JPH10106261A - 電圧検出回路 - Google Patents

電圧検出回路

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JPH10106261A
JPH10106261A JP9204933A JP20493397A JPH10106261A JP H10106261 A JPH10106261 A JP H10106261A JP 9204933 A JP9204933 A JP 9204933A JP 20493397 A JP20493397 A JP 20493397A JP H10106261 A JPH10106261 A JP H10106261A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 アクティブパワーダウンモードにおける電源
消耗を減らす。 【解決手段】 電圧検出回路は、第1,第2プルアップ
スイッチング部310,320、第1,第2プルダウン
スイッチング部370,380、第1,第2プルアップ
部330,340、第1,第2プルダウン部390,3
95、並びにスイッチングトランジスタ350及び駆動
部360を有し、プルアップスイッチング部及びプルダ
ウンスイッチング部は、モード制御信号に応じて選択的
にターンオンされて、各モードで異なる電流経路を形成
する。各プルアップ部は、直列に連結され、検出する電
圧によりゲーティングされる複数のNMOSトランジス
タよりなり、各プルダウン部は、直列に連結された複数
のNMOSトランジスタよりなる。アクティブパワ−ダ
ウンモードで選択された電流経路の有効チャネル長さ
は、正常動作モードで選択された電流経路の有効チャネ
ル長さより長く形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧検出回路に係
り、特に、半導体メモリ装置においてアクティブパワー
ダウンモード(Active Power Down Mode) で昇圧電圧V
PPを検出するための電圧検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】SDRAM(Synchronous Dynamic Rando
m Access Memory)は様々な動作モードを有するが、その
中、アクティブパワーダウンモードは電源の消耗を減ら
すためのものであって、チップ内で消耗される電流の最
小化が求められる。
【0003】図4はアクティブパワーダウンモードにお
ける各信号のタイミング図であり、CKはシステムクロ
ック、CKEはクロックイネーブル信号を示す。このC
KEが“ハイ”となって作動された場合は正常なメモリ
動作が行われるのに対し、CKEが“ロー”となれば外
部からCKが印加されても半導体チップ内でクロックが
発生しない。これによって、正常なメモリ動作が行われ
ない。このように半導体メモリチップの動作モードがチ
ップ内の全ての動作が停止したアクティブパワーダウン
モードと設定される場合、チップ内部の電流消耗は大抵
内部のDC電源駆動回路による。このような回路には外
部電源電圧より高いレベルで動作する昇圧電圧を検出す
る回路も含まれる。図4において/RAS及び/CSは
それぞれチップの外部から印加されるローアドレススト
ローブ信号及びチップ選択信号を示し、WLはワードラ
インを、BLはビットラインを示す。そして、PAPD
はCKEに基づいたモード制御信号を示す。
【0004】図5は従来の技術による電圧検出回路であ
って、プルアップ部200、プルダウン部201、スイ
ッチングトランジスタ202及び駆動部203を含めて
なる。前記プルアップ部200は昇圧電圧VPPによっ
てゲーティングされる二つのNMOSトランジスタ21
1,212からなり、プルダウン部201は電源電圧V
CCによってゲーティングされるNMOSトランジスタ
221,222,223からなり、駆動部203はイン
バーター215,216,217からなる。スイッチン
グトランジスタ202のゲートには/RAS信号に基づ
いた信号であるPRが印加される。従って、PR信号が
“ハイ”ならスイッチングトランジスタ202がターン
オンされプルアップ部のNMOSトランジスタ211,
212の各ゲートに印加される昇圧電圧VPPのレベル
によって駆動部203のロジック状態が変わる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電圧検出回路は半導体メモリチップの動作モードに
係わらずに一定した電流経路を有するので、アクティブ
パワーダウンモードでは余計に電源が消耗されてしま
う。
【0006】従って、本発明は、従来の課題を解決する
めになされたものであり、その目的は、半導体メモリチ
ップのアクティブパワーダウンモードにおける電源消耗
を減らし得る電圧検出回路を提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、アクティブパワーダ
ウンモードで有効抵抗が最も高い電圧検出回路を提供す
ることにある。
【0008】本発明のさらに他の目的は、正常動作モー
ドで高速に動作し得る電圧検出回路を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の第1発明の電圧検出回路は、半導
体装置において、正常動作モードで作動して電圧レベル
の検出動作を行う第1検出回路部と、アクティブパワー
ダウンモードで作動して電圧レベルの検出動作を行う第
2検出回路部とを具備し、前記第2検出回路部のMOS
トランジスタの有効チャネル長さが前記第1検出回路部
のMOSトランジスタの有効チャネル長さより長いこと
を要旨とする。従って、半導体メモリチップのアクティ
ブパワーダウンモードにおける電源消耗を減らすととも
に、アクティブパワーダウンモードで有効抵抗が最も高
くできる。
【0010】請求項2記載の第2発明は、前記第1検出
回路部は、検出結果を出力する出力端子と、検出しよう
とする電圧のレベルによってプルアップ動作を行う第1
プルアップ部と、正常動作モードでオンされて前記第1
プルアップ部に電源を供給する第1プルアップスイッチ
ング部と、プルダウン動作を行う第1プルダウン部と、
正常動作モードでオンされて前記第1プルダウン部を前
記出力端子に電気的に結合させる第1プルダウンスイッ
チング部とを具備し、前記第2検出回路部は、検出しよ
うとする電圧のレベルによってプルアップ動作を行う第
2プルアップ部と、アクティブパワーダウンモードでオ
ンされて前記第2プルアップ部に電源を供給する第2プ
ルアップスイッチング部と、プルダウン動作を行う第2
プルダウン部と、アクティブパワーダウンモードでオン
されて前記第2プルダウン部を前記出力端子に電気的に
結合させる第2プルダウンスイッチング部とを具備する
ことを要旨とする。従って、半導体メモリチップのアク
ティブパワーダウンモードにおける電源消耗を減らすと
ともに、アクティブパワーダウンモードで有効抵抗が最
も高くできる。
【0011】請求項3記載の第3発明は、前記出力端子
と前記第1プルダウンスイッチング部との間に連結さ
れ、メモリセルアクセス期間にオンされるスイッチング
トランジスタをさらに具備することを要旨とする。従っ
て、正常動作モードで高速に動作できる。
【0012】請求項4記載の第4発明は、前記出力端子
の信号をバッファリングする駆動部をさらに具備するこ
とを要旨とする。従って、信号PDETのロジックが反
転及び遅延される。
【0013】請求項5記載の第5発明は、半導体装置に
おいて、検出結果を出力する出力端子と、正常動作モー
ドでオンされる第1プルアップスイッチング部と、アク
ティブパワーダウンモードでオンされる第2プルアップ
スイッチング部と、前記第1プルアップスイッチング部
と前記出力端子との間に連結され、検出しようとする電
圧のレベルによってプルアップ動作を行う第1プルアッ
プ部と、前記第2プルアップスイッチング部と前記第1
プルアップ部との間に連結され、検出しようとする電圧
のレベルによってプルアップ動作を行う第2プルアップ
部と、正常動作モードでオンされる第1プルダウンスイ
ッチング部と、アクティブパワーダウンモードでオンさ
れる第2プルダウンスイッチング部と、前記第1プルダ
ウンスイッチング部を通じて出力端子に結合され、プル
ダウン動作を行う第1プルダウン部と、一端が前記第2
プルダウンスイッチング部を通じて前記出力端子に結合
され他端が前記第1プルダウン部に結合されており、プ
ルダウン動作を行う第2プルダウン部とを具備して、正
常動作モードにおける有効チャネルの長さよりアクティ
ブパワーダウンモードにおける有効チャネル長さが長い
ことを要旨とする。従って、半導体メモリチップのアク
ティブパワーダウンモードにおける電源消耗を減らすと
ともに、アクティブパワーダウンモードで有効抵抗が最
も高くできる。
【0014】請求項6記載の第6発明は、前記出力端子
と前記第1プルダウンスイッチング部との間に連結され
ており、メモリセルアクセス期間にオンされるスイッチ
ングトランジスタをさらに具備することを要旨とする。
従って、正常動作モードで高速に動作できる。
【0015】請求項7記載の第7発明は、前記出力端子
の信号をバッファリングする駆動部をさらに具備するこ
とを要旨とする。従って、信号PDETのロジックが反
転及び遅延される。
【0016】請求項8記載の第8発明は、アクティブパ
ワーダウンモードを含む複数の動作モードを有し、複数
のメモリセルを含む同期式半導体メモリ装置において、
半導体メモリ装置の動作モードを制御するモード制御信
号に応じて選択的にターンオンされる第1及び第2プル
アップスイッチング部と、前記モード制御信号に応じて
選択的にターンオンされる第1プルダウンスイッチング
部及び第2プルダウンスイッチング部と、前記第1プル
アップスイッチング部及び第2プルアップスイッチング
部のそれぞれに連結されることにより電流経路が制御さ
れ、検出しようとする電圧によってゲーティングされる
第1プルアップ部及び第2プルアップ部と、前記第1プ
ルダウンスイッチング部及び第2プルダウンスイッチン
グ部のそれぞれに連結されることにより電流の経路が制
御される第1プルダウン部及び第2プルダウン部と、前
記第1及び第2プルアップ部と前記第1及び第2プルダ
ウン部との間に連結され、前記メモリセルの駆動時に作
動される信号に応じて駆動されるスイッチングトランジ
スタと、前記第1及び第2プルアップ部と前記スイッチ
ングトランジスタとの連結ノードの電圧を駆動する駆動
部とを具備することを要旨とする。従って、半導体メモ
リチップのアクティブパワーダウンモードにおける電源
消耗を減らすとともに、アクティブパワーダウンモード
で有効抵抗が最も高くできる。
【0017】請求項9記載の第9発明は、前記第1プル
アップ部及び前記第2プルアップ部は並列に連結されて
選択的に駆動され、アクティブパワーダウン時に駆動さ
れる第2プルアップ部の有効チャネル長さが正常モード
で駆動される第1プルアップ部の有効チャネル長さより
長いことを要旨とする。従って、半導体メモリチップの
アクティブパワーダウンモードにおける電源消耗を減ら
せる。
【0018】請求項10記載の第10発明は、前記第1
プルダウン部及び前記第2プルダウン部は並列に連結さ
れて選択的に駆動され、アクティブパワーダウン時に駆
動される第2プルダウン部の有効チャネル長さが正常モ
ードで駆動される第1プルダウン部の有効チャネル長さ
より長いことを要旨とする。従って、半導体メモリチッ
プのアクティブパワーダウンモードにおける電源消耗を
減らせる。
【0019】請求項11記載の第11発明は、前記第1
プルアップ部及び前記第2プルアップ部は直列に連結さ
れ、アクティブパワーダウン時は第1プルアップ部及び
第2プルアップ部のいずれも駆動され、正常モードでは
第1プルアップ部のみ駆動されることを要旨とする。従
って、正常動作モードで高速に動作できる。
【0020】請求項12記載の第12発明は、前記第1
プルアップ部は直列に連結され、それぞれのゲートに昇
圧電圧が印加される複数のNMOSトランジスタよりな
ることを要旨とする。従って、正常動作モードで高速に
動作できる。
【0021】請求項13記載の第13発明は、前記第2
プルアップ部は直列に連結され、それぞれのゲートに昇
圧電圧が印加される複数のNMOSトランジスタよりな
ることを要旨とする。従って、正常動作モードで高速に
動作できる。
【0022】請求項14記載の第14発明は、前記第1
プルダウン部及び前記第2プルダウン部は直列に連結さ
れ、アクティブパワーダウンの時は第1プルダウン部及
び第2プルダウン部のいずれも駆動され、正常モードで
は第1プルダウン部のみ駆動されることを要旨とする。
従って、正常動作モードで高速に動作できる。
【0023】請求項15記載の第15発明は、前記第1
プルダウン部は直列に連結され、電源電圧がゲートに印
加される複数のNMOSトランジスタよりなることを要
旨とする。従って、正常動作モードで高速に動作でき
る。
【0024】請求項16記載の第16発明は、前記第2
プルダウン部は直列に連結され、電源電圧がゲートに印
加される複数のNMOSトランジスタよりなることを要
旨とする。従って、正常動作モードで高速に動作でき
る。
【0025】請求項17記載の第17発明は、前記第1
プルアップスイッチング部は、前記モード制御信号に応
じてゲーティングされドレインが電源電圧に連結されソ
ースが前記第1プルアップに連結される第1PMOSト
ランジスタを具備することを要旨とする。従って、第1
プルアップスイッチング部と第2プルアップスイッチン
グ部は選択的にターンオンされる。
【0026】請求項18記載の第18発明は、前記第2
プルアップスイッチング部は、前記モード制御信号を反
転する第1インバーターと、前記第1インバーターの出
力によりゲーティングされ、ドレインが電源電圧に連結
されソースが前記第2プルアップ部に連結される第2P
MOSトランジスタとを具備することを要旨とする。従
って、第1プルアップスイッチング部と第2プルアップ
スイッチング部は選択的にターンオンされる。
【0027】請求項19記載の第19発明は、前記第1
プルダウンスイッチング部は前記モード制御信号を反転
する第2インバーターと、前記第2インバーターの出力
によりゲーティングされ、ドレインが前記スイッチング
トランジスタに連結されソースが前記第1プルダウン部
に連結される第1NMOSトランジスタとを具備するこ
とを要旨とする。従って、第1プルダウンスイッチング
部と第2プルダウンスイッチング部は選択的にターンオ
ンされる。
【0028】請求項20記載の第20発明は、前記第2
プルダウンスイッチング部は前記第2インバーターの出
力を反転する第3インバーターと、前記第3インバータ
ーの出力によりゲーティングされ、ドレインが前記スイ
ッチングトランジスタに連結されソースが前記第2プル
ダウン部に連結される第2NMOSトランジスタとを具
備することを要旨とする。従って、第1プルダウンスイ
ッチング部と第2プルダウンスイッチング部は選択的に
ターンオンされる。
【0029】請求項21記載の第21発明は、前記スイ
ッチングトランジスタはNMOSトランジスタであるこ
とを要旨とする。
【0030】請求項22記載の第22発明は、前記駆動
部は複数のインバーターを具備することを要旨とする。
従って、信号PDETのロジックが反転及び遅延され
る。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の電圧検出回路の一実施の形態を詳細に説明する。
【0032】図1は本発明による電圧検出回路を示した
もので、電圧検出回路は第1検出回路302、第2検出
回路304よりなる。第1検出回路302はモード制御
信号PAPDが“ロー”レベルの場合に作動され、第2
検出回路304はモード制御信号PAPDが“ハイ”レ
ベルの場合に作動される。モード制御信号PAPDは正
常動作モードの場合に“ロー”レベルとなり、アクティ
ブパワーダウンモードの場合に“ハイ”レベルとなる。
該モード制御信号PAPDは図4に示したように半導体
メモリ装置の外部から印加されるCKEを遅らせること
により発生し得る。
【0033】前記第1検出回路302及び第2検出回路
304は、検出しようとする電圧(例えば、昇圧電圧V
PP)のレベルによる信号を出力する。即ち、昇圧電圧
VPPのレベルが所定レベル以下なら、その出力PDE
Tがロジック“ロー”レベルとなり、所定レベル以上な
らばその出力PDETはロジック“ハイ”レベルとな
る。
【0034】ここで、第1検出回路302の電流経路は
第2検出回路304の電流経路より短くなる。即ち、第
1検出回路302の有効チャネル長さは第2検出回路3
04の有効チャネル長さより短い。従って、第2検出回
路304の抵抗が第1検出回路302の抵抗より大き
く、よって第2検出回路304が作動される時の電流が
第1検出回路302が作動される時の電流より小さくな
る。
【0035】図2は本発明の具体的な実施の形態による
電圧検出回路図であって、第1プルアップスイッチング
部310、第2プルアップスイッチング部320、第1
プルアップ部330、第2プルアップ部340、スイッ
チングトランジスタ350、駆動部360、第1プルダ
ウンスイッチング部370、第2プルダウンスイッチン
グ部380、第1プルダウン部390及び第2プルダウ
ン部395を含めてなる。ここで、第1検出回路302
は、第1プルダウンスイッチング部310、第1プルア
ップ部330、スイッチングトランジスタ350、第1
プルダウンスイッチング部370及び第1プルダウン部
390よりなる。第2検出回路304は、第2プルアッ
プスイッチング部320、第2プルアップ部340、第
1プルアップ部310、スイッチングトランジスタ35
0、第2プルダウンスイッチング部380、第2プルダ
ウン部395及び第1プルダウン部390よりなる。
【0036】図2を参照すれば、第1プルアップスイッ
チング部310は、モード制御信号PAPD(図1参
照)によってゲーティングされドレインが電源電圧VC
Cに連結されソースが第1プルアップ部330に連結さ
れるPMOSトランジスタよりなる。第2プルアップス
イッチング部320は、モード制御信号PAPDを反転
するインバーター321と当該インバーター321の出
力をゲートに入力するPMOSトランジスタ322とか
らなる。従って、第1プルアップスイッチング部310
と第2プルアップスイッチング部320は選択的にター
ンオンされる。さらに詳細には、モード制御信号PAP
Dが“ロー”レベルなら(正常動作モード)、第1プル
アップスイッチング部310はオンされ第2プルアップ
スイッチング部320はオフされて第1プルアップ部3
30のみ作動する。これに対して、モード制御信号PA
PDが“ハイ”レベルなら(アクティブパワーダウンモ
ード)、第1プルアップスイッチング部310はオフさ
れ第2プルアップスイッチング部320はオンされる。
これにより、電源電圧VCCは第2プルアップスイッチ
ング部320を通じて第2プルアップ部340及び第1
プルアップ部330に供給され、第2及び第1プルアッ
プ部340、330のいずれも作動する。
【0037】前記第1プルアップ部330はそれぞれの
ゲートに昇圧電圧VPPを入力するNMOSトランジス
タ331,332よりなり、第2プルアップ部340は
それぞれのゲートに昇圧電圧VPPを入力するNMOS
トランジスタ341,342,343,344よりな
る。
【0038】前記第1プルダウンスイッチング部370
はモード制御信号PAPDを反転するインバーター37
1とそのゲートがインバーター371の出力に連結され
たNMOSトランジスタ372よりなり、第2プルダウ
ンスイッチング部380はインバーター371の出力を
反転するインバーター381と当該インバーター381
の出力をゲートに入力するPMOSトランジスタ382
とからなる。従って、第1プルダウンスイッチング部3
70と第2プルダウンスイッチング部380は選択的に
ターンオンされる。さらに詳しくは、モード制御信号P
APDが“ロー”レベルなら(正常動作モード)、第1
プルダウンスイッチング部370はオンされ第2プルダ
ウンスイッチング部380はオフされて第1プルダウン
部390のみ作動する。これに対して、モード制御信号
PAPDが“ハイ”レベルなら(アクティブパワーダウ
ンモード)、第1プルダウンスイッチング部370はオ
フされ第2プルダウンスイッチング部380はオンされ
ることによって第2及び第1プルダウン部395,39
0のいずれも作動する。
【0039】前記第1プルダウン部390はNMOSト
ランジスタ391,392からなり、第2プルダウン部
395はNMOSトランジスタ396,397,39
8,399からなる。駆動部360はインバーター36
1,362,363からなる。
【0040】このような電圧検出回路の動作を説明する
前に動作モードによって変わる電流の大きさを調べる。
まず、トランジスタが線型動作領域で動作する場合、電
流の大きさは数1の通りである。
【0041】
【数1】 D :NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタ
のチャネルの表面移動度 COX:ゲートオキサイドの単位面積当たりキャパシタン
ス W :トランジスタの有効チャネル広さ L:トランジスタの有効チャネル長さ Vgs:ゲートソース電圧 Vds:ドレインソース電圧 Vt :スレッショルド電圧 λ:チャネル長さモジュールレーションパラメーター 一方、トランジスタが風化飽和領域で動作する場合、電
流は次の数2の通りとなる。
【0042】
【数2】 数1及び数2から判るように、トランジスタに流れる電
流はトランジスタの有効チャネル長さLが長ければ少な
くなり、短ければ多くなる。
【0043】図2を参照すれば、第1及び第2プルアッ
プ部330,340を構成するトランジスタ331,3
32,341,342,343,344のゲートにはド
レインに印加される電源電圧VCCより高いレベルの昇
圧電圧VPPが印加される。従って、前記トランジスタ
331,332,341,342,343,344は線
型領域で動作し、よって前記数1による電流が流れる。
さらに、第1及び第2プルダウン部390,395を構
成する各トランジスタ391,392,396,39
7,398,399は飽和領域で動作し、よって数2に
よる電流が流れる。従って、正常動作モードでは高速動
作のために有効チャネル長さを縮めて多くの電流を流し
アクティブパワーダウンモードでは電源消耗を減らすた
めに有効チャネル長さを延ばす。図2において、モード
制御信号PAPDがアクティブされると第1プルアップ
スイッチング部310及び第1プルダウンスイッチング
部370はオンされ第2プルアップスイッチング部32
0及び第2プルダウンスイッチング部380はオフされ
ることにより、電流経路は第1プルアップ部330、ス
イッチングトランジスタ350及び第1プルダウン部3
90よりなる。従って、有効チャネル長さが短くなり、
よって高速動作が可能となる。
【0044】これに対して、モード制御信号PAPDが
ノンインアクティブ(nonーinactive)であれば、第2プ
ルアップスイッチング部320及び第2プルダウンスイ
ッチング部380がオンされ第1プルアップスイッチン
グ部310及び第1プルダウンスイッチング部370が
オフされることにより、電流経路は直列に連結された第
2及び第1プルアップ部320,310、スイッチング
トランジスタ350、第2及び第1プルダウン部39
5,390よりなる。従って、有効チャネル長さが延
び、流れる電流の値が小さくなることによって電源消耗
を減らし得る。
【0045】検出しようとする電圧である昇圧電圧VP
Pは半導体メモリ装置においてワ−ドラインの駆動時に
用いられるものであって、通常、VCC+Vth以上の
値を有するべきである。ここで、Vthはワードライン
の駆動時ターンオンされるトランジスタのターンオン電
圧を示す。
【0046】信号PDETのロジック状態は昇圧電圧V
PPのレベルによって変わる。まず、正常動作モードに
おける検出動作を説明する。正常動作モードではモード
制御信号PAPDが“ロー”レベルとなってPMOSト
ランジスタ310及びNMOSトランジスタ372がオ
ンされ、PMOSトランジスタ322及びNMOSトラ
ンジスタ382はオフされる。従って、検出動作は第1
プルアップスイッチング部310、第1プルアップ部3
30、スイッチングトランジスタ350、第1プルダウ
ンスイッチング部370及び第1プルダウン部390よ
りなる第1検出回路によって行われる。ローアクティブ
信号(PR)は半導体メモリ装置の外部から印加される
ローアドレスストローブ信号(/RAS)が作動するこ
とによって発生するものであって、ローアクティブ期間
中“ハイ”レベルとなる。従って、正常動作モード及び
ローアクティブ期間であれば、電流はPMOSトランジ
スタ310、NMOSトランジスタ331,332,3
50,372,391,392を通じて流れる。ここ
で、信号PDETのレベルは次の数3の通りとなる。
【0047】
【数3】 数3中、 VPDETは信号PDETの電圧を示し、
RON-310、 RON-331、 RON-332、RON-350、 RON-372、 R
ON-391、 RON-392はそれぞれトランジスタ310,33
1,332,350,372,391,392のターン
オン抵抗を示す。ここで、他のターンオン抵抗値は一定
に保たれるが、NMOSトランジスタ331,332の
ターンオン抵抗は昇圧電圧VPPのレベルによって変わ
る。従って、信号PDETの電圧レベルは昇圧電圧VP
Pのレベルが目標レベルより低い場合はロジック“ロ
ー”レベルとなり、昇圧電圧VPPのレベルが目標レベ
ルより高い場合はロジック“ハイ”レベルとなる。
【0048】一方、アクティブパワーダウンモードでは
モード制御信号PAPDが“ハイ”レベルとなり、PM
OSトランジスタ310及びNMOSトランジスタ37
2がオフされ、NMOSトランジスタ332及びNMO
Sトランジスタ382はオンされる。従って、検出動作
は第2プルアップスイッチング部320、第2プルアッ
プ部340、第1プルアップ部330、スイッチングト
ランジスタ350、第2プルダウンスイッチング部38
0、第2プルダウン部395及び第1プルダウン部39
0よりなる第2検出回路によって行われる。前記第2プ
ルアップ部340及び第1プルアップ部330に含まれ
たNMOSトランジスタ341,342,343,34
4,331,332のターンオン抵抗値は昇圧電圧VP
Pのレベルが高まるほど低くなる。これによって、信号
PDETは昇圧電圧VPPのレベルが目標レベルより低
い場合はロジック“ロー”レベルとなり、昇圧電圧VP
Pのレベルが目標レベルより高い場合はロジック“ハ
イ”レベルとなる。
【0049】前記駆動部360は複数のインバーター3
61,362,363よりなり、信号PDETをバッフ
ァリングして昇圧電圧検出信号PDETPPAを出力す
る。昇圧電圧検出信号PDETPPAは昇圧電圧VPP
が目標レベル以下の場合はロジック“ハイ”レベルとな
り、そうでない場合はロジック“ロー”レベルとなる。
【0050】図3は本発明の他の実施の形態による電圧
検出回路図であり、第1プルアップスイッチング部41
0、第2プルアップスイッチング部420、第1プルア
ップ部430、第2プルアップ部440、スイッチング
トランジスタ450、駆動部460、第1プルダウンス
イッチング部470、第2プルダウンスイッチング部4
80、第1プルダウン部490及び第2プルダウン部4
95からなる。図3において、第1検出回路は第1プル
アップスイッチング部410、第1プルアップ部43
0、スイッチングトランジスタ450、第1プルダウン
スイッチング部470及び第1プルダウン部490から
なり、第2検出回路は第2プルアップスイッチング部4
20、第2プルアップ部440、スイッチングトランジ
スタ450、第2プルダウンスイッチング部480及び
第2プルダウン部495からなる。
【0051】図3に示した電圧検出回路は図2に示した
回路と違って、第1プルアップ部430及び第2プルア
ップ部440は並列に連結されており、モード制御信号
PAPDに応じて選択的に駆動される。さらに、第1プ
ルダウン部490及び第2プルダウン部495も並列に
連結されており、モード制御信号PAPDに応じて選択
的に駆動される。即ち、モード制御信号PAPDがアク
ティブであればインバーター421によって反転された
モード制御信号が印加される第2プルアップスイッチン
グ部のPMOSトランジスタ422がオンされ、モード
制御信号PAPDがインバーター471,481を経由
して印加される第2プルダウンスイッチング部のNMO
Sトランジスタ482がオンされることにより第2プル
アップ部440及び第2プルダウン部495が駆動され
る。
【0052】これに対して、モード制御信号PAPDが
インアクティブであれば、第1プルアップ部410のP
MOSトランジスタ410がオンされ、インバーター4
71によって反転されたモード制御信号PAPDが印加
されるNMOSトランジスタ472がオンされることに
よって第1プルアップ部及び第1プルダウン部が駆動さ
れる。
【0053】この際、アクティブパワーダウンモードで
選択される第2プルアップ部440及び第2プルダウン
部495によって形成される電流経路の有効チャネル長
さは、正常動作モードで選択される第1プルアップ部4
30及び第1プルダウン部490による電流経路の有効
チャネル長さに比べて長い。従って、アクティブパワー
ダウンモードにおける電力消耗が減る。
【0054】このような電圧検出回路において、PR信
号が“ハイ”レベルなら、スイッチングトランジスタ4
50がオンされPR信号が“ロー”レベルならスイッチ
ングトランジスタ450はオフされる。従って、PR信
号は電圧検出回路のイネーブル信号として作用する。P
R信号が“ハイ”レベルならプルアップ部を構成するト
ランジスタ431,432,441,442,443,
444の各ゲートに印加される昇圧電圧VPPのレベル
によって信号PDETの電圧レベルも変わる。信号PD
ETのロジックは駆動部460によって反転及び遅延さ
れ、昇圧電圧検出信号PDETPPAが発生する。
【0055】
【発明の効果】本発明による電圧検出回路は複数のプル
アップ部及びプルダウン部よりなり、モード制御信号P
APDに応じてプルアップ部及びプルダウン部が選択的
に駆動される。ここで、正常動作モードでは縮まった電
流経路が設定され、アクティブパワーダウンモードでは
さらに長い電流経路が設定される。従って、正常動作モ
ードでは有効チャネル長さが短いため高速動作が可能で
あり、アクティブパワーダウンモードでは有効チャネル
長さが長いため有効抵抗が増えて流れる電流が減り、よ
って電源消耗が減る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による電圧検出回路図で
ある。
【図2】本発明の一実施の形態による具体的な電圧検出
回路図である。
【図3】本発明の他の実施の形態による電圧検出回路図
である。
【図4】半導体DRAM装置のアクティブパワーダウン
モードにおける各信号のタイミング図である。
【図5】従来の技術による電圧検出回路図である。
【符号の説明】
302 第1検出回路 304 第2検出回路 310,420 第1プルアップスイッチング部 320,420 第2プルアップスイッチング部 330,430 第1プルアップ部 340,440 第2プルアップ部 350,450 スイッチングトランジスタ部 360,460 駆動部 370,470 第1プルダウンスイッチング部 380,480 第2プルダウンスイッチング部 390,490 第1プルダウン部 395,495 第2プルダウン部

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置において、 正常動作モードで作動して電圧レベルの検出動作を行う
    第1検出回路部と、 アクティブパワーダウンモードで作動して電圧レベルの
    検出動作を行う第2検出回路部とを具備し、 前記第2検出回路部のMOSトランジスタの有効チャネ
    ル長さが前記第1検出回路部のMOSトランジスタの有
    効チャネル長さより長いことを特徴とする電圧検出回
    路。
  2. 【請求項2】 前記第1検出回路部は、 検出結果を出力する出力端子と、 検出しようとする電圧のレベルによってプルアップ動作
    を行う第1プルアップ部と、 正常動作モードでオンされて前記第1プルアップ部に電
    源を供給する第1プルアップスイッチング部と、 プルダウン動作を行う第1プルダウン部と、 正常動作モードでオンされて前記第1プルダウン部を前
    記出力端子に電気的に結合させる第1プルダウンスイッ
    チング部とを具備し、 前記第2検出回路部は、検出しようとする電圧のレベル
    によってプルアップ動作を行う第2プルアップ部と、 アクティブパワーダウンモードでオンされて前記第2プ
    ルアップ部に電源を供給する第2プルアップスイッチン
    グ部と、 プルダウン動作を行う第2プルダウン部と、 アクティブパワーダウンモードでオンされて前記第2プ
    ルダウン部を前記出力端子に電気的に結合させる第2プ
    ルダウンスイッチング部とを具備することを特徴とする
    請求項1に記載の電圧検出回路。
  3. 【請求項3】 前記出力端子と前記第1プルダウンスイ
    ッチング部との間に連結され、メモリセルアクセス期間
    にオンされるスイッチングトランジスタをさらに具備す
    ることを特徴とする請求項2に記載の電圧検出回路。
  4. 【請求項4】 前記出力端子の信号をバッファリングす
    る駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項2に
    記載の電圧検出回路。
  5. 【請求項5】 半導体装置において、 検出結果を出力する出力端子と、 正常動作モードでオンされる第1プルアップスイッチン
    グ部と、 アクティブパワーダウンモードでオンされる第2プルア
    ップスイッチング部と、 前記第1プルアップスイッチング部と前記出力端子との
    間に連結され、検出しようとする電圧のレベルによって
    プルアップ動作を行う第1プルアップ部と、前記第2プ
    ルアップスイッチング部と前記第1プルアップ部との間
    に連結され、検出しようとする電圧のレベルによってプ
    ルアップ動作を行う第2プルアップ部と、 正常動作モードでオンされる第1プルダウンスイッチン
    グ部と、 アクティブパワーダウンモードでオンされる第2プルダ
    ウンスイッチング部と、 前記第1プルダウンスイッチング部を通じて出力端子に
    結合され、プルダウン動作を行う第1プルダウン部と、 一端が前記第2プルダウンスイッチング部を通じて前記
    出力端子に結合され他端が前記第1プルダウン部に結合
    されており、プルダウン動作を行う第2プルダウン部と
    を具備して、 正常動作モードにおける有効チャネルの長さよりアクテ
    ィブパワーダウンモードにおける有効チャネル長さが長
    いことを特徴とする電圧検出回路。
  6. 【請求項6】 前記出力端子と前記第1プルダウンスイ
    ッチング部との間に連結されており、メモリセルアクセ
    ス期間にオンされるスイッチングトランジスタをさらに
    具備することを特徴とする請求項5に記載の電圧検出回
    路。
  7. 【請求項7】 前記出力端子の信号をバッファリングす
    る駆動部をさらに具備することを特徴とする請求項5に
    記載の電圧検出回路。
  8. 【請求項8】 アクティブパワーダウンモードを含む複
    数の動作モードを有し、複数のメモリセルを含む同期式
    半導体メモリ装置において、 半導体メモリ装置の動作モードを制御するモード制御信
    号に応じて選択的にターンオンされる第1及び第2プル
    アップスイッチング部と、 前記モード制御信号に応じて選択的にターンオンされる
    第1プルダウンスイッチング部及び第2プルダウンスイ
    ッチング部と、 前記第1プルアップスイッチング部及び第2プルアップ
    スイッチング部のそれぞれに連結されることにより電流
    経路が制御され、検出しようとする電圧によってゲーテ
    ィングされる第1プルアップ部及び第2プルアップ部
    と、 前記第1プルダウンスイッチング部及び第2プルダウン
    スイッチング部のそれぞれに連結されることにより電流
    の経路が制御される第1プルダウン部及び第2プルダウ
    ン部と、 前記第1及び第2プルアップ部と前記第1及び第2プル
    ダウン部との間に連結され、前記メモリセルの駆動時に
    作動される信号に応じて駆動されるスイッチングトラン
    ジスタと、 前記第1及び第2プルアップ部と前記スイッチングトラ
    ンジスタとの連結ノードの電圧を駆動する駆動部とを具
    備することを特徴とする電圧検出回路。
  9. 【請求項9】 前記第1プルアップ部及び前記第2プル
    アップ部は並列に連結されて選択的に駆動され、アクテ
    ィブパワーダウン時に駆動される第2プルアップ部の有
    効チャネル長さが正常モードで駆動される第1プルアッ
    プ部の有効チャネル長さより長いことを特徴とする請求
    項8に記載の電圧検出回路。
  10. 【請求項10】 前記第1プルダウン部及び前記第2プ
    ルダウン部は並列に連結されて選択的に駆動され、アク
    ティブパワーダウン時に駆動される第2プルダウン部の
    有効チャネル長さが正常モードで駆動される第1プルダ
    ウン部の有効チャネル長さより長いことを特徴とする請
    求項8に記載の電圧検出回路。
  11. 【請求項11】 前記第1プルアップ部及び前記第2プ
    ルアップ部は直列に連結され、アクティブパワーダウン
    時は第1プルアップ部及び第2プルアップ部のいずれも
    駆動され、正常モードでは第1プルアップ部のみ駆動さ
    れることを特徴とする請求項8に記載の電圧検出回路。
  12. 【請求項12】 前記第1プルアップ部は直列に連結さ
    れ、それぞれのゲートに昇圧電圧が印加される複数のN
    MOSトランジスタよりなることを特徴とする請求項1
    1に記載の電圧検出回路。
  13. 【請求項13】 前記第2プルアップ部は直列に連結さ
    れ、それぞれのゲートに昇圧電圧が印加される複数のN
    MOSトランジスタよりなることを特徴とする請求項1
    1に記載の電圧検出回路。
  14. 【請求項14】 前記第1プルダウン部及び前記第2プ
    ルダウン部は直列に連結され、アクティブパワーダウン
    の時は第1プルダウン部及び第2プルダウン部のいずれ
    も駆動され、正常モードでは第1プルダウン部のみ駆動
    されることを特徴とする請求項8に記載の電圧検出回
    路。
  15. 【請求項15】 前記第1プルダウン部は直列に連結さ
    れ、電源電圧がゲートに印加される複数のNMOSトラ
    ンジスタよりなることを特徴とする請求項14に記載の
    電圧検出回路。
  16. 【請求項16】 前記第2プルダウン部は直列に連結さ
    れ、電源電圧がゲートに印加される複数のNMOSトラ
    ンジスタよりなることを特徴とする請求項11に記載の
    電圧検出回路。
  17. 【請求項17】 前記第1プルアップスイッチング部
    は、前記モード制御信号に応じてゲーティングされドレ
    インが電源電圧に連結されソースが前記第1プルアップ
    に連結される第1PMOSトランジスタを具備すること
    を特徴とする請求項8に記載の電圧検出回路。
  18. 【請求項18】 前記第2プルアップスイッチング部
    は、前記モード制御信号を反転する第1インバーター
    と、 前記第1インバーターの出力によりゲーティングされ、
    ドレインが電源電圧に連結されソースが前記第2プルア
    ップ部に連結される第2PMOSトランジスタとを具備
    することを特徴とする請求項8に記載の電圧検出回路。
  19. 【請求項19】 前記第1プルダウンスイッチング部は
    前記モード制御信号を反転する第2インバーターと、 前記第2インバーターの出力によりゲーティングされ、
    ドレインが前記スイッチングトランジスタに連結されソ
    ースが前記第1プルダウン部に連結される第1NMOS
    トランジスタとを具備することを特徴とする請求項8に
    記載の電圧検出回路。
  20. 【請求項20】 前記第2プルダウンスイッチング部は
    前記第2インバーターの出力を反転する第3インバータ
    ーと、 前記第3インバーターの出力によりゲーティングされ、
    ドレインが前記スイッチングトランジスタに連結されソ
    ースが前記第2プルダウン部に連結される第2NMOS
    トランジスタとを具備することを特徴とする請求項19
    に記載の電圧検出回路。
  21. 【請求項21】 前記スイッチングトランジスタはNM
    OSトランジスタであることを特徴とする請求項8に記
    載の電圧検出回路。
  22. 【請求項22】 前記駆動部は複数のインバーターを具
    備することを特徴とする請求項8に記載の電圧検出回
    路。
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