JP2016080623A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路に関し、より詳細には、レギュレータを内蔵した動作テスト機能を有する半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit having an operation test function with a built-in regulator.
近年、トランジスタの微細化が進み電源電圧よりトランジスタ耐圧が低くなってきた。このためICチップに外部から入力される電源電圧を、ICチップ内に内蔵したレギュレータにて降圧し、降圧した電圧(レギュレータ出力)を微細化したトランジスタなどで使用する回路構成が用いられる。
この種のレギュレータを内蔵した半導体集積回路において、レギュレータ出力で動作する回路の量産テストを行う場合、電源電圧の変動に対する動作マージンを確認するため、回路に供給される電圧の大きさを変更して動作テストをする必要がある。
In recent years, transistor miniaturization has progressed and the transistor breakdown voltage has become lower than the power supply voltage. For this reason, a circuit configuration is used in which a power supply voltage input from the outside to the IC chip is stepped down by a regulator built in the IC chip, and the stepped down voltage (regulator output) is used in a miniaturized transistor or the like.
In a semiconductor integrated circuit incorporating this type of regulator, when performing a mass production test of a circuit that operates with the regulator output, the magnitude of the voltage supplied to the circuit is changed in order to check the operating margin against fluctuations in the power supply voltage. It is necessary to test the operation.
例えば、特許文献1に記載のものは、内部で使用する電源電圧を生成する電圧レギュレータを内蔵した半導体集積回路とそのテスト方法に関するものである。
図1は、従来のレギュレータを内蔵した半導体集積回路の回路構成図である。
電源端子(VDD)1とレギュレータ3が接続され、レギュレータ出力がテスト用電源端子2と電圧動作回路5に接続されている。内蔵レギュレータは、VDD電源から降圧した電圧を出力し、レギュレータ出力に接続された電圧動作回路5に一定電圧を供給する。また、レギュレータ3はコントロール回路4により入出力端子(Dataピン)6を通して制御される。
For example, the one described in Patent Document 1 relates to a semiconductor integrated circuit having a built-in voltage regulator that generates a power supply voltage used internally and a test method thereof.
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit incorporating a conventional regulator.
A power supply terminal (VDD) 1 and a regulator 3 are connected, and a regulator output is connected to a test
内蔵レギュレータで駆動される半導体集積回路のテストを行う場合には、レギュレータ3をコントロール回路4からの信号でパワーダウンし、レギュレータ出力をハイ・インピーダンス状態にする。レギュレータ3からの出力が停止した状態でテスト用電源端子(VDDT)2から動作マージン確認用の電源電圧を電圧動作回路5に供給する。
また、接触端子である電源電圧端子から供給された電源電圧を所定の電圧レベルに制限することによって内部回路の電源電圧を生成するためのレギュレータ回路として、半導体集積回路で一般的にシリーズレギュレータ回路が採用されている。
When testing a semiconductor integrated circuit driven by a built-in regulator, the regulator 3 is powered down by a signal from the control circuit 4 to bring the regulator output into a high impedance state. With the output from the regulator 3 stopped, a power supply voltage for operation margin confirmation is supplied to the
A series regulator circuit is generally used in a semiconductor integrated circuit as a regulator circuit for generating a power supply voltage of an internal circuit by limiting a power supply voltage supplied from a power supply voltage terminal which is a contact terminal to a predetermined voltage level. It has been adopted.
この種のシリーズレギュレータは、負荷に直列に制御用トランジスタが接続された、降圧のみ可能な連続電流の定電圧直流電源回路である。トランジスタなど素子を負荷と直列に入れて、高過ぎる電圧の分だけ電力をそこで消費し電圧降下を発生させることで、負荷に一定の電圧がかかるよう調整する。スイッチング制御電源(スイッチングレギュレータ)と比べ、電力損失は多くなるが、電源リプルやノイズが少なく、安定性が高く、回路面積も小さく、低価格であるなど、優位な点が多いため、小電力回路の電源として多用されている。 This type of series regulator is a continuous-current constant-voltage DC power supply circuit capable of only stepping down, in which a control transistor is connected in series with a load. An element such as a transistor is placed in series with the load, and electric power is consumed there by an excessively high voltage to generate a voltage drop, thereby adjusting the load so that a constant voltage is applied. Power loss is higher than switching control power supply (switching regulator), but there are many advantages such as low power ripple and noise, high stability, small circuit area and low price. Often used as a power source.
しかしながら、量産テスト時にテスト用端子から電源を供給する構成は、テスト用電源端子が必要なためチップ面積が増大し、また、ピン数が増えるためプラスチックパッケージが大きくなるという問題がある。
一方、レギュレータ出力は定電圧を出力するため、電圧動作回路に供給する電圧の大きさを変更する事はできない。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、テスト用電源端子を追加することなく、また、チップ面積を増加することなく、量産テストが可能な半導体集積回路を提供することにある。
However, a configuration in which power is supplied from a test terminal during a mass production test has a problem in that the test power supply terminal is required, which increases the chip area, and the number of pins increases, resulting in an increase in the plastic package.
On the other hand, since the regulator output outputs a constant voltage, the voltage supplied to the voltage operation circuit cannot be changed.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of mass production testing without adding a test power supply terminal and without increasing the chip area. It is to provide a circuit.
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、以下のような事項を特徴とする。
(1);電源電圧が供給される電源端子と、レギュレートモードでは、前記電源端子に供給される前記電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力し、導通モードでは、前記電源端子に供給される電圧を伝送するシリーズレギュレータと、前記シリーズレギュレータから出力される電圧で動作する電圧動作回路と、前記シリーズレギュレータにおいて、前記レギュレート電圧を前記電圧動作回路へ出力する前記レギュレートモードと前記電源端子に供給される電圧を前記電圧動作回路へ伝送する前記導通モードとの切り替えを制御するコントロール回路とを備えていることを特徴とする半導体集積回路である。
The present invention has been made to achieve such an object, and has the following features.
(1); a power supply terminal to which a power supply voltage is supplied, and in the regulation mode, a regulation voltage obtained by stepping down the power supply voltage supplied to the power supply terminal is output, and in a conduction mode, the regulation voltage is supplied to the power supply terminal. A series regulator that transmits voltage, a voltage operation circuit that operates with a voltage output from the series regulator, and in the series regulator, the regulation mode that outputs the regulated voltage to the voltage operation circuit and the power supply terminal A semiconductor integrated circuit comprising: a control circuit that controls switching of the conduction mode for transmitting a supplied voltage to the voltage operation circuit.
(2);(1)において、前記シリーズレギュレータが、基準電圧と前記シリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、一端が前記電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタの制御端子に、前記制御信号を入力して前記電源電圧を降圧した前記レギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して前記電源端子に供給される電圧を伝送するかを前記コントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部とを備えていることを特徴とする。 (2); In (1), the series regulator outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to a voltage output from the series regulator, and one end is connected to the power supply terminal. The other end is connected to the output node to the voltage operation circuit, and the control signal is input to the control terminal of the control transistor to output the regulated voltage obtained by stepping down the power supply voltage. Or a first switching unit that switches whether to transmit a voltage supplied to the power supply terminal by inputting a predetermined voltage based on the control signal.
(3);(2)において、前記シリーズレギュレータが、前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部とをさらに備えていることを特徴とする。
(4);(3)において、前記コントロール信号に基づいて、前記第1の切替部が、前記制御用トランジスタへ前記制御信号を入力し、かつ、前記第2の切替部が、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するか、前記第1の切替部が、前記制御用トランジスタへ前記所定電圧を入力し、かつ、前記第2の切替部が、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを切断するかを切り替えることを特徴とする。
(3); In (2), the series regulator detects a voltage of the output node and outputs a feedback voltage, and based on the control signal, the voltage detection circuit and the output node And a second switching unit that switches between connection and connection.
(4); In (3), based on the control signal, the first switching unit inputs the control signal to the control transistor, and the second switching unit includes the voltage detection circuit. Or the output node, or the first switching unit inputs the predetermined voltage to the control transistor, and the second switching unit connects the voltage detection circuit and the output node. It is characterized by switching whether to cut.
(5);(3)又は(4)において、前記制御回路は、第1の入力端子に前記基準電圧が入力され、第2の入力端子に前記フィードバック電圧が入力され、出力端子から制御信号を出力する演算増幅器であり、前記電圧検出回路は、前記出力ノードの電圧を分圧した前記フィードバック電圧を出力する分圧回路を備えていることを特徴とする。
(6);(5)において、前記第2の切替部が、前記分圧回路の間に接続されていることを特徴とする。
(5); In (3) or (4), in the control circuit, the reference voltage is input to a first input terminal, the feedback voltage is input to a second input terminal, and a control signal is output from an output terminal. An operational amplifier for outputting, wherein the voltage detection circuit includes a voltage dividing circuit that outputs the feedback voltage obtained by dividing the voltage of the output node.
(6); In (5), the second switching unit is connected between the voltage dividing circuits.
(7);電源電圧が供給される電源端子と、シリーズレギュレータと、前記シリーズレギュレータの出力ノードから出力される電圧で動作する電圧動作回路とを備えている半導体集積回路において、前記シリーズレギュレータは、第1の入力端子に基準電圧が入力され、第2の入力端子に前記出力ノードの出力電圧に応じたフィードバック電圧が入力される演算増幅器と、一端は電源電圧が供給され、他端が前記出力ノードと接続されるトランジスタと、前記トランジスタの制御端子と前記演算増幅器の出力端子とを接続するか、前記トランジスタの制御端子と所定電圧とを接続するかを切り替える第1のスイッチとを備えていることを特徴とする。 (7); In a semiconductor integrated circuit including a power supply terminal to which a power supply voltage is supplied, a series regulator, and a voltage operation circuit that operates with a voltage output from an output node of the series regulator, the series regulator includes: An operational amplifier in which a reference voltage is input to the first input terminal and a feedback voltage corresponding to the output voltage of the output node is input to the second input terminal, one end is supplied with a power supply voltage, and the other end is the output A transistor connected to a node; and a first switch for switching between connecting a control terminal of the transistor and an output terminal of the operational amplifier or connecting a control terminal of the transistor and a predetermined voltage. It is characterized by that.
(8);(7)において、前記シリーズレギュレータが、前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2のスイッチとをさらに備えていることを特徴とする。
(9);(8)において、前記第2のスイッチが、前記出力ノードと前記電圧検出回路との間に接続されていることを特徴とする。
(8); In (7), the series regulator detects a voltage of the output node and outputs a feedback voltage; and, based on the control signal, the voltage detection circuit and the output node And a second switch for switching between connection and connection.
(9) In (8), the second switch is connected between the output node and the voltage detection circuit.
(10);(1)において、前記シリーズレギュレータが、基準電圧と前記シリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、前記制御回路に直接接続されているとともに、一端が前記電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部とを備え、前記制御用トランジスタをスイッチとして機能させることを特徴とする。 (10); In (1), the series regulator is directly connected to a control circuit that outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to a voltage output from the series regulator; and And a control transistor having one end connected to the power supply terminal and the other end connected to an output node to the voltage operation circuit, and a voltage detection circuit that detects the voltage of the output node and outputs a feedback voltage. And a second switching section that switches whether to connect the voltage detection circuit and the output node based on the control signal, and the control transistor functions as a switch.
(11);(1)において、前記シリーズレギュレータが、基準電圧とシリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、一端が電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタの制御端子に、制御信号を入力して電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して前記電源端子に供給される電圧を伝送するかをコントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部と、前記出力ノードに直接接続されているとともに、前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路とを備え、前記制御用トランジスタをスイッチとして機能させることを特徴とする。 (11); In (1), the series regulator outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to a voltage output from the series regulator, one end is connected to a power supply terminal, and the like A control transistor whose end is connected to an output node to the voltage operation circuit, and a control voltage is input to the control terminal of the control transistor to output a regulated voltage obtained by stepping down the power supply voltage, or a predetermined voltage is set A first switching unit that switches whether to input and transmit a voltage supplied to the power supply terminal based on a control signal, and is directly connected to the output node, and detects and feeds back the voltage of the output node And a voltage detection circuit for outputting a voltage, wherein the control transistor functions as a switch.
本発明によれば、テスト用電源端子を追加することなく、また、チップ面積を増加することなく、量産テストが可能な半導体集積回路を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a semiconductor integrated circuit capable of a mass production test without adding a test power supply terminal and without increasing the chip area.
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。
図2は、本発明に係る半導体集積回路に内蔵されるレギュレータとしてのシリーズレギュレータの回路構成図である。
シリーズレギュレータ13は、基準電圧発生回路22と、この基準電圧発生回路22に接続された制御回路23と、この制御回路23に接続された電圧検出回路24と、電源端子11及び制御回路23に接続された制御用トランジスタ21とを備えている。
また、シリーズレギュレータ13は、通常動作時であるレギュレートモードでは、電源端子11に供給される電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力し、テストモード時である導通モードでは、電源端子11に供給される電圧を伝送する。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a series regulator as a regulator built in the semiconductor integrated circuit according to the present invention.
The
The
また、基準電圧発生回路22は、基準電圧Vrefを制御回路23へ出力する。制御回路23は、出力電圧VOUT12を検出する電圧検出回路24の出力と、基準電圧発生回路22の出力である基準電圧とを比較し、制御用トランジスタ21へ制御電圧を出力する。
また、制御用トランジスタ21は、制御回路23からの制御電圧に基づいて、電源電圧から一定電圧であるVoutを出力する。電圧検出回路24は、出力電圧Voutを検出して、上述したように、制御回路23へ出力する。
Further, the reference
The
このように、制御電圧に基づいて制御用トランジスタ21を制御することで、シリーズレギュレータの13出力電流が変動しても出力電圧VOUT12を一定に保つ動作をする。
所定電圧とは、制御用トランジスタ21をスイッチとして動作させることができる電圧であり、PMOSトランジスタでは接地電圧、NMOSトランジスタでは電源電圧、n型バイポーラトランジスタでは電源電圧、p型バイポーラトランジスタでは接地電圧などが挙げられる。
In this way, by controlling the
The predetermined voltage is a voltage that can be operated by using the
<実施形態1>
図3は、本発明に係る半導体集積回路の実施形態1を説明するための回路構成図で、図2に示したシリーズレギュレータを備えた半導体集積回路の回路構成図である。なお、図2と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態1の半導体集積回路は、電源端子11と、この電源端子11に接続されているシリーズレギュレータ13と、このシリーズレギュレータ13に接続されている電圧動作回路15と、この電圧動作回路15及びシリーズレギュレータ13に接続されているコントロール回路14とから構成されている。
<Embodiment 1>
FIG. 3 is a circuit configuration diagram for explaining the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, and is a circuit configuration diagram of the semiconductor integrated circuit including the series regulator shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
The semiconductor integrated circuit of Embodiment 1 includes a
電源端子11は、電源電圧が供給されるものである。また、シリーズレギュレータ13は、レギュレートモードでは、電源端子11に供給される電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力し、導通モードでは、電源端子11に供給される電圧を伝送するものである。
また、電圧動作回路15は、シリーズレギュレータ13から出力される電圧で動作するものである。また、コントロール回路14は、シリーズレギュレータ13において、レギュレート電圧を電圧動作回路15へ出力するレギュレートモードと電源端子11に供給される電圧を電圧動作回路15へ伝送する導通モードとの切り替えを制御するコントロール信号を発生するものである。
The
The
また、シリーズレギュレータ13は、基準電圧とシリーズレギュレータ13が出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路23と、一端が電源端子11に接続され、他端が電圧動作回路15への出力ノードに接続される制御用トランジスタ21と、この制御用トランジスタ21の制御端子に、制御信号を入力して電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して電源端子11に供給される電圧を伝送するかをコントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部25とを備えている。
The
また、シリーズレギュレータ13は、出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路24と、コントロール信号に基づいて、電圧検出回路24と出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部26とをさらに備えている。
また、シリーズレギュレータ13は、コントロール信号に基づいて、第1の切替部25が、制御用トランジスタ21へ制御信号を入力し、かつ、第2の切替部26が、電圧検出回路24と出力ノードとを接続するか、あるいは、第1の切替部25が、制御用トランジスタ21へ所定電圧を入力し、かつ、第2の切替部26が、電圧検出回路24と出力ノードとを切断するかを切り替えるように構成されている。
The
Further, in the
つまり、本実施形態1における半導体集積回路は、シリーズレギュレータ13と、シリーズレギュレータ13のレギュレータ出力で動作する電圧動作回路15と、コントロール回路14と、電源端子11と、入出力端子16とを備えている。
また、シリーズレギュレータ13は、電源端子11から供給される電源電圧から定電圧であるレギュレータ出力を回路へ供給する。
また、コントロール回路14は、入出力端子16から入力される信号に基づいてレギュレータを制御するコントロール信号を出力する。また、電圧動作回路15からの出力を外部出力することができる。
また、シリーズレギュレータ13は、基準電圧発生回路22と制御回路23と電圧検出回路24と制御用トランジスタ21と第1の切替部25と第2の切替部26とを備えている。
That is, the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment includes a
The
The
The
第1の切替部25は、制御用トランジスタ21と制御回路23との間に接続されている。また、第1の切替部25は、通常動作時は、制御回路23の出力が制御用トランジスタ21へ入力され、テスト動作時は、制御用トランジスタ21と制御回路23を切り離すように切り替えを行う。
第2の切替部26は、制御用トランジスタ21の出力ノードVoutと電圧検出回路241の間に接続されている。また、第2の切替部26は、通常動作時は、出力ノードVoutが電圧検出回路24へ入力され、テスト動作時は、出力ノードVoutから電圧検出回路24を切り離すように切り替えを行う。
The
The
第1の切替部25及び第2の切替部26は、コントロール信号によって制御され、通常動作時とテスト動作時で切り替えが行われる。
このような構成によって、通常動作時は、シリーズレギュレータとして動作し、テスト動作時は、制御用トランジスタ21がスイッチとなるように切り替えが行われるため、電源端子11に外部入力する電圧を変動させることによって、電圧動作回路15に供給される電圧が変更できる。そのため、テスト用電源端子が不要となる。
制御用トランジスタ21には、NMOSトランジスタ、PMOSトランジスタ、NPNトランジスタ、PNPトランジスタなどが使用され、VOUTに接続される電圧動作回路15に電流を供給するためオン抵抗が非常に小さい特徴を有する。また、第1の切替部25や第2の切替部26は、制御回路内部や分圧回路内部にある構成であってもよい。
The
With such a configuration, during normal operation, it operates as a series regulator, and during test operation, switching is performed so that the
As the
図4は、図3に示した実施形態1の具体的なシリーズレギュレータの実施例1を説明するための回路構成図である。なお、図3と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施例1の半導体集積回路において、制御回路23は、第1の入力端子に基準電圧が入力され、第2の入力端子にフィードバック電圧が入力され、出力端子から制御信号を出力する演算増幅器であり、電圧検出回路24は、出力ノードの電圧を分圧したフィードバック電圧を出力する分圧回路を備えている。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram for explaining Example 1 of the specific series regulator of Embodiment 1 shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
In the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, the
また、本実施例1の半導体集積回路は、電源電圧が供給される電源端子11と、シリーズレギュレータ13と、このシリーズレギュレータ13の出力ノードから出力される電圧で動作する電圧動作回路15とを備えている。
また、シリーズレギュレータ13は、第1の入力端子に基準電圧が入力され、第2の入力端子に出力ノードの出力電圧に応じたフィードバック電圧が入力される演算増幅器23と、一端は電源電圧が供給され、他端が出力ノードと接続される制御トランジスタ21と、この制御トランジスタ21の制御端子と演算増幅器23の出力端子とを接続するか、制御トランジスタ21の制御端子と所定電圧VDDとを接続するかを切り替える第1のスイッチSW1とを備えている。
The semiconductor integrated circuit according to the first embodiment includes a
The
また、シリーズレギュレータ13は、出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路24と、コントロール信号に基づいて、電圧検出回路24と出力ノードとを接続するかを切り替える第2のスイッチSW2とをさらに備えている。また、第2のスイッチSW2は、出力ノードと電圧検出回路24との間に接続されている。
つまり、シリーズレギュレータ13は、制御回路であるオペアンプ(Error AMP)23と、電圧検出回路24である分圧回路と、制御用トランジスタ21であるPMOSトランジスタと、第1の切替部25であるスイッチSW1と第2の切替部26であるスイッチSW2とを備えている。
The
That is, the
オペアンプ23の非反転入力端子(−)には、基準電圧Vrefが入力され、反転入力端子(+)には分圧回路の出力が入力され、出力端子から制御用トランジスタ21のゲートに制御電圧を出力する。
オペアンプ23の出力端子と制御用トランジスタ21のゲートとの間に第1の切替部25であるスイッチSW1が接続される。このスイッチSW1は、制御用トランジスタ21のゲートにオペアンプ23の出力端子を接続するか、接地電圧に接続するかを切り替える。
The reference voltage Vref is input to the non-inverting input terminal (−) of the
A switch SW1, which is the
制御用トランジスタ21のソースは、電源端子VDDと接続され、ドレインがレギュレータ出力VOUTに接続される。制御用トランジスタ21には、PMOSトランジスタが使用され、VOUTに接続される電圧動作回路15に電流を供給するためオン抵抗が非常に小さい特徴を有する。
分圧回路は、第1の抵抗素子R1と第2の抵抗素子R2が直列接続され、レギュレータ出力であるVoutを分圧してオペアンプ23の反転入力端子へ出力する。
分圧回路と、レギュレータ出力との間に第2の切替部26であるスイッチSW2が接続される。このスイッチSW2は、分圧回路とレギュレータ出力ノードとを接続するか、切断するかを切り替える。
The source of the
In the voltage dividing circuit, the first resistor element R1 and the second resistor element R2 are connected in series, and the regulator output Vout is divided and output to the inverting input terminal of the
A switch SW2, which is the
次に、図4に示した実施例1の半導体集積回路の回路動作について説明する。レギュレータが動作する場合、図3に示すように、Dataピン16を通してシリーズレギュレータ13のスイッチSW1,SW2をコントロールし、スイッチSW1は、オペアンプ(Error AMP)23の出力とPMOSトランジスタのゲートと接続され、スイッチSW2はオンしている。
Next, the circuit operation of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment shown in FIG. 4 will be described. When the regulator operates, as shown in FIG. 3, the switches SW1 and SW2 of the
オペアンプ(Error AMP)23が反転入力端子に接続されるレギュレータ出力VOUTの分圧した電圧と基準電圧発生回路22の出力が一致するようPMOSトランジスタを制御することにより、レギュレータ出力電圧VOUTはレギュレータ出力に接続された電圧動作回路15に電流を供給し、その出力VOUTは定電圧を得る事ができる。また、分圧回路の分圧比を変える事によりVDD電源から降圧した所望の出力電圧を得る事ができる。
By controlling the PMOS transistor so that the voltage obtained by dividing the regulator output VOUT connected to the inverting input terminal of the operational amplifier (Error AMP) 23 matches the output of the reference
図5は、図4に示した半導体集積回路の量産テスト時における動作を説明するための回路構成図で、量産テスト時に本発明の内蔵レギュレータで駆動される電圧動作回路に外部から電源を供給する回路構成図である。
量産テスト時において、図5に示すように、Dataピン16を通してコントロール回路14の出力を制御し、スイッチSW1は、PMOSトランジスタのゲートとVSS電源に接続され、スイッチSW2は、オフしている。このスイッチ接続にすると電圧検出回路24の入力は、ハイ・インピーダンス状態となり、電圧検出回路24に出力電圧VOUTから電流が流れない。制御用トランジスタ21のPMOSは、スイッチとして使用され、電源端子VDDとレギュレータ配下の電圧動作回路15が接続される。
つまり、電源端子VDDの電源電圧を変更することで電圧動作回路15に供給される電圧が変更される。動作マージンテストの結果は、電圧動作回路15からの出力を、Dataピン16を通して出力することで判定できる。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram for explaining the operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 4 during a mass production test. In the mass production test, power is supplied from the outside to the voltage operation circuit driven by the built-in regulator of the present invention. It is a circuit block diagram.
During the mass production test, as shown in FIG. 5, the output of the
That is, the voltage supplied to the
本実施形態1及び実施例1では、シリーズレギュレータ13にスイッチSW1,SW2を追加しているが、このスイッチSW1,SW2のサイズは非常に小さく、スイッチSW1,SW2によるチップサイズの増加は問題とならない。図4の構成によれば、シリーズレギュレータ13で使用されるオン抵抗が小さい制御トランジスタ21をスイッチとして使用するため、制御トランジスタ21での電圧降下は、非常に小さい状態で電源端子VDDとレギュレータ配下の電圧動作回路15が接続される。
In the first embodiment and the first embodiment, the switches SW1 and SW2 are added to the
新たにスイッチを追加して電源電圧VDDとレギュレータ出力に接続された電圧動作回路15を接続する構成と比較すると、スイッチでの電圧降下を抑えるためスイッチのオン抵抗を下げる必要があり、スイッチサイズを大きくする必要があり、チップサイズが増加する問題が発生する。
一方、本実施形態1及び実施例1では、一般的なシリーズレギュレータにスイッチを追加すれば所望の設定が可能となる。追加するスイッチは非常に小さくチップサイズの増加は問題とならない。
Compared to a configuration in which a switch is added and the
On the other hand, in Embodiment 1 and Example 1, a desired setting can be made by adding a switch to a general series regulator. The switch to be added is very small and the increase in chip size is not a problem.
本発明により、テスト用電源端子を追加することなく、また、チップ面積を増加することなく内蔵レギュレータで駆動される回路に外部から電圧を変動させて供給することが可能となる。
通常、動作時からテスト時に動作モードの変更を行う場合、スイッチ切り替え時の電源電圧変動を緩和するためレギュレータ出力VOUTとVSS電源間にコンデンサをいれると好ましい。
According to the present invention, it is possible to supply a voltage driven from the outside to a circuit driven by a built-in regulator without adding a test power supply terminal and without increasing the chip area.
Normally, when changing the operation mode from the operation to the test, it is preferable to insert a capacitor between the regulator output VOUT and the VSS power supply in order to reduce the power supply voltage fluctuation at the time of switching.
<実施形態2>
本実施形態2は、図示しないが、第2の切替部26は、分圧回路の間に接続されていてもよい。電圧検出回路24の入力部をハイ・インピーダンス状態とするために、スイッチを用いてレギュレータ出力VOUTから接続を切り離せる構成であればよい。スイッチSW2の位置は変更可能であり、電源端子VDDからの電流がすべて電圧動作回路15に供給できる様、電流パスをオフできる位置であればどこに入れてもよい。
<
Although the second embodiment is not illustrated, the
<実施形態3>
図6は、本発明に係る半導体集積回路の実施形態3を説明するための回路構成図である。なお、図3と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態3の半導体集積回路は、シリーズレギュレータ13が、基準電圧とシリーズレギュレータ13が出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路23と、この制御回路23に直接接続されているとともに、一端が電源端子11に接続され、他端が電圧動作回路15への出力ノードに接続される制御用トランジスタ21と、出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路24と、コントロール信号に基づいて、電圧検出回路24と出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部26とを備え、制御回路23は制御用トランジスタ21をスイッチとして機能させるように構成されている。
<Embodiment 3>
FIG. 6 is a circuit configuration diagram for explaining the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
In the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, the
つまり、テスト時において制御回路23から制御用トランジスタ21をスイッチとして使用する形態であってもよく、電源電圧VDD又は接地電圧VSS又は任意の定電圧を、制御用トランジスタがオンする電圧として供給する構成であってもよい。
なお、本実施形態3において、制御回路23が制御用トランジスタ21をスイッチとして機能させるように構成されていれば、第2切替部がない構成であってもよい。
That is, the configuration may be such that the
In the third embodiment, as long as the
<実施形態4>
図7は、本発明に係る半導体集積回路の実施形態4を説明するための回路構成図である。なお、図3と同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付してある。
本実施形態4の半導体集積回路は、シリーズレギュレータ13は、基準電圧とシリーズレギュレータ13が出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路23と、一端が電源端子11に接続され、他端が電圧動作回路15への出力ノードに接続される制御用トランジスタ21と、この制御用トランジスタ21の制御端子に、制御信号を入力して電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して電源端子11に供給される電圧を伝送するかをコントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部25とを備えている。
<Embodiment 4>
FIG. 7 is a circuit configuration diagram for explaining a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as FIG.
In the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment, the
また、シリーズレギュレータ13は、出力ノードに直接接続されているとともに、出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路24とを備えている。
また、シリーズレギュレータ13は、コントロール信号に基づいて、第1の切替部25が、制御用トランジスタ21へ制御信号を入力し、あるいは、第1の切替部25が、制御用トランジスタ21へ所定電圧を入力するのを切り替えるように構成されている。
The
In the
第1の切替部25は、通常動作時であるレギュレートモードで、制御回路23の出力が制御用トランジスタ21へ入力され、テスト動作時である導通モードで、制御用トランジスタ21と制御回路23を切り離すように切り替えを行う。つまり、テスト時において第2の切替部26がない形態であってもよい。
また、シリーズレギュレータ13で使用する制御用トランジスタ21は、ESD(静電気放電;Electrostatic Discharge)保護のため、ソースに保護抵抗を入れる場合がある。つまり、図4においてPMOSトランジスタと直列に保護抵抗を有する構成である。
このように、上述したような構成により、テスト用電源端子を追加することなく、また、チップ面積を増加することなく、量産テストが可能な半導体集積回路を実現できる。
The
In addition, the
Thus, with the configuration as described above, it is possible to realize a semiconductor integrated circuit capable of a mass production test without adding a test power supply terminal and without increasing the chip area.
1,11 電源端子
2 テスト用電源端子
3 レギュレータ
4,14 コントロール回路
5,15 電圧動作回路
6,16 入出力端子(Dataピン)
12 出力端子(出力電圧VOUT)
13 シリーズレギュレータ
21 制御用トランジスタ
22 基準電圧発生回路
23 制御回路
24 電圧検出回路
25 第1の切替部
26 第2の切替部
1, 11
12 Output terminal (Output voltage VOUT)
13
Claims (11)
レギュレートモードでは、前記電源端子に供給される前記電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力し、導通モードでは、前記電源端子に供給される電圧を伝送するシリーズレギュレータと、
前記シリーズレギュレータから出力される電圧で動作する電圧動作回路と、
前記シリーズレギュレータにおいて、前記レギュレート電圧を前記電圧動作回路へ出力する前記レギュレートモードと前記電源端子に供給される電圧を前記電圧動作回路へ伝送する前記導通モードとの切り替えを制御するコントロール回路と
を備えている半導体集積回路。 A power supply terminal to which a power supply voltage is supplied;
In the regulation mode, it outputs a regulation voltage obtained by stepping down the power supply voltage supplied to the power supply terminal, and in the conduction mode, a series regulator that transmits the voltage supplied to the power supply terminal;
A voltage operation circuit that operates with a voltage output from the series regulator;
In the series regulator, a control circuit for controlling switching between the regulation mode for outputting the regulated voltage to the voltage operation circuit and the conduction mode for transmitting a voltage supplied to the power supply terminal to the voltage operation circuit; A semiconductor integrated circuit comprising:
基準電圧と前記シリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
一端が前記電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、
前記制御用トランジスタの制御端子に、前記制御信号を入力して前記電源電圧を降圧した前記レギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して前記電源端子に供給される電圧を伝送するかを前記コントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部と
を備えている請求項1に記載の半導体集積回路。 The series regulator is
A control circuit that outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to the voltage output by the series regulator;
A control transistor having one end connected to the power supply terminal and the other end connected to an output node to the voltage operation circuit;
Whether the control signal is input to the control terminal of the control transistor to output the regulated voltage obtained by stepping down the power supply voltage, or a predetermined voltage is input to transmit the voltage supplied to the power supply terminal. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising: a first switching unit that switches based on the control signal.
前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、
前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部と
をさらに備えている請求項2に記載の半導体集積回路。 The series regulator is
A voltage detection circuit for detecting a voltage of the output node and outputting a feedback voltage;
The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising: a second switching unit that switches whether to connect the voltage detection circuit and the output node based on the control signal.
前記電圧検出回路は、前記出力ノードの電圧を分圧した前記フィードバック電圧を出力する分圧回路を備えている請求項3又は4に記載の半導体集積回路。 The control circuit is an operational amplifier that receives the reference voltage at a first input terminal, receives the feedback voltage at a second input terminal, and outputs a control signal from an output terminal;
The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the voltage detection circuit includes a voltage dividing circuit that outputs the feedback voltage obtained by dividing the voltage of the output node.
前記シリーズレギュレータは、
第1の入力端子に基準電圧が入力され、第2の入力端子に前記出力ノードの出力電圧に応じたフィードバック電圧が入力される演算増幅器と、
一端は電源電圧が供給され、他端が前記出力ノードと接続されるトランジスタと、
前記トランジスタの制御端子と前記演算増幅器の出力端子とを接続するか、前記トランジスタの制御端子と所定電圧とを接続するかを切り替える第1のスイッチと
を備えている半導体集積回路。 In a semiconductor integrated circuit including a power supply terminal to which a power supply voltage is supplied, a series regulator, and a voltage operation circuit that operates with a voltage output from an output node of the series regulator.
The series regulator is
An operational amplifier in which a reference voltage is input to a first input terminal and a feedback voltage corresponding to the output voltage of the output node is input to a second input terminal;
One end is supplied with a power supply voltage and the other end is connected to the output node;
A semiconductor integrated circuit comprising: a first switch that switches between connecting a control terminal of the transistor and an output terminal of the operational amplifier, or switching between the control terminal of the transistor and a predetermined voltage.
前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、
前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2のスイッチと
をさらに備えている請求項7に記載の半導体集積回路。 The series regulator is
A voltage detection circuit for detecting a voltage of the output node and outputting a feedback voltage;
The semiconductor integrated circuit according to claim 7, further comprising: a second switch that switches whether to connect the voltage detection circuit and the output node based on the control signal.
基準電圧と前記シリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
前記制御回路に直接接続されているとともに、一端が前記電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、
前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路と、
前記コントロール信号に基づいて、前記電圧検出回路と前記出力ノードとを接続するかを切り替える第2の切替部とを備え、
前記制御用トランジスタをスイッチとして機能させる請求項1に記載の半導体集積回路。 The series regulator is
A control circuit that outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to the voltage output by the series regulator;
A control transistor connected directly to the control circuit, having one end connected to the power supply terminal and the other end connected to an output node to the voltage operation circuit;
A voltage detection circuit for detecting a voltage of the output node and outputting a feedback voltage;
A second switching unit that switches whether to connect the voltage detection circuit and the output node based on the control signal;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the control transistor functions as a switch.
基準電圧とシリーズレギュレータが出力する電圧に応じたフィードバック電圧とに基づいて制御信号を出力する制御回路と、
一端が電源端子に接続され、他端が前記電圧動作回路への出力ノードに接続される制御用トランジスタと、
前記制御用トランジスタの制御端子に、制御信号を入力して電源電圧を降圧したレギュレート電圧を出力するか、所定電圧を入力して前記電源端子に供給される電圧を伝送するかをコントロール信号に基づいて切り替える第1の切替部と、
前記出力ノードに直接接続されているとともに、前記出力ノードの電圧を検出してフィードバック電圧を出力する電圧検出回路とを備え、
前記制御用トランジスタをスイッチとして機能させる請求項1に記載の半導体集積回路。 The series regulator is
A control circuit that outputs a control signal based on a reference voltage and a feedback voltage corresponding to the voltage output by the series regulator;
A control transistor having one end connected to a power supply terminal and the other end connected to an output node to the voltage operation circuit;
Whether the control signal is input to the control terminal of the control transistor to output a regulated voltage obtained by stepping down the power supply voltage, or a predetermined voltage is input to transmit the voltage supplied to the power supply terminal. A first switching unit that switches based on;
A voltage detection circuit that is directly connected to the output node and detects a voltage of the output node to output a feedback voltage;
The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the control transistor functions as a switch.
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