JPH11232757A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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Abstract
ル回路の動作マージンを改善するとともに、消費電流を
低減した半導体装置を提供する。 【解決手段】 単一の電源を用いて動作させるアナログ
回路であるリードライト回路3とデジタル回路であるイ
ンターフェースドライバ回路1、コントロール回路2、
及び、ステッピングモータドライバ回路4とを有する磁
気ディスク装置用の半導体装置において、出力電圧が電
源電圧よりも低く、かつ、温度に応じて変動するレギュ
レータREGを設け、レギュレータREGの出力電圧で
コントロール回路2を動作させる。
Description
るものである。
(フロッピーディスクドライブ)装置のブロック図を図
4に示す。同図において、1はインターフェースドライ
バ回路、2はコントロール回路、3はリードライト回
路、4はステッピングモータドライバ回路、5はスピン
ドルモータドライバ回路、6はリードライトヘッド、7
はイレーズヘッド、8はステッピングモータ、9はスピ
ンドルモータ、10はインデックスセンサ、11はトラ
ックセンサ、100は、例えばパーソナルコンピュータ
など、外部のホスト装置である。尚、インターフェース
ドライバ回路1、コントロール回路2、リードライト回
路3、及び、ステッピングモータドライバ回路4は1チ
ップの半導体集積回路(以下、「FDD用IC」と呼
ぶ)となっている。
ェースドライバ回路1はホスト装置100とコントロー
ル回路2との間でやりとりが行われるデータ、並びに、
ホスト装置100とリードライト回路3との間でやりと
りが行われる、不図示の磁気ディスクに書き込むデー
タ、及び、磁気ディスクから読み出されたデータの形式
や転送の方式の整合をとる。
ライバ回路1を介してホスト装置100から入力したデ
ータに応じて磁気ディスクに対してデータの書き込み及
び読み出しを制御し、また、FDD装置の動作状態を示
すデータなどをインターフェースドライバ回路1を介し
てホスト装置100へ出力する。
2の制御の下で、データの書き込み時には、ホスト装置
100からインターフェースドライバ回路1を介して入
力したデータに応じて、磁気ディスクに対してデータの
書き込み及び読み出しを行うためのリードライトヘッド
6、磁気ディスクに記録されているデータを消去するた
めのイレーズヘッド7をそれぞれ構成するコイルに電流
を流すことによってデータを磁気ディスクに書き込む。
一方、データの読み出し時には、記録されているデータ
に応じてリードライトヘッド6を構成するコイルに生じ
る電圧によって磁気ディスクからデータを読み出し、読
み出したデータをインターフェースドライバ回路1を介
してホスト装置100に出力する。
ントロール回路2の制御の下で、リードライトヘッド6
及びイレーズヘッド7を磁気ディスクの半径方向へ移送
するステッピングモータ8を駆動する。スピンドルモー
タドライバ回路5は、コントロール回路2の制御の下
で、磁気ディスクを回転させるスピンドルモータ9を駆
動する。
正常に回転しているかいないかを、また、トラックセン
サ11はリードライトヘッド6及びイレーズヘッド7が
磁気ディスクの最外周に位置しているかいないかを、コ
ントロール回路2が検出するためのものである。
回路3がアナログ信号を取り扱うアナログ回路、それ以
外の回路がデジタル信号を取り扱うデジタル回路である
が、これらの全ての回路を共通の電源電圧VCC(通常5
V)で動作させるようになっており、単一の電源を使用
することになるので、デジタル回路の動作に起因してノ
イズが電源ラインに回り込んで電源電圧が変動し、これ
により、アナログ回路の特性が劣化することを勘案し
て、従来のFDD用ICでは、図5に示すように、イン
ターフェースドライバ回路1には電源端子IVCC及びグ
ランド端子IGND、コントロール回路2には電源端子
DVCC及びグランド端子DGND、リードライト回路3
には電源端子AVCC及びグランド端子AGND、ステッ
ピングモータドライバ回路4には電源端子SVCC及びグ
ランド端子SGNDというように、各回路毎に電源の出
力に接続される電源端子及び接地されるグランド端子を
別個に設けていた。
に、FDD用ICとしては電源端子及びグランド端子を
各回路毎に別個に設けたとしても、外部で同一の電源に
つながることにかわりはないので、特に、アナログ回路
が微小信号を取り扱う場合はアナログ回路の特性劣化を
防ぎ切れていなかった。このように、アナログ回路すな
わちリードライト回路3の特性が劣化するということ
は、FDD装置としては磁気ディスクに対するデータの
書き込み及び読み出しの精度が劣化するということに他
ならない。
流を消費するインターフェースドライバ回路1の出力段
及びステッピングモータドライバ回路4を内蔵してお
り、IC内部の温度上昇が著しいため、コントロール回
路2をMOS(電解効果トランジスタ)で構成している
場合は、MOSは温度上昇に伴い電流能力が低下するこ
とから、ハイレベルとローレベルとを誤判定するなどし
て、誤動作に至るケースがあり、コントロール回路2の
動作マージン、ひいては、FDD装置としての信頼性が
低かった。
の電源電圧で動作することから消費電流が大きいという
問題があった。
化を軽減し及びデジタル回路の動作マージンを改善する
とともに、消費電流を低減した半導体装置を提供するこ
とを目的とする。
め、本発明の半導体装置では、単一の電源を用いて動作
させるアナログ回路とデジタル回路とを有する磁気ディ
スク装置において、出力電圧が電源電圧よりも低く、か
つ、温度に応じて変動するレギュレータ回路を設け、該
レギュレータ回路の出力電圧で前記デジタル回路を動作
させるようにしている。
起因して発生するノイズはレギュレータにより遮断され
る形となって電源ラインに回り込むことはなくなり、ア
ナログ回路へ供給される動作電圧の変動が抑制される。
また、デジタル回路が電源電圧よりも低い電圧で動作す
るので、消費電流が低減される。
度特性をもたせる、すなわち、レギュレータの出力電圧
が温度の上昇に比例して高くなる構成にしておけば、デ
ジタル回路の動作電圧が温度上昇に伴って高くなるの
で、温度上昇に伴うMOSの電流能力の低下がキャンセ
ルされ、MOSで構成されたデジタル回路の動作マージ
ンが改善される。
ルとローレベルの判定ができればよいわけで、必ずしも
所定の電圧で動作させる必要はなく、ある程度のマージ
ン(ハイレベルとローレベルを判定する余裕度)が確保
される範囲であれば、動作電圧を低くすることができ
る。
を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態で
あるFDD用ICの電源系統の構成を示す図である。
尚、従来技術として示した図5と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。また、FDD装置としてのブ
ロック図は図4と同一である。
り、電源端子DVCCから入力する電圧に応じて安定した
電圧を出力するが、その出力電圧は電源電圧VCC(5
V)よりも低くなっている。また、レギュレータREG
は正の温度特性を有している、すなわち、レギュレータ
REGの出力電圧は、図2にその温度特性を示すよう
に、温度の上昇に伴って高くなり、また、温度の下降に
伴って低くなる。そして、コントロール回路2はレギュ
レータREG1の出力電圧によって動作する。
源電圧VCCに接続し、すなわち、レギュレータREGの
入力電圧を5Vにし、また、レギュレータREGは、出
力電圧が電源電圧VCCよりも0.5V以上低くなってい
るとともに、5V入力時には、2mV/℃以上の正の温
度特性を有する構成となっている。また、コントロール
回路2とレギュレータREGとはグランド端子DGND
を共用している。
す。同図において、NPN型のトランジスタQ1、Q2
が差動対を形成しており、これらのエミッタは抵抗R0
を介してグランド端子DGNDに接続されている。トラ
ンジスタQ1、Q2のコレクタは2つのPNP型のトラ
ンジスタQ3、Q4で形成されたカレントミラー回路C
Mの入力側、出力側にそれぞれ接続されている。トラン
ジスタQ1、Q2のコレクタ同士がコンデンサCを介し
て接続されている。トランジスタQ3、Q4のエミッタ
は電源端子DVCCに接続されている。
VCCに接続されており、また、そのエミッタは直列接続
された2つの抵抗R1、R2を介してグランド端子DG
NDに接続されており、また、そのベースはトランジス
タQ2のコレクタに接続されている。トランジスタQ1
のベースはダイオード接続された2つのNPN型のトラ
ンジスタQ6、Q7及び抵抗R3を介して電源端子DV
CCに接続されている。トランジスタQ2のベースは直列
に接続された2つの抵抗R1、R2同士の接続点にそれ
ぞれ接続されている。トランジスタQ5のエミッタと抵
抗R1との接続点に出力端子が接続されている。
は、トランジスタQ6、Q7の順方向降下電圧をVFと
すると、出力電圧がほぼ(R1+R2)・(VCC−2
VF)/R2の電圧で安定するようにフィードバック制御
される。そして、トランジスタの順方向降下電圧は温度
が高いほど小さくなり、温度が低いほど大きくなるとい
う温度変化を示すので、レギュレータREGの出力電圧
は温度の上昇に伴って高くなり、また、温度の下降に伴
って低くなる。このように、例えば、トランジスタの順
方向降下電圧の温度変化を利用することによって、レギ
ュレータの出力電圧に正の温度特性をもたすことができ
る。
は、コントロール回路2と電源ラインとの間にはレギュ
レータREGが介在し、コントロール回路2の動作に起
因してノイズが電源ラインに回り込む経路が断たれるの
で、リードライト回路3へ供給される動作電圧の変動が
抑制される。したがって、リードライト回路3の特性劣
化が軽減され、FDD装置としては磁気ディスクに対す
るデータの書き込み及び読み出しの精度が向上する。
を有する構成であり、温度が上昇するほどコントロール
回路2の動作電圧が高くなるので、温度上昇に伴うMO
Sの電流能力の低下がキャンセルされ、コントロール回
路2がMOSで構成されている場合は、その動作マージ
ンが改善される。このように、各回路の動作を制御する
コントロール回路2の動作マージンが改善されることに
より、FDD装置としての信頼性が向上する。
せることができるようにしておけば、素子のばらつきに
よる動作不良をなくすことができるので、動作マージン
の一層の改善をすることができるようになる。また、本
実施形態では、各ブロックの電源端子を個別にしている
場合のみを説明したが、例えば、端子IVCC、DVCC、
SVCCを1つにまとめても構わない。
置によれば、アナログ回路の特性劣化を軽減し及びデジ
タル回路の動作マージンを改善するとともに、消費電流
を低減することができる。
源系統の構成を示す図である。
である。
る。
ブロック図である。
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 単一の電源を用いて動作させるアナログ
回路とデジタル回路とを有する半導体装置において、出
力電圧が電源電圧よりも低く、かつ、温度に応じて変動
するレギュレータ回路を設け、該レギュレータ回路の出
力電圧で前記デジタル回路を動作させることを特徴とす
る半導体装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03072098A JP3722611B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 半導体装置 |
KR1019980057504A KR100735440B1 (ko) | 1998-02-13 | 1998-12-23 | 반도체장치 및 자기디스크장치 |
US09/249,120 US6268763B1 (en) | 1998-02-13 | 1999-02-12 | Semiconductor integrated circuit device for driving a magnetic disk apparatus |
US09/783,583 US6337597B2 (en) | 1998-02-13 | 2001-02-15 | Semiconductor integrated circuit device having a voltage regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03072098A JP3722611B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11232757A true JPH11232757A (ja) | 1999-08-27 |
JP3722611B2 JP3722611B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=12311491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03072098A Expired - Fee Related JP3722611B2 (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3722611B2 (ja) |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP03072098A patent/JP3722611B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3722611B2 (ja) | 2005-11-30 |
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