JPS58105563A - 基板バイアス発生回路 - Google Patents

基板バイアス発生回路

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JPS58105563A
JPS58105563A JP56204658A JP20465881A JPS58105563A JP S58105563 A JPS58105563 A JP S58105563A JP 56204658 A JP56204658 A JP 56204658A JP 20465881 A JP20465881 A JP 20465881A JP S58105563 A JPS58105563 A JP S58105563A
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ram
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尾崎 英之
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一康 藤島
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアドレスマルチプレックス型ダイナミックM
O8RAMにおける基板バイアス発生回路に関するもの
である。
従来、この種の装置として第1図に示すものがあった。
ここで0)はコンデンサであり、自励発振器(1−の出
力がその片側のt#Lに接続されてφる。
(匂は基板バイアス発生回路の出力端、(3)はMOS
トランジスタで、そのドレイン電極、及び、ゲート電極
捻出力端(乃に接続されておシ、tた、そのソース電極
は、コンデンサの他方の電極(4)に接続されている。
(6)はMOS)ヲンジスタでそのドレイン電極、及び
、ゲート電極は、電極+4) [51に接続され、また
、そのソース電極は接地されている。
自励発振器r1υの一例と、しては、第2図に示したよ
うな奇数偵のインバータt−v リアμに接続したリン
グ・オシレータが用いられる。また、第2図に示した例
では、その出力の振巾は、電極電圧をVCC%基板バイ
アス発生回路を構成する八108 )ヲンジスタのしき
い値電圧を7丁とするとs Vcc−V−rV)である
のに対しS vcδまででるように出力バッファ回路を
設ける場合やED構成にする場合もある0次に第1図と
、第1図の回路の各ノードの電位変化を示した第3図を
用いて、基板バイアス発生回路の動作について説明する
今、自励発振器叫がOvからVζCO振巾で発振してい
るとする。この時、コンデンサ(1)の容量結合でノー
ド14)の電位も変化する0、この場合、ノード(4)
の電位がトランジスタ(6)のしきい値電圧(Vt )
以上になろうとすると一、トランジスタ(6)が導通し
、ノード(4)のHレベルはv憎にクランプされる。
従ってノード(4)はこの電位から* −Vccy)だ
け負方向に変化するために、ノード(4)の最低電圧は
Vf−vcdv)になる、従って、基板バイアス発生回
路の出力端(紛は、ノード(4)より、トランジスタ(
3)のしきい値Vfだけ高い電圧にまでなり、最終的に
は、zVt−Vcdl/)  になる。
一方、基板バイアス発生回路の出力端(匂がOvのとき
のトランジスタ0)を流れるチャージ・ポンプ電流1は
i=f @C−V−(1) 式 %式% ここでfは自励発振器−の発振周波数、Cはコンデンサ
α)の容量、■は自励発損器叫の出力振巾である。
従って、チャージボンデ電流it増やそうとす・れば、
自励発振器11αの発振周波数を高くするか、出力振巾
を大きくするか、コンデンサの容量を太きらの方法では
第2図に示した自励発振器のインバータの1段当りのス
イッチング速度を速くしたり。
またコンデンサ負荷を駆動する能力を高めることが必要
で、このために、自励発振器で消費される電力を大きく
しなければならない。
一方、近来、MOS)サンジスタの微小化が進むにつれ
、MOS)ランジスタのドレイン近傍の高電界領域で発
生する正孔の基板への拡散により生じる基板電流が増大
し、これによって基板バイアス電圧の低下が大きな問題
となっている。しかしながら、従来の基板バイアス発生
回路は以上のように構成されているので、チャージポン
プ電流をふやすためには自励発振器で消費される電力を
ふやさなければならない一方、特に、ダイナミックRA
M等では、待機時消費電力をなるべく少なくしなければ
ならない丸めに、この様な方法では限度があった。
この発明は上記のようなものの欠点を除去するためにな
されたもので、自動発振器の他に、外部からRAMに与
えられる外部TI A S (Row Address
Stoben号、及び外部CA S (Column 
AddressStrobe)信号に同期・した内部R
AS、及び内部CAS信号によって、それぞれコンデン
サと整流素子から成る回路を個々に駆動することにより
、RAMの待機時消費電力を小さくシ、かつ、動作時に
は、大きなチャージポンプ電流を得られる基板バイアス
発生回路を提供する仁とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第4図により説明する。第
4−図において、自動発振#叫は、従来のものと同一で
ある。tた、RASバッファ回路(財)は、外部RAS
信号(Ext、RAS )に同期して、RAM内部で使
用される種々のクロックを発生するためのもので、CA
Sバッファ回路翰は、外部CAS信号(Ext、 CA
S )に同期して発生される。RAM内部で使用される
種々のクリックを発生するためのものである。  (1
01)(108)(113)はコンーデンサで(102
)は本発明における基板バイアス発生回路の出−力端子
であるga  (103)s(10B)はMOS)フン
ジスタで整流回路を形成している@  (106)s(
i07)のMOS)ランジスタで構成されるバッファ回
路は、その各々のゲートにRASバッファ回路−で発生
される、EXt、RASと同位相のRAS信号、及び、
逆位相のRAS信号が入力されている。またその出力は
コンデンサ(108)の一方の電極に接続サレ%を九、
コンデンサ(108)の他方の電極性。
MOS)ツンジスタ(109)、(110)で構成され
る整流回路に接続されている。  (111)、(11
2)のMOSトランジスタで構成されるバッファ回路は
、その各々のゲートに%CASバッファ回路−で発生さ
れるE)(t、 CASと同位相のCAS信号、及び、
逆位相のCAS信号が入力されている。また、その出カ
バコンデンサ(113)の一方の電極に接続され。
また、コンデンサ(113)の他方の電極は、MOS)
ランジスタ(114)、(111s)で構成される整流
回路に接続されている。
次に1本発明の基板バイアス発生装置の動作について第
5図を用いて説明する* Ex t、RAS # Ex
L CASが図のように入力されたとする。自励発振器
−の出力φは、これらの外部信号に関係なく一定周期で
でている、またRASバッファ回路−で発生さし遅れて
発生している。したがって第4図のMOSトランジスタ
(106)(107)で構成されるバッファ回路の出力
は、第5図のAに示すようになる。又、同様に、CAS
系の信号が入力される%MO8)ランジスタ(111)
(112)で構成されるバッファ回路の出力は第5図の
Bに示したようになる。従って基板バイアス発生回路の
出力端(102)を流れる事のできる電流1は、自動発
振回路の出力により駆動されるコンデンサと整流回路と
によって発生されるチャージポンプ電流11と、RAS
系の信号によって駆動されるコンデンサと野流回路とに
よって発生されるチャージポンプ電流i、と、CAS系
の信号によって駆動されるコンデンサと整流回路とによ
って発生されるチャージポンプ電流1.との和になり、
大きなチャージポンプ電流が得ることができる。
一方、ダイナミック型ランダム・アクセス・メモExt
%CASのタイミング関係は、通常RASオンリー、リ
フレッシュ・屹−ドと呼ばれ、Ext、CASヲ@H″
に保ったまま、Ext、 RASを”14’!−IFL
 ’−+”H”→1ぴと変化させることにより、メモリ
・セ〃のリフレッシュを行なうモードである。この場合
は1本発明によれば、自励発振器によるチャージボンデ
電流11と、RAS系の信号によるチャージ・ポンプ電
流i、の和が全チャージポンプ電流になる。又、第7図
に示したExt、RASとExt%CASのタイミング
関係は、=プM・モード或はベージ・モードと呼ばれs
 Ex ts RA Sを@L”に保つ九まま* Ex
 t%CA Sを@H″→@L”→@H”→@L”と変
化させることにより高速にデータ読出しが出来るモード
である。この場合は。
自励発振器によるチャージポンプ電流1.ト、CAS系
の信号によるチャージ1ポンプ電流l、の和が全チャー
ジポンプ電流になる。
従って1本発明のようにExt%RASおよびExt、
CASの両方の信号に同期した内部信号により、チャー
ジポンプ電流を発生させれば、いかなるRAMの動作モ
ードにおいても大きなチャージポンプ電流が得ることが
できる。
なお、J:、記実施例ではRAS、及びCAS系の信号
で駆動されるチャージポンプ回路が、それぞれ−個づつ
の場合を示したが、半導体デバイス上のおいている所で
、これらの信号線、および、電源線がある所に、それぞ
れ複数個ずつ設けてもよく、この場合はS更に大きなチ
ャージ電流が得られる。また、E記実施例では、RAS
およびCAS系の信号で作られるAおよびBの波形の振
巾はvcc−v−rV)であるが、第4図でのMOS)
?yジスタ(106)(1ヱl)に入力される信号をV
cc+Vt6+Q以とに昇圧してやれは振巾t−Vcc
Q/)にすることができ、この場合も更に大きなチャー
ジポンプ電流が得られる。
以とのように、この発明によれば自励発振器による基板
バイアス発生回路に加えて、 Ext%RAS。
およびExt、CAS信号に同期した内部クロックによ
る基板バイアス発生回路を付加するよう構成したので、
RAMの待機時には、消費電力を小さくでき、又%RA
Mの動作時には種々のRAMの動作屹−ドに対応できる
大きなチャージ・ポンプ電流が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の基板バイアス発生回路図、第2図は、そ
の中で使われる自励発振器の回路図、第3図は、基板バ
イアス発生回路の各ノードの電圧波形図、第4図は5本
発明の一実施例による基板バイアス発生回路図、第5図
はメ発明の基板バイアス発生回路の各ノードの電圧波形
図、第6図、第7図は、ダイナミック型RAMの種々の
動作モードを説明するのに用いた。 Ext、RAS及
びExt、 CASのタイミング関係図である。 (1) (101)(108)(113)・・・コンデ
ンサ、(萄151 (103)(102り(106)(
107)(109)(110)(111)(112)(
114)(115)・・・MOS)ランジスタ、nα・
・・自励発振器、−・・・RASバッファ回路、III
−CASバッファ回路。 代理人 葛野信− 第1図 第3図 7−vCC 第5図 Elt、蘭 第6図 第7図 Ext、茄 Ext、で 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示    特願昭16−j+04111s
8号2、発明の名称    基板バイアス発生回路3、
補正をする者 事件との関係   特許出願人 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ダイナミック屋ランダム・アクセス・メモリに内蔵され
    た基板バイアス発生回路において、自励発振器に加えて
    、外部から前記ランダム。アクセス・メモリに与えられ
    る外部RAS信号、及び。 外部CAS信号に同期した信号を発生し、これらの信号
    を個々、のコンデンサと整流回路とからなるチャージ・
    ポンプ回路に、各々独立に入力したことを特徴とする基
    板バイアス発生回路。
JP56204658A 1981-12-17 1981-12-17 基板バイアス発生回路 Granted JPS58105563A (ja)

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