトランジスタのバックゲートは、相互に分離されていることを特徴とする請求項1又は2記載の電源回路。 The back gate of the back gate and the second transistor of the first transistor, the power supply circuit of claim 1, wherein it is separated from each other. 前記負荷は、第1の抵抗であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電源回路。 The power supply circuit according to any one of claims 1 to 3 , wherein the load is a first resistor. 前記負荷は、ゲート及びドレインが前記第1の電源電圧ノードに接続され、ソース及びバックゲートが前記第1のトランジスタのドレインに接続される第3のトランジスタであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電源回路。 The load is a third transistor having a gate and a drain connected to the first power supply voltage node, and a source and a back gate connected to the drain of the first transistor. The power supply circuit according to any one of 3 . 前記負荷は、ゲートが前記第1のトランジスタのゲートに接続され、ドレインが前記第1の電源電圧ノードに接続され、ソースが前記第1のトランジスタのドレインに接続され、バックゲートが前記第2の電源電圧ノードに接続される第3のトランジスタであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電源回路。 The load has a gate connected to the gate of the first transistor, a drain connected to the first power supply voltage node, a source connected to the drain of the first transistor, and a back gate connected to the second transistor. The power supply circuit according to any one of claims 1 to 3 , which is a third transistor connected to the power supply voltage node. さらに、前記電圧出力端子と基準電位ノードとの間に接続される第2の抵抗を有することを特徴とする請求項記載の電源回路。 5. The power supply circuit according to claim 4 , further comprising a second resistor connected between the voltage output terminal and a reference potential node. 前記負荷と前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとをそれぞれ有する第1の電源部及び第2の電源部を有し、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第1の電源電圧ノードは、相互に接続され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第2の電源電圧ノードは、相互に接続され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第3の電源電圧ノードは、相互に接続されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電源回路。
A first power supply unit and a second power supply unit each having the load, the first transistor, and the second transistor;
The first power supply voltage node of the first power supply unit and the first power supply voltage node of the second power supply unit are mutually connected.
The second power supply voltage nodes of the first power supply unit and the second power supply unit are connected to each other.
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 7 , wherein the third power supply voltage nodes of the first power supply unit and the second power supply unit are connected to each other.
前記負荷と前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとをそれぞれ有する第1の電源部及び第2の電源部を有し、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第1の電源電圧ノードは、相互に接続され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第2の電源電圧ノードは、相互に分離され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第3の電源電圧ノードは、相互に分離されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の電源回路。
A first power supply unit and a second power supply unit each having the load, the first transistor, and the second transistor;
The first power supply voltage node of the first power supply unit and the first power supply voltage node of the second power supply unit are mutually connected.
The second power supply voltage nodes of the first power supply unit and the second power supply unit are separated from each other,
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 7 , wherein the third power supply voltage node of the first power supply unit and the third power supply voltage node of the second power supply unit are separated from each other.
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第1のトランジスタのバックゲートは、相互に分離され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第2のトランジスタのバックゲートは、相互に分離されていることを特徴とする請求項記載の電源回路。
Back gates of the first transistors of the first power supply unit and the second power supply unit are mutually separated;
9. The power supply circuit according to claim 8 , wherein back gates of said second transistors of said first power supply unit and said second power supply unit are separated from each other.
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第1のトランジスタのバックゲートは、相互に分離され、
前記第1の電源部及び前記第2の電源部の前記第2のトランジスタのバックゲートは、相互に共通化されていることを特徴とする請求項記載の電源回路。
Back gates of the first transistors of the first power supply unit and the second power supply unit are mutually separated;
9. The power supply circuit according to claim 8 , wherein back gates of the second transistors of the first power supply unit and the second power supply unit are shared with each other.
第1の電源電圧ノードと第2の電源電圧ノードとの間に直列に接続される負荷及び第1のトランジスタと、
第3の電源電圧ノードと電圧出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを有する電源回路の電圧制御方法であって、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタと前記負荷が接続されたノードに接続され、
前記第1のトランジスタのバックゲートは、前記電圧出力端子に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、
前記第2のトランジスタのバックゲートは、前記第2の電源電圧ノードに接続され、
前記第3の電源電圧ノードの電圧は、前記第2の電源電圧ノードの電圧より高く、
前記第1の電源電圧ノードの電圧は、前記第3の電源電圧ノードの電圧以上であり、
前記電圧出力端子の電圧が低下すると、前記第1のトランジスタのドレイン電流が減少し、前記第2のトランジスタのゲートの電圧が上昇し、前記第2のトランジスタのドレイン電流が増加し、前記電圧出力端子の電圧が上昇し、
前記電圧出力端子の電圧が上昇すると、前記第1のトランジスタのドレイン電流が増加し、前記第2のトランジスタのゲートの電圧が低下し、前記第2のトランジスタのドレイン電流が減少し、前記電圧出力端子の電圧が低下することを特徴とする電圧制御方法。
A load and a first transistor connected in series between the first power supply voltage node and the second power supply voltage node;
A voltage control method of a power supply circuit, comprising: a third transistor connected between a third power supply voltage node and a voltage output terminal;
The gate of the first transistor is connected to a node at which the first transistor and the load are connected,
The back gate of the first transistor is connected to the voltage output terminal,
The gate of the second transistor is connected to the gate of the first transistor,
The back gate of the second transistor is connected to the second power supply voltage node,
The voltage of the third power supply voltage node is higher than the voltage of the second power supply voltage node,
The voltage of the first power supply voltage node is equal to or higher than the voltage of the third power supply voltage node,
When the voltage of the voltage output terminal decreases, the drain current of the first transistor decreases, the voltage of the gate of the second transistor increases, and the drain current of the second transistor increases, the voltage output Terminal voltage rises,
When the voltage of the voltage output terminal rises, the drain current of the first transistor increases, the voltage of the gate of the second transistor decreases, and the drain current of the second transistor decreases, the voltage output A voltage control method characterized in that a voltage of a terminal decreases.
第1の電源電圧ノードと第2の電源電圧ノードとの間に直列に接続される負荷及び第1のトランジスタと、
第3の電源電圧ノードと電圧出力端子との間に接続される第2のトランジスタとを有する電源回路の電圧制御方法であって、
前記第1のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタと前記負荷が接続されたノードに接続され、
前記第1のトランジスタのバックゲートは、前記電圧出力端子に接続され、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのゲートに接続され、
前記第2のトランジスタのバックゲートは、前記第2の電源電圧ノードに接続され、
前記第3の電源電圧ノードの電圧は、前記第2の電源電圧ノードの電圧より高く、
前記第1の電源電圧ノードの電圧は、前記第3の電源電圧ノードの電圧以上であり、
前記電圧出力端子の電圧が低下すると、前記第2のトランジスタのドレイン電流が増加し、前記電圧出力端子の電圧が上昇し、
前記電圧出力端子の電圧が上昇すると、前記第2のトランジスタのドレイン電流が減少し、前記電圧出力端子の電圧が低下することを特徴とする電圧制御方法。
A load and a first transistor connected in series between the first power supply voltage node and the second power supply voltage node;
A voltage control method of a power supply circuit, comprising: a third transistor connected between a third power supply voltage node and a voltage output terminal;
The gate of the first transistor is connected to a node at which the first transistor and the load are connected,
The back gate of the first transistor is connected to the voltage output terminal,
The gate of the second transistor is connected to the gate of the first transistor,
The back gate of the second transistor is connected to the second power supply voltage node,
The voltage of the third power supply voltage node is higher than the voltage of the second power supply voltage node,
The voltage of the first power supply voltage node is equal to or higher than the voltage of the third power supply voltage node,
When the voltage at the voltage output terminal decreases, the drain current of the second transistor increases, and the voltage at the voltage output terminal increases.
When the voltage of the voltage output terminal is increased, the drain current of the second transistor is decreased, and the voltage of the voltage output terminal is decreased.
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