JPH05205468A - Substrate voltage generation circuit for dynamic ram - Google Patents

Substrate voltage generation circuit for dynamic ram

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JPH05205468A
JPH05205468A JP4010160A JP1016092A JPH05205468A JP H05205468 A JPH05205468 A JP H05205468A JP 4010160 A JP4010160 A JP 4010160A JP 1016092 A JP1016092 A JP 1016092A JP H05205468 A JPH05205468 A JP H05205468A
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JP
Japan
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circuit
level
substrate voltage
power supply
determination
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Application number
JP4010160A
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Japanese (ja)
Inventor
Mutsumi Yamanaka
睦 山中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH05205468A publication Critical patent/JPH05205468A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the current consumption in a stand-by time by operating it intermittently even when source voltage is lowered. CONSTITUTION:This circuit is provided with two sets (1A, 1B) of substrate voltage level decision circuits of which setting of the decision level of substrate voltage operating intermittently has been previously changed. Source voltage is detected by a source voltage level detection circuit and the substrate voltage level decision circuit 1A whose decision level is set deeply is operated when source voltage is high and the substrate voltage level decision circuit 1B whose decision level is set in shallow when source voltage is low.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、スタンバイ電流の小
さい低電圧動作ダイナミックRAMの基板電圧発生回路
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate voltage generating circuit for a low voltage dynamic RAM having a small standby current.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のダイナミックRAMの基板電圧発
生回路の構成を図6を参照しながら説明する。図6は、
従来のダイナミックRAMの基板電圧発生回路を示す回
路図である。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional dynamic RAM substrate voltage generating circuit will be described with reference to FIG. Figure 6
It is a circuit diagram which shows the substrate voltage generation circuit of the conventional dynamic RAM.

【0003】図6において、1は基板電圧レベル判定回
路、2は基板電圧レベル判定回路1に接続されたNAN
Dゲート、3はNANDゲート2に接続されたタイマー
回路、4は基板電圧レベル判定回路1及びタイマー回路
3に接続されたNANDゲート、5はNANDゲート4
に接続された発振回路、6は発振回路5に接続されたポ
ンプ回路である。なお、V1は基板電圧、V2は電源電
圧、V3はGNDである。また、NANDゲート2はタ
イマー回路3の動作を制御し、タイマー回路3は発振回
路5を一定時間動作させる。
In FIG. 6, reference numeral 1 is a substrate voltage level determination circuit, and 2 is a NAN connected to the substrate voltage level determination circuit 1.
D gate, 3 is a timer circuit connected to the NAND gate 2, 4 is a NAND gate connected to the substrate voltage level determination circuit 1 and the timer circuit 3, and 5 is a NAND gate 4
The oscillator circuit connected to the oscillator circuit 6 is a pump circuit connected to the oscillator circuit 5. In addition, V1 is a substrate voltage, V2 is a power supply voltage, and V3 is GND. Further, the NAND gate 2 controls the operation of the timer circuit 3, and the timer circuit 3 operates the oscillation circuit 5 for a certain period of time.

【0004】また、基板電圧レベル判定回路1におい
て、7は3段のN型MOSトランジスタから構成されて
いるクランプ回路、8はプリチャージ回路、9はノー
ド、10は次段の回路を駆動するためのインバータであ
る。
In the substrate voltage level determination circuit 1, 7 is a clamp circuit composed of three stages of N-type MOS transistors, 8 is a precharge circuit, 9 is a node, and 10 is for driving the circuit of the next stage. Is an inverter.

【0005】発振回路5は、インバータ11、12、1
3、14とNANDゲート15とで構成され、NAND
ゲート15によってその動作が制御される。
The oscillation circuit 5 includes inverters 11, 12, 1
NAND gate 3 and 14 and a NAND gate 15
The operation is controlled by the gate 15.

【0006】ポンプ回路6は、キャパシタ17とN型M
OSトランジスタ19、20とで構成され、基板に電子
を供給して基板電圧を発生させる。なお、16はキャパ
シタ17を駆動するインバータ、18はノードである。
The pump circuit 6 includes a capacitor 17 and an N-type M
It is composed of OS transistors 19 and 20, and supplies electrons to the substrate to generate a substrate voltage. In addition, 16 is an inverter which drives the capacitor 17, and 18 is a node.

【0007】つぎに、前述した従来のダイナミックRA
Mの基板電圧発生回路の動作を図7を参照しながら説明
する。図7は、従来のダイナミックRAMの基板電圧発
生回路の動作を示すタイミングチャートである。図7に
おいて、(a)はNANDゲート4の出力信号S3、
(b)は発振回路5の発振信号S4、(c)のVLは基
板電圧発生回路を停止させる判定レベル、V1は基板電
圧であり、判定レベルVLはクランプ回路7のN型MO
Sトランジスタによりクランプ回路7のしきい値Vth
の4倍の値に設定されている。なお、基板電圧V1、判
定レベルVLはマイナスの値である。
Next, the above-mentioned conventional dynamic RA
The operation of the M substrate voltage generating circuit will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the substrate voltage generation circuit of the conventional dynamic RAM. In FIG. 7, (a) is the output signal S3 of the NAND gate 4,
(B) is the oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5, VL of (c) is the determination level for stopping the substrate voltage generation circuit, V1 is the substrate voltage, and the determination level VL is the N-type MO of the clamp circuit 7.
The threshold value Vth of the clamp circuit 7 is set by the S transistor.
Is set to four times the value of. The substrate voltage V1 and the determination level VL are negative values.

【0008】図7(c)に示すように、もし、基板電圧
V1が判定レベルVLより深いとクランプ回路7により
基板電圧V1がレベルダウンして、ノード9はしきい値
Vthより少し深いレベルになり、プリチャージ回路8
のN型MOSトランジスタはソースとゲート間の電圧V
SGがしきい値Vth以上になるためにオンしてプリチ
ャージ回路8の出力はローレベルになり、基板電圧レベ
ル判定回路1の出力信号S1はハイレベルになる。ま
た、タイマー回路3の出力信号S2は、この時はハイレ
ベルに設定されているのでNANDゲート4の出力信号
S3はローレベルとなる。これにより発振回路5は、N
ANDゲート15によりローレベルに固定される。発振
回路5が動作していないので、ポンプ回路6は基板電圧
V1を供給しない。
As shown in FIG. 7C, if the substrate voltage V1 is deeper than the judgment level VL, the clamp circuit 7 lowers the substrate voltage V1 and the node 9 becomes a level slightly deeper than the threshold Vth. And precharge circuit 8
N-type MOS transistor has a source-gate voltage V
Since SG becomes equal to or higher than the threshold value Vth, it is turned on and the output of the precharge circuit 8 becomes low level, and the output signal S1 of the substrate voltage level determination circuit 1 becomes high level. Further, since the output signal S2 of the timer circuit 3 is set to the high level at this time, the output signal S3 of the NAND gate 4 becomes the low level. As a result, the oscillation circuit 5
It is fixed at a low level by the AND gate 15. Since the oscillation circuit 5 is not operating, the pump circuit 6 does not supply the substrate voltage V1.

【0009】基板電圧発生回路が停止しているので基板
上の回路から基板へのリークにより基板電圧V1は少し
づつ浅くなる。基板電圧V1が判定レベルVLより浅く
なるとクランプ回路7によりノード9はしきい値Vth
より浅くなり、プリチャージ回路8のN型MOSトラン
ジスタはオフしてP型MOSトランジスタによりプリチ
ャージ回路8の出力はハイレベルになり、基板電圧レベ
ル判定回路1の出力信号S1はローレベルになるのでN
ANDゲート4の出力信号S3はハイレベルになる。
Since the substrate voltage generating circuit is stopped, the substrate voltage V1 gradually becomes shallow due to leakage from the circuit on the substrate to the substrate. When the substrate voltage V1 becomes shallower than the judgment level VL, the clamp circuit 7 causes the node 9 to have a threshold value Vth.
Since it becomes shallower, the N-type MOS transistor of the precharge circuit 8 is turned off, the output of the precharge circuit 8 becomes high level by the P-type MOS transistor, and the output signal S1 of the substrate voltage level determination circuit 1 becomes low level. N
The output signal S3 of the AND gate 4 becomes high level.

【0010】発振回路5のNANDゲート15は、イン
バータ11〜14の入力待ちになり、奇数段インバータ
で構成された発振回路5として発振信号S4を発生す
る。発振回路5の発振信号S4は、ポンプ回路6に入力
され、発振信号S4がハイレベルのときは、キャパシタ
17のカップリングによりノード18はVCCまで上昇
するがN型トランジスタ19によりしきい値Vthまで
下がる。この状態で発振信号S4がローレベルになると
キャパシタ17のカップリングによってノード18は
(Vth−電源電圧)のマイナス電圧になりN型トラン
ジスタ20によって基板電圧V1が供給される。
The NAND gate 15 of the oscillating circuit 5 waits for the inputs of the inverters 11 to 14 and generates the oscillating signal S4 as the oscillating circuit 5 composed of odd-numbered inverters. The oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5 is input to the pump circuit 6, and when the oscillation signal S4 is at a high level, the coupling of the capacitor 17 raises the node 18 to VCC, but the N-type transistor 19 raises it to the threshold value Vth. Go down. When the oscillation signal S4 goes low in this state, the node 18 becomes a negative voltage of (Vth-power supply voltage) due to the coupling of the capacitor 17, and the substrate voltage V1 is supplied by the N-type transistor 20.

【0011】この時、タイマー回路3は、NANDゲー
ト2に基板電圧レベル判定回路1の出力信号S1のロー
レベルが入力されているので発振信号S4が入力されず
停止したままである。また、この時のタイマー回路3の
出力信号S2は、NANDゲート2の出力によりローレ
ベルにセットされる。
At this time, since the low level of the output signal S1 of the substrate voltage level determination circuit 1 is input to the NAND gate 2, the timer circuit 3 does not receive the oscillation signal S4 and remains stopped. The output signal S2 of the timer circuit 3 at this time is set to a low level by the output of the NAND gate 2.

【0012】ポンプ回路6によって基板電圧V1が供給
されると、基板電圧V1も深くなり判定レベルVLより
深くなると基板電圧レベル判定回路1の出力はハイレベ
ルになり、タイマー回路3は発振信号S4が入力される
ので動作する。基板電圧V1は、判定レベルVLより深
くなってもすぐに浅くなるので基板電圧発生回路の停止
する期間が短くなるため、基板電圧V1が判定レベルV
Lより深くなってもタイマー回路3で一定期間動作させ
てより深くさせている。
When the substrate voltage V1 is supplied by the pump circuit 6, the substrate voltage V1 also becomes deeper and becomes deeper than the determination level VL, the output of the substrate voltage level determination circuit 1 becomes high level, and the timer circuit 3 outputs the oscillation signal S4. It works because it is input. Since the substrate voltage V1 becomes shallower immediately when it becomes deeper than the determination level VL, the period during which the substrate voltage generation circuit stops is shortened.
Even if it becomes deeper than L, the timer circuit 3 operates for a certain period to make it deeper.

【0013】タイマー回路3がある一定時間動作する
と、その出力信号S2もハイレベルになる。従って、N
ANDゲート4の2つの入力端子にはハイレベルが入力
されるのでその出力信号S3はローレベルになり、発振
回路5の発振信号S4はローレベルになり基板電圧発生
回路は停止する。
When the timer circuit 3 operates for a certain period of time, its output signal S2 also goes high. Therefore, N
Since a high level is input to the two input terminals of the AND gate 4, its output signal S3 becomes low level, the oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5 becomes low level, and the substrate voltage generating circuit is stopped.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
ダイナミックRAMの基板電圧発生回路では、ある一定
期間だけ動作させる間欠動作をしている。電源電圧が低
くなるとポンプ回路6の能力が下がるので、図8に示す
ように、基板電圧V1は判定レベルVLより浅くなるた
めに基板電圧レベル判定回路1が動作しなくなり、基板
電圧発生回路は連続動作をする。従って、基板電圧発生
回路は、低い電源電圧で連続動作になり、消費電力が大
きくなるという問題点があった。
In the conventional dynamic RAM substrate voltage generating circuit as described above, an intermittent operation is performed in which the substrate voltage generating circuit is operated for a certain period of time. Since the capacity of the pump circuit 6 decreases as the power supply voltage decreases, as shown in FIG. 8, the substrate voltage V1 becomes shallower than the determination level VL, the substrate voltage level determination circuit 1 stops operating, and the substrate voltage generation circuit continues to operate. To work. Therefore, the substrate voltage generating circuit has a problem in that it operates continuously with a low power supply voltage and consumes a large amount of power.

【0015】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、電源電圧が低くても、間欠動作を
可能にすることによりスタンバイ時の消費電力を小さく
することができるダイナミックRAMの基板電圧発生回
路を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a dynamic RAM capable of reducing power consumption during standby by enabling intermittent operation even when the power supply voltage is low. The purpose is to obtain a substrate voltage generation circuit.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るダイナミックRAMの基板電圧発生回路は、次に掲げ
る手段を備えたものである。 〔1〕 間欠動作をさせる基板電圧の判定レベルが深く
設定されている第1の基板電圧レベル判定回路。 〔2〕 前記判定レベルが浅く設定されている第2の基
板電圧レベル判定回路。 〔3〕 電源電圧が高いときは前記第1の基板電圧レベ
ル判定回路を動作させ、前記電源電圧が低いときには前
記第2の基板電圧レベル判定回路を動作させる電源電圧
レベル検出回路。
A dynamic RAM substrate voltage generating circuit according to a first aspect of the present invention includes the following means. [1] A first substrate voltage level determination circuit in which the determination level of the substrate voltage for intermittent operation is set deep. [2] A second substrate voltage level determination circuit in which the determination level is set shallow. [3] A power supply voltage level detection circuit that operates the first substrate voltage level determination circuit when the power supply voltage is high, and operates the second substrate voltage level determination circuit when the power supply voltage is low.

【0017】この発明の請求項2に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路は、次に掲げる手段を備えたも
のである。 〔1〕 間欠動作をさせる基板電圧の判定レベルを可変
できる基板電圧レベル判定回路。 〔2〕 電源電圧が高いときは前記判定レベルを深く設
定して前記基板電圧レベル判定回路を動作させ、前記電
源電圧が低いときには前記判定レベルを浅く設定して前
記基板電圧レベル判定回路を動作させる判定レベル設定
手段。
Dynamic R according to claim 2 of the present invention
The substrate voltage generation circuit of AM is equipped with the following means. [1] A substrate voltage level determination circuit capable of varying the determination level of the substrate voltage for intermittent operation. [2] When the power supply voltage is high, the judgment level is set deep to operate the substrate voltage level judgment circuit, and when the power supply voltage is low, the judgment level is set shallow to operate the substrate voltage level judgment circuit. Judgment level setting means.

【0018】この発明の請求項3に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路は、次に掲げる手段を備え、電
源電圧が高いときは第1のポンプ回路が動作し、前記電
源電圧が低いときには第1及び第2のポンプ回路が動作
するものである。 〔1〕 基板電圧を供給する第1及び第2のポンプ回
路。 〔2〕 電源電圧が低いときには前記第2のポンプ回路
を動作させる電源電圧レベル検出回路。
Dynamic R according to claim 3 of the present invention
The AM substrate voltage generating circuit includes the following means, and the first pump circuit operates when the power supply voltage is high, and the first and second pump circuits operate when the power supply voltage is low. .. [1] First and second pump circuits for supplying a substrate voltage. [2] A power supply voltage level detection circuit that operates the second pump circuit when the power supply voltage is low.

【0019】[0019]

【作用】この発明の請求項1に係るダイナミックRAM
の基板電圧発生回路においては、電源電圧レベル検出回
路によって、電源電圧が高いときは、間欠動作をさせる
基板電圧の判定レベルが深く設定されている第1の基板
電圧レベル判定回路が動作させられ、前記電源電圧が低
いときには、前記判定レベルが浅く設定されている第2
の基板電圧レベル判定回路が動作させられる。
A dynamic RAM according to claim 1 of the present invention.
In the substrate voltage generation circuit of No. 1, when the power supply voltage is high, the first substrate voltage level determination circuit in which the determination level of the substrate voltage for intermittent operation is set deep is operated by the power supply voltage level detection circuit, When the power supply voltage is low, the determination level is set to be shallow.
The substrate voltage level determination circuit is operated.

【0020】この発明の請求項2に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路においては、間欠動作をさせる
基板電圧の判定レベルを可変できる基板電圧レベル判定
回路を備え、判定レベル設定手段によって、電源電圧が
高いときは前記判定レベルが深く設定されて前記基板電
圧レベル判定回路が動作させられ、前記電源電圧が低い
ときには前記判定レベルが浅く設定されて前記基板電圧
レベル判定回路が動作させられる。
Dynamic R according to claim 2 of the present invention
The AM substrate voltage generation circuit is provided with a substrate voltage level determination circuit that can vary the determination level of the substrate voltage for intermittent operation, and the determination level setting means deeply sets the determination level when the power supply voltage is high. The substrate voltage level determination circuit is operated, and when the power supply voltage is low, the determination level is set shallow and the substrate voltage level determination circuit is operated.

【0021】この発明の請求項3に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路においては、第1及び第2のポ
ンプ回路によって、基板電圧が供給される。また、電源
電圧レベル検出回路によって、電源電圧が低いときには
前記第2のポンプ回路が動作させられる。そして、前記
電源電圧が高いときは前記第1のポンプ回路が動作さ
れ、前記電源電圧が低いときには前記第1及び第2のポ
ンプ回路が動作される。
Dynamic R according to claim 3 of the present invention
In the AM substrate voltage generation circuit, the substrate voltage is supplied by the first and second pump circuits. Further, the power supply voltage level detection circuit operates the second pump circuit when the power supply voltage is low. Then, when the power supply voltage is high, the first pump circuit is operated, and when the power supply voltage is low, the first and second pump circuits are operated.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1.この発明の実施例1の構成を図1及び図2を
参照しながら説明する。図1は、この発明の実施例1の
一部を示す回路図であり、NANDゲート2、4、タイ
マー回路3、クランプ回路7、プリチャージ回路8、ノ
ード9及びインバータ10、並びに図示していなが発振
回路5、ポンプ回路6は上述した従来のダイナミックR
AMの基板電圧発生回路のものと同一である。図2は、
この発明の実施例1の電源電圧レベル検出回路24を示
す回路図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相
当部分を示す。
Example 1. The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a first embodiment of the present invention. NAND gates 2 and 4, a timer circuit 3, a clamp circuit 7, a precharge circuit 8, a node 9 and an inverter 10, and not shown. The oscillator circuit 5 and the pump circuit 6 are the conventional dynamic R described above.
It is the same as that of the AM substrate voltage generation circuit. Figure 2
It is a circuit diagram which shows the power supply voltage level detection circuit 24 of Example 1 of this invention. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0023】図1において、1Aは電源電圧が高いとき
の、つまり判定レベルが深く設定されている基板電圧レ
ベル判定回路、1Bは電源電圧が低いときの、つまり判
定レベルが浅く設定されている基板電圧レベル判定回路
である。なお、基板電圧レベル判定回路1B内の7Aは
2段のN型MOSトランジスタにより構成されているク
ランプ回路、21、22、23はNANDゲートであ
る。
In FIG. 1, 1A is a substrate voltage level determination circuit when the power supply voltage is high, that is, the determination level is set deep, and 1B is a substrate when the power supply voltage is low, that is, the determination level is set shallow. It is a voltage level determination circuit. It should be noted that 7A in the substrate voltage level determination circuit 1B is a clamp circuit composed of two stages of N-type MOS transistors, and 21, 22, and 23 are NAND gates.

【0024】図2において、25は2段のN型MOSト
ランジスタで構成されているレベルダウン回路、26は
抵抗、27はノード、28、29はインバータである。
In FIG. 2, 25 is a level-down circuit composed of two-stage N-type MOS transistors, 26 is a resistor, 27 is a node, and 28 and 29 are inverters.

【0025】つぎに、前述した実施例1の動作を図3を
参照しながら説明する。図3は、この発明の実施例1の
動作を示すタイミングチャートである。図3において、
(a)はNANDゲート4の出力信号S3、(b)は発
振回路5の発振信号S4、(c)のVL1は深く設定さ
れた判定レベル、VL2は浅く設定された判定レベルを
それぞれ示す。
Next, the operation of the above-described first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the first embodiment of the present invention. In FIG.
The output signal S3 of the NAND gate 4 is shown in (a), the oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5 is shown in (b), and VL1 in FIG. 8 (c) is a deeply set determination level, and VL2 is a shallowly set determination level.

【0026】図2に示す電源電圧レベル検出回路24の
ノード27には、電源電圧がレベルダウン回路25の2
段のN型MOSトランジスタの電源電圧−2Vthのレ
ベルが現れるが、電源電圧がしきい値Vthの2倍より
高ければノード27は、レベルダウンしてもハイレベル
となりインバータ28の出力信号S5はローレベルにな
る。また、インバータ29の出力信号S6はハイレベル
になる。
The node 27 of the power supply voltage level detection circuit 24 shown in FIG.
The level of the power supply voltage -2Vth of the N-type MOS transistor of the stage appears, but if the power supply voltage is higher than twice the threshold value Vth, the node 27 becomes high level even if the level is lowered, and the output signal S5 of the inverter 28 becomes low. Become a level. Further, the output signal S6 of the inverter 29 becomes high level.

【0027】ローレベルの出力信号S5は、基板電圧レ
ベル判定回路1BのNANDゲート22に入力されてお
り、基板電圧レベル判定回路1Bの出力にかかわらずN
ANDゲート22の出力はハイレベルのままである。ハ
イレベルの出力信号S6は、基板電圧レベル判定回路1
AのNANDゲート21に入力されており、このNAN
Dゲート21の出力は、基板電圧レベル判定回路1Aの
出力を伝える。従って、電源電圧がしきい値Vthの2
倍以上であれば、基板電圧の判定レベルの設定値を深く
している基板電圧レベル判定回路1Aを動作して、基板
電圧の判定レベルは、図3(c)に示すレベルVL1で
あり、N型MOSトランジスタのしきい値Vthの4倍
になる。
The low-level output signal S5 is input to the NAND gate 22 of the substrate voltage level determination circuit 1B, and N is output regardless of the output of the substrate voltage level determination circuit 1B.
The output of the AND gate 22 remains high level. The high-level output signal S6 is output to the substrate voltage level determination circuit 1
This is input to the NAND gate 21 of A, and this NAN
The output of the D gate 21 conveys the output of the substrate voltage level determination circuit 1A. Therefore, the power supply voltage is equal to the threshold value Vth of 2
If it is more than twice, the substrate voltage level determination circuit 1A which makes the set value of the substrate voltage determination level deep is operated, and the substrate voltage determination level is the level VL1 shown in FIG. Type threshold voltage Vth of the MOS transistor becomes four times.

【0028】電源電圧がしきい値Vthの2倍以下であ
れば、ノード27はレベルダウン回路25によりローレ
ベルになり、インバータ28の出力信号S5はハイレベ
ルになり、インバータ29の出力信号S6はローレベル
になる。基板電圧レベル判定回路1BのNANDゲート
22は、ハイレベルの出力信号S5によって基板電圧レ
ベル判定回路1Bの出力を伝え、NANDゲート21
は、ローレベルの出力信号S6によってハイレベルに固
定される。従って、電源電圧がしきい値Vthの2倍以
下であれば、判定レベルを浅く設定している基板電圧レ
ベル判定回路1Bを動作させて、基板電圧の判定レベル
は図3(c)に示すレベルVL2であり、N型MOSト
ランジスタのしきい値Vthの3倍に設定される。以下
の動作は従来例と同じである。
If the power supply voltage is less than twice the threshold value Vth, the node 27 becomes low level by the level down circuit 25, the output signal S5 of the inverter 28 becomes high level, and the output signal S6 of the inverter 29 becomes. Become low level. The NAND gate 22 of the substrate voltage level determination circuit 1B transmits the output of the substrate voltage level determination circuit 1B by the high level output signal S5, and the NAND gate 21
Is fixed to a high level by the low level output signal S6. Therefore, if the power supply voltage is less than twice the threshold value Vth, the substrate voltage level determination circuit 1B having a shallow determination level is operated to determine the substrate voltage determination level as shown in FIG. VL2, which is set to three times the threshold value Vth of the N-type MOS transistor. The following operation is the same as the conventional example.

【0029】この発明の実施例1は、前述したように、
間欠動作をさせる基板電圧の判定レベルの設定値を変え
てある基板電圧レベル判定回路を2組(1A、1B)設
け、電源電圧レベル検出回路24によって電源電圧を検
出して、電源電圧が高いときは判定レベルが深く設定さ
れている基板電圧レベル判定回路1Aを動作させ、電源
電圧が低いときには判定レベルが浅く設定されている基
板電圧レベル判定回路1Bを動作させるので、電源電圧
が低くなっても、間欠動作をさせるため、スタンバイ時
の消費電流が小さくすることができるという効果を奏す
る。
The first embodiment of the present invention, as described above,
When two sets (1A, 1B) of substrate voltage level determination circuits in which the set value of the determination level of the substrate voltage for the intermittent operation is changed are provided and the power supply voltage is detected by the power supply voltage level detection circuit 24, and the power supply voltage is high Operates the substrate voltage level determination circuit 1A whose determination level is deeply set and operates the substrate voltage level determination circuit 1B whose determination level is set shallow when the power supply voltage is low. Since the intermittent operation is performed, the current consumption during standby can be reduced.

【0030】実施例2.なお、前述した実施例1では基
板電圧レベル判定回路を2組設けていたが、図4に示す
ように基板電圧レベル判定回路1Cとラッチ回路30を
設けても同様の作用効果を奏する。
Example 2. Although the two substrate voltage level determination circuits are provided in the first embodiment described above, the same effect can be obtained by providing the substrate voltage level determination circuit 1C and the latch circuit 30 as shown in FIG.

【0031】この発明の実施例2の構成を図4を参照し
ながら説明する。図4は、この発明の実施例2を示す回
路図であり、図示しないが上述した従来回路のものと同
一のNANDゲート2、4、タイマー回路3、発振回路
5、ポンプ回路6を有し、実施例1と同一の電源電圧レ
ベル検出回路24も備える。なお、各図中、同一符号は
同一又は相当部分を示す。
The configuration of the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, which has NAND gates 2 and 4, a timer circuit 3, an oscillation circuit 5, and a pump circuit 6 which are the same as those of the conventional circuit described above, though not shown. The same power supply voltage level detection circuit 24 as that of the first embodiment is also provided. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0032】図4において、31はN型MOSトランジ
スタ、32、33はP型MOSトランジスタ、34、3
5はN型MOSトランジスタ、36、37はノードであ
る。
In FIG. 4, 31 is an N-type MOS transistor, 32 and 33 are P-type MOS transistors, 34 and 3
Reference numeral 5 is an N-type MOS transistor, and 36 and 37 are nodes.

【0033】ところで、この発明の請求項2に係る判定
レベル設定手段は、この発明の実施例2では電源電圧レ
ベル検出回路24及びラッチ回路30から構成されてい
る。
By the way, the judgment level setting means according to claim 2 of the present invention comprises the power supply voltage level detection circuit 24 and the latch circuit 30 in the second embodiment of the present invention.

【0034】つぎに、前述した実施例2の動作を説明す
る。電源電圧がしきい値Vthの2倍以上であればハイ
レベルの信号S6によりP型MOSトランジスタ33が
オンしてノード37がハイレベルになり、N型MOSト
ランジスタ34がオンしてノード36は基板電圧にな
る。N型MOSトランジスタ31は、ゲートとソースの
電圧が基板電圧になり電圧VSGが0Vであるためオフ
している。従って、クランプ回路7は、3段のN型MO
Sトランジスタで構成されることになる。
Next, the operation of the above-described second embodiment will be described. If the power supply voltage is more than twice the threshold value Vth, the P-type MOS transistor 33 is turned on by the high-level signal S6 to bring the node 37 to the high level, the N-type MOS transistor 34 is turned on, and the node 36 is the substrate. Become a voltage. The N-type MOS transistor 31 is turned off because the gate and source voltages become the substrate voltage and the voltage VSG is 0V. Therefore, the clamp circuit 7 has three stages of N-type MO.
It will be composed of S transistors.

【0035】電源電圧がしきい値Vthの2倍以下であ
ればハイレベルの信号S5によりP型MOSトランジス
タ32がオンしてノード36がハイレベルになり、N型
MOSトランジスタ31はオンして、クランプ回路7の
2段目のN型MOSトランジスタに基板電圧が入力され
るので、クランプ回路7は2段のN型MOSトランジス
タで構成されて基板電圧の判定レベルを変えることにな
る。
If the power supply voltage is less than twice the threshold value Vth, the P-type MOS transistor 32 is turned on by the high-level signal S5, the node 36 is set to the high level, and the N-type MOS transistor 31 is turned on. Since the substrate voltage is input to the second-stage N-type MOS transistor of the clamp circuit 7, the clamp circuit 7 is composed of two-stage N-type MOS transistors and changes the determination level of the substrate voltage.

【0036】この発明の実施例2は、前述したように、
間欠動作をさせる基板電圧の判定レベルの設定値を変え
ることができる基板電圧レベル判定回路1Cとラッチ回
路30を設け、電源電圧レベル検出回路24によって電
源電圧を検出して、電源電圧が高いときは判定レベルを
深く設定し、電源電圧が低いときには判定レベルを浅く
設定するので、電源電圧が低くなっても、間欠動作をさ
せるため、スタンバイ時の消費電流が小さくすることが
できるという効果を奏する。
The second embodiment of the present invention, as described above,
A substrate voltage level determination circuit 1C and a latch circuit 30 capable of changing the set value of the determination level of the substrate voltage for performing the intermittent operation are provided, the power source voltage is detected by the power source voltage level detection circuit 24, and when the power source voltage is high, Since the determination level is set deep and the determination level is set shallow when the power supply voltage is low, even if the power supply voltage becomes low, the intermittent operation is performed, so that the current consumption during standby can be reduced.

【0037】実施例3.また、前述した実施例1では基
板電圧レベル判定回路を2組設けていたが、図5に示す
ように同一構成のポンプ回路を2組(6、6A)設けて
も所期の目的を達成し得る。
Example 3. Further, in the above-described first embodiment, two sets of substrate voltage level determination circuits are provided, but even if two sets (6, 6A) of pump circuits having the same configuration are provided as shown in FIG. 5, the intended purpose is achieved. obtain.

【0038】この発明の実施例3の構成を図5を参照し
ながら説明する。図5は、この発明の実施例3を示す回
路図であり、図示しないが上述した従来回路のものと同
一の基板電圧レベル判定回路1、NANDゲート2、
4、タイマー回路3を有し、実施例1と同一の電源電圧
レベル検出回路24も備える。
The configuration of the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. Although not shown, the same substrate voltage level determination circuit 1, NAND gate 2, and the same as those of the conventional circuit described above are provided.
4. The timer circuit 3 is provided, and the same power supply voltage level detection circuit 24 as that of the first embodiment is also provided.

【0039】図5において、38は一方の入力端子が発
振回路5に接続され、かつ他方の入力端子が電源電圧レ
ベル検出回路24に接続されたNANDゲート、6Aは
NANDゲート38に接続され、ポンプ回路6と同一構
成を有するポンプ回路である。
In FIG. 5, reference numeral 38 denotes a NAND gate having one input terminal connected to the oscillation circuit 5 and the other input terminal connected to the power supply voltage level detection circuit 24, and 6A connected to the NAND gate 38 for pumping. This is a pump circuit having the same configuration as the circuit 6.

【0040】新たに追加したポンプ回路6Aの入力側に
NANDゲート38を設けて、NANDゲート38の一
方の入力端子に発振回路5の発振信号S4と、電源電圧
レベル検出回路24の出力信号S5が入力されている。
電源電圧がしきい値Vthの2倍以上であれば出力信号
S5はローレベルであり、NANDゲート38の出力は
ハイレベルのままのためポンプ回路6Aの動作は停止し
てポンプ回路6だけが動作している。電源電圧がしきい
値Vthの2倍以下であれば出力信号S5はハイレベル
となり、NANDゲート38の出力は、発振回路5の発
振信号S4が入力されるとローレベルとなり2組のポン
プ回路6、6Aが動作して基板電圧が判定レベルまで深
くさせられる。
A NAND gate 38 is provided on the input side of the newly added pump circuit 6A, and the oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5 and the output signal S5 of the power supply voltage level detection circuit 24 are provided at one input terminal of the NAND gate 38. It has been entered.
If the power supply voltage is at least twice the threshold value Vth, the output signal S5 is at the low level, and the output of the NAND gate 38 remains at the high level, so that the pump circuit 6A stops operating and only the pump circuit 6 operates. is doing. If the power supply voltage is less than twice the threshold value Vth, the output signal S5 becomes high level, and the output of the NAND gate 38 becomes low level when the oscillation signal S4 of the oscillation circuit 5 is input, and the two sets of pump circuits 6 are provided. , 6A operates to deepen the substrate voltage to the determination level.

【0041】この発明の実施例3は、前述したように、
基板電圧V1を供給するポンプ回路を2組(6、6A)
設け、電源電圧レベル検出回路24によって電源電圧を
検出して、電源電圧が低いときにはポンプ回路6Aをも
動作させるので、電源電圧が低くなっても、間欠動作を
させるため、スタンバイ時の消費電流が小さくすること
ができるという効果を奏する。
The third embodiment of the present invention, as described above,
Two sets of pump circuits for supplying the substrate voltage V1 (6, 6A)
Since the power supply voltage is detected by the power supply voltage level detection circuit 24 and the pump circuit 6A is also operated when the power supply voltage is low, even if the power supply voltage becomes low, the intermittent operation is performed, so that the current consumption during standby is reduced. The effect that it can be made small is exhibited.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明の請求項1に係るダイナミック
RAMの基板電圧発生回路は、以上説明したとおり、間
欠動作をさせる基板電圧の判定レベルが深く設定されて
いる第1の基板電圧レベル判定回路と、前記判定レベル
が浅く設定されている第2の基板電圧レベル判定回路
と、電源電圧が高いときは前記第1の基板電圧レベル判
定回路を動作させ、前記電源電圧が低いときには前記第
2の基板電圧レベル判定回路を動作させる電源電圧レベ
ル検出回路とを備えたので、電源電圧が低くても、間欠
動作を可能にすることによりスタンバイ時の消費電力を
小さくすることができるという効果を奏する。
As described above, the substrate voltage generation circuit for the dynamic RAM according to the first aspect of the present invention is the first substrate voltage level determination circuit in which the determination level of the substrate voltage for the intermittent operation is set deep. And a second substrate voltage level determination circuit in which the determination level is set shallow, and the first substrate voltage level determination circuit when the power supply voltage is high, and the second substrate voltage level determination circuit in which the power supply voltage is low. Since the power supply voltage level detection circuit for operating the substrate voltage level determination circuit is provided, it is possible to reduce power consumption during standby by enabling intermittent operation even when the power supply voltage is low.

【0043】この発明の請求項2に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路は、以上説明したとおり、間欠
動作をさせる基板電圧の判定レベルを可変できる基板電
圧レベル判定回路と、電源電圧が高いときは前記判定レ
ベルを深く設定して前記基板電圧レベル判定回路を動作
させ、前記電源電圧が低いときには前記判定レベルを浅
く設定して前記基板電圧レベル判定回路を動作させる判
定レベル設定手段とを備えたので、電源電圧が低くて
も、間欠動作を可能にすることによりスタンバイ時の消
費電力を小さくすることができるという効果を奏する。
Dynamic R according to claim 2 of the present invention
As described above, the AM substrate voltage generation circuit includes a substrate voltage level determination circuit that can vary the determination level of the substrate voltage that causes the intermittent operation, and a deeper determination level when the power supply voltage is high, and the substrate voltage level is set. Since the determination circuit is provided and the determination level setting means for operating the substrate voltage level determination circuit by setting the determination level shallow when the power supply voltage is low, intermittent operation is possible even when the power supply voltage is low. With this, it is possible to reduce the power consumption during standby.

【0044】この発明の請求項3に係るダイナミックR
AMの基板電圧発生回路は、以上説明したとおり、基板
電圧を供給する第1及び第2のポンプ回路と、電源電圧
が低いときには前記第2のポンプ回路を動作させる電源
電圧レベル検出回路とを備え、前記電源電圧が高いとき
は前記第1のポンプ回路が動作し、前記電源電圧が低い
ときには前記第1及び第2のポンプ回路が動作するの
で、電源電圧が低くても、間欠動作を可能にすることに
よりスタンバイ時の消費電力を小さくすることができる
という効果を奏する。
Dynamic R according to claim 3 of the present invention
As described above, the AM substrate voltage generation circuit includes the first and second pump circuits that supply the substrate voltage and the power supply voltage level detection circuit that operates the second pump circuit when the power supply voltage is low. When the power supply voltage is high, the first pump circuit operates, and when the power supply voltage is low, the first and second pump circuits operate, so that intermittent operation is possible even when the power supply voltage is low. By doing so, it is possible to reduce the power consumption during standby.

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

【図1】この発明の実施例1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例1の電源電圧レベル検出回路
を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a power supply voltage level detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例1の動作を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例2を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例3を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図6】従来のダイナミックRAMの基板電圧発生回路
を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a substrate voltage generation circuit of a conventional dynamic RAM.

【図7】従来のダイナミックRAMの基板電圧発生回路
の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing an operation of a substrate voltage generating circuit of a conventional dynamic RAM.

【図8】従来のダイナミックRAMの基板電圧発生回路
の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing an operation of a substrate voltage generating circuit of a conventional dynamic RAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A、1B、1C 基板電圧レベル判定回路 2、4、38 NANDゲート 3 タイマー回路 5 発振回路 6、6A ポンプ回路 24 電源電圧レベル検出回路 30 ラッチ回路 1, 1A, 1B, 1C Substrate voltage level determination circuit 2, 4, 38 NAND gate 3 Timer circuit 5 Oscillation circuit 6, 6A Pump circuit 24 Power supply voltage level detection circuit 30 Latch circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 間欠動作をさせる基板電圧の判定レベル
が深く設定されている第1の基板電圧レベル判定回路、
前記判定レベルが浅く設定されている第2の基板電圧レ
ベル判定回路、及び電源電圧が高いときは前記第1の基
板電圧レベル判定回路を動作させ、前記電源電圧が低い
ときには前記第2の基板電圧レベル判定回路を動作させ
る電源電圧レベル検出回路を備えたことを特徴とするダ
イナミックRAMの基板電圧発生回路。
1. A first substrate voltage level determination circuit in which a determination level of a substrate voltage for intermittent operation is set deeply,
A second substrate voltage level determination circuit in which the determination level is set shallow, and the first substrate voltage level determination circuit is operated when the power supply voltage is high, and the second substrate voltage level determination circuit is operated when the power supply voltage is low. A substrate voltage generation circuit for a dynamic RAM, comprising a power supply voltage level detection circuit for operating a level determination circuit.
【請求項2】 間欠動作をさせる基板電圧の判定レベル
を可変できる基板電圧レベル判定回路、及び電源電圧が
高いときは前記判定レベルを深く設定して前記基板電圧
レベル判定回路を動作させ、前記電源電圧が低いときに
は前記判定レベルを浅く設定して前記基板電圧レベル判
定回路を動作させる判定レベル設定手段を備えたことを
特徴とするダイナミックRAMの基板電圧発生回路。
2. A substrate voltage level judgment circuit capable of varying a judgment level of a substrate voltage for intermittent operation, and when the power supply voltage is high, the judgment level is deeply set to operate the substrate voltage level judgment circuit to operate the power supply. A substrate voltage generation circuit for a dynamic RAM, comprising: determination level setting means for operating the substrate voltage level determination circuit by setting the determination level shallow when the voltage is low.
【請求項3】 基板電圧を供給する第1及び第2のポン
プ回路、並びに電源電圧が低いときには前記第2のポン
プ回路を動作させる電源電圧レベル検出回路を備え、前
記電源電圧が高いときは前記第1のポンプ回路が動作
し、前記電源電圧が低いときには前記第1及び第2のポ
ンプ回路が動作することを特徴とするダイナミックRA
Mの基板電圧発生回路。
3. A first and second pump circuit for supplying a substrate voltage, and a power supply voltage level detection circuit for operating the second pump circuit when the power supply voltage is low, and when the power supply voltage is high, the power supply voltage level detection circuit is provided. A dynamic RA characterized in that the first pump circuit operates and the first and second pump circuits operate when the power supply voltage is low.
Substrate voltage generation circuit of M.
JP4010160A 1992-01-23 1992-01-23 Substrate voltage generation circuit for dynamic ram Pending JPH05205468A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6020780A (en) * 1996-04-15 2000-02-01 Nec Corporation Substrate potential control circuit capable of making a substrate potential change in response to a power-supply voltage
JP2001184865A (en) * 1999-12-21 2001-07-06 Fujitsu Ltd Semiconductor storage
KR100624508B1 (en) * 2005-03-17 2006-09-19 고려대학교 산학협력단 Circuit for generation negative substrate voltage

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