JP6050804B2 - 内部電源電圧補助回路、半導体記憶装置及び半導体装置 - Google Patents
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Description
データ信号の変化を検出して検出信号を発生して出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記負荷回路への電流を補助的に供給する内部電源電圧補助供給回路とを備えたことを特徴とする。
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路と、
上記内部電源ラインに所定の電流を供給するための制御電圧を発生する制御電圧発生回路を備え、
上記第1のMOSトランジスタは上記検出信号により制御され、
上記第2のMOSトランジスタは上記制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする。
上記外部電源電圧と接地電圧の間に互いに直列に接続された第3のMOSトランジスタと抵抗に電流を流して、上記第3のMOSトランジスタと上記抵抗との接続点の電圧が所定の第2の基準電圧となるように上記第3のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生して制御電圧として出力するレギュレータ型制御電圧発生回路とを備えたことを特徴とする。
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された抵抗及びMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路を備え、
上記MOSトランジスタは上記検出信号により制御されることを特徴とする。
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に接続されたMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路を備え、
上記MOSトランジスタは上記検出信号により制御されることを特徴とする。
上記内部電源電圧補助供給回路は、上記検出信号の数の補助電圧発生回路を並列に備えたことを特徴とする。
上記内部電源電圧補助回路はさらに、
上記複数ビットの検出信号に基づいて、上記複数ビットの検出信号の所定レベルを有するビット数に対応するパルス幅を有する検出信号を発生して上記内部電源電圧補助供給回路に出力するデータ遷移カウント回路を備えたことを特徴とする。
上記タイミング検出回路は、複数ビットのデータ信号の変化をそれぞれ検出して対応する複数ビットの検出信号を発生して出力し、
上記内部電源電圧補助供給回路は、上記検出信号の数の補助電圧発生回路を並列に備え、
上記内部電源電圧補助回路はさらに、
上記内部電源電圧を所定の第3の基準電圧と比較して比較結果信号を発生し、当該比較結果信号と上記複数ビットの検出信号とに基づいて別の複数の検出信号を発生して複数の補助電圧発生回路に出力する比較回路を備えたことを特徴とする。
上記タイミング検出回路は、複数ビットのデータ信号の変化をそれぞれ検出して対応する複数ビットの検出信号を発生して出力し、
上記内部電源電圧補助供給回路は、上記検出信号の数の補助電圧発生回路を並列に備え、
上記内部電源電圧補助回路はさらに、
上記内部電源電圧を所定の第3の基準電圧と比較して第1の比較結果信号を発生し、上記内部電源電圧を上記第3の基準電圧とは異なる第4の基準電圧と比較して第2の比較結果信号を発生し、上記第1及び第2の比較結果信号と上記複数ビットの検出信号とに基づいて別の複数の検出信号を発生して複数の補助電圧発生回路に出力する比較回路を備えたことを特徴とする。
上記比較回路は、上記ケース選択信号に応じて、上記内部電源電圧の立ち下がり又は立ち上がりで上記第3の基準電圧と比較するか、もしくは上記第4の基準電圧と比較するかを選択的に切り替えることを特徴とする。
所定の第1の複数ビットの検出信号を、上記検出信号のビット数よりも小さいビット数を有する復号化検出信号に復号化するデコーダと、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタをそれぞれ含む複数の補助電圧発生回路と、
上記外部電源電圧と接地電圧の間に互いに直列に接続された第3のMOSトランジスタと抵抗に電流を流して、上記第3のMOSトランジスタと上記抵抗との接続点の電圧が所定の第2の基準電圧となるように上記第3のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生して対応する上記各補助電圧発生回路の第1のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生してそれぞれ出力する複数の制御電圧発生回路とを備え、
上記各補助電圧発生回路の第2のMOSトランジスタは上記復号化検出信号の対応するビットにより制御され、
上記各補助電圧発生回路の第1のMOSトランジスタは上記各制御電圧発生回路からの制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする。
上記タイミング検出回路は、複数ビットのデータ信号の変化をそれぞれ検出して対応する複数ビットの検出信号を発生して出力し、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された所定チャンネルのMOSトランジスタ及び第1のNチャンネルMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路を備え、
上記外部電源電圧に基づいて、互いに直列に接続された第2のNチャンネルMOSトランジスタ及び抵抗に電流を流して上記第2のNチャンネルMOSトランジスタの出力電圧を制御電圧として出力する制御電圧発生回路とを備える内部電源電圧補助供給回路において、
上記所定チャンネルMOSトランジスタは上記検出信号により制御され、
上記第1のNチャンネルMOSトランジスタは上記制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする。
データ信号により上記負荷回路への電流が減少することを検出して検出信号を出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記負荷回路の電流消費が減少する分を補助的に消費する内部電源電圧補助消費回路とを備えたことを特徴とする。
上記内部電源ラインと接地との間に直列に接続された第1及び第2のNチャンネルMOSトランジスタを含む補助電圧消費回路と、
上記内部電源ラインから所定の電流を消費するための制御電圧を発生する制御電圧発生回路とを備え、
上記第1のNチャンネルMOSトランジスタは上記検出信号により制御され、
上記第2のNチャンネルMOSトランジスタは上記制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする。
上記内部電源電圧補助消費回路は、上記検出信号の数の補助電圧消費回路を並列に備えたことを特徴とする。
上記内部電源電圧補助消費回路は、上記復号化検出信号の数の補助電圧消費回路を並列に備えたことを特徴とする。
上記タイミング検出回路は、上記データの書き込み信号及び上記データの読み出し信号に基づいて上記内部電源電圧補助回路を動作させることを特徴とする。
図1は本発明の実施形態1に係る不揮発性記憶装置の構成を示すブロック図である。実施形態1に係る不揮発性記憶装置は例えばフラッシュメモリであって、例えばDDR動作を行っても高速で動作することができる内部電源電圧VDDを発生するため、内部電源電圧発生回路11の他に、タイミング検出回路13及び内部電源電圧補助供給回路14をさらに備えたことを特徴としている。
(1)データを記憶する例えばフラッシュメモリアレイであるメモリセルアレイ20と、
(2)入出力バッファ31からのデータをメモリセルアレイ20に対してページ単位で書き込み、もしくはメモリセルアレイからのデータをページ単位で読み出して入出力バッファ31に出力するときに用いるページバッファ21と、
(3)指定アドレスに応答してメモリセルアレイ20のブロック及びワード線を指定するためのロウデコーダ22と、
(4)コントロールロジック35からの信号に基づいて当該不揮発性記憶装置のステータスを一時的に記憶して入出力バッファ31に出力し、レディ/ビジー信号(R/B信号)を発生してR/B信号端子42に出力するステータスレジスタ23と、
(5)入出力端子41を介して入出力されるデータを一時的に記憶する入出力バッファ31と、
(6)入出力バッファ31からのコマンドを復号化して符号化されたコマンドデータをコントロールロジック35に出力するコマンドデコーダ32と、
(7)入出力バッファ31からの指定アドレスを一時的に記憶するアドレスバッファ33と、
(8)外部電源電圧VCCに基づいて、電源オン時に当該半導体チップの動作をリセットするためのリセット信号を出力するパワーオンリセット回路36と、
(9)外部電源電圧端子44を介して印加される外部電源電圧VCCに基づいて所定の内部電源電圧用基準電圧VDDREFと所定の基準電圧VREFを発生する基準電圧発生回路10と、
(10)上記基準電圧VDDREFに基づいて内部電源電圧VDDを発生して各回路を供給する内部電源電圧発生回路11と、
(11)上記基準電圧VREFに基づいてデータの書き込み(プログラム)及び消去に必要な高電圧(HV)及び中間電圧(MV)を発生して出力する高電圧及び中間電圧発生及び制御回路12と、
(12)コマンドデコーダ32からのコマンドデータ、制御信号端子43を介して入力される制御信号、もしくはパワーオンリセット回路36からのリセット信号に基づいて、当該不揮発性記憶装置内の各回路(基準電圧発生回路10、内部電源電圧発生回路11、及び高電圧及び中間電圧発生及び制御回路12、タイミング検出回路13、内部電源電圧補助供給回路14、ページバッファ21、ステータスレジスタ23を含む)に対して所定の制御を行うコントロールロジック35と、
(13)入出力バッファ31内のデータ信号に基づいて所定のタイミングを検出してそれに基づいて動作指示信号ACTを発生して出力するタイミング検出回路13と、
(14)動作指示信号ACTに基づいて所定の補助電源電圧を発生して内部電源電圧VDDのラインに供給する内部電源電圧補助供給回路14と、
を備えて構成される。
(1)データ出力パイプライン回路55、出力処理回路55A及びタイミング検出回路13、
(2)レベルシフタ17、及び
(3)補助電圧発生回路15。
図7Aは本発明の実施形態2に係る内部電源電圧補助供給回路14Aの構成を示す回路図である。実施形態2に係る内部電源電圧補助供給回路14Aは、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14に比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15に代えて、補助電圧発生回路15Aを備える。
(2)補助電圧発生回路15Aは、外部電源電圧VCCと内部電源ライン120との間に、PチャンネルMOSトランジスタP12と、充電キャパシタCcと、PチャンネルMOSトランジスタP11とを備えて構成される。
図7Bは本発明の実施形態2の変形例に係る内部電源電圧補助供給回路14Aaの構成を示す回路図である。実施形態2の変形例に係る内部電源電圧補助供給回路14Aaは、実施形態2に係る内部電源電圧補助供給回路14Aに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Aに代えて、補助電圧発生回路15Aaを備える。すなわち、PMOSトランジスタP11,P12に代えてNMOSトランジスタN11.N12で構成したことを特徴とし、補助電圧発生回路15Aaは、外部電源電圧VCCと内部電源ライン120との間に、NチャンネルMOSトランジスタN12と、充電キャパシタCcと、NチャンネルMOSトランジスタN11とを備えて構成される。
(2)制御電圧発生回路16に代えて制御電圧発生回路16aを備える。ここで特に、PMOSトランジスタP13を、NMOSトランジスタN31,N32で構成したことを特徴とし、制御電圧発生回路16aは、2個のPチャンネルMOSトランジスタP31,P32と、2個のNチャンネルMOSトランジスタN31,N32と、抵抗Rga,Rgとを備えて構成される。
(3)レベルシフタ17からのイネーブル信号ENB<7:0>に代えて、その反転信号であるイネーブル信号ENP<7:0>を用いる。
図8Aは本発明の実施形態3に係る内部電源電圧補助供給回路14Bの構成を示す回路図である。実施形態3に係る内部電源電圧補助供給回路14Bは、実施形態2に係る内部電源電圧補助供給回路14Aに比較して以下の点が異なる。
(1)制御電圧発生回路16に代えて、制御電圧発生回路16Aを備える。
(2)制御電圧発生回路16Aは、差動増幅器18、PチャンネルMOSトランジスタP14、抵抗Rp1及びキャパシタCp1を備えた位相補償回路19、及び抵抗Rgを用いて、抵抗Rgの接続を除き図2の内部電源電圧発生回路11と同様に、レギュレータタイプの回路として構成される。
図8Bは本発明の実施形態3の変形例に係る内部電源電圧補助供給回路14Baの構成を示す回路図である。実施形態3の変形例に係る内部電源電圧補助供給回路14Baは、実施形態3に係る内部電源電圧補助供給回路14Bに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Aに代えて、図7Bの補助電圧発生回路15Aaを備える。
(2)制御電圧発生回路16Aに代えて、制御電圧発生回路16Abを備える。ここで、制御電圧発生回路16Abは、制御電圧発生回路16Aに比較して、
(i)PMOSトランジスタP14に代えて、NMOSトランジスタN13を備え、
(ii)差動増幅器18への2つの入力信号を非反転入力端子と反転入力端子とで入れ換えたことを特徴としている。
(3)レベルシフタ17からのイネーブル信号ENB<7:0>に代えて、その反転信号であるイネーブル信号ENP<7:0>を用いる。
図9は本発明の実施形態4に係る内部電源電圧補助供給回路14Cの構成を示す回路図である。実施形態4に係る内部電源電圧補助供給回路14Cは、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14に比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15に代えて、補助電圧発生回路15Bを備える。
(2)制御電圧発生回路16に代えて、制御電圧発生回路16Bを備える。
図10は本発明の実施形態5に係る内部電源電圧補助供給回路14Dの構成を示す回路図である。実施形態5に係る内部電源電圧補助供給回路14Dは、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14に比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15に代えて、補助電圧発生回路15Cを備える。
(2)制御電圧発生回路16を設けない。
図11は本発明の実施形態6に係る内部電源電圧補助供給回路14Eの構成を示す回路図である。実施形態6に係る内部電源電圧補助供給回路14Eは、実施形態5に係る内部電源電圧補助供給回路14Dに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Cに代えて、補助電圧発生回路15Dを備える。
図12は本発明の実施形態7に係る内部電源電圧補助供給回路14Fの構成を示す回路図である。実施形態7に係る内部電源電圧補助供給回路14Fは、実施形態5に係る内部電源電圧補助供給回路14Dに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Cに代えて、抵抗RcとPチャンネルMOSトランジスタP11の挿入位置を入れ換えて構成された補助電圧発生回路15Eを備える。
図13は本発明の実施形態8に係る内部電源電圧補助供給回路14Gの構成を示す回路図である。実施形態8に係る内部電源電圧補助供給回路14Gは、実施形態3に係る内部電源電圧補助供給回路14Bに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Aに代えて、充電キャパシタCcを備えない補助電圧発生回路15Fを備える。
(2)制御電圧発生回路16Aに代えて、PチャンネルMOSトランジスタP14及び抵抗Rgを備えない制御電圧発生回路16Aaを備える。
なお、コンパレータ70に入力される基準電圧VDDREFは一般的には、例えば実施形態1の基準電圧VDDREFに等しく設定されるが、本発明はこれに限らず、実施形態1の基準電圧VDDREFと異なるように設定し、例えば、実施形態1の基準電圧VDDREFよりも高く、もしくは低く設定してもよい。
図14は本発明の実施形態9に係る内部電源電圧補助供給回路14H及びデコーダ98の構成を示す回路図である。実施形態9に係る内部電源電圧補助供給回路14Hは、実施形態3に係る内部電源電圧補助供給回路14Bに比較して以下の点が異なる。
(1)補助電圧発生回路15Aに代えて、充電キャパシタCcを備えない3個の補助電圧発生回路15−1〜15−3を備える。各補助電圧発生回路15−1〜15−3は、外部電源電圧VCCと内部電源ライン120との間に、PチャンネルMOSトランジスタP11,P12とが挿入されて構成される。
(2)制御電圧発生回路16Aに代えて、それぞれ制御電圧発生回路16Aと同様の構成を有する3個の制御電圧発生回路16A−1〜16A−3を備えて構成される。なお、制御電圧発生回路16A−1〜16A−3において、外部電源電圧VCCからPチャンネルMOSトランジスタP14と抵抗Rgとで分圧される電圧が、所定の基準電圧VDDREF1〜VDDREF3に一致するように帰還制御される。ここで、差動増幅器18に印加される基準電圧VDDREF1〜VDDREF3は一般的には、基準電圧VDDREFに等しく設定されるが、本発明はこれに限らず、基準電圧VDDREFと異なるように設定し、例えば、基準電圧VDDREFよりも高く、もしくは低く設定してもよい。
(3)レベルシフタ17からの8ビットのイネーブル信号ENB<7:0>を、3ビットのイネーブル復号化信号に復号化して補助電圧発生回路15−1〜15−3のPチャンネルMOSトランジスタP11の各ゲートに印加するデコーダ98をさらに備える。
図15は本発明の実施形態10に係る内部電源電圧補助供給回路14aとその周辺回路の構成を示す回路図である。また、図16は図15の回路の動作を示すイネーブル信号ENBPのタイミングチャートである。実施形態10に係る内部電源電圧補助供給回路14aは、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14に比較して、以下の点が異なる。
(1)内部電源電圧補助供給回路14aは1ビット分の補助電圧発生回路15を含み構成される。なお、1ビット分の補助電圧発生回路15のPMOSトランジスタP11のゲートに接続されるレベルシフタ17は1ビット分の当該回路のみ備える。
(2)タイミング検出回路13からの8ビットのイネーブルプリ信号ENB_PRE<7:0>を、8ビット値に対応したパルス幅を有する1ビットのイネーブルプリ信号ENBP_PRE(図16参照;イネーブルプリ信号ENBP_PREと、イネーブル信号ENBPとはレベルのみ異なる)を発生するデータ遷移カウント回路60をさらに備える。
図17は本発明の実施形態11に係る内部電源電圧補助供給回路14とその周辺回路の構成を示す回路図である。実施形態11に係る内部電源電圧補助供給回路14は実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14と同じ回路の事例を示すが、その周辺回路は、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14の周辺回路と比較して以下の点が異なる。
(1)タイミング検出回路13とレベルシフタ17との間に、オアゲート74をさらに備える。
(2)コンパレータ70をさらに備える。
図19は本発明の実施形態12に係る内部電源電圧補助供給回路14とその周辺回路の構成を示す回路図である。実施形態12に係る内部電源電圧補助供給回路14は実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14と同じ回路の事例を示すが、その周辺回路は、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14の周辺回路と比較して以下の点が異なる。
(1)タイミング検出回路13とレベルシフタ17との間に、オアゲート74をさらに備える。
(2)コンパレータ71,72及びロジック回路73をさらに備える。
<ケース11>比較結果信号COMPの立ち下がりを第1の基準電圧VDDREF1に基づいて行いかつ比較結果信号COMPの立ち上がりを第2の基準電圧VDDREF2に基づいて行う。
<ケース12>比較結果信号COMPの立ち下がりを第2の基準電圧VDDREF2に基づいて行いかつ比較結果信号COMPの立ち上がりを第2の基準電圧VDDREF1に基づいて行う。
図23は本発明の実施形態13に係る内部電源電圧補助消費回路14I、データ出力パイプライン回路55、出力処理回路55A、及びタイミング検出回路13Aの構成を示す回路図である。実施形態13に係る内部電源電圧補助消費回路14Iは、実施形態1に係る内部電源電圧補助供給回路14に比較して、各回路(負荷回路)53に大きな負荷電流が流れるときに、負荷電流が所定の平均電流を保持できるように、負荷電流の電荷を消費することを特徴としている。ここで、実施形態1に比較して以下の点が異なる。
(1)内部電源電圧補助供給回路14に代えて、制御電圧発生回路16C及び補助電圧消費回路15Gを備えた内部電源電圧補助消費回路14Iを備える。
(2)タイミング検出回路13に代えて、タイミング検出回路13Aを備える。
図25は本発明の実施形態14に係るDDR型フラッシュメモリのために、内部電源電圧補助供給回路14〜14H,14a,14Aa,14Ba又は内部電源電圧補助消費回路14Iにおいて適用する制御動作のタイミングチャートである。
以上の実施形態においては、フラッシュメモリなどの半導体不揮発性記憶装置のための内部電源電圧発生回路について説明しているが、本発明はこれに限らず、DRAM、SDRAMなどの半導体揮発性記憶装置などの種々の半導体記憶装置、及びプロセッサなどを備えた半導体集積回路などの半導体装置に適用することができる。また、フラッシュメモリはNAND型に限らず、NOR型フラッシュメモリにも適用できる。
11…内部電源電圧発生回路、
12…高電圧及び中間電圧発生及び制御回路、
13…タイミング検出回路、
14,14A〜14H,14a,14Aa,14Ba…内部電源電圧補助供給回路、
14I…内部電源電圧補助消費回路、
15,15A〜15F,15−1〜15−3,15Aa…補助電圧発生回路、
15G…補助電圧消費回路、
16,16A〜16C,16Aa,16Ab,16A−1〜16A−3,16a…制御電圧発生回路、
17…レベルシフタ、
18…差動増幅器、
19…位相補償回路、
20…メモリセルアレイ、
21…ページバッファ、
22…ロウデコーダ、
23…ステータスレジスタ、
31…入出力バッファ、
32…コマンドデコーダ、
33…アドレスバッファ、
35…コントロールロジック、
36…パワーオンリセット回路、
40…内部電源電圧調整回路、
41…入出力端子、
42…R/B信号端子、
43…制御信号端子、
44…外部電源電圧端子、
51…差動増幅器、
52…位相補償回路、
53…各回路、
54…接続点、
55…データ出力パイプライン回路、
55A…出力処理回路、
56…レベルシフタ、
57…バッファアンプ、
60…データ遷移カウント回路、
61…アンドゲート、
62…ノアゲート、
63…インバータ、
64…伝送ゲート、
65…キャパシタ、
66…キャパシタ回路、
70〜72…コンパレータ、
73…ロジック回路、
74…オアゲート、
81〜83…ナンドゲート、
84〜85…ノアゲート、
86〜87…インバータ、
88…排他的論理和ゲート、
89〜90…アンドゲート、
91…シフトレジスタ、
92…論理ゲート、
93…排他的論理和ゲート、
94…ナンドゲート、
95,97…インバータ、
96…アンドゲート、
98…デコーダ、
110…タイミング信号発生回路、
120…内部電源ライン、
Cc…充電キャパシタ、
FF1〜FF18…遅延型フリップフロップ、
R0,Rg,Rc,R21,Rd…抵抗、
P1,P11〜P13,P31〜P32…PチャンネルMOSトランジスタ、
N1〜N4,N11〜N13,N21〜N22,N31〜N32…NチャンネルMOSトランジスタ。
Claims (26)
- 複数ビットのデータ信号を複数の出力端子に伝送するパイプライン構成の複数の出力バッファ回路を含むデータ出力パイプライン回路に供給する内部電源電圧を所定の第1の基準電圧と比較して比較結果を示す制御電圧を出力端子から出力する差動増幅器と、上記制御電圧に応じて外部電源電圧を駆動して内部電源電圧を内部電源ラインを介して、上記データ出力パイプライン回路に出力する駆動トランジスタとを含み、上記内部電源電圧が上記第1の基準電圧となるように調整する内部電源電圧発生回路のための内部電源電圧補助回路であって、
上記データ信号の変化を検出して検出信号を発生して出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記データ出力パイプライン回路への電流を補助的に供給する内部電源電圧補助供給回路とを備えたことを特徴とする内部電源電圧補助回路。 - 上記内部電源電圧補助供給回路は、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路と、
上記内部電源ラインに所定の電流を供給するための制御電圧を発生する制御電圧発生回路を備え、
上記第1のMOSトランジスタは上記検出信号により制御され、
上記第2のMOSトランジスタは上記制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする請求項1記載の内部電源電圧補助回路。 - 複数ビットのデータ信号を複数の出力端子に伝送するパイプライン構成の複数の出力バッファ回路を含むデータ出力パイプライン回路に供給する内部電源電圧を所定の第1の基準電圧と比較して比較結果を示す制御電圧を出力端子から出力する差動増幅器と、上記制御電圧に応じて外部電源電圧を駆動して内部電源電圧を内部電源ラインを介して、上記データ出力パイプライン回路に出力する駆動トランジスタとを含み、上記内部電源電圧が上記第1の基準電圧となるように調整する内部電源電圧発生回路のための内部電源電圧補助回路であって、
上記データ信号の変化を検出して検出信号を発生して出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記データ出力パイプライン回路への電流を補助的に供給する内部電源電圧補助供給回路とを備え、
上記内部電源電圧補助供給回路は、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路と、
上記内部電源ラインに所定の電流を供給するための制御電圧を発生する制御電圧発生回路を備え、
上記第1のMOSトランジスタは上記検出信号により制御され、
上記第2のMOSトランジスタは上記制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御され、
上記制御電圧発生回路は、
上記内部電源電圧に基づいて流れる第1の電流に対応する第2の電流を、上記外部電源電圧に基づいて流す第1のカレントミラー回路と、
上記第2の電流に対応する制御電圧を、上記外部電源電圧に基づいて発生する第2のカレントミラー回路とを備えたことを特徴とする内部電源電圧補助回路。 - 上記補助電圧発生回路はさらに、第1及び第2のMOSトランジスタの間に挿入され上記電流の電荷を充電する充電キャパシタを備えたことを特徴とする請求項2又は3記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記制御電圧発生回路は、
上記外部電源電圧と接地電圧の間に互いに直列に接続された第3のMOSトランジスタと抵抗に電流を流して、上記第3のMOSトランジスタと上記抵抗との接続点の電圧が所定の第2の基準電圧となるように上記第3のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生して制御電圧として出力するレギュレータ型制御電圧発生回路とを備えたことを特徴とする請求項2記載の内部電源電圧補助回路。 - 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧と同一であることを特徴とする請求項5記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧よりも低い、もしくは高いことを特徴とする請求項5記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記制御電圧発生回路は、上記内部電源ラインの内部電源電圧が所定の第2の基準電圧になるように上記第2のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生して出力することを特徴とする請求項2記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧と同一であることを特徴とする請求項8記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧よりも低い、もしくは高いことを特徴とする請求項8記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記内部電源電圧補助供給回路は、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された抵抗及びMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路を備え、
上記MOSトランジスタは上記検出信号により制御されることを特徴とする請求項1記載の内部電源電圧補助回路。 - 上記内部電源電圧補助供給回路は、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に接続されたMOSトランジスタを含む補助電圧発生回路を備え、
上記MOSトランジスタは上記検出信号により制御されることを特徴とする請求項1記載の内部電源電圧補助回路。 - 複数ビットのデータ信号を複数の出力端子に伝送するパイプライン構成の複数の出力バッファ回路を含むデータ出力パイプライン回路に供給する内部電源電圧を所定の第1の基準電圧と比較して比較結果を示す制御電圧を出力端子から出力する差動増幅器と、上記制御電圧に応じて外部電源電圧を駆動して内部電源電圧を内部電源ラインを介して、上記データ出力パイプライン回路に出力する駆動トランジスタとを含み、上記内部電源電圧が上記第1の基準電圧となるように調整する内部電源電圧発生回路のための内部電源電圧補助回路であって、
上記データ信号の変化を検出して検出信号を発生して出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記データ出力パイプライン回路への電流を補助的に供給する内部電源電圧補助供給回路とを備え、
上記タイミング検出回路は、複数ビットのデータ信号の変化をそれぞれ検出して対応する複数ビットの検出信号を発生して出力し、
上記内部電源電圧補助回路はさらに、
上記複数ビットの検出信号に基づいて、上記複数ビットの検出信号の所定レベルを有するビット数に対応するパルス幅を有する検出信号を発生して上記内部電源電圧補助供給回路に出力するデータ遷移カウント回路を備えたことを特徴とする内部電源電圧補助回路。 - 複数ビットのデータ信号を複数の出力端子に伝送するパイプライン構成の複数の出力バッファ回路を含むデータ出力パイプライン回路に供給する内部電源電圧を所定の第1の基準電圧と比較して比較結果を示す制御電圧を出力端子から出力する差動増幅器と、上記制御電圧に応じて外部電源電圧を駆動して内部電源電圧を内部電源ラインを介して、上記データ出力パイプライン回路に出力する駆動トランジスタとを含み、上記内部電源電圧が上記第1の基準電圧となるように調整する内部電源電圧発生回路のための内部電源電圧補助回路であって、
上記データ信号の変化を検出して検出信号を発生して出力するタイミング検出回路と、
上記検出信号に基づいて、上記データ出力パイプライン回路への電流を補助的に供給する内部電源電圧補助供給回路とを備え、
上記内部電源電圧補助回路は、
所定の第1の複数ビットの検出信号を、上記検出信号のビット数よりも小さいビット数を有する復号化検出信号に復号化するデコーダと、
外部電源電圧と上記内部電源ラインとの間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタをそれぞれ含む複数の補助電圧発生回路と、
上記外部電源電圧と接地電圧の間に互いに直列に接続された第3のMOSトランジスタと抵抗に電流を流して、上記第3のMOSトランジスタと上記抵抗との接続点の電圧が所定の第2の基準電圧となるように上記第3のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生して対応する上記各補助電圧発生回路の第1のMOSトランジスタのゲートに印加する制御電圧を発生してそれぞれ出力する複数の制御電圧発生回路とを備え、
上記各補助電圧発生回路の第2のMOSトランジスタは上記復号化検出信号の対応するビットにより制御され、
上記各補助電圧発生回路の第1のMOSトランジスタは上記各制御電圧発生回路からの制御電圧に基づいて所定の電流を流すように制御されることを特徴とする内部電源電圧補助回路。 - 上記補助電圧発生回路はさらに、第1及び第2のMOSトランジスタの間に挿入され上記電流の電荷を充電する充電キャパシタを備えたことを特徴とする請求項14記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧と同一であることを特徴とする請求項14又は15記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記第2の基準電圧は上記第1の基準電圧よりも低い、もしくは高いことを特徴とする請求項14又は15記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記複数の制御電圧発生回路において、それぞれの上記第2の基準電圧は互いに等しい、もしくは互いに異なることを特徴とする請求項14又は15記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記複数の制御電圧発生回路において、それぞれの上記抵抗の抵抗値は互いに等しい、もしくは互いに異なることを特徴とする請求項14〜18のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記MOSトランジスタは、PMOSトランジスタ又はNMOSトランジスタであることを特徴とする請求項2〜19のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記内部電源電圧は上記外部電源電圧と同一であることを特徴とする請求項1〜20のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧補助回路。
- 上記内部電源電圧は上記外部電源電圧よりも低い、もしくは高いことを特徴とする請求項1〜20のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧補助回路。
- 請求項1〜22のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧補助回路を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
- 上記半導体記憶装置は、データの書き込み信号又はデータの読み出し信号に基づいて、クロックの速度よりも早い速度でそれぞれデータの書き込み又はデータの読み出しを行い、
上記タイミング検出回路は、上記データの書き込み信号及び上記データの読み出し信号に基づいて上記内部電源電圧補助回路を動作させることを特徴とする請求項23記載の半導体記憶装置。 - 上記クロックの速度よりも早い速度は、クロックの倍速であるDDR(Double Data Rate)であることを特徴とする請求項24記載の半導体記憶装置。
- 請求項1〜25のうちのいずれか1つに記載の内部電源電圧発生回路を備えたことを特徴とする半導体装置。
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