JPH08242164A - モード設定回路 - Google Patents
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- JPH08242164A JPH08242164A JP7045236A JP4523695A JPH08242164A JP H08242164 A JPH08242164 A JP H08242164A JP 7045236 A JP7045236 A JP 7045236A JP 4523695 A JP4523695 A JP 4523695A JP H08242164 A JPH08242164 A JP H08242164A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
供給される一対のトランジスタを含み、クロック信号に
基づく第一の入力情報を受けて一方のトランジスタを導
通状態にして第一の入力情報を出力するスイッチング手
段22aと、第一の出力情報を第二の入力情報としてイ
ンバータ回路19を介して第二の出力情報を出力すると
ともに第二の入力情報を一時的に保持する第一のラッチ
回路19aと、第一の入力情報と第二の出力情報と第二
の出力情報の反転した情報とを入力し、ボンディングパ
ッド1の電位に基づく出力信号int.MS30を出力
するとともに一時的にこの出力信号int.MS30を
保持する第二のラッチ回路26aとを含むモード設定回
路とし、スイッチング手段22aに同時に導通状態とな
らないトランジスタ22、23の形成により、貫通電流
を抑制する。
Description
電力化に関するものである。
り、用途に応じて様々な仕様を要求されている。しか
し、各仕様毎に個別に半導体装置を開発、製造すること
は非能率的である。そこで、複数の機能を含んだ一つの
半導体装置を開発し、用途に応じて機能を切り換えて出
荷する手法が取られている。図10は、例えば特開平3
−214669号公報に記載された機能選択信号発生回
路を含むモード設定回路である。図において、1はEx
t.MS(EXTERNALMODE SELRCT)信号の電位を供給す
るボンディングパッド(端子)、2は機能選択信号発生
回路、3及び4はNチャネルMOSFET(METAL OXID
E SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR)、5及び
6はインバータ回路、7は電源電位Vccを示してい
る。上記NチャネルMOSFET3及び4のそれぞれの
ドレイン電極が上記ボンディングパッド1と接続されて
おり、ソース電極はそれぞれ接地電位に接続されてい
る。さらに上記NチャネルMOSFET3のゲート電極
は電源電位Vccに接続されており、NチャネルMOS
FET4のゲート電極は、インバータ回路5とインバー
タ回路6の配線間に接続されている。上記インバータ回
路6の出力情報が、この機能選択信号発生回路2の出力
情報であるとともに、このモード設定回路の出力情報と
してint.MS(INTERNAL MODE SELECT)信号8で表
されている。
明する図面である。図において、9は半導体装置10が
収納されているパッケージ、11は上記パッケージ9上
に形成された端子である電源電位Vccピン、12は半
導体装置10上に形成された電源電位Vcc端子、13
は電源電位Vccピン11と電源電位Vcc端子12を
接続する金属線、14はボンディングパッド1と電源電
位Vccピン11を接続する金属線を示している。電源
電位Vccピン11は、電源電位Vcc端子12と金属
線13によって接続されている。従って、電源電位Vc
cピン11は電源電位Vccの端子12と等価の電位を
持っている。また図10に機能選択信号発生回路2内の
構造の詳細は示していないが、上記機能選択信号発生回
路2内のNチャネルMOSFET3は、ソース/ドレイ
ン電極間の電気抵抗が大きくなるようにチャネル長を大
きくした構造となっている。
チャネル長が長いため、このNチャネルMOSFET3
のゲート電極に電源電位Vcc7が供給されており、同
NチャネルMOSFET3が同通している状態だとして
もソース/ドレイン電極間に流れる電流は少なく、次段
へ及ぼす電圧降下の影響は少ない。従って、Nチャネル
MOSFET3、4のソース電極とインバータ回路5の
入力情報に電源電位Vccピン11から電源電位Vcc
が供給されることになり、インバータ回路5によって反
転した入力情報は次段のインバータ回路6に入力情報と
して供給され、このインバータ回路6の出力情報であっ
て“H”の電位であるint.MS信号8がモード設定
回路の出力情報として出力される。しかし、Nチャネル
MOSFET3のソース電極からドレイン電極を介して
GNDへと流れる定常電流のため、消費電力が増大して
いることは否めない状態である。
ジ9内に組み立てるときに、半導体装置10の端子であ
るボンディングパッド1を電源電位Vccピン11と接
続しない場合、上記ボンディングパッド1はフローティ
ングであって、インバータ回路5の入力情報の電位は、
NチャネルMOSFET3によって決定されることにな
る。このとき、上記NチャネルMOSFET3はゲート
電極に電源電位Vcc7が供給されているため導通状態
となり、これにともなって、ドレイン電極はソース電極
の電位(GND)と同電位となる。従って、インバータ
回路5の入力情報は“L”となり二つのインバータ回路
を介して出力される情報int.MS信号8も“L”と
なる。
9の電源電位Vccピン11(端子)とを接続するワイ
ヤボンディング工程において所定の端子を別の端子と接
続した状態にするか、接続しない状態(フローティング
状態)にするかによって、同一の半導体装置10に二つ
の異なる機能を持たせることが可能であり、同一の半導
体装置を用いても異なる機能を持たせることでコストを
抑制して複数のユーザーの要求を同時に満たすことが可
能となる。
は以上のように構成されているので、半導体装置上に形
成されたボンディングパッドをパッケージの端子に接続
した場合、ボンディングパッドに接続された電源電位端
子からMOSFETを介して接地電位端子に電流が流れ
るため半導体集積回路の消費電流が増加するという問題
点があった。
ためになされたものであり、半導体装置上に形成された
ボンディングパッドをパッケージの端子に接続した場合
においても、電源電位端子から接地電位端子に定常電流
が流れることを抑制し、半導体集積回路の消費電流が増
加することを抑制できるモード設定回路を得るものであ
る。
定回路は、クロック信号を供給され、一対のスイッチン
グ素子を含む第一のスイッチング手段、第一のスイッチ
ング手段に被モード設定電位を供給する制御端子、第一
のスイッチング手段から出力される第一の出力情報に基
づく第二の入力情報を保持するとともに第二の入力情報
に基づく第二の出力情報を後段に出力する第一の保持回
路、第二の出力情報を第二のスイッチング手段を介して
第三の出力情報とし、この第三の出力情報を入力し保持
するとともに第二の出力情報に基づく第三の出力情報を
後段に出力する第二の保持回路を備え、クロック信号が
第一の状態である場合、第一の保持回路に保持された第
二の出力情報は第一のスイッチング手段内の一方のスイ
ッチング素子によってリセットされ第一の状態と同じ状
態とし、クロック信号が第一の状態である場合、第一の
保持回路は上記第一のスイッチング手段を介して制御端
子に接続され、第一の保持回路は制御端子の状態に応
じ、第一または第二の状態と同じ状態とし、制御信号が
第二の状態である場合に、第一の保持回路が保持する情
報が第二の保持回路に第二のスイッチング手段を介して
転送されるよう構成されたものである。
のスイッチングトランジスタを含み、クロック入力信号
に基づく第一の入力情報を受けて一方のスイッチングト
ランジスタを導通状態にして第一の出力情報を出力する
スイッチング手段と、上記第一の出力情報を第二の入力
情報として反転回路を介して第二の出力情報を出力する
とともに第二の入力情報を一時的に保持する第一の保持
回路と、上記第一の入力情報に基づく情報と上記第二の
出力情報の反転した情報とを入力し、上記被モード設定
電位に基づく第三の出力情報を出力するとともにこの第
三の出力情報を一時的に保持する第二の保持回路を備え
た構造とする。
イッチング手段は、ソース電極が接地電位端子と接続さ
れゲート電極にクロック入力信号に基づく第一の入力情
報が供給される第一のスイッチングトランジスタと、ソ
ース電極と半導体装置内に形成された被モード設定電位
を供給する端子とが接続され、ゲート電極にクロック入
力信号に基づく第一の入力情報が供給され、ドレイン電
極が上記第一のスイッチングトランジスタのドレイン電
極に接続される第二のスイッチングトランジスタからな
り、このドレイン電極の電位を第二の出力情報とするも
のとする。
スイッチング手段は、ソース電極が電源電位端子と接続
されゲート電極にクロック入力信号に基づく第一の入力
情報が供給される第一のスイッチングトランジスタと、
ソース電極と半導体装置内に形成された被モード設定電
位を供給する端子とが接続され、ゲート電極にクロック
入力信号に基づく第一の入力情報が供給され、ドレイン
電極が上記第一のスイッチングトランジスタのドレイン
電極に接続される第二のスイッチングトランジスタから
なり、このドレイン電極の電位を第三の出力情報とする
ものとする。
成された半導体装置内部のボンディングパッドと、半導
体装置が収納されたパッケージに形成された接地電位端
子若しくは電源電位端子とは接続された状態とするか接
続されていない状態とするものである。
ロック入力信号発生回路は、内部昇圧電位若しくは基板
電位を検出し、この電源電位若しくは基板電位に基づい
た電位を出力情報として出力するレベルディテクタ、上
記レベルディテクタの出力情報を入力し、これに基づい
た出力情報を出力するリング発振器、上記リング発振器
の出力情報を入力し、内部昇圧電位若しくは基板電位を
昇圧するとともに昇圧した内部昇圧電位若しくは基板電
位を出力するポンプ回路を含む回路であり、クロック入
力信号は上記リング発振器の出力情報からなるものとす
る。
グ手段内に形成されたスイッチングトランジスタの一電
極が接続されている被モード設定電位によって速やかに
モード設定回路の出力の決定をなさしめる。
チング手段の中の被モード設定電位が供給されている端
子とソース電極が接続されたスイッチングトランジスタ
が導通状態となるときに、上記スイッチングトランジス
タのソース電極に接地電位が供給されているかどうかで
次段の保持情報を保つか、新たな情報を保持するかを決
定せしめる。
チング手段の中の被モード設定電位が供給されている端
子とソース電極が接続されたスイッチングトランジスタ
が導通状態となるときに、上記スイッチングトランジス
タのソース電極に内部昇圧電位が供給されているかどう
かで次段の保持情報を保つか、新たな情報を保持するか
を決定せしめる。
ージ端子が電源電位の端子若しくは接地電位の端子がボ
ンディングパッドと接続されているか接続されていない
かによってモード設定回路の出力情報を決定せしめる。
加後、内部昇圧電位若しくは基板電位が所定の値に達す
るまでの間にクロック信号の発生をなさしめる。
する。図1はモード設定回路を示した回路図であり、図
において、符号1は電源電位Vccと接続し、Ext.
MS信号が供給されるボンディングパッドであり、15
は機能選択信号発生回路、16はクロック入力信号発生
回路、17ないし21はインバータ回路、22はPチャ
ネルMOSFET、23はNチャネルMOSFET、2
4及び25はノード、26ないし29はNANDゲー
ト、30は出力信号int.MS、31は/RAS(RO
W ADDRESS STROBE)信号、その他、従来の技術の説明図
において、用いた符号と同一符号は同一、若しくは相当
部分を示すものである。また、上記/RAS信号とは
“L”になった時に行アドレスが活性化される信号のこ
とをいう。
ついて説明する。この回路は、クロック入力信号発生回
路16から発生されたクロック入力信号(CK)がイン
バータ回路17、18を介してPチャネルMOSFET
22及びNチャネルMOSFET23からなるスイッチ
ング手段22aのそれぞれのゲート電極に入力される。
また、このスイッチング手段22aのNチャネルMOS
FET23のソース電極には接地電位(GND)が供給
され、PチャネルMOSFET22のソース電極にはE
xt.MS信号が供給される端子(ボンディングパッ
ド)1に接続され、このボンディングパッド1の電位が
供給されている。さらに、上記PチャネルMOSFET
22とNチャネルMOSFET23のドレイン電極は配
線によって接続された状態であり、この配線に印加され
る電位が次段のインバータ回路19、20によって構成
された第一のラッチ回路19aに供給される。この第一
のラッチ回路19aのインバータ回路19の入力情報と
なるのは、上記スイッチング手段22aを構成するスイ
ッチングトランジスタのドレイン電極から供給される出
力情報であり、次にインバータ回路19の出力情報(ノ
ード25の電位)がインバータ回路20の入力情報とな
り、上記インバータ回路20の出力信号(ノード24の
電位)がインバータ回路19の入力情報となる。上記の
ような電位をインバータ回路19の入力情報が変化する
まで一時的に情報を保持した状態となる。
つまりノード24に導通される電位はNANDゲート2
6ないし29からなる第二のラッチ回路26aのNAN
Dゲート26の一入力情報となる。また、このNAND
ゲート26の他方の入力情報は、スイッチング手段22
aの入力情報をインバータ回路21を介して反転させた
情報である。また、NANDゲート27の入力情報は、
上記スイッチング手段22aの入力情報をインバータ回
路21を介して反転させた情報と、ノード25に導電さ
れる電位の情報としている。さらに、上記NANDゲー
ト26の出力情報は、NANDゲート28に、NAND
ゲート27の出力情報はNANDゲート29に入力さ
れ、上記NANDゲート29の出力情報が、NANDゲ
ート28の他方の入力情報とされ、NANDゲート28
の出力情報が、NANDゲート29の他方の入力情報と
されている。また、上記NANDゲート41の出力情報
は機能選択信号15の出力情報int.MS30として
次段に出力される。以上のような回路構成となってい
る。
うに、これらの回路を含む半導体装置10内に形成され
た端子(ボンディングパッド)1は、金属線14を介し
てパッケージ9内に形成された電源電位Vccピン11
に接続され、この電源電位Vccピン11が金属線13
を介して半導体装置10内の電源電位Vcc端子12に
接続されており、これによって端子(ボンディングパッ
ド)1は電源電位Vcc端子12として機能する。ま
た、図2に示すように、クロック入力信号発生回路16
が出力するクロック入力信号(CK)は、入力情報を/
RAS信号31とし、インバータ回路32、33が接続
されているため、駆動能力を増大させるバッファとして
働き、また出力情報は/RAS信号31が“H”のとき
にはに“H”に、“L”のときには“L”に変化する。
動作について、タイミングチャートを用いて説明する。
図3に示すように、半導体装置においては、電源電位V
cc印加後、通常動作サイクルに入る前に、ダミーサイ
クルとして、/RAS信号31を複数回“L”にする。
このようにダミーサイクルを発生させることによって、
まず機能選択信号発生回路15内のインバータ回路1
9、20で構成される第一のラッチ回路19a及びNA
ND回路26、27、28、29によって構成された第
二のラッチ回路26aに所定の情報を保持させる。次
に、/RAS信号31が“H”の期間にインバータ回路
18の出力が“H”になるので、スイッチングトランジ
スタ22、23からなるスイッチング手段22aのNチ
ャネルMOSFET23が導通し、スイッチング手段2
2aと第一のラッチ回路19aの間のノード24の電位
が“L”、第一のラッチ回路19aの出力情報を後段に
供給するノード25の電位が“H”に変化する。また、
インバータ回路21の出力情報が“L”に変化するの
で、NANDゲート26、27の出力情報が“H”に変
化する。従ってNANDゲート28、29で構成される
ラッチ回路28aは保持状態となる。
時の回路動作について述べる。/RAS信号31が
“L”になった時の機能選択信号発生回路15の出力情
報、つまりモード設定回路のint.MS信号30は、
ボンディングパッド1が電源電位Vccピン11にボン
ディングされ接続されているかいないかによって、その
動作が異なる。まず、ボンディングパッド1が電源電位
Vccピン11に接続されている場合は、/RAS信号
31が“L”に変化するとインバータ回路18の出力信
号が“L”に変化し、PチャネルMOSFET22が導
通状態になる。従って、インバータ回路19、20で構
成される第一のラッチ回路19aの出力情報を次段に導
電する配線のノード24は“H”、25は“L”に変化
し、インバータ回路21の出力情報は“H”に変化す
る。第一のラッチ回路19aの次段に形成された第二の
ラッチ回路26aを構成するNANDゲート26、27
の出力情報はそれぞれ“L”、“H”に変化することに
なり、NANDゲート28、29で構成される第三のラ
ッチ回路28aの出力情報であるint.MS信号30
は“H”に変化する。
源電位Vccピン11に接続されていない場合は、/R
AS信号31が“L”になるとインバータ回路18の出
力が“L”に変化するので、PチャネルMOSFET2
2が導通状態になる。従って、端子(ボンディングパッ
ド)1は電源電位ピンVcc11に接続されているの
で、スイッチング手段22aの出力情報が導電されるノ
ード24は、その電位が“L”に、上記ノード24に導
電される信号の反転信号が導電されるノード25の電位
は“H”に変化し、インバータ回路21の出力情報は
“H”に変化する。従って、NANDゲート26、27
の出力信号はそれぞれ“H”、“L”に変化する。従っ
て、NANDゲート28、29で構成される第三のラッ
チ回路28aの出力情報であるint.MS信号30が
“L”に変化する。
電位が、端子(ボンディングパッド)1が電源電位Vc
cピン11に接続されているか接続されていないかによ
って決定されると、ダミー・サイクルの2サイクル以降
及び通常動作サイクルに入ってもint.MS信号30
は変化しない。これは、/RAS信号31が“H”の時
はNANDゲート28、29で構成される第三のラッチ
回路28aは保持状態であり、/RAS信号が“L”の
時は、端子(ボンディングパッド)1が電源電位Vcc
ピン11に接続されているか接続されていないかによっ
て第二のラッチ回路26a(第三のラッチ回路28a)
の出力情報であるint.MS信号30の電位が決まる
からである。図1の構成では、図4の従来例とは異なっ
て、ボンディングパッド1を電源電位Vccピン11に
接続した場合も定常電流が流れない。従って、定常電流
を完全に抑制することができ、低消費電力化ができると
いう効果がある。
て、図4に基づいて説明する。図4はモード設定回路を
示した回路図であり、図において、符号34は機能選択
信号発生回路、35ないし38はインバータ回路、39
ないし42はNANDゲート、43はPチャネルMOS
FET、44はNチャネルMOSFET、45は電源電
位Vcc、46及び47はノード、48は出力信号in
t.MS信号を示しており、その他、従来の技術及び実
施例1で示した符号と同一符号は同一、若しくは相当部
分を示している。
例1では機能選択信号発生回路の入力信号Ext.MS
を発生する端子(ボンディングパッド)1に接続され得
る電位は、電源電位Vccであったが、本実施例では端
子(ボンディングパッド)1は接地電位Vssに接続さ
れているという点である。図5は、機能選択信号発生回
路34を含むモード設定回路の構成を示す図であるが、
この図において、1は半導体装置10上に形成された接
地電圧Vss端子として機能する端子(ボンディングパ
ッド)であり、11aは半導体集積回路10を収納する
パッケージ9に形成され、接地電位Vssが接続された
接地電位Vssピン、12aは半導体装置10上に形成
された接地電位Vss端子である。また、図4の入力信
号クロック入力信号発生回路16は実施例1の図2で示
した回路と全く同様の構成である。
ついて説明する。この回路は、クロック入力信号がイン
バータ回路35に入力され、インバータ回路35の出力
情報が、PチャネルMOSFET43及びNチャネルM
OSFET44からなるスイッチング手段43aのそれ
ぞれのゲート電極に入力される。上記PチャネルMOS
FET43のソース電極は電源電位Vcc45が供給さ
れており、NチャネルMOSFET44のソース電極
は、入力信号Ext.MSが供給されるボンディングパ
ッド1に接続されている。また、上記PチャネルMOS
FET43及びNチャネルMOSFET44のドレイン
電極は配線によって接続された状態であり、このドレイ
ン電極の電位が次段のインバータ回路36、37によっ
て構成された第一のラッチ回路36aに供給される。こ
の第一のラッチ回路36aのインバータ回路36の入力
情報となるのは、上記スイッチング手段43aを構成す
るいずれか一方のスイッチングトランジスタのドレイン
電極から供給される電位であり、次に、インバータ回路
36の出力情報(ノード46の電位)がインバータ回路
37の入力情報となり、上記インバータ回路37の出力
情報が上記インバータ回路36の入力情報になり、イン
バータ回路36の入力情報が変化するまで、一時的に情
報を保持した状態となる。
つまりノード46の電位は、NANDゲート39ないし
42からなる第二のラッチ回路39aの構成要素である
NANDゲート39の入力情報となる。このNANDゲ
ート39の他方の入力情報は、上記スイッチング回路4
3aのゲート電極に供給される電位となっている。ま
た、NANDゲート40の入力情報は、上記スイッチン
グ回路43aの入力情報と、上記第一のラッチ回路36
aの出力情報を、インバータ回路38を介することによ
って反転させた情報の二つとしている。また、上記NA
NDゲート39の出力情報は、NANDゲート41に、
NANDゲート40の出力情報は、NANDゲート42
に入力され、上記NANDゲート42の出力情報が、N
ANDゲート41の他方の入力情報とされ、NANDゲ
ート41の出力情報が、NANDゲート42の他方の入
力情報とされている。また、上記NANDゲート41の
出力情報は機能選択信号発生回路34及びモード設定回
路の出力情報int.MS48として次段に供給され
る。以上のような回路構成になっている。また、図5に
示すように、接地電位Vss端子12aとパッケージ9
上に形成された端子11とが金属線13で、また上記端
子11aと上記端子(ボンディングパッド)1が金属線
14で接続されており、実質的に端子(ボンディングパ
ッド)1は接地電位Vss端子と等価の電位を持ってい
る。
号発生回路34を含むモード設定回路の動作について図
3(実施例1の説明で用いた図)のタイミングチャート
を用いて説明する。まず、半導体装置は、電源印加後、
通常動作サイクルに入る前に、ダミーサイクルとして/
RAS信号31を複数回“L”にし、DRAM(DYNAMI
C RANDOM ACCESS MEMORY)等の動作を制御する回路を初
期化して第一、第二のラッチ回路内に所定の情報を保持
させる。この/RAS信号31が“H”であって、クロ
ック入力信号発生回路16の出力情報が“H”であると
き、インバータ回路35を介することによって、出力情
報は反転し、“L”に変化し、この信号がスイッチング
手段43aの構成要素である各MOSFETのゲート電
極に供給される。これによってPチャネルMOSFET
43が導通状態となり、次段に電源電位Vcc45の電
位が次段に供給される。従って、第一のラッチ回路36
aに入力情報として“H”が取り込まれ、一時的に、こ
の情報を保持する。
された第二のラッチ回路39aの構成要素であるNAN
Dゲート39にはスイッチング手段43aのMOSFE
T43、44のゲート電極に供給されている情報“L”
と、第一のラッチ回路36aの出力情報であってノード
46に導電されている電位“L”が供給される。また、
同じく第二のラッチ回路39aの構成要素であるNAN
Dゲート40にはスイッチング手段43aのMOSFE
T43、44のゲート電極に供給されている信号“L”
と、ノード47の電位、つまり第一のラッチ回路36a
の出力情報をインバータ回路38を介することによって
反転させた情報“H”が供給される。従って、これらの
NANDゲート39、40の出力情報はいずれも“H”
に変化する。このNANDゲート39、40の出力情報
は次段のNANDゲート41、42にそれぞれ入力され
るが、NANDゲート41の出力情報がNANDゲート
42の一方の入力情報として取り入れられ、NANDゲ
ート42の出力情報がNANDゲート41の一方の入力
情報として取り入れられる構成になっているため、結果
的には/RAS信号31が“H”に変化する前の第三の
ラッチ回路41aが保持していた情報を次段に出力する
ことになる。
場合を考える。この場合、これにともなってクロック入
力信号(CK)が“L”になると、半導体装置10上に
形成された端子(ボンディングパッド)1がパッケージ
9内に形成された端子11aを介して基板電位Vssの
端子12aに接続されているかどうかによって、その回
路動作が異なってくる。まず、端子(ボンディングパッ
ド)1がパッケージ9内の端子11aと金属線14によ
って接続された状態にある場合、/RAS信号31が
“L”に変化するとインバータ回路35の出力情報が
“H”に変化し、PチャネルMOSFET44が導通状
態になる。従って、端子(ボンディングパッド)1は基
板電位Vssピン12に接続されているので、第一のラ
ッチ回路36aのノード46の電位、つまり第一のラッ
チ回路36aの出力情報は“H”に変化する。これにと
もなって、次段に形成された第二のラッチ回路39aを
構成するNANDゲート39、40の出力情報はそれぞ
れ“L”、“H”に変化する。従ってNANDゲート4
1、42で構成される第三のラッチ回路41aの出力信
号int.MS48が“H”に変化する。
地電位Vssピン11aを介して接地電位Vss端子1
2aに接続されていない場合にクロック入力信号(C
K)が“L”である時の機能選択信号発生回路34を含
むモード設定回路の動作について述べる。まず、/RA
S信号31として“L”の電位が出力されると、インバ
ータ回路を介して駆動能力を増幅されたクロック入力信
号(CK)“L”が機能選択信号発生回路34に入力さ
れる。次に、入力されたクロック入力信号(CK)をイ
ンバータ回路35を介することによって反転させ、スイ
ッチング手段43aの構成要素である各スイッチングト
ランジスタ43、44のゲート電極に印加する。これに
よって、NチャネルMOSFET44が導通状態にな
り、上記NチャネルMOSFET44のソース電極に印
加されている接地電位Vss、つまり“L”電位がスイ
ッチング手段43aの出力情報として次段に供給され
る。
電位が、端子(ボンディングパッド)1が接地電位Vs
sピン11aに接続されているか接続されていないかに
よって決定されると、ダミーサイクルの2サイクル以降
及び通常動作サイクルでもint.MS信号は変化しな
い。これは、/RAS信号が“H”の時はNANDゲー
ト41、42で構成される第三のラッチ回路41aは保
持状態であり、/RAS信号が“L”の時は、端子(ボ
ンディングパッド)1が接地電位Vssピン11aに接
続されているか接続されていないかによってラッチ回路
の出力信号int.MS48の電位が決まるからであ
る。しかし、端子(ボンディングパッド)1を接地電位
Vssピン11aに接続した場合においても、ボンディ
ングパッド1と電源電位Vcc45の間に2つの特性の
異なるスイッチングトランジスタ43、44を形成し、
いずれか一方のトランジスタしか導通しない構成とした
ため定常電流を完全に抑制することができる。従って、
定常電流の低消費電力化ができるという効果がある。
ド設定回路が通常動作サイクルに入る前に、機能選択信
号発生回路のラッチ回路に所定の情報を保持させること
を前提として、ダミーサイクルを発生させていた。しか
し、実際にユーザーがこのモード設定回路を使用する際
に、ダミーサイクルを一度も発生させることがなかった
場合、これに伴って回路内において保持している情報が
不安定になり、一時的に回路動作に支障を来す恐れがあ
る。このような、ダミーサイクルを実施しないユーザー
に適応した、ダミーサイクルを任意に行わなくても、電
源印加に伴ってダミーサイクルを発生させるような、実
施例1、2のモード設定回路に適したダミーサイクル発
生回路の実施例を図6、7を用いて説明する。
この半導体基板上に形成されるnチャネルMOSFET
のソース/ドレイン間の接合容量を小さくするため、p
型半導体基板の電位を負電位にバイアスしている。ま
た、この負電位は特開平3−214669号公報の図6
7に示されている負電圧発生回路によって発生させるこ
とが可能である(本明細書中には図示及び詳細な記載は
しない)。この負電圧発生回路をブロック図で表すと図
6のようになる。図6において、49は基板電位(Vb
b)の電位を検知し、この電位が所定の電位に達してい
ない状態の時に出力情報(ACT出力信号)を“H”と
するVbbレベルディテクタ、50はVbbレベルディ
テクタから出力されるACT出力信号が導電されるノー
ド、51はACT出力信号が“H”の時に短い周期のク
ロック信号を発振するリング発振器、52はリング発振
器から出力され、モード設定回路に供給されるクロック
入力信号、53は基板電位Vbbを発生させるとともに
Vbbレベルディテクタ49に基板電位(Vbb)を供
給するVbbポンプ回路をそれぞれ示している。
の動作とクロック入力信号(CK)との相互関係につい
て図7のタイミングチャートを用いて説明する。まず、
電源が印加されると、電源電位Vccが0.0Vから徐
々に上昇し、所定電位の3.3Vに達する。電源電位V
ccが印加された直後(点K)では、まだ基板電位Vb
bが所定の電位に達しておらず、ほぼ0Vという状態で
あり、この基板電位Vbbを受けてACT出力信号は
“L”から“H”に変化する。その後、このACT出力
信号50を受けて、ACT出力信号50が“L”になる
まで、つまり基板電位VbbがVbbポンプ回路53に
よって昇圧され、所定電位−1.5Vになるまでの間、
リング発振器51がクロック信号を発生させる(点K−
点T間)。
達した後から、基板電位Vbbが所定電位に達するまで
の間に発生されるクロック信号を利用すると、実施例
1、2に示したモード設定回路の一入力信号であるクロ
ック入力信号(CK)として利用することができ、ユー
ザーが任意にダミーサイクルを実施することを省略で
き、実施例1、2に組み合わせて用いることで低消費電
力化した、動作の正確なモード設定回路を得ることがで
きる。
は、そのワード線の電位は、メモリセルにデータを書き
込む若しくは消去する際に高い電位を必要としており、
電源電位Vccをさらに昇圧することで、高い電位を発
生させ、これに適応している。この電源電位Vccをさ
らに昇圧した電位、つまり内部昇圧電位Vppを用いて
ダミーサイクルを発生させるダミーサイクル発生回路に
ついて図8、図9を参照して説明する。図8において、
符号54は内部昇圧電位Vppの電位を検知するVpp
レベルディテクタ、55は内部昇圧電位Vppを発生さ
せるVppポンプ回路を示しており、図6と同一符号は
同一若しくは相当部分を示しているものである。
号公報の図68に示されている内部昇圧電位発生回路を
ブロック図で示したものである(本明細書中では詳細は
記載しない)。次に、図8に示したような内部昇圧電位
発生回路の動作とクロック入力信号との相互関係につい
て図9のタイミングチャートを用いて説明する。まず、
電源が印加されると、電源電位Vccが0.0Vから徐
々に上昇し、駆動電位の3.3Vに達する。電源電位V
ccが印加された直後(点R)では、まだ内部昇圧電位
Vppが所定の電位(5V)に達していない状態であ
る。この所定電位に達していない内部昇圧電位Vppを
受けてACT出力信号50は“L”から“H”に変化す
る。その後、このACT出力信号50を受けて、ACT
出力信号が“L”に変化するまで、つまり内部昇圧電位
VppがVppポンプ回路55によって昇圧され、所定
電位5Vになるまでリング発振器51がクロック信号を
発生させる(点R−点S間)。
達した後から、内部昇圧電位Vppが所定電位に達する
までの間に発生されるクロック信号を利用すると、実施
例1、2に示したモード設定回路の一入力信号であるク
ロック入力信号(CK)として利用することができ、ユ
ーザーが任意にダミーサイクルを実施することを省略で
き、実施例1、2に組み合わせて用いることで低消費電
力化した、動作の正確なモード設定回路を得ることがで
きる。
ド設定回路に供給される電位を受けるスイッチング手段
を2種類の異なる特性を持つスイッチング素子によって
構成し、このうちの1つが導通状態になったときでも貫
通電流が流れないように、設計したため、低消費電力化
が可能なモード設定回路が得られる効果がある。
電位発生回路において発生されるクロック信号を用い
て、ダミーサイクルを作り出すことによって、任意にダ
ミーサイクルを発生させることを省略できるモード設定
回路が得られる効果がある。
示す図。
グチャート。
を示す回路図。
図。
チャート。
チャート。
図。
信号発生回路、3、4.NチャネルMOSFET、
5、6.インバータ回路、7.電源電位Vcc、
8.int.MS信号、9.パッケー
ジ、 10.半導体装置、11.
電源電位Vccピン、 11a.接地電位V
ssピン、12.電源電位Vcc端子、 1
2a.接地電位Vss端子、13、14.金属線、
15.機能選択信号発生回路、16.ク
ロック入力信号発生回路、17、18、19、20、2
1.インバータ回路、22.PチャネルMOSFET、
23.NチャネルMOSFET、24、25.
ノード、 26、27、28、29.NANDゲ
ート、30.int.MS信号、19a、26a、28
a.第一、第二、第三のラッチ回路、22a.スイッチ
ング手段、 31./RAS信号、32、3
3.インバータ回路、 34.機能選択信号発
生回路、35、36、37、38.インバータ回路、3
9、40、41、42.NANDゲート、43.Pチャ
ネルMOSFET、 44.NチャネルMOSF
ET、45.電源電位Vcc、 46、
47.ノード、48.int.MS信号、36a、39
a、41a.第一、第二、第三のラッチ回路、43a.
スイッチング手段、 49.Vbbレベルデ
ィテクタ、50.ATC出力信号、 5
1.リング発振器、52.クロック入力信号、
53.Vbbポンプ回路、54.Vppレベルデ
ィテクタ、 55.Vppポンプ回路
定回路は、クロック信号を供給され、一対のスイッチン
グ素子を含むスイッチング手段、スイッチング手段に被
モード設定電位を供給する制御端子、スイッチング手段
から出力される第一の出力情報に基づく第二の入力情報
を保持するとともに第二の入力情報に基づく第二の出力
情報を後段に出力する第一の保持回路、第二の出力情報
を第三の入力情報として入力し、この第三の入力情報に
基づく情報を保持するとともに第二の出力情報に基づく
第三の出力情報を後段に出力する第二の保持回路を備
え、クロック信号が第一の状態である場合、第一の保持
回路入力情報に保持された第二の出力情報はスイッチン
グ手段内の一方のスイッチング素子によってリセットさ
れ第一の状態と同じ状態とし、クロック信号が第一の状
態である場合、第一の保持回路は上記スイッチング手段
を介して制御端子に接続され、第一の保持回路は制御端
子の状態に応じ、第一または第二の状態と同じ状態と
し、制御信号が第二の状態である場合に、第一の保持回
路が保持する情報が第二の保持回路に転送されるよう構
成されたものである。
被モード設定電位が供給される一対のスイッチング素子
を含み、クロック信号に基づく第一の入力情報を受けて
一方のスイッチング素子を導通状態にして第一の出力情
報を出力するスイッチング手段と、上記第一の出力情報
を第二の入力情報として反転回路を介して第二の出力情
報を出力するとともに第二の入力情報を一時的に保持す
る第一の保持回路と、上記第一の入力情報に基づく情報
と上記第二の出力情報の反転した情報とを入力し、上記
被モード設定電位に基づく第三の出力情報を出力すると
ともにこの第三の出力情報を一時的に保持する第二の保
持回路を備えた構造とする。
イッチング手段は、ソース電極が接地電位端子と接続さ
れゲート電極にクロック信号に基づく第一の入力情報が
供給される第一のスイッチング素子と、ソース電極と半
導体装置内に形成された被モード設定電位を供給する端
子とが接続され、ゲート電極にクロック入力信号に基づ
く第一の入力情報が供給され、ドレイン電極が上記第一
のスイッチング素子のドレイン電極に接続される第二の
スイッチング素子からなり、このドレイン電極の電位を
第二の出力情報とするものとする。
スイッチング手段は、ソース電極が電源電位端子と接続
されゲート電極にクロック信号に基づく第一の入力情報
が供給される第一のスイッチング素子と、ソース電極と
半導体装置内に形成された被モード設定電位を供給する
端子とが接続され、ゲート電極にクロック信号に基づく
第一の入力情報が供給され、ドレイン電極が上記第一の
スイッチング素子のドレイン電極に接続される第二のス
イッチング素子からなり、このドレイン電極の電位を第
三の出力情報とするものとする。
成された半導体装置内部のボンディングパッドと、半導
体装置が収納されたパッケージに形成された電源電位端
子若しくは接地電位端子とは接続された状態とするか接
続されていない状態とするものである。
ロック信号は、内部昇圧電位若しくは基板電位を検出
し、この内部昇圧電位若しくは基板電位に基づいた電位
を出力情報として出力するレベルディテクタ、上記レベ
ルディテクタの出力情報を入力し、これに基づいた出力
情報を出力するリング発振器、上記リング発振器の出力
情報を入力し、内部昇圧電位若しくは基板電位を昇圧す
るとともに昇圧した内部昇圧電位若しくは基板電位を出
力するポンプ回路を含む回路であり、クロック信号は上
記リング発振器の出力情報からなるものとする。
イッチング手段内のスイッチング素子の一電極が接続さ
れている被モード設定電位によって速やかにモード設定
回路の出力の決定をなさしめる。
チング手段の中の被モード設定電位が供給されている端
子とソース電極が接続されたスイッチング素子が導通状
態となるときに、上記スイッチング素子のソースに接地
電位が供給されているかどうかで次段の保持情報を保つ
か、新たな情報を保持するかを決定せしめる。
チング手段の中の被モード設定電位が供給されている端
子とソース電極が接続されたスイッチング素子が導通状
態となるときに、上記スイッチング素子のソース電極に
電源電位が供給されているかどうかで次段の保持情報を
保つか、新たな情報を保持するかを決定せしめる。
ージ端子が電源電位の端子若しくは接地電位の端子がボ
ンディングパッドと接続されているか接続されていない
かによってモード設定回路の出力情報を決定せしめる。
加後、内部昇圧電位若しくは基板電位が所定の値に達す
るまでの間にクロック信号の発生をなさしめる。
する。図1はモード設定回路を示した回路図であり、図
において、符号1は電源電位Vccと接続し、Ext.
MS(EXTERNAL MODE SELECT)信号が供給されるボンデ
ィングパッドであり、15は機能選択信号発生回路、1
6はクロック入力信号発生回路、17ないし21はイン
バータ回路、22はPチャネルMOSFET(METAL OX
IDE SEMICONDUCTORFIELD EFFECT TRANSISTOR )、23
はNチャネルMOSFET、24及び25はノード、2
6ないし29はNANDゲート、30は出力信号in
t.MS、その他、従来の技術の説明図において、用い
た符号と同一符号は同一、若しくは相当部分を示すもの
である。上記/RAS信号とは“L”になった時に行ア
ドレスが活性化される信号のことをいう。
うに、これらの回路を含む半導体装置10内に形成され
た端子(ボンディングパッド)1は、金属線14を介し
てパッケージ9内に形成された電源電位Vccピン11
に接続され、この電源電位Vccピン11が金属線13
を介して半導体装置10内の電源電位Vcc端子12に
接続されており、これによって端子(ボンディングパッ
ド)1は電源電位Vcc端子12として機能する。ま
た、図2に示すように、クロック入力信号発生回路16
が出力するクロック入力信号(CK)は、入力情報を/
RAS(ROW ADDRESS STROBE)信号31とし、インバー
タ回路32、33が接続されているため、駆動能力を増
大させるバッファとして働き、また出力情報16は/R
AS信号31が“H”のときには“H”に、“L”のと
きには“L”に変化する。
源電位Vccピン11に接続されていない場合は、/R
AS信号31が“L”になるとインバータ回路18の出
力が“L”に変化するので、PチャネルMOSFET2
2が導通状態になる。従って、端子(ボンディングパッ
ド)1は電源電位ピンVcc11に接続されていないの
で、スイッチング手段22aの出力情報が導電されるノ
ード24は、その電位が“L”に、上記ノード24に導
電される信号の反転信号が導電されるノード25の電位
は“H”に変化し、インバータ回路21の出力情報は
“H”に変化する。従って、NANDゲート26、27
の出力信号はそれぞれ“H”、“L”に変化する。従っ
て、NANDゲート28、29で構成される第三のラッ
チ回路28aの出力情報であるint.MS信号30が
“L”に変化する。
電位が、端子(ボンディングパッド)1が電源電位Vc
cピン11に接続されているか接続されていないかによ
って決定されると、ダミー・サイクルの2サイクル以降
及び通常動作サイクルに入ってもint.MS信号30
は変化しない。これは、/RAS信号31が“H”の時
はNANDゲート28、29で構成される第三のラッチ
回路28aは保持状態であり、/RAS信号が“L”の
時は、端子(ボンディングパッド)1が電源電位Vcc
ピン11に接続されているか接続されていないかによっ
て第二のラッチ回路26a(第三のラッチ回路28a)
の出力情報であるint.MS信号30の電位が決まる
からである。図1の構成では、図10の従来例とは異な
って、ボンディングパッド1を電源電位Vccピン11
に接続した場合も定常電流が流れない。従って、定常電
流を完全に抑制することができ、低消費電力化ができる
という効果がある。
例1では機能選択信号発生回路の入力信号Ext.MS
を発生する端子(ボンディングパッド)1に接続され得
る電位は、電源電位Vccであったが、本実施例では端
子(ボンディングパッド)1は接地電位Vssに接続さ
れているという点である。図5は、機能選択信号発生回
路34を含むモード設定回路の構成を示す図であるが、
この図において、1は半導体集積回路10上に形成され
た接地電圧Vss端子として機能する端子(ボンディン
グパッド)であり、11aは半導体集積回路10を収納
するパッケージ9に形成され、接地電位Vssが接続さ
れた接地電位Vssピン、12aは半導体装置10上に
形成された接地電位Vss端子である。また、図4のク
ロック入力信号発生回路16は実施例1の図2で示した
回路と全く同様の構成である。
つまりノード46の電位は、NANDゲート39ないし
42からなる第二のラッチ回路39aの構成要素である
NANDゲート39の入力情報となる。このNANDゲ
ート39の他方の入力情報は、上記スイッチング回路4
3aのゲート電極に供給される電位となっている。ま
た、NANDゲート40の入力情報は、上記スイッチン
グ回路43aの入力情報と、上記第一のラッチ回路36
aの出力情報を、インバータ回路38を介することによ
って反転させた情報の二つとしている。また、上記NA
NDゲート39の出力情報は、NANDゲート41に、
NANDゲート40の出力情報は、NANDゲート42
に入力され、上記NANDゲート42の出力情報が、N
ANDゲート41の他方の入力情報とされ、NANDゲ
ート41の出力情報が、NANDゲート42の他方の入
力情報とされている。また、上記NANDゲート41の
出力情報は機能選択信号発生回路34及びモード設定回
路の出力情報int.MS48として次段に供給され
る。以上のような回路構成になっている。また、図5に
示すように、接地電位Vss端子12aとパッケージ9
上に形成された端子11aとが金属線13で、また上記
端子11aと上記端子(ボンディングパッド)1が金属
線14で接続されており、実質的に端子(ボンディング
パッド)1は接地電位Vss端子と等価の電位を持って
いる。
号発生回路34を含むモード設定回路の動作について図
3(実施例1の説明で用いた図)のタイミングチャート
を用いて説明する。まず、半導体装置は、電源印加後、
通常動作サイクルに入る前に、ダミーサイクルとして/
RAS信号31を複数回“L”にし、DRAM(DYNAMI
C RANDOM ACCESS MEMORY)の動作を制御する回路を初期
化して第一、第二のラッチ回路内に所定の情報を保持さ
せる。この/RAS信号が“H”であって、クロック信
号発生回路16の出力情報が“H”であるとき、インバ
ータ回路35を介することによって、出力情報は反転
し、“L”に変化し、この信号がスイッチング手段43
aの構成要素である各MOSFETのゲート電極に供給
される。これによってPチャネルMOSFET43が導
通状態となり、次段に電源電位Vcc45の電位が供給
される。従って、第一のラッチ回路36aに入力情報と
して“H”が取り込まれ、一時的に、この情報を保持す
る。
を考える。この場合、これにともなってクロック入力信
号(CK)が“L”NIなると、半導体装置10上に形
成された端子(ボンディングパッド)1がパッケージ9
内に形成された端子11aを介して接地電位Vssの端
子12aに接続されているかどうかによって、その回路
動作が異なってくる。まず、端子(ボンディングパッ
ド)1がパッケージ9内の端子11aと金属線14によ
って接続された状態にある場合、/RAS信号31が
“L”に変化するとインバータ回路35の出力情報が
“H”に変化し、NチャネルMOSFET44が導通状
態になる。従って、端子(ボンディングパッド)1は接
地電位Vssピン12aに接続されているので、第一の
ラッチ回路36aのノード46の電位、つまり第一のラ
ッチ回路36aの出力情報は“H”に変化する。これに
ともなって、次段に形成された第二のラッチ回路39a
を構成するNANDゲート39、40の出力情報はそれ
ぞれ“L”、“H”に変化する。従ってNANDゲート
41、42で構成される第三のラッチ回路41aの出力
信号int.MS48が“H”に変化する。
地電位Vssピン11aを介して接地電位Vss端子1
2aに接続されていない場合にクロック入力信号(C
K)が“L”である時の機能選択信号発生回路34を含
むモード設定回路の動作について述べる。まず、/RA
S信号31として“L”の電位が出力されると、インバ
ータ回路を介して駆動能力を増幅されたクロック入力信
号(CK)“L”が機能選択信号発生回路34に入力さ
れる。次に、入力されたクロック入力信号(CK)をイ
ンバータ回路35を介することによって反転させ、スイ
ッチング手段43aの構成要素である各スイッチングト
ランジスタ43、44のゲート電極に印加する。これに
よって、NチャネルMOSFET44が導通状態となる
が、このNチャネルMOSFET44のソース電極は所
定の電位が印加されておらず、フローティング状態であ
るため、第一のラッチ回路36aは/RAS信号31が
“H”の時の情報を保持した状態であり、結果的に出力
情報であるint.MS48は“L”の状態となる。
Claims (6)
- 【請求項1】 クロック信号を供給され、一対のスイッ
チング素子を含む第一のスイッチング手段、上記第一の
スイッチング手段に被モード設定電位を供給する制御端
子、上記第一のスイッチング手段から出力される第一の
出力情報に基づく第二の入力情報を保持するとともに第
二の入力情報に基づく第二の出力情報を後段に出力する
第一の保持回路、上記第二の出力情報を第二のスイッチ
ング手段を介して第三の出力情報とし、この第三の出力
情報を入力し保持するとともに第二の出力情報に基づく
第三の出力情報を後段に出力する第二の保持回路を備
え、 クロック信号が第一の状態である場合、上記第一の保持
回路に保持された第二の出力情報は第一のスイッチング
手段内の一方のスイッチング素子によってリセットされ
第一の状態と同じ状態とし、 クロック信号が第一の状態である場合、上記第一の保持
回路は上記第一のスイッチング手段を介して制御端子に
接続され、上記第一の保持回路は制御端子の状態に応
じ、第一または第二の状態と同じ状態とし、制御信号が
第二の状態である場合に、上記第一の保持回路が保持す
る情報が上記第二の保持回路に第二のスイッチング手段
を介して転送されることを特徴とするモード設定回路。 - 【請求項2】 一つの電極に被モード設定電位が供給さ
れる一対のスイッチング素子を含み、クロック信号に基
づく第一の入力情報を受けて一方のスイッチング素子を
導通状態にして第一の出力情報を出力する第一のスイッ
チング手段、上記第一の出力情報を第二の入力情報とし
て反転回路を介して第二の出力情報を出力するとともに
第二の入力情報を一時的に保持する第一の保持回路、上
記第一の入力情報に基づく情報と上記第二の出力情報と
上記第二の出力情報の反転した情報とを入力し、上記被
モード設定電位に基づく第三の出力情報を出力するとと
もにこの第三の出力情報を一時的に保持する第二の保持
回路を備えたことを特徴とする請求項1記載のモード設
定回路。 - 【請求項3】 第一のスイッチング手段は、ソース電極
が接地電位端子と接続されゲート電極にクロック信号に
基づく第一の入力情報が供給される第一のスイッチング
素子と、ソース電極と半導体装置内に形成された被モー
ド設定電位を供給する制御端子とが接続され、ゲート電
極にクロック信号に基づく第一の入力情報が供給され、
ドレイン電極が上記第一のスイッチング素子のドレイン
電極に接続される第二のスイッチング素子からなり、こ
のドレイン電極の電位を第二の出力情報として出力する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のモード
設定回路。 - 【請求項4】 第一のスイッチング手段は、ソース電極
が電源電位端子と接続されゲート電極にクロック信号に
基づく第一の入力情報が供給される第一のスイッチング
素子と、ソース電極と半導体装置内に形成された被モー
ド設定電位を供給する制御端子とが接続され、ゲート電
極にクロック信号に基づく第一の入力情報が供給され、
ドレイン電極が上記第一のスイッチング素子のドレイン
電極に接続される第二のスイッチング素子からなり、こ
のドレイン電極の電位を第三の出力情報として出力する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のモード
設定回路。 - 【請求項5】 半導体装置内に形成されたボンディング
パッドと、上記半導体装置が収納されたパッケージに形
成された接地電位端子若しくは電源電位端子とは接続さ
れた状態であるか接続されていない状態であることを特
徴とする請求項3または請求項4記載のモード設定回
路。 - 【請求項6】 クロック信号を発生するクロック信号発
生回路は、内部昇圧電位若しくは基板電位を検出し、こ
の電源電位若しくは基板電位に基づく電位を出力情報と
して出力するレベルディテクタ、上記レベルディテクタ
の出力情報を入力し、これに基づいた出力情報を出力す
るリング発振器、上記リング発振器の出力情報を入力
し、内部昇圧電位若しくは基板電位を昇圧するとともに
昇圧した内部昇圧電位若しくは基板電位を出力するポン
プ回路を含む回路であり、クロック信号は上記リング発
振器の出力情報からなることを特徴とする請求項1〜請
求項5のいずれか一項記載のモード設定回路。
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