JPH11101860A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11101860A
JPH11101860A JP9263926A JP26392697A JPH11101860A JP H11101860 A JPH11101860 A JP H11101860A JP 9263926 A JP9263926 A JP 9263926A JP 26392697 A JP26392697 A JP 26392697A JP H11101860 A JPH11101860 A JP H11101860A
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JP
Japan
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operation rate
edge
circuit
timing
timing generator
Prior art date
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Application number
JP9263926A
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Japanese (ja)
Inventor
Norifumi Kobayashi
林 憲 史 小
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11101860A publication Critical patent/JPH11101860A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device for suppressing the fluctuation of the output timing of a timing generator even when the operation rate of the timing generator is changed. SOLUTION: This semiconductor device is provided with the plural timing generators 1, an arithmetic control circuit 2, a register 3 and a pseudo operation circuit 4 and the respective timing generators 1 are provided with an edge control circuit 10, plural flip-flops 11, an OR circuit 12, a variable delay element 13 and a multiplexer 14. The arithmetic control circuit 2 calculates the operation rate of the timing generator 1 based on the output signals of the edge control circuit 10 and operates the pseudo operation circuit 4 so as to compensate the calculated operation rate. Thus, regardless of the operation rate of the timing generator 1, the operation rate of the entire device is set to be almost fixed at all times and the fluctuation of the output timing of the timing generator 1 is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定のタイミング
信号を出力するタイミング発生器を備えた半導体装置に
関し、主に、半導体試験用のテスターや波形生成回路な
どを対象とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device provided with a timing generator for outputting a predetermined timing signal, and mainly relates to a tester for semiconductor testing, a waveform generating circuit, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の一部、例えば、半導体試験
装置などは、所定のタイミング信号を出力するタイミン
グ発生器を内部に備えている。このタイミング発生器の
内部には、一般に、遅延量を調整可能な可変遅延素子が
設けられている。
2. Description of the Related Art A part of a semiconductor device, for example, a semiconductor test device has a timing generator for outputting a predetermined timing signal. Generally, a variable delay element capable of adjusting a delay amount is provided inside the timing generator.

【0003】この種の可変遅延回路は、消費電力低減の
ために、CMOSで構成されることが多いが、周囲温度や電
源電圧の変動などのLSI外部の要因のみならず、自己
発熱や自己電力電動などのLSI内部の要因により、遅
延量が変化するという問題が従来から指摘されていた。
この問題を解決する手法として、以下の第1〜第3の手
法が提案されている。
[0003] This type of variable delay circuit is often formed of CMOS in order to reduce power consumption. However, not only external factors such as fluctuations in ambient temperature and power supply voltage, but also self-heating and self-power consumption are required. A problem that the amount of delay changes due to factors inside the LSI such as electric motors has been pointed out.
As a method for solving this problem, the following first to third methods have been proposed.

【0004】第1の手法は、冷却/加熱装置により、周
囲温度を一定の温度に保持するものである。第2の手法
は、出力電流を制御可能なCMOS構成のヒーター回路を半
導体基板上に形成し、チップ温度をモニターして、温度
変化分をヒーター回路の出力電流により相殺するもので
ある。
[0004] The first technique is to maintain the ambient temperature at a constant temperature by a cooling / heating device. The second technique is to form a heater circuit having a CMOS configuration capable of controlling an output current on a semiconductor substrate, monitor a chip temperature, and offset a temperature change by an output current of the heater circuit.

【0005】また、第3の手法は、出力電流を制御可能
なCMOS構成のヒーター回路を半導体基板上に形成し、チ
ップ温度を通常の使用状態よりも高温に設定し、動作速
度や外部環境の変化によるチップ温度の変動が伝搬遅延
時間に影響を与えないようにするものである。
In a third method, a CMOS heater circuit capable of controlling an output current is formed on a semiconductor substrate, the chip temperature is set higher than a normal use state, and the operating speed and the external environment are controlled. This is intended to prevent a change in the chip temperature due to the change from affecting the propagation delay time.

【0006】また、第4の手法は、可変遅延回路をPL
L回路構成にして、外部から入力される伝搬遅延時間の
温度依存性がきわめて小さい基準クロックと内部回路の
リングオシレータのタイミングを合わせることにより、
伝搬遅延時間の変動を抑制するものである。
A fourth technique is to use a variable delay circuit with a PL
By making the L circuit configuration, the timing of the ring oscillator of the internal circuit and the reference clock whose temperature dependency of the propagation delay time input from the outside is extremely small are matched.
This is to suppress the fluctuation of the propagation delay time.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第1〜第4の手法には、以下の問題がある。第1の手
法で用いられる冷却/加熱装置はコストが高く、メンテ
ナンスも必要であり、また、冷却/加熱装置を可変遅延
回路と別個に設ける場合には、新たな実装スペースも必
要となり、システムの小型化が困難になる。
However, the above-described first to fourth methods have the following problems. The cooling / heating device used in the first method is costly and requires maintenance, and when the cooling / heating device is provided separately from the variable delay circuit, a new mounting space is required, and the system needs to be installed. Miniaturization becomes difficult.

【0008】第2の手法では、チップ温度をモニターし
た結果をヒーター回路にフィードバックするための制御
回路の構成が複雑になる。すなわち、チップ温度をモニ
ターした結果をヒーター回路制御用のデータに変換する
必要がある。また、急激な温度変動が生じた場合には、
制御回路からヒーター回路に大きなフィードバックがか
かり、チップ温度が安定するまでに一定の時間が必要と
なり、その間は温度補償を行うことができない。
In the second method, the configuration of a control circuit for feeding back the result of monitoring the chip temperature to the heater circuit becomes complicated. That is, it is necessary to convert the result of monitoring the chip temperature into data for controlling the heater circuit. Also, if a sudden temperature change occurs,
A large feedback is applied from the control circuit to the heater circuit, and a certain period of time is required until the chip temperature is stabilized, during which time temperature compensation cannot be performed.

【0009】第3の手法では、ヒーター回路を半導体基
板上に形成するため消費電力が増大し、消費電力が少な
いというCMOS本来の特徴が生かせない。また、チップパ
ッケージも低抵抗のものを使用する必要が生じ、さらに
は、冷却システムの構造にも配慮しなければならないた
め、コストが上昇してしまう。
In the third method, since the heater circuit is formed on the semiconductor substrate, the power consumption increases, and the inherent characteristics of CMOS, which is low power consumption, cannot be utilized. In addition, it is necessary to use a chip package having a low resistance, and further, it is necessary to consider the structure of the cooling system, so that the cost increases.

【0010】第4の手法は、PLL 回路内のチャージポン
プで伝搬遅延時間を制御するため、ジッタが発生しやす
く、高精度が要求されるシステムには使用できない。ま
た、基準クロックの周波数と、伝搬遅延時間の変動を抑
制する必要のある内部論理回路の動作周波数とを一致さ
せる必要があることから、複数のPLL 回路を内蔵しなけ
ればならず、回路規模が大きくなる可能性が高く、精度
も悪くなる。
In the fourth method, since the propagation delay time is controlled by the charge pump in the PLL circuit, jitter is easily generated, and cannot be used in a system requiring high accuracy. Also, since it is necessary to match the frequency of the reference clock with the operating frequency of the internal logic circuit that needs to suppress fluctuations in the propagation delay time, a plurality of PLL circuits must be built in, and the circuit scale is reduced. It is likely to be large and accuracy will be poor.

【0011】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、タイミング発生器の動作率が
変化しても、タイミング発生器の出力タイミングが変動
しないような半導体装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the foregoing, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the output timing of the timing generator does not change even when the operation rate of the timing generator changes. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1の発明は、所定のタイミング信号を出
力するタイミング発生器を備えた半導体装置において、
前記タイミング発生器の動作率を算出する動作率演算回
路と、前記動作率演算回路により算出された前記動作率
と、予め定めた規定値との差分に応じて、前記タイミン
グ発生器の動作率を補償する動作率補償回路と、を備え
るものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a timing generator for outputting a predetermined timing signal.
An operation rate calculation circuit that calculates the operation rate of the timing generator, the operation rate calculated by the operation rate calculation circuit, and an operation rate of the timing generator according to a difference between a predetermined value and a predetermined value. And an operation rate compensation circuit for compensating.

【0013】前記動作率補償回路は、例えば、装置全体
の動作率が前記タイミング発生器の動作率によらず常に
略一定になるように、前記タイミング発生器の動作率を
補償する。
The operating rate compensation circuit compensates the operating rate of the timing generator so that, for example, the operating rate of the entire apparatus is substantially constant regardless of the operating rate of the timing generator.

【0014】また、前記タイミング発生器は、例えば、
被試験素子の性能試験を行うための試験信号を出力し、
前記動作率補償回路は、前記試験信号のタイミングが前
記タイミング発生器の動作率によらず略一定になるよう
に、前記タイミング発生器の動作率を補償する。
Further, the timing generator includes, for example,
Outputs a test signal for performing a performance test of the device under test,
The operation rate compensation circuit compensates the operation rate of the timing generator so that the timing of the test signal is substantially constant regardless of the operation rate of the timing generator.

【0015】請求項2の発明は、請求項1に記載の半導
体装置において、前記タイミング発生器は、被試験素子
の性能試験を行うための試験信号を出力し、エッジ発生
を示す信号と、エッジの遅延量を示す信号とを出力する
エッジ制御回路と、前記エッジ発生を示す信号を、前記
エッジの遅延量を示す信号に応じた遅延量だけ遅延させ
る可変遅延素子と、を有し、前記動作率演算回路は、前
記エッジ発生を示す信号と前記エッジの遅延量を示す信
号とに基づいて、前記タイミング発生器の動作率を算出
し、前記動作率補償回路は、前記可変遅延素子による遅
延量が前記タイミング発生器の動作率によらず略一定に
なるように、前記タイミング発生器の動作率を補償す
る。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the timing generator outputs a test signal for performing a performance test of the device under test, and outputs a signal indicating occurrence of an edge, An edge control circuit that outputs a signal indicating the amount of delay of the edge, and a variable delay element that delays the signal indicating the occurrence of the edge by a delay amount corresponding to the signal indicating the amount of delay of the edge, A rate calculation circuit that calculates an operation rate of the timing generator based on the signal indicating the edge occurrence and the signal indicating the delay amount of the edge; and the operation rate compensation circuit calculates a delay amount due to the variable delay element. The operation rate of the timing generator is compensated such that is substantially constant regardless of the operation rate of the timing generator.

【0016】請求項3の発明は、請求項1に記載の半導
体装置において、被試験素子の出力信号に含まれるエッ
ジを検出するエッジ検出回路を備え、前記動作率演算回
路は、前記エッジ検出回路で検出されたエッジに基づい
て前記タイミング発生器の動作率を算出する。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the semiconductor device according to the first aspect further includes an edge detection circuit for detecting an edge included in an output signal of the device under test, and the operation rate calculation circuit includes the edge detection circuit. The operation rate of the timing generator is calculated based on the edge detected in step (1).

【0017】前記動作率補償回路は、例えば、流れる電
流を前記差分に応じて調整可能な電流源を備える。
The operating rate compensating circuit includes, for example, a current source capable of adjusting a flowing current according to the difference.

【0018】請求項4の発明は、所定のタイミング信号
を出力する複数のタイミング発生器を備えた半導体装置
であって、前記複数のタイミング発生器それぞれの動作
率を算出する動作率演算回路を備え、装置全体の動作率
が前記各タイミング発生器の動作率によらず常に略一定
になるように、前記動作率演算回路により算出された前
記動作率と、予め定めた規定値との差分に応じて、前記
複数のタイミング発生器のうち未使用のタイミング発生
器を動作させる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including a plurality of timing generators for outputting a predetermined timing signal, wherein the semiconductor device includes an operation rate calculating circuit for calculating an operation rate of each of the plurality of timing generators. In accordance with a difference between the operation rate calculated by the operation rate calculation circuit and a predetermined value, the operation rate of the entire apparatus is always substantially constant regardless of the operation rate of each of the timing generators. Then, an unused timing generator among the plurality of timing generators is operated.

【0019】請求項5の発明は、所定のタイミング信号
を出力するタイミング発生器と、前記タイミング発生器
の動作率を算出する動作率演算回路と、を備えた半導体
装置であって、前記タイミング発生器は、エッジ発生を
示す信号と、エッジの遅延量を示す信号とを出力するエ
ッジ制御回路と、遅延量を調整可能な可変遅延素子と、
を有し、前記動作率演算回路は、前記エッジ発生を示す
信号と前記エッジの遅延量を示す信号とに基づいて、前
記タイミング発生器の動作率を算出し、算出された動作
率に応じた擬似データを前記可変遅延素子に入力して、
前記動作率に応じた遅延量だけ遅延させる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a timing generator for outputting a predetermined timing signal; and an operation rate calculating circuit for calculating an operation rate of the timing generator. The device includes an edge control circuit that outputs a signal indicating an edge occurrence and a signal indicating an edge delay amount, a variable delay element that can adjust the delay amount,
The operation rate calculation circuit calculates the operation rate of the timing generator based on the signal indicating the edge occurrence and the signal indicating the delay amount of the edge, and according to the calculated operation rate. Inputting pseudo data to the variable delay element,
Delay by the delay amount according to the operation rate.

【0020】請求項1に記載の発明を、例えば図1に対
応づけて説明すると、「動作率演算回路」 は演算制御回
路に、「動作率補償回路」は擬似動作回路に、それぞれ
対応する。
The invention described in claim 1 will be described with reference to, for example, FIG. 1. "Operation rate operation circuit" corresponds to an operation control circuit, and "operation rate compensation circuit" corresponds to a pseudo operation circuit.

【0021】請求項2に記載の発明を、例えば図1に対
応づけて説明すると、「エッジ制御回路」はエッジ制御
回路10に、「可変制御素子」は可変制御素子13に、
それぞれ対応する。
The invention described in claim 2 will be described with reference to, for example, FIG. 1. The “edge control circuit” corresponds to the edge control circuit 10, the “variable control element” corresponds to the variable control element 13,
Each corresponds.

【0022】請求項5に記載の発明を、例えば図3に対
応づけて説明すると、「エッジ検出回路」はエッジ検出
回路21に対応する。
The invention described in claim 5 will be described with reference to, for example, FIG. 3. “Edge detection circuit” corresponds to the edge detection circuit 21.

【0023】請求項6に記載の発明を、例えば図4に対
応づけて説明すると、「電流源」は電流源32に対応す
る。
The invention according to claim 6 will be described with reference to, for example, FIG. 4. The “current source” corresponds to the current source 32.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した半導体装
置について、図面を参照しながら具体的に説明する。以
下では、半導体装置の一例として、被試験素子の性能試
験を行う半導体装置について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor device to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings. Hereinafter, a semiconductor device that performs a performance test on a device under test will be described as an example of the semiconductor device.

【0025】〔第1の実施形態〕図1は本発明に係る半
導体装置の第1の実施形態のブロック図である。本実施
形態の半導体装置は、被試験素子を試験するための試験
信号を出力する波形生成回路と、被試験素子の出力信号
を検出して被試験素子の良否判定を行うテスターとを備
えており、図1は波形生成回路の構成を示している。
[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention. The semiconductor device of the present embodiment includes a waveform generation circuit that outputs a test signal for testing a device under test, and a tester that detects an output signal of the device under test and determines whether the device under test is good or bad. FIG. 1 shows the configuration of the waveform generation circuit.

【0026】図1の波形生成回路は、複数のタイミング
発生器1と、演算制御回路2と、レジスタ3と、擬似動
作回路4とを備え、各タイミング発生器1は、エッジ制
御回路10と、複数のフリップフロップ11と、オア回
路12と、可変遅延素子13と、マルチプレクサ14と
を有する。
The waveform generating circuit shown in FIG. 1 includes a plurality of timing generators 1, an operation control circuit 2, a register 3, and a pseudo operation circuit 4. Each timing generator 1 includes an edge control circuit 10, The circuit includes a plurality of flip-flops 11, an OR circuit 12, a variable delay element 13, and a multiplexer 14.

【0027】エッジ制御回路10には、テストパターン
と波形モードに関するタイミングエッジ情報や、この情
報の格納箇所を示すアドレス情報が入力され、これら情
報に基づいて、エッジ制御回路10は、エッジの発生を
示す信号とエッジの遅延量を示す信号とを出力する。こ
れら出力信号はそれぞれ、フリップフロップ11でタイ
ミング調整された後、オア回路12またはマルチプレク
サ14に入力される。
The edge control circuit 10 receives timing edge information relating to a test pattern and a waveform mode, and address information indicating a storage location of the information. Based on the information, the edge control circuit 10 determines whether an edge has occurred. And a signal indicating the edge delay amount. These output signals are input to the OR circuit 12 or the multiplexer 14 after the timing is adjusted by the flip-flop 11.

【0028】演算制御回路2は、各エッジ制御回路10
から出力されたエッジの発生を示す信号とエッジの遅延
量を示す信号とに基づいて、各タイミング発生器1の動
作率を演算し、演算された動作率と、レジスタ3に予め
設定された規定値とを大小比較してその差分を検出す
る。レジスタ3に予め設定される規定値は、半導体装置
に固有の性能スペックから一意的に決定されるものであ
り、一例として、タイミング発生器の最大動作率を示す
データが規定値として設定される。
The arithmetic and control circuit 2 includes an edge control circuit 10
The operation rate of each timing generator 1 is calculated based on the signal indicating the occurrence of the edge and the signal indicating the amount of delay of the edge, which are output from the controller 3. The value is compared with the value to detect the difference. The specified value preset in the register 3 is uniquely determined from a performance specification unique to the semiconductor device. As an example, data indicating the maximum operation rate of the timing generator is set as the specified value.

【0029】擬似動作回路4は、例えば図2に示すよう
に、インバータやゲートなどの複数の回路素子で構成さ
れ、演算制御回路2で検出された差分量に応じて、各回
路素子の動作率を切り換える。例えば、エッジ制御回路
10の動作率が低い場合は、擬似動作回路4の動作率は
引き上げられ、逆に、エッジ制御回路10の動作率が高
い場合は、擬似動作回路4の動作率は引き下げられる。
The simulated operation circuit 4 is composed of a plurality of circuit elements such as inverters and gates as shown in FIG. 2, for example, and the operation rate of each circuit element is determined according to the difference detected by the arithmetic and control circuit 2. Switch. For example, when the operation rate of the edge control circuit 10 is low, the operation rate of the pseudo operation circuit 4 is increased. Conversely, when the operation rate of the edge control circuit 10 is high, the operation rate of the pseudo operation circuit 4 is reduced. .

【0030】ここで、タイミング発生器1の動作率は、
一般にはゲート段数に依存し、所定時間内に発生された
エッジ数とエッジの遅延時間との合計は消費電流と一定
の関係を有する。したがって、この動作率を擬似動作回
路4により補償することにより、半導体装置の温度と電
源電圧は常に一定に保持される。
Here, the operation rate of the timing generator 1 is
Generally, it depends on the number of gate stages, and the total of the number of edges generated within a predetermined time and the delay time of the edges has a certain relationship with the current consumption. Therefore, by compensating this operation rate by the pseudo operation circuit 4, the temperature of the semiconductor device and the power supply voltage are always kept constant.

【0031】なお、図1,2に示す擬似動作回路4は、
必ずしも必須の構成ではなく、可変遅延回路13を擬似
動作回路4の代用として用いてもよい。すなわち、エッ
ジの動作率を演算制御回路2で算出した後、その算出さ
れた動作率に基づいて、擬似エッジ発生信号と擬似遅延
量を算出し、擬似エッジ発生信号をオア回路12に、擬
似遅延量をマルチプレクサ14に入力する。また、エッ
ジ制御回路10の出力を停止し、同時に、マルチプレク
サ14の選択方向を切り換える。これにより、擬似エッ
ジ発生信号はオア回路12を介して可変遅延回路13の
入力端子に、擬似遅延量はマルチプレクサ14を介して
可変遅延素子13の制御端子にそれぞれ入力され、可変
遅延回路13は、擬似エッジ発生信号と擬似遅延量とに
基づいて動作し、タイミング発生器1の動作率を補償す
ることができる。この場合、擬似動作回路4は不要とな
る。
The pseudo operation circuit 4 shown in FIGS.
The configuration is not necessarily essential, and the variable delay circuit 13 may be used as a substitute for the pseudo operation circuit 4. That is, after the operation rate of the edge is calculated by the arithmetic and control circuit 2, the pseudo edge generation signal and the pseudo delay amount are calculated based on the calculated operation rate, and the pseudo edge generation signal is transmitted to the OR circuit 12 and the pseudo delay is generated. The quantity is input to multiplexer 14. Further, the output of the edge control circuit 10 is stopped, and at the same time, the selection direction of the multiplexer 14 is switched. Thus, the pseudo edge generation signal is input to the input terminal of the variable delay circuit 13 via the OR circuit 12, and the pseudo delay amount is input to the control terminal of the variable delay element 13 via the multiplexer 14, and the variable delay circuit 13 The operation is performed based on the pseudo edge generation signal and the pseudo delay amount, and the operation rate of the timing generator 1 can be compensated. In this case, the pseudo operation circuit 4 becomes unnecessary.

【0032】また、複数のタイミング発生器1のうち、
一部のタイミング発生器1が未使用状態にある場合に
は、演算制御回路2で算出された動作率に応じて、未使
用のタイミング発生器1を動作させて動作率の補償を行
ってもよい。この場合も、擬似動作回路4を省略でき
る。
Further, among the plurality of timing generators 1,
When some of the timing generators 1 are in an unused state, the unused timing generators 1 may be operated in accordance with the operation rates calculated by the arithmetic and control circuit 2 to compensate the operation rates. Good. Also in this case, the pseudo operation circuit 4 can be omitted.

【0033】逆に、図1に示す擬似動作回路4だけで動
作率の補償を行う場合には、図1に示すオア回路12と
マルチプレクサ14を省略することができる。
Conversely, when the operation rate is compensated only by the pseudo operation circuit 4 shown in FIG. 1, the OR circuit 12 and the multiplexer 14 shown in FIG. 1 can be omitted.

【0034】このように、第1の実施形態では、エッジ
制御回路10から出力された信号に基づいて各タイミン
グ発生器1の動作率を算出し、算出された動作率に応じ
て擬似動作回路4や可変遅延素子13を動作させるよう
にしたため、波形生成回路全体の動作率を常に略一定に
することができ、温度や電源電圧が変化しても、可変遅
延素子13の出力タイミングをほぼ一致させることがで
き、高精度の波形生成回路が得られる。また、動作率の
算出結果に基づいて、即座に擬似動作回路4の動作を切
り換えるため、リアルタイム制御が可能となる。
As described above, in the first embodiment, the operation rate of each timing generator 1 is calculated based on the signal output from the edge control circuit 10, and the pseudo operation circuit 4 is operated in accordance with the calculated operation rate. And the variable delay element 13 are operated, so that the operation rate of the entire waveform generation circuit can be made substantially constant at all times, and the output timing of the variable delay element 13 is made to substantially match even if the temperature or the power supply voltage changes. And a highly accurate waveform generation circuit can be obtained. Further, since the operation of the pseudo operation circuit 4 is immediately switched based on the calculation result of the operation rate, real-time control becomes possible.

【0035】なお、図1では、タイミング発生器1を複
数有する例を説明したが、タイミング発生器1の数は1
つだけでもよい。
Although FIG. 1 shows an example in which a plurality of timing generators 1 are provided, the number of timing generators 1 is one.
Only one.

【0036】〔第2の実施形態〕図3は被試験素子から
出力された信号を検出するテスターの構成を示すブロッ
ク図である。図3のテスターは、被試験素子から出力さ
れたセンス信号に含まれるエッジを検出するエッジ検出
回路21と、可変遅延素子13と、演算制御回路2と、
レジスタ3と、擬似動作回路4とを備える。エッジ検出
回路21以外は、図1と同じように構成される。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a tester for detecting a signal output from a device under test. The tester of FIG. 3 includes an edge detection circuit 21 that detects an edge included in a sense signal output from a device under test, a variable delay element 13, an operation control circuit 2,
A register 3 and a pseudo operation circuit 4 are provided. Except for the edge detection circuit 21, the configuration is the same as that of FIG.

【0037】図1に示した波形生成回路と異なり、図2
のテスター内にエッジ検出回路21が設けられている理
由は、被試験素子から出力されるセンス信号は、被試験
素子の良否や、波形生成回路から被試験素子に印加され
る信号に依存し、センス信号に含まれるエッジを検出し
なければ、センス信号のタイミングを正確に検出できな
いためである。
Unlike the waveform generating circuit shown in FIG.
The reason why the edge detection circuit 21 is provided in the tester is that the sense signal output from the device under test depends on the quality of the device under test and the signal applied from the waveform generation circuit to the device under test, This is because the timing of the sense signal cannot be accurately detected unless the edge included in the sense signal is detected.

【0038】演算制御回路2は、所定期間内に含まれる
センス信号のエッジ数に基づいて、テスターの動作率を
算出し、その算出された動作率に応じて擬似動作回路4
を動作させる。
The operation control circuit 2 calculates the operation rate of the tester based on the number of edges of the sense signal included in the predetermined period, and sets the pseudo operation circuit 4 according to the calculated operation rate.
To work.

【0039】これにより、第1の実施形態と同様に、テ
スター全体の動作率を常に一定にすることができ、テス
ター内の可変遅延素子13の遅延量のばらつきを抑制で
きる。
Thus, as in the first embodiment, the operation rate of the entire tester can be always kept constant, and the variation in the delay amount of the variable delay element 13 in the tester can be suppressed.

【0040】なお、図3に示したテスターは、図1に示
した波形生成回路と一体に、半導体基板上に形成しても
よく、あるいは、波形生成回路とは別個に設けてもよ
い。
The tester shown in FIG. 3 may be formed on a semiconductor substrate integrally with the waveform generating circuit shown in FIG. 1, or may be provided separately from the waveform generating circuit.

【0041】〔第3の実施形態〕擬似動作回路4は、図
2に示したように、動作率の予測と制御が可能な回路で
構成するのが望ましいが、ランダム回路で構成すると、
回路規模が大きくなりすぎるおそれがある。この場合、
図4に示すように、演算制御回路2で算出された動作率
データをアナログ信号に変換するD/A変換器31と、
D/A変換器31の出力に基づいて出力電流を調整可能
な電流源32とを設け、この電流源32により動作率の
補償を行えばよい。
[Third Embodiment] As shown in FIG. 2, the pseudo operation circuit 4 is preferably constituted by a circuit capable of predicting and controlling the operation rate.
The circuit scale may be too large. in this case,
As shown in FIG. 4, a D / A converter 31 that converts the operation rate data calculated by the arithmetic and control circuit 2 into an analog signal,
A current source 32 capable of adjusting the output current based on the output of the D / A converter 31 may be provided, and the operating rate may be compensated by the current source 32.

【0042】これにより、擬似動作回路4の構成を簡略
化できる。また、図4の電流源32は、流れる電流をア
ナログ的(連続的)に制御できるため、図2のようにラ
ンダム回路で構成する場合に比べて、より細かい単位で
動作率の補償を行うことができる。
Thus, the configuration of the pseudo operation circuit 4 can be simplified. Further, since the current source 32 in FIG. 4 can control the flowing current in an analog (continuous) manner, the operation rate is compensated in smaller units than in the case of a random circuit as shown in FIG. Can be.

【0043】上述した各実施形態では、被試験素子の性
能試験を行う半導体試験装置について説明したが、本発
明は、タイミング発生器を有する各種の半導体装置に幅
広く適用可能である。
In each of the embodiments described above, the semiconductor test apparatus for performing the performance test of the device under test has been described. However, the present invention is widely applicable to various semiconductor devices having a timing generator.

【0044】また、図1や図3に示したレジスタ3に予
め複数種類の規定値を格納しておき、半導体製造プロセ
スのばらつきや半導体装置の使用環境に起因する温度変
化や電源電圧の変化に応じて、最適な規定値を選択して
もよい。
Further, a plurality of specified values are stored in the register 3 shown in FIGS. 1 and 3 in advance, so that variations in the semiconductor manufacturing process and changes in the temperature and power supply voltage due to the usage environment of the semiconductor device are prevented. Accordingly, an optimal prescribed value may be selected.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、タイミング発生器の動作率を算出して、動作率の
補償を行うため、タイミング発生器の動作率が変化して
も、タイミング発生器の出力タイミングのばらつきが起
きなくなる。また、動作率が算出されると、即座に動作
率の補償を行うため、リアルタイム制御が可能となり、
高精度のタイミング発生器が得られる。さらに、事前に
タイミングの変動を予測して、その変動分の補償を行う
ような構成にしたため、従来のようなフィードバック制
御を行う場合に問題となったジッタが発生せず、また、
フィードバック制御のように、補正制御が有効になるま
での待機時間も必要なくなり、簡易かつ迅速にタイミン
グ制御を行うことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the operation rate of the timing generator is calculated and the operation rate is compensated. Variations in the output timing of the timing generator do not occur. In addition, when the operation rate is calculated, the operation rate is immediately compensated, so that real-time control becomes possible.
A highly accurate timing generator is obtained. Furthermore, since the configuration is such that the timing variation is predicted in advance and the variation is compensated for, the jitter which has been a problem when performing the conventional feedback control does not occur.
Unlike the feedback control, there is no need for a standby time until the correction control becomes effective, and the timing control can be performed easily and quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体装置の第1の実施形態のブ
ロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention.

【図2】擬似動作回路の内部構成の一例を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of a pseudo operation circuit.

【図3】テスターの構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a tester.

【図4】擬似動作回路の内部に電流源を有する例を示す
図。
FIG. 4 is a diagram showing an example having a current source inside a pseudo operation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タイミング発生器 2 演算制御回路 3 レジスタ 4 擬似動作回路 10 エッジ制御回路 11 フリップフロップ 12 オア回路 13 可変遅延素子 14 マルチプレクサ Reference Signs List 1 timing generator 2 operation control circuit 3 register 4 pseudo operation circuit 10 edge control circuit 11 flip-flop 12 OR circuit 13 variable delay element 14 multiplexer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定のタイミング信号を出力するタイミン
グ発生器を備えた半導体装置において、 前記タイミング発生器の動作率を算出する動作率演算回
路と、 前記動作率演算回路により算出された前記動作率と、予
め定めた規定値との差分に応じて、前記タイミング発生
器の動作率を補償する動作率補償回路と、を備えること
を特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device provided with a timing generator for outputting a predetermined timing signal, wherein: an operation rate calculation circuit for calculating an operation rate of the timing generator; and the operation rate calculated by the operation rate calculation circuit. And a duty ratio compensating circuit for compensating the duty ratio of the timing generator according to a difference from a predetermined value.
【請求項2】前記タイミング発生器は、被試験素子の性
能試験を行うための試験信号を出力し、 前記タイミング発生器は、 エッジ発生を示す信号と、エッジの遅延量を示す信号と
を出力するエッジ制御回路と、 前記エッジ発生を示す信号を、前記エッジの遅延量を示
す信号に応じた遅延量だけ遅延させる可変遅延素子と、
を有し、 前記動作率演算回路は、前記エッジ発生を示す信号と前
記エッジの遅延量を示す信号とに基づいて、前記タイミ
ング発生器の動作率を算出し、 前記動作率補償回路は、前記可変遅延素子による遅延量
が前記タイミング発生器の動作率によらず略一定になる
ように、前記タイミング発生器の動作率を補償すること
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
2. The timing generator outputs a test signal for performing a performance test of a device under test. The timing generator outputs a signal indicating an edge occurrence and a signal indicating an edge delay amount. An edge control circuit, and a variable delay element that delays the signal indicating the occurrence of the edge by a delay amount according to the signal indicating the delay amount of the edge;
The operation rate calculation circuit calculates an operation rate of the timing generator based on the signal indicating the edge occurrence and a signal indicating the delay amount of the edge, and the operation rate compensation circuit includes: 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the operation rate of the timing generator is compensated so that a delay amount caused by the variable delay element is substantially constant regardless of the operation rate of the timing generator.
【請求項3】被試験素子の出力信号に含まれるエッジを
検出するエッジ検出回路を備え、 前記動作率演算回路は、前記エッジ検出回路で検出され
たエッジに基づいて前記タイミング発生器の動作率を算
出することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
An edge detection circuit for detecting an edge included in an output signal of the device under test, wherein the operation rate calculation circuit operates based on the edge detected by the edge detection circuit. The semiconductor device according to claim 1, wherein is calculated.
【請求項4】所定のタイミング信号を出力する複数のタ
イミング発生器を備えた半導体装置であって、 前記複数のタイミング発生器それぞれの動作率を算出す
る動作率演算回路を備え、 装置全体の動作率が前記各タイミング発生器の動作率に
よらず常に略一定になるように、前記動作率演算回路に
より算出された前記動作率と、予め定めた規定値との差
分に応じて、前記複数のタイミング発生器のうち未使用
のタイミング発生器を動作させることを特徴とする半導
体装置。
4. A semiconductor device comprising a plurality of timing generators for outputting a predetermined timing signal, comprising: an operation rate calculation circuit for calculating an operation rate of each of the plurality of timing generators; In accordance with the difference between the operation rate calculated by the operation rate calculation circuit and a predetermined value, the plurality of the plurality of timing generators are controlled so that the rate is substantially constant regardless of the operation rate of each of the timing generators. A semiconductor device characterized by operating an unused timing generator among the timing generators.
【請求項5】所定のタイミング信号を出力するタイミン
グ発生器と、 前記タイミング発生器の動作率を算出する動作率演算回
路と、を備えた半導体装置であって、 前記タイミング発生器は、 エッジ発生を示す信号と、エッジの遅延量を示す信号と
を出力するエッジ制御回路と、 遅延量を調整可能な可変遅延素子と、を有し、 前記動作率演算回路は、前記エッジ発生を示す信号と前
記エッジの遅延量を示す信号とに基づいて、前記タイミ
ング発生器の動作率を算出し、算出された動作率に応じ
た擬似データを前記可変遅延素子に入力して、前記動作
率に応じた遅延量だけ遅延させることを特徴とする半導
体装置。
5. A semiconductor device comprising: a timing generator for outputting a predetermined timing signal; and an operation rate calculation circuit for calculating an operation rate of the timing generator, wherein the timing generator includes an edge generator. And an edge control circuit that outputs a signal indicating the amount of delay of the edge; and a variable delay element that can adjust the amount of delay. Based on the signal indicating the amount of delay of the edge, the operation rate of the timing generator is calculated, pseudo data corresponding to the calculated operation rate is input to the variable delay element, and the operation rate is determined according to the operation rate. A semiconductor device characterized by delaying by a delay amount.
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