[发明专利]半导体集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及内置PLL的半导体集成电路，尤其涉及一种如下技术，该技术有益于：即使半导体集成电路的制造工艺具有一些偏差，也能够提供具有所期望的频率特性的PLL。

背景技术

锁相环(PLL：Phase Locked Loop)如众所周知的那样，包括压控振荡器(VCO：Voltage Controlled Oscillator)、相位比较器、环路滤波器以及分频器。相位比较器的输出经由环路滤波器而被供给至压控振荡器(VCO)的振荡控制输入端子，对相位比较器的一个输入端子供给稳定的基准信号，另一方面，经由分频器使压控振荡器(VCO)的输出信号负反馈至相位比较器的另一个输入端子。因此，能够相对于温度变化、历时变化、电源变动等，使压控振荡器(VCO)的输出频率稳定化，VCO的输出信号能够被用作半导体集成电路的稳定的时钟信号等。

例如，安装在对硬盘(HDD)、压缩光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、蓝光光盘(BD：Blue-ray Disk)等记录介质进行存取的盘记录再现装置中的半导体集成电路所内置的PLL是如下部件：生成确定记录介质的存取速度的时钟信号，另一方面，生成确定个人计算机等主机与半导体集成电路的接口的数据传输速率的时钟信号。

因此，为了使半导体集成电路中内置的PLL满足所期望的特性，需要如下的校准功能：在半导体集成电路出厂时或即将进行通常工作之前的校准工作期间等期间中调整PLL的特性。

特别是，模拟、数字混载信号处理LSI(以下，称为模数混载LSI)等半导体集成电路中，作为模拟电路的压控振荡器(VCO)，为了生成高频率的输出信号、并且降低频率抖动，被要求将频率控制灵敏度抑制得较低。

而且，通用模数混载LSI为了在大量生产制造工序中生成，需要抑制制造工艺的偏差。例如，在模数混载LSI上，出于生成逻辑电路的工作时钟的目的和生成发送信号时钟的目的，而安装有PLL。该PLL中包含的压控振荡器(VCO)等模拟电路因制造工艺的偏差而其特性发生较大的变化。特别是在微细化工艺等制造工艺的偏差较大的情况下、假设用作汽车安装部件的情况等温度变化较大的工作环境的情况下，有时PLL所包含的压控振荡器(VCO)等无法满足所期望的特性。因此，在此之前提出了用于使PLL的压控振荡器(VCO)具有所期望的特性的各种方案。

首先，下述专利文献1记载了如下内容：将控制压控振荡器(VCO)的振荡频率的控制电压供给至将其转换为环形振荡器的工作电流的工作电流控制部的电压电流转换器的转换MOS晶体管的栅极，将转换MOS晶体管的漏极电流供给至电流镜的输入端子，利用电流镜的输出端子的电流来确定环形振荡器的工作电流。转换MOS晶体管的源极与接地电位之间的转换电阻能够选择为低电阻和高电阻。在作为转换电阻而选择了低电阻的情况下，能够响应预定的控制电压，环形振荡器的工作电流变为较大的值，从而生成高频率的振荡信号。与此相对，在作为转换电阻而选择了高电阻的情况下，能够响应预定的控制电压，环形振荡器的工作电流变为较小的值，从而生成低频率的振荡信号。而且，下述专利文献1还记载了：将如下那样的其他电阻连接在电压电流转换器的电流镜的输入端子与接地电位之间，该其他电阻使得即使控制电压为零伏特，也使环形振荡器的工作电流为微小值，会以极低的频率进行振荡。

另外，在下述专利文献2中也是，向电压电流转换器的转换MOS晶体管的栅极供给控制电压，将该晶体管的漏极电流供给至电流镜的输入端子，利用来自电流镜的输出端子的电流来确定压控振荡器(VCO)的环形振荡器的工作电流。而且，下述专利文献2记载了解决如下那样的问题的方案，该问题为：由于微细制造工艺引起的MOS晶体管的低耐压化，生成环形振荡器的工作电流的电压电流转换器的转换MOS晶体管中的振荡频率对于控制电压的频率控制灵敏度变高，抖动特性发生劣化。为了解决该问题，下述专利文献2中也记载了：将如下那样的其他电流镜电路连接在电压电流转换器的电流镜的输入端子与接地电位之间，该电流镜电路使得即使控制电压为零伏特，也使环形振荡器的工作电流为微小值，会以极低的频率进行振荡。

而且，下述专利文献3中也与下述专利文献2同样地，记载了：将如下那样的偏移电流付加电路连接在电压电流转换器的电流镜的输入端子与接地电位之间，该偏移电流付加电路使得即使在压控振荡器(VCO)中控制电压为零伏特，也使环形振荡器的工作电流为微小值，会以极低的频率进行振荡。其中，下述专利文献3中记载的电压电流转换器为差动型电压电流转换器，元件数比下述专利文献2中记载的电压电流转换器的元件数多。