專利名稱：電源電壓控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對LSI (Large Scale htegration，大規(guī)模集成電路)等的半導(dǎo)體集成電路裝置的電源電壓進(jìn)行控制的電源電壓控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為半導(dǎo)體集成電路低功耗的重要方法，已知有根據(jù)時鐘頻率改變電源電壓的方法?？墒?，在電源電壓設(shè)定的精度粗略時，或電源電壓設(shè)定電路具有溫度依存性時，有時因過度降低電源電壓而產(chǎn)生起因于定時不良的電路誤動作。另外，也有因溫度變動而使得MOS晶體管的驅(qū)動能力降低，產(chǎn)生定時不適狀況，并導(dǎo)致電路誤動作的情形。對于這個問題，在以往已公開了一種能夠在預(yù)定的時鐘頻率生成所需最小限度的動作電源電壓的電壓生成電路技術(shù)。例如，專利文獻(xiàn)1(特開平9485109號公報)中，如圖 10所示，公開了一種半導(dǎo)體裝置，包括以第一電源電壓動作的邏輯電路；生成與第二電源電壓對應(yīng)的頻率的時鐘信號的電壓控制振蕩部分；對所述時鐘信號和參考時鐘信號進(jìn)行相位比較的相位比較部分；以積分電路將輸入信號平滑化的低通濾波器部分；根據(jù)所述相位比較的結(jié)果進(jìn)行所述低通濾波器部分的充放電的電荷泵部分；以及生成與所述低通濾波器部分的輸出對應(yīng)的電平的所述第一電源電壓的內(nèi)部電源電壓生成部分，其中，將使所述邏輯電路和所述時鐘生成部分動作的所述第一及第二電源電壓共用，并由所述電源電壓生成部分提供。另外，專利文獻(xiàn)2 (特開平10-49242號公報)中，如圖11所示，記載了進(jìn)行以電壓控制延遲電路對時鐘信號進(jìn)行門延遲(gate delay)后的時鐘信號和原來的時鐘信號的相位比較，以積分器和緩沖器生成電壓信號，作為動作電源電壓反饋到電壓控制延遲電路，再以緩沖器以及PchMOS晶體管來生成內(nèi)部電源電壓的電壓生成電路，以取代專利文獻(xiàn)1的電壓控制振蕩部分。再有，專利文獻(xiàn)3 (特開2002-100967號公報)中，如圖12所示，為了使專利文獻(xiàn) 2中具有各種延遲值的電壓控制延遲電路具備通用性，記載了一種電源電壓控制裝置，該電源電壓控制裝置裝載了能夠在從時鐘信號生成輸入延遲檢測電路的參考信號以及輸入電壓控制延遲電路的輸入信號時，根據(jù)控制信號來改變兩個信號之間的相位差的輸入信號生成電路。而且，專利文獻(xiàn)4(特開2000-216337號公報)中，如圖13所示，記載了一種使電源啟動時的會聚時間和穩(wěn)定動作成為可能的電源電壓控制裝置，包括半導(dǎo)體電路；對所述半導(dǎo)體電路的關(guān)鍵路徑(critical path)的延遲時間進(jìn)行監(jiān)視的復(fù)本電路；設(shè)定電平控制信號，使提供電源電壓的初始值成為半導(dǎo)體電路能夠正常動作的最低限度的電源電壓值， 并在啟動后設(shè)定電平控制信號，使成為基于所述復(fù)本電路的監(jiān)視裝置的電源電壓值的控制電路；以及生成與所述電平控制信號對應(yīng)的電源電壓并提供給所述半導(dǎo)體電路以及所述復(fù)本電路的電源電壓生成電路。然而，在這樣的現(xiàn)有的電源電壓控制裝置中，存在以下所示的課題。在專利文獻(xiàn)1記載的裝置中，輸入相位比較器的參考時鐘信號的周期，例如被設(shè)定為相當(dāng)于系統(tǒng)時鐘信號的1周期等。并且，由于電壓控制振蕩電路由固定級數(shù)的倒相器電路和關(guān)鍵路徑復(fù)本等構(gòu)成，不論參考時鐘信號的頻率如何，從電壓控制振蕩電路輸出的時鐘信號的周期變得與參考時鐘信號的周期相等。并且同樣地，在專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)4記載的裝置中，輸入相位比較器的參考時鐘信號的周期，與專利文獻(xiàn)1同樣地，例如被設(shè)定為相當(dāng)于系統(tǒng)時鐘信號的1周期等。并且， 由于電壓控制延遲電路由固定級數(shù)的倒相器電路等構(gòu)成，不論參考時鐘信號的頻率如何， 由電壓控制延遲電路生成的延遲值變得與參考時鐘信號的1周期相等。然而，電源電壓控制電路從被施加電源電壓，電壓控制振蕩電路的時鐘輸出信號和參考時鐘信號之間的相位或頻率的偏差被檢測出來開始，到實(shí)際上啟動控制并被施加經(jīng)校正的電源電壓為止需要某些程度的時間，因此產(chǎn)生電源電壓的變動。而且，由于電源電壓的變動值不論電源電壓的大小幾乎為一定，因此，相對于電源電壓小的時候的電源電壓變動值的內(nèi)部電路中可正常動作的最大系統(tǒng)時鐘頻率以及電壓控制振蕩電路的時鐘頻率的變動值，大于相對于電源電壓大的時候的電源電壓變動值的所述各個時鐘頻率的變動值。其理由為，所述各個時鐘頻率大致由MOS晶體管的驅(qū)動能力，也就是漏極電流來決定，并且如下式所表示，與從柵極電壓減去閾值電壓后的數(shù)值的平方成比例。式1IDS = α (Vcs-Vt)2... (1)例如，設(shè)MOS晶體管的閾值電壓為0. 5V，且電源電壓的變動值為0. 05V，在電源電壓為2. OV和2. 05V時，漏極電流的比為1.07倍，在電源電壓為1.0V和1.05V時，漏極電壓的比為1.21倍。因此，第一個課題為，對于基于系統(tǒng)時鐘頻率的最小電源電壓，雖然有必要改變從電壓控制振蕩電路輸出的時鐘信號的周期或由電壓控制延遲電路生成的延遲值與參考時鐘信號的周期的設(shè)定裕量(margin)，但在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2以及專利文獻(xiàn)4中，由于設(shè)定裕量被固定而不能對應(yīng)。另外，在專利文獻(xiàn)3記載的裝置中，從輸入的時鐘信號生成參考信號以及輸入信號時，雖然安裝了能夠根據(jù)控制信號來改變兩信號的相位差的輸入信號生成電路， 但其共用于具有與半導(dǎo)體電路的機(jī)種對應(yīng)的各種延遲值的監(jiān)視電路，不具有上述說明的、根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率改變時鐘周期設(shè)定裕量的功能。并且，所述輸入信號生成電路由 PLL(Phase-locked loop)和選擇器構(gòu)成，因此會產(chǎn)生電路規(guī)模大幅度地增大的問題。專利文獻(xiàn)4記載的裝置雖然能夠設(shè)定電平控制信號，使初始值成為啟動最小電源電壓，在半導(dǎo)體電路的啟動時，縮短電源電壓會聚為最佳值為止的時間，但此僅考慮到電源啟動的時候，無法對應(yīng)多個系統(tǒng)時鐘頻率的切換。也就是說，第二個課題為，將系統(tǒng)時鐘頻率從較高的頻率改變?yōu)檩^低的頻率時，首先，系統(tǒng)時鐘頻率先變化，根據(jù)該頻率電源電壓被調(diào)整到小，頻率變化大的時候電源電壓的變化也變大，電源電壓為了會聚為正常動作的最小電源電壓得花費(fèi)極長的時間。另外，會產(chǎn)生以下問題將系統(tǒng)時鐘頻率從較低的頻率改變?yōu)檩^高的頻率時，在增大電源電壓之前，將系統(tǒng)時鐘頻率提高的話，會導(dǎo)致內(nèi)部電路的誤動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率任意地設(shè)定時鐘周期設(shè)定裕量，對于多個系統(tǒng)時鐘頻率的切換，在短時間內(nèi)使電源電壓會聚為正常動作的最小電源電壓而不使內(nèi)部電路誤動作的電源電壓控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元，生成時鐘信號；第一分頻單元，對系統(tǒng)時鐘信號進(jìn)行分頻；第二分頻單元，對所述電壓控制振蕩單元的輸出進(jìn)行分頻；比較單元，對所述第一分頻單元的輸出信號和所述第二分頻單元的輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出，生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；以及控制單元，設(shè)定所述第一以及第二分頻單元的分頻比，以能夠根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率改變所述系統(tǒng)時鐘信號和由所述電壓控制振蕩單元生成的時鐘信號的時鐘周期設(shè)定裕量。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元， 生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出，生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高預(yù)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在所述系統(tǒng)時鐘頻率的切換時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出，生成提供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電源電壓生成單元， 生成提供給內(nèi)部電路的電源電壓；預(yù)置值存儲單元，將與多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的最小預(yù)定的動作電源電壓作為預(yù)置電源電壓設(shè)定值進(jìn)行存儲；以及控制單元，進(jìn)行控制，以在系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換為低頻率之后，讀出被存儲在預(yù)置值存儲單元中與所述低頻率對應(yīng)的預(yù)置電源電壓設(shè)定值，將該預(yù)置電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出，并且在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換到高頻率之前，讀出被存儲在預(yù)置值存儲單元中與所述高頻率對應(yīng)的預(yù)置電源電壓設(shè)定值，將該預(yù)置電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置，包括本發(fā)明上述第一方面的所述電源電壓控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元， 生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述控制單元在系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換到低頻率之后，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元中與所述低頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元， 生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述控制單元在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換到高頻率之前，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元中與所述高頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元， 生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述第二預(yù)置值存儲單元將對應(yīng)于上一次的系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓控制動作而求出的電源電壓會聚值與存儲的所述第二預(yù)置值置換，作為對應(yīng)于下一次的相同系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓控制動作時的電源電壓預(yù)置值使用。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電源電壓控制裝置，包括電壓控制振蕩單元， 生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，其特征在于所述控制單元在電源電壓測定模式時，測定對所有系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓會聚值，并將該電源電壓會聚值存儲在存儲器內(nèi)作為電源電壓設(shè)定值，在一般動作模式時，系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換到低頻率之后，讀出被存儲在所述存儲器中與所述低頻率對應(yīng)的電源電壓設(shè)定值，將該電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出，在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換到高頻率之前，讀出被存儲在所述存儲器中與所述高頻率對應(yīng)的電源電壓設(shè)定值，將該電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出。


接下來，通過以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述與其它目的和特性將會變得更加明顯，以下所進(jìn)行的描述中，以舉例的方式說明了一些實(shí)例，其中圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的電壓控制振蕩電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的分頻電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖4是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的相位比較器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖5是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的頻率比較器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖6是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的DC-DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)例子的電路圖；圖7是表示上述實(shí)施方式的電源電壓控制裝置的系統(tǒng)時鐘頻率與電源電壓以及預(yù)置值之間關(guān)系的圖；圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖10是表示現(xiàn)有的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖11是表示現(xiàn)有的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖12是表示現(xiàn)有的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖13是表示現(xiàn)有的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。本實(shí)施方式是適用于對具有多個MOS晶體管的內(nèi)部電路供給規(guī)定的電源電壓的電源電壓控制裝置的例子。在圖1中，100是電源電壓控制裝置，200是從電源電壓控制裝置100接受電源電壓VD，Vs的供給并進(jìn)行動作的內(nèi)部電路。電源電壓控制裝置100包括生成時鐘信號的電壓控制振蕩電路110、對系統(tǒng)時鐘信號fseK進(jìn)行分頻的分頻電路121 (分頻電路<1>)、對電壓控制振蕩電路110的時鐘輸出信號進(jìn)行分頻的分頻電路122(分頻電路<2>)、對分頻電路121的輸出(參考時鐘信號 fref)和分頻電路122的輸出(振蕩時鐘信號fv)進(jìn)行相位比較或頻率比較的相位比較器/ 頻率比較器130、以及生成用于供給內(nèi)部電路的電源電壓的電源電壓生成電路140。電源電壓生成電路140包括由控制電路141、存儲多個第一預(yù)置值和多個第二預(yù)置值的存儲器142、可逆計數(shù)器143以及寄存器144構(gòu)成的控制器145、對從控制器145輸出的數(shù)字值進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換以生成電源電壓的DA轉(zhuǎn)換器146以及DC-DC轉(zhuǎn)換器147。分別使對多個系統(tǒng)時鐘頻率的分頻電路121和分頻電路122的分頻比作為第一預(yù)置值存儲在存儲器142中，并分別使對多個系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓預(yù)置值作為第二預(yù)置值存儲在存儲器142中?？刂破?45的控制電路141接受來自外部的動作模式信號，基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值對分頻電路121輸出分頻比信號1和控制信號，對分頻電路122輸出分頻比信號2和控制信號，對電壓控制振蕩電路110和相位比較器/頻率比較器130分別輸出控制信號并控制各個部分，由此比較各個時鐘信號的相位或頻率。另外，控制電路141使用存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值來對可逆計數(shù)器143的計數(shù)值以及寄存器144進(jìn)行設(shè)定，由此對供給內(nèi)部電路200的電源電壓VD，VS以及供給電壓控制振蕩電路110的電源電壓V1^V31進(jìn)行初始設(shè)定。在本實(shí)施方式中雖然是從電源電壓生成電路140供給兩個系列的電源電壓(VD， Vs以及VDM，Vsm)，但也可僅提供Vd和Vdm或Vs和Vsm的其中一方，而使另一方為固定電源。內(nèi)部電路200只要是由電源電壓控制裝置100控制其內(nèi)部的MOS晶體管等的電源電壓的電路，可以是任何電路。這樣，電源電壓控制裝置100包括以分頻比1對系統(tǒng)時鐘進(jìn)行分頻的分頻電路 121、以分頻比2對電壓控制振蕩電路110的輸出進(jìn)行分頻的分頻電路122、對分頻電路121 和分頻電路122的各個輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較的相位比較器/頻率比較器130、 由可逆計數(shù)器143和寄存器144和存儲器142和控制電路141構(gòu)成的控制器145、DA轉(zhuǎn)換器146、DC-DC轉(zhuǎn)換器147、以及內(nèi)部電路200。另外，控制器145和DA轉(zhuǎn)換器146和DC-DC 轉(zhuǎn)換器147構(gòu)成電源電壓生成電路140。圖2是表示上述電壓控制振蕩電路110的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖2中，電壓控制振蕩電路110將一個NAND(“與非”)門電路112和偶數(shù)個倒相器111連接成鏈狀，構(gòu)成環(huán)形振蕩器，該一個NAND門電路112在其中一方的輸入端輸入控制信號。可以使用將內(nèi)部電路的關(guān)鍵路徑復(fù)制的關(guān)鍵路徑復(fù)本(critical path replica) 來代替使用倒相器的環(huán)形振蕩器。通過從電源電壓生成電路140施加高電位端電源電壓Vdm 和低電位端電源電壓Vsm，來進(jìn)行自激振蕩。然后，通過改變Vdm和Vsm的電壓差，使電壓控制振蕩電路110的時鐘輸出信號的振蕩頻率變化。另外，控制信號為L(“低”電平)的時候，電壓控制振蕩電路110停止振蕩。圖3是表示上述分頻電路121以及分頻電路122的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。由于分頻電路121和分頻電路122采用相同結(jié)構(gòu)，故以分頻電路121作為代表加以表示。在圖3中，分頻電路121包括多個觸發(fā)器(FF) 123、組合邏輯電路124以及寄存器125。從控制器145內(nèi)的控制電路141接收與動作模式信號對應(yīng)的分頻比信號和控制信號，例如以控制信號的上升定時將分頻比信號輸入寄存器125，該寄存值被供給組合邏輯電路124，由此決定分頻電路121的分頻比。圖4是表示上述相位比較器/頻率比較器130中的相位比較器130A的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖4中，相位比較器130A包括觸發(fā)器(FF) 131 134,NAND電路135,136以及 AND電路137、138的邏輯電路。該邏輯電路在振蕩時鐘信號fv的相位比參考時鐘信號fref 的相位超前時，下降信號DN變成H( “高”電平)，在振蕩時鐘信號fv的相位比參考時鐘信號fMf的相位遲后時，上升信號UP變成H( “高”電平)。另外，控制信號為L( “低”電平) 時，相位比較器130A停止電路動作。
圖5是表示上述相位比較器/頻率比較器130中的頻率比較器130B的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖5，頻率比較器130B包括對振蕩時鐘信號fv進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器151、對參考時鐘信號f,ef進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器152以及對計數(shù)器151和計數(shù)器152的計數(shù)值進(jìn)行比較的計數(shù)值比較電路153。對振蕩時鐘信號fv和參考時鐘信號fref的各自信號進(jìn)行一定期間的遞增計數(shù)，并對各自的計數(shù)值進(jìn)行比較。然后，在振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號fref的頻率高時，下降信號DN變成H( “高”電平)，在振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號fMf的頻率低時，上升信號UP變成H( “高”電平)。另外，控制信號為L( “低”電平)的時候，頻率比較器130B停止電路動作。圖6是表示上述DC-DC轉(zhuǎn)換器147的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。在圖6，DC_DC轉(zhuǎn)換器147配備有兩個輸出電路，高電位端電源電壓輸出電路147A 包括兩個運(yùn)算放大器161、162和一個PchMOS晶體管163。另外，低電位端電源電壓輸出電路147B包括兩個運(yùn)算放大器171、172和一個NchMOS晶體管173，除了將低電位端電源電壓 Vss供給NchMOS晶體管173的源極端之外，電路結(jié)構(gòu)和高電位端電源電壓輸出電路147A相同。若以高電位端電源電壓輸出電路147A的電路作為代表進(jìn)行說明，第一運(yùn)算放大器161的輸出被施加到電壓控制振蕩電路110，PchMOS晶體管163的漏極輸出被施加到內(nèi)部電路200。第一運(yùn)算放大器161的+輸入端被連接到DA轉(zhuǎn)換器146的輸出，第一運(yùn)算放大器161的輸出端被連接到運(yùn)算放大器本身的-輸入端和第二運(yùn)算放大器162的-輸入端，第二運(yùn)算放大器162的輸出端被連接到PchMOS晶體管163的柵極端，高電位端電源電壓Vdd被提供給PchMOS晶體管163的源極端，漏極端被連接到第二運(yùn)算放大器162的+輸入端。根據(jù)這個電路結(jié)構(gòu)，能夠避免使內(nèi)部電路的電源電壓的變動對電壓控制振蕩電路的電源電壓造成影響。下面，對如上述那樣構(gòu)成的電源電壓控制裝置100的電源電壓控制動作進(jìn)行說明。本實(shí)施方式為解決所述第一及第二個課題，采用下面的方法1和方法2。〔方法1〕在系統(tǒng)時鐘信號fsai以及電壓控制振蕩電路110和相位比較器/頻率比較器130 之間分別插入分頻電路121、122，根據(jù)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號，基于第一預(yù)置值由控制電路141設(shè)定各個分頻電路121、122的分頻比，由此能夠設(shè)定與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的最佳的時鐘周期設(shè)定裕量。具體地說，通過以分頻電路121對系統(tǒng)時鐘信號fs。K進(jìn)行分頻，來生成參考時鐘信號fMf，并以分頻電路122對電壓控制振蕩電路110的時鐘輸出信號fm進(jìn)行分頻，來生成振蕩時鐘信號fv，然后對各自的時鐘信號進(jìn)行相位比較或頻率比較。這里，分頻電路121的分頻比信號1和分頻電路122的分頻比信號2，根據(jù)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號并基于第一預(yù)置值從控制電路141輸出。相位比較或頻率比較的結(jié)果被輸入到電源電壓生成電路140的控制器145內(nèi)的可逆計數(shù)器143?？刂齐娐?41使用控制器145內(nèi)的第二預(yù)置值，對可逆計數(shù)器143和寄存器144進(jìn)行初始設(shè)定，寄存器144的寄存值被輸入到DA轉(zhuǎn)換器146。DA轉(zhuǎn)換器146的輸出通過DC-DC轉(zhuǎn)換器147，作為電源電壓分別被施加到電壓控制振蕩電路110和內(nèi)部電路200。振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號fMf的頻率低時，可逆計數(shù)器143進(jìn)行遞增計數(shù)，在振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號的頻率高時，進(jìn)行遞減計數(shù)。計數(shù)值被存儲在寄存器144中，電壓控制振蕩電路110和內(nèi)部電路200上所施加的電源電壓被改變。由于時鐘輸出信號和系統(tǒng)時鐘信號fsc:K的時鐘周期設(shè)定裕量是由分頻比1和分頻比2決定，因此能夠根據(jù)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作動作模式信號自由地進(jìn)行設(shè)定。 由此，可解決所述第一個課題?！卜椒?〕在系統(tǒng)時鐘頻率變化的時候，通過使用控制器145內(nèi)的第二預(yù)置值進(jìn)行可逆計數(shù)器143的初始設(shè)定和寄存器144的設(shè)定，以及通過系統(tǒng)時鐘頻率變更和電源電壓變更的流程最佳化，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部電路誤動作的防止以及會聚到可動作的最小電源電壓的時間的縮短。由此，能夠同時實(shí)現(xiàn)低功耗以及連續(xù)的穩(wěn)定動作。具體地說，在系統(tǒng)時鐘頻率從較高的頻率切換為較低的頻率后，或在從較低的頻率切換為較高的頻率前，與其對應(yīng)的動作模式信號被輸入到控制電路，控制電路141將與動作模式信號對應(yīng)的第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值讀出，對可逆計數(shù)器143進(jìn)行初始設(shè)定，并改變寄存器144的寄存值。與寄存值對應(yīng)的電源電壓被施加到內(nèi)部電路200和電壓控制振蕩電路110，同時基于第一預(yù)置值改變分頻比信號1和分頻比信號2的值。系統(tǒng)時鐘頻率從較低的頻率切換為較高的頻率時，在該時間點(diǎn)系統(tǒng)時鐘頻率被設(shè)定為較高的頻率， 開始電源電壓控制動作。由此，可解決所述第二個課題。根據(jù)上述兩個方法，在切換系統(tǒng)時鐘頻率時，能夠根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率自由地對輸入分頻電路121的系統(tǒng)時鐘信號4 和輸入分頻電路122的時鐘輸出信號fm的時鐘周期設(shè)定裕量進(jìn)行設(shè)定，并且能夠在短時間內(nèi)使電源電壓會聚到可正常動作的最低電源電壓， 而不會引起內(nèi)部電路200的動作誤動作。下面對上述電源電壓控制裝置100的電源電壓控制動作進(jìn)行具體的說明。首先，電源電壓生成電路100的控制電路141接收與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號，將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值讀出，對可逆計數(shù)器143和寄存器144進(jìn)行初始設(shè)定?；诘诙A(yù)置值，在DA轉(zhuǎn)換器146經(jīng)DA轉(zhuǎn)換的輸出被輸入到DC-DC 轉(zhuǎn)換器147，DC-DC轉(zhuǎn)換器147對電壓控制振蕩電路110施加電源電壓Vdm和Vsm，同時對內(nèi)部電路200施加電源電壓Vd和Vs。電源電壓Vdm和Vd以及電源電壓Vsm和Vs為相同電壓。接下來，基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值，由控制電路141對分頻電路121和分頻電路122設(shè)定分頻比。通過以分頻電路122對電壓控制振蕩電路110的時鐘輸出信號進(jìn)行分頻，來生成振蕩時鐘信號fv，并通過由分頻電路121對系統(tǒng)時鐘信號fs。K進(jìn)行分頻，來生成參考時
鐘信號fMf。接著，進(jìn)行各自的時鐘信號的相位比較或頻率比較。相位比較或頻率比較的結(jié)果被輸入到電源電壓生成電路140的可逆計數(shù)器143。振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號f,ef的頻率低的時候，從相位比較器/頻率比較器130輸出上升信號UP，可逆計數(shù)器143 進(jìn)行遞增計數(shù)。相反地，振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號的頻率高的時候，從相位比較器/頻率比較器130輸出下降信號DN，可逆計數(shù)器143進(jìn)行遞減計數(shù)。計數(shù)值被存儲在寄存器144中，該寄存值被輸入到DA轉(zhuǎn)換器146，通過DA轉(zhuǎn)換器146和DC-DC轉(zhuǎn)換器 147使電壓控制振蕩電路的電源電壓變化。也就是說，從電壓控制振蕩電路110輸出并經(jīng)過分頻電路122的振蕩時鐘信號fv 的頻率比參考時鐘信號fref的頻率低時，從電源電壓生成電路140輸出的Vdm和Vsm的電壓差變大，電壓控制振蕩電路110的振蕩頻率變高。相反地，從電壓控制振蕩電路110輸出并經(jīng)過分頻電路122的振蕩時鐘信號fv的頻率比參考時鐘信號fref的頻率高時，從電源電壓生成電路140輸出的Vdm和Vsm的電壓差變小，電壓控制振蕩電路110的振蕩頻率變低。然后最終地，電源電壓Vdm和Vsm以及Vd和Vs以使振蕩時鐘信號fv的頻率和參考時鐘信號fref 的頻率相同的方式被設(shè)定。另外，在本實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)中，由于時鐘輸出信號和系統(tǒng)時鐘信號fsc:K的時鐘周期設(shè)定裕量由分頻比信號1和分頻比信號2的值決定，因此能夠根據(jù)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號任意地進(jìn)行設(shè)定。接下來說明對系統(tǒng)時鐘頻率切換時的系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓預(yù)置值的設(shè)定方法。圖7是表示系統(tǒng)時鐘頻率和電源電壓以及電源電壓預(yù)置值的關(guān)系的圖。根據(jù)圖7，對所述第二個課題進(jìn)行確認(rèn)，將系統(tǒng)時鐘頻率從較高的頻率改變?yōu)檩^低的頻率時(參照圖7黑圓點(diǎn)虛線箭頭的f。pl到f。p2)，首先，系統(tǒng)時鐘頻率變化，根據(jù)該頻率電源電壓被調(diào)整減小，頻率變化大時電源電壓的變化也變大，電源電壓為了會聚到正常動作的最小電源電壓而花費(fèi)極長的時間。另外，會產(chǎn)生以下問題將系統(tǒng)時鐘頻率從較低的頻率改變?yōu)檩^高的頻率時(參照圖7黑圓點(diǎn)實(shí)線箭頭的f。p2到f。pl)，在增大電源電壓之前，將系統(tǒng)時鐘頻率提高的話，會進(jìn)入圖7的誤動作區(qū)域而導(dǎo)致內(nèi)部電路的誤動作。因此，在本實(shí)施方式中，在降低系統(tǒng)時鐘頻率的情況，降低系統(tǒng)時鐘頻率之后，將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值2讀出后設(shè)置在寄存器144中，在提高系統(tǒng)時鐘頻率的情況，在提高系統(tǒng)時鐘頻率之前，將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值1讀出后設(shè)置寄存器144中，如圖7白圓點(diǎn)點(diǎn)劃線箭頭所示，將電源電壓設(shè)定為略高于作為目標(biāo)的動作電源電壓1、2的電源電壓預(yù)置值。這樣，在提高系統(tǒng)時鐘頻率的時候，首先設(shè)定為略高于目標(biāo)的動作電源電壓的電源電壓之后，改變系統(tǒng)時鐘頻率，由此實(shí)現(xiàn)誤動作的防止。另外，通過將電源電壓會聚值置換為存儲器142內(nèi)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，由此能夠從下一次開始使用上一次的電源電壓會聚值。在圖1，首先考慮系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率f。pl切換為低頻率f。p2時，先以維持圖7 所示的動作電源電壓1的方式，系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率f。pl切換到低頻率f。p2，然后，與低頻率f。p2對應(yīng)的動作模式信號被輸入到控制電路141，控制電路141將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為與動作模式信號對應(yīng)的電源電壓預(yù)置值2讀出，在可逆計數(shù)器143和寄存器144 設(shè)定電源電壓預(yù)置值2。然后，與電源電壓預(yù)置值2對應(yīng)的電源電壓被施加到內(nèi)部電路200 和電壓控制振蕩電路110。同時，基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值改變分頻電路121的分頻比信號1和分頻電路122的分頻比信號2的值。然后，電源電壓控制動作開始，電源電壓會聚到動作電源電壓2。其次，考慮系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率f。p2切換為高頻率f。pl時，在從低頻率f。p2切換到高頻率f。pl之前，與高頻率f。pl對應(yīng)的動作模式信號被輸入到控制電路141，控制電路141 將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為與動作模式信號對應(yīng)的電源電壓預(yù)置值1讀出，在可逆計數(shù)器143和寄存器144設(shè)定電源電壓預(yù)置值1。然后，與電源電壓預(yù)置值1對應(yīng)的電源電壓被施加到內(nèi)部電路200和電壓控制振蕩電路110。同時，基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值改變分頻電路121的分頻比信號1和分頻電路122的分頻比信號2的值。然后，系統(tǒng)時鐘頻率被設(shè)定為高頻率，開始電源電壓控制動作，電源電壓會聚到動作電源電壓1。如果電源電壓變得穩(wěn)定，在一定期間為相同頻率，則將存儲了計數(shù)值的寄存器144的值置換為存儲器142內(nèi)的原本的第二預(yù)置值。然后，在下一次以與所述系統(tǒng)時鐘頻率相同頻率進(jìn)行電源電壓控制動作的時候，如果使用所述存儲的預(yù)置值，則能夠縮短會聚到可正常動作的最小電源電壓的時間。另外，會聚為可正常動作的最小電源電壓之后，使用存儲了會聚時的計數(shù)值的寄存器144的值來施加電源電壓，并且，停止電源電壓控制電路100的無用的電路，由此能夠更進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)低功耗化。例如，在實(shí)施方式1中，通過將控制信號設(shè)定為L(低電平)，能夠停止電壓控制振蕩電路110、相位比較器/頻率比較器130的電路動作。如上述的詳細(xì)說明，根據(jù)本實(shí)施方式，電源電壓控制裝置100包括以分頻比1對系統(tǒng)時鐘進(jìn)行分頻的分頻電路121、以分頻比2對電壓控制振蕩電路110的輸出進(jìn)行分頻的分頻電路122、對分頻電路121和分頻電路122各自的輸出信號進(jìn)行相位比較/頻率比較的相位比較器/頻率比較器130以及控制器145內(nèi)的存儲器142，通過根據(jù)與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號，由控制信號141基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值分別設(shè)定分頻電路 121,122的分頻比，由此能夠設(shè)定最合適的時鐘周期設(shè)定裕量。另外，在系統(tǒng)時鐘頻率變化時，通過使用控制器145內(nèi)的存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值，來進(jìn)行可逆計數(shù)器143的初始設(shè)定和寄存器設(shè)定，以及通過系統(tǒng)時鐘頻率變更和電源電壓變更的流程最佳化，能夠?qū)崿F(xiàn)防止內(nèi)部電路誤動作以及縮短會聚到可動作的最小電源電壓的時間。由此，能夠同時實(shí)現(xiàn)低功耗以及連續(xù)的穩(wěn)定動作。(實(shí)施方式2)圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。本實(shí)施方式是在存在多個內(nèi)部電路塊，且對各個內(nèi)部電路塊進(jìn)行電源電壓控制的情況的一個例子。圖8的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)部電路塊1和內(nèi)部電路塊2分別由電源電壓控制電路1和電源電壓控制電路2獨(dú)立地進(jìn)行控制，由動作模式控制器以動作模式信號分別對各個電源電壓控制電路1和2進(jìn)行控制。各個電源電壓控制電路的電路結(jié)構(gòu)以及電路動作與上述說明完全相同，故予以省略。(實(shí)施方式3)圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電源電壓控制裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。本實(shí)施方式是，存在多個內(nèi)部電路塊，且以一個電源電壓控制電路對多個內(nèi)部電路塊(在本實(shí)施方式為2個)的電源電壓進(jìn)行控制的電路結(jié)構(gòu)的一個例子。對于與圖1相同的結(jié)構(gòu)元件賦予相同的標(biāo)號并省略重復(fù)部分的描述。在圖9中，300是電源電壓控制裝置，400是接收來自電源電壓控制裝置300的電源電壓Vdi，Vsi的提供并進(jìn)行動作的內(nèi)部電路塊<1>、以及接收電源電壓Vd2，Vs2的提供并進(jìn)行動作的內(nèi)部電路塊<2>。電源電壓控制裝置300的結(jié)構(gòu)包括生成時鐘信號的電壓控制振蕩電路110、對系統(tǒng)時鐘信號fseK進(jìn)行分頻的分頻電路121 (分頻電路<1>)、對電壓控制振蕩電路110的時鐘輸出信號進(jìn)行分頻的分頻電路122 (分頻電路<2>)、對分頻電路121的輸出(參考時鐘信號fref)和分頻電路122的輸出(振蕩時鐘信號fv)進(jìn)行相位比較或頻率比較的相位比較器/頻率比較器130、以及生成用于供給內(nèi)部電路塊<1>、<2>的電源電壓的電源電壓生成電路340。電源電壓生成電路340是對內(nèi)部電路塊<1>供給電源電壓Vdi，Vsi，同時對內(nèi)部電路塊<2>供給電源電壓Vd2，Vs2的電路，它包括由控制電路341、存儲多個第一預(yù)置值和多個第二預(yù)置值的存儲器142、可逆計數(shù)器143、寄存器342 (寄存器<1>)、寄存器343 (寄存器 <2>)構(gòu)成的控制器345、對從控制器345內(nèi)的寄存器342及寄存器343輸出的各個數(shù)字值進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換以生成電源電壓的DA轉(zhuǎn)換器346 (DA轉(zhuǎn)換器<1>)和DA轉(zhuǎn)換器347 (DA轉(zhuǎn)換器 <2 、DC-DC轉(zhuǎn)換器348 (DC-DC轉(zhuǎn)換器<1>)以及DC-DC轉(zhuǎn)換器349 (DC-DC轉(zhuǎn)換器<2>)。分別使對多個系統(tǒng)時鐘頻率的分頻電路<1>和分頻電路<2>的分頻比作為第一預(yù)置值存儲在存儲器142，并分別使對多個系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓預(yù)置值作為第二預(yù)置值存儲在存儲器142。控制器345內(nèi)的控制電路341通過來自外部的測定模式切換信號而切換到電源電壓測定模式，接受與系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的動作模式信號，基于存儲器142內(nèi)的第一預(yù)置值對分頻電路<1>輸出分頻比信號1和控制信號，對分頻電路<2>輸出分頻比信號2和控制信號，對電壓控制振蕩電路110和相位比較器/頻率比較器130分別輸出控制信號并控制各個部分，比較各個時鐘信號的相位或頻率。另外，控制電路341使用存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值，來對可逆計數(shù)器143的計數(shù)值以及寄存器342進(jìn)行設(shè)定，由此進(jìn)行控制，以施加對電壓控制振蕩電路110供給的電源電壓VDM，V。 通過測定模式切換信號使電源電壓生成電路340內(nèi)的控制電路341成為電源電壓測定模式，進(jìn)行與實(shí)施方式1相同的電源電壓控制動作，求出對所有的系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓會聚值，并將存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值置換為所述電源電壓會聚值。也就是說，電源電壓設(shè)定值(電源電壓會聚值)作為第二預(yù)置值被存儲在存儲器142內(nèi)。然后，通過測定模式切換信號使電源電壓控制電路成為一般動作模式，停止電壓控制振蕩電路110、相位比較器/頻率比較器130、可逆計數(shù)器143，將分別與內(nèi)部電路塊 <1>和內(nèi)部電路塊<2>的系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)的電源電壓設(shè)定值從存儲器142讀出到寄存器 342和寄存器343?；诩拇嫫?42的電源電壓設(shè)定值，在DA轉(zhuǎn)換器346進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，通過DC-DC轉(zhuǎn)換器348將Vdi和Vsi提供給內(nèi)部電路塊<1>。另外，基于寄存器343的電源電壓預(yù)置值，在DA轉(zhuǎn)換器347進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，通過DC-DC轉(zhuǎn)換器349將Vd2和Vs2提供給內(nèi)部電路塊<2>。在各個內(nèi)部電路塊中，在系統(tǒng)時鐘頻率從較高的頻率切換為較低的頻率后，或在從較低的頻率切換為較高的頻率前，與其對應(yīng)的動作模式信號從動作模式控制器被輸入到控制電路，控制電路341將與動作模式信號對應(yīng)的存儲器142內(nèi)的第二預(yù)置值作為電源電壓設(shè)定值讀出，并改變寄存器342或343的寄存值。與寄存值對應(yīng)的電源電壓被施加到各個內(nèi)部電路塊。在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換為高頻率時，在該時刻系統(tǒng)時鐘頻率被設(shè)定為高頻率。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，通過使電源電壓控制裝置300的電源電壓生成電路340具有多個寄存器342、343、DA轉(zhuǎn)換器346、347、DC_DC轉(zhuǎn)換器348、349，并且在電源電壓測定模式時，求出對所有系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓會聚值，作為電源電壓設(shè)定值存儲在存儲器142 內(nèi)，在一般動作模式時，對各個內(nèi)部電路塊<1>、<2>根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率讀出存儲器142內(nèi)的電源電壓設(shè)定值，以及通過系統(tǒng)時鐘頻率變更和電源電壓變更的流程最佳化，能夠從電源電壓生成電路340供給最合適的電源電壓。上述說明是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的例證，本發(fā)明的范圍不限于此。另外，雖然在本實(shí)施方式中使用了電源電壓控制裝置這個名稱，但這是為了方便說明，不用說也可以是電源電壓控制電路等。另外，構(gòu)成上述電源電壓控制裝置的各個電路部，例如時鐘信號的生成方法、觸發(fā)器等的種類、數(shù)量以及連接方法等不限于上述的實(shí)施方式。再有，不僅是在一般的硅襯底上構(gòu)成的MOS晶體管，對于由SOKSiliconOn hsulator，硅-絕緣)結(jié)構(gòu)的MOS晶體管構(gòu)成的半導(dǎo)體集成電路也能夠?qū)嵤?。因此，本發(fā)明的電源電壓控制裝置能夠根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率，在以可正常動作的最小電源電壓動作的電源電壓控制電路中，根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率以及電源電壓值最合適地設(shè)定電壓控制振蕩電路的時鐘輸出信號的振蕩頻率和系統(tǒng)時鐘信號的頻率的設(shè)定裕量，并且在切換系統(tǒng)時鐘頻率時，可在短時間內(nèi)使電源電壓會聚到可正常動作的最小電源電壓，而不會引起內(nèi)部電路的誤動作。因此，作為能夠同時實(shí)現(xiàn)低功耗化以及連續(xù)的穩(wěn)定動作的手段非常有效。本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施例，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對本發(fā)明加以各種修改和變更。本申請基于2005年10月27日提交的日本專利申請No. 2005_31觀11，其全部內(nèi)容在此引入以供參考。
權(quán)利要求
1.一種電源電壓控制裝置，包括 電壓控制振蕩單元，生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述控制單元在系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換到低頻率之后，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元中與所述低頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出ο
2.一種電源電壓控制裝置，包括 電壓控制振蕩單元，生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述控制單元在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換到高頻率之前，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元中與所述高頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出ο
3.一種電源電壓控制裝置，包括 電壓控制振蕩單元，生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓，所述第二預(yù)置值存儲單元將對應(yīng)于上一次的系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓控制動作而求出的電源電壓會聚值與存儲的所述第二預(yù)置值置換，作為對應(yīng)于下一次的相同系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓控制動作時的電源電壓預(yù)置值使用。
4. 一種電源電壓控制裝置，包括 電壓控制振蕩單元，生成時鐘信號；比較單元，對參考時鐘信號和所述電壓控制振蕩單元的時鐘輸出信號進(jìn)行相位比較或頻率比較；電源電壓生成單元，基于所述比較單元的輸出而生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓；第二預(yù)置值存儲單元，存儲被設(shè)定得比最小動作電源電壓高規(guī)定值的第二預(yù)置值，該最小動作電源電壓與一個或多個系統(tǒng)時鐘頻率對應(yīng)；控制單元，在切換所述系統(tǒng)時鐘頻率時，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出；以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，根據(jù)所述控制單元的輸出生成用于供給所述電壓控制振蕩單元以及一個或多個內(nèi)部電路的電源電壓， 其特征在于所述控制單元在電源電壓測定模式時，測定對所有系統(tǒng)時鐘頻率的電源電壓會聚值，并將該電源電壓會聚值存儲在存儲器內(nèi)作為電源電壓設(shè)定值，在一般動作模式時，系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換到低頻率之后，讀出被存儲在所述存儲器中與所述低頻率對應(yīng)的電源電壓設(shè)定值，將該電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出，在系統(tǒng)時鐘頻率從低頻率切換到高頻率之前，讀出被存儲在所述存儲器中與所述高頻率對應(yīng)的電源電壓設(shè)定值，將該電源電壓設(shè)定值作為動作電源電壓值輸出。
全文摘要
本發(fā)明的電源電壓控制裝置能夠根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率任意地設(shè)定時鐘周期設(shè)定裕量，對于多個系統(tǒng)時鐘頻率的切換，在短時間內(nèi)使電源電壓會聚為正常動作的最小電源電壓而不使內(nèi)部電路誤動作。該電源電壓控制裝置包括電壓控制振蕩單元、比較單元、電源電壓生成單元、第二預(yù)置值存儲單元、控制單元、以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，所述控制單元在系統(tǒng)時鐘頻率從高頻率切換到低頻率之后，讀出被存儲在所述第二預(yù)置值存儲單元中與所述低頻率對應(yīng)的第二預(yù)置值，將該第二預(yù)置值作為電源電壓預(yù)置值輸出。
文檔編號H02M3/155GK102315772SQ20111027454
公開日2012年1月11日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者伊藤稔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社