JPH05189989A - 消費電流抑制回路 - Google Patents

消費電流抑制回路

Info

Publication number
JPH05189989A
JPH05189989A JP3293433A JP29343391A JPH05189989A JP H05189989 A JPH05189989 A JP H05189989A JP 3293433 A JP3293433 A JP 3293433A JP 29343391 A JP29343391 A JP 29343391A JP H05189989 A JPH05189989 A JP H05189989A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clock
circuit
current consumption
power
gate
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.)
Granted
Application number
JP3293433A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3085758B2 (ja
Inventor
Yusuke Konagai
裕介 小長井
Akira Usui
章 臼井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP03293433A priority Critical patent/JP3085758B2/ja
Publication of JPH05189989A publication Critical patent/JPH05189989A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3085758B2 publication Critical patent/JP3085758B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Sources (AREA)
  • Shift Register Type Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミック記憶セルを有するCMOSL
SIの消費電力を低減する。 【構成】 電源投入後、疑似的なクロックを発生し、
本来供給されるべきクロックに代えてダイナミック記憶
セルに供給するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はCMOSLSI等の消
費電力の低減に有効な消費電流抑制回路に関する。
【0002】
【従来の技術】CMOS(相補対称型金属酸化物半導体
構造)回路は、スイッチング期間、すなわち、出力電圧
が変化する期間以外は電流が流れず、しかも、スイッチ
ング期間が非常に短い。従って、CMOS回路によれ
ば、大規模でありながら低消費電力の集積回路を実現す
ることができる。また、CMOS回路は、入力インピー
ダンス、および遮断時におけるトランジスタの出力イン
ピーダンスが極めて高いため、記憶すべき信号に対応し
た電圧を回路内の寄生容量(ドレイン拡散容量、ゲート
容量等)に保持する、いわゆるダイナミック記憶回路を
容易に構成することができる。このダイナミック記憶回
路は、フィードバック回路を必要とするスタティック回
路に比較し、記憶セル当りの素子数が少なくて済むの
で、記憶セルの占有面積を小さくすることができる。従
って、ダイナミック記憶回路は、大容量の記憶回路によ
く用いられる。図3にこの種のダイナミック記憶回路に
属するダイナミックシフトレジスタの構成例を示す。同
図において、1はクロック発生回路であり、2個のNO
Rゲート1aおよび1bとインバータ1cとからなり、
外付けの水晶発振器等のクロック発生手段(図示略)か
ら供給されるクロックCLKに基づき、互にπだけ位相
がずれた2相クロックφ1およびφ2を発生する。10は
ダイナミックシフトレジスタであり、各々CMOSによ
って構成されたインバータ11、アナログスイッチ1
2、インバータ13、アナログスイッチ14、インバー
タ15、…がカスケード接続されてなる。ここで、カス
ケード接続された1組のインバータおよびアナログスイ
ッチ、例えば、インバータ11およびアナログスイッチ
12、あるいはインバータ13およびアナログスイッチ
14により、1記憶ステージが構成されている。アナロ
グスイッチ12および14は、各々、1組のNチャネル
MOSFETおよびPチャネルMOSFETによって構
成されている。そして、アナログスイッチ12は、Nチ
ャネルMOSFETのゲートにクロックφ1が与えら
れ、PチャネルMOSFETのゲートにクロックφ1
反転したクロックが与えられる。一方、アナログスイッ
チ14は、NチャネルMOSFETのゲートにクロック
φ2が与えられ、PチャネルMOSFETのゲートにク
ロックφ2を反転したクロックが与えられる。このよう
に隣接した各記憶ステージのアナログスイッチは互いに
逆相関係にあるクロックによってオン/オフ制御が行わ
れるようになっている。このような構成において、クロ
ックCLKが“0”になると、2相クロックφ1/φ2
“1”/“0”となり、アナログスイッチ12はオン状
態、アナログスイッチ14はオフ状態となる。従って、
ダイナミックシフトレジスタ10の等価回路は図4
(a)に示すものとなる。なお、同図および後述する図
4(b)における各要素には、図3に示された対応する
各要素に付した符号と共通の符号が付してある。この状
態においては、入力信号がインバータ11によって反転
され、該反転値に対応した電圧がインバータ13の入力
端に印加される。また、アナログスイッチ14がオフ状
態であるため、インバータ15はその入力端に介在する
寄生容量に保持された電圧を反転し、図示を略した後続
記憶ステージのインバータに供給する。次にクロックC
LKが“1”になると、2相クロックφ1/φ2が“0”
/“1”となり、アナログスイッチ12はオフ状態、ア
ナログスイッチ14はオン状態となる。従って、ダイナ
ミック記憶セル10の等価回路は図4(b)に示すもの
となる。この状態において、インバータ13は、その入
力端に介在する寄生容量に保持された電圧を反転してイ
ンバータ15の入力端に供給する。このように、ダイナ
ミックシフトレジスタに入力された信号は、順次反転を
繰り返しながら、後続の記憶ステージへとシフトされ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したダ
イナミックシフトレジスタのようなダイナミック記憶回
路を内蔵した半導体集積回路は、電源投入後、クロック
CLKの供給が開始されるまでの期間、記憶回路を構成
する各記憶セル(上記従来例における記憶ステージに相
当)に対して記憶すべき信号が与えられない。このた
め、電源投入時には、記憶セル内のCMOSゲート(図
3におけるインバータ11,13,15等)の入力端の
寄生容量に、電源電圧値と接地レベルとの間の中間電位
が保持され易くなる。この場合、CMOSゲートを構成
するPチャネルMOSFETおよびNチャネルMOSF
ETが共にオン状態となり、図5に示すように、これら
のMOSFETのオン抵抗を介し、電源端子から接地端
子に大きな電流が流れることとなる。このように、ダイ
ナミック記憶回路を使用した半導体集積回路は、電源投
入時に多大なる消費電流が流れるため、消費電力が大き
くなってしまうという問題があった。この発明は上述し
た事情に鑑みてなされたものであり、ダイナミック記憶
回路を搭載した半導体集積回路の電源投入時における消
費電流を抑制する消費電流抑制回路を提供することを目
的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明に係る消費電流
抑制回路は、少なくとも1個のCMOSゲートを有し、
クロックによって駆動され、記憶すべき信号に応じた電
圧をCMOSゲートの入力部の容量に保持する記憶セル
を含んだ半導体装置に搭載され、前記半導体装置の電源
投入後、前記クロックに代る疑似的なクロックを少なく
とも1個発生して前記記憶セルに供給することを特徴と
する。
【0005】
【作用】上記構成によれば、電源投入後、本来供給され
るべきクロックの代りに消費電流抑制回路によって発生
されるクロックが記憶セルに与えられる。従って、記憶
セルにおけるCMOSゲートの入力端の電位が確定し、
電源投入時における消費電流が抑制される。
【0006】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の一実施例を
説明する。図1はこの発明の一実施例による消費電流抑
制回路100の構成を示すブロック図である。この消費
電流抑制回路100はダイナミックシフトレジスタを有
するCMOSLSIに内蔵され、図1に示すように、ダ
イナミックシフトレジスタに供給する2相クロックを発
生するクロック発生回路1の入力側に介挿される。消費
電流抑制回路100は、ORゲート111とこのORゲ
ート111の出力信号を遅延させ、反転させてORゲー
ト111の一方の入力端に帰還させる2N−1段(Nは
整数)のインバータ112からなる疑似クロック発生回
路110を有する。この疑似クロック発生回路110は
ORゲート111の他方の入力端に対する信号が“0”
である場合に発振し、2N−1段インバータ112の最
終段から疑似クロックXCKを出力する。疑似クロック
XCKは2ビットカウンタ121のクロック端子に入力
される。この2ビットカウンタ121の出力端Q0およ
びQ1の各出力信号はANDゲート122に入力され、
このANDゲート122の出力信号Stpをインバータ
123によって反転した信号が2ビットカウンタ121
のトグルインヒビット端子Tiに入力されている。ま
た、ANDゲート122の出力信号StpはORゲート
111の他方の入力端に供給される。電源端子Vddお
よび接地間には、抵抗124および容量125を直列接
続したパワーオンリセット回路が設けられており、抵抗
124および容量125の接続点の電圧Rstが2ビッ
トカウンタ121のリセット端子(この端子は‘R’の
上部に‘−’を追加した符号により図示されている)に
供給される。セレクタ130はANDゲート122の出
力信号Stpが“0”の場合に疑似クロック発生回路1
10からの出力信号XCKを選択してクロック発生回路
1に供給し、“1”の場合はクロックCLKを選択して
供給する。以下、図2に示すタイムチャートを参照し、
本実施例の動作を説明する。この消費電流抑制回路10
0を搭載したCMOSLSIの電源が投入され、電源端
子Vddの電圧が立ち上がると、抵抗124を介して容
量125が充電される。そして、電源端子Vddの電圧
の立ち上がりよりも遅れて抵抗124および容量125
の接続点の電圧Rstが立ち上がり、2ビットカウンタ
121がパワーオンリセットされる。そして、2ビット
カウンタ121がリセットされたことにより、ANDゲ
ート122の出力信号Stpが“0”となり、疑似クロ
ック発生回路110が発振し、疑似クロックXCKが出
力される。この疑似クロックXCKはカウンタ121に
よってカウントされる一方、Stp=“0”であること
により、セレクタ130によって選択され、クロック発
生回路1に供給される。そして、クロック発生回路1に
より、疑似クロックXCKに基づいて2相クロックが発
生され、ダイナミックシフトレジスタに供給される。こ
の結果、ダイナミックシフトレジスタにおける各アナロ
グスイッチのスイッチングが行われ、ダイナミックシフ
トレジスタ内部のCMOSインバータ(図3参照)の入
力信号レベルが接地レベルあるいは電源電圧レベルに落
着く。その後、2ビットカウンタ121のカウント値が
「3」になると、ANDゲート122の出力信号Stp
が“1”となり、2ビットカウンタ121のトグルイン
ヒビット端子Tiに“0”が入力され、2ビットカウン
タ121によるカウント動作が停止する。また、Stp
=“1”となることにより、疑似クロック発生回路11
0は疑似クロックXCKの発生を停止し、セレクタ13
0は本来のクロックCLKを供給される側の入力端を選
択する。そして、このCMOSLSIに対するクロック
CLKの供給が開始されると、クロックCLKがセレク
タ130を介してクロック発生回路1に供給され、ダイ
ナミックシフトレジスタへ2相クロックが供給される。
なお、上記実施例では、電源投入後、3個以上の疑似パ
ルスを発生する例を説明したが、発生するパルスの個数
は供給先たるダイナミック記憶回路の構成に合せて選択
すればよい。また、電源投入後の所定期間だけ疑似パル
スを発生するようにしてもよい。
【0007】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による消
費電流抑制回路は、少なくとも1個のCMOSゲートを
有し、クロックによって駆動され、記憶すべき信号に応
じた電圧をCMOSゲートの入力部の容量に保持する記
憶セルを含んだ半導体装置に搭載され、前記半導体装置
の電源投入後の所定期間、前記クロックに代る疑似的な
クロックを発生して前記記憶素子に供給するので、半導
体装置の消費電力を低く抑えることができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例による消費電流抑制回路
の構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図3】 ダイナミックシフトレジスタの構成例を示す
回路図である。
【図4】 同ダイナミックシフトレジスタの動作時の等
価回路を示す図である。
【図5】 電源投入時におけるダイナミックシフトレジ
スタ内のインバータの状態を説明する図である。
【符号の説明】
100……消費電流抑制回路、110……疑似クロック
発生回路、121……ダイナミックリセット付2ビット
カウンタ、122……ANDゲート、123……インバ
ータ、124……抵抗、125……容量、130……セ
レクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 1/06 G11C 19/28 Z 8724−5L H01L 27/04 F 8427−4M 27/092 7342−4M H01L 27/08 321 L

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1個のCMOSゲートを有
    し、クロックによって駆動され、記憶すべき信号に応じ
    た電圧をCMOSゲートの入力部の容量に保持する記憶
    セルを含んだ半導体装置に搭載され、 前記半導体装置の電源投入後、前記クロックに代る疑似
    的なクロックを少なくとも1個発生して前記記憶セルに
    供給することを特徴とする消費電流抑制回路。
JP03293433A 1991-11-08 1991-11-08 消費電流抑制回路 Expired - Fee Related JP3085758B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03293433A JP3085758B2 (ja) 1991-11-08 1991-11-08 消費電流抑制回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03293433A JP3085758B2 (ja) 1991-11-08 1991-11-08 消費電流抑制回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05189989A true JPH05189989A (ja) 1993-07-30
JP3085758B2 JP3085758B2 (ja) 2000-09-11

Family

ID=17794699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03293433A Expired - Fee Related JP3085758B2 (ja) 1991-11-08 1991-11-08 消費電流抑制回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3085758B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267619A (ja) * 1985-09-20 1987-03-27 Hitachi Micro Comput Eng Ltd 半導体集積回路装置
JPS6299998A (ja) * 1985-10-25 1987-05-09 Hitachi Micro Comput Eng Ltd シフトレジスタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267619A (ja) * 1985-09-20 1987-03-27 Hitachi Micro Comput Eng Ltd 半導体集積回路装置
JPS6299998A (ja) * 1985-10-25 1987-05-09 Hitachi Micro Comput Eng Ltd シフトレジスタ

Also Published As

Publication number Publication date
JP3085758B2 (ja) 2000-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5323066A (en) Method and apparatus for performing power on reset initialization in a data processing system
JP2805991B2 (ja) 基板バイアス発生回路
JPH1186586A (ja) シフトレジスタ装置および表示装置
US4379974A (en) Delay stage for a clock generator
US4508978A (en) Reduction of gate oxide breakdown for booted nodes in MOS integrated circuits
JPH0757474A (ja) 半導体メモリ装置のチップ初期化信号発生回路
JPH0795013A (ja) エッジトリガ型フリップフロップ
US4560954A (en) Low power oscillator circuit
US20080030250A1 (en) Flip-flop circuit
US4893034A (en) Stop/restart latch
US8558595B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH05189989A (ja) 消費電流抑制回路
KR100223506B1 (ko) 반도체 메모리 디바이스용 논리 회로
EP0442347A2 (en) Selecting one of a plurality of voltages without overlap
JP2703890B2 (ja) 半導体集積回路
JP2000068836A (ja) 半導体集積回路
JP2541244B2 (ja) クロック発生回路
JP2937592B2 (ja) 基板バイアス発生回路
JP3105510B2 (ja) 半導体集積回路
JPH0983317A (ja) 短パルス除去回路
US4535465A (en) Low power clock generator circuit
US6317007B1 (en) Delayed start oscillator circuit
JP2798510B2 (ja) 半導体集積回路
JPS5842558B2 (ja) アドレス バッファ回路
KR0136971B1 (ko) 파워온 리세트 회로

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19970128

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090707

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees