[發(fā)明專利]具備電壓生成電路的半導體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210044224.3
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102645947B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 木下拓;吉村晉亮;鈴木彰;大泉晶;小林聰一
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 何欣亭;王忠忠

技術領域

本發(fā)明涉及由包括電壓生成電路的多個構成部件構成的半導體裝置。

背景技術

在微計算機等的半導體集成電路，為了將驅動電壓供給至內部電路，具備將外部電源電壓降壓而生成內部電源電壓的內部降壓調節(jié)器(VDC：Voltage?Down?Converter(降壓轉換器))。內部降壓調節(jié)器通常由生成基準電壓的基準電壓生成電路和具備負反饋(negative?feedback、負帰還)環(huán)的內部電源電壓生成電路構成。作為基準電壓生成電路，利用硅的帶隙來生成約1.1V的基準電壓的帶隙參考(BGR：Band?Gap?Reference)電路是代表性的。

內部電源電壓根據(jù)制品規(guī)格而定為例如1.5V等。雖然以成為該電壓設定值的方式來設計基準電壓生成電路及內部電源電壓生成電路，但有時由于制造工序的波動而導致內部電源電壓從設計時的值(設計值)偏離。特別是越是推進半導體集成電路的細微化，電路部件的特性偏差就越大，所以難以避免實際值與設計值的誤差。因此，在基準電壓生成電路及內部電源電壓生成電路，設有用于修正誤差的微調功能。

典型的微調的手法是：利用內置于半導體集成電路裝置的模擬數(shù)字轉換器(ADC：Analog-to-Digital?Converter)測定內部電源電壓，進行基準電壓生成電路的微調，使得內部電源電壓為期望值(例如，1.5V)。

也可以利用ADC檢測從基準電壓生成電路輸出的基準電壓，以代替內部電源電壓，但在該情況下，為了進行基準電壓生成電路的輸出的阻抗變換而需要設置電壓跟隨器電路。這是因為：由于基準電壓生成電路的電荷供給能力不足，所以如果不經(jīng)由電壓跟隨器電路就直接連接基準電壓生成電路和ADC，則由于電荷共享(charge?share)而導致基準電壓變化。

除了上述以外，電荷共享在動態(tài)邏輯電路中也常常成為問題，提出了用于避免電荷共享的方法。例如，在日本特開2004-289641號公報所記載的方法中，在對邏輯電路內的布線進行預充電時，也對存在著電荷從預充電的布線移動的可能性的節(jié)點進行預充電，使得充電的電荷不移動至鄰接的節(jié)點。日本特開2001-274677號公報對交叉耦合負荷型的動態(tài)邏輯電路進行公開。在該電路中，存在著蓄積在動態(tài)節(jié)點的電荷移動至連接多個負荷晶體管的亞動態(tài)節(jié)點(sub-dynamic?node)的可能性。因此，在對動態(tài)節(jié)點進行預充電時，也對亞動態(tài)節(jié)點進行預充電。

在以往的基準電壓生成電路的微調手法中，基準電壓的測定精度存在著問題。即，在基于內部電源電壓的觀測結果進行基準電壓生成電路的微調的情況下，在所觀測的內部電源電壓的數(shù)據(jù)中，不但包括基準電壓生成電路的誤差，而且還包括內部電源電壓生成電路的誤差。在經(jīng)由電壓跟隨器而測定基準電壓的方法的情況下，在所觀測的數(shù)據(jù)中，包括電壓跟隨器電路的偏移(offset)的影響。在任一種情況下，由于基準電壓的測定精度存在著極限，所以都難以使基準電壓與期望值一致。

如已經(jīng)說明的那樣，如果不經(jīng)由電壓跟隨器電路就直接連接基準電壓生成電路和ADC，則雖然不受電壓跟隨器電路的偏移的影響，但產(chǎn)生由于電荷共享而導致基準電壓變化的問題。如果基準電壓變化，則基于基準電壓生成的內部電源電壓也變化較大，所以接受內部電源電壓而進行動作的內部電路存在著失控或被破壞的可能性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，在具備電壓生成電路的半導體裝置中，即使在電壓生成電路的電荷供給能力不足的情況下，也能夠不引起電荷共享地比以往更高精度地檢測電壓生成電路的輸出電壓。

本發(fā)明的一個實施方式的半導體裝置具備電壓生成電路、第1開關以及充電電路。電壓生成電路具有生成并輸出電壓且調整生成的電壓的大小的功能。第1開關具有在接通狀態(tài)時互相導通的第1及第2導通端子，第1導通端子經(jīng)由第1布線與電壓生成電路的輸出節(jié)點連接。充電電路對與第1開關的第2導通端子連接的第2布線進行充電。

依據(jù)上述實施方式，能夠利用充電電路對經(jīng)由第1開關與電壓生成電路連接的第2布線進行充電。因此，本發(fā)明的主要的優(yōu)點是，即使在電壓生成電路的電荷供給能力不足的情況下，也能夠不引起電荷共享地比以往更高精度地檢測電壓生成電路的輸出電壓。

本發(fā)明的上述及其他目的、特征、局面以及優(yōu)點將從關于與附圖相關聯(lián)而理解的本發(fā)明的下面的詳細的說明變得明顯。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的半導體裝置的構成的框圖。

圖2是示出圖1的基準電壓生成電路11的構成的電路圖。

圖3是示出圖2的偏壓產(chǎn)生電路30的構成的電路圖。