JPWO2016072023A1 - 半導体集積回路及び処理回路 - Google Patents

半導体集積回路及び処理回路 Download PDF

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Abstract

半導体集積回路は、クロック信号を出力する位相ロックループ回路(300)と、処理を実行する内部回路(311)と、容量(701〜703)と、前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路(904〜906)とを有する。

Description

本発明は、半導体集積回路に関する。
半導体基板上にメインブロックとロジック回路を含む周辺ブロックとが混載された半導体集積回路が知られている(特許文献1参照)。メイン回路は、半導体基板上のメインブロックに形成され、第1のトレンチキャパシタを有する。アナログ回路は、半導体基板上の周辺ブロックに形成され、第2のトレンチキャパシタを有する。アナログ回路は、位相同期回路(PLL)またはレギュレータの少なくともいずれかを含む。
特開2013−110254号公報
IP(Intellectual Property)コアは、半導体集積回路を構成するための機能単位の電子部品の回路である。半導体集積回路は、種々のIPコアを組み合わせることにより構成される。IPコアは、高性能化(高速化、低消費電力、低ノイズ)と同時に、小型化が求められている。しかし、IPコアの内部を最適化すると、IPコア内にデッドスペース(空き領域)が生じる場合がある。
本発明の目的は、デッドスペースを有効活用することにより、全体的な面積を小さくすることができる半導体集積回路を提供することである。
半導体集積回路は、クロック信号を出力する位相ロックループ回路と、処理を実行する内部回路と、容量と、前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路とを有する。
デッドスペースに容量を設けることにより、デッドスペースを有効活用し、全体的な面積を小さくすることができる。
図1は、第1のIPコアのレイアウト例を示す図である。 図2は、第2のIPコアのレイアウト例を示す図である。 図3は、本実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図4は、図3の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。 図5は、本実施形態による半導体集積回路の他の構成例を示す図である。 図6は、図5の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。 図7は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図8は、図7の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。 図9は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図10は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図11は、変換器の入出力関係を示す図である。 図12は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図13は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。 図14は、第1の選択回路内の2進10進変換器の入出力関係を示す図である。 図15は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。
図1は、第1のIPコア100のレイアウト例を示す図である。第1のIPコア100は、位相ロックループ(PLL)回路のIPコアであり、PLLブロック101と、ローパスフィルタ(LPF)102と、バイパスコンデンサ(パスコン)103とを有する。位相ロックループ回路は、クロック信号を生成するための回路である。PLLブロック101には、ローパスフィルタ102及びバイパスコンデンサ103が接続される。ローパスフィルタ102は、容量であり、PLLブロック101が生成するクロック信号の周波数を制御するための制御信号をローパスフィルタリングする。バイパスコンデンサ103は、容量であり、第1のIPコア(位相ロックループ回路)100の電源電圧ノード及びグランド電位ノード間に接続され、ノイズ等による電源電圧の変動を抑制する。
第1のIPコア100では、ローパスフィルタ102及びバイパスコンデンサ103の容量が占める面積は、PLLブロック101が占める面積に対して、比較的大きい。PLLブロック101内のトランジスタの微細化を行っても、ローパスフィルタ102及びバイパスコンデンサ103の容量の面積はほとんど変わらないため、第1のIPコア100の面積縮小の効果は小さい。
図2は、第2のIPコア200のレイアウト例を示す図である。第2のIPコア200は、内部回路201と、デッドスペース(空き領域)202とを有する。第2のIPコア200は、処理回路のIPコアであり、例えば、高精細度マルチメディアインターフェース(HDMI(登録商標):High-Definition Multimedia Interface)回路又はユニバーサルシリアルバス(USB:Universal Serial Bus)インターフェース回路のIPコアである。内部回路201は、種々の処理を実行する。例えば、内部回路201は、映像又は音声のデジタル信号を通信するためのHDMI回路、又はデジタルシリアル信号を通信するためのUSBインターフェース回路である。第2のIPコア200の内部の最適化により、第2のIPコア200内にデッドスペース202が生じる。
デッドスペース202には、内部回路201のためのバイパスコンデンサを設けることが考えられる。しかし、それでは、デッドスペース202の有効活用に限界があり、さらなるデッドスペース202の有効活用が望まれる。以下、デッドスペース202を有効活用することができる実施形態を説明する。
図3は、本実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第1のIPコア300は、位相ロックループ回路のIPコアであり、ローパスフィルタを除くPLLブロックを有する。第2のIPコア310は、処理回路のIPコアであり、例えば、HDMI回路又はUSBインターフェース回路のIPコアである。第2のIPコア310は、内部回路311及びローパスフィルタ312を有する。内部回路311は、種々の処理を実行する。例えば、内部回路311は、映像又は音声のデジタル信号を通信するためのHDMI回路、又はデジタルシリアル信号を通信するためのUSBインターフェース回路である。ローパスフィルタ312は、第2のIPコア310のデッドスペースに設けられる。デッドスペースは、図2のデッドスペース202に対応する。ローパスフィルタ312は、内部回路311に接続されず、第1のIPコア300のPLLブロックに接続される。ローパスフィルタ312及び第1のIPコア300のPLLブロックは、位相ロックループ回路を構成する。ローパスフィルタ312は、容量であり、図1のローパスフィルタ102に対応する。ローパスフィルタ312は、第1のIPコア300内に設けられるのではなく、第2のIPコア310内のデッドスペースに設けられ、デッドスペースを有効活用することができる。これにより、第1のIPコア300の面積は、図1の第1のIPコア100の面積より小さくなる。第1のIPコア300及び第2のIPコア310を含む半導体集積回路の面積は、図1の第1のIPコア100及び図2の第2のIPコア200を含む半導体集積回路の面積より小さくすることができる。
図4は、図3の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第2のIPコア310は、内部回路311及びデッドスペース313を有する。デッドスペース313は、図2のデッドスペース202に対応する。デッドスペース313内には、ローパスフィルタ312が設けられる。
第1のIPコア300は、電圧制御発振器(VCO)401、位相周波数検出器(PFD)402、チャージポンプ(CP)403及び分周器404を有する。電圧制御発振器401の制御電圧端子には、チャージポンプ403が接続される。ローパスフィルタ312は、電圧制御発振器401の制御電圧端子に接続される。電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403、分周器404及びローパスフィルタ312は、位相ロックループ回路を構成する。
電圧制御発振器401は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する。分周器404は、電圧制御発振器401により生成されたクロック信号を分周し、その分周したクロック信号を出力する。位相周波数検出器402は、分周器404により出力されるクロック信号とリファレンスクロック信号との位相差又は周波数差を検出する。チャージポンプ403は、スイッチ及び容量を有し、位相周波数検出器402により検出された位相差又は周波数差の正負符号に応じて、容量に対して電荷を充電又は放電し、容量に充電された電圧を電圧制御発振器401の制御電圧端子に出力する。ローパスフィルタ312は、容量であり、電圧制御発振器401の制御電圧端子の電圧をローパスフィルタリングする。電圧制御発振器401は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成し、その生成したクロック信号を分周器404にフィードバック出力する。このフィードバックにより、位相周波数検出器402が検出する位相差及び周波数差が0になるように、電圧制御発振器401が生成するクロック信号の位相及び周波数が制御される。電圧制御発振器401が生成するクロック信号は、位相ロックループ回路の出力信号になる。
ローパスフィルタ312は、比較的大面積を必要とする容量であるので、ローパスフィルタ312をデッドスペース313に設けることにより、第1のIPコア300の面積は、図1の第1のIPコア100の面積に対して、大幅に小さくなる。これにより、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を含む半導体集積回路の面積は、図1の第1のIPコア100及び図2の第2のIPコア200を含む半導体集積回路の面積より小さくすることができる。
以上のように、図3及び図4では、第2のIPコア310を第1のIPコア300に接続した場合のデッドスペース313の活用方法を説明した。次に、第2のIPコア310を第1のIPコア300に接続しない場合のデッドスペース313の活用方法を、図5及び図6を参照しながら説明する。
図5は、本実施形態による半導体集積回路の他の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第1のIPコア300及び第2のIPコア310は、相互に非接続の状態である。第1のIPコア300は、図3の第1のIPコア300と同じである。第2のIPコア310は、内部回路311及びバイパスコンデンサ501を有する。バイパスコンデンサ501は、容量であり、第2のIPコア310内のデッドスペースに設けられる。バイパスコンデンサ501は、内部回路311の電源電圧ノード及びグランド電位ノード間に接続され、ノイズ等による内部回路311の電源電圧の変動を抑制することができる。
図6は、図5の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。第1のIPコア300は、図4と同様に、電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403及び分周器404を有する。第2のIPコア310は、図4と同様に、内部回路311及びデッドスペース313を有する。デッドスペース313内には、バイパスコンデンサ501が設けられる。バイパスコンデンサ501は、第1のIPコア300には接続されず、内部回路311の電源電圧ノード及びグランド電位ノード間に接続される。
バイパスコンデンサ501の容量は、図4のローパスフィルタ312の容量と物理的に同一の容量である。すなわち、図4のように、第2のIPコア310を第1のIPコア300に接続する場合には、デッドスペース313内の容量を第1のIPコア300に接続することにより、ローパスフィルタ312として機能させる。これに対し、図6のように、第2のIPコア310を第1のIPコア300に接続しない場合には、デッドスペース313内の容量を内部回路311に接続することにより、バイパスコンデンサ501として機能させる。以上のように、デッドスペース313内の容量は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310が相互に接続されるか否かによって、用途を変える。これにより、デッドスペース313を有効活用することができる。
図7は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。図7の半導体集積回路は、図3の半導体集積回路に対して、ローパスフィルタ312の代わりに、第1のローパスフィルタ701、第2のローパスフィルタ702及びバイパスコンデンサ703を設けたものである。以下、図7が図3と異なる点を説明する。
第1のローパスフィルタ701及び第2のローパスフィルタ702及びバイパスコンデンサ703は、第2のIPコア310内のデッドスペースに設けられる。第1のローパスフィルタ701は、容量であり、第1のIPコア300に接続することにより、位相ロックループ回路の1次ローパスフィルタとして機能させることができる。第2のローパスフィルタ702は、容量であり、第1のIPコア300に接続することにより、位相ロックループ回路の2次ローパスフィルタとして機能させることができる。2次ローパスフィルタは、1次ローパスフィルタに対して、フィルタリング特性が異なる。バイパスコンデンサ703は、容量であり、第1のIPコア300に接続することにより、位相ロックループ回路のバイパスコンデンサとして機能させることができる。
図8は、図7の半導体集積回路の詳細な構成例を示す図である。第1のIPコア300は、図4と同様に、電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403及び分周器404を有する。第2のIPコア310は、図4と同様に、内部回路311及びデッドスペース313を有する。デッドスペース313内には、第1のローパスフィルタ701、第2のローパスフィルタ702及びバイパスコンデンサ703が設けられる。
第1のローパスフィルタ701は、電圧制御発振器401の制御電圧端子に接続することにより、位相ロックループ回路の1次ローパスフィルタとして機能し、電圧制御発振器401の制御電圧端子の電圧を1次ローパスフィルタリングすることができる。
第2のローパスフィルタ702は、電圧制御発振器401の制御電圧端子に接続することにより、位相ロックループ回路の2次ローパスフィルタとして機能し、電圧制御発振器401の制御電圧端子の電圧を2次ローパスフィルタリングすることができる。
バイパスコンデンサ703は、第1のIPコア(位相ロックループ回路)300の電源電圧ノード及びグランド電位ノード間に接続することにより、位相ロックループ回路のバイパスコンデンサとして機能し、ノイズ等による位相ロックループ回路の電源電圧の変動を抑制することができる。
以上のように、デッドスペース313内の容量を、第1のローパスフィルタ701、第2のローパスフィルタ702及びバイパスコンデンサ703に分割し、異なる用途に使用することができる。
図9は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。以下、図9が図8と異なる点を説明する。まず、図9に示すように、第2のIPコア310が第1のIPコア300に接続されている場合を説明する。
第1のIPコア300は、電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403及び分周器404の他に、スイッチ901〜903を有する。スイッチ901〜903は、それぞれ、ハイレベルの固定レベルを出力する。
第2のIPコア310は、内部回路311、第1のローパスフィルタ(容量)701、第2のローパスフィルタ(容量)702及びバイパスコンデンサ(容量)703の他に、pチャネル電界効果トランジスタ904〜906を有する。内部回路311は、電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に接続され、電源電圧ノードVdd2から電源電圧の供給を受けて動作する。
pチャネル電界効果トランジスタ904は、ソースが電源電圧ノードVdd2に接続され、ゲートがスイッチ901の出力端子に接続され、ドレインが第1のローパスフィルタ701に接続される。スイッチ901は、ハイレベルを出力するので、pチャネル電界効果トランジスタ904は、オフしている。その結果、第1のローパスフィルタ701は、電圧制御発振器401の制御電圧端子及びグランド電位ノード間に接続される。
pチャネル電界効果トランジスタ905は、ソースが電源電圧ノードVdd2に接続され、ゲートがスイッチ902の出力端子に接続され、ドレインが第2のローパスフィルタ702に接続される。スイッチ902は、ハイレベルを出力するので、pチャネル電界効果トランジスタ905は、オフしている。その結果、第2のローパスフィルタ702は、電圧制御発振器401の制御電圧端子及びグランド電位ノード間に接続される。
pチャネル電界効果トランジスタ906は、ソースが電源電圧ノードVdd2に接続され、ゲートがスイッチ903の出力端子に接続され、ドレインがバイパスコンデンサ703に接続される。スイッチ903は、ハイレベルを出力するので、pチャネル電界効果トランジスタ906は、オフしている。その結果、バイパスコンデンサ703は、第1のIPコア(位相ロックループ回路)300の電源電圧ノードVdd1及びグランド電位ノード間に接続される。これにより、バイパスコンデンサ703は、位相ロックループ回路のバイパスコンデンサとして機能する。
次に、位相ロックループ回路の動作を説明する。電圧制御発振器401は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号CKを生成する。分周器404は、電圧制御発振器401により生成されたクロック信号CKを分周し、その分周したクロック信号を出力する。位相周波数検出器402は、分周器404により出力されるクロック信号とリファレンスクロック信号Refとの位相差又は周波数差を検出する。チャージポンプ403は、スイッチ及び容量を有し、位相周波数検出器402により検出された位相差又は周波数差の正負符号に応じて、容量に対して電荷を充電又は放電し、容量に充電された電圧を電圧制御発振器401の制御電圧端子に出力する。第1のローパスフィルタ701及び第2のローパスフィルタ702は、電圧制御発振器401の制御電圧端子の電圧をローパスフィルタリングする。電圧制御発振器401は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号CKを生成し、その生成したクロック信号CKを分周器404にフィードバック出力する。このフィードバックにより、位相周波数検出器402が検出する位相差及び周波数差が0になるように、電圧制御発振器401が生成するクロック信号の位相及び周波数が制御される。また、電圧制御発振器401は、クロック信号CKを位相ロックループ回路の出力信号として内部回路311に出力する。内部回路311は、クロック信号CKに同期して動作する。
次に、第2のIPコア310が第1のIPコア300に対して非接続の状態で使用する場合を説明する。その場合、pチャネル電界効果トランジスタ904〜906のゲートは、それぞれ、スイッチ901〜903に対して切断状態になる。また、第1のローパスフィルタ701及び第2のローパスフィルタ702は、電圧制御発振器401の制御電圧端子に対して切断状態になる。pチャネル電界効果トランジスタ904〜906のゲートはローレベルのノードに接続され、pチャネル電界効果トランジスタ904〜906はオンになっている。その結果、容量701〜703は、内部回路311の電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に並列に接続され、図5及び図6と同様に、内部回路311のバイパスコンデンサとして機能する。
以上のように、pチャネル電界効果トランジスタ904〜906は、スイッチ回路を構成し、第1のコア(位相ロックループ回路)300及び内部回路311の電源電圧ノードVdd2のいずれかに容量701〜703を接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ701及び702は、第1のスイッチ素子であり、第1のスイッチ制御信号が第1の状態である場合には、容量(第1の容量素子)701及び702を内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続する。また、pチャネル電界効果トランジスタ701及び702は、第1のスイッチ制御信号が第2の状態である場合には、容量701及び702を電圧制御発振器401の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ703は、第2のスイッチ素子であり、第2のスイッチ制御信号が第3の状態である場合には、容量(第2の容量素子)703を内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続する。また、pチャネル電界効果トランジスタ703は、第2のスイッチ制御信号が第4の状態である場合には、容量703を位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1にバイパスコンデンサとして接続する。
図10は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第1のIPコア300は、図9の第1のIPコア300に対して、スイッチ901〜903の代わりに、制御線A1〜A3が設けられている。また、第1のIPコア300は、さらにローパスフィルタ1001を有する。ローパスフィルタ1001は、チャージポンプ403及び電圧制御発振器401の制御電圧端子間に設けられ、微調整用の容量を有する。
第2のIPコア310は、内部回路311の他、デッドスペース内に、変換器1002、及び容量ブロック群1006を有する。変換器1002は、制御線A1〜A3の入力信号を入力し、出力線Z1〜Znに出力信号を出力する。
図11は、変換器1002の入出力関係を示す図であり、3ビット入力及び8ビット出力の例を示す。変換器1002は、制御線A1〜A3の入力信号を2進10進変換し、その変換された信号を基に出力線Z1〜Z8の信号を生成する。例えば、入力信号が「000」の場合、出力信号は「00000001」になる。入力信号が「001」の場合、出力信号は「00000011」になる。入力信号が「010」の場合、出力信号は「00000111」になる。入力信号が大きくなるほど、出力信号は「1」のビット数が増える。また、出力信号は、最下位ビットから連続するビットが「1」になる。
図10において、容量ブロック群1006は、2次元行列状に配列された複数の容量ブロックB1〜Bnを有し、ローパスフィルタ1001の線Laに接続される。線Laは、2次元行列状の複数の容量ブロックB1〜Bn内を直列かつチェーン状に、容量ブロックB1から容量ブロックBnに向けて順に配線される。
容量ブロックB1〜Bnは、それぞれ、pチャネル電界効果トランジスタ1003、容量素子1004及びCMOSスイッチ1005を有する。容量素子1004は、例えば1[pF]の容量値を有し、線La及びグランド電位ノード間に接続される。pチャネル電界効果トランジスタ1003は、ソースが内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続され、ドレインが線Laに接続される。容量ブロックB4内のCMOSスイッチ1005は、前の容量ブロックB3内の線La及び後の容量ブロックB5内の線La間に接続される。
容量ブロックB1〜Bn内のpチャネル電界効果トランジスタ1003及びCMOSスイッチ1005は、それぞれ、出力線Z1〜Znの出力信号に応じて、オン/オフする。
出力線Z1の信号が「1」であり、出力線Z2〜Znの信号が「0」の場合、容量ブロックB1内のpチャネル電界効果トランジスタ1003がオフし、容量ブロックB1〜Bn内のCMOSスイッチ1005がオフし、容量ブロックB2〜Bn内のpチャネル電界効果トランジスタ1003がオンする。その結果、容量ブロックB1内の容量素子1004がローパスフィルタ1001に接続され、位相ロックループ回路のローパスフィルタとして機能する。容量ブロックB2〜Bn内の容量素子1004は、電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に接続され、内部回路311のバイパスコンデンサとして機能する。
出力線Z1及びZ2の信号が「1」であり、出力線Z3〜Znの信号が「0」の場合、容量ブロックB1及びB2内のpチャネル電界効果トランジスタ1003がオフし、容量ブロックB1内のCMOSスイッチ1005がオンし、容量ブロックB2〜Bn内のCMOSスイッチ1005がオフし、容量ブロックB3〜Bn内のpチャネル電界効果トランジスタ1003がオンする。その結果、容量ブロックB1及びB2内の容量素子1004がローパスフィルタ1001に接続され、位相ロックループ回路のローパスフィルタとして機能する。容量ブロックB3〜Bn内の容量素子1004は、電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に接続され、内部回路311のバイパスコンデンサとして機能する。
同様に、出力線Z1〜Z3の信号が「1」であり、出力線Z4〜Znの信号が「0」である場合、容量ブロックB1〜B3内の容量素子1004は、位相ロックループ回路のローパスフィルタ1001に接続される。容量ブロックB4〜Bn内の容量素子1004は、内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続される。
以上のように、容量ブロックB1〜Bn内のpチャネル電界効果トランジスタ1003及びCMOSスイッチ1005は、スイッチ回路を構成し、出力線Z1〜Znのスイッチ制御信号に応じて、複数の容量ブロックB1〜Bn内の容量素子1004のうちの連続する複数の容量素子1004をチェーン状に位相ロックループ回路のローパスフィルタ1001に接続し、残りの容量素子1004を内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続する。制御線A1〜A3の信号が大きくなるほど、ローパスフィルタ1001に接続される容量素子1004の数が増え、位相ロックループ回路のローパスフィルタの容量値が増える。外部からの制御線A1〜A3の信号により、複数の容量ブロックB1〜Bn内の容量素子1004は、上記のローパスフィルタ又はバイパスコンデンサとして割り当てられる。
なお、容量素子1004は、ローパスフィルタ1001の代わりに、位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1に接続するようにしてもよい。
図12は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。以下、図12が図10と異なる点を説明する。第1のIPコア300は、電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403、分周器404及びローパスフィルタ1001の他に、スイッチ1201、制御回路1203及び検出回路1205を有する。
第2のIPコア310は、容量ブロック群1006及び変換器1204を有する。線Lbは、第1のIPコア(位相ロックループ回路)300の電源電圧ノードVdd1に接続される。容量ブロック群1006は、図10の容量ブロック群1006と同じ構成を有し、図10の容量ブロック群1006に対して、ローパスフィルタ1001の線Laの代わりに、電源電圧ノードVdd1の線Lbに接続される。変換器1204は、図10の変換器1002と同様の構成を有する。
容量ブロック群1006は、容量ブロックB1〜Bnを有する。変換器1204の出力線Zn−1及びZnの信号は、制御線A1〜A3の信号にかかわらず、「0」に固定されている。その結果、容量ブロックBn−1及びBnでは、pチャネル電界効果トランジスタ1003がオンし、容量素子1004が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に固定接続されている。すなわち、容量ブロックBn−1及びBn内の容量素子1004は、内部回路311の電源電圧ノードVdd2に固定接続された制御不可能な容量素子である。これに対し、容量ブロックB1〜Bn−2内の容量素子1004は、出力線Z1〜Zn−2の信号に応じて、接続先が制御可能な容量素子である。
半導体集積回路の電源が投入されると、まず、検出回路1205の電源がオンし、制御回路1203の電源はオフのままである。この場合、変換器1204は、初期状態の出力線Z1〜Znのスイッチ制御信号を出力する。初期状態では、出力線Z1〜Zn−2のスイッチ制御信号は「1」であり、出力線Zn−1及びZnのスイッチ制御信号は「0」である。検出回路1205は、初期状態の出力線Z1〜Znのスイッチ制御信号を基に、制御可能な容量ブロックB1〜Bn−2の容量素子1004の数、及び制御不可能な容量ブロックBn−1〜Bnの容量素子1004の数を検出し、制御可能な容量ブロックB1〜Bn−2の容量素子1004の数を制御回路1203に出力する。
次に、制御回路1203の電源がオンする。スイッチ1201は、割合制御信号を制御回路1203に出力する。制御回路1203は、検出回路1205により検出された制御可能な容量素子1004の数のうちのスイッチ1201により指定された割合の数の容量素子1004を位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1に接続し、残りの容量素子1004を内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続するように、制御線A1〜A3の信号を出力する。これにより、容量ブロックB1〜Bn内のpチャネル電界効果トランジスタ1003及びCMOSスイッチ1005は、検出回路1205により検出された制御可能な容量素子1004の数のうちのスイッチ1201により指定された割合の数の容量素子1004を位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1に接続し、残りの容量素子1004を内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続する。
制御ブロック1202は、制御回路1203、変換器1204及び検出回路1205を有する。制御ブロック1202は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310に分けて配置したが、第1のIPコア300及び第2のIPコア310のいずれに配置してもよい。
なお、容量素子1004は、電源電圧ノードVdd1の代わりに、ローパスフィルタ1001に接続するようにしてもよい。
図13は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第1のIPコア300は、電圧制御発振器401、位相周波数検出器402、チャージポンプ403、分周器404及びローパスフィルタ1001の他に、制御線A1〜A4,A11〜A14及びスイッチ1301,1302を有する。第1のローパスフィルタ線La1及び第2のローパスフィルタ線La2は、ローパスフィルタ1001に接続される。
第2のIPコア310は、制御ブロック1303、第1の容量ブロック群1306及び第2の容量ブロック群1307を有する。制御ブロック1303は、第1の選択回路1304及び第2の選択回路1305を有する。第1の容量ブロック群1306は、複数の容量ブロックBA1〜BAnを有する。第2の容量ブロック群1307は、複数の容量ブロックBB1〜BBnを有する。第1の容量ブロック群1306及び第2の容量ブロック群1307は、第1のローパスフィルタ線La1及び第2のローパスフィルタ線La2に接続される。
容量ブロックBA1〜BAn及びBB1〜BBnは、それぞれ、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1311及び容量素子1312を有する。pチャネル電界効果トランジスタ1308は、ソースが第1のローパスフィルタ線La1に接続され、ドレインが容量素子1312を介してグランド電位ノードに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ1309は、ソースが第2のローパスフィルタ線La2に接続され、ドレインが容量素子1312を介してグランド電位ノードに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ1310は、ソースが位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1に接続され、ドレインが容量素子1312を介してグランド電位ノードに接続される。pチャネル電界効果トランジスタ1311は、ソースが内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続され、ドレインが容量素子1312を介してグランド電位ノードに接続される。
容量ブロックBA1〜BAn内の容量素子1312は、それぞれ、順に大きくなる2のべき乗の容量値を有する。例えば、容量ブロックBA1内の容量素子1312は、2=1[pF]である。容量ブロックBA2内の容量素子1312は、2=2[pF]である。容量ブロックBA3内の容量素子1312は、2=4[pF]である。容量ブロックBAn内の容量素子1312は、2n−1[pF]である。
同様に、容量ブロックBB1〜BBn内の容量素子1312は、それぞれ、順に大きくなる2のべき乗の容量値を有する。例えば、容量ブロックBB1内の容量素子1312は、2=1[pF]である。容量ブロックBB2内の容量素子1312は、2=2[pF]である。容量ブロックBB3内の容量素子1312は、2=4[pF]である。容量ブロックBBn内の容量素子1312は、2n−1[pF]である。
スイッチ1301は、第1の容量ブロック群1306内の容量素子1312の接続先を示す接続先制御信号を出力する。第1の容量ブロック群1306内の容量素子1312は、スイッチ1301が出力する接続先制御信号に応じて、第1のローパスフィルタ線La1、第2のローパスフィルタ線La2、電源電圧ノードVdd1又はVdd2に接続される。
制御線A1〜A4には、第1の容量ブロック群1306内の容量素子1312を接続する容量値を示す容量制御信号が外部から供給される。第1の容量ブロック群1306内の容量素子1312は、制御線A1〜A4の容量制御信号が示す容量値の容量素子1312が接続先に接続される。
第1の選択回路1304は、複数の容量ブロックBA1〜BAnの容量素子1312のうちの制御線A1〜A4の容量制御信号が示す容量値の容量素子1312を、スイッチ1301の接続先制御信号に応じて、第1のローパスフィルタ線La1、第2のローパスフィルタ線La2、電源電圧ノードVdd1及びVdd2のいずれかに接続するように、容量ブロックBA1〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1308〜1311のゲート電圧を制御する。
図14は、第1の選択回路1304内の2進10進変換器の入出力関係を示す図である。接続先制御信号D1及びD2は、スイッチ1301の出力信号である。接続先制御信号D1及びD2が「00」である場合、出力信号E1〜E4が「0001」になり、接続先が第1のローパスフィルタ線La1になる。この場合、pチャネル電界効果トランジスタ1308がオン可能になり、pチャネル電界効果トランジスタ1309〜1311がオフになる。
また、接続先制御信号D1及びD2が「01」である場合、出力信号E1〜E4が「0010」になり、接続先が第2のローパスフィルタ線La2になる。この場合、pチャネル電界効果トランジスタ1309がオン可能になり、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1310,1311がオフになる。
また、接続先制御信号D1及びD2が「10」である場合、出力信号E1〜E4が「0100」になり、接続先が電源電圧ノードVdd1になる。この場合、pチャネル電界効果トランジスタ1310がオン可能になり、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1309,1311がオフになる。
また、接続先制御信号D1及びD2が「11」である場合、出力信号E1〜E4が「1000」になり、接続先が電源電圧ノードVdd2になる。この場合、pチャネル電界効果トランジスタ1311がオン可能になり、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1310がオフになる。
例えば、スイッチ1301の接続先制御信号が第1のローパスフィルタ線La1の接続先を示す場合には、第1の容量ブロック群1306において、pチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1309〜1311がオフする。これにより、容量素子1312は、第1のローパスフィルタ線La1及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路の第1のローパスフィルタとして機能する。
スイッチ1301の接続先制御信号が第2のローパスフィルタ線La2の接続先を示す場合には、第1の容量ブロック群1306において、pチャネル電界効果トランジスタ1309がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1310,1311がオフする。これにより、容量素子1312は、第2のローパスフィルタ線La2及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路の第2のローパスフィルタとして機能する。
スイッチ1301の接続先制御信号が電源電圧ノードVdd1の接続先を示す場合には、第1の容量ブロック群1306において、pチャネル電界効果トランジスタ1310がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1309,1311がオフする。これにより、容量素子1312は、位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路のバイパスコンデンサとして機能する。
スイッチ1301の接続先制御信号が電源電圧ノードVdd2の接続先を示す場合には、第1の容量ブロック群1306において、pチャネル電界効果トランジスタ1311がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1310がオフする。これにより、容量素子1312は、内部回路311の電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に接続され、内部回路311のバイパスコンデンサとして機能する。
次に、制御線A1〜A4の容量制御信号の例を説明する。ここでは、スイッチ1301の接続先制御信号が第1のローパスフィルタ線La1を示す場合を例に説明する。例えば、制御線A1〜A4の容量制御信号が1[pF]を示す場合には、容量ブロックBA1のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBA2〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBA1の1[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
制御線A1〜A4の容量制御信号が2[pF]を示す場合には、容量ブロックBA2のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBA1,BA3〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBA2の2[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
制御線A1〜A4の容量制御信号が3[pF]を示す場合には、容量ブロックBA1及びBA2のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBA3〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBA1の1[pF]の容量素子1312及び容量ブロックBA2の2[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
上記と同様に、スイッチ1302は、第2の容量ブロック群1307内の容量素子1312の接続先を示す接続先制御信号を出力する。第2の容量ブロック群1307内の容量素子1312は、スイッチ1302が出力する接続先制御信号に応じて、第1のローパスフィルタ線La1、第2のローパスフィルタ線La2、電源電圧ノードVdd1又はVdd2に接続される。
制御線A11〜A14には、第2の容量ブロック群1307内の容量素子1312を接続する容量値を示す容量制御信号が外部から供給される。第2の容量ブロック群1307内の容量素子1312は、制御線A11〜A14の容量制御信号が示す容量値の容量素子1312が接続先に接続される。
第2の選択回路1305は、複数の容量ブロックBB1〜BBnの容量素子1312のうちの制御線A11〜A14の容量制御信号が示す容量値の容量素子1312を、スイッチ1302の接続先制御信号に応じて、第1のローパスフィルタ線La1、第2のローパスフィルタ線La2、電源電圧ノードVdd1及びVdd2のいずれかに接続するように、容量ブロックBB1〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1308〜1311のゲート電圧を制御する。
例えば、スイッチ1302の接続先制御信号が第1のローパスフィルタ線La1の接続先を示す場合には、第2の容量ブロック群1307において、pチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1309〜1311がオフする。これにより、容量素子1312は、第1のローパスフィルタ線La1及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路の第1のローパスフィルタとして機能する。
スイッチ1302の接続先制御信号が第2のローパスフィルタ線La2の接続先を示す場合には、第2の容量ブロック群1307において、pチャネル電界効果トランジスタ1309がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1310,1311がオフする。これにより、容量素子1312は、第2のローパスフィルタ線La2及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路の第2のローパスフィルタとして機能する。
スイッチ1302の接続先制御信号が電源電圧ノードVdd1の接続先を示す場合には、第2の容量ブロック群1307において、pチャネル電界効果トランジスタ1310がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308,1309,1311がオフする。これにより、容量素子1312は、位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1及びグランド電位ノード間に接続され、位相ロックループ回路のバイパスコンデンサとして機能する。
スイッチ1302の接続先制御信号が電源電圧ノードVdd2の接続先を示す場合には、第2の容量ブロック群1307において、pチャネル電界効果トランジスタ1311がオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1310がオフする。これにより、容量素子1312は、内部回路311の電源電圧ノードVdd2及びグランド電位ノード間に接続され、内部回路311のバイパスコンデンサとして機能する。
次に、制御線A11〜A14の容量制御信号の例を説明する。ここでは、スイッチ1302の接続先制御信号が第1のローパスフィルタ線La1を示す場合を例に説明する。例えば、制御線A11〜A14の容量制御信号が1[pF]を示す場合には、容量ブロックBB1のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBB2〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBB1の1[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
制御線A11〜A14の容量制御信号が2[pF]を示す場合には、容量ブロックBB2のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBB1,BB3〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBB2の2[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
制御線A11〜A14の容量制御信号が3[pF]を示す場合には、容量ブロックBB1及びBB2のpチャネル電界効果トランジスタ1308がオンし、容量ブロックBB3〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1308がオフする。これにより、容量ブロックBB1の1[pF]の容量素子1312及び容量ブロックBB2の2[pF]の容量素子1312が第1のローパスフィルタ線La1に接続される。
なお、容量ブロックBA1〜BAn及びBB1〜BBnにおいて、制御線A1〜A4及びA11〜A14の容量制御信号により指定されなかった容量ブロックでは、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1311のすべてをオフにしてもよいし、pチャネル電界効果トランジスタ1311をオンし、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1310をオフするようにしてもよい。pチャネル電界効果トランジスタ1311をオンにすることにより、内部回路311の電源電圧ノードVdd2に容量素子1312を接続することができる。
また、容量ブロックBA1〜BAnは、容量値の順番に並べる必要はない。容量ブロックBB1〜BBnも同様である。
以上のように、pチャネル電界効果トランジスタ1308〜1311は、スイッチ回路を構成し、複数の容量ブロックBA1〜BAn等の容量素子1312のうちの制御線A1〜A4等の容量制御信号に応じた容量素子1312を、スイッチ1301等の接続先制御信号に応じて、第1のローパスフィルタ線La1、第2のローパスフィルタ線La2、電源電圧ノードVdd1及びVdd2のいずれかに接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ1311は、スイッチ1301等のスイッチ制御信号が第1の状態(「11」)である場合には、容量素子1312を内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ1308及び1309は、それぞれ、スイッチ1301等のスイッチ制御信号が第2の状態(「00」及び「01」)である場合には、容量素子1312を電圧制御発振器401の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ1310は、スイッチ1301等のスイッチ制御信号が第3の状態(「10」)である場合には、容量素子1312を位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1にバイパスコンデンサとして接続する。
図15は、他の実施形態による半導体集積回路の構成例を示す図である。半導体集積回路は、第1のIPコア300及び第2のIPコア310を有する。第1のIPコア300は、図13の第1のIPコア300に対して、スイッチ1301及び1302を削除したものである。第2のIPコア310は、図13の第2のIPコア310に対して、容量ブロックBA1〜BAn及びBB1〜BBnの内部構成が異なる。以下、図15が図13と異なる点を説明する。
容量ブロックBA1〜BAnは、それぞれ、pチャネル電界効果トランジスタ1501、容量素子1502及びCMOSスイッチ1503を有する。pチャネル電界効果トランジスタ1501は、ソースが第1のローパスフィルタ線La1に接続され、ドレインが容量素子1502を介してグランド電位ノードに接続される。CMOSスイッチ1503は、容量素子1502及び電源電圧ノードVdd2間に接続される。すなわち、容量ブロックBA1〜BAnは、位相ロックループ回路の第1のローパスフィルタ又は内部回路311のバイパスコンデンサのための容量である。
容量ブロックBA1〜BAn内の容量素子1502は、それぞれ、順に大きくなる2のべき乗の容量値を有する。例えば、容量ブロックBA1内の容量素子1502は、2=1[pF]である。容量ブロックBA2内の容量素子1502は、2=2[pF]である。容量ブロックBA3内の容量素子1502は、2=4[pF]である。容量ブロックBAn内の容量素子1502は、2n−1[pF]である。
容量ブロックBB1〜BBnは、それぞれ、pチャネル電界効果トランジスタ1504、容量素子1505及びCMOSスイッチ1506を有する。pチャネル電界効果トランジスタ1504は、ソースが第2のローパスフィルタ線La2に接続され、ドレインが容量素子1505を介してグランド電位ノードに接続される。CMOSスイッチ1506は、容量素子1505及び電源電圧ノードVdd2間に接続される。すなわち、容量ブロックBB1〜BBnは、位相ロックループ回路の第2のローパスフィルタ又は内部回路311のバイパスコンデンサのための容量である。
容量ブロックBB1〜BBn内の容量素子1505は、それぞれ、順に大きくなる2のべき乗の容量値を有する。例えば、容量ブロックBB1内の容量素子1505は、2=1[pF]である。容量ブロックBB2内の容量素子1505は、2=2[pF]である。容量ブロックBB3内の容量素子1505は、2=4[pF]である。容量ブロックBBn内の容量素子1505は、2n−1[pF]である。
第1の選択回路1304は、複数の容量ブロックBA1〜BAnの容量素子1502のうちの制御線A1〜A4の容量制御信号に応じた容量値の容量素子1502が第1のローパスフィルタ線La1に接続されるように、容量ブロックBA1〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1501及びCMOSスイッチ1503のオン/オフを制御する。
例えば、制御線A1〜A4の容量制御信号が1[pF]を示す場合には、容量ブロックBA1のpチャネル電界効果トランジスタ1501がオンし、容量ブロックBA1のCMOSスイッチ1503がオフし、容量ブロックBA2〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1501がオフし、容量ブロックBA2〜BAnのCMOSスイッチ1503がオンする。これにより、容量ブロックBA1の1[pF]の容量素子1502が第1のローパスフィルタ線La1に接続され、容量ブロックBA2〜BAnの容量素子1502が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
制御線A1〜A4の容量制御信号が2[pF]を示す場合には、容量ブロックBA2のpチャネル電界効果トランジスタ1501がオンし、容量ブロックBA2のCMOSスイッチ1503がオフし、容量ブロックBA1,BA3〜BAnのpチャネル電界効果トランジスタ1501がオフし、容量ブロックBA1,BA3〜BAnのCMOSスイッチ1503がオンする。これにより、容量ブロックBA2の2[pF]の容量素子1502が第1のローパスフィルタ線La1に接続され、容量ブロックBA1,BA3〜BAnの容量素子1502が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
第2の選択回路1305は、複数の容量ブロックBB1〜BBnの容量素子1505のうちの制御線A11〜A14の容量制御信号が示す容量値の容量素子1505が第2のローパスフィルタ線La2に接続されるように、容量ブロックBB1〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1504及びCMOSスイッチ1506のオン/オフを制御する。
例えば、制御線A11〜A14の容量制御信号が1[pF]を示す場合には、容量ブロックBB1のpチャネル電界効果トランジスタ1504がオンし、容量ブロックBB1のCMOSスイッチ1506がオフし、容量ブロックBB2〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1504がオフし、容量ブロックBB2〜BBnのCMOSスイッチ1506がオンする。これにより、容量ブロックBB1の1[pF]の容量素子1505が第2のローパスフィルタ線La2に接続され、容量ブロックBB2〜BBnの容量素子1505が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
制御線A11〜A14の容量制御信号が2[pF]を示す場合には、容量ブロックBB2のpチャネル電界効果トランジスタ1504がオンし、容量ブロックBB2のCMOSスイッチ1506がオフし、容量ブロックBB1,BB3〜BBnのpチャネル電界効果トランジスタ1504がオフし、容量ブロックBB1,BB3〜BBnのCMOSスイッチ1506がオンする。これにより、容量ブロックBB2の2[pF]の容量素子1505が第2のローパスフィルタ線La2に接続され、容量ブロックBB1,BB3〜BBnの容量素子1505が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
以上のように、容量ブロックBA1〜BAnの容量素子1502は、制御線A1〜A4の容量制御信号が示す容量値の容量素子1502が第1のローパスフィルタ線La1に接続され、残りの容量素子1502が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
また、容量ブロックBB1〜BBnの容量素子1505は、制御線A11〜A14の容量制御信号が示す容量値の容量素子1505が第2のローパスフィルタ線La2に接続され、残りの容量素子1505が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される。
また、同様に、容量制御信号が示す容量値の容量素子が位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1に接続され、残りの容量素子が内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続される容量ブロックを設けることができる。
pチャネル電界効果トランジスタ1501及びCMOSスイッチ1503は、スイッチ回路を構成し、複数の容量ブロックBA1〜BAnの容量素子1502のうちの容量制御信号に応じた容量素子1502を位相ロックループ回路の第1のローパスフィルタ線La1に接続し、残りの容量素子1502を内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続する。
また、pチャネル電界効果トランジスタ1504及びCMOSスイッチ1506は、スイッチ回路を構成し、複数の容量ブロックBB1〜BBnの容量素子1505のうちの容量制御信号に応じた容量素子1505を位相ロックループ回路の第2のローパスフィルタ線La2に接続し、残りの容量素子1505を内部回路311の電源電圧ノードVdd2に接続する。
上記の複数の実施形態によれば、第1のIPコア(位相ロックループ回路)300内に容量素子を形成しなくても、位相ロックループ回路のクロック生成に必要な容量素子(LPF)として第2のIPコア(処理回路)310のデッドスペースに形成した容量素子を利用することができるので、半導体集積回路のデッドスペースの有効活用により、半導体集積回路のサイズを小さくすることができる。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
クロック信号を出力する位相ロックループ回路と、
処理を実行する内部回路と、
容量と、
前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路と
を有することを特徴とする半導体集積回路。
(付記2)
前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記3)
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記4)
前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
前記容量は、第1の容量素子及び第2の容量素子を有し、
前記スイッチ回路は、第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子を有し、
前記第1のスイッチ素子は、
第1のスイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記第1のスイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
前記第2のスイッチ素子は、
第2のスイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記第2のスイッチ制御信号が第4の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記5)
前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記6)
前記容量は、複数の容量素子を有し、
前記スイッチ回路は、スイッチ制御信号に応じて、前記複数の容量素子のうちの連続する複数の容量素子をチェーン状に前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記7)
前記容量は、複数の容量素子を有し、
前記複数の容量素子は、制御可能な容量素子と、前記内部回路に固定接続された制御不可能な容量素子とを有し、
さらに、前記スイッチ回路のスイッチ制御信号の初期状態を基に、前記複数の容量素子のうちの制御可能な容量素子の数を検出する検出回路を有し、
前記スイッチ回路は、前記検出回路により検出された制御可能な容量素子の数のうちの指定された割合の数の容量素子を前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記8)
前記容量は、複数の容量素子を有し、
前記スイッチ回路は、前記複数の容量素子のうちの容量制御信号に応じた容量素子を前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記9)
前記容量は、複数の容量素子を有し、
前記スイッチ回路は、前記複数の容量素子のうちの容量制御信号に応じた容量素子を、接続先制御信号に応じて、前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに接続することを特徴とする付記1記載の半導体集積回路。
(付記10)
処理を実行する内部回路と、
容量と、
位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路と
を有することを特徴とする処理回路。
(付記11)
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路内の電圧制御発振器の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続することを特徴とする付記10記載の処理回路。
(付記12)
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記10記載の処理回路。
(付記13)
前記容量は、第1の容量素子及び第2の容量素子を有し、
前記スイッチ回路は、第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子を有し、
前記第1のスイッチ素子は、
第1のスイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記第1のスイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記位相ロックループ回路内の電圧制御発振器の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
前記第2のスイッチ素子は、
第2のスイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記第2のスイッチ制御信号が第4の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記10記載の処理回路。
(付記14)
前記スイッチ回路は、
スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路内の電圧制御発振器の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
前記スイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする付記10記載の処理回路。
デッドスペースに容量を設けることにより、デッドスペースを有効活用し、全体的な面積を小さくすることができる。
本発明は、半導体集積回路及び処理回路に関する。
本発明の目的は、デッドスペースを有効活用することにより、全体的な面積を小さくすることができる半導体集積回路及び処理回路を提供することである。
半導体集積回路は、クロック信号を出力する位相ロックループ回路と、処理を実行する内部回路と、容量と、前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路とを有する。
また、処理回路は、処理を実行する内部回路と、容量と、位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路とを有する。
pチャネル電界効果トランジスタ904及び905は、第1のスイッチ素子であり、第1のスイッチ制御信号が第1の状態である場合には、容量(第1の容量素子)701及び702を内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続する。また、pチャネル電界効果トランジスタ904及び905は、第1のスイッチ制御信号が第2の状態である場合には、容量701及び702を電圧制御発振器401の制御電圧端子にローパスフィルタとして接続する。
pチャネル電界効果トランジスタ906は、第2のスイッチ素子であり、第2のスイッチ制御信号が第3の状態である場合には、容量(第2の容量素子)703を内部回路311の電源電圧ノードVdd2にバイパスコンデンサとして接続する。また、pチャネル電界効果トランジスタ906は、第2のスイッチ制御信号が第4の状態である場合には、容量703を位相ロックループ回路の電源電圧ノードVdd1にバイパスコンデンサとして接続する。

Claims (9)

  1. クロック信号を出力する位相ロックループ回路と、
    処理を実行する内部回路と、
    容量と、
    前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに前記容量を接続するスイッチ回路と
    を有することを特徴とする半導体集積回路。
  2. 前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
    前記スイッチ回路は、
    スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
    前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  3. 前記スイッチ回路は、
    スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
    前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  4. 前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
    前記容量は、第1の容量素子及び第2の容量素子を有し、
    前記スイッチ回路は、第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子を有し、
    前記第1のスイッチ素子は、
    第1のスイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
    前記第1のスイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記第1の容量素子を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
    前記第2のスイッチ素子は、
    第2のスイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
    前記第2のスイッチ制御信号が第4の状態である場合には、前記第2の容量素子を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  5. 前記位相ロックループ回路は、制御電圧端子の電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する電圧制御発振器を有し、
    前記スイッチ回路は、
    スイッチ制御信号が第1の状態である場合には、前記容量を前記内部回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続し、
    前記スイッチ制御信号が第2の状態である場合には、前記容量を前記電圧制御発振器の前記制御電圧端子にローパスフィルタとして接続し、
    前記スイッチ制御信号が第3の状態である場合には、前記容量を前記位相ロックループ回路の電源電圧ノードにバイパスコンデンサとして接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  6. 前記容量は、複数の容量素子を有し、
    前記スイッチ回路は、スイッチ制御信号に応じて、前記複数の容量素子のうちの連続する複数の容量素子をチェーン状に前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  7. 前記容量は、複数の容量素子を有し、
    前記複数の容量素子は、制御可能な容量素子と、前記内部回路に固定接続された制御不可能な容量素子とを有し、
    さらに、前記スイッチ回路のスイッチ制御信号の初期状態を基に、前記複数の容量素子のうちの制御可能な容量素子の数を検出する検出回路を有し、
    前記スイッチ回路は、前記検出回路により検出された制御可能な容量素子の数のうちの指定された割合の数の容量素子を前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  8. 前記容量は、複数の容量素子を有し、
    前記スイッチ回路は、前記複数の容量素子のうちの容量制御信号に応じた容量素子を前記位相ロックループ回路に接続し、残りの容量素子を前記内部回路に接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  9. 前記容量は、複数の容量素子を有し、
    前記スイッチ回路は、前記複数の容量素子のうちの容量制御信号に応じた容量素子を、接続先制御信号に応じて、前記位相ロックループ回路及び前記内部回路のいずれかに接続することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
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