1295525 九、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領域】 相關申請案之相互參照 此一申請案係基於並主張2004年十二月28日提出申請 5之先存技藝式曰本專利申請案第2004-379718號的優先權 之利盈，其全文係藉由參照使合併進此說明書内。 本發明係論及一種電源供應器電路，以及更明確地 說，係論及一種可將多個電源供應電壓提供給一半導體積 體電路裝置之電源供應器電路。 10 【先前技術】 發明背景 在其先存技藝中，半導體積體電路裝置(LSI)之速率和 積體化的增加方面已有進步。此外，為因應一些消耗較少 電力之半導體裝置的需求，半導體裝置有關之電壓已在降 15低。電子裝置係包含各種類型之半導體裝置，彼等各配備 有一擁有適合其半導體裝置之電壓的電源供應器。由於半 導體裝置係由該等電源供應器以某一定順序提供電力，一 半導體裝置之運作，可能會因該順序而變得不穩定。因此， 日本專利公報第 8-95652、H-M3559、和2004_129333號， 2〇提出了一種可控制將多個不同電源供應電壓提供給彼等半 導體積體電路裝置之順序的電源供應器電路。 此外g單一半導體裝置，具有多個可在不同之電 源供應電壓下運作的電路時，該等電路之運作，可能會因 此等不同電壓之供應順序而變得不穩定。舉例而言，一作 5 1295525 斤切體裝置之特定用途積體電路(asic)，係包括一 在^準蝴—些連接至此欺之裝置㈣的f壓）下_ 3入/輸出電路_電路或界面），和—在—低於此標準 電壓之電壓下運作_部電路(核心單元）。在此—情況中， f/〇電路單元，勢必要在㈣部魏之後供電，藉以避免 在此1/〇電路單元内產生錯誤之«。第係-可顯示-可控制電力之供應的電源供絲電路1G之示意電路圖。此 電源供應器電路10，舉例而言，係_ DC DC轉換器(Dc電壓 轉換器電路）。 10 π此種電源供應器電賴，包括-轉換器電路(DC-DC轉 換器）12，其可將-藉由使其輸人電壓Vin降壓所產生之第 一電壓VI，和-大體上等於其輸入電壓施之第二電壓 V2，供應給一半導體電路n。此半導體電路u，包括一藉 由該第-電壓vi來運作之内部線路lla，和一藉由該第二電 15壓V2來運作之1/0電路Ub。該轉換器電路12，包括一可使 該第-電壓VI與一參考電壓Vrl作比較之比較器22，和一 PWM控制電路23，後者可使上述比較器22之比較輸出信 號，與一振盪器21之振盪輸出信號作比較，俾基於其比較 結果，來控制該等第一和第二電晶體71和12之激勵和解 20激，以便藉由使該輸入電壓Vin降壓，來產生上述之第一電 壓VI。此種電源供應器電路丨〇，進一步包括一由一電晶體 TS來配置之交換電路13，和一可控制此交換電路13之交換 控制電路(SW控制區段）14。此交換控制電路14，包括一比 較器25，其可使該第一電壓V1與一參考電壓Vr2作比較，以 6 1295525 及可基於其比較結果，控制上述電晶體^之激勵和解激。 特言之，當該第-電壓VI變得高於該參考電壓Vr2時，該比 較器25便會激勵該電晶體Ts，使產生上述大體上等同於輸 入電壓Vin之第二電壓V2。 5 誠如第2圖中所示’―電子裝置係具有多個半導體積體 電路31。每-半導體積體電路31，係具有一内部電路和一 I/O電路。當其提供給此等内部電路之電源供應電壓有變動 時，每-半導體裝置將會錯誤動作。因此，該電源供應電 壓勢必要精確(接近其所希望之值）。所以，每—半導體裝置 10係納有上述之電源供應器電路1 〇。 L 明内3 發明概要 然而’以-電源供應電壓提供給每一半導體積體電路 3!之電源供應H電路1G，在時序上係存在有差異。此參照 !5第3圖造成的-項問題是，在上述傳達信號於半導體積體電 • 路31之間的1/〇電路仙中，將會有一鎖死發生。此將會造 成-穿職等！/〇電路llb之直通錢。此_防題亦可能發 生在一單一半導體裝置内，舉例而言，在一内部線路和一 I/O電路之間。 本發明提供了一種可控制電力供應之供應順序而同日士 可避免直通電流的發生之電源供應器電路。 可 本發明之—特徵，為—種可用_輪人電絲產生 包括第-和第二電塵之電制電源供應器電路。此種^固 供應器電路’包括—可將該輸人電料換成上述第屋 20 1295525 =:Λ—交換電路可輸— 二;連接至此等轉換器電路和交換電路 以二奥路可使該第一電壓與—參考電壓作比較， 5 10 15 止和―可指示此第1壓之條件的通 口#唬，來控制上述之交換電路。 本發明之另一特徵， 個包括第-和第二電壓之:用-輪入電壓來產生多 評岸哭1 W 電源供應器電路。此種電 原供應4路，包括—可將該輸人 壓之轉換器電路。其π賜成上述第一電 ^ .)+: ^ ^ '电可輸出該輸入電壓，而作 為上述之第一氣壓。此交 接至此等轉換器電路和換二值。其一連 該交換電路之電阻值，而使該第二電壓，在產L= 於上述之第一電壓。 屐生上此正比 本發明之又一特徵，* 個包括第-和第二電壓2；:用—輸人電壓來產生多 源供應器電路，包括—轉：爾源供應器電路。此種電 電壓與-參考電壓和軟電路，其可藉由基於該第一 間之電壓差異，來執行脈J；紅電壓中的1較低者中 換成上述之第-電壓。其2度調變，而將錄輸入電壓轉 而作為-第二電壓。此交^換$路可輪^輪入電壓， 接至此等轉換器電路和交振电路係具有一電15且值。其一連 該交換電路之電阻值，而1電路之交換控制電路，可控制 於該第-電壓和上述軟起亥第一电壓’在產生上能正比 本發明之另-特徵，號之電壓中叫何一個。 為〜種内含一可用〜輸入電壓來 1295525 產生第一和第二電壓之電源供應器電路的半導體積體電路 裝置。此種電源供應器電路，包括一可將該輸入電壓轉換 成上述第一電壓之轉換器電路。其一交換電路可輸出該輸 入電壓，而作為上述之第二電壓。其一連接至此等轉換器 5 電路和交換電路之交換控制電路，可使該第一電壓與一參 考電壓作比較，而基於其比較結果和一可指示此第一電壓 之條件的通告信號，來控制上述之交換電路。其一連接至 該電源供應器電路之半導體電路，可接收該等第一和第二 電壓。 10 本發明之又一特徵，為一種内含一可用一輸入電壓來 產生第一和第二電壓之電源供應器電路的半導體積體電路 裝置。此種電源供應器電路，包括一可將該輸入電壓轉換 成上述第一|壓之轉換器電路。其一交換電路可輸出該輸 入電壓，而作為上述之第二電壓。此交換電路係具有一電 15 阻值。其一連接至此等轉換器電路和交換電路之交換控制 電路，可控制該交換電路之電阻值，而使該第二電壓，在 產生上能正比於上述之第一電壓。其一連接至該電源供應 器電路之半導體電路，可接收該等第一和第二電壓。 本發明之另一特徵，為一種内含一可用一輸入電壓來 20 產生第一和第二電壓之電源供應器電路的半導體積體電路 裝置。此種電源供應器電路，包括一轉換器電路，其可藉 由基於該第一電壓與一參考電壓和軟起動信號之電壓中的 一個較低者中間之電壓差異，來執行脈波寬度調變，而將 該輸入電壓轉換成上述之第一電壓。其一交換電路可輸出 9 1295525 該輸入電壓，而作為一第二電壓。此交換電路係具有一電 阻值。其一連接至此等轉換器電路和交換電路之交換控制 電路，可控制該交換電路之電阻值，而使該第二電壓，在 產生上能正比於該第一電壓和上述軟起動信號之電壓中的 5 任何一個。其一連接至該電源供應器電路之半導體電路， 可接收該等第一和第二電壓。 本發明之又一特徵，為一種内含多個電源供應器電路 之電子裝置，彼等各可用一輸入電壓來產生第一和第二電 壓。每一電源供應器電路，係包括一可將該輸入電壓轉換 10 成上述第一電壓之轉換器電路。其一交換電路可輸出該輸 入電壓，而作為上述之第二電壓。其一連接至此等轉換器 電路和交換電路之交換控制電路，可使該第一電壓與一參 考電壓作比較，而基於其比較結果和一可指示此第一電壓 之條件的通告信號，來控制上述之交換電路。該通告信號 15 係提供給每一電源供應器電路。 本發明之另一特徵，為一種内含多個電源供應器電路 之電子裝置，彼等各可用一輸入電壓來產生第一和第二電 壓。每一電源供應器電路，係包括一轉換器電路，其可藉 由基於該第一電壓與一參考電壓和軟起動信號之電壓中的 20 一個較低者中間之電壓差異，來執行脈波寬度調變，而將 該輸入電壓轉換成上述之第一電壓。其一交換電路可輸出 該輸入電壓，而作為一第二電壓。此交換電路係具有一電 阻值。其一連接至此等轉換器電路和交換電路之交換控制 電路，可控制該交換電路之電阻值，而使該第二電壓，在 10 1295525 產生上能正比於該第一電壓和上述軟起動信號之電壓中的 任何一個。該軟起動信號係提供給每一電源供應器電路。 本發明之又一特徵，為一種内含多個半導體積體電路 裝置之電子裝置，每一半導體積體電路裝置，係包含一可 5 用一輸入電壓來產生多個内含第一和第二電壓之電壓的電 源供應器電路。每一電源供應器電路，係包括一可將該輸 入電壓轉換成上述第一電壓之轉換器電路。其一交換電路 可輸出該輸入電壓，而作為上述之第二電壓。其一連接至 此等轉換器電路和交換電路之交換控制電路，可使該第一 10 電壓與一參考電壓作比較，而基於其比較結果和一可指示 此第一電壓之條件的通告信號，來控制上述之交換電路。 其一連接至該電源供應器電路之半導體電路，可接收該等 第一和第二電壓。該通告信號係提供給每一半導體積體電 路裝置之電源供應器電路。 15 本發明之另一特徵，為一種内含多個半導體積體電路 裝置之電子裝置，每一半導體積體電路裝置，係包含一可 用一輸入電壓來產生多個内含第一和第二電壓之電壓的電 源供應器電路。此電源供應器電路，係包括一轉換器電路， 其可藉由基於該第一電壓與一參考電壓和軟起動信號之電 20 壓中的一個較低者中間之電壓差異，來執行脈波寬度調 變，而將該輸入電壓轉換成上述之第一電壓。其一交換電 路可輸出該輸入電壓，而作為一第二電壓。此交換電路係 具有一電阻值。其一連接至此等轉換器電路和交換電路之 交換控制電路，可控制該交換電路之電阻值，而使該第二 11 1295525 電壓，在產生上能正比於該第一電壓和上述軟起動信號之 電壓中的任何一個。其一半導體電路，係連接至該電源供 應器電路，而可接收該等第一和第二電壓。該軟起動信號 係提供給每一半導體積體電路裝置之電源供應電路。 5 本發明之又一特徵，為一種可控制一電源供應器電路 之方法，此電源供應器電路，係包括一可將一輸入電壓轉 換成一第一電壓之轉換器電路，和一可將該輸入電壓輸出 作為一第二電壓之交換電路。此種方法係包括：使該第一 電壓與一參考電壓作比較；提供一可指示此第一電壓之條 10 件的通告信號；以及基於該比較結果和此可指示第一電壓 之條件的通告信號，來控制該交換電路。 本發明之另一特徵，為一種可控制一電源供應器電路 之方法，此電源供應器電路，係包括一可將一輸入電壓轉 換成一第一電壓之轉換器電路，和一可將該輸入電壓輸出 15 作為一第二電壓之交換電路。此交換電路係具有一電阻 值。此種方法係包括··偵測該第一電壓，以及控制該交換 電路之電阻值，而使該第二電壓，在產生上能正比於該第 一電壓。 本發明之又一特徵，為一種可控制一電源供應器電路 20 之方法，此電源供應器電路係包括：一轉換器電路，其可 藉由基於該第一電壓與一參考電壓和軟起動信號之電壓中 的一個較低者中間之電壓差異，來執行脈波寬度調變，而 將該輸入電壓轉換成上述之第一電壓；和一可將該輸入電 壓輸出作為一第二電壓之交換電路。此交換電路係具有一 12 1295525 電阻值。此種方法係包括：偵測該等第一電壓和軟起動信 號電壓中之任何一個；以及控制該交換電路之電阻值，而 使該第二電壓，在產生上能正比於此等第一電壓和軟起動 信號電壓中之任何一個。 5 本發明之其他特徵和優點，將可藉由下文參照所附諸 圖以範例來例示本發明之原理的詳細說明而臻明確。 圖式簡單說明 本發明連同其目的和優點，將可參照下文連同所附諸 圖對當前之較佳實施例的說明，而有最佳之瞭解，其中： 10 第1圖係一可顯示一先存技藝式半導體積體電路裝置 之示意電路圖； 第2圖係一可顯示一先存技藝式電子裝置之示意方塊 圖， 第3圖係一可顯示一些半導體積體電路裝置之I/O電路 15 間的連接關係之示意電路圖； 第4圖係一可顯示一依據本發明之第一實施例的半導 體積體電路裝置之示意電路圖； 第5圖係一可顯示一内含第4圖中所顯示之多個半導體 積體電路裝置的電子裝置之示意方塊圖； 20 第6圖係一可顯示第5圖中所顯示之多個半導體積體電 路裝置有關的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 第7圖係一可顯示一依據本發明之第二實施例的半導 體積體電路裝置之示意電路圖； 第8圖係一可顯示第7圖中之半導體積體電路裝置有關 13 1295525 的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 第9圖係一可顯示一依據本發明之第三實施例的半導 體積體電路裝置之示意電路圖； 第10圖係一可顯示一内含第9圖中所顯示之多個半導 5 體積體電路裝置的電子裝置之示意方塊圖； 第11圖係一可例示第10圖中所顯示之多個半導體積體 電路裝置的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 第12圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第一 修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖； 10 第13圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第二 修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖； 第14圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第三 修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖；而 第15圖則係一可顯示一合併有上述D C - D C轉換器之第 15 四修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖。 L實施方式3 較佳實施例之詳細說明 在諸圖中，相同之數字始終係用於相同之元件。 茲將參照第4至6圖，來說明一依據本發明之第一實施 20 例的半導體積體電路裝置(下文僅稱作一 “半導體裝置”)40。 此種半導體裝置40，係包括一半導體電路41，和一可 提供多個電源供應電壓給此半導體電路41之電源供應器電 路42(DC-DC轉換器）。此等電路41和42,係使配置在一單一 半導體積體電路基體上面。該半導體電路41，係包括多個 14 1295525 可在不同之電壓下運作的電源供應器電路。在此實施例 - 中，該等多個電路係包括一内部電路41a(核心邏輯電路)和 一I/O電路41b(界面邏輯電路）。該内部電路41a係在一第一 電壓下運作，以及該I/O電路41b係在一第二電壓下運作。 5 該電源供應器電路42,可基於一輸入電壓Vin，產生上 • 述半導體電路41所需之多個電源供應電壓。此實施例中之 ，電源供應器電路42，為一DC-DC轉換器，其可產生：_第 φ —電壓¥1，其係作用HDC電壓，以及係藉由使輪入 電壓Vm降壓來產生；和—第二電壓V2，其係作用為一第二 10 DC電壓，以及係使大體上等於上述之輸入電壓施。 忒電源供應器電路42係包括：一轉換器電路43、一交 換父換44、和一交換控制電路(3”控制區段)45。 该轉換器電路43，可將上述為一DC電壓之輪入電壓 Vm ’轉換成一為加電壓之第一電壓…。該交換電路州系 15使連接在該等輸入電壓Vin與半導體電路41之間。該交換控 • 制電路45，可接收該第-電壓VI和-通告信號ST，藉以^ 於此等第一電㈣和通告信號ST，來控制上述交換魏4土4 之激勵和解激。當該交換電路44受到雜（閉合)時，該輸入 dVm便會料上述之帛二電壓V2，而供應至該半導體電 20 路41 〇 雜換益電路43係包括：一誤差放大電路51、—可供 應-參考電壓W之參考電源供應器el…振絲I；； PWM控制電路53、_第—電晶體τι、和—第二電晶體了2。 此轉換15電路43 ’可依據該等第-電壓VI與參考電壓Vrl 15 1295525 間之差異’來產生-脈波寬度調變信號，以及可依據此脈 波覓度调變b號，來控制該等第一和第二電晶體T〗和T2， 使產生上述之第一電壓VI。 該誤差放大電路51，係具有一連接至上述參考電壓 5之非反相輸入端+，和-連接至上述第一電摩^之反相輸 入端子。此誤差放大電路51，可將該等參考電壓Vrl與第一 電壓VI間之差異放大，俾產生-放大之信號S卜該振堡器 52係一可產生一具有預定頻率之三角波信號〇sci的三角 波振盪器。該PWM控制電路53，可使上述誤差放大電路“ ίο之放大信號si的電壓，與該三角波電壓信號〇scl作比較， 俾產生一第一控制信號SG1，和一具有一對應於其比較結果 之脈波寬度的第二控制信號SG2。 该第一電晶體τι，較佳地為一p_通道M0S電晶體，而 使其源極連接至該輸入電壓Vin，使其汲極連接至該第二電 15晶體T2，以及使其閘極可響應上述之第一控制信號SG1。 w亥苐一電日日較佳地為一心通道m〇s電晶體，而使其源 極連接至一低電位電源供應器（在此實施例中為接地端 GND)，使其汲極連接至該第一電晶體们，以及使其閘極可 響應上述之第二控制信號SG2。-在該等第-和第二電晶體 20 T1和T2之間的節點，係、經由一抗流線圈Li，使連接至上述 t半導體電路41 ° -在此等線ffiLl與半導體電路41之間的 即點’係經由~平滑電容器C1，使連接至上述之接地端 GND 〇 遠等第一和第二電晶體T1和T2，係以大體上互補之方 16 1295525 式，受到該等第一和第二控制信號SG1和SG2之激勵和解 -激。上述使輸入電壓Vin降壓所產生之第一電壓¥1，係藉由 邊寺電晶體T1和T2之激勵和解激，使供應至該半導體電路 41。遠弟一電壓V1係依據該等放大信號§ 1與三角波信號 5 〇SC1之比較值，而取決於該等電晶體T1和T2之ΟΝ/OFF比 率。亦即，該轉換器電路43，可回授上述之第一電壓V1， •藉以控制該等第一控制信號sen*第二控制信號SG2之脈 φ 波寬度(PWM控制）。此將可控制上述電晶體耵之激勵時間 與解激時間的比率（ΟΝ/OFF比率），而控制上述之第一電壓 10 VI。 該交換電路44較佳地為一通道M〇s電晶體TS，而使 其具有：一可接收上述輸入電壓Vin之第一端子（例如，源 極端子）、一連接至上述半導體電路41之第二端子(例如，汲 極知子）、和一連接至上述交換控制電路45之控制端子（閘極 15 端子）。 • 该父換控制電路45係包括：參考電源供應器ell和 612、比較器61和62、和電晶體T11。其第-比較器61係-电壓比車又淼’其係具有：一可接收上述第一電壓又丨之反相 輸入*而子、一可接收上述第-參考電源供應器ell之非反相 2〇輸^料、和一連接至該電晶體τη之問極的輸出端子。上 L第苓考包源供應器eii之第一參考電壓Vrll，係設定使 $於上幻日疋之第_電壓v卜該第—比較㈣，可使該等 第4V1與第一參考電屡Vrll作比較，俾依據其比較結 果’來產生—具有―高位準或低位準之比較信號S11。 17 1295525 此只施例之電晶體TU，為1-通道MOS電晶體，而使 其源極連接至-低電位電源供應器（接地端⑽⑺，使其沒 極連接至>-外部端子P1，以及使其間極可響應一比較信號 S11。該父換控制電路45，可輸出來自此外部端子ρι之通告 5信號ST，其係對應於該電晶體T11之條件。此電晶體τη之 條件（ON或OFF)，係取決於上述第一比較器61之比較結 果。（亦即’ 5亥等第-電壓¥1與第一參考電壓Vrll之間的關 係，或者该第一電壓VI是否大於該第一參考電壓Vrll)。因 此，該第一參考電壓Vrll，係經適當設定使產生上述可指 H)示該第-電壓V1是否大體上已達至一預定電壓之通告信號 ST。 該通告信號ST可假定在上述電晶體T1之激勵和解激 期間，係經由該外部端子P1，提供給該交換控制電路45。 該電晶體T11之汲極，係連接至上述第二比較器62之反相輸 15入端子。所以，該通告信號3丁係提供給該第二比較器62之 反相輸入端子。換言之，一對應於傳電晶體τη之激勵或解 激條件之電壓和上述通告信號ST之電壓的電壓，係供應至 上述第二比較1§62之反相輸入端子。特言之，該第二比較 為62之反相輸入端子，在該電晶體τιι被激勵時，係被設定 20至接地端GND之位準，以及在該電晶體T11被解激時，係被 設定至上述通告信號ST之電壓位準。 上述之第二比較器62，係具有一可接收上述第二參考 電源供應器el2之第二參考電壓Vrl2的非反相輸入端子。該 第二參考電源供應器el2之第二參考電壓Vrl2，係設定使低 18 1295525 於上述之輸入電壓Vin。該第二比較器62，可使上述非反相 - 輸入端子處之電壓位準，與上述之第二參考電壓Vri2作比 較，以及可產生一依據其比較結果而具有一高位準或低位 準之比較信號S12。此比較信號S12係供應至上述作為交換 5 電路44之電晶體TS的閘極。 該外部端子P1係經由一電阻器R1，使連接至上述之輸 入電壓Vin。所以，此外部端子^處之電壓，會被該電阻器 R1上拉至上述輸入電壓Vin之位準。 在該交換控制電路45内，上述之第一比較器61，可於 10該第一電壓V1低於第一參考電壓Vrll時，產生上述在一高 位準下之比較信號Sii，而以此比較信號S11，激勵上述之 電晶體T11。因此，上述第二比較器62之反相輸入端子處的 龟壓位準，將會變得低於上述之第二參考電壓。該第 二比較器62,因而會產生上述在一高位準下之比較信號 15 S12 ’以及该父換電路44將會被此比較信號S12解激(斷開）。 Φ S该第一電壓V1高於該第一參考電壓Vrll時，上述之 第比車父為61，便會產生上述在一低位準下之比較信號 SH ’以及该電晶體T11將會被此比較信號sη解激。因此， 4第一比較态62，將會接收該通告信號ST，會依據該等通 20告^號st與第二參考電壓Vrl2之電壓位準的比較結果，來 產生上述之比較信號S12，以及會以此比較信號si2，來使 该交換電路44激勵（閉合）或解激(斷開）。 在此一方式中，當該第一電壓¥1低於該第一參考電壓 Vrllk，5亥父換控制電路45，將會使該交換電路44解激。 19 1295525 當該第-電麼νι高於該第-參考電壓Vrll時，該交換控制 電路45,便會依據上述通告信號灯之電壓位準(上述㈣端 子P1處之電壓位準)，來使該交換電路44激勵或解激。 誠如第5圖中所示，此電子裝置7〇，係包括第4圖中所 5示之半導體裝置40(為與其他半導體裝置有別，係稱作半導 體裝置40a)，和多個（此情況中為兩個）半導體裝置4〇匕和 40c。在如同上述半導體裝置4〇a之方式中，每一半導體裝 置40b和她，亦包括多個分別在一第一電壓務和該第二電 壓V2下運作之半導體電路(未示出）。此等半導體裝置他、 1〇她、和40c内之半導體電路，係經由1/〇電路相連接，以使 信號可在彼此之間被交換。 該等半導體裝置40b和40c，各係包括一類似於上述半 導體裝置40a之電源供應器電路42的電源供應器電路（未示 出）。此等電源供應線路之外部端子^，係使彼此相連接。 15所以，上述之電阻器R1，將會使該等半導體裝置40a、40b、 40c之外部端子P1，被上拉至上述輸入電壓Vin之位準。 上述第二電壓V2之輸出時序，在該等半導體裝置4〇a、 4〇b、和4〇c之間係各不相同。此差異係肇因於第一電壓νι 上昇所在之速率。舉例而言，該等半導體裝置40a、40b、 20和40c之第一電壓VI，係分別以Via、Vlb、和vie來表示。 该等第二電壓V2係分別以V2a、V2b、和V2c來表示。此外， 如同第6圖中所示，上述半導體裝置4〇b内之第一電壓vlb 的上昇速率，係假定為最高，以及上述半導體裝置4〇a内之 第一電壓Via的上昇速率，係假定為最低。 1295525 在上述之情形中，每一半導體裝置4〇a、40b、和40c内 之電源供應器電路42，可在該等對應之第一電壓via、vib 或vie低於該參考電壓…^時，激勵上述之電晶體T11，藉 以使上述之外部端子P1，被設定為該接地端GND位準。此 5係意謂在每一半導體裝置40a、40b、和40c内，其電源供應 器電路42，可在該等對應之第一電壓Via、Vlb或Vic低於 °亥茶考電壓Vrl1時，輸出上述來自外部端子P1而在一低位 準下之通告信號ST。換言之，若該第一電壓在該等多個半 ‘體裝置4〇a、40b、和4〇c之至少一個中，為低於上述之參 10考電壓Vrl1，該通告信號ST便係產生為在一低位準下。所 以，誠如第6圖中所示，當上述半導體裝置4〇a具有一最低 電壓上昇速率之第一電壓Via，變得高於上述之參考電壓
Vrl1時，該通告信號ST便會變為高位準。 每半導體裝置40a、40b、和40c内之電源供應器電路 15 42可妻應一高通告信號ST，來激勵上述之交換電路44。 斤、此等半導體裝置40a、40b、和40c產生第二電壓V2 所在之日可序，大體上會被同步化。因此，上述第二電壓V2 提=…亥等半導體裝置4〇a、40b、和40c之I/O電路41b所在 ， 大體上亦會被同步化。因此，在任一該等I/O電路 2〇 —内，並不會有鎖死發生。 第貝她例之半導體裝置40，係具有下文所述之優 點。 > /人換控制電路45,可基於所提供之通告信號ST和 /等第$壓¥1與參考電壓Vrll之比較結果，來控制上述 21 1295525 父換电路44内之電晶體TS的激勵和解激。若該第一電壓 高於該參考電壓仙，以及上述之通告信號ST係指示其他 裝置已為運作做好準備，則便會有一第二電壓V2產生。因 此，其供應多個電壓V1*V2之順序便會受到控制。此外， 5在該等供有第一電壓VI之内部電路41a與供有第二電壓¥2 之I/O電路41b中間，將可避免有直通電流在流動。
(2)該交換控制電路45，將會產生一對應於該等第一電 壓VI與參考電龄m之比較結果的信號。所以，藉由使該 等夕個電源供應器電路42彼此連接，而使該等電源供應器 10電路42 I可接收上述之通告信號灯，則當每—電源供應 器電路42之第-電壓V1，變得高於該參考電壓乂山，以及 t述通知信號ST，係指示其他之裝置已為運作做好準備 日才上遠之第一電壓％便會產生。目此，其供應該等電壓 VI和V2之順序，在該等多個半導體裝置内便會受到控制。 15此外，在該等供有第二電壓”之1/〇電路仙中間，將可避 免有直通電流在流動。 么么肘爹照第7和8圖 20 ^ 水况叨一依據本發明之第二實施 例的半導體積體電路裝置（半導體裝置)8〇。此半導體裝置 8〇 ’ =包括-半導體電路μ和—電源供應器電馳(DC % 轉換器），後者可供應多個電源供應器給該半導體電路Μ。 此等電路4〗和81係使配置在_單_半導縣體上面。 帝該電源供應器電馳係包括··_轉換器電路Μ、一交 、私路44矛口 X換控制電路(Sw控制區段)幻。此交換# 制電路82係包括··一分壓雷 、二 刀絚电路83、一誤差放大器84、一電 22 1295525 • 晶體T21、和一電阻器R13。 - 該分壓電路83係包括多個（此實施例中為兩個）串聯連 接之電阻器R11和R12。其第一電阻器R11，係具有一連接 至上述交換電路44之輸出端子（上述電晶體TS之第二端子) 5的第一端子，和一連接至其第二電阻器R12之第一端子的第 一‘子。其苐一電阻裔R12之第二端子，係連接至上述之接 - 地端GND。該等第一電阻R11與第二電阻器R12之間的節 • 點，係使連接至上述誤差放大器84之反相輸入端子，該分 壓電路83係依據該等第一電阻器R11和第二電阻器R12之 10電阻值的比率，來分割一第二電壓V2,使產生一分壓V2i。 該涘差放大器84係具有··一可接收上述分壓電路幻之 刀壓的反相輸入端子、一可接收上述輸入電壓Vl2非反相 輸入端子、和一連接至該電晶體T21之輸出端子。該誤差放 大器84，可使該等第一電壓V1與分壓V2i之間的差異放 15大，俾產生一放大之信號S21。 • 上述之電晶體T21，較佳地為一P-通道MOS電晶體，而 使其源極連接至該電阻器R13之第一端子、使其汲極連接至 低黾位龟源供應益（接地端GnD)、以及使其閘極可響應 上述放大之信號S21。上述之電阻器R13之第二端子，係可 2〇接，上述之輸入電麼Vin。該等電晶體τ2ι與電阻器⑽之間 的節點，係使連接至該電晶體^之閉極。 在上文所述之電源供應器電路81中，若該分壓V21低於 上述之第一電屢V1，上述電晶體T21之啟通電阻值，便會 因上述决差放大器84之放大信號奶而降低，此將可降低一 23 1295525 供應至該電晶體TS之閘極的信號S22之電壓，和上述電晶體 ts之啟通電阻值。因此，上述之第二電壓V2，將會隨上述 電晶體TS之啟通電阻值的降低而上昇。 5 10 15 20
Ik著讜第二電壓V2之上昇，上述之分壓V21亦會上 昇，而接近上述之第一電壓VI。當該等第一電壓V1與分壓 vn之間的差異，變得接近零時，上述誤差放大器84所產生 之放大信號S21的電壓便會降低，以及上述電晶體T21之啟 通電阻值將會增加。所以，上述供應至電晶體了5之問極的 L號S22之電壓將會增加，以及上述電晶體Ts之啟通電阻值 將會增加。因此，上述之第二電壓V2將會降低。 在電源啟通之後，上述轉換器電路43之運作，將會使 該第一電壓V1逐漸增加。結果，上述誤差放大器84之纽 相輸入端子的電壓將會增加，以及該第二電壓㈣會因而 乓加。特曰之，誠如第8圖中所示，該電源供應器電路8卜 $運作為-祕，其可舰第二電壓¥2正比於上述 第电>1VI之增加而增力口。若該第一電係使維持在一 2定之電財，該交換控制電路82，便可依據上述供應至 誤差放大n84之非反相輸人端子的M，使上述交換電路 44所輸出之第二電龄2，維持在m電塵下。 上述之電源供應器電路81，可避免上述半導體電路^ ==r4ia内的直通電流之發生。特言之，該電源供應 - ，可使上述供應至I/O電路41b之第二電麼V2 正比=述供應至㈣電路化之第_電㈣的增加㈣ 加％果’該等自1/〇電路41b提供至内部電路之輸入閑極 24 1295525 的信號之電壓將可使穩定，以及將可避免直通電流之發 生。該等内部電路41a和I/O電路41b，係由不同之電源供废 器來供電。因此，若該内部電路41&在1/〇電路41b未供應該 第二電壓V2時，係要供應上述之第一電壓VI，則該等自1/〇 5電路41b提供至内部電路41a之輸入閘極的信號之電壓，或 將會變為不穩定，以及可能會有直通電流發生。 此第二實施例之半導體裝置80，係具有下文所說明之 優點。上述之電源供應器電路81，係正比於上述提供給内 部電路4U之第-電壓V1的增加，而使上述供應至ι/〇電路 10 41b之第二電壓V2增加。所以，該等自1/〇電路仙提供至内 部電路之輸入閘極的信號之電壓將可使穩定，以及可避免 直通電流之發生。 兹將參照第9至11圖，來說明-依據本發明之第三實施 例的半導體積體電路裝置（半導體裝置)9〇。此半導體裝置 15 90 ’係包括—半導體電路41和—電源供應器電路9i(dc_dc 轉換益）’後者可供應多個電源供應祕該半導體電路Μ。 此等電路4i和㈣使配置在—單—半導體基體上面。 此電源供應器電路91係包括：-轉換器電路92、-交 換電路44、和-交換控制電路(撕控制區段。 2〇 其轉換器線路92係包括：一誤差放大器93、-來考電 源供應器61、一PWM控制電路53、一振盪找、一第一電 晶體τ卜和—第二電晶體T2。此轉換器電物，係提供有 一軟起動信號SS。此轉換器電路92，可基於該第—電壓V1 與该軟起動信號SS和上述參考電源供應^之參考電壓 25 1295525
Vrl中的較低者之間的差異，來產生脈波寬度調變。接著， 該轉換器電路92,可用此脈波寬度調變信號，來控制該等 第一和第二電晶體T1和T2，使產生上述之第一電壓V1。 該誤差放大器93係具有：一可接收上述參考電壓Vri 5之第-非反相輸入端子、一連接至一外部端子打而可提供 上述軟起動信號SS之第二非反相輸入端子、和一可接收: 边第-電壓VI之反相輸人端子。該等外部端子？2與接地端 _ GND之間，係連接有一電容器C2。該外部端子⑼系連接至 一固定電流電路94。上述誤差放大器93之第二非反相輸入 1〇端子，係提供有-在該電容紅2之兩個端子間的電壓之軟 起動信號SS，其會隨著該電容器C2受到上述固定電流電路 94之充電而增加。該誤差放大器％，可使該第一電壓^與 該軟起動信號ss和上述參考電源供應器61之參考電壓yd 中的較低者之間的差異放大，來產生一放大之信號幻工。 15 在該轉換器電路92中，上述連接至外部端子打之電容 馨為C2，在電源啟通（當電源供應電路91被激勵時）時係在一 放電狀態中。因此，該軟起動信號以係具有一零伏特之電 壓（ον)。所以，上述之轉換器電路92，將會產生一之第 一電壓v:l。上述軟起動信號ss之電壓，將會隨著該電容= 20 C2受到來自上述固定電流電路94所供應之電流η的充電， 而自0 V逐漸增加。在此期間，上述柔軟起動信號SS之電 壓，係低於上述之參考電壓Vrl，該轉換器電路％，將會: 據上述軟起動信號ss之電壓與該第一電壓νι中間的差 異，來控制該等電晶體T1和T2。所以，隨著上述軟起動俨 26 I295525 號ss之電壓的逐漸上昇，該轉換器電路92，將會依據該軟 起動信號，使該第—電壓V1逐漸增加。當該軟起 動信號ss之電壓，超過上述之參考電壓Vrl時，該轉換器電 路92，便會依據該等參考電壓Vrll與第一電壓¥1之間的差 5異’來控制該等電晶抓和了2。因此，該轉換器電路幻在 運作上，可用上述之參考電壓Vrl，來控制該第一電壓 使此弟一電壓VI維持在一固定之電壓下。 • 誠如第10圖中所示，一電子裝置100係包括上述顯示在 第9圖中之半導體裝置90(為與其他半導體裝置有別，係稱 10作半導體裝置9〇a)，和多個（此一實施例中為兩個）半導體裝 置90b和90c。該半導體裝置90b，如同半導體裝置9〇a，係 包括多個分別在一第一電壓Vlb和一第二電壓¥2下運作之 半導體電路（未示出）。該半導體裝置9〇c如同半導體裝置 9〇a，亦包括多個分別在一第一電壓Vlb和一第二電壓 15運作之半導體電路(未示出）。在此第三實施例中，該等半導 • 體裝置90a、90b、和90c之内部電路4la所需要的第一電壓， 係具有一些不同之值，以及係分別以Vla、Vlb、和Vlc來 表示。該等半導體裝置90a、90b、和90c之半導體電路4i， 係藉由該等I/O電路41b使彼此相連接，而使彼此能交換信 20號。每一半導體裝置9〇b和90c，係包括一類似於上述半導 體裝置90a之電源供應器電路91的電源供應器電路（未示 出），以及該等電源供應器電路之外部端子打係使彼此相連 接。因此’該等半導體裝置9〇a、90b、和90c，各係提供有 一具有一對應於上述連接至外部端子P2之電容gC2的充電 27 1295525 狀態之電壓的軟起動信號ss。因此，誠如第11圖中所示， 該等半導體裳置90a、90b、和90c之電源供應器電路91，將 會在與该等第一電壓v卜Vlb、和Vic之同時，使上述之第 二電壓V2增加，以及將會正比於該等第一電壓V1、Vlb、 5和Vlc ’使上述之第二電壓V2增加。 該電源供應H電賴，將會正比於上述供應至1/〇電路 41b之第-電屬V1的增加，而使上述供應至内部電路化之 第二電壓V2增加。所以，該等自1/〇電路仙提供至内部電 路41a之輸入閘極的信號之電壓將可使穩定，以及可避免直 10通電流之發生。每一該等半導體裝置9〇a、90b、和9〇c内之 電源供應器電路91，將會依據上述具有一對應於電容器c2 之充電狀態的電壓之軟起動信號ss，來使上述之第一電壓 Vl(Vla Vlb、和vie)增加。因此，該第二電壓V2在所有 之半導體裝置90a、90b、和90c内係同時增加。結果，該第 15二電壓V2係在同-時序下，提供給該等半導體裝置術、 90b、和90c之I/O電路41b。因此，在任一1/〇電路仙内將 不會有鎖死發生。 此第三實施例之半導體裝置9〇，係具有下文所說明之 優點。 2〇 1述之電源供應器電路91，係正比於上述供應至内部 電路4U之第一電壓V1的增加，使上述供應至1/〇電路桃之 第二電壓V2增力口。因此，該等自1/〇電路41b提供至内部電 路41a之輸入閘極的信號之電壓將可使穩定。因此，其將可 避免直通電流之發生。此外，每一該等半導體裝置術、 28 1295525 9〇b、和9Gc内之電源供應器電路91，係、依據上述具有—對 . 應於電容器C2之充電狀態的電麼之軟起動信號SS，來使上 述之第-電壓vl(vla、Vlb、和Vlc)增加。因此，該第二 電壓V2在所有之半導體裝置9Ga、9Gb、和9_係同時: 5加。因此’該第二電堡V2係在同一時序下，提供給該等半 導體裝置90a、90b、和9〇c内之I/O電路41b。結果，該等半 導體裝置90a、90b、和90c内之1/0電路仙，將可避免 0 死發生。 本技蟄之專業人員理應明瞭的是，本發明可在不違離 10本發明之精神與界定範圍下，使具現在眾多其他之特定形 式中。特言之，理應瞭解的是，本發明係可具現在以下 形式中。 誠如第12圖中所示，在此第三實施例中，上述交換控 制電路82之誤差放大器84，可供以該軟起動信號ss，以取 15 代上述之第一電壓VI。 • 在每—以上之實施例中，該等第—電壓VI和第二電壓 V2 ’可依需要加以修飾。舉例而言’誠如第η圖中所示， 一半導體積體電路裝置11()，係包括—可藉由使該輸入電壓 Vln昇壓來產生—第-電壓VI之電源供應器電路ηι。此電 2〇源供應器電路U1，係包括一具有電晶體们和乃之轉換器電 路112，以及—在該等電晶體T1和T2之間的節點’可經由— 線圈L2來接㈣輸人電壓Vin。此輸人電壓％之昇壓電壓 (第— «m，係在上述第一電晶體T1之源極處產生。土 誠如第14圖中所示，一半導體積體電路裝置120,係包 29 1295525 括一可產生負昇壓之電源供應器電路12卜在此一情況中， 此電源供應器電糾21，係具有一轉換器電路122，而使其 一第二電晶體T2之源極，連接至該半導體電路41，以及有 一負參考電壓Vr31，係使供應至上述誤差放大電路^之非 5反相輸入端子。在此電源供應器電路121中，有一第二負電 壓V2，係在上述第二電晶體了2之源極處產生。 誠如第15圖中所示，一半導體積體電路裝置13〇，係包 括一半導體電路131和一電源供應器電路132。其半導體電 路131，係包括一可被多個第一電源供應器％和¥1^運作之内 10部電路131a。其電源供應器電路132,可產生一昇壓電壓和 負電壓。此電源供應器電路132之轉換器電路133係包 括：一些串聯連接之第一和第二電晶體71和丁2，和一些串 聯連接之第三和第四電晶體丁3和丁4。其第一電晶體们，為 一P-通道MOS電晶體，而使其源極連接至該半導體電路 15 131，使其汲極連接至該第二電晶體T2之汲極，以及使其閘 極連接至一PWM控制電路134。此PWM控制電路134在運作 方式上，係如同上述之PWM控制電路53。該第二電晶體 T2，為一η-通道MOS電晶體，而使其源極連接至接地端 GND，使其汲極連接至該第一電晶體”，以及使其閘極連 20接至控制電路134。在該第一電晶體τι之源極與接 地端GND之間’係連接有一平滑電容器ci。 上述之弟二電晶體Τ3，為ρ-通道MOS電晶體，而使其 源極可接收上述之輪入電壓Vin，使其汲極連接至該第四電 晶體T4，以及使其閘極連接至上述之pWM控制電路134。 30 1295525 上述之第四電晶體Τ4，為-n-通道M〇s電晶體，而使其源 極連接至該半導體電路Μ，使其沒極連接至該第三電晶體 Τ3以及使其閘極連接至上述之pWM控制電路⑼。在該 等第四电晶體T4之源極與接地端GND之間，係連接有一平 5 滑電容器C11。 在該等第一和第二電晶體T1和T2之節點Νι與該等第 三和第四電晶體T 3和T 4之節點N 2中間，係連接有一抗流線 圈L2。 該電源供應器電路132,可用該等第—和第二電晶體T1 10和T2,使上述之輸入電壓Vin昇壓，以及可自上述第一電晶 體τι之源極，將該昇壓之電壓Va，供應至上述半導體電路 131之内部電路131。此電源供應器電路132，可進一步經由 口亥寺弟_和弟四電晶體T3和T4，自上述第四電晶體T4之源 極，將一負電壓¥1)供應至上述半導體電路ΐ3ι之内部電路 15 131 〇 上述抗流線圈L2之連接，相較於一昇壓之抗流線圈和 一負電壓抗流線圈係分開設置時，可避免使上述電源供應 器電路132所佔用之面積擴大。 在以上之實施例中，該等半導體電路和電源供應器電 係形成在一早一半導體基體上面，而將一半導體積體 %路裝置，配置在一單一晶片内。然而，此半導體積體電 路裝置，係可由多個晶片來形成，以及此等晶片可使合併 進一單一封裝内。此外，該等半導體電路和電源供應器意 路可藉由分開之晶片或封裝使分開形成，以及該半導體 31 1295525 積體電路裝置，可藉由將此等晶片或封裝安裝在一印刷電 路板上面而使形成。當該等電源供應器電路，係形成在一 單一半導體基體上面時，該等抗流圈線圈L1和平滑電容器 C1，最好係在外部連接至該電路板。在此一情況中，此等 5 形成在半導體基體上面之裝置（例如，第4圖中之實線所圍 起的元件），係配置上述DC-DC轉換器之一控制電路。此 外，該DC-DC轉換器之此一控制電路，可能係由該等排除 第一和第二電晶體T1和T2之裝置來形成。 此等範例和實施例，被視為例示性而非有限制意，以 10 及本發明不應受限於本說明書所列舉之細節，而係可在所 附申請專利範圍之界定範圍和等價體内加以修飾。 L圖式簡單說明3 第1圖係一可顯示一先存技藝式半導體積體電路裝置 之示意電路圖； 15 第2圖係一可顯示一先存技藝式電子裝置之示意方塊 圖； 第3圖係一可顯示一些半導體積體電路裝置之I/O電路 間的連接關係之不意電路圖， 第4圖係一可顯示一依據本發明之第一實施例的半導 20 體積體電路裝置之示意電路圖； 第5圖係一可顯示一内含第4圖中所顯示之多個半導體 積體電路裝置的電子裝置之示意方塊圖； 第6圖係一可顯示第5圖中所顯示之多個半導體積體電 路裝置有關的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 32 1295525 第7圖係一可顯示一依據本發明之第二實施例的半導 體積體電路裝置之示意電路圖； 第8圖係一可顯示第7圖中之半導體積體電路裝置有關 的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 5 第9圖係一可顯示一依據本發明之第三實施例的半導 體積體電路裝置之示意電路圖； 第10圖係一可顯示一内含第9圖中所顯示之多個半導 體積體電路裝置的電子裝置之示意方塊圖； 第11圖係一可例示第10圖中所顯示之多個半導體積體 10 電路裝置的DC-DC轉換器之運作的波形圖； 第12圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第一 修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖； 第13圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第二 修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖； 15 第14圖係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第三 修飾體的半導體積體電路裝置之不意電路圖，而 第15圖則係一可顯示一合併有上述DC-DC轉換器之第 四修飾體的半導體積體電路裝置之示意電路圖。 33 1295525 【主要元件符號說明】 ίο…電源供應器電路 11…半導體電路 11a...内部電路 lib...1/0 電路 12···轉換器電路(DC-DC轉換器） 13.. .交換電路 14…交換控制電路(SW控制區段） 21…振盈器 22…比較器 23…PWM控制電路 25…比較器 31…半導體積體電路 40(a-c)···半導體積體電路裝置 41.. .半導體電路 41a···内部電路(核心邏輯電路） 41b...I/0電路(界面邏輯電路） 42…電源供應器電路(DC-DC轉 換器） 43.. .轉換器電路 44…交換電路 45…交換控制電路(SW控制區段) 51···誤差放大電路 52.. .振盪器 53.. .PWM控制電路 61···第一比較器 62···第二比較器 8〇···半導體積體電路裝置（半 導體裝置） 81…電源供應器電路(DC-DC轉 換器） 82…交換控制電路(SW控制區段) 83…分壓電路 84.. .誤差放大器 90···半導體積體電路裝置（半 導體裝置） 90(a-c)···半導體積體電路裝置 91···電源供應器電路(DC-DC轉 換器） 92.. .轉換器電路 93.. .誤差放大器 94···固定電流電路 100.. .電子裝置 110···半導體積體電路裝置 111···電源供應器電路 112···轉換器電路 120···半導體積體電路裝置 121···電源供應器電路 122···轉換器電路 34 1295525 130...半導體積體電路裝置 SG1...第一控制信號 131...半導體電路 SG2·.·第二控制信號 131a...之内部電路 SS...軟起動信號 132…電源供應器電路 ST...通告信號 133...轉換器電路 Ή...第一電晶體 134...PWM控制電路 Τ11...電晶體 C1...平滑電容器 Τ2...第二電晶體 C11...平滑電容器 Τ21...電晶體 C2...電容器 Τ3··.第三電晶體 11...電流 Τ4··.第四電晶體 L1...抗流線圈 TS...電晶體 L2......抗流線圈 Vl，Vlb,Vlc···第一電壓 OSC1…三角波信號 V2...第二電壓 P1...外部端子 V21...分壓 P2...外部端子 Va，Vb...第一電源供應器 R1……電阻器 Vin...輸入電壓 R11.··第一電阻器 Vrl...參考電壓 R12…第二電阻器 Vrll...第一參考電壓 R13...電阻器 Vrl2...第二參考電壓 S1...放大之信號 Vr2...參考電壓 S11...比較信號 Vr31…負參考電壓 S12…比較信號 el...參考電源供應器 S21...放大信號 ell...第一參考電源供應器 S31...放大信號 el 2...第二參考電源供應為 35