JP3285664B2 - Dynamic random access memory - Google Patents

Dynamic random access memory

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JP3285664B2
JP3285664B2 JP14767393A JP14767393A JP3285664B2 JP 3285664 B2 JP3285664 B2 JP 3285664B2 JP 14767393 A JP14767393 A JP 14767393A JP 14767393 A JP14767393 A JP 14767393A JP 3285664 B2 JP3285664 B2 JP 3285664B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、外部から供給される電
源電圧よりも低い電圧(降圧電圧)をチップ内で発生
し、この降圧電圧をチップ内の電源電圧として使用する
ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリに関する。
一般に、半導体集積回路(ダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ)の電力消費を抑えるため、あるいはト
ランジスタ等の素子サイズの微細化に伴う耐圧不足を解
消するために、電源電圧よりも低い降圧電圧が使用され
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generates a voltage (step-down voltage) lower than a power supply voltage supplied from the outside in a chip, and uses this step-down voltage as a power supply voltage in the chip.
The present invention relates to a dynamic random access memory .
Generally, semiconductor integrated circuits (dynamic random access
In order to suppress the power consumption of the access memory , or to solve the shortage of the withstand voltage due to the miniaturization of the element size such as the transistor, a step-down voltage lower than the power supply voltage is used.

【0002】[0002]

【従来の技術】図16は降圧電源発生回路の一例を示す
ブロック回路図である。図16において、降圧電源回路
1(22)で作られた降圧電圧VINT は、外部から供給
される高電位側の電源VCCよりも低く、且つ、同じく外
部から供給される低電位側の電源VSSよりも高い一定の
電圧であり、この降圧電圧VINT は、特に限定しない
が、リングオシレータ7を構成する多段のインバータゲ
ート2〜6(段数は一例)の+(プラス)電源に与えら
れる。なお、インバータゲート2〜6の−(マイナス)
電源には低電位電圧VSSが与えられている。
2. Description of the Related Art FIG. 16 is a block circuit diagram showing an example of a step-down power supply generating circuit. In FIG. 16, the step-down voltage V INT generated by the step-down power supply circuit 1 (22) is lower than the externally supplied high-potential-side power supply V CC , and is also the externally supplied low-potential-side power supply V CC. This step-down voltage V INT is higher than V SS , and this step-down voltage V INT is applied to, but not limited to, the + (plus) power supply of the multi-stage inverter gates 2 to 6 (the number of stages is an example) constituting the ring oscillator 7. . In addition,-(minus) of the inverter gates 2 to 6
The power supply is supplied with a low potential voltage V SS .

【0003】リングオシレータ7の周波数φOSCは、
例えば、DRAM,PSRAM,VSRAMなどのリフ
レッシュ時間の制御に使用され、インバータゲート2〜
6の段数をN、遅延時間をtpLH ,tpHL とすると、次
式で与えられる。 φOSC=1/{N(tpLH +tpHL )} … ここで、tpLH は入力がLレベルに変化した際に出力が
Hレベルにスイッチするまでの遅延時間、tpHL はその
反対の場合の遅延時間であり、電源電圧や温度の変動に
敏感である。
The frequency φOSC of the ring oscillator 7 is
For example, it is used to control the refresh time of DRAM, PSRAM, VSRAM, etc.
Assuming that the number of stages of 6 is N and the delay times are t pLH and t pHL , the following equation is given. φOSC = 1 / {N (t pLH + t pHL )} where tpLH is the delay time until the output switches to the H level when the input changes to the L level, and t PHL is the delay in the opposite case. It is time and is sensitive to fluctuations in power supply voltage and temperature.

【0004】図17は、複数のPNダイオードD1 ,D
2 ,…,Dn-1 ,Dn をシリーズ接続した降圧電源回路
の例である。ダイオード1個の順方向電圧をVFR、接続
個数をMとすると、降圧電圧(降圧電源電圧)VINT
次式で与えられる。 VINT =VFR×M … 少ない部品点数で済むが、ダイオードは温度に対して約
2mV/℃の負の温度依存性(温度が上がるとVFRが下が
る)をもつため、特に、リフレッシュ時間制御用のリン
グオシレータ7と組み合せたときに、以下に述べる不都
合を生ずることがある。
FIG. 17 shows a plurality of PN diodes D 1 and D 1 .
This is an example of a step-down power supply circuit in which 2 ,..., D n−1 and D n are connected in series. Assuming that the forward voltage of one diode is V FR and the number of connected diodes is M, the step-down voltage (step-down power supply voltage) V INT is given by the following equation. V INT = V FR × M… Although the number of components is small, the diode has a negative temperature dependency of about 2 mV / ° C. (V FR decreases as the temperature rises). When combined with the ring oscillator 7, the following disadvantages may occur.

【0005】一般に、DRAM,PSRAM,VSRA
Mなどのリフレッシュ時間は、温度が高くなるほど短く
する必要がある。これは、高温下ではセルの電荷が失わ
れやすくなるからである。すなわち、セル側から見た場
合の適正なリフレッシュサイクル(言い替えれば、記憶
保持時間(要求リフレッシュサイクル))tREF は、図1
8に示すように、温度が高くなるほど短くなる傾向を示
し、例えば0℃と100℃の間では「1:1/10」も
の開きがある。
In general, DRAM, PSRAM, VSRA
The refresh time such as M needs to be shortened as the temperature increases. This is because the charge of the cell is easily lost at a high temperature. That is, the appropriate refresh cycle (in other words, the storage retention time (required refresh cycle)) t REF as viewed from the cell side is as shown in FIG.
As shown in FIG. 8, the temperature tends to be shorter as the temperature is higher. For example, there is a difference of “1/10” between 0 ° C. and 100 ° C.

【0006】一方、かかるリフレッシュ時間を決めるた
めのリングオシレータの出力φOSCのサイクル時間
(言い替えれば実際のリフレッシュサイクル)t
CYC は、VIN T の温度変化、すなわち、ダイオードD1
〜Dn の負の温度依存性の影響で温度が高くなるほど長
くなる傾向を示し、例えば、0℃と100℃の間では
「1:2」もの開きがある。このtCYC の変化は、図1
8に示すように、tREF とは逆向きであるから、特に、
中・高温域にかけてリフレッシュが間に合わなくなり、
セルの保持情報を消失するという致命的な不都合を生じ
る。
On the other hand, the cycle time of the output φOSC of the ring oscillator for determining the refresh time (in other words, the actual refresh cycle) t
CYC, the temperature change of the V IN T, i.e., the diode D 1
It indicates a negative tends to be longer as the temperature rises under the influence of the temperature dependence of the to D n, for example, between 0 ℃ and 100 ° C.: it is open "1 2" ones. This change in t CYC is shown in FIG.
As shown in FIG. 8, since the direction is opposite to t REF ,
Refreshing is not enough in the middle and high temperature range,
A fatal inconvenience of losing the information held in the cell occurs.

【0007】これを回避するために、従来は、φOSC
を高周波数側に設定することにより、ワーストケースと
なる高温域(例えば100°)でのtCYC がほぼtREF
と一致するようにしていた。すなわち、図4のtCYC
図面下側に平行移動させていた。
To avoid this, conventionally, φOSC
Is set to the high frequency side, so that t CYC in a high-temperature region (for example, 100 °) which is a worst case is substantially equal to t REF.
Had to match. That is, t CYC in FIG. 4 was moved downward in the drawing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
対策では、高温域でのリフレッシュ回数を適正化できる
ものの、中・低温域ではリフレッシュ回数が過剰となっ
てしまい、この中・高温域は常用温度域でもあるから、
電力消費が大幅に増えるといった不具合がある。なお、
図19に示すバンドギャップ基準電圧形基本回路(band
gap voltage reference)を降圧電源回路とすることも考
えられる。この図19において、Q1 〜Q3 はnpn型
のバイポーラトランジスタ、R1 〜R3 は抵抗、IC
定電流源である。出力電圧VINT は、Q3 のベース−エ
ミッタ間電圧VBE3 と負荷抵抗R 2 の両端電圧I2 2
の和で与えられる。VBE3 は負の温度係数、I2 2
正の温度係数を持つために、VBE3 とI2 2 の割合を
最適化することにより、温度が高くなるほどVINT が大
きくなるような温度特性を持たせることができる。これ
によれば、tCYC の傾きを右肩下がりに変化させて、t
REF の傾きに近づけることができるが、バイポーラトラ
ンジスタを使うので、電力消費を十分に抑制できない欠
点がある。
SUMMARY OF THE INVENTION
Countermeasures can optimize the number of refreshes at high temperatures
However, the number of refreshes is excessive in the middle and low temperature range
Since this medium / high temperature area is also a normal temperature area,
There is a problem that power consumption is greatly increased. In addition,
The bandgap reference voltage type basic circuit (band) shown in FIG.
Consider using a step-down power supply circuit as the gap voltage reference).
available. In FIG. 19, Q1~ QThreeIs npn type
Bipolar transistor, R1~ RThreeIs the resistance, ICIs
It is a constant current source. Output voltage VINTIs QThreeBase-d
Voltage V between transmittersBE3And load resistance R TwoVoltage ITwoRTwo
Given by the sum of VBE3Is the negative temperature coefficient, ITwoRTwoIs
To have a positive temperature coefficient, VBE3And ITwoRTwoPercentage of
By optimization, the higher the temperature, the higher the VINTIs large
It is possible to provide a temperature characteristic that makes it easier to work. this
According to tCYCIs changed to the lower right, and t
REFCan be approached, but the bipolar tiger
Since transistors are used, power consumption cannot be sufficiently reduced.
There is a point.

【0009】そこで、本発明は、構成を複雑化すること
なく、しかも電力消費の点でも有利な正の温度特性をも
つ降圧電源回路の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a step-down power supply circuit having a positive temperature characteristic without complicating the configuration and advantageous in power consumption.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の半導体集
積回路(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)
における降圧電源回路(降圧電源発生回路)の原理構成
を示す回路図である。本発明によれば、デプリーション
型MOSトランジスタDMOSを有し、第1の電源線V
ccの電位よりも低く、且つ、第2の電源線の電位Vssよ
りも高い電位であって、温度の上昇に従って電位が上昇
し、前記デプリーション型MOSトランジスタのゲート
−ソース間電圧により定まる降圧電源電圧V INT を発生
する降圧電源回路22と、前記降圧電源電圧22を受け
るリフレッシュ時間制御用のリングオシレータ回路
(7)とを具備することを特徴とするダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリが提供される。
FIG. 1 shows a semiconductor integrated circuit (dynamic random access memory) according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a principle configuration of a step-down power supply circuit (step-down power supply generation circuit) in FIG. According to the present invention, the first power supply line V includes the depletion type MOS transistor DMOS.
cc and higher than the potential Vss of the second power supply line, and the potential increases as the temperature rises.
And the gate of the depletion type MOS transistor
A dynamic random number, comprising: a step-down power supply circuit 22 for generating a step- down power supply voltage V INT determined by a source-to-source voltage; and a ring oscillator circuit (7) for controlling the refresh time which receives the step-down power supply voltage 22. Access memory is provided.

【0011】また、降圧電源回路22は、Nチャネル型
デプリーション型MOSトランジスタDMOSおよび
抵抗手段Rを備え、該デプリーション型MOSトランジ
スタDMOSのドレインを前記第1の電源線に接続し、
ゲートを前記第2の電源線に接続し、且つ、ソースを前
記抵抗手段Rを介して前記第2の電源線に接続するよう
になっている。或いは、降圧電源回路22は、Pチャネ
ル型のデプリーション型MOSトランジスタDMOSお
よび抵抗手段Rを備え、該デプリーション型MOSトラ
ンジスタDMOSのドレインを前記第2の電源線に接続
し、ゲートを前記第1の電源線に接続し、且つ、ソース
を前記抵抗手段Rを介して前記第2の電源線に接続する
ようになっている。
The step-down power supply circuit 22 is an N-channel type.
A depletion type MOS transistor DMOS and a resistance means R, and a drain of the depletion type MOS transistor DMOS is connected to the first power supply line;
A gate is connected to the second power supply line, and a source is connected to the second power supply line via the resistance means R. Alternatively, the step-down power supply circuit 22
Depletion type MOS transistor DMOS
And depletion type MOS transistor
Connecting the drain of the transistor DMOS to the second power supply line
Connecting a gate to the first power supply line, and
Is connected to the second power supply line via the resistance means R.
It has become.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、デプリーション型MOSトランジ
スタ(以下、DMOS)のゲート−ソース間電圧が抵抗
手段Rの両端に現れ、この電圧が降圧電圧として取り出
される。ここで、上記構成のDMOSのゲート−ソース
間電圧VGSは、ゲート側を基準とするとソース側が正極
性となる一定の電位であり、DMOSは、この電位を下
回る負電位がゲートに与えられるまでオンを接続するい
わゆるノーマリオン型の素子である。上記一定の電位
は、エンハンスメント型MOSトランジスタ(以下、E
MOS)のしきい値に相当するものである。一般にしき
い値はEMOSに対してだけ用いられる呼称であるが、
本明細書中では便宜的に同呼称を使用するものとする
と、DMOSのしきい値は正の温度依存性を持つため、
上記実施例によって取り出される降圧電圧は、温度が高
くなるほどその電位を上昇させることになる。
According to the present invention, a gate-source voltage of a depletion type MOS transistor (hereinafter, DMOS) appears at both ends of the resistance means R, and this voltage is taken out as a step-down voltage. Here, the gate-source voltage V GS of the DMOS having the above configuration is a constant potential at which the source side has a positive polarity with respect to the gate side, and the DMOS operates until a negative potential lower than this potential is applied to the gate. This is a so-called normally-on type element for connecting ON. The constant potential is set to an enhancement type MOS transistor (hereinafter referred to as E
MOS). In general, the threshold is a name used only for EMOS,
Assuming that the same name is used for convenience in this specification, the threshold value of the DMOS has a positive temperature dependency.
The step-down voltage extracted according to the above-described embodiment increases its potential as the temperature increases.

【0013】したがって、かかる降圧電圧を、例えば、
リフレッシュ時間を決定するためのオシレータ回路に適
用すれば、その発振周波数φOSCの周期を温度の上昇
に伴って短くなるように補正でき、DRAM,PSRA
M,VSRAMなどのリフレッシュ回数を環境温度に合
わせて適正化できる。なお、DMOSの個数を増やすほ
ど、温度に対する降圧電圧の変化幅すなわち温度感度を
大きくできるので好ましい。
Therefore, such a step-down voltage is, for example,
If the present invention is applied to an oscillator circuit for determining a refresh time, the period of the oscillation frequency φOSC can be corrected so as to become shorter as the temperature rises.
The number of refreshes of M, VSRAM, etc. can be optimized according to the environmental temperature. Note that it is preferable to increase the number of DMOSs because the change width of the step-down voltage with respect to the temperature, that is, the temperature sensitivity can be increased.

【0014】また、EMOSを併用すれば、その温度係
数(負)によって降圧電圧を減少側に修正できるから、
その修正分だけDMOSの個数を増やすことができ、温
度感度をとらにアップできる。
Further, if the EMOS is used together, the step-down voltage can be corrected to the decreasing side by the temperature coefficient (negative).
The number of DMOSs can be increased by the amount of the correction, and the temperature sensitivity can be increased.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明に係る半導体
集積回路(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ:DRAM)の実施例を説明する。図2〜図10は本
発明に係る半導体集積回路の第1の実施例を示す図であ
り、DRAMに適用した例である。まず、構成を説明す
る。図2において、参照符号10は第1クロックジェネ
レータ、11は第2クロックジェネレータ、12はライ
トクロックジェネレータ、13はモードコントロール回
路、14はデータ入力バッファ、15はデータ出力バッ
ファ、16はアドレスバッファ(含むプリデコーダ)、
17はロウデコーダ、18はコラムデコーダ、19はセ
ンスアンプ(含むI/Oゲート)、20はメモリセルア
レイ、21はリフレッシュアドレスカウンタ、22は降
圧電源回路、23は、リングオシレータ23a、分周回
路23b、基板バイアスジェネレータ23cおよびタイ
ミング回路23d等を含むセルフリフレッシュ系回路群
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring now to the drawings, a semiconductor integrated circuit (dynamic random access memory) according to the present invention will be described.
(D: DRAM) will be described. 2 to 10 show a first embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention, which is an example applied to a DRAM. First, the configuration will be described. 2, reference numeral 10 denotes a first clock generator, 11 denotes a second clock generator, 12 denotes a write clock generator, 13 denotes a mode control circuit, 14 denotes a data input buffer, 15 denotes a data output buffer, and 16 denotes an address buffer (including). Predecoder),
17 is a row decoder, 18 is a column decoder, 19 is a sense amplifier (including I / O gate), 20 is a memory cell array, 21 is a refresh address counter, 22 is a step-down power supply circuit, 23 is a ring oscillator 23a, and a frequency dividing circuit 23b. , A self-refresh circuit group including a substrate bias generator 23c and a timing circuit 23d.

【0016】なお、RAS(バー)はロウアドレススト
ローブ信号、CAS(バー)はコラムアドレスストロー
ブ信号、WE(バー)はライトイネーブル信号、OE
(バー)はアウトプットイネーブル信号、A0 〜A11
アドレス信号、DQi は入出力データ、VCCは高電位側
電源、VSSは低電位側電源、VINT は降圧電源、φSR
はリフレッシュサイクルモード信号である。
RAS (bar) is a row address strobe signal, CAS (bar) is a column address strobe signal, WE (bar) is a write enable signal, OE (bar).
(Bar) is an output enable signal, A 0 to A 11 are address signals, DQi is input / output data, V CC is a high-potential power supply, V SS is a low-potential power supply, V INT is a step-down power supply, φSR
Is a refresh cycle mode signal.

【0017】このような構成において、RASの立ち下
がりタイミングでA1 〜A11がロウアドレスとして取り
込まれ、また、CASの立ち下がりタイミングでA1
11がコラムアドレスとして取り込まれる。そして、こ
れらのアドレスによってメモリセルアレイ20がアクセ
スされ、WEがアクティブであればデータの書き込み、
あるいはOEがアクティブであればデータの読み出しが
行われる。
[0017] In such a configuration, A 1 to A 11 at the timing of the falling edge of RAS is taken as a row address, also, A 1 ~ at falling timing of the CAS
A 11 is taken as a column address. Then, the memory cell array 20 is accessed by these addresses, and if WE is active, data writing,
Alternatively, if OE is active, data reading is performed.

【0018】ここで、DRAMのメモリセルは、所定時
間(リフレッシュタイム)ごとに内容をリフレッシュし
なければならない。リフレッシュタイムの規格内に、リ
ードサイクル、ライトサイクル、またはリードモディフ
ァイライトサイクル等を実行したときは、当該処理の対
象となったセルは自動的にリフレッシュされるが、そう
でないときは、強制的にリフレッシュ動作を実行させる
必要がある。
Here, the contents of the DRAM memory cell must be refreshed every predetermined time (refresh time). When a read cycle, a write cycle, a read-modify-write cycle, or the like is executed within the refresh time standard, the cell subjected to the processing is automatically refreshed. It is necessary to execute a refresh operation.

【0019】すなわち、リフレッシュタイムの規格内に
リードライトが行われなかったことをモードコントロー
ル回路13が検知すると、この回路から信号φSRが出
力され、これにより、リフレッシュアドレスカウンタ2
1が動作を開始してリフレッシュ用の内部アドレスを発
生すると共に、セルフリフレッシュ系回路23が動作を
開始し、リングオシレータ23aからのφOSCを分周
回路23bで分周した後、その分周出力とタイミング回
路23dからの出力とのアンド論理結果が第1クロック
ジェネレータ10に与えられ、セルフリフレッシュが開
始される。
That is, when the mode control circuit 13 detects that the read / write operation has not been performed within the refresh time standard, a signal φSR is output from this circuit, whereby the refresh address counter 2
1 starts an operation to generate an internal address for refreshing, and a self-refresh circuit 23 starts an operation, divides the φOSC from the ring oscillator 23a by a dividing circuit 23b, and outputs its divided output and The AND logic result with the output from timing circuit 23d is applied to first clock generator 10, and self-refresh is started.

【0020】図3は、降圧電源回路22の構成図であ
る。降圧電源発生回路22は、外部から供給される高電
位側電源(線)VCCにドレインを接続した2個のデプリ
ーション型MOSトランジスタDMOS11,DMOS12
と、DMOS11のソースと低電位側電源(線)VSSとの
間に接続された抵抗(抵抗手段)R11と、DMOS12
ソースとVSSとの間に抵抗(抵抗手段)R12を介して接
続されたダイオード接続のエンハンスメント型MOSト
ランジスタEMOS11とを備え、DMOS11のゲートを
SSに接続して構成する。
FIG. 3 is a block diagram of the step-down power supply circuit 22. The step-down power supply generation circuit 22 includes two depletion type MOS transistors DMOS 11 and DMOS 12 having drains connected to a high-potential-side power supply (line) V CC supplied from the outside.
When, the source and the low potential side resistor connected between a power supply (line) V SS (resistance means) R 11 of DMOS 11, the resistance (resistance means) between the source and V SS of the DMOS 12 R 12 and a enhancement type MOS transistor EMOS 11 of diodes connected connected via, constructed by connecting the gate of the DMOS 11 to V SS.

【0021】このような構成において、DMOS11およ
びDMOS12は共にノーマリオン型の素子、すなわちゲ
ート電位をソース電位よりも "ある電位" だけ低下させ
たときにオフとなる素子である。ある電位はEMOS
(ノーマリィオフ型の素子)のしきい値VTHに相当する
電位であり、ゲート電位を基準(0V)とすると、EM
OSでは「負」のソース電位、DMOSでは「正」のソ
ース電位となる(但し、nチャネル型MOSの場合)。
In such a configuration, both the DMOS 11 and the DMOS 12 are normally-on devices, that is, devices that are turned off when the gate potential is reduced by a certain potential from the source potential. Some potential is EMOS
(Normally-off type element) is a potential corresponding to the threshold value V TH , and when the gate potential is set as a reference (0 V), EM
The OS has a “negative” source potential and the DMOS has a “positive” source potential (however, in the case of an n-channel MOS).

【0022】例えば、DMOS11,DMOS12およびE
MOS11の各しきい値(の絶対値)を0.5Vとする
と、DMOS11のゲート−ソース間電圧VGS(DMOS11)
DMOS12のゲート−ソース間電圧VGS(DMOS12)は共に
+0.5V、EMOS11のゲート−ソース間電圧V
GS(EMOS11)は逆極性の−0.5Vとなる。したがって、
DMOS11のゲート電位(VSS)を基準にすると、DM
OS11のソース電位は+0.5V(=VGS(DMOS11))、
DMOS12のソース電位は+1.0V(=VGS(DMOS1 1)
+VGS(DMOS12))、EMOS11のソース電位は+0.5
(=VGS(DMOS11)+V GS(DMOS12)+VGS(EMOS11))で与
えられる。すなわち、VINT は、図4に示すように、0
V+VGS(DMOS11)+VGS(DMOS12)のレベルA(+1.0
V)からVGS(E MOS11)だけ下がったレベルB(+0.5
V)に安定する。
For example, DMOS11, DMOS12And E
MOS11(The absolute value of the threshold value) is 0.5V
And DMOS11Gate-source voltage VGS (DMOS11)When
DMOS12Gate-source voltage VGS (DMOS12)Together
+ 0.5V, EMOS11Gate-source voltage V
GS (EMOS11)Becomes -0.5 V of the opposite polarity. Therefore,
DMOS11Gate potential (VSS), DM
OS11Has a source potential of +0.5 V (= VGS (DMOS11)),
DMOS12Has a source potential of +1.0 V (= VGS (DMOS1 1)
+ VGS (DMOS12)), EMOS11Source potential is +0.5
(= VGS (DMOS11)+ V GS (DMOS12)+ VGS (EMOS11))
available. That is, VINTIs 0, as shown in FIG.
V + VGS (DMOS11)+ VGS (DMOS12)Level A (+1.0
V) to VGS (E MOS11)Level B (+0.5
V).

【0023】ここで、DMOSのしきい値が「正」の温
度係数をもつのに対し、EMOSのしきい値は「負」の
温度係数をもつ。すなわち、温度の上昇に伴ってDMO
Sのしきい値はその値を増大側に変化させるのに対し、
EMOSのしきい値は減少側に変化する。ある温度変化
におけるDMOSのしきい値変化量をΔVTHD 、EMO
Sのしきい値変化量をΔVTHE とすると、VINT は、 VINT =|VTH(DMOS11)+VTH(DMOS12)+2ΔVTHD | −VTH(EMOS11)+ΔVTH(EMOS11) … で与えられ、2ΔVTHD +ΔVTHE の上昇が見込める。
図5は、レベルAとレベルB(=VINT )の温度特性を
示す図であり、両特性線の傾きの違いは、DMOSとE
MOSの温度係数の違いに依存する。
Here, the threshold value of the DMOS has a temperature coefficient of "positive", while the threshold value of the EMOS has a temperature coefficient of "negative". That is, as the temperature rises, the DMO
The threshold value of S changes its value to the increasing side,
The threshold value of the EMOS changes to the decreasing side. ΔV THD , EMO
Assuming that the threshold change amount of S is ΔV THE , V INT is given by: V INT = | V TH (DMOS11) + V TH (DMOS12) + 2ΔV THD | −V TH (EMOS11) + ΔV TH (EMOS11) An increase of 2ΔV THD + ΔV THE is expected.
FIG. 5 is a diagram showing the temperature characteristics of the level A and the level B (= V INT ).
It depends on the difference in the temperature coefficient of the MOS.

【0024】以上述べたように、本実施例では、VSS
レベル(0V)にEMOS2段分のしきい値を加え、そ
の加算電位からEMOS1段分のしきい値を減算した電
位を抵抗R12の両端から取り出すので、例えば、DRA
M等のリフレッシュ周期を決定するためのリングオシレ
ータに好適な降圧電圧VINT を生成することができる。
[0024] As described above, in this embodiment, in addition to the threshold level (0V) to the EMOS2 stage of the V SS, resistance potential thresholds by subtracting the EMOS1 stages from the addition potential R Take out from both ends of 12 , for example, DRA
A step-down voltage V INT suitable for a ring oscillator for determining a refresh cycle such as M can be generated.

【0025】すなわち、温度の上昇に伴って降圧電圧V
INT の電位が高くなるため、リングオシレータ23a
(図2参照)の出力φOSCが温度上昇と共に高周波数
側へと変化し、その結果、図18のtCYC の傾きが左肩
下がりになってtREF との差が詰められる。したがっ
て、要求リフレッシュサイクルに合わせてφOSCが変
化するようになり、低温域から高温域までの様々な温度
に対して常にリフレッシュサイクルを適正にコントロー
ルでき、特に、常用温度域での過剰なリフレッシュ動作
を回避して電力消費を抑えることができる。また、MO
Sトランジスタを使用するので、言い替えればバイアス
電流を必要とするバイポーラトランジスタを使用しない
ので、電力消費の小さい降圧電源回路22を提供でき
る。
That is, as the temperature rises, the step-down voltage V
Since the potential of INT increases, the ring oscillator 23a
The output φOSC (see FIG. 2) changes to the high frequency side as the temperature rises, and as a result, the slope of t CYC in FIG. 18 decreases to the left and the difference from t REF is reduced. Therefore, φOSC changes in accordance with the required refresh cycle, and the refresh cycle can always be appropriately controlled at various temperatures from a low temperature range to a high temperature range. In particular, an excessive refresh operation in a normal temperature range is performed. Avoidance can reduce power consumption. Also, MO
Since the S transistor is used, in other words, a bipolar transistor requiring a bias current is not used, so that the step-down power supply circuit 22 with low power consumption can be provided.

【0026】なお、上記実施例では、2個のDMOSと
1個のEMOSを使用しているが、低電位の降圧電圧V
INT でよければ、1個のDMOSで構成することも可能
である。すなわち、図3のDMOS11のソースからV
INT を取り出してもよく、この場合のVINT は、DMO
11のしきい値だけVSSから上がった電位となる。ま
た、DMOSやEMOSのしきい値は、プロセスパラメ
ータの変動によりわずかにバラツクことがあるが、かか
るバラツキは、例えば図6に示すように、EMOS11
ソースと抵抗R12の間に調整用の抵抗RT を設け、この
抵抗RT をトリミングすることにより修正可能である。
In the above embodiment, two DMOSs and one EMOS are used.
If it is acceptable to use INT , it can be constituted by one DMOS. That is, from the source of the DMOS 11 in FIG.
INT may be extracted, and V INT in this case is DMO
The potential went up from only V SS threshold of S 11. The threshold of DMOS and EMOS is slightly sometimes fluctuate due to fluctuations in process parameters, such variation, for example, as shown in FIG. 6, for adjustment between the source and the resistor R 12 of EMOS 11 the R T resistor provided can be modified by trimming the R T resistor.

【0027】また、図7に示すように、DMOSを多段
に接続してもよい。例えば、図示のようにDMOS21
らDMOS24までの4段とすると、しきい値4段分上が
ったレベル(1段分を+0.5Vとすると、4段分で+
2V)からEMOS1段分下がったレベルをVINT の電
位とすることができ、高電位のVINT を必要とする用途
に好適なものとすることができる。なお、図7におい
て、R21〜R24は抵抗(抵抗手段)である。
As shown in FIG. 7, DMOSs may be connected in multiple stages. For example, as shown in the figure, if there are four stages from DMOS 21 to DMOS 24 , the level increased by four stages of threshold (+0.5 V for one stage),
The level dropped EMOS1 stages from 2V) can be a potential of V INT, can be suitable for applications requiring V INT of high potential. Incidentally, in FIG. 7, R 21 to R 24 is the resistance (resistance means).

【0028】また、プロセスパラメータによってしきい
値が変動し、VINT が所望の電位に達しなかった場合
は、図8に示すように、DMOS21〜DMOS24のソー
ス側(またはドレイン側若しくは両側)に、トリミング
用の抵抗RT21 〜RT24 を挿入してもよい。また、図9
に示すように、ダイオード接続したEMOS31,EMO
32(バイポーラトランジスタでもよい)を抵抗手段と
して用いても構わない。
If the threshold value fluctuates due to the process parameters and V INT does not reach the desired potential, as shown in FIG. 8, the source side (or drain side or both sides) of DMOS 21 to DMOS 24 is used. In addition, trimming resistors R T21 to R T24 may be inserted. FIG.
As shown in the figure, a diode-connected EMOS 31 , EMO
S 32 (may be a bipolar transistor) may be used as the resistance means.

【0029】また、図10に示すように、各トランジス
タ(図ではDMOS41,DMOS42およびEMOS41
の基板電位とそれぞれのソース電位とを同一電位として
もよい。バックバイアスの影響をなくすことができる。
すなわち、図10の降圧電源回路によれば、各デプリー
ション型およびエンハンスメント型MOSトランジスタ
DMOS41,DMOS42;EMOS41におけるしきい値
電圧を正確に規定して、降圧電源回路における温度特性
をより正確に設定して、最適な温度補償を行うことがで
きる。
As shown in FIG. 10, each transistor (DMOS 41 , DMOS 42 and EMOS 41 in the figure)
The substrate potential and the source potential may be the same. The influence of the back bias can be eliminated.
That is, according to the step-down power supply circuit of FIG. 10, the threshold voltage in each of the depletion type and enhancement type MOS transistors DMOS 41 , DMOS 42 and EMOS 41 is accurately defined, and the temperature characteristic in the step-down power supply circuit is more accurately determined. By setting, optimum temperature compensation can be performed.

【0030】図11〜図15は本発明に係る半導体集積
回路の第2の実施例を示す図であり、図11は本発明の
半導体集積回路における降圧電源回路の第2の実施例を
説明するための図である。図11に示されるように、本
第2実施例の降圧電源回路1(22)の出力(降圧電源
電圧)VINT は、図16に示す降圧電源回路と同様に、
インバータ2〜6で構成されたリングオシレータ7に供
給されるようになっている。しかし、本実施例では、高
電位側の電源線には、通常の高電圧Vccよりも高い電位
の超高電圧SVccが印加されるようになっている。
FIGS. 11 to 15 show a second embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention. FIG. 11 illustrates a second embodiment of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit according to the present invention. FIG. As shown in FIG. 11, the output (step-down power supply voltage) V INT of the step-down power supply circuit 1 (22) of the second embodiment is similar to the step-down power supply circuit shown in FIG.
The signal is supplied to a ring oscillator 7 composed of inverters 2 to 6. However, in the present embodiment, the super-high voltage SVcc having a higher potential than the normal high voltage Vcc is applied to the power supply line on the high potential side.

【0031】すなわち、本第2実施例の降圧電源回路1
(22)では、第1の電源線を通常の高電位電圧Vccよ
りも高い超高電圧SVccを供給する超高電位電源線と
し、且つ、第2の電源線を通常の低電位電圧Vssを供給
する低電位電源線とするようになっている。図12は図
11の降圧電源回路における温度特性を示す図である。
同図からも明らかなように、図11の降圧電源回路にお
いて、通常の高電位電圧Vccを印加した場合の温度特性
αは、通常の高電位電圧Vccよりも高い超高電圧SVcc
印加した場合には、温度特性α’のようになり、また、
通常の高電位電圧Vccを印加した場合の温度特性βは、
超高電圧SVcc印加した場合には、温度特性β’のよう
になる。これによって、降圧電圧(降圧電源電圧)V
INT の電位を、通常の高電位電圧Vccを印加した場合よ
りも高い電位まで変化させ、すなわち、リフレッシュサ
イクル(リングオシレータの出力φOSC)をより短い
周期まで変化させ、より広い範囲において温度補償を行
えるようになっている。
That is, the step-down power supply circuit 1 of the second embodiment
In (22), the first power supply line is an ultra-high potential power supply line for supplying an ultra-high voltage SVcc higher than the normal high potential voltage Vcc, and the second power supply line is for supplying a normal low potential voltage Vss. Low-potential power line. FIG. 12 is a diagram showing temperature characteristics in the step-down power supply circuit of FIG.
As is apparent from FIG. 11, in the step-down power supply circuit of FIG. 11, the temperature characteristic α when a normal high potential voltage Vcc is applied is an ultra-high voltage SVcc higher than the normal high potential voltage Vcc.
When applied, the temperature characteristic becomes α ′, and
The temperature characteristic β when a normal high potential voltage Vcc is applied is
When an ultra-high voltage SVcc is applied, the temperature characteristic becomes β ′. Thereby, the step-down voltage (step-down power supply voltage) V
The potential of INT is changed to a higher potential than when the normal high potential voltage Vcc is applied, that is, the refresh cycle (the output φOSC of the ring oscillator) is changed to a shorter cycle, and temperature compensation can be performed in a wider range. It has become.

【0032】図13は本発明の半導体集積回路における
降圧電源回路の第3の実施例を示す回路図である。同図
において、参照符号10は、図1に示す降圧電源回路2
2に対応するものである。図13に示されるように、本
第3実施例は、降圧電源回路10(22)の降圧電圧V
INT を出力する出力端に定電流源CCSとして機能する
Pチャネル型MOSトランジスタを接続するようになっ
ている。すなわち、Pチャネル型MOSトランジスタの
ソースを高電位電源線(Vcc)に接続し、ゲートを低電
位電源線(Vss)に接続し、そして、ドレインを降圧電
源回路の出力端(VINT )に接続するようになってい
る。これにより、高電位電源線(Vcc)から低電位電源
線(Vss)へ、Pチャネル型MOSトランジスタ(CC
S)および抵抗Rを介して一定の電流が常に流れ、降圧
電源回路が発生する降圧電圧VINT を、所定温度以下の
温度の低下に対しても一定のレベル以上の電位に保持す
るようになっている。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a third embodiment of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit according to the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a step-down power supply circuit 2 shown in FIG.
This corresponds to 2. As shown in FIG. 13, in the third embodiment, the step-down voltage V of the step-down power supply circuit 10 (22) is applied.
A P-channel MOS transistor functioning as a constant current source CCS is connected to an output terminal that outputs INT . That is, the source of the P-channel MOS transistor is connected to the high potential power supply line (Vcc), the gate is connected to the low potential power supply line (Vss), and the drain is connected to the output terminal (V INT ) of the step-down power supply circuit. It is supposed to. As a result, the P-channel MOS transistor (CC) is transferred from the high potential power supply line (Vcc) to the low potential
S) and a constant current always flows through the resistor R, and the step-down voltage V INT generated by the step-down power supply circuit is maintained at a potential equal to or higher than a predetermined level even when the temperature drops below a predetermined temperature. ing.

【0033】図14は降圧電源回路における要求リフレ
ッシュサイクルtREF とリングオシレータの出力φOS
Cのサイクル時間tCYC1との関係を示す図であり、図1
5は図13の降圧電源回路における要求リフレッシュサ
イクルtREF とリングオシレータの出力φOSCのサイ
クル時間tCYC2との関係を示す図である。まず、図14
に示されるように、例えば、図1に示す降圧電源回路2
2の出力電圧(VINT )をリングオシレータ(7)に供
給して、DRAMのセルフリフレッシュ動作を行わせた
場合、温度T1 以下の温度に対しては、リングオシレー
タの出力φOSCのサイクル時間(リフレッシュサイク
ル)tCYC1の方が、要求されるリフレッシュサイクル
(記憶保持時間)tREF よりも長くなってしまい、デー
タ保持が不可能となる。このことは、温度補償の温度設
定範囲を温度T1 よりも高い温度にしなければならな
ず、温度補償の範囲を狭めることをも意味する。
FIG. 14 shows the required refresh cycle t REF in the step-down power supply circuit and the output φOS of the ring oscillator.
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between C and the cycle time t CYC1 , and FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the required refresh cycle t REF and the cycle time t CYC2 of the output φOSC of the ring oscillator in the step-down power supply circuit of FIG. First, FIG.
As shown in FIG. 1, for example, the step-down power supply circuit 2 shown in FIG.
Second output voltage (V INT) is supplied to the ring oscillator (7), when to perform the self-refresh operation of the DRAM, for the temperature T 1 of less temperature, the ring oscillator output φOSC cycle time ( The refresh cycle (t CYC1 ) is longer than the required refresh cycle (storage holding time) t REF , and data cannot be held. This means that the temperature setting range of the temperature compensation must be higher than the temperature T 1, and also means that the range of the temperature compensation is narrowed.

【0034】これに対して、図15に示されるように、
例えば、図13に示す本第3実施例の降圧電源回路10
をリングオシレータ(7)に供給して、DRAMのセル
フリフレッシュ動作を行わせた場合、Pチャネル型MO
SトランジスタCCSによって、抵抗Rを介して一定の
電流が常に流れ、降圧電圧VINT は、常に一定のレベル
以上の電位に保持される。すなわち、温度T2 以下の温
度に対しても、リフレッシュサイクルtCYC2が一定のレ
ベル以上に長くならず、リフレッシュサイクルt
CYC2は、常に、要求されるリフレッシュサイクルtREF
よりも短くなって、データ保持を確実に行うことができ
る。換言すると、本第3実施例によれば、温度補償の範
囲を広げることができる。
On the other hand, as shown in FIG.
For example, the step-down power supply circuit 10 of the third embodiment shown in FIG.
Is supplied to the ring oscillator (7) and the self-refresh operation of the DRAM is performed.
A constant current always flows through the resistor R by the S transistor CCS, and the step-down voltage V INT is always kept at a potential equal to or higher than a certain level. That is, the refresh cycle t CYC2 does not become longer than a certain level even at a temperature lower than the temperature T 2 and the refresh cycle t
CYC2 is always the required refresh cycle t REF
And the data can be held reliably. In other words, according to the third embodiment, the range of temperature compensation can be expanded.

【0035】図20は本発明の半導体集積回路における
降圧電源回路の基本的変形を示す回路図であり、図21
は図20の変形を適用した本発明に係る降圧電源回路の
一実施例を示す回路図である。図1〜図12に示す実施
例において、降圧電源回路を構成するデプリーション型
MOSトランジスタおよびエンハンスメント型MOSト
ランジスタは、Nチャネル型MOSトランジスタとして
構成したが、本発明に係る半導体集積回路(降圧電源回
路)は、図20〜図24に示すように、デプリーション
型MOSトランジスタおよびエンハンスメント型MOS
トランジスタをPチャネル型MOSトランジスタとして
構成することもできる。
FIG. 20 is a circuit diagram showing a basic modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.
FIG. 21 is a circuit diagram showing an embodiment of a step-down power supply circuit according to the present invention to which the modification of FIG. 20 is applied. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 12, the depletion type MOS transistor and the enhancement type MOS transistor constituting the step-down power supply circuit are configured as N-channel type MOS transistors. However, the semiconductor integrated circuit (step-down power supply circuit) according to the present invention. As shown in FIGS. 20 to 24, depletion type MOS transistors and enhancement type MOS transistors
The transistor can be configured as a P-channel MOS transistor.

【0036】すなわち、図1の降圧電源回路22におい
ては、Nチャネル型のデプリーション型MOSトランジ
スタDMOSのドレインが第1の電源線(高電位電源
線)Vccに接続され、ゲートが第2の電源線(低電位電
源線)Vssに接続され、そして、ソースがダイオード接
続されたNチャネル型のエンハンスメント型MOSトラ
ンジスタEMOSおよび抵抗Rを介して第2の電源線V
ssに接続されている。そして、出力電圧(降圧電源電
圧)VINT は、エンハンスメント型MOSトランジスタ
EMOSと抵抗Rとの接続個所から取り出されるように
なっている。
That is, in the step-down power supply circuit 22 of FIG. 1, the drain of the N-channel depletion type MOS transistor DMOS is connected to the first power supply line (high potential power supply line) Vcc, and the gate is connected to the second power supply line. (Low-potential power supply line) The second power supply line Vss is connected via an N-channel enhancement-type MOS transistor EMOS and a resistor R which are connected to Vss and whose source is diode-connected.
Connected to ss. Then, the output voltage (step-down power supply voltage) V INT is taken out from a connection point between the enhancement type MOS transistor EMOS and the resistor R.

【0037】これに対して、図20に示す基本的変形の
降圧電源回路922においては、Pチャネル型のデプリ
ーション型MOSトランジスタDMOSのドレインが第
1の電源線(低電位電源線)Vssに接続され、ゲートが
第2の電源線(高電位電源線)Vccに接続され、そし
て、ソースがダイオード接続されたPチャネル型のエン
ハンスメント型MOSトランジスタEMOSおよび抵抗
Rを介して第2の電源線Vccに接続されている。そし
て、出力電圧(降圧電源電圧)VINT は、エンハンスメ
ント型MOSトランジスタEMOSと抵抗Rとの接続個
所から取り出されるようになっている。
On the other hand, in the step-down power supply circuit 922 of the basic modification shown in FIG. 20, the drain of the P-channel depletion type MOS transistor DMOS is connected to the first power supply line (low potential power supply line) Vss. , The gate is connected to a second power supply line (high-potential power supply line) Vcc, and the source is connected to the second power supply line Vcc via a diode-connected P-channel enhancement type MOS transistor EMOS and a resistor R. Have been. Then, the output voltage (step-down power supply voltage) V INT is taken out from a connection point between the enhancement type MOS transistor EMOS and the resistor R.

【0038】図21に示す降圧電源回路は、図3の降圧
電源回路に対応するもので、デプリーション型MOSト
ランジスタDMOS11, DMOS12およびエンハンスメ
ント型MOSトランジスタEMOS11をPチャネル型M
OSトランジスタとして構成したものである。ここで、
デプリーション型MOSトランジスタDMOS11, DM
OS12のドレインは低電位電源線(第1の電源線)Vss
に接続され、デプリーション型MOSトランジスタDM
OS11のソースは抵抗R11を介して高電位電源線(第2
の電源線)Vccに接続され、そして、デプリーション型
MOSトランジスタDMOS12のソースはダイオード接
続されたエンハンスメント型MOSトランジスタEMO
11を介して高電位電源線(第2の電源線)Vccに接続
されている。
The step-down power supply circuit shown in FIG. 21 corresponds to the step-down power supply circuit of FIG. 3 and includes a depletion type MOS transistor DMOS 11 , DMOS 12 and an enhancement type MOS transistor EMOS 11 connected to a P-channel type MMOS.
It is configured as an OS transistor. here,
Depletion type MOS transistor DMOS 11 , DM
The drain of the OS 12 is connected to a low-potential power supply line (first power supply line) Vss
Connected to the depletion type MOS transistor DM
The source of the OS 11 via the resistor R 11 high-potential power supply line (second
And the source of the depletion type MOS transistor DMOS 12 is a diode-connected enhancement type MOS transistor EMO.
High-potential power supply line via the S 11 is connected to the (second power supply line) Vcc.

【0039】図22は図21の降圧電源回路における降
圧電圧の電位レベルを示す図であり、図4に対応するも
のである。また、図23は図21の降圧電源回路におけ
る降圧電圧の温度特性を示す図でり、図5に対応するも
のである。そして、図24は図21の降圧電源回路を適
用したリングオシレータの一例を示す回路図であり、図
16に対応するものである。
FIG. 22 is a diagram showing the potential level of the step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 21, and corresponds to FIG. FIG. 23 is a diagram showing a temperature characteristic of a step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 21, and corresponds to FIG. FIG. 24 is a circuit diagram showing an example of a ring oscillator to which the step-down power supply circuit of FIG. 21 is applied, and corresponds to FIG.

【0040】図24に示すように、図21の降圧電源回
路901をインバータ902〜906で構成したリング
オシレータ907に適用した場合、該リングオシレータ
907の駆動電圧は高電位電源電圧VccとノードDの電
圧(VINT )との差電圧(Vcc−VINT )となるため、
図23に示すように、温度の上昇に対してノードDの電
圧が低下すると、リングオシレータ907の発振周波数
は、温度の上昇に伴って高くなる。
As shown in FIG. 24, when the step-down power supply circuit 901 of FIG. 21 is applied to a ring oscillator 907 composed of inverters 902 to 906, the drive voltage of the ring oscillator 907 is the high potential power supply voltage Vcc and the potential of the node D. since the voltage (V INT) difference between the voltage (Vcc-V INT),
As shown in FIG. 23, when the voltage of the node D decreases with an increase in temperature, the oscillation frequency of the ring oscillator 907 increases with an increase in temperature.

【0041】すなわち、温度の上昇に伴って駆動電圧
(Vcc−VINT )が高くなるため、リングオシレータ9
07(図24参照)の出力φOSCが温度上昇と共に高
周波数側へと変化し、低温域から高温域までの様々な温
度に対して常にリフレッシュサイクルを適正にコントロ
ールでき、特に、常用温度域での過剰なリフレッシュ動
作を回避して電力消費を抑えることができる。
That is, the driving voltage (Vcc- VINT ) increases with the rise in temperature.
07 (see FIG. 24), the output φOSC changes to the high frequency side as the temperature rises, so that the refresh cycle can always be appropriately controlled for various temperatures from a low temperature range to a high temperature range, and particularly, in the normal temperature range. Excessive refresh operation can be avoided and power consumption can be suppressed.

【0042】以上の説明では、主に、降圧電源回路をD
RAMのセルフリフレッシュ回路に適用する場合を説明
したが、本発明に係る降圧電源回路を有する半導体集積
回路は、DRAMに限定されず、様々な回路に対して適
用することができるのはいうまでもない。
In the above description, mainly the step-down power supply circuit
Although the case where the present invention is applied to the self-refresh circuit of the RAM has been described, the semiconductor integrated circuit having the step-down power supply circuit according to the present invention is not limited to the DRAM, and it goes without saying that the present invention can be applied to various circuits. Absent.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、構成を複雑化すること
なく、しかも電力消費の点でも有利な正の温度特性をも
つ降圧電源回路を提供でき、例えば、DRAM等のリフ
レッシュ周期を決定するためのリングオシレータに好適
な降圧電圧VINT を生成することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a step-down power supply circuit having a positive temperature characteristic which is advantageous in terms of power consumption without complicating the structure and, for example, determines a refresh cycle of a DRAM or the like. Voltage V INT suitable for a ring oscillator for the purpose of the present invention can be generated.

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

【図1】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の原理構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a principle configuration of a step-down power supply circuit in a semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図2】本発明に係る半導体集積回路の一実施例の全体
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図3】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の第1の実施例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of a step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図4】図3の降圧電源回路における降圧電圧の電位レ
ベルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a potential level of a step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 3;

【図5】図3の降圧電源回路における降圧電圧の温度特
性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a temperature characteristic of a step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 3;

【図6】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の第1の変形例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a first modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図7】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の第2の変形例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a second modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図8】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の第3の変形例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a third modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図9】本発明の半導体集積回路における降圧電源回路
の第4の変形例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a fourth modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図10】本発明の半導体集積回路における降圧電源回
路の第5の変形例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a fifth modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図11】本発明の半導体集積回路における降圧電源回
路の第2の実施例を示すブロック回路図である。
FIG. 11 is a block circuit diagram showing a second embodiment of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図12】図11の降圧電源回路における温度特性を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing temperature characteristics in the step-down power supply circuit of FIG. 11;

【図13】本発明の半導体集積回路における降圧電源回
路の第3の実施例を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a third embodiment of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図14】降圧電源回路における要求リフレッシュサイ
クルとリングオシレータの出力のサイクル時間との関係
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a required refresh cycle and a cycle time of an output of a ring oscillator in the step-down power supply circuit.

【図15】図13の降圧電源回路における要求リフレッ
シュサイクルとリングオシレータの出力のサイクル時間
との関係を示す図である。
15 is a diagram showing a relationship between a required refresh cycle and a cycle time of an output of a ring oscillator in the step-down power supply circuit of FIG. 13;

【図16】降圧電源発生回路の一例を示すブロック回路
図である。
FIG. 16 is a block circuit diagram showing an example of a step-down power supply generation circuit.

【図17】従来の降圧電源発生回路の一例を示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 17 is a block circuit diagram showing an example of a conventional step-down power supply generation circuit.

【図18】図16の降圧電源発生回路における要求リフ
レッシュサイクルとリングオシレータの出力のサイクル
時間との関係を示す図である。
18 is a diagram showing a relationship between a required refresh cycle and a cycle time of an output of a ring oscillator in the step-down power supply generating circuit of FIG. 16;

【図19】従来の降圧電源発生回路の他の例を示す回路
図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing another example of a conventional step-down power generation circuit.

【図20】本発明の半導体集積回路における降圧電源回
路の基本的変形を示す回路図である。
FIG. 20 is a circuit diagram showing a basic modification of the step-down power supply circuit in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図21】図20の変形を適用した本発明に係る降圧電
源回路の一実施例を示す回路図である。
21 is a circuit diagram showing one embodiment of a step-down power supply circuit according to the present invention to which a modification of FIG. 20 is applied.

【図22】図21の降圧電源回路における降圧電圧の電
位レベルを示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a potential level of a step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 21;

【図23】図21の降圧電源回路における降圧電圧の温
度特性を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a temperature characteristic of a step-down voltage in the step-down power supply circuit of FIG. 21;

【図24】図21の降圧電源回路を適用したリングオシ
レータの一例を示す回路図である。
24 is a circuit diagram showing an example of a ring oscillator to which the step-down power supply circuit of FIG. 21 is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

DMOS,DMOS11,DMOS12…デプリーション型
MOSトランジスタ EMOS,EMOS11…エンハンスメント型MOSトラ
ンジスタ R,R11,R12…抵抗(抵抗手段) SVCC…超高電位側電源(超高電位側電源線) VCC…高電位側電源(高電位側電源線) VSS…低電位側電源(低電位側電源線) VINT …降圧電圧(降圧電源電圧) 1,10,22…降圧電源回路
DMOS, DMOS 11 , DMOS 12 ... depletion type MOS transistor EMOS, EMOS 11 ... enhancement type MOS transistor R, R 11 , R 12 ... resistance (resistance means) SV CC ... super high potential side power supply (super high potential side power supply line) V CC … High-potential-side power supply (high-potential-side power supply line) V SS … Low-potential-side power supply (low-potential-side power supply line) V INT … Step-down voltage (step-down power supply voltage) 1,10,22… Step-down power supply circuit

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 デプリーション型MOSトランジスタを
有し、第1の電源線の電位よりも低く、且つ、第2の電
源線の電位よりも高い電位であって、温度の上昇に従っ
て電位が上昇し、前記デプリーション型MOSトランジ
スタのゲート−ソース間電圧により定まる降圧電源電圧
を発生する降圧電源回路と、 前記降圧電源電圧を受けるリフレッシュ時間制御用のリ
ングオシレータ回路とを具備することを特徴とするダイ
ナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
A depletion type MOS transistor having a potential lower than a potential of a first power supply line and higher than a potential of a second power supply line, the potential of which rises as the temperature rises ; The depletion type MOS transistor
A dynamic random access memory, comprising: a step-down power supply circuit for generating a step-down power supply voltage determined by a gate-source voltage of a transistor; and a ring oscillator circuit for controlling a refresh time receiving said step-down power supply voltage. .
【請求項2】 前記デプリーション型MOSトランジス
タはPチャネル型MOSトランジスタであり、該デプリ
ーション型MOSトランジスタのドレインは前記第2の
電源線に接続され、ゲートは前記第1の電源線に接続さ
れ、且つ、ソースは前記降圧電源回路の出力に接続され
ていることを特徴とする請求項1に記載のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ。
2. The depletion type MOS transistor is a P-channel type MOS transistor, a drain of the depletion type MOS transistor is connected to the second power supply line, a gate is connected to the first power supply line, and 2. The dynamic random access memory according to claim 1, wherein a source is connected to an output of said step-down power supply circuit.
【請求項3】 前記デプリーション型MOSトランジス
タはNチャネル型MOSトランジスタであり、該デプリ
ーション型MOSトランジスタのドレインは前記第1の
電源線に接続され、ゲートは前記第2の電源線に接続さ
れ、且つ、ソースは前記降圧電源回路の出力に接続され
ていることを特徴とする請求項1に記載のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ。
3. The depletion type MOS transistor is an N-channel type MOS transistor, a drain of the depletion type MOS transistor is connected to the first power supply line, a gate is connected to the second power supply line, and 2. The dynamic random access memory according to claim 1, wherein a source is connected to an output of said step-down power supply circuit.
【請求項4】 前記デプリーション型MOSトランジス
タのソースと前記降圧電源回路の出力との間に、さら
に、ダイオード接続のエンハンスメント型MOSトラン
ジスタを備えたことを特徴とする請求項2または3に記
載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
4. The dynamic dynamic random access memory according to claim 2, further comprising a diode-connected enhancement type MOS transistor between a source of said depletion type MOS transistor and an output of said step-down power supply circuit. -Random access memory.
【請求項5】 前記デプリーション型MOSトランジス
タのソースと前記降圧電源回路の出力との間に、さら
に、調整用のトリミング抵抗を備えたことを特徴とする
請求項3に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリ。
5. The dynamic random access according to claim 3, further comprising a trimming resistor for adjustment between a source of said depletion type MOS transistor and an output of said step-down power supply circuit.・
memory.
【請求項6】 前記降圧電源回路の出力と前記第1の電
源線との間に、さらに、抵抗手段を備えたことを特徴と
する請求項2に記載のダイナミック・ランダム・アクセ
ス・メモリ。
6. The dynamic random access memory according to claim 2, further comprising a resistor between an output of said step-down power supply circuit and said first power supply line.
【請求項7】 前記降圧電源回路の出力と前記第2の電
源線との間に、さらに、抵抗手段を備え、該抵抗手段
は、ダイオード接続されたエンハンスメント型MOSト
ランジスタであることを特徴とする請求項3に記載のダ
イナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
7. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a resistor between the output of the step-down power supply circuit and the second power supply line, wherein the resistor is a diode-connected enhancement MOS transistor. The dynamic random access memory according to claim 3.
【請求項8】 前記デプリーション型MOSトランジス
タを複数有し、後段のデプリーション型MOSトランジ
スタのゲートを前段のデプリーション型MOSトランジ
スタのソースに接続していることを特徴とする請求項1
に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the depletion type MOS transistors are provided, and a gate of the subsequent stage depletion type MOS transistor is connected to a source of the preceding stage depletion type MOS transistor.
A dynamic random access memory according to claim 1.
【請求項9】 前記各デプリーション型MOSトランジ
スタの基板電位を当該トランジスタのソースに接続した
ことを特徴とする請求項8に記載のダイナミック・ラン
ダム・アクセス・メモリ。
9. The dynamic random access memory according to claim 8, wherein a substrate potential of each of said depletion type MOS transistors is connected to a source of said transistor.
【請求項10】 前記第1の電源線の電位は、通常の高
電圧よりも高い電位であることを特徴とする請求項1に
記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
10. The dynamic random access memory according to claim 1, wherein the potential of said first power supply line is higher than a normal high voltage.
【請求項11】 温度依存性のない第2の降圧電源電圧
を発生する第2の降圧電源回路をさらに具備し、温度が
低い範囲では、該第2の降圧電源回路からの降圧電源電
圧を前記リングオシレータ回路に供給するようにしたこ
とを特徴とする請求項1に記載のダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ。
11. A step-down power supply circuit for generating a second step-down power supply voltage having no temperature dependency, wherein the step-down power supply voltage from the second step-down power supply circuit is reduced in a low temperature range. 2. The dynamic random access memory according to claim 1, wherein the dynamic random access memory is supplied to a ring oscillator circuit.
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JP5202976B2 (en) * 2008-02-05 2013-06-05 セイコーインスツル株式会社 Semiconductor device provided with pull-down circuit
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