JP3096545B2 - レベル検知回路及びこれを使用した昇圧電源発生回路 - Google Patents
レベル検知回路及びこれを使用した昇圧電源発生回路Info
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- JP3096545B2 JP3096545B2 JP05280918A JP28091893A JP3096545B2 JP 3096545 B2 JP3096545 B2 JP 3096545B2 JP 05280918 A JP05280918 A JP 05280918A JP 28091893 A JP28091893 A JP 28091893A JP 3096545 B2 JP3096545 B2 JP 3096545B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、昇圧電源発生回路にお
けるレベル検知回路及び電位制限回路、並びにこれ等の
うち何れかを使用する昇圧電源発生回路に関するもので
ある。
けるレベル検知回路及び電位制限回路、並びにこれ等の
うち何れかを使用する昇圧電源発生回路に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、ダイナミックRAM(以下DRA
Mと略す)は3年で4倍のペースで大容量化の道を進ん
できている。この大容量化により、DRAMは各世代間
で(例えば、1Mbitから4Mbit)チップの面積
が1.5倍ずつ増加している。このチップ面積の増加は
DRAMのアクセスタイムの高速化に対してマイナスの
要因となっている。このDRAMの高速化を実現する技
術の1つとして常時昇圧方式という技術が最近開発され
ている(参考文献、P.Gillingham et al.,"High-Speed,
High-Reliability Circuit Design for Megabit DRAM"
IEEE J.Solid-State Circuits,vol.26,no.8,pp1171-11
75,August 1991)。
Mと略す)は3年で4倍のペースで大容量化の道を進ん
できている。この大容量化により、DRAMは各世代間
で(例えば、1Mbitから4Mbit)チップの面積
が1.5倍ずつ増加している。このチップ面積の増加は
DRAMのアクセスタイムの高速化に対してマイナスの
要因となっている。このDRAMの高速化を実現する技
術の1つとして常時昇圧方式という技術が最近開発され
ている(参考文献、P.Gillingham et al.,"High-Speed,
High-Reliability Circuit Design for Megabit DRAM"
IEEE J.Solid-State Circuits,vol.26,no.8,pp1171-11
75,August 1991)。
【0003】常時昇圧方式は高速化の為の技術である
が、従来の昇圧方式と同様、ワード線のレベルを昇圧レ
ベルにすることによりポーズタイムの延長、センス時の
動作マージンの拡大などについても効果がある非常に有
効な技術である。
が、従来の昇圧方式と同様、ワード線のレベルを昇圧レ
ベルにすることによりポーズタイムの延長、センス時の
動作マージンの拡大などについても効果がある非常に有
効な技術である。
【0004】以下図面を参照しながら、従来のレベル検
知回路の一例について説明する。図14は従来のレベル
検知回路の回路図を示すものである。図14において、
1は昇圧電源である。2はレベル検知回路の出力信号で
ある。3は第1の電源、4、6はPMOSトランジス
タ、5、7はNMOSトランジスタである。8はレベル
検知部、9は増幅部である。
知回路の一例について説明する。図14は従来のレベル
検知回路の回路図を示すものである。図14において、
1は昇圧電源である。2はレベル検知回路の出力信号で
ある。3は第1の電源、4、6はPMOSトランジス
タ、5、7はNMOSトランジスタである。8はレベル
検知部、9は増幅部である。
【0005】本回路はレベル検知回路であり、PMOS
トランジスタ4で作られている電流源と、昇圧電源1を
ゲートに入力し第1の電源3をソースに接続しているN
MOSトランジスタ5で構成されているレベル検知部8
と、レベル検知部8の出力をゲートに入力し昇圧電源1
をソースに接続しているPMOSトランジスタ6と、第
1の電源3をゲートに入力し接地電位をソースに接続し
ているNMOSトランジスタ7で構成されている増幅回
路部9とからなる。レベル検知部8の検知レベルは、N
MOSトランジスタ5のしきい値電圧をVtnとして、
『第1の電源の電位+Vtn』である。
トランジスタ4で作られている電流源と、昇圧電源1を
ゲートに入力し第1の電源3をソースに接続しているN
MOSトランジスタ5で構成されているレベル検知部8
と、レベル検知部8の出力をゲートに入力し昇圧電源1
をソースに接続しているPMOSトランジスタ6と、第
1の電源3をゲートに入力し接地電位をソースに接続し
ているNMOSトランジスタ7で構成されている増幅回
路部9とからなる。レベル検知部8の検知レベルは、N
MOSトランジスタ5のしきい値電圧をVtnとして、
『第1の電源の電位+Vtn』である。
【0006】以上のように構成されたレベル検知回路に
ついて、以下その動作を説明する。
ついて、以下その動作を説明する。
【0007】まず昇圧電源1の電位が検知レベルよりも
低い時、本回路のレベル検知部8はPMOSトランジス
タ4、6をOFFさせるレベルを出力する。これにより
増幅回路部9の出力、すなはちレベル検知回路の出力信
号2はLレベルとなる。このLレベルが昇圧電源1の電
位が検知レベルより低いことを示す。
低い時、本回路のレベル検知部8はPMOSトランジス
タ4、6をOFFさせるレベルを出力する。これにより
増幅回路部9の出力、すなはちレベル検知回路の出力信
号2はLレベルとなる。このLレベルが昇圧電源1の電
位が検知レベルより低いことを示す。
【0008】また昇圧電源1の電位が検知レベルよりも
高い時には、上記の動作とは逆に本回路の出力がHレベ
ルになる。そして、このHレベルが昇圧電源1の電位が
検知レベルより高いことを示す。この時レベル検知部に
はNMOSトランジスタ5がONすることから電流が流
れ、第1の電源3には昇圧電源1から電荷が流れ込む。
高い時には、上記の動作とは逆に本回路の出力がHレベ
ルになる。そして、このHレベルが昇圧電源1の電位が
検知レベルより高いことを示す。この時レベル検知部に
はNMOSトランジスタ5がONすることから電流が流
れ、第1の電源3には昇圧電源1から電荷が流れ込む。
【0009】第1の電源3に電荷が流れ込むことはチッ
プの外部から第1の電源3が与えられている場合には問
題がない。しかし第1の電源3をチップ内部で発生させ
ている場合には問題が生ずる。
プの外部から第1の電源3が与えられている場合には問
題がない。しかし第1の電源3をチップ内部で発生させ
ている場合には問題が生ずる。
【0010】一般的な内部電源発生回路の回路図を図1
5に示す。同図において、10は内部電源ノード、11
は基準電位発生回路、12は比較回路、13は外部から
供給される電源、14は内部電源ノード10に外部の電
源から電荷を供給するためのPMOSトランジスタであ
る。図15を見ればわかるように、内部電源ノード10
は外部電源13からの電荷供給のパスはあるが、電荷を
引き抜くパスが存在しない(引き抜くパスを設けるとこ
の回路では利得が大きくなり過ぎて発振を起こす恐れが
ある)。すなわち、内部電源ノード10のレベルが上昇
してもそれを補償する手段を内部電源発生回路自身が有
していないため、内部電源ノード10に接続されている
チップ内の回路が動作することでしか内部電源ノード1
0の電荷を引き抜くことができない。チップの待機時に
は動作する回路が少ないため、内部電源ノード10のレ
ベルが上昇した場合にはそのままの状態でレベルが保持
されることになる。
5に示す。同図において、10は内部電源ノード、11
は基準電位発生回路、12は比較回路、13は外部から
供給される電源、14は内部電源ノード10に外部の電
源から電荷を供給するためのPMOSトランジスタであ
る。図15を見ればわかるように、内部電源ノード10
は外部電源13からの電荷供給のパスはあるが、電荷を
引き抜くパスが存在しない(引き抜くパスを設けるとこ
の回路では利得が大きくなり過ぎて発振を起こす恐れが
ある)。すなわち、内部電源ノード10のレベルが上昇
してもそれを補償する手段を内部電源発生回路自身が有
していないため、内部電源ノード10に接続されている
チップ内の回路が動作することでしか内部電源ノード1
0の電荷を引き抜くことができない。チップの待機時に
は動作する回路が少ないため、内部電源ノード10のレ
ベルが上昇した場合にはそのままの状態でレベルが保持
されることになる。
【0011】従って図14に示す従来のレベル検知回路
の基準電位として内部電源を用いた場合、昇圧電源1か
ら内部電源(第1の電源3)に電荷が流れ込んでしま
う、特に待機時には内部電源のレベルが高い値まで上昇
するためチップの信頼性の面での特性が悪化する。また
待機状態から動作状態にチップの状態が遷移した場合で
も高い値まで上昇した内部電源のレベルが急には定常状
態には戻れないために内部電源を基準としている回路が
誤動作を起こすという問題点が生ずる。
の基準電位として内部電源を用いた場合、昇圧電源1か
ら内部電源(第1の電源3)に電荷が流れ込んでしま
う、特に待機時には内部電源のレベルが高い値まで上昇
するためチップの信頼性の面での特性が悪化する。また
待機状態から動作状態にチップの状態が遷移した場合で
も高い値まで上昇した内部電源のレベルが急には定常状
態には戻れないために内部電源を基準としている回路が
誤動作を起こすという問題点が生ずる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成で
は、基準電位を与える電源に電荷が流れ込んでしまうの
で内部電源を基準電位の電源にすると内部電源のレベル
が上昇してしまい、チップが誤動作を起こすという問題
点を有していた。
は、基準電位を与える電源に電荷が流れ込んでしまうの
で内部電源を基準電位の電源にすると内部電源のレベル
が上昇してしまい、チップが誤動作を起こすという問題
点を有していた。
【0013】本発明は上記問題点に鑑み、基準電位のレ
ベルを変動させない昇圧電源のレベル検知回路を提供す
るものである。
ベルを変動させない昇圧電源のレベル検知回路を提供す
るものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1記載の発明のレベル検知回路は、第1の
NMOSトランジスタで作られている電流源と、基準電
位をゲートに入力し昇圧電源をソースに接続している第
1のPMOSトランジスタで構成されているレベル検知
部と、前記レベル検知部の出力をゲートに入力しソース
を接地電位に接続している第2のNMOSトランジスタ
と、接地電位をゲートに入力し電源をソースに接続して
いる第2のPMOSトランジスタで構成されている増幅
回路部と、前記レベル検知部と増幅部の動作を制御クロ
ックで制御する手段とを備えた構成である。
めに、請求項1記載の発明のレベル検知回路は、第1の
NMOSトランジスタで作られている電流源と、基準電
位をゲートに入力し昇圧電源をソースに接続している第
1のPMOSトランジスタで構成されているレベル検知
部と、前記レベル検知部の出力をゲートに入力しソース
を接地電位に接続している第2のNMOSトランジスタ
と、接地電位をゲートに入力し電源をソースに接続して
いる第2のPMOSトランジスタで構成されている増幅
回路部と、前記レベル検知部と増幅部の動作を制御クロ
ックで制御する手段とを備えた構成である。
【0015】また、請求項5記載の発明のレベル検知回
路は、基準電位発生部と、レベル検知部と、増幅部とか
ら構成されていて、前記基準電位部は、第1の電源から
PMOSトランジスタのしきい値電圧分だけ低い基準電
位を発生し、前記レベル検知部は、ダイオード型の第1
のNMOSトランジスタと、前記基準電位をゲートに入
力した第1のPMOSトランジスタと、電流源もしくは
抵抗とを有し、これ等が第2の電源と接地電源の間に直
列に接続され、前記第1のPMOSトランジスタと前記
電流源もしくは抵抗との間から出力が取り出され、前記
第2の電源が前記第1の電源より前記第1のNMOSト
ランジスタのしきい値電圧だけ高くなったときにのみ前
記第2の電源と前記接地電源の間に電流を流し、前記増
幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して出力し、更
に、第2の電源とレベル検知部の出力との間に設けら
れ、カップリングにより前記第2の電源の電圧変動を素
早く前記レベル検知部の出力に伝える容量を備える構成
としている。
路は、基準電位発生部と、レベル検知部と、増幅部とか
ら構成されていて、前記基準電位部は、第1の電源から
PMOSトランジスタのしきい値電圧分だけ低い基準電
位を発生し、前記レベル検知部は、ダイオード型の第1
のNMOSトランジスタと、前記基準電位をゲートに入
力した第1のPMOSトランジスタと、電流源もしくは
抵抗とを有し、これ等が第2の電源と接地電源の間に直
列に接続され、前記第1のPMOSトランジスタと前記
電流源もしくは抵抗との間から出力が取り出され、前記
第2の電源が前記第1の電源より前記第1のNMOSト
ランジスタのしきい値電圧だけ高くなったときにのみ前
記第2の電源と前記接地電源の間に電流を流し、前記増
幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して出力し、更
に、第2の電源とレベル検知部の出力との間に設けら
れ、カップリングにより前記第2の電源の電圧変動を素
早く前記レベル検知部の出力に伝える容量を備える構成
としている。
【0016】更に、請求項8記載の発明では、昇圧電源
発生回路として、前記請求項5記載のレベル検知回路を
備えるとともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧ポン
プ回路と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、前記レ
ベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を制御
し、前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回路
の動作時に用いる構成としている。
発生回路として、前記請求項5記載のレベル検知回路を
備えるとともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧ポン
プ回路と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、前記レ
ベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を制御
し、前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回路
の動作時に用いる構成としている。
【0017】加えて、請求項9記載の発明では、前記請
求項8記載の発明の電位制限回路を特定し、この電位制
限回路は、レベルシフト部と、電荷引き抜き部とから構
成され、前記レベルシフト部は、入力された信号の電圧
レベルを、第1の電源の電圧レベルから第2の電源の電
圧レベルに変換して出力し、前記電荷引き抜き部は、前
記レベルシフト部の出力がゲートに接続された第4のN
MOSトランジスタを有し、この第4のNMOSトラン
ジスタは、前記第2の電源と第1の電源との間に設けら
れて、前記レベルシフト部の出力に応じて前記第2の電
源と第1の電源との間の導通を制御し、前記第1の電源
の電圧レベルが前記第2の電源の電圧レベルより前記第
4のNMOSトランジスタのしきい値電圧分以上低いと
き、導通しない構成のものである構成としている。
求項8記載の発明の電位制限回路を特定し、この電位制
限回路は、レベルシフト部と、電荷引き抜き部とから構
成され、前記レベルシフト部は、入力された信号の電圧
レベルを、第1の電源の電圧レベルから第2の電源の電
圧レベルに変換して出力し、前記電荷引き抜き部は、前
記レベルシフト部の出力がゲートに接続された第4のN
MOSトランジスタを有し、この第4のNMOSトラン
ジスタは、前記第2の電源と第1の電源との間に設けら
れて、前記レベルシフト部の出力に応じて前記第2の電
源と第1の電源との間の導通を制御し、前記第1の電源
の電圧レベルが前記第2の電源の電圧レベルより前記第
4のNMOSトランジスタのしきい値電圧分以上低いと
き、導通しない構成のものである構成としている。
【0018】また、請求項12記載の発明のレベル検知
回路は、基準電位発生部と、レベル検知部と、増幅部と
から構成されていて、前記基準電位発生部は、第1の電
源か らPMOSトランジスタのしきい値電圧分だけ低い
基準電位を発生し、前記レベル検知部は、ダイオード型
の第1のNMOSトランジスタと、前記基準電位をゲー
トに入力した第1のPMOSトランジスタと、電流源も
しくは抵抗とを有し、これ等が第2の電源と接地電源の
間に直列に接続され、前記第1のPMOSトランジスタ
と前記電流源もしくは抵抗との間から出力が取り出さ
れ、前記第2の電源が前記第1の電源より前記第1のN
MOSトランジスタのしきい値電圧だけ高くなったとき
にのみ前記第2の電源と前記接地電源の間に電流を流
し、前記増幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して
出力し、前記基準電位発生部は、ダイオード型の第2の
PMOSトランジスタと、抵抗と、ダイオード型の第2
のNMOSトランジスタとを有し、これ等が第1の電源
と接地電源の間に設けられ、前記基準電位発生部の基準
電位は、前記ダイオード型の第2のPMOSトランジス
タと抵抗との間から取り出され、かつ前記抵抗とダイオ
ード型の第2のNMOSトランジスタとの間から第2の
基準電位が取り出されるものであり、レベル検知部の電
流源もしくは抵抗は、前記第2の基準電位をゲートに接
続する第3のNMOSトランジスタで構成されることを
特徴とする。
回路は、基準電位発生部と、レベル検知部と、増幅部と
から構成されていて、前記基準電位発生部は、第1の電
源か らPMOSトランジスタのしきい値電圧分だけ低い
基準電位を発生し、前記レベル検知部は、ダイオード型
の第1のNMOSトランジスタと、前記基準電位をゲー
トに入力した第1のPMOSトランジスタと、電流源も
しくは抵抗とを有し、これ等が第2の電源と接地電源の
間に直列に接続され、前記第1のPMOSトランジスタ
と前記電流源もしくは抵抗との間から出力が取り出さ
れ、前記第2の電源が前記第1の電源より前記第1のN
MOSトランジスタのしきい値電圧だけ高くなったとき
にのみ前記第2の電源と前記接地電源の間に電流を流
し、前記増幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して
出力し、前記基準電位発生部は、ダイオード型の第2の
PMOSトランジスタと、抵抗と、ダイオード型の第2
のNMOSトランジスタとを有し、これ等が第1の電源
と接地電源の間に設けられ、前記基準電位発生部の基準
電位は、前記ダイオード型の第2のPMOSトランジス
タと抵抗との間から取り出され、かつ前記抵抗とダイオ
ード型の第2のNMOSトランジスタとの間から第2の
基準電位が取り出されるものであり、レベル検知部の電
流源もしくは抵抗は、前記第2の基準電位をゲートに接
続する第3のNMOSトランジスタで構成されることを
特徴とする。
【0019】更に、請求項15記載の発明では、昇圧電
源発生回路として、前記請求項12記載のレベル検知回
路を備えるとともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧
ポンプ回路と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、前
記レベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を制
御し、前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回
路の動作時に用いる構成としている。
源発生回路として、前記請求項12記載のレベル検知回
路を備えるとともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧
ポンプ回路と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、前
記レベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を制
御し、前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回
路の動作時に用いる構成としている。
【0020】加えて、請求項16記載の発明では、前記
請求項15記載の発明の電位制限回路を特定し、この電
位制限回路は、レベルシフト部と、電荷引き抜き部とか
ら構成され、前記レベルシフト部は、入力された信号の
電圧レベルを、第1の電源の電圧レベルから第2の電源
の電圧レベルに変換して出力し、前記電荷引き抜き部
は、前記レベルシフト部の出力がゲートに接続された第
4のNMOSトランジスタを有し、この第4のNMOS
トランジスタは、前記第2の電源と第1の電源との間に
設けられて、前記レベルシフト部の出力に応じて前記第
2の電源と第1の 電源との間の導通を制御し、前記第1
の電源の電圧レベルが前記第2の電源の電圧レベルより
前記第4のNMOSトランジスタのしきい値電圧分以上
低いとき、導通しない構成のものである構成としてい
る。
請求項15記載の発明の電位制限回路を特定し、この電
位制限回路は、レベルシフト部と、電荷引き抜き部とか
ら構成され、前記レベルシフト部は、入力された信号の
電圧レベルを、第1の電源の電圧レベルから第2の電源
の電圧レベルに変換して出力し、前記電荷引き抜き部
は、前記レベルシフト部の出力がゲートに接続された第
4のNMOSトランジスタを有し、この第4のNMOS
トランジスタは、前記第2の電源と第1の電源との間に
設けられて、前記レベルシフト部の出力に応じて前記第
2の電源と第1の 電源との間の導通を制御し、前記第1
の電源の電圧レベルが前記第2の電源の電圧レベルより
前記第4のNMOSトランジスタのしきい値電圧分以上
低いとき、導通しない構成のものである構成としてい
る。
【0021】
【作用】上記した構成によって、請求項1、請求項5及
び請求項12記載の発明では、従来のレベル検知回路と
同様にレベル検知部において昇圧電源から電流が流れる
ものの、本発明によるレベル検知回路は基準電位をゲー
トに入力しているだけであるので、基準電位に電荷が流
れ込むことはない。従って従来のものと異なり基準電位
のレベルを上昇させることなく昇圧レベルの検知を行な
うことができるので、基準電位のレベルが上昇すること
によるチップの誤動作がなくなる。特に、請求項1記載
の発明では、例えば/RASがLの時にレベル検知回路
を動作させることができる。また、請求項5記載の発明
では、第2の電源の電圧変動が容量カップリングにより
素早くレベル検知回路の出力に伝わることが可能にな
る。
び請求項12記載の発明では、従来のレベル検知回路と
同様にレベル検知部において昇圧電源から電流が流れる
ものの、本発明によるレベル検知回路は基準電位をゲー
トに入力しているだけであるので、基準電位に電荷が流
れ込むことはない。従って従来のものと異なり基準電位
のレベルを上昇させることなく昇圧レベルの検知を行な
うことができるので、基準電位のレベルが上昇すること
によるチップの誤動作がなくなる。特に、請求項1記載
の発明では、例えば/RASがLの時にレベル検知回路
を動作させることができる。また、請求項5記載の発明
では、第2の電源の電圧変動が容量カップリングにより
素早くレベル検知回路の出力に伝わることが可能にな
る。
【0022】また、請求項8及び請求項15記載の発明
では、動作時には動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路
が常時作動すると共に、その常時作動に起因して第2の
電源の電圧レベルが上がり過ぎるのを電位制限回路が第
2の電源の余分な電荷を引き抜いて防止するので、動作
の比較的遅いレベル検知回路を動作時に用いる場合に比
して、動作時での応答速度の速い昇圧電源発生回路が実
現される。
では、動作時には動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路
が常時作動すると共に、その常時作動に起因して第2の
電源の電圧レベルが上がり過ぎるのを電位制限回路が第
2の電源の余分な電荷を引き抜いて防止するので、動作
の比較的遅いレベル検知回路を動作時に用いる場合に比
して、動作時での応答速度の速い昇圧電源発生回路が実
現される。
【0023】更に、請求項9及び請求項16記載の発明
では、電位制限回路は、第2の電源(つまり昇圧電源)
の電圧レベルが、第1の電源の電圧レベルよりもメモリ
セルのしきい値電圧分だけ高い値に設定されるので、第
2の電源の電圧レベル、即ちワード線の電圧レベルを最
適な電圧レベルに設定することができる。
では、電位制限回路は、第2の電源(つまり昇圧電源)
の電圧レベルが、第1の電源の電圧レベルよりもメモリ
セルのしきい値電圧分だけ高い値に設定されるので、第
2の電源の電圧レベル、即ちワード線の電圧レベルを最
適な電圧レベルに設定することができる。
【0024】
【実施例】(レベル検知回路の基本回路例1) 図1はレベル検知回路の基本回路の回路図を示すもので
ある。
ある。
【0025】図1において、20はレベル検知部、21
は増幅部、22は昇圧電源、23はレベル検知回路の出
力信号である。24は第1の電源、25は基準電位、2
6はレベル検知部20の出力信号である。27、29は
PMOSトランジスタ、28、30はNMOSトランジ
スタである。
は増幅部、22は昇圧電源、23はレベル検知回路の出
力信号である。24は第1の電源、25は基準電位、2
6はレベル検知部20の出力信号である。27、29は
PMOSトランジスタ、28、30はNMOSトランジ
スタである。
【0026】本回路はレベル検知回路であり、NMOS
トランジスタ28で作られている電流源と、基準電位2
5をゲートに入力し昇圧電源22をソースに接続してい
るPMOSトランジスタ27で構成されているレベル検
知部20と、レベル検知部20の出力26をゲートに入
力しソースを接地電位に接続しているNMOSトランジ
スタ30と、接地電位をゲートに入力し第1の電源24
をソースに接続しているPMOSトランジスタ29で構
成されている増幅回路部21とからなる。
トランジスタ28で作られている電流源と、基準電位2
5をゲートに入力し昇圧電源22をソースに接続してい
るPMOSトランジスタ27で構成されているレベル検
知部20と、レベル検知部20の出力26をゲートに入
力しソースを接地電位に接続しているNMOSトランジ
スタ30と、接地電位をゲートに入力し第1の電源24
をソースに接続しているPMOSトランジスタ29で構
成されている増幅回路部21とからなる。
【0027】以上のように構成されたレベル検知回路に
ついて、以下その動作を説明する。本回路は従来の発明
のレベル検知回路と同様にレベル検知部20、増幅部2
1の2段構成になっている。レベル検知部20の検知レ
ベルは『基準電位+|Vtp|』である。
ついて、以下その動作を説明する。本回路は従来の発明
のレベル検知回路と同様にレベル検知部20、増幅部2
1の2段構成になっている。レベル検知部20の検知レ
ベルは『基準電位+|Vtp|』である。
【0028】まず、昇圧電源22の電位が検知レベルよ
りも低い時、本回路のレベル検知部20はNMOSトラ
ンジスタ28、30をOFFさせるレベルを出力する。
これにより増幅回路部21の出力、すなわちレベル検知
回路の出力信号23はHレベルとなる。このHレベルが
昇圧電源の22の電位が検知レベルより低いことを示
す。
りも低い時、本回路のレベル検知部20はNMOSトラ
ンジスタ28、30をOFFさせるレベルを出力する。
これにより増幅回路部21の出力、すなわちレベル検知
回路の出力信号23はHレベルとなる。このHレベルが
昇圧電源の22の電位が検知レベルより低いことを示
す。
【0029】また昇圧電源22の電位が検知レベルより
も高い時には、上記の動作とは逆に本回路の出力がLレ
ベルになる。そして、このLレベルが昇圧電源22の電
位が検知レベルより高いことを示す。この時レベル検知
部20にはPMOSトランジスタ27がONすることか
ら電流が流れ、昇圧電源22から接地電位に電荷が流れ
込む。
も高い時には、上記の動作とは逆に本回路の出力がLレ
ベルになる。そして、このLレベルが昇圧電源22の電
位が検知レベルより高いことを示す。この時レベル検知
部20にはPMOSトランジスタ27がONすることか
ら電流が流れ、昇圧電源22から接地電位に電荷が流れ
込む。
【0030】本発明によるレベル検知回路は、従来のレ
ベル検知回路と同様にレベル検知部20において昇圧電
源22から電流が流れる。しかし本発明によるレベル検
知回路20は基準電位25をゲートに入力しているだけ
であるので、基準電位25に電荷が流れ込むことはな
い。従って従来のものと異なり基準電位のレベルを上昇
させることなく昇圧レベルの検知を行なうことができる
ため基準電位のレベルが上昇することによるチップの誤
動作がなくなる。
ベル検知回路と同様にレベル検知部20において昇圧電
源22から電流が流れる。しかし本発明によるレベル検
知回路20は基準電位25をゲートに入力しているだけ
であるので、基準電位25に電荷が流れ込むことはな
い。従って従来のものと異なり基準電位のレベルを上昇
させることなく昇圧レベルの検知を行なうことができる
ため基準電位のレベルが上昇することによるチップの誤
動作がなくなる。
【0031】(レベル検知回路の基本回路例2) 以下、レベル検知回路の基本回路例2について図面を参
照しながら説明する。図2はレベル検知回路の基本回路
例2の回路図である。
照しながら説明する。図2はレベル検知回路の基本回路
例2の回路図である。
【0032】図2において、31はレベル検知部、32
は増幅部、33は昇圧電源、34はレベル検知回路の出
力信号である。35は第1の電源、36は基準電位、3
7はレベル検知部31の出力信号である。38、39、
41はPMOSトランジスタ、40、42はNMOSト
ランジスタである。
は増幅部、33は昇圧電源、34はレベル検知回路の出
力信号である。35は第1の電源、36は基準電位、3
7はレベル検知部31の出力信号である。38、39、
41はPMOSトランジスタ、40、42はNMOSト
ランジスタである。
【0033】本回路例に示した回路は前記第1の基本回
路例による回路の検知レベルを高くしたものである。す
なわち第1の基本回路例のレベル検知部の昇圧電源側に
PMOSトランジスタのダイオード38を追加してあ
り、検知レベルを『基準電位36+2|Vtp|』にし
ている。PMOSトランジスタのダイオードをさらに直
列に接続していくことにより、検知レベルを|Vtp|
の刻みで高くすることが可能である。
路例による回路の検知レベルを高くしたものである。す
なわち第1の基本回路例のレベル検知部の昇圧電源側に
PMOSトランジスタのダイオード38を追加してあ
り、検知レベルを『基準電位36+2|Vtp|』にし
ている。PMOSトランジスタのダイオードをさらに直
列に接続していくことにより、検知レベルを|Vtp|
の刻みで高くすることが可能である。
【0034】なお、当然のことながら、PMOSトラン
ジスタのダイオードの代わりにNMOSトランジスタの
ダイオードを用いることも可能である。
ジスタのダイオードの代わりにNMOSトランジスタの
ダイオードを用いることも可能である。
【0035】(レベル検知回路の基本回路例3) 以下、レベル検知回路の第3の基本回路例について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【0036】図3は本発明の第3の基本回路例における
レベル検知回路の回路図である。
レベル検知回路の回路図である。
【0037】図3において、22は昇圧電源、23はレ
ベル検知回路の出力信号、24は第1の電源、25は基
準電位、26はレベル検知部の出力信号である。27、
29、45はPMOSトランジスタ、28、30、4
6、47、48はNMOSトランジスタ、43は第1の
基本回路例におけるレベル検知回路、44はヒステリシ
ス回路、49はインバータ、50はヒステリシス回路4
4の出力である。
ベル検知回路の出力信号、24は第1の電源、25は基
準電位、26はレベル検知部の出力信号である。27、
29、45はPMOSトランジスタ、28、30、4
6、47、48はNMOSトランジスタ、43は第1の
基本回路例におけるレベル検知回路、44はヒステリシ
ス回路、49はインバータ、50はヒステリシス回路4
4の出力である。
【0038】本回路例に示した回路は昇圧電源の変化に
対して検知回路の出力にヒステリシス特性を持たせたも
のである。本回路例においては第1の基本回路例による
レベル検知回路の出力にヒステリシス回路を接続したも
ので実現している。
対して検知回路の出力にヒステリシス特性を持たせたも
のである。本回路例においては第1の基本回路例による
レベル検知回路の出力にヒステリシス回路を接続したも
ので実現している。
【0039】レベル検知回路の出力にヒステリシス特性
をもたせるのは、レベル検知回路によって制御される昇
圧電源発生回路の間欠動作の周期を長くさせるためであ
る。例えば昇圧電源の電位が検知レベルより高く昇圧電
源発生回路が動作を行なっていない時、何かの原因で基
準電位25の値が一時的に上昇してまた元のレベルに戻
った場合に、レベル検知回路は昇圧電源の電位が低いと
判断して昇圧電源発生回路を動作させて基準電位25の
値が上昇した分、昇圧電源の電位を上昇させてしまう。
昇圧電源の電位は一度上昇するとなかなか下がらないた
め、昇圧電源を基準にしている回路が誤動作を起こして
しまう。
をもたせるのは、レベル検知回路によって制御される昇
圧電源発生回路の間欠動作の周期を長くさせるためであ
る。例えば昇圧電源の電位が検知レベルより高く昇圧電
源発生回路が動作を行なっていない時、何かの原因で基
準電位25の値が一時的に上昇してまた元のレベルに戻
った場合に、レベル検知回路は昇圧電源の電位が低いと
判断して昇圧電源発生回路を動作させて基準電位25の
値が上昇した分、昇圧電源の電位を上昇させてしまう。
昇圧電源の電位は一度上昇するとなかなか下がらないた
め、昇圧電源を基準にしている回路が誤動作を起こして
しまう。
【0040】したがってレベル検知回路の出力にヒステ
リシス特性をもたせておけば、上記の誤動作は防止する
ことが可能である。
リシス特性をもたせておけば、上記の誤動作は防止する
ことが可能である。
【0041】(昇圧電源発生回路の回路例1) 図4は前記第3の回路例におけるレベル検知回路を昇圧
電源発生回路に組み込んだ回路図である。
電源発生回路に組み込んだ回路図である。
【0042】図4において、22は昇圧電源、25は基
準電位、50はレベル検知部の出力信号、51は前記第
3の回路例におけるレベル検知回路である。52はイン
バータ、53はNAND回路、54はNOR回路、55
は発振回路、56、57は発振回路55の相補出力であ
る。58はキャパシタ、59はチャージポンプ回路、6
0は発信回路55の制御信号、61は第1の電源、62
はPMOSトランジスタ、63はNMOSトランジスタ
である。
準電位、50はレベル検知部の出力信号、51は前記第
3の回路例におけるレベル検知回路である。52はイン
バータ、53はNAND回路、54はNOR回路、55
は発振回路、56、57は発振回路55の相補出力であ
る。58はキャパシタ、59はチャージポンプ回路、6
0は発信回路55の制御信号、61は第1の電源、62
はPMOSトランジスタ、63はNMOSトランジスタ
である。
【0043】図4の回路は昇圧電源22の電位をレベル
検知回路51で検知し、この結果を制御信号60のレベ
ル(HorL)に反映させて発振回路55の動作、非動
作を制御する。発振回路55が動作しない場合にはチャ
ージポンプ回路59が動作しないため、この昇圧電源発
生回路は動作がとまり、逆に発振回路55が動作する場
合には昇圧電源発生回路が動作するので昇圧電源22の
電位を上昇させていく。
検知回路51で検知し、この結果を制御信号60のレベ
ル(HorL)に反映させて発振回路55の動作、非動
作を制御する。発振回路55が動作しない場合にはチャ
ージポンプ回路59が動作しないため、この昇圧電源発
生回路は動作がとまり、逆に発振回路55が動作する場
合には昇圧電源発生回路が動作するので昇圧電源22の
電位を上昇させていく。
【0044】本回路の動作波形を図5に示す。ノード番
号は図4の回路図のものである。図5に示す様に昇圧ノ
ードの動きにあわせて発振回路の制御信号であるノード
60のレベルが変化している。ノード60のレベルがH
レベルの時のみ発振回路55が動作し、相補出力56、
57を出して昇圧ノードの電位をあげていく。
号は図4の回路図のものである。図5に示す様に昇圧ノ
ードの動きにあわせて発振回路の制御信号であるノード
60のレベルが変化している。ノード60のレベルがH
レベルの時のみ発振回路55が動作し、相補出力56、
57を出して昇圧ノードの電位をあげていく。
【0045】(実施例1) 図6は本発明の第1の実施例におけるレベル検知回路の
回路図である。
回路図である。
【0046】図6において、61はレベル検知部、62
は増幅部、63は第1の電源、64は昇圧電源、65は
基準電圧、66は制御クロック、67はレベル検知部6
1の出力信号、68はレベル検知回路の出力信号であ
る。69、72はPMOSトランジスタ、70、71、
73、74はNMOSトランジスタである。
は増幅部、63は第1の電源、64は昇圧電源、65は
基準電圧、66は制御クロック、67はレベル検知部6
1の出力信号、68はレベル検知回路の出力信号であ
る。69、72はPMOSトランジスタ、70、71、
73、74はNMOSトランジスタである。
【0047】本実施例に示した回路は前記第1の基本回
路例によるレベル検知回路に制御クロックを用いてon
/offの制御を可能にしたものである。すなわちレベ
ル検知部61と増幅部62の接地側にNMOSトランジ
スタ71、74を追加してあり、制御クロック66のレ
ベルがHの時だけ検知回路が動作するようになってい
る。制御クロックに例えば/RASの反転信号を用いた
場合、/RASがLの時、検知回路が動作する制御が可
能になる。
路例によるレベル検知回路に制御クロックを用いてon
/offの制御を可能にしたものである。すなわちレベ
ル検知部61と増幅部62の接地側にNMOSトランジ
スタ71、74を追加してあり、制御クロック66のレ
ベルがHの時だけ検知回路が動作するようになってい
る。制御クロックに例えば/RASの反転信号を用いた
場合、/RASがLの時、検知回路が動作する制御が可
能になる。
【0048】(昇圧電源発生回路の回路例2) 図7はレベル検知回路を含む昇圧電源発生回路の回路例
2を示す回路図である。
2を示す回路図である。
【0049】図7において、43、77はレベル検知回
路、24、63は第1の電源、22、64は昇圧電源、
25、65は基準電圧、66は制御クロック、23、6
8はレベル検知回路の出力信号である。75、76は昇
圧電源発生回路である。
路、24、63は第1の電源、22、64は昇圧電源、
25、65は基準電圧、66は制御クロック、23、6
8はレベル検知回路の出力信号である。75、76は昇
圧電源発生回路である。
【0050】本回路例に示した回路は図7に示すよう
に、待機時用(a)と動作時用(b)の2系統の回路で
構成されている。待機時用の昇圧電源発生回路(a)に
は待機時用のレベル検知回路43が接続されており、動
作時用の昇圧電源発生回路(b)には動作時用のレベル
検知回路77が接続されている。
に、待機時用(a)と動作時用(b)の2系統の回路で
構成されている。待機時用の昇圧電源発生回路(a)に
は待機時用のレベル検知回路43が接続されており、動
作時用の昇圧電源発生回路(b)には動作時用のレベル
検知回路77が接続されている。
【0051】DRAMは待機時と動作時の2つの消費電
流の規格があり、両方の消費電流とも少なくする必要が
ある。待機時には通常の論理回路等は動作せず、電流を
消費しているのは、本回路例に示すような電源の回路で
ある。従って待機時の消費電流を少なくするには電源回
路の消費電流を下げればよく、本回路例はこの点を解決
するものである。
流の規格があり、両方の消費電流とも少なくする必要が
ある。待機時には通常の論理回路等は動作せず、電流を
消費しているのは、本回路例に示すような電源の回路で
ある。従って待機時の消費電流を少なくするには電源回
路の消費電流を下げればよく、本回路例はこの点を解決
するものである。
【0052】待機時には電源回路は他の回路が殆ど動作
しないことから出力電圧のレベルを保持すればよく、電
源回路自身も間欠的に動作すればよく、またレスポンス
速度や電流供給能力もさほど要求されないためサイズを
絞って消費電流を下げることが可能になる。これに対し
て動作時には電源回路はレスポンス速度や電流供給能力
もを要求されるためサイズを絞って消費電流を下げるこ
とは不可能である。
しないことから出力電圧のレベルを保持すればよく、電
源回路自身も間欠的に動作すればよく、またレスポンス
速度や電流供給能力もさほど要求されないためサイズを
絞って消費電流を下げることが可能になる。これに対し
て動作時には電源回路はレスポンス速度や電流供給能力
もを要求されるためサイズを絞って消費電流を下げるこ
とは不可能である。
【0053】従って本昇圧電源発生回路の回路例では動
作時用と待機時用の2つのレベル検知回路を設け、動作
時用のレベル検知回路は待機時には動作しないように制
御させている。つまり図7(a)に示す待機時用のレベ
ル検知回路43はサイズを絞って消費電流を下げ、
(b)に示す動作時用のレベル検知回路77は待機時に
制御クロックを用いて動作しないように制御している。
DRAMの場合は/RASがLの時が動作時であるか
ら、例えば本回路の制御信号に/RASの反転信号を用
いれば容易に上記の制御が可能になる。
作時用と待機時用の2つのレベル検知回路を設け、動作
時用のレベル検知回路は待機時には動作しないように制
御させている。つまり図7(a)に示す待機時用のレベ
ル検知回路43はサイズを絞って消費電流を下げ、
(b)に示す動作時用のレベル検知回路77は待機時に
制御クロックを用いて動作しないように制御している。
DRAMの場合は/RASがLの時が動作時であるか
ら、例えば本回路の制御信号に/RASの反転信号を用
いれば容易に上記の制御が可能になる。
【0054】(昇圧電源発生回路の回路例3) 図8はレベル検知回路を含む昇圧電源発生回路の回路例
3を示す回路図である。
3を示す回路図である。
【0055】図8において、43、79はレベル検知回
路、78はPMOSトランジスタである。図8(b)の
レベル検知回路79は図6に示した第1の実施例による
検知回路のレベル検知部61と昇圧電源64の間にPM
OSトランジスタ78をダイオード接続で挿入したもの
であり、図2に示したレベル検知回路のPMOSトラン
ジスタ38と同様の働きを有する。すなわち図8(b)
におけるPMOSトランジスタ78は動作時用のレベル
検知回路79の検知レベルを高くするために挿入されて
いる。これに対し図8(a)の待機時用のレベル検知回
路は検知レベルを高くあげていない。
路、78はPMOSトランジスタである。図8(b)の
レベル検知回路79は図6に示した第1の実施例による
検知回路のレベル検知部61と昇圧電源64の間にPM
OSトランジスタ78をダイオード接続で挿入したもの
であり、図2に示したレベル検知回路のPMOSトラン
ジスタ38と同様の働きを有する。すなわち図8(b)
におけるPMOSトランジスタ78は動作時用のレベル
検知回路79の検知レベルを高くするために挿入されて
いる。これに対し図8(a)の待機時用のレベル検知回
路は検知レベルを高くあげていない。
【0056】従って本回路例に示す昇圧回路は、待機時
より動作時の方が高い昇圧電源を供給する。言い換える
と動作時より待機時の検知レベルが低く設定してあると
いうことである。これは待機時の昇圧回路の消費電流を
低減化するためである。すなわち動作時と待機時の検知
レベルが同レベルである場合、昇圧電源のレベルが下が
ったまま、動作状態から待機状態にチップの状態が変化
した時に待機時用の昇圧回路が動作して昇圧電源のレベ
ルを上げようとする。待機時用の昇圧回路は昇 圧電源発
生回路の回路例2で述べたようにレベルを保持すること
のみを目的として動作するために消費電流を下げること
が可能になっており、昇圧電源のレベルを上げる目的で
動作させると待機時の消費電流を増加させてしまう。
より動作時の方が高い昇圧電源を供給する。言い換える
と動作時より待機時の検知レベルが低く設定してあると
いうことである。これは待機時の昇圧回路の消費電流を
低減化するためである。すなわち動作時と待機時の検知
レベルが同レベルである場合、昇圧電源のレベルが下が
ったまま、動作状態から待機状態にチップの状態が変化
した時に待機時用の昇圧回路が動作して昇圧電源のレベ
ルを上げようとする。待機時用の昇圧回路は昇 圧電源発
生回路の回路例2で述べたようにレベルを保持すること
のみを目的として動作するために消費電流を下げること
が可能になっており、昇圧電源のレベルを上げる目的で
動作させると待機時の消費電流を増加させてしまう。
【0057】従って上記の様に動作時より待機時の検知
レベルを低く設定すれば、昇圧電源のレベルが下がった
まま、動作状態から待機状態にチップの状態が変化した
場合においても待機時の消費電流を増加させることはな
い。
レベルを低く設定すれば、昇圧電源のレベルが下がった
まま、動作状態から待機状態にチップの状態が変化した
場合においても待機時の消費電流を増加させることはな
い。
【0058】この場合、逆に待機状態から動作状態にチ
ップの状態が変化した時に昇圧電源のレベルが低すぎる
とワード線のレベルが下がり、データ読みだしの不良が
起こってしまうという問題が生ずる。これに対しては待
機時と動作時の検知レベルの差を小さくすればよい。ま
た実チップ上での昇圧電源のノードは非常に大きな容量
を有しており、昇圧電源の電位の低下は非常に微小なも
のになるため待機時と動作時の検知レベルの差を小さく
しても問題は生じない。
ップの状態が変化した時に昇圧電源のレベルが低すぎる
とワード線のレベルが下がり、データ読みだしの不良が
起こってしまうという問題が生ずる。これに対しては待
機時と動作時の検知レベルの差を小さくすればよい。ま
た実チップ上での昇圧電源のノードは非常に大きな容量
を有しており、昇圧電源の電位の低下は非常に微小なも
のになるため待機時と動作時の検知レベルの差を小さく
しても問題は生じない。
【0059】本昇圧電源発生回路の回路例3では、待機
時と動作時の検知レベルの差を設けるためにPMOSト
ランジスタのしきい値を用いているが、この構成を用い
ずとも同様の効果がえられるものならどんな構成でも構
わない(例えばPMOSとNMOSのしきい値の差を利
用するなど)。
時と動作時の検知レベルの差を設けるためにPMOSト
ランジスタのしきい値を用いているが、この構成を用い
ずとも同様の効果がえられるものならどんな構成でも構
わない(例えばPMOSとNMOSのしきい値の差を利
用するなど)。
【0060】(実施例2) 図9は本発明の実施例2におけるレベル検知回路の回路
図を示すものである。
図を示すものである。
【0061】図9において、120は昇圧電源(第2の
電源)、121は基準電位発生部、122はレベル検知
部、123は増幅部、124は第1の電源、125は接
地電源である。また、126はNMOSトランジスタ、
127はPMOSトランジスタ、128はNMOSトラ
ンジスタ(メモリセル)(請求項5及び請求項12にい
う第1のNMOSトランジスタ)、129は第1の基準
電位、130はキャパシタ、131はレベル検知部12
2の出力、132はレベル検知回路の出力、133は第
2の基準電位である。
電源)、121は基準電位発生部、122はレベル検知
部、123は増幅部、124は第1の電源、125は接
地電源である。また、126はNMOSトランジスタ、
127はPMOSトランジスタ、128はNMOSトラ
ンジスタ(メモリセル)(請求項5及び請求項12にい
う第1のNMOSトランジスタ)、129は第1の基準
電位、130はキャパシタ、131はレベル検知部12
2の出力、132はレベル検知回路の出力、133は第
2の基準電位である。
【0062】本レベル検知回路は、基準電位発生部12
1と、レベル検知部122と、増幅部123との3つの
部分から構成されている。基準電位発生部121はダイ
オード型のPMOSトランジスタ161(請求項5及び
請求項12にいうPMOSトランジスタ、及び請求項1
2にいう第2のPMOSトランジスタ)と、高抵抗とし
て使用しているNMOSトランジスタ162と、ダイオ
ード型のNMOSトランジスタ163とを直列に第1の
電源と接地電源125の間に有している。第1の基準電
位129は、ダイオード型のPMOSトランジスタ16
1と高抵抗として使用しているNMOSトランジスタ1
62との間から取り出され、第2の基準電位133は、
前記高抵抗として使用しているNMOSトランジスタ1
62(請求項12にいう抵抗)とダイオード型のNMO
Sトランジスタ163(請求項12にいう第2のNMO
Sトランジスタ)との間から取り出される。ここで、ダ
イオード型のNMOSトランジスタ163と接地電位の
間に更に一つNMOSトランジスタ164を設けている
のは第2の基準電位133を僅かに高くするためのもの
であり、必ずしも必要なものではない。
1と、レベル検知部122と、増幅部123との3つの
部分から構成されている。基準電位発生部121はダイ
オード型のPMOSトランジスタ161(請求項5及び
請求項12にいうPMOSトランジスタ、及び請求項1
2にいう第2のPMOSトランジスタ)と、高抵抗とし
て使用しているNMOSトランジスタ162と、ダイオ
ード型のNMOSトランジスタ163とを直列に第1の
電源と接地電源125の間に有している。第1の基準電
位129は、ダイオード型のPMOSトランジスタ16
1と高抵抗として使用しているNMOSトランジスタ1
62との間から取り出され、第2の基準電位133は、
前記高抵抗として使用しているNMOSトランジスタ1
62(請求項12にいう抵抗)とダイオード型のNMO
Sトランジスタ163(請求項12にいう第2のNMO
Sトランジスタ)との間から取り出される。ここで、ダ
イオード型のNMOSトランジスタ163と接地電位の
間に更に一つNMOSトランジスタ164を設けている
のは第2の基準電位133を僅かに高くするためのもの
であり、必ずしも必要なものではない。
【0063】本実施例においては、第1の基準電位12
9のレベルは『第1の電源レベル−PMOSトランジス
タ161のしきい値電圧』であり、第2の基準電位13
3のレベルはほぼNMOSトランジスタ164のしきい
値電圧である。
9のレベルは『第1の電源レベル−PMOSトランジス
タ161のしきい値電圧』であり、第2の基準電位13
3のレベルはほぼNMOSトランジスタ164のしきい
値電圧である。
【0064】前記レベル検知部122は、前記昇圧電源
120にワード線178及びデコード回路179を介し
て接続されるNMOSトランジスタ181及び容量18
2より成るメモリセル180と同一特性のNMOSトラ
ンジスタ(以下、このトランジスタをNMOSトランジ
スタ(メモリセル)という)128と、PMOSトラン
ジスタ170(請求項5及び請求項12にいう第1のP
MOSトランジスタ)と、抵抗として働くNMOSトラ
ンジスタ171(請求項5及び請求項12にいう電流源
もしくは抵抗)とを直列に昇圧電源120と接地電源1
25との間に有し、前記PMOSトランジスタ170と
抵抗として働くNMOSトランジスタ171との間から
出力131を出している。尚、前記メモリセル180の
トランジスタ181及び容量182は、前記第1の電源
124と同一電圧レベルになるビット線183に配置さ
れ、そのトランジスタ181は、リーク電流を極力低減
するために、そのしきい値電圧Vtが高い特性を有す
る。また、図中、184はセルプレートである。
120にワード線178及びデコード回路179を介し
て接続されるNMOSトランジスタ181及び容量18
2より成るメモリセル180と同一特性のNMOSトラ
ンジスタ(以下、このトランジスタをNMOSトランジ
スタ(メモリセル)という)128と、PMOSトラン
ジスタ170(請求項5及び請求項12にいう第1のP
MOSトランジスタ)と、抵抗として働くNMOSトラ
ンジスタ171(請求項5及び請求項12にいう電流源
もしくは抵抗)とを直列に昇圧電源120と接地電源1
25との間に有し、前記PMOSトランジスタ170と
抵抗として働くNMOSトランジスタ171との間から
出力131を出している。尚、前記メモリセル180の
トランジスタ181及び容量182は、前記第1の電源
124と同一電圧レベルになるビット線183に配置さ
れ、そのトランジスタ181は、リーク電流を極力低減
するために、そのしきい値電圧Vtが高い特性を有す
る。また、図中、184はセルプレートである。
【0065】更に、出力131と昇圧電源120との間
には容量130が設けられる。この容量130は、昇圧
電源120の変動をカップリングを用いて素早く出力に
伝えるためである。
には容量130が設けられる。この容量130は、昇圧
電源120の変動をカップリングを用いて素早く出力に
伝えるためである。
【0066】出力131と接地電源125との間にもN
MOSトランジスタ172、173が直列に2段重ねて
設けてあるが、これは増幅回路123からのフィードバ
ックにより出力131の特性にヒステリシスを持たせる
ためであり、必ずしも必要なものではない。
MOSトランジスタ172、173が直列に2段重ねて
設けてあるが、これは増幅回路123からのフィードバ
ックにより出力131の特性にヒステリシスを持たせる
ためであり、必ずしも必要なものではない。
【0067】前記レベル検知部122の検知レベルは
『第1の電源の電圧レベル+NMOSトランジスタ(メ
モリセル)128のしきい値電圧』になる。
『第1の電源の電圧レベル+NMOSトランジスタ(メ
モリセル)128のしきい値電圧』になる。
【0068】以上のように構成されたレベル検知回路に
ついて、以下その動作を説明する。先ず、昇圧電源12
0の電位が検知レベルよりも低い時、本回路のレベル検
知部122は増幅部123の入力段のNMOSトランジ
スタをOFFさせるレベルを出力する。これにより増幅
回路部123の出力、すなわちレベル検知回路の出力信
号132はHレベルとなる。このHレベルが昇圧電源1
20の電位が検知レベルより低いことを示す。また昇圧
電源120の電位が検知レベルよりも高い時には、上記
の動作とは逆に本回路の出力がLレベルになる。そし
て、このLレベルが昇圧電源120の電位が検知レベル
より高いことを示す。この時レベル検知部122では、
直列に配置してあるNMOSトランジスタ(メモリセ
ル)128とPMOSトランジスタ170とがONする
ので、従来のレベル検知回路と同様に昇圧電源122か
ら接地電位に電流が流れ込む。しかし、本発明によるレ
ベル検知回路は、基準電位129をゲートに入力してい
るだけであるので、基準電位129に電荷が流れ込むこ
とはない。従って、従来のものと異なり基準電位のレベ
ルを上昇させることなく昇圧レベルの検知を行なうこと
ができるので、基準電位のレベルが上昇することによる
チップの誤動作がなくなる。
ついて、以下その動作を説明する。先ず、昇圧電源12
0の電位が検知レベルよりも低い時、本回路のレベル検
知部122は増幅部123の入力段のNMOSトランジ
スタをOFFさせるレベルを出力する。これにより増幅
回路部123の出力、すなわちレベル検知回路の出力信
号132はHレベルとなる。このHレベルが昇圧電源1
20の電位が検知レベルより低いことを示す。また昇圧
電源120の電位が検知レベルよりも高い時には、上記
の動作とは逆に本回路の出力がLレベルになる。そし
て、このLレベルが昇圧電源120の電位が検知レベル
より高いことを示す。この時レベル検知部122では、
直列に配置してあるNMOSトランジスタ(メモリセ
ル)128とPMOSトランジスタ170とがONする
ので、従来のレベル検知回路と同様に昇圧電源122か
ら接地電位に電流が流れ込む。しかし、本発明によるレ
ベル検知回路は、基準電位129をゲートに入力してい
るだけであるので、基準電位129に電荷が流れ込むこ
とはない。従って、従来のものと異なり基準電位のレベ
ルを上昇させることなく昇圧レベルの検知を行なうこと
ができるので、基準電位のレベルが上昇することによる
チップの誤動作がなくなる。
【0069】更に、本発明によるレベル検知回路では、
昇圧電源120の電圧レベルを、ビット線の電圧レベル
(第1の電源124と同レベル)にメモリセル180の
NMOSトランジスタ181のしきい値電圧分高い値に
設定できるので、ワード線のレベルとしては、メモリセ
ル180を確実に動作させることができる最適な電圧レ
ベルである。しかも、メモリセル180のNMOSトラ
ンジスタ181と同一の特性のNMOSトランジスタを
使用してレベルを設定しているため、温度やプロセスの
条件などの変動によってもメモリセルから見た昇圧電源
120のレベルは安定している。
昇圧電源120の電圧レベルを、ビット線の電圧レベル
(第1の電源124と同レベル)にメモリセル180の
NMOSトランジスタ181のしきい値電圧分高い値に
設定できるので、ワード線のレベルとしては、メモリセ
ル180を確実に動作させることができる最適な電圧レ
ベルである。しかも、メモリセル180のNMOSトラ
ンジスタ181と同一の特性のNMOSトランジスタを
使用してレベルを設定しているため、温度やプロセスの
条件などの変動によってもメモリセルから見た昇圧電源
120のレベルは安定している。
【0070】(実施例3) 図10は本発明の実施例3における昇圧電源発生回路の
概略図を示すものである。図10において、150は前
記実施例2に示したレベル検知回路、151は待機時用
の昇圧電源発生用ポンプ回路、152は動作時用の昇圧
電源発生用ポンプ回路、153は本実施例で初めて追加
した電位制限回路、154は制御回路である。前記2つ
のポンプ回路151、152は一般的な回路であるので
図示しないが、待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路1
51は、待機時に昇圧電源120のレベルを保持するた
めの電流供給能力の低いものであって常時動作する。一
方、動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路152は動作
時のみに動作を行ない、電流供給能力の高いものであ
る。前記待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路151の
常時動作は、動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路15
2の非動作期間が長い場合等であっても、集積回路のジ
ャンクション等からの電荷のリークを確実且つ早期に補
償するためである。制御回路154は、図12に示すよ
うなローアドレス信号/ RASを入力し、同図に示すよ
うな制御信号140を出力する。制御信号140は、前
記ローアドレス信号/ RASのLレベルへの変化時にL
レベルに変化し、ローアドレス信号/ RASのHレベル
への変化時から所定時間経てHレベルに変化する。
概略図を示すものである。図10において、150は前
記実施例2に示したレベル検知回路、151は待機時用
の昇圧電源発生用ポンプ回路、152は動作時用の昇圧
電源発生用ポンプ回路、153は本実施例で初めて追加
した電位制限回路、154は制御回路である。前記2つ
のポンプ回路151、152は一般的な回路であるので
図示しないが、待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路1
51は、待機時に昇圧電源120のレベルを保持するた
めの電流供給能力の低いものであって常時動作する。一
方、動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路152は動作
時のみに動作を行ない、電流供給能力の高いものであ
る。前記待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路151の
常時動作は、動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路15
2の非動作期間が長い場合等であっても、集積回路のジ
ャンクション等からの電荷のリークを確実且つ早期に補
償するためである。制御回路154は、図12に示すよ
うなローアドレス信号/ RASを入力し、同図に示すよ
うな制御信号140を出力する。制御信号140は、前
記ローアドレス信号/ RASのLレベルへの変化時にL
レベルに変化し、ローアドレス信号/ RASのHレベル
への変化時から所定時間経てHレベルに変化する。
【0071】前記電位制限回路153の内部構成を図1
1に示す。図11に示す電位制限回路153は、昇圧電
源120の電圧レベルを一定に保つためのものである。
同図において、140は前記制御回路54からの制御信
号、141はレベルシフト部、142は電荷引き抜き部
である。本回路はこのレベルシフト部141と電荷引き
抜き部142との2つの部分から構成される。前記電荷
引き抜き部142は、NMOSトランジスタ(メモリセ
ル)190(請求項8及び請求項15にいう第4のNM
OSトランジスタ)を有し、このNMOSトランジスタ
(メモリセル)190は、昇圧電源120と第1の電源
124との間に配置されると共に、そのゲートには前記
レベルシフト部141の出力が入力されていて、前記制
御信号140をレベルシフト部41がレベル変換を行な
って電荷引き抜き部142を制御して、制御信号140
がLレベルの時、電荷引き抜き部142は活性化され、
昇圧電源120の電荷を第1の電源124に引き抜く構
成である。ここで、第1の電源124に対して余分な電
荷を引き抜くため、第1の電源124の電圧レベルの変
動が懸念されるが、動作状態であって、第1の電源12
4の電荷を消費する回路が多数動作しているので、第1
の電源124の電圧レベルは安定に保持される。
1に示す。図11に示す電位制限回路153は、昇圧電
源120の電圧レベルを一定に保つためのものである。
同図において、140は前記制御回路54からの制御信
号、141はレベルシフト部、142は電荷引き抜き部
である。本回路はこのレベルシフト部141と電荷引き
抜き部142との2つの部分から構成される。前記電荷
引き抜き部142は、NMOSトランジスタ(メモリセ
ル)190(請求項8及び請求項15にいう第4のNM
OSトランジスタ)を有し、このNMOSトランジスタ
(メモリセル)190は、昇圧電源120と第1の電源
124との間に配置されると共に、そのゲートには前記
レベルシフト部141の出力が入力されていて、前記制
御信号140をレベルシフト部41がレベル変換を行な
って電荷引き抜き部142を制御して、制御信号140
がLレベルの時、電荷引き抜き部142は活性化され、
昇圧電源120の電荷を第1の電源124に引き抜く構
成である。ここで、第1の電源124に対して余分な電
荷を引き抜くため、第1の電源124の電圧レベルの変
動が懸念されるが、動作状態であって、第1の電源12
4の電荷を消費する回路が多数動作しているので、第1
の電源124の電圧レベルは安定に保持される。
【0072】以上の構成により、本実施例の図10に示
す昇圧電源発生回路は、待機時には、昇圧電源120の
電圧レベルが設定レベルよりも高い時に待機時用の昇圧
電源発生用ポンプ回路151の動作をレベル検知回路1
50の出力132を用いて制御している。この待機時は
消費電流を極力抑える必要がある関係上、待機時用の昇
圧電源発生用ポンプ回路151は元々電流供給能力を落
として低消費電力化を図っているが、更にレベル検知回
路150で待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路151
のオン、オフの制御を行なって一層の低消費電力化を図
っている。この場合、レベル検知回路150はレスポン
スが遅いという問題があるが、前記実施例2では昇圧電
源120の電圧変動を容量130を用いたカップリング
により素早く出力に伝えている。更に、このカップリン
グでも十分ではない状況であっても、動作時にはレベル
検知回路150による制御は行なわれず、動作時用の昇
圧電源発生用ポンプ回路152は動作時にはオフせず、
その代わりに昇圧電源120の電圧レベルが上がり過ぎ
るのを止めるために、電位制限回路153を用いて昇圧
電源120の余分な電荷を引き抜くこととしている。以
上の構成により、待機時は低消費電力で、動作時には応
答速度の速い昇圧電源発生回路が実現できる。
す昇圧電源発生回路は、待機時には、昇圧電源120の
電圧レベルが設定レベルよりも高い時に待機時用の昇圧
電源発生用ポンプ回路151の動作をレベル検知回路1
50の出力132を用いて制御している。この待機時は
消費電流を極力抑える必要がある関係上、待機時用の昇
圧電源発生用ポンプ回路151は元々電流供給能力を落
として低消費電力化を図っているが、更にレベル検知回
路150で待機時用の昇圧電源発生用ポンプ回路151
のオン、オフの制御を行なって一層の低消費電力化を図
っている。この場合、レベル検知回路150はレスポン
スが遅いという問題があるが、前記実施例2では昇圧電
源120の電圧変動を容量130を用いたカップリング
により素早く出力に伝えている。更に、このカップリン
グでも十分ではない状況であっても、動作時にはレベル
検知回路150による制御は行なわれず、動作時用の昇
圧電源発生用ポンプ回路152は動作時にはオフせず、
その代わりに昇圧電源120の電圧レベルが上がり過ぎ
るのを止めるために、電位制限回路153を用いて昇圧
電源120の余分な電荷を引き抜くこととしている。以
上の構成により、待機時は低消費電力で、動作時には応
答速度の速い昇圧電源発生回路が実現できる。
【0073】しかも、電位制限回路153は、昇圧電源
120の電圧レベルを第1の電源124の電圧レベルに
メモリセル180のしきい値電圧分だけ高い値に設定で
きるので、ワード線のレベルを最適な電圧レベルに設定
できる。更に、メモリセル180のMOSトランジスタ
81と同様の特性のトランジスタ(メモリセル)190
を使用して電圧レベルを設定しているため、温度やプロ
セスの条件などの変動によってもメモリセルから見た昇
圧電源120の電圧レベルは安定している。
120の電圧レベルを第1の電源124の電圧レベルに
メモリセル180のしきい値電圧分だけ高い値に設定で
きるので、ワード線のレベルを最適な電圧レベルに設定
できる。更に、メモリセル180のMOSトランジスタ
81と同様の特性のトランジスタ(メモリセル)190
を使用して電圧レベルを設定しているため、温度やプロ
セスの条件などの変動によってもメモリセルから見た昇
圧電源120の電圧レベルは安定している。
【0074】図13は前記実施例3における昇圧回路2
0の出力特性を示したものである。電位制限回路153
やレベル検知回路150によりポンプ回路151、15
2の出力は抑えられて、所望の電圧が出力されているこ
とが判る。
0の出力特性を示したものである。電位制限回路153
やレベル検知回路150によりポンプ回路151、15
2の出力は抑えられて、所望の電圧が出力されているこ
とが判る。
【0075】
【発明の効果】以上のように、請求項1、請求項5及び
請求項12記載の発明のレベル検知回路は、従来のもの
と異なり基準電位のレベルを上昇させることなく昇圧レ
ベルの検知を行なうことができるため基準電位のレベル
が上昇することによるチップの誤動作がなくなる。従っ
て昇圧回路や基準電位を発生させる回路の設計をはじめ
とするDRAM設計を楽に行なうことができるため、D
RAMの開発期間の短縮化がはかれ開発コストの低減化
にも貢献できる。特に、請求項1記載の発明では、例え
ば/RASがLの時にレベル検知回路を動作させること
が可能である。また、請求項5記載の発明では、第2の
電源の電圧変動を容量カップリングにより素早くレベル
検知回路の出力に伝えることができる効果を奏する。
請求項12記載の発明のレベル検知回路は、従来のもの
と異なり基準電位のレベルを上昇させることなく昇圧レ
ベルの検知を行なうことができるため基準電位のレベル
が上昇することによるチップの誤動作がなくなる。従っ
て昇圧回路や基準電位を発生させる回路の設計をはじめ
とするDRAM設計を楽に行なうことができるため、D
RAMの開発期間の短縮化がはかれ開発コストの低減化
にも貢献できる。特に、請求項1記載の発明では、例え
ば/RASがLの時にレベル検知回路を動作させること
が可能である。また、請求項5記載の発明では、第2の
電源の電圧変動を容量カップリングにより素早くレベル
検知回路の出力に伝えることができる効果を奏する。
【0076】その場合に、請求項6及び請求項13記載
の発明のレベル検知回路では、メモリセルと同じ特性の
トランジスタを用いてレベル検知を行なうので、温度や
プロセスの条件などの変動によってもメモリセルから見
た昇圧電源のレベルを安定させることができる。
の発明のレベル検知回路では、メモリセルと同じ特性の
トランジスタを用いてレベル検知を行なうので、温度や
プロセスの条件などの変動によってもメモリセルから見
た昇圧電源のレベルを安定させることができる。
【0077】また、請求項8、請求項9、請求項15及
び請求項16記載の発明の昇圧電源発生回路によれば、
動作時には動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路を常時
作動させながら、昇圧電源の電圧レベルが上がり過ぎる
のを電位制限回路による電荷の引き抜きにより防止する
ので、動作時での応答速度の速い昇圧電源発生回路を実
現できる。
び請求項16記載の発明の昇圧電源発生回路によれば、
動作時には動作時用の昇圧電源発生用ポンプ回路を常時
作動させながら、昇圧電源の電圧レベルが上がり過ぎる
のを電位制限回路による電荷の引き抜きにより防止する
ので、動作時での応答速度の速い昇圧電源発生回路を実
現できる。
【0078】その場合に、請求項9及び請求項16記載
の発明では、前記電位制限回路により、昇圧電源の電圧
レベルを、第1の電源の電圧レベルよりもメモリセルの
しきい値電圧分だけ高い値に設定するので、ワード線の
電圧レベルを最適な電圧レベルに設定できる。
の発明では、前記電位制限回路により、昇圧電源の電圧
レベルを、第1の電源の電圧レベルよりもメモリセルの
しきい値電圧分だけ高い値に設定するので、ワード線の
電圧レベルを最適な電圧レベルに設定できる。
【図1】レベル検知回路の基本回路例1の回路図であ
る。
る。
【図2】レベル検知回路の基本回路例2の回路図であ
る。
る。
【図3】レベル検知回路の基本回路例3の回路図であ
る。
る。
【図4】昇圧電源発生回路の回路例1の回路図である。
【図5】同回路例1のにおける昇圧電源発生回路の動作
波形図である。
波形図である。
【図6】本発明の第1の実施例におけるレベル検知回路
の回路図である。
の回路図である。
【図7】昇圧電源発生回路の回路例2の回路図である。
【図8】昇圧電源発生回路の回路例3の回路図である。
【図9】本発明の実施例2におけるレベル検知回路の回
路図である。
路図である。
【図10】本発明の実施例3における昇圧電源発生回路
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図11】本発明の実施例3における電位制限回路の回
路図である。
路図である。
【図12】本発明の実施例3における制御回路の入力信
号及び出力信号の説明図である。
号及び出力信号の説明図である。
【図13】本発明の実施例3における昇圧電源発生回路
の出力特性を示す図である。
の出力特性を示す図である。
【図14】従来例におけるレベル検知回路の回路図であ
る。
る。
【図15】内部電源発生回路の回路概念図である。
1,22,33,64 昇圧電源 3,24,35,63 第1の電源 8,20,31,61 レベル検知部 9,21,32,62 増幅部 25,36 基準電位 43,51,77,79 レベル検知回路 44 ヒステリシス回路 55 発振回路 59 チャージポンプ回路 75、76 昇圧電源発生回路 120 昇圧電源 121 基準電位発生部 122 レベル検知部 123 増幅部 124 第1の電源 125 接地電源 126 NMOSトランジスタ 127 PMOSトランジスタ 128 NMOSトランジスタ
(メモリセル) 129 第1の基準電位 130 キャパシタ 131 レベル検知部の出力 132 レベル検知回路の出力 133 第2の基準電位
(メモリセル) 129 第1の基準電位 130 キャパシタ 131 レベル検知部の出力 132 レベル検知回路の出力 133 第2の基準電位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角 辰己 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 柴山 晃徳 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−294690(JP,A) 特開 平4−195992(JP,A) 特開 平1−260848(JP,A) 特開 平5−54649(JP,A) 特開 平3−35493(JP,A) 特開 平4−753(JP,A) 特開 平5−54649(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/40 - 11/409
Claims (18)
- 【請求項1】第1のNMOSトランジスタで作られてい
る電流源と、基準電位をゲートに入力し昇圧電源をソー
スに接続している第1のPMOSトランジスタで構成さ
れているレベル検知部と、 前記レベル検知部の出力をゲートに入力しソースを接地
電位に接続している第2のNMOSトランジスタと、接
地電位をゲートに入力し電源をソースに接続している第
2のPMOSトランジスタで構成されている増幅回路部
と、 前記レベル検知部と増幅部の動作を制御クロックで制御
する手段と を備えたことを特徴とするレベル検知回路。 - 【請求項2】レベル検知部の昇圧電源側に1つまたは複
数のPMOSトランジスタまたはNMOSトランジスタ
のダイオードを挿入したことを特徴とする請求項1記載
のレベル検知回路。 - 【請求項3】レベル検知部の出力にヒステリシス特性を
有する回路を接続したことを特徴とする請求項1記載の
レベル検知回路。 - 【請求項4】レベル検知回路を制御回路として用いてい
ることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記
載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項5】 基準電位発生部と、レベル検知部と、増
幅部とから構成されていて、 前記基準電位発生部は、第1の電源からPMOSトラン
ジスタのしきい値電圧分だけ低い基準電位を発生し、 前記レベル検知部は、ダイオード型の第1のNMOSト
ランジスタと、前記基準電位をゲートに入力した第1の
PMOSトランジスタと、電流源もしくは抵抗とを有
し、これ等が第2の電源と接地電源の間に直列に接続さ
れ、前記第1のPMOSトランジスタと前記電流源もし
くは抵抗との間から出力が取り出され、前記第2の電源
が前記第1の電源より前記第1のNMOSトランジスタ
のしきい値電圧だけ高くなったときにのみ前記第2の電
源と前記接地電源の間に電流を流し、 前記増幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して出力
し、 更に、第2の電源とレベル検知部の出力との間に設けら
れ、カップリングにより前記第2の電源の電圧変動を素
早く前記レベル検知部の出力に伝える容量を備えた こと
を特徴とするレベル検知回路。 - 【請求項6】 レベル検知部の第1のNMOSトランジ
スタは、メモリセルと同じ特性を有することを特徴とす
る請求項5記載のレベル検知回路。 - 【請求項7】 第1の電源は、第2の電源よりレベル検
知部の第1のNMOSトランジスタのしきい値電圧分、
電圧レベルが低いことを特徴とする請求項5記載のレベ
ル検知回路。 - 【請求項8】 請求項5記載のレベル検知回路を備える
とともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧ポンプ回路
と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、 前記レベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を
制御し、 前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回路の動
作時に用いられることを特徴とする昇圧電源発生回路。 - 【請求項9】 電位制限回路は、レベルシフト部と、電
荷引き抜き部とから構成され、 前記レベルシフト部は、入力された信号の電圧レベル
を、第1の電源の電圧レベルから第2の電源の電圧レベ
ルに変換して出力し、 前記電荷引き抜き部は、前記レベルシフト部の出力がゲ
ートに接続された第4のNMOSトランジスタを有し、
この第4のNMOSトランジスタは、前記第2の電源と
第1の電源との間に設けられて、前記レベルシフト部の
出力に応じて前記第2の電源と第1の電源との間の導通
を制御し、前記第1の電源の電圧レベルが前記第2の電
源の電圧レベルより前記第4のNMOSトランジスタの
しきい値電圧分以上低いとき、導通しないことを特徴と
する請求項8記載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項10】 電位制限回路の第4のNMOSトラン
ジスタはメモリセルと同じ特性を有することを特徴とす
る請求項9記載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項11】 待機時用の昇圧ポンプ回路は、動作時
用の昇圧ポンプ回路の動作時にも動作することを特徴と
する請求項8記載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項12】 基準電位発生部と、レベル検知部と、
増幅部とから構成されていて、 前記基準電位発生部は、第1の電源からPMOSトラン
ジスタのしきい値電圧分だけ低い基準電位を発生し、 前記レベル検知部は、ダイオード型の第1のNMOSト
ランジスタと、前記基準電位をゲートに入力した第1の
PMOSトランジスタと、電流源もしくは抵抗とを有
し、これ等が第2の電源と接地電源の間に直列に接続さ
れ、前記第1のPMOSトランジスタと前記電流源もし
くは抵抗との間から出力が取り出され、前記第2の電源
が前記第1の電源より前記第1のNMOSトランジスタ
のしきい値電圧だけ高くなったときにのみ前記第2の電
源と前記接地電源の間に電流を流し、 前記増幅部は、前記レベル検知部の出力を増幅して出力
し、 前記基準電位発生部は、ダイオード型の第2のPMOS
トランジスタと、抵抗と、ダイオード型の第2のNMO
Sトランジスタとを有し、これ等が第1の電源と接地電
源の間に設けられ、前記基準電位発生部の基準電位は、
前記ダイオード型の第2のPMOSトランジスタと抵抗
との間から取り出され、かつ前記抵抗とダイオード型の
第2のNMOSトランジスタとの間から第2の基準電位
が取り出されるものであり、レベル検知部の電流源もし
くは抵抗は、前記第2の基準電位をゲートに接続する第
3のNMOSトランジスタで構成されることを特徴とす
るレベル検知回路。 - 【請求項13】 レベル検知部の第1のNMOSトラン
ジスタは、メモリセルと同じ特性を有することを特徴と
する請求項12記載のレベル検知回路。 - 【請求項14】 第1の電源は、第2の電源よりレベル
検知部の第1のNMOSトランジスタのしきい値電圧
分、電圧レベルが低い ことを特徴とする請求項12記載
のレベル検知回路。 - 【請求項15】 請求項12記載のレベル検知回路を備
えるとともに、電位制限回路と、待機時用の昇圧ポンプ
回路と、動作時用の昇圧ポンプ回路とを備え、 前記レベル検知回路は前記待機時用の昇圧ポンプ回路を
制御し、 前記電位制限回路は前記動作時用の昇圧ポンプ回路の動
作時に用いられる ことを特徴とする昇圧電源発生回路。 - 【請求項16】 電位制限回路は、レベルシフト部と、
電荷引き抜き部とから構成され、 前記レベルシフト部は、入力された信号の電圧レベル
を、第1の電源の電圧レベルから第2の電源の電圧レベ
ルに変換して出力し、 前記電荷引き抜き部は、前記レベルシフト部の出力がゲ
ートに接続された第4のNMOSトランジスタを有し、
この第4のNMOSトランジスタは、前記第2の電源と
第1の電源との間に設けられて、前記レベルシフト部の
出力に応じて前記第2の電源と第1の電源との間の導通
を制御し、前記第1の電源の電圧レベルが前記第2の電
源の電圧レベルより前記第4のNMOSトランジスタの
しきい値電圧分以上低いとき、導通しない ことを特徴と
する請求項15記載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項17】 電位制限回路の第4のNMOSトラン
ジスタはメモリセルと同じ特性を有することを特徴とす
る請求項16記載の昇圧電源発生回路。 - 【請求項18】 待機時用の昇圧ポンプ回路は、動作時
用の昇圧ポンプ回路の動作時にも動作する ことを特徴と
する請求項15記載の昇圧電源発生回路。
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JP4-301998 | 1992-11-12 | ||
JP30199892 | 1992-11-12 | ||
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---|---|
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ID=26553984
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JP05280918A Expired - Fee Related JP3096545B2 (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-10 | レベル検知回路及びこれを使用した昇圧電源発生回路 |
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JPH09320267A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-12 | Oki Micro Design Miyazaki:Kk | 昇圧回路の駆動方法および昇圧回路 |
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-
1993
- 1993-11-10 JP JP05280918A patent/JP3096545B2/ja not_active Expired - Fee Related
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