FR2680586A1 - Circuit generateur de tension d'alimentation interne programmable electriquement. - Google Patents
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Abstract
a) Circuit générateur de tension d'alimentation interne programmable électriquement. b) circuit générateur de tension d'alimentation interne caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens de détection de tension (100) destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur (10) donné; des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension pour commander une tension de référence donnée produite par un générateur de tension de référence (50), de manière à produire la tension de référence ou la tension d'alimentation externe; et des moyens générateurs de tension d'alimentation interne (400) branchés aux moyens de commande de tension de référence pour produire la tension d'alimentation interne en fonction du signal de sortie des moyens de commande de tension de référence.
Description
"Circuit générateur de tension d'alimentation interne programmable électriquement"
La présente invention concerne des dispositifs à mémoires à semi-conducteurs et plus particulièrement un circuit générateur de tension d'alimentation interne programmable électroniquement d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, commande' par une première tension d'une source de tension d'alimentation interne, cette première tension étant réduite par rapport à une seconde tension provenant d'une source de tension d'alimentation externe.
La présente invention concerne des dispositifs à mémoires à semi-conducteurs et plus particulièrement un circuit générateur de tension d'alimentation interne programmable électroniquement d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, commande' par une première tension d'une source de tension d'alimentation interne, cette première tension étant réduite par rapport à une seconde tension provenant d'une source de tension d'alimentation externe.
Lorsqu'on a augmenté le degré d'intégration d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, on a réduit la taille des dispositifs tels que des transistors constituant des puces. Par suite, si l'on applique une tension d'alimentation externe sans aucune transformation à un transistor ou analogue de taille réduite, on peut provoquer un champ électrique intense et une augmentation des contraintes. Cela peut conduire à une augmentation des défauts de chaque transistor. Par suite, dans un dispositif à mémoire à semiconducteurs à forte intégration fonctionnant à plus de 16 méga octets, on doit nécessairement utiliser un circuit générateur de tension d'alimentation interne qui abaisse une tension d'alimentation externe jusqu'à une tension d'alimentation de fonctionnement de niveau donné pour le dispositif à mémoire. Par exemple, lorsque la tension d'alimentation externe est d'environ 5
V, on utilise une tension d'alimentation interne d'environ 4 V et l'on doit encore abaisser la tension d'alimentation interne de même que la tension d'alimentation externe du dispositif à mémoire fonctionnant à plus de 16 méga octets. Pour utiliser la tension d'alimentation externe lorsqu'on a abaissé la tension d'alimentation interne jusqu'à un niveau donné, il faut que le circuit générateur de tension d'alimentation interne produise de manière uniforme et constante la tension d'alimentation interne d'une puce.
V, on utilise une tension d'alimentation interne d'environ 4 V et l'on doit encore abaisser la tension d'alimentation interne de même que la tension d'alimentation externe du dispositif à mémoire fonctionnant à plus de 16 méga octets. Pour utiliser la tension d'alimentation externe lorsqu'on a abaissé la tension d'alimentation interne jusqu'à un niveau donné, il faut que le circuit générateur de tension d'alimentation interne produise de manière uniforme et constante la tension d'alimentation interne d'une puce.
Cependant, dans le cas où il est nécessaire que la tension d'alimentation interne appliquée à chaque circuit d'une puce présente le niveau de la tension d'alimentation externe, par exemple pour un essai de fiabilité de la puce, etc, des problèmes se posent.
Lorsque la fabrication de la puce est terminée, on effectue un "essai de brûlage interne" pour détecter les défauts de la puce. Dans ce cas cependant, même si l'on augmente la tension d'alimentation externe, la tension appliquée à la puce n'est pas augmentée jusqu'au niveau de la tension d'alimentation interne ou au-dessus de celui-ci. Par suite, on ne peut effectuer I < "essai de brûlage interne" effectif et l'on ne peut détecter facilement le défaut de la puce de sorte que cela peut produire une perte de temps et une détérioration de la fiabilité du dispositif à mémoire à semi-conducteurs. L"'essai de brûlage interne" est un essai dans lequel une haute tension supérieure à la tension d'alimentation externe régulée de la puce est appliquée à chaque dispositif constituant la puce pendant une longue période de temps et à une température élevée de manière à détecter facilement une puce dé défectueuse lorsque la fabrication de cette puce est terminée. Ainsi, comme on augmente les contraintes appliquées à chaque dispositif constituant la puce, on peut détecter facilement la puce défectueuse.
Par suite, la présente invention a pour but de créer un circuit générateur de tension d'alimentation interne capable de programmer électriquement le niveau d'une tension d'alimentation interne de façon qu'elle présente le même niveau qu'une tension donnée ou une tension d'alimentation externe.
A cet effet, la présente invention concerne un circuit générateur de tension d'alimentation interne d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, commandé par une première tension d'une source de tension d'alimentation interne, cette première tension étant réduite par rapport à une seconde tension provenant d'une source de tension d'alimentation externe, circuit générateur de tension d'alimentation interne caractérisé en ce qu'il comprend
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné
des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension pour commander une tension de référence donnée produite par un générateur de tension de référence, de manière à produire la tension de référence ou la tension d'alimentation externe ; et
des moyens générateurs de tension d'alimentation interne branchés aux moyens de commande de tension de référence pour produire la tension d'alimentation interne en fonction du signal de sortie des moyens de commande de tension de référence.
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné
des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension pour commander une tension de référence donnée produite par un générateur de tension de référence, de manière à produire la tension de référence ou la tension d'alimentation externe ; et
des moyens générateurs de tension d'alimentation interne branchés aux moyens de commande de tension de référence pour produire la tension d'alimentation interne en fonction du signal de sortie des moyens de commande de tension de référence.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de détection de tension comprennent
au moins un transistor MOS (métal oxyde silicium) branché par une diode, la voie de ce transistor MOS étant branchée en série avec l'atténuateur ;
une résistance branchée entre l'une des bornes de la voie du transistor MOS et la masse ; et
une chaîne d'inverseurs comportant une borne d'entrée branchée à une borne commune du transistor
MOS et de la résistance, les divers inverseurs de la chaîne d'inverseurs étant branchés en série.
au moins un transistor MOS (métal oxyde silicium) branché par une diode, la voie de ce transistor MOS étant branchée en série avec l'atténuateur ;
une résistance branchée entre l'une des bornes de la voie du transistor MOS et la masse ; et
une chaîne d'inverseurs comportant une borne d'entrée branchée à une borne commune du transistor
MOS et de la résistance, les divers inverseurs de la chaîne d'inverseurs étant branchés en série.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le transistor MOS est un transistor MOS à canal P.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la chaîne d'inverseurs comprend un circuit inverseur d'un transistor MOS complémentaire.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, les moyens de commande de tension de référence comprennent
une porte de transmission munie d'une voie formée sur une ligne de transmission de la tension de référence et comportant une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension ; et
un transistor d'arrêt muni d'une grille branchée de manière à recevoir le signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie branchée entre la tension d'alimentation externe et la ligne de transmission.
une porte de transmission munie d'une voie formée sur une ligne de transmission de la tension de référence et comportant une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension ; et
un transistor d'arrêt muni d'une grille branchée de manière à recevoir le signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie branchée entre la tension d'alimentation externe et la ligne de transmission.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le transistor d'arrêt est un transistor-
MOS à canal P.
MOS à canal P.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, les moyens générateurs de tension d'alimentation interne comprennent
un amplificateur différentiel destinés à re cevoir un signal de sortie des moyens de commande de tension de référence et la tension d'alimentation interne ; et
un pilote destiné à générer la tension d'alimentation interne en réponse au signal de sortie de l'amplificateur différentiel.
un amplificateur différentiel destinés à re cevoir un signal de sortie des moyens de commande de tension de référence et la tension d'alimentation interne ; et
un pilote destiné à générer la tension d'alimentation interne en réponse au signal de sortie de l'amplificateur différentiel.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le circuit générateur de tension comprend en outre un circuit de verrouillage branché entre les moyens de détection de tension et les moyens de commande de tension de référence, ce circuit de verrouillage comportant une résistance branchée à une ligne de sortie des moyens de détection de tension de manière à bloquer une tension donnée.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, les moyens de détection de tension comprennent en outre un transistor de commutation branché entre sa ligne de sortie et le circuit de verrouillage de manière à brancher ou débrancher électriquement la ligne de sortie au circuit de verrouillage.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le circuit générateur de tension comprend un générateur de tension de référence, un circuit de pilote comportant l'une ou l'autre borne d'une voie branchée à une tension d'alimentation externe de manière à générer une tension d'alimentation interne donnée, et un amplificateur différentiel recevant un signal de sortie du générateur de tension de référence et la tension d'alimentation interne de manière à transmettre un signal de sortie de celui-ci à une borne de commande du circuit de pilote, le circuit générateur de tension d'alimentation interne comprenant
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné, et à générer un premier signal de sortie logique "haut" ou un second signal de sortie logique "bas" en fonction d'un niveau de tension détecté ; et
des moyens de commande de tension de référence destinés à commander le signal de sortie du générateur de tension de référence et à générer un niveau de potentiel donné dépendant du premier signal de sortie et du second signal de sortie.
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné, et à générer un premier signal de sortie logique "haut" ou un second signal de sortie logique "bas" en fonction d'un niveau de tension détecté ; et
des moyens de commande de tension de référence destinés à commander le signal de sortie du générateur de tension de référence et à générer un niveau de potentiel donné dépendant du premier signal de sortie et du second signal de sortie.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, le circuit générateur de tension comprend en outre un circuit de verrouillage branché entre les moyens de détection de tension et les moyens de commande de tension de référence.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, le circuit de détection de tension comprend
au moins un transistor MOS à canal P de chargement branché par une diode et comportant une voie branchée en série avec l'atténuateur
une résistance de commande branchée à la masse ; et
une chaîne d'inverseurs de transfert comportant une borne d'entrée branchée en série avec une borne commune du transistor MOS à canal P de chargement et de la résistance de commande.
au moins un transistor MOS à canal P de chargement branché par une diode et comportant une voie branchée en série avec l'atténuateur
une résistance de commande branchée à la masse ; et
une chaîne d'inverseurs de transfert comportant une borne d'entrée branchée en série avec une borne commune du transistor MOS à canal P de chargement et de la résistance de commande.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, une sortie de la chaîne d'inverseurs de transfert présente une valeur complémentaire, cette valeur complémentaire apparaissant dans le cas où une tension appliquée à l'atténuateur est inférieure à une tension d'alimentation externe régulée d'une puce, et dans le cas où une tension appliquée à l'atténuateur est supérieure à la tension d'alimentation externe régulée d'une puce.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, les moyens de détection de tension com prennent en outre un transistor de commutation muni d'une voie formée sur une ligne de sortie de la chaîne d'inverseurs et déclenchant ou coupant le signal de sortie de cette chaîne d'inverseurs.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, les moyens de commande de tension de référence comprennent
une porte de transmission munie d'une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie formée sur une ligne de sortie du générateur de tension de référence ; et
un transistor d'arrêt destiné à amener le potentiel de la ligne de sortie du générateur de tension de référence au niveau de la tension d'alimentation externe lorsque la porte de transmission est coupée par les moyens de détection de tension.
une porte de transmission munie d'une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie formée sur une ligne de sortie du générateur de tension de référence ; et
un transistor d'arrêt destiné à amener le potentiel de la ligne de sortie du générateur de tension de référence au niveau de la tension d'alimentation externe lorsque la porte de transmission est coupée par les moyens de détection de tension.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, le premier signal de sortie ou le second signal de sortie sont produits lorsque le niveau de tension détecté est supérieur ou inférieur à 5,5 volts.
Selon une autre caractéristique encore de 1 invention, le potentiel provenant des moyens de commande de tension de référence est égal à la tension d'alimentation externe ou à la tension de référence lorsque le premier signal de sortie ou le second signal de sortie sont produits respectivement par les moyens de détection de tension.
Selon une - autre caractéristique encore de 1 invention, celle-ci concerne un circuit générateur de tension d'alimentation interne d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, circuit commandé par un premier niveau de tension d'une source de tension d'alimentation interne et caractérisé en ce que la ten sion d'alimentation interne est réduite par rapport à un second niveau de tension d'une source de tension d'alimentation externe, le circuit générateur de tension d'alimentation interne comprenant
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné ; et
des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension
ce qui permet ainsi de générer la tension d'alimentation externe ou la tension d'alimentation interne en réponse au niveau de la tension appliquée à l'atténuateur.
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné ; et
des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension
ce qui permet ainsi de générer la tension d'alimentation externe ou la tension d'alimentation interne en réponse au niveau de la tension appliquée à l'atténuateur.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, le circuit générateur de tension comprend en outre un circuit de verrouillage branché entre les moyens de détection de tension et les moyens de commande de tension de référence, de manière à maintenir en permanence un signal de sortie avant le débranchement même si la tension appliquée à l'atténuateur est débranchée.
Selon une autre caractéristique enfin de l'invention, un signal de sortie des moyens de commande de tension de référence est égal à une tension de référence donnée correspondant au premier niveau de tension ou à la tension d'alimentation externe.
Pour mieux faire comprendre la présente invention et pour montrer comment celle-ci peut être mise en oeuvre, on se réfèrera maintenant à la des crîption détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins schématiques ci-joints dans lesquels
- la figure 1 est un schéma électrique d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne classique
- la figure 2 est un schéma par blocs d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne selon un exemple d'une forme préférée de réalisation de la présente invention
- la figure 3 est un schéma électrique du circuit générateur de tension d'alimentation interne de la figure 2
- la figure 4 est un schéma électrique partiel plus détaillé, illustrant un exemple de fonctionnement du circuit de la figure 3 ; et
- la figure 5 est un schéma électrique d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne selon un autre exemple d'une forme préférée de réalisation de la présente invention.
- la figure 1 est un schéma électrique d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne classique
- la figure 2 est un schéma par blocs d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne selon un exemple d'une forme préférée de réalisation de la présente invention
- la figure 3 est un schéma électrique du circuit générateur de tension d'alimentation interne de la figure 2
- la figure 4 est un schéma électrique partiel plus détaillé, illustrant un exemple de fonctionnement du circuit de la figure 3 ; et
- la figure 5 est un schéma électrique d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne selon un autre exemple d'une forme préférée de réalisation de la présente invention.
La figure 1 est un schéma de circuit d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne classique. Un générateur de tension de référence 10 génère une tension de référence donnée VEF de façon qu'on puisse produire une tension d'alimentation interne voulue. Un comparateur 30 muni d'un amplificateur différentiel compare la tension d'alimentation interne à la tension de référence VEF de manière à commander le niveau de sortie de la tension d'alimentation interne. Un pilote 20 transforme une tension d'alimentation externe ext.Vcc en une tension d'alimentation interne int.Vcc en réponse à la commande du comparateur 30. La tension d'alimentation interne int.
Vcc produite à la borne de sortie du pilote 20 est appliquée à chaque dispositif à mémoire (non représenté) d'une puce et branchée simultanément à une borne d'entrée du comparateur 30.- Par suite, dans chaque-dispositif à mémoire, la tension d'alimentation interne int.Vcc est réduite à un niveau donné détecté par le comparateur 30, et la tension de sortie du comparateur 30, c'est à dire le niveau de potentiel d'un noeud G1, descend à un niveau encore plus bas. Il en résulte que le pilote 20 est encore plus en marche et que la tension d'alimentation interne int.Vcc est encore compensée. Dans un dispositif à mémoire à semi-conducteurs muni du circuit générateur de tension d'alimentation interne décrit ci-dessus, si l'on applique simplement une tension d'alimentation, le circuit générateur de tension d'alimentation interne est commandé et la tension d'alimentation interne constante int.Vcc est produite dans des conditions telles que la tension d'alimentation externe ext.Vcc est supérieure à un niveau constant.
En se référant à la figure 2, un circuit générateur de tension d'alimentation interne comprend un circuit de détection de tension 100, un circuit de verrouillage 200, un contrôleur de tension de référen- ce 300 et un générateur de tension d'alimentation interne 400. Le circuit de détection de tension 100 est branché à un atténuateur 10 auquel est couplée une patte d'une puce, et détecte la tension appliquée à la patte 10. Le circuit de verrouillage 200 maintient en permanence la tension détectée par le circuit de détection de tension 100. Le contrôleur de tension de référence 300 transfère ou bloque une tension de référence VREF produite par un générateur de tension de référence 50, et se branche au générateur de tension d'alimentation interne 400. Dans un état donné, la tension d'un niveau de tension d'alimentation externe ext.Vcc est appliquée au contrôleur de tension de référence 400. Le générateur de tension d'alimentation interne 400 reçoit la tension du niveau de tension de référence V=F OU du niveau de tension d'alimentation externe, ainsi qu'une tension d'alimentation interne int.Vcc, pour produire une tension d'alimentation interne constante int.Vcc.
En se référant à la figure 3, le circuit de détection de tension 100 comporte quatre transistors
MOS à canal P P1 à P4 destinés à abaisser un niveau de tension appliqué à l'atténuateur 10, une résistance R1 branchée entre l'une ou l'autre borne d'une voie du quatrième transistor MOS à canal P P4 et la masse Vss, trois inverseurs INV1 à INV3 branchés en série à une borne commune du quatrième transistor MOS à canal P P4 et de la résistance R1, et un transistor de commutation N1 dont la grille est branchée à la borne de sortie du second inverseur INV2 et à l'une ou l'autre borne d'une voie branchée à la borne de sortie du troisième inverseur INV3. Les transistors MOS à canal
P P1 à P4 peuvent être différents en nombre et en tailles de voies respectives, suivant la variation de la tension d'alimentation interne. De plus, on peut faire varier le nombre des inverseurs INV1 à INV3 suivant l'état logique ou le fonctionnement en amplification. Enfin, chaque inverseur est réalisé en circuit d'un transistor MOS complémentaire.
MOS à canal P P1 à P4 destinés à abaisser un niveau de tension appliqué à l'atténuateur 10, une résistance R1 branchée entre l'une ou l'autre borne d'une voie du quatrième transistor MOS à canal P P4 et la masse Vss, trois inverseurs INV1 à INV3 branchés en série à une borne commune du quatrième transistor MOS à canal P P4 et de la résistance R1, et un transistor de commutation N1 dont la grille est branchée à la borne de sortie du second inverseur INV2 et à l'une ou l'autre borne d'une voie branchée à la borne de sortie du troisième inverseur INV3. Les transistors MOS à canal
P P1 à P4 peuvent être différents en nombre et en tailles de voies respectives, suivant la variation de la tension d'alimentation interne. De plus, on peut faire varier le nombre des inverseurs INV1 à INV3 suivant l'état logique ou le fonctionnement en amplification. Enfin, chaque inverseur est réalisé en circuit d'un transistor MOS complémentaire.
Le circuit de verrouillage 200 comprend une résistance R2 branchée à une tension d'alimentation externe ext.Vcc, et des inverseurs INV4 et INV5 destinés à transférer et à verrouiller le potentiel stocké à travers la résistance R2. Ainsi, le signal de sortie du circuit de verrouillage 200 est appliqué en permanence au contrôleur de tension de référence 300. Le contrôleur de tension de référence 300 comprend une porte de transmission TH1 munie d'une borne de commande branchée de manière à recevoir le signal de sortie du circuit de verrouillage 200, un inverseur INV6 et un transistor d'arrêt T1. Le transistor d'arrêt Ti n'est conducteur que lorsque la porte de transmission
TH1 est fermée par le signal de sortie du circuit de verrouillage 200, et fait monter la tension d'un noeud
C7 branché à une borne d'entrée du générateur de ten sion d'alimentation interne 400, jusqu'au niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Pour préparer le cas où le bruit de signal de la tension d'alimentation externe ext.Vcc, ou une haute tension indésirable appliquée à l'atténuateur 10, sont brusquement transmis, et pour ne faire fonctionner le transistor d'arrêt T1 que lorsqu'une tension pratiquement continue est appliquée à l'atténuateur 10, le transistor d'arrêt T1 doit être de taille beaucoup plus petite que celle de n'importe quel autre transistor de construction. Par ailleurs, comme le générateur de tension de référence 50 et le générateur de tension d'alimentation interne 400 sont de constructions généralement bien connues, on ne donnera aucune description supplémentaire de leurs éléments.
TH1 est fermée par le signal de sortie du circuit de verrouillage 200, et fait monter la tension d'un noeud
C7 branché à une borne d'entrée du générateur de ten sion d'alimentation interne 400, jusqu'au niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Pour préparer le cas où le bruit de signal de la tension d'alimentation externe ext.Vcc, ou une haute tension indésirable appliquée à l'atténuateur 10, sont brusquement transmis, et pour ne faire fonctionner le transistor d'arrêt T1 que lorsqu'une tension pratiquement continue est appliquée à l'atténuateur 10, le transistor d'arrêt T1 doit être de taille beaucoup plus petite que celle de n'importe quel autre transistor de construction. Par ailleurs, comme le générateur de tension de référence 50 et le générateur de tension d'alimentation interne 400 sont de constructions généralement bien connues, on ne donnera aucune description supplémentaire de leurs éléments.
On décrira maintenant un exemple de fonctionnement du circuit de la figure 3.
Tout d'abord, on décrira le cas où la tension appliquée à l'atténuateur 10 n'existe pas ou ne dépasse pas 5,5 V dans un dispositif à mémoire à semiconducteurs inférieur à 16 méga octets pendant un fonctionnement normal. A ce moment, le noeud CO est réglé au niveau logique "bas" par l'intermédiaire des transistors MOS à canal P P1 à P4. Généralement, la tension de seuil d'un transistor MOS à canal P est d'environ 1 V. Par suite, les noeuds C1, C2 et C3 sont réglés respectivement aux niveaux logiques "haut", "bas" et "haut", tandis que le transistor de commutation N1 est coupé. Pendant ce temps, le noeud C4 du circuit de verrouillage 200 est réglé au niveau logique "haut" par la résistance R2, et verrouillé par l'intermédiaire des inverseurs INV4 et INV5. Ici, à l'endroit du noeud C4, un signal de niveau logique "haut" est verrouillé en permanence indépendamment du signal de sortie du circuit de détection de tension 100. Le noeud C5 reste au niveau de signal logique "bas". La porte de transmission TH1 du contrôleur de tension de référence 300 est ouverte par le niveau logique "bas" du circuit de verrouillage 200, et transmet la tension de référence V=F produite par le générateur de tension de référence 50, au générateur de tension d'alimentation interne 400. De plus, le transistor d'arrêt T1 est coupé par un noeud C6 de niveau logique "haut". Ainsi, le générateur de tension d'alimentation interne 400 produit une tension d'alimentation interne constante int.Vcc correspondant à la tension de référence VREF.
Ensuite, on décrira la caractéristique de fonctionnement dans le cas où une tension élevée supérieure à 5,5 V est appliquée à l'atténuateur 10. Dans ce cas, le noeud CO du circuit de détection de tension 100 est réglé au niveau logique "haut" par l'intermédiaire des transistors MOS à canal P P1 à P4. Par suite, les noeuds C1, C2 et C3 sont réglés respectivement aux niveaux logiques "bas", "haut" et "bas", tandis que le transistor de commutation N1 est déclenché par le noeud C2 de niveau logique "haut". Ainsi, comme indiqué à la figure 4, le potentiel de niveau logique "haut" stocké dans le noeud C4 du circuit de verrouillage 200, passe à une partie de commande du troisième inverseur INV3 par l'intermédiaire d'une voie du transistor de commutation N1 se trouvant dans l'état conducteur. Pendant ce temps, comme le noeud C4 du circuit de verrouillage 200 est réglé au niveau logique "bas", le noeud C5 est réglé au niveau logique.
"haut". Par suite, le circuit de verrouillage 200 génère un signal de niveau logique "haut". A ce moment, même si la tension appliquée à l'atténuateur 10 est réduite ou débranchée, le circuit de verrouillage 200 produit en permanence un signal de niveau logique "haut". Ainsi, comme la porte de transmission TH1 du contrôleur de tension de référence 300 est coupée, la tension de référence V=F générée par le générateur de tension de référence 50 ne peut être appliquée au générateur de tension d'alimentation interne 400. De plus, le transistor d'arrêt T1 est conducteur et charge le noeud C7 au niveau de potentiel de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Par suite, le signal de sortie du contrôleur de tension de référence 300 devient le niveau de potentiel de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. La tension d'alimentation externe ext.Vcc est transmise à la borne d'entrée d'un amplificateur différentiel du générateur de tension d'alimentation interne 400. Ainsi, le pilote T10 est déclenché par le fonctionnement de l'amplificateur différentiel et produit la tension d'alimentation interne int.Vcc présentant le niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Ici, si la tension appliquée à l'atténuateur 10 est supérieure ou non à la tension d'alimentation de fonctionnement de la puce, ou même si la tension est débranchée, la tension d'alimentation interne int.Vcc est produite au niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vo. En d'autres termes, si un utilisateur applique simplement une haute tension de valeur régulée à l'atténuateur 10 de la puce, la tension d'alimentation interne int.Vcc peut toujours être amenée jusqu'au niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vc0.
Par suite, l'utilisateur peut librement amener, par un progr-amme-électrique, la tension d'alimentation interne int.Vcc à une tension d'environ 4 V utilisée comme tension de fonctionnement de la puce, ou à une tension d'environ 5 V utilisée comme tension d'alimentation externe ext.Vcc.
En se référant à la figure 5, le circuit gé nérateur de tension d'alimentation interne ne comprend pas le circuit de verrouillage 200 représenté à la figure 3. Par suite, ce n'est que lorsqu'une tension supérieure à 5,5 V est appliquée à l'atténuateur 10, que la tension d'alimentation interne int.Vcc est produite au niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Ainsi, comme il n'existe pas de circuit de verrouillage, une tension élevée supérieure à 5,5 V doit être appliquée en permanence à l'atténuateur 10 pour que la tension de sortie du générateur de tension d'alimentation interne 400, c'est à dire la tension d'alimentation interne int.Vcc, puisse maintenir le niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc.
Ainsi, dans le circuit de la figure 3, dès que la tension élevée supérieure à 5,5 V est appliquée à l'atténuateur 10, la tension d'alimentation interne int.Vcc maintient en permanence le niveau de la tension d'alimentation externe ext.Vcc. Par suite, même si la tension appliquée à l'atténuateur 10 est débranchée, il faut débrancher complètement toutes les tensions d'alimentation externes pour produire de nouveau la tension d'alimentation interne int.Vcc au niveau de la tension de référence BREF. Cependant, dans le circuit de la figure 5, la tension d'alimentation interne int.Vcc n'est commandée que par la tension appliquée à l'atténuateur 10. De plus, même si la tension de fonctionnement d'un dispositif à mémoire à semiconducteurs à forte intégration est réduite par réglage d'un transistor du circuit de détection de tension, -on - peut commander un niveau de tension de l'atténuateur détecté par le circuit de détection de tension.
Dans l'exemple décrit ci-dessus d'un circuit générateur de tension d'alimentation interne, le niveau de la tension d'alimentation interne est programmé électriquement de manière à présenter le même ni veau qu'une tension de référence donnée ou une tension d'alimentation externe. Par suite, du fait de l'augmentation des contraintes, on peut détecter facilement une puce défectueuse en appliquant la tension d'alimentation externe à l'intérieur de la puce pendant essai de brûlage interne", ce qui permet d'améliorer considérablement la fiabilité du dispositif à mémoire à semi-conducteurs.
Bien qu'on ait représenté et décrit plus particulièrement des formes préférées de réalisation de la présente invention, il apparaîtra à l'évidence aux spécialistes de la question, qu'on peut apporter d'autres variantes de formes et de détails aux réalisations ci-dessus, sans sortir du principe et du cadre de la présente invention.
Claims (20)
1") Circuit générateur de tension d'alimentation interne programmable électroniquement d'un dispositif à mémoire à semi-conducteurs, commandé par une première tension d'une source de tension d'alimentation interne, cette première tension étant réduite par rapport à une seconde tension provenant d'une source de tension d'alimentation externe, circuit générateur de tension d'alimentation interne caractérisé en ce qu'il comprend
MOS et de la résistance, les divers inverseurs de la chaîne d'inverseurs étant branchés en série.
une chaîne d'inverseurs comportant une borne d'entrée branchée à une borne commune du transistor
une résistance branchée entre l'une des bornes de la voie du transistor MOS et la masse ; et
au moins un transistor MOS (métal oxyde silicium) branché par une diode, la voie de ce transistor MOS étant branchée en série avec l'atténuateur
2") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection de tension comprennent
3") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transistor MOS est un transistor MOS à canal P.
4 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chaîne d'inverseurs comprend un circuit inverseur à transistor MOS complémentaire.
un transistor d'arrêt muni d'une grille branchée de manière à recevoir le signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie branchée entre la tension d'alimentation externe et la ligne de transmission.
une porte de transmission munie d'une voie formée sur une ligne de transmission de la tension de référence et comportant une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension ; et
5") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande de tension de référence comprennent
6 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que le transistor d'arrêt est un transistor MOS à canal P.
un pilote destiné à générer la tension d'alimentation interne en réponse au signal de sortie de l'amplificateur différentiel.
un amplificateur différentiel destinés à recevoir un signal de sortie des moyens de commande de tension de référence et la tension d'alimentation in terne ; et
7") Circuit générateur de tension d'alimentation- interne selon la-revendication 1, caractérisé en ce que les moyens générateurs de tension d'alimentation interne comprennent
8 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de verrouillage (200) branché entre les moyens de détection de tension (100) et les moyens de commande de tension de référence, ce circuit de verrouillage comportant une résistance branchée à une ligne de sortie des moyens de détection de tension de manière à bloquer une tension donnée.
9 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de détection de tension comprennent en outre un transistor de commutation branché entre sa ligne de sortie et le circuit de verrouillage de manière à brancher ou débrancher électriquement la ligne de sortie au circuit de verrouillage.
des moyens de commande de tension de référence destinés à commander le signal de sortie du générateur de tension de référence et à générer un niveau de potentiel donné dépendant du premier signal de sortie et du second signal de sortie.
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné, et à générer un premier signal de sortie logique 'haut" ou un second signal de sortie logique "bas" en fonction d'un niveau de tension détecté ; et
10 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne d'un dispositif à mémoire à semiconducteurs selon la revendication 1, circuit caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de tension de référence, un circuit de pilote comportant l'une ou l'autre borne d'une voie branchée à une tension d'alimentation externe de manière à générer une tension d'alimentation interne donnée, et un amplificateur différentiel recevant un signal de sortie du générateur de tension de référence et la tension d'alimentation interne de manière à transmettre un signal de sortie de celui-ci à une borne de commande du circuit de pilote, le circuit générateur de tension d'alimentation interne comprenant
11") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de verrouillage branché entre les moyens de détection de tension et les moyens de commande de tension de référence.
une chaîne d'inverseurs de transfert comportant une borne d'entrée branchée en série avec une borne commune du transistor MOS à canal P de chargement et de la résistance de commande.
une résistance de commande branchée à la masse ; et
au moins un transistor MOS à canal P de chargement branché par une diode et comportant une voie branchée en série avec l'atténuateur
12") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit de détection de tension comprend
13 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une sortie de la chaîne d'inverseurs de transfert présente une valeur complémentaire, cette valeur complémentaire apparaissant dans le cas où une tension appliquée à l'atténuateur est inférieure à une tension d'alimentation externe régulée d'une puce, et dans le cas où une tension appliquée à l'atténuateur est supérieure à la tension d'alimentation externe régulée d'une puce.
14") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de détection de tension comprennent en outre un transistor de commutation muni d'une voie formée sur une ligne de sortie de la chaîne d'inverseurs et déclenchant ou coupant le signal de sortie de cette chaîne d'inverseurs.
un transistor d'arrêt destiné à amener le potentiel de la ligne de sortie du générateur de tension de référence au niveau de la tension d'alimentation externe lorsque la porte de transmission est coupée par les moyens de détection de tension.
une porte de transmission munie d'une borne de commande branchée de manière à recevoir un signal de sortie des moyens de détection de tension et comportant une voie formée sur une ligne de sortie du générateur de tension de référence ; et
15") Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de commande de tension de référence comprennent
16 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier signal de sortie ou le second signal de sortie sont produits lorsque le niveau de tension détecté est supérieur ou inférieur à 5,5 volts.
17 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 10, caractérisé en ce que le potentiel provenant des moyens de commande de tension de référence est égal à la tension d'alimentation externe ou à la tension de référence lorsque le premier signal de sortie ou le second signal de sortie sont produits respectivement par les moyens de détection de tension.
ce qui permet ainsi de générer la tension d'alimentation externe ou la tension d'alimentation interne en réponse au niveau de la tension appliquée à l'atténuateur.
des moyens de commande de tension de référence branchés aux moyens de détection de tension
des moyens de détection de tension destinés à détecter une tension appliquée à un atténuateur donné ; et
18 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne d'un dispositif à mémoire à semiconducteurs selon la revendication 1, commandé par un premier niveau de tension d'une source de tension d'alimentation interne, circuit caractérisé en ce que la tension d'alimentation interne est réduite par rapport à un second niveau de tension d'une source de tension d'alimentation externe, le circuit générateur de tension d'alimentation interne comprenant
19 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un circuit de verrouillage branché entre les moyens de détection de tension et les moyens de commande de tension de référence, de manière à maintenir en permanence un signal de sortie avant le débranchement même si la tension appliquée à l'atténuateur est débranchée.
20 ) Circuit générateur de tension d'alimentation interne selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'un signal de sortie des moyens de commande de tension de référence est égal à une tension de référence donnée correspondant au premier niveau de tension ou à la tension d'alimentation externe.
Applications Claiming Priority (1)
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| FR9209699A Expired - Fee Related FR2680586B1 (fr) | 1991-08-19 | 1992-08-05 | Circuit generateur de tension d'alimentation interne programmable electriquement. |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0869505A2 (fr) * | 1997-03-31 | 1998-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit de détection de tension et circuit de verrouillage de tension interne |
Citations (4)
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| EP0063483A2 (fr) * | 1981-04-17 | 1982-10-27 | Hitachi, Ltd. | Circuit semi-conducteur intégré |
| EP0113865A1 (fr) * | 1982-12-17 | 1984-07-25 | Hitachi, Ltd. | Circuit semi-conducteur intégré |
| DE3710865A1 (de) * | 1986-04-01 | 1987-10-22 | Toshiba Kawasaki Kk | Halbleitervorrichtung |
| DE4038319A1 (de) * | 1989-11-30 | 1991-06-06 | Toshiba Kawasaki Kk | Bezugsspannungserzeugungsschaltung |
-
1992
- 1992-08-05 FR FR9209699A patent/FR2680586B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| EP0869505A2 (fr) * | 1997-03-31 | 1998-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit de détection de tension et circuit de verrouillage de tension interne |
| EP0869505A3 (fr) * | 1997-03-31 | 1999-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit de détection de tension et circuit de verrouillage de tension interne |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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