JPS58195218A - 集積回路装置 - Google Patents
集積回路装置Info
- Publication number
- JPS58195218A JPS58195218A JP57077000A JP7700082A JPS58195218A JP S58195218 A JPS58195218 A JP S58195218A JP 57077000 A JP57077000 A JP 57077000A JP 7700082 A JP7700082 A JP 7700082A JP S58195218 A JPS58195218 A JP S58195218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- frequency
- power source
- pulse width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Sources (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシステムの動作速度に応じて機能回路ブロック
へ供給される電源電圧を可変設定出来る電源電圧交換回
路をそなえた集積回路装置に関するものである。
へ供給される電源電圧を可変設定出来る電源電圧交換回
路をそなえた集積回路装置に関するものである。
近年、低消費電力を目的として相補型ＭＯ５集積回路を
使ったシステムが多く用いられるようになってきた。一
般に相補型ＭＯ８集積回路の動作速度は動作電流に比例
し、この動作電流は動作電圧に比例して大きくなる。従
って、低消費電力化のためには、動作速度が使用目的を
達成する範囲内で、電源電圧を可能な限り低くすること
が望まれる。
使ったシステムが多く用いられるようになってきた。一
般に相補型ＭＯ８集積回路の動作速度は動作電流に比例
し、この動作電流は動作電圧に比例して大きくなる。従
って、低消費電力化のためには、動作速度が使用目的を
達成する範囲内で、電源電圧を可能な限り低くすること
が望まれる。
ところで、マイクロコンピュータ等の汎用に使用される
集積回路では、仕様に明記された電源電圧の範囲内で内
部機能ブロックを設計する。このため、従来は低速動作
の機能回路ブロックに対しても高速動作の機能回路ブロ
ックと同じ電源電圧で動作させており、無駄な電力を消
費していた。
集積回路では、仕様に明記された電源電圧の範囲内で内
部機能ブロックを設計する。このため、従来は低速動作
の機能回路ブロックに対しても高速動作の機能回路ブロ
ックと同じ電源電圧で動作させており、無駄な電力を消
費していた。
この無駄な消費電力を節約するため、動作速度を決める
内部機能動作のだめのクロック周波数により機能回路ブ
ロックの動作速度に応じた動作電圧を調整して印加すれ
ば、各内部機能回路ブロックの電源電圧が動作速度に対
して最適に設定でき、同一仕様設計のマイクロコンピュ
ータを低消費電力で使用できる。
内部機能動作のだめのクロック周波数により機能回路ブ
ロックの動作速度に応じた動作電圧を調整して印加すれ
ば、各内部機能回路ブロックの電源電圧が動作速度に対
して最適に設定でき、同一仕様設計のマイクロコンピュ
ータを低消費電力で使用できる。
本発明は、集積回路へ供給される単一の電源電圧から、
各内部機能回路ブロックごとに、その人力クロック周波
数に応じて変換した所定の定電圧を発生させ、これを各
機能ブロックに供給するように構成し、これにより、低
消費電力の集積回路装置を提供するものである０ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
各内部機能回路ブロックごとに、その人力クロック周波
数に応じて変換した所定の定電圧を発生させ、これを各
機能ブロックに供給するように構成し、これにより、低
消費電力の集積回路装置を提供するものである０ 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明に係る集積回路装置の基本ブロック図で
ある。この集積回路装置は回路機能動作のためのクロッ
クＣＬＩＮ周波数に応じて、同一同波数のデユーティを
変調する周波数−パルス幅変調回路１と、このパルス幅
変調回路１の出力ｖＰＶＩＭを直流出力電圧Ｖ。に変換
する平滑回路２と、この平滑回路２出力ｖ０を容量分割
などの手段により、２種類以上の定電圧を発生する定電
圧発生回路３とから構成され、前記定電圧発生回路３の
出力ｖ１〜ｖＮがそれぞれ、内部機能ブロックＢ１〜Ｂ
Ｎへ供給される。
ある。この集積回路装置は回路機能動作のためのクロッ
クＣＬＩＮ周波数に応じて、同一同波数のデユーティを
変調する周波数−パルス幅変調回路１と、このパルス幅
変調回路１の出力ｖＰＶＩＭを直流出力電圧Ｖ。に変換
する平滑回路２と、この平滑回路２出力ｖ０を容量分割
などの手段により、２種類以上の定電圧を発生する定電
圧発生回路３とから構成され、前記定電圧発生回路３の
出力ｖ１〜ｖＮがそれぞれ、内部機能ブロックＢ１〜Ｂ
Ｎへ供給される。
第２図は第１図の基本ブロック図の周波数−パルス幅変
調回路１及び平滑回路２の動作説明図である。回路機能
動作のためのクロック周波数ＣＬＩＮ入力が周波数−パ
ルス幅変調回路１よりパルス幅変調出力ｖＰＷＭに変換
される。周波数−パルス幅変調回路１は例えば、トリガ
入力可能な単安定マルチバイブレータ等により形成でき
る。つまり、クロック入力ＣＬＩＮのエツジ入力タイミ
ングからの遅延量Ｔを前記単安定マルチノ（イブレータ
の構成要素の定数により一定に定める０もしクロック入
力０ＬＩＮの周期Ｔ０が前記遅延量Ｔより短かければ、
周波数−パルス幅変調回路出力ｖＰｗＭは常にＨレベル
となり、Ｔ＜Ｔｏの場合、Ｔｏの周期でＴ期間Ｈレベル
のｖＰｗＭ出力が得られる。これにより、−菊ＭはＣＬ
ＩＮの周波数により）（ルス幅変調されることになる。
調回路１及び平滑回路２の動作説明図である。回路機能
動作のためのクロック周波数ＣＬＩＮ入力が周波数−パ
ルス幅変調回路１よりパルス幅変調出力ｖＰＷＭに変換
される。周波数−パルス幅変調回路１は例えば、トリガ
入力可能な単安定マルチバイブレータ等により形成でき
る。つまり、クロック入力ＣＬＩＮのエツジ入力タイミ
ングからの遅延量Ｔを前記単安定マルチノ（イブレータ
の構成要素の定数により一定に定める０もしクロック入
力０ＬＩＮの周期Ｔ０が前記遅延量Ｔより短かければ、
周波数−パルス幅変調回路出力ｖＰｗＭは常にＨレベル
となり、Ｔ＜Ｔｏの場合、Ｔｏの周期でＴ期間Ｈレベル
のｖＰｗＭ出力が得られる。これにより、−菊ＭはＣＬ
ＩＮの周波数により）（ルス幅変調されることになる。
なお、ＣＬＩＮの入力レベルは前記単安定上ノマルチバ
イブレータトリガ入力可能なレベルがあればよく、必ず
しも外部電源電圧値ｖＤＤまである必要はない。次に、
このｖＰｗＭを平滑回路２へ入力し内部基準電源電圧Ｖ
。を出力させる０この内；−郁基準電源電圧Ｖ。は周波
数−・くルス幅変調回路出力、ｖＰｌ＃Ｍを積分して得
られる。なお、ｖＰｗＭのレベル′１ｄＯｖ−ｖＤＤと
すると入力クロッ 、叛りＣＬＩＮの周波数が増加
しＴｏが短かくなるとｖＰｗＭがｏ （Ｖ）に保持され
る時間が短かくなり、内部基準電源電圧ｖ０は上昇する
。さらに入力クロックＣＬＩＮの周波数が増加するとｖ
ＰｗＭは外部電源電圧ｖＤＤに固定されるため、内部電
源電圧Ｖ。はｖＤＤに固定される。一方、入力クロック
ＣＬＩ、の周波数が低下するとｖＰｗＭのデユーティ比
は小さくなりそのため、ｖｏは減少する。したがって、
本実施例の回路の場合動作周波数の範囲により適当な単
安定マルチバイブレータの遅延量Ｔを決定する必要があ
る。
イブレータトリガ入力可能なレベルがあればよく、必ず
しも外部電源電圧値ｖＤＤまである必要はない。次に、
このｖＰｗＭを平滑回路２へ入力し内部基準電源電圧Ｖ
。を出力させる０この内；−郁基準電源電圧Ｖ。は周波
数−・くルス幅変調回路出力、ｖＰｌ＃Ｍを積分して得
られる。なお、ｖＰｗＭのレベル′１ｄＯｖ−ｖＤＤと
すると入力クロッ 、叛りＣＬＩＮの周波数が増加
しＴｏが短かくなるとｖＰｗＭがｏ （Ｖ）に保持され
る時間が短かくなり、内部基準電源電圧ｖ０は上昇する
。さらに入力クロックＣＬＩＮの周波数が増加するとｖ
ＰｗＭは外部電源電圧ｖＤＤに固定されるため、内部電
源電圧Ｖ。はｖＤＤに固定される。一方、入力クロック
ＣＬＩ、の周波数が低下するとｖＰｗＭのデユーティ比
は小さくなりそのため、ｖｏは減少する。したがって、
本実施例の回路の場合動作周波数の範囲により適当な単
安定マルチバイブレータの遅延量Ｔを決定する必要があ
る。
第３図は多段電圧定電圧発生回路３の出力を示す。各内
部機能回路ブロックＢ１〜ＢＮの電源電圧ｖ１〜ｖＮを
内部基準電源電圧ｖ０より、例えば容量分割等の手段を
用いて作り、内部機能ブロックＢ１〜ＢＮ へ接続し供
給することにより、■１〜ｖＮは各内部機能回路ブロッ
クが動作可能で消費電力が最低となる様に設定される。
部機能回路ブロックＢ１〜ＢＮの電源電圧ｖ１〜ｖＮを
内部基準電源電圧ｖ０より、例えば容量分割等の手段を
用いて作り、内部機能ブロックＢ１〜ＢＮ へ接続し供
給することにより、■１〜ｖＮは各内部機能回路ブロッ
クが動作可能で消費電力が最低となる様に設定される。
なお、前記容量分割部の各部の容量分割比を変えること
により２種類以上の定電圧発生できることは周知なので
ここでは省略する。ここで、ｖｏを外部供給電源電圧ｖ
ＤＤより高く設定した場合でも前記の様な手段で構成可
能である。
により２種類以上の定電圧発生できることは周知なので
ここでは省略する。ここで、ｖｏを外部供給電源電圧ｖ
ＤＤより高く設定した場合でも前記の様な手段で構成可
能である。
以上のように本発明によれば外部電源電圧を入力クロッ
ク周波数に応じた電圧に変換して機能回路へ供給するの
で、回路構成が簡単で素子数も少ない低消費電力の集積
回路装置が構成出来る。
ク周波数に応じた電圧に変換して機能回路へ供給するの
で、回路構成が簡単で素子数も少ない低消費電力の集積
回路装置が構成出来る。
第１図は本発明の集積回路装置の基本ブロック図、第２
図は周波数−パルス幅変調回路及び平滑回路の動作図、
第３図は多段電圧発生回路出力波形図である。 １・・・・・・周波数−パルス幅変調回路、２・・・・
・・平滑回路、３…・・・定電圧発生回路、Ｂ１〜ＢＮ
・・・・・・内部機能ブロック、ＣＬＩＮ・・・・・・
回路機能動作のだめのクロック入力、■ ・・−・・
曇周波数−ＷＭ パルス幅変調回路出力、ｖｏ・・…・平滑回路部出力、
ｖＤＤ・・・・・・外部供給電源電圧、■１〜ｖＮ・・
・・・・機能回路の電源電圧。
図は周波数−パルス幅変調回路及び平滑回路の動作図、
第３図は多段電圧発生回路出力波形図である。 １・・・・・・周波数−パルス幅変調回路、２・・・・
・・平滑回路、３…・・・定電圧発生回路、Ｂ１〜ＢＮ
・・・・・・内部機能ブロック、ＣＬＩＮ・・・・・・
回路機能動作のだめのクロック入力、■ ・・−・・
曇周波数−ＷＭ パルス幅変調回路出力、ｖｏ・・…・平滑回路部出力、
ｖＤＤ・・・・・・外部供給電源電圧、■１〜ｖＮ・・
・・・・機能回路の電源電圧。
Claims (1)
- 回路機能動作のだめのクロック周波数に応じて、クロッ
クのデユーティを変調する同波数−パルス幅変調回路と
、前記周波数−パルス幅変調回路の出力が入力される平
滑回路と、前記平滑回路の出力電圧を２種類以上の定電
圧に変換し、内部機能ブロックに供給する定電圧発生回
路とを有することを特徴とする集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077000A JPS58195218A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57077000A JPS58195218A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58195218A true JPS58195218A (ja) | 1983-11-14 |
| JPH0468650B2 JPH0468650B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13621498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57077000A Granted JPS58195218A (ja) | 1982-05-08 | 1982-05-08 | 集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58195218A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05322121A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-12-07 | Taisan Kogyo Kk | 石油気化式バーナの燃料戻し装置 |
| US6424184B1 (en) | 1996-09-25 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Frequency-voltage conversion circuit, delay amount judgement circuit, system having frequency-voltage conversion circuit, method of adjusting input/output characteristics of frequency-voltage conversion circuit, and apparatus for automatically adjusting input |
| JP2002237183A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Fujitsu Ltd | 電圧発生回路および半導体記憶装置 |
| US7376848B2 (en) | 1997-06-27 | 2008-05-20 | Broadcom Corporation | Battery powered device with dynamic power and performance management |
-
1982
- 1982-05-08 JP JP57077000A patent/JPS58195218A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05322121A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-12-07 | Taisan Kogyo Kk | 石油気化式バーナの燃料戻し装置 |
| US6424184B1 (en) | 1996-09-25 | 2002-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Frequency-voltage conversion circuit, delay amount judgement circuit, system having frequency-voltage conversion circuit, method of adjusting input/output characteristics of frequency-voltage conversion circuit, and apparatus for automatically adjusting input |
| US7376848B2 (en) | 1997-06-27 | 2008-05-20 | Broadcom Corporation | Battery powered device with dynamic power and performance management |
| US7900067B2 (en) | 1997-06-27 | 2011-03-01 | Broadcom Corporation | Battery powered device with dynamic and performance management |
| US8504852B2 (en) | 1997-06-27 | 2013-08-06 | Broadcom Corporation | Battery powered device with dynamic power and performance management |
| JP2002237183A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Fujitsu Ltd | 電圧発生回路および半導体記憶装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0468650B2 (ja) | 1992-11-04 |
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