JP3285444B2 - 集積回路用電力供給装置 - Google Patents
集積回路用電力供給装置Info
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Description
力とし、広範囲に亙る零でない複数の内部電圧を生成す
るための集積回路用電力供給装置に関する。
る。その一つは供給電圧を入力させるための電力供給端
子であり、しばしばVCCと呼ばれ、他の1つは一般に0
Vの接地用の接地端子で、同様にVSSと呼ばれている。
電力供給端子を新たに追加することは困難である。一方
で、幾つかの回路では、異なる内部電圧が必要とされ
る。これらの電圧は内部的に生成しなければならない。
る内部電圧を生成する集積回路は非常に狭い入力電圧供
給範囲内で動作するようになっている。例えば、3.3
Vの集積回路は、3.0Vから3.6Vまでの入力電圧
供給範囲で動作し、5Vの回路は、4.5Vから5.5
Vまでの範囲で動作するといった具合である。一般に、
これら集積回路は、3.3V又は5Vの電圧信号が入力
するよう設計されている。もし、3.3V入力として設
計されている装置を5V入力で動作させたとすると、そ
れはかなりの電力を消費するであろうし、信頼性にも欠
ける。逆に、5V入力として設計されている装置を3.
3V入力で動作させたとすると、その動作は極めて遅い
か、全く働かないことになる。
ので、その目的は、広範囲の入力電圧で動作可能で、低
電圧回路と高電圧回路を駆動するために別々の電圧を生
成することのできる集積回路用電力供給装置を提供する
ことにある。
を維持することのできる集積回路用電力供給装置を提供
することにある。
電力供給信号を受ける集積回路内の電力供給装置であっ
て、電力供給信号を受けて基準電圧信号を発生する基準
電圧発生回路と、この基準電圧発生回路から発生された
基準電圧信号および電力供給信号を受けて、電力供給信
号を降圧させ、電力供給信号の変動に実質的に影響され
ないように、集積回路内の低電圧回路に使用される一定
電圧の第1の出力信号を生成する降圧コンバータと、集
積回路内の高電圧回路の電圧を監視する機能を有すると
共に、降圧コンバータから出力された第1の出力信号を
受けて第1の出力信号を昇圧させ、集積回路内の高電圧
回路に使用される第2の出力信号を生成する昇圧コンバ
ータと、昇圧コンバータ内に設けられると共に、電流漏
れに反応した監視した電圧の変動に応じて高電圧回路に
電荷を注入するスタンバイポンプ回路と、昇圧コンバー
タ内に設けられると共に、活性化状態のローアドレスス
トローブ信号が入力され、電流漏れ以上の損失があり、
監視した電圧に降下があったときに、高電圧回路に電荷
を注入するアクティブポンプ回路とを備えたものであ
る。
給信号が入力されると、基準電圧発生回路からは基準電
圧信号が発生し、降圧コンバータからは基準電圧信号お
よび電力供給信号に基づき、電力供給信号の変動に実質
的に影響されないように、集積回路内の低電圧回路に使
用される一定電圧の第1の出力信号が出力される。また
昇圧コンバータからは、降圧コンバータから出力された
第1の出力信号を受けて、集積回路内の高電圧回路に使
用される第2の出力信号が出力される。これら電圧値の
異なる第1および第2の出力信号により、低電圧回路と
高電圧回路を別々に駆動することができる。
いることができるが、特にDRAM(ダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)や他のメモリ回路に有用で
ある。
積回路用電力供給装置において、電力供給信号の電圧
を、3.0Vから5.5Vの範囲としたものである。
積回路用電力供給装置において、降圧コンバータが、第
1の出力信号として、3.0Vから3.6Vの範囲の低
電圧信号を生成するようにしたものである。
積回路用電力供給装置において、昇圧コンバータが、第
2の出力信号として、4.5Vから5.5Vの範囲の高
電圧信号を生成するようにしたものである。
積回路用電力供給装置において、降圧コンバータを、カ
ウンタおよびヒューズ回路を含むヒューズプログラマブ
ル降圧回路によって構成したものである。
積回路用電力供給装置において、降圧コンバータから出
力された第1の出力信号を受けて、集積回路基板に供給
するバイアス電圧としての負の電圧信号を発生する基板
バイアス発生回路を、さらに備えたものである。 この集
積回路用電力供給装置では、基板バイアス発生回路によ
り集積回路基板に対してバイアス電圧が供給され、基板
電位が維持される。
積回路用電力供給装置において、基板バイアス発生回路
を、集積回路基板に接続されると共に、集積回路基板の
基板電圧を監視し、基板電圧が所定のレベルからずれた
時にクロック発生信号を出力する電圧レギュレータ回路
と、この電圧レギュレータ回路からのクロック発生信号
に応答してクロック信号を発生する自己タイミングクロ
ック回路とを有するように構成したものである。
積回路用電力供給装置において、基板バイアス発生回路
を、更に、自己タイミングクロック回路からのクロック
信号に応答して電荷を集積回路基板に注入し、基板電圧
を変化させるポンプ回路を有するように構成したもので
ある。
する。
第1の実施例に係る集積回路用電力供給装置は、広範囲
(例えば3Vから5.5Vの範囲)の入力供給電圧で駆
動するようになっており、内部低電圧供給信号、内部高
電圧供給信号および基板バイアス信号を生成する。本実
施例には、入力供給電圧を受けて基準電圧を発生するた
めの基準電圧発生回路と、入力供給電圧を受けて、制御
された低電圧信号を生成するための降圧コンバータとが
設けられている。低電圧信号が制御されているので、こ
の信号は回路内部で回路駆動に使用され、或は入力供給
電圧の影響を受けない他の信号を生成するのに用いられ
る。また、本実施例では、低電圧信号を受けて、高電圧
回路のための高電圧信号を生成する昇圧コンバータ、お
よび半導体装置の基板電位を維持するための基板電圧信
号を生成する基板バイアス発生回路を備えている。低電
圧信号が制御されているので、この高電圧信号と基板電
圧信号は入力供給電圧の影響を受けない。
置は、入力供給電圧は一般に低く(例えば3.3V)制
御されている。従って、この入力供給電圧は低電圧回路
を駆動するのに用いられ、特に降圧コンバータは必要が
無いが、高電圧を生成するための昇圧コンバータおよび
基板電圧を保持するための基板バイアス発生回路が設け
られている。
力供給装置は、入力供給電圧が高く(例えば5V)制御
されている。従って、この入力供給電圧は高電圧回路を
駆動するのに用いられ、昇圧コンバータは必要が無い
が、本実施例では、入力供給電圧を受けて基準電圧を発
生するための基準電圧発生回路と、低電圧を生成するた
めの降圧コンバータと、基板電圧を保持するための基板
バイアス発生回路とが設けられている。
路用の電力供給装置10の構成を表すものである。この
電力供給装置10には電力供給端子(外部入力端子)1
2を通じて3Vから5.5Vの範囲の外部供給電圧信号
VCCEXT が供給されるようになっている。集積回路用電
力供給装置10はこのVCCEXT が供給されると、低電圧
信号および高電圧信号を生成し、例えば1つの集積回路
に形成された低電圧回路30と高電圧回路48とをそれ
ぞれ別々に駆動するようになっている。
端子12を介して入力したVCCEXTを受けて基準電圧を
発生するための基準電圧発生回路18、この基準電圧発
生回路18の出力およびVCCEXT を受けてVCCEXT を降
圧させた信号を出力するための降圧コンバータ24、こ
の降圧コンバータ24の出力電圧を受けて基板バイアス
電圧を発生するための基板バイアス発生回路34、およ
び降圧コンバータ24の出力電圧を昇圧させて出力する
ための昇圧コンバータ42により構成されている。
電圧VCCEXT は、このVCCEXT で駆動される出力回路1
4に供給されると共に、入力端子20を介して基準電圧
発生回路18に入力されるようになっている。基準電圧
発生回路18は、VCCEXT を受けて出力電圧信号VREF
を生成し、このVREF を出力端子22から出力するもの
である。基準電圧発生回路18は、この分野で良く知ら
れており、適当などの基準電圧発生回路でも使用するこ
とができる。
第1のコンバータとしての降圧コンバータ24に入力さ
れるようになっている。降圧コンバータ24の他の入力
端子27には基準電圧発生回路18から出力されたV
REF が入力されるようになっている。降圧コンバータ2
4は、入力したVCCEXT およびVREF に基づいて出力電
圧信号VCCを出力端子28を介して出力するものであ
る。VCCは、好ましくはほぼ3.3Vであるが、別の値
でもよい。
例(ヒューズプログラマブル・降圧回路)を表すもので
ある。なお、この降圧コンバータ24の詳細について
は、本出願人と同一出願人により先に出願された特願平
5−312237号明細書に開示されている。
路、ブロック234は電圧発生回路、ブロック238は
電圧変換回路をそれぞれ示している。調整回路230に
おいて、信号TESTおよびCLKは、論理ゲ─ト24
2、好ましくはアンドゲ─トに入力される。論理ゲ─ト
242の出力信号は、カウンタ244のクロック入力端
子に供給される。信号ENは、カウンタ244のリセッ
ト端子に供給される。
ス246を介してスイッチング回路248に供給され
る。カウンタ244は、4ビットの出力信号CB0〜C
B3が出力される従来のラップアラウンド・カウンタが
好ましく、したがって、カウントバス246は4ビット
幅が好ましい。信号ENは、スイッチング回路248お
よびインバ─タ250にも入力される。スイッチング2
48回路には、インバ─タ250の出力信号ENNが供
給される。
供給される。ヒュ─ズ回路252の出力信号は、ヒュ─
ズバス254を介してスイッチング回路248に供給さ
れる。ヒュ─ズ回路252は、2値『1,0,0,0』
を有する4ビットの信号FB0〜FB3を出力すること
が好ましく、したがって、ヒュ─ズバス254は4ビッ
ト幅が好ましい。
ウントバス232を介して電圧発生回路234のプリデ
コ─ダ256に供給される。スイッチング回路248
は、4ビットの信号COUNT0〜COUNT3を出力
することが好ましく、従ってカウントバス232は4ビ
ット幅が好ましい。プリデコ─ダ256の出力信号は、
トリムバス258を介して基準電圧発生回路260(図
1の基準電圧発生回路18に相当)に供給される。プリ
デコーダ256は、8ビットの出力信号TRIM0〜T
RIM7を出力することが好ましく、従ってトリムバス
258は8ビット幅が好ましい。基準電圧発生回路26
0には外部電圧VCCEXT が供給される。基準電圧発生回
路260の出力電圧VREF は、ストレスモ─ド回路26
1に供給される。
内部電圧発生回路268と接続されている。分圧回路2
62は、バス236を介して第1および第2の電圧コン
パレ─タ263,266に分圧VDIVIDEを供給す
る。ストレスモ─ド回路261の出力電圧VREFP
は、電圧変換回路238の第1および第2の電圧コンパ
レ─タ264,266にパラレルに供給される。なお、
本実施例では、ストレスモ─ド回路261を除いて構成
してもよい。この場合、基準電圧発生回路260の出力
電圧VREF は、直接第1および第2の電圧コンパレ─タ
264,266に供給される。第1の電圧コンパレ─タ
264には、電圧RASBPが供給されると共に、分圧
回路262の分圧VDIVIDEが供給される。さら
に、第2の電圧コンパレ─タ266にも、分圧回路26
2の分圧VDIVIDEが供給される。内部電圧発生回
路268には、第1の電圧コンパレ─タ264の出力信
号NAVDCAが供給されると共に、第2の電圧コンパ
レ─タ266の出力信号NAVDCBが供給される。内
部電圧発生回路268は、内部電圧VCCを信号線240
を介して出力する。
ータ24で生成された出力電圧VCCは制御され、V
CCEXT の変化にかかわりなく一定である。VCCEXT は
3.0Vから5.5Vまで変化するが、それにもかかわ
らずこの降圧コンバータ24では、3.3VのVCC(又
は別の一定値)を出力する。この制御されたVCCは、駆
動の必要があれば、外部の低電圧回路30に入力端子3
2を介して供給されるようになっている。
CCは、また、入力端子36を介して基板バイアス発生回
路34に入力されるようになっている。この基板バイア
ス発生回路34はVCCを受けてバイアス信号VBBを生成
し、このVBBを出力端子38から出力して図示しない集
積回路の基板電圧を保持するようになっている。また、
バイアス信号VBBは、このバイアス発生回路34の入力
端子40にフィードバックされ、VBBを保持する。好ま
しくは、VBBはほぼ[−2/3]VCCである。
4の一例を表すものである。この基板バイアス発生回路
34は、発振器を用いないで構成されており、集積回路
基板に接続され、集積回路基板の電圧を監視し所定のレ
ベルからずれた時にクロック発生信号を出力する電圧レ
ギュレータ回路100と、クロック発生信号を入力と
し、このクロック発生信号に応答してクロック信号を発
生する自己タイミングクロック回路(以下、クロック回
路という)200と、クロック信号に応答して電荷を集
積回路基板に注入し、基板電圧VBBを変化させるポンプ
回路(チャージポンプ)600とにより構成されてい
る。
VBBに比例した信号VBBREF が、電圧レギュレータ回路
100に入力される。信号VBBREF は基準電圧VCCREF
(好ましくはVCC/2)と比較され、VBBが所定のレベ
ル(たとえば約ー2V)より上昇しているか否かを判定
する。もしVBBがこのレベルよりも上昇している場合に
は、電圧レギュレータ回路100はクロック回路200
を起動する。クロック回路200はクロック信号を出力
し、ポンプ回路600を制御して基板へ電荷(電子)を
注入することによって、VBBを所望のレベルまで下げ
る。
100の動作を更に説明するためのものである。前述の
ように、電圧レギュレータ回路100はVBBを監視し、
このVBBが所望のレベルを越えているか否かを判定す
る。ここで、抵抗122、124、126により構成さ
れる抵抗ネットワーク120は、差動増幅器(比較器)
130の負の入力(ノードN1)としての、VBBに比例
した信号VBBREF を生成するために設けられている。抵
抗ネットワーク110は、抵抗112、114により構
成されており、差動増幅器130の正の入力(ノードN
2)として基準電圧VCCREF を生成するために設けられ
ている。
る入出力信号のタイミングを表す図であり、特に、ポン
プ信号196がいつハイレベルとロウレベルとの間で変
化し、クロック回路200およびポンプ回路600を起
動したり、動作を停止させたりするかを示している。
ぎる場合には、VBBREF がVCCREFを上回り、差動増幅
器130は低レベルのVOUT 信号142を出力する。V
OUT信号142は、インバータ列150、170、18
0を通過して、ポンプ信号196を生成する。従って、
VBBが十分に低くない場合には、基板電圧レギュレータ
回路100は高いポンプ信号196を発生して、クロッ
ク回路200およびポンプ回路600それぞれを起動す
る。また、VBBが十分に低い場合には、低いポンプ信号
196を発生して、クロック回路200およびポンプ回
路600それぞれの動作を停止させる。なお、図5では
VCCを5Vとしているが、本実施例では3VのVCCも同
様に考慮されている。ここで、VCCは一定であり、差動
増幅器130の正の入力VCCREF はほぼVCC/2(2.
5V)に固定されている。
VBBと共に変化する。VBBが最初0Vであれば、抵抗1
22、124、126の大きさを同じとして、VBBREF
は約3.3Vとなる。従ってVBBREF はVCCREF よりも
大きく、差動増幅器130の出力はローレベルとなり、
その結果ポンプ信号196はハイレベルとなって、ポン
プ回路600を駆動する。ここで、基板への電子の注入
により基板電圧VBBが徐々に下がると、VBBREF も徐々
に下がり、図5のt1の時点でVCCREF より低下する。
従って、そのとき差動増幅器130の出力はハイレベル
となり、その結果ポンプ信号196はロウレベルとなっ
て、ポンプ回路600へクロック信号を供給するための
クロック回路200をオフさせる。その後、VBBREF が
VCCREFを越えると、ポンプ回路600は再びオンして
VBBを引き下げる。
ータ24から出力されたVCC信号は、入力端子44を介
して昇圧コンバータ42にも入力されるようになってい
る。VCCを受けた昇圧コンバータ42は出力端子46か
ら昇圧された出力信号VCCPを生成するようになってい
る。このVCCP 信号の絶対値は一般にVCCよりも大き
い。ここで、VCCが制御されているので、昇圧コンバー
タ42からは制御された出力信号VCCP が出力される。
る高電圧回路48に入力端子50を介して供給されるよ
うになっている。
表すものである。
3に出力電圧VCCP を発生させる。入力端子44、45
は、夫々信号RASBP、2KREFPADを受ける。
出力ノード43での電圧は、例えばスイッチS1、S2
(例えばデコーダ)で制御される回路46、47で示さ
れるようなメモリセルアレイのワード線を駆動するのに
用いられる。典型的なDRAMでは電圧VCCP は、最初
に電源を入れたときや、電流漏れによって低下する。こ
のVCCP の電圧降下は、図6では、連続的な電流漏れを
示す定電流源48によって示されている。スタンバイ電
圧レギュレータ回路401とアクティブ電圧レギュレー
タ回路402を持つ電圧レギュレータ回路400は、V
CCP が下り過ぎたかどうかを決めるべく電圧VCCP を監
視する。VCCP が所定の値よりも下がった場合には、ス
タンバイ電圧レギュレータ回路401は、スタンバイク
ロック回路410を起動し、スタンバイポンプ回路42
0を駆動する。スタンバイ電圧レギュレータ回路401
は常に動作しており、回路の電力消費を最少にすべく、
一般に低電流を流すように設計されている。これらスタ
ンバイ回路は、電流漏れに十分速やかに反応して十分の
電流を流して、VCCP を所定の値に維持する。
以上の損失があり、アクティブポンプ回路が必要となる
ことがある。例えば、DRAMのワード線を駆動する場
合、回路46、47の動作によって、しばしば電流が出
力ノード43から流れ、電圧VCCP が降下することがあ
る。RASBPが下がりスイッチS1、S2が閉じてワ
ード線がアクセスされ駆動された場合には、DRAMに
電流が流れる。なお、回路で示されている定電流源4
6、47、48は、単に電流漏れやワード線のアクセス
による電流損失を表わしている。
ブ電圧レギュレータ回路402が起動し、VCCP を監視
する。ワード線がアクセスされVCCP が低ければ、アク
ティブ電圧レギュレータ回路402はアクティブクロッ
ク回路411を起動し、アクティブポンプ回路421に
クロック信号を発生する。アクティブ電圧レギュレータ
回路402は、ワード線がアクセスされたとき、スタン
バイ電圧レギュレータ回路401よりも素早く反応し、
VCCP を維持するために電荷のポンピングを行う。アク
ティブ電圧レギュレータ回路402はより多くの電流を
流し、より多くの電力を消費するので、ワード線がアク
セスされ所定の値よりもVCCP が下降した場合にのみ、
駆動されることが望ましい。加えて、アクティブポンプ
回路421は、大きなポンプ(即ち、スタンバイポンプ
回路よりも多くの電流のポンピングを行うことができ
る。)であり、ワード線がアクセスされたとき、より素
早い電荷のポンピングによりVCCP の維持が行われる。
5は、選択肢として第2のアクティブポンプ回路422
を起動するために用いられる。このアクティブポンプ回
路422及びそれと連携するクロック回路412はDR
AMの2Kリフレッシュサイクルを利用する場合に採用
される。2Kリフレッシュサイクルを利用する場合、2
倍のワード線がアクセスされ、VCCP を下げるためによ
り多くの電流が流される。任意の数のアクティブポンプ
回路を設けることができるが、それらのポンプ及び関係
する回路はすべて同じものである。同様に、1つのアク
ティブクロック回路が複数のアクティブポンプ回路を駆
動でき、又は別々のアクティブクロック回路が夫々のポ
ンプを駆動することもできる。
電力供給端子12を介して入力された供給電圧VCCEXT
は、直接に出力回路14に供給されると共に、そこから
基準電圧発生回路18にも供給される。そして、この基
準電圧発生回路18から基準電圧VREF が出力される。
VCCEXT は、また、入力端子26を介して第1のコンバ
ータとしての降圧コンバータ24に入力される。降圧コ
ンバータ24は、入力したVCCEXT およびVREF に基づ
いて降圧信号VCC(ほぼ3.3V)を出力端子28を介
して出力する。降圧コンバータ24から出力されたVCC
は、低電圧回路30へ供給され、これにより低電圧回路
30が駆動される。更に、このVCCは、入力端子36を
介して基板バイアス発生回路34に入力されると共に、
入力端子44を介して昇圧コンバータ42に入力され
る。
バイアス信号VBBを生成し、このVBBを出力端子38か
ら出力して図示しない集積回路の基板電圧を保持する。
また、VCCを受けた昇圧コンバータ42は出力端子46
から高電圧回路48へ昇圧信号VCCP (ほぼ5V)を出
力し、これにより高電圧回路48が駆動される。
装置10では、電力供給端子12から供給電圧VCCEXT
を受けると、基準電圧VREF を生成し、このVREF とV
CCEXT とを組み合わせて、第1の出力信号として低い供
給電圧VCCを出力すると共に、生成されたVCCを用いて
バイアス電圧VBBを生成し、かつ第2の出力信号として
高い供給電圧VCCP を出力することができる。
給電圧VCCEXT (例えば、3.0Vから5.5V)を受
けて、低電圧VCC(例えばほぼ3.3V)と高電圧V
CCP (例えばほぼ5V)の出力信号を別々に生成して、
1つの集積回路に形成された別々の低電圧回路30と高
電圧回路48とを別々に駆動させることができると共
に、集積回路の基板電位も維持することができる。ま
た、内部低電圧VCCは制御されているので、VCCEXT の
変化には影響を受けず、他の内部電圧(VBB、VCCP)
を安定して生成することができる。
路用電力供給装置の構成を表すものである。第2の実施
例は、入力供給電圧が比較的低い場合(ほぼ3.0から
3.6V)に適している。本実施例では、図1に示した
基準電圧発生回路18および降圧コンバータ24が不要
である点を除き、他の構成要素は第1の実施例と同様で
ある。本実施例では、供給電圧VCCEXT は、まず低電圧
供給を必要とする出力回路14を駆動するのに用いられ
る。また、VCCEXT は、入力端子32を介して低電圧回
路30に供給されるVCCとして用いられる。
施例と同じように、基板電圧を保持するために、V
CC(=VCCEXT )と基板バイアス発生回路34の出力V
BBがそれぞれ入力端子36、40を介して入力される。
また、昇圧コンバータ42には、入力端子44を通じて
VCCが供給される。昇圧コンバータ42は、好ましくは
5VのVCCP を出力端子46に生成する。このV
CCP は、入力端子50で高電圧回路48を駆動するため
に用いられる。
力供給電圧VCCEXT (例えば、3.0Vから3.6Vの
範囲)を受けて、安定した高電圧VCCP (例えば5V)
および基板バイアス電圧VBBを生成することができる。
準電圧発生回路18と降圧コンバータ24とが不要であ
る点を除き、第1の実施例と基本的に同じである。従っ
て第1の実施例の製造で用いられているメタルマスクを
1つ変えるだけで、第2の実施例の集積回路用電力供給
装置を製造することが可能である。このような変更は、
例えば、基準電圧発生回路18の入力端子20を入力端
子VCCEXT から切り離すと共に、降圧コンバータ24の
入力端子26をVCCEXT から切り離し、VCCEXT を降圧
コンバータ24の出力端子28に接続させるのみでよ
い。従って、VCCEXT を低い電圧,例えば3.0から
3.6Vに制御した場合には、図1の回路よりも流れる
電流の小さい簡単な回路とすることができる。
る。本実施例は、外部供給電圧VCCEXT が高い場合、例
えば4.5から5.5Vの範囲で駆動する回路を示して
いる。本実施例では、図1に示した昇圧コンバータ42
が不要である点を除き、他の構成要素は第1の実施例と
同様である。本実施例では、VCCEXT は入力端子16を
介して高電圧供給信号を必要とする出力回路14を駆動
するのに用いられる。また、このVCCEXT は高電圧に制
御されているので、入力端子50を介して高電圧回路4
8を駆動するのに用いられる。
力端子20を介してVCCEXT を受け、出力端子22から
基準電圧VREF を出力する。降圧コンバータ24は、入
力端子26を介してVCCEXT を入力すると共に、基準電
圧発生回路18から出力された基準電圧VREF を入力端
子27を介して入力し、ほぼ3.3Vの出力電圧VCCを
出力端子28から出力する。このVCC信号は、入力端子
32を介して低電圧回路30を駆動するのに用いられ
る。同様に、VCCは入力端子36を介して基板バイアス
発生回路34に入力され、この基板バイアス発生回路3
4からバイアス電圧VBBが出力され基板電位が保持され
る。
力供給電圧VCCEXT (例えば4.5から5.5V)を受
けて、安定した低電圧VCC(例えばほぼ3.3V)およ
びバイアス電圧VBBを生成することができる。
して昇圧コンバータ42が不要である点を除いて、第1
の実施例と同様である。従って、本実施例の集積回路用
電力供給装置もマスク層を1つ変更するだけで、第1の
実施例に基づいて製造できる。従って、もしもVCCEXT
が高電圧であることが分かっていれば、本実施例の集積
回路用電力供給装置も、図1の昇圧コンバータ42を動
作不能とすることで簡単に製造できる。これにより、本
実施例で流れる電流は一般的に第1の実施例の場合より
も小さくなる。
CCP 、VBBそれぞれを示したものである。例えば、第1
の実施例の集積回路用電力供給装置(図1)では、V
CCEXTが3.0Vと5.5Vとの間で変化するとき、一
定のVCC(ほぼ3.3V)と、一定のVCCP (ほぼ5
V)を生成することが可能である。
制御されていれば、降圧コンバータは不要で、第2の実
施例(図7)に示したようにVCCはVCCEXT に等しく、
ほぼ3.3Vに維持される一方、昇圧コンバータ42は
ほぼ5VのVCCP を出力する。
されていれば、昇圧コンバータは不要で、第3の実施例
(図8)で示したようにVCCP はVCCEXT に等しく、ほ
ぼ5Vに維持される一方、降圧コンバータ24はほぼ
3.3VのVCCを出力する。
利用可能な好適な例であるが、他の回路も使用可能であ
る。ここでは具体的な実施例を参照しながら本発明を説
明したが、これに限定されることはなく、本発明の趣旨
の範囲内で如何なる変更も可能であることは言うまでも
ない。当業者にとっては、ここでの記載を参考にして、
多くの変形例や他の実施例を想到しうることは自明のこ
とである。
か1項に記載の集積回路用電力供給装置によれば、電力
供給信号を受けて基準電圧信号を発生し、この基準電圧
信号および電力供給信号を受けて、電力供給信号を降圧
させ、電力供給信号の変動に実質的に影響されないよう
に、集積回路内の低電圧回路に使用される一定電圧の第
1の出力信号を生成し、集積回路内の高電圧回路の電圧
を監視し、この監視した電圧の変動(降下)に応じて高
電圧回路に電荷を注入すると共に、生成された第1の出
力信号を受けて第1の出力信号を昇圧させ、集積回路内
の高電圧回路に使用される第2の出力信号を生成するよ
うにしたので、広範囲の入力電圧で動作可能で、低電圧
回路と高電圧回路を駆動するために別々の電圧を生成す
ることができるという効果がある。
装置によれば、さらに、第1の出力信号を受けて、集積
回路基板に供給するバイアス電圧としての負の電圧信号
を発生するようにしたので、集積回路の基板電位を維持
することができるという効果がある。
給装置の構成を表すブロック図である。
ック図である。
を表すブロック図である。
ある。
明するためのタイミング図である。
ック図である。
給装置の構成を表すブロック図である。
給装置の構成を表すブロック図である。
BBそれぞれを説明するための特性図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 電力供給信号を受ける集積回路内の電力
供給装置であって、 電力供給信号を受けて基準電圧信号を発生する基準電圧
発生回路と、 この基準電圧発生回路から発生された基準電圧信号およ
び前記電力供給信号を受けて、前記電力供給信号を降圧
させ、前記電力供給信号の変動に実質的に影響されない
ように、集積回路内の低電圧回路に使用される一定電圧
の第1の出力信号を生成する降圧コンバータと、 前記集積回路内の高電圧回路の電圧を監視する機能を有
すると共に、前記降圧コンバータから出力された第1の
出力信号を受けて第1の出力信号を昇圧させ、集積回路
内の高電圧回路に使用される第2の出力信号を生成する
昇圧コンバータと、 前記昇圧コンバータ内に設けられると共に、電流漏れに
反応した前記監視した電圧の変動に応じて前記高電圧回
路に電荷を注入するスタンバイポンプ回路と、 前記昇圧コンバータ内に設けられると共に、活性化状態
のローアドレスストローブ信号が入力され、前記電流漏
れ以上の損失があり、前記監視した電圧に降下があった
ときに、前記高電圧回路に電荷を注入するアクティブポ
ンプ回路と を備えたことを特徴とする集積回路用電力供
給装置。 - 【請求項2】 前記電力供給信号の電圧は、3.0Vか
ら5.5Vの範囲であることを特徴とする請求項1記載
の集積回路用電力供給装置。 - 【請求項3】 前記降圧コンバータは、前記第1の出力
信号として、3.0Vから3.6Vの範囲の低電圧信号
を生成するよう構成されていることを特徴とする請求項
1記載の集積回路用電力供給装置。 - 【請求項4】 前記昇圧コンバータは、前記第2の出力
信号として、4.5Vから5.5Vの範囲の高電圧信号
を生成するよう構成されていることを特徴とする請求項
1記載の集積回路用電力供給装置。 - 【請求項5】 前記降圧コンバータは、カウンタおよび
ヒューズ回路を含むヒューズプログラマブル降圧回路か
ら構成されていることを特徴とする請求項1記載の集積
回路用電力供給装置。 - 【請求項6】 前記降圧コンバータから出力された第1
の出力信号を受けて、集積回路基板に供給するバイアス
電圧としての負の電圧信号を発生する基板バイアス発生
回路を、さらに備えたことを特徴とする請求項1記載の
集積回路用電力供給装置。 - 【請求項7】 前記基板バイアス発生回路は、集積回路
基板に接続されると共に、集積回路基板の基板電圧を監
視し、基板電圧が所定のレベルからずれた時にクロック
発生信号を出力する電圧レギュレータ回路と、この電圧
レギュレータ回路からのクロック発生信号に応答してク
ロック信号を発生する自己タイミングクロック回路を有
することを特徴とする請求項6記載の集積回路用電力供
給装置。 - 【請求項8】 前記基板バイアス発生回路は、更に、前
記自己タイミングクロック回路からのクロック信号に応
答して電荷を集積回路基板に注入し、基板電圧を変化さ
せるポンプ回路を有することを特徴とする請求項7記載
の電力供給装置。
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