JPS60176121A - 電圧降下回路 - Google Patents
電圧降下回路Info
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- JPS60176121A JPS60176121A JP59032068A JP3206884A JPS60176121A JP S60176121 A JPS60176121 A JP S60176121A JP 59032068 A JP59032068 A JP 59032068A JP 3206884 A JP3206884 A JP 3206884A JP S60176121 A JPS60176121 A JP S60176121A
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- voltage drop
- circuit
- power supply
- drop circuit
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
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- G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
- G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
- G11C5/147—Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dram (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は消費電力を低減させるスタンバイ期間が設定
された半導体メモリ等の半導体集積回路に好適な電圧降
下回路に関する。
された半導体メモリ等の半導体集積回路に好適な電圧降
下回路に関する。
最近、実効チャネル長が1μm程度もしくはそれ以下の
MOS )ランジスタを用いた集積回路が開発されつつ
ある。このように実効チャネル長が縮小化されたMOS
)ランジスタでは、TTI、もしくは現在のMO8型
集積回路の標準電源である5vの電圧がそのままドレイ
ンに印加されると、ホットキャリアが生じて本来流れな
いはずのダート電流が流れ、この電流の一部がダート中
のトラップに捕獲されてケ9−ト酸化膜が帯電し、閾値
電圧が徐々に変化することが知られている。
MOS )ランジスタを用いた集積回路が開発されつつ
ある。このように実効チャネル長が縮小化されたMOS
)ランジスタでは、TTI、もしくは現在のMO8型
集積回路の標準電源である5vの電圧がそのままドレイ
ンに印加されると、ホットキャリアが生じて本来流れな
いはずのダート電流が流れ、この電流の一部がダート中
のトラップに捕獲されてケ9−ト酸化膜が帯電し、閾値
電圧が徐々に変化することが知られている。
そこで、このような不都合を防止するために、外部電源
電圧が5vの場合、内部でこの5vから5v以下の、た
とえば3vの電圧を作り出し、これを実効チャネル長が
縮小化されたMOS )ランジスタに印加するようにし
ている。こ゛の際、電圧降下回路が必要である。
電圧が5vの場合、内部でこの5vから5v以下の、た
とえば3vの電圧を作り出し、これを実効チャネル長が
縮小化されたMOS )ランジスタに印加するようにし
ている。こ゛の際、電圧降下回路が必要である。
第1図は一般的な定電圧電源回路をそのまま利用した従
来の電圧降下回路を示す。この回路は、外部電源電圧v
DDextが与えられる端子11と内部電源電圧■DD
lnを得る内部電源ライン12との間に可変インピーダ
ンス手段としてのMOS )ランジスタ13を挿入し、
基準電圧発生回路14で得られる一定の基準電圧V、。
来の電圧降下回路を示す。この回路は、外部電源電圧v
DDextが与えられる端子11と内部電源電圧■DD
lnを得る内部電源ライン12との間に可変インピーダ
ンス手段としてのMOS )ランジスタ13を挿入し、
基準電圧発生回路14で得られる一定の基準電圧V、。
fと内部電源電圧vDDlnとを差動増幅回路15で比
較し、その比較出力をMOS )ランジスタ13のダー
トに供給することによって、降圧され一定化された電圧
vDDinを得るようにしている。すなわち、vDDl
nがV、。fよシも高ければ差動増幅回路15の出力が
高電位になり、MOS)ランジスタ13のインピーダン
スは比較的高くなる。するとこのMOS )ランジスタ
13で大きな電圧降下が生じる。従って、vDDlnが
vrsfより高ければ、vDDlnは低下する傾向にあ
シ、これとは返討にvDDlnがvr@fより低ければ
、vDDlnは上昇する傾向にある。それ故vDDln
はvr@fに固定される。
較し、その比較出力をMOS )ランジスタ13のダー
トに供給することによって、降圧され一定化された電圧
vDDinを得るようにしている。すなわち、vDDl
nがV、。fよシも高ければ差動増幅回路15の出力が
高電位になり、MOS)ランジスタ13のインピーダン
スは比較的高くなる。するとこのMOS )ランジスタ
13で大きな電圧降下が生じる。従って、vDDlnが
vrsfより高ければ、vDDlnは低下する傾向にあ
シ、これとは返討にvDDlnがvr@fより低ければ
、vDDlnは上昇する傾向にある。それ故vDDln
はvr@fに固定される。
そしてV、。fを3■にしておけば、VDDinはvD
Dextにかかわらず常に3vにされる。
Dextにかかわらず常に3vにされる。
第1図の電圧降下回路において、差動増幅回路15、基
準電圧発生回路14等は電力を消費し、典型的には2m
A程度である。この電流を小さくすれば応答時間が遅く
な’)、VDDinの定電圧性が失なわれる。しかし、
上記2mAという値は、内部電源ライン12から電圧の
供給を受ける内部回路の消費′配流がないときにも流れ
る値で会′この電圧降下回路を有する集積回路が非選択
の状態のときにも流れる。これは全く無駄な電流であり
、電池による動作等ができなくなってしまう。ちなみに
、電池動作をするためには上記電流を100μA程度以
下におさえる必要がある。
準電圧発生回路14等は電力を消費し、典型的には2m
A程度である。この電流を小さくすれば応答時間が遅く
な’)、VDDinの定電圧性が失なわれる。しかし、
上記2mAという値は、内部電源ライン12から電圧の
供給を受ける内部回路の消費′配流がないときにも流れ
る値で会′この電圧降下回路を有する集積回路が非選択
の状態のときにも流れる。これは全く無駄な電流であり
、電池による動作等ができなくなってしまう。ちなみに
、電池動作をするためには上記電流を100μA程度以
下におさえる必要がある。
一方、半導体メモリ等ではスタンバイ期間と呼ばれてい
る消費電力を低減する期間が設定されておシ、このスタ
ンバイ期間に上記差動増幅回路15、基準電圧発生回路
14等の電源を遮断して、電圧降下回路の消費電力を削
減することも考えられる。ところが、このようにすると
スタンバイ期間では、vDDlnがどのよう多電圧にな
るかわからなくなってしまう。一般に半導体メモリでは
、スタンバイ期間でも記憶データを保持しておくために
動作時と同様の電源電圧を供給しておかなければならな
い。そしてこのスタンバイ期間の電源電圧が異常に小さ
いが、もしくは大きい場合にはデータの破壊等が発生し
、スタンバイ期間が終了した時点での正常動作が期待で
きなくなってしまう。したがって、上記のように電源を
遮断することは危険であり、常に動作させる必要がある
。
る消費電力を低減する期間が設定されておシ、このスタ
ンバイ期間に上記差動増幅回路15、基準電圧発生回路
14等の電源を遮断して、電圧降下回路の消費電力を削
減することも考えられる。ところが、このようにすると
スタンバイ期間では、vDDlnがどのよう多電圧にな
るかわからなくなってしまう。一般に半導体メモリでは
、スタンバイ期間でも記憶データを保持しておくために
動作時と同様の電源電圧を供給しておかなければならな
い。そしてこのスタンバイ期間の電源電圧が異常に小さ
いが、もしくは大きい場合にはデータの破壊等が発生し
、スタンバイ期間が終了した時点での正常動作が期待で
きなくなってしまう。したがって、上記のように電源を
遮断することは危険であり、常に動作させる必要がある
。
このように従来の電圧降下回路は常に電力を消費するの
で、この回路を含む集積回路の低消費電力化を達成する
ことができない。
で、この回路を含む集積回路の低消費電力化を達成する
ことができない。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は外部電源電圧よシも値が小さい電圧を
常に安定して得ることが可能であり、しかもスタンバイ
期間には消費電力を低減化することができる電圧降下回
路を提供することにある。
あり、その目的は外部電源電圧よシも値が小さい電圧を
常に安定して得ることが可能であり、しかもスタンバイ
期間には消費電力を低減化することができる電圧降下回
路を提供することにある。
この発明による電圧降下回路は、それぞれ外部電源電圧
よシも値が小さい電圧を形成する第1、第2の電圧降下
回路を設け、このうち動作時の消費電力が比較的少ない
第1の電圧降下回路は常時動作させ、第1の電圧降下回
路よシも消費電力が多い第2の電圧降下回路はスタンパ
イ期間以外の期間のみに動作させるようにしている。こ
れによシ、外部電源電圧よりも値が小さい電圧を常に安
定して得ることができ、しかもスタンバイ期間には消費
電力を低減化することができる。
よシも値が小さい電圧を形成する第1、第2の電圧降下
回路を設け、このうち動作時の消費電力が比較的少ない
第1の電圧降下回路は常時動作させ、第1の電圧降下回
路よシも消費電力が多い第2の電圧降下回路はスタンパ
イ期間以外の期間のみに動作させるようにしている。こ
れによシ、外部電源電圧よりも値が小さい電圧を常に安
定して得ることができ、しかもスタンバイ期間には消費
電力を低減化することができる。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第2図はこの発明の電圧降下回路の一実施例による構成
を示すブロック図である。この実施例回路は、端子11
に与えられる外部電源電圧vDD@xt、から値の小さ
い内部電源電圧vDDlnをそれぞれ形成する第1.第
2の電圧降下回路100.200を備えておシ、両電圧
降下回路100.200で形成される電圧vDD1nは
ともに内部電源ライン12に供給されている。上記内部
電源ライン12には、実効チャネル長が1μm以下のメ
モリセル用MO8)ランゾスタを含むメモリ回路300
が接続されており、このメモリ回路30θは上記第1.
第2の電圧降下回路100.200によって形成される
電圧vDDinが動作電圧として供給されている。上記
メモリ回路300は、非選択時における消費電力を低減
させるスタンバイ期間が設定されており、外部から供給
されるチップイネーゾル信号CEが°′1#レベルにさ
れているスタンバイ期間のときには内部動作が停止され
て低消費電力化が達成されている。
を示すブロック図である。この実施例回路は、端子11
に与えられる外部電源電圧vDD@xt、から値の小さ
い内部電源電圧vDDlnをそれぞれ形成する第1.第
2の電圧降下回路100.200を備えておシ、両電圧
降下回路100.200で形成される電圧vDD1nは
ともに内部電源ライン12に供給されている。上記内部
電源ライン12には、実効チャネル長が1μm以下のメ
モリセル用MO8)ランゾスタを含むメモリ回路300
が接続されており、このメモリ回路30θは上記第1.
第2の電圧降下回路100.200によって形成される
電圧vDDinが動作電圧として供給されている。上記
メモリ回路300は、非選択時における消費電力を低減
させるスタンバイ期間が設定されており、外部から供給
されるチップイネーゾル信号CEが°′1#レベルにさ
れているスタンバイ期間のときには内部動作が停止され
て低消費電力化が達成されている。
一方、前記第1.第2の電圧降下回路100200のう
ち、第1の電圧降下回路100の動作時における消費電
力が第2の電圧降下回路200のそれよりも少なくされ
ている。上記第1の電圧降下回路100は上記メモリ回
路300のスタンバイ期間とは無関係に常時動作するよ
うにされ、他方、第2の電圧降下回路200は上記チッ
プイネーブル信号CEが供給されており、この信号CE
が゛1#レベルにされているスタンバイ期間のときには
動作が停止され、省電力化が達成されているとともに、
電圧vDI)lnの発生が停止される。
ち、第1の電圧降下回路100の動作時における消費電
力が第2の電圧降下回路200のそれよりも少なくされ
ている。上記第1の電圧降下回路100は上記メモリ回
路300のスタンバイ期間とは無関係に常時動作するよ
うにされ、他方、第2の電圧降下回路200は上記チッ
プイネーブル信号CEが供給されており、この信号CE
が゛1#レベルにされているスタンバイ期間のときには
動作が停止され、省電力化が達成されているとともに、
電圧vDI)lnの発生が停止される。
また、上記第1の電圧降下回路100は消費電力が第2
の電圧降下回路200よりも少なくされているので、出
力の応答速度は第2の電圧降下回路200よりも遅い。
の電圧降下回路200よりも少なくされているので、出
力の応答速度は第2の電圧降下回路200よりも遅い。
なお、第2図の実施例回路は同一の集積回路内に構成さ
れている。
れている。
このような構成において、チップイネ−ゾル信号CEが
′°0ルベルにされ、メモリ回路300が動作している
場合には、第2の電圧降下回路200が動作して、vD
D6エ、から値の小さい内部電源電圧vDD、nが形成
され、内部電源ライン12に供給される。このときは第
1の電圧降下回路100も動作しておシ、この回路10
0からも電圧vDDifiが形成され、内部電源ライン
12に供給されている。との場合、vDD、nの定電圧
性は応答速度が比較的速い第2の電圧降下回路200に
よって保持されているので、メモリ回路300はvDD
@□よシも小さくされ常に安定したvDDinで動作す
る。
′°0ルベルにされ、メモリ回路300が動作している
場合には、第2の電圧降下回路200が動作して、vD
D6エ、から値の小さい内部電源電圧vDD、nが形成
され、内部電源ライン12に供給される。このときは第
1の電圧降下回路100も動作しておシ、この回路10
0からも電圧vDDifiが形成され、内部電源ライン
12に供給されている。との場合、vDD、nの定電圧
性は応答速度が比較的速い第2の電圧降下回路200に
よって保持されているので、メモリ回路300はvDD
@□よシも小さくされ常に安定したvDDinで動作す
る。
一方、チップイネーブル信号CEが1”レベルにされる
スタンバイ期間では、メモリ回路300の動作が停止し
、メモリ回路SOOの低消費電力化が行なわれている。
スタンバイ期間では、メモリ回路300の動作が停止し
、メモリ回路SOOの低消費電力化が行なわれている。
このとき、第2の電圧降下回路200も上記信号CEに
よって動作が停止され、省電力化が達成される。一方、
第1の電圧降下回路100はこのスタンバイ期間も動作
しておシ、電圧vDDlnを形成し内部電源ライン12
に供給している。すなわち、スタンバイ期間ではvDD
inの応答速度は第1の電圧降下回路100による遅い
ものとなシ、vDDlnの定電圧性が多少損なわれるが
、一応、内部電源ライン12にはVnDext 、!:
’)も値の小さな電圧vDD!nが供給されている。と
ころで、スタンバイ期間においてメモリ回路300に流
れる電流は極めて少ないので、応答速度の遅い第1の電
圧降下回路100からの電圧vDDlnでも、メモリ回
路300におけるデータの安定記憶を十分に行なわせる
ことができる。しかも、このスタンバイ期間では、消費
電力の多い第2の電圧降下回路200の動作が停止され
ているので、この期間の消費電力は極めて少なくされ、
これによって電池によるバックアップ動作が可能にされ
ている。
よって動作が停止され、省電力化が達成される。一方、
第1の電圧降下回路100はこのスタンバイ期間も動作
しておシ、電圧vDDlnを形成し内部電源ライン12
に供給している。すなわち、スタンバイ期間ではvDD
inの応答速度は第1の電圧降下回路100による遅い
ものとなシ、vDDlnの定電圧性が多少損なわれるが
、一応、内部電源ライン12にはVnDext 、!:
’)も値の小さな電圧vDD!nが供給されている。と
ころで、スタンバイ期間においてメモリ回路300に流
れる電流は極めて少ないので、応答速度の遅い第1の電
圧降下回路100からの電圧vDDlnでも、メモリ回
路300におけるデータの安定記憶を十分に行なわせる
ことができる。しかも、このスタンバイ期間では、消費
電力の多い第2の電圧降下回路200の動作が停止され
ているので、この期間の消費電力は極めて少なくされ、
これによって電池によるバックアップ動作が可能にされ
ている。
第3図は第2図の実施例回路を具体化した回路図であり
、第2図と対応する箇所には同一符号を付している。
、第2図と対応する箇所には同一符号を付している。
前記第1の電圧降下回路100は、前記端子11と内部
電源ライン12との間にソース、ドレイン間が挿入され
た可変インピーダンス手段としてのPチャネルMO8)
ランジスタ101゜内部電源ライン12とアースとの間
に直列接続され、内部電源ライン12における電圧vD
Dlnを所定の抵抗比に応じて分割する2つの抵抗10
2.103.前記端子1ノとアースとの間に直列接続さ
れた抵抗104およびNチャネルMO8)ランジスタ1
05からなる直列回路、前記端子11とアースとの間に
直列接続されたPチャネルMO8)ランジスタ106お
よび抵抗107からなる直列回路を備えている。そして
、上記2つの抵抗102,103の直列接続点の電圧v
1がMOS )ランゾスタ105のダートに供給されて
おり、上記抵抗104とMOS )ランジスタ105の
直列接続点の電圧v2がMOS )ランジスタ106の
ダートに供給されており、さらに上記MOSトランジス
タ106と抵抗107の直列接続点の電圧v3が前記M
O8)ランジスタ101のダートに供給されている。
電源ライン12との間にソース、ドレイン間が挿入され
た可変インピーダンス手段としてのPチャネルMO8)
ランジスタ101゜内部電源ライン12とアースとの間
に直列接続され、内部電源ライン12における電圧vD
Dlnを所定の抵抗比に応じて分割する2つの抵抗10
2.103.前記端子1ノとアースとの間に直列接続さ
れた抵抗104およびNチャネルMO8)ランジスタ1
05からなる直列回路、前記端子11とアースとの間に
直列接続されたPチャネルMO8)ランジスタ106お
よび抵抗107からなる直列回路を備えている。そして
、上記2つの抵抗102,103の直列接続点の電圧v
1がMOS )ランゾスタ105のダートに供給されて
おり、上記抵抗104とMOS )ランジスタ105の
直列接続点の電圧v2がMOS )ランジスタ106の
ダートに供給されており、さらに上記MOSトランジス
タ106と抵抗107の直列接続点の電圧v3が前記M
O8)ランジスタ101のダートに供給されている。
この第1の電圧降下回路100内に設けられている抵抗
102,103,104,107はいずれも、たとえば
不純物が導入されていない多結晶シリコンによって構成
されており、その値は100以上に設定されている。
102,103,104,107はいずれも、たとえば
不純物が導入されていない多結晶シリコンによって構成
されており、その値は100以上に設定されている。
前記第2の電圧降下回路200は、前記端子11と内部
電源ライン12との間にソース、ドレイン間が挿入され
た可変インーーダンス手段としてのPチャネルMO8)
ランジスタ201゜前記端子11に与えられる外部電源
電圧vDDextよシも値が小さい一定した基準電圧v
rofを発生する基準電圧発生回路210.上記基準電
圧Vr@fと内部電源ライン12における電圧vDDl
nとを比較する差動増幅回路220を備えている。
電源ライン12との間にソース、ドレイン間が挿入され
た可変インーーダンス手段としてのPチャネルMO8)
ランジスタ201゜前記端子11に与えられる外部電源
電圧vDDextよシも値が小さい一定した基準電圧v
rofを発生する基準電圧発生回路210.上記基準電
圧Vr@fと内部電源ライン12における電圧vDDl
nとを比較する差動増幅回路220を備えている。
上記基準電圧発生回路210は、前記端子11とアース
との間に直列接続されている1つのPチャネルMO8)
ランジスタ211およびn個のNチャネルMO8)ラン
ジスタ212,222゜・・・によって構成されておシ
、上記MO8)ランジスタ211のダートにはチップイ
ネーブル信号σ1′が供給され、n個のMOS )ラン
ノスタ212゜2121・・・の各r−トはそれぞれの
ドレインに接続されている。この基準電圧発生回路21
0は、チップイネーブル信号CEが′0”レベルにされ
、MOSトランジスタ211がオン状態にされたときに
のみ、MOSトランジスタ211およびn個のMOS
)ランジスタ212,212゜・・・の直列接続点から
、各MO8)ランジスタ212のしきい値電圧Vオのn
倍の電圧を基準電圧Vrefとして発生する。
との間に直列接続されている1つのPチャネルMO8)
ランジスタ211およびn個のNチャネルMO8)ラン
ジスタ212,222゜・・・によって構成されておシ
、上記MO8)ランジスタ211のダートにはチップイ
ネーブル信号σ1′が供給され、n個のMOS )ラン
ノスタ212゜2121・・・の各r−トはそれぞれの
ドレインに接続されている。この基準電圧発生回路21
0は、チップイネーブル信号CEが′0”レベルにされ
、MOSトランジスタ211がオン状態にされたときに
のみ、MOSトランジスタ211およびn個のMOS
)ランジスタ212,212゜・・・の直列接続点から
、各MO8)ランジスタ212のしきい値電圧Vオのn
倍の電圧を基準電圧Vrefとして発生する。
上記差動増幅回路220は、前記端子11とアースとの
間に直列接続されているPチャネルMO8トランジスタ
221および2つのNチャネルMO8)ランジスタ22
2,223、端子11とアースとの間に直列接続されて
いるPチャネルMO8)ランノスタ224および2つの
NチャネルMO8)ランジスタ225.226、インバ
ータ227とから構成されている。そして上記2つのP
チャネルMO8)ランノスタ221゜224のダートが
接続され、さらにこの接続点はMOS )ランジスタ2
24および225の直列接続点228に接続されている
。上記MO8)ランジスタ223のダートには前記基準
電圧vrefが供給されている。上記MO8)ランジス
タ226のダートには内部電源ライン12の電圧vDD
inが供給されている。上記2つのMOS )ランジス
タ222.225のダートには、上記インバータ227
を介してチップイネーブル信号CEが並列的に供給され
ている。そして上記2つのMOS )ランノスタ221
.222の直列接続点に発生する電圧Vllが前記MO
8)ランジスタ201のケ0−トに供給されている。
間に直列接続されているPチャネルMO8トランジスタ
221および2つのNチャネルMO8)ランジスタ22
2,223、端子11とアースとの間に直列接続されて
いるPチャネルMO8)ランノスタ224および2つの
NチャネルMO8)ランジスタ225.226、インバ
ータ227とから構成されている。そして上記2つのP
チャネルMO8)ランノスタ221゜224のダートが
接続され、さらにこの接続点はMOS )ランジスタ2
24および225の直列接続点228に接続されている
。上記MO8)ランジスタ223のダートには前記基準
電圧vrefが供給されている。上記MO8)ランジス
タ226のダートには内部電源ライン12の電圧vDD
inが供給されている。上記2つのMOS )ランジス
タ222.225のダートには、上記インバータ227
を介してチップイネーブル信号CEが並列的に供給され
ている。そして上記2つのMOS )ランノスタ221
.222の直列接続点に発生する電圧Vllが前記MO
8)ランジスタ201のケ0−トに供給されている。
なお、第3図回路では、内部電源ライン12とアースと
の間に電圧平滑用のコンデンサ16が挿入されている。
の間に電圧平滑用のコンデンサ16が挿入されている。
いま第1の電圧降下回路において、電圧vDDth□が
3.2vのときに電圧V!がたとえば0.8vになるよ
うに2つの抵抗102,103の抵抗比が設定されてい
る。そして予めMOS )ランジスタ105のしきい値
電圧がO,SVに設定されているとすれば、vDDln
が3.2vから上昇すると、上記MO8)ランジスタ1
05はオン状態にされ、電圧v2はOvに近い値にされ
る。
3.2vのときに電圧V!がたとえば0.8vになるよ
うに2つの抵抗102,103の抵抗比が設定されてい
る。そして予めMOS )ランジスタ105のしきい値
電圧がO,SVに設定されているとすれば、vDDln
が3.2vから上昇すると、上記MO8)ランジスタ1
05はオン状態にされ、電圧v2はOvに近い値にされ
る。
するとMOS )ランジスタ106はオン状態にされ、
電圧v3はvDDoxtたとえば5vに近い値となって
MOS )ランジスタ101のインピーダンスは比較的
高くされる。これによシ、このMOSトランジスタ10
1で大きな電圧降下が生じ、vDDlnは下げられる。
電圧v3はvDDoxtたとえば5vに近い値となって
MOS )ランジスタ101のインピーダンスは比較的
高くされる。これによシ、このMOSトランジスタ10
1で大きな電圧降下が生じ、vDDlnは下げられる。
一方、vI)Dlnが3,2vから低下すると、MOS
トランジスタ105はオフ状態にされ、電圧v2はvD
DoXt(5v)に近い値にされる。するとMOS )
ランジスタ106はオフ状態にされ、電圧v3はアース
電圧(Ov)に近い値となりてMOS )ランジスタ1
01のインピーダンスは比較的低くされる。これによシ
、このMOS )ランジスタ101における降下電圧は
小さなものにされ、vDDinは上げられる。このよう
にしてこの第1の電圧降下回路100でvDDlnが形
成される。そしてこの第1の電圧降下回路100は、前
記チッゾイネープル信号CEとは無関係に常時動作する
ものであるが、直流貫通電流が流れている経路、すなわ
ち2つの抵抗102゜103からなる直列回路、抵抗1
04およびMOS )ランジスタ105からなる直列回
路、MOS ) 9ンジスタ106および抵抗107か
らなる直列回路にはそれぞれ、100以上の値を持つ抵
抗が少なくとも1つは挿入されている。このため、”o
nextO値を5vとすると、この第1の電圧降下回路
100に流れる電流は高9数十nA程度のものになる。
トランジスタ105はオフ状態にされ、電圧v2はvD
DoXt(5v)に近い値にされる。するとMOS )
ランジスタ106はオフ状態にされ、電圧v3はアース
電圧(Ov)に近い値となりてMOS )ランジスタ1
01のインピーダンスは比較的低くされる。これによシ
、このMOS )ランジスタ101における降下電圧は
小さなものにされ、vDDinは上げられる。このよう
にしてこの第1の電圧降下回路100でvDDlnが形
成される。そしてこの第1の電圧降下回路100は、前
記チッゾイネープル信号CEとは無関係に常時動作する
ものであるが、直流貫通電流が流れている経路、すなわ
ち2つの抵抗102゜103からなる直列回路、抵抗1
04およびMOS )ランジスタ105からなる直列回
路、MOS ) 9ンジスタ106および抵抗107か
らなる直列回路にはそれぞれ、100以上の値を持つ抵
抗が少なくとも1つは挿入されている。このため、”o
nextO値を5vとすると、この第1の電圧降下回路
100に流れる電流は高9数十nA程度のものになる。
第2の電圧降下回路200では、チッゾイネーブル信号
CEが′1#レベルにされているとき、基準電圧発生回
路210内のMOS )ランノスタ21ノがオフ状態に
される。したがってこのとき、この回路210に流れる
電流は0にされる。さらに信号CEが1”レベルにされ
ているとき、差動増幅回路220内の2つのMOSトラ
ンジスタ222.225が共にオフ状態にされるので、
この回路22σに流れる電流もOKされる。すなわち、
この期間ではこの第2の電圧降下回路200の動作が停
止されて、省電力化が達成されている。
CEが′1#レベルにされているとき、基準電圧発生回
路210内のMOS )ランノスタ21ノがオフ状態に
される。したがってこのとき、この回路210に流れる
電流は0にされる。さらに信号CEが1”レベルにされ
ているとき、差動増幅回路220内の2つのMOSトラ
ンジスタ222.225が共にオフ状態にされるので、
この回路22σに流れる電流もOKされる。すなわち、
この期間ではこの第2の電圧降下回路200の動作が停
止されて、省電力化が達成されている。
チップイネーブル信号頁が′0”レベルにされていると
き、基準電圧発生回路210内のMOS )ランジスタ
211がオン状態にされ、n個のMOS )ランノスタ
212.2121・・・に電流が流れて基準電圧vre
fが発生される。一方、このとき、差動増幅回路220
内の2つのMOSトランジスタ222.225がオン状
態にされて、駆動用の2つのMOS )ランジスタ22
3゜226および負荷用の2つのMOS トランジスタ
221.224が動作し得る状態にされる。このとき、
駆動用の2つのMOS )ランゾスタ223゜226の
r−)に供給されている電圧Vref。
き、基準電圧発生回路210内のMOS )ランジスタ
211がオン状態にされ、n個のMOS )ランノスタ
212.2121・・・に電流が流れて基準電圧vre
fが発生される。一方、このとき、差動増幅回路220
内の2つのMOSトランジスタ222.225がオン状
態にされて、駆動用の2つのMOS )ランジスタ22
3゜226および負荷用の2つのMOS トランジスタ
221.224が動作し得る状態にされる。このとき、
駆動用の2つのMOS )ランゾスタ223゜226の
r−)に供給されている電圧Vref。
vDDlnの大小関係に応じて電圧Vllが設定され、
この電圧VllによってMOS )ランジスタ201が
r−)制御されることによって電圧vDDinとvre
fとが一致するようにMOS )ランノスタ201のイ
ンピーダンスが設定される。
この電圧VllによってMOS )ランジスタ201が
r−)制御されることによって電圧vDDinとvre
fとが一致するようにMOS )ランノスタ201のイ
ンピーダンスが設定される。
第4図(、)は上記第3図中の第2の電圧降下回路20
0における各電圧変化を示す特性図であシ、横軸には時
間が、縦軸には電圧がそれぞれとられている。なお、第
4図中の電圧Vrzは、前記直列接続点228の電圧で
ある。第4図に示すように、外部電源電圧VDD、xt
が変化しても、電圧VDDinは速い応答速度でもって
Vrefと一致するように制御されていることがわかる
。
0における各電圧変化を示す特性図であシ、横軸には時
間が、縦軸には電圧がそれぞれとられている。なお、第
4図中の電圧Vrzは、前記直列接続点228の電圧で
ある。第4図に示すように、外部電源電圧VDD、xt
が変化しても、電圧VDDinは速い応答速度でもって
Vrefと一致するように制御されていることがわかる
。
第4図(b)は第3図中の内部電源ライン12の消費電
流Iinの変化を示す特性図である。なお、第4図(b
)中の電流I。xtは外部から供給される電流である。
流Iinの変化を示す特性図である。なお、第4図(b
)中の電流I。xtは外部から供給される電流である。
■extとIinとの差であるこの第2の電圧降下回路
200の消費電流IOの平均値は2mA程度である。
200の消費電流IOの平均値は2mA程度である。
憤5図は第3図中の第1の電圧降下回路100の動作開
始時における各電圧変化を示す特性図である。図示する
ように動作開始後、約300m5ecでvDDlnの値
が3.2vに達している。
始時における各電圧変化を示す特性図である。図示する
ように動作開始後、約300m5ecでvDDlnの値
が3.2vに達している。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
種々の変形が可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、第1の電圧降下回路100は必ずしも第3図のよう
なものでなくとも良く、要するに消費電力が第2の電圧
降下回路200よ勺も少ないものであればどのようガも
のであってもよい。たとえば、第3図中の第2の電圧降
下回路200において、チップイネーブル信号CEによ
って制御されるMOS )ランジスタ211の代シに高
抵抗を用い、MOSトランジスタ222,225を取り
除き、残シのMOS )ランジスタの素子寸法を十分に
小さくすることによって、第2の電圧降下回路200を
低消費電力化したものを用いるようにしてもよい。
種々の変形が可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、第1の電圧降下回路100は必ずしも第3図のよう
なものでなくとも良く、要するに消費電力が第2の電圧
降下回路200よ勺も少ないものであればどのようガも
のであってもよい。たとえば、第3図中の第2の電圧降
下回路200において、チップイネーブル信号CEによ
って制御されるMOS )ランジスタ211の代シに高
抵抗を用い、MOSトランジスタ222,225を取り
除き、残シのMOS )ランジスタの素子寸法を十分に
小さくすることによって、第2の電圧降下回路200を
低消費電力化したものを用いるようにしてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば1外部電源電圧よ
シも値が小さい電圧を常に安定して得ることが可能であ
シ、シかもスタンバイ期間には消費電力を低減化するこ
とができる電圧降下回路が提供できる。
シも値が小さい電圧を常に安定して得ることが可能であ
シ、シかもスタンバイ期間には消費電力を低減化するこ
とができる電圧降下回路が提供できる。
第1図は従来の電圧降下回路の回路図、第2図はこの発
明の一実施例による構成を示すブロック図、第3図はM
2図の具体的回路図、第4図および第5図はそれぞれ第
3図回路の特性図である。 11・・・端子、12・・・内部電源ライン、100・
・・第1の電圧降下回路、20Q・・・第2の電圧降下
回路、3oo・・・メモリ回路、21o・・・基準電圧
発生回路、22o・・・差動増幅回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦s1図 第2図 E 第3図 1
明の一実施例による構成を示すブロック図、第3図はM
2図の具体的回路図、第4図および第5図はそれぞれ第
3図回路の特性図である。 11・・・端子、12・・・内部電源ライン、100・
・・第1の電圧降下回路、20Q・・・第2の電圧降下
回路、3oo・・・メモリ回路、21o・・・基準電圧
発生回路、22o・・・差動増幅回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦s1図 第2図 E 第3図 1
Claims (5)
- (1) 内部電源ラインを有し、内部消費電力を低減さ
せるスタンバイ期間が設定された半導体集積回路内に形
成され、少なくとも上記スタンバイ期間には動作して外
部電源電圧よりも値が小さい電圧を形成し上記内部電源
ラインに供給する第1の電圧降下手段と、上記スタンバ
イ期間以外の期間に動作して外部電源電圧よシも値が小
さい電圧を形成し上記内部電源ラインに供給する第2の
電圧降下手段とを具備したことを特徴とする電圧降下回
路。 - (2)前記第1の電圧降下手段の動作時における消費電
力が、前記第2の電圧降下手段のそれよシも少なくされ
ている特許請求の範囲第1項に記載の電圧降下回路。 - (3)前記内部電源ラインには実効チャネル長が1μm
以下のMOS )ランジスタを含む内部回路が接続され
ている特許請求の範囲第1項に記載の電圧降下回路。 - (4)前記内部回路がメモリセルを含む回路である特許
請求の範囲第3項に記載の電圧降下回路。 - (5)前記第1の電圧降下手段は、各直流貫通電流の流
れる経路に少なくとも100以上の抵抗値を有する抵抗
が挿入されている特許請求の範囲第1項に記載の電圧降
下回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59032068A JPS60176121A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電圧降下回路 |
DE8484113078T DE3481957D1 (de) | 1984-02-22 | 1984-10-30 | Halbleiteranordnung. |
EP84113078A EP0157905B1 (en) | 1984-02-22 | 1984-10-30 | Semiconductor device |
US06/667,417 US4683382A (en) | 1984-02-22 | 1984-11-01 | Power-saving voltage supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59032068A JPS60176121A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電圧降下回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60176121A true JPS60176121A (ja) | 1985-09-10 |
JPH0547848B2 JPH0547848B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=12348556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59032068A Granted JPS60176121A (ja) | 1984-02-22 | 1984-02-22 | 電圧降下回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4683382A (ja) |
EP (1) | EP0157905B1 (ja) |
JP (1) | JPS60176121A (ja) |
DE (1) | DE3481957D1 (ja) |
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