JPH06149394A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH06149394A
JPH06149394A JP4301999A JP30199992A JPH06149394A JP H06149394 A JPH06149394 A JP H06149394A JP 4301999 A JP4301999 A JP 4301999A JP 30199992 A JP30199992 A JP 30199992A JP H06149394 A JPH06149394 A JP H06149394A
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JP
Japan
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power supply
voltage
circuit
supply voltage
semiconductor integrated
Prior art date
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Application number
JP4301999A
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English (en)
Inventor
Reiji Segawa
礼二 瀬川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路において、複数ある論理ユニ
ットに対して各々最適な電源電圧を選択的に与えること
により全体の低消費電力化をはかる。 【構成】 半導体基板に、MOSトランジスタ回路8,
9を形成している装置において、外部から供給される電
源電圧1を電圧選択信号4,5に応じてそれぞれ降下し
てそれぞれ別の回路に内部電源電圧2,3を供給する複
数の電源電圧降下回路6,7を内蔵したことを特徴とす
る半導体集積回路装置である。 【効果】 製造後にテスター等で測定された各機能ブロ
ックの電圧特性に応じて各機能ブロックの電源電圧をそ
れぞれ電圧選択信号に応じて降下して供給できるため、
各機能ブロックに対して必要以上の高電源電圧による無
駄な電力の消費を押えることができる為、1チップレベ
ルでの低消費電力化がはかれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOSトランジスタを
集積する半導体集積回路装置に係わり、特に電源電圧降
下回路を内蔵した集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体プロセスの微細加工の進歩
により、集積回路は周辺機器の機能を次々に取り込み1
チップ化をはかってきた。今後も高集積化によりさまざ
まな機能ブロックが1チップに集積されると予想され
る。また一般的に電源電圧を高くすれば最高動作周波数
が高くなり、電源電圧を低くすれば最高動作周波数が低
くなることが知られている。しかしながら1チップに集
積された機能ブロックの間には最高動作周波数に差があ
り、1チップレベルでは最も動作周波数の低い機能ブロ
ックにより最高動作周波数が律束されてしまう。そのた
め他の機能ブロックはさらに電源電圧を下げても周波数
スペックは満たせるにもかかわらず高電源電圧を与えて
いるため無駄な電力を消費していた。
【0003】従来よりDRAMにおいては、高集積化を
はかる為メモリセルアレイ・センスアンプ・デコーダ等
からなるコア回路の加工寸法の微細化による短チャネル
効果によりコア回路の電源電圧を周辺回路より下げる必
要があった。このためのDRAMの電源電圧降下の方式
として従来考えられているものの一つは図4に示すよう
なものである。図4において、外部から供給される電源
電圧(VDD)は周辺回路63及び電源電圧降下回路6
1に供給され、電源電圧降下回路61によりある固定値
のみ電圧降下した第2の電源電圧60(Vint)がコ
ア回路62に供給される。
【0004】図5は従来の電源電圧降下回路の一例を示
すものである。電源電圧降下回路は基準電圧発生回路6
6と内部電源供給回路67からなり、基準電圧発生回路
66により発生される基準電圧(Vref)に従い、内
部電源供給回路67ではカレントミラー回路22により
Vint=VrefとなるようにPMOSトランジス
タ21を制御する。このとき基準電圧発生回路66によ
り発生される基準電圧(Vref)は抵抗64〜65の
抵抗値をR(64)〜R(65)とすると、(数1)と
設計当初に設定したR(64):R(65)の比により
一意的に決定される。
【0005】
【数1】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、電源電圧降下回路は設計当初に設定した
1固定値のみにしか電圧を降下することができない。こ
のため製造後にテスター等で測定された各機能ブロック
の電圧特性に応じて各機能ブロックの電源電圧を調整で
きない為、多くの機能ブロックにおいて電源電圧を下げ
ても周波数スペックは満たせるにもかかわらず高電源電
圧を与えているため無駄な電力を消費していた。
【0007】従って、本発明は半導体集積回路におい
て、複数ある論理ユニットに対して各々最適な電源電圧
を選択的に与えることにより全体の低消費電力化をはか
る半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、半導体基板に、MOSトランジスタ回路
を形成している装置において、外部から供給される電源
電圧を電圧選択信号に応じてそれぞれ降下してそれぞれ
別の回路に内部電源電圧を供給する複数の電源電圧降下
回路を内蔵した半導体集積回路装置である。
【0009】
【作用】本発明は上記した構成によって、製造後にテス
ター等で測定された各機能ブロックの電圧特性に応じて
各機能ブロックの電源電圧をそれぞれ電圧選択信号に応
じて降下して供給できるため、各機能ブロックに対して
必要以上の高電源電圧による無駄な電力の消費を押える
ことができる為、1チップレベルでの低消費電力化がは
かれる。
【0010】
【実施例】(実施例1)以下本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施例1
及び実施例2における半導体集積回路の構成図である。
【0011】図1において、1は外部より供給される電
源電圧(VDD)、2は第1の内部電源電圧(Vint
1)、3は第2の内部電源電圧(Vint2)、4〜5
は電圧選択信号、6〜7は電圧降下回路、8〜9は論理
回路である。
【0012】電源電圧1は電圧降下回路6において電圧
選択信号4に応じて電源電圧1より電圧を降下した内部
電源電圧2を論理回路8に供給し、電圧降下回路7にお
いて電圧選択信号5に応じて電源電圧1より電圧を降下
した内部電源電圧3を論理回路9に供給する。
【0013】図2は本発明の実施例1における半導体集
積回路の電圧降下回路の回路図である。図2において、
1は外部より供給される電源電圧、20はGND、21
はPMOSトランジスタ、22はカレントミラー回路、
23〜24はNMOSトランジスタ、25〜28は抵
抗、30は端子、31〜33は節点、34a,34bは
電圧選択信号、35は内部電源供給回路、36は基準電
圧選択回路、37〜38は基準電圧発生回路、40a,
40bは基準電圧発生回路である。
【0014】抵抗25〜26及び抵抗27〜28はVD
DとGNDの間に直列に接続され、抵抗25と26の接
点は節点32に、抵抗27と28の接点は節点33にそ
れぞれ接続される。NMOSトランジスタ23〜24は
それぞれ節点32〜33に接続され他端は共通に節点3
1接続され、ゲートは電圧選択信号34a,34bに接
続される。PMOSトランジスタ21はVDDと端子3
0の間に接続され、ゲートには節点31と端子30を入
力とするカレントミラー回路22に接続される。
【0015】次にこの回路の動作について説明する。節
点32〜33の電圧をVref1、Vref2、端子3
0の電圧をVint、抵抗25〜28の値をR(25)
〜R(28)とすると、(数2)となる。
【0016】
【数2】
【0017】仮に電圧選択信号34aがアクティブであ
る場合(電圧選択信号34bは非アクティブ)、(数
3)となる。
【0018】
【数3】
【0019】カレントミラー回路22はVref>Vi
ntである時、PMOSトランジスタ21をONとしV
intをチャージし、その後Vref=Vintとなる
とPMOSトランジスタ21をOFFとする。この動作
を繰り返すことにより(数4)が内部電源電圧として得
られる。
【0020】
【数4】
【0021】同様に、電圧選択信号34bがアクティブ
である場合(電圧選択信号34aは非アクティブ)、
(数5)となり、その結果、(数6)が内部電源電圧と
して得られる。
【0022】
【数5】
【0023】
【数6】
【0024】(実施例2)図3は本発明の実施例2にお
ける半導体集積回路の電圧降下回路の回路図である。図
3において、図2と同一の機能を有するものには同一の
符号を付けている。45,47はPMOSトランジス
タ、46,48はNMOSトランジスタ、41〜44は
抵抗、49〜50は節点、51a〜51dは電圧選択信
号、40は基準電圧発生回路である。
【0025】抵抗41〜42及びPMOSトランジスタ
45、NMOSトランジスタ46は、抵抗41、PMO
Sトランジスタ45、NMOSトランジスタ46、抵抗
42の順にVDDとGNDの間に直列に接続され、同様
に抵抗43〜44及びPMOSトランジスタ47、NM
OSトランジスタ48は、抵抗43、PMOSトランジ
スタ47、NMOSトランジスタ48、抵抗44の順に
VDDとGNDの間に直列に接続される。MOSトラン
ジスタ45〜48のゲートは電圧選択信号51a〜51
dに接続される。PMOSトランジスタ45とNMOS
トランジスタ46の接点は節点49に、PMOSトラン
ジスタ47とNMOSトランジスタ48の接点は節点5
0にそれぞれ接続される。節点49と節点50は接続さ
れる。PMOSトランジスタ21はVDDと端子30の
間に接続されゲートには節点50と端子30を入力とす
るカレントミラー回路22に接続される。
【0026】次にこの回路の動作について説明する。節
点50(節点49)の電圧をVref、端子30の電圧
をVint、抵抗41〜44の値をR(41)〜R(4
4)とする。仮に、電圧選択信号51b、51cがアク
ティブである場合(電圧選択信号51a、51dは非ア
クティブ)、(数7)となる。
【0027】
【数7】
【0028】カレントミラー回路22はVref>Vi
ntである時、PMOSトランジスタ21をONとしV
intをチャージし、その後Vref=Vintとなる
とPMOSトランジスタ21をOFFとする。この動作
を繰り返すことにより、(数8)が内部電源電圧として
得られる。
【0029】
【数8】
【0030】同様に、電圧選択信号51b、51dがア
クティブである場合(電圧選択信号51a、51cは非
アクティブ)、(数9)となる内部電源電圧として得ら
れる。
【0031】
【数9】
【0032】同様に、電圧選択信号51a、51cがア
クティブである場合(電圧選択信号51b、51dは非
アクティブ)、(数10)となる内部電源電圧として得
られる。
【0033】
【数10】
【0034】同様に、電圧選択信号51a、51dがア
クティブである場合(電圧選択信号51b、51cは非
アクティブ)、(数11)となる内部電源電圧として得
られる。
【0035】
【数11】
【0036】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の半導体集積回路によれば、製造後にテスター等で測定
された各機能ブロックの電圧特性に応じて各機能ブロッ
クの電源電圧をそれぞれ電圧選択信号に応じて降下して
供給できるため、各機能ブロックに対して必要以上の高
電源電圧による無駄な電力の消費を押えることができる
為、1チップレベルでの低消費電力化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の本発明の実施例1及び実施例2におけ
る半導体集積回路の構成図
【図2】本発明の本発明の実施例1における半導体集積
回路の電圧降下回路の回路図
【図3】本発明の本発明の実施例2における半導体集積
回路の電圧降下回路の回路図
【図4】従来の半導体集積回路の構成図
【図5】従来の半導体集積回路の電圧降下回路の回路図
【符号の説明】
1 外部より供給される電源電圧(VDD) 2〜3、60 内部電源電圧 4〜5、34a〜34b、51a〜51d 電圧選択信
号 6〜7、61 電圧降下回路 8〜9 論理回路 22 カレントミラー回路 25〜28、41〜44、64〜65 抵抗 35、67 内部電源供給回路 36 基準電圧選択回路 37〜38、40、66 基準電圧発生回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板に、MOSトランジスタ回路を
    形成している装置において、外部から供給される電源電
    圧を電圧選択信号に応じてそれぞれ降下してそれぞれ別
    の回路に内部電源電圧を供給する複数の電源電圧降下回
    路を内蔵したことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電源電圧降下回路は少なく
    とも2種類以上の基準電圧発生回路、および前記複数の
    基準電圧発生回路により出力される複数の基準電圧のう
    ち1つを電圧選択信号に応じて選択する選択回路とを有
    する半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の電源電圧降下回路は電圧選
    択信号に応じて段階的に基準電圧を発生する基準電圧発
    生回路を有する半導体集積回路装置。
JP4301999A 1992-11-12 1992-11-12 半導体集積回路装置 Pending JPH06149394A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000332121A (ja) * 1998-12-29 2000-11-30 Stmicroelectronics Srl Vlsi回路およびシステムの低電力設計用パフォーマンス(性能)駆動多価可変供給電圧体系
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CN102194518A (zh) * 2010-03-08 2011-09-21 上海宏力半导体制造有限公司 存储器

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Effective date: 20050614