JPH0554674A - Substrate bias voltage circuit - Google Patents
Substrate bias voltage circuitInfo
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- JPH0554674A JPH0554674A JP3245272A JP24527291A JPH0554674A JP H0554674 A JPH0554674 A JP H0554674A JP 3245272 A JP3245272 A JP 3245272A JP 24527291 A JP24527291 A JP 24527291A JP H0554674 A JPH0554674 A JP H0554674A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置にお
いて基板バイアス電圧を発生する基板バイアス電圧回路
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 bias voltage circuit for generating a substrate bias voltage in a semiconductor memory device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2は従来の基板バイアス電圧回路を示
す回路図である。図において、1〜5はCMOSインバ
ータ回路で、図3はそれをさらに詳しく示している。通
常、CMOSインバータ回路は図3に示すごとく、Pチ
ャンネルMOSトランジスタTr3 及びNチャンネルM
OSトランジスタTr4 により構成され、それぞれ
VCC,VSSに接続されてソース電位が供給されている。
さらに、図2において、6はキャパシタ、7,8はNチ
ャンネルMOSトランジスタである。そして、1〜5の
インバータ5段のシリアル接続によりリングオシレータ
20が構成される。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional substrate bias voltage circuit. In the figure, 1 to 5 are CMOS inverter circuits, and FIG. 3 shows them in more detail. Normally, a CMOS inverter circuit has a P-channel MOS transistor Tr 3 and an N-channel M as shown in FIG.
It is composed of an OS transistor Tr 4 , and is connected to V CC and V SS , respectively, and is supplied with the source potential.
Further, in FIG. 2, 6 is a capacitor, and 7 and 8 are N-channel MOS transistors. The ring oscillator 20 is configured by serially connecting five stages of inverters 1 to 5.
【0003】次に動作について説明する。通常、インバ
ータ1〜5を奇数段シリアル接続することにより、リン
グ発振器が構成できることは一般的によく知られてい
る。このリング発振器の出力がキャパシタ6とダイオー
ド接続されたNチャンネルMOSトランジスタTr
1 7,Tr2 8から構成されるチャージポンプ回路30
に与えられる。そして、基板バイアス電圧として用いら
れる負電圧は、Tr1 7のドレイン端から発生される。
この回路から発生される最大の負電圧VBBは、Next, the operation will be described. It is generally well known that a ring oscillator can be constructed by connecting the inverters 1 to 5 serially in odd stages. The output of this ring oscillator is an N-channel MOS transistor Tr whose diode is connected to the capacitor 6.
1 7, and a Tr 2 8 charge pump circuit 30
Given to. The negative voltage used as a substrate bias voltage is generated from the drain end of Tr 1 7.
The maximum negative voltage V BB generated from this circuit is
【0004】VBB=2|Vth|−VCC …(1)V BB = 2│V th │-V CC (1)
【0005】で与えられ、最大の基板電流IBBは、The maximum substrate current I BB given by
【0006】IBB=f・C・VCC …(2)I BB = f · C · V CC (2)
【0007】で与えられる。ここで、VthはTr1 ,T
r2 のしきい値電圧、VCCは基板バイアス電圧発生回路
に給電される電源電圧、fはリング発振器の発振周波
数、Cはキャパシタ6の容量値である。Is given by Here, V th is Tr 1 , T
The threshold voltage of r 2 , V CC is the power supply voltage supplied to the substrate bias voltage generating circuit, f is the oscillation frequency of the ring oscillator, and C is the capacitance value of the capacitor 6.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の基板バイアス電
圧発生回路は以上のように構成されているので、基板バ
イアス電圧VBBのレベルは電源電圧VCCとチャージポン
プ回路のNMOSトランジスタのしきい値電圧Vthによ
って一義的に決められてしまう。電源電圧VCCと基板バ
イアス電圧VBBを任意に設定して、外部から基板バイア
ス電圧を変化させ、半導体記憶装置の保持特性のテスト
を加速して行うことができないなどの問題点があった。Since the conventional substrate bias voltage generating circuit is constructed as described above, the levels of the substrate bias voltage V BB are the power supply voltage V CC and the threshold value of the NMOS transistor of the charge pump circuit. It is uniquely determined by the voltage V th . There is a problem that the power supply voltage V CC and the substrate bias voltage V BB are arbitrarily set and the substrate bias voltage is changed from the outside to accelerate the holding characteristic test of the semiconductor memory device.
【0009】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、半導体記憶装置の外部から基
板バイアス電圧を制御でき、それによって半導体記憶装
置の保持特性のテストを短時間で行うことができる基板
バイアス電圧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 problems, and the substrate bias voltage can be controlled from the outside of the semiconductor memory device, so that the holding characteristic of the semiconductor memory device can be tested in a short time. The purpose is to obtain a substrate bias voltage circuit that can be implemented.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る基板バイ
アス電圧発生回路は、ダイオード接合したNチャンネル
トランジスタを複数個設置し、それを制御するトランジ
スタによって、基板バイアス電圧を任意に設定できる手
段を設けたものである。In the substrate bias voltage generating circuit according to the present invention, a plurality of diode-junction N-channel transistors are provided, and a means for controlling the substrate bias voltage is provided by means for controlling the transistors. It is a thing.
【0011】[0011]
【作用】この発明における基板バイアス電圧発生回路
は、ダイオード接合したNチャンネルトランジスタを複
数個持ち、それを制御するトランジスタによって、基板
バイアス電圧を任意に設定できるので、半導体記憶装置
の保持特性試験を加速して行うことができる。The substrate bias voltage generating circuit according to the present invention has a plurality of diode-junction N-channel transistors, and the substrate bias voltage can be arbitrarily set by the transistors controlling the N-channel transistors. Therefore, the retention characteristic test of the semiconductor memory device is accelerated. You can do it.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例による基板バイアス電
圧回路を示す。図において、9〜12はNチャンネルM
OSトランジスタで、N個のトランジスタすべてがダイ
オード接続され、トランジスタTr1 7,Tr2 8から
なるチャージポンプ回路本体の出力ノードAと本基板バ
イアス電圧回路の出力VBBとの間に相互に直列に接続さ
れている。13〜16はそのダイオード接続されている
トランジスタを制御するNチャンネルトランジスタで、
N個あり、N個の入力制御信号(基板バイアス電圧制御
信号)17〜20が接続されている。また、入力制御信
号17〜20は外部アドレスA0 〜An を受けたアドレ
スキー回路などの制御回路40によって出力されてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a substrate bias voltage circuit according to an embodiment of the present invention. In the figure, 9 to 12 are N channels M
In OS transistors, all N transistors are diode connected, in series to each other between the output V BB at the output node A and the substrate bias voltage circuit of the charge pump circuit body comprising the transistors Tr 1 7, Tr 2 8 It is connected. 13 to 16 are N-channel transistors for controlling the diode-connected transistors,
There are N and N input control signals (substrate bias voltage control signals) 17 to 20 are connected. The input control signals 17 to 20 are output by the control circuit 40 such as an address key circuit which receives the external addresses A 0 to A n .
【0013】次に動作について説明する。アドレスキー
回路は外部アドレス入力A0 〜An を受けて、その組み
合わせにより、複数のφ1 〜φ4 の制御信号を出力す
る。例えば、13〜16はNチャンネルトランジスタで
あるから、φ1 がLow、φ2 がLow、φ3 がHi、
φ4 がHiとすると、13,14のNチャンネルトラン
ジスタはカットOFFされ、15,16のNチャンネル
トランジスタはON状態となる。このNチャンネルトラ
ンジスタ13〜16は物理的にサイズが小さく、しきい
値電圧もダイオード接合されているトランジスタ9〜1
2より小さいものとする。そうすると、今、ノードAの
電圧を−1Vとすると、VBBレベルは、−1−2Vthと
なる。さらに、φ1〜φ4 の入力信号がすべてLow状
態とすると、すべてのNチャンネルトランジスタ17〜
20はカットOFFされ、VBBレベルは、−1−nVth
となる。このようにして、外部アドレスA0 〜An を受
け発生するφ1 〜φ4 のN個のトランジスタのON,O
FFの組み合わせで、N通りのVBBのレベルを発生する
ことができる。Next, the operation will be described. The address key circuit receives external address inputs A 0 to A n , and outputs a plurality of control signals φ 1 to φ 4 depending on the combination. For example, since 13 to 16 are N-channel transistors, φ 1 is Low, φ 2 is Low, φ 3 is Hi,
When φ 4 is Hi, the N-channel transistors 13 and 14 are cut off and the N-channel transistors 15 and 16 are turned on. The N-channel transistors 13 to 16 are physically small in size, and the threshold voltage is also diode-connected to the transistors 9 to 1.
It shall be less than 2. Then, Now, when the voltage of the node A and -1 V, V BB level becomes -1-2V th. Further, when all the input signals of φ 1 to φ 4 are in the low state, all N-channel transistors 17 to
20 is cut off, and the V BB level is -1-nV th
Becomes In this way, the N transistors of φ 1 to φ 4 that receive and generate the external addresses A 0 to An are turned on and off.
It is possible to generate N levels of V BB by combining FFs.
【0014】なお、上記実施例ではN個のダイオード接
合されたNチャンネルMOSトランジスタに並列にN個
のNチャンネルMOSトランジスタを接続したが、N個
のPチャンネルMOSトランジスタであってもよく、φ
1 〜φ4 のN個の制御信号の極性を変えるだけで、上記
実施例と同様の効果を奏する。In the above embodiment, N diode-junctioned N channel MOS transistors are connected in parallel with N N channel MOS transistors. However, N P channel MOS transistors may be used.
Only by changing the polarities of the N control signals of 1 to φ 4 , the same effect as the above embodiment can be obtained.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、基板
バイアス電圧回路のチャージポンプ回路に複数のダイオ
ード接続されたトランジスタと、それと並列に電圧制御
用の複数のトランジスタを接続するようにしたので、複
数の基板バイアス電圧を簡単に外部からプログラマブル
とする効果がある。As described above, according to the present invention, a plurality of diode-connected transistors are connected to a charge pump circuit of a substrate bias voltage circuit, and a plurality of voltage controlling transistors are connected in parallel with the transistor. Therefore, it is possible to easily program a plurality of substrate bias voltages from the outside.
【図1】この発明の一実施例による基板バイアス電圧回
路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a substrate bias voltage circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の基板バイアス電圧回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a conventional substrate bias voltage circuit.
【図3】CMOSインバータ回路の構成を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a CMOS inverter circuit.
1 CMOSインバータ 2 CMOSインバータ 3 CMOSインバータ 4 CMOSインバータ 5 CMOSインバータ 6 キャパシタ 7 Nチャンネルトランジスタ 8 Nチャンネルトランジスタ 9 Nチャンネルトランジスタ 10 Nチャンネルトランジスタ 11 Nチャンネルトランジスタ 12 Nチャンネルトランジスタ 13 Nチャンネルトランジスタ 14 Nチャンネルトランジスタ 15 Nチャンネルトランジスタ 16 Nチャンネルトランジスタ 17 外部アドレスによって発生する制御信号 18 外部アドレスによって発生する制御信号 19 外部アドレスによって発生する制御信号 20 外部アドレスによって発生する制御信号 1 CMOS Inverter 2 CMOS Inverter 3 CMOS Inverter 4 CMOS Inverter 5 CMOS Inverter 6 Capacitor 7 N Channel Transistor 8 N Channel Transistor 9 N Channel Transistor 10 N Channel Transistor 11 N Channel Transistor 12 N Channel Transistor 13 N Channel Transistor 14 N Channel Transistor 15 N-channel transistor 16 N-channel transistor 17 Control signal generated by external address 18 Control signal generated by external address 19 Control signal generated by external address 20 Control signal generated by external address
Claims (1)
を有する、半導体記憶装置の基板バイアス電圧回路にお
いて、 上記チャージポンプ回路本体の出力ノードと本基板バイ
アス電圧回路の出力との間に、それぞれがダイオード接
続されるとともに相互に直列に接続された複数のトラン
ジスタと、 各トランジスタが上記トランジスタの各々と並列に接続
され、基板バイアス電圧制御信号に応じてオンあるいは
オフする複数の電圧制御用のトランジスタとを備えたこ
とを特徴とする基板バイアス電圧回路。1. A substrate bias voltage circuit of a semiconductor memory device having a ring oscillator and a charge pump circuit, each of which is diode-connected between an output node of the charge pump circuit body and an output of the substrate bias voltage circuit. And a plurality of transistors connected in series with each other, and a plurality of transistors for voltage control, each transistor being connected in parallel with each of the above transistors and turned on or off in response to a substrate bias voltage control signal. A substrate bias voltage circuit characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3245272A JPH0554674A (en) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | Substrate bias voltage circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3245272A JPH0554674A (en) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | Substrate bias voltage circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0554674A true JPH0554674A (en) | 1993-03-05 |
Family
ID=17131215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3245272A Pending JPH0554674A (en) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | Substrate bias voltage circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0554674A (en) |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3245272A patent/JPH0554674A/en active Pending
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