电压保持电路、电压监视电路以及半导体集成电路制造技术

本发明专利技术涉及电压保持电路、电压监视电路以及半导体集成电路。电压保持电路按照每个处理周期进行动作，对输入电压信号保持电压值，该处理周期包含保持期间和紧接着上述保持期间的复位期间，具有：第一保持电路(901、903、906、907、908)，按照每个上述处理周期，进行在上述保持期间中对上述输入电压信号保持最低电压值的动作；以及第二保持电路(901、902、904、905、908)，按照每个上述处理周期，进行在上述复位期间中对上述输入电压信号保持最高电压值的动作。值的动作。值的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压保持电路、电压监视电路以及半导体集成电路


[0001]本专利技术涉及电压保持电路、电压监视电路以及半导体集成电路。

技术介绍

[0002]在专利文献1公开了一种峰值保持电路，具有：保持所施加的电压的电压保持元件；控制电压保持元件的充电状态的充电开关元件；对输入信号施加偏置电压的偏置电路；以及比较电路。比较电路对电压保持元件的电压与被施加了偏置电压的输入信号进行比较，并在电压保持元件的电压较低的情况下控制充电开关元件，以便电压保持元件成为充电状态。峰值保持电路将电压保持元件的保持电压作为输出。
[0003]在专利文献2公开了一种下垂修正峰值保持电路，具有：峰值保持电路，具备保持输入信号的峰值电压的保持电容器；以及下垂修正电路，产生与峰值保持电路的保持电容器的保持电压相反极性的电压。下垂修正电路与峰值保持电路的保持电容器的一端连接。
[0004]在专利文献3公开了一种峰值保持电路，检测输入信号的电压亦即输入电压的由多个周期构成的预先决定的期间中的最大值或者最小值亦即峰值，并输出作为输出信号的输出峰值。
[0005]专利文献1：日本特开平11－242059号公报
[0006]专利文献2：日本特开2010－244610号公报
[0007]专利文献3：日本特开2003－215173号公报
[0008]在峰值保持电路对电压保持元件进行复位的期间中，产生电压保持元件不能够输出适当的保持电压的死区时间。优选死区时间较短。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于能够缩短复位期间的不能够输出适当的保持电压的死区时间。
[0010]电压保持电路按照每个处理周期进行动作，对输入电压信号保持电压值，该处理周期包含保持期间和紧接着上述保持期间的复位期间，该具有：第一保持电路，按照每个上述处理周期，进行在上述保持期间中对上述输入电压信号保持最低电压值的动作；以及第二保持电路，按照每个上述处理周期，进行在上述复位期间中对上述输入电压信号保持最高电压值的动作。
[0011]能够缩短复位期间的不能够输出适当的保持电压的死区时间。
附图说明
[0012]图1是表示不进行动态电压缩放(DVS)的情况下的电源电压节点的电压的变化的图。
[0013]图2是表示进行动态电压缩放的情况下的电源电压节点的电压的变化的图。
[0014]图3是表示电压监视电路的构成例的框图。
[0015]图4是表示用于说明电压监视电路的动作的电压波形的图。
[0016]图5是表示根据比较例的电压保持电路的构成例的电路图。
[0017]图6是表示用于说明图5的电压保持电路的动作的电压波形的图。
[0018]图7是表示根据第一实施方式的电压保持电路的构成例的电路图。
[0019]图8是表示用于说明图7的电压保持电路的动作的电压波形的图。
[0020]图9是表示根据第二实施方式的电压保持电路的构成例的电路图。
[0021]图10是表示用于说明图9的电压保持电路的动作的电压波形的图。
[0022]图11是表示根据第三实施方式的电压保持电路的构成例的电路图。
[0023]图12是表示用于说明图11的电压保持电路的动作的电压波形和电流波形的图。
[0024]图13是表示根据第四实施方式的电压保持电路的构成例的电路图。
[0025]图14是表示用于说明图13的电压保持电路的动作的电压波形的图。
[0026]图15是表示根据第五实施方式的电压监视电路的构成例的图。
[0027]图16是表示根据第五实施方式的半导体集成电路的构成例的图。
[0028]图17是表示根据第六实施方式的半导体集成电路的构成例的图。
[0029]图18是表示根据第七实施方式的半导体集成电路的构成例的图。
[0030]图19是表示根据第八实施方式的半导体集成电路的构成例的图。
[0031]图20是表示根据第九实施方式的半导体集成电路的构成例的图。
[0032]图21是表示运算放大器的构成例的电路图。
[0033]图22是表示比较器的复位模式的图。
[0034]图23是表示比较器的比较模式的图。
[0035]图24是表示恒流源的构成例的电路图。
[0036]图25是表示逆变器的构成例的电路图。
[0037]图26是表示逻辑积电路的构成例的电路图。
[0038]图27是表示逻辑和电路的构成例的电路图。
具体实施方式
[0039](第一实施方式)
[0040]图1是表示不进行动态电压缩放(DVS)的情况下的电源电压节点的电压104的变化的图。横轴表示时间T，纵轴表示电压V。向电源电压节点供给恒定的电源电压Vdd。电源电压节点的电压104根据内部电路的状态101～103而产生电压下降所引起的变动。在状态101～103下，以电源电压节点的电压104的最低电压值不低于最低动作电压Vmin的方式决定电源电压Vdd。因此，电压104的最低电压值与最低动作电压Vmin之差成为浪费的功率105。为了降低浪费的功率105，而进行动态电压缩放。
[0041]图2是表示进行动态电压缩放的情况下的电源电压节点的电压201的变化的图。横轴表示时间T，纵轴表示电压V。电源电压节点的电压201根据内部电路的状态101～103而产生电压下降所引起的变动。半导体集成电路通过动态电压缩放检测电压201的最低电压值，并动态地控制电源电压Vdd，以使得电压201的最低电压值成为最低动作电压Vmin。半导体集成电路通过动态地控制电源电压Vdd，能够降低功率202。
[0042]图3是表示电压监视电路的构成例的框图。图4是表示用于说明电压监视电路的动作的电压波形的图。电压监视电路具有电压保持电路302和模拟/数字转换器303。电压保持
电路302输入电源电压节点301的电压信号401，并按照每个规定期间(例如1μs)，对电压信号401保持最低电压值402。模拟/数字转换器303将电压保持电路302保持的最低电压值从模拟转换为数字。
[0043]电压信号401的降低在1μs以下，时间轴分辨率为ns左右。因此，模拟/数字转换器303难以直接以高精度将电源电压节点301的电压信号401从模拟转换为数字。电压监视电路通过使用电压保持电路302，例如能够检测每隔1μs的最低电压值，实现动态电压缩放。
[0044]此外，电压保持电路302也可以输入电源电压节点301的电压信号401，并按照每个规定期间(例如1μs)，对电压信号401保持最高电压值。该情况下，模拟/数字转换器303将电压保持电路302保持的最高电压值从模拟转换为数字。
[0045]图5是表示根据比较例的电压保持电路302的构成例的电路图。图6是表示用于说明图5的电压保持电路302的动作的电压波形的图。电压保持电路302具有：比较器501、开关502、电容503、开关504、恒流源50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电压保持电路，按照每个处理周期进行动作，对输入电压信号保持电压值，该处理周期包含保持期间和紧接着上述保持期间的复位期间，上述电压保持电路具有：第一保持电路，按照每个上述处理周期，进行在上述保持期间中对上述输入电压信号保持最低电压值的动作；以及第二保持电路，按照每个上述处理周期，进行在上述复位期间中对上述输入电压信号保持最高电压值的动作。2.根据权利要求1所述的电压保持电路，其中，上述第一保持电路具有第一开关，在上述输入电压信号的电压值小于电容保持的电压值的情况下，上述第一开关将上述电容连接到具有比电源电压节点低的电位的基准电位节点，上述第二保持电路具有第二开关，在上述输入电压信号的电压值大于上述电容保持的电压值的情况下，上述第二开关将上述电容连接到上述电源电压节点。3.根据权利要求2所述的电压保持电路，其中，输入表示上述保持期间或者上述复位期间的复位信号，在上述复位信号表示上述保持期间时，上述第一开关成为能够接通的状态，在上述复位信号表示上述复位期间时，上述第一开关断开，在上述复位信号表示上述复位期间时，上述第二开关成为能够接通的状态，在上述复位信号表示上述保持期间时，上述第二开关断开。4.根据权利要求1所述的电压保持电路，其中，上述第一保持电路具有第三开关，在上述输入电压信号的电压值小于电容保持的电压值的情况下，上述第三开关将上述电容连接到电流的方向为第一方向的第一电流源，上述第二保持电路具有第四开关，在上述输入电压信号的电压值大于上述电容保持的电压值的情况下，上述第四开关将上述电容连接到电流的方向为第二方向的第二电流源，上述第二方向与上述第一方向相反。5.根据权利要求4所述的电压保持电路，其中，上述第一电流源以及第二电流源由在上述保持期间和上述复位期间中电流的方向相反的双向电流源构成。6.一种电压保持电路，按照每个处理周期进行动作，对输入电压信号保持电压值，该处理周期包含保持期间和紧接着上述保持期间的复位期间，上述电压保持电路具有：生成电路，生成根据上述输入电压信号而变动的复位电压信号；保持电路，按照每个上述处理周期，进行在上述保持期间中对上述输入电压信号保持最低电压值的动作；以及复位电路，按照每个上述处理周期，在上述复位期间中基于上述复位电压信号进行输出电压的复位。7.根据权利要求6所述的电压保持电路，其中，上述保持电路具有开关，在上述输入电压信号的电压值小于电容保持的电压值的情况下，上述开关将上述电容连接到基准电位节点。8.一种电压保持电路，对输入电压信号保持电压值，具有：判定电路，判定上述输入电压信号的增加或者减少；
第一保持电路，按照每个第一期间，进行对上述输入电压信号保持最低电压值的动作，其中，上述第一期间是上述判定电路判定上述输入电压信号的增加的期间；以及第二保持电路，按照每个第二期间，进行对上述输入电压信号保持最高电压值的动作，其中，上述第二期间是上述判定电路判定上述输入电压信号的减少的期间。9.根据权利要求8所述的电压保持电路，其中，上述第一保持电路具有第一开关，在上述第一期间中，上述输入电压信号的电压值小于电容保持的电压值的情况下，上述第一开关将上述电容连接到基准电位节点，上述第二保持电路具有第二开关，在上述第二期间中，上述输入电压信号的电压值大于上述电容保持的电压值的情况下，上述第二开关将上述电容连接到电源电压节点。10.一种电压监视电路，具有：电压保持电路，按照每个处理周期进行动作，对输入电压信号保持电压值，其中，上述处理周期包含保持期间和紧接着上述保持期间的复位期间；以及模拟/数字转换器，将上述电压保持电路保持的电压值从模拟转换为数字，上述电压保持电路具有：第一保持电路，按照每个上述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：小宫健吾，田岛章光，木村武士，
申请(专利权)人：株式会社索思未来，
类型：发明
国别省市：