專利名稱：電源控制電路、包括其的半導(dǎo)體器件的制作方法
電源控制電路、包括其的半導(dǎo)體器件
對相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2011年9月16日提交的韓國專利申請No. 10-2011-0093638的優(yōu)先 權(quán)，通過引用將其公開整體合并于此。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明構(gòu)思的實施例涉及驅(qū)動電路的方法，更具體地，涉及用于在從睡眠模式到 活躍模式的轉(zhuǎn)變中減小切換時間和確?？蓽y試性的電源控制電路、包括其的半導(dǎo)體器件、 以及驅(qū)動其的方法。
背景技術(shù)：
電源控制電路(也稱為電源切換電路)被廣泛用于集成電路設(shè)計以減小功耗。電源 控制電路在睡眠模式下通過切斷供應(yīng)給邏輯電路的電源來減小漏電流。
然而，在從睡眠模式到活躍模式的轉(zhuǎn)變中，電源控制電路需要向?qū)⒈辉俅渭せ畹?塊供電。此時，電流快速改變，導(dǎo)致系統(tǒng)中不必要的噪聲。噪聲反過來影響電路，引發(fā)系統(tǒng)故障。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，提供一種電源控制電路，其連接在電源電壓與邏 輯電路之間，用于切換供應(yīng)給邏輯電路的電源。該電源控制電路包括多個第一電源選通單 元，其被配置為并行接收外部模式改變信號；至少一個第二電源選通單元，其與第一電源選 通單元當(dāng)中的一個第一電源選通單元連接；多個第三電源選通單元，其與該至少一個第二 電源選通單元串聯(lián)連接；以及多個第四電源選通單元，其與在第三電源選通單元的串聯(lián)連 接的末端的第三電源選通單元并聯(lián)連接。
該電源控制電路可以進(jìn)一步包括緩沖器，其連接在第二電源選通單元與第三電源 選通單元之間，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
該電源控制電路可以進(jìn)一步包括連接在第三電源選通單元之間的緩沖器、和連接 在第三電源選通單元與第四電源選通單元之間的緩沖器，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
當(dāng)提供多個第二電源選通單元時，可以將第三電源選通單元劃分為分別與第二電 源選通單元串聯(lián)連接的組。
該電源控制電路可以進(jìn)一步包括測試邏輯，其被配置為與第四電源選通單元連 接，以接收各個第四電源選通單元的輸出信號，并且對輸出信號執(zhí)行操作。
該測試電路可以包括邏輯運算器，其被配置為對第四電源選通單元的輸出信號執(zhí) 行XOR操作。
該電源控制電路可以進(jìn)一步包括電壓感測電路，其連接在該一個第一電源選通單 元與第二電源選通單元之間，用于基于預(yù)定參考值控制該一個第一電源選通單元與第二電 源選通單元之間的連接。
第二到第四電源選通單元的數(shù)目可以大于為電源控制電路的操作設(shè)置的預(yù)定值。
第一電源選通單元的數(shù)目可以小于通過將電源控制電路的最大容許電流除以在 第一電源選通單元中流動的最大電流所獲得的值。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例，提供一種半導(dǎo)體器件，包括邏輯電路；以及電源 控制電路，其連接在電源電壓與邏輯電路之間，用于切換供應(yīng)給邏輯電路的電源。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例，提供一種電源控制電路，其連接在電源電壓與邏 輯電路之間，用于切換供應(yīng)給邏輯電路的電源。該電源控制電路包括多個第一電源選通單 元，其被配置為并行接收外部模式改變信號；多個第二電源選通單元，其與第一電源選通單 元當(dāng)中的一個第一電源選通單元串聯(lián)連接；至少一個第三電源選通單元，其連接到來自第 二電源選通單元之間的第一節(jié)點的分支；以及至少一個第四電源選通單元，其與第三電源 選通單元串聯(lián)連接。
第三和第四電源選通單元可以與在第二電源選通單元的串聯(lián)連接中跟隨第一節(jié) 點之后的第二電源選通單元并聯(lián)連接。第一到第四電源選通單元的每一個可以響應(yīng)于模式 改變信號切換供應(yīng)的電源。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例，提供一種電源控制電路，其連接在電源電壓與邏 輯電路之間，用于切換供應(yīng)給邏輯電路的電源。該電源控制電路可以包括多個第一電源選 通單元，其被配置為并行接收外部模式改變信號；至少一個第二電源選通單元，其與該多個 第一電源選通單元的一個第一電源選通單元連接；至少一個第三電源選通單元，其與該至 少一個第二電源選通單元連接；以及至少一個第四電源選通單元，其與該至少一個第三電 源選通單元連接。該至少一個第二電源選通單元可以包括多個第二電源選通單元、該至少 一個第三電源選通單元可以包括多個第三電源選通單元、和/或該至少一個第四電源選通 單元可以包括多個第四電源選通單元。第二、第三、和第四多個的至少之一具有串聯(lián)連接的 電源選通單元。第一到第四電源選通單元的每一個響應(yīng)于模式改變信號切換供應(yīng)的電源。
該至少一個第二電源選通單元可以包括第二多個第二電源選通單元，其與該一個 第一電源選通單元串聯(lián)連接。
該至少一個第三電源選通單元可以連接到來自多個第二電源選通單元的相鄰第 二電源選通單元之間的第一節(jié)點的分支。
該至少一個第三電源選通單元可以包括第三多個第三電源選通單元，其與該至少 一個第二電源選通單元串聯(lián)連接。


通過參照附圖詳細(xì)描述示范性實施例，特征對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將變得 顯而易見，其中
圖1A到IC示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括電源控制電路的半導(dǎo)體器件 的框圖2示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括在電源控制電路中的電源選 通單元的布置和信號流的圖3示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括在電源控制電路中的電源選 通單元的布置和信號流的圖4示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括在電源控制電路中的電源選 通單元的布置和信號流的圖5示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的電源選通單元的內(nèi)部電路圖6A和6B示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括在電源控制電路中的緩 沖器的布置的圖6C示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括在電源控制電路中的電壓感測電 路的電路圖7A和7B示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的電源選通單元的示意性框圖8示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的當(dāng)電源控制電路被驅(qū)動時電流隨 時間變化的的曲線圖9示出顯示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的電源控制電路中的電源選通單元、 測試邏輯、以及電源管理單元的連接的框圖10示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的驅(qū)動電源控制電路的方法的流程圖11示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的驅(qū)動電源控制電路的方法的流程圖12示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路的半 導(dǎo)體系統(tǒng)的框圖13示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路的半 導(dǎo)體系統(tǒng)的框圖14示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路的半 導(dǎo)體系統(tǒng)的框圖；以及
圖15示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路的半 導(dǎo)體系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參照附圖更全面地描述示例實施例，然而，它們可以以不同的形式實現(xiàn)，而 不應(yīng)當(dāng)被解讀為限于這里闡述的實施例。相反，提供這些實施例以使得本公開將是徹底和 完全的，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。全文中相同的編號指代相同 的元件。
不難理解，當(dāng)元件被稱為被“連接”或“耦接”到其他元件時，它可以直接連接或耦 接到其他元件，或者可以有中間元件。反之，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦接”到其 他元件時，不存在中間元件。如這里所使用，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)聯(lián)所列表 條目的任何和所有組合，并且可以被縮寫為“/”。
不難理解，雖然這里可以使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，這些元件不應(yīng)當(dāng) 受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用于將一個元件與另一個區(qū)分開。例如，第一信號可以被 稱為第二信號，而且，類似地，可以將第二信號稱為第一信號而不背離本公開的教導(dǎo)。
這里使用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實施例，并不意圖限制本發(fā)明。如這里所使 用，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意圖同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確表示否定。進(jìn) 一步可以理解，術(shù)語“包括”和/或“包括”當(dāng)在本說明書中使用時，規(guī)定所述特征、區(qū)域、整 數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但是不排除存在或增加一個或多個其他特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件、和/或其群組。
除非另外定義，所有這里使用的術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理 解相同的含義。進(jìn)一步可以理解，諸如那些在常用辭典中定義的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與 它們在相關(guān)領(lǐng)域和/或本申請的上下文中的含義相一致的含義，而不被解釋為理想化或過 分形式的意義，除非這里被明確地如此定義。
圖1A到IC示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括電源控制電路的半導(dǎo)體器件 的框圖。具體地，圖1A示出包括單個電源控制電路IOa的半導(dǎo)體器件100。圖1B示出包 括單個電源控制電路IOb的半導(dǎo)體器件10(V。圖1C示出包括多個電源控制電路IOa和 10a’的半導(dǎo)體器件100"。
參照圖1A，半導(dǎo)體器件100包括邏輯電路40、電源控制電路10a、和電源管理單元 (PMU) 50。電源控制電路IOa可以包括包含多個電源選通單元(PGC)的電源選通塊20a、以 及測試邏輯30。包括在電源選通塊20a中的每個PGC可以包括至少一個電源選通晶體管。 電源選通晶體管可以是N型金屬氧化半導(dǎo)體(NMOS)晶體管或P型金屬氧化半導(dǎo)體(PMOS)晶體管。
具體地，當(dāng)PGC被布置在電源電壓Vdd與邏輯電路40之間時，PGC可以包括PMOS 晶體管。當(dāng)PGC被布置在地電壓與邏輯電路40之間時，PGC可以包括NMOS晶體管。
將至少一個PMOS晶體管的第一端子連接到第一電源電壓Vdd，并且將其第二端子 連接到第一虛擬電源電壓Vddm。此時，虛擬電源電壓是被施加到邏輯電路40的電源電壓。 可以將PMOS晶體管的柵極串聯(lián)連接到鄰近晶體管的柵極。
PGC可以根據(jù)包括在PGC中的至少一個晶體管的導(dǎo)通情況供應(yīng)或者切斷到邏輯電 路40的第一電源電壓Vdd。換句話說，PGC可以被包括在電源選通電路20a中以起電流開 關(guān)的作用。當(dāng)邏輯電路40處于活躍模式時，接通PGC以連接第一電源電壓Vdd和第一虛擬 電源電壓Vddm，并且供應(yīng)電流給邏輯電路40。當(dāng)邏輯電路40處于睡眠模式時，斷開PGC以 隔離第一電源電壓Vdd和第一虛擬電源電壓Vddm。
活躍模式可以被稱為工作模式，睡眠模式可以被稱為待機(jī)模式。
當(dāng)在從睡眠模式到活躍模式的轉(zhuǎn)變中過多的電流被供應(yīng)給邏輯電路40時，噪聲 會影響外圍塊，干擾它們的操作。當(dāng)半導(dǎo)體器件100不使用邏輯電路40以減小功耗時，PGC 不供應(yīng)第一電源電壓Vdd給邏輯電路40。
將從PGC輸出的信號發(fā)送給測試邏輯30。測試邏輯30可以基于該信號執(zhí)行操作。 測試邏輯30可以包括XOR運算器。該情況下，當(dāng)該信號由于阻塞故障被切斷時，從測試邏 輯30輸出的邏輯值可以是I。
然而，當(dāng)有太多信號輸入到測試邏輯30時，制造測試邏輯30會很昂貴。因此，可 以考慮測試邏輯30的制造成本和復(fù)雜度來確定被輸入到測試邏輯30的信號數(shù)。
PMU 50可以發(fā)送模式改變信號S_IN給電源控制電路10a。模式改變信號S_IN是 命令從睡眠模式轉(zhuǎn)變到活躍模式、或者從活躍模式轉(zhuǎn)變到睡眠模式的信號，并且可以是電 源選通使能信號。模式改變信號S_IN可以被發(fā)送給電源選通塊20a中的PGC。響應(yīng)于模式 改變信號S_IN，可以接通或切斷PGC的電流開關(guān)。
測試邏輯30對從最后一個PGC接收的信號執(zhí)行操作并且將信號S_0UT輸出給PMU 50。PMU 50將信號S_IN與信號S_0UT進(jìn)行比較并且確定哪個PGC已經(jīng)具有阻塞故障。
邏輯電路40連接在第一虛擬電源電壓Vddm與第二電源電壓Vss之間，并且執(zhí)行 預(yù)定邏輯操作。
參照圖1B，半導(dǎo)體器件100’包括邏輯電路40’、電源控制電路10b、和PMU 50。圖1B中所示的結(jié)構(gòu)與圖1A中所示的結(jié)構(gòu)類似，因而將描述它們之間的差別以避免重復(fù)。
參照圖1B，將電源控制電路IOb放置在圖1A中所示的電源控制電路IOa的對面。 換句話說，圖1A中所示的電源控制電路IOa連接在第一電源電壓Vdd與第一虛擬電源電壓 Vddm之間，而圖1B中所示的電源控制電路IOb連接在第二虛擬電源供應(yīng)電源Vssm與第二 電源電壓Vss之間。第二電源電壓Vss可以是地電壓。
電源選通塊20a可以包括多個PGC，每個可以包括至少一個電源選通晶體管。此 時，電源選通晶體管可以由NMOS晶體管實現(xiàn)。將至少一個NMOS晶體管的第一端子連接到 第二電源電壓Vss，并且將其第二端子連接到第二虛擬電源電壓Vssm。
PGC可以根據(jù)包括在PGC中的至少一個晶體管的導(dǎo)電狀況供應(yīng)或者切斷給邏輯電 路40’的第二電源電壓Vss。邏輯電路40’連接在第一電源電壓Vdd與第二虛擬電源電壓 Vssm之間并且執(zhí)行預(yù)定操作。
在其他實施例中，可以提供圖1A和IB中所示的電源控制電路IOa和IOb 二者用 于邏輯電路40和40’。換句話說，邏輯電路40、40’可以連接在第一虛擬電源電壓Vddm與 第二虛擬電源電壓Vssm之間。
參照圖1C，半導(dǎo)體器件100"包括多個電源控制電路IOa和10a’、多個邏輯電路 40和40’、以及PMU 50。電源控制電路IOa和10a’可以具有相同結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明構(gòu)思 不限于僅提供兩個電源控制電路IOa和10a’的當(dāng)前實施例。
為了簡單清晰起見，下面提供的進(jìn)一步詳細(xì)描述中將僅參照電源控制電路10a。然 而不難理解，以下適用于圖1A到IC所示的任何配置。
圖2和3是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的不同的實施例的包括在電源控制電路中的PGC 的布置和信號流的圖。參照圖2，電源控制電路可以包括多個PGC。PGC可以彼此串聯(lián)或并 聯(lián)連接。
具體地，多個PGC可以包括多個第一 PGC 210，并行接收模式改變信號S_IN ;至 少一個第二 PGC 220，與第一 PGC 210之一連接；多個第三PGC 230，與第二 PGC 220的至少 之一串聯(lián)連接；以及多個第四PGC 240，與第三PGC 230的最后一個連接，以基于模式改變 信號S_IN輸出多個輸出信號。
第一 PGC 210同時接收模式改變信號S_IN。因此，包括在第一 PGC 210中的電流 開關(guān)被同時接通或切斷。例如，在從睡眠模式到活躍模式的轉(zhuǎn)變中，電流開關(guān)被同時接通， 以便第一 PGC 210同時供應(yīng)電流給邏輯電路40。
常規(guī)地，PGC彼此串聯(lián)連接，以使得電流開關(guān)被順序接通。因此，從睡眠模式轉(zhuǎn)變 到活躍模式要花很長時間。
然而，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的當(dāng)前實施例，PGC并行接收模式改變信號S_IN并且同時 供應(yīng)電流，從而減少了進(jìn)行模式轉(zhuǎn)變所花的時間?？梢哉{(diào)整并聯(lián)連接的第一 PGC 210的數(shù) 目，以使得在模式轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的喚醒電流的幅度可以被適當(dāng)?shù)鼐S持。
具體地，當(dāng)“ I ”表示包括在每個PGC中的電流開關(guān)的飽和電流且“W”表示喚醒電 流時，第一 PGC 210的數(shù)目小于等于W/I。喚醒電流W可以是電源控制電路IOa的最大容許電流，飽和電流I可以是在第一 PGC 210中流動的最大電流。因此，第一 PGC 210的數(shù)目小于等于通過將電源控制電路IOa的最大容許電流除以在第一PGC 210中流動的最大電流所獲得的值。
第一 PGC 210的僅僅一個與第二 PGC 220連接。這是因為測試所有PGC是低效的。 測試邏輯30對到第一 PGC 210的僅僅一個的連接執(zhí)行操作。沒有與第二 PGC 220連接的第一 PGC 210負(fù)責(zé)供應(yīng)電流給邏輯電路40。
當(dāng)同時接通的第一 PGC 210的數(shù)目減少時，喚醒電流減少。因此，即使當(dāng)沒有與第二 PGC 220連接的第一 PGC中出現(xiàn)問題時，喚醒電流的限制被確保。
第二 PGC 220與第一PGC 210當(dāng)中的第一 PGC 210’連接，并且經(jīng)由第一 PGC 210’ 接收模式改變信號S_IN。響應(yīng)于模式改變信號S_IN，包括在第二 PGC 220中的電流開關(guān)被接通或斷開。
第三PGC 230與第二 PGC 220串聯(lián)連接。
第四PGC 240與布置在彼此串聯(lián)連接的第三PGC 230組的末端的第三PGC 230’ 連接。第四PGC 240經(jīng)由第一 PGC 210’、第二 PGC 220、和第三PGC 230接收模式改變信號 S_IN。第四PGC 240基于接收的模式改變信號S_IN分別輸出多個輸出信號。
第四PGC 240可以被彼此并聯(lián)連接。
圖3中所示的電源控制電路類似于圖2中所示的電路，因而將描述其差異。圖2 中所示的電源控制電路中只有一個第二 PGC 220，而圖3中所示的電源控制電路中包括多個第二 PGC 320。
換句話說，圖3示出提供多個第二 PGC 320的情形。第二 PGC 320"可以與多個第一 PGC 310當(dāng)中的第一 PGC 310’連接，并且從第一 PGC 310'同時接收信號。像包括在第一 PGC 310中的電流開關(guān)一樣，包括在第二 PGC320’中的電流開關(guān)可以被同時接通或切斷。例如，當(dāng)?shù)诙?PGC 320被同時接通時，相對大量的電流可以通過所述電流開關(guān)被同時供應(yīng)給邏輯電路40。
第三PGC 330可以與第二 PGC 320當(dāng)中的至少一個第二 PGC 320’或320"串聯(lián)連接。當(dāng)提供多個第二 PGC 320時，多個第三PGC 330組分別與多個第二 PGC 320串聯(lián)連接。因此，第三PGC 330可以被劃分為分別與第二 PGC 320’或320"連接的多個第三PGC 組330’或330"。在圖3中所示的實施例中，提供兩個第二 PGC320’和320"，因此，第三 PGC 330被劃分為兩個組330’和330"。然而，可以提供與第三PGC組的數(shù)目相對應(yīng)的超過兩個第二 PGC 320。
第四PGC 340與布置在第三PGC組330’或330"末端的第三PGC 330連接，其中， 多個第三PGC 330彼此串聯(lián)連接。第四PGC 340接收經(jīng)由第一 PGC 310’、第二 PGC 320’或 320"、以及組330’或330"中的第三PGC 330發(fā)送的模式改變信號S_IN。多個第四PGC 340基于模式改變信號S_IN分別輸出多個輸出信號。
第四PGC 340可以與第三PGC并聯(lián)連接。如圖3中所示，當(dāng)提供多個第二 PGC 320 時，布置在末端的第三PGC 330的數(shù)目(B卩，PGC組330’、330"的數(shù)目)與第二 PGC 320的數(shù)目相同。
在圖3中所示的實施例中，提供兩個第二 PGC 320’和320"，并且將第三PGC 330 劃分為兩個組330’和330"。因此，與第四PGC的任何之一相連的第三PGC 330的數(shù)目與第二 PGC 320的數(shù)目相同。
當(dāng)提供多個第二PGC 320時，第四PGC 340分別與布置在末端的多個第三PGC 330 之一連接。該情況下，與一個第三PGC 330連接的多個第四PGC 340可以與第三PGC 330并聯(lián)連接。
換句話說，與布置在一個組330’中的第三PGC當(dāng)中的末端的一個第三PGC連接的第四PGC 340’可以彼此并聯(lián)連接。與布置在另一個組330"中的第三PGC當(dāng)中的末端的另一個第三PGC連接的第四PGC 340"可以彼此并聯(lián)連接。
將從第四PGC 340’或340"發(fā)出的信號發(fā)送給測試邏輯30。測試邏輯30可以對該信號執(zhí)行操作并且輸出結(jié)果數(shù)值。
可以根據(jù)用于在活躍模式下維持電路的適當(dāng)操作所需的電流開關(guān)的最小數(shù)目來確定除了第一 PGC 210,310以外的所有PGC的數(shù)目。
除了第一 PGC 210或310以外的所有PGC的數(shù)目(B卩，第二 PGC 220、320、第三PGC 230、330、以及第四PGC 240,340的數(shù)目的總和)可以大于為電源控制電路IOa設(shè)置的預(yù)定值。
具體地，當(dāng)“B”表示除了第一 PGC 310以外的所有PGC的數(shù)目且“C”表示用于電源控制電路IOa的適當(dāng)操作所需的電流開關(guān)的最小數(shù)目時，B+1大于C。根據(jù)當(dāng)前實施例， 由于第一 PGC 210或310之一被用于發(fā)送模式改變信號，I被添加到B。換句話說，只有與第二 PGC 220或第二 PGC 320連接的多個第一 PGC 210’或310’被增加到B。在本發(fā)明構(gòu)思中，為B+1個PGC確保測試性，其對于測試在活躍模式下所需的測試電流開關(guān)是足夠的。
圖2和3中所示的PGC的連接只是示例。例如，可以進(jìn)一步提供分別與第四PGC 240串聯(lián)連接的多個PGC，并且測試邏輯30可以對從這些PGC接收的模式改變信號S_IN執(zhí)行操作。
第二 PGC 220或320可以與多個第一 PGC 210或310連接，而不是僅與一個第一 PGC 210’或310’連接。該情況下，第三PGC 230可以與第二 PGC220、320的每一個串聯(lián)連接，然后與適當(dāng)數(shù)量的第四PGC 240、340連接。
可以根據(jù)實現(xiàn)測試邏輯30的可能性和成本以及測試邏輯30的最大容許電流來確定彼此并聯(lián)連接的第四PGC 240、340的數(shù)目。
可以將緩沖器或電壓感測電路布置在PGC之間，這將在后面描述。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個實施例的包括在電源控制電路IOa中的PGC的布置和信號流的圖。電源控制電路IOa可以包括使用串聯(lián)和并聯(lián)連接的組合彼此連接的多個 PGC。
具體地，多個PGC可以包括多個第一 PGC 410，并行接收模式改變信號S_IN ;多個第二PGC 420， 與第一PGC 410之一串聯(lián)連接；至少一個第三PGC 430，被連接到來自兩個鄰近第二 PGC 420之間的第一節(jié)點NI的分支；以及至少一個第四PGC 440，與第三PGC 430 串聯(lián)連接。第三和第四PGC 430和440與彼此串聯(lián)連接的第二 PGC 420當(dāng)中的跟隨第一節(jié)點NI之后的第二 PGC 420并聯(lián)連接。
此時，跟隨第一節(jié)點NI和第四PGC 440之后的第二 PGC 420可以基于模式改變信號S_IN輸出信號給測試邏輯30。
當(dāng)提供多個第四PGC 440時，電源控制電路IOa還可以包括至少一個第五PGC450，其連接到來自兩個鄰近第四PGC 440之間的第二節(jié)點N2的分支。
電源控制電路IOa可以進(jìn)一步包括至少一個第六PGC 460，與第五PGC450串聯(lián)連接。此時，第五和第六PGC 450和460與彼此串聯(lián)連接的第四PGC440當(dāng)中的跟隨第二節(jié)點 N2之后的第四PGC 440并聯(lián)連接。
此時，跟隨第一節(jié)點NI之后的第二 PGC 420、跟隨第二節(jié)點N2之后的第四PGC 440、以及第六PGC 460可以基于模式改變信號S_IN輸出信號給測試邏輯30。
圖4中所示的PGC的結(jié)構(gòu)僅僅是示例，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。來自一個節(jié)點的分支可以被進(jìn)一步重復(fù)。就像PGC通過來自第二 PGC 420之間的第一節(jié)點NI的分支以及來自第四PGC 440之間的第二節(jié)點N2的分支連接一樣，來自節(jié)點的分支可以繼續(xù)特定次數(shù)。 可以考慮在從睡眠模式轉(zhuǎn)變到活躍模式中可能出現(xiàn)的喚醒電流來確定分支的次數(shù)。
隨著時間流逝，被接通的電流開關(guān)數(shù)目通過更多的分支而增加，但是可以將喚醒電流調(diào)節(jié)到最大容許電流之下。這是因為電流量隨著電源電壓與虛擬電源電壓之間的差值減小而減小
可以使用第一 PGC 410減小模式轉(zhuǎn)變所花費的時間。另外，可以通過使用級聯(lián)連接適當(dāng)?shù)嘏帕蠵GC增加可測試性。
測試邏輯30可以對PGC的輸出信號執(zhí)行操作并且發(fā)送結(jié)果值給PMU50。測試邏輯 30可以包括XOR寄存器并且執(zhí)行XOR操作。
當(dāng)測試邏輯30執(zhí)行XOR操作并且信號發(fā)送在分支點由于阻塞故障被中斷時，可以輸出邏輯值I。
參照圖4，第二 PGC 420、第三PGC 430、第四PGC 440、第五PGC 450和第六PGC 460的數(shù)量之和大于為電源控制電路IOa設(shè)置的預(yù)定值。換句話說，除了第一 PGC 410以外的所有PGC的數(shù)目大于該預(yù)定值。
可以根據(jù)用于維持電源控制電路IOa的適當(dāng)操作所需的電流開關(guān)的最小數(shù)目來確定預(yù)定值。例如，當(dāng)“B” 表示除了第一 PGC 410以外在所有PGC中所包括的電流開關(guān)的數(shù)目且“C”表示用于電源控制電路IOa適當(dāng)操作所需的電流開關(guān)的最小數(shù)目時，B+1可以大于C。
當(dāng)I被添加到B時，第一 PGC 410之一被增加。換句話說，僅僅與第二 PGC 420連接的第一 PGC 410的數(shù)目被添加到B。在本發(fā)明構(gòu)思中，為B+1個PGC維持可測試性，其對測試在活躍模式中所需的電流開關(guān)是足夠的。根據(jù)當(dāng)前實施例，由于第一 PGC 410之一被用于發(fā)送模式改變信號，I被添加到B。換句話說，僅僅與第二 PGC 420連接的第一 PGC數(shù)目被添加到B。
可以調(diào)節(jié)并聯(lián)連接的第一 PGC的數(shù)量以便適當(dāng)維持在模式轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生的喚醒電流的幅度。
具體地，當(dāng)“I”表示包括在每個PGC中的電流開關(guān)的飽和電流且“W”表示喚醒電流時，第一 PGC 410的數(shù)目小于W/Ι。換句話說，第一 PGC 410的數(shù)量小于通過將電源控制電路IOa的最大容許電流除以在第一 PGC 410中流動的最大電流所獲得的值。
電壓感測電路的緩沖器可以被布置在PGC之間，將在后面描述。
圖5是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的PGC ΓΝ的內(nèi)部電路圖。
參照圖8，PGC1、可以包括延遲元件和電源選通晶體管。延遲元件可以通過緩沖器或反相器來實現(xiàn)。電源選通晶體管可以通過PMOS晶體管或NMOS晶體管來實現(xiàn)。
電源選通晶體管起電流開關(guān)的作用。換句話說，PGC1、的結(jié)構(gòu)不限于當(dāng)前實施例，并且可以包括起電流開關(guān)作用的任何電路。參照圖5，電源電壓Vdd和虛擬電源電壓 Vddm可以分別連接到PMOS晶體管的漏極和源極。當(dāng)模式改變信號S_IN是邏輯低時，可以接通PMOS晶體管，當(dāng)模式改變信號S_IN是邏輯高時，可以切斷PMOS晶體管。
換句話說，當(dāng)模式改變信號S_IN是O時，電流開關(guān)被接通，電流從漏極流到源極。 在睡眠模式下接近地電壓的虛擬電源電壓被電流的流動提升到電源電壓Vdd的水平。
將延遲元件連接到PMOS晶體管的輸入端，以便PGC ΓΝ以時間差工作，從而減小在喚醒模式中出現(xiàn)的電壓噪聲。
圖6A到6C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的包括在電源控制電路中的延遲電路60的布置的圖。延遲電路60可以在相鄰PGC (例如，不同的PGC)之間，或者在串聯(lián)連接的相同PGC之間。在電源控制電路內(nèi)部可以提供進(jìn)一步大量的延遲電路。
至少一個延遲電路60被布置在PGCfN之間。延遲電路60可以是緩沖器61 (見圖6B)或電壓感測電路62 (見圖6C)。當(dāng)虛擬電源電壓Vddm緩慢增加時，延遲電路60延遲信號，從而調(diào)節(jié)電流量。
將緩沖器61布置在PGC1、之間以延遲信號發(fā)送。當(dāng)信號發(fā)送被延遲時，PGC ΓΝ 的接通/切斷時序被調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)電流。
電壓感測電路62可以由施密特觸發(fā)器實現(xiàn)。當(dāng)虛擬電源電壓Vddm未達(dá)到特定電平時，即使將虛擬電源電壓提供給電壓感測電路62，PGC ΓΝ彼此斷開，直到虛擬電源電壓達(dá)到特定電平為止。換句話說，當(dāng)虛擬電源電壓Vddm比期望的更慢增加時，電壓感測電路 62延遲電流以防止太多電流流動。
參照圖6C，電壓感測電路62可以包括多個NMOS晶體管、多個PMOS晶體管、以及兩個反相器。當(dāng)輸入給電壓感測電路62的信號Vin (對應(yīng)于虛擬電源電壓Vddm)是邏輯“I” 時，切斷晶體管M2并且接通晶體管Ml。結(jié)果，將邏輯“I”輸入給晶體管M3和M4。因此，在接通晶體管M3的同時切斷晶體管M4。結(jié)果，將邏輯“O”輸入給反相器Il并且將邏輯“I” 輸出給反相器12。接收邏輯“I”的反相器12輸出邏輯“O”。因此，輸出信號Vout是邏輯 “ O ”，其被輸入給OR門。
同時，來自第一 PGC 210、310、或410的邏輯“O”也被輸入給OR門。
換句話說，僅當(dāng)虛擬電源電壓Vddm高于預(yù)定值時，信號Vin具有邏輯“ I ”的值。僅當(dāng)電源電壓Vdd高于預(yù)定值時，電壓感測電路62識別邏輯“I”的值并且將信號Vin發(fā)送給第二 PGC 220、320、或420。這里，假定每個PGC包括PMOS晶體管。
圖6C中示出的電壓感測電路62是施密特觸發(fā)器電路的示例，并且可以改變電路的結(jié)構(gòu)。電壓感測電路62可以是任何僅當(dāng)虛擬電源電壓Vddm高于預(yù)定值時發(fā)送信號給 PGC的電路。
電壓感測電路62或者緩沖器61可以布置在第一 PGC 210、310或410與第二 PGC 220、320或420之間，或者在必要時可以布置在任意PGC之間。
特別地，當(dāng)電壓感測電路62或者緩沖器61被布置在圖4中所示的電源控制電路 IOa中的分支點時，電壓感測電路62或者緩沖器61的功能很重要。
換句話說，電源控制電路IOa還可以包括緩沖器61或電壓感測電路62，各自處于分別在第二 PGC 420與第三PGC 430之間和在第四PGC 440與第五PGC 450之間的第一和第二節(jié)點NI和N2上。
圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的PGC的示意性框圖。參照圖7A和 7B，可以將電源選通晶體管開關(guān)71布置在邏輯電路40與電源電壓Vdd之間。電源選通晶體管開關(guān)71可以包括至少一個PMOS晶體管。
可以將邏輯電路40布置在電源電壓Vdd與預(yù)設(shè)電壓Vss之間。邏輯電路40執(zhí)行預(yù)定邏輯操作。包括在PGC中的電源選通晶體管開關(guān)可以在邏輯電路40的活躍模式和睡眠模式之間切換電源電壓Vdd的供應(yīng)。
電源選通晶體管開關(guān)71和72根據(jù)它們的位置可以包括不同類型的晶體管。具體地，當(dāng)電源選通晶體管開關(guān)71被布置在電源電壓Vdd與邏輯電路40之間時，電源選通晶體管開關(guān)包括PMOS晶體管。然而，當(dāng)電源選通晶體管開關(guān)72被布置在預(yù)設(shè)電壓Vss與邏輯電路40之間時，電源選通晶體管開關(guān)72包括NMOS晶體管。
當(dāng)邏輯電路40處于活躍模式時，電源選通使能信號S_IN是邏輯低并且PMOS晶體管被接通。結(jié)果，將電源電壓Vdd施加到邏輯電路40。
圖8是示出在圖4中所示的電源控制電路的操作期間電流隨時間改變的曲線圖。 參照圖8，當(dāng)響應(yīng)于模式改變信號5_爪同時接通并行接收外部信號的第一PGC 410時，電流快速流入以達(dá)到可允許的電平。
直到時間點t0，虛擬電源電壓增加， 而虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差減小，從而減小電流。之后，接通第二 PGC 420和第三PGC 430,因而，電流增加,從而增加喚醒電流。
當(dāng)特定電平的電流流動時，虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差減小。結(jié)果，電流減小。在時間點tl，第三PGC 430被從第二 PGC 420之間的第一節(jié)點NI分支，而且第四 PGC 440與第三PGC 430串聯(lián)連接。在時間點tl之后，接通第三和第四PGC 430和440。結(jié)果，電流增加并且總的喚醒電流也增加。
當(dāng)特定電平的電流流動時，虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差減小。結(jié)果，電流減小。
在時間點t2，第五PGC 450從第四PGC 440之間的第二節(jié)點N2被分支，而且第六 PGC 460與第五PGC 450串聯(lián)連接。在時間點t2之后，接通第五和第六PGC 450和460。結(jié)果，電流增加并且總的喚醒電流也增加。
當(dāng)特定電平的電流流動時，虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差減小。結(jié)果，電流減小。
在重復(fù)以上過程之后的時間點tn，喚醒電流變?yōu)镺。換句話說，虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差收斂到O。分支PGC可以被重復(fù)直到喚醒電流達(dá)到O為止。這里，“η” 可以是I或者大于I的自然數(shù)。當(dāng)喚醒電流為O時，噪聲被減小。
換句話說，當(dāng)PGC彼此并聯(lián)連接時，允許大量的電流在一個時刻流動。因此，可以減小虛擬電源電壓與電源電壓之間的電勢差。因而，在短時間內(nèi)可以減小在從睡眠模式轉(zhuǎn)變到活躍模式或者從活躍模式轉(zhuǎn)變到睡眠模式時出現(xiàn)的噪聲。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的電源控制電路中的PGC 240或340、測試邏輯30、和PMU 50的連接的框圖。
參照圖9，最后從第四PGC 240或340輸出的信號被發(fā)送給測試邏輯30。XOR寄存 器被示出作為圖9中的測試邏輯30的示例。
雖然圖9中示出第四PGC 240或340輸出信號給測試邏輯30，其僅是示例。隨著 根據(jù)邏輯電路40可以彼此不同連接的PGC之間的關(guān)系，可以改變輸出信號給測試邏輯的 PGC的配置。
測試邏輯30從PGC 240或340接收信號并且對該信號執(zhí)行操作。
圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的驅(qū)動電源控制電路的方法的流程圖。
參照圖，在操作SlOl中同時接通分別包括在第一 PGC 210中的第一選通晶體管。 這是因為第一 PGC 210同時并行接收模式改變信號S_IN。
此后，在操作S103中第一 PGC 210之一發(fā)送模式改變信號S_IN給第二 PGC 220。 在操作S105中第二 PGC 220發(fā)送模式改變信號S_IN給第三PGC 230。在操作S107中第四 PGC 240基于從第三PGC 230接收的模式改變信號S_IN輸出信號。在操作S109中測試邏 輯30對該信號執(zhí)行操作并且發(fā)送操作結(jié)果給PMU 50。
該方法中，多個第一PGC 210同時接收模式改變信號5_爪。因而，可以同時接通或 斷開包括在第一 PGC 210中的電流開關(guān)。例如，在從睡眠模式到活躍模式的轉(zhuǎn)變中，所述電 流開關(guān)被同時接通，從而同時允許電流流到邏輯電路40。
常規(guī)地，PGC彼此串聯(lián)連接，以便順序接通電流開關(guān)。因而，從睡眠模式到活躍模 式的轉(zhuǎn)變花費很長時間。
然而，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，PGC并行接收模式改變信號S_IN并且同時 供應(yīng)電流，從而減小改變操作模式所花費的時間?？梢哉{(diào)節(jié)彼此并聯(lián)連接的第一 PGC 210 的數(shù)目以便適當(dāng)調(diào)節(jié)在模式轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的喚醒電流。
具體地，當(dāng)“I”表示包括在每個PGC中的電流開關(guān)的飽和電流且“W”表示喚醒電 流時，第一 PGC 210的數(shù)目小于W/Ι。換句話說，第一 PGC 210的數(shù)目小于通過將電源控制 電路IOa的最大容許電流除以流在第一 PGC 210中的最大電流所獲得的值。
另外，第一 PGC 210的僅僅一個可以與第二 PGC 220連接。測試邏輯30提供對僅 僅與一個第一 PGC 210的連接執(zhí)行操作的結(jié)果就夠了。
當(dāng)同時接通的第一 PGC 210的數(shù)目減小時，喚醒電流也減小。即使在沒有與第二 PGC 220連接的第一 PGC 210中出現(xiàn)問題，也能夠保證喚醒電流的限制。
第二 PGC 220與第一 PGC 210之一連接并且接收輸入給第一 PGC 210的模式改變 信號S_IN。當(dāng)模式改變信號S_IN被輸入給第二 PGC 220時，接通或切斷包括在第二 PGC 220中的電流開關(guān)。
可以提供多個第二 PGC 320。第二 PGC 320可以與第一 PGC 210之一連接并且同 時從第一 PGC 310接收信號?？梢酝瑫r接通或切斷包括在第二 PGC 320中的同時接收信號 的電流開關(guān)。例如，當(dāng)同時接通第二 PGC 320時，經(jīng)由所述電流開關(guān)同時將電流供應(yīng)給邏輯 電路40。
第三PGC 330可以與第二PGC 320的至少之一串聯(lián)連接。當(dāng)提供多個第二PGC 320 時，多個第三PGC 330可以與多個第二 PGC 320分別串聯(lián)連接。
第四PGC 340與布置在多個第三PGC 330的串聯(lián)連接的末端的第三PGC 330連 接。第四PGC 340接收經(jīng)由第一 PGC 310、第二 PGC 320、和第三PGC 330發(fā)送的模式改變信號S_IN。第四PGC 340的每一個基于模式改變信號S_IN輸出信號。
該方法還包括基于預(yù)定延遲值延遲發(fā)送模式改變信號S_IN的操作。
圖11是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的驅(qū)動電源控制電路的方法的流程圖。
參照曲線圖，在操作S201中同時接通分別包括在第一PGC 410中的第一電源選通 晶體管。這是因為第一 PGC 410同時并行接收模式改變信號S_IN。
此后，在操作S203中第一 PGC 410之一發(fā)送模式改變信號S_IN給第二 PGC 420。 在操作S205中經(jīng)由彼此串聯(lián)連接的至少一個第二 PGC 420發(fā)送模式改變信號S_IN。在操 作S207中將第三PGC 430連接到來自第二 PGC420之間的節(jié)點的分支。在操作S209中第 四PGC 440與第三PGC 430串聯(lián)連接。在操作S211中經(jīng)由第三和第四PGC 430和440發(fā) 送模式改變信號S_IN。在操作S213中在多個第二 PGC 420的串聯(lián)連接的末端的第二 PGC 420和在多個第四PGC 440的串聯(lián)連接的末端的第四PGC 440基于模式改變信號S_IN輸出 信號。將輸出信號發(fā)送給測試邏輯30。測試邏輯30可以對輸出信號執(zhí)行XOR操作，從而在 操作S215中測試PGC的連接。
更進(jìn)一步，第五PGC 450可以被連接到來自第四PGC 440之間的節(jié)點的分支，并且 可以與第六PGC 460串聯(lián)連接。以這種方法，可以多次重復(fù)將附加的PGC連接到來自彼此 串聯(lián)連接的PGC之間的節(jié)點的分支。
當(dāng)?shù)谖錚GC 450被連接到來自第四PGC 440之間的節(jié)點的分支時，將在多個第六 PGC 460的串聯(lián)連接的末端的第六PGC 460、在第二 PGC 420的串聯(lián)連接的末端的第二 PGC 420、以及在第四PGC 440的串聯(lián)連接的末端的第四PGC 440連接到測試邏輯30。因而，分 別在所述串聯(lián)連接的末端的第二、第四和第六PGC 420,440和460可以基于模式改變信號 S_IN輸出信號給測試邏輯30。
測試邏輯30可以對輸出信號執(zhí)行XOR操作，從而測試PGC的連接。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的電源控制電路的方法可以實現(xiàn)為能夠使用各種 類型計算機(jī)執(zhí)行的程序指令，并且可以被記錄在計算機(jī)可讀介質(zhì)中。計算機(jī)可讀介質(zhì)可以 包括程序指令、數(shù)據(jù)文件、及其單一或組合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。記錄在介質(zhì)中的程序指令可以專 門為本發(fā)明構(gòu)思而設(shè)計和配置，或者可以已經(jīng)被計算機(jī)軟件領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知并且可利 用。計算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括有形、無形介質(zhì)或設(shè)備，例如，諸如硬盤、軟盤和磁帶的磁介 質(zhì)；諸如CD-ROM和DVD的光介質(zhì)；諸如光軟盤的光磁介質(zhì)；以及諸如只讀存儲器(ROM)設(shè) 備、隨機(jī)存取存儲器(RAM)設(shè)備、以及專門被配置存儲和執(zhí)行程序指令的快閃存儲設(shè)備的硬 件設(shè)備。程序指令的示例包括被編譯器和高級語言代碼創(chuàng)建的，能夠使用解釋器在計算機(jī) 中被執(zhí)行的機(jī)器代碼。所述硬件設(shè)備可以實現(xiàn)為被配置根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例執(zhí)行 操作的至少一個軟件塊，并且反過來是可能的。
圖12是包括圖1A中所示的電源控制電路IOa的半導(dǎo)體系統(tǒng)500的框圖。參照圖 12，半導(dǎo)體系統(tǒng)500可以被實現(xiàn)為移動電話機(jī)、智能電話機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、無線通信系統(tǒng)等。
半導(dǎo)體系統(tǒng)500包括存儲設(shè)備560以及控制存儲設(shè)備560的操作的存儲控制器 550。存儲控制器550可以根據(jù)處理器510的控制來控制存儲設(shè)備560的數(shù)據(jù)存取操作，例 如，編程操作、擦除操作、或讀取操作?？梢栽诰幊滩僮髦邪ň幊舔炞C操作。
可以根據(jù)處理器510和存儲控制器550的控制通過顯示器顯示編程在存儲設(shè)備560中的頁面數(shù)據(jù)。
無線收發(fā)器530通過天線發(fā)送或接收無線信號。無線收發(fā)器530可以將通過天線 接收的無線信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛴商幚砥?10處理的信號。
因此，處理器510可以處理從無線收發(fā)器530輸出的信號，并且將所處理的信號發(fā) 送給存儲控制器550或者顯示器520。存儲控制器550可以將由處理器510處理的信號編 程到存儲設(shè)備560。
無線收發(fā)器530還可以將從處理器510輸出的信號轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線信號，并且通過天 線將無線信號輸出給外部設(shè)備。
輸入設(shè)備540使得能夠?qū)⒂糜诳刂铺幚砥?10操作的控制信號和將由處理器510 處理的數(shù)據(jù)輸入到半導(dǎo)體系統(tǒng)500。輸入設(shè)備540可以實現(xiàn)為諸如觸摸墊或計算機(jī)鼠標(biāo)的 指針設(shè)備、小鍵盤、或鍵盤。
處理器510可以控制顯示器520的操作以顯示從存儲控制器550輸出的數(shù)據(jù)、從 無線收發(fā)器530輸出的數(shù)據(jù)、或從輸入設(shè)備540輸出的數(shù)據(jù)?？刂拼鎯υO(shè)備560的操作的 存儲控制器550可以實現(xiàn)為處理器的一部分或者單獨的芯片。
PMU 50可以發(fā)送模式改變信號S_IN給電源控制電路10a。模式改變信號S_IN是 用于命令執(zhí)行從睡眠模式到活躍模式或者從活躍模式到睡眠模式的轉(zhuǎn)變的信號，并且可以 是電源選通使能信號。PGC的接通/切斷由模式改變信號S_IN來確定。
回來參照圖1A，電源控制電路IOa可以包括電源選通塊20a和測試邏輯30。測試 邏輯30對經(jīng)由PGC發(fā)送的信號執(zhí)行操作。
PMU 50可以將模式改變信號S_IN與從測試邏輯30接收的信號S_0UT進(jìn)行比較， 并且確定哪個PGC已經(jīng)有了阻塞故障。換句話說，PMU 50可以使用輸出信號S_0UT測試PGC 的連接。
包括在半導(dǎo)體系統(tǒng)500中的能耗元件可以是包括在邏輯電路40中的元件。因而， 可以使用電源控制電路IOa來最小化半導(dǎo)體系統(tǒng)500的能耗。
例如，當(dāng)不使用顯示器520時，包括在電源控制電路IOa的PGC不提供外部電源電 壓給顯示器520。另外，電源控制電路IOa加速從睡眠模式到活躍模式的轉(zhuǎn)變。
圖13是根據(jù)本發(fā)明其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路IOa的半導(dǎo)體 系統(tǒng)的框圖。參照圖13，半導(dǎo)體系統(tǒng)600可以被實現(xiàn)為個人計算機(jī)(PC)、平板PC、上網(wǎng)本、 電子閱讀器、個人數(shù)字助理(PDA)、便攜多媒體播放器(PMP)、MP3播放器、MP4播放器等。
存儲系統(tǒng)600包括存儲設(shè)備560和控制存儲設(shè)備560的數(shù)據(jù)處理操作的存儲控制 器。處理器610可以根據(jù)通過輸入設(shè)備620輸入的數(shù)據(jù)通過顯示器630顯示存儲在存儲設(shè) 備560中的數(shù)據(jù)。輸入設(shè)備620可以實現(xiàn)為諸如觸摸墊或計算機(jī)鼠標(biāo)的指針設(shè)備、小鍵盤、 或鍵盤。
處理器610可以控制存儲系統(tǒng)600的整體操作以及存儲控制器550的操作。存儲 控制器550可以控制存儲設(shè)備560的操作，其可以實現(xiàn)為處理器610的一部分或者獨立的-H-* I I心/T O
PMU 50可以發(fā)送模式改變信號S_IN給電源控制電路10a。模式改變信號S_IN是 用于命令執(zhí)行從睡眠模式到活躍模式或者從活躍模式到睡眠模式的轉(zhuǎn)變的信號，并且可以 是電源選通使能信號。PGC的接通/切斷由模式改變信號S_IN來確定。
回來參照圖1A，電源控制電路IOa可以包括電源選通塊20a和測試邏輯30。測試 邏輯30對經(jīng)由PGC發(fā)送的信號執(zhí)行操作。
PMU 50可以將模式改變信號S_IN與從測試邏輯接收的信號S_0UT進(jìn)行比較，并且 確定哪個PGC已經(jīng)有了阻塞故障。換句話說，PMU 50可以使用輸出信號S_0UT測試PGC的 連接。
圖14是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路的半導(dǎo) 體系統(tǒng)的框圖。參照圖14，半導(dǎo)體系統(tǒng)700可以被實現(xiàn)為存儲卡、智能卡等。存儲系統(tǒng)700 包括存儲設(shè)備560、存儲控制器550、和卡接口 720。
存儲控制器550可以控制存儲設(shè)備560與卡接口 720之間的數(shù)據(jù)交換。卡接口 720可以是安全數(shù)字(SD)卡接口、多媒體卡(MMC)接口等。
卡接口 720可以根據(jù)主機(jī)的協(xié)議接口連接主機(jī)和存儲控制器550用于數(shù)據(jù)交換。 卡接口 720可以支持通用串聯(lián)總線(USB)協(xié)議和芯片間(IC)-USB協(xié)議。這里，卡接口 720 可以表示支持主機(jī)所使用協(xié)議的硬件、安裝在硬件中的軟件、或信號傳輸模式。
當(dāng)存儲系統(tǒng)700與諸如PC、平板PC、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字音頻播放器、移動電話機(jī)、控制 臺視頻游戲硬件、數(shù)字機(jī)頂盒等主機(jī)連接時，主機(jī)可以通過卡接口 720和存儲控制器550執(zhí) 行與存儲設(shè)備560的數(shù)據(jù)通信。
PMU 50可以發(fā)送模式改變信號S_IN給電源控制電路10a。模式改變信號S_IN是 用于命令執(zhí)行從睡眠模式到活躍模式或者從活躍模式到睡眠模式的轉(zhuǎn)變的信號，并且可以 是電源選通使能信號。PGC的接通/切斷由模式改變信號S_IN來確定。
回來參照圖1A，電源控制電路IOa可以包括電源選通塊20a和測試邏輯30。測試 邏輯30對經(jīng)由PGC發(fā)送的信號執(zhí)行操作。
PMU 50可以將模式改變信號S_IN與從測試邏輯接收的信號S_0UT進(jìn)行比較，并且 確定哪個PGC已經(jīng)有了阻塞故障。換句話說，PMU 50可以使用輸出信號S_0UT測試PGC的 連接。
圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施例的包括圖1A中所示的電源控制電路IOa的 半導(dǎo)體系統(tǒng)的框圖。參照圖15，半導(dǎo)體系統(tǒng)500可以被實現(xiàn)為圖像處理裝置，例如，數(shù)碼相 機(jī)、配備有數(shù)碼相機(jī)的移動電話機(jī)、配備有數(shù)碼相機(jī)的智能電話機(jī)、配備有數(shù)碼相機(jī)的平板 PC等。
存儲系統(tǒng)800包括存儲設(shè)備560、以及控制存儲設(shè)備560的諸如編程操作、擦除操 作、和讀取操作的數(shù)據(jù)處理操作的存儲控制器550。包括在存儲系統(tǒng)800中的圖像傳感器 820將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并且將數(shù)字信號輸出給處理器810或者存儲控制器550。處 理器810可以控制將數(shù)字信號通過顯示器830顯示，或者通過存儲控制器550存儲在存儲 設(shè)備560中。
可以根據(jù)處理器810或者存儲控制器550的控制通過顯示器830顯示存儲在存儲 設(shè)備560中的數(shù)據(jù)。存儲控制器550可以控制存儲設(shè)備560的操作，并且可以被實現(xiàn)為處 理器810的一部分或者獨立的芯片。
PMU 50可以發(fā)送模式改變信號S_IN給電源控制電路10a。模式改變信號S_IN是 用于命令執(zhí)行從睡眠模式到活躍模式或者從活躍模式到睡眠模式的轉(zhuǎn)變的信號，并且可以 是電源選通使能信號。PGC的接通/切斷由模式改變信號S_IN來確定。
回來參照圖1A，電源控制電路IOa可以包括電源選通塊20a和測試邏輯30。測試 邏輯30對經(jīng)由PGC發(fā)送的信號執(zhí)行操作。
PMU 50可以將模式改變信號S_IN與從測試邏輯接收的信號S_0UT進(jìn)行比較，并且 確定哪個PGC已經(jīng)有了阻塞故障。換句話說，PMU 50可以使用輸出信號S_0UT測試PGC的 連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例，通過改變包括在電源控制電路中的PGC 的結(jié)構(gòu)而提高可測試性并且使噪聲最小化。
另外，將電源控制電路中首先接收輸入信號的PGC彼此并聯(lián)連接，從而減小了模 式轉(zhuǎn)變時間。將其他PGC串聯(lián)和并聯(lián)連接，以便提高可測試性并且簡化測試邏輯的結(jié)構(gòu)。
這里已經(jīng)公開了示范性實施例，并且雖然使用了特定術(shù)語，它們被使用并且被解 釋為僅僅一般或描述性的意義，而不是為了限制目的。在一些實例中，本申請?zhí)峤粫r的本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員顯然可知，結(jié)合特定實施例所描述的特點、特征和/或元件可以被單獨使 用，或者與結(jié)合其他實施例所描述的特點、特征和/或元件相結(jié)合，除非另外具體指示。因 此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變而不脫離如權(quán)利要求書所 闡述的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種連接在電源電壓與邏輯電路之間的電源控制電路，該電源控制電路切換供應(yīng)給邏輯電路的電源，該電源控制電路包括多個第一電源選通單元，其被配置為并行接收外部模式改變信號；至少一個第二電源選通單元，其與該多個第一電源選通單元的一個第一電源選通單元連接；多個第三電源選通單元，其與該至少一個第二電源選通單元串聯(lián)連接；以及多個第四電源選通單元，其與該多個第三電源選通單元的串聯(lián)連接的末端的第三電源選通單元并聯(lián)連接，其中，將模式改變信號經(jīng)由該一個第一電源選通單元、該至少一個第二電源選通單元以及該多個第三電源選通單元發(fā)送到該多個第四電源選通單元，而且第一到第四電源選通單元的每一個響應(yīng)于模式改變信號切換供應(yīng)的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括緩沖器，其連接在該至少一個第二電源選通單元與該多個第三電源選通單元之間，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
3.如權(quán)利要求2所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括連接在該多個第三電源選通單元之間的緩沖器、和連接在該多個第三電源選通單元與該多個第四電源選通單元之間的緩沖器，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
4.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，其中，該至少一個第二電源選通單元包括多個第二電源選通單元，并且其中，將該多個第三電源選通單元劃分為分別與該多個第二電源選通單元串聯(lián)連接的組。
5.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括測試邏輯，其被配置為與該多個第四電源選通單元連接，用于接收各個第四電源選通單元的輸出信號，并且對輸出信號執(zhí)行操作。
6.如權(quán)利要求5所述的電源控制電路，其中，測試邏輯包括邏輯運算器，其被配置為對各個第四電源選通單元的輸出信號執(zhí)行XOR操作。
7.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括電壓感測電路，其連接在該一個第一電源選通單元與該至少一個第二電源選通單元之間，用于基于預(yù)定參考值控制該一個第一電源選通單元與該至少一個第二電源選通單元之間的連接。
8.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，其中，第二到第四電源選通單元的數(shù)目大于為電源控制電路的操作設(shè)置的預(yù)定值。
9.如權(quán)利要求1所述的電源控制電路，其中，該多個第一電源選通單元的數(shù)目小于通過將電源控制電路的最大容許電流除以在該多個第一電源選通單元中流動的最大電流而獲得的值。
10.一種連接在電源電壓與邏輯電路之間的電源控制電路，該電源控制電路切換供應(yīng)給邏輯電路的電源，該電源控制電路包括多個第一電源選通單元，其被配置為并行接收外部模式改變信號；多個第二電源選通單元，其與該多個第一電源選通單元當(dāng)中的一個第一電源選通單元串聯(lián)連接；至少一個第三電源選通單元，其連接到來自該多個第二電源選通單元之間的第一節(jié)點的分支；以及至少一個第四電源選通單元，其與該至少一個電源選通單元串聯(lián)連接，其中，第三和第四電源選通單元與在該多個第二電源選通單元的串聯(lián)連接中跟隨第一節(jié)點之后的第二電源選通單元并聯(lián)連接，而且第一到第四電源選通單元的每一個響應(yīng)于模式改變信號切換供應(yīng)的電源
11.如權(quán)利要求10所述的電源控制電路，其中，跟隨第一節(jié)點之后的第二電源選通單元以及該至少一個第四電源選通單元分別基于模式改變信號輸出信號。
12.如權(quán)利要求10所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括緩沖器，其連接在該多個第一電源選通單元與該多個第二電源選通單元之間，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
13.如權(quán)利要求12所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括緩沖器，其連接在該多個第二電源選通單元之間、或者該至少一個第三電源選通單元與該至少一個第四電源選通單元之間，用于延遲模式改變信號的發(fā)送。
14.如權(quán)利要求10所述的電源控制電路，其中，該至少一個第四電源選通單元包括多個第四電源選通單元，并且進(jìn)一步包括至少一個第五電源選通單元，其連接到來自該多個第四電源選通單元之間的第二節(jié)點的分支。
15.如權(quán)利要求10所述的電源控制電路，進(jìn)一步包括測試邏輯，其被配置為與第二和第四電源選通單元連接，用于接收各個第二和第四電源選通單元的輸出信號，并且對輸出信號執(zhí)行操作。
16.一種半導(dǎo)體器件，包括如權(quán)利要求10所述的電源控制電路。
17.一種連接在電源電壓與邏輯電路之間的電源控制電路，該電源控制電路切換供應(yīng)給邏輯電路的電源，該電源控制電路包括第一多個第一電源選通單元，其被配置并行接收外部模式改變信號；至少一個第二電源選通單元，其與該多個第一電源選通單元的一個第一電源選通單元連接；至少一個第三電源選通單元，其與該至少一個第二電源選通單元連接；以及至少一個第四電源選通單元，其與該至少一個第三電源選通單元連接，其中，至少以下之一該至少一個第二電源選通單元包括第二多個第二電源選通單元、 該至少一個第三電源選通單元包括第三多個第三電源選通單元、以及該至少一個第四電源選通單元包括第四多個第四電源選通單元，其中，第二、第三、和第四多個電源選通單元的至少之一具有串聯(lián)連接的電源選通單元,而且其中，第一到第四電源選通單元的每一個響應(yīng)于模式改變信號切換供應(yīng)的電源。
18.如權(quán)利要求17所述的電源控制電路，其中，該至少一個第二電源選通單元包括第二多個第二電源選通單元，其與該一個第一電源選通單元串聯(lián)連接。
19.如權(quán)利要求18所述的電源控制電路，其中，該至少一個第三電源選通單元連接到來自該多個第二電源選通單元的相鄰第二電源選通單元之間的第一節(jié)點的分支。
20.如權(quán)利要求17所述的電源控制電路，其中，該至少一個第三電源選通單元包括第三多個第三電源選通單元，其與該至少一個第二電源選通單元串聯(lián)連接。
全文摘要
一種電源控制電路連接在電源電壓與邏輯電路之間以切換供應(yīng)給邏輯電路的電源。該電源控制電路包括多個第一電源選通單元(PGC)，其并行接收外部模式改變信號；至少一個第二PGC，其與一個第一PGC連接；至少一個第三PGC，其與該至少一個第二PGC連接；以及至少一個第四PGC，其與該至少一個第三PGC連接。第二電源選通單元、第三PGC、和/或第四PGC可以包括多個電源選通單元。第二、第三、和第四多個PGC的至少之一具有串聯(lián)連接的電源選通單元。第一到第四PGC的每一個切換響應(yīng)于模式改變信號而切換供應(yīng)的電源。
文檔編號G05B19/04GK102998982SQ20121034460
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者金亨沃, 全宰漢, 崔晶然, 元孝植, 崔奎明 申請人:三星電子株式會社