(57)【要約】 【課題】  基準入力電圧及び機能部が消費する電流を感知して、内部電源電圧を一定に維持し、外部で回路の消費電力の最大値を決定することができるクロック使用回路、及びクロック発生方法が開示される。【解決手段】  クロックを用いて動作する所定の機能部５００で消費される電流は減少される。感知された電流量が外部から入力された最大消費電流を上回る場合、出力されるクロック信号の周波数は減少される。周波数の減少は、前記クロック信号を用いる回路の機能部５００の消費電力を減少させる。【選択図】    図２
2006020309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源電圧を内部電源電圧に変更し、消費電流の変動を感知して感知電圧に換算する電圧変換部と、
前記内部電源電圧を用いて所定の電流を消費する機能部と、
前記機能部の最大消費電流を決定し、前記最大消費電流に相応する最大許容電圧に変換する最大電力決定部と、
前記感知電圧と前記最大許容電圧とを比較して、少なくとも一つの周波数制御信号を出力するクロック制御部と、
前記周波数制御信号によって周波数が変更されるクロック発生器と
を含むクロック使用回路。
【請求項２】
前記電圧変換部は、
第１比較電圧及び前記内部電源電圧を生成する電流感知部と、
入力される基準電圧と前記第１比較電圧とを比較して、前記感知電圧を出力する第１電圧比較部と
を有することを特徴とする請求項１記載のクロック使用回路。
【請求項３】
前記電流感知部は、
前記機能部の消費電力が増加する場合、前記第１比較電圧が下降するようにする電流感知経路と、
前記電流感知経路及び前記機能部に所定の電力を供給する電流供給部と
を含むことを特徴とする請求項２記載のクロック使用回路。
【請求項４】
前記電流供給部は、前記感知電圧に相応して電流量が変更されることを特徴とする請求項３記載のクロック使用回路。
【請求項５】
前記最大電力決定部は、
電力制御信号によって前記機能部の最大消費電流を決定する消費電流決定部と、
前記最大消費電流決定部の出力電流に相応する最大許容電圧を出力する最大許容電圧発生部と
を有することを特徴とする請求項１記載のクロック使用回路。
【請求項６】
前記消費電流決定部は並列に配置され、前記電力制御信号によって選択的にターンオンされる多数の電流源を有することを特徴とする請求項５記載のクロック使用回路。
【請求項７】
前記最大許容電圧発生部は、前記多数の電流源のうち、選択的にターンオンされた少なくとも一つの電流源から供給される電流によって最大許容電圧を発生する負荷を含むことを特徴とする請求項６記載のクロック使用回路。
【請求項８】
前記消費電流決定部は、前記電力制御信号によって選択的にターンオンされる少なくとも一つの電流源を有することを特徴とする請求項５記載のクロック使用回路。
【請求項９】
前記最大許容電圧発生部は、前記電力制御信号によって負荷が調節されることを特徴とする請求項８記載のクロック使用回路。
【請求項１０】
前記最大電力決定部は、最大許容電圧の初期値を決定する初期許容電圧決定部を更に含むことを特徴とする請求項９記載のクロック使用回路。
【請求項１１】
前記クロック制御部は、
前記感知電圧によって比較電圧を生成する比較電圧発生器と、
前記比較電圧と前記最大許容電圧とを比較して、周波数制御信号を生成する第２電圧比較部と
を含むことを特徴とする請求項１記載のクロック使用回路。
【請求項１２】
前記比較電圧発生器は、
前記感知電圧によって所定の電流を発生する少なくとも一つの電圧制御電流源と、
前記電圧制御電流源の電流を比較電圧に変換する少なくとも一つの負荷と
を有することを特徴とする請求項１１記載のクロック使用回路。
【請求項１３】
前記比較電圧発生器の負荷は、可変的に制御されることを特徴とする請求項１２記載のクロック使用回路。
【請求項１４】
前記比較電圧発生器は、前記少なくとも一つの電圧制御電流源を選択的にターンオンさせる電流源選択部を更に含むことを特徴とする請求項１２記載のクロック使用回路。
【請求項１５】
前記クロック発生器は、３個の反転器が直列に連結されたリング発振器を含むことを特徴とする請求項１記載のクロック使用回路。
【請求項１６】
前記クロック発生器は、電圧制御発振器を含むことを特徴とする請求項１記載のクロック使用回路。
【請求項１７】
外部電源電圧を内部電源電圧に変更し、前記内部電源電圧の変動を感知して感知電圧に変換する段階と、
最大消費電流を決定して、前記最大消費電流に相応する最大許容電圧に変換する段階と、
前記感知電圧と前記最大許容電圧とを比較して、少なくとも一つの周波数制御信号を出力する段階と、
前記周波数制御信号によって所定の周波数を有するクロック信号を出力する段階と
を含むクロック信号発生方法。
【請求項１８】
前記最大許容電圧に変換する段階は、
少なくとも一つの電流源を選択的にターンオンさせる段階と、
前記少なくとも一つの電流源に連結された負荷に、選択された電流源の電流を供給する段階と
を含むことを特徴とする請求項１７記載のクロック信号発生方法。
【請求項１９】
前記周波数制御信号を出力する段階は、
前記感知電圧に相応する比較電圧を発生する段階と、
前記比較電圧と前記最大許容電圧とを比較する段階と、
前記比較結果が反映された周波数制御信号を出力する段階と
を含むことを特徴とする請求項１８記載のクロック信号発生方法。
【請求項２０】
前記外部電源電圧を内部電源電圧に変更し、前記内部電源電圧の変動を感知して感知電圧に変換する段階は、
第１比較電圧及び前記内部電源電圧を生成する段階と、
入力される基準電圧と前記第１比較電圧とを比較して、前記感知電圧を出力する段階と
を含むことを特徴とする請求項１７記載のクロック信号発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費電力によって動作性能を最適化できる回路及びその方法に関し、より詳細には、内部電源電圧を安定的に維持しながら、消費電力によってクロックの周波数を調節することができる回路及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、容量が限定されたバッテリーを用いて長時間動作することができる携帯用デジタル製品の需要が急激に増加している。携帯用デジタル製品が長い動作時間を有するためには、消費電力が減少されなければならないが、このような消費電力を減少させるために、多様な方法が開発されている。
【０００３】
まず、従来の代表的な方法が、休止モード（ｓｌｅｅｐ  ｍｏｄｅ）に転換して、消費電力を減少させることである。又、システムがクロック信号と同期した動作を行う場合には、異なる消費電力状態へのスイッチング確率、クロック周波数、又は電圧レベルを調節して、消費電力を減少させる方法がある。特に、クロック周波数を調節する回路は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
前記回路は消費電流を感知して、消費電流が所定の基準値を上回る場合、動作周波数を減少させることを特徴とする。又、前記回路は、基準電圧と内部電源電圧とを直接比較して、内部電源電圧をクロック発生回路の電源電圧として用いる。
【０００５】
しかしながら、基準電圧と内部電源電圧とを直接比較して、比較結果をクロック発生回路の制御信号として用いる特許文献１の回路の構成は、システム動作によって最大許容電流の可変にすることを不可能にする短所を有する。また、前記回路は、制限された最大許容電流下で動作するため、動作速度の可変的な調節が不可能である問題を有する。
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００２−４９１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、最大消費電流を可変にし、前記最大消費電流を満足しながら、クロックの周波数を調節することができるクロック使用回路を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２目的は、最大消費電流を可変的に決定して、前記最大消費電流を満足しながら、クロックの周波数を調節することができるクロック信号発生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記第１目的を達成するための本発明は、外部電源電圧を内部電源電圧に変更し、消費電流の変動を感知して感知電圧に換算する電圧変換部と、前記内部電源電圧を用いて所定の電流を消費する機能部と、前記機能部の最大消費電流を決定して、前記最大消費電流に相応する最大許容電圧に変換する最大電力決定部と、前記感知電圧と前記最大許容電圧とを比較して、少なくとも一つの周波数制御信号を出力するクロック制御部と、前記周波数制御信号によって周波数が変更されるクロック発生器とを含むクロック使用回路を提供する。
【０００９】
前記第２目的を達成するための本発明は、外部電源電圧を内部電源電圧に変更し、消費電流の変動を感知して感知電圧に変換する段階と、最大消費電流を決定して、前記最大消費電流に相応する最大許容電圧に変換する段階と、前記感知電圧と前記最大許容電圧とを比較して、少なくとも一つの周波数制御信号を出力する段階と、及び前記周波数制御信号によって所定の周波数を有するクロック信号を出力する段階とを含むクロック信号発生方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による好ましい実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（実施例）
図１は、本発明の好ましい実施形態によるクロック使用回路を示すブロック図である。
【００１２】
図１を参照すると、本発明によるクロック使用回路は、電圧変換部１００、最大電力決定部２００、クロック制御部３００、クロック発生器４００、及び機能部５００を具備する。
【００１３】
前記電圧変換部１００は、外部電源電圧Ｅｘｔ  ＶＤＤと基準電圧Ｖｒｅｆの供給を受ける。前記外部電源電圧Ｅｘｔ  ＶＤＤは、電圧変換部１００によって内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤに変換される。又、電圧変換部１００は、前記機能部５００の消費電流の変動を感知して、基準電圧Ｖｒｅｆを用いて感知電圧Ｖｍｏｎを発生する。即ち、機能部５００での消費電流が増加すると、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤは減少され、前記機能部５００で消費される電流の量に相応する電圧も減少される。従って、基準電圧Ｖｒｅｆと前記機能部５００の消費電流に相応する電圧の比較に基づいて、感知電圧Ｖｍｏｎは減少される。感知電圧Ｖｍｏｎが減少すると、外部電源電圧からの供給電流が増加し、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤが一定なレベルを維持するようになる。
【００１４】
前記最大電力決定部２００は、外部から入力される電力制御信号Ｖｃｔｌに基づいて最大消費電流を決定する。前記最大消費電流は電圧の形態に変換される。ここで、変換された電圧を最大許容電圧Ｖｍａｘと定義する。
【００１５】
前記クロック制御部３００は、感知電圧Ｖｍｏｎと最大許容電圧Ｖｍａｘとを比較して、少なくとも一つの周波数制御信号Ｆｃｔｌを発生する。例えば、前記クロック制御部３００は感知電圧Ｖｍｏｎの入力を受け、これを比較電圧Ｖｃｏｍｐに変換する。そして、比較電圧Ｖｃｏｍｐと最大許容電圧Ｖｍａｘとを比較して周波数制御信号Ｆｃｔｌを発生する。
【００１６】
また、例えば、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤが減少された場合、感知電圧Ｖｍｏｎは減少され、減少された感知電圧Ｖｍｏｎに基づいて比較電圧Ｖｃｏｍｐは増加される。増加された比較電圧Ｖｃｏｍｐと前記最大許容電圧Ｖｍａｘとは比較され、比較結果であるクロック制御部３００で生成された周波数制御信号Ｆｃｔｌは減少される。減少された周波数制御信号Ｆｃｔｌによって、前記クロック発生器４００は、周波数が減少されたクロック信号ＰＡＣＬＫを出力する。
【００１７】
前記機能部５００に入力されるクロック信号ＰＡＣＬＫの周波数が減少される場合、機能部５００で消費される電流量が減少される。従って、クロック信号を生成する回路の消費電力が減少するので、前述したクロック使用回路は、全体的に負帰還の動作を有する。
【００１８】
図２は、本発明の好ましい実施形態によるクロック使用回路を示す回路図である。
【００１９】
図２を参照すると、前記クロック使用回路の電圧変換部１００は、電流感知部１４０及び第１電圧比較部１２０を有する。
【００２０】
前記電流感知部１４０は、第１比較電圧及び内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤを生成する。このために、前記電流感知部１４０は、電流供給部と前記電流供給部に連結された電流感知経路を有する。前記図２において、前記電流感知経路は、複数の抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を含み、前記電流供給部は、ＰＭＯＳトランジスタＰ１０を含む。
【００２１】
第１電圧比較部１２０は、比較器ＣＭＰ１を含む。前記比較器ＣＭＰ１の負の入力端子には、基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、正の入力端子には、第１比較電圧が入力される。
【００２２】
機能部５００で消費電流が増加すると、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤは減少される。減少された内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤに基づいて、前記電流感知経路を構成する抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を流れる電流量は減少する。従って、第１比較電圧も減少する。ここで、例えば、比較器ＣＭＰ１は線形比較器である。従って、第１比較電圧の減少によって感知電圧Ｖｍｏｎが減少される。感知電圧Ｖｍｏｎは、電流供給部を構成するＰＭＯＳトランジスタＰ１０のゲート電極にゲート電圧として印加されるので、感知電圧Ｖｍｏｎの減少は、前記ＰＭＯＳトランジスタＰ１０のゲート−ソース間の電圧差を増加させる。ゲート−ソース間の電圧差の増加によって電流感知経路を流れる電流は増加され、減少された内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤは上昇して、一定のレベルとなる。
【００２３】
最大電力決定部２００は、外部から印加される電力制御信号Ｖｃｔｌに基づいて最大消費電流を決定し、前記最大消費電流を、前記最大消費電流に相応する最大許容電圧Ｖｍａｘに変換する。
【００２４】
このために、前記最大電力決定部２００は、機能部５００の最大消費電流を決定する消費電流決定部２２０と、最大許容電圧Ｖｍａｘを発生する最大許容電圧発生部２４０とを有する。
【００２５】
図２において、最大電力決定部２００は、複数のトランジスタＰ２０、Ｐ２１、Ｐ２２が並列に配置された消費電流決定部２２０と、消費電流決定部２２０の前記トランジスタの選択的ターンオンによって電流を電圧に変換するための抵抗Ｒ２１を含んだ最大許容電圧発生部２４０とを有する。
【００２６】
前記電力制御信号Ｖｃｔｌは、前記トランジスタＰ２０、Ｐ２１、Ｐ２２を独立的に動作させても良い。又、それぞれのトランジスタのサイズ（即ち、チャンネル幅（Ｗ）とチャンネル長（Ｌ）との比（Ｗ／Ｌ））が、それぞれ異なるようにしても良い。例えば、トランジスタＰ２１のＷ／Ｌは、トランジスタＰ２０のＷ／Ｌの２倍であり、トランジスタＰ２２のＷ／Ｌは、トランジスタＰ２０のＷ／Ｌの４倍である。
【００２７】
最大消費電力の選択範囲をより広くするためには、本発明の属する技術分野の当業者は、Ｗ／Ｌ比が異なる複数のトランジスタを消費電流決定部２２０に追加的に並列に配置することで、前述の目的を達成できることを容易に分かる。
【００２８】
そして、電力制御信号Ｖｃｔｌによって消費電流決定部２２０内の前記トランジスタＰ２０、Ｐ２１、Ｐ２２は、選択的にターンオンされる。ターンオンされたトランジスタのソース−ゲート間の電圧差、ターンオンされるトランジスタのＷ／Ｌ、及びターンオンされたトランジスタの数によって抵抗Ｒ２１を流れる電流は決定される。従って、ターンオンされたトランジスタは電流源の役割を果たし、電流源から供給される電流は、最大許容電圧発生部２４０に流れて、所定のレベルの電圧を発生させる。
【００２９】
前記最大許容電圧発生部２４０は、少なくとも一つの負荷を有する。前記図２では、最大許容電圧発生部２４０は、抵抗Ｒ２１を含む。従って、前記抵抗Ｒ２１を流れる電流によって最大許容電圧Ｖｍａｘが決定される。
【００３０】
又、前記最大電力決定部２００は、最大許容電圧の初期値を決定するための初期許容電圧決定部２６０を更に具備しても良い。図２において、前記初期許容電圧決定部２６０は、抵抗Ｒ２０を含む。前記抵抗Ｒ２０は、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤと抵抗Ｒ２１との間に連結される。電力制御信号Ｖｃｔｌが消費電流決定部２２０を構成する複数の電流源であるトランジスタＰ２０、Ｐ２１、Ｐ２２を全部オフにする場合、最大許容電圧Ｖｍａｘは、抵抗Ｒ２０及び抵抗Ｒ２１の比として決定される。この際の最大許容電圧Ｖｍａｘを最大許容電圧の初期値と定義する。
【００３１】
前記クロック制御部３００は、比較電圧発生器３２０及び第２電圧比較部３４０を具備する。前記比較電圧発生器３２０は、電流感知部１４０のトランジスタＰ１０の電流ミラーの構造を有するトランジスタＰ３０を有する。即ち、トランジスタＰ１０のゲートとトランジスタＰ３０のゲートは連結され、前記２個のトランジスタＰ１０、Ｐ３０のゲート−ソース間電圧差は同じである。従って、二つのトランジスタのＷ／Ｌの比率によってトランジスタＰ３０のソース−ドレインの電流は決定される。トランジスタＰ３０のソース−ドレイン電流は、前記電圧感知部１４０のトランジスタＰ１０の電流を所定の比率でミラーリングした値になる。
【００３２】
従って、前述した前記比較電圧発生器３２０のトランジスタＰ３０は、電圧制御電流源としての役割を行う。又、負荷抵抗Ｒ３０は、電圧制御電流源（即ち、トランジスタＰ３０）から供給された電流を電圧に変換する負荷としての役割を行う。又、前記電圧制御電流源から供給された電流を電圧に変換する負荷は、一つの抵抗又は複数の抵抗を含んでも良い。
【００３３】
このように、大信号解析（large signal analysis）において、比較電圧発生器３２０は、前記電流感知部１４０のトランジスタＰ１０のソース−ドレイン間のバイアス電流の変化に比例するバイアス電流を有する。即ち、トランジスタＰ１０のバイアス電流が増加すると、トランジスタＰ３０のバイアス電流も所定の比率で増加する。前記２個のトランジスタＰ１０、Ｐ３０のバイアス電流の比は、各トランジスタが有するＷ／Ｌの比によって決定される。
【００３４】
感知電圧Ｖｍｏｎが減少する場合、トランジスタＰ３０のソース−ゲート間の電圧差は増加し、トランジスタＰ３０のソース−ドレイン間のバイアス電流は増加する。増加されたバイアス電流によって第２電圧比較部３４０を構成する比較器ＣＭＰ２の負の入力端に入力される電圧は増加する。又、比較器ＣＭＰ２は、正の入力端に入力される最大許容電圧Ｖｍａｘと負の入力端に入力される電圧とを比較して、周波数制御信号Ｆｃｔｌに出力する。前記周波数制御信号Ｆｃｔｌの制御に基づいてクロック信号ＰＡＣＬＫは、所定の周波数を有するようになる。
【００３５】
前記図２において、クロック発生器４００は、奇数個（図２においては３個）の反転器が直列に連結されたリング発振器として図示した。しかし、クロック発生器４００は、リング発振器に限定されず、電圧の制御によって周波数が変更される場合に用いられる電圧制御発振器ＶＣＯでも良い。
【００３６】
クロック発生器４００は、周波数制御信号Ｆｃｔｌの制御に基づいて周波数を変更して、クロック信号ＰＡＣＬＫを機能部５００に供給する。
【００３７】
前記機能部５００は固有の動作特性を有する部分であり、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤに基づき電力の供給を受ける。供給された電力の消費によって機能部５００は所定の機能を行う。
【００３８】
図３は、本発明の好ましい実施形態による最大電力決定部２００の構成例を示す回路図である。
【００３９】
図４は、本発明の好ましい実施形態による最大電力決定部２００の他の構成例を示す回路図である。
【００４０】
図３を参照すると、最大電力決定部２００は消費電流決定部２２０ａを含み、消費電流決定部２２０ａは、少なくとも一つの電流源で構成される。前記図３では、電流源として１つのＰＭＯＳトランジスタＰ２３が図示されているが、実施の形態によって複数のトランジスタを並列に配置しても良い。
【００４１】
又、最大電力決定部２００は最大許容電圧発生部２４０ａを含み、最大許容電圧発生部２４０ａは、直列で配置された複数の負荷抵抗Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、及びトランジスタＮ２２、Ｎ２３、Ｎ２４を含む。ここで、トランジスタＮ２２、Ｎ２３、Ｎ２４はそれぞれ負荷抵抗Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４に並列に接続される。
【００４２】
電流源の役割を行うトランジスタＰ２３の負荷インピーダンスは、電力制御信号Ｖｃｔｌによって変動する。即ち、電力制御信号ＶｃｔｌによるトランジスタＮ２２、Ｎ２３、Ｎ２４の選択的ターンオン動作によって、トランジスタＰ２３の負荷インピーダンスは変動する。
【００４３】
また、図３に図示するように、前記最大電力決定部２００は、最大許容電圧の初期値を決定するための初期許容電圧決定部２６０ａを更に具備しても良い。前記初期許容電圧決定部２６０ａは、前記図３に示すように抵抗Ｒ２０ａ及び抵抗Ｒ２１ａを含む。前記抵抗Ｒ２０ａは、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤと最大許容電圧発生部２４０ａとの間に連結され、抵抗Ｒ２１ａは最大許容電圧発生部２４０ａと接地との間に連結される。
【００４４】
前記初期許容電圧決定部２６０ａは、電力決定信号Ｖｃｔｌに基づく消費電流決定部２２０ａのトランジスタＰ２３、及び、最大許容電圧発生部２４０ａのトランジスタＮ２２、Ｎ２３、Ｎ２４の選択的ターンオン又はターンオフ動作によって、最大許容電圧Ｖｍａｘが内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤになるか、接地レベルになることを防止する。又、電力制御信号Ｖｃｔｌがフローティング状態にあっても、最大許容電圧Ｖｍａｘは所定のレベルを有する。即ち、電力制御信号ＶｃｔｌによるトランジスタＰ２３、Ｎ２２、Ｎ２３、Ｎ２４の制御動作が発生する前に、Ｖｍａｘは所定の電圧レベルを有しても良い。この際の最大許容電圧Ｖｍａｘを最大許容電圧の初期値と定義する。
【００４５】
図４は、本発明の好ましい実施形態による最大電力決定部２００の更に他の構成を示す回路図である。
【００４６】
図４を参照すると、最大電力決定部２００は消費電流決定部２２０ｂを含み、消費電流決定部２２０ｂは、少なくとも一つの電流源で構成される。前記図４では、電流源として１つのＮＭＯＳトランジスタＮ２５を図示するが、実施の形態によって複数のトランジスタを並列に配置することもできる。
【００４７】
又、最大許容電圧発生部２４０ｂは、直列に配置された多数の負荷抵抗Ｒ２５、Ｒ２６、Ｒ２７、及びトランジスタＰ２５、Ｐ２６、Ｐ２７を含む。電流源の役割を行うトランジスタＮ２５の負荷インピーダンスは、電力制御信号Ｖｃｔｌによって変動する。即ち、トランジスタＰ２５、Ｐ２６、Ｐ２７の選択的ターンオン動作によって負荷インピーダンスは変動する。
【００４８】
前記図４に図示された最大電力決定部２００は、最大許容電圧の初期値を決定するための初期許容電圧決定部２６０ｂを更に具備しても良い。前記初期許容電圧決定部２６０ｂは、前記図４に示すように抵抗Ｒ２０ｂ及び抵抗Ｒ２１ｂを含む。前記抵抗Ｒ２０ｂは、最大許容電圧発生部２４０ｂと接地との間に連結され、抵抗Ｒ２１ｂは、内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤと消費電流決定部２２０ｂとの間に連結される。
【００４９】
前記初期許容電圧決定部２６０ｂは、電力決定信号Ｖｃｔｌに基づく消費電流決定部２２０ｂのトランジスタＮ２５、及び、最大許容電圧発生部２４０ｂのトランジスタＰ２５、Ｐ２６、Ｐ２７の選択的ターンオン又はターンオフ動作によって、最大許容電圧Ｖｍａｘが内部電源電圧Ｉｎｔ  ＶＤＤになるか、接地レベルになることを防止する。又、電力制御信号Ｖｃｔｌがフローティング状態にあっても、最大許容電圧Ｖｍａｘは所定のレベルを有する。即ち、電力制御信号Ｖｃｔｌによるトランジスタの制御動作が発生する前に、Ｖｍａｘは所定の電圧レベルを有しても良い。この際の最大許容電圧Ｖｍａｘを最大許容電圧の初期値と定義する。
【００５０】
図５は、本発明の好ましい実施形態によるクロック制御部の構成例を示す回路図である。
【００５１】
図６は、本発明の好ましい実施形態によるクロック制御部３００の他の構成例を示す回路図である。
【００５２】
図５を参照すると、クロック制御部３００は比較電圧発生器３２０ａを含み、第２電圧比較部３４０ａは比較器ＣＭＰ２を含む。比較電圧発生器３２０ａは、トランジスタＰ３０、Ｎ３１、Ｎ３２、Ｎ３３、及び抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３を含む。好ましくは、前記トランジスタＰ３０は飽和領域で動作し、前記トランジスタＮ３１、Ｎ３２、Ｎ３３は、トランジスタＰ３０の負荷インピーダンスの調節のために用いられる。
【００５３】
即ち、トランジスタＰ３０の負荷インピーダンスの調節のために外部から入力される負荷制御信号ＶｌｏａｄによってトランジスタＮ３１、Ｎ３２、Ｎ３３は選択的にターンオンされる。トランジスタＮ３１、Ｎ３２、Ｎ３３の選択的動作によってトランジスタＰ３０の負荷インピーダンスは調節される。従って、トランジスタＰ３０の負荷インピーダンスの調節によってトランジスタＰ３０のドレイン端電圧であるＶｃｏｍｐは制御される。
【００５４】
図６は、本発明の好ましい実施形態によるクロック制御部３００の更に他の構成を示す回路図である。
【００５５】
図６を参照すると、前記クロック制御部３００は、比較電圧発生器３２０ｂ、第２電圧比較部３４０ｂ、及び電流源選択部３５０を具備する。電流源選択部３５０は、トランジスタＰ３４、Ｐ３５、Ｐ３６を含む。即ち、増幅器選択信号Ｖｓｅｌによって、前記トランジスタＰ３４、Ｐ３５、Ｐ３６は選択的にターンオンされる。選択的にターンオンされたトランジスタを通じて、比較電圧発生器３２０ｂのトランジスタＰ３１、Ｐ３２、又はＰ３３は、外部電源電圧Ｅｘｔ  ＶＤＤに連結される。外部電源電圧Ｅｘｔ  ＶＤＤに電気的に連結されたトランジスタのみが前記図２のトランジスタＰ２０流れる電流をミラーリングすることができる。
【００５６】
実施形態によっては、前記図５に図示された負荷抵抗を選択するためのトランジスタを前記図６で使用しても良い。即ち、負荷抵抗Ｒ３４の代わりに、負荷制御信号Ｖｌｏａｄの制御を受けるトランジスタＮ３１、Ｎ３２、Ｎ３３、及び負荷抵抗Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３を具備することができる。
【００５７】
前記図２、図５、及び図６の多様な実施の形態によって、感知電圧Ｖｍｏｎのレベルは調節され、比較器ＣＭＰ２に入力される。比較器ＣＭＰ２は、最大許容電圧Ｖｍａｘを上回る電圧が負の入力端子に入力される場合、周波数制御信号Ｆｃｔｌの大きさを減少させる。そして、周波数制御信号Ｆｃｔｌの大きさの減少によってクロックＰＡＣＬＫの周波数は減少され、最大消費電力を上回る機能部５００の消費電力は減少する。
【００５８】
従って、本発明による場合、外部入力によって決定された消費電流を上回ることなく、クロック信号の周波数制御が可能であり、機能部の性能及び電力消費を考慮して、効率的に機能部の消費電流を管理することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
前記のような本発明によると、内部電圧を一定に維持しながら、最大消費電力を外部で設定し、設定された消費電力を考慮して、機能部にクロック信号を印加することができる。従って、クロック信号のより精密な周波数制御が可能であり、機能部の消費電力をより効率的に管理することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるクロック使用回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるクロック使用回路を示す回路図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による最大電力決定部の構成例を示す回路図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による最大電力決定部の構成例を示す回路図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態によるクロック制御部の構成例を示す回路図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態によるクロック制御部の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  電圧変換部
２００  最大電力決定部
３００  クロック制御部
４００  クロック発生器
５００  機能部
【図１】
2006020309.tif 000003
【図２】
2006020309.tif 000004
【図３】
2006020309.tif 000005
【図４】
2006020309.tif 000006
【図５】
2006020309.tif 000007
【図６】
2006020309.tif 000008