(57)【要約】【課題】  集積回路の計測された物理的条件に応答して集積回路の電圧を調整するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】  計測回路コンポーネントは、半導体基板上に製作された集積回路内に含められる。これらの計測回路は、集積回路の電圧源を供給する電圧調整回路に接続される。これらの計測回路は、半導体デバイス上で取得された計測値に基づいて集積回路への電圧出力を調節するための電圧調整回路を制御する信号を供給する。これらの計測値は、集積回路の周波数応答に加えて、半導体基板上の位置における温度及びＩＲ降下を含む。【選択図】      図５
2008193080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路に供給される電圧を調整する方法であって、
前記回路内部の温度、ＩＲ降下及び周波数応答を同時に計測するステップと、
前記計測された温度、ＩＲ降下及び周波数応答に応じて前記回路に供給される電圧を調節するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記電圧を調節するステップは、前記計測された温度、ＩＲ降下及び周波数応答を組み合わせて電圧スケール調整値を作るステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
集積回路であって、
前記集積回路内の温度計測回路と、
前記集積回路内の電圧降下計測回路と、
前記集積回路内の周波数計測回路と、
前記集積回路、温度回路、電圧降下回路及び周波数計測回路に接続し、前記集積回路に電力を供給する電圧源と
を備える集積回路。
【請求項４】
回路に供給される電圧を調整する方法であって、
前記回路内の温度を計測するステップと、
前記計測された温度を用いて予測パルス幅を示す以前にストアされたパルス幅データにアクセスするステップと、
前記予測パルス幅データに応じて前記回路に供給される電圧を調節するステップと
を含む方法。
【請求項５】
前記電圧を調節するステップは、前記回路の周波数応答を計測するステップと、前記計測された周波数応答を前記アクセスされた以前にストアされた周波数応答データと比較するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記回路の前記周波数応答を計測するステップは、前記回路上に含まれるリング発振器からの信号を受け取るステップと、前記リング発信器信号のパルス幅を決定するステップと含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電圧を調節するステップは、前記計測された周波数応答が前記アクセスされた以前にストアされたパルス幅データより高いことに応答して前記電圧を増加させるステップ、又は、前記計測された周波数応答が前記アクセスされた以前にストアされたパルス幅データより低いことに応答して前記電圧を減少させるステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記電圧を調節するステップは、プログラム可能なレジスタからのデータを受け取るステップと、前記プログラム可能なレジスタからのデータに応答して前記電圧を選択的に調節するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
回路の温度を計測する方法であって、
前記回路上の熱ダイオードからの第１の電圧を受け取るステップと、
回路クロックのサイクル毎にアドレスを増加することにより、デジタル温度表示のテーブルをアドレス指定するステップと、
前記アドレス指定されたデータを、前記アドレス指定された温度を表す第２の電圧に変換するステップと、
前記第１の電圧を前記第２の電圧と比較するステップと、
前記第１及び第２の電圧の両方が等しいときに信号を供給するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記デジタル温度表示のテーブルをアドレス指定するステップは、プログラム可能なレジスタからの入力を選択的に受け取るステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の電圧と前記第２の電圧を前記比較するステップは、前記第２の電圧の代わりに前記プログラム可能なレジスタからの前記入力を用いるステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
電圧源から回路に供給される電圧を調整する方法であって、
第１のリング発振器からの第１の周波数信号を受け取るステップと、
第２のリング発振器からの第２の周波数信号を受け取るステップと、
前記第１及び第２の周波数信号を組み合わせて電圧スケール調整信号を作るステップと、
前記電圧スケール調整信号を前記回路電圧源に供給するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記周波数信号を組み合わせるステップは、
前記第１の周波数信号と前記第２の周波数信号の間の位相差を決定するステップと、
前記組み合わせられた第１及び第２の周波数信号の極性を決定するステップと、
前記位相差を前記極性と組み合わせて前記電圧スケール調整信号を作るステップと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
電子システムであって、
熱ダイオードと、
システム・クロックに接続したアドレス指定回路と、
前記アドレス指定回路に接続したデジタル温度テーブルと、
前記デジタル温度テーブル及び前記熱ダイオードに接続したコンパレータと、
前記デジタル温度テーブルの出力に接続した周波数応答テーブルと、
前記周波数応答テーブルに接続した電圧スケール調整信号回路と、
前記電圧スケール調整信号回路から受け取った電圧スケール調整信号に応答して前記電子システムに電力を供給する電圧電源と
を備えるシステム。
【請求項１５】
前記電圧スケール調整信号回路に接続し、第１の周波数信号を供給する第１のリング発信器をさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
電子システムであって、
第１のリング発振器と、
第２のリング発振器と、
前記第１及び第２のリング発振器に接続した電圧スケール調整信号回路と、
前記電圧スケール調整信号回路から受け取った電圧スケール調整信号に応答して電力を前記電子システムに供給する電圧源と
を備える電子システム。
【請求項１７】
前記電圧スケール調整信号回路は、前記第１のリング発振器と前記第２のリング発振器とに接続した位相検出器を備える、請求項１６に記載の電子システム。
【請求項１８】
電子システムであって、
熱ダイオードと、
システム・クロックに接続したアドレス指定回路と、
前記アドレス指定回路に接続したデジタル温度テーブルと、
前記デジタル温度テーブル及び前記熱ダイオードに接続したコンパレータと、
前記デジタル温度テーブルの出力に接続した周波数応答テーブルと、
第１のリング発振器と、
第２のリング発振器と、
前記周波数応答テーブル及び前記第１のリング発振器に接続した第１の電圧スケール調整信号回路と、
前記第１及び第２のリング発振器に接続した第２の電圧スケール調整信号回路と、
前記第１の電圧スケール調整信号回路から受け取った第１の電圧スケール調整信号と、前記第２の電圧スケール調整信号回路から受け取った第２の電圧スケール調整信号とに応答して電力を前記電子システムに供給する電圧源と
を備える電子システム。
【請求項１９】
前記第１の電圧スケール調整信号回路に接続した第１のスケール調整レジスタと、前記第２の電圧スケール調整信号回路に接続した第２のスケール調整レジスタとをさらに備える、請求項１８に記載の電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体基板上に含まれる集積回路への電圧を調整するためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、集積回路自体の計測された物理的条件に応答して集積回路への電圧を調整するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の性能は、製造プロセス中に変化する。従来、これらの集積回路は、半導体基板ウェハ上に製造されるが、製造完了時にそれらの性能を判定するためにテストされ、等級付けされる。等級付けされた上で、半導体基板は、この計測性能に基づいてパッケージされ、販売される。この等級付けは、すべての動作条件に対して集積回路に印加されるように指定された単一の電圧に対する予測される性能を列挙する。
【０００３】
性能基準をわずかに満たさない集積回路は、何ら欠陥もなしに十分に機能する場合でさえも、一般には廃棄される。これは、歩留まりの損失をもたらす。集積回路の性能をわずかに向上させる１つの方法は、集積回路に印加される公称動作電圧を増加させることである。そこで、標準性能以下の集積回路サンプルによる歩留まり損失を確実に最小にするために、それらは、パッケージ自体に公称より高い電圧仕様を表示してパッケージされる。しかし、この性能テストは、単一の動作点、即ち、固定温度及び所定のプロセスにおいて行われ、計測は、最低の性能基準を達成するのに必要な電圧を見出すために行われる。しかしシステム内では、温度及び電圧は一定ではなく、これらの変動を避けるために、最低性能基準を達成するのに必要な電圧よりもさらに高い電圧が、実際には公称電圧としてパッケージにスタンプされる。
【０００４】
また、個別の集積回路サンプルの較正は、さらに長いテスト時間を要してコストを上昇させる。こうした静的なテスト方法において、電源電圧は単一動作点に基づいてウェハに設定されるため、電力を動的に節減する機会が失われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、集積回路が等級付けされ、パッケージされた後に、集積回路の動作システム条件の変化に対応した備え（方法等）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、回路に供給される電圧を調整する方法が提供され、その方法は、回路上の温度を計測するステップと、回路内の電圧降下を計測するステップと、回路の周波数応答を計測するステップと、これらの計測に基づいて回路に供給される電圧を調節するステップとを含む。
【０００７】
本発明の一実施形態において、計測回路コンポーネントは、半導体基板上に製作される集積回路に含まれる。これらの計測回路は、集積回路に電力を供給する電圧調整回路に接続する。これらの計測回路は、半導体デバイス上で取得された計測値に基づいて集積回路への電圧出力を調節する電圧調整回路を制御するための信号を供給する。これらの計測は、集積回路の周波数応答に加えて、半導体基板上の位置における温度及びＩＲ降下を含む。
【０００８】
本発明は、添付の図面を参照することによってより良く理解され、その多くの目的、特徴及び利点が当業者には明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の記述は、本発明の実施例の詳細な説明を与えることを意図したものであり、本発明自体を限定するものと捉えるべきではない。むしろ、様々な変形を、添付の特許請求の範囲において規定される本発明の範囲内に含めることができる。
【００１０】
本発明は、集積回路の動作条件を計測し、そして集積回路に供給される電圧（Ｖｄｄ）を調節して集積回路の性能を向上させるか、又は集積回路の消費電力を節減するためのシステムを提供する。
【００１１】
好ましい実施形態においては、３つの物理的条件の計測が行われる。第１は温度であって、集積回路の表面上の熱ダイオードによって計測される。第２は、２つのリング発振器回路によって計測されるＩＲ（電圧）降下であり、第３は、単一のループ発振器によって計測される集積回路の周波数性能であって、ストアされた所定の性能値と比較されるものである。
【００１２】
電圧調整回路に供給される完全な制御信号は、
総Ｖｄｄ計数＝周波数応答計数＋温度関連Ｖｄｄ計数＋ＩＲ降下関連計数、
である。
【００１３】
好ましい実施形態においては、すべての計測回路がこの集積回路デバイスの表面上に含まれる。次いで、これらの計測値は、同じく集積回路デバイスの表面上に含まれる、又は代りに別の集積回路上に含まれる電圧調整回路への入力制御信号をスケール調整するために用いられる。この電圧調整デバイスの出力は、集積回路の動作電圧（Ｖｄｄ）を供給する。従って、集積回路に供給される電圧は、プログラム制御により、チップの動作中に動的に、電力を節減するため又は性能を増強させるために調節することができる。さらに、集積回路の電圧及びそれゆえに性能は、スリープ状態、又は、高度な回路性能を必要とする命令の実行などの動作環境変化を見越して変化させることができる。
【００１４】
これは、半導体製造プロセスの詳細、温度及びＩＲ降下の効果を同時に考慮に入れた、電圧を変化させる動的方法である。この方法は、利用可能なオン・チップ・データを用いて、目標の性能を満たすか、又は電力消費を減少させるために必要な電圧の調節をコンピュータで算定する。この２つの目標は、同じ回路を用いて達成される。この方法を使用することの別の利点は、プログラム可能である点で、ユーザに提供される融通性である。オン・チップ電圧は、電源電圧Ｖｄｄを供給する電力管理回路によって用いられる値を供給する専用レジスタに書き込むことによって人為的に変化させることができる。この特徴は、高度な回路性能を必要とする命令を予期するときに有用である可能性があり、本質的に「オン・デマンド」実行機能をもたらす。言い換えると、要求に応じて、付加的な回路電源電圧を供給して回路性能を増強させる。
【００１５】
この方法は、回路の特定の技術又は型には限定されない。この方法は、広汎な型の集積回路、特に、低電力消費においてより高い性能を与える必要がある集積回路に適用することができる。
【００１６】
この方法はまた、モジュール当たりの歩留まり及び電圧を特定するためのテスト時間の短縮をもたらす。ＩＲ降下の効果を考慮に入れることが、従来の静的な解決法（ヒューズなど）とは異なる動的解決法である。
【００１７】
図１は、集積回路の電圧源（チップＶｄｄ）を供給する電圧調整回路に接続して示された温度計測回路１２５の一実施形態の略図である。この計測回路は、電圧源に接続した電流源１００を含む。この電流源１００はまた、ライン１０３により熱ダイオード１０２に接続し、このダイオードはまたアースに接続する。熱ダイオード１０２を横切る電圧は、この集積回路の計測温度を示す。この熱電圧信号は、ライン１０３を通じてアナログ・コンパレータ１０６に供給される。コンパレータ１０６の出力は、アドレスをデジタル−アナログ（Ｄ−Ａ）コンバータ１１４に与えるアドレス・カウンタ１１０に接続する。熱ダイオードの動作範囲は、通常、０℃から１２５℃までである。アドレス・カウンタ１１０は、１２８個のエントリをもつ参照テーブルを含む。これらのエントリは、０℃から１２７℃までに対応する。初め、アドレス・カウンタ１１０はゼロ度から開始し、各クロック・サイクル毎に上向きに増加する。各アドレスは、ライン１１２を通じてＤ−Ａコンバータ１１４に与えられる。動作中、アナログ・コンパレータ１０６は、Ｄ−Ａコンバータ１１４の出力を、熱ダイオード１０２により供給される計測された熱電圧と比較する。アドレス・カウンタ１１０が熱ダイオード１０２と同じ温度を表す出力を与えるとき、Ｄ−Ａコンバータ１１４からの出力電圧は、熱ダイオード１０２により与えられる電圧と同じ電圧となる。次に、アナログ・コンパレータ１０６の出力はゼロとなる。次いで、アドレス・カウンタ１１０は増加を停止して、信号をライン１１６を通じて遅延参照テーブル（ＬＵＴ）回路１１８に供給する。ライン１１６上のこの値は、熱ダイオード１０２により計測された温度を表すデジタル信号である。この熱電圧値は、対応する遅延値を遅延参照テーブル回路１１８内部でアドレス指定するために用いられる。回路１１８内の遅延参照テーブルは、集積回路の実行のシミュレーションによりコンピュータで算定されたパルス幅値のテーブルである。各値は、予期される集積回路性能に関して、０℃から１２７℃までの温度範囲に対して算定された予期される遅延値を表す。
【００１８】
基板上のプロセスを計測するためには、温度補償型電圧源（例えば、バンドギャップ基準）に接続したリング発振器を使用する。この場合、所定の温度に対して、リング発振器により生成されるパルス幅は、温度及び電圧が一定であるので、基板上のプロセスの関数となる。バンドギャップ基準を使用することにより、リング発振器に印加される電圧は一定に保つことができる。しかし、基板の温度は、内的及び外的動作条件に依存し、一定に保つことはできない。変動温度の影響を取り除くために、本発明では別のスキームを用いる。
【００１９】
初めに、目標の予測回路性能数値（ｐｃｐｎ）が選択される。この数値は、予期される半導体製造プロセスに基づいて予期される回路性能を表す。この数値は、全動作温度範囲にわたって、公称印加電圧下において予期される回路性能を表す。このｐｃｐｎに関しては、バンドギャップ基準から定電圧を供給されるリング発振器のシミュレーションが、全動作温度範囲に対して実行される。このシミュレーションは、温度だけが全動作温度範囲にわたって変化する場合に、固定された電圧及びｐｃｐｎ値において生成されるパルス幅を生じる。基板のｐｃｐｎが、所望の目標性能と一致する場合には、基板はまた、動作温度範囲の各値に対して、同一のパルス幅を生じることになる。
【００２０】
基板のｐｃｐｎが所望の目標性能と異なる場合には、基板により生成されたパルス幅は、基板のｐｃｐｎが所望の目標性能より早いか又は遅いかに応じて、シミュレーションにより生成されたパルス幅よりも短くなるか又は長くなる。そのため、基板上のリング発振器により生成されたパルス幅と、固定電圧での基板温度の値におけるパルス幅のシミュレートされた値との比較を行う必要がある。所望の動作温度範囲内の各温度値に対する所望の目標プロセスでの予期されるパルス幅の値は、最新の基板温度により、即ち、基板温度に基づいてアドレス指定される参照テーブル（ＬＵＴ）（例えば、図１の１１８）にストアされ、アドレス・ポインタは、固定バンドギャップ電圧での所望のプロセス・コーナにおけるリング発振器回路からの予期されるパルス幅を含んだＬＵＴ内のエントリを指し示す。本発明に関しては、動作温度範囲は０℃から１２７℃までであり、この範囲は、１℃毎に１２８段階に区分される。これは、ＬＵＴ内に１２８のエントリを必要とし、１つのエントリは、温度の１℃ずつの上昇に対応する。
【００２１】
この結果として生じる遅延参照テーブル回路１１８からのパルス幅の値は、デジタル形式の電圧スケール調整信号を与え、この信号はＤ−Ａコンバータ１２２によりアナログ電圧信号に変換される。このスケール調整電圧信号は、ライン１２４を通じて電圧調整器１３０供給される。回路１２５の動作の結果は、熱ダイオード１０２により計測された集積回路の計測された温度に基づいて、電圧調整回路１３０が生成する電圧（チップＶｄｄ）を増加又は減少させることとなる。
【００２２】
図２は、図１に示される温度計測回路の第２の実施形態である。図２の温度計測回路２２５は、２つの電流源２００及び２０２を含み、これらの電流源はスイッチ２０４により選択的に、ライン２０６を通じて熱ダイオード２０８に接続する。ダイオードは、実際には、ＣＭＯＳ技術により製作されるラテラルＰＮＰデバイスで構成される。このデバイスのコレクタとベースをショートさせて、ベースとエミッタの間のダイオード機能を残す。
【００２３】
デジタル温度センサは、ダイオード接続されたトランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥが、その温度に反比例するという原理に基づいている。温度にわたって動作させるとき、ＶＢＥは、凡そ−２ｍＶ／℃の負の温度係数を示す。実際には、ＶＢＥの絶対値はトランジス毎に変動する。この変動を無効にするために、回路は、個々のトランジスタを較正しなければならなくなる。この問題への通常の解決策は、２つの異なる電流値をトランジスタのエミッタに加えたときのトランジスタのＶＢＥの変化を比較することである。
【００２４】
温度計測は、２つの電流源の１つずつにより給電されるダイオードを用いて行われる。典型的には、これらの電流源の比は１０：１である。温度計測には、２つの電流源を印加することにより生じたダイオードを横切る電圧の差を計測することが必要である。
【００２５】
ライン２０６は、熱ダイオード２０８の電圧出力をサンプリングして保持するための「サンプリング及び保持」回路に接続する。アドレス・カウンタ回路２２２は、前述の図１のアドレス・カウンタ回路１１０と全く同じ動作をする。アドレス・カウンタ回路２２２は、クロック・サイクル毎にアドレスを増加させ、このアドレスが、０℃から１２７℃までの温度範囲を表すデジタル信号を、ライン２２０を通じてＤ−Ａコンバータ２１８に供給し、このコンバータは温度を表すこのデジタル信号を電圧に変換する。この電圧信号は、ライン２１５通じて、第２のサンプリング及び保持回路２１３に供給される。両方のサンプリング及び保持回路２０９及び２１３は、コンパレータ２１２に対して、それらそれぞれの電圧をサンプリングし保持することになるので、熱ダイオード２０８からの温度の連続的な小さな変動はこの温度計測回路２２５の動作に悪影響を及ぼさないことになる。計測温度に達すると、コンパレータ２１２は、ゼロ出力をライン２１６を通じてアドレス・カウンタ２２２に供給し、このアドレス・カウンタは、計測温度を表すデジタル信号をライン２２４を通じて遅延参照テーブル回路２２６に供給する。デジタル遅延値をライン２２８を通じてＤ−Ａコンバータ２３０に供給する遅延参照テーブル回路２２６の動作は、図１の計測回路１２５に関して前述されたものと同じである。
【００２６】
図３は、電圧スケール調整信号を電圧調整回路３２６に供給するＩＲ降下（又は電圧降下）計測回路３２５の略図である。バンドギャップ電圧源３００は、リング発振器回路３０４に接続する。リング発振器回路３０４は、ループ状又はリング状に接続された奇数個のインバータ３０２から構成される。バンドギャップ電圧源は、物理的な集積回路自体から得られ、公称で１．２３Ｖである。チップ電圧源に接続した第２のリング発振器回路３０６は、ライン３１４上に出力を供給する。バンドギャップ・リング発振器は、ライン３１２上に出力を与える。位相検出器３０８は、ライン３１２及びライン３１４に接続し、２つのリング発振器回路３０４と３０６によって供給されるパルスの間の差又は遅延を測定する。位相検出器３０８は、電圧振幅出力と電圧極性出力を、それぞれライン３１６上とライン３１８上に供給し、これらの出力は組み合わせられてリング発振器回路３０４と３０６の間の遅延差を表す。ライン３１６及び３１８は、電圧スケール調整信号をライン３２２を通じて電圧調整器３２６に供給するコンパレータ３１０への入力である。ライン３２２上のこの電圧スケール調整信号は、集積回路のＩＲ降下だけに基づいたものであることを理解されたい。ライン３２２の電圧スケール調整信号に基づいて、電圧調整器３２６は、適切なチップＶｄｄ値を供給する。好ましい実施形態においては、２つのリング発振器回路３０４と３０６は、集積回路の表面全体に渡るあらゆる不規則性の効果が最小となるように互いに近接して配置する必要がある。
【００２７】
集積回路の周波数応答（即ち、集積回路の性能）は、図３のリング発振器回路３０４に接続したバンドギャップ電圧の出力と、図２の回路２２６からのチップ温度に基づいた既知の遅延値を含む参照テーブルとを用いることによって計測することができる。これは、図４において、回路３２５のＩＲ降下計測と回路２２５の温度計測との組合せで示される。ＩＲ降下計測回路３２５において、リング発振器回路３０４に接続したバンドギャップは、関連する第２の信号を積分回路４１４に供給し、この積分回路は回路３２５のリング発振器３０４に接続したバンドギャップからのパルス信号を取得し、それを、次に差分回路４１６に供給される電圧に変換する。差分回路４１６への別の入力ライン４１５は、計測された温度に基づいて予期される遅延を表すＤ−Ａコンバータ２３０からの遅延電圧信号出力と比較される。この差分回路４１６の出力は、集積回路の周波数応答又は集積回路の性能を示す電圧を表す。より具体的には、マルチプレクサ４１８に供給されるこの信号は、その温度に対して予期される集積回路性能と比較した実際の集積回路性能を表す。ライン４１５上の予期される遅延信号が、積分回路４１４からの遅延信号よりも小さい場合には、チップは予期値を下回る性能で実行しているので、電圧Ｖｄｄを増加させる必要がある。逆に、ライン４１５上の予期される遅延が積分回路４１４からの遅延信号よりも大きい場合には、チップは予期値を上回る性能で実行しているので、電圧Ｖｄｄは電力節減のために低くすることができる。
【００２８】
図４はまた、温度計測回路３２５の出力、ＩＲ降下計測回路３２５の出力を上で論じた周波数応答計測と組み合わせた本発明の好ましい実施形態を示す。この実施形態において、温度計測回路は、ライン４０２によりアドレス・カウンタ２１０に接続した参照テーブル・アドレス・レジスタ４００を含んで初期アドレスを与えるか、又は人為的に変化させた電圧スケール調整信号を生じることになる人為的に変化させた温度を与える。また、参照テーブル・データ・レジスタ４０６は、指示された入力を遅延参照テーブル２２６に供給できるように備えられる。これは、遅延参照テーブル内にエントリを供給するか、又はＤ−Ａコンバータ２３０に入力されるバイパス・データ出力を、マルチプレクサ４１０に直接供給するために用いることができる。このようにして、プログラマは、ライン４２８上の電圧スケール調整信号を算定するために用いられる遅延値を直接制御できる。Ｄ−Ａコンバータ２３０の出力は、ライン４１５を通じて差分回路４１６及びマルチプレクサ４１８に直接に供給される。このようにして、マルチプレクサ４１８は、差分回路４１６を迂回して、温度依存テーブル遅延値をドライバ４２０にだけ供給することができる。ドライバ４２０は、ライン４３８によりレジスタ４０８に接続し、このレジスタは加算回路４２６へのライン４２４上の信号出力量を制御するために用いることができる。同様に、回路３２５において、レジスタ４３２は、回路３２５から加算回路４２６へのスケール調整信号出力の量を変化させるために用いることができる信号をライン４３４上に供給する。加算回路４２６からの出力は、ライン４２８上の電圧スケール調整信号であり、次に集積回路電圧（チップＶｄｄ）４４０を供給する電圧調整器４３６に与えられる。
【００２９】
図５は、本発明の動作を表すプロセス・フロー・チャートである。図５は、ソフトウェアの実行を表すフロー・チャートではなく、本発明の種々異なる機能部分の動作において以前に論じた電圧スケール調整信号を生成する同時のプロセスであると理解することが重要である。図５のこのフロー・チャートの説明はまた、図２、図３及び図４をそれぞれ参照することになる。開始段階５００において、経路５２４は、本発明の種々異なる態様の同時の動作を示す。ステップ５０２において、熱ダイオード２０８は、計測された回路温度を示す出力電圧を、ライン５０６を通じてプロセス・ブロック５０４に供給する。プロセス・ブロック５０４は、前述の回路温度を表すデジタル信号の決定におけるアドレス・カウンタ２２２、Ｄ−Ａコンバータ２１８及び電圧コンパレータ２１２（図２）の動作を表す。図５を参照すると、このデジタル温度は、経路５３０を通じてステップ５０６における遅延参照テーブルに供給され、このステップ５０６は遅延を表すデジタル信号を、経路５３４を通じてＤ−Ａ変換ステップ５０８に供給し、結果として、経路５３６を通じてコンパレータ５１４に供給される遅延信号電圧が生成される。
【００３０】
経路５２４に戻ると、ブロック５１０において計測される周波数応答値は、図４において説明されたように、経路５２８を通じて、積分ブロック５１２と経路５３８により比較ブロック５２０の両方に供給される。図４の積分回路４１４は、周波数応答計測信号を、経路５４２を通じて比較ブロック５１４に供給し、次にこの信号は経路５３６上の遅延信号と比較される。この比較のこの結果は、経路５４４上に与えられる。経路５２４に
戻ると、チップ電圧源に接続したリング発振器３０６からのＩＲ降下の計測値は、ステップ５２０において、バンドギャップ電圧源に接続したリング発振器３０４からの値と比較される。経路５４０上の出力は、電圧スケール調整信号のＩＲ降下部分を示し、ステップ５１６において組み合せられて全体の電圧スケール調整信号５４６を生成し、これがステップ５２２において電圧調整器４３６に供給される。この電圧スケール調整信号は、温度、ＩＲ降下及び回路周波数応答に関する計測値の組合せから生成されることが重要であると理解されたい。
【００３１】
この説明された実施形態は、集積回路上の単一の電圧制御回路だけを示すが、複数の電圧制御回路を、集積回路の異なる部分に異なる電圧を供給するために使用できることは明白であると理解されたい。
【００３２】
本発明の特定の実施形態が図示され、説明されたが、本明細書の教示に基づいて、本発明とその広範囲の態様から逸脱することなく変更及び修正を加えることができることは、当業者には明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、このようなすべての変更及び修正を、本発明の真の趣旨及び範囲の内にあるものとして含むものである。さらに、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることを理解されたい。導入された特許請求の要素の特定の数が意図されている場合には、このような意図は、特許請求の範囲において明示的に詳述され、そしてこのような詳述がない場合にはそうした制限がないことは、当業者により理解されるであろう。非限定的な例に関しては、理解の補助として、添付の特許請求の範囲は、特許請求項の要素を導入するために「少なくとも１つの」及び「１つ又は複数の」といった導入句の使用を含む。しかし、このような句の使用は、同じ特許請求項が、導入句「１つ又は複数の」又は「少なくとも１つの」を含むときであっても、導入された特許請求の要素を含む特定の特許請求項を、このような要素を１つだけ含む発明に限定することを意味するものと解釈すべきではない。同様のことは、特許請求項における定冠詞の使用についても当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】温度計測回路の簡単な実施形態の略図である。
【図２】温度計測回路の第２の実施形態の略図である。
【図３】周波数応答計測のための入力を供給し、且つＩＲ降下計測値を供給する２つのリング発振器回路の略図である。
【図４】適応型電圧補償回路の好ましい実施形態の略図である。
【図５】適応型電圧補償回路の動作を表すフロー・チャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１００、２００、２０２：電流源
１２５、２２５：温度計測回路
１０２、２０８：熱ダイオード
１０３、１０５、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、２０６、２１１、２１４，２１５、２１６、２２０、２２４、２２８、２３２、３０５、３１２、３１４、３１６、３１８、３２２、４０２、４０４、４１５、４２４、４２８、４３４、４３８：ライン
１０６、２１２、３１０、５１４：コンパレータ
１１０、２１０、２２２：アドレス・カウンタ
１１４、１２２、２１８、２３０：デジタル−アナログ（Ｄ−Ａ）コンバータ
１１８、２２６：遅延参照テーブル（ＬＵＴ）回路
１２５、２２５：温度計測回路
１３０、３２６、４３６：電圧調整器
２０４：スイッチ
２０９、２１３：サンプリング及び保持回路
３００：バンドギャップ電圧源
３０２：インバータ
３０４、３０６：リング発振器回路
３０８：位相検出器
３２５：ＩＲ降下計測回路
４００：参照テーブル・アドレス・レジスタ
４０６：参照テーブル・データ・レジスタ
４０８、４３２：レジスタ
４１４：積分回路
４１６：差分回路
４１８：マルチプレクサ
４２０：ドライバ
４２６：加算回路
４４０：集積回路電圧（チップＶｄｄ）
５００：開始段階
５１２：積分ブロック
５１４、５２０：比較ブロック
５２４、５２６、５２８、５３０、５３４、５３６、５３８、５４０、５４２、５４４：経路
５４６：全体の電圧スケール調整信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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