JP2002058236A - Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump - Google Patents

Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump

Info

Publication number
JP2002058236A
JP2002058236A JP2000213058A JP2000213058A JP2002058236A JP 2002058236 A JP2002058236 A JP 2002058236A JP 2000213058 A JP2000213058 A JP 2000213058A JP 2000213058 A JP2000213058 A JP 2000213058A JP 2002058236 A JP2002058236 A JP 2002058236A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
regulator
node
unit
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000213058A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
T Hirose Ryan
ライアン・ティ・ヒロセ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
United Microelectronics Corp
Original Assignee
United Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Microelectronics Corp filed Critical United Microelectronics Corp
Priority to JP2000213058A priority Critical patent/JP2002058236A/en
Publication of JP2002058236A publication Critical patent/JP2002058236A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-power and high-speed dynamic regulation system. SOLUTION: A charge pump includes an input node which is coupled with a power source so as to receive input voltage, and an oscillator unit which generates a cyclic regulator enabling signal and a cyclic reset signal. A regulator clock unit is coupled with the oscillator unit, and it generates a precharge(PC) signal and a regulator reset signal, in answer to the regulator enabling signal, and a pump clock unit generates a plurality of pump clock signal, receiving a master clock signal, and a charge pump unit is coupled with the input node, and is controlled operably by a plurality of pump clock signals, and is coupled with an output terminal so as to generate an output signal (VPUMP), and a regulator unit is coupled so that it may receive the VPUMP signal, the PC signal, the reference signal, and the regulator enabling signal, and it operates in precharge mode or regulation mode, in answer to the regulator enabling signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の分野】この発明は一般に、集積回路に関し、特
に、外部電源電圧から電源電圧を発生するチャージポン
プ回路を有する集積回路に関する。
The present invention relates generally to integrated circuits, and more particularly, to an integrated circuit having a charge pump circuit that generates a power supply voltage from an external power supply voltage.

【0002】[0002]

【関連技術の説明】電子システムは通常、さまざまな技
術によって製造されたICを含む。このため、単一の印
刷回路板上のさまざま種類の装置をサポートするため単
一の印刷回路板に複数の電源電圧を供給することが必要
となる。典型的な装置において必要とされる、標準的な
ICの電圧は、5.0ボルトから3.3ボルト、または
より低い電圧までの範囲である。しかし、標準的な利用
可能な電圧に加えてさまざまな電圧における電力供給を
必要とする装置がいくつかある。こうした装置は、しば
しば負電圧を必要とするデータ通信回路、および+/−
25Vの範囲の電圧を指定するRS232インターフェ
イスなどのインターフェイス回路を含む。さらに、いく
つかのICは、工業規格の電源レベルで電力を受取るに
もかかわらず、内部では異なった電圧要件を有する。負
電圧および供給される電圧よりも大きさの大きな電圧を
含む広範囲の電圧レベルを発生することができると、回
路設計者に大幅な柔軟性が与えられる。さらに、電圧レ
ベルが高くなると、切換をより速くし性能を上げること
がしばしば可能となる。
2. Description of the Related Art Electronic systems typically include ICs manufactured by various techniques. Thus, it is necessary to supply multiple power supply voltages to a single printed circuit board to support various types of devices on a single printed circuit board. Standard IC voltages required in typical devices range from 5.0 volts to 3.3 volts, or lower. However, there are some devices that require power supply at various voltages in addition to the standard available voltage. Such devices often include data communication circuits that require a negative voltage, and +/-
Includes an interface circuit such as an RS232 interface that specifies a voltage in the range of 25V. Moreover, some ICs have different voltage requirements internally despite receiving power at industry standard power levels. The ability to generate a wide range of voltage levels, including negative voltages and voltages greater than the supplied voltage, provides great flexibility to circuit designers. In addition, higher voltage levels often allow faster switching and higher performance.

【0003】この不均衡に対する実際的な解決策は、入
力DC電圧を他の装置の必要とするより高いまたはより
低いDC電圧に変えるDC/DC変換器回路を設けるこ
とである。負のチャージポンプは、クロックの第1の半
サイクル中にポンプキャパシタを電源電圧のレベルまで
充電することによって、負電圧を発生するように動作す
る。第2の半サイクルの間、ポンプキャパシタは電源か
ら切離されてその極性を切換られ貯蔵キャパシタと結合
され、それによって貯蔵キャパシタに電荷をポンピング
し入力電圧のほぼ負となる出力を与える。
A practical solution to this imbalance is to provide a DC / DC converter circuit that changes the input DC voltage to a higher or lower DC voltage required by other devices. The negative charge pump operates to generate a negative voltage by charging the pump capacitor to the level of the power supply voltage during the first half cycle of the clock. During the second half cycle, the pump capacitor is disconnected from the power supply and switched in polarity and coupled to the storage capacitor, thereby pumping charge to the storage capacitor and providing an output that is substantially negative of the input voltage.

【0004】さらに正のチャージポンプは、第1の半サ
イクルの間にポンプキャパシタを電源電圧に結合するこ
とによって、供給電圧よりも高い電圧を発生するよう動
作させるであろう(すなわち、「ステップアップ」変換
器)。第2の半サイクルの間に、ポンプキャパシタの正
端子が電源電圧から切離され、キャパシタの負端子がそ
の代わりに電源電圧と結合される。そしてポンプキャパ
シタの正端子は貯蔵キャパシタと結合され、貯蔵キャパ
シタを電源電圧の約2倍まで充電する。
A more positive charge pump would operate to generate a voltage higher than the supply voltage by coupling the pump capacitor to the supply voltage during the first half cycle (ie, "step-up"). "converter). During the second half cycle, the positive terminal of the pump capacitor is disconnected from the supply voltage, and the negative terminal of the capacitor is instead coupled to the supply voltage. The positive terminal of the pump capacitor is then coupled to the storage capacitor, charging the storage capacitor to about twice the supply voltage.

【0005】より大きな高出力チャージポンプほど通常
より低い周波数で動作するので、大きさの点で最適化さ
れない。大きな低周波数チャージポンプの大きさは、可
能な限り小さいICチップを得ようとする際の限定要因
であろう。オンチップのチャージポンプを可能な限り小
さくすることが望ましく、特にチャージポンプがチップ
の相当の面積を占めるときはこれが望ましい。目標出力
電流を得るためには、チャージポンプの大きさが小さい
ほど、これに比例して動作周波数が高くなければならな
い。典型的には、高電流出力(たとえば5〜10ミリア
ンプよりも大きい)チャージポンプについては、ポンプ
の動作周波数は、ピーク動作電流および動作電流の変化
率(di/dt)、ならびにドライバおよびサポート回
路の大きさによって決定される。
[0005] Larger high power charge pumps operate at lower frequencies than normal and are not optimized in terms of size. The size of the large low frequency charge pump may be a limiting factor in trying to get the smallest possible IC chip. It is desirable to make the on-chip charge pump as small as possible, especially when the charge pump occupies a significant area of the chip. In order to obtain the target output current, the smaller the size of the charge pump, the higher the operating frequency must be in proportion thereto. Typically, for high current output (e.g., greater than 5-10 milliamp) charge pumps, the operating frequency of the pump is determined by the peak operating current and the rate of change of operating current (di / dt), and the driver and support circuitry. Determined by size.

【0006】より高周波のチャージポンプの問題点の1
つは、チャージポンプをオンおよびオフするのに複数の
サイクルが必要となりその結果不所望のヒステリシスが
生じるかもしれないため、出力電圧レベルの調整がより
難しくなる点である。ポンプサイクル当りの出力容量
が、それが駆動する負荷に比べ大きいようなチャージポ
ンプは、負荷にかかる電圧を目に見えるほどの量変化さ
せることができる。この場合、調整点に達した後、チャ
ージポンプをオンまたはオフにするまで、複数のポンプ
サイクルにわたって待機するのは許容できない。
One of the problems with higher frequency charge pumps
First, adjusting the output voltage level is more difficult because multiple cycles are required to turn the charge pump on and off, which may result in undesirable hysteresis. Charge pumps whose output capacity per pump cycle is large compared to the load it drives can change the voltage across the load by an appreciable amount. In this case, it is unacceptable to wait for more than one pump cycle after reaching the regulation point before turning the charge pump on or off.

【0007】この問題点を解決するため、直流(d.
c.)差動増幅器を利用する高速かつ高電力の調整方法
が使用される。この解決策においては、負荷にかかる電
圧が基準レベルであるかまたは基準レベルよりも低いか
を感知するために、ポンプサイクルの初めの時間の小部
分が使用される。もし電圧がより低ければ、ポンプが開
始される。もし電圧がより高ければポンピングは行なわ
れない。動作周波数が30Mhz(33ns周期)に近
づくと、各クロックサイクルの約20%(すなわち7n
s)よりも短い期間を調整にあてることができよう。高
速調整方式を達成することができるが、この状況では、
割当てられるチャージポンプ電流の全体の大部分が調整
のために使用される。高速d.c.差動調整方式を使用
するときは、電力消費が問題となる。
To solve this problem, a direct current (d.
c. 2.) A fast and high power regulation method utilizing a differential amplifier is used. In this solution, a small portion of the beginning of a pump cycle is used to sense if the voltage across the load is at or below the reference level. If the voltage is lower, the pump is started. If the voltage is higher, no pumping takes place. As the operating frequency approaches 30 Mhz (33 ns period), about 20% of each clock cycle (ie, 7n
A shorter period than s) could be used for adjustment. A fast adjustment scheme can be achieved, but in this situation,
Most of the allocated charge pump current is used for regulation. High speed d. c. When using the differential adjustment scheme, power consumption becomes a problem.

【0008】もし、活性モードおよびスタンバイモード
を使用するIC内で高周波数のチャージポンプを実現し
たならば、動作がさらに複雑になり得る。たとえ活性モ
ードの間の電力消費は許容し得たとしても、スタンバイ
モードの間のチャージポンプによる電力消費がやはり問
題となり得るであろう。典型的には、スタンバイモード
は、要求する電力消費ははるかに低いが、やはり少なく
ともいくつかの時点においてはチャージポンプは動作可
能でなければならない。電力の節約は、スタンバイモー
ドの目的であるが、電力を節約するためには、高い電力
の供給される調整回路は使用していないときにはオフに
することが望ましい。まだスタンバイモードにあるとき
に、より複雑な制御およびタイミング回路を必要とする
ポンプサイクルに入るよりも前に、高い電力の供給され
る調整回路をオンにし安定化させなければならない。こ
の安定化のための時間に電力が消費され、スタンバイの
間の電力消費仕様を増加させる可能性が高い。
[0008] The operation can be further complicated if a high frequency charge pump is implemented in an IC using active and standby modes. Even though power consumption during the active mode is acceptable, power consumption by the charge pump during the standby mode could still be a problem. Typically, the standby mode requires much lower power consumption, but again at least at some point the charge pump must be operational. Saving power is the purpose of the standby mode, but to save power, it is desirable to turn off the high powered regulator circuit when not in use. When still in standby mode, the high powered regulation circuit must be turned on and stabilized before entering a pump cycle that requires more complex control and timing circuits. Power is consumed during this stabilization time, and there is a high possibility that the power consumption specification during standby will increase.

【0009】スタンバイの間の電力消費を減じる他の方
策は、高い電力の供給されるレギュレータを完全に止
め、代わって常にオンである極めて低電力のレギュレー
タを使用することである。この方策では、低電力レギュ
レータは決定を行なうまでにいくらか時間がかかるの
で、複数のまたは部分的なポンプが生じないことを確実
にするため、臨界回路(critical circuitry)が必要で
ある。他の変形例では、低電力の低出力電流ポンプが、
スタンバイモードの間動作可能であり、ゆっくりしたタ
ーンオンまたはターンオフで、出力電圧には小さなヒス
テリシスしか生じないであろう。これらの従来の解決策
はすべて、より多くの回路および複雑な制御論理を必要
とする。
Another approach to reducing power consumption during standby is to completely turn off the high powered regulator and instead use a very low power regulator that is always on. In this approach, the low power regulator takes some time to make the decision, so critical circuitry is needed to ensure that multiple or partial pumps do not occur. In another variation, the low power, low output current pump comprises:
Operable during the standby mode, with slow turn-on or turn-off, the output voltage will have little hysteresis. All of these conventional solutions require more circuitry and complex control logic.

【0010】[0010]

【発明の概要】この発明は、低電力かつ高速の両方であ
る動的調整システムに関する。この発明によるレギュレ
ータは、基準電圧を入力信号と比較し、内部レギュレー
タノードが迅速に電力レール電圧に遷移するようクロッ
クされる小さな装置を有する。一旦内部ノードが電力レ
ール電圧となると、ほとんど電力が消費されない。この
発明によると、次の回路からの負荷は最低に維持され、
内部レギュレータ回路を実現するために小さな装置を使
用することができる。装置がより小さいことで、この発
明によるレギュレータを、より高速にしかつより消費電
力を少なくすることができる。この実施例は正チャージ
ポンプに関するが、説明するすべての技術は負チャージ
ポンプにも応用可能である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a dynamic regulation system that is both low power and high speed. The regulator according to the present invention has a small device that compares the reference voltage to the input signal and is clocked to transition the internal regulator node to the power rail voltage quickly. Once the internal nodes are at the power rail voltage, little power is consumed. According to the invention, the load from the following circuits is kept at a minimum,
Small devices can be used to implement the internal regulator circuit. The smaller device allows the regulator according to the invention to be faster and consume less power. Although this embodiment relates to a positive charge pump, all of the techniques described are applicable to negative charge pumps.

【0011】簡単に述べると、この発明は、電圧源から
入力電圧を受けるよう結合される入力ノードと、周期的
レギュレータ可能化信号および周期的リセット信号を発
生する発振器ユニットとを含むチャージポンプに関す
る。レギュレータクロックユニットが、発振器ユニット
と結合され、レギュレータ可能化信号に応答してプリチ
ャージ(PC)信号およびレギュレータリセット信号を
発生する。ポンプクロックユニットが、マスタクロック
信号を受取り、複数のポンプクロック信号を発生する。
チャージポンプユニットは、入力ノードに結合され、複
数のポンプクロック信号により動作可能に制御され出力
信号(VPUMP)を生成するよう結合される出力端子と結
合される。レギュレータユニットは、VPUMP信号、PC
信号、基準信号およびレギュレータ可能化信号を受ける
よう結合され、レギュレータユニットは、レギュレータ
可能化信号に応答して、プリチャージモードまたは調整
モードのいずれかで動作する。
Briefly stated, the present invention relates to a charge pump that includes an input node coupled to receive an input voltage from a voltage source, and an oscillator unit that generates a periodic regulator enable signal and a periodic reset signal. A regulator clock unit is coupled to the oscillator unit and generates a precharge (PC) signal and a regulator reset signal in response to the regulator enable signal. A pump clock unit receives the master clock signal and generates a plurality of pump clock signals.
A charge pump unit is coupled to the input node and is operatively controlled by the plurality of pump clock signals and is coupled to an output terminal coupled to generate an output signal (V PUMP ). The regulator unit uses V PUMP signal, PC
A signal, a reference signal, and a regulator enable signal are coupled, and the regulator unit operates in either a precharge mode or a regulation mode in response to the regulator enable signal.

【0012】他の局面において、この発明は、ダイナミ
ックレギュレータが、プリチャージされたまたは「発火
準備完了」状態において不能化される、チャージポンプ
調整方法に関する。このスタンバイ状態においては、ダ
イナミックレギュレータは、運転停止され、本質的に消
費する電力はゼロとなる。レギュレータの内部ノード
は、電力が消費されないように電源から減結合される
が、基準電圧および入力信号には接続されたままであ
る。スタンバイ状態から可能化された状態への遷移の前
に、ダイナミックレギュレータの内部ノードは、内部ノ
ードを適切なレベルにスルーするために必要とされる待
ち時間の不都合を避けるため、既に別のプリチャージさ
れたレベルにある。可能化状態への遷移の直後に、ダイ
ナミックレギュレータは遅滞なくクロックされる。
In another aspect, the invention relates to a method of adjusting a charge pump wherein the dynamic regulator is disabled in a precharged or "fire ready" state. In this standby state, the dynamic regulator is shut down and essentially consumes no power. The internal nodes of the regulator are decoupled from the power supply so that no power is dissipated, but remain connected to the reference voltage and the input signal. Prior to the transition from the standby state to the enabled state, the internal node of the dynamic regulator has already had another precharge to avoid the inconvenience of the latency required to slew the internal node to the appropriate level. At the level that was done. Immediately after the transition to the enable state, the dynamic regulator is clocked without delay.

【0013】[0013]

【詳細な説明】図1は、この発明による電圧アップコン
バータをブロック図の形で示す。電子システムは、図1
に示すように相互作用する機能ユニットの集まりとして
有用に表わされる。発振器102が、外部で発生される
ENABLE信号により可能化される。発振器102
は、レギュレータ可能化(ENREG)信号を出力し、
この信号は、レギュレータクロックユニット104およ
びレギュレータユニット106と結合される。ENRE
G信号は、レギュレータクロックユニット104によ
り、プリチャージ(PC)信号およびレギュレータリセ
ット(RSTREG)信号を導出するため使用され、こ
れらの信号はレギュレータユニット106と結合され
る。
DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 shows, in block diagram form, a voltage upconverter according to the present invention. The electronic system is shown in FIG.
Are usefully represented as a collection of interacting functional units as shown in FIG. Oscillator 102 is enabled by an externally generated ENABLE signal. Oscillator 102
Outputs a regulator enable (ENREG) signal,
This signal is coupled to regulator clock unit 104 and regulator unit 106. ENRE
The G signal is used by the regulator clock unit 104 to derive a precharge (PC) signal and a regulator reset (RSTREG) signal, which are combined with the regulator unit 106.

【0014】レギュレータクロックユニット104は、
以下にさらに詳細に述べるように、ENREG信号がロ
ー(すなわち不能化された状態)であるときに、レギュ
レータクロックユニット104からのPC信号がハイと
なりダイナミックレギュレータユニット106をプリチ
ャージするように、動作する。さらに、レギュレータユ
ニット106内において、レギュレータユニット106
を、感度の高い基準電圧(VREF)および信号電圧(V
PUMP)ノードから分離するためENREG信号が使用さ
れ、それによって、これらの感度の高いノードは増幅お
よびラッチ処理の間電気的に妨害を受けない。次のサイ
クルのためにレギュレータユニット106をプリチャー
ジするためのPC信号のハイ状態への遷移に応答して
(または同期して)、レギュレータクロックユニット1
04により発生されるレギュレータリセット信号(RS
TREG)が、ローのパルスを生じ、レギュレータユニ
ット106をリセットする。
The regulator clock unit 104 includes:
As described in further detail below, when the ENREG signal is low (ie, disabled), the PC signal from the regulator clock unit 104 goes high and operates to precharge the dynamic regulator unit 106. . Further, in the regulator unit 106, the regulator unit 106
With the sensitive reference voltage (V REF ) and the signal voltage (V
The ENREG signal is used to isolate from the PUMP ) nodes, so that these sensitive nodes are not electrically disturbed during the amplification and latching process. In response (or synchronously) to the transition of the PC signal to a high state to precharge the regulator unit 106 for the next cycle, the regulator clock unit 1
04 generated by the regulator reset signal (RS
TREG) causes a low pulse to reset the regulator unit 106.

【0015】ENREGがハイ状態(すなわち可能化さ
れた状態)に遷移した後、チャージポンプが可能化され
ている続くすべてのサイクルにおいて、プリチャージお
よび「クロック」レギュレータユニット106を止める
ため(図4に示すように)PC信号にローのパルスを迅
速に生じさせるよう、レギュレータクロックユニット1
04が動作可能である。「クロックする」レギュレータ
ユニット106は、ダイナミックレギュレータのVREF
入力およびVPUMP入力の間の差を増幅しラッチすること
を意図する。ラッチされた差信号は、(図2を参照しさ
らに詳細に説明するように)処理されて、マスタクロッ
ク(MCLK)信号を発生する。MCLK信号はポンプ
クロックユニット108により使用され、チャージポン
プユニット110を駆動するために必要なすべてのクロ
ックを発生する。ポンプクロック回路108およびチャ
ージポンプ回路110の動作および実現の詳細な理解は
この発明を理解するためには必須ではない。したがっ
て、これらの詳細は、この発明の例示および理解を容易
にするため提供しない。
After ENREG transitions to a high state (ie, the enabled state), to stop the precharge and "clock" regulator unit 106 on all subsequent cycles in which the charge pump is enabled (see FIG. 4). The regulator clock unit 1 to quickly generate a low pulse on the PC signal (as shown)
04 is operable. The “clocking” regulator unit 106 provides the dynamic regulator V REF
It is intended to amplify and latch the difference between the input and the V PUMP input. The latched difference signal is processed (as described in more detail with reference to FIG. 2) to generate a master clock (MCLK) signal. The MCLK signal is used by the pump clock unit 108 to generate all the clocks needed to drive the charge pump unit 110. A detailed understanding of the operation and implementation of pump clock circuit 108 and charge pump circuit 110 is not necessary for understanding the present invention. Accordingly, these details are not provided to facilitate illustration and understanding of the invention.

【0016】図2は、この発明によるダイナミックレギ
ュレータ回路200を含むレギュレータユニット106
を、概略図/ブロック図を混合した形でさらに詳細に示
す。ダイナミックレギュレータ200への入力の1つ
は、ポンピングされた出力VPU MPそれ自体であり得る。
より典型的には、分圧器ユニット202により生成され
たVPUMPの分圧されたものが使用される。ダイナミック
レギュレータ200へのVREF入力は、VPUMPと比較さ
れる、基準ユニット204により発生される基準電圧を
含む。図2の例においては、VPUMPは、分圧器ユニット
202によって分圧され、レギュレータユニット106
の正の電源電圧付近で動作させられる。この態様におい
て、VREFが正の供給電圧自体によって与えられ得、付
加的な基準電圧発生器回路が不要となる。
FIG. 2 shows a regulator unit 106 including a dynamic regulator circuit 200 according to the present invention.
Is shown in more detail in a mixed schematic / block diagram. One of the inputs to the dynamic regulator 200 may be the pumped output V PU MP itself.
More typically, a divided version of V PUMP generated by voltage divider unit 202 is used. The V REF input to dynamic regulator 200 includes a reference voltage generated by reference unit 204 that is compared to V PUMP . In the example of FIG. 2, V PUMP is divided by the voltage divider unit 202 and the regulator unit 106
Is operated near the positive power supply voltage. In this manner, V REF can be provided by the positive supply voltage itself, eliminating the need for an additional reference voltage generator circuit.

【0017】しかし、VREFは正の電源にある必要はな
く、この特定の例は、他の基準電圧技術にも容易に適用
されることが理解されねばならない。たとえば、VREF
およびVPUMPがレギュレータユニット106への負の電
源レベルにおいてまたはその付近で動作するよう、相補
回路が容易に利用可能である。他の回路も、入力が正の
電源と負の電源との間の選択されたレベルで動作するよ
う利用可能である。これらのおよび同様の代替案は、こ
こに示す特定の例と等価である。
However, it should be understood that V REF need not be at the positive power supply, and that this particular example would readily apply to other reference voltage techniques. For example, V REF
And such that V PUMP to operate with a negative or near the power supply level to the regulator unit 106, are readily available complementary circuit. Other circuits are available for the inputs to operate at selected levels between the positive and negative power supplies. These and similar alternatives are equivalent to the specific examples shown here.

【0018】レギュレータユニット106は、VPUMP
分圧されたレベルがVREFよりも低いときMCLK信号
を発生し、VPUMPが所望の電圧よりも低いことを示すよ
う動作する。もしVPUMPが適切なレベル(すなわちV
REFよりも高いレベル)であれば、MCLKは発生され
ない。ダイナミックレギュレータ200は、ノード21
4において負荷228と結合されるラッチ212を形成
する、1対の交差結合されるインバータを含む。ノード
216および218は、ラッチ212の反転出力および
非反転出力を形成する。負荷228は、従来の受動装置
または能動装置を使用して容易に実現される抵抗器−キ
ャパシタ(RC)回路を含む。
Regulator unit 106 generates an MCLK signal when the divided level of V PUMP is below V REF and operates to indicate that V PUMP is below a desired voltage. If V PUMP is at an appropriate level (ie V
REF ), no MCLK is generated. The dynamic regulator 200 is connected to the node 21
4 includes a pair of cross-coupled inverters forming a latch 212 coupled to a load 228. Nodes 216 and 218 form the inverted and non-inverted outputs of latch 212. Load 228 includes a resistor-capacitor (RC) circuit that is easily implemented using conventional passive or active devices.

【0019】レギュレータユニット106は、VCC電力
源または他の利用可能な外部電力源と結合される電源ノ
ードを含む。ノード214は、VCC電力源からレギュレ
ータユニット106を通って接地(またはVCC電力源へ
の任意の利用可能な帰路電流経路)への電流フロー経路
を完成させる電力供給帰路ノードとして役立つ。負荷2
28は、ノード214が浮動するのを防止するため帰路
ノード214と結合されるが、十分なインピーダンスを
提供するので、ノード214上の電圧は、プリチャージ
装置222およびクロックされる装置226および23
4を使用して制御され得る。ノード214上の電圧の操
作によって、ラッチ212を不能化するようノード21
4を十分にVCCに近い電圧に維持してラッチ212を感
知モードで動作させることができ、かつ、ノード214
が接地に保持されラッチ212が可能化されるラッチモ
ードで動作させることができる。
Regulator unit 106 includes a power supply node coupled to a V CC power source or other available external power source. Node 214 serves as a power supply return node that completes the current flow path from the V CC power source through regulator unit 106 to ground (or any available return current path to the V CC power source). Load 2
28 is coupled with the return node 214 to prevent the node 214 from floating, but provides sufficient impedance so that the voltage on the node 214 is increased by the precharge device 222 and the clocked devices 226 and 23.
4 can be controlled. Manipulation of the voltage on node 214 causes node 21 to disable latch 212.
4 can be maintained at a voltage close enough to V CC to operate the latch 212 in the sense mode, and
Can be operated in a latch mode in which the latch 212 is held at ground and the latch 212 is enabled.

【0020】ダイナミックレギュレータ200はさら
に、プリチャージ装置222ならびにクロック装置22
6および234を含む。プリチャージ装置222は、
(図1に示す)レギュレータクロックユニット104か
らのPC信号により制御される。スイッチ207および
209はRSTREG信号に応答して、それぞれ出力ノ
ード216および218をVCCにプリチャージする。望
ましくは、出力ノード216および218はそれぞれ、
スイッチ206および208によりVPUMPおよびV REF
から制御可能に減結合または分離できる。スイッチ20
6および208は、以下に説明するENREG信号によ
り制御される。
The dynamic regulator 200 further includes
The precharge device 222 and the clock device 22
6 and 234. The precharge device 222
Regulator clock unit 104 (shown in FIG. 1)
It is controlled by these PC signals. Switch 207 and
209 responds to the RSTREG signal, and
216 and 218 to VCCPrecharge to. Hope
Preferably, output nodes 216 and 218 are respectively
Switches 206 and 208 provide VPUMPAnd V REF
Can be controllably decoupled or separated from. Switch 20
6 and 208 are based on the ENREG signal described below.
Is controlled.

【0021】PC信号は、インバータ224を通じて、
クロッキング装置226を制御する感知(SEN)信号
を発生するよう結合される。SEN信号は、第1の遅延
ユニット232を通じてクロッキング装置234を制御
するSET信号を発生するよう結合される。遅延ユニッ
ト232は、SEN信号とSET信号との間に2つのゲ
ートの遅延時間に相当する差を与えるよう、2つの直列
に結合されたインバータとして好都合に実現されるが、
遅延232を実現するため任意の利用可能な遅延技術を
使用してよい。SET信号は、第2の遅延ユニット23
6を通じてデグリッチユニット242へのラッチ(LA
T)信号を発生するよう結合される。
The PC signal is passed through an inverter 224
Coupled to generate a sense (SEN) signal that controls the clocking device 226. The SEN signal is coupled to generate a SET signal that controls a clocking device 234 through a first delay unit 232. Delay unit 232 is conveniently implemented as two serially coupled inverters to provide a difference between the SEN and SET signals corresponding to the delay of the two gates,
Any available delay technique may be used to implement delay 232. The SET signal is output to the second delay unit 23
6 to the deglitch unit 242 (LA)
T) coupled to generate a signal.

【0022】図2に示すように、ラッチ212の反転出
力216および非反転出力218は、デグリッチユニッ
ト242と結合される。デグリッチユニット242から
のデグリッチされた信号は、マスタクロック信号(MC
LK)を発生する出力ラッチ244のセット入力と結合
される。ラッチ244は、ラッチ244のリセット入力
への外部RSTMCLKB信号の印加によりリセットさ
れ得る。
As shown in FIG. 2, inverted output 216 and non-inverted output 218 of latch 212 are coupled to deglitch unit 242. The deglitched signal from the deglitch unit 242 is the master clock signal (MC
LK) is coupled to the set input of output latch 244. Latch 244 may be reset by the application of an external RSTMCLKB signal to the reset input of latch 244.

【0023】特定の例においては、ENREGは、図4
に示すように、約50%の衝撃係数で約30Mhzで動
作する。動作中は、ENREG信号がロー(定常状態)
である間、PC信号はハイであり、(図5に示す)SE
N、SETおよびLATはローである。さらに、ENR
EGがローとなった直後に、RSTMCLKBがローの
パルスを生じ、PCがハイとなった直後に、RSTRE
GBがローのパルスを生じ、ハイに戻る。上述の状態に
あるこれらの信号の組合せによって、レギュレータユニ
ット106がプリチャージモードになる。レギュレータ
ユニット106は、スタンバイの間およびENREGの
サイクルのうちローの時間の間、プリチャージモードに
ある。ENREGがローであると、図4に示す分圧され
たVPUMP信号はラッチ212へ装置206を通じて結合
され、基準入力VREFは、ラッチ212へ装置208を
通じて結合される。RSTREGB信号はこれよりも前
にローのパルスを生じるので、ノード216およびノー
ド218の両方は実質的にVCCへプリチャージされる。
ハイのPC信号はプリチャージ装置222をオンにし、
クロック装置226および234はオフのままである。
In a specific example, ENREG is
It operates at about 30 Mhz with about 50% duty cycle as shown in FIG. During operation, ENREG signal is low (steady state)
, The PC signal is high and SE (shown in FIG. 5)
N, SET and LAT are low. Furthermore, ENR
Immediately after EG goes low, RSTMCLKB produces a low pulse, and immediately after PC goes high, RSTRECLKB goes low.
GB produces a low pulse and returns high. The combination of these signals in the state described above puts regulator unit 106 into a precharge mode. Regulator unit 106 is in the precharge mode during standby and during the low time of the ENREG cycle. When ENREG is low, the divided V PUMP signal shown in FIG. 4 is coupled to latch 212 through device 206 and the reference input V REF is coupled to latch 212 through device 208. Since the RSTREGB signal produces an earlier low pulse, both nodes 216 and 218 are substantially precharged to V CC .
A high PC signal turns on the precharge device 222,
Clock devices 226 and 234 remain off.

【0024】プリチャージ装置222は、望ましくは、
最小長n−チャネルトランジスタとして与えられる。こ
の状態では、ノード214は、VCCよりも低い最小長n
−チャネルしきい値と実質的に等しい電圧に落ち着く。
ノード214上のこの電圧は、ラッチ212内の(図2
に示す)インバータをオフにする。特定の実現例におい
ては、ラッチ212内のインバータは、ノード216お
よびノード218がV CC付近にあるときラッチ212内
のインバータがオフする(すなわち電流を通さない)よ
うに、非最小長トランジスタで実現される。このように
して、ノード216およびノード218はVCCおよびノ
ード214から分離され、ノード216およびノード2
18が受ける唯一の影響は、装置206および208か
らの入力へのものとなる。
The precharge device 222 preferably comprises
Provided as a minimum length n-channel transistor. This
In the state of FIG.CCMinimum length n lower than
Settling to a voltage substantially equal to the channel threshold.
This voltage on node 214 in latch 212 (FIG.
Turn off the inverter). In a specific implementation
In other words, the inverter in the latch 212
And node 218 is at V CCIn the latch 212 when near
Inverters turn off (that is, do not pass current)
Thus, it is realized with a non-minimum length transistor. in this way
And nodes 216 and 218CCAnd no
Node 214 and nodes 216 and 2
The only effect 18 will have on devices 206 and 208
These are the inputs to them.

【0025】図3は、スタンバイでの電力使用を少なく
するデグリッチユニット242およびラッチ244の好
ましい実現例を示す。図3に示すように、ノード216
およびノード218がVCC付近(すなわち上に説明した
プリチャージ状態)であるとき、ノード302はハイで
ありノード304はローである。ノード304のローと
ローのLAT信号の両方で装置306および310がオ
フにされ、RSTMCLKBがローの間に装置312が
オンであっても電流経路が存在しないことになる。交差
結合されたインバータ314への入力はしたがってハイ
であり、発生されるMCLK信号はローである。したが
ってレギュレータユニット106がプリチャージモード
にある間、電流経路は存在せず、ダイナミックレギュレ
ータ200は連続的にVPUMP(または分圧された
PUMP)およびVREF入力をサンプリングし、PC信号
がローとなったときに即座に調整を行なう準備ができ
る。
FIG. 3 illustrates a preferred implementation of the deglitch unit 242 and latch 244 to reduce standby power usage. As shown in FIG.
And when node 218 is near V CC (ie, the precharge state described above), node 302 is high and node 304 is low. Both low and low LAT signals at node 304 will turn off devices 306 and 310, and there will be no current path even if device 312 is on while RSTMCLKB is low. The input to the cross-coupled inverter 314 is therefore high and the generated MCLK signal is low. Thus, while the regulator unit 106 is in the precharge mode, there is no current path and the dynamic regulator 200 continuously samples the V PUMP (or divided V PUMP ) and V REF inputs and the PC signal goes low. Ready to make adjustments as soon as they become available.

【0026】図5は、MCLK発火のない第1のサイク
ルとMCLK発火のある第2のサイクルの2つのサイク
ルを示す。この発明によるチャージポンプが可能化され
るとき、ENREGはハイとなり図2に示す装置206
および208をオフにし、ノード216および218上
のVPUMP(または分圧されるVPUMP)およびVREF入力
電圧を保持する。PCはすぐにローのパルスを発し、プ
リチャージ装置222をオフにしてSENがハイとなり
クロック装置226がオンされる。特定例においては、
クロック装置226はクロック装置234に比べ小さ
い。ノード214は負荷228と結合されるため、ノー
ド214は、VCCより低い最小長N−チャネルしきい値
と等しい電圧からゆっくりと接地へスルーし始める。
FIG. 5 shows two cycles, a first cycle without MCLK firing and a second cycle with MCLK firing. When the charge pump according to the present invention is enabled, ENREG goes high and the device 206 shown in FIG.
And 208 are turned off, maintaining the V PUMP (or divided V PUMP ) and V REF input voltages on nodes 216 and 218. The PC immediately issues a low pulse, turns off the precharge device 222 and SEN goes high, turning on the clock device 226. In a specific example,
Clock device 226 is smaller than clock device 234. As node 214 is coupled to load 228, node 214 begins to slowly slew to ground from a voltage equal to the minimum length N-channel threshold below V CC .

【0027】特定の実施例においては、ダイナミックレ
ギュレータ106のクロッキングは2つの段階を含む。
すなわち、第1の段階は、入力間の差をゆっくりと増幅
するものであり、短い遅延の後に、第2の段階では入力
の状態を反映する状態でレギュレータを素早くラッチす
る。一実施例では、この2段階クロッキングはレギュレ
ータユニット106内で直接行なわれる。クロッキング
の間、ノード216とノード218との間に差が存在す
るとき、ノード214がローへとスルーし、ラッチ21
2が、ノード216またはノード218の一方の電圧を
より低くし始めるであろう。具体的には、もしノード2
16がノード218よりも低い状態で開始したならば、
ノード216がローにスルーする。同様に、もしノード
218がノード216よりも低い状態で開始したなら
ば、ノード218が初めローにスルーするであろう。最
終的には、ラッチ212が初めにより高かったノードを
VCCに向けてスルーさせる。すると、ノード216お
よびノード218が反対の方向に進み、SET信号はS
ENから遅延時間後にハイとなり、比較的より大きなク
ロック装置234をオンして、ラッチ212の出力ノー
ド216および218を迅速にそれらの設定された値に
スルーさせる。クロック装置226とクロック装置23
4との間の大きさの差によって、この発明による異なっ
たスルーイング速度特徴が与えられる。
In a particular embodiment, clocking of dynamic regulator 106 includes two stages.
That is, the first stage slowly amplifies the difference between the inputs, and after a short delay, the second stage quickly latches the regulator in a state that reflects the state of the inputs. In one embodiment, this two-stage clocking is performed directly in regulator unit 106. During clocking, when a difference exists between nodes 216 and 218, node 214 slews low and latch 21
2 will start lowering the voltage of either node 216 or node 218. Specifically, if node 2
If 16 started below node 218,
Node 216 slews low. Similarly, if node 218 started below node 216, node 218 would initially slew low. Eventually, latch 212 causes the initially higher node to slew to VCC. Then, the nodes 216 and 218 advance in the opposite directions, and the SET signal becomes S
Going high after a delay time from EN, turns on the relatively larger clock device 234, causing output nodes 216 and 218 of latch 212 to quickly slew to their set values. Clock device 226 and clock device 23
A magnitude difference between 4 and 4 gives different slewing speed characteristics according to the invention.

【0028】ノード216および218は、両方ともハ
イで開始し、一方のノードのみがローとなり、ハイのま
まである側が瞬間的にローにグリッチするものとして特
徴付けることができる。図3に示す回路は、ノード21
6および218のいずれかにおいて瞬間的にローとなる
降下を補償するため使用されるテグリッチユニット24
2を実現する。先に述べたように、ノード216および
218の両方がハイで開始し、ノード302がハイであ
り304がローである。さらに、その入力がノード21
6であるインバータ316が、(相対的なトランジスタ
の大きさによって決定される)極めて低い切換点を備え
るよう設けられ、一方、インバータ318はVCC/2を
下回る切換点を有する。もし、ノード216がローとな
る側であれば、ノード304がハイとなり、ノード21
8はローのグリッチを経験するだろうが、VCC/2より
も低くはなく、したがってノード302はハイのままで
ある。LATがSETの遅延時間後にハイとなるとき
は、交差結合されたインバータ314への入力がローに
引下げられる。そして、MCLKが、(図1に示す)ポ
ンプクロックユニット108により発生されるクロック
信号が発火されチャージポンプ110を駆動することを
可能にするよう設定される。
Nodes 216 and 218 can both be characterized as starting high, with only one node going low and the side remaining high glitching low momentarily. The circuit shown in FIG.
6 and 218 teglitch unit 24 used to compensate for a momentary low drop
2 is realized. As mentioned earlier, both nodes 216 and 218 start high, with node 302 high and 304 low. Further, the input is the node 21
An inverter 316, which is six, is provided with a very low switching point (determined by the relative transistor size), while inverter 318 has a switching point below V CC / 2. If node 216 goes low, node 304 goes high and node 21 goes high.
8 will experience a low glitch, but not less than V CC / 2, so node 302 remains high. When LAT goes high after the delay time of SET, the input to cross-coupled inverter 314 is pulled low. MCLK is then set to allow the clock signal generated by pump clock unit 108 (shown in FIG. 1) to fire and drive charge pump 110.

【0029】しかし、もしノード216がハイのままで
あるが瞬間的にローにグリッチするがインバータ316
の切換点よりも低くはグリッチしない側であれば、ノー
ド304はローのままである。ノード218はローとな
り、ノード302が追従する。LATがハイとなるとき
は、装置306および装置308の両方がオフであり、
インバータ314への入力はハイのままであり、MCL
K信号の発生が防止される。216および218が互い
に等しい状態で開始した場合には、ノード216および
218は両方とも最初にインバータ318の切換点を超
えて、そして2番目におそらくはインバータ316の切
換点を超えて極めて低くグリッチし得ることが留意され
ねばならない。デグリッチ回路の優先は、MCLKを発
生しないことであり、したがって、ノード216および
218の両方がローにグリッチする条件下では、インバ
ータ318はインバータ316よりも前にノード302
をまずローにさせるであろうし、それによっておそらく
はノード304がハイにされる。ノード302がローで
ありそしておそらくはノード304がハイであるという
条件は、MCLKパルスを生じさせない。ある時点にお
いて、ダイナミックレギュレータ200は、決定を行な
わねばならず、そして、ノード216またはノード21
8のいずれかがハイに戻らねばならない。もし、ノード
216がハイに戻るのであれば、ノード304がローと
なり、LATが発火されるときMCLKパルスは生じな
いが、もしノード218がハイに戻るのであれば、ノー
ド302がハイに戻り、ノード304は既にハイとなっ
ており完全なMCLKパルスを発生する。このデグリッ
チ方式によると、実質的なMCLKパルスは発生されな
い。
However, if node 216 remains high but glitches low momentarily, inverter 316
Node 304 remains low on the non-glitch side below the switching point of. Node 218 goes low, and node 302 follows. When LAT goes high, both devices 306 and 308 are off,
The input to inverter 314 remains high and MCL
The generation of the K signal is prevented. If 216 and 218 start equal to each other, nodes 216 and 218 may both glitch very low first beyond the switching point of inverter 318 and secondly possibly beyond the switching point of inverter 316. It must be noted that The priority of the deglitch circuit is to not generate MCLK, so that under conditions in which both nodes 216 and 218 glitch low, inverter 318 will precede inverter 316 with node 302.
Will be brought low first, possibly causing node 304 to go high. The condition that node 302 is low and possibly node 304 is high will not cause an MCLK pulse. At some point, dynamic regulator 200 must make a decision and either node 216 or node 21
One of the eight must return high. If node 216 returns high, node 304 goes low and no MCLK pulse occurs when LAT fires, but if node 218 returns high, node 302 returns high and node 218 returns high. 304 is already high and generates a complete MCLK pulse. According to the deglitch method, no substantial MCLK pulse is generated.

【0030】特定の例においては、調整が開始できるよ
うENREGがハイになった後、MCLKは約7ns以
内に発火できる。したがって、この発明による方法およ
び装置はスタンバイにおいて使用する電力が少ない点で
効率的なだけでなく高速である。さらに、好ましい実現
例は、迅速に切換えを行なう小さな装置を使用してお
り、一旦ノード216および218が電力供給レベルに
遷移してしまうと、実質的に電力が消費されない。した
がって、この発明によるレギュレータは、活性のときに
効率的でありかつスタンバイから活性に切換えられると
きも効率的である。
In a particular example, MCLK can fire within about 7 ns after ENREG goes high so that regulation can begin. Thus, the method and apparatus according to the present invention are efficient as well as fast in that they use less power in standby. Further, the preferred implementation uses a small device that switches quickly, and consumes substantially no power once nodes 216 and 218 have transitioned to a power supply level. Thus, the regulator according to the present invention is efficient when active and when switched from standby to active.

【0031】この発明を一定の特定性を持って説明し例
示してきたが、この開示は単なる例として行なったもの
であり、前掲の特許請求の範囲に示すこの発明の精神お
よび範囲から逸脱することなく、当業者にはその部分の
組合せおよび配置のさまざまな変化が想到され得ること
が理解されねばならない。
Although the present invention has been described and illustrated with certain specificity, this disclosure is given by way of example only and departs from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Rather, it should be understood by those skilled in the art that various changes in the combination and arrangement of parts may be envisioned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の部分のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a part of the present invention.

【図2】 図1に示すシステムのレギュレータユニット
をさらに詳細にブロック図と概略図の組合せで示した図
である。
FIG. 2 is a diagram showing the regulator unit of the system shown in FIG. 1 in further detail in combination with a block diagram and a schematic diagram.

【図3】 図2のレギュレータユニットのデグリッチお
よびMCLKラッチ部分のさらに詳細な概略図である。
3 is a more detailed schematic diagram of the deglitch and MCLK latch portions of the regulator unit of FIG. 2;

【図4】 図1および図2に示す回路の動作を示す例示
的波形図である。
FIG. 4 is an exemplary waveform chart showing the operation of the circuits shown in FIGS. 1 and 2;

【図5】 図1および図2に示す回路の動作を示す他の
例示的波形図である。
FIG. 5 is another exemplary waveform chart showing the operation of the circuits shown in FIGS. 1 and 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 発振器、104 レギュレータクロックユニッ
ト、106 レギュレータユニット、108 ポンプク
ロックユニット、110 チャージポンプユニット。
102 oscillator, 104 regulator clock unit, 106 regulator unit, 108 pump clock unit, 110 charge pump unit.

フロントページの続き (72)発明者 ライアン・ティ・ヒロセ アメリカ合衆国、80909 コロラド州、コ ロラド・スプリングス、セント・アンドリ ュース・コート、4086 Fターム(参考) 5F038 BG05 DF08 EZ20 5H730 AS04 BB02 DD04 Continuation of the front page (72) Inventor Ryan Ti Hirose 80909 Colorado, Colorado Springs, St. Andrews Court, 4086 F-term (reference) 5F038 BG05 DF08 EZ20 5H730 AS04 BB02 DD04

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チャージポンプであって、 電圧源から入力電圧を受けるよう結合される入力ノード
と、 周期的レギュレータ可能化信号および周期的リセット信
号を発生する発振器ユニットと、 発振器ユニットに結合され、レギュレータ可能化信号に
応答してプリチャージ(PC)信号およびレギュレータ
リセット信号を発生するレギュレータクロックユニット
と、 マスタクロック信号を受け、複数のポンプクロック信号
を発生するポンプクロックユニットと、 入力ノードに結合され、複数のポンプクロック信号によ
り動作可能に制御され、出力信号(VPUMP)を生成する
よう結合される出力端子に結合されるチャージポンプユ
ニットと、 基準信号を発生する基準ユニットと、 VPUMP信号、PC信号、基準信号およびレギュレータ可
能化信号を受けるよう結合されるレギュレータユニット
とを含み、レギュレータユニットはレギュレータ可能化
信号に応答してプリチャージモードまたは調整モードの
いずれかで動作する、チャージポンプ。
1. A charge pump, comprising: an input node coupled to receive an input voltage from a voltage source; an oscillator unit for generating a periodic regulator enable signal and a periodic reset signal; A regulator clock unit for generating a precharge (PC) signal and a regulator reset signal in response to a regulator enable signal; a pump clock unit for receiving a master clock signal and generating a plurality of pump clock signals; is operatively controlled by the plurality of pump clock signal, a charge pump unit coupled to an output terminal coupled to produce an output signal (V pUMP), a reference unit for generating a reference signal, V pUMP signal, PC signal, reference signal and regulator enable signal And a regulator unit operative to operate in either a precharge mode or a regulation mode in response to a regulator enable signal.
【請求項2】 レギュレータユニットは、プリチャージ
モードの間PC信号に応答して内部レギュレータノード
をプリチャージする、請求項1に記載のチャージポン
プ。
2. The charge pump according to claim 1, wherein the regulator unit precharges an internal regulator node in response to a PC signal during a precharge mode.
【請求項3】 レギュレータユニットはさらに、基準信
号とVPUMP信号との大きさの差に応答して、マスタクロ
ック信号を発生する、請求項1に記載のチャージポン
プ。
3. The charge pump according to claim 1, wherein the regulator unit further generates a master clock signal in response to a magnitude difference between the reference signal and the V PUMP signal.
【請求項4】 VPUMP信号とレギュレータユニットとの
間に結合され、レギュレータ可能化信号に応答してレギ
ュレータユニットをVPUMP信号から選択的に分離する第
1の分離スイッチをさらに含む請求項1に記載のチャー
ジポンプ。
4. The apparatus of claim 1, further comprising a first isolation switch coupled between the V PUMP signal and the regulator unit for selectively isolating the regulator unit from the V PUMP signal in response to the regulator enable signal. Charge pump as described.
【請求項5】 基準信号とレギュレータユニットとの間
に結合され、レギュレータ可能化信号に応答して基準信
号からレギュレータユニットを選択的に分離する第2の
分離スイッチをさらに含む、請求項3に記載のチャージ
ポンプ。
5. The system of claim 3, further comprising a second isolation switch coupled between the reference signal and the regulator unit for selectively isolating the regulator unit from the reference signal in response to the regulator enable signal. Charge pump.
【請求項6】 PC信号は、レギュレータ可能化信号が
プリチャージモードを開始するため状態を変えた後に、
内部レギュレータノードをプリチャージするため状態を
変える、請求項1に記載のチャージポンプ。
6. The PC signal changes state after the regulator enable signal changes state to initiate a precharge mode.
The charge pump of claim 1, wherein the charge pump changes state to precharge an internal regulator node.
【請求項7】 レギュレータユニットはさらに、プリチ
ャージモードの間レギュレータリセット信号に応答し
て、内部レギュレータノードを、基準信号にほぼ等しい
大きさを有する電圧源に結合する、請求項1に記載のチ
ャージポンプ。
7. The charge of claim 1, wherein the regulator unit is further responsive to a regulator reset signal during a precharge mode, coupling the internal regulator node to a voltage source having a magnitude substantially equal to the reference signal. pump.
【請求項8】 レギュレータユニットはさらに、 外部電源電圧に結合される電源ノードと、 電源帰路ノードと、 PC信号により動作可能に制御され、電源帰路ノードを
外部電源電圧に実質的に等しい電圧に結合する第1のス
イッチと、 PC信号に動作可能に制御され、電源帰路ノードを接地
に結合する第2のスイッチとをさらに含む、請求項1に
記載のチャージポンプ。
8. The regulator unit further includes: a power supply node coupled to an external power supply voltage; a power supply return node; and an operably controlled PC signal, coupling the power supply return node to a voltage substantially equal to the external power supply voltage. The charge pump of claim 1, further comprising: a first switch that is operatively controlled by the PC signal; and a second switch that is operatively controlled by the PC signal and that couples the power return node to ground.
【請求項9】 PC信号を受けるよう結合され、遅延さ
れたPC信号を発生する遅延ユニットと、 遅延されたPC信号によって動作可能に制御され、電源
帰路ノードを接地に結合する第3のスイッチとをさらに
含む、請求項8に記載のチャージポンプ。
9. A delay unit coupled to receive the PC signal and generating a delayed PC signal; and a third switch operatively controlled by the delayed PC signal and coupling the power return node to ground. The charge pump according to claim 8, further comprising:
【請求項10】 第3のスイッチは第2のスイッチより
も大きい、請求項9に記載のチャージポンプ。
10. The charge pump according to claim 9, wherein the third switch is larger than the second switch.
【請求項11】 チャージポンプユニットにおいて使用
するためのクロックパルスを発生するダイナミックレギ
ュレータであって、前記ダイナミックレギュレータは、 チャージポンプの出力ノードに結合される第1の入力ノ
ードと、 基準信号に結合される第2の入力ノードと、 電圧源に結合される第1の供給ノードと、第2の供給ノ
ードと、第1の入力ノードに結合される第1の信号ノー
ドと、第2の入力ノードに結合される第2の信号ノード
とを有するラッチと、 第2の供給ノードを接地に結合する負荷とを含み、前記
負荷は特性時定数を有し、前記ダイナミックレギュレー
タはさらに、 第2の供給ノードに結合され、プリチャージ制御信号を
受けるプリチャージユニットを含み、前記プリチャージ
ユニットは第2の供給ノードを電圧源の帰路ノードに選
択的に結合する、ダイナミックレギュレータ。
11. A dynamic regulator for generating a clock pulse for use in a charge pump unit, said dynamic regulator being coupled to a first input node coupled to an output node of the charge pump, and to a reference signal. A second input node, a first supply node coupled to a voltage source, a second supply node, a first signal node coupled to the first input node, and a second input node. A latch having a second signal node coupled thereto; and a load coupling the second supply node to ground, the load having a characteristic time constant; and the dynamic regulator further comprising a second supply node. And a precharge unit receiving a precharge control signal, the precharge unit connecting the second supply node to a voltage source. Binds selectively to return node, the dynamic regulator.
【請求項12】 プリチャージユニットはさらに、プリ
チャージ制御信号に応答し、ラッチがラッチすることを
防止するよう選択された電圧に第2の供給ノードを選択
的に結合するように、結合される第1のスイッチを含
む、請求項11に記載のダイナミックレギュレータ。
12. The precharge unit is further responsive to a precharge control signal to selectively couple the second supply node to a voltage selected to prevent the latch from latching. The dynamic regulator of claim 11, comprising a first switch.
【請求項13】 プリチャージユニットはさらに、プリ
チャージ制御信号により動作可能に制御され、電圧源に
結合される第1の電流ノードと第2の供給ノードに結合
される第2の電流ノードとを有する第1のスイッチを含
む、請求項11に記載のダイナミックレギュレータ。
13. The precharge unit is further operably controlled by a precharge control signal and includes a first current node coupled to a voltage source and a second current node coupled to a second supply node. The dynamic regulator according to claim 11, further comprising a first switch having the first switch.
【請求項14】 プリチャージユニットはさらに、 プリチャージ制御信号により動作可能に制御され、第2
の供給ノードを接地に結合する第1のスイッチと、 プリチャージ信号を受けるよう結合され、遅延されたプ
リチャージ信号を発生する遅延ユニットと、 遅延されたプリチャージ制御信号によって動作可能に制
御され、第2の供給ノードを接地に結合する第2のスイ
ッチとを含む、請求項11に記載のダイナミックレギュ
レータ。
14. The precharge unit is further operably controlled by a precharge control signal, and further comprising:
A first switch coupling the supply node to ground, a delay unit coupled to receive the precharge signal and generating a delayed precharge signal, operably controlled by the delayed precharge control signal; A second switch coupling the second supply node to ground.
【請求項15】 第2のスイッチは、第1のスイッチよ
りも低いオン抵抗を有する、請求項14に記載のダイナ
ミックレギュレータ。
15. The dynamic regulator according to claim 14, wherein the second switch has a lower on-resistance than the first switch.
【請求項16】 第1の入力ノードと第1の信号ノード
との間に結合され、第1の入力ノードからラッチを選択
的に分離する第1の分離スイッチをさらに含み、前記第
1の分離スイッチは外部レギュレータ可能化信号により
動作可能に制御される、請求項11に記載のダイナミッ
クレギュレータ。
16. A first isolation switch coupled between a first input node and a first signal node for selectively isolating a latch from the first input node, the first isolation switch comprising: The dynamic regulator of claim 11, wherein the switch is operably controlled by an external regulator enable signal.
【請求項17】 第2の入力ノードと第2の信号ノード
との間に結合され、第2の入力ノードからラッチを選択
的に分離する第2の分離スイッチをさらに含み、前記第
2の分離スイッチは外部レギュレータ可能化信号により
動作可能に制御される、請求項16に記載のチャージポ
ンプ。
17. A second isolation switch coupled between a second input node and a second signal node for selectively isolating a latch from the second input node, the second isolation switch comprising: 17. The charge pump of claim 16, wherein the switch is operatively controlled by an external regulator enable signal.
【請求項18】 チャージポンプ装置に使用するための
クロック信号を発生するための方法であって、前記方法
は、 基準電圧、チャージポンプ出力電圧および周期的可能化
信号を感知するよう結合されるレギュレータを与えるス
テップと、 レギュレータをプリチャージ状態にするステップと、 プリチャージ状態の間レギュレータの内部ノードをプリ
チャージするステップと、 レギュレータをスタンバイ状態にするステップと、 スタンバイ状態の間、レギュレータの内部ノードを電源
から減結合するステップと、 スタンバイ状態の間、レギュレータの内部ノードを基準
電圧およびチャージポンプ出力電圧に結合するステップ
と、 レギュレータを可能化された状態にするステップと、 可能化状態への遷移の直後に、ダイナミックレギュレー
タをクロックしてクロック信号を生成するステップとを
含む、方法。
18. A method for generating a clock signal for use in a charge pump device, the method comprising: a regulator coupled to sense a reference voltage, a charge pump output voltage, and a periodic enable signal. Providing the regulator; precharging the regulator; precharging the internal node of the regulator during the precharge state; placing the regulator in a standby state; and connecting the internal node of the regulator during the standby state. Decoupling from the power supply, coupling the internal node of the regulator to the reference voltage and the charge pump output voltage during the standby state, placing the regulator in the enabled state, and transitioning to the enabled state. Immediately after, the dynamic regulator And generating a clock signal with a clock, the method.
JP2000213058A 2000-07-13 2000-07-13 Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump Withdrawn JP2002058236A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000213058A JP2002058236A (en) 2000-07-13 2000-07-13 Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000213058A JP2002058236A (en) 2000-07-13 2000-07-13 Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002058236A true JP2002058236A (en) 2002-02-22

Family

ID=18708875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000213058A Withdrawn JP2002058236A (en) 2000-07-13 2000-07-13 Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002058236A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101540551B (en) * 2008-03-18 2011-09-21 南亚科技股份有限公司 Dynamic voltage pump circuit and method of dynamically generating an output supply voltage thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101540551B (en) * 2008-03-18 2011-09-21 南亚科技股份有限公司 Dynamic voltage pump circuit and method of dynamically generating an output supply voltage thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW550877B (en) Charge pump apparatus having multiple independently activated charge pumps and corresponding method
US6278317B1 (en) Charge pump system having multiple charging rates and corresponding method
US6320797B1 (en) Method and circuit for regulating the output voltage from a charge pump circuit, and memory device using same
US8436678B1 (en) Low leakage power management
US7439798B2 (en) Regulator circuit
US8046622B2 (en) Dynamically scaling apparatus for a system on chip power voltage
KR20080071819A (en) Semiconductor integrated circuit device and power control method thereof
JPH08304478A (en) Power-supply-voltage detecting circuit, analog-reference-voltage generator system and method for delaying signal and controlling charge pump circuit
EP0596228A1 (en) Oscillatorless substrate bias generator
US7511528B2 (en) Device and method to eliminate step response power supply perturbation
US6084386A (en) Voltage generation circuit capable of supplying stable power supply voltage to load operating in response to timing signal
US6272029B1 (en) Dynamic regulation scheme for high speed charge pumps
JP2006314130A (en) Low power oscillator
JP4090537B2 (en) Internal boosted voltage generator for semiconductor memory device
TW580798B (en) Oscillator circuit, semiconductor device and semiconductor memory device provided with the oscillator circuit, and control method of the oscillator circuit
US6016072A (en) Regulator system for an on-chip supply voltage generator
US4952863A (en) Voltage regulator with power boost system
US8421525B2 (en) Semiconductor circuit device
US7394298B2 (en) Stepwise drivers for DC/DC converters
JP2008259420A (en) Charge pump for semiconductor substrate
US6359489B1 (en) Clock signal generation and buffer circuit having high noise immunity and low power consumption
JP2002058236A (en) Charge pump, dynamic regulator, and method of generating clock signal for use in charge pump
US20030056129A1 (en) Conditional pre-charge method and system
KR20020007439A (en) Dynamic regulation scheme for high speed charge pumps
US20030122621A1 (en) Reconfigurable dual-mode multiple stage operational amplifiers

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071002