專利名稱:半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這樣一種技術(shù)，其考慮從電源電路提供的功率的功率效率(efficiency)，通過向被提供功率的電路提供適當(dāng)?shù)碾妷簛頊p少整個(gè)半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功耗。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路中，由于提供多個(gè)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(下文中縮寫為“MOSFET”)，所以通過減少溝道的長(zhǎng)度和減小柵氧化膜(gate oxide film)的厚度，能夠獲得高集成度或提高操作速度。然而，因?yàn)殚撝禃?huì)降低并且在功耗量中漏電流的比例會(huì)增加，因此需要對(duì)所述問題采取措施。
通過根據(jù)處理器的輸出動(dòng)態(tài)并可變地控制從電源電路提供的電壓值，或通過在處理器中動(dòng)態(tài)電壓定標(biāo)(Dynamic Voltage Scaling，DVS)技術(shù)的片上系統(tǒng)(System On Chip，SOC)或者連接到半導(dǎo)體集成電路的SOC，會(huì)降低功耗，從而抑制漏電流。
眾所周知，通過調(diào)節(jié)源極-基底電壓或源極-漏極電壓可以將MOSFET的閾值或漏電流控制到某一程度。然而，最近研究表明，當(dāng)源極-基底電壓等于或小于預(yù)定電壓(例如，參考專利文獻(xiàn)1)時(shí)，漏電流由于頻帶到頻帶隧道效應(yīng)(BTBT，Band To Band Tunneling)而增加。
專利文獻(xiàn)1公開了控制半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)，其中，MOSFET的源極和基底的電壓被單獨(dú)控制，包括由多個(gè)MOSFET組成的監(jiān)視器電路、用于檢測(cè)監(jiān)視器電路的漏電流的漏電流檢測(cè)裝置和基底生成裝置，其中，半導(dǎo)體集成電路的基底電壓值變?yōu)榛坠β手担c從漏電流檢測(cè)裝置輸出的數(shù)據(jù)相比，該基底功率值是由監(jiān)視器電路檢測(cè)到的最小數(shù)據(jù)值。
專利文獻(xiàn)1JP-A-2005-197411非專利文獻(xiàn)1在ISLPED 01的pp207到211中，由作者A.Keshavasrzi等七人，編寫的“Effectiveness of Reverse Body Bias for Leakage Control ScaledDual Vt CMOS ICs”。
電源電路需要半導(dǎo)體集成電路自身功率具有最小值的源極電壓值，該源電壓值被電源電路提供給半導(dǎo)體集成電路。然而，考慮到半導(dǎo)體集成電路和電源電路的總功率，該功率可能不具有最小值。原因是，考慮到電源電路的功率效率(電源轉(zhuǎn)換效率)，功率效率(efficiency)根據(jù)提供電壓而不同。
當(dāng)在電源電路中使用調(diào)節(jié)器時(shí)，功率效率近似為25到50％，當(dāng)在電源電路中使用DC-DC轉(zhuǎn)換器時(shí)功率效率近似為25到99％。也就是，即使半導(dǎo)體集成電路的功耗被設(shè)定為最小值，當(dāng)功率效率較低時(shí)，電源電路更加增加半導(dǎo)體集成電路的總功率。
隨著小型化工藝的發(fā)展，由于BTBT現(xiàn)象，漏極-基底漏電流比源極-漏極漏電流更突出。因此，考慮半導(dǎo)體集成電路和電源電路的總功率，即使基底電壓被施加從而通過專利文獻(xiàn)1所公開的基底電壓控制技術(shù)最小化半導(dǎo)體集成電路的漏極電流，所述功率也可能不具有最小值。原因是電源電路的功率效率根據(jù)MOS基底的電壓值和基底電流而不同。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于解決上述問題。本發(fā)明的一方面是提供一種通過考慮功率效率確定從電源電路提供的電壓值來減少被提供功率的電路的總功耗的半導(dǎo)體集成電路。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路包括電源電路和補(bǔ)償器，所述補(bǔ)償器通過使用從所述電源電路提供的功率值和所述電源電路的功率效率值來補(bǔ)償從所述電源電路提供的電壓。通過這種配置，就能夠考慮功率效率來減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功耗。
在上述配置中，所述電源電路可以是調(diào)節(jié)器電路。因此，能夠小型化所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。因此，當(dāng)功率被提供給不消耗過多電流的被提供功率的電路時(shí)，能夠容易地減少成本和功耗。
在上述配置中，所述電源電路是DC-DC轉(zhuǎn)換器電路。因此，能夠處理功率提供給具有大電流功耗量的被提供功率的電路。
在上述配置中，通過使用所述電源電路的電源線能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。因此，能夠容易地獲取所提供的功率。
在上述配置中，通過使用所述電源電路的第一晶體管的控制電壓能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值，所述電源電路向所述電源電路的電源線提供功率。通過這種配置，能夠容易地獲取所提供的功率，而沒有電源電壓的電壓降。
在上述配置中，通過使用第二電感元件能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值，所述第二電感元件鄰近于插入所述電源電路的電源線中的第一電感元件而放置。因此，能夠容易地獲取所提供的功率，而沒有電源電壓的電壓降。
在上述配置中，通過使用所述電源電路的電源線的電壓值和插入所述電源線的電阻值能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。因此，能夠容易地獲取所提供的功率。
在上述配置中，通過使用在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。因此，能夠容易地獲取所提供的功率，而沒有電源電壓的電壓降。
在上述配置中，通過使用所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值能夠檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。因此，能夠容易地獲取所提供的功率，而沒有所提供的電壓的電壓降。
在上述配置中，通過將所述電源線的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，變得能夠?qū)?shù)據(jù)傳送到由MOS組成的數(shù)字電路，從而小型化半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。
在上述配置中，通過將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，變得能夠?qū)?shù)據(jù)傳送到由MOS組成的數(shù)字電路，從而小型化半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。
在上述配置中，通過將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，變得能夠?qū)?shù)據(jù)傳送到由MOS組成的數(shù)字電路，從而小型化半導(dǎo)體集成電路設(shè)備。
在上述配置中，通過將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，因?yàn)樽兊媚軌驅(qū)?shù)據(jù)傳送到模擬電路，因此，在被提供功率的電路僅僅由雙極晶體管構(gòu)成時(shí)，不必制造MOS器件的元件。因此，能夠減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的成本。
在上述配置中，通過將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，因?yàn)樽兊媚軌驅(qū)?shù)據(jù)傳送到模擬電路，因此，在被提供功率的電路是雙極性時(shí)，不必制造MOS元件。因此，能夠減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的成本。
在上述配置中，通過將所述電源線的電壓值轉(zhuǎn)換為頻率能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，因?yàn)樽兊媚軌驅(qū)?shù)據(jù)傳送到模擬電路，因此在電源電路是雙極性時(shí)不必制造MOS元件。因此，能夠減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的成本。
在上述配置中，通過將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為頻率能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，因?yàn)樽兊媚軌驅(qū)?shù)據(jù)傳送到模擬電路，因此，在被提供功率的電路是雙極性時(shí)，不必制造MOS元件。因此，能夠減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的成本。
在上述配置中，通過將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為頻率能夠使用從所述電源電路提供的功率值。因此，因?yàn)樽兊媚軌驅(qū)?shù)據(jù)傳送到模擬電路，因此，在被提供功率的電路是雙極性時(shí)，不必制造MOS元件。因此，能夠減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的成本。
在上述配置中，可以提供將所述電源電路的功率效率與從所述電源電路提供的功率混合的功能。因此，能夠考慮相對(duì)于所提供功率的功率效率。
在上述配置中，可以提供運(yùn)算器，其具有將所述電源電路的功率效率累加(accumalate)到從所述電源電路提供的功率值的功能。因此，能夠累加相對(duì)于所提供功率的功率效率。
在上述配置中，可以提供電阻器，用于響應(yīng)所述電源電路的輸出功率值而存儲(chǔ)所述功率效率值。因此，能夠存儲(chǔ)所提供功率的每個(gè)功率效率值，從而以高速輸出所需的功率效率值。
在上述配置中，可以提供乘法器，用于乘以電阻器的值和所述電源電路的輸出功率值，所述電阻器響應(yīng)從所述電源電路提供的功率值而存儲(chǔ)所述功率效率值。因此，能夠以高速累加所提供功率的功率效率值，從而輸出結(jié)果。
在上述配置中，可以提供LUT，用于輸出所述電源電路的輸出功率值的信息，其中所述運(yùn)算器的輸出值具有最小值。因此，能夠考慮功率效率來高速確定最小電壓值。
在上述配置中，可以提供搜索功能裝置，用于連續(xù)地補(bǔ)償所述電源提供電路的輸出電壓值，從而所述運(yùn)算器的輸出值具有最小值。因此，能夠考慮功率效率通過小區(qū)域獲得最小電壓值。
在上述配置中，所述搜索功能裝置在第一步驟粗略地補(bǔ)償所述運(yùn)算器(operator)的輸出值，并且在第二步驟精密地補(bǔ)償所述運(yùn)算器的輸出值的精度。因此，由于在使用LUT時(shí)通過較小區(qū)域可以執(zhí)行所述配置，因此能夠考慮功率效率最優(yōu)化每個(gè)電源電壓。最后，變得可能的是，整個(gè)半導(dǎo)體集成裝置具有高精度的低功耗。
在上述配置中，從所述電源電路提供的功率值可以包括上限值和下限值。因此，能夠防止過低的電壓或者過低的電壓預(yù)先被施加到被提供功率的電路。
在上述配置中，所述上限值和所述下限值可以通過從所述電源電路提供的信息來確定。因此，能夠防止過低的電壓或者過低的電壓預(yù)先被高精度地施加到功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路。
在上述配置中，可以提供累加裝置，用于累加通過混合從所述電源電路的多個(gè)輸出提供的功率和所述電源電路的多個(gè)輸出的功率效率而獲得的值，其中，所述電源電路具有所述電源電路的多個(gè)輸出。因此，能夠最優(yōu)化提供給被提供功率的電路的每個(gè)電壓值，從而高精度地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功耗。
在上述配置中，所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電流源。因此，能夠補(bǔ)償具有優(yōu)良功率效率的電壓。
在上述配置中，所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電壓源。因此，能夠使用已知參考電壓，從而通過小區(qū)域來補(bǔ)償電壓。
在上述配置中，所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以調(diào)整所述直流-直流轉(zhuǎn)換器的LC部分的元件特性。因此，提高了電壓補(bǔ)償范圍的靈活性，從而補(bǔ)償具有更優(yōu)良功率效率的電壓。
在上述配置中，所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電壓源的輸入頻率。因此，能夠使用已知振蕩器，從而通過小區(qū)域來補(bǔ)償電壓。
在上述配置中，所述電源電路的功率提供目的地可以是所述半導(dǎo)體集成電路。因此，變得能夠減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，所述電源電路的功率提供目的地可以是所述半導(dǎo)體集成電路。因此，當(dāng)半導(dǎo)體集成電路被DVS技術(shù)控制時(shí)，就能夠減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，半導(dǎo)體集成電路設(shè)備可以用于通信裝置、信息再現(xiàn)裝置、圖像顯示裝置、電子裝置和電子控制裝置之一。因此，就能夠?qū)⑺霭雽?dǎo)體集成電路應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
在上述配置中，所述電源電路的功率提供目的地可以是所述半導(dǎo)體集成電路的基底電壓。因此，當(dāng)對(duì)于半導(dǎo)體集成電路執(zhí)行基底控制時(shí)，變得能夠減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，所述電源電路的功率提供目的地可以是所述半導(dǎo)體集成電路的基底電壓。因此，當(dāng)對(duì)于半導(dǎo)體集成電路執(zhí)行DVD控制和基底控制時(shí)，就能夠減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以控制從所述電源電路提供的電壓，從而通過將所述電源電路的多個(gè)輸出的功率效率乘以從所述電源電路的多個(gè)輸出提供的功率而獲得的值是最小值。因此，就能夠減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置可以連續(xù)地選擇所述電源電路的輸出之一，固定所選擇輸出之外的輸出的提供電壓，重復(fù)將所選輸出的提供電壓從最小電壓變?yōu)樽畲箅妷旱牟僮鳎⑶铱刂茝乃鲭妷禾峁╇娐诽峁┑碾妷?，從而通過將所述電源電路的多個(gè)輸出的功率效率乘以從所述電源電路的多個(gè)輸出提供的功率而獲得的值是最小值。因此，就能夠通過小區(qū)域獲取電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和的最小值。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路的備用轉(zhuǎn)變時(shí)刻可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于所述用于補(bǔ)償從電源電路提供的電壓的裝置僅在需要減少電源電路的電源，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路的停止轉(zhuǎn)變時(shí)刻可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于所述用于補(bǔ)償從被提供功率的電路提供的電壓的裝置僅在需要減少被提供功率的電路的功率時(shí)，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的操作頻率變化時(shí)可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于所述用于補(bǔ)償來自被提供功率的電路提供的電壓的裝置僅在需要減少被提供功率的電路的功率時(shí)，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的激活率變化時(shí)可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于所述用于補(bǔ)償來自被提供功率的電路提供的電壓的裝置僅在需要減少被提供功率的電路的功率時(shí)，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電壓值變化時(shí)可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于用于補(bǔ)償從被提供功率的電路提供的電壓的裝置僅在需要減少來自被提供功率的電路的功率時(shí)，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的溫度變化時(shí)，可以啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。因此，由于用于補(bǔ)償來自被提供功率的電路提供的電壓的裝置僅在需要減少來自被提供功率的電路的功率，就能夠在時(shí)間順序上減少電源電路和半導(dǎo)體集成電路的功率總和。
在上述配置中，所述電壓值檢測(cè)電路可以連接到所述電源線上的電源電路的近端和遠(yuǎn)端。因此，變得能夠通過電壓值的差檢測(cè)消耗的電流。
在上述配置中，所述運(yùn)算器可以位于所述電源電路中。因此，變得能夠更加減少電源電路的功率。
在上述配置中，所述電阻器文件存儲(chǔ)器(file)中存儲(chǔ)的值可以包括響應(yīng)于所述電源電路的溫度的功率效率值的信息。因此，就能夠更好精確地輸出電源電路的功率效率值，從而更加減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，所述電阻器文件存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的值可以包括響應(yīng)于所述電源電路的制造工藝結(jié)果的功率效率值的信息。因此，就能夠更精確地輸出電源電路的功率效率值，從而更加減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的下限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的軟件錯(cuò)誤檢測(cè)信息來確定。因此，變得能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更高精度地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的下限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的噪聲容限檢測(cè)信息來確定。因此，變得能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更高精度地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的下限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的溫度檢測(cè)信息來確定。因此，變得能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更精確地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的下限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的故障檢測(cè)信息來確定。因此，變得能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更精確地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的晶體管耐壓檢測(cè)信息來確定。因此，就能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更精確地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的上限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的串?dāng)_檢測(cè)信息來確定的。因此，就能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生故障，從而更精確地減少半導(dǎo)體集成電路的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的上限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的溫度檢測(cè)信息來確定。因此，就能夠更精確地減少半導(dǎo)體集成電路的電源。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的上限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的閉鎖檢測(cè)信息來確定。因此，變得能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生過電流，從而更精確地減少半導(dǎo)體集成電路的功率。
在上述配置中，從電源電路提供的電壓值的下限值可以通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的損壞檢測(cè)信息來確定。因此，就能夠預(yù)先防止半導(dǎo)體集成電路發(fā)生損壞，從而更高精度地減少半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功率。
在本發(fā)明中，即使當(dāng)電源目的地的半導(dǎo)體集成電路控制電壓時(shí)，也變得能夠減少整個(gè)半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功耗，從而通過考慮從電源電路提供的功率的功率效率將適當(dāng)?shù)碾妷禾峁┙o被提供功率的電路來減少整個(gè)半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的功耗。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的配置的方框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中電源電路的配置的方框圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中電源電路的配置的方框圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中優(yōu)化搜索功能的流程圖。
圖5示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的通信裝置的概圖。
圖6示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的信息再現(xiàn)裝置的概圖。
圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的圖像顯示裝置的概圖。
圖8示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子裝置的概圖。
圖9示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子控制裝置和具有該電子控制裝置的可移動(dòng)體的概圖。
具體實(shí)施方式下文中，將參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路的配置的方框圖。在圖1中，從電池或者AC電源1A提供功率，在DC電壓生成電路1B中將所述電源整流為DC電壓，并且，通過電源電路1C和功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D將電壓提供給半導(dǎo)體集成電路1E，該半導(dǎo)體集成電路1E是被提供功率的電路。
電源電路1C其中包括兩個(gè)調(diào)節(jié)器電路11C和21C。典型地，DC電壓生成電路1B和電源電路1C被制成一個(gè)芯片作為一組。然而，這里，為了便于描述，DC電壓生成電路1B和電源電路1B分為兩個(gè)。
PMOS或NMOS的源極電壓(source voltage)和基底電壓被提供給半導(dǎo)體集成電路1E，該半導(dǎo)體集成電路1E是針對(duì)電源電路1C的被提供功率的電路。在這種情況下，柵極電壓是從調(diào)節(jié)器電路11C提供的，PMOS的基底電壓是從調(diào)節(jié)器電路21C提供的。
調(diào)節(jié)器電路11C將電壓提供給半導(dǎo)體集成電路1E，以便通過將到地的最大值12C劃分到電阻器R1a和R1b而獲得的電勢(shì)設(shè)定為參考電壓而與參考電壓是相同的電壓值。
將最大值12C設(shè)定為通過半導(dǎo)體集成電路1E內(nèi)的檢測(cè)電路組中包含的用于檢測(cè)單線干擾的故障的串?dāng)_檢測(cè)電路、用于檢測(cè)晶體管的柵極耐壓的耐壓檢測(cè)電路、用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)半導(dǎo)體集成電路中溫度的溫度檢測(cè)電路而確定的最大容許電壓值。
檢測(cè)電路組可以是其他電路并且可以不包含上述的所有電路。關(guān)鍵點(diǎn)在于，最大值12C是用于防止由于過電壓(excess voltage)而在半導(dǎo)體集成電路1E中發(fā)生故障或毀壞的電壓值。
附圖標(biāo)記R1b是可變電阻器，并且電阻值被控制，以便參考電壓不小于最小電壓值。通過半導(dǎo)體集成電路1E內(nèi)的檢測(cè)電路組中包括的用于檢測(cè)由于輻射引起的軟件錯(cuò)誤的軟件錯(cuò)誤檢測(cè)電路、用于檢測(cè)諸如SRAM的DC噪聲容限的噪聲容限檢測(cè)電路、多米諾電路或者CMOS電路、用于在低壓檢測(cè)集成電路的故障的故障檢測(cè)電路、和溫度檢測(cè)電路來確定電阻值。
關(guān)鍵點(diǎn)在于，最小電壓值是用于防止由于過低電壓引起的在半導(dǎo)體集成電路1E中發(fā)生故障的最小電壓值。當(dāng)半導(dǎo)體集成電路1E的最大電壓和最小電壓為先前已知時(shí)，附圖標(biāo)記R1b可以不是可變的電阻器。
調(diào)節(jié)器電流21C將基底電壓提供給半導(dǎo)體集成電路1E，從而參考電壓等于通過將通過把到地的最大值22C分到電阻器R2a和R2b而獲得的電勢(shì)設(shè)定為參考電壓的參考電壓。
最大值22C被設(shè)定為通過半導(dǎo)體集成電路1E內(nèi)的檢測(cè)電路中的用于檢測(cè)老化損壞的損壞檢測(cè)電路確定的最大容許電壓值。
檢測(cè)電路可以是其他電路，并且可以不具有上述的所有電路。
關(guān)鍵點(diǎn)在于，最大值22C是用于防止由于過高電壓引起的在半導(dǎo)體集成電路1E中發(fā)生過多損壞的電壓值。
附圖標(biāo)記R2b是可變電阻器，并且控制電阻值，使得參考電壓不小于最小電壓值。
所述電阻值由用于檢測(cè)由半導(dǎo)體集成電路中的寄生雙極性引起的過流的閉鎖檢測(cè)電路來確定。
關(guān)鍵點(diǎn)在于，最小電壓值是用于防止在半導(dǎo)體集成電路中流入過流的電壓值。當(dāng)半導(dǎo)體集成電路1E的最大電壓和最小電壓為先前已知時(shí)，附圖標(biāo)記R2b可以不是可變的電阻器。
這里，將參考PMOS的值來描述被施加到基底電壓的最大電壓值和最小電壓值。
在NMOS中相反地連接用于確定最大電壓值和最小電壓值的檢測(cè)電路。當(dāng)提供NMOS的基底電壓時(shí)，將通過把到負(fù)電壓的最大值22C分到電阻器R2a和R2b而獲得的電勢(shì)設(shè)定為參考電壓。
附圖標(biāo)記1D表示功率檢測(cè)補(bǔ)償電路。功率檢測(cè)補(bǔ)償電路考慮電源電路1C的功率效率、通過檢測(cè)電源電路1C的功率來補(bǔ)償電源電路1C的電源電壓。
從調(diào)節(jié)器電路11C將電阻器R11D在線路上串行插進(jìn)半導(dǎo)體集成電路1E的源極電壓輸入端，并且電阻器R11D的兩端連接到功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D中的A/D轉(zhuǎn)換器111D和112D。從調(diào)節(jié)器電路21C將電阻器R21D在線路上串行插進(jìn)半導(dǎo)體集成電路1E的源極電壓輸入端，并且電阻器R21D的兩端連接到A/D轉(zhuǎn)換器211D和212D。
功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D在其中包括電阻器13D。調(diào)節(jié)器的功率效率值被存儲(chǔ)在電阻器13D中。電源電路1C的處理結(jié)果信息、溫度信息和A/D轉(zhuǎn)換器111D、112D、211D和212D的輸出值以地址值而輸入其中，并且從中輸出調(diào)節(jié)器電路11C和21C的功率效率值。
在功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D中輸入A/D轉(zhuǎn)換器111D、112D、211D和212D的輸出值以及電阻器13D的輸出值。其中，放置具有混合器功能的運(yùn)算器14D，該混合器功能用于混合功率值和功率效率值。
它們可以是CMOS或Bipolar。關(guān)鍵點(diǎn)在于，容易執(zhí)行電源電路的混合，從而能夠減少功耗和成本。它們可以通過電源電路外的單個(gè)芯片來實(shí)現(xiàn)并且可以被提供在半導(dǎo)體集成電路1E中。
運(yùn)算器14D累加來自調(diào)節(jié)器電路11C和21C的功率值以及功率效率α1和α2。也就是，運(yùn)算器14D輸出半導(dǎo)體集成電路1E和電源電路1C的功率總和。
在表達(dá)式1中表示了功率，電源電路1的自身功率是W0，電阻器R11D的輸入端和輸出端的電壓表示為V1a和V1b，電阻器R22D的輸入端和輸出端的電壓表示為V2a和V2b。
(表示式1)W0+V1b(V1a-V1b)/R11D/α1+V2b(V2a-V2b)/R22D/α2LUT 15D被放置在功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D中。在LUT 15D中存儲(chǔ)了獲取最小功率所需的信息，其對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體集成電路1E的溫度、處理結(jié)果、頻率和激活率信息。
控制可變電阻器R1a和R2a以確定調(diào)節(jié)器電路11C和21C的參考電壓值，從而通過比較運(yùn)算器14D獲取的表達(dá)式1的當(dāng)前值與所述信息，電源電壓值(supply voltage value)是最小功率值。
當(dāng)單獨(dú)考慮調(diào)節(jié)器電路11C的自身功率W11c0和調(diào)節(jié)器電路21C的自身電源W21c0時(shí)，自身電源W11c0和自身電源W21c0的功率總和分別如表達(dá)式2和3所示。通過將輸出輸入到LUT可以獨(dú)立地控制調(diào)節(jié)器電路11C和21C。
(表示式2)W11c0+V1b(V1a+V1b)/R11D/α1(表示式3)W21c0+V2b(V2a+V2b)/R22D/α2如上所述，過去不能僅在半導(dǎo)體集成電路1E中實(shí)現(xiàn)低功耗，但是在作為被提供電源的電路的半導(dǎo)體集成電路1E的故障或損壞不發(fā)生的電壓范圍內(nèi)，通過考慮從電源電路1C提供的功率的功率效率將適當(dāng)?shù)碾妷禾峁┙o被提供功率的電路，能夠減少整個(gè)半導(dǎo)體集成電路的功耗。
功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D可以不是一直操作。功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D僅在半導(dǎo)體集成電路1E的模式轉(zhuǎn)變時(shí)開始，例如，從典型操作到備用模式(當(dāng)操作頻率是0并且提供電壓時(shí))以及從停止模式返回(當(dāng)操作頻率是0并且不提供電壓時(shí))，有意地改變頻率，有意地改變激活率(在多線程技術(shù)用于處理器時(shí)的應(yīng)用變換時(shí))，有意地改變?cè)礃O電壓和基底電壓，并且改變溫度。然后，當(dāng)將電源電路1C設(shè)定為最佳值時(shí)，功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D停止。從而，能夠更加減少時(shí)間序列上的功耗。
(第二實(shí)施例)圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中電源電路的配置的方框圖。相對(duì)于調(diào)節(jié)器電路和功率檢測(cè)補(bǔ)償電路設(shè)置的功率檢測(cè)和最佳電壓值，本實(shí)施例示出了一種不同于第一實(shí)施例的實(shí)施方法的方法。根據(jù)本實(shí)施例的調(diào)節(jié)器電路是這樣一種模式，其中，當(dāng)功率被提供給不消耗較多電流的被提供功率的電路時(shí)容易實(shí)現(xiàn)小型化和低成本。
在圖2中，調(diào)節(jié)器21被提供有運(yùn)算放大器2B和PMOS 2F。運(yùn)算放大器2B的輸出控制PMOS 2F的柵極電壓，從而從補(bǔ)償電壓值21A輸入和從PMOS2F的漏極輸出的電壓值是相對(duì)于運(yùn)算放大器2B的參考電壓的參考電壓值。由于能夠完整地使用已知運(yùn)算放大器2B的參考電壓輸入端，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
補(bǔ)償電壓值2C被輸入到PMOS 2F的源極，即，電流源。PMOS 2F自身具有電阻屬性。因此，當(dāng)PMOS 2F的源極和漏極之間的電壓值較大時(shí)，通過減少補(bǔ)償電壓值2C能夠以更高的功率效率執(zhí)行補(bǔ)償。因此，能夠獲得調(diào)節(jié)器電路21C的功率效率增加的效果。
檢測(cè)電路2D被提供有PMOS 2G、NMOS 2H、NMOS 2I、電阻器2J和變換電路2E。將控制PMOS 2F的柵極電壓的信號(hào)線連接到PMOS 2G，并且在PMOS 2G的漏極上流動(dòng)的電流量經(jīng)由NMOS 2H和NMOS 2I被輸入到變換電路2E。
電流響應(yīng)電流值(I/F轉(zhuǎn)換)而被轉(zhuǎn)換為頻率，或者電流響應(yīng)于變換電路2E中的電流值(I/V轉(zhuǎn)換)而被轉(zhuǎn)換為電壓值。在電流一旦被轉(zhuǎn)換為電壓值之后，可以將該電流轉(zhuǎn)換為在可以使用運(yùn)算器的最佳范圍內(nèi)的電流值?；蛘?，電阻器2J連接到NMOS 2I的漏極，并且將節(jié)點(diǎn)(junction)處的值輸入到變換電路2E并且被A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
作為檢測(cè)電路的另一個(gè)布置連接方法，將另一檢測(cè)電路2D的輸入端連接到控制PMOS 2F的柵極電壓的信號(hào)線，并且通過A/D轉(zhuǎn)換器可以將電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
在上述結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路2D的布置連接方法中，由于檢測(cè)電路2D未直接連接到調(diào)節(jié)器電路的輸出部分，因此能夠防止由于電阻元件的插入引起的電源提供線的電壓降。
本實(shí)施例圖解說明了由MOS配置的示例。然而，通過雙極性元件或FET元件以相同的方式可以配置檢測(cè)電路。描述了變換電路的幾個(gè)示例。然而，通過配置最適合形成調(diào)節(jié)器電路的處理的元件能夠減少調(diào)節(jié)器電路的面積和成本。
(第三實(shí)施例)圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中電源電路的配置的方框圖。在本實(shí)施例中，第一實(shí)施例的調(diào)節(jié)器電路替代DC-DC轉(zhuǎn)換器。當(dāng)電源電路消耗大電流時(shí)，DC-DC轉(zhuǎn)換器是有效的模式。
在圖3中，PWM 3A將從功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D輸出的一個(gè)補(bǔ)償電壓輸入給補(bǔ)償電壓3Q，并且將該電壓值與DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出值3T進(jìn)行比較。PWM 3A可變地控制電壓控制振蕩器31的頻率，從而兩個(gè)值相同。
具體地，來自功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D的一個(gè)補(bǔ)償輸出被輸入到運(yùn)算放大器3D作為補(bǔ)償電壓3Q，DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出值3T被輸入到運(yùn)算放大器3D，并且來自運(yùn)算放大器3D的輸出經(jīng)由PMOS 3E、NMOS 3F、NMOS 3G和PMOS3H被發(fā)送到組成電壓控制振蕩器3I的延遲可變反相器3J。
將PWM 3A的輸出輸入到開關(guān)電路3K。開關(guān)電路3K被提供有PMOS 3L、PMOS 3M、NMOS 3N和NMOS 3O。在PMOS 3L的柵極電壓中，通過將來自功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D的一個(gè)補(bǔ)償電壓輸出輸入到Vrefp3R來控制電流值。在NMOS 3O的柵極電壓中，通過將來自功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D的一個(gè)補(bǔ)償電壓輸出輸入到Vrefn3S來控制電流值。
從開關(guān)電路3K的PMOS 3M和NMOS 3N的漏極結(jié)的輸出連接到由來自功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D的輸出控制的可變電感器3B的一端，并且可變電感器3B和可變電容器3C的節(jié)點(diǎn)變成DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出3T。
如上所述，通過將從功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D輸出的補(bǔ)償電壓連接到各個(gè)位置，能夠增加DC-DC轉(zhuǎn)換器的功率效率。也就是，通過改進(jìn)優(yōu)化的靈活性能夠減少功耗，從而由電壓控制振蕩器31消耗的能量、由PMOS 3L的電阻器消耗的能量以及可變電感器3B和可變電容器3C的電動(dòng)勢(shì)具有最小值。
在檢測(cè)電路2D，與PMOS 3L平行放置的PMOS 3P的漏極被設(shè)置為輸入。在漏極上流動(dòng)的電流被轉(zhuǎn)換為頻率(I/F)或者被轉(zhuǎn)換為電壓(I/V)，這作為輸出。電阻器連接到PMOS 3P的漏極，并且被檢測(cè)電路2D的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
在檢測(cè)電路2D中，與可變電感器3B互感的電感器3U的一端可以是輸入。在這種情況下，在電感器3U上流動(dòng)的電流被轉(zhuǎn)換為頻率或電壓，這作為輸出。
通過這種配置，由于檢測(cè)電路2D未連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出部分，因此能夠防止由于電阻元件的插入而引起的電源線的電壓降。
通過用最適合形成DC-DC轉(zhuǎn)換器的處理的元件來配置轉(zhuǎn)換電路，能夠減少DC-DC轉(zhuǎn)換器的面積和成本。例如，在制造工藝過程中使用MOS，數(shù)字轉(zhuǎn)換是最好的，并且最好是在模擬模式中以雙極性處理來配置電流轉(zhuǎn)換或頻率轉(zhuǎn)換的運(yùn)算器。
(第四實(shí)施例)圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備中優(yōu)化搜索功能的流程圖。
在該實(shí)施例中，第一實(shí)施例中的功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D的LUT替代其他搜索功能裝置。
在圖4中，當(dāng)功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行STEP1，以補(bǔ)償PMOS的基底電壓值。STEP1由STEP1.1和STEP1.2組成。
在STEP1.1中，將運(yùn)算器的當(dāng)前輸出值與其先前輸出值進(jìn)行比較。當(dāng)先前輸出值較小時(shí)，輸出值增加0.1V，而當(dāng)先前輸出值較大時(shí)，輸出值減小0.1V。當(dāng)重復(fù)所述處理時(shí)，重復(fù)小-大-小或者大-小-大的比較結(jié)果。因此，STEP1.1結(jié)束，而執(zhí)行STEP1.2。
類似于STEP1.1，在步驟STEP1.2中，運(yùn)算器的當(dāng)前輸出值與其先前輸出值進(jìn)行比較。在這種情況下，基底提供電壓值的步寬改變?yōu)?.01V，并且執(zhí)行重復(fù)處理。最后，再次重復(fù)小-大-小或者大-小-大的比較結(jié)果。因此，STEP1.2結(jié)束，將功率值存儲(chǔ)在電阻器中。然后，執(zhí)行STEP2。
在STEP2，半導(dǎo)體集成電路1E的源極電壓降低，再次執(zhí)行STEP1。在半導(dǎo)體集成電路的上限電壓和下限電壓的范圍內(nèi)重復(fù)所述處理，并且將電源電路1C與半導(dǎo)體集成電路1E的功率總和設(shè)定為最小值。
由于本實(shí)施例的配置可以被實(shí)現(xiàn)為比在使用LUT時(shí)小的面積，因此能夠考慮功率效率來優(yōu)化每個(gè)電源電壓。最后，整個(gè)半導(dǎo)體集成裝置能夠精確地具有低功耗。連續(xù)地執(zhí)行所述處理。因此，負(fù)載元件的數(shù)量較少，從而降低成本。
(應(yīng)用模式)圖5示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的通信裝置的概圖。移動(dòng)電路500包括基帶LSI 501和應(yīng)用LSI 502?；鶐SI 501和應(yīng)用LSI 520是具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的半導(dǎo)體集成單元。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備可以比已知設(shè)備更低的功耗進(jìn)行操作，因此，基帶LSI501、應(yīng)用LSI 502以及具有基帶LSI 501和應(yīng)用LSI 502的移動(dòng)電話500也可以低功耗地進(jìn)行操作。相對(duì)于在移動(dòng)電話500中提供的基帶LSI 501和應(yīng)用LSI 502以外的半導(dǎo)體集成電路單元，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路用于半導(dǎo)體集成單元的邏輯電路。因此，能夠獲得如上所述相同的效果。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路的通信裝置不限于移動(dòng)電話和發(fā)射機(jī)。另外，例如，通信裝置包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)或者通信系統(tǒng)中用于傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)器裝置。根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于所有通信裝置，不管是有線通信還是無線通信或者光通信和電通信，并且不管是數(shù)字模式還是模擬模，都能夠減少功耗。
圖6示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的信息再現(xiàn)裝置的概圖。光盤裝置510包括媒體信號(hào)處理LSI 511，用于處理從光盤讀取的信號(hào)；糾錯(cuò)伺服處理LSI 512，用于執(zhí)行光拾取的伺服控制。媒體信號(hào)處理器LSI 511和糾錯(cuò)伺服處理LSI 512是具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的半導(dǎo)體集成電路單元。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備能夠以比已知設(shè)備更低的功耗進(jìn)行操作，因此，媒體信號(hào)處理器LSI 511、糾錯(cuò)伺服處理LSI 512以及具有媒體信號(hào)處理器LSI 511和糾錯(cuò)伺服處理LSI 512的光盤裝置也可以低功耗地進(jìn)行操作。
相對(duì)于在光盤裝置510中提供的媒體信號(hào)處理器LSI 511和糾錯(cuò)伺服處理LSI 512以外的半導(dǎo)體集成電路單元，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備用于半導(dǎo)體集成單元的邏輯電路。因此，能夠獲得如上所述相同的效果。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的信息再現(xiàn)裝置不限于光盤裝置。另外，例如，信息再現(xiàn)裝置其中包括具有磁盤的圖像記錄和再現(xiàn)裝置或者具有半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為介質(zhì)的信息記錄和再現(xiàn)裝置。也就是，根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于所有信息再現(xiàn)裝置(可以具有信息記錄功能)，不管其中是否記錄有信息的介質(zhì)，都能夠減少功耗。
圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的圖像顯示裝置的概圖。電視接收機(jī)520包括圖像和語音處理LSI 521，用于處理圖像信號(hào)或語音信號(hào)；和顯示和聲源控制LSI 522，用于控制諸如顯示屏或揚(yáng)聲器等的設(shè)備。圖像和語音處理LSI 521以及顯示和聲源控制LSI 522是具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成設(shè)備的半導(dǎo)體集成電路單元。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備能夠以比已知設(shè)備更低的功耗進(jìn)行操作，因此，圖像和語音處理LSI 521、顯示和聲源控制LSI 522以及電視接收機(jī)520也可以低功耗地進(jìn)行操作。相對(duì)于在電視接收機(jī)520中提供的圖像和語音處理LSI 521以及顯示和聲源控制LSI 522以外的半導(dǎo)體集成電路單元，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備用于半導(dǎo)體集成單元的邏輯電路。因此，能夠獲得如上所述相同的效果。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的圖像顯示裝置不限于電視接收機(jī)。另外，例如，圖像顯示裝置包括用于顯示經(jīng)由電信線傳送的流數(shù)據(jù)的裝置。也就是，根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于所有圖像顯示裝置，不管傳送信息的方法如何，都能夠減少功耗。
圖8示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子裝置的概圖。數(shù)碼相機(jī)530包括信號(hào)處理器LSI 531，其是具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的半導(dǎo)體集成電路單元。由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備能夠以比已知設(shè)備更低的功耗進(jìn)行操作，因此，信號(hào)處理器LSI 531和具有該信號(hào)處理器LSI 531的數(shù)碼相機(jī)530也可以低功耗進(jìn)行操作。相對(duì)于在數(shù)碼相機(jī)530中提供的信號(hào)處理LSI 531以外的半導(dǎo)體集成電路單元，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備用于半導(dǎo)體集成單元的邏輯電路。因此，能夠獲得如上所述相同的效果。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子裝置不限于數(shù)碼相機(jī)。另外，例如，電子裝置包括基本具有半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的所有裝置，例如各種傳感器裝置、電子計(jì)算機(jī)等。根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于所有電子裝置，能夠減少功耗。
圖9示出了具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子控制裝置和具有該電子控制裝置的可移動(dòng)體的概圖。機(jī)動(dòng)車輛540包括電子控制裝置550。該電子控制裝置550是具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的半導(dǎo)體集成電路單元，并且具有用于控制機(jī)動(dòng)車輛540的引擎或傳輸?shù)囊鎮(zhèn)鬏?transmission)控制LSI 551。另外，機(jī)動(dòng)車輛540包括導(dǎo)航裝置541。導(dǎo)航裝置541也包括導(dǎo)航LSI 542，其是類似于電子控制裝置550的具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的半導(dǎo)體集成單元。
由于根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備能夠以比已知設(shè)備更低的功耗進(jìn)行操作，因此，引擎?zhèn)鬏斂刂芁SI 551和具有該引擎?zhèn)鬏斂刂芁SI 551的電子控制裝置540也可以低功耗地進(jìn)行操作。類似地，導(dǎo)航LSI 542和具有該導(dǎo)航LSI 542的導(dǎo)航裝置541也可以低功耗地進(jìn)行操作。相對(duì)于在電子控制裝置550中提供的引擎?zhèn)鬏斂刂芁SI 551以外的半導(dǎo)體集成電路單元，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成設(shè)備用于半導(dǎo)體集成單元的邏輯電路。因此，能夠獲得如上所述相同的效果。也可以如上所述地類似地描述導(dǎo)航裝置541。通過減少電子控制裝置550的功耗，可以減少在機(jī)動(dòng)車輛540的功耗。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電子控制裝置不限于引擎或傳輸?shù)目刂?。另外，例如，電子控制裝置包括基本具有半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的所有裝置，例如，控制動(dòng)力源的馬達(dá)控制裝置。根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于電子控制裝置，能夠減少功耗。
具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的可移動(dòng)體不限于機(jī)動(dòng)車輛。另外，例如，可移動(dòng)體包括大致具有用于控制引擎或作為動(dòng)力源的馬達(dá)的電子控制裝置的所有裝置，例如火車、飛機(jī)等。根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于可移動(dòng)體，能夠減少功耗。
本發(fā)明有利于使用電池的移動(dòng)應(yīng)用的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備和移動(dòng)電話或者IC卡以及使用該半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的固定電子產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，包括電源電路；和補(bǔ)償器，用于通過使用從所述電源電路提供的功率值和所述電源電路的功率效率值來補(bǔ)償從所述電源電路提供的電壓。
2.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路是調(diào)節(jié)器電路。
3.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路是直流-直流轉(zhuǎn)換器電路。
4.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于通過使用所述電源電路的電源線來檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。
5.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于通過使用所述電源電路的第一晶體管的控制電壓來檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值，所述電源電路向所述電源電路的電源線提供功率。
6.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于通過使用第二電感元件來檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值，所述第二電感元件鄰近于插入所述電源電路的電源線中的第一電感元件而放置。
7.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于通過使用所述電源電路的電源線的電壓值和插入所述電源線的電阻值來檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值。
8.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值、通過連接所述電源電路中的第二晶體管的控制端、使用在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流來檢測(cè)所述電源電路中的第一晶體管的控制電壓信號(hào)，所述電源電路將功率提供給電源電路的電源線。
9.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括檢測(cè)器，用于通過將電流檢測(cè)電路連接到第二電感元件，使用所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值來檢測(cè)從所述電源電路提供的功率值，所述第二電感元件鄰近于插入所述電源電路的電源線中的第一電感元件而放置。
10.如權(quán)利要求
4所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將所述電源線的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
11.如權(quán)利要求
8所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
12.如權(quán)利要求
9所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
13.如權(quán)利要求
8所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為的電壓值。
14.如權(quán)利要求
9所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值。
15.如權(quán)利要求
7所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將所述電源線的電壓值轉(zhuǎn)換為頻率。
16.如權(quán)利要求
8所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二晶體管的源極和漏極之間流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為頻率。
17.如權(quán)利要求
9所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括轉(zhuǎn)換器，用于對(duì)于從所述電源電路提供的功率值，將在所述第二電感元件上流動(dòng)的電流值轉(zhuǎn)換為頻率。
18.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括將所述電源電路的功率效率與從所述電源電路提供的功率混合的功能。
19.如權(quán)利要求
18所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括運(yùn)算器，其具有將所述電源電路的功率效率累加到從所述電源電路提供的功率值的功能。
20.如權(quán)利要求
18所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括電阻器，用于響應(yīng)所述電源電路的輸出功率值而存儲(chǔ)所述功率效率值。
21.如權(quán)利要求
18所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括乘法器，用于將電阻器的值和所述電源電路的輸出功率值相乘，所述電阻器響應(yīng)從所述電源電路提供的功率值而存儲(chǔ)所述功率效率值。
22.如權(quán)利要求
19所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括LUT，用于輸出所述電源電路的輸出功率值的信息，其中，所述運(yùn)算器的輸出值具有最小值。
23.如權(quán)利要求
19所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括搜索功能單元，用于連續(xù)地補(bǔ)償所述電源電路的輸出電壓值，從而所述運(yùn)算器的輸出值具有最小值。
24.如權(quán)利要求
23所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述搜索功能單元在第一步驟粗略地補(bǔ)償所述運(yùn)算器的輸出值，并且在第二步驟精密地補(bǔ)償所述運(yùn)算器的輸出值的精度。
25.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，從所述電源電路提供的功率值包括上限值和下限值。
26.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中所述上限值和所述下限值是通過從所述電源電路提供的信息來確定的。
27.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括累加器，用于累加通過混合從所述電源電路的多個(gè)輸出端提供的功率獲得的值和所述電源電路的多個(gè)輸出端的功率效率，其中所述電源電路具有所述電源電路的多個(gè)輸出端。
28.如權(quán)利要求
2所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電流源。
29.如權(quán)利要求
2所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電壓源。
30.如權(quán)利要求
3所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器調(diào)整所述直流-直流轉(zhuǎn)換器中的LC部分的元件特性。
31.如權(quán)利要求
3所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器調(diào)整所述調(diào)節(jié)器的參考電壓源的輸入頻率。
32.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路的功率提供目的地是所述半導(dǎo)體集成電路。
33.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路的功率提供目的地是所述半導(dǎo)體集成電路。
34.一種通信裝置，包括如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路。
35.一種信息再現(xiàn)裝置，包括如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路。
36.一種圖像顯示裝置，包括如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路。
37.一種電子裝置，包括如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路。
38.一種電子控制裝置，包括如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路。
39.一種可移動(dòng)體，包括如權(quán)利要求
38所述的半導(dǎo)體集成電路。
40.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路的功率提供目的地是所述半導(dǎo)體集成電路的基底電壓。
41.如權(quán)利要求
1所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電源電路的功率提供目的地是所述半導(dǎo)體集成電路的電源和基底電壓。
42.如權(quán)利要求
27所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器控制從所述電源電路提供的電壓，從而通過將所述電源電路的多個(gè)輸出端的功率效率乘以從所述電源電路的多個(gè)輸出端提供的功率而獲得的值是最小值。
43.如權(quán)利要求
27所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述補(bǔ)償器連續(xù)地選擇所述電源電路的輸出之一，固定所選擇輸出之外的輸出的提供電壓，重復(fù)將所選輸出的提供電壓從最小電壓變?yōu)樽畲箅妷旱牟僮鳎⑶铱刂茝乃鲭娫措娐诽峁┑碾妷?，從而通過將所述電源電路的多個(gè)輸出端的功率效率乘以從所述電源電路的多個(gè)輸出端提供的功率而獲得的值是最小值。
44.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路的備用轉(zhuǎn)變時(shí)刻啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
45.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路的停止轉(zhuǎn)變時(shí)刻啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
46.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的操作頻率變化時(shí)啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
47.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的激活率變化時(shí)啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
48.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的電壓值變化時(shí)啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
49.如權(quán)利要求
32所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括啟動(dòng)器，用于在所述半導(dǎo)體集成電路設(shè)備的溫度變化時(shí)啟動(dòng)所述提供電壓的補(bǔ)償。
50.如權(quán)利要求
4所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，還包括電壓值檢測(cè)電路，其中，所述電壓值檢測(cè)電路連接到所述電源線上的電源電路的近端和遠(yuǎn)端。
51.如權(quán)利要求
19所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述運(yùn)算器位于所述電源電路中。
52.如權(quán)利要求
20所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電阻器文件存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的值包括響應(yīng)于所述電源電路的溫度的功率效率值的信息。
53.如權(quán)利要求
20所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述電阻器文件存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的值包括響應(yīng)于所述電源電路的制造工藝結(jié)果的功率效率值的信息。
54.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述下限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的軟件錯(cuò)誤檢測(cè)信息來確定的。
55.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述下限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的噪聲容限檢測(cè)信息來確定的。
56.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述下限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的溫度檢測(cè)信息來確定的。
57.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述下限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的故障檢測(cè)信息來確定的。
58.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的晶體管耐壓檢測(cè)信息來確定的。
59.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路中生成的串?dāng)_檢測(cè)信息來確定的。
60.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中所述上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的溫度檢測(cè)信息來確定的。
61.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中所述上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的閉鎖檢測(cè)信息來確定的。
62.如權(quán)利要求
25所述的半導(dǎo)體集成電路設(shè)備，其中，所述上限值是通過從所述電源電路中的功率提供目的地的半導(dǎo)體集成電路生成的損壞檢測(cè)信息來確定的。
專利摘要
經(jīng)由功率檢測(cè)補(bǔ)償電路1D從電源電路1C的調(diào)節(jié)器電路11C和21C將源極電壓和基底電壓提供給半導(dǎo)體集成電路1E。將調(diào)節(jié)器的功率效率值存儲(chǔ)在電阻器13D中，將各種檢測(cè)信息和功率值輸入到運(yùn)算器14D，累加調(diào)節(jié)器電路11C和21C的功率值和功率效率值，并且輸出半導(dǎo)體集成電路1E和電源電路1C的電源總和。將與半導(dǎo)體集成電路1E的各種檢測(cè)信息對(duì)應(yīng)的最小功率實(shí)施信息存儲(chǔ)在LUT 15D中?？刂瓶勺冸娮杵鱎1a和R2a，以確定調(diào)節(jié)器電路11C和21C的參考電壓值，從而通過將最小功率實(shí)施信息與運(yùn)算器14D的輸出進(jìn)行比較，電源總和是最小功率值。
文檔編號(hào)H03K19/00GK1992269SQ200610171265
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月28日
發(fā)明者炭田昌哉 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan