JP7401395B2 - 基準電圧生成回路 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る基準電圧生成回路1の一構成例を示す図である。基準電圧生成回路1は、基準電圧生成部10と、出力調整部20と、出力段30と、出力クランプ部40と、を備えている。
基準電圧生成部10は、W/L及びオン閾値電圧の少なくとも一方がそれぞれ異なる複数のNMOSFET12(1)~12(8)を有し、後述する出力調整部20のNMOSFET22(1)~22(8)のオン/オフ切り替えによりNMOSFET12(1)~12(8)の有効/無効が切り替えられる。これにより、ED型基準電圧源を形成するエンハンスメント型NMOSFETのゲート-ソース間電圧VGSが切り替わり、第1基準電圧VREF1の電圧値が調節できる。なお、第1基準電圧VREF1の生成に関する原理は従来技術であるため省略する。
出力調整部20は、デコーダ21から出力されるHighレベルもしくはLowレベルの信号に応じて複数のNMOSFET22(1)~22(8)のオン/オフを切り替える。NMOSFET22(1)~22(8)はスイッチとして動作し、ドレインがそれぞれNMOSFET12(1)~12(8)のソースに接続されている。NMOSFET22(1)~22(8)をオンすることでNMOSFET12(1)~(8)のソースが接地端と導通し、NMOSFET12(1)~12(8)が有効となる。NMOSFET22(1)~22(8)をオフすることでNMOSFET12(1)~12(8)のソースと接地端の導通が解除され、NMOSFET22(1)~22(8)が無効となる。これにより、NMOSFET12(1)~12(8)の有効/無効が切り替えられる。
出力段30は、ソースフォロワ回路であり、第1基準電圧VREF1を受けて第2基準電圧VREF2を出力する。Mビットの選択信号SELのうち、最上位ビットに応じて、ロジック部33がHighレベルもしくはLowレベルの信号を、スイッチとして動作するPMOSFET32a及び32bのゲートに出力する。これにより、PMOSFET32a及び32bのオン/オフを切り替え、NMOSFET31a及び31bの有効/無効を切り替えることでソースフォロワ回路を形成するNMOSFETのオン閾値電圧Vthが変わり、第2基準電圧VREF2の出力レンジを切り替えることができる。
出力クランプ部40は、第2基準電圧VREF2の出力端から接地端に向けて電流を流す。デプレッション型NMOSFET41がダイオード接続されており、ダイオード特性により定まる電流が流れる。これにより、特に高温時のPMOSFET32a及び32bのリーク電流をキャンセルすることができる。
図2は、電源電圧と起動時間との相関を示す図である。なお、実線は、本発明の実施形態に係る基準電圧生成回路1の挙動を示しており、破線は、従来の基準電圧生成回路(定電流方式またはアンプ方式など)の挙動を比較参照用として示している。
図3は、温度と第2基準電圧VREF2との相関を示す図である。なお、実線は、本発明の実施形態に係る基準電圧生成回路1の挙動を示しており、破線は、従来の基準電圧生成回路(定電流方式またはアンプ方式など)の挙動を比較参照用として示している。
図4は、電源電圧と第2基準電圧VREF2との相関を示す図である。なお、実線は、本発明の実施形態に係る基準電圧生成回路1の挙動を示しており、破線は、従来の基準電圧生成回路(定電流方式またはアンプ方式など)の挙動を比較参照用として示している。
図5は、選択信号SELと第2基準電圧VREF2との相関を示す図である。
図6は、メモリ装置の一構成例を示す図である。本図のメモリ装置100は、基準電圧生成回路101、メモリセルアレイ102、Xデコーダ103、Yデコーダ104、Yセレクタ105、センスアンプ106、出力バッファ107、制御ロジック部108により構成されている。
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
10 基準電圧生成部
11 NMOSFET(デプレッション型)
12(1)~12(8) NMOSFET(エンハンスメント型)
13 PMOSFET(エンハンスメント型)
14 NMOSFET(エンハンスメント型)
20 出力調整部
21 デコーダ
22(1)~22(8) NMOSFET(エンハンスメント型)
30 出力段
31a、31b NMOSFET(デプレッション型)
32a、32b PMOSFET(エンハンスメント型)
33 ロジック部
40 出力クランプ部
41 NMOSFET(デプレッション型)
42 NMOSFET(エンハンスメント型)
43 インバータ
100 メモリ装置
101 基準電圧生成回路
102 メモリセルアレイ
103 Xデコーダ
104 Yデコーダ
105 Yセレクタ
106 センスアンプ
107 出力バッファ
108 制御ロジック部
CSB チップセレクト信号
DL データ信号
ENB イネーブル信号
SAMP_ENB センスアンプイネーブル信号
SCK シリアルクロック信号
SI シリアル入力信号
SL センス電圧
SL_ENB センス電圧イネーブル信号
SO シリアル出力信号
SEL 選択信号
VREF1 第1基準電圧
VREF2 第2基準電圧
XDEC_ENB Xデコーダイネーブル信号
XENB 反転イネーブル信号
YDEC_ENB Yデコーダイネーブル信号
Claims (11)
- デプレッション型の第1トランジスタと、エンハンスメント型であってオン閾値電圧がそれぞれ異なる複数の第2トランジスタとを用いて第1基準電圧を生成するように構成された基準電圧生成部と、
前記複数の第2トランジスタそれぞれの有効/無効を切り替えるように構成された出力調整部と、
を有する、基準電圧生成回路。 - 前記第1トランジスタのゲート及びソースと、前記複数の第2トランジスタそれぞれのゲート及びドレインは、いずれも前記第1基準電圧の出力端に接続されており、
前記出力調整部は、前記複数の第2トランジスタそれぞれのソースと接地端との間に接続された複数のスイッチを含む、請求項1に記載の基準電圧生成回路。 - 前記第1基準電圧の入力を受けて第2基準電圧を出力するように構成された出力段をさらに有する、請求項1または2に記載の基準電圧生成回路。
- 前記出力段は、ゲートに前記第1基準電圧が入力され、ソースから前記第2基準電圧が出力され、オン閾値電圧がそれぞれ異なる複数の第3トランジスタを含み、
前記複数の第3トランジスタの有効/無効を切り替えることが可能である、
請求項3に記載の基準電圧生成回路。 - 前記複数の第3トランジスタは、少なくとも一つがデプレッション型である、請求項4に記載の基準電圧生成回路。
- 前記第2基準電圧の出力端から接地端に向けて電流を流すように構成されたクランプ部をさらに有する、請求項3または4に記載の基準電圧生成回路。
- 前記出力調整部は、デジタル信号に応じて前記複数の第2トランジスタそれぞれの有効/無効を切り替えるように構成されたデコーダを含む、請求項1~6のいずれかに記載の基準電圧生成回路。
- 前記複数の第2トランジスタは、W/Lがそれぞれ異なる、請求項1~7のいずれかに記載の基準電圧生成回路。
- 請求項1~8のいずれかに記載の基準電圧生成回路を備えたメモリ装置。
- 前記基準電圧は0/1読み出し用のセンス電圧として用いられる、請求項9に記載のメモリ装置。
- SPI通信方式に準拠する、請求項9または10に記載のメモリ装置。
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