(57)【要約】【課題】電子機器に不揮発性メモリを搭載する際に生ずる問題を解決する。【解決手段】電源回路１００は電子機器２に搭載され、電子機器２のその他の回路ブロックに電源電圧Ｖｄｄを供給する。電源部１０は、入力電圧Ｖｂａｔを受け、所定の電圧に安定化してその他の回路ブロックに出力する。インタフェース部１２は、外部のデジタル回路６との間でデータの送受信を行う。ＦｅＲＡＭ１４は、インタフェース部１２がデジタル回路６から受信したデータおよび電源回路１００が動作に必要とするデータの少なくとも一方を記憶する。電源回路１００は、ＦｅＲＡＭ混載プロセスを用いてひとつの半導体基板上に一体集積化される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に搭載され、前記電子機器のその他の回路ブロックに電源電圧を供給する電源回路であって、
入力電圧を受け、所定の電圧に安定化して前記その他の回路ブロックに出力する電源部と、
外部のデジタル回路との間でデータの送受信を行うインタフェース部と、
前記インタフェース部が前記デジタル回路から受信したデータおよび本電源回路が動作に必要とするデータの少なくとも一方を記憶する強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦｅＲＡＭ）と、
を備え、ＦｅＲＡＭ混載プロセスを用いてひとつの半導体基板上に一体集積化されることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
オーディオ信号を増幅し、外部に設けられたスピーカを駆動するオーディオ信号処理部をさらに備え、
前記強誘電体ランダムアクセスメモリはさらに、前記オーディオ信号処理部がその動作に必要とするデータを記憶することを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
本電源回路の累積動作時間を測定し、前記強誘電体ランダムアクセスメモリに記憶するタイマをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路。
【請求項４】
入力電圧を受け、所定の電圧に安定化する請求項１に記載の電源回路と、
前記電源回路により安定化された電圧を電源電圧として動作するデジタル回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池駆動型の電子機器に搭載され、その他の回路ブロックに最適な電源電圧を供給する電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、さまざまな電子機器に不揮発性メモリが搭載されている。不揮発性メモリは、電源が遮断された状態でもデータを記憶し続けることができるため、その電子機器の使用状況に関するデータやユーザの好みを設定する初期設定データなどの保存に利用される。不揮発性メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリが一般的に利用されている。
【０００３】
図１（ａ）、（ｂ）は、一般的な不揮発性メモリを搭載した電子機器の構成を示すブロック図である。図１（ａ）の電子機器２００ａは、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）あるいはＣＰＵ（Central Processing Unit）などのデジタル回路（以下、総称してホストプロセッサと称する）２０２と、機能ＩＣ２０４と、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ２０６と、を備える。ホストプロセッサ２０２は、電子機器２００ａを統合的に管理、制御する。機能ＩＣ２０４は、特定の用途のために設けられたアナログ回路であり、たとえばオーディオ信号を増幅するオーディオ処理ＩＣ（Integrated Circuit）であり、あるいは電源電圧を安定化させる電源ＩＣである。ホストプロセッサ２０２と機能ＩＣ２０４は、Ｉ２Ｃ（Inter IC）バス２０８を介して接続される。また、不揮発性メモリ２０６はホストプロセッサ２０２と連結されており、ホストプロセッサ２０２によって読み書き可能となっている。
【０００４】
たとえば電子機器が折りたたみ式の携帯電話である場合、不揮発性メモリ２０６には、電源のオンオフの回数や、筐体の開け閉めの回数などの、電子機器の使用状況を示すデータを保存することができる。あるいは電子機器がテレビなどの家電製品の場合、電子機器の動作時間や使用回数に関するデータを不揮発性メモリ２０６に保存できる。不揮発性メモリ２０６に保存された使用状況を示すデータ（ログデータとも称する）は、電子機器の故障時に、サービスセンターにおいて参照することができる。あるいは電子機器そのものが、実動作時に参照してもよい。
【０００５】
電子機器の使用状況は、ホストプロセッサ２０２が検出、管理するものであり、図１（ａ）の電子機器２００ａにおいては、使用状況に関するデータを、ホストプロセッサ２０２がダイレクトに不揮発性メモリ２０６に書き込む構成となっている。
【０００６】
図１（ｂ）の電子機器２００ｂでは、不揮発性メモリ２０６は、ホストプロセッサ２０２ではなく機能ＩＣ２０４と接続され、機能ＩＣ２０４によって読み書き可能となっている。この構成では、ホストプロセッサ２０２により検出された使用状況を示すデータは、バスを介して機能ＩＣ２０４に転送された後、機能ＩＣ２０４が不揮発性メモリ２０６に書き込む構成となっている。
【特許文献１】特開２００２−８５１１号公報
【特許文献２】特開２００２−７１３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ホストプロセッサ２０２は低消費電力化のために不使用時にスリープ状態となるところ、図１（ａ）の電子機器２００ａにおいて、不揮発性メモリ２０６に対する（からの）データの読み出し（書き込み）の際には、かならずホストプロセッサ２０２がスリープ状態から復帰し、不揮発性メモリ２０６を制御する必要がある。
【０００８】
また図１（ａ）、（ｂ）の電子機器において、突然の電源遮断や停電時には、データの書き込みや更新ができないという問題が発生する。またＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリを外付けすると専有面積が大きくなるため、電子機器の小型化の妨げになるという問題もある。さらに、不揮発性メモリを外付けしているため、不揮発性メモリは外部から不正なアクセスを受けやすく、データがハッキングされるおそれがある。
【０００９】
本発明は係る状況に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、不揮発性メモリを使用する際に生ずる、上述のいずれかひとつの課題を解決する技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、電子機器に搭載され、電子機器のその他の回路ブロックに電源電圧を供給する電源回路に関する。電源回路は、入力電圧を受け、所定の電圧に安定化してその他の回路ブロックに出力する電源部と、外部のデジタル回路との間でデータの送受信を行うインタフェース部と、インタフェース部がデジタル回路から受信したデータおよび本電源回路が動作に必要とするデータの少なくとも一方を記憶する強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦｅＲＡＭ）と、を備え、ＦｅＲＡＭ混載プロセスを用いてひとつの半導体基板上に一体集積化される。
【００１１】
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。ある態様では、従来のＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリに代えて、ＦｅＲＡＭが不揮発性メモリとして利用され、これが電源回路に内蔵される。ＦｅＲＡＭは、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリに比べてアクセス速度が速く、書き込み回数の制約がないという利点を有している。電源回路は、ＣＰＵやＤＳＰなどの回路ブロックと異なり、スリープ状態とはならずに常時動作しているため、任意のタイミングでＦｅＲＡＭにアクセスすることが可能となる。またＦｅＲＡＭを電源回路に内蔵することにより、外部からの不正アクセスが困難となるため、セキュリティを高めることができる。
【００１２】
ある態様の電源回路は、オーディオ信号を増幅し、外部に設けられたスピーカを駆動するオーディオ信号処理部をさらに備えてもよい。強誘電体ランダムアクセスメモリはさらに、オーディオ信号処理部がその動作に必要とするデータを記憶してもよい。
【００１３】
ある態様の電源回路は、本電源回路の累積動作時間を測定し、ＦｅＲＡＭに記憶するタイマをさらに備えてもよい。この場合、タイマとＦｅＲＡＭの組み合わせによって、いわゆるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）の機能を実現でき、これを電源回路に内蔵することにより、電源の累積オン時間、つまり、電源回路を搭載する電子機器の動作時間を、外部の回路ブロックに頼ることなく好適に管理することができる。
【００１４】
本発明の別の態様は、電子機器である。この電子機器は、入力電圧を受け、所定の電圧に安定化する上述の何れかの態様の電源回路と、電源回路により安定化された電圧を電源電圧として動作するデジタル回路と、を備える。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、不揮発性メモリを使用する際に生ずる課題を解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１８】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００１９】
図２は、実施の形態に係る電源回路１００を備える電子機器２の構成を示すブロック図である。電子機器２は、電池駆動型のデバイスであり、たとえば携帯電話端末やデジタルスチルカメラである。なお、電子機器２は、電池駆動型ではなく、商用交流電源を受けて動作する、テレビやオーディオ機器をはじめとする家電製品であってもよい。以下では、電子機器２は携帯電話端末である場合を説明する。
【００２０】
電子機器２は、電源回路１００に加えて、電池４、ホストプロセッサ６、スピーカ８を備える。
【００２１】
電池４は、リチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池などの充電池であり、３〜４Ｖ程度の電池電圧Ｖｂａｔを出力する。電源回路１００は、電子機器２の内部の電源を統括的に管理する機能ＩＣである。
【００２２】
ホストプロセッサ６は、電源回路１００全体を統合的に制御するＣＰＵもしくはＤＳＰである。
【００２３】
電源回路１００は、電源部１０、インタフェース部１２、ＦｅＲＡＭ１４、ＲＴＣ１６、オーディオ信号処理部１８を備え、ＦｅＲＡＭ混載プロセスを用いてひとつの半導体基板上に一体集積化される。
【００２４】
電源部１０は、その電源端子１０２に電池電圧Ｖｂａｔを受け、これを所定の電圧レベルに昇圧もしくは降圧して、電子機器２に実装されるその他の回路ブロックへと供給する。たとえば電源部１０は、電池電圧Ｖｂａｔを降圧し、電源ライン１０４を介してホストプロセッサ６に電源電圧Ｖｄｄとして供給する。また電源部１０は、電池電圧Ｖｂａｔを昇圧し、図示しない液晶ドライバやＬＥＤなどへと供給する。
【００２５】
さらに電源回路１００は、図示しない着脱可能なＡＣアダプタと接続され、ＡＣアダプタを介して受けた電力を利用して、電池４を充電する機能を有する。
【００２６】
インタフェース部１２は、外部のホストプロセッサ６との間でデータの送受信を行う。インタフェース部１２とホストプロセッサ６は、たとえばＩ２Ｃやその他の形式のバスを介して接続されており、ホストプロセッサ６からボリウム値の設定データ、オーディオ信号の再生／停止の指示などを受ける。また電源回路１００は、インタフェース部１２およびバス１０６を介してホストプロセッサ６に対し、たとえば所定の起動シーケンスの完了などの電源回路１００の動作状態を通知する。
【００２７】
ＦｅＲＡＭ１４は、（i）インタフェース部１２がホストプロセッサ６から受信したデータおよび（ii）電源回路１００が動作に必要とするデータの少なくとも一方を記憶する。
【００２８】
前者（i）のデータの例としては、電子機器２の電源投入や電源遮断の回数を示すデータ、折りたたみ型の携帯電話端末の場合、筐体を開け閉めした回数を示すログデータが挙げられる。これらのデータは、電子機器２の使用状況を示すデータとも把握でき、電子機器２の実動作中にホストプロセッサ６によって取得され、インタフェース部１２に転送されてＦｅＲＡＭ１４に書き込まれ、都度更新されていく。
【００２９】
電子機器２の使用状況を示すログデータは、ホストプロセッサ６によって取得されたものに限らず、電源回路１００自身の内部で得られるデータであってもよい。こうしたデータとしては、電源回路１００の累積動作時間が例示される。電源回路１００は、ＲＴＣ（Real Time Clock）１６と称されるタイマを内蔵しており、電源回路１００の電源が投入されていると、つまり電源回路１００に電池電圧Ｖｂａｔが供給されるとアクティブとなって、その動作時間をカウントする。ＲＴＣ１６は、カウントした動作時間を、現在ＦｅＲＡＭ１４に格納されている動作時間に加算し、それを累積動作時間としてＦｅＲＡＭ１４に格納する。つまりタイマ（たとえば発振器とカウンタからなる）とＦｅＲＡＭの組み合わせによって、いわゆるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）の機能を実現でき、これを電源回路１００に内蔵することにより、電源の累積オン時間、つまり、電源回路１００を搭載する電子機器２の累積動作時間を、外部の回路ブロックに頼ることなく好適に管理することができる。
【００３０】
後者（ii）のデータとしては、ホストプロセッサ６やＬＥＤ、液晶ドライバ、液晶パネル（いずれも不図示）などに対して供給すべき電源電圧の設定値、あるいは電源部１０がそれらの回路ブロックに対して電源電圧を供給すべきシーケンス（順番、タイミング等）の設定データなどが例示される。これらのデータは、電子機器２の製造段階において、電子機器２の設計者によって予めＦｅＲＡＭ１４に対して書き込まれる。
【００３１】
オーディオ信号処理部１８は、オーディオ信号を増幅し、外部に設けられたスピーカ（イヤホン、ヘッドホンを含む）８を駆動する。オーディオ信号処理部１８は、たとえばオーディオ信号のボリウムを制御し、複数のオーディオ信号をミキシングし、あるいはオーディオ信号にイコライジング処理、エフェクト処理を施したり、ＭＩＤＩデータを再生したりといった機能の少なくともひとつを有している。ＦｅＲＡＭ１４には、オーディオ信号処理部１８がその動作に必要とするデータ（iii）を記憶してもよい。こうしたデータ（iii）としては、ボリウム値、ボリウム値の１ステップゲイン、ミュート／ミュート解除の時定数、イコライジングのゲイン／カットオフ周波数の設定値、などが例示される。これらのデータは、電子機器２の製造時にＦｅＲＡＭ１４に書き込まれ、電源回路１００の実動作時において、都度更新されてもよい。
【００３２】
以上が実施の形態に係る電子機器２の構成である。実施の形態に係る電源回路１００では、従来のＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリに代えて、ＦｅＲＡＭ１４を不揮発性メモリとして利用し、これを電源回路１００に内蔵する。この構成によれば以下の効果を得ることができる。
【００３３】
（１）  ＦｅＲＡＭ１４は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリに比べてアクセス速度が速く、書き込み回数の制約がないという利点を有している。したがって、電源回路１００に対する電源が瞬断されるようなケースにおいても、電源回路１００の動作が完全に停止するまえに、高速書き込みによってＦｅＲＡＭ１４に確実にデータを書き込むことができる。
【００３４】
（２）  また電源回路１００は、ＣＰＵやＤＳＰなどのデジタル回路ブロックと異なり、スリープ状態とはならずに常時電池電圧を受けて動作しているため、任意のタイミングでＦｅＲＡＭ１４にアクセスすることが可能となる。
【００３５】
（３）  またＦｅＲＡＭ１４を電源回路１００に内蔵することにより、外部からのＦｅＲＡＭ１４に対する不正アクセスが困難となるため、セキュリティを高めることができる。
【００３６】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を離脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、従来の不揮発性メモリを搭載した電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る電源回路を備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
２…電子機器、４…電池、６…ホストプロセッサ、８…スピーカ、１０…電源部、１２…インタフェース部、１４…ＦｅＲＡＭ、１６…ＲＴＣ、１８…オーディオ信号処理部、１００…電源回路。  
【図１】
2010117990.tif 000003
【図２】
2010117990.tif 000004