JP2003303893A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/0008—Arrangements for reducing power consumption
- H03K19/0016—Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply
-
- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低消費電力を実現する半導体集積回路におい
てその出力回路を低電圧で動作させても処理能力の低下
を抑制する半導体集積回路を提供する。 【解決手段】 外部電源VDD2とIO用電源VDD3
とを入力して回路を動作させる半導体集積回路におい
て、内部回路15と、最終段のバッファ回路及びそれ以
外の回路を含む出力回路10と、出力回路10に含まれ
る最終段のバッファ回路に供給する電源を外部電源及び
IO用電源のいずれか一方に切替える切替回路20とを
含む。内部回路15には外部電源VDD2からの電圧を
降圧した電圧が、出力回路10に含まれるそれ以外の回
路13にはIO用電源VDD3から電圧がそれぞれ供給
される。
てその出力回路を低電圧で動作させても処理能力の低下
を抑制する半導体集積回路を提供する。 【解決手段】 外部電源VDD2とIO用電源VDD3
とを入力して回路を動作させる半導体集積回路におい
て、内部回路15と、最終段のバッファ回路及びそれ以
外の回路を含む出力回路10と、出力回路10に含まれ
る最終段のバッファ回路に供給する電源を外部電源及び
IO用電源のいずれか一方に切替える切替回路20とを
含む。内部回路15には外部電源VDD2からの電圧を
降圧した電圧が、出力回路10に含まれるそれ以外の回
路13にはIO用電源VDD3から電圧がそれぞれ供給
される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に関
し、特に、入力バッファ、内部回路及び出力バッファを
有し、内部回路と入出力バッファとの間で供給する電源
電圧が異なる半導体集積回路に関する。
し、特に、入力バッファ、内部回路及び出力バッファを
有し、内部回路と入出力バッファとの間で供給する電源
電圧が異なる半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の低消費電力化に伴い、半導体集積
回路の駆動電源電圧も低電圧化していく傾向にある。駆
動電源電圧の低電圧化は漸次進行しており、現状におい
ては種々の駆動電圧が混在した状態にある。そこで、半
導体集積回路においては、高い駆動電圧と低い駆動電圧
の複数種類の電源電圧に対応したものがある。
回路の駆動電源電圧も低電圧化していく傾向にある。駆
動電源電圧の低電圧化は漸次進行しており、現状におい
ては種々の駆動電圧が混在した状態にある。そこで、半
導体集積回路においては、高い駆動電圧と低い駆動電圧
の複数種類の電源電圧に対応したものがある。
【0003】図10に2種類の電源電圧に対応可能な半
導体集積回路の構成を示す。同図に示すように、半導体
集積回路は、半導体集積回路の所定の機能に対応した処
理を行なう内部回路15と、内部回路15から受けたデ
ータを後段の回路に出力する出力回路10とを備える。
内部回路15には電源電圧VDD1が、出力回路10に
は電源電圧VDD2またはVDD3が供給される。
導体集積回路の構成を示す。同図に示すように、半導体
集積回路は、半導体集積回路の所定の機能に対応した処
理を行なう内部回路15と、内部回路15から受けたデ
ータを後段の回路に出力する出力回路10とを備える。
内部回路15には電源電圧VDD1が、出力回路10に
は電源電圧VDD2またはVDD3が供給される。
【0004】出力回路10に供給される電圧VDD2は
半導体集積回路の電源入力端子を介して入力される外部
電源電圧であり例えば3.0Vである。内部回路15に
供給される電圧VDD1は外部電源電圧VDD2を降圧
して得られる電圧(例えば2.5V)である。出力回路
10には電源電圧VDD2と電源電圧VDD3とのいず
れかが供給可能になっており、電源電圧VDD3は半導
体集積回路のIO用電源の入力端子を介して入力され
る、外部電源電圧VDD2よりも低い入出力用の電源電
圧であり、例えば1.8Vである。
半導体集積回路の電源入力端子を介して入力される外部
電源電圧であり例えば3.0Vである。内部回路15に
供給される電圧VDD1は外部電源電圧VDD2を降圧
して得られる電圧(例えば2.5V)である。出力回路
10には電源電圧VDD2と電源電圧VDD3とのいず
れかが供給可能になっており、電源電圧VDD3は半導
体集積回路のIO用電源の入力端子を介して入力され
る、外部電源電圧VDD2よりも低い入出力用の電源電
圧であり、例えば1.8Vである。
【0005】出力回路10に供給される電源電圧VDD
2、VDD3は使用に際して半導体集積回路の用途に応
じてユーザにより切替えられる。電源の切替は、半導体
集積回路内の電源パッドのワイヤリング先を変更する等
の方法により行なわれる。
2、VDD3は使用に際して半導体集積回路の用途に応
じてユーザにより切替えられる。電源の切替は、半導体
集積回路内の電源パッドのワイヤリング先を変更する等
の方法により行なわれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、用途に
応じて出力回路10に供給する電源電圧を高い電圧VD
D2又は低い電圧VDD3に切替られる半導体集積回路
の場合、出力回路10の各回路は高い電源電圧VDD2
に応じて設計されるているため、出力回路10に低い電
源電圧VDD3を供給して駆動すると、アクセス時間が
遅くなるという問題がある。
応じて出力回路10に供給する電源電圧を高い電圧VD
D2又は低い電圧VDD3に切替られる半導体集積回路
の場合、出力回路10の各回路は高い電源電圧VDD2
に応じて設計されるているため、出力回路10に低い電
源電圧VDD3を供給して駆動すると、アクセス時間が
遅くなるという問題がある。
【0007】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
のであり、その目的とするところは、低消費電力を実現
する半導体集積回路においてその出力回路を低電圧で動
作させても処理能力の低下を抑制する半導体集積回路を
提供することにある。
のであり、その目的とするところは、低消費電力を実現
する半導体集積回路においてその出力回路を低電圧で動
作させても処理能力の低下を抑制する半導体集積回路を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の半導
体集積回路は、外部から第1の電源電圧(外部電源電
圧)と第2の電源電圧(IO用電源電圧)とを入力して
回路を動作させる半導体集積回路である。半導体集積回
路は、入力した信号に対して所定の機能を実行する内部
回路と、最終段のバッファ回路及びそれ以外の回路を含
む出力回路と、出力回路に含まれる最終段のバッファ回
路に供給する電源電圧を第1の電源電圧及び第2の電源
電圧のいずれか一方に切替える切替回路とを備える。内
部回路には第1の電源電圧を降圧した電圧が供給され、
出力回路に含まれるそれ以外の回路には第1の電源電圧
が供給される。
体集積回路は、外部から第1の電源電圧(外部電源電
圧)と第2の電源電圧(IO用電源電圧)とを入力して
回路を動作させる半導体集積回路である。半導体集積回
路は、入力した信号に対して所定の機能を実行する内部
回路と、最終段のバッファ回路及びそれ以外の回路を含
む出力回路と、出力回路に含まれる最終段のバッファ回
路に供給する電源電圧を第1の電源電圧及び第2の電源
電圧のいずれか一方に切替える切替回路とを備える。内
部回路には第1の電源電圧を降圧した電圧が供給され、
出力回路に含まれるそれ以外の回路には第1の電源電圧
が供給される。
【0009】本発明に係る第2の半導体集積回路は、第
1の半導体集積回路において、第1の電源電圧は第2の
電源電圧よりも高い電圧である。
1の半導体集積回路において、第1の電源電圧は第2の
電源電圧よりも高い電圧である。
【0010】本発明に係る第3の半導体集積回路は、第
1の半導体集積回路において、さらに、内部回路に供給
される第1の電源電圧を降圧した電圧は、第2の電源電
圧よりも高い電圧である。
1の半導体集積回路において、さらに、内部回路に供給
される第1の電源電圧を降圧した電圧は、第2の電源電
圧よりも高い電圧である。
【0011】本発明に係る第4の半導体集積回路は、第
1の半導体集積回路において、切替回路は、同一モール
ド内に設けられた半導体装置で生成される切替信号に基
いて切替を行なう。
1の半導体集積回路において、切替回路は、同一モール
ド内に設けられた半導体装置で生成される切替信号に基
いて切替を行なう。
【0012】本発明に係る第5の半導体集積回路は、第
4の半導体集積回路において、切替信号が所定の電位に
接続されたインナーリードをパッドに電気的に接続する
ことにより生成される。
4の半導体集積回路において、切替信号が所定の電位に
接続されたインナーリードをパッドに電気的に接続する
ことにより生成される。
【0013】本発明に係る第6の半導体集積回路は、第
4の半導体集積回路において、切替信号が書替え可能な
記憶装置に記録された所定のデータに基いて生成され
る。
4の半導体集積回路において、切替信号が書替え可能な
記憶装置に記録された所定のデータに基いて生成され
る。
【0014】本発明に係る第7の半導体集積回路は、第
6の半導体集積回路において、書替え可能な記憶装置は
他の集積回路内に設けられ、かつ、半導体集積回路と同
一モールド内に設けられる。
6の半導体集積回路において、書替え可能な記憶装置は
他の集積回路内に設けられ、かつ、半導体集積回路と同
一モールド内に設けられる。
【0015】本発明に係る第8の半導体集積回路は、第
4の半導体集積回路において、切替信号がヒューズの電
気的切断の有無に応じて生成される。
4の半導体集積回路において、切替信号がヒューズの電
気的切断の有無に応じて生成される。
【0016】本発明に係る第9の半導体集積回路は、第
5、第6または第8の半導体集積回路において、テスト
モード信号が入力されたときに、外部から入力したテス
ト信号を切替信号として出力するモード選択回路をさら
に備える。
5、第6または第8の半導体集積回路において、テスト
モード信号が入力されたときに、外部から入力したテス
ト信号を切替信号として出力するモード選択回路をさら
に備える。
【0017】本発明に係る第10の半導体集積回路は、
第4の半導体集積回路において、出力回路において、切
替信号に応じて最終段のバッファ回路の構成を変更す
る。
第4の半導体集積回路において、出力回路において、切
替信号に応じて最終段のバッファ回路の構成を変更す
る。
【0018】本発明に係る第11の半導体集積回路は、
第4の半導体集積回路において、出力回路において、切
替信号に応じて最終段のバッファ回路のトランジスタの
サイズを変更する。
第4の半導体集積回路において、出力回路において、切
替信号に応じて最終段のバッファ回路のトランジスタの
サイズを変更する。
【0019】本発明に係る第12の半導体集積回路は、
第2の回路が最終段のバッファ回路のみを含む。
第2の回路が最終段のバッファ回路のみを含む。
【0020】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して、本発
明に係る半導体集積回路の実施の形態を詳細に説明す
る。
明に係る半導体集積回路の実施の形態を詳細に説明す
る。
【0021】実施の形態1.図1に本発明に係る半導体
集積回路の構成を示す。半導体集積回路は、所定の機能
を実現する内部回路15と、後段の回路に対する出力信
号を駆動する出力回路10と、出力回路10に対する電
源を切替える電源切替回路20とを含む。なお、内部回
路15と出力回路10との間にはレベル変換回路(図示
せず)が介在している。このレベル変換回路は内部回路
15からの出力信号のレベルを出力回路10の入力段に
応じた高いレベルに変換する。
集積回路の構成を示す。半導体集積回路は、所定の機能
を実現する内部回路15と、後段の回路に対する出力信
号を駆動する出力回路10と、出力回路10に対する電
源を切替える電源切替回路20とを含む。なお、内部回
路15と出力回路10との間にはレベル変換回路(図示
せず)が介在している。このレベル変換回路は内部回路
15からの出力信号のレベルを出力回路10の入力段に
応じた高いレベルに変換する。
【0022】本実施形態における出力回路10は2つの
回路ブロック、すなわち、内部回路15からの信号を出
力信号に変換する内部回路側端の回路ブロックである回
路13と、回路13の信号に応じてデータを出力端子1
00に出力する回路ブロックである回路11とに分割さ
れる。
回路ブロック、すなわち、内部回路15からの信号を出
力信号に変換する内部回路側端の回路ブロックである回
路13と、回路13の信号に応じてデータを出力端子1
00に出力する回路ブロックである回路11とに分割さ
れる。
【0023】本半導体集積回路は、外部電源端子から例
えば3.0Vの電源電圧(以下「外部電源電圧」とい
う。)VDD2が、また、IO電源端子から入出力回路
のための電源として例えば1.8Vの電源電圧(以下
「IO用電源電圧」という。)VDD3が供給される。
内部回路15には外部電源VDD2を降圧して得られる
電圧VDD1(例えば2.5V)が接続される。出力回
路10の内部回路側の回路13には、外部電源電圧VD
D2が供給される。出力端側の回路11には、外部電源
電圧VDD2または外部電源電圧VDD2よりも低いI
O用電源電圧VDD3が供給される。回路11に接続さ
れる電源電圧は、用途に応じて電源切替回路20により
電源電圧VDD2又は電源電圧VDD3に切替えられ
る。なお、電源電圧VDD3は外部電源電圧VDD2を
降圧して生成してもよい。各電源電圧間には以下の関係
がある。 VDD1<VDD2 VDD3<VDD2 なお、内部回路15に供給される電源電圧VDD1は高
速処理を実現するため、IO用電源電圧VDD3よりも
高くするのが好ましい。
えば3.0Vの電源電圧(以下「外部電源電圧」とい
う。)VDD2が、また、IO電源端子から入出力回路
のための電源として例えば1.8Vの電源電圧(以下
「IO用電源電圧」という。)VDD3が供給される。
内部回路15には外部電源VDD2を降圧して得られる
電圧VDD1(例えば2.5V)が接続される。出力回
路10の内部回路側の回路13には、外部電源電圧VD
D2が供給される。出力端側の回路11には、外部電源
電圧VDD2または外部電源電圧VDD2よりも低いI
O用電源電圧VDD3が供給される。回路11に接続さ
れる電源電圧は、用途に応じて電源切替回路20により
電源電圧VDD2又は電源電圧VDD3に切替えられ
る。なお、電源電圧VDD3は外部電源電圧VDD2を
降圧して生成してもよい。各電源電圧間には以下の関係
がある。 VDD1<VDD2 VDD3<VDD2 なお、内部回路15に供給される電源電圧VDD1は高
速処理を実現するため、IO用電源電圧VDD3よりも
高くするのが好ましい。
【0024】電源切替回路20は、インバータ11、P
MOSトランジスタQ11、Q12とからなり、切替信
号により出力回路10の回路11に供給する電源電圧を
外部電源電圧VDD2または電源電圧VDD3に切替え
る。すなわち、切替信号が「H(High)」のときは電源
VDD3が、「L(Low)」のときは電源VDD2が回
路11に対する電源として選択される(図2参照)。こ
のように、出力用電源として電源電圧VDD2と電源電
圧VDD3が切替えて使用される。
MOSトランジスタQ11、Q12とからなり、切替信
号により出力回路10の回路11に供給する電源電圧を
外部電源電圧VDD2または電源電圧VDD3に切替え
る。すなわち、切替信号が「H(High)」のときは電源
VDD3が、「L(Low)」のときは電源VDD2が回
路11に対する電源として選択される(図2参照)。こ
のように、出力用電源として電源電圧VDD2と電源電
圧VDD3が切替えて使用される。
【0025】図2に示すように、内部回路側の回路13
はNANDゲートとインバータからなる組み合わせ回路
からなり、内部回路15からの出力信号を後段の回路に
伝達するための信号を生成する。
はNANDゲートとインバータからなる組み合わせ回路
からなり、内部回路15からの出力信号を後段の回路に
伝達するための信号を生成する。
【0026】出力端側の回路11は出力回路10におけ
る最終段の回路ブロックであり、PMOSトランジスタ
Q1とNMOSトランジスタQ2の直列回路からなる出
力バッファを少なくとも含む。好ましくは、回路11は
PMOSトランジスタQ1のゲートに接続するインバー
タI2を含む。これにより、例えば、低消費電力化のた
めに半導体集積回路の回路11以外の回路への電源供給
を遮断した場合であっても、インバータI2によってP
MOSトランジスタQ1がオンとなることを防止できる
ため、PMOSトランジスタQ1の電流の導通を防止で
き、より低消費電力化が図れる。
る最終段の回路ブロックであり、PMOSトランジスタ
Q1とNMOSトランジスタQ2の直列回路からなる出
力バッファを少なくとも含む。好ましくは、回路11は
PMOSトランジスタQ1のゲートに接続するインバー
タI2を含む。これにより、例えば、低消費電力化のた
めに半導体集積回路の回路11以外の回路への電源供給
を遮断した場合であっても、インバータI2によってP
MOSトランジスタQ1がオンとなることを防止できる
ため、PMOSトランジスタQ1の電流の導通を防止で
き、より低消費電力化が図れる。
【0027】以上のように、本実施形態の半導体集積回
路では、出力回路10における内部回路側にある回路1
3には外部電源電圧を供給する。さらに、回路11に対
しては、外部電源電圧VDD2又はそれよりも低い電圧
の電源電圧VDD3を切替えて供給する。このように、
出力回路において最終段の最小限の回路構成を有する回
路11に対して低い電圧VDD3を供給することによ
り、電源電圧の低下によるアクセスタイムの遅延を最小
限に抑制でき、低電力化が実現できる。また、2種類の
出力電源に対応可能になる。なお、回路11はトランジ
スタサイズが大きく、トランジスタQ1のゲート幅が数
百ミクロンと回路13の約10倍以上あり、多大な電流
が流れるため、少なくとも、回路11に対しては供給電
圧を下げておく必要がある。
路では、出力回路10における内部回路側にある回路1
3には外部電源電圧を供給する。さらに、回路11に対
しては、外部電源電圧VDD2又はそれよりも低い電圧
の電源電圧VDD3を切替えて供給する。このように、
出力回路において最終段の最小限の回路構成を有する回
路11に対して低い電圧VDD3を供給することによ
り、電源電圧の低下によるアクセスタイムの遅延を最小
限に抑制でき、低電力化が実現できる。また、2種類の
出力電源に対応可能になる。なお、回路11はトランジ
スタサイズが大きく、トランジスタQ1のゲート幅が数
百ミクロンと回路13の約10倍以上あり、多大な電流
が流れるため、少なくとも、回路11に対しては供給電
圧を下げておく必要がある。
【0028】このように、出力回路10において最終段
以外の回路部には電源電圧を供給し、最終段の回路部に
電源電圧を降圧して得られるより低い電圧を供給するこ
とにより、アクセス時間の低下を最小限に抑え、すなわ
ち、処理能力の低下を最小限に抑えつつ集積回路全体と
して消費電力を低減することを可能にしている。
以外の回路部には電源電圧を供給し、最終段の回路部に
電源電圧を降圧して得られるより低い電圧を供給するこ
とにより、アクセス時間の低下を最小限に抑え、すなわ
ち、処理能力の低下を最小限に抑えつつ集積回路全体と
して消費電力を低減することを可能にしている。
【0029】本実施形態の半導体集積回路では、切替信
号によって、出力端側の回路11への電源を容易に切替
えることが可能である。以下に、その切替信号を生成す
る切替信号生成回路の構成例をいくつか示す。なお、以
下に説明する切替信号生成回路は基本的に本半導体集積
回路内に設けてもよい。または、その外部に設けてもよ
いが、このときは半導体集積回路とともにモールドされ
同じパッケージ内に収納されるのが好ましい。
号によって、出力端側の回路11への電源を容易に切替
えることが可能である。以下に、その切替信号を生成す
る切替信号生成回路の構成例をいくつか示す。なお、以
下に説明する切替信号生成回路は基本的に本半導体集積
回路内に設けてもよい。または、その外部に設けてもよ
いが、このときは半導体集積回路とともにモールドされ
同じパッケージ内に収納されるのが好ましい。
【0030】(切替信号の生成回路例1)図3にボンデ
ィングオプションによる切替信号の生成例を示す。切替
制御回路51は2つのインバータからなり、その入力が
パッド61に接続される。パッド61は、「H」の切替
信号を生成するときは、電源(VDD)に接続するイン
ナーリード63に接続され、「L」の切替信号を生成す
るときは、グランド(GND)に接続するインナーリー
ド65に接続される。切替信号が「H」のときは、図2
において破線の矢印で示すように電源VDD3から出力
回路11に電源が供給される。切替信号が「L」のとき
は、図2において実線の矢印で示すように電源VDD2
から出力回路11に電源が供給される。以上のようにボ
ンディングオプションにより出力回路11に対する電源
の切替が可能となる。
ィングオプションによる切替信号の生成例を示す。切替
制御回路51は2つのインバータからなり、その入力が
パッド61に接続される。パッド61は、「H」の切替
信号を生成するときは、電源(VDD)に接続するイン
ナーリード63に接続され、「L」の切替信号を生成す
るときは、グランド(GND)に接続するインナーリー
ド65に接続される。切替信号が「H」のときは、図2
において破線の矢印で示すように電源VDD3から出力
回路11に電源が供給される。切替信号が「L」のとき
は、図2において実線の矢印で示すように電源VDD2
から出力回路11に電源が供給される。以上のようにボ
ンディングオプションにより出力回路11に対する電源
の切替が可能となる。
【0031】(切替信号の生成回路例2)図4は、図3
に示す回路構成においてさらに切替信号のテストを可能
とする構成である。図4に示す構成では、モード選択回
路53を設けている。モード選択回路53は、2つのト
ランスファーゲートTG1、TG2と、インバータを含
む。トランスファーゲートTG1、TG2には、インバ
ータI3により、モードセレクト信号に応じた互いに相
補的な信号が入力される。モード選択回路53には、テ
ストモードを設定するためのモードセレクト信号と、テ
ストデータとが入力される。
に示す回路構成においてさらに切替信号のテストを可能
とする構成である。図4に示す構成では、モード選択回
路53を設けている。モード選択回路53は、2つのト
ランスファーゲートTG1、TG2と、インバータを含
む。トランスファーゲートTG1、TG2には、インバ
ータI3により、モードセレクト信号に応じた互いに相
補的な信号が入力される。モード選択回路53には、テ
ストモードを設定するためのモードセレクト信号と、テ
ストデータとが入力される。
【0032】テストモード時においては、モードセレク
ト信号がアクティブ(すなわち「H」)になる。このと
き、トランスファーゲートTG2がオンになり、テスト
データを切替信号としてインバータI4に伝達する。ト
ランスファーゲートTG1はオフになり、パッド61か
らの信号をインバータI4に伝達しない。
ト信号がアクティブ(すなわち「H」)になる。このと
き、トランスファーゲートTG2がオンになり、テスト
データを切替信号としてインバータI4に伝達する。ト
ランスファーゲートTG1はオフになり、パッド61か
らの信号をインバータI4に伝達しない。
【0033】一方、非テストモード時においては、モー
ドセレクト信号が非アクティブ(すなわち「L」)にな
る。このとき、トランスファーゲートTG1がオンにな
り、パッド61からの信号を切替信号としてインバータ
I4に伝達する。トランスファーゲートTG2はオフに
なり、テストデータをインバータI4に伝達しない。
ドセレクト信号が非アクティブ(すなわち「L」)にな
る。このとき、トランスファーゲートTG1がオンにな
り、パッド61からの信号を切替信号としてインバータ
I4に伝達する。トランスファーゲートTG2はオフに
なり、テストデータをインバータI4に伝達しない。
【0034】この回路構成により、インナーリードとパ
ッド間のワイヤリングを行なう前に、出力回路11に対
する2種類の電源のテストが可能となる。
ッド間のワイヤリングを行なう前に、出力回路11に対
する2種類の電源のテストが可能となる。
【0035】(切替信号の生成回路例3)図5に、メモ
リ回路に記憶されたデータを切替信号として利用するた
めの構成を示す。メモリ回路67は書き替え可能なメモ
リであり、切替信号を与えるデータを記録する所定の記
憶領域を有している。切替制御回路51は、切替信号デ
ータが記録される所定の記憶領域から読み出し信号が得
られるように、例えばメモリ回路67のデータ線に接続
される。メモリ回路67の記録データを書き替えること
により、任意に切替信号の値を変更できる。メモリ回路
は半導体集積回路と同一チップ上に設けてもよい。また
は、メモリ回路は外部に設けられたものを利用してもよ
いが、このときは、半導体集積回路とともにモールドさ
れ、同一パッケージ内に集積されるのが好ましい。
リ回路に記憶されたデータを切替信号として利用するた
めの構成を示す。メモリ回路67は書き替え可能なメモ
リであり、切替信号を与えるデータを記録する所定の記
憶領域を有している。切替制御回路51は、切替信号デ
ータが記録される所定の記憶領域から読み出し信号が得
られるように、例えばメモリ回路67のデータ線に接続
される。メモリ回路67の記録データを書き替えること
により、任意に切替信号の値を変更できる。メモリ回路
は半導体集積回路と同一チップ上に設けてもよい。また
は、メモリ回路は外部に設けられたものを利用してもよ
いが、このときは、半導体集積回路とともにモールドさ
れ、同一パッケージ内に集積されるのが好ましい。
【0036】図6に示す回路構成は、図5に示す回路構
成にさらにモード選択回路53を設けたものである。こ
の回路構成により、メモリ回路へデータを書き込まなく
とも、出力回路11に対する2種類の電源のテストが可
能となる。
成にさらにモード選択回路53を設けたものである。こ
の回路構成により、メモリ回路へデータを書き込まなく
とも、出力回路11に対する2種類の電源のテストが可
能となる。
【0037】(切替信号の生成回路例4)図7に、ヒュ
ーズを用いて切替信号を生成する回路構成を示す。同図
に示す回路は、PMOSトランジスタQ91と、ヒュ-
ズ91と、PMOSトランジスタQ92、Q93と、2
つのインバータとからなる。電源VDD、PMOSトラ
ンジスタQ91、ヒューズ91、2つのインバータが直
列に接続されている。ヒューズ91と前段のインバータ
の間のノードと、グランドとの間には並列に接続された
NMOSトランジスタQ92、Q93が接続されてい
る。
ーズを用いて切替信号を生成する回路構成を示す。同図
に示す回路は、PMOSトランジスタQ91と、ヒュ-
ズ91と、PMOSトランジスタQ92、Q93と、2
つのインバータとからなる。電源VDD、PMOSトラ
ンジスタQ91、ヒューズ91、2つのインバータが直
列に接続されている。ヒューズ91と前段のインバータ
の間のノードと、グランドとの間には並列に接続された
NMOSトランジスタQ92、Q93が接続されてい
る。
【0038】切替信号として「H」を出力させるときは
ヒュ-ズ91を導通状態にする。これにより、ノードA
が「H」となり、切替信号として「H」が出力される。
切替信号として「L」を出力させるときはヒュ-ズ91
を切断して非導通状態にする。これにより、ノードAが
「L」となり、切替信号として「L」が出力される。
ヒュ-ズ91を導通状態にする。これにより、ノードA
が「H」となり、切替信号として「H」が出力される。
切替信号として「L」を出力させるときはヒュ-ズ91
を切断して非導通状態にする。これにより、ノードAが
「L」となり、切替信号として「L」が出力される。
【0039】図8に示す回路構成は、図7に示す回路構
成にさらにモード選択回路53を設けたものである。こ
の回路構成により、ヒューズ91を切断せずに出力回路
11に対する2種類の電源のテストが可能となる。
成にさらにモード選択回路53を設けたものである。こ
の回路構成により、ヒューズ91を切断せずに出力回路
11に対する2種類の電源のテストが可能となる。
【0040】実施の形態2.本実施形態では、前述の出
力回路10の出力端側の回路11において、電源電圧の
異なる2つの出力バッファを設けている。すなわち、電
源VDD2から電圧が供給される第1の出力バッファ7
1と、電源VDD3から電圧が供給される第2の出力バ
ッファ73とを設けている。各出力バッファ71、73
はPMOSトランジスタとNMOSトランジスタの直列
回路からなる。これらの2つの出力バッファ71、73
は、前述の切替信号によっていずれか一方が選択され
る。すなわち、切替信号が「L」のときは、第1の出力
バッファ71が選択され、切替信号が「H」のときは、
第2の出力バッファ73が選択される。
力回路10の出力端側の回路11において、電源電圧の
異なる2つの出力バッファを設けている。すなわち、電
源VDD2から電圧が供給される第1の出力バッファ7
1と、電源VDD3から電圧が供給される第2の出力バ
ッファ73とを設けている。各出力バッファ71、73
はPMOSトランジスタとNMOSトランジスタの直列
回路からなる。これらの2つの出力バッファ71、73
は、前述の切替信号によっていずれか一方が選択され
る。すなわち、切替信号が「L」のときは、第1の出力
バッファ71が選択され、切替信号が「H」のときは、
第2の出力バッファ73が選択される。
【0041】このように、電源電圧の異なる出力バッフ
ァを複数設けておき、切替信号により、出力バッファの
いずれかを選択して使用できるようにすることにより、
出力電圧に応じて最適に設計された方の出力バッファを
選択することが可能となるため、より好適な条件で動作
が可能となり、よりアクセス時間を短縮できる。なお、
上記実施の形態では、出力回路10において最終段の回
路11以外すなわち前段の回路12には高い電圧を供給
していたが、市場で要求されるアクセス時間に応じて最
終段の回路11に加えて、その前段の回路12の全部ま
たは一部にも低い電圧を供給するようにしてもよい。
ァを複数設けておき、切替信号により、出力バッファの
いずれかを選択して使用できるようにすることにより、
出力電圧に応じて最適に設計された方の出力バッファを
選択することが可能となるため、より好適な条件で動作
が可能となり、よりアクセス時間を短縮できる。なお、
上記実施の形態では、出力回路10において最終段の回
路11以外すなわち前段の回路12には高い電圧を供給
していたが、市場で要求されるアクセス時間に応じて最
終段の回路11に加えて、その前段の回路12の全部ま
たは一部にも低い電圧を供給するようにしてもよい。
【0042】
【発明の効果】本発明に係る第1の半導体集積回路によ
れば、出力回路において最終段のバッファ回路と、それ
以外の回路とに対してそれぞれ異なる電源電圧の供給が
可能となるため、バッファ回路に供給する電源電圧低く
することにより出力回路の処理能力の低下を抑制しつつ
全体として低消費電力化が実現できる。また、切替回路
により出力回路のバッファ回路に対する電源を切替可能
なため、複数種類のIO用電源に対応可能な半導体集積
回路を提供できる。
れば、出力回路において最終段のバッファ回路と、それ
以外の回路とに対してそれぞれ異なる電源電圧の供給が
可能となるため、バッファ回路に供給する電源電圧低く
することにより出力回路の処理能力の低下を抑制しつつ
全体として低消費電力化が実現できる。また、切替回路
により出力回路のバッファ回路に対する電源を切替可能
なため、複数種類のIO用電源に対応可能な半導体集積
回路を提供できる。
【0043】本発明に係る第2の半導体集積回路によれ
ば、出力回路において、バッファ回路にはより低い第2
の電源電圧の供給が、バッファ回路以外の回路にはより
高い第1の電源電圧の供給が可能となるため、電源電圧
低下による出力回路のアクセス時間の遅延をバッファ回
路によるもののみに抑制でき、全体として消費電力を低
減しつつ処理能力の低下を抑制できる。
ば、出力回路において、バッファ回路にはより低い第2
の電源電圧の供給が、バッファ回路以外の回路にはより
高い第1の電源電圧の供給が可能となるため、電源電圧
低下による出力回路のアクセス時間の遅延をバッファ回
路によるもののみに抑制でき、全体として消費電力を低
減しつつ処理能力の低下を抑制できる。
【0044】本発明に係る第3の半導体集積回路によれ
ば、内部回路に供給する電圧を、出力回路のバッファ回
路に供給する電圧よりも高くすることにより、内部回路
の高速化が実現できる。
ば、内部回路に供給する電圧を、出力回路のバッファ回
路に供給する電圧よりも高くすることにより、内部回路
の高速化が実現できる。
【0045】本発明に係る第4の半導体集積回路によれ
ば、切替回路は、同一モールド内に設けられた半導体装
置で生成される切替信号に基いて切替を行なう。また、
切替信号に基いて切替を行なうことにより切替回路にお
いて容易に電源の切替を実現できる。
ば、切替回路は、同一モールド内に設けられた半導体装
置で生成される切替信号に基いて切替を行なう。また、
切替信号に基いて切替を行なうことにより切替回路にお
いて容易に電源の切替を実現できる。
【0046】本発明に係る第5の半導体集積回路によれ
ば、切替信号を所定の電位に接続されたインナーリード
を用いて容易に生成できる。
ば、切替信号を所定の電位に接続されたインナーリード
を用いて容易に生成できる。
【0047】本発明に係る第6の半導体集積回路によれ
ば、切替信号を、メモリ等の記憶装置のデータを書き替
えることで容易に生成できる。
ば、切替信号を、メモリ等の記憶装置のデータを書き替
えることで容易に生成できる。
【0048】本発明に係る第7の半導体集積回路によれ
ば、第6の半導体集積回路を1つのチップで提供でき
る。
ば、第6の半導体集積回路を1つのチップで提供でき
る。
【0049】本発明に係る第8の半導体集積回路によれ
ば、切替信号を、ヒューズを用いることで容易に生成で
きる。
ば、切替信号を、ヒューズを用いることで容易に生成で
きる。
【0050】本発明に係る第9の半導体集積回路によれ
ば、インナーリードや記憶装置等を用いて生成される切
替信号を用いずに、電源の切替が可能となり、回路の動
作テストが可能となる。
ば、インナーリードや記憶装置等を用いて生成される切
替信号を用いずに、電源の切替が可能となり、回路の動
作テストが可能となる。
【0051】本発明に係る第10の半導体集積回路によ
れば、出力回路において、供給される電源に応じた好適
なバッファ回路を使用でき、より好適な条件での動作が
可能となる。
れば、出力回路において、供給される電源に応じた好適
なバッファ回路を使用でき、より好適な条件での動作が
可能となる。
【0052】本発明に係る第11の半導体集積回路は、
出力回路において、供給される電源に応じた好適なトラ
ンジスタ・サイズを有するバッファ回路を使用でき、よ
り好適な条件での動作が可能となる。
出力回路において、供給される電源に応じた好適なトラ
ンジスタ・サイズを有するバッファ回路を使用でき、よ
り好適な条件での動作が可能となる。
【0053】本発明に係る第12の半導体集積回路は、
第2の回路が最終段のバッファ回路のみを含むので、高
速化と低消費電力化の両立により適している。
第2の回路が最終段のバッファ回路のみを含むので、高
速化と低消費電力化の両立により適している。
【図1】 本発明に係る実施の形態1の半導体集積回路
の構成図。
の構成図。
【図2】 半導体集積回路の出力回路の具体的な構成例
を示した図。
を示した図。
【図3】 切替信号生成回路の一例を示した図。
【図4】 テスト動作可能な切替信号生成回路の一例を
示した図。
示した図。
【図5】 切替信号生成回路の別の例を示した図。
【図6】 テスト動作可能な切替信号生成回路の別の例
を示した図。
を示した図。
【図7】 切替信号生成回路のさらに別の例を示した
図。
図。
【図8】 テスト動作可能な切替信号生成回路のさらに
別の例を示した図。
別の例を示した図。
【図9】 本発明に係る実施の形態2の半導体集積回路
(出力回路)の構成図。
(出力回路)の構成図。
【図10】 従来の半導体集積回路の構成図。
10 出力回路、 11 出力回路(出力端側)、 1
3 出力回路(内部回路側)、 15 内部回路、 2
0 電源切替回路、 VDD1 外部電源を降圧して得
られる電源(及びその電圧値)、 100 出力端子、
VDD2 外部電源(及びその電圧値)、 VDD3
IO用電源(及びその電圧値)。
3 出力回路(内部回路側)、 15 内部回路、 2
0 電源切替回路、 VDD1 外部電源を降圧して得
られる電源(及びその電圧値)、 100 出力端子、
VDD2 外部電源(及びその電圧値)、 VDD3
IO用電源(及びその電圧値)。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 築出 正樹
東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三
菱電機株式会社内
Fターム(参考) 5F038 AV13 AV14 AV15 BE07 BG03
CD15 DF01 DF05 DF08 DT02
EZ20
5J056 AA11 BB18 CC00 CC03 CC21
DD13 DD29 EE06 EE15 FF07
GG09
Claims (12)
- 【請求項1】 外部から第1の電源電圧と第2の電源電
圧とを入力して回路を動作させ、出力端子にデータを出
力する半導体集積回路において、 入力した信号に対して所定の機能を実行する内部回路
と、 該内部回路からの信号を出力信号に変換する第1の回路
及び該第1の回路の信号に応じて前記出力端子にデータ
を出力する最終段のバッファ回路を含む第2の回路を有
する出力回路と、 前記第2の回路に供給する電源電圧を第1の電源電圧及
び第2の電源電圧のいずれか一方に切替える切替回路と
を備え、 前記内部回路には前記第1の電源電圧を降圧した電圧が
供給され、前記第2の回路には前記第1の電源電圧が供
給されることを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 前記第1の電源電圧が前記第2の電源電
圧よりも高いことを特徴とする請求項1記載の半導体集
積回路。 - 【請求項3】 前記内部回路に供給される前記第1の電
源電圧を降圧した電圧が、前記第2の電源電圧よりも高
いことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。 - 【請求項4】 前記切替回路は、同一モールド内に設け
られた半導体装置で生成される切替信号に基いて切替を
行なうことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回
路。 - 【請求項5】 前記切替信号は、所定の電位に接続され
たインナーリードをパッドに電気的に接続することによ
り生成されることを特徴とする請求項4記載の半導体集
積回路。 - 【請求項6】 前記切替信号は、書替え可能な記憶装置
に記録された所定のデータに基いて生成されることを特
徴とする請求項4記載の半導体集積回路。 - 【請求項7】 前記書替え可能な記憶装置は他の集積回
路内に設けられ、かつ、当該半導体集積回路と同一モー
ルド内に設けられたことを特徴とする請求項6記載の半
導体集積回路。 - 【請求項8】 前記切替信号は、ヒューズの電気的切断
の有無に応じて生成されることを特徴とする請求項4記
載の半導体集積回路。 - 【請求項9】 テストモード信号が入力されたときに、
外部から入力したテスト信号を前記切替信号として出力
するモード選択回路をさらに備えたことを特徴とする請
求項5、6または8記載の半導体集積回路。 - 【請求項10】 前記出力回路において、前記切替信号
に応じて最終段のバッファ回路の構成を変更することを
特徴とする請求項4記載の半導体集積回路。 - 【請求項11】 前記出力回路において、前記切替信号
に応じて最終段のバッファ回路のトランジスタのサイズ
を変更することを特徴とする請求項4記載の半導体集積
回路。 - 【請求項12】 前記第2の回路は最終段のバッファ回
路のみを含むことを特徴とする請求項1記載の半導体集
積回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002110784A JP2003303893A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 半導体集積回路 |
US10/271,799 US6798236B2 (en) | 2002-04-12 | 2002-10-17 | Output buffer circuit with power supply voltages different from a power supply voltage applied to an internal circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002110784A JP2003303893A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003303893A true JP2003303893A (ja) | 2003-10-24 |
Family
ID=28786627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002110784A Pending JP2003303893A (ja) | 2002-04-12 | 2002-04-12 | 半導体集積回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6798236B2 (ja) |
JP (1) | JP2003303893A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006059910A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2006203801A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Fujitsu Ltd | バッファ回路及び集積回路 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004059506B3 (de) * | 2004-12-10 | 2006-08-17 | X-Fab Semiconductor Foundries Ag | Anordnung zum Test von eingebetteten Schaltungen mit Hilfe einer separaten Versorgungsspannung |
JP4174531B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2008-11-05 | エルピーダメモリ株式会社 | レベル変換回路及びこれを有する半導体装置 |
GB2545408B (en) | 2015-12-10 | 2019-11-20 | Advanced Risc Mach Ltd | Data buffer |
US10812138B2 (en) | 2018-08-20 | 2020-10-20 | Rambus Inc. | Pseudo-differential signaling for modified single-ended interface |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0668679A (ja) | 1992-08-20 | 1994-03-11 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
JP3133175B2 (ja) | 1992-11-26 | 2001-02-05 | 松下電器産業株式会社 | 半導体集積回路 |
JPH1079193A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-03-24 | Toshiba Microelectron Corp | 半導体装置 |
US6674304B1 (en) * | 1999-02-26 | 2004-01-06 | Motorola Inc. | Output buffer circuit and method of operation |
-
2002
- 2002-04-12 JP JP2002110784A patent/JP2003303893A/ja active Pending
- 2002-10-17 US US10/271,799 patent/US6798236B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006059910A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JP2006203801A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Fujitsu Ltd | バッファ回路及び集積回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6798236B2 (en) | 2004-09-28 |
US20030193084A1 (en) | 2003-10-16 |
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