DE19749602C2 - Substratspannungs-Generatorschaltung - Google Patents
Substratspannungs-GeneratorschaltungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine verbesserte Sub
stratspannungs-Generatorschaltung, die in der Lage ist, eine
Steigerung des elektrischen Substratpotentials in wirksamer
Weise zu verhindern, indem die Ansteuerung der Sub
stratspannungs-Generatorschaltung gemäß eines erkannten elek
trischen Eingangspotentials an einem Daten-Ein/Ausgangsan
schluß variiert wird.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Sub
stratspannungs-Generatorschaltung. Wie daraus ersichtlich
ist, enthält die herkömmliche Substratspannungs-Generator
schaltung einen Substrat-Spannungssensor 10 zum Erkennen ei
ner Spannung eines Substrats 40, einen Oszillator 20, der vom
Substrat-Spannungssensor 10 und einem externen Zeilenadreß-
Strobesignal (RASB) gesteuert wird, und eine Ladungspumpe 30 zum
Pumpen einer elektrischen Ladung entsprechend einem Ausgang
des Oszillators 20 und zum Liefern der elektrischen Ladung an
das Substrat 40.
Fig. 2 zeigt ein Schaltschema der herkömmlichen Substratspan
nungs-Generatorschaltung. Wie daraus ersichtlich ist, enthält
der Substrat-Spannungssensor 10 einen PMOS-Transistor 11 und
NMOS-Transistoren 12 und 13, die zwischen der Versorgungs
spannung Vcc und der Substratspannung VBB in Reihe geschaltet
sind, und einen Inverter 14 zum Invertieren des Ausgangs vom
gemeinsamen Verbindungsknoten "a" zwischen dem Drain des
PMOS-Transistors 11 und dem NMOS-Transistor 12. Die Source-
und Substratzonen des PMOS-Transistors 11 sind ebenso wie
Gate und Drain des NMOS-Transistors 13 gemeinsam verbunden.
Die Gates des PMOS-Transistors 11 und des NMOS-Transistors 12
sind gemeinsam mit der Massespannung Vss verbunden.
Der Oszillator 20 enthält ein NAND-Gatter 21 zum Durchführen
einer NAND-Operation mit dem extern angelegten Signal RASB
und dem Ausgang des Inverters 14 des Substrat-Spannungssen
sors 10, miteinander kaskadiert geschaltete NAND-Gatter 22,
23 und 24, von denen ein jedes den Ausgang des NAND-Gatters
21 erhält, und in Reihe geschaltete Inverter 25 und 26 zum
sequentiellen Invertieren des Ausgangs des NAND-Gatters 24,
der außerdem an den anderen Eingang des NAND-Gatters 22 rück
gekoppelt wird.
Die Ladungspumpe 30 enthält einen als PMOS-Transistor ausgebil
deten Pumpkondensator 31, dessen Substrat mit Vcc und dessen
Source und Drain gemeinsam mit dem Ausgang des Inverters 26
im Oszillator 20 am Knoten "b" verbunden sind, um gemäß einem
Taktsignal vom Inverter 26 im Oszillator 20 auf Vcc oder -Vcc
zu pumpen, einen als Diode konfigurierten NMOS-Transistor 32
zum Entladen des Ausgangs vom Gate des als PMOS-Transistor
ausgebildeten Pumpkondensators 31 an einen Vss-Knoten und ei
nen NMOS-Transistor 33 zum Übertragen der gepumpten elektri
schen Ladung an einen Substratspannungsknoten VBB.
Die Funktion der Substratspannungs-Generatorschaltung wird
nunmehr unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen er
läutert.
Zunächst wird das elektrische Potential am Ausgangsknoten "a"
des Substrat-Spannungssensors 10 entsprechend der Änderung
der Spannung VBB des Substrats wie folgt bestimmt.
Wenn Vss < VBB + 2Vtn (wobei VBB die Substratspannung und Vtn
die Schwellenspannung eines NMOS-Transistors ist), werden die
NMOS-Transistoren 12 und 13 eingeschaltet, wodurch sie einen
Strom I1 durchlassen, so daß das elektrische Potential am
Ausgangsknoten "a" auf den logischen Schwellenpunkt des In
verters 14 abfällt und der Ausgang des Inverters 14 zu einem
hohen Pegel wird.
Wenn Vss < VBB + 2Vtn, wird das elektrische Potential am Aus
gangsknoten "a" auf Vcc heraufgezogen, und der Ausgang des
Inverters 14 wird zu einem niedrigen Pegel.
Wie in Fig. 3C dargestellt, wird bei einer Substratspannung
VBB von 0 V das elektrische Potential am Ausgangsknoten "a"
auf Vcc heraufgezogen, wie in Fig. 3B dargestellt, und der
Ausgang des Inverters 14 wird zu einem niedrigen Pegel.
Der Oszillator 20 wird aktiviert, wenn ein Signal RASB mit
einem niedrigen Pegel extern angelegt wird oder die Substrat
spannung VBB ansteigt, d. h. wenn ein Signal mit einem niedri
gen Pegel vom Substrat-Spannungssensors 10 ausgegeben wird.
Der Oszillator 20 gibt deshalb ein Impulssignal "b" mit einer
vorgegebenen Periode aus, wie in Fig. 3A dargestellt.
Die Ladungspumpe 30 pumpt eine elektrische Ladung entsprechend
dem Taktsignal vom Knoten "b" im Oszillator 20 und gibt die
so gepumpte elektrische Ladung an den Substratspannungsknoten
VBB, wodurch die erhöhte Substratspannung VBB abfällt.
Wird ein Taktsignal mit Vcc-Pegel vom Knoten "b" eingegeben,
pumpt der Pumpkondensator 31 der Ladungspumpe 30 das elektrische
Potential am Knoten "c" bis auf den Pegel von Vcc. Da Drain
und Gate des NMOS-Transistors 32 miteinander verbunden sind,
wird der NMOS-Transistor 32 entsprechend der gepumpten Span
nung Vcc eingeschaltet.
Das elektrische Potential am Knoten "c", das auf Vcc gepumpt
worden ist, wird deshalb an den Knoten Vss entladen, bis des
sen elektrisches Potential die Schwellenspannung Vt1 des
NMOS-Transistors 32 erreicht.
Liegt das Taktsignal vom Knoten "b" im Oszillator 20 auf ei
nem niedrigen Pegel, pumpt der Pumpkondensator 31 das elek
trische Potential am Knoten "c" auf -Vcc. Zunächst fällt das
elektrische Potential am NMOS-Transistor 32 um die Schwellen
spannung Vt1 auf -Vcc + Vt1 ab und steigt bis zur Schwellen
spannung Vt2 am NMOS-Transistors 33 an, wodurch es zu -Vt2
wird. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Spannung VBB am
Substrat 0 V.
Die Ladungspumpe 30 führt die Pumpoperation entsprechend dem
Taktsignal vom Oszillator 20 wiederholt durch. Wird das elek
trische Potential am Knoten "c" -Vcc + Vt1 + Vt2, gilt Vss <
VBB + Vt1 + Vt2, und die NMOS-Transistoren 12 und 13 werden
eingeschaltet. Der Oszillator 20 wird von einem Signal mit
einem hohen Pegel vom Substrat-Spannungssensor 10 nicht akti
viert, und die Pumpoperation wird beendet.
Fig. 4 zeigt einen
herkömmlichen Daten-Eingangs/Ausgangsanschluß.
Wie daraus ersichtlich ist, enthält der herkömmliche Daten-
Eingangs/Ausgangsanschluß NAND-Gatter 34 und 35, von denen
jeweils ein Eingang ein Freigabesignal EN erhält und deren
andere Eingänge Ausgangsdaten DO bzw. DOB erhalten, Inverter
36 und 37 zum Invertieren der Ausgänge von den NAND-Gattern
34 bzw. 35 und NMOS-Transistoren 38 und 39, die zwischen der
Versorgungsspannung Vcc und der Massespannung Vss in Reihe
geschaltet sind und deren Gates die Ausgänge der Inverter 36
bzw. 37 erhalten.
Die Substratzonen der NMOS-Transistoren 38 und 39 sind mit
der Substratspannung VBB verbunden.
Wird während des Betriebs des Daten-Eingangs/Ausgangsan
schlusses im Datenschreibmodus eine in den Daten-Eingangs/
Ausgangsanschluß eingegebene auf einem niedrigen Pegel lie
gende Spannung bedingt durch Störungen etc. unter -Vtn verringert,
wird der NMOS-Transistor 38 eingeschaltet, und ein
Strom Ids fließt von Vcc an den Daten-Eingangs/Ausgangsan
schluß I/O.
Aus diesem Grund wird ein Substratstrom Isub erzeugt und be
dingt durch den Strom Ids an das Substrat über den Sperr
schichtabschnitt der Substratzone geliefert, wodurch die Sub
stratspannung erhöht wird.
Bei der herkömmlichen Substratspannungs-Generatorschaltung
verhält sich diese jedoch entsprechend dem Substrat-Span
nungssensorsignal oder dem extern angelegten Signal RASB,
worauf eine elektrische Ladung an das Substrat geliefert
wird. Wird die Ansteuerung der Substratspannungs-
Generatorschaltung auf Basis des Stroms Isub am Daten-Ein
gangs/Ausgangsanschluß erhöht, kann diese im normalen Be
triebsbereich übermäßig erhöht werden, und der Stromverbrauch
nimmt eventuell zu.
Aus DE 197 27 817 A1 ist eine Schaltung bekannt, die unter
Verwendung einer Substratspannungs-Steuereinheit eine Sub
stratspannung steuern kann. Im Gegensatz zu der oben be
schriebenen Substratspannungs-Generatorschaltung wird die
Substratspannung hier nicht über eine von einer Ladepumpe
zugeführten Spannung gesteuert, sondern indem in Abhängigkeit
der Betriebszustände des Substrats entweder die Substratspan
nungs-Steuereinheit aktiviert wird, um einen Strom von dem
Substrat herauszupumpen, oder die Substratspannungs-Steuer
einheit deaktiviert wird, um über eine Masse einen Strom dem
Substrat zuzuführen.
Desweiteren ist aus DE 40 34 668 A1 ein Substratspannungs-
Generator bekannt, der die die oben beschriebene Substrat
spannungs-Generatorschaltung einen Substrat-Spannungssensor,
einen Oszillator und eine Ladepumpe aufweist. Zusätzlich um
faßt der Substratspannungs-Generator einen Spannungspumptreiber,
der Taktsignale von dem Oszillator empfängt und in Ab
hängigkeit von diesem verzögerte Taktsignale an die Ladepumpe
abgibt, um diese zu steuern. Außerdem wird ein oszillierender
Treiber zur Steuerung des Oszillators verwendet, der in Ab
hängigkeit von Signalen des Substrat-Spannungssensors den Os
zillator einschaltet bzw. ausschaltet. Auf diese Weise wird
erreicht, daß der Oszillator Taktsignale einer vorbestimmten,
nicht variablen Periode abgibt oder nicht. Die Verwendung ei
nes externen Zeilenadreß-Strobesignals zur Steuerung des Os
zillators wird in DE 40 34 668 A1 nicht beschrieben. Auch
hier können die oben beschriebenen Probleme beim Betrieb ei
nes Daten-Eingangs/Ausgangsanschlusses auftreten.
Darüber hinaus ist die Substratspannungs-Generatorschaltung
hinsichtlich einer Schwankung der Substratspannung auf Basis
der Stromschwankung am Daten-Eingangs/Ausgangsanschluß nicht
stabil.
Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Substratspannungs-Generatorschaltung bereitzu
stellen
die in der Lage ist, eine
Steigerung des elektrischen Potentials des Substrats in wirk
samer Weise zu verhindern, indem die Ansteuerung der
Substratspannungs-Generatorschaltung gemäß eines erkannten
elektrischen Eingangspotentials eines Daten-Ein/Ausgangs
anschluß variiert wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Substratspannungs-
Generatorschaltung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte wei
tere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er
geben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Substratspan
nungs-Generatorschaltung;
Fig. 2 ein detailliertes Schaltschema der Substratspannungs-
Generatorschaltung;
Fig. 3A bis 3C Wellenformen- bzw. Impulsdiagramme der Span
nungen in der Schaltung von Fig. 2;
Fig. 4 ein Schaltschema eines herkömmlichen Daten-Eingangs/
Ausgangsanschlusses;
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Substratspannungs-Generator
schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein detailliertes Schaltschema der Daten-Eingangs/Aus
gangsspannungs-Detektoreinheit in der Schaltung von Fig. 5;
und
Fig. 7 ein detailliertes Schaltschema des Oszillators zur
Ausgabe eines Steuersignals mit variabler Periode in der
Schaltung von Fig. 5.
Fig. 5 stellt einen Eingangs/Ausgangsspannungsdetektor für
eine Substratspannungs-Generatorschaltung gemäß der vorlie
genden Erfindung dar.
Bei der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich zum Substrat-
Spannungssensor 10 und der Ladungspumpe 30 der herkömmlichen
Schaltung gemäß Fig. 1 eine Daten-Eingangs/Ausgangs-Detektor
einheit 100 zum Erkennen einer Spannung eines Daten-Eingangs/
Ausgangsanschlusses und ein Oszillator 200 zur Ausgabe eines
Takt- oder Steuersignals mit variabler Periode zum Erhalt des
extern angelegten Signals RASB und der Ausgänge der Daten-
Eingangs/Ausgangs-Detektoreinheit 100 sowie des Substrat-
Spannungssensors 10 und zum Variieren der Periode des
Taktsignals vorgesehen.
Die in Fig. 6 dargestellte Daten-Eingangs/Ausgangs-Detektor
einheit 100 enthält einen PMOS-Transistor 49, dessen Source
mit der Massespannung Vss, dessen Gate mit einem Daten-E/A-
Anschluß und dessen Drain mit seiner Substratzone verbunden
ist, einen ersten CMOS-Inverter, der aus einem PMOS-Transi
stor 51 und einem NMOS-Transistor 52 aufgebaut ist, zum Er
halt der Drainspannung vom PMOS-Transistor 49 über einen Kno
ten "d", einen zweiten CMOS-Inverter, der aus einem PMOS-
Transistor 54 und einem NMOS-Transistor 55 aufgebaut ist, zum
Erhalt des Ausgangs des ersten aus 51, 52 aufgebauten CMOS-
Inverters und einen dritten CMOS-Inverter 56 und 57 zum Er
halt der Ausgänge des zweiten CMOS-Inverters 54, 55 und zum
Ausgeben eines Detektorsignals SE.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, enthält der Oszillator 200
ein erstes und ein zweites Übertragungsgatter 61 und 62, die
entsprechend dem Detektorsignal SE von der Daten-E/A-Span
nungsdetektoreinheit 100 und dem invertierten Detektorsignal
vom Inverter 69 aktivierbar sind, ein NAND-Gatter 63 zum
Durchführen einer NAND-Operation mit dem Ausgangssignal des
Substrat-Spannungssensors 10 und dem extern eingegebenen Si
gnal RASB, einen vierten CMOS-Inverter 64 zum Invertieren des
Signalpegels eines Steuersignals DRV, das über das erste
Übertragungsgatter 61 eingegeben wird, einen fünften und
sechsten CMOS-Inverter 65 und 66, die von dem Ausgangssignal
des NAND-Gatters 63 angesteuert werden, um das Ausgangssignal
vom CMOS-Inverter 64 sequentiell zu invertieren und ein neues
Steuersignal DRV auszugeben, einen siebten CMOS-Inverter 67
zum Invertieren des Signalpegels des Steuersignals DRV und
einen achten CMOS-Inverter 68 zum Invertieren des Ausgangs
signals des siebten CMOS-Inverters 67 und zum Übertragen des
invertierten Ausgangssignals über das zweite Übertragungsgat
ter 62 an den vierten CMOS-Inverter 64 als Eingangssignal.
Der vierte, siebte und achte CMOS-Inverter 64, 67 und 68 sind
jeweils aus einem PMOS-Transistor und einem NMOS-Transistor
aufgebaut, die zwischen der Versorgungsspannung Vcc und der
Massespannung Vss in Reihe geschaltet sind, und deren Gate-
Anschlüsse gemeinsam verbunden sind. Der fünfte und sechste
CMOS-Inverter 65 und 66 enthalten jeweils zwei PMOS-Transi
storen, deren jeweilige Gate-Anschlüsse zum Erhalt des Aus
gangssignals des NAND-Gatters 63 bzw. des Ausgangssignals des
CMOS-Inverters der vorigen Stufe geschaltet sind, und deren
Drain-Anschlüsse gemeinsam verbunden sind, sowie zwei NMOS-
Transistoren, die zwischen den Drains der PMOS-Transistoren
und der Massespannung Vss in Reihe geschaltet sind, und deren
Gate-Anschlüsse jeweils so geschaltet sind, daß sie das Aus
gangssignal des NAND-Gatters 63 bzw. das Ausgangssignal des
CMOS-Inverters der vorigen Stufe erhalten.
Nunmehr wird die Funktion der Substratspannungs-Generator
schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Zunächst gibt die Daten-E/A-Spannungsdetektoreinheit 100 ein
Detektorsignal SE mit einem hohen Pegel aus, wenn das elek
trische Potential des Daten-E/A-Anschlusses unter einen vor
gegebenen Pegel abfällt, und ein Detektorsignal SE mit einem
niedrigen Pegel, wenn das elektrische Potential des Daten-
E/A-Anschlusses einen vorgegebenen Pegel überschreitet und
der Substrat-Spannungssensor 10 die Substratspannung VBB
erkennt.
Der Oszillator 200 wird deshalb vom Ausgangssignal des Sub
strat-Spannungssensors 10 angesteuert und verlängert oder
verkürzt die Periode des Steuersignals DRV an die Ladungspumpe
30 entsprechend dem Ausgangspegel der Daten-E/A-Spannungs
detektoreinheit 100, um auf diese Weise das Pumpen der Ladungs
pumpe 30 zu steuern, so daß es möglich ist, eine Erhöhung der
Substratspannung innerhalb kurzer Zeit zu verhindern.
Fällt nämlich das elektrische Potential am Daten-E/A-Anschluß
(Fig. 6) auf -Vtp (Vtp ist die Schwellenspannung des PMOS-
Transistors 49), wird der PMOS-Transistor 49 eingeschaltet,
wodurch der Strom I2 fließt. Zu diesem Zeitpunkt bleiben die
NMOS-Transistoren 42, 43 und 48 sowie die PMOS-Transistoren
41, 44, 45, 46 und 47 eingeschaltet.
Fällt das elektrische Potential am Knoten d ab und wird der
PMOS-Transistor 51 eingeschaltet, werden der NMOS-Transistor
55 und der PMOS-Transistor 56 nacheinander eingeschaltet, und
ein Detektorsignal SE auf einem hohen Pegel mit dem hohen
Pegel der Versorgungsspannung Vcc wird über den Ausgangsan
schluß ausgegeben.
Außerdem wird ein Detektorsignal SE auf einem niedrigen Pegel
über den Ausgangsanschluß ausgegeben, wenn das elektrische
Potential am Daten-E/A-Anschluß -Vtp überschreitet.
Fällt das elektrische Potential am Daten-E/A-Anschluß auf
-Vtp ab und wird ein Detektorsignal SE mit einem hohen Pegel
von der Daten-E/A-Spannungsdetektoreinheit 100 ausgegeben, so
wird, wie in Fig. 7 dargestellt, das erste Übertragungsgatter
61 eingeschaltet, und ein elektrischer Pfad zur Bestimmung
der Periode des Steuersignals DRV vom Oszillator 200 wird mit
einer dreistufigen Struktur, nämlich durch den vierten, fünf
ten und sechsten CMOS-Inverter 64, 65 und 66, gebildet, so
daß die Ansteuerung der Substratspannungs-Generator
schaltung erhöht wird.
Wird des weiteren ein Signal RASB mit einem niedrigen Pegel
eingegeben oder die Substratspannung VBB erhöht, d. h. wird
ein Signal mit einem niedrigen Pegel vom Substrat-Spannungs
sensor 10 ausgegeben, gibt das NAND-Gatter 63 ein Signal mit
einem hohen Pegel aus, wodurch der fünfte und sechste CMOS-
Inverter 65 und 66 angesteuert werden.
Das Steuersignal DRV, das einen hohen oder niedrigen Pegel
beibehält, wird deshalb sequentiell vom vierten, fünften und
sechsten CMOS-Inverter 64, 65 und 66 über das erste Übertragungsgatter
61 invertiert und dann ausgegeben, so daß die
Periode des Steuersignals DRV verkürzt wird.
Überschreitet dagegen des elektrische Potential am Daten-E/A-
Anschluß -Vtp und wird von der Daten-E/A-Spannungsdetektor
einheit 100 ein Detektorsignal SE auf einem niedrigen Pegel
ausgegeben, wird das zweite Übertragungsgatter 62 eingeschal
tet, und der elektrische Pfad zur Bestimmung der Periode des
Steuersignals DRV vom Oszillator 200 mit variabler Periode
wird mit einer fünfstufigen Struktur, d. h. durch den vierten,
fünften, sechsten, siebten und achten CMOS-Inverter 64, 65,
66, 67 und 68, ausgebildet.
Das Steuersignal DRV, das einen hohen oder niedrigen Pegel
beibehält, wird deshalb sequentiell vom vierten, fünften,
sechsten, siebten und achten CMOS-Inverter 64, 65, 66, 67 und
68 über das zweite Übertragungsgatter 62 invertiert und dann
ausgegeben, so daß die Periode des Steuersignals DRV verlän
gert wird.
Danach erhöht die Ladepumpe 30 die Anzahl der Ladungspumpopera
tionen, wenn die Periode des Steuersignals DRV entsprechend
des Steuersignals DRV vom Oszillator 200 kürzer ist, und ver
ringert die Anzahl der Pumpoperationen, wenn die Periode län
ger ist.
Schließlich wird die Periode des Steuersignals DRV vom Oszil
lator 200 verkürzt, wenn die Substratspannung beginnt, anzu
steigen, wodurch die Anzahl der Ladungspumpoperationen innerhalb
einer Zeiteinheit zunimmt, wodurch ein Anstieg der Substrat
spannung verhindert werden kann.
Wie oben beschrieben, wird die Schaltung bei der vorliegenden
Erfindung gemäß dem extern angelegten Signal RASB oder dem
Detektorsignal der Substratspannung VBB gesteuert, und die
steuernde Fähigkeit der Spannungsgeneratorschaltung wird nur
dann erhöht, wenn das elektrische Potential am Daten-E/A-An
schluß abfällt, wodurch die Schaltung wirksamer zur Verrin
gerung des Stromverbrauchs beiträgt.
Außerdem ist es aufgrund der elektrischen Schwankung am
Daten-E/A-Anschluß möglich, Schwankungen der Substratspannung
rascher auszugleichen und die erhöhte Substratspannung zu
stabilisieren, indem das elektrische Potential am Daten-E/A-
Anschluß direkt erkannt und die Anzahl der Ladepumpoperatio
nen gemäß dem variierten Steuersignal geregelt wird.
Claims (9)
1. Substratspannungs-Generatorschaltung, mit
einem Oszillator (200) zum Empfang eine in Abhängigkeit einer Substratspannung erzeugten ersten Signals (VBB) und eines zweiten Signals (RASB) und zur Ausgabe eines Steuersignals (DRV), und
einer Ladungspumpe (30) zum Empfang des Steuersignals (DRV) und zur Erzeugung der Substratspannung,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Oszillator (200) zum Empfang eines dritten Signals (SE) geeignet ist, und
das Steuersignal (DRV) eine Periodendauer aufweist, die in Abhängigkeit von den ersten, zweiten und dritten Signalen (VBB, RASB, SE) von dem Oszillator (200) variierbar ist.
einem Oszillator (200) zum Empfang eine in Abhängigkeit einer Substratspannung erzeugten ersten Signals (VBB) und eines zweiten Signals (RASB) und zur Ausgabe eines Steuersignals (DRV), und
einer Ladungspumpe (30) zum Empfang des Steuersignals (DRV) und zur Erzeugung der Substratspannung,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Oszillator (200) zum Empfang eines dritten Signals (SE) geeignet ist, und
das Steuersignal (DRV) eine Periodendauer aufweist, die in Abhängigkeit von den ersten, zweiten und dritten Signalen (VBB, RASB, SE) von dem Oszillator (200) variierbar ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der
das zweite Signal (RASB) ein Zeilenadress-Strobesignal ist, und
das dritte Signal (SE) ein Detektorsignal ist, das angibt, ob eine Spannung an einem Daten-Ein/Ausgang anliegt.
das zweite Signal (RASB) ein Zeilenadress-Strobesignal ist, und
das dritte Signal (SE) ein Detektorsignal ist, das angibt, ob eine Spannung an einem Daten-Ein/Ausgang anliegt.
3. Schaltung nach Anspruch 1, bei der der Oszillator (200)
das Steuersignal (DRV) abgibt, wenn das erste und zweite
Signal (VBB, RASB) einen niedrigen Pegel hat.
4. Schaltung nach Anspruch 1, bei der der Oszillator (200)
die Periode des Steuersignals (DRV) entsprechend dem dritten
Signal (SE) variiert.
5. Schaltung nach Anspruch 4, bei der die Periode des
Steuersignals (DRV) verkürzt wird, wenn das dritte Signal (SE)
einen hohen Pegel hat.
6. Schaltung nach Anspruch 5, bei der das Steuersignal (DRV)
über eine fünfstufige Struktur mit fünf, in Reihe geschalteten CMOS-Invertern (64, 65, 66, 67, 68) ausgegeben wird, wenn das dritte Signal (SE) einen niedrigen Pegel hat, wobei die fünfstufige Struktur einen elektrischen Pfad zur Bestimmung der Periode des Steuersignals (DRV) bildet, und
über eine dreistufige Struktur mit drei, in Reihe geschalteten CMOS-Invertern (64, 65, 66) ausgegeben wird, wenn das dritte Signal (SE) einen hohen Pegel hat, wobei die dreistufige Struktur einen elektrischen Pfad zur Bestimmung der Periode des Steuersignals (DRV) bildet.
über eine fünfstufige Struktur mit fünf, in Reihe geschalteten CMOS-Invertern (64, 65, 66, 67, 68) ausgegeben wird, wenn das dritte Signal (SE) einen niedrigen Pegel hat, wobei die fünfstufige Struktur einen elektrischen Pfad zur Bestimmung der Periode des Steuersignals (DRV) bildet, und
über eine dreistufige Struktur mit drei, in Reihe geschalteten CMOS-Invertern (64, 65, 66) ausgegeben wird, wenn das dritte Signal (SE) einen hohen Pegel hat, wobei die dreistufige Struktur einen elektrischen Pfad zur Bestimmung der Periode des Steuersignals (DRV) bildet.
7. Schaltung nach Anspruch 2, bei der das dritte Signal (SE)
ein Detektorsignal mit einem hohen Pegel ist, wenn eine Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang detektiert wird, die niedriger ist als eine negative Schwellenspannung (-Vtp) eines PMOS-Transistors (49), und
ein Detektorsignal mit einem niedrigen Pegel ist, wenn eine Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang detektiert wird, die höher ist als die negative Schwellenspannung (-Vtp) des PMOS- Transistors (49).
ein Detektorsignal mit einem hohen Pegel ist, wenn eine Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang detektiert wird, die niedriger ist als eine negative Schwellenspannung (-Vtp) eines PMOS-Transistors (49), und
ein Detektorsignal mit einem niedrigen Pegel ist, wenn eine Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang detektiert wird, die höher ist als die negative Schwellenspannung (-Vtp) des PMOS- Transistors (49).
8. Schaltung nach Anspruch 2, bei der das dritte Signal (SE)
von einer Gruppe ausgegeben wird, die aufweist:
einen PMOS-Transistor (49), dessen Source-Anschluß mit der Massespannung (Vss), dessen Gate-Anschluß mit einer Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang und dessen Drain-Anschluß mit dem Substrat verbunden ist,
einen ersten CMOS-Inverter (51, 52) zum Empfang eines elektrischen Potentials des Drains-Anschlusses des PMOS- Transistors (49),
einen zweiten CMOS-Inverter (54, 55) zum Empfang einer Ausgabe des ersten CMOS-Inverters (51, 52) und
einen dritten CMOS-Inverter (56, 57) zum Empfang einer Ausgabe des zweiten CMOS-Inverters (54, 55).
einen PMOS-Transistor (49), dessen Source-Anschluß mit der Massespannung (Vss), dessen Gate-Anschluß mit einer Spannung an dem Daten-Ein/Ausgang und dessen Drain-Anschluß mit dem Substrat verbunden ist,
einen ersten CMOS-Inverter (51, 52) zum Empfang eines elektrischen Potentials des Drains-Anschlusses des PMOS- Transistors (49),
einen zweiten CMOS-Inverter (54, 55) zum Empfang einer Ausgabe des ersten CMOS-Inverters (51, 52) und
einen dritten CMOS-Inverter (56, 57) zum Empfang einer Ausgabe des zweiten CMOS-Inverters (54, 55).
9. Schaltung nach Anspruch 2, bei der der Oszillator (200)
aufweist:
ein NAND-Gatter (63) zum Empfang des ersten und zweiten Signals (VBB, RASB),
ein erstes und zweites Übertragungsgatter (61, 62), die entsprechend dem dritten Signal (SE) und dem invertierten dritten Signal von einem Inverter (69) aktivierbar sind,
einen vierten CMOS-Inverter (64) zum Empfang von Ausgaben der ersten und zweiten Übertragungsgatter (61, 62),
einen fünften CMOS-Inverter (65) zum Invertieren einer Ausgabe des vierten CMOS-Inverters (64) entsprechend einem Steuersignal des NAND-Gatters (63),
einen sechsten CMOS-Inverter (66) zum Invertieren einer Ausgabe des fünften CMOS-Inverters (65) entsprechend einem Steuersignal des NAND-Gatters (63),
einen siebten CMOS-Inverter (67) zum Empfang einer Ausgabe des sechsten CMOS-Inverters (66), und
einen achten CMOS-Inverter (68) zum Empfang einer Ausgabe des siebten CMOS-Inverters (67), wobei Ausgänge der sechsten und achten CMOS-Inverter (66, 68) mit Eingängen der ersten und zwei ten Übertragungsgatter (61, 62) verbunden sind und die Ausgabe des sechsten CMOS-Inverter (66) das Steuersignal (DRV) ist.
ein NAND-Gatter (63) zum Empfang des ersten und zweiten Signals (VBB, RASB),
ein erstes und zweites Übertragungsgatter (61, 62), die entsprechend dem dritten Signal (SE) und dem invertierten dritten Signal von einem Inverter (69) aktivierbar sind,
einen vierten CMOS-Inverter (64) zum Empfang von Ausgaben der ersten und zweiten Übertragungsgatter (61, 62),
einen fünften CMOS-Inverter (65) zum Invertieren einer Ausgabe des vierten CMOS-Inverters (64) entsprechend einem Steuersignal des NAND-Gatters (63),
einen sechsten CMOS-Inverter (66) zum Invertieren einer Ausgabe des fünften CMOS-Inverters (65) entsprechend einem Steuersignal des NAND-Gatters (63),
einen siebten CMOS-Inverter (67) zum Empfang einer Ausgabe des sechsten CMOS-Inverters (66), und
einen achten CMOS-Inverter (68) zum Empfang einer Ausgabe des siebten CMOS-Inverters (67), wobei Ausgänge der sechsten und achten CMOS-Inverter (66, 68) mit Eingängen der ersten und zwei ten Übertragungsgatter (61, 62) verbunden sind und die Ausgabe des sechsten CMOS-Inverter (66) das Steuersignal (DRV) ist.
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