DE102006026182A1

DE102006026182A1 - Vorspannungsgenerator und Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung

Info

Publication number: DE102006026182A1
Application number: DE102006026182A
Authority: DE
Inventors: Seung-Won Seongnam Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2006-12-07
Also published as: KR20060126223A; KR100780938B1; TW200643681A; US20060273846A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorspannungsgenerator sowie ein Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung. DOLLAR A Der Vorspannungsgenerator umfasst einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis (10), der zum Erzeugen einer Referenzvorspannung ausgebildet ist, zumindest einen Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20), der zum Erzeugen einer Vorspannung ausgebildet ist, die automatisch unter Verwendung der Referenzvorspannung als Referenzspannung getrimmt wird, zumindest einen Spannungsvergleichsschaltkreis (30), der zum Vergleichen der Referenzvorspannung mit einer vom Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegebenen Vorspannung und zum Ausgeben eines Vergleichssignals ausgebildet ist, und zumindest einen Decoder (40), der zum Empfangen des Vergleichssignals des Spannungsvergleichsschaltkreises (30), zum Decodieren des Vergleichssignals und zum Ausgeben des Ergebnisses des Decodierens als Trimminformation für die Vorspannung des Vorspannungsgeneratorschaltkreises (20) ausgebildet ist. DOLLAR A Verwendung beispielsweise für integrierte Halbleiterschaltkreise.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorspannungsgenerator sowie ein Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung.
Ein Vorspannungsgenerator, der insbesondere in der Art eines integrierten Halbleiterschaltkreises verwirklicht sein kann, wird mit einer externen Versorgungsspannung versorgt und erzeugt eine vorbestimmte Vorspannung. Die Vorspannung wird benutzt, um eine Betriebsspannung in dem integrierten Halbleiterschaltkreis ungeachtet der externen Versorgungsspannung auf einem konstanten Wert zu halten.
Allgemein werden Vorspannungsgeneratoren in zwei unterschiedliche Typen eingeteilt, nämlich in Ruhezustandsvorspannungsgeneratoren und in Betriebszustandsvorspannungsgeneratoren. Der Ruhezustandsvorspannungsgenerator erzeugt eine weniger genaue und weniger stabile Spannung und ist auf einen minimalen Stromverbrauch optimiert, während der Betriebszustandsvorspannungsgenerator für die Erzeugung einer präzisen und stabilen Spannung und weniger auf die Minimierung des Stromverbrauchs optimiert ist. Obwohl Vorspannungsgeneratoren die gleiche Zielspannung aufweisen, weicht die von dem Ruhezustandsvorspannungsgenerator ausgegebene Vorspannung von der Vorspannung ab, die der Betriebszustandsvorspannungsgenerator ausgibt. Insbesondere kann die Differenz zwischen einer Vorspannung und einer Zielspannung durch eine Veränderung der externen Versorgungsspannung, der Temperatur oder von Verfahrensbedingungen, erhöht werden.
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines konventionellen Vorspannungsgenerators zeigt. Wie in der 1 dargestellt, kann der konventionelle Vorspannungsgenerator mehrere Vorspannungsgeneratorschaltkreise 1 bis 3 sowie einen Multiplexer 4 enthalten. Der konventionelle Vorspan nungsgenerator gemäß der 1 umfasst m Vorspannungsgeneratorschaltkreise 1, 2, und 3, die Vorspannungen derselben Höhe erzeugen.
Sofern der erste Vorspannungsgeneratorschaltkreis 1 ein Betriebszustandsvorspannungsgenerator ist und der zweite und der dritte Vorspannungsgeneratorschaltkreis 2 und 3 Ruhezustandsvorspannungsgeneratoren sind, wird eine der von den Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 1 bis 3 ausgegebenen Vorspannungen als Antwort auf ein vorgegebenes Auswahlsignal SEL<m:1 > entsprechend einem Betriebszustand selektiv ausgegeben. Der Multiplexer 4 wird zur selektiven Ausgabe der Vorspannungen benutzt.

Wie oben beschrieben hängen die Eigenschaften eines jeden Vorspannungsgeneratorschaltkreises von einer Spannung, einer Temperatur, einem Stromverbrauch und Verfahrensbedingungen ab, so dass die von den verschiedenen Vorspannungsgeneratorschaltkreisen ausgegebenen Vorspannungen nicht identisch sind. Allgemein können Vorspannungen durch externes Trimmen der Vorspannung in einem Testmodus auf eine Zielspannung angeglichen werden. Eine Trimmtechnik zur präzisen Einstellung einer Vorspannung wird in der US-Offenlegungsschrift 2002-0153917 offenbart.

Um die Vorspannung im Testmodus zu trimmen, werden Trimminformationen zur Kompensation von Spannungsdifferenzen erzeugt und die Trimminformationen werden in jedem Vorspannungsgeneratorschaltkreis gespeichert. Allgemein hat ein integrierter Halbleiterschaltkreis, der die Vorspannungen benutzt, Betriebsspannungsbereiche, die beispielsweise in einen Bereich der Klasse A, einen Bereich der Klasse B und einen Bereich der Klasse C gemäß einer externen Spannung aufgeteilt sind. Der Bereich der Klasse A, der Bereich der Klasse B und der Bereich der Klasse C haben unterschiedliche Trimminformationen.

Allerdings wird ein beträchtlicher Zeitbetrag bei der Durchführung des Testmodus zur Erzeugung der Trimminformation benötigt, wenn eine Vorspannung unter Verwendung des Testmodus getrimmt wird. Insbesondere müssen Trimminformationen für alle Betriebsspannungsbereiche erzeugt werden, wenn eine Mehrzahl von Betriebsspannungsbereichen vorliegen, wodurch die Zeitdauer für den Testmodus erheblich vergrößert wird.

Ebenso wird eine nichtflüchtige Speichereinrichtung benötigt, um die in jedem Vorspannungsgeneratorschaltkreis gespeicherte Trimminformation nach dem Testmodus aufrecht zu erhalten. Die nichtflüchtige Speichereinrichtung speichert Informationen unter Verwendung einer hohen Spannung und benötigt daher einen zusätzlichen, separaten Hochspannungssteuerschaltkreis. Ebenso muss die Kapazität der nichtflüchtigen Speichereinrichtung ausreichend groß sein, um die Trimminformation für jeden einer Vielzahl von Betriebsspannungsbereichen speichern zu können.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Vorspannungsgenerator sowie ein Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung zur Verfügung zu stellen, die keinen zusätzlichen Testmodus zum Trimmen der Vorspannung benötigen und es ermöglichen, die Vorspannung für eine Vielzahl von Betriebsspannungsbereichen automatisch zu trimmen, ohne dem Schaltkreislayout Elemente hinzuzufügen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder 9 sowie durch ein Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung nach Anspruch 16.

Der Wortlaut der Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht, um unnötige Textwiderholungen zu vermeiden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind. Hierbei zeigt:
1 ein Blockdiagramm eines konventionellen Vorspannungsgenerators,
2 ein Blockdiagramm eines Vorspannungsgenerators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 einen detaillierten Schaltplan einer Ausführungsform eines Spannungsvergleichsschaltkreises, der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in dem Schaltkreis von 2 eingesetzt werden kann,
4 ein Blockdiagramm eines Vorspannungsgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei dem eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen mit einem Spannungsvergleichsschaltkreis und einem Decoder verbunden sind,
5 ein Blockdiagramm eines Vorspannungsgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
6 ein Blockdiagramm eines Vorspannungsgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und
7 ein exemplarisches Signalverlaufsdiagramm, das eine von dem Vorspannungsgenerator der 6 ausgegebene Referenzvorspannung sowie ein Steuersignal gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Bei der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen in den Figuren beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das einen Vorspannungsgenerator gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung darstellt. Gemäß der 2 umfasst der Vorspannungsgenerator einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10, einen ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20, einen Spannungsvergleichsschaltkreis 30 und einen Decoder 40.
Ein Vorspannungsgenerator enthält allgemein eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen, von denen jeder eine Vorspannung erzeugt.
Aus der Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen wird ein Vorspannungsgeneratorschaltkreis, der eine stabile Vorspannung erzeugen kann und der am wenigsten durch Umgebungsbedingungen wie Betriebsspannung, Stromverbrauch, usw. beeinflusst wird, als Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10 ausgewählt. 2 stellt lediglich den Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10 und einen ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 dar, die Anzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen ist jedoch nicht begrenzt.
Der erste Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 erzeugt eine Vorspannung, die gleich oder ungleich wie eine Referenzvorspannung Vbr ist. Selbst wenn der erste Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 zum Erzeugen einer ersten Vorspannung Vb1 ausgelegt wurde, die gleich der Referenzvorspannung Vbr ist, kann die erste Vorspannung Vb1 durch die oben genannten Umgebungsbedingungen beeinflusst werden.
Die erste Vorspannung Vb1 wird an eine Zielspannung angepasst, indem der erste Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 während einer Einschalt- oder Rücksetzperiode dazu eingesetzt wird, die Spannung Vb1 automatisch bezogen auf die Referenzvorspannung Vbr zu trimmen, wobei die Differenz zwischen der Zielspannung der ersten Vorspannung Vb1 und einer aktuellen Ausgangsspannung kompensiert wird. Ein exemplarischer Trimmvorgang wird nachstehend detaillierter beschrieben.
Der Spannungsvergleichsschaltkreis 30 vergleicht die Referenzvorspannung Vbr mit der ersten Vorspannung Vb1 und gibt ein der vorliegenden Differenz entsprechendes Signal aus. Der Decoder 40 erhält und decodiert das von dem Spannungsvergleichsschaltkreis 30 erhaltene Signal und gibt das Decodierungsergebnis aus. Das decodierte Signal enthält Trimminformationen, die für das Trimmen der ersten Vorspannung Vb1 benutzt werden. Die Trimminformationen werden in einer Zwischenspeichereinheit 22, die in dem ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 enthalten ist, gespeichert.
Nachdem die Trimminformationen bzw. die Trimminformation für die erste Vorspannung Vb1 gespeichert ist, wird der Trimmvorgang während eines Normalbetriebs des integrierten Halbleiterschaltkreises, der den ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 enthält, durchgeführt, um eine getrimmte erste Vorspannung Vb1 auszugeben. Während des normalen Betriebs des integrierten Halbleiterschaltkreises erhält ein in dem ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 enthaltener Vorspannungserzeugungsblock 21 die Trimminformation von der Zwischenspeichereinheit 22, trimmt basierend auf der Trimminformation die erste Vorspannung Vb1 und gibt die getrimmte Version der ersten Vorspannung Vb1 aus.
Alternativ kann eine Zwischenspeichereinheit 22 zur Speicherung von Trimminformationen eines Vorspannungsgenerators gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung aus flüchtigen Zwischenspeichern bestehen. Da die Trimminformation zum Trimmen der ersten Vorspannung Vb1 bei jeder Einschaltperiode oder Zurücksetzperiode automatisch erzeugt und gespeichert wird, besteht kein Bedarf zur nichtflüchtigen Speicherung der Trimminformationen.
Wenn die erste Vorspannung Vb1 durch eine Veränderung eines Betriebsspannungsbereichs des ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreises 20 signifikant verändert wird, wird die Trimminformation für die erste Vorspannung Vb1, die dem geänderten Betriebsspannungsbereich entspricht, gespeichert. Der Spannungsvergleichsschaltkreis 30 wird aktiviert, um die Trimminformationen gemäß dem geänderten Betriebsspannungsbereich in der Zwischenspeichereinheit 22 zu speichern. Damit besteht kein Bedarf für einen zusätzlichen Zwischenspeicher zur Speicherung der Trimminformationen, selbst wenn der erste Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20 mehr als einen Betriebsspannungsbereich hat.
3 ist ein detaillierter Schaltplan einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Spannungsvergleichsschaltkreises 30 von 2. Gemäß der 3 ist der Spannungsvergleichsschaltkreis 30 mit dem Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10 und dem ersten Vorspannungsgenerator schaltkreis 20 elektrisch verbunden, um eine Referenzvorspannung und eine erste Vorspannung zu erhalten. Der Spannungsvergleichsschaltkreis 30 umfasst einen ersten Spannungsteiler 31, einen zweiten Spannungsteiler 32 und eine Vielzahl von Vergleichseinheiten 33.
Der erste Spannungsteiler 31 umfasst eine Vielzahl von Widerständen R11 und R12, wobei die Referenzvorspannung Vbr durch die Widerstände R11 und R12 geteilt wird. Der zweite Spannungsteiler 32 umfasst eine Vielzahl von Widerständen R21 bis R2n, wobei die erste Vorspannung Vb1 durch die Widerstände R21 bis R2n geteilt wird.
Die Vergleichseinheit 33 umfasst eine Vielzahl von Komparatoren C1 bis Cn, an denen Spannungen anliegen, die jeweils durch Teilen der ersten Vorspannung in dem zweiten Spannungsteiler 32 sowie durch Teilen der Referenzvorspannung gewonnen werden. Die Komparatoren C1 bis Cn vergleichen jeweils ihre entsprechende Eingangsspannung und geben ein Vergleichssignal aus. Die von der Vergleichseinheit 33 ausgegebenen Vergleichssignale werden von dem Decoder 40 decodiert und die decodierte Trimminformation wird in einem Zwischenspeicher 22 des ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreises 20 abgelegt.
Zusätzlich ist ein erster Freigabeschalter S1 mit dem ersten Spannungsteiler 31 verbunden, so dass dieser nach Erzeugung der Trimminformation für die Vorspannung deaktiviert werden kann, um die Erzeugung unnötiger Trimminformationen zu vermeiden und den Stromverbrauch zu reduzieren. Entsprechend kann ein zweiter Freigabeschalter S2 mit dem zweiten Spannungsteiler 32 verbunden sein, so dass dieser nach Erzeugung der Trimminformation für die Vorspannung deaktiviert werden kann.
Ein exemplarisches Verfahren zur Erzeugung von Trimminformationen wird nachstehend beschrieben. Die durch die Teilung der Referenzvorspannung erhaltene Spannung wird an einen der Eingangsanschlüsse jedes der Komparatoren C1 bis Cn angelegt und die durch Teilung der ersten Vorspannung erhaltene Spannung wird entsprechend an den anderen Eingangsanschluss jedes Komparators C1 bis Cn angelegt. Die jeweils durch Teilung der ersten Vorspannung erhaltenen Spannungen, die an den anderen Eingangsanschlüssen jedes Komparators C1 bis Cn anliegen, werden durch eine vorbestimmte Spannung verändert. Bei einer exemplarischen Ausführungsform, bei der die Widerstände R21 bis R2n des zweiten Spannungsteilers 32 alle denselben Widerstandswert aufweisen, werden die Spannungen, die durch Teilung der ersten Vorspannung erhalten werden und die an den anderen Eingangsanschlüssen des ersten bis n-ten Komparators C1 bis Cn anliegen, sequentiell um die gleiche Spannung reduziert.
Jeder der Komparatoren C1 bis Cn vergleicht die durch Teilung der Referenzvorspannung erhaltene Spannung mit den geteilten ersten Vorspannungen und gibt ein Vergleichssignal aus. Jeder Komparator gibt ein logisches "High"-Signal aus, wenn eine durch Teilung der ersten Vorspannung erhaltene Spannung größer als die durch Teilung der Referenzvorspannung erhaltene Spannung ist, und gibt anderenfalls ein logisches "Low"-Signal aus. Der Decoder 40 empfängt und dekodiert die Vergleichssignale und gibt eine Trimminformation entsprechend der Differenz zwischen der durch Teilung der ersten Vorspannung erhaltenen Spannung und der durch Teilung der Referenzvorspannung gewonnen Spannung aus.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform, bei der der Vorspannungsgenerator eine Mehrzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen enthält, können die Vorspannungsgeneratorschaltkreise die Spannungsvergleichseinheit 30 und den Decoder 40 miteinander teilen oder unterschiedliche Spannungsvergleichsschaltkreise und unterschiedliche Decoder benutzen, um eine Trimminformation zu erzeugen. Diese exemplarische Ausführungsform wird nachfolgend detailliert beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm, das einen Vorspannungsgenerator darstellt, bei dem eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m mit einem Spannungsvergleichsschaltkreis 30 und einem Decoder 40 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung verbunden sind. Ein Vorspannungsgenerator gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung kann einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10 und eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen, zum Beispiel m Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m wie in 4 dargestellt, aufweisen.
Vorspannungen Vb1 bis Vbm, die von den jeweiligen m Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m ausgegeben werden, werden bezogen auf eine von dem Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10 erzeugte Vorspannung Vbr getrimmt. Zum Erzeugen der Trimminformation, die benötigt wird, um die Vorspannungen Vb1 bis Vbm zu trimmen, die von den jeweiligen m Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m ausgegeben werden, wird die Referenzvorspannung Vbr mit jeder der Vorspannungen Vb1 bis Vbm verglichen. Bei einer exemplarischen Ausführungsform wie in 4 dargestellt, teilen sich die m Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m den Spannungsvergleichsschaltkreis 30 und den Decoder 40.
Insbesondere kann eine Vorspannung, die von einem der m Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m erzeugt wird, mit der Referenzvorspannung Vbr verglichen werden. Beispielsweise kann die Vorspannung Vb1, die von dem ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20a erzeugt wird, mit der Referenzvorspannung Vbr unter Verwendung des Spannungsvergleichsschaltkreises 30 verglichen werden. Ein von dem Spannungsvergleichsschaltkreis 30 ausgegebenes Vergleichssignal wird von dem Decoder 40 decodiert, um eine Trimminformation zu erhalten. Die erhaltene Trimminformation wird in einem nicht dargestellten Zwischenspeicher des ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreises 20a gespeichert. Entsprechend wird die von dem zweiten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20b erzeuge Vorspannung Vb2 mit der Referenzvorspannung verglichen, um ein Vergleichssignal zu gewinnen, wobei das Vergleichssignal decodiert wird. Damit können Trimminformationen für jeden der m Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m, die sich den Spannungsvergleichsschaltkreis 30 und den Decoder 40 teilen, erzeugt und gespeichert werden.
Die Größe des Layouts kann minimiert werden, wenn eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen so angeordnet werden, dass sie sich, wie oben beschrieben, einen Spannungsvergleichsschaltkreis und einen Decoder teilen können.
5 ist ein Blockdiagramm, das einen Vorspannungsgenerator gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform der Erfindung darstellt. Gemäß der 5 umfasst der Vorspannungsgenerator einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10, eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m, eine Vielzahl von Vergleichsschaltkreisen 30a bis 30m und eine Vielzahl von Decodern 40a bis 40m.
Die Vergieichsschaltkreise 30a bis 30m vergleichen eine Referenzvorspannung Vbr mit Vorspannungen Vb1 bis Vbm, die von den jeweiligen Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m ausgegeben werden, um Trimminformationen für die Vorspannungen Vb1 bis Vbm zu erzeugen.
Die Decoder erhalten und decodieren Vergleichssignale, die von den entsprechenden Spannungsvergleichsschaltkreisen 30a bis 30m ausgegeben werden, um Trimminformationen zu erhalten, und stellen die Trimminformation einem nicht dargestellten Zwischenspeicher eines jeden der entsprechenden Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m zur Verfügung.
Da die Referenzvorspannung Vbr und die jeweiligen Vorspannungen Vb1 bis Vbm, die jeweils von den Vorspannungsgeneratorschaltkreisen 20a bis 20m ausgegeben werden, an einem jeweils Zugehörigen der Spannungsvergleichsschaltkreise 30a, 30b..., oder 30m anliegen, wird die Trimminformation für die Vorspannungen Vb1 bis Vbm simultan in den nicht dargestellten Zwischenspeichern der jeweiligen Vorspannungsgeneratorschaltkreise 20a bis 20m gespeichert.
Ein Vorspannungsgenerator gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. Da die in den 6 und 7 verwendeten Bezugszei chen Vbr und Vb1 die gleichen Signale bzw. Elemente wie in der 2 bezeichnen, wird eine Beschreibung dieser Bezugszeichen nicht wiederholt.
Gemäß der 6 umfasst der automatisch trimmende Vorspannungsgenerator einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis 10, einen ersten Vorspannungsgeneratorschaltkreis 20, einen Trimminformationsgeneratorschaltkreis 50 und eine Steuerlogik 60. Der Trimminformationsgeneratorschaltkreis 50 umfasst einen Spannungsvergleichsschaltkreis 30 und einen Decoder 40. Die Anzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen ist nicht beschränkt.
Der Spannungsvergleichsschaltkreis 30 empfängt und vergleicht eine Referenzvorspannung Vbr und eine erste Vorspannung Vb1 und gibt ein Vergleichssignal aus. Der Decoder 40 empfängt und decodiert das Vergleichssignal des Spannungsvergleichsschaltkreises 30 und erzeugt Trimminformationen.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung wird der Trimminformationsgenerationsschaltkreis 50 dann aktiviert, wenn eine Vorspannung signifikant verändert wird, zum Beispiel in einer Einschalt- oder Zurücksetzperiode eines integrierten Halbleiterschaltkreises, oder in einem Zeitbereich, in dem eine Versorgungsspannung geändert wird. Das heißt, dass ein Aktivierungsbereich, in dem der Trimminformationsgenerationsschaltkreis 50 unter Verwendung der Steuerlogik 60 aktiviert wird, vorgegeben wird, und ein Steuersignal EN, das Informationen betreffend den Aktivierungsbereich enthält, in den Trimminformationsgenerationsschaltkreis 50 eingegeben wird. Anschließend wird die Trimminformation im Aktivierungsbereich automatisch erzeugt und im Vorspannungsgeneratorschaltkreis, wie oben beschrieben, gespeichert.
7 ist ein Signalverlaufsdiagramm für eine Vorspannung und für ein Steuersignal, das in einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des Vorspannungsgenerators gemäß der 6 erzeugt wurde. Wie in den 6 und 7 dargestellt, wird ein Trimmen der Vorspannung in den Bereichen t1 bis t3, in denen eine Vorspannung plötzlich geändert wird, durchgeführt, wenn der erste Vorspannungsgenerationsschaltkreis 20 mehr als einen Betriebsspannungsbereich aufweist. Die Steuerlogik 60 erzeugt ein Steuersignal EN, das für die Aktivierung des Trimminformationsgenerationsschaltkreises 50 vorgesehen ist und in den Bereichen t1 bis t3 den Trimminformationsgenerationsschaltkreis 50 aktiviert. Gemäß der 7 wird der Trimminformationsgenerationsschaltkreis 50 aktiviert, wenn das Steuersignal EN logisch "Low" ist, kann jedoch auch aktiviert werden, wenn das Steuersignal EN logisch "High" ist.
Wie oben beschrieben, werden erfindungsgemäß kein Testmodus zum Trimmen einer Vorspannung, keine zusätzliche Speichereinrichtung und kein Hochspannungssteuerschaltkreis benötigt, da es möglich ist die Vorspannung in einer Vielzahl von Betriebsspannungsbereichen ohne zusätzliche Elemente im Layout zu trimmen.

Claims

Vorspannungsgenerator, umfassend: – einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis (10), der zum Erzeugen einer Referenzvorspannung ausgebildet ist, – zumindest einen Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20), der zum Erzeugen einer Vorspannung ausgebildet ist, die automatisch unter Verwendung der Referenzvorspannung als Referenzspannung getrimmt wird, – zumindest einen Spannungsvergleichsschaltkreis (30), der zum Vergleichen der Referenzvorspannung mit einer vom Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegebenen Vorspannung und zum Ausgeben eines Vergleichssignal ausgebildet ist, und – zumindest einen Decoder (40), der zum Empfangen des Vergleichssignals des Spannungsvergleichsschaltkreises (30), zum Decodieren des Vergleichssignals und zum Ausgaben des Ergebnisses des Decodierens als Trimminformation für die Vorspannung des Vorspannungsgeneratorschaltkreises (20) ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch – eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen (20), die jeweils zum Erzeugen einer entsprechenden Vorspannung ausgebildet sind, die automatisch unter Verwendung der Referenzvorspannung als Referenzspannung getrimmt wird, – eine Vielzahl von Spannungsvergleichsschaltkreisen (30), die jeweils zum Vergleichen der Referenzvorspannung mit einer jeweils von einem entsprechenden Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegebenen Vorspannung ausgebildet sind, und – eine Vielzahl von Decodern (40), die jeweils zum Empfangen und Decodieren eines von einem entsprechenden Spannungsvergleichsschaltkreis (30) ausgegebenen Vergleichssignals und zum Ausgeben einer Trimminformation, die mittels einer Decodierung des Vergleichssignals gewonnen wird, an einen entsprechenden Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgebildet sind.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Vorspannungsgeneratorschaltkreis eine Trimminformationsspeichereinheit aufweist, die zum Speichern der Trimminformation für die Vorspannung vorgesehen ist.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trimminformationsspeichereinheit flüchtige Zwischenspeicher umfasst.
Vorspannungsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Spannungsvergleichsschaltkreis (30) umfasst: – einen ersten Spannungsteiler (31), der zum Teilen der Referenzvorspannung ausgebildet ist, – einen zweiten Spannungsteiler (32), der zum Teilen der von dem zumindest einen Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegebenen Vorspannung ausgebildet ist, und – einen Komparator, der zum Empfangen einer von dem ersten Spannungsteiler (31) geteilten Spannung und einer von dem zweiten Spannungsteiler (32) geteilten Spannung, zum Vergleichen der empfangenen Spannungen und zum Ausgeben eines Vergleichssignals ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Spannungsvergleichsschaltkreis (30) umfasst: – einen ersten Freigabeschalter, der mit dem ersten Spannungsteiler (31) verbunden ist, um zu vermeiden, dass an den Komparator die geteilte Referenzvorspannung angelegt wird, nachdem die Trimminformation für die Vorspannung ausgegeben wird.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Spannungsvergleichsschaltkreis (30) umfasst: – einen zweiten Freigabeschalter, der mit dem zweiten Spannungsteiler (32) verbunden ist, um zu vermeiden, dass an den Komparator die geteilte Vorspannung angelegt wird, nachdem die Trimminformation für die Vorspannung ausgegeben wird.
Vorspannungsgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Vielzahl von Vorspannungsgeneratorschaltkreisen (20), von denen jeder zum Abgeben einer entsprechenden Spannung an den Spannungsvergleichsschaltkreis (30) ausgebildet ist, wobei der Decoder (40) zum Ausgeben der Trimminformation für eine Vorspannung an einen korrespondierenden Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator, umfassend: – einen Referenzvorspannungsgeneratorschaltkreis (10), der zum Erzeugung einer Referenzvorspannung ausgebildet ist, – einen Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20), der zum Erzeugen einer Vorspannung ausgebildet ist, die automatisch unter Verwendung der Referenzvorspannung als Referenzspannung getrimmt wird, – einen Trimminformationsgeneratorschaltkreis (50), der zum Empfangen der Referenzvorspannung und der von dem Vorspannungsgeneratorschaltkreis ausgegebenen Vorspannung sowie zum Erzeugen einer Trimminformation für die Vorspannung ausgebildet ist, und – eine Steuerlogik (60), die zum Erzeugen eines Steuersignals, das Informationen betreffend einer Zeitdauer enthält, in der die Vorspannung wegen einer Änderung der Vorspannung getrimmt wird, sowie zum Freigeben des Trimminformationsgenerationsschaltkreises während dieser Zeitdauer ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trimminformationsgeneratorschaltkreis (50) umfasst: – einen Spannungsvergleichsschaltkreis (30), der zum Vergleichen der Referenzvorspannung mit einer Vorspannung ausgebildet ist, die von dem Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegeben wird, und – einen Decoder (40), der zum Empfangen und Decodieren eines von dem Spannungsvergleichsschaltkreis (30) ausgegebenen Vergleichssignals sowie zum Bereitstellen der Trimminformation an den Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgebildet ist, die durch Decodieren des Vergleichssignals gewonnen wird.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) eine Trimminformationsspeichereinheit umfasst, die zum Speichern der Trimminformation für die Vorspannung ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trimminformationsspeichereinheit flüchtige Zwischenspeicher umfasst.
Vorspannungsgenerator nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsvergleichsschaltkreis umfasst: – einen ersten Spannungsteiler (31), der zum Teilen der Referenzvorspannung ausgebildet ist, – einen zweiten Spannungsteiler (32), der zum Teilen der von dem Vorspannungsgeneratorschaltkreis (20) ausgegebenen Vorspannung ausgebildet ist, und – einen Komparator, der zum Empfangen einer von dem ersten Spannungsteiler (31) geteilten Spannung und einer von dem zweiten Spannungsteiler (32) geteilten Spannung, zum Vergleichen der Spannungen und zum Ausgeben eines Vergleichssignals ausgebildet ist.
Vorspannungsgenerator nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsvergleichsschaltkreis (30) umfasst: – einen ersten Freigabeschalter, der mit dem ersten Spannungsteiler (31) verbunden ist, um zu verhindern, dass an den Komparator die geteilte Referenzvorspannung angelegt wird, nachdem die Trimminformation für die Vorspannung ausgegeben wird, wobei der erste Freigabeschalter in Abhängigkeit von dem Steuersignal aktivierbar ist.
Vorspannungsgenerator nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsvergleichsschaltkreis weiter umfasst: – einen zweiten Freigabeschalter, der mit dem zweiten Spannungsteiler (32) verbunden ist, um zu verhindern, dass an den Komparator die geteilte Vorspannung angelegt wird, nachdem die Trimminformation für die Vorspannung ausgegeben wird, wobei der zweite Freigabeschalter in Abhängigkeit von dem Steuersignal aktivierbar ist.
Verfahren zum automatischen Trimmen einer Vorspannung, umfassend die Schritte: – Erzeugen einer Vorspannung, – Vergleichen der Vorspannung mit einer Referenzspannung und Ausgeben eines Vergleichssignals, – Decodieren des Vergleichssignals, um Trimminformationen zu erzeugen, und – automatisches Trimmen der Vorspannung unter Verwendung der Trimminformation.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Trimminformation temporär gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersignal zum Freigeben oder Sperren des Vergleichens erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen umfasst: – Teilen der Referenzspannung, – Teilen der Vorspannung, und – Vergleichen der geteilten Referenzspannung mit der geteilten Vorspannung zum Erzeugen des Vergleichssignals.