(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路であって、
コントローラと、
前記コントローラの制御下で該集積回路を加熱するように構成される加熱回路とを備え、
前記加熱回路は、
バイアス信号を生成するように構成されるバイアス回路と、
前記バイアス信号及び前記コントローラからの制御信号を受信するように構成される電力消費回路とを有し、
前記コントローラにおいて、調整可能なパラメータを有する伝達関数がインプリメントされ、該調整可能なパラメータのうちの１つ又は複数を調整することによって、該集積回路の温度応答を変更できるようにし、
前記集積回路は電源電圧によって駆動され、該電源電圧の変動に応答して、前記バイアス回路は前記バイアス信号を調整して、前記電力消費回路において消費される電力が前記電源電圧の変動に対して実質的に一定になるようにする、
集積回路。
【請求項２】
前記コントローラは、前記調整可能なパラメータのうちの１つ又は複数をデジタル形式で調整するために、前記集積回路の外部にあるソースからコマンドを受信するように構成され、該コマンドは、前記集積回路が収容されるパッケージの熱特性に対応する情報を含む、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記集積回路の温度応答は、極、零点及び全利得のうちの１つ又は複数を調整することによって変更できる請求項２に記載の集積回路。
【請求項４】
前記調整可能な極、零点及び全利得のうちの該零点は、前記集積回路が収容される前記パッケージの遅い熱動態を補償するように調整される、請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
前記集積回路の温度を測定するように構成される温度測定回路と、
前記測定された温度と目標温度との間の差を検出するとともに、該検出された温度差を前記コントローラに与えるように構成される検出器回路とをさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の集積回路。
【請求項６】
１つ又は複数の回路素子を含む感温性ブロックをさらに備え、前記コントローラは、前記加熱回路が多様な温度に前記集積回路を加熱するようにさせるようにさらに構成され、前記感温性ブロックは前記多様な温度のそれぞれにおいて較正される、請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記電力消費回路は、目標温度に応じて、電流を流すために所定の数のトランジスタをオンに切り替えるように構成されるトランジスタアレイを含む、請求項１から６のいずれかに記載の集積回路。
【請求項８】
前記トランジスタアレイ内の各トランジスタは、該トランジスタをオンに切り替えるために前記バイアス信号が選択的に加えられるゲートを有する、請求項７に記載の集積回路。
【請求項９】
前記制御信号に応答して、前記バイアス信号が前記トランジスタアレイ内の前記トランジスタのゲートに選択的に加えられて、該トランジスタが選択的にオンに切り替えられる、請求項７に記載の集積回路。
【請求項１０】
集積回路を内部で加熱するための方法であって、
コントローラにおいてインプリメントされる伝達関数の調整可能なパラメータのうちの１つ又は複数を調整することであって、それにより前記集積回路の温度応答を変更する、調整すること、
前記集積回路の加熱を制御するためのバイアス信号を生成すること、及び
前記調整可能なパラメータのうちの前記調整された１つ又は複数に従って、前記集積回路が備える加熱回路により前記集積回路を内部で加熱すること
を含み、
前記集積回路は電源電圧によって駆動され、前記バイアス信号を生成するステップは、前記加熱回路において消費される電力が前記電源電圧の変動に対して実質的に一定になるように、前記集積回路の加熱を制御するための前記バイアス信号を生成する、
集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１１】
前記調整するステップは、前記調整可能なパラメータのうちの前記１つ又は複数をデジタル形式で調整するために、前記コントローラが前記集積回路の外部にあるソースからコマンドを受信することを含み、該コマンドは、前記集積回路が収容されるパッケージの熱特性に対応する情報を含む、請求項１０に記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１２】
前記集積回路の温度応答は、極、零点及び全利得のうちの１つ又は複数を調整することによって変更できる請求項１１に記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１３】
前記調整するステップは、前記集積回路が収容される前記パッケージの遅い熱動態を補償するように、前記調整可能な極、零点及び全利得のうちの該零点を調整することをさらに含む、請求項１２に記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１４】
前記集積回路の温度を内部で測定すること、及び
前記測定された温度と目標温度との間の差を内部で検出することをさらに含む、請求項１０から１３のいずれかに記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１５】
前記集積回路は、１つ又は複数の回路素子を含む感温性ブロックを含み、前記方法は、
前記内部で加熱するステップ、前記内部で測定するステップ及び前記内部で検出するステップを繰り返すことにより、前記集積回路を多様な温度に加熱すること、及び
前記多様な温度のそれぞれにおいて前記感温性ブロックを内部で較正することをさらに含む、請求項１４に記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１６】
前記内部で測定するステップは、前記集積回路上の１つの場所において実行され、該場所では、前記加熱するステップから生じる、前記集積回路にわたる温度勾配が実質的に最小限に抑えられる、請求項１０から１５のいずれかに記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１７】
目標温度に応じて、トランジスタアレイ内の所定の数のトランジスタに前記バイアス信号を加えることであって、それにより該所定の数のトランジスタをオンに切り替える、加えることをさらに含む、請求項１０から１６のいずれかに記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１８】
前記集積回路は電源電圧によって駆動され、前記バイアス信号を生成するステップは、前記加熱するステップの結果として生成される熱の量が、所定の電圧範囲内にある前記電源電圧の変動に影響を受けないように実行される、請求項１７に記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項１９】
前記集積回路は、前記バイアス信号を受信するとともに、前記熱を生成するステップを実行するように構成される加熱回路を含み、前記バイアス信号を生成するステップは、該加熱回路により生成される熱の量が温度変動に実質的に影響を受けないように実行される、請求項１０から１８のいずれかに記載の集積回路を内部で加熱するための方法。
【請求項２０】
集積回路を内部で加熱するための方法であって、
コントローラにおいてインプリメントされる伝達関数の調整可能な極、零点及び全利得のうちの１つ又は複数を調整することであって、それにより前記集積回路の温度応答を変更する、調整するステップと、
前記調整可能な極、零点及び全利得のうちの前記調整された１つ又は複数に従って、前記コントローラによって加熱回路を制御することにより、前記集積回路を内部で加熱するステップとを含み、
前記調整するステップは、
前記調整可能な極、零点及び全利得のうちの前記１つ又は複数をデジタル形式で調整するために、前記コントローラが、前記集積回路の外部にあるソースから前記集積回路が収容されるパッケージの熱特性に対応する情報を含むコマンドを受信するステップと、
前記集積回路が収容される前記パッケージの遅い熱動態を補償するように、前記調整可能な極、零点及び全利得のうちの該零点を、該零点と対をなす極を相殺するように調整するステップとをさらに含む、
集積回路を内部で加熱するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）に関し、より詳細には、迅速に較正及び試験するためのオンダイ加熱回路及び制御ループに関する。
【０００２】
本出願は、参照により本明細書に援用される、２００５年８月１日に出願の米国仮特許出願第６０／７０４，３９９号及び２００５年９月３０日に出願の米国仮特許出願第６０／７２２，２２６号の利益を主張する。さらに、本出願は、参照により本明細書に援用される、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の、「Low-Noise Fine-Frequency Tuning」というタイトルの２００５年１０月３日に出願の特許出願第１１／２４２，２３０号及び「On-Die Heating Circuit And Control Loop For Rapid Heating Of The Die」というタイトルの２００５年１０月３日に出願の特許出願第１１／２４３，０１７号に関連する。
【背景技術】
【０００３】
試験及び較正するためにＩＣを加熱する従来の方法は、ＩＣに外部から熱を加えること、又は特別な温度に調整されたチャンバ内にＩＣを入れることを含む。これらの構成は一般的に実装するのにコストがかかり、感温性の回路を較正する場合のように、ＩＣを正確な温度まで急熱する必要がある場合に正確な結果を提供しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえ、ＩＣを特別な温度のチャンバ内に入れることを必要とすることなく、ＩＣを１つ又は複数の温度まで急速且つ正確に加熱できるように、ＩＣの温度を制御できることが好都合であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態は、集積回路を１つ又は複数の目標温度まで急速に内部加熱できるようにする回路、方法、装置及びコードを提供する。
【０００６】
本発明の一実施の形態では、集積回路は、コントローラ手段と、コントローラ手段の制御下で集積回路を加熱するように構成される加熱手段とを備え、加熱手段は、バイアス信号を生成するように構成されるバイアス手段と、バイアス信号及びコントローラからの制御信号を受信するように構成される電力消費手段とを有し、コントローラ手段において、調整可能なパラメータを有する伝達関数がインプリメントされ、調整可能なパラメータのうちの１つ又は複数を調整することによって、集積回路の温度応答を変更できるようにし、集積回路は電源電圧によって駆動され、電源電圧の変動に応答して、バイアス手段はバイアス信号を調整して、電力消費手段において消費される電力が電源電圧の変動に対して実質的に一定になるようにする。
【０００７】
一実施の形態では、コントローラ手段は、調整可能な極、零点及び全利得のうちの１つ又は複数をデジタル形式で調整するために、集積回路の外部にあるソースからコマンドを受信し、コマンドは、集積回路が収容されるパッケージの熱特性に対応する情報を含む。
【０００８】
別の実施の形態では、調整可能な極、零点及び全利得のうちの零点は、集積回路が収容されるパッケージの遅い熱動態を補償するように調整される。
【０００９】
さらに別の実施の形態では、集積回路は、集積回路の温度を測定するための温度測定手段と、測定された温度と目標温度との間の差を検出するとともに、検出された温度差をコントローラ手段に与えるための検出器手段とをさらに備える。
【００１０】
さらに別の実施の形態では、集積回路は、１つ又は複数の回路素子を含む感温性ブロックをさらに備え、コントローラ手段は、加熱手段が多様な温度に集積回路を加熱するようにさせるように構成され、感温性ブロックは多様な温度のそれぞれにおいて較正される。
【００１１】
さらに別の実施の形態では、集積回路は、１つ又は複数の回路素子を含む感温性ブロックをさらに含み、感温性ブロック及び温度測定手段は集積回路上の所定の場所に配置され、その場所では、加熱手段によって熱が生成される結果として集積回路にわたって生成される温度勾配が、実質的に最小限に抑えられる。
【００１２】
さらに別の実施の形態では、集積回路は、１つ又は複数の回路素子を含む感温性回路をさらに備え、感温性ブロック及び温度測定手段が集積回路の第１の側に沿って配置され、加熱手段が集積回路の第１の側とは反対側にある別の側に沿って配置される。
【００１３】
さらに別の実施の形態では、加熱手段はバイアス信号を生成するためのバイアス手段と、バイアス信号及びコントローラ手段からの複数の制御信号を受信するための電力消費手段とを備える。
【００１４】
さらに別の実施の形態では、電力消費手段は、目標温度に応じて、電流を流すために所定の数のトランジスタがオンに切り替えられるように構成されるトランジスタアレイを備える。
【００１５】
さらに別の実施の形態では、トランジスタアレイ内の各トランジスタは、そのトランジスタをオンに切り替えるためにバイアス信号が選択的に加えられるゲートを有する。
【００１６】
さらに別の実施の形態では、制御信号に応答して、トランジスタアレイ内の複数のトランジスタのゲートにバイアス信号が選択的に加えられて、それらのトランジスタが選択的にオンに切り替えられる。
【００１７】
さらに別の実施の形態では、集積回路は電源電圧によって駆動され、電源電圧の変動に応答して、バイアス手段がバイアス信号を調整し、電力消費手段の動作が所定の電圧範囲内にある電源電圧の変動に実質的に影響を受けないようにする。
【００１８】
さらに別の実施の形態では、バイアス手段は、バイアス信号を調整するようにさらに動作し、電力消費手段の動作が温度変動に実質的に影響を受けないようにする。
【００１９】
以下に記述される詳細な説明及び添付の図面を参照することにより、本発明の本質及び利点をさらに深く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるオンダイ熱管理システムのブロック図である。
【００２１】
【図２】本発明の一実施形態による、調整可能な特性を有する伝達関数を示す図である。
【００２２】
【図３】波形Ａ及びＢによって示される２つの場合のＰＣ基板上にあるパッケージ化されたＩＣの温度応答を示す図である。
【００２３】
【図４】較正のために、オンダイ加熱回路を用いて、パッケージ化されたＩＣが多様な温度に急熱される、本発明の１つの応用形態を示す図である。
【００２４】
【図５Ａ】ダイ上の熱源に対する、対象回路又は部品及びそれに付随する温度センサの２つの場所を示す図である。
【００２５】
【図５Ｂ】そのダイにわたる温度勾配を示す図である。
【００２６】
【図６】本発明の一実施形態による加熱回路の回路図である。
【００２７】
【図７Ａ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００２８】
【図７Ｂ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００２９】
【図７Ｃ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００３０】
【図７Ｄ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００３１】
【図７Ｅ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００３２】
【図７Ｆ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００３３】
【図７Ｇ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【００３４】
【図７Ｈ】本発明の実施形態が実施される例示的なシステムを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、オンダイ加熱回路を閉ループフィードバック構成の中で用いて、そのダイをデジタル形式で指定される温度まで急熱する。これは、特性試験中、製造試験中又はベンチ試験中等の試験（細かい分解能による、極めて安定した温度下での試験）のために用いることができる。またそれは、外部から設定される多様な温度における試験を必要とすることなく、チップ上にある任意の感温性の回路又は回路素子（たとえば、基準回路、発振器、インダクタ等）を較正するために用いることもできる。ダイ加熱回路に加えて、閉ループフィードバック構成は、温度測定回路、Ａ／Ｄコンバータ及びデジタルコントローラを備える。デジタルコントローラによって、ループを動的にプログラミングできるようになり、任意のパッケージ／環境熱特性の場合に、温度応答時間が最小限に抑えられるとともに、安定した加熱が達成される。
【００３６】
図１は、本発明の一実施形態によるオンダイ熱管理システムのブロック図である。加熱回路１０２が、デジタルコントローラ１０４の制御下で熱を生成する。温度測定ブロック１０６が温度を測定し、その温度をアナログ信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１０８が、アナログ温度信号をデジタル信号に変換し、その信号を検出器回路１０５に供給する。検出器回路１０５は、デジタル温度と外部から与えられる目標温度との間の差を検出し、その結果（デルタ温度：温度差）をデジタルコントローラ１０４に供給する。デルタ温度、及びデジタルコントローラ１０４内に格納される他のパラメータの値に応じて、コントローラ１０４によって、加熱回路１０２が、ＩＣ温度を維持するか（目標温度に達している場合）、又はさらに多くの熱を生成する（まだ目標温度に達していない場合、又は、たとえば較正のために、多様な温度に加熱する必要がある場合）。
【００３７】
デジタルコントローラ１０４は、零点及び極及び全利得係数を有する調整可能なデジタル伝達関数を実施する。その場合に、それらのパラメータは全てデジタル形式で調整可能である。その伝達関数が図２に示される。調整可能な零点、極及び利得係数のうちの１つ又は複数が、パッケージの熱特性及び熱動態に基づいて調整され、目標温度（複数可）へのダイの急熱を達成する。調整可能な零点、極及び利得は、コントローラ１０４の外部制御端子に与えられる外部コマンドによって変更される。その外部コマンドは、ＩＣが収容される特定のパッケージの熱特性に対応する情報、及びＩＣが加熱されるべき１つ又は複数の目標温度（複数可）に関する情報を含む。一実施形態では、外部制御端子はシリアルＩ／Ｏバスであり、そのコマンドは、ソフトウエアプログラムの制御下にあるＩ／Ｏバスによってコントローラに与えられる。別の実施形態では、デジタル形式で調整可能な零点、極及び利得係数の調整は、所望の零点、極及び利得係数のハードワイヤリングによって、ＩＣの製造中に実行される。この実施形態は、ＩＣが収容されることになるパッケージのタイプ及びその熱特性が製造前にわかっている場合に好都合であり、それにより特定のパッケージのためのデジタル形式で調整可能な零点、極及び利得係数を最適化できるようになる。
【００３８】
目標温度範囲に迅速に達する能力は、感温性回路の効率的で、迅速な較正が必要とされる場合を含む、数多くの応用形態において重要である。従来の回路においてオンダイ熱源が用いられる場合、パッケージにおいて時定数が長いために、目標温度まで急熱することを達成するのは困難である。本発明の一実施形態によれば、目標温度範囲は、コントローラにおいて実施される伝達関数の調整可能な零点、極及び利得係数を用いて、チップの遅い熱動態を補償することにより、迅速に達成される。これは図３にさらに明らかに例示される。
【００３９】
図３は、波形Ａ及びＢによって示される２つの場合のＰＣ基板上にあるパッケージ化されたＩＣの温度応答を示す。波形Ａ及びＢはそれぞれ、従来の加熱技法の場合、及び本発明の加熱技法の場合の、熱源によって消費される電力が一段階増加するまでの温度応答を示す。波形Ａは２つの別個の時定数ｔ１及びｔ２を有する。最初のかなり急速な応答（時定数ｔ１）は、パッケージ内のシリコンダイの急熱を反映する（そのシリコン質量は通常、あまり大きくないので、熱容量は小さく、熱抵抗は低い）。シリコンが熱くなると、異なる材料境界、すなわちシリコンとパッケージとの境界、及びパッケージと基板との境界にわたって、大きな温度勾配が生成される。パッケージ及び基板の質量は、シリコンよりもはるかに大きく、熱抵抗が高いので、ｔ２として示される波形Ａの部分によって示されるように、温度応答の後半部が遅くなる。
【００４０】
２つの時定数間の遷移点（図３において縦方向の破線によって示される）は、近接して配置される極−零対に類似である。したがって、より速い温度応答を得るために、極−零対の極が零点で相殺される必要がある。これは、コントローラの調整可能な極、零点及び利得係数を調整することによって達成される。波形Ｂは、極−零対の極が伝達曲線の零点によって相殺される温度応答を示す。調整可能なデジタル伝達関数によって、加熱回路によって消費される電力の量及び持続時間を調整し、それによりダイが置かれる任意の環境において、速い温度応答を達成できるようになる。１つの応用形態では、そのコントローラは、図４に示されるように、チップが多様な温度に極めて急速にデジタル形式で加熱されるように設計される。これにより、各温度点において、ダイ上にある感温性回路及び／又は回路素子を迅速に較正できるようになる。迅速且つ正確に較正するために、この技法を実施するのが好都合である例示的な集積回路が、先に引用された、参照により本明細書に援用される、本発明の譲受人に譲渡された同時係属中の、「Low-Noise Fine-Frequency Tuning」というタイトルの２００５年１０月３日に出願の特許出願第１１／２４２，２３０号に記述される。
【００４１】
速い温度応答を達成すること以外に、コントローラ１０４に供給される温度測定値が対象ブロック（すなわち、較正される回路及び／又は回路素子又は部品）の温度を正確に反映することも重要である。理想的には、温度センサを対象ブロックの中央に置くことにより、対象ブロックの最も正確な温度読み値が与えられるであろう。しかし、物理的な制約及び実用上の制約に起因して、センサをそのような位置に配置することはできず、代わりに、対象ブロックに極めて近接して配置される。しかしながら、この制約は、対処されない場合には、対象ブロックを誤って較正することに繋がる可能性があるという問題を提起する。その問題、及び本発明の一実施形態による解決法が、図５Ａ及び図５Ｂに示される。
【００４２】
図５Ａは、ダイ５００上にある加熱回路５０２に対する対象ブロック５０４及び温度センサ５０６の２つの代替の場所Ａ及びＢを示す。図５Ｂは、ダイ５００にわたる温度勾配（指数関数的減衰）、及び２つのダイ上の場所Ａ及びＢ並びに加熱回路５０２の位置を示す。図から明らかなように、場所Ａは場所Ｂよりも温度勾配が急勾配の部分に沿って位置するので、位置Ｂにおけるセンサと対象ブロックとの間の温度差ΔＴ２は、位置Ａにおける温度差ΔＴ１よりもはるかに小さい。こうして、場所Ｂにある温度センサは、場所Ａにあるセンサよりも、対象ブロックの温度をより正確に反映する。したがって、加熱回路５０２を対象回路からできる限り離れるように配置することにより、対象回路の加熱の過不足が実質的に最小限に抑えられ、それにより、ダイ上にある感温性回路及び／又は部品を正確に較正できるようになる。
【００４３】
本発明の別の重要な特徴は、加熱回路が、電源電圧及び温度変動の影響を実質的に受けないように設計されることである。図６は、本発明の一実施形態による加熱回路ブロック１０２（図１）の１つの例示的な回路実施態様を示す。加熱回路１０２は、バイアス信号Ｖｂｉａｓを生成するバイアス回路６０２と、Ｖｂｉａｓ及びデジタルコントローラ１０４（図１）によって与えられる制御信号Ｃｎｔｌの制御下で熱を生成するように構成される電力消費回路６０４とを備える。
【００４４】
図６の例示的な実施態様では、制御信号Ｃｎｔｌは、電力消費回路６０４内のトランジスタの数に対応するビットストリーム（ｎビット）を含む。電力消費回路６０４は、電源Ｖｄｄとグランド端子との間に接続される「ｎ」個のトランジスタから成るアレイを含む。各トランジスタのゲートは、制御信号Ｃｎｔｌの制御下でＶｂｉａｓに選択的に接続される。目標温度に応じて、デジタルコントローラ１０４は、所定の数のトランジスタのゲートをＶｂｉａｓに選択的に接続することによって、トランジスタアレイ内の所定の数のトランジスタをオンに切り替える。
【００４５】
代替の一実施形態では、電力消費回路６０４は、電力消費回路６０４が複雑になるのを最小限に抑えながら、制御ループの単調性を、それゆえ負帰還を保証するために、二値符号化信号及び温度計符号化信号の組み合わせを受信するように構成される。この実施形態では、二値符号化信号及び温度計符号化信号はそれぞれ、Ｃｎｔｌ信号の最上位ビット位置（ＭＳＢ）及び最下位ビット位置（ＬＳＢ）によって与えられる。
【００４６】
バイアス回路６０２は、電力消費回路６０４の動作時に、電源電圧及び温度変動の影響を実質的に最小限に抑えるための役割を果たす。電力は電流と電圧との積によって決定されるので、電源電圧が変動してもブロック６０４において消費される電力を一定に保つために、Ｖｂｉａｓが、電源電圧の変動に対して逆方向に変更される。たとえば、電源電圧が増加する場合には、Ｖｂｉａｓは、ブロック６０４内の導通する各トランジスタの中に流れる電流が変化しないように十分に減少する。バイアス回路６０２は、フィードバック回路を用いてアナログ補償を実行することにより、これを果たす。
【００４７】
バイアス回路６０２は、電源電圧とその反転入力端子との間に抵抗Ｒ１が接続される増幅器６０６と、その反転入力端子とグランド電位との間に接続される電流源６１０とを備える。増幅器６０６の出力は、ＮＭＯＳトランジスタ６０８のゲートに接続され、またバイアス信号Ｖｂｉａｓも与える。トランジスタ６０８は、増幅器６０６の非反転端子とグランド電位との間に接続される。抵抗Ｒ２及びＲ３が、電源電圧とグランド電位との間に直列に接続され、その中間ノードが増幅器６０６の非反転端子に接続される。第２の電流源６１２が、電源電圧と、増幅器６０６の非反転端子との間に接続される。キャパシタＣ１が、増幅器のフィードバックを補償するために、増幅器出力に接続される。こうして、トランジスタ６０８にバイアスをかけて、トランジスタ６０８の中に流れる正味の電流が電源電圧に基づくようにするフィードバック回路が形成される。
【００４８】
電流源６１０は、電源電圧及び温度変動の影響を受けず（バンドギャップ基準発生器と同様）、抵抗Ｒ１とともに、増幅器６０６の反転端子に、電源電圧Ｖｄｄ未満の一定の電圧にバイアスをかけるための役割を果たす。こうして、増幅器６０６の反転入力は、Ｖｄｄ未満の一定の電圧で、電源電圧Ｖｄｄに追従する。電源電圧が増加又は減少するとき、抵抗Ｒ２及びＲ３は、より多くの、又はより少ない電流を流し、フィードバックによって、トランジスタ６０８の中に過電流が流れるようになる。それに応じて、増幅器６０６はトランジスタ６０８のゲート電圧を制御して、過電流を解消する。このようにして、電流とドレイン電圧との積が概ね一定になるように、トランジスタ６０８の中に流れる電流及びそのドレインにおける電圧が設定される。電流源６１２は温度を補償するために収容され、抵抗Ｒ２及びＲ３の温度係数を補償するように設計される。これは、電力消費回路６０４の動作が温度変動の影響を受けないようにしておくのを助ける。それゆえ、２．７Ｖ〜３．６Ｖのような所与の電源電圧範囲の場合に、温度にわたって、概ね一定の電力が得られる。
【００４９】
ここで図７Ａ〜図７Ｇを参照すると、本発明が組み込まれる種々の例示的なシステムが示される。図７Ａを参照すると、本発明は、ハードディスクドライブ７００において具現することができる。本発明は、信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方においてインプリメントすることができ、それらの回路は図７Ａにおいて７０２で包括的に特定される。いくつかの実施態様では、信号処理及び／又は制御回路７０２、及び／又はＨＤＤ７００内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、且つ／又は磁気記憶媒体７０６に出力されるデータ及び／又は磁気記憶媒体７０６から入力されるデータをフォーマットすることができる。
【００５０】
ＨＤＤ７００は、コンピュータ、携帯情報端末のようなモバイルコンピューティングデバイス、携帯電話、メディア又はＭＰ３プレーヤ等、及び／又は他のデバイスのようなホストデバイス（図示せず）と、１つ又は複数の有線又は無線通信リンク７０８を介して通信することができる。ＨＤＤ７００は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７０９に接続することができる。
【００５１】
ここで図７Ｂを参照すると、本発明は、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブ７１０において具現することができる。本発明は、図７Ｂにおいて７１２で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、及び／又はＤＶＤドライブ７１０の大容量データ記憶装置７１８においてインプリメントすることができる。信号処理及び／又は制御回路７１２、及び／又はＤＶＤ７１０内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、且つ／又は光学記憶媒体７１６から読み出されるデータ、且つ／又は光学記憶媒体７１６に書き込まれるデータをフォーマットすることができる。いくつかの実施態様では、信号処理及び／又は制御回路７１２、及び／又はＤＶＤ７１０内の他の回路（図示せず）は、符号化及び／又は復号化、及び／又はＤＶＤドライブに関連する任意の他の信号処理機能等の他の機能を実行することもできる。
【００５２】
ＤＶＤドライブ７１０は、コンピュータ、テレビ又は他のデバイスのような出力デバイス（図示せず）と、１つ又は複数の有線又は無線通信リンク７１７を介して通信することができる。ＤＶＤ７１０は、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７１８と通信することができる。大容量データ記憶装置７１８は、図７Ａに示されるようなハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を含むことができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。ＤＶＤ７１０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７１９に接続することができる。
【００５３】
ここで図７Ｃを参照すると、本発明は、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）７２０において具現することができる。本発明は、図７Ｃにおいて７２２で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、ＨＤＴＶ７２０のＷＬＡＮインターフェース及び／又は大容量データ記憶装置においてインプリメントすることができる。ＨＤＴＶ７２０は、有線又は無線のいずれかの形態でＨＤＴＶ入力信号を受信し、ディスプレイ７２６のためのＨＤＴＶ出力信号を生成する。いくつかの実施形態では、信号処理及び／又は制御回路７２２、及び／又はＨＤＴＶ７２０の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、データをフォーマットし、及び／又は必要とされる場合がある任意の他のタイプのＨＤＴＶ処理を実行することができる。
【００５４】
ＨＤＴＶ７２０は、光学及び／又は磁気記憶デバイスのような、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７２７と通信することができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。ＨＤＴＶ７２０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７２８に接続することができる。ＨＤＴＶ７２０は、ＷＬＡＮネットワークインターフェース７２９を介して、ＷＬＡＮとの接続を支援することもできる。
【００５５】
ここで図７Ｄを参照すると、本発明は、車両７３０の制御システム、ＷＬＡＮインターフェース及び／又は車両制御システムの大容量データ記憶装置においてインプリメントされる。パワートレイン制御システム７３２が、温度センサ、圧力センサ、回転センサ、風量センサ及び／又は任意の他の適当なセンサのような１つ又は複数のセンサからの入力を受信し、且つ／又はエンジン動作パラメータ、トランスミッション動作パラメータ、及び／又は他の制御信号のような１つ又は複数の出力制御信号を生成する。
【００５６】
本発明は、車両７３０の他の制御システム７４０においても具現することができる。制御システム７４０は、同様に、入力センサ７４２からの信号を受信し、且つ／又は１つ又は複数の出力デバイス７４４への制御信号を出力することができる。いくつかの実施態様では、制御システム７４０は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、ナビゲーションシステム、テレマティックスシステム、車両テレマティックスシステム、車線逸脱防止システム、適応走行制御システム、ステレオ、ＤＶＤ、コンパクトディスク等の車両エンターテイメントシステムの一部であってもよい。さらに別の実施態様も考えられる。
【００５７】
パワートレイン制御システム７３２は、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７４６と通信することができる。大容量データ記憶装置７４６は、光学及び／又は磁気記憶デバイス、たとえばハードディスクドライブＨＤＤ及び／又はＤＶＤを含むことができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。パワートレイン制御システム７３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７４７に接続することができる。パワートレイン制御システム７３２は、ＷＬＡＮネットワークインターフェース７４８を介して、ＷＬＡＮとの接続を支援することもできる。制御システム７４０は、大容量データ記憶装置、メモリ及び／又はＷＬＡＮインターフェース（全て図示せず）を含んでもよい。
【００５８】
ここで図７Ｅを参照すると、本発明は、セルラーアンテナ７５１を含むことができる携帯電話７５０において具現することができる。本発明は、図７Ｅにおいて７５２で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、携帯電話７５０のＷＬＡＮインターフェース及び／又は大容量データ記憶装置においてインプリメントすることができる。いくつかの実施態様では、携帯電話７５０は、マイクロフォン７５６、スピーカ及び／若しくはオーディオ出力ジャックのようなオーディオ出力７５８、ディスプレイ７６０、並びに／又はキーパッド、ポインティングデバイス、音声作動及び／若しくは他の入力デバイスのような入力デバイス７６２を含む。信号処理及び／又は制御回路７５２及び／又は携帯電話７５０内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、データをフォーマットし、且つ／又は他の携帯電話機能を実行することができる。
【００５９】
携帯電話７５０は、光学及び／又は磁気記憶デバイス、たとえばハードディスクドライブＨＤＤ及び／又はＤＶＤのような、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７６４と通信することができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。携帯電話７５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７６６に接続することができる。携帯電話７５０は、ＷＬＡＮネットワークインターフェース７６８を介して、ＷＬＡＮとの接続を支援することもできる。
【００６０】
ここで図７Ｆを参照すると、本発明は、セットトップボックス７８０において具現することができる。本発明は、図７Ｆにおいて７８４で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、セットトップボックス７８０のＷＬＡＮインターフェース及び／又は大容量データ記憶装置においてインプリメントすることができる。セットトップボックス７８０は、ブロードバンドソースのような信号源から信号を受信し、テレビ及び／又はモニタ及び／又は他のビデオ及び／又はオーディオ出力デバイスのようなディスプレイ７８８のために適した標準及び／又は高品位オーディオ／ビデオ信号を出力する。信号処理及び／又は制御回路７８４並びに／或いはセットトップボックス７８０内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、データをフォーマットし、及び／又は任意の他のセットトップボックス機能を実行することができる。
【００６１】
セットトップボックス７８０は、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７９０と通信することができる。大容量データ記憶装置７９０は、光学及び／又は磁気記憶デバイス、たとえばハードディスクドライブＨＤＤ及び／又はＤＶＤを含むことができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。セットトップボックス７８０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７９４に接続することができる。セットトップボックス７８０は、ＷＬＡＮネットワークインターフェース７９６を介して、ＷＬＡＮとの接続を支援することもできる。
【００６２】
ここで図７Ｇを参照すると、本発明は、メディアプレーヤ７７２において具現することができる。本発明は、図７Ｇにおいて７７１で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、メディアプレーヤ７７２のＷＬＡＮインターフェース及び／又は大容量データ記憶装置においてインプリメントすることができる。いくつかの実施態様では、メディアプレーヤ７７２は、ディスプレイ７７６、及び／又はキーパッド、タッチパッド等のユーザ入力７７７を含む。いくつかの実施態様では、メディアプレーヤ７７２は、ディスプレイ７７６及び／又はユーザ入力７７７を介して、通常、メニュー、ドロップダウンメニュー、アイコン及び／又はポイント・アンド・クリックインターフェースを用いるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を用いることができる。メディアプレーヤ７７２は、スピーカ及び／又はオーディオ出力ジャックのようなオーディオ出力７７５をさらに含む。信号処理及び／又は制御回路７７１並びに／或いはメディアプレーヤ７７２内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、データをフォーマットし、及び／又は任意の他のメディアプレーヤ機能を実行することができる。
【００６３】
メディアプレーヤ７７２は、圧縮されたオーディオ及び／又はビデオコンテンツのようなデータを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置７７０と通信することができる。いくつかの実施態様では、圧縮されたオーディオファイルは、ＭＰ３フォーマット又は他の適当な圧縮オーディオ及び／又はビデオフォーマットに準拠するファイルを含む。大容量データ記憶装置は、光学及び／又は磁気記憶デバイス、たとえばハードディスクドライブＨＤＤ及び／又はＤＶＤを含むことができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。メディアプレーヤ７７２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７７３に接続することができる。メディアプレーヤ７７２は、ＷＬＡＮネットワークインターフェース７７４を介して、ＷＬＡＮとの接続を支援することもできる。
【００６４】
図７Ｈを参照すると、本発明は、アンテナ７３９を含むことができるボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）電話７８３において具現することができる。本発明は、図７Ｈにおいて７８２で包括的に特定される信号処理及び／又は制御回路のいずれか又は両方、ＶｏＩＰ電話７８３の無線インターフェース及び／又は大容量データ記憶装置において実施することができる。いくつかの実施態様では、ＶｏＩＰ電話７８３は、部分的には、マイクロフォン７８７、スピーカ及び／又はオーディオ出力ジャックのようなオーディオ出力７８９、ディスプレイモニタ７９１、キーパッド、ポインティングデバイス、音声作動及び／又は他の入力デバイスのような入力デバイス７９２、及びワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）通信モジュール７８６を備える。信号処理及び／又は制御回路７８２並びに／或いはＶｏＩＰ電話７８３内の他の回路（図示せず）は、データを処理し、符号化及び／又は暗号化を実行し、計算を実行し、データをフォーマットし、及び／又は他のＶｏＩＰ電話機能を実行することができる。
【００６５】
ＶｏＩＰ電話７８３は、光学及び／又は磁気記憶デバイス、たとえばハードディスクドライブＨＤＤ及び／又はＤＶＤのような、データを不揮発性記憶する大容量データ記憶装置５０２と通信することができる。少なくとも１つのＨＤＤが図７Ａに示される構成を有することができ、且つ／又は少なくとも１つのＤＶＤが図７Ｂに示される構成を有することができる。ＨＤＤには、約４．５７２ｃｍ（１．８"）よりも小さな直径を有する１つ又は複数のプラッタを含むミニＨＤＤを用いることができる。ＶｏＩＰ電話７８３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリのような低レイテンシーの不揮発性メモリ、及び／又は他の適当な電子データ記憶装置のようなメモリ７８５に接続することができる。ＶｏＩＰ電話７８３は、Ｗｉ−Ｆｉ通信モジュール７８６を介して、ＶｏＩＰネットワーク（図示せず）との通信リンクを確立するように構成される。上記の実施態様の他に、さらに別の実施態様も考えられる。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態の上記の記述は、例示及び説明する目的で提供されてきた。本発明を包括的に述べること、又は記述される形態と全く同じものに本発明を限定することを意図するわけではなく、上記の教示に鑑みて、数多くの変更及び変形が可能である。たとえば、図６は、電力消費回路６０４のトランジスタによる実施態様を示すが、ブロック６０４を実装する際に、ダイオード、抵抗性金属トレース、ポリシリコントレース及びドープされた基板等の当業者に知られている他の実施態様を用いることもできる。したがって、それらの実施形態は、本発明の原理及びその実用的な応用形態を最もわかりやすく説明し、それにより、当業者が、考えられる特定の用途に相応しいように、本発明を種々の実施形態及び種々の変更形態において最大限に利用できるようにするために選択され、記述された。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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