半导体集成电路制造技术

根据本发明专利技术的半导体集成电路包括：电源电路，用于向内部电路供电；第一调节器，用于向电源电路提供调节电压；第二调节器，用于向电源电路附加提供调节电压，以补偿内部电路中的电压降；电压降判定单元，用于基于内部电路中电源电压监控元件的输出来判定内部电路中电源电压的电压降，并且在判定产生了电压降时相应地激励第二调节器。可以用电压降检测电路、Ａ／Ｄ转换电路或Ｄ／Ａ转换电路等作为组成电压降判定单元的元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路，更具体地，涉及稳定内部电路中电源电压的技术。
技术介绍
下面描述在半导体集成电路中向远离电源端的内部电路提供经受了小电压降的电源电压的技术。当在电源布线的中间位置处提供单个的恒压电源电路时，电压降随着电源布线的延长而增加。为了避免这种情况，在电源布线中连接了恒压电源电路，并在恒压电源电路之间保留了适当的间隔，从而非直接地从恒压电源电路向内部电路供电。然而，由于在上面提到的解决方案中需要提供多个恒压电源电路，从而会使得半导体集成电路的面积增加。
技术实现思路
根据本专利技术的半导体集成电路包括电源电路，用于向内部电路供电；第一调节器，用于向该电源电路提供调节电压；第二调节器，用于向该电源电路附加提供调节电压，以补偿内部电路中的电压降；和电压降判定单元，用于基于内部电路中电源电压监控元件的输出判定内部电路中电源电压的电压降，并且在判定产生了电压降时相应地激励第二调节器。根据上面的结构，当电压降判定单元检测到内部电路中电源电压的电压降时，激励第二调节器。因此，可以自动地校正施加到内部电路的电源电压。第二调节器输出的调节电压可以为补偿内部电路中电压降的最小电压。因此，与提供多个恒压电源电路相比，可以控制总面积的增长。通过下面对优选实施方式的详细说明，本专利技术的其它目的和优点将会变得明显，参考附图可以更好地理解这些优选实施方式。附图说明图1为根据本专利技术第一实施例的半导体集成电路的结构框图。图2为根据第一实施例的半导体集成电路的操作时序图。图3为根据本专利技术第二实施例的半导体集成电路的结构框图。图4为根据第二实施例的半导体集成电路的操作时序图。图5为根据本专利技术第三实施例的半导体集成电路的结构框图。图6为根据第三实施例的半导体集成电路中在不保持监控参考电压的情况下的操作时序图。图7为在根据第三实施例的半导体集成电路中在保持监控参考电压的情况下的操作时序图。具体实施例方式根据本专利技术所述构成的电压降判定单元具体包含如下方面。在一个方面，使用电压降检测电路。在另一方面使用A/D转换电路。在又一个方面使用D/A转换电路。下面将对此详细说明。1.在一个方面中，电压降检测电路构成了电压降判定单元，其中该电压降检测电路响应于内部电路中电源电压监控元件的输出来检测内部电路中电源电压的电压降，并且相应地输出电压降检测信号。下面对此详细说明。根据该方面的半导体集成电路包括电源电路，用于响应于来自第一调节器的调节电压向内部电路供电；电压降检测电路，用于响应于内部电路中电源电压监控元件的输出来检测内部电路中电源电压的电压降，并且相应地输出电压降检测信号；和第二调节器，用于当来自于电压降检测电路的电压降检测信号有效时，向该电源电路附加提供调节电压，以补偿内部电路中的电压降电平。根据前面的结构，电压降检测电路检测出内部电路中电源电压的电压降，并且通过激励第二调节器可以自动校正施加到内部电路的电源电压。第二调节器输出的调节电压可以为补偿内部电路中电压降电平所需的最小电压。因此，与提供多个恒压电源电路相比，可以控制总面积的增长。2.一种根据本专利技术的半导体集成电路可能具有如下结构。在电压降判定单元中使用了结合在半导体芯片中的A/D转换电路来替换1中的电压降检测电路。A/D转换电路适于在多个通道转换时将任意一个周期用作电源检测周期，以此对内部电路中电源电压监控元件的输出进行A/D转换。电压降判定单元进一步包括控制电路，该控制电路将由A/D转换电路得到的A/D转换结果和参考电压进行比较，并且将得到的比较结果以电压降检测信号的形式输出。在上面的结构中，通过A/D转换电路而不是电压降检测电路来检测电源电压。A/D转换电路模拟输入内部电路的电源电压，并且通过A/D转换获得A/D转换结果的数字数据。控制电路中的比较器将由A/D转换结果数据表示的内部电路的电源电压和参考值进行比较，并且获得电压降检测信号。在上面的结构中，电源检测周期优选为在A/D转换电路中转换多个通道的最后周期，并且更优选地，除了解除复位和执行A/D转换外，该A/D转换电路一直使用该电源检测周期。当电源检测周期增加时，可以以更高的精度稳定施加到内部电路的电源电压。3.根据本专利技术的半导体集成电路也可以具有如下结构。在电压降判定单元中使用结合在半导体芯片中的D/A转换电路来替代1中的电压降检测电路。更具体地，D/A转换电路对用于转换第一控制电路中的用户数据的数据寄存器的数据进行D/A转换，并且D/A转换电路以D/A转换结果信号的形式输出D/A转换结果。电压降判定单元进一步包括包括数据寄存器和控制寄存器的第二控制电路，在该数据寄存器中设置有用于生成监控参考电压的数据，控制寄存器响应于定时中断而生成D/A转换开始信号；选择器，用于从第一控制电路中的数据寄存器的输出和第二控制电路中的数据寄存器的输出中进行选择，并且将所选择的输出提供到D/A转换电路；输出线路切换电路，用于将D/A转换电路的输出分为两个系统，并且选择性地输出分开的输出；和比较器，用于将内部电路的电源电压和输出线路切换电路的监控参考电压进行比较，并且将比较结果以电压降检测信号的形式输出。在上面的结构中，通过D/A转换电路代替电压降检测电路来检测电源电压。在第二控制电路的数据寄存器中，设置用于产生监控参考电压的数据。在检测内部电路的电源电压的电源检测周期中，选择器选择第二控制电路的数据寄存器的输出，此时输出线路切换电路将监控参考电压作为D/A转换电路的输出输出到比较器。在比较器中，比较内部电路的电源电压和监控参考电压，并且获得作为比较结果的电压降检测信号。在上面的结构中，随着时间的增加，在布线系统中的监控参考电压最终会下降，其中该布线系统包括从输出线路切换电路到比较器。为了解决这个问题，刷新监控参考电压。作为实现刷新的优选结构，第二控制电路优选在定时中断的下溢周期(underflow cycle)产生D/A转换开始信号，从而复位监控参考电压。可替代地，优选在输出线路切换电路和比较器之间提供有具有保持特征的运算放大器。运算放大器的保持特征用于稳定监控参考电压。在该结构中，不需要重新生成D/A转换开始信号。在下文中，参照附图详细描述根据本专利技术的优选实施例。第一实施例参照图1，标号100表示微处理器，101表示电源电路，102表示内部电路，103表示在内部电路102中的电源电压监控元件，104表示电压降检测电路，它基于电源电压监控元件103输出的检测电压Vd来检测内部电路102中电源电压的电压降，105表示第一调节器，106表示在第一调节器105中的输出缓冲器，107表示第二调节器，108表示在第二调节器107中的输出缓冲器。根据本实施例，电压降检测电路104用作电压降判定单元J。当连接电源电路101和内部电路102的电源布线109短的时候，施加到内部电路102的电源电压的电压降也小。随着电源布线109增长，施加到内部电路102的电源电压的电压降可能会增加。微处理器100中的电源电压由第一调节器105单独地基本上维持为稳定电压，然而，当电压下降时，由第二调节器107的操作来补偿该稳定电压。更具体地，电压降检测电路104基于内部电路102中电源电压监控元件103的检测电压Vd，监控施加到内部电路102的电源电压的波动，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体集成电路，包括：电源电路，用于向内部电路供电；第一调节器，用于向该电源电路提供调节电压；第二调节器，用于向该电源电路附加提供调节电压，以补偿内部电路中的电压降；和电压降判定单元，用于基于内部电路中电 源电压监控元件的输出来判定内部电路中电源电压的电压降，并且在判定产生了电压降时相应地激励第二调节器。

【技术特征摘要】
JP 2004-2-25 2004-499631.一种半导体集成电路，包括电源电路，用于向内部电路供电；第一调节器，用于向该电源电路提供调节电压；第二调节器，用于向该电源电路附加提供调节电压，以补偿内部电路中的电压降；和电压降判定单元，用于基于内部电路中电源电压监控元件的输出来判定内部电路中电源电压的电压降，并且在判定产生了电压降时相应地激励第二调节器。2.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其中电压降检测电路构成该电压降判定单元，该电压降检测电路响应于内部电路中电源电压监控元件的输出来检测内部电路中电源电压的电压降，并且输出电压降检测信号。3.根据权利要求1所述的半导体集成电路，其中A/D转换电路和控制电路组成该电压降判定单元，其中A/D转换电路使用在执行多个通道的转换中的任意周期作为电源检测周期，对内部电路中电源电压监控元件的输出进行A/D转换；控制电路比较表示A/D转换电路的A/D转换结果的数据和一个参考值，并且将比较结果作为电压降检测信号进行输出。4.根据权利要求3所述的半导体集成电路，其中该A/D转换电路使用电源检测周...

【专利技术属性】
技术研发人员：记伊宽之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]