DE4342458A1 - Spannungsgenerator für eine Halbleiterspeichervorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spannungsgenerator für eine Halbleiterspeichervorrichtung, bei dem eine Oszil­ lationsperiode während des Ladungspumpens gesteuert wird, um die pro Zeiteinheit erzeugte Leistung derart zu steuern, daß der Spannungsgenerator als Spannungsgenerator für eine rück­ wärts gerichtete Vorspannung, als Generator für eine hohe innere Spannung oder als innerer Leistungsgenerator verwen­ det werden kann.

Ein Spannungsgenerator für eine rückwärts gerichtete Vor­ spannung ist eine Art eines Spannungsgenerators, welcher bei üblichen Halbleiterspeichervorrichtungen verwendet wird, wie dies beispielsweise in der US-4,775,959 beschrieben ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt dieser Generator für die rückwärts gerichtete Vorspannung (welcher auch Vbb-Generator genannt wird) einen ersten Vbb-Generator Vbb-G1 und einen zweiten Vbb-Generator Vbb-G2.

Der erste Vbb-Generator Vbb-G1 umfaßt einen ersten Schwin­ gungsabschnitt OSC1 und einen Gleichrichterabschnitt REC, während der zweite Vbb-Generator Vbb-G2 einen zweiten Schwingungsabschnitt OSC2 und einen Gleichrichterabschnitt REC umfaßt.

Der erste und zweite Vbb-Generator Vbb-G1, Vbb-G2 bestehen aus Spannungserzeugungsschaltungen, von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist.

Wie in dieser Zeichnung dargestellt ist, sind die ersten Eingänge von drei NAND-Gattern in Reihe geschaltet, während der Ausgang des letzten NAND-Gatters mit dem Eingang des ersten NAND-Gatters derart verbunden ist, daß die Schwin­ gungszirkulationssignale zirkuliert werden sollen, wodurch ein Oszillator gebildet wird. Der Ausgang dieses Oszillators wird durch eine Pufferschaltung einer ersten Elektrode eines Pumpkondensators C1 zugeführt. Eine zweite Elektrode dieses Kondensators ist mit einem Gleichrichter verbunden, der aus den Transistoren 16, 17 besteht (von denen ein jeder als Gleichrichtelement dient). Ferner sind zweite Eingänge der drei NAND-Gatter NAND1, NAND2, NAND3 gemeinsam miteinander verbunden, um Oszillatoraktivierungssignale zu empfangen.

Der Kondensator des zweiten Vbb-Generators Vbb-G2 hat eine hohe Kapazität, während der Kondensator des ersten Vbb-Ge­ nerators Vbb-G1 eine relativ geringe Kapazität aufweist. Die Spannungserzeugungswirkung dieser Schaltung wird derart aus­ geführt, daß bei Zuführen der Spannung von der inneren Leistungsquelle Vcc die Oszillatoraktivierungssignale zu den zweiten Eingängen der NAND-Gatter zur Aktivierung des Oszil­ lators OSC zugeführt werden, so daß die Schwingungen begin­ nen und daß ein Schwingungsausgangssignal ausgangsseitig er­ zeugt wird.

Wenn die Schwingungsausgangssignale einen hohen Pegel haben, bewirken diese, daß die erste Elektrode 14 des Pumpkonden­ sators einen hohen Pegel annimmt, indem sie durch eine Puf­ ferschaltung 12 laufen, welche den Pumpkondensator treibt. Eine zweite Elektrode 15 des Pumpkondensators wird gleich­ falls durch den Kupplungseffekt auf hoch geschaltet, wodurch die Spannung ansteigt. Wenn das Potential der zweiten Elek­ trode 15 des Pumpkondensators höher als das der positiven Klemme (z. B. Massepotential) ist, wird eine erste Gleich­ richtervorrichtung 16 leitfähig geschaltet, so daß deren Spannung sich an die Spannung des positiven Anschlusses an­ gleicht.

Wenn dann die Oszillationsausgangssignale auf einen niedri­ gen Pegel geschoben werden, bewirken diese Signale, daß die erste Elektrode 14 des Pumpkondensators einen niedrigen Pe­ gel annimmt, wenn sie durch die Pufferschaltung 12 laufen, welche den Pumpkondensator treibt. Gleichzeitig wird durch den Kopplungseffekt die zweite Elektrode 15 des Pumpkonden­ sators auf einen niedrigen Pegel gezogen.

Das Potential der zweiten Elektrode 15 des Pumpkondensators wird niedriger als das der positiven Klemme, was dazu führt, daß die erste Gleichrichtervorrichtung 16 in einen nicht­ leitfähigen Zustand gebracht wird. Falls das Potential der zweiten Elektrode 15 des Pumpkondensators niedriger wird als das Potential des negativen Anschlusses (z. B. das Rück­ wärts-Vorspannungs-Potential), wird die zweite Gleichrich­ tervorrichtung 17 leitfähig geschaltet, so daß deren Poten­ tial das Potential des negativen Anschlusses annimmt.

Daraufhin nehmen die Oszillationsausgangssignale erneut einen hohen Pegel an, um die obige Wirkung zu wiederholen, was dazu führt, daß die Elektronen an dem positiven Anschluß durch eine Übertragung zu dem negativen Anschluß gepumpt werden, wodurch eine Spannung erzeugt wird.

Die Leistung der Erzeugung der negativen Spannung durch den ersten Vbb-Generator Vbb-G1 ist sehr schwach, aber ist so ausgelegt, daß die Spannung ausreicht, um Leckströme der Transistoren während der Wartebetriebsart ("standby"-Be­ triebsart) zu kompensieren, bei denen der Chip nicht arbei­ tet.

Die Leistung zur Erzeugung einer negativen Spannung durch den zweiten Vbb-Generator Vbb-G2 ist erheblich größer, so daß dieser dazu in der Lage ist, die Leckströme der Tran­ sistoren während des Betriebes der Halbleitervorrichtung zu kompensieren. Falls die Spannungserzeugung zu groß wird, muß die Kapazität der Pufferschaltung, die den Pumpkondensator treibt, groß gewählt werden, wobei ferner die Kapazitäten des Pumpkondensators und der Gleichrichtervorrichtung erhöht werden müssen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung wird bei ständiger Zufuhr einer negativen Spannung bis zum Abfall der Spannung V_bb unter einen vorbestimmten Wert ein Rückwärts-Spannungs- Erfassungssignal von einer Rückwärts-Vorspannungs-Erfas­ sungsschaltung (VLD-Abschnitt) erzeugt, so daß das Span­ nungsgeneratoraktivierungssignal von hoch nach niedrig ge­ ändert wird, wodurch die Spannung auf einem hohen Pegel ge­ halten wird.

Wenn sich bei dieser bekannten Technik der Chip in seinem "standby"-Zustand befindet, sind die meisten Transistoren ausgeschaltet, wobei lediglich Anpassungsschaltungen und einige Transistoren arbeiten, so daß die Leckstromrate re­ lativ gering ist. In diesem Zustand wird lediglich der erste Vbb-Generator Vbb-G1, der eine kleine Treiberkapazität hat, betrieben, so daß eine Einsparung der Leistungsaufnahme er­ zielt wird. Wenn der Chip aktiv ist oder wenn das Vbb-Span­ nungsniveau unterhalb des vorbestimmten Pegels liegt (bei­ spielsweise unterhalb der dreifachen Schwellenspannung), so wird der zweite Vbb-Generator Vbb-G2, der eine hohe Treiber­ kapazität hat, betrieben, so daß ein Anstieg der Vbb-Span­ nung aufgrund eines hohen Leckstromes durch Treiben einer hohen Anzahl von Transistoren verhindert werden kann.

Der oben beschriebene Spannungsgenerator zur Verwendung in einer üblichen Halbleiterspeichervorrichtung hat eine feste Schwingungsperiodendauer und kann daher nicht in genauer Weise gegen die Leckströme in einer Mehrzahl von Transisto­ ren arbeiten, deren Betrieb sich im Falle des aktiven Zu­ standes und des "standby"-Zustandes ändert. Das bedeutet, daß die Oszillationsfrequenz durch Berechnung des Mittelwer­ tes des Leckstromes festgelegt wird. Ferner wird der Spitzenstrom zum Treiben des großen Pumpkondensators sehr hoch, wodurch es zu hohen Spannungsvariationen und zu einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit der Halbleiterspeicher­ vorrichtung kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Span­ nungsgenerator für eine Halbleiterspeichervorrichtung zu schaffen, der eine erhöhte Zuverlässigkeit der Betriebsweise der Halbleiterspeichervorrichtung bewirkt.

Diese Aufgabe wird durch einen Spannungsgenerator gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Spannungsgenerator zur Verwendung in einer Halbleiterspeichervorrichtung wird die Schwingungs­ periodendauer während der Pumpbetriebsweise gesteuert, um die pro Zeiteinheit erzeugte Leistung derart einzustellen, daß der Spannungsgenerator als Generator für eine rückwärts gerichtete Vorspannung, als innerer Hochspannungsgenerator oder als innerer Leistungsspannungsgenerator eingesetzt wer­ den kann, wodurch die Spannung auf einem konstanten Pegel gehalten wird. Daher wird die Ladungspumpkapazität nicht mittels des Pumpkondensators eingestellt, sondern durch die Schwingungsrate, um eine Pumpkapazität zur Kompensation einer Variation der Last einzustellen. Daher wird kein großer Kondensator benötigt, so daß die Größe des Tran­ sistors zum Treiben des Pumpkondensators nicht hoch sein muß. Dementsprechend kann der Spitzenstrom vermindert werden und die Oszillationsfrequenz (Pulsrate) kann für den jewei­ ligen Anwendungszweck eingestellt werden. Daher kann die Ladungspumprate pro Zeiteinheit auf einfache Weise erhöht oder vermindert werden.

Gemäß der Erfindung umfaßt der Spannungsgenerator zur Ver­ wendung in einer Halbleiterspeichervorrichtung folgende Merkmale: einen Gleichrichter zum Erzeugen einer Gleich­ spannungsleistung durch Gleichrichten von Taktsignalen; einen Oszillator mit einer ungeraden Anzahl von Invertern, die in Reihe geschaltet sind, wobei der Ausgang des letzten Inverters zu dem ersten Inverter rückgekoppelt wird, um die Taktpulse schwingen zu lassen; und eine oder mehrere Bypass-Schaltungen, die derart geschaltet sind, daß der Ausgang des ersten Inverters einen oder mehrere zwischen­ liegende Inverter Bypass-artig umläuft und mittels eines Steuerschalters angeschaltet oder abgeschaltet werden kann.

Erfindungsgemäß ist folgende Merkmalskombination vorgesehen: ein Generator zur Erzeugung einer rückwärts gerichteten Vor­ spannung, wobei der Ausgang der positiven Seite des Gleich­ richters mit Massepotential und der negativen Seite mit dem Potential der rückwärts gerichteten Vorspannung verbunden ist; ein Generator zum Erzeugen einer inneren hohen Span­ nung, wobei der Ausgang der positiven Seite des Gleichrich­ ters mit dem Anschluß für die innere hohe Spannung verbunden ist und die negative Seite mit Massepotential verbunden ist;
und ein innerer Leistungsspannungsgenerator, wobei der Aus­ gang der positiven Seite- des Gleichrichters mit dem inneren Leistungsspannungsanschluß und der Ausgang der negativen Seite mit Massepotential verbunden ist.

Der Steuerschalter des Generators für die rückwärts gerich­ tete Vorspannung wird durch Signale zur Erfassung des Pegels der rückwärts gerichteten Vorspannung, Adreßeintaktsignale und durch Leseverstärkeraktivierungssignale ein- und ausge­ schaltet.

Eine Mehrzahl von Bypass-Schaltungen können derart angeord­ net sein, daß sie in genauer Weise auf unterschiedliche Lastbedingungen ansprechen. Im vorliegenden Fall umfaßt in einer einfachen Art die Bypass-Schaltung folgende Merkmale: eine erste Bypass-Schaltung mit einer Steuerschaltung, die durch die Signale zum Erfassen des Pegels der rückwärts ge­ richteten Vorspannung ein- und ausgeschaltet werden; eine zweite Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch die Adreßeintaktsignale ein- und ausgeschaltet wird; und eine dritte Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch die Leseverstärkeraktivierungssignale ein- und ausge­ schaltet wird.

Eine ungeradzahlige Anzahl von Invertern bestehen aus drei NAND-Gattern mit zwei Eingängen und einer geraden Anzahl von Invertern. Die Steuerschaltung umfaßt vorzugsweise ein Über­ tragungsgatter, bei dem ein NMOSFET und ein PMOSFET parallel zueinander geschaltet sind. Entgegengesetzt zueinander be­ triebene Schalter werden bei Einschalten des Steuerschalters abgeschaltet und bei Abschalten des Steuerschalters einge­ schaltet (welcher die Bypass-Schaltung einschaltet und aus­ schaltet) und sind vor sowie hinter den Bypass-artig um­ gangenen Invertern geschaltet, so daß sie zu den Invertern in Reihe geschaltet werden können.

Die ersten Eingangsanschlüsse der drei NAND-Gatter mit zwei Eingängen sind in Reihe zu der Oszillationsschaltung ge­ schaltet, um die zirkulierenden Signale zu empfangen, während ihre zweiten Eingangsanschlüsse ein Leistungsstabi­ lisierungssignal empfangen, welches erzeugt wird, wenn die innere Leistungsspannung der Halbleiterspeichervorrichtung auf einen bestimmten, vorgegebenen Pegel ansteigt.

Der Steuerschalter des Generators für die innere hohe Span­ nung wird durch die Signale zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung oder durch die Wortleitungsaktivie­ rungssignale ein- oder ausgeschaltet.

Die Bypass-Schaltung umfaßt eine erste Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der von den Signalen zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung ein- und ausgeschaltet wird; und eine zweite Bypass-Schaltung mit einem Steuer­ schalter, der durch die Wortleitungsaktivierungssignale ein- oder ausgeschaltet wird.

Der Generator für die innere Leistungsspannung umfaßt eine Bypass-Schaltung mit Steuerschaltern, die durch die Signale zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsspannung ein- oder ausgeschaltet werden, oder durch die Leseverstärker­ aktivierungssignale ein- oder ausgeschaltet werden.

Der Gleichrichter umfaßt folgende Merkmale: einen Pumpkon­ densator; eine Pufferschaltung, die mit einer ersten Elek­ trode des Pumpkondensators zum Treiben des Pumpkondensators verbunden ist; eine erste Gleichrichtereinrichtung, die mit der zweiten Elektrode des Pumpkondensators verbunden ist, um die zweite Elektrode mit dem positiven Anschluß zu verbin­ den, wenn das Potential der zweiten Elektrode höher ist als dasjenige des positiven Anschlusses; und eine zweite Gleich­ richtervorrichtung, die mit der zweiten Elektrode des Pump­ kondensators verbunden ist, um die zweite Elektrode mit dem negativen Anschluß zu verbinden, wenn das Potential der zweiten Elektrode niedriger ist als dasjenige des negativen Anschlusses.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Schaltung eines bekannten Spannungsgenerators zur Verwendung bei einer bekannten Halbleiterspei­ chervorrichtung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der Bauweise eines Generators für die innere rückwärts gerichtete Vorspannung zur Verwendung bei der bekannten Halbleiterspeicher­ vorrichtung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Bauweise des Oszillators, der bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 4 Signalverläufe des Ausgangssignales des erfindungs­ gemäßen Oszillators;

Fig. 5 ein Blockdiagramm des Oszillators gemäß der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 6 eine detaillierte Schaltungsdarstellung des Gene­ rators für die rückwärts gerichtete Vorspannung als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 7 eine zeitliche Darstellung der Signale beim Betrieb des Generators zum Erzeugen der rückwärts gerichte­ ten Vorspannung gemäß Fig. 6.

Das Prinzip des Oszillators der vorliegenden Erfindung be­ steht darin, daß das Ausgangssignal der invertierenden Vor­ richtung, die die Spannung der Eingangssignale in dem Block­ diagramm gemäß Fig. 3 invertiert, durch eine Verzögerungs­ einrichtung D zu der Eingangsseite rückgekoppelt wird, wo­ durch Oszillationen durch Zirkulieren der Signale erzeugt werden. Wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Aus­ gangssignalform derartig, daß die Taktfrequenz umso kleiner wird, je länger die Signalverzögerung ist. Andererseits wird bei kürzer werdender Signalverzögerungszeitdauer die Takt­ frequenz höher. In der Ausführungsform nach Fig. 4 gilt folgende Beziehung: t<t′<t′′.

Wie dies in dem Blockdiagramm gemäß Fig. 5 gezeigt ist, sind die Inverter in einer ungeradzahligen Zahl N (ungerade) in Reihe geschaltet, d. h. in der Anordnung: In1, In2, In3, In4, . . . Ini, . . . InN-3, InN-2, InN-1, InN. Ferner sind Gleichrichter REC, die mit bekannten Gleichrichtern überein­ stimmen, mit dem Ausgang der Inverter verbunden, wodurch eine Gleichspannungsleistung erzeugt wird. Ferner sind eine Mehrzahl von Bypass-Schaltungen 51, 52, 53 zum Bypass-arti­ gen Umlaufen einer willkürlichen geraden Anzahl von Inver­ tern vorgesehen. Das Bypass-artige Umlaufen wird durchge­ führt, um die Oszillationssignale Sg derart zirkulieren zu lassen, daß die Oszillationsperioden dauergesteuert werden kann. Hier führen die Mehrzahl von Invertern eine Inver­ sionsfunktion aus, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, sowie eine Verzögerungsfunktion. Erste, zweite und dritte Steuer­ schalter Sw1, Sw2, Sw3 sind in die Bypass-Schaltung einge­ setzt, um die Bypass-Schaltung zu verbinden oder zu trennen.

Falls der Schalter Sw1 eingeschaltet wird, um die zirkulie­ renden Oszillationssignale durch die Bypass-Schaltung 51 zirkulieren zu lassen, wird die Oszillationsperiodendauer die kürzest mögliche (vergleiche t′′ in Fig. 4). Falls der Schalter Sw2 eingeschaltet wird, um die zirkulierenden Os­ zillationssignale durch die zweite Bypass-Schaltung 52 By­ pass-artig zu führen, wird die Oszillationsperiodendauer weniger kurz. Falls der Schalter Sw3 eingeschaltet wird, um die zirkulierenden Oszillationssignale durch die dritte Bypass-Schaltung 53 zu führen, wird die Oszillationsperio­ dendauer am wenigsten verkürzt (vergleiche t′ in Fig. 4).

Die Signale S1, S2 und S3, die den ersten, zweiten und dritten Steuerschalter Sw1, Sw2, Sw3 aktivieren, wählen ein Signal oder mehrere Signale zum Erfassen des Pegels der rückwärts gerichteten Vorspannung, die Adreßeintaktsignale, die Leseverstärkeraktivierungssignale, die Erfassungssignale für den Pegel der inneren hohen Spannung, die Wortleitung­ aktivierungssignale und die Signale zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsversorgungsspannung nach Bedarf aus.

Die detaillierte Schaltung des Generators zum Erzeugen der rückwärts gerichteten Vorspannung ist in Fig. 6 gezeigt. Ein Gleichrichter erzeugt eine Gleichleistungsspannung durch Gleichrichten von Taktsignalen und stimmt mit dem bekannten Gleichrichter gemäß Fig. 1 überein. Der Oszillator umfaßt eine ungerade Anzahl von Invertierervorrichtungen, d. h. NAND-Gattern ND1, ND2, ND3 und Invertern INV1-INV8, welche in Reihe geschaltet sind. Der Ausgang der letzten Inver­ tierervorrichtung ND3 wird zu dem Eingang der ersten In­ vertierervorrichtung ND1 rückgekoppelt, um Taktpulse zu er­ zeugen. Eine erste Bypass-Schaltung ist zwischen dem Ausgang des NAND-Gatters ND2 und dem letzten NAND-Gatter ND3 ge­ schaltet, so daß das Ausgangssignal des NAND-Gatters ND2 durch ein Übertragungsgatter 36, d. h. einen Steuerschalter, zu dem Eingangsanschluß des letzten NAND-Gatters ND3 geführt wird. Eine zweite Bypass-Schaltung liegt zwischen dem Aus­ gangsanschluß des Inverters INV2 und dem Eingangsanschluß des Inverters INV1, so daß der Ausgang des Inverters INV2 durch ein Übertragungsgatter 35, d. h. den Steuerschalter, zu dem Eingang des Inverters INV7 zugeführt wird.

Um zu gewährleisten, daß die erste Bypass-Schaltung mit Sicherheit den Ausgang des NAND-Gatters ND2 Bypass-artig beschaltet, ist ein Übertragungsgatter 31, welches ein in­ verser Steuerschalter ist, zwischen dem NAND-Gatter ND2 und dem Inverter INV1 geschaltet, wobei ein Übertragungsgatter 34 zwischen dem Inverter INV8 und dem NAND-Gatter ND3 ge­ schaltet ist. Um zu gewährleisten, daß die zweite Bypass- Schaltung mit Sicherheit den Ausgang des Inverters INV2 By­ pass-artig beschaltet, ist ein Übertragungsgatter 32, welches ein inverser Steuerschalter ist, zwischen dem In­ verter INV2 und dem Inverter INV3 geschaltet, wobei ein Übertragungsgatter 33 zwischen dem Inverter INV6 und dem Inverter INV 7 geschaltet ist.

Eine dritte Bypass-Schaltung wird gemeinsam mit der ersten Bypass-Schaltung verwendet, so daß die Anzahl der Bypass- Schaltungen vermindert werden kann. Ein Signal S1, welches den ersten Steuerschalter aktiviert, wird durch den Inverter INV12 zu dem Übertragungsgatter 36 zugeführt. Ein Signal, welches den inversen Steuerschalter 31 und den inversen Steuerschalter 34 aktiviert (welche invers zu dem ersten Steuerschalter arbeiten), durchläuft nicht den Inverter INV12, sondern wird direkt den Übertragungsgattern 31 und 34 zugeführt.

Ein Signal S2, welches den zweiten Steuerschalter aktiviert, durchläuft nicht den Inverter INV13, sondern wird direkt dem Übertragungsgatter 35 zugeführt. Ein Signal, das die inver­ sen Steuerschalter 32, 33 aktiviert (welche invers zu dem zweiten Steuerschalter arbeiten) wird durch den Inverter INV13 zu den Übertragungsgattern 32 und 33 zugeführt.

Die Signale (welche nachfolgend als "OSCON" bezeichnet werden), welche einen hohen Pegel beibehalten, werden ver­ wendet, wenn andere Signale stabilisiert werden, wie bei­ spielsweise die Signale zur Erfassung des Pegels der rück­ wärts gerichteten Vorspannung (nachfolgend mit "BBSEN" be­ zeichnet) zum Durchführen von Steuerungen, die Bitleitungs­ leseverstärkeraktivierungssignale (die mit "/SAEN" bezeich­ net werden), welche während der Chip-Aktivität verwendet werden, die Signale (nachfolgend mit "/RAS1" bezeichnet), welche geringfügig gegenüber den Reihenadreßsignalen (/RAS) verzögert sind, sowie die Leistungsversorgungsspannung Vcc.

Das Signal S1 stellt /RAS1 dar, während das Signal S1 die Signale darstellt, die durch Invertieren des Signales BBSEN durch den Inverter INV11 erhalten werden, sowie die Signale, die erhalten werden, indem das Signal /SAEN einer logischen NAND-Verknüpfung an dem NAND-Gatter ND4 unterworfen wird.

Die Steuerschaltung verwendet ein Übertragungsgatter, bei dem ein NMOSFET und ein PMOSFET parallel geschaltet sind. Der inverse Steuerschalter besteht aus einer Kombination eines Inverters und eines Übertragungsgatters, wobei der NMOSFET und der PMOSFET parallel geschaltet sind. Die ersten Eingangsanschlüsse der drei NAND-Gatter mit zwei Eingängen sind für die zirkulierenden Signale der Oszillationsschal­ tung in Reihe geschaltet. Die zweiten Eingänge empfangen gleichzeitig das Leistungsquellenstabilisierungssignal OSCON, welches empfangen wird, wenn die innere Leistungs­ spannung der Halbleiterspeichervorrichtung einen vorbestimm­ ten Pegel erreicht.

Wie bei bekannten Schaltungen umfaßt der Gleichrichter fol­ gende Merkmale: einen Pumpkondensator CO; Pufferschaltungen 12 (INV9 und INV10), welche mit der ersten Elektrode 14 des Pumpkondensators zum Treiben des Pumpkondensators verbunden sind; eine erste Gleichrichtervorrichtung M15, die mit einer zweiten Elektrode 15 des Pumpkondensators zum Verbinden der zweiten Elektrode 15 mit dem Vss-Anschluß geschaltet ist, wenn das Potential der zweiten Elektrode 15 höher als das­ jenige des Vss-Anschlusses ist; und eine zweite Gleichrich­ tervorrichtung M14, die mit der zweiten Elektrode 15 des Pumpkondensators zum Verbinden der zweiten Elektrode 15 mit dem Vbb-Anschluß verbunden ist, wenn das Potential der zwei­ ten Elektrode 15 niedriger ist als dasjenige des Vbb-An­ schlusses (negativen Anschlusses).

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Halbleiterspeicher­ vorrichtung mit der oben erläuterten Struktur beschrieben.

Wenn, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, die Versorgungs­ spannung Vcc zugeführt wird und sich stabilisiert hat, nimmt das OSCON-Signal einen hohen Wert an, was dazu führt, daß die NAND-Gatter ND1, ND2 und ND3 aktiviert werden, um Oszillationsbetriebsweisen auszuführen, wobei die Signal­ verlaufsform am Knoten C wie die Signalverlaufsform "C" gemäß Fig. 7 (C) wird. In diesem Zustand führt der Pump­ kondensator CO eine Pumpbetriebsweise aus, so daß die Spannung "Vbb" abfällt. Wenn die "Vbb"-Spannung ein be­ stimmtes Niveau erreicht, wird das "BBSEN"-Signal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel abgesenkt. Daraufhin wird die Oszillationsperiodendauer in Abhängigkeit von den "/RAS1"- und "/SAEN"-Signalen verändert.

Bis die Vbb-Spannung ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, behält der Knoten (A) einen hohen Pegel bei, um lediglich das Übertragungsgatter 36 einzuschalten, so daß der Ausgang des NAND-Gatters ND2 durch die erste Bypass-Schaltung zu dem Eingangsanschluß des NAND-Gatters ND3 zugeführt wird, wodurch die Oszillationsbetriebsweise lediglich auf der Grundlage der Periodendauer der NAND-Gatter ND1 bis ND3 ausgeführt wird.

Daher durchlaufen diese Oszillationssignale die Pufferschal­ tung 12, um den Pumpkondensator CO zu laden und zu entladen. Der Ausgang des Pumpkondensators CO wird in stabilisierter Form durch eine Gleichrichterschaltung 40 hindurchgeführt.

Wenn die Spannung Vbb ein vorbestimmtes Niveau erreicht, wird das BBSEN-Signal auf einen niedrigen Pegel verschoben, wobei ab diesem Zeitpunkt das Potential an Knoten (A) von den /SAEN-Signalen abhängt. Während dieser Bedingung hat in einem "standby"-Zustand, d. h. während des hohen Intervalles gemäß Fig. 7, das /RAS1-Signal einen hohen Pegel, wobei das /SAEN-Signal gleichfalls einen hohen Pegel hat. Dement­ sprechend wird der Knoten (A) auf einen niedrigen Pegel ge­ bracht, um das Übertragungsgatter 36 auszuschalten. Daher kann das Ausgangssignal des NAND-Gatters ND2 nicht durch die erste Bypass-Schaltung laufen, so daß die Inverter INV1 bis INV8 als Verzögerungselemente arbeiten. Dementsprechend werden Leckströme verbraucht, was dazu führt, daß die Oszil­ lationsperiodendauer in einem derartigen Maß ausgedehnt wird, daß die Leckströme in dem "standby"-Zustand durch das Pumpen kompensiert werden.

Während eines aktiven Zustandes, d. h. während des Inter­ valles, währenddessen das /RAS-Signal einen niedrigen Pegel hat, wird das /RAS1-Signal gleichfalls auf einen niedrigen Pegel gebracht, und wird durch den Inverter INV13 auf einen hohen Pegel invertiert. Dementsprechend werden das Übertra­ gungsgatter 32 und das Übertragungsgatter 33 ausgeschaltet und das Übertragungsgatter 35 eingeschaltet. Während der Knoten (A) bei niedrigem Pegel gehalten wird und daher die Übertragungsgatter 31 und 34 eingeschaltet bleiben, bleibt das Übertragungsgatter 36 ausgeschaltet. Daher werden ledig­ lich die Inverter INV3 bis INV6 von dem Zirkulationsweg iso­ liert, was dazu führt, daß der Ausgang des NAND-Gatters ND2 durch das Übertragungsgatter 31, die Inverter INV1 und INV2, das Übertragungsgatter 35, die Inverter INV7 und INV8 und das Übertragungsgatter 34 zu dem NAND-Gatter ND3 zugeführt wird. Daher wird die Oszillationsperiodendauer verkürzt, so daß die Pumpladung pro Zeiteinheit ansteigt.

In diesem Intervall wird das /SAEN-Signal auf einen niedri­ gen Pegel gebracht, so daß der Knoten (A) auf einen hohen Pegel während der Operation des Leseverstärkers verschoben wird. Daher werden die Inverter INV1, INV2, INV7 und INV8 von den Verzögerungselementen ausgenommen, was dazu führt, daß die Oszillationsperiodendauer weiter verkürzt wird und daß die Pumpladung pro Zeiteinheit weiter ansteigt. Dement­ sprechend werden viele Transistoren, wie beispielsweise die Leseverstärker, eingeschaltet, so daß eine positive Maßnahme gegen den ansteigenden Leckstrom ergriffen wird.

Nachfolgend wird der Fall beschrieben, bei dem eine Vpp- Spannung anstelle der rückwärts gerichteten Vorspannung Vbb als Steuerschaltersteuersignal für die Bypass-Schaltung zum Steuern der Oszillationsperiodendauer verwendet wird. Dies bedeutet, daß der Fall beschrieben wird, bei dem ein Gene­ rator für die innere hohe Spannung (Vpp) verwendet wird. Der Ausgang des positiven Anschlusses des Gleichrichters ist mit dem Anschluß für die innere hohe Spannung Vpp verbunden, während der negative Anschluß mit Massepotential Vss ver­ bunden ist. Ferner werden die Übertragungsgatter 31 bis 36 unter Verwendung von Wortleitungsaktivierungssignalen und Datenausgangsaktivierungssignalen anstelle der /SAEN- und BBSEN-Signale verwendet.

In dem Fall, in dem ein Generator für die innere Leistungs­ spannung verwendet wird, werden die Übertragungsgatter unter Verwendung der Wortleitungsaktivierungssignale, der Lese­ verstärkeraktivierungssignale und der Datenausgangsaktivie­ rungssignale gesteuert, welche zum Aktivieren von Tran­ sistoren mit hoher Leistungsaufnahme dienen, um dadurch die Oszillationsperiodendauer zu verändern.

Dies bedeutet, daß die Übertragungsgatter anstelle der Ver­ wendung der Signale /SAEN, BBSEN, /RAS und OSCON unter Ver­ wendung der Wortleitungaktivierungssignale, der Datenaus­ gangsaktivierungssignale, der Leistungsquellenstabilisie­ rungssignale (die erzeugt werden, wenn die innere Leistungs­ spannung der Halbleiterspeichervorrichtung ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat), der Signale zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsspannung und der Signale zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung gesteuert, wodurch die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung als Generator für eine innere hohe Spannung oder als innerer Leistungs­ generator verwendet werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Pumpladungsrate nicht durch Veränderung der Größe des Pumpkondensators, sondern durch Veränderung der Oszillationsperiodendauer eingestellt. Daher wird kein großer Kondensator benötigt, so daß Pufferschaltungen mit hoher Kapazität und Gleichrichter­ schaltungen zum Treiben großer Kondensatoren nicht benötigt werden. Demgemäß kann der Spitzenstromwert vermindert wer­ den, wobei die Oszillationsperiodendauer in Abhängigkeit vom Einsatzzweck eingestellt werden kann. Als Ergebnis kann die Pumpladungsrate pro Zeiteinheit erhöht oder vermindert werden, wodurch ein Beitrag zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Halbleiterspeichervorrichtung erbracht wird.

Claims (44)

1. Spannungsgenerator zum Erzeugen einer Spannung, die innerhalb einer Halbleiterspeichervorrichtung benötigt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
einen Gleichrichter (40) zum Gleichrichten eines Takt­ signales zum Erzeugen einer Gleichspannung;
einen Oszillator zum Erzeugen von Taktpulsen mit einer ungeradzahligen Anzahl von invertierenden Vorrichtungen (In1 bis InN), die in Reihe miteinander geschaltet sind, wobei der Ausgang der letzten invertierenden Vorrichtung (InN) zu dem Eingangsanschluß der ersten invertierenden Vorrichtung (In1) rückgeführt ist, und
wenigstens eine Bypass-Schaltung (51, 52, 53; 35, 36), welche durch Steuerschalter (Sw1, . . . , Sw3; 31 bis 36) angeschaltet oder abgeschaltet werden kann, um ein Os­ zillationssignal Bypass-artig um eine invertierende Vor­ richtung herumzuführen, welche zwischen der ersten in­ vertierenden Vorrichtung (In1) und der letzten inver­ tierenden Vorrichtung (InN) geschaltet ist.

2. Spannungsgenerator gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgang der positiven Seite des Gleichrichters (40) mit Massepotential (Vss) und dessen negative Seite mit einem rückwärts gerichteten Vorspannungssignal (Vbb) verbunden ist, um eine rückwärts gerichtete Vorspannung zu erzeugen.

3. Spannungsgenerator gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Steuerschalter durch ein Erfassungssignal für den Pegel der rückwärts gerichteten Vorspannung (BBSEN) ein- oder ausgeschaltet wird.

4. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter durch ein Adreßeintakt­ signal (/RAS) ein- oder ausgeschaltet wird.

5. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Steuerschalter durch ein Leseverstärker­ aktivierungssignal (/SAEN) ein- oder ausgeschaltet wird.

6. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bypass-Schaltung folgende Merkmale aufweist:
eine erste Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der von dem Erfassungssignal (BBSEN) für den Pegel der rückwärts gerichteten Vorspannung ein- und ausgeschaltet wird;
eine zweite Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der von dem Adreßeintaktsignal (/RAS) ein- und ausge­ schaltet wird; und
eine dritte Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der von dem Leseverstärkeraktivierungssignal (/SAEN) ein- und ausgeschaltet wird.

7. Spannungsgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste, zweite und dritte Bypass-Schaltung (31 bis 36) durch das Signal (BBSEN) zur Erfassung des Pegels der rückwärts gerichteten Vorspannung, das Adreß­ eintaktsignal (/RAS) und das Leseverstärkeraktivierungs­ signal (/SAEN) ein- und ausgeschaltet werden.

8. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ungeradzahlige Zahl der invertierenden Vorrich­ tungen drei NAND-Gatter (ND1 bis ND3) mit jeweils zwei Eingängen und eine gerade Anzahl Invertern (INV1 bis INV8) umfaßt.

9. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter (31 bis 36) ein Übertragungs­ gatter umfaßt, welcher die Parallelschaltung eines NMOSFET mit einem PMOSFET umfaßt.

10. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und dritte Bypass-Schaltung die gleichen Steuerschalter verwenden und die gleichen invertierenden Vorrichtungen Bypass-artig umlaufen; und
daß die erste und dritte Bypass-Schaltung ferner logi­ sche Schaltungen aufweisen, welche die Steuerschalter mittels des Signals zum Erfassen des Pegels der rück­ wärts gerichteten Vorspannung oder des Leseverstärker­ aktivierungssignales ein- und ausschalten.

11. Spannungsgenerator nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die logische Schaltung ein NAND-Gatter (ND4) mit zwei Eingängen aufweist, welches das Signal zum Erfassen des Pegels der rückwärts gerichteten Vorspannung (BBSEN) und das Leseverstärkeraktivierungssignal (/SAEN) empfängt, wobei dessen Ausgangsanschluß mit dem Steuer­ eingangsanschluß des Steuerschalters verbunden ist.

12. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bypass-Schaltung weniger invertierende Vorrichtungen Bypass-artig durchläuft, verglichen mit der ersten und dritten Bypass-Schaltung.

13. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherstellung der Funktionsweise inverse Steuerschalter (31, 32, 33, 34) in Reihe mit den By­ pass-artig zu umlaufenden invertierenden Vorrichtungen vor und hinter diese geschaltet sind, wobei die inversen Steuerschalter durch Ausschalten und Einschalten der Steuerschalter ein- und ausgeschaltet werden und wobei der Steuerschalter die Bypass-Schaltung ein- und aus­ schaltet.

14. Spannungsgenerator nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste, zweite und dritte Bypass-Schaltung eine sichere Betriebsweise gewährleisten, in dem die inversen Steuerschalter in Reihe mit dem vorderen und hinteren Ende der invertierenden Vorrichtungen, die Bypass-artig zu umlaufen sind, geschaltet sind, wobei die inversen Steuerschalter durch Ausschalten und Einschalten des Steuerschalters ein- und ausgeschaltet werden.

15. Spannungsgenerator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die inversen Steuerschalter Übertragungsgatter sind.

16. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingangsanschlüsse der drei NAND-Gatter mit jeweils zwei Eingängen in Reihe zu den zirkulieren­ den Signalen der oszillierenden Schaltung geschaltet sind, und daß deren zweite Eingangsanschlüsse gleich­ zeitig ein Leistungsstabilisierungssignal (OSCON) empfangen, welches erzeugt wird, wenn die innere Leistungsversorgungsspannung einen vorbestimmten Pegel erreicht hat.

17. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (40) seinerseits folgende Merkmale aufweist:
einen Pumpkondensator (CO);
eine Pufferschaltung (12), die mit der ersten Elektrode des Pumpkondensators zum Treiben desselben verbunden ist;
eine erste gleichrichtende Vorrichtung (M15), die mit der zweiten Elektrode des Pumpkondensators verbunden ist, um diese mit einem positiven Anschluß zu verbinden, wenn das Potential der zweiten Elektrode höher ist als dasjenige des positiven Anschlusses;
eine zweite gleichrichtende Vorrichtung (M14), die mit der zweiten Elektrode (15) des Pumpkondensators verbun­ den ist, um die zweite Elektrode mit einem negativen Anschluß zu verbinden, wenn das Potential der zweiten Elektrode niedriger ist als das des negativen An­ schlusses.

18. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des positiven Anschlusses des Gleich­ richters (40) mit einem Anschluß für eine innere hohe Spannung verbunden ist und daß die negative Seite mit Massepotential verbunden ist.

19. Spannungsgenerator nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschalter durch Signale zum Erfassen des inneren hohen Spannungspegels ein- und ausgeschaltet wird.

20. Spannungsgenerator nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter durch das Wortleitungsaktivie­ rungssignal ein- und ausgeschaltet wird.

21. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Schaltung folgende Merkmale aufweist:
eine erste Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch das Signal zum Erfassen des Pegels der in­ ternen hohen Spannung ein- und ausgeschaltet wird; und
eine zweite Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch das Wortleitungsaktivierungssignal (/SAEN) ein- und ausgeschaltet wird.

22. Spannungsgenerator nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste und zweite Bypass-Schaltung durch das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung bzw. durch das Wortleitungsaktivierungssignal ein- und ausgeschaltet werden.

23. Spannungsgenerator nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ungeradzahlige Anzahl der Invertierer drei NAND-Gatter (ND1, ND2, ND3) und eine geradzahlige Anzahl von Invertern (INV1 bis INV8) umfaßt.

24. Spannungsgenerator nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschalter ein Übertragungsgatter ist, das aus einer Parallelschaltung eines NMOSFET und eines PMOSFET besteht.

25. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Bypass-Schaltung und die zweite Bypass- Schaltung geschaltet sind, um die gleichen invertieren­ den Vorrichtungen Bypass-artig zu umlaufen, und
daß diese mit logischen Schaltungen versehen sind, welche die Steuerschalter in Abhängigkeit von dem Signal zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung oder in Abhängigkeit von dem Wortleitungsaktivierungssignal ein- und ausschalten.

26. Spannungsgenerator nach Anspruch 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die logische Schaltung ein NAND-Gatter mit zwei Eingängen aufweist, dessen Eingangsanschlüsse das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren hohen Spannung und das Wortleitungsaktivierungssignal empfangen und dessen Ausgangsanschluß mit dem Steuereingangsanschluß des Steuerschalters verbunden ist.

27. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Sicherstellung der Betriebsweise inverse Steuerschalter in Reihe vor und hinter die Bypass-artig zu umgehenden invertierenden Vorrichtungen geschaltet sind, wobei diese inversen Steuerschalter bei Aus- und Einschalten des jeweiligen Steuerschalters ein- und ausgeschaltet werden, wobei der Steuerschalter die Bypass-Schaltung ein- und ausschaltet.

28. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter der ersten und zweiten Bypass- Schaltung eine sichere Betriebsweise gewährleisten, in­ dem inverse Steuerschalter in Reihe an dem vorderen und hinteren Ende der invertierenden Vorrichtungen, die Bypass-artig zu umlaufen sind, angeordnet sind, wobei die inversen Steuerschalter ein- und ausgeschaltet wer­ den, wenn der Steuerschalter aus- und eingeschaltet wird.

29. Spannungsgenerator nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inversen Steuerschalter Übertragungsgatter sind.

30. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingangsanschlüsse der drei NAND-Gatter (ND1, ND2, ND3) mit jeweils zwei Eingängen in Reihe be­ züglich der zirkulierenden Signale der oszillierenden Schaltung geschaltet sind und daß die zweiten Eingangs­ anschlüsse gleichzeitig die Leistungsquellenstabili­ sierungssignale (OSCON) empfangen, die erzeugt werden, wenn die innere Leistungsversorgungsspannung den vor­ bestimmten Pegel erreicht hat.

31. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der positive Ausgangsanschluß des Gleichrichters (40) mit dem Anschluß für die innere Leistungsversor­ gungsspannung (Vbb) verbunden ist, und daß dessen posi­ tiver Anschluß mit Massepotential (Vss) verbunden ist, um eine innere Leistungsversorgungsspannung zu erzeugen.

32. Spannungsgenerator nach Anspruch 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerschalter durch das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsversorgungsspannung ein- und ausgeschaltet wird.

33. Spannungsgenerator nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter durch das Leseverstärkeraktivie­ rungssignal (/SAEN) ein- und ausgeschaltet werden.

34. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypass-Schaltung folgende Merkmale aufweist:
eine erste Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsversorgungsspannung ein- und ausgeschaltet wird;
eine zweite Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch das Datenausgangsaktivierungssignal ein- und ausgeschaltet wird; und
eine dritte Bypass-Schaltung mit einem Steuerschalter, der durch das Leseverstärkeraktivierungssignal ein- und ausgeschaltet wird.

35. Spannungsgenerator nach Anspruch 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste, zweite und dritte Bypass-Schaltung durch das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren Lei­ stungsversorgungsspannung, das Datenausgabeaktivierungs­ signal und das Leseverstärkeraktivierungssignal ein- und ausgeschaltet werden.

36. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die ungeradzahlige Anzahl von invertierenden Vor­ richtungen drei NAND-Gatter (ND1 bis ND3) und eine gerade Anzahl von Invertern (NV1 bis IN8) umfaßt.

37. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter Übertragungsgatter sind, die eine Parallelschaltung aus einem NMOSFET und einem PMOSFET umfassen.

38. Spannungsgenerator nach Anspruch 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste und dritte Bypass-Schaltung die gleichen invertierenden Vorrichtungen Bypass-artig umlaufen und die gleichen Steuerschalter verwenden, und daß diese mit Logikschaltungen versehen sind, die durch das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsversorgungs­ spannung und durch das Leseverstärkeraktivierungssignal ein- und ausgeschaltet werden.

39. Spannungsgenerator nach Anspruch 38, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Logikschaltung ein NAND-Gatter (ND4) mit zwei Eingängen aufweist, dessen Eingangsanschlüsse das Signal zum Erfassen des Pegels der inneren Leistungsversor­ gungsspannung und das Leseverstärkeraktivierungssignal empfangen und dessen Ausgangsanschluß mit dem Steuerein­ gangsanschluß des Steuerschalters verbunden ist.

40. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bypass-Schaltung eine kleinere Anzahl von invertierenden Vorrichtungen Bypass-artig umläuft, ver­ glichen mit der ersten und dritten Bypass-Schaltung.

41. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der sicheren Betriebsweise inverse Steuerschalter in Reihe mit dem vorderen und hinteren Ende der Bypass-artig zu umlaufenden invertierenden Vor­ richtungen geschaltet sind, wobei die inversen Steuer­ schalter bei Aus- und Einschalten des Steuerschalters ein- und ausgeschaltet werden und wobei der Steuer­ schalter die Bypass-Schaltung ein- und ausschaltet.

42. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 34 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschalter der ersten, zweiten und dritten Bypass-Schaltung eine sichere Betriebsweise gewährlei­ sten, indem die inversen Steuerschalter in Reihe mit dem vorderen und hinteren Ende der invertierenden Vorrich­ tungen, die Bypass-artig zu umlaufen sind, geschaltet sind, wobei die inversen Steuerschalter bei Aus- oder Einschalten des Steuerschalters ein- oder ausgeschaltet werden.

43. Spannungsgenerator nach Anspruch 42, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inversen Steuerschalter Übertragungsgatter sind.

44. Spannungsgenerator nach einem der Ansprüche 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Eingangsanschlüsse der drei NAND-Gatter (ND1, ND2, ND3) mit jeweils Eingängen in Reihe bezüglich der zirkulierenden Signale der oszillierenden Schaltung geschaltet sind und daß deren zweite Eingänge gleich­ zeitig das Signal zur Anzeige der stabilisierten äußeren Leistungsversorgungsspannung (OSCON) empfangen, welches erzeugt wird, wenn die äußere Leistungsversorgungsspan­ nung den vorbestimmten Pegel erreicht hat.