DE112004001838T5

DE112004001838T5 - Spannungstrimmschaltung

Info

Publication number: DE112004001838T5
Application number: DE112004001838T
Authority: DE
Inventors: Jung Pill Kim; Jungwon Suh
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-07-20
Also published as: US20050077923A1; WO2005040951A1; CN1890616A; KR20060085642A; US7038523B2

Abstract

Ein Verfahren zum Verringern der Empfindlichkeit einer Spannung, die im Inneren einer Integrierte-Schaltung-Vorrichtung erzeugt wird, in Bezug auf einen Kanalwiderstandswert von Schaltern (154), die dazu verwendet werden, einen Pegel der Spannung anzupassen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen einer Spannungsteilerschaltung mit einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Widerständen (R);
Versorgen der Spannungsteilerschaltung mit einer Referenzspannung (VREF), was an Knoten (N) der Spannungsteilerschaltung, die zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen (R) gebildet sind, zu einem unterschiedlichen Spannungspegel führt; und
Bereitstellen einer Mehrzahl von Schaltern (154), um einen Ausgangsknoten (NOUT), an dem die Spannung geliefert wird, selektiv mit einem einzigen Knoten (N) der Spannungsteilerschaltung zu koppeln.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Integrierte-Schaltung-Vorrichtungen (IC-Vorrichtungen) und insbesondere auf Trimmschaltungen, die dazu verwendet werden, die Pegel von Spannungen, die im Inneren derartiger Vorrichtungen erzeugt werden, anzupassen.
Beschreibung der verwandten Technik
Integrierte-Schaltung-Vorrichtungen (IC-Vorrichtungen) arbeiten im Rahmen von Bemühungen, eine Empfindlichkeit in Bezug auf schwankende äußere Spannungsversorgungen zu verringern, oft unter Verwendung verschiedener intern erzeugter Spannungen. Eine innere Spannung erzeugende Schaltungen, die bei derartigen Vorrichtungen verwendet werden, umfassen oft Trimmschaltungen, um die erzeugten Spannungen anzupassen, beispielsweise um durch den Herstellungsprozess bewirkte Schwankungen zu kompensieren. Trimmschaltungen sind dahin gehend angepasst, intern erzeugte Spannungen während einer Testprozedur so nahe wie möglich an eine Zielspannung heran zu bringen. Üblicherweise werden die Trimmschaltungen über einen Satz von einem oder mehreren Schaltern angepasst, die offen oder geschlossen sein können, um den Pegel der erzeugten Spannung zu erhöhen oder zu verringern.
Beispielsweise veranschaulicht 1 ein vereinfachtes Beispiel einer herkömmlichen Trimmschaltung 150, die einen Satz von Transferschaltern 152₀ und 152₁ umfasst, die dazu verwendet werden, die Ausgangsspannung V_OUT einer Spannungsgeneratorschaltung 144 anzupassen (d.h. zu trimmen). Wie veran schaulicht ist, kann V_OUT als Funktion einer Referenzspannung V_REF (die durch einen Referenzspannungsgenerator 142 geliefert wird) und einer Spannungsteilerschaltung (die aus Widerständen R0, R1, RA und RB besteht) erzeugt werden. Da V_OUT (z.B. über einen Leistungsbus) eventuell an eine große Anzahl von Komponenten geliefert wird, die über einen ganzen Chip verteilt sind, kann V_REF über einen Komparator 145 an einen p-mos-Treiber 147 geliefert werden, der üblicherweise eine größere Treiberfähigkeit aufweist als der Referenzspannungsgenerator 142.
Wie veranschaulicht ist, kann der Satz von Transferschaltern 152₀ und 152₁ dazu verwendet werden, V_OUT zu variieren, indem der effektive Widerstandswert zwischen den Knoten N_B und N_O (hiernach als R_TR _IM bezeichnet) dadurch variiert wird, dass ein selektiver Nebenschluss über die Widerstände R_A und R_B erfolgt. V_OUT kann als Funktion von V_RE _F und R_TRIM gemäß der folgenden Formel ausgedrückt werden:
Wenn (vorläufig) angenommen wird, dass die Transferschalter keinen zugeordneten Kanalwiderstandswert aufweisen, kann R_TRIM von Null zu R_A + R_B variiert werden. Die Transferschalter 152₀ und 152₁ werden üblicherweise durch einen Satz von Steuersignalen C[0] und C[1] gesteuert, die von einem Satz von Sicherungen 160 oder Bits in einem Register abgeleitet sind, wobei jede(s) derselben üblicherweise während einer Kalibrierungs- oder Testprozedur eingestellt wird, bei der V_OUT mit einer extern gelieferten Zielspannung verglichen wird. Beispielsweise kann bzw. können eine oder mehrere der Sicherungen 160 im Rahmen von Bemühungen, so gut wie möglich der Zielspannung zu entsprechen, durchtrennt (oder durchgebrannt) werden, um den Wert von V_OUT zu erhöhen oder zu verringern.
Wie veranschaulicht ist, kann bei einer Basiseinstellung, bei der beide Sicherungen intakt (z.B. nicht durchgebrannt oder durchtrennt) sind, C[0] = 0 und C[1] = 0, der Transferschalter 152₁ geschlossen sein, während der Transferschalter 152₀ offen sein kann, was R_B effektiv von R_TRIM entfernt (der Strömungspfad des Stroms I_BASIS für die Basiseinstellung ist als gestrichelte Linie gezeigt). Somit kann die Basiseinstellung für V_OUT durch Modifizieren der obigen Gleichung wie folgt ausgedrückt werden:
Um V_OUT zu verringern, kann die erste Sicherung durchtrennt werden, wie in der Tabelle 110 der 1 gezeigt ist, wobei R_A effektiv von R_TRIM beseitigt wird und wodurch auch der Zähler verkleinert wird. Somit kann eine verringerte Einstellung für V_OUT wie folgt ausgedrückt werden:
Alternativ dazu könnte die zweite Sicherung durchtrennt (C[1] = 1) und die erste Sicherung intakt belassen (C[0] = 0) werden, wobei effektiv R_B zu R_TRIM hinzugefügt wird. Somit kann eine erhöhte Einstellung für V_OUT wie folgt ausgedrückt werden:
Ein Durchtrennen beider Sicherungen kann V_OUT je nach den Werten von R_A und R_B erhöhen oder verringern. Mit anderen Worten gilt, dass, falls R_A > R_B, ein Durchtrennen beider Sicherungen V_OUT relativ zu der Basiseinstellung verringert, und dass, falls R_A < R_B, ein Durchtrennen beider Sicherungen V_OUT erhöht.
Wie zuvor angegeben wurde, nehmen die oben aufgeführten Gleichungen einen Kanalwiderstandswert der Transferschalter von Null an. Dies ist jedoch keine gültige Annahme, da jedem Transferschalter (R_XFER) ein gewisser endlicher Kanalwiderstandwert zugeordnet ist. Um also den Effekt eines Reihenkanalwiderstandswerts des Transferschalters 152₁ zu beinhalten, sollte die Gleichung für die Basiseinstellung von V_OUT wie folgt modifiziert werden:
Ungünstigerweise unterliegt der Wert des Kanalwiderstandwerts Prozessschwankungen, und es wurde beobachtet, dass er allgemein mit der Temperatur zunimmt und mit sich verändernden Betriebsspannungen schwankt. Bei den meisten Spannungsgeneratoren werden überdies eine Anzahl von Sicherungen und Schaltern verwendet, um die gewünschte Anpassungsauflösung zu erzielen, was den Effekt des Kanalwiderstandswerts erhöht. Wenn eine Trimmschaltung beispielsweise zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt N Transferschalter aufweist, erhöht sich der Kanalwiderstandswert um einen Faktor N, so dass
Somit kann der Pegel von V_OUT mit sich verändernden Temperaturen und Betriebsspannungen beträchtlich variieren, insbesondere dann, wenn die Trimmschaltung eine relativ große Anzahl von Schaltern aufweist.
Demgemäß besteht ein Bedarf an einer verbesserten Trimmschaltung zur Verwendung bei einem Spannungsgenerator, vorzugsweise mit verringerter Empfindlichkeit in Bezug auf einen Transferschalter-Kanalwiderstandswert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert allgemein Verfahren, Schaltungen und Vorrichtungen zum Verringern der Empfindlichkeit einer Spannung, die im Inneren einer Vorrichtung erzeugt wird, in Bezug auf einen Kanalwiderstandswert von Schaltern, die zum Anpassen des Pegels der Spannung verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel liefert ein Verfahren zum Verringern der Empfindlichkeit einer im Inneren einer Schaltungsvorrichtung erzeugten Spannung in Bezug auf einen Kanalwiderstandswert von Schaltern, die zum Anpassen eines Pegels der Spannung verwendet werden. Das Verfahren umfasst allgemein ein Bereitstellen einer Spannungsteilerschaltung mit einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Widerständen, ein Versorgen der Spannungsteilerschaltung mit einer Referenzspannung, was an Knoten der Spannungsteilerschaltung, die zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen gebildet sind, zu einem unterschiedlichen Spannungspegel führt, und ein Bereitstellen einer Mehrzahl von Schaltern, um einen Ausgangsknoten, an dem die Spannung geliefert wird, selektiv mit einem einzigen Knoten der Spannungsteilerschaltung zu koppeln.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel liefert eine Trimmschaltung zur Verwendung beim Anpassen einer im Inneren einer Integrierte-Schaltung-Vorrichtung erzeugten Spannung. Die Trimmschaltung umfasst allgemein eine Mehrzahl von Schaltern, um einen Ausgangsknoten, an dem die Spannung geliefert wird, selektiv mit einem einzigen einer Mehrzahl von Knoten einer Spannungsteilerschaltung zu koppeln, wobei sich jeder Knoten auf einem unterschiedlichen Spannungspegel befindet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel liefert eine Speichervorrichtung, die allgemein eine Peripherie-Schaltungsanordnung, eine Mehrzahl von Speicherzellen, eine Spannungserzeugungsschaltung, die eine Spannungsteilerschaltung mit einer Mehrzahl von Knoten aufweist, von denen sich jeder in Abhängig keit von einer Referenzspannung auf einem unterschiedlichen Spannungspegel befindet, und eine Mehrzahl von Schaltern umfasst. Die Mehrzahl von Schaltern ist allgemein dazu angeordnet, einen Ausgangsknoten der Spannungserzeugungsschaltung selektiv mit einem einzigen der Spannungsteilerschaltungsknoten zu koppeln.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die Art und Weise, auf die die oben erwähnten Merkmale, Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht und im Einzelnen verstanden werden können, wird nun eine detailliertere Beschreibung der Erfindung, die oben kurz zusammengefasst wurde, unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele derselben, die in den angehängten Zeichnungen veranschaulicht sind, geliefert.
Jedoch ist zu erwähnen, dass die angehängten Zeichnungen lediglich typische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulichen und somit nicht als Einschränkung ihres Schutzumfangs anzusehen sind, da die Erfindung andere, gleichermaßen effektive Ausführungsbeispiele beinhalten kann.
1 veranschaulicht eine exemplarische Spannungserzeugungsschaltung, die eine Trimmschaltung gemäß dem Stand der Technik verwendet.
2 veranschaulicht eine exemplarische Speichervorrichtung mit einer Trimmschaltung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht eine exemplarische Spannungserzeugungsschaltung, die eine Trimmschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
4 veranschaulicht eine exemplarische Spannungserzeugungsschaltung, die eine Trimmschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung liefert allgemein eine verbesserte Trimmschaltung, die den Effekt der Trimmschaltung in einer Spannungserzeugungsschaltung minimiert oder eliminiert. Allgemein werden die Auswirkungen eines Kanalwiderstandswerts von Schaltern verringert, indem Schalter in Reihe mit dem Ausgang verwendet werden, und nicht parallel mit Widerständen, wie bei herkömmlichen Trimmschaltungen. Da die Schalter nicht parallel zu den Widerständen sind, wird, wenn die Schalter eingeschaltet werden, zu dem durch die Trimmschaltung gesteuerten effektiven Widerstandswert kein Kanalwiderstandswert hinzugefügt.
Die hierin beschriebenen Trimmschaltungen können in einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen, die intern erzeugte Spannungen verwenden, auf vorteilhafte Weise verwendet werden. Um jedoch das Verständnis zu fördern, bezieht sich die folgende Beschreibung auf Speichervorrichtungen, z.B. dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtungen (DRAM-Vorrichtungen), als spezifische, jedoch nicht einschränkende Beispiele von Vorrichtungen, bei denen die Trimmschaltungen verwendet werden können. Während die folgende Beschreibung außerdem eventuell auf Sicherungen Bezug nimmt, die durchtrennt (oder intakt belassen) werden, um die Einstellung einer Trimmschaltung anzugeben, werden Fachleute erkennen, dass derartige Einstellungen auch in jeder anderen Art von geeigneten nichtflüchtigen Speicherungselementen, z.B. Bits von nichtflüchtigen Speicherregistern, gespeichert werden können.
EINE EXEMPLARISCHE SPEICHERVORRICHTUNG
2 veranschaulicht ein System 200, bei dem eine Trimmschaltung 250 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden kann, die Ausgangsspannung V_OUT einer Spannungserzeugungsschaltung 244 einer exemplarischen Speichervorrichtung 220 anzupassen. Wie veranschaulicht ist, kann V_OUT als Funktion einer Referenzspannung V_REF erzeugt werden, die durch einen Referenzspannungsgenerator 142 erzeugt wird, und kann an eine oder mehrere Peripherie-Schaltungen 224 geliefert werden, die dazu verwendet wird bzw. werden, auf Speicherzellenarrays 222 zuzugreifen (z.B. dazu, dieselben zu lesen, zu beschreiben oder wieder aufzufrischen). Eine typische Speichervorrichtung 220, z.B. eine dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtung (DRAM-Vorrichtung), kann viele derartige Spannungserzeugungsschaltungen 244 umfassen, die dahin gehend konfiguriert sind, eine große Bandbreite an Spannungen zu erzeugen, die Spannungen umfassen können, die in Bezug auf eine Massereferenz positiv sind (z.B. eine verstärkte Wortleitungsspannung oder V_PP) und Spannungen, die in Bezug auf eine Massereferenz negativ sind (z.B. eine Sperrspannung, V_BB, oder eine negative Wortleitungsspannung, V_NWL) umfassen können, von denen jede durch eine getrennte Trimmschaltung 250 angepasst werden kann. Alternativ dazu kann eine einzige Referenzspannung, die zum Erzeugen einer Anzahl unterschiedlicher Spannungen verwendet wird, gemäß der Beschreibung in dem vorliegenden Dokument angepasst werden.
In beiden Fällen wird die erzeugte Spannung V_OUT üblicherweise durch eine Testvorrichtung 210 mit einer äußeren Referenzspannung V_{REF_EXT} verglichen, die an einem Eingang (z.B. einer Anschlussfläche) 234 der Speichervorrichtung 220 bereitgestellt wird. Wie veranschaulicht ist, können V_OUT und V_{REF_EXT} in einen Spannungskomparator 246 eingegeben werden, der der Testvorrichtung 210 (über einen oder mehr Ausgänge 233) eine Rückkopplung liefert, die die Ergebnisse des Vergleichs an gibt. Die Rückkopplung kann eine beliebige geeignete Art der Angabe dessen umfassen, ob V_OUT erhöht (V_OUT < V_{REF_EXT}), verringert (V_OUT > V_{REF_EXT}) werden sollte oder innerhalb einer akzeptablen Toleranz von V_{REF_EXT} (V_OUT ≈ V_{REF_EXT}) liegt. Ansprechend auf diese Rückkopplung kann die Testvorrichtung 210 die Trimmschaltung über eine Trimmschnittstelle 248, die beispielsweise durch eine oder mehr Adress- oder Steuerleitungen 232 gesteuert wird, anpassen. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis V_OUT innerhalb einer festgelegten Toleranz V_{REF_EXT} entspricht, wie durch die Rückkopplungsleitungen 233 angegeben ist. Die aktuelle Einstellung der Trimmschaltung 250 kann dann durch ein Durchtrennen/Durchbrennen entsprechender Sicherungen 160 oder durch ein Speichern der Einstellung in einem nicht-flüchtigen Speicherregister, die beide während einer Hochfahrsequenz gelesen werden können, um V_OUT anzupassen, gespeichert werden.
EXEMPLARISCHE TRIMMSCHALTUNGEN
3 veranschaulicht eine exemplarische Schaltungskonfiguration der Trimmschaltung 250. Wie veranschaulicht ist, kann die Trimmschaltung 250 einen Satz von Schaltern 154 (wie gezeigt, 154₀ –154₃ ) umfassen, die dazu verwendet werden können, V_OUT dadurch anzupassen, dass sie einen einzigen Knoten einer Spannungsteilerschaltung (die durch Widerstände R₀–R₁ und R_C–R_E gebildet ist) mit einem Ausgangsknoten N_OUT koppeln. Mit anderen Worten wird jeder Schalter 154 mit einem Knoten der Spannungsteilerschaltung und dem Ausgangsknoten N_OUT in Reihe platziert. Bei der veranschaulichten Anordnung verläuft der Pfad des Stromes I_TRIM durch den p-mos-Treiber 147 durch alle Widerstände, ungeachtet des Zustandes der Schalter 154. Dementsprechend weist der Kanalwiderstandswert der Schalter 154 im Gegensatz zum Stand der Technik eine geringe oder keine Auswirkung auf V_OUT auf, da der Strom I_TRIM durch keinen der Schalter 154 fließt. Obwohl eine widerstandsbehaftete Spannungsteilerschaltung gezeigt ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung auch jede andere Art einer Spannungsteilerschaltung verwendet werden.
Die Funktionsweise der Trimmschaltung 250 lässt sich am besten unter Bezugnahme auf Tabelle 310 beschreiben, die den Zustand der Sicherungen 160 veranschaulicht, die verschiedenen Einstellungen von V_OUT entsprechen. Obwohl die Verwendung lediglich zweier Sicherungen veranschaulicht ist, was vier verschiedene Einstellungen für V_OUT ermöglicht, variiert die tatsächliche Anzahl der Sicherungen und Einstellungen für V_OUT bei unterschiedlichen Vorrichtungen, z.B. je nachdem, wie genau V_OUT V_{REF_EXT} entsprechen sollte. Ferner ist bei der veranschaulichten Konfiguration lediglich einer der Schalter 154 zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt geschlossen, um den Ausgangsknoten N_OUT zu koppeln.
Um ein separates Steuersignal für jeden Schalter 154 zu erzeugen, werden die Sicherungssignale C[0:1] in einen Decoder 352 eingegeben, der ein einziges eines Satzes von decodierten Steuersignalen DC[0:3] aktiviert, um einen entsprechenden Schalter 154 zu schließen. Für andere Ausführungsbeispiele kann selbstverständlich für jeden Schalter eine separate Sicherung vorgesehen sein. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht ein Vorteil jedoch darin, dass vorhandene Testvorrichtungen 110, die dahin gehend konfiguriert sind, mit einer gegebenen Anzahl von Sicherungen zu arbeiten, bei der hierin beschriebenen Trimmschaltung verwendet werden können, was die Lebensdauer der teuren Testausrüstung möglicherweise verlängert. Dies wird durch einen Vergleich der Tabelle 110 der 1 mit der Tabelle 310 der 3 veranschaulicht, wo logisch ähnliche Sicherungseinstellungen für entsprechende Einstellungen von V_OUT offen gelegt werden.
Beispielsweise wird bei einer Basiseinstellung, bei der keine Sicherungen durchtrennt sind (C[0] = C[1] = 0), ein Steuersignal DC[0] aktiviert, wobei der Schalter 154₀ geschlossen und der Ausgangsknoten N_OUT mit dem Knoten N_E gekoppelt wird. Somit kann die Basiseinstellung von V_OUT wie folgt ausgedrückt werden:
Da der Strom I_TRIM nicht durch die Schalter fließt, ist der Spannungspegel V_OUT nicht von dem Kanalwiderstandswert der Schalter abhängig.
Um den Pegel von V_OUT ausgehend von dem Basispegel zu verringern, kann die erste Sicherung intakt belassen und die zweite Sicherung durchtrennt werden (C[0] = 0, C[1] = 1), wobei das Steuersignal DC[1] aktiviert, der Schalter 154₁ geschlossen und der Ausgangsknoten N_OUT mit dem Knoten N₁ gekoppelt wird. Somit kann die Basiseinstellung von V_OUT wie folgt ausgedrückt werden:
Auf ähnliche Weise kann V_OUT dadurch erhöht werden, dass die erste Sicherung durchtrennt wird (C[0] = 1), dass der Ausgangsknoten N_OUT mit dem Knoten N_D gekoppelt wird, falls die zweite Sicherung intakt belassen wird (C[1] = 0, wobei DC[2] aktiviert wird), oder es kann ferner dadurch erhöht werden, dass die erste und die zweite Sicherung durchtrennt werden ((C[0] = C[1] = 1, wobei DC[3] aktiviert wird). Ungeachtet der Einstellung ist der Spannungspegel von V_OUT unempfindlich gegenüber dem Kanalwiderstandswert der Schalter.
Wie in 4 veranschaulicht ist, kann eine Trimmschaltung 450 für manche Ausführungsbeispiele eine herkömmliche Anordnung von Schaltern 152 parallel zu Widerständen R_A–R_B einer Spannungsteilerschaltung in Kombination mit einer Anordnung von Schaltern 154 in Reihe mit Knoten des Spannungsteilers umfassen. Wie veranschaulicht ist, können Signale C[0:1], die zwei Sicherungen 160 entsprechen, die Schalter 152 steuern, wohingegen Signale C[2:3], die zwei anderen Sicherungen entsprechen, dazu verwendet werden können, vier Signale DC[0:3] zu erzeugen, die die Schalter 154 steuern.
Obwohl die Schalter 152 und 154 Schalter vom selben Typ sein können, wie oben beschrieben wurde, ist der Pegel V_OUT auf Grund der unterschiedlichen Anordnungen unempfindlich in Bezug auf den Kanalwiderstandswert der Schalter 154, jedoch empfindlich in Bezug auf den Kanalwiderstandswert der Schalter 152. Jedoch können die zwei unterschiedlichen Anordnungen effektiv kombiniert werden, um den Effekt des Kanalwiderstandswerts für den Fall, dass viele Trimmschritte vorliegen, zu verringern, während gleichzeitig die Anzahl der erforderlichen Schalter beschränkt wird (d.h. an Aufstellfläche für die Vorrichtung gespart wird). Wie zuvor geschrieben wurde, ist beispielsweise jede der Anordnungen in der Lage, vier unterschiedliche Pegel von V_OUT zu erzeugen. Mit anderen Worten können die Schalter 152 bei jeglicher gegebenen Einstellung der Schalter 154 dahin gehend variiert werden, vier unterschiedliche Pegel von V_OUT zu erzeugen. Somit können mit insgesamt sechs Schaltern insgesamt sechzehn verschiedene Pegel von V_OUT erzeugt werden, wobei der Kanalwiderstandswert von lediglich zwei der Schalter zu einem gegebenen Zeitpunkt in Reihe vorliegt.
Im Gegensatz dazu würde man mit lediglich der Anordnung der Schalter 154 (ohne einen effektiven Kanalwiderstandswert) sechzehn Schalter benötigen, um sechzehn verschiedene Pegel von V_OUT zu erzielen. Obwohl mit einer Anordnung von vier Schaltern 152 sechzehn verschiedene Pegel von V_OUT erzielt werden können, kann der Kanalwiderstandswert von bis zu vier Schaltern in Reihe vorliegen (d.h. bei einer minimalen Spannungseinstellung, bei der alle Schalter geschlossen sind), was zu unakzeptablen Schwankungen von V_OUT über eine festgelegte Bandbreite von Betriebstemperaturen und -spannungen führen kann. Somit kann, wie in 4 gezeigt ist, eine Kom bination von Anordnungen einen attraktiven Kompromiss zwischen einer verringerten Empfindlichkeit in Bezug auf einen Kanalwiderstandswert und einer Einsparung an Aufstellfläche liefern.
SCHLUSSFOLGERUNG
Die vorliegende Erfindung liefert Trimmschaltungen, die die Auswirkung eines Schalterkanalwiderstandswerts auf einen dadurch angepassten Spannungspegel verringern. Die Auswirkung eines Kanalwiderstandswerts kann dadurch verringert werden, dass die Schalter mit Knoten einer Spannungsteilerschaltung in Reihe platziert werden, statt parallel zu Widerständen platziert zu werden. Durch ein Verringern des Effekts des Kanalwiderstandswerts, wie hierin beschrieben ist, kann eine Vorrichtung in der Lage sein, intern Referenzspannungen zu erzeugen, die innerhalb einer gegebenen Toleranz über eine größere Bandbreite von Betriebstemperaturen und -spannungen einem anvisierten Pegel entsprechen.
Obwohl das Vorstehende auf Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ersonnen werden, ohne von dem elementaren Schutzbereich derselben abzuweichen, und der Schutzbereich derselben wird durch die folgenden Patentansprüche festgelegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es werden Verfahren und Schaltungen zum Minimieren oder Eliminieren der Auswirkung von Trimmschaltungen bei einer Spannungserzeugungsschaltung geliefert. Allgemein werden die Auswirkungen eines Kanalwiderstandswerts von Schaltern der Trimmschaltung dadurch verringert, dass Schalter in Reihe mit dem Ausgang verwendet werden, und nicht parallel zu Widerständen, wie bei herkömmlichen Trimmschaltungen. Da die Schalter nicht parallel zu den Widerständen sind, wird, wenn die Schalter eingeschaltet werden, kein Kanalwiderstandswert zu dem durch die Trimmschaltung gesteuerten effektiven Widerstandswert hinzugefügt.

Claims

Ein Verfahren zum Verringern der Empfindlichkeit einer Spannung, die im Inneren einer Integrierte-Schaltung-Vorrichtung erzeugt wird, in Bezug auf einen Kanalwiderstandswert von Schaltern (154), die dazu verwendet werden, einen Pegel der Spannung anzupassen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer Spannungsteilerschaltung mit einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Widerständen (R); Versorgen der Spannungsteilerschaltung mit einer Referenzspannung (VREF), was an Knoten (N) der Spannungsteilerschaltung, die zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen (R) gebildet sind, zu einem unterschiedlichen Spannungspegel führt; und Bereitstellen einer Mehrzahl von Schaltern (154), um einen Ausgangsknoten (NOUT), an dem die Spannung geliefert wird, selektiv mit einem einzigen Knoten (N) der Spannungsteilerschaltung zu koppeln.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem ferner Steuersignale (DC) bereitgestellt werden, um einen einzigen der Schalter (154) zu jeglichem gegebenen Zeitpunkt zu schließen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem jedes der Steuersignale (DC) einem Anderen der Schalter (154) entspricht und zu jeglichem Zeitpunkt lediglich eines der Steuersignale (DC) aktiviert wird, einen einzigen Schalter (154) zu schließen.
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, das ferner ein Erzeugen der Steuersignale (DC) aus einem oder mehreren nicht-flüchtigen Speicherungselementen (160) umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die nichtflüchtigen Speicherungselemente (160) eine geringere Anzahl aufweisen als die Steuersignale(DC).
Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner ein Bereitstellen eines oder mehrerer Schalter (154) parallel zu einem oder mehreren der Widerstände (R) der Spannungsteilerschaltung umfasst, wobei jeder den einen oder die mehreren Widerstände (R) selektiv umgehen soll.
Eine Trimmschaltung (250) zur Verwendung beim Anpassen einer im Inneren einer Integrierte-Schaltung-Vorrichtung erzeugten Spannung, die folgendes Merkmal aufweist: eine Mehrzahl von Schaltern (154), um einen Ausgangsknoten (NOUT), an dem die Spannung geliefert wird, mit einem Einzigen einer Mehrzahl von Knoten (N) einer Spannungsteilerschaltung selektiv zu koppeln, wobei sich jeder Knoten (N) auf einem anderen Spannungspegel befindet.
Die Trimmschaltung (250) gemäß Anspruch 7, bei der ein einziger Schalter (154) zwischen den Ausgangsknoten (NOUT) und jeden Knoten (N) der Spannungsteilerschaltung gekoppelt ist.
Die Trimmschaltung (250) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, bei der sich die Mehrzahl von Schaltern (154) ansprechend auf Steuersignale (DC), die als Funktion von Zuständen eines oder mehrerer nicht-flüchtiger Speicherungselemente (160) erzeugt werden, öffnet und schließt.
Die Trimmschaltung (250) gemäß Anspruch 9, die ferner einen Decoder (352) aufweist, der dazu konfiguriert ist, ein Einziges der Steuersignale (DC) als Funktion der Zustände des einen oder der mehreren nicht-flüchtigen Speicherungselemente (160) zu aktivieren.
Die Trimmschaltung (250) gemäß Anspruch 9, bei der die Anzahl von Schaltern (154) größer ist als die Anzahl von nicht-flüchtigen Speicherungselementen (160).
Die Trimmschaltung (250) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der: die Spannungsteilerschaltung eine Anzahl von in Reihe geschalteten Widerständen (R) umfasst; und die Trimmschaltung (250) ferner zumindest einen zusätzlichen Schalter (152) umfasst, der zu einem der in Reihe geschalteten Widerstände (R) parallel geschaltet ist und denselben selektiv umgehen soll.
Eine Speichervorrichtung (220), die folgende Merkmale aufweist: eine Peripherie-Schaltungsanordnung (232); eine Mehrzahl von Speicherzellenarrays (222); eine Spannungserzeugungsschaltung (244), die eine Spannungsteilerschaltung mit einer Mehrzahl von Knoten (N) aufweist, von denen sich jeder auf einem anderen Spannungspegel befindet, je nach einer Referenzspannung (VREF); und eine Mehrzahl von Schaltern (154), um einen Ausgangsknoten (NOUT) der Spannungserzeugungsschaltung (244) selektiv mit einem Einzigen der Spannungsteilerschaltungsknoten (N) zu koppeln.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß Anspruch 13, die ferner eine Mehrzahl nicht-flüchtiger Speicherelemente (160) umfasst, wobei die Schalter (154) durch Steuersignale (DC) gesteuert werden, die auf der Basis von Zuständen der nichtflüchtigen Speicherungselemente (160) erzeugt werden.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß Anspruch 14, die ferner einen Decoder (352) zum Erzeugen der Steuersignale (DC) umfasst, wobei die Anzahl der Steuersignale (DC) größer ist als die Anzahl der nicht-flüchtigen Speicherungselemente (160).
Die Speichervorrichtung (220) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der die Spannungserzeugungsschaltung (244) dahin gehend konfiguriert ist, eine negative Spannung bezüglich einer Massereferenz zu erzeugen.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß Anspruch 16, wobei die Speichervorrichtung (220) eine dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtung ist und die negative Spannung an Substrate von Transistoren der Speicherzellenarrays (222) zu liefern ist.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Speichervorrichtung (220) eine dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtung ist und die Spannungserzeugungsschaltung (244) dahin gehend konfiguriert ist, eine Spannung zu erzeugen, die über die Peripherie-Schaltungsanordnung (232) an Wortleitungen der Speicherzellenarrays (222) geliefert werden soll.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, bei der: die Spannungsteilerschaltung (244) in Reihe geschaltete Widerstände (R) umfasst; und die Speichervorrichtung (220) ferner zumindest einen zusätzlichen Schalter (152) umfasst, um einen oder mehrere der in Reihe geschalteten Widerstände (R) selektiv zu umgehen.
Die Speichervorrichtung (220) gemäß Anspruch 19, die ferner eine Mehrzahl von nicht-flüchtigen Speicherungselementen (160) umfasst, wobei: ein erstes oder mehrere Signale (DC), das beziehungsweise die auf der Basis eines Ersten oder mehrerer der nicht-flüchtigen Speicherungselemente (160) erzeugt wird beziehungsweise werden, die Mehrzahl von Schaltern (154) steuert beziehungsweise steuern; und ein zweites oder mehrere Signale (DC), das beziehungsweise die auf der Basis eines Zweiten oder mehrerer der nichtflüchtigen Speicherungselemente (160) erzeugt wird beziehungsweise werden, den zumindest einen zusätzlichen Schalter (152) steuert beziehungsweise steuern.