DE4442848C2 - Spannungsabwärtswandler für eine Halbleiterspeichervorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Spannungs­ abwärtswandler, der in einer Halbleiterspeichervorrichtung vorgesehen ist, um Speicherblöcken und Speicherperipherie­ schaltkreisen eine Treiberspannung zuzuführen, und insbeson­ dere einen Spannungsabwärtswandler für eine Halbleiterspei­ chervorrichtung, die dazu in der Lage ist, eine Treiberspan­ nung zu erzeugen, die einen konstanten Pegel hat, der ungeach­ tet schneller Last- bzw. Stromänderungen in den Speicherblöcken und den Speicherperi­ pherieschaltkreisen konstant und stabil ist.

Aus der DE 39 23 632 C2 ist ein Versorgungsspannungswandler für eine Halbleiterspeichervorrichtung bekannt, dessen Strom­ verbrauch gering ist und mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann. Der beschriebene Versorgungsspannungswandler ent­ hält mehrere Stromversorgungsteile, die durch eine äußere Ver­ sorgungsspannung oder eine davon abgeleitete Spannung versorgt werden, um eine innere Versorgungsspannung an eine zugeordnete Halbleitervorrichtung abzugeben. Jede der Stromversor­ gungsteile besteht dabei aus zwei Teilen, wobei das erste Teil die innere Versorgungsspannung nur während Perioden höheren Energieverbrauchs der zugeordneten Halbleitervorrichtung ab­ gibt und das zweite Stromversorgungsteil die innere Versor­ gungsspannung kontinuierlich abgibt, um die zugeordnete Halb­ leitervorrichtung zu versorgen. Dabei enthält das erste Strom­ versorgungsteil einen Differenzverstärker, der durch ein Im­ pulssignal aktiviert wird, sowie ein erstes Leistungsbauteil, das die innere Versorgungsspannung in Abhängigkeit vom Aus­ gangssignal des ersten Differenzverstärkers abgibt. Das zweite Stromversorgungsteil enthält ebenfalls einen Differenzverstär­ ker, der kontinuierlich aktiviert ist, sowie ein Leistungsbau­ teil, das die innere Versorgungspannung in Abhängigkeit von dein Ausgangssignal des Differenzverstärkers abgibt.

Eine Halbleiterspeichervorrichtung umfaßt üblicherweise Spei­ cherblöcke zum Speichern einer Mehrzahl von binären Informa­ tionen und Speicherperipherieschaltkreise zum Treiben der Speicherblöcke. Die Speicherblöcke und Speicherperipherie­ schaltkreise werden nachfolgend als "interner Schaltkreis" be­ zeichnet. Die Halbleiterspeichervorrichtung umfaßt ferner ei­ nen Spannungsabwärtswandler zum Absenken einer Versorgungs­ spannung von einem externen Leistungsversorgungsschaltkreis auf einen gewünschten Pegel und zum Zuführen der abgesenkten Spannung zu dem internen Schaltkreis, um einen Niedriglei­ stungsbetrieb sicherzustellen und die Zuverlässigkeit von Transistoren zu erhöhen. Ein derartiger Spannungsabwärtswand­ ler für die Halbleiterspeichervorrichtungen hat jedoch den Nachteil, daß er eine instabile Spannung einschließlich einer Wechselstromkomponente, wie beispielsweise einer Überschuß- oder Überschwingungsspannung aufgrund einer Überlastung des internen Schaltkreises erzeugt. Dieses Problem des herkömmli­ chen Spannungsabwärtswandlers für die Halbleiterspeichervor­ richtung wird nachfolgend im einzelnen in bezug auf Fig. 1 erläutert.

In Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm des herkömmlichen Span­ nungsabwärtswandlers für die Halbleiterspeichervorrichtung gezeigt. Der herkömmliche Spannungsabwärtswandler umfaßt demnach einen Spannungsabsenkungstreiber 11. Der Spannungs­ absenkungstreiber 11 umfaßt Bereitschafts- und Aktivitäts­ treiber 12 und 13 zum gemeinsamen Eingeben einer Bezugsspan­ nung VR von einem (nicht gezeigten) Bezugsspannungserzeuger durch einen Knoten N1 (vorliegend wird unter "Knoten" entwe­ der eine Leitung oder ein Verknüpfungspunkt von Leitungen verstanden). Dieser Bereitschaftstreiber 12 wird in Erwide­ rung auf ein externes Bereitschaftssteuerungssignal SCS be­ trieben, das durch einen Knoten N2 angelegt wird, um dadurch eine erste Treiberspannung eines gewünschten Pegels an einen internen Schaltkreis 14 anzulegen, der an einen Knoten N4 angeschlossen ist. Zu diesem Zweck arbeitet der Bereit­ schaftstreiber 12 als Spannungsfolger, indem er einen Diffe­ renzverstärker zum Differenzverstärken der Bezugsspannung VR an dem Knoten N1 und der abgesenkten Spannung am Knoten N4 und einen Ausgangsteil zum Übertragen eines Ausgangssignals des Differenzverstärkers zu dem Knoten N4 umfaßt. Die erste Treiberspannung von dem Bereitschaftstreiber 12 wird mit ei­ nem gewünschten Verhältnis variiert, wenn die Bezugsspannung VR variiert wird. Der Differenzverstärker umfaßt fünf MOS-Transistoren Q1 bis Q5, die in Erwiderung auf das Bereit­ schaftssteuersignal SCS betrieben werden. Der Ausgangsteil umfaßt zwei MOS-Transistoren Q6 und Q7, die in Erwiderung auf das Bereitschaftssteuersignal SCS betrieben werden.

Der Aktivitätstreiber 13 wird in Erwiderung auf ein externes Aktivitätssteuersignal ACS betrieben, das durch einen Knoten N3 angelegt wird, wodurch eine zweite Treiberspannung eines gewünschten Pegels an den internen Schaltkreis 14 angelegt wird, der an den Knoten N4 angeschlossen ist. Zu diesem Zweck arbeitet der Aktivitätstreiber 13 als Spannungsfolger, indem er einen Differenzverstärker zum Differenzverstärken der Bezugsspannung VR am Knoten N1 und der abgesenkten Span­ nung am Knoten N4 und einen Ausgangs-MOS-Transistor Q14 zum Puffern eines Ausgangs des Differenzverstärkers und Übertra­ gen des gepufferten Ausgangssignals zu dem Knoten N4 umfaßt. Die zweite Treiberspannung von dem Aktivitätstreiber 13 wird unter einem gewünschten Verhältnis variiert, wenn die Be­ zugsspannung VR variiert wird, und ihr Pegel ist höher als derjenige der ersten Treiberspannung. Der Differenzverstär­ ker umfaßt sechs MOS-Transistoren Q8 bis Q13, die in Erwide­ rung auf das Aktivitätssteuersignal ACS betrieben werden.

In dem Aktivitätstreiber 13 umfaßt die Treiberspannung am Knoten N4 jedoch eine Wechselstromrauschkomponente, wie bei­ spielsweise ein Überschwingen, wenn der interne Schaltkreis 14 im Aktivitätsmodus überlastet wird. In dem Fall, daß die Ströme im internen Schaltkreis 14 schnell ansteigen, wird der MOS-Transistor Q14 im einzelnen durch die Treiberspan­ nung Vint an dem Knoten N4, die schlagartig oder abrupt auf V_oL (nahe der Massespannung) abgesenkt wird, stark oder kräftig eingeschaltet. Sobald er eingeschaltet wird, erhöht der MOS-Transistor Q14 den Betrag oder die Höhe eines Stroms, der von einer ersten Spannungsversorgungsquelle VCC zu dem Knoten N4 über seine Source und seinen Drain fließt, um die abgesenkte Treiberspannung Vint am Knoten N4 zu kom­ pensieren. Obwohl die abgesenkte Treiberspannung Vint, am Knoten N4 bis auf den Pegel der Bezugsspannung Vr kompen­ siert wird, hält der MOS-Transistor Q14 jedoch die Höhe des Stroms, die dem Knoten N4 zugeführt wird, weitgehend auf­ recht, wodurch das Überschwingen verursacht wird, das in der Treiberspannung Vint zu erzeugen ist.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das vorstehend genannte Problem gemacht worden. Die Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung besteht darin, einen Spannungsabwärtswandler zu schaffen, der dazu in der Lage ist, eine abgesenkte Span­ nung zu erzeugen, die einen Pegel aufweist, der ungeachtet schneller Last- bzw. Stromänderungen in den Speicherblöcken und Speicherperipherie­ schaltkreisen bzw. deren Überlastung konstant und stabil ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im An­ spruch 2 genannt.

Demnach schafft die Erfindung einen Spannungsabwärtswandler für eine Halbleiterspeichervorrichtung mit Speicherblöcken zum Speichern einer Mehrzahl von binären Informationen, Speicherperipherieschaltkreisen zum Steuern der Speicher­ blöcke und einer Bezugsspannungserzeugungseinrichtung zum Teilen einer Versorgungsspannung von einem externen Span­ nungsversorgungsschaltkreis zum Antreiben der Speicherblöcke und der Speicherperipherieschaltkreise, wobei der Spannungs­ abwärtswandler eine Spannungsabsenkungstreibereinrichtung zum Absenken einer Bezugsspannung von der Bezugsspannungser­ zeugungseinrichtung auf unterschiedliche Pegel gemäß Bereit­ schafts- und Aktivitätsbetriebsarten und zum Zuführen der abgesenkten Spannung an die Speicherblöcke und die Speicher­ peripherieschaltkreise umfaßt, eine Überschwingungsermitt­ lungseinrichtung zum Ermitteln, ob ein Pegel der abgesenkten Spannung von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung einen gewünschten Spannungspegel übertritt, und eine Spannungsre­ geleinrichtung zum Regeln des Pegels der abgesenkten Span­ nung von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung, die den Speicherblöcken und den Speicherperipherieschaltkreisen in Erwiderung auf ein Ausgangssignal von der Überschwingungser­ mittlungseinrichtung zugeführt wird, um eine Überschwin­ gungskomponente zu entfernen, die in der abgesenkten Span­ nung von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung erzeugt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung bei­ spielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm eines herkömmlichen Spannungs­ abwärtswandlers für eine Halbleiterspeichervorrichtung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Spannungsabwärtswandlers für eine Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausfüh­ rungsform eines Überschwingungsdetektors in Fig. 2,

Fig. 4 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausfüh­ rungsform eines Selbstverzögerungsimpulsgenerators in Fig. 2,

Fig. 5A und 5B Wellenformdiagramme von Eingangs- und Aus­ gangssignalen des Generators von Fig. 4,

Fig. 6 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausfüh­ rungsform einer Stromsenke in Fig. 2 und

Fig. 7 ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer alternati­ ven Ausführungsform der Stromsenke in Fig. 2.

Fig. 1 ist einleitend zum Stand der Technik abgehandelt wor­ den. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 2 bis 7 erläutert.

In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Spannungsabwärtswand­ lers für eine Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vor­ liegenden Erfindung gezeigt. Einige Teile dieses Wandlers sind dieselben wie diejenigen des in Fig. 1 gezeigten Wand­ lers, weshalb gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile in den Fig. 1 und 2 bezeichnen. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt der Spannungsabwärtswandler einen Spannungsabsenkungstreiber 11 und einen Spannungskomparator 15 zum gemeinsamen Eingeben der Bezugsspannung VR von dem (nicht gezeigten) Bezugsspan­ nungsgenerator durch den Knoten N1. Der Spannungsabsen­ kungstreiber 11 wird in zwei Betriebsarten betrieben, näm­ lich einer Bereitschaftsbetriebsart und einer Aktivitätsbe­ triebsart in Erwiderung auf die externen Bereitschafts- und Aktivitätssteuersignale SCS und ACS, die durch die Knoten N2 und N3 jeweils an ihn angelegt werden. Sobald der Absen­ kungsspannungstreiber 11 das Bereitschaftssteuersignal SCS empfängt, senkt er die Bezugsspannung VR auf einen ersten gewünschten Pegel ab und führt die abgesenkte Spannung Vint dem internen Schaltkreis 14 durch den Knoten N4 zu. Wenn der Spannungsabsenkungstreiber 11 hingegen das Aktivitätssteuer­ signal ACS empfängt, senkt er die Bezugsspannung VR auf ei­ nen zweiten gewünschten Pegel ab und legt die abgesenkte Spannung Vint an den internen Schaltkreis 14 durch den Kno­ ten N4 an. Der erste gewünschte Pegel ist niedriger als der zweite gewünschte Pegel. Der interne Schaltkreis 14 umfaßt die Speicherblöcke und die Speicherperipherieschaltkreise der Halbleiterspeichervorrichtung, wie vorstehend ausge­ führt.

Der Spannungskompensator 15 umfaßt einen Überschwingungsde­ tektor 16 zum Eingeben des Aktivitätssteuersignals ACS von dem Knoten N3, einen Selbstverzögerungsimpulsgenerator 17 zum Erzeugen eines Impulssignals einer gewünschten Impuls­ breite in Erwiderung auf ein Ausgangssignal von dem Über­ schwingungsdetektor 16 und eine Stromsenke 18, die in Erwi­ derung auf das Impulssignal von dem Selbstverzögerungsim­ pulsgenerator 17 betrieben wird. Der Überschwingungsdetektor 16 wird für eine Zeitperiode betrieben, in der das Aktivi­ tätssteuersignal ACS an ihn angelegt wird. Im Betrieb führt der Überschwingungsdetektor 16 eine Differenzverstärkung der Bezugsspannung VR am Knoten N1 und der abgesenkten Spannung Vint am Knoten N4 durch, um ein Überschwingungsermitt­ lungsimpulssignal Vintdet zu erzeugen. Das Überschwingungs­ ermittlungsimpulssignal Vintdet von dem Überschwingungsde­ tektor 16 hat eine Impulsbreite entsprechend einer Zeitperi­ ode, in der der Pegel der abgesenkten Spannung Vint höher bleibt als derjenige der Bezugsspannung VR. Der Selbstverzö­ gerungsimpulsgenerator 17 erzeugt das Impulssignal der ge­ wünschten Impulsbreite, beginnend mit einer abfallenden Flanke des Überschwingungsermittlungsimpulssignals Vintdet von dem Überschwingungsdetektor 16. Die Stromsenke 18 wird für eine Zeitperiode der Impulsbreite des Impulssignals von dem Selbstverzögerungsimpulsgenerator 17 betrieben, um einen Teil der abgesenkten Spannung Vint an dem Knoten N4 zu sper­ ren oder stumm zu schalten. Der Sperrbetrieb der Stromsenke 18 führt zu einer Entfernung einer Überschwingungskompo­ nente, die in der abgesenkten Spannung Vint am Knoten N4 er­ zeugt wird.

In Fig. 3 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform des Überschwingungsdetektors 16 in Fig. 2 gezeigt. Demnach umfaßt der Überschwingungsdetektor 16 kas­ kadierte Differenzverstärker zum Vergleichen des Pegels der abgesenkten Spannung Vint am Knoten N4 mit demjenigen der Bezugsspannung VR am Knoten N1.

In der Bereitschaftsbetriebsart, in der das Aktivitätssteu­ ersignal ACS einen niedrigen logischen Zustand oder Pegel hat, wird ein aus acht MOS-Transistoren Q15 bis Q22 beste­ hender erster Signalspeicher-Differenzverstärker ausge­ schaltet, um ein Signal niedrigen logischen Zustands an den Knoten N12 und N13 zu erzeugen. Ein aus sechs MOS-Transisto­ ren Q23 bis Q28 bestehender zweiter Differenzverstärker wird ausgeschaltet, um ein Signal mit vorgeladenem hohem logi­ schen Zustand oder Pegel als das Überschwingungsermitt­ lungsimpulssignal Vintdet zu erzeugen.

In der aktiven Betriebsart, bei der das Aktivitätssteuer­ signal ACS einen hohen logischen Zustand hat, werden hinge­ gen die beiden Differenzverstärker getrieben oder angetrie­ ben. Im einzelnen vergleicht der aus den acht MOS-Transisto­ ren Q15 bis Q22 bestehende erste Differenzverstärker den Pe­ gel der abgesenkten Spannung Vint mit demjenigen der Bezugs­ spannung VR. Daraufhin verstärkt der aus den sechs MOS-Tran­ sistoren Q23 bis Q28 bestehende zweite Differenzverstärker ein Ausgangssignal von dem ersten Differenzverstärker und gibt das verstärkte Signal als das Überschwingungsermitt­ lungsimpulssignal Vintdet aus.

Wenn beispielsweise VR < Vint, wird die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q18 größer als die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q19, weil die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q17 größer wird als die Höhe des Stroms durch den MQS-Transistor Q16. Dadurch wird an dem Knoten N13 ein Signal hohen logischen Zustands erzeugt, während an dem Knoten N12 ein Signal niedrigen logischen Zustands erzeugt wird. Die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q26, der das Signal hohen logischen Zustands an dem Knoten N13 ein­ gibt, wird daraufhin größer als die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q25, der das Signal niedrigen logischen Zustands an dem Knoten N12 eingibt. Das Überschwingungser­ mittlungsimpulssignal Vintdet an dem Knoten N9 wird dadurch von seinem hohen logischen Zustand in seinen niedrigen logi­ schen Zustand überführt.

Wenn hingegen VR < Vint, wird die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q16 größer als die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q17. Dadurch wird an dem Knoten N13 ein Signal niedrigen logischen Zustands erzeugt, während an dem Knoten N12 ein Signal hohen logischen Zustands erzeugt wird. Die Höhe des Stroms durch den MOS-Transistor Q25, der das Signal hohen logischen Zustands am Knoten N12 eingibt, wird deshalb größer als die Höhe des Stroms durch den MOS-Tran­ sistor Q26, der das Signal niedrigen logischen Zustands am Knoten N13 eingibt. Das Überschwingungsermittlungsimpuls­ signal Vintdet am Knoten N9 wird dadurch von seinem niedri­ gen logischen Zustand in seinen hohen logischen Zustand überführt.

In Fig. 4 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform des Selbstverzögerungsimpulsgenerators 17 in Fig. 2 gezeigt. Der Selbstverzögerungsimpulsgenerator 17 gibt das Überschwingungsermittlungsimpulssignal Vintdet, wie in Fig. 5A gezeigt, von dem Überschwingungsdetektor 16 in den Fig. 2 und 3 durch den Knoten N9 ein und erzeugt das Im­ pulssignal der gewünschten Impulsbreite, wie in Fig. 5B ge­ zeigt, beginnend mit der abfallenden Flanke des eingegebenen Überschwingungsermittlungsimpulssignals Vintdet. Zu diesem Zweck umfaßt der Selbstverzögerungsimpulsgenerator 17 einen Inverter G2 zum Invertieren des Überschwingungsermitt­ lungsimpulssignals Vintdet von dem Knoten N9, und eine Ver­ zögerungsleitung 19 und ein NAND-Gate G6 zum gemeinsamen Eingeben des durch den Inverter G2 invertierten Überschwin­ gungsermittlungsimpulssignals.

Die Verzögerungsleitung 19 umfaßt drei Inverter G3 bis G5, die in Reihe zwischen den Inverter G2 und das NAND-Gate G6 geschaltet sind, und einen Kondensator C1, der zwischen ei­ nen Ausgangsanschluß des Inverters G3 und eine zweite Span­ nungsversorgungsquelle Vss geschaltet ist. Die Verzögerungs­ leitung 19 verzögert durch den Inverter G2 das Überschwin­ gungsermittlungsimpulssignal für eine vorbestimmte Zeitperi­ ode und invertiert das verzögerte Überschwingungsermitt­ lungsimpulssignal erneut. Das verzögerte und invertierte Überschwingungsermittlungsimpulssignal von der Verzögerungs­ leitung 19 wird dem NAND-Gate G6 zugeführt. Die Verzöge­ rungszeit der Verzögerungsleitung 19 entspricht der Summe der Ausbreitungsverzögerungszeiten der drei Inverter G3 bis G5.

Das NAND-Gate G6 NANDed das Ausgangssignal von dem Inverter G2 und das Ausgangssignal von der Verzögerungsleitung 19 und gibt das resultierende Signal aus. Das Ausgangssignal von dem NAND-Gate G6 hat eine Breite des Impulses niedrigen lo­ gischen Zustands entsprechend der Verzögerungszeit der Ver­ zögerungsleitung 19. Das Ausgangssignal von dem NAND-Gate G6 wird daraufhin an einen Inverter G7 angelegt. Der Inverter G7 invertiert das Ausgangssignal von dem NAND-Gate G6, um ein Impulssignal det zu erzeugen, wie in Fig. 5B gezeigt. Das Impulssignal det wird daraufhin der Stromsenke 18 in Fig. 2 durch einen Knoten N10 zugeführt. Das Impulssignal det wird in dem Zeitpunkt von seinem niedrigen logischen Zu­ stand in seinen hohen logischen Zustand überführt, in dem der Pegel der abgesenkten Spannung Vint an dem Knoten N4 größer wird als derjenige der Bezugsspannung VR an dem Kno­ ten N1 und verbleibt daraufhin für die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 19 in seinem hohen logischen Zustand.

In Fig. 6 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer Ausführungsform der Stromsenke 18 in Fig. 2 gezeigt. Demnach umfaßt die Stromsenke 18 einen MOS-Transistor Q29 mit einem GATE zum Eingeben des Impulssignals det von dem Selbstverzö­ gerungsimpulsgenerator 17 in den Fig. 2 und 4 durch den Kno­ ten N10. Der MOS-Transistor Q29 wird für eine hohe oder lange Dauer des Impulssignals det von dem Selbstverzöge­ rungsimpulsgenerator 17 eingeschaltet, um die abgesenkte Spannung Vint von dem Spannungsabsenkungstreiber 11 in Fig. 2 zu der zweiten Versorgungsspannungsquelle Vss durch den Knoten N4 stumm zu schalten oder zu sperren. Die Überschwin­ gungskomponente, die in der abgesenkten Spannung Vint er­ zeugt wird, wird dadurch entfernt.

In Fig. 7 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm einer al­ ternativen Ausführungsform der Stromsenke 18 in Fig. 2 ge­ zeigt. Demnach umfaßt die Stromsenke 18 einen Inverter G8 zum Eingeben des Impulssignals det von dem Selbstverzöge­ rungsimpulsgenerator 17 in den Fig. 2 und 4 durch den Knoten N10 und einen MOS-Transistor Q31 mit einem GATE zum Eingeben des Impulssignals det von dem Selbstverzögerungsimpulsgene rator 17 durch den Knoten N10. Der MOS-Transistor Q31 wird für eine hohe oder lange Dauer des Impulssignals det von dem Selbstverzögerungsimpulsgenerator 17 eingeschaltet, um die abgesenkte Spannung Vint von dem Absenkungstreiber 11 in Fig. 2 zu der zweiten Versorgungsspannungsquelle Vss durch den Knoten N4 stumm zu schalten oder zu sperren.

Der Inverter G8 invertiert das Impulssignal det von dem Kno­ ten N10 und gibt das invertierte Impulssignal an ein GATE eines MOS-Transistors Q30 aus. Der MOS-Transistor Q30 wird daraufhin für eine niedrige oder geringe Dauer des Impuls­ signals eingeschaltet, das durch den Inverter G8 invertiert worden ist, um die abgesenkte Spannung Vint von dem Knoten N10 zu der zweiten Spannungsversorgungsquelle Vss stumm zu schalten oder zu sperren.

Die beiden MOS-Transistoren Q30 und Q31 sind deshalb dazu ausgelegt, die abgesenkte Spannung Vint an dem Knoten N10 für die lange oder hohe Dauer des Impulssignals det am Kno­ ten N10 zu sperren, um die Überschwingungskomponente zu ent­ fernen, die durch die abgesenkte Spannung Vint erzeugt ist. Außerdemminimieren die beiden MOS-Transistoren Q30 und Q31 die Höhe des Stromverbrauchs während des Sperr- oder Stumm­ schaltungsbetriebs.

Wie aus der vorstehend angeführten Beschreibung hervorgeht, sperrt der Spannungsabwärtswandler für die Halbleiterspei­ chervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeitweise die abgesenkte Spannung, die den Speicherblöcken und den Speicherperipherieschaltkreisen durch die Anwesenheit einer Überlastung in den Speicherblöcken und den Speicherperiphe­ rieschaltkreisen zugeführt wird, so daß die Erzeugung einer Überschwingungskomponente in der abgesenkten Spannung ver­ hindert werden kann. Der Spannungsabwärtswandler für die Halbleiterspeichervorrichtung hat deshalb die Wirkung, daß die Speicherblöcke und die Speicherperipherieschaltkreise vor einer Überlastung geschützt werden, wodurch die Zuver­ lässigkeit der Halbleiterspeichervorrichtung erhöht wird.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft erläutert worden sind, erschließen sich dem Fachmann verschiedene Modifikationen, Zusätze und Ersätze, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuwei­ chen, die in den beiliegenden Ansprüchen offenbart ist.

Claims (2)

1. Spannungsabwärtswandler für eine Halbleiterspeichervor­ richtung mit Speicherblöcken zum Speichern einer Mehrzahl von binären Informationen, Speicherperipherieschaltkrei­ sen zum Steuern der Speicherblöcke und einer Bezugsspan­ nungserzeugungseinrichtung zum Teilen einer Versorgungs­ spannung von einem externen Spannungsversorgungsschalt­ kreis zum Antreiben der Speicherblöcke und der Speicher­ peripherieschaltkreise (14), wobei der Spannungsabwärts­ wandler umfaßt:

• - eine Spannungsabsenkungstreibereinrichtung (11) zum Absenken einer Bezugsspannung (VR) von der Bezugs­ spannungserzeugungseinrichtung auf unterschiedliche Pegel gemäß Bereitschafts- und Aktivitätsbetriebs­ arten und zum Zuführen der abgesenkten Spannung (V_int) an die Speicherblöcke und die Speicherperiphe­ rieschaltkreise (14),
• - eine Überschwingungsermittlungseinrichtung (16) zum Ermitteln, ob ein Pegel der abgesenkten Spannung (V_int) von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung (11) einen gewünschten Spannungspegel übertritt, und
• - eine Spannungsregeleinrichtung (17, 18) zum Regeln des Pegels der abgesenkten Spannung (V_int) von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung (11), die den Speicherblöcken und den Speicherperipherieschalt­ kreisen (14) in Erwiderung auf ein Ausgangssignal von der Überschwingungsermittlungseinrichtung (16) zugeführt wird, um eine Überschwingungskomponente zu entfernen, die in der abgesenkten Spannung (V_int) von der Spannungsabsenkungstreibereinrichtung (11) er­ zeugt wird.

2. Spannungsabwärtswandler nach Anspruch 1, wobei die Span­ nungsregeleinrichtung (17, 18) umfaßt:

• - einen Selbstverzögerungsimpulsgenerator (17) zum Erzeugen eines Impulssignals gewünschter Impulsbrei­ te, wenn die Überschwingungskomponente in der abge­ senkten Spannung von der Spannungsabsenkungstreiber­ einrichtung (11) erzeugt wird, und
• - eine Stromsenke (18) zum Absenken des Pegels der ab­ gesenkten Spannung (V_int) von der Spannungsabsen­ kungstreibereinrichtung (11), die den Speicherblöcken und dem Speicherperipherieschaltkreis (14) für eine Zeitperiode der Impulsbreite der Impulssignale von dem Selbstverzögerungsimpulsgenerator (17) zu­ geführt wird.