JPH08190436A - 電源制御回路 - Google Patents

電源制御回路

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JPH08190436A
JPH08190436A JP7003047A JP304795A JPH08190436A JP H08190436 A JPH08190436 A JP H08190436A JP 7003047 A JP7003047 A JP 7003047A JP 304795 A JP304795 A JP 304795A JP H08190436 A JPH08190436 A JP H08190436A
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JP
Japan
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power supply
voltage
line
power line
supply line
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Withdrawn
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JP7003047A
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English (en)
Inventor
Masayasu Iwama
正泰 岩間
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電源制御回路に関し、電源ラインの
変動を防止することができる電源制御回路を提供するこ
とを目的としている。 【構成】 電源ラインの電圧値をモニタし、当該電源ラ
インの電圧値を基準電圧値と比較し、電源ラインが変動
しないように当該電源ラインに帰還をかける帰還制御回
路を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源制御回路に関し、更
に詳しくは電源ラインの変動を防止することができるよ
うにした電源制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】電源は、電子回路を動作させるために必
要不可欠なパワー源である。近年、電子回路がLSI化
されてくると、電源ラインに重畳する各種ノイズを除去
することが、回路の確実な動作を保証するために必要な
ことである。例えば、通信用のLSI等では、内部に各
種タイミング回路が組み込まれ、内部のトランジスタが
同時にオンになる瞬間が存在する。
【0003】図4は従来回路の概念図である。図におい
て、1は電源である。内部にパワーアンプ1aを持ち、
+V電源ラインを駆動している。R0は、電源1の出力
インピーダンス及び電源ラインの抵抗を合わせたもの、
R1はグランドラインの抵抗である。Qは、+Vライン
とグランドラインVG 間に接続されるスイッチング用ト
ランジスタである。例えば通信用LSIにおけるタイミ
ング回路は、図に示すような多数のスイッチング回路か
ら構成されている。
【0004】タイミング回路では、図に示すような複数
のトランジスタQが同時にオンになる瞬間が存在する。
この時、1個のトランジスタQに流れるオン電流をI0
,トランジスタの数をNとすると、トランジスタオン
時に流れる電流の合計はI0 ×N(A)となる。このオ
ン電流による電源1の出力インピーダンスR0による電
圧降下はI0 ×N×R0(V)となる。従って、電源ラ
インの電圧はVO は、 VO =V−I0 ×N×R0(V) (1) となる。一方、グランドラインを流れる電流により、回
路のグランドラインの電圧VG は、 VG =I0 ×N×R1(V) (2) となる。つまり、基準グランド電位GNDに比較して
(2)式だけ持ち上がる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、タイ
ミング回路は、スイッチング回路を持ち、特にLSIで
は、このスイッチング回路が多い。その結果、スイッチ
ングトランジスタが同時にオンになった時、電源ライン
の電圧VO は、(1)式より明らかなように回路を正常
に動作させるに必要な電圧より低くなることがあり、ま
たグランドラインVG が(2)式より明らかなように基
準グランド電位GNDよりも高くなる。この結果、電源
ライン及びグランドラインのレベルが変動し、回路が誤
動作してしまうおそれがある。
【0006】このような不具合をなくすためには、電源
の出力インピーダンスを小さくする他、電源ライン及び
グランドラインに存在するインピーダンスR0,R1を
小さくすることが必要である。そこで、プリント基板上
での電源ライン及びグランドラインのパターンを太くす
るため、図5に示すように、LSI2のなるべく多くの
ピンに電源ライン及びグランドラインを接続するとよ
い。ところが、近年のLSIは、高速化,高密度化がす
すみ、殆ど全てのピンを信号用に用いており、電源用の
ピンを多く確保することが困難になっている。そこで、
同時スイッチングが発生しないように、ディレイセル等
を用いてタイミングをずらす等の処置をすることが考え
られる。しかしながら、高速化が進み、ディレイを作る
という処置では対応が困難になってきている。
【0007】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、電源ラインの変動を防止することができ
る電源制御回路を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は第1の発明の原理
ブロック図である。図4と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図において、6は電源+Vの電源ライン、
7はグランドラインである。5は電源ライン6とグラン
ドライン7間に接続される回路である。この回路5は、
前記したタイミング回路のみならず、その他のディジタ
ル回路であってもよく、場合によりアナログ回路であっ
てもよい。図では、回路5を複数示しているが、回路5
の単位は任意であってよい。
【0009】10は電源ライン6の電圧値をモニタし、
基準電圧VS と比較し、電源ライン6が一定値をとるよ
うに、電源ライン6に帰還(フィードバック)をかける
帰還制御回路である。
【0010】第2の発明は、図1の回路において、帰還
制御回路がグランドライン7に設けられ、グランドライ
ン7の電圧値をモニタし、基準電圧VGSと比較し、グラ
ンドライン7が一定値をとるように構成されたものであ
る。その他の構成は図1と同じである。
【0011】第3の発明は、第1の発明と第2の発明を
組み合わせて、電源ライン6及びグランドライン7の双
方の電圧値を一定に負帰還制御するようにしたものであ
る。このために、帰還制御回路を電源ライン6用及びグ
ランドライン7用にそれぞれ設けている。
【0012】当然ながら、電源ライン調整用の帰還制御
回路,グランドライン調整用の帰還制御回路は、回路5
の電源ラインを制御する必要から、回路5の電源ライン
からは浮いた、所謂フローティング電源構成になってい
る。
【0013】
【作用】
(第1の発明)帰還制御回路10は、電源ライン6の電
圧値をモニタし、基準電圧VS と比較する。そして、電
源ライン6が基準電圧VS と等しくなるように、電源ラ
イン6に電流を供給する帰還制御を行なう。従って、回
路5が同時スイッチングを行なう場合でも電源ライン6
の電圧値が低下することがなくなり、電源ラインの変動
を抑えることができる。この結果、回路5が誤動作する
ことがなくなる。
【0014】(第2の発明)帰還制御回路は、グランド
ライン7の電圧値をモニタし、基準電圧VGSと比較す
る。そして、グランドライン7が基準電圧VGSと等しく
なるように、グランドライン7から電流を吸い込む帰還
制御を行なう。従って、回路5が同時スイッチングを行
なう場合でもグランドライン7の電圧値が上昇すること
がなくなり、グランドラインの変動を抑えることができ
る。この結果、回路5が誤動作することがなくなる。
【0015】(第3の発明)上述した電源ライン用の帰
還制御回路10と、グランドライン用の帰還制御回路は
それぞれ単独に動作させても、電源ライン6又はグラン
ドライン7のそれぞれのラインの変動を抑制する効果が
あるが、これら2つの帰還制御回路を同時に動作させる
ことにより、電源ライン及びグランドライン双方の変動
を同時に抑制でき、より効果がある。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図2は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して
示す。図において、6は+5Vの電源ライン、7はグラ
ンドライン、5はこれら電源ライン間に接続された複数
の、回路5としての出力バッファである。この出力バッ
ファ5は、タイミング信号を出力するもので、“1”レ
ベルと“0”レベルを出力する。これら出力バッファ5
が同時にオンになる時に、電源から大量の電流が供給さ
れる。
【0017】10は第1の帰還制御回路10としてのオ
ペアンプである。該オペアンプ10は、+5Vラインと
は別系統の電源(フローティング電源)で動作する。即
ち、該オペアンプ10には、別系統の電源+V’,−
V’が供給されている。その正入力には基準電圧VS と
して+5Vが与えられ、負入力には+5Vの電源ライン
の電圧が帰還電圧信号として与えられている。オペアン
プ10の出力は、+5Vの電源ライン6に接続されてい
る。基準電圧+5Vは、電源電圧+V’−V’から作ら
れている。
【0018】20は、第2の帰還制御回路20としての
オペアンプである。該オペアンプ20は、+5Vライン
とは別系統の電源(フローティング電源)で動作する。
即ち、該オペアンプ20には、別系統の電源+V’’,
−V’’が供給されている。その正入力には基準電圧と
して基準グランド電位VGSが与えられ、負入力にはグラ
ンドライン7の電圧が帰還電圧信号として与えられてい
る。オペアンプ20の出力は、グランドライン7に接続
されている。基準電圧+5Vは、電源電圧+V’’−
V’’から作られている。このように構成された回路の
動作を説明すれば、以下のとおりである。
【0019】出力バッファ5が同時に動作し、+5V電
源から電流が供給されると、電源ライン6の電圧は低下
する。オペアンプ10は、電源ライン6の電圧低下を検
出する。具体的には、電源ライン6の電圧と基準電圧+
5Vとを比較する。そして、基準電圧+5Vと電源ライ
ン6の電圧の差分に応じて、オペアンプ10は電源ライ
ン6に電流を供給し、電源ライン6の電圧低下を補償す
るように動作する。この結果、電源ライン6の電圧は、
基準電圧+5Vと等しくなるように制御され、出力バッ
ファ5が動作することによる電源ライン6の電圧低下を
抑制することができる。
【0020】出力バッファが同時に動作し、+5V電源
からパワーが供給されると、+5Vラインからグランド
ライン7に電流が流れ、グランドライン7の電位が持ち
上がる。オペアンプ20は、グランドライン7の電圧上
昇を検出する。具体的には、グランドライン7の電圧と
基準グランド電位VGSとを比較する。そして、基準グラ
ンド電位VGSとグランドライン7の電圧の差分に応じ
て、オペアンプ20はグランドライン7から電流を吸い
込み、グランドライン7の電圧上昇を補償するように動
作する。この結果、グランドライン7の電圧は、基準グ
ランド電圧VGSと等しくなるように制御され、出力バッ
ファ5が動作することによるグランドライン7の電圧上
昇を抑制することができる。
【0021】以上、オペアンプ10による電源ライン6
の電圧補償と、オペアンプ20によるグランドライン7
の電圧補償について説明したが、本発明では、これらオ
ペアンプ10,20による電源ラインの補償を、それぞ
れの帰還制御回路10,20を単独に動作させることに
よっても実現することができる。つまり、オペアンプ1
0のみにより、電源ライン6の電圧補償を行なうことに
よっても電源ライン6の変動がなくなるので、回路の確
実な動作を補償することができる。また、オペアンプ2
0のみにより、グランドライン7の電圧補償を行なうこ
とによっても、グランドライン7の変動がなくなるの
で、回路の確実な動作を補償することができる。しかし
ながら、より好ましくは、図2に示すように、第1及び
第2の帰還制御回路(オペアンプ)10,20を双方同
時に動作させることにより、電源ライン6,グランドラ
イン7双方の変動を抑制することが、回路の確実な動作
を補償するためには、より好ましい。
【0022】前述した本発明の実施例によれば、回路を
動作せる電源ラインの変動を抑制することができるが、
帰還制御回路10,20が補償できる回路規模にも限度
がある。電源ライン6からグランドライン7に大量の電
流が流れる場合には、帰還制御回路10,20の出力容
量が不足して十分に制御できない状態が生ずるおそれが
ある。そこで、回路を所定の電流容量毎に分割して、分
割した回路単位毎に帰還制御回路を設けて、比較的小さ
い電流容量単位に電源ラインの変動を抑制するようにす
ればよい。
【0023】図3は本発明の他の実施例を示す構成ブロ
ック図である。この実施例は、回路をLSI単位(図の
5)に分けて、LSI単位に帰還制御回路で電源ライン
変動の抑制制御を行なうようにしたものである。図で
は、複数のLSI5が設けられており、これらLSI毎
に帰還制御回路30で電源ライン変動の抑制制御を行な
っている。ここで、帰還制御回路30は、電源ライン抑
制用単独のものであってもよく、又はグランドライン抑
制用単独のものであってもよく、或いはこれらの双方の
制御回路を含むものであってもよい。
【0024】上述の実施例では、回路として内部にスイ
ッチング素子を持つタイミング回路の電源変動を抑制す
る場合について説明した。しかしながら、本発明はこれ
ら回路に限るものではなく、あらゆる種類の回路に適用
することができる。また、回路も、実施例で示したよう
な単一電源回路に限るものではなく、複数の電源電圧を
使用する回路にも同様に適用することができる。その場
合には、電源電圧の種類の数だけ帰還制御回路を設けれ
ばよい。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、第1の発
明によれば、帰還制御回路は、電源ラインの電圧値をモ
ニタし、基準電圧と比較し、電源ラインが基準電圧と等
しくなるように、電源ラインに電流を供給する帰還制御
を行なうことにより、回路が同時スイッチングを行なう
場合でも電源ラインの電圧値が低下することがなくな
り、電源ラインの変動を抑えることができる。この結
果、回路が誤動作することがなくなる。
【0026】第2の発明によれば、帰還制御回路は、グ
ランドラインの電圧値をモニタし、基準電圧と比較し、
グランドライン7が基準電圧と等しくなるように、グラ
ンドラインから電流を吸い込む帰還制御を行なうことに
より、回路が同時スイッチングを行なう場合でもグラン
ドラインの電圧値が上昇することがなくなり、グランド
ラインの変動を抑えることができる。この結果、回路が
誤動作することがなくなる。
【0027】第3の発明によれば、第1及び第2の帰還
制御回路を同時に動作させることにより、電源ライン及
びグランドライン双方の変動を同時に抑制でき、より効
果がある。
【0028】このように、本発明によれば、電源ライン
の変動を防止することができる電源制御回路を提供する
ことができ、回路の誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図4】従来回路の概念図である。
【図5】従来の電源変動等の説明図である。
【符号の説明】
5 回路 6 電源ライン 7 グランドライン 10 帰還制御回路 20 帰還制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源ラインの電圧値をモニタし、当該電
    源ラインの電圧値を基準電圧値と比較し、電源ラインが
    変動しないように当該電源ラインに帰還をかける帰還制
    御回路を設けてなる電源制御回路。
  2. 【請求項2】 グランドラインの電圧値をモニタし、当
    該グランドラインの電圧値を基準グランドと比較し、グ
    ランドラインが変動しないように当該グランドラインに
    帰還をかける帰還制御回路を設けてなる電源制御回路。
  3. 【請求項3】 電源ラインの電圧値をモニタし、当該電
    源ラインの電圧値を基準電圧値と比較し、電源ラインが
    変動しないように当該電源ラインに帰還をかける第1の
    帰還制御回路と、 グランドラインの電圧値をモニタし、当該グランドライ
    ンの電圧値を基準グランドと比較し、グランドラインが
    変動しないように当該グランドラインに帰還をかける第
    2の帰還制御回路を設けてなる電源制御回路。
JP7003047A 1995-01-12 1995-01-12 電源制御回路 Withdrawn JPH08190436A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7003047A JPH08190436A (ja) 1995-01-12 1995-01-12 電源制御回路

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JP7003047A JPH08190436A (ja) 1995-01-12 1995-01-12 電源制御回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038529B2 (en) 2002-10-08 2006-05-02 Fujitsu Limited Voltage stabilizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038529B2 (en) 2002-10-08 2006-05-02 Fujitsu Limited Voltage stabilizer

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20020402