(57)【要約】 【課題】定電圧電源回路の消費電力を低減し、且つ、定電圧電源回路の動作を安定させる。【解決手段】定電圧電源回路１０は、バイアス生成部１１と、基準電圧生成部１３と、定電圧生成部１４と、バイアススイッチ１６と、定電圧制御部１５と、を備える。バイアス生成部１１は、バイアス電圧を生成する。基準電圧生成部１３は、バイアス生成部１１に接続され、バイアス電圧に基づいて基準電圧を生成する。定電圧生成部１４は、バイアス電圧及び基準電圧に基づいて定電圧を生成する。バイアススイッチ１６は、定電圧生成部１４のバイアスを切り替える。定電圧制御部１５は、定電圧又は電源電圧に応じた検出電圧を取得し、基準電圧と検出電圧との差に応じて、定電圧生成部１４の動作状態を、イネーブル状態又はディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号と、バイアススイッチ１６を制御するスイッチ制御信号と、を生成する。バイアススイッチ１６は、スイッチ制御信号により、定電圧生成部１４のバイアスを切り替える。【選択図】図１
2013051858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイアス電圧を生成するバイアス生成部と、
前記バイアス生成部に接続され、前記バイアス電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記バイアス電圧及び前記基準電圧に基づいて定電圧を生成する定電圧生成部と、
前記定電圧生成部のバイアスを切り替えるバイアススイッチと、
前記定電圧又は電源電圧に応じた検出電圧を取得し、前記基準電圧と前記検出電圧との差に応じて、前記定電圧生成部の動作状態を、イネーブル状態又はディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号と、前記バイアススイッチを制御するスイッチ制御信号と、を生成する定電圧制御部と、を備え、
前記バイアススイッチは、前記スイッチ制御信号により、前記定電圧生成部のバイアスを切り替える、定電圧電源回路。
【請求項２】
前記定電圧制御部は、
前記基準電圧が前記検出電圧未満の場合には、前記動作状態をイネーブル状態に設定する定電圧制御信号と、前記定電圧生成部を前記バイアス生成部と接続するスイッチ制御信号と、を生成し、
前記基準電圧が前記検出電圧以上の場合には、前記動作状態をディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号と、前記定電圧生成部に、前記バイアス電圧より低い低バイアス電圧を供給するスイッチ制御信号と、を生成する、請求項１に記載の定電圧電源回路。
【請求項３】
前記バイアススイッチは、
前記定電圧生成部に、前記バイアス電圧を供給するか否かを切り替える第１バイアススイッチと、
前記定電圧生成部に、前記バイアス電圧より低い低バイアス電圧を供給するか否かを切り替える第２バイアススイッチと、を備える、請求項１又は２に記載の定電圧電源回路。
【請求項４】
前記定電圧制御部は、前記動作状態をイネーブル状態からディスエーブル状態に変更する場合には、前記定電圧生成部への前記バイアス電圧の供給を遮断した後に、前記定電圧生成部に前記バイアス電圧より低い低バイアス電圧を供給し、前記動作状態をディスエーブル状態からイネーブル状態に変更する場合には、前記低バイアス電圧の前記定電圧生成部への供給を遮断した後に、前記定電圧生成部に前記バイアス電圧を供給するように、前記スイッチ制御信号を生成する、請求項１乃至３のいずれか一に記載の定電圧電源回路。
【請求項５】
前記基準電圧生成部、前記定電圧生成部、及び前記定電圧制御部のバイアスを切り替える動作モードスイッチと、
前記基準電圧生成部、前記定電圧生成部、及び前記定電圧制御部の動作モードを通常モード又は省電力モードに設定する電源制御信号に基づいて、前記動作モードスイッチを制御する動作モードスイッチ制御信号を生成する動作モード制御部と、をさらに備える、請求項１乃至４のいずれか一に記載の定電圧電源回路。
【請求項６】
前記動作モード制御部は、前記動作モードを前記通常モードに設定する電源制御信号を受け付けると、前記基準電圧生成部、前記定電圧生成部、及び前記定電圧制御部に前記バイアス電圧が供給されるように前記動作モードスイッチ制御信号を生成し、前記動作モードを前記省電力モードに設定する電源制御信号を受け付けると、前記基準電圧生成部、前記定電圧生成部、及び前記定電圧制御部に、前記バイアス電圧より低い低バイアス電圧が供給されるように、前記動作モードスイッチ制御信号を生成する、請求項５に記載の定電圧電源回路。
【請求項７】
定電圧で動作する負荷と、
バイアス電圧を生成するバイアス生成部と、
前記バイアス生成部に接続され、前記バイアス電圧に基づいて基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
前記バイアス電圧及び前記基準電圧に基づいて前記定電圧を生成する定電圧生成部と、
前記定電圧生成部のバイアスを切り替えるバイアススイッチと、
前記定電圧又は電源電圧に応じた検出電圧を取得し、前記基準電圧と前記検出電圧との差に応じて、前記定電圧生成部の動作状態を、イネーブル状態又はディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号と、前記バイアススイッチを制御するスイッチ制御信号と、を生成する定電圧制御部と、を備え、
前記バイアススイッチは、前記スイッチ制御信号により、前記定電圧生成部のバイアスを切り替える、半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、定電圧電源回路及び半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、所定の電圧で動作する負荷に定電圧を供給するために、定電圧電源回路が用いられる。従来の定電圧電源回路は、バイアス生成回路と、基準電圧生成回路と、定電圧生成回路と、定電圧制御回路と、を備える。
【０００３】
バイアス生成回路は、バイアス電圧を生成する。基準電圧生成回路は、バイアス電圧に基づいて基準電圧を生成する。定電圧生成回路は、バイアス電圧及び基準電圧に基づいて、負荷に供給すべき定電圧を生成する。定電圧制御回路は、電源電圧に応じたモニタ電圧を監視し、モニタ電圧と基準電圧との差に応じて、定電圧生成回路を、イネーブル状態又はディスエーブル状態にするための制御信号を生成する。定電圧生成回路は、イネーブル状態において定電圧を生成し、ディスエーブル状態において動作を停止する。
【０００４】
しかしながら、従来の定電圧電源回路では、定電圧生成回路がディスエーブル状態になったとしても、定電圧生成回路にはバイアス電圧が供給される。従って、定電圧生成回路には、バイス電圧に応じた電流が流れる。その結果、定電圧電源回路は無駄な電力を消費することになる。
【０００５】
また、従来の定電圧電源回路において、ディスエーブル状態において定電圧生成回路に流れる電流を停止するためにバイアス電圧をゼロにすると、基準電圧が変動する。基準電圧が変動すると、定電圧制御回路は、ディスエーブル状態にするための制御信号を生成できない場合がある。その結果、定電圧電源回路の動作が不安定になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１５５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、定電圧電源回路の消費電力を低減し、且つ、定電圧電源回路の動作を安定させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態の定電圧電源回路は、バイアス生成部と、基準電圧生成部と、定電圧生成部と、バイアススイッチと、定電圧制御部と、を備える。バイアス生成部は、バイアス電圧を生成する。基準電圧生成部は、バイアス生成部に接続され、バイアス電圧に基づいて基準電圧を生成する。定電圧生成部は、バイアス電圧及び基準電圧に基づいて定電圧を生成する。バイアススイッチは、定電圧生成部のバイアスを切り替える。定電圧制御部は、定電圧又は電源電圧に応じた検出電圧を取得し、基準電圧と検出電圧との差に応じて、定電圧生成部の動作状態を、イネーブル状態又はディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号と、バイアススイッチを制御するスイッチ制御信号と、を生成する。バイアススイッチは、スイッチ制御信号により、定電圧生成部のバイアスを切り替える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の定電圧電源回路１０の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態の図１の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルを示す表。
【図４】第２実施形態の図１の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図。
【図５】第２実施形態の図４の遅延回路１５４の構成例を示す概略図。
【図６】第２実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルを示す表。
【図７】第２実施形態の信号Ｎａ、信号Ｎｂ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２のタイミングを示す概略図。
【図８】第３実施形態の図１の定電圧電源回路１０の構成を示すブロック図。
【図９】第３実施形態の図８の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図。
【図１０】第３実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルを示す表。
【図１１】第４実施形態の図８の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図。
【図１２】第４実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルを示す表。
【図１３】第５実施形態の半導体集積回路１の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。第１実施形態では、インバータを用いて定電圧生成部のバイアスを切り替える例を説明する。
【００１２】
第１実施形態の定電圧電源回路１０について説明する。図１は、第１実施形態の図１の定電圧電源回路１０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
定電圧電源回路１０は、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、定電圧制御部１５、及びバイアススイッチ１６等の構成要素を備える。各構成要素には、電源電位を与える電源電圧Ｖｄｄが供給され、且つ、グラウンド電位を与えるグラウンドＧＮＤが接続される。また、定電圧電源回路１０の出力端子（即ち、定電圧生成部１４の出力端子）には、負荷２０が接続される。
【００１４】
バイアス生成部１１は、基準電圧生成部１３と、定電圧生成部１４と、定電圧制御部１５と、に供給すべきバイアス電圧Ｖｂｉａｓを生成する。
【００１５】
基準電圧生成部１３は、バイアス生成部１１に接続され、バイアス電圧Ｖｂｉａｓに基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【００１６】
定電圧生成部１４は、バイアス電圧Ｖｂｉａｓ及び基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて、定電圧Ｖｏｕｔを生成する。
【００１７】
バイアススイッチ１６は、定電圧制御部１５が生成するスイッチ制御信号により、定電圧生成部１４のバイアスを切り替える。例えば、バイアススイッチ１６は、第１バイアススイッチ１６１と、第２バイアススイッチ１６２と、を備える。第１バイアススイッチ１６１は、バイアス生成部１１と定電圧生成部１４との間の配線の導通及び非導通（即ち、定電圧生成部１４にバイアス電圧Ｖｂｉａｓを供給するか否か）を切り替える。第２バイアススイッチ１６２は、グラウンドＧＮＤと定電圧生成部１４との間の配線の導通及び非導通（即ち、定電圧生成部１４に、バイアス電圧Ｖｂｉａｓより低い低バイアス電圧（グラウンドＧＮＤの電圧０［Ｖ］）を供給するか否か）を切り替える。
【００１８】
定電圧制御部１５は、定電圧Ｖｏｕｔ又は電源電圧Ｖｄｄに応じた検出電圧Ｖｄｘを取得する。検出電圧Ｖｄｘは、定電圧Ｖｏｕｔ又は電源電圧Ｖｄｄを所定割合に分圧した電圧値を有する。例えば、検出電圧Ｖｄｘの電圧値は、定電圧Ｖｏｕｔを半分に分圧した電圧値（Ｖｏｕｔ／２）又は電源電圧Ｖｄｄを半分に分圧した電圧値（Ｖｄｄ／２）である。
【００１９】
また、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じて、定電圧生成部１４の動作状態を、イネーブル状態又はディスエーブル状態に設定するための定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）を生成する。例えば、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、動作状態をイネーブル状態に設定するための定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）を生成し、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、動作状態をディスエーブル状態に設定するための定電圧制御信号ＣＣＶ（ＤＩＳ）を生成する。なお、定電圧生成部１４は、イネーブル状態の場合（即ち、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）が生成された場合）には、定電圧Ｖｏｕｔを生成するが、ディスエーブル状態の場合（即ち、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＤＩＳ）が生成された場合）には、定電圧Ｖｏｕｔを生成しない。
【００２０】
また、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じて、バイアススイッチ１６を制御するためのスイッチ制御信号を生成する。
【００２１】
例えば、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、第１バイアススイッチ１６１をオンにするための第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）と、第２バイアススイッチ１６２をオフにするための第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）と、を生成する。即ち、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、定電圧生成部１４をバイアス生成部１１と接続する第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）を生成する。
【００２２】
一方、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、第１バイアススイッチ１６１をオフにするための第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）と、第２バイアススイッチ１６２をオンにするための第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）と、を生成する。即ち、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、定電圧生成部１４に低バイアス電圧を供給する（例えば、定電圧生成部１４をグラウンドＧＮＤと接続する）第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）を生成する。
【００２３】
基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、バイアススイッチ１６は、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）により、バイアス生成部１１と定電圧生成部１４との間の配線を導通状態にし、グラウンドＧＮＤと定電圧生成部１４との間の配線を非導通状態にする。その結果、定電圧生成部１４には、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給され、バイアス電圧Ｖｂｉａｓに応じたバイアス電流が流れる。そして、定電圧生成部１４は、基準電圧Ｖｒｅｆとバイアス電圧Ｖｂｉａｓとの差に応じた定電圧Ｖｏｕｔを生成する。
【００２４】
一方、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、バイアススイッチ１６は、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）により、バイアス生成部１１と定電圧生成部１４との間の配線を非導通状態にし、グラウンドＧＮＤと定電圧生成部１４との間の配線を導通状態にする。その結果、定電圧生成部１４には、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されず、バイアス電流は流れない。従って、イネーブル状態に比べて、ディスエーブル状態の定電圧生成部１４の消費電力は低い。
【００２５】
ここで、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）が生成されたとしても、バイアス生成部１１と基準電圧生成部１３との間の配線、及びバイアス生成部１１と定電圧制御部１５との間の配線は導通状態であるので、定電圧制御部１５の誤作動を防ぐことができる。
【００２６】
なお、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以下の場合には、動作状態をイネーブル状態に設定する定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）と、定電圧生成部１４をバイアス生成部１１と接続する第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）と、を生成し、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘより大きい場合には、動作状態をディスエーブル状態に設定する定電圧制御信号ＣＣＶ（ＤＩＳ）と、定電圧生成部１４に低バイアス電圧を供給する（例えば、定電圧生成部１４をグラウンドＧＮＤと接続する）第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）と、を生成しても良い。
【００２７】
即ち、定電圧制御部１５は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとが等しい場合には、定電圧生成部１４に低バイアス電圧を供給するための第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２を生成しても良いし、定電圧生成部１４にバイアス電圧Ｖｂｉａｓを供給するための第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２を生成しても良い。
【００２８】
第１実施形態の定電圧制御部１５の構成について説明する。図２は、第１実施形態の図１の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図である。
【００２９】
定電圧制御部１５は、制御信号生成部１５０と、バイアス制御部１５２と、インバータ１５３と、を備える。
【００３０】
制御信号生成部１５０は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとを比較することにより、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じた定電圧制御信号ＣＣＶを生成する。
【００３１】
バイアス制御部１５２は、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとを比較することにより、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じた信号レベルを有する信号Ｎａを生成する。
【００３２】
インバータ１５３は、信号Ｎａの信号レベルを反転させる。即ち、第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルは、信号Ｎａの信号レベルと等しいが、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルは、信号Ｎａの信号レベルと逆である。
【００３３】
第１実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルについて説明する。図３は、第１実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルを示す表である。
【００３４】
基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）が生成され、信号Ｎａ及び第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルはハイ（Ｈ）になり、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルはロウ（Ｌ）になる。即ち、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）と、第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）と、が生成される。この場合には、定電圧生成部１４には、第１バイアススイッチ１６１を介してバイアス生成部１１が接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給され、バイアス電圧Ｖｂｉａｓに応じたバイアス電流が流れる。
【００３５】
一方、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＤＩＳ）が生成され、信号Ｎａ及び第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルはロウ（Ｌ）になり、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルはハイ（Ｈ）になる。即ち、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）と、第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）と、が生成される。この場合には、定電圧生成部１４には、第２バイアススイッチ１６２を介してグラウンドＧＮＤと接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されず、バイアス電流は流れない。
【００３６】
第１実施形態によれば、定電圧制御部１５が、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、定電圧生成部１４にバイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給され、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、定電圧生成部１４にバイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されないように、バイアススイッチ１６を制御する。これにより、定電圧電源回路１０の消費電力を低減し、且つ、定電圧電源回路１０の動作を安定させることができる。
【００３７】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態では、所定の条件下で定電圧制御部に流れる貫通電流を防ぐ例を説明する。なお、上述の実施形態と同様の説明は省略する。特に、第２実施形態の定電圧電源回路１０の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３８】
第２実施形態の定電圧制御部１５の構成について説明する。図４は、第２実施形態の図１の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図である。図５は、第２実施形態の図４の遅延回路１５４の構成例を示す概略図である。
【００３９】
定電圧制御部１５は、第１実施形態と同様の構成（制御信号生成部１５０及びバイアス制御部１５２）に加えて、遅延回路１５４並びに論理ゲート（ＡＮＤゲート１５５及びＮＯＲゲート１５６）の組み合わせを備える。
【００４０】
遅延回路１５４は、信号Ｎａを所定の遅延時間Δｔだけ遅延させる。ＡＮＤゲート１５５は、遅延回路１５４の出力である信号Ｎｂと信号Ｎａとを用いて、ＡＮＤ演算を行う。ＡＮＤゲート１５５の出力が第１スイッチ制御信号ＳＷ１である。ＮＯＲゲート１５６は、信号Ｎａと信号Ｎｂとを用いて、ＮＯＲ演算を行う。ＮＯＲゲート１５６の出力が第２スイッチ制御信号ＳＷ２である。第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルは、信号Ｎａ及びＮｂの信号レベルと等しいが、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルは、信号Ｎａ及びＮｂの信号レベルと逆である。
【００４１】
例えば、遅延回路１５４は、図５（Ａ）に示すように、偶数段のインバータで構成されても良いし、図５（Ｂ）に示すように、１段のＲＣ回路で構成されても良いし、図５（Ｃ）に示すように、複数段（Ｎ（Ｎは２以上の整数）段）のＲＣ回路で構成されても良い。図５（Ｃ）の場合には、抵抗Ｒ１〜Ｒｎ（ｎは２〜Ｎの整数）の抵抗値は、互いに等しくても良いし、異なっていても良い。また、キャパシタＣ１〜Ｃｎのキャパシタンスも、互いに等しくても良いし、異なっていても良い。
【００４２】
第２実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルについて説明する。図６は、第２実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルを示す表である。
【００４３】
基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ未満の場合には、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＥＮ）が生成され、信号Ｎａ及びＮｂ、並びに第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルはハイ（Ｈ）になり、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルはロウ（Ｌ）になる。その結果、第１実施形態と同様に、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＮ）と、第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＦＦ）と、が生成される。この場合には、定電圧生成部１４には、第１バイアススイッチ１６１を介してバイアス生成部１１が接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給され、バイアス電圧Ｖｂｉａｓに応じたバイアス電流が流れる。
【００４４】
一方、基準電圧Ｖｒｅｆが検出電圧Ｖｄｘ以上の場合には、定電圧制御信号ＣＣＶ（ＤＩＳ）が生成される。また、信号Ｎａ及びＮｂ、並びに第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルはロウ（Ｌ）になり、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルはハイ（Ｈ）になる。その結果、第１実施形態と同様に、第１スイッチ制御信号ＳＷ１（ＯＦＦ）と、第２スイッチ制御信号ＳＷ２（ＯＮ）と、が生成される。この場合には、定電圧生成部１４には、第２バイアススイッチ１６２を介してグラウンドＧＮＤが接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されず、バイアス電流は流れない。
【００４５】
第２実施形態の定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２のタイミングについて説明する。図７は、第２実施形態の信号Ｎａ、信号Ｎｂ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２のタイミングを示す概略図である。
【００４６】
信号Ｎｂは、信号Ｎａに対して遅延時間Δｔだけ遅延する。第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルは、信号Ｎａの立ち下がりエッジでハイ（Ｈ）からロウ（Ｌ）に変化し、信号Ｎｂの立ち上がりエッジでロウ（Ｌ）からハイ（Ｈ）に変化する。第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルは、信号Ｎｂの立ち下がりエッジでロウ（Ｌ）からハイ（Ｈ）に変化し、信号Ｎａの立ち上がりエッジでハイ（Ｈ）からロウ（Ｌ）に変化する。
【００４７】
従って、第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルがハイ（Ｈ）からロウ（Ｌ）に変化してから遅延時間Δｔだけ経過した後に、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルはロウ（Ｌ）からハイ（Ｈ）に変化する。これは、第１バイアススイッチ１６１がオフになった後（即ち、定電圧生成部１４がバイアス生成部１１から切り離された後）に、第２バイアススイッチ１６２がオンになる（即ち、定電圧生成部１４がグラウンドＧＮＤに接続される）ことを意味する。換言すると、定電圧制御部１５は、動作状態をイネーブル状態からディスエーブル状態に変更する場合には、定電圧生成部１４へのバイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給を遮断した後に、定電圧生成部１４に低バイアス電圧を供給するように、第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２を生成する。
【００４８】
また、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルがハイ（Ｈ）からロウ（Ｌ）に変化してから遅延時間Δｔだけ経過した後に、第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルはロウ（Ｌ）からハイ（Ｈ）に変化する。これは、第２バイアススイッチ１６２がオフになった後（即ち、定電圧生成部１４がグラウンドＧＮＤから切り離された後）に、第１バイアススイッチ１６１がオンになること（即ち、定電圧生成部１４がバイアス生成部１１に接続されること）を意味する。換言すると、定電圧制御部１５は、動作状態をディスエーブル状態からイネーブル状態に変更する場合には、低バイアス電圧の定電圧生成部１４への供給を遮断した後に、定電圧生成部１４にバイアス電圧Ｖｂｉａｓを供給するように、第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２を生成する。
【００４９】
仮に、第１バイアススイッチ１６１及び第２バイアススイッチ１６２の一方がオフになる前に、他方がオンになると、定電圧制御部１５に貫通電流が流れる場合がある。
【００５０】
これに対して、第２実施形態によれば、定電圧制御部１５が、第１バイアススイッチ１６１及び第２バイアススイッチ１６２の一方がオフになった後に、他方がオンになるように、第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２を生成する。これにより、定電圧制御部１５に貫通電流が流れることを防ぐことができる。
【００５１】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第１実施形態と比較して、定電圧電源回路の消費電力をさらに低減する例を説明する。なお、上述の実施形態と同様の説明は省略する。
【００５２】
第３実施形態の定電圧電源回路１０について説明する。図８は、第３実施形態の図１の定電圧電源回路１０の構成を示すブロック図である。
【００５３】
定電圧電源回路１０は、第１実施形態と同様の構成（バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、定電圧制御部１５、及びバイアススイッチ１６）に加えて、動作モード制御部１８と、動作モードスイッチ１７と、を備える。動作モード制御部１８には、電源電圧Ｖｄｄが供給され、且つ、グラウンドＧＮＤが接続される。また、定電圧電源回路１０の出力端子（即ち、定電圧生成部１４の出力端子）には、負荷２０が接続される。
【００５４】
また、動作モード制御部１８には、定電圧電源回路１０の外部に設けられた電源管理部が生成した電源制御信号ＰＣＳが供給される。電源制御信号ＰＣＳは、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５の動作モードを、通常モード又は省電力モードに設定するための信号である。定電圧電源回路１０は、通常モードでは、定電圧Ｖｏｕｔを生成し、省電力モードでは、動作を停止する。電源制御信号ＰＣＳの信号レベルに関しては、ロウ（Ｌ）は、定電圧電源回路１０を通常モードに設定することを意味し、ハイ（Ｈ）は、定電圧電源回路１０を省電力モードに設定することを意味する。
【００５５】
動作モードスイッチ１７は、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５のバイアスを切り替える。例えば、動作モードスイッチ１７は、バイアス生成部１１と第１バイアススイッチ１６１との間の配線と、グラウンドＧＮＤと基準電圧生成部１３との間の配線と、グラウンドＧＮＤと定電圧生成部１４との間の配線と、グラウンドＧＮＤと定電圧制御部１５との間の配線と、の導通及び非導通を切り替える。動作モード制御部１８は、電源制御信号ＰＣＳに応じた信号レベルに応じて、動作モードスイッチ１７のオン又はオフが切り替わるように、動作モードスイッチ１７を制御するための動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３を生成する。即ち、動作モード制御部１８は、電源制御信号ＰＣＳに基づいて、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３を生成する。
【００５６】
第３実施形態の定電圧制御部１５の構成について説明する。図９は、第３実施形態の図８の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図である。
【００５７】
定電圧制御部１５は、第１実施形態と同様の構成（制御信号生成部１５０、バイアス制御部１５２、及びインバータ１５３）に加えて、インバータ１５７と、ＮＡＮＤゲート１５８と、を備える。
【００５８】
インバータ１５７は、信号Ｎａの信号レベルを反転させる。ＮＡＮＤゲート１５８は、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３とインバータ１５７の出力とを用いて、ＮＡＮＤ演算を行う。ＮＡＮＤゲート１５８の出力が信号Ｎｂである。インバータ１５３は、信号Ｎｂを反転させる。即ち、第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルは、信号Ｎｂの信号レベルと等しいが、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルは、信号Ｎｂの信号レベルと逆である。
【００５９】
第３実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルについて説明する。図１０は、第３実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルを示す表である。
【００６０】
電源制御信号ＰＣＳがロウ（Ｌ）である場合には、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差にかかわらず、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルはロウ（Ｌ）になる。即ち、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３（ＯＦＦ）が生成される。この場合には、第１実施形態と同様に、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じた第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２が生成される。即ち、動作モード制御部１８は、動作モードを通常モードに設定する電源制御信号ＰＣＳを受け付けると、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５にバイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されるように、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３を生成する。
【００６１】
一方、電源制御信号ＰＣＳがハイ（Ｈ）である場合には、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差にかかわらず、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルはハイ（Ｈ）になる。即ち、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３（ＯＮ）が生成される。この場合には、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５には、動作モードスイッチ１７を介してグラウンドＧＮＤが接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されず、バイアス電流は流れない。即ち、動作モード制御部１８は、動作モードを省電力モードに設定する電源制御信号ＰＣＳを受け付けると、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５に、低バイアス電圧が供給されるように、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３を生成する。
【００６２】
第３実施形態によれば、動作モード制御部１８が、電源制御信号ＰＣＳに基づいて、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５の動作モードを、通常モード又は省電力モードに設定する。省電力モードでは、バイアス生成部１１がグラウンドＧＮＤに接続されるので、定電圧生成部１４だけでなく、基準電圧生成部１３及び定電圧制御部１５へのバイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給も遮断される。これにより、第１実施形態に比べて、定電圧電源回路１０の消費電力をさらに低減できる。
【００６３】
（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態では、第２実施形態と比較して、定電圧電源回路の消費電力をさらに低減する例を説明する。なお、上述の実施形態と同様の説明は省略する。特に、第４実施形態の定電圧電源回路１０の構成は、第３実施形態と同様である。
【００６４】
第４実施形態の定電圧制御部１５の構成について説明する。図１１は、第４実施形態の図８の定電圧制御部１５の構成を示すブロック図である。
【００６５】
定電圧制御部１５は、第２実施形態と同様の構成（制御信号生成部１５０、バイアス制御部１５２、ＡＮＤゲート１５５、及びＮＯＲゲート１５６）に加えて、第３実施形態と同様の構成（インバータ１５７及びＮＡＮＤゲート１５８）を備える。
【００６６】
遅延回路１５４は、信号Ｎｂを所定の遅延時間Δｔだけ遅延させる。ＡＮＤゲート１５５は、遅延回路１５４の出力である信号Ｎｃと信号Ｎｂとを用いて、ＡＮＤ演算を行う。ＡＮＤゲート１５５の出力が第１スイッチ制御信号ＳＷ１である。ＮＯＲゲート１５６は、信号Ｎｂと信号Ｎｃとを用いて、ＮＯＲ演算を行う。ＮＯＲゲート１５６の出力が第２スイッチ制御信号ＳＷ２である。第１スイッチ制御信号ＳＷ１の信号レベルは、信号Ｎｂ及びＮｃと等しいが、第２スイッチ制御信号ＳＷ２の信号レベルは、信号Ｎｂ及びＮｃの信号レベルと逆である。
【００６７】
第４実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルについて説明する。図１２は、第４実施形態の電源制御信号ＰＣＳ、定電圧制御信号ＣＣＶ、第１スイッチ制御信号ＳＷ１、第２スイッチ制御信号ＳＷ２、及び動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルを示す表である。
【００６８】
電源制御信号ＰＣＳがロウ（Ｌ）である場合には、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差にかかわらず、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルはロウ（Ｌ）になる。即ち、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３（ＯＦＦ）が生成される。この場合には、第２実施形態と同様に、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差に応じた第１スイッチ制御信号ＳＷ１及び第２スイッチ制御信号ＳＷ２が生成される。
【００６９】
一方、電源制御信号ＰＣＳがハイ（Ｈ）である場合には、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｄｘとの差にかかわらず、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３の信号レベルはハイ（Ｈ）になる。即ち、動作モードスイッチ制御信号ＳＷ３（ＯＮ）が生成される。この場合には、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５には、動作モードスイッチ１７を介してグラウンドＧＮＤが接続されるので、バイアス電圧Ｖｂｉａｓが供給されず、バイアス電流は流れない。
【００７０】
第４実施形態によれば、動作モード制御部１８が、電源制御信号ＰＣＳに基づいて、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５の動作モードを、通常モード又は省電力モードに設定する。省電力モードでは、バイアス生成部１１がグラウンドＧＮＤに接続されるので、定電圧生成部１４だけでなく、基準電圧生成部１３及び定電圧制御部１５へのバイアス電圧Ｖｂｉａｓの供給も遮断される。これにより、第２実施形態に比べて、定電圧電源回路１０の消費電力をさらに低減できる。
【００７１】
（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態では、第１〜第４実施形態の定電圧電源回路１０を含む半導体集積回路の例について説明する。
【００７２】
第５実施形態の半導体集積回路１について説明する。図１３は、第５実施形態の半導体集積回路１の構成を示すブロック図である。
【００７３】
半導体集積回路１は、定電圧電源回路１０と、負荷２０と、電源管理部３０と、を備える。電源管理部３０は、定電圧電源回路１０の電源を制御するための電源制御信号ＰＣＳを生成する。定電圧電源回路１０は、電源制御信号ＰＣＳに従って、負荷２０に供給すべき定電圧Ｖｏｕｔを生成する。定電圧電源回路１０は、第１〜第４実施形態のいずれかの構成を備える。負荷２０は、定電圧電源回路１０が生成した定電圧Ｖｏｕｔで動作する。例えば、電源管理部３０は、半導体集積回路１の電源を管理するプロセッサであり、負荷２０は、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置用のシフトレジスタである。
【００７４】
第５実施形態によれば、定電圧電源回路１０の消費電力を低減し、且つ、定電圧電源回路１０の動作を安定させることができる。その結果、負荷２０への定電圧Ｖｏｕｔの供給が保証され、且つ、半導体集積回路１の消費電力が低減する。
【００７５】
なお、上述の実施形態では、第２バイアススイッチ１６２が、定電圧生成部１４をグラウンドＧＮＤに接続するか否かを切り替える例について説明したが、本発明の範囲はこれに限られるものではない。本発明は、第２バイアススイッチ１６２が、定電圧生成部１４を低バイアス生成部に接続するか否かを切り替える場合にも適用可能である。この低バイアス生成部は、バイアス生成部１１が生成するバイアス電圧Ｖｂｉａｓより低い低バイアス電圧を生成する。
【００７６】
また、第３実施形態及び第４実施形態では、動作モードスイッチ１７が、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５をグラウンドＧＮＤに接続するか否かを切り替える例について説明したが、本発明の範囲はこれに限られるものではない。本発明は、動作モードスイッチ１７が、バイアス生成部１１、基準電圧生成部１３、定電圧生成部１４、及び定電圧制御部１５を低バイアス生成部に接続するか否かを切り替える場合にも適用可能である。
【００７７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化される。また、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明が形成可能である。例えば、上述した実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  半導体集積回路
１０  定電圧電源回路
１１  バイアス生成部
１３  基準電圧生成部
１４  定電圧生成部
１５  定電圧制御部
１５０  制御信号生成部
１５２  バイアス制御部
１５３，１５７  インバータ
１５４  遅延回路
１５５  ＡＮＤゲート
１５６  ＮＯＲゲート
１５８  ＮＡＮＤゲート
１６  バイアススイッチ
１６１  第１バイアススイッチ
１６２  第２バイアススイッチ
１７  動作モードスイッチ
１８  動作モード制御部
２０  負荷
３０  電源管理部
【図１】
2013051858.tif 000003
【図２】
2013051858.tif 000004
【図３】
2013051858.tif 000005
【図４】
2013051858.tif 000006
【図５】
2013051858.tif 000007
【図６】
2013051858.tif 000008
【図７】
2013051858.tif 000009
【図８】
2013051858.tif 000010
【図９】
2013051858.tif 000011
【図１０】
2013051858.tif 000012
【図１１】
2013051858.tif 000013
【図１２】
2013051858.tif 000014
【図１３】
2013051858.tif 000015