KR100265594B1 - Power-up circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치의 파워-회로에 관한 것으로, 특히 최악의 조건에서도 파워-업 신호의 '로우'인 구간을 보장하여 출력함으로써 파워-업 신호가 세팅될 때 각 래치의 초기값을 확실하게 보장하며, 파워가 노이즈에 심하게 흔들려도 인에이블이 가능한 파워-업 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power-circuit of a semiconductor memory device. In particular, it guarantees the output of the low-power section of the power-up signal even under the worst conditions, so that the initial value of each latch is surely set when the power-up signal is set. It guarantees and enables a power-up circuit that can be enabled even if the power shakes violently.
일반적으로, 외부에서 전압이 인가된 뒤 일정 시간이 흐른 뒤에야 디램(DRAM)의 동작을 신뢰할 수 있게 되는데, 파워-업 회로는 파워가 켜지면 각 입력버퍼에 가서 래치의 초기값을 정해주는 파워-업 신호를 생성하여 라스바(/RAS), 카스바(/CAS)와 같은 중요한 제어신호를 제어하는 동작을 하도록 되어 있다.In general, the DRAM operation is reliable only after a certain period of time after an external voltage is applied. The power-up circuit goes to each input buffer when the power is turned on and sets the initial value of the latch. The up signal is generated to control important control signals such as ras (/ RAS) and cascade (/ CAS).
그런데, 파워-업 회로가 각 래치값을 세팅하기 위해서 파워-업 신호가 '로우'인 구간이 있어야 하는데 종래의 파워-업 회로는 상기 파워-업 신호가 '로우'인 구간을 확실히 보장해 주는 장치가 없었기 때문에 최악의 조건에서 파워-업 신호를 '하이'로 출력하게 됨으로써 입력 버퍼의 초기값을 잘못 설정하여 불필요한 신호를 인에이블시키게 됨으로써 전류가 많이 소모되는 문제점이 있었다.However, in order for the power-up circuit to set each latch value, there must be a section in which the power-up signal is 'low', and the conventional power-up circuit ensures a section in which the power-up signal is 'low'. Since there was no power, the power-up signal was output 'high' at the worst condition, thereby incorrectly setting the initial value of the input buffer and enabling unnecessary signals, thereby causing a large current consumption.
이하, 상기 문제점을 갖는 종래의 파워-업 회로에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional power-up circuit having the above problem will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 파워-업 회로도를 도시한 것으로, 각각의 게이트가 접지전위(Vss)에 공통 접속되며 외부전압 인가단과 제1 노드(N1) 사이에 직렬 접속된 다수개의 P 채널 모스 트랜지스터와, 상기 제 1 노드(N1)와 접지전위에 연결된 게이트와 소오스가 접속된 N 채널 모스 트랜지스터(MN1)와, 상기 제1 노드(N1)의 전위가 게이트로 공통으로 인가되며 외부전압 인가단과 접지전위 사이에 제2 노드 (N2)에 의해 직렬 접속된 P 채널 모스 트랜지스터(MP1)와, N 채널 모스 트랜지스터(MN2)로 구성되어 파워-업 신호의 인에이블 상태인 '로우'가 되는 부분을 보장하는 파워-업 감지부(10)와,1 illustrates a conventional power-up circuit diagram, wherein a plurality of P-channel MOS transistors, each gate of which is commonly connected to a ground potential Vss and connected in series between an external voltage applying terminal and a first node N1, An N-channel MOS transistor MN1 having a gate connected to the first node N1, a ground potential, and a source connected thereto, and a potential of the first node N1 is commonly applied to a gate, and is connected between an external voltage applying terminal and a ground potential. A P-channel MOS transistor MP1 connected in series by a second node N2 and an N-channel MOS transistor MN2 to ensure a portion of the power-up signal to be 'low' which is enabled
상기 제2 노드(N2)와 파워-업 신호(pwrup)를 출력하는 출력노드 사이에 직렬 연결된 짝수개의 CMOS형 인버터로 이루어져 상기 제2 노드(N2)의 신호를 일정 시간 지연시켜 출력하는 버퍼링부(20)로 구성된다.A buffering unit comprising an even number of CMOS inverters connected in series between the second node N2 and an output node for outputting a power-up signal pwrup for delaying and outputting a signal of the second node N2 for a predetermined time ( 20).
상기 구성으로 이루어진 종래의 파워-업 회로는 정상적인 상태에서는 외부 전압 인가단으로 일정 전압이 인가되면 게이트가 공통으로 접지전위에 인가된 다수개의 P 채널 모스트랜지스터는 모두 턴-온 되어, 제 1 노드(N1)에는 '하이'가 걸리고 상기 제1 노드(N1)의 '하이' 전위가 공통으로 게이트에 인가되는 상기 파워-업 감지부(10)의 P채널 모스 트랜지스터(MP1)는 턴-오프되고, N 채널 모스 트랜지스터(MN2)는 턴-온되어 상기 제1 노드(N1)의 '하이' 전위가 턴-온된 상기 N 채널 모스 트랜지스터(MN2)를 통해 접지로 흘러 제2 노드(N2)에는 '로우' 전위가 걸리게 되며, 상기 제2 노드(N2)의 '로우' 전위는 버퍼링부(20)를 이루는 짝수개의 CMOS형 인버터를 지나 일정시간 지연된 후 파워-업 회로의 출력신호인 파워-업 신호가 '로우'로 출력된다.In the conventional power-up circuit having the above configuration, when a predetermined voltage is applied to an external voltage applying terminal in a normal state, a plurality of P-channel MOS transistors having a gate applied to the ground potential in common are all turned on, and thus the first node ( N1) is 'high' and the P-channel MOS transistor MP1 of the power-up
그런데, 최악의 조건(온도가 갑자기 높아지거나, 파워에 노이즈가 낀 경우등)에서는 상기 파워-업 감지부(10)의 다수개의 직렬 접속된 P 채널 모스 트랜지스터 중 하나라도 턴-오프되는 경우가 발생할 수 있게 되어 상기 제1 노드(N1)에는 '로우' 전위가 걸려 파워-업 감지부(10)의 P 채널 모스 트랜지스터(MP1)를 턴-온시키고, N 채널 모스 트랜지스터(MN2)를 턴-오프시켜 상기 제2 노드(N2)가 '하이'가 되어, 결국 버퍼링부(20)를 거쳐 출력된 파워-업 신호(pwrup)가 '하이'를 출력하게 된다.However, in a worst case condition (such as when the temperature suddenly rises or the power is noisy), even one of the plurality of series-connected P-channel MOS transistors of the power-up
그 결과, 최악의 조건에서 '하이' 출력을 갖는 파워-업 신호(pwrwp)가 입력버퍼의 초기값을 정상적으로 세팅하지 못하는 경우가 발생하여 상기 입력 버퍼의 초기값을 잘못 설정하게 되어 대기모드시 뜨지 말아야 할 신호를 인에이블 시키게 되어 불필요한 전류소모가 많아진다는 문제점이 있었다.As a result, a power-up signal (pwrwp) having a 'high' output may fail to set the initial value of the input buffer normally under the worst condition, and the initial value of the input buffer may be set incorrectly. There was a problem that the unnecessary current consumption is increased by enabling the signal that should not be.
즉, 종래의 파워-업 회로는 파워가 켜지면 파워-업 감지부(10)에서 감지하여 파워-업 회로를 인에이블시키고, 이때 파워-업 신호(pwrup)는 파워가 켜지면 각 입력 버퍼에 가서 래치의 초기값을 정해주게 되는데, 상기 각 래치의 초기값을 정해주기 위해서는 파워가 켜지면서부터 파워-업 신호(pwrup)가 '로우'가 되는 구간이 존재해야 한다. 이러한 '로우' 인 구간이 없으면 각 입력 버퍼의 초기값을 잘못 설정하여 대기모드 상태에서 뜨지 말아야 할 신호를 띄워서 불필요한 전류소모가 많아지게 되는 것이다.That is, in the conventional power-up circuit, when the power is turned on, the power-
그리고, 도 2는 최악의 조건에서 종래의 파워-업 회로를 초기값에 대해 시뮬레이션한 결과그래프를 도시한 것으로, 외부전압(VEXT) 인가에 대해 파워-업 신호(pwrup)가 '로우'가 되는 구간이 없음을 나타낸다. 그 결과, 입력 버퍼의 초기값을 바르게 설정해 주지 못하게 되는 것이다.FIG. 2 is a graph showing a result of simulating a conventional power-up circuit to an initial value in a worst case condition, in which the power-up signal pwrup becomes 'low' when applying an external voltage VEXT. Indicates that there is no section. As a result, the initial value of the input buffer cannot be set correctly.
그리고, 도 3은 최악의 조건에서 종래의 파워-업 회로를 노이즈에 대해 시뮬레이션한 결과 그래프를 도시한 것으로, 종래의 파워-업 회로는 파워-업 감지부(10)의 출력 신호에만 영향을 받아 파워-업 신호가 결정되어지므로 파워-업 감지부(10)가 노이즈에 심하게 흔들릴 경우 파워가 1.4V정도에서 꺼지게 됨을 나타낸다.3 illustrates a graph of a simulation result of a conventional power-up circuit against noise under worst case conditions, and the conventional power-up circuit is affected only by an output signal of the power-
도 3은 종래의 파워-업 회로는 파워-업 감지부(10)에 영향을 받지않고 파워-업 신호(pwrup)를 유지시켜 주는 장치가 따로 없어서 파워에 노이즈가 낄 경우 파워가 계속 유지되지 못하고 중간에 파워가 죽여버리는 문제점을 나타낸다.3 shows that the conventional power-up circuit is not influenced by the power-up
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 파워-업 신호가 세팅될 때 초기값을 확실하게 보장할 수 있도록 파워-업 신호를 피드백시켜서 파워-업 신호가 '로우'인 상태가 아니면 파워-업 감지부가 인에이블되어도 파워-업 신호가 뜨지 않게 함으로써 파워-업 신호가 '로우'인 구간을 확실히 보장할 수 있는 파워-업 회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to feed back the power-up signal so that the initial value can be reliably ensured when the power-up signal is set so that the power-up signal is 'low'. The present invention provides a power-up circuit that can guarantee a period in which the power-up signal is 'low' by not allowing the power-up signal to rise even when the power-up detector is enabled.
제1도는 종래의 파워-업 회로도.1 is a conventional power-up circuit diagram.
제2도는 최악의 조건에서 제1도의 파워-업 회로를 초기값에 대해 시뮬레이션한 결과 그래프.FIG. 2 is a graph showing the initial value of the power-up circuit of FIG. 1 under worst case conditions.
제3도는 최악의 조건에서 제1도의 파워-업 회로를 노이즈에 대해 시뮬레이션한 결과그래프.FIG. 3 is a graph of the noise of the power-up circuit of FIG. 1 under worst case conditions.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 파워-업 회로도.4 is a power-up circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
제5도는 최악의 조건에서 제4도의 파워-업 회로를 초기값에 대해 시뮬레이션한 결과그래프.5 is a simulation result of the power-up circuit of FIG.
도 6은 최악의 조건에서 도 4의 파워-업 회로를 노이즈에 대해 시뮬레이션한 결과그래프.FIG. 6 is a graph of a simulation of the power-up circuit of FIG. 4 against noise under worst case conditions. FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 파워-업 감지부 20 : 버퍼링부10: power-up detector 20: buffering unit
30 : 파워- 업 인에블부 40 : 래치부30: power-up enable part 40: latch part
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 도면을 참조하며 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파워-업 회로도를 나타낸 것으로, 파워가 켜지면 이를 감지하여 파워-업 신호(pwrup)를 인에이블시키는 부분으로 파워-업 신호가 '로우'인 부분을 설정해 주는 파워-업 감지부(10)와,4 is a diagram illustrating a power-up circuit according to an embodiment of the present invention. The power-up signal is detected by a power-on signal and enables the power-up signal pwrup. Power-up
상기 파워-업 감지부(10)의 출력신호와 피드백된 파워-업 신호(pwrup)를 받아서 상기 파워-업 신호가 '로우' 일때만 이하의 회로가 동작되도록 제어하여 파워-업 신호가 '로우' 인 구간을 확실하게 보장하기 위해, 외부전압(VEXT)인가단과 제1 노드(N1)사이에 직렬 접속되며 게이트로 파워-업 신호가 인가되는 P 채널 모스트랜지스터(MP1)와 게이트로 상기 파워-업 감지부(10)의 출력신호가 인가되는 P 채널 모스 트랜지스터(MP2)로 구성된 파워-업 인에이블부(30)와,The following circuit is operated only when the power-up signal is 'low' by receiving the output signal and the feedbacked power-up signal (pwrup) of the power-
상기 제1 노드(N1)가 각각의 게이트와 공통 접속되며 외부전압 인가단과 접지전위사이에 제2 노드(N2)에 의해 연결된 P 채널 모스 트랜지스터(MP3)와 N 채널 모스 트랜지스터(MN1)로 이루어진 CMOS형 인버터와, 상기 제2 노드(N2)가 각각의 게이트로 공통 접속되며 외부전위 인가단과 접지전위 사이에 직렬 연결되며 그 연결노드가 상기 노드(N1)로 입력되어 상기 제2 노드(N2)의 전위를 래치시키는 P 채널 모스 트랜지스터(MP4)와 N 채널 모스 트랜지스터(MN2)로 이루어진 CMOS형 인버터로 구성된 래치부(40)와,CMOS comprising a P-channel MOS transistor MP3 and an N-channel MOS transistor MN1 connected to the first node N1 in common with the respective gates and connected by an second node N2 between an external voltage applying terminal and a ground potential. A type inverter and the second node N2 are commonly connected to respective gates, and are connected in series between an external potential applying terminal and a ground potential, and a connection node thereof is inputted to the node N1 so that the second node N2 is connected to the gate N2. A
초기 상태에서 파워-업 신호(pwrup)를 '로우'로 보장해주어 안정성을 높이기 위해 상기 파워-업 인에이블부(30)와 접지전위 사이에 연결된 캐패시터(C1)와,Capacitor C1 connected between the power-up enable
상기 래치부(40)의 제2 노드(N2)와 출력단 사이에 홀수개의 CMOS형 인버터로 이루어져 상기 제2 노드(N2)의 전위를 일정시간 지연시켜 반전된 신호인 파워-업 신호를 출력하는 버퍼링부(20)로 구성된다.Buffering for outputting a power-up signal, which is an inverted signal, made of an odd-numbered CMOS inverter between the second node N2 and the output terminal of the
상기 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 파워-업 회로는, 정상적인 상태에서는 파워-업 신호(pwrup)가 '로우' 출력되어 파워-업 신호가 피드백되어 입력되는 파워-업 인에이블부(30)의 P 채널 모스 트랜지스터(MP1)는 턴-온되고 파워-업 감지부(10)의 '로우' 출력에 의해 P 채널 모스 트랜지스터(MP2)도 턴-온되어 제1 노드에는 일시적으로 '하이' 전위가 걸리지만, 접지연결된 캐패시터(C1)에 의해 곧바로 제 1 노드(N1)는 '로우'로 전이되어, 상기 제 1 노드(N1)가 게이트로 공통 접속된 P 채널 모스 트랜지스터(MP3)는 턴-온, 그리고 N 채널 모스 트랜지스터(MN1)은 턴-오프되어 래치부의 제2 노드(N2)에는 파워-업 신호(pwrup)가 '로우' 상태를 갖는 한 '하이' 전위가 계속 유지되며, 상기 제2 노드(N2)의 '하이' 전위는 홀수개의 CMOS형 인버터로 구현된 버퍼링부(20)를 거쳐 반전되어 일정시간 지연된 후 파워-업 신호를 '로우'의 인에이블 상태로 출력하게 된다.In the power-up circuit according to the embodiment of the present invention having the above configuration, the power-up enable unit outputs a power-up signal pwrup 'low' in a normal state so that the power-up signal is fed back. The P-channel MOS transistor MP1 of 30 is turned on and the P-channel MOS transistor MP2 is also turned on by the 'low' output of the power-
그런데, 최악의 조건(온도가 갑자기 상승하거나, 파워에 노이즈가 낀 경우등)에서는 파워-업 감지부(10)가 파워-업 신호(pwrup)의 '로우'인 부분을 설정해주지 못하게 되는데, 이와같은 상황에서는 상기 파워-업 감지부(10)의 신호가 전달되어 졌을때 파워-업 인에이블부(30)의 P 채널 모스 트랜지스터(MP1)의 게이트에 '하이' 전위의 파워-업 신호(pwrup)가 피드백되므로 상기 P 채널 모스 트랜지스터(MP1)가 턴-오프되어 이하 회로는 동작하지 않게 되어 결국 출력단의 파워-업 신호(pwrup)는 '로우'의 인에이블 상태가 출력된다.However, in the worst case condition (such as when the temperature suddenly rises or the power is noisy), the power-up
그리고, 도 5는 최악의 조건에서 도 4에 도시된 본 발명의 파워-업 회로를 초기값에 대해 시뮬레이션한 결과그래프를 나타낸 것으로, 외부전압(VEXT)인가에 대해 최악의 조건에서도 상기 동작에 의해 파워-업 신호(pwrup)가 초기에 '로우'가 되는 구간이 존재함을 나타낸다.FIG. 5 is a graph showing a result of simulation of the power-up circuit of the present invention shown in FIG. 4 with respect to an initial value under a worst case condition. Indicates that there is a section where the power-up signal pwrup initially goes 'low'.
그리고, 도 6은 최악의 조건에서 본 발명에 의한 파워-업 회로를 노이즈에 대해 시뮬레이션한 결과그래프를 도시한 것으로, 파워가 노이즈에 심하게 흔들려도 파워가 떨어지지 않고 계속 유지됨을 나타낸다.6 is a graph showing a result of simulation of the power-up circuit according to the present invention with respect to noise under the worst condition, and shows that the power is maintained without dropping even when the power is severely shaken by the noise.
상기 구성과 동작에 의해, 본 발명의 파워-업 회로는 최악의 조건에서의 '하이'출력을 갖는 파워-업 신호(pwrup)를 피드백시켜서 파워-업 신호가 '로우'상태가 아니면 파워-업 감지부(10)가 인에이블되어도 파워-업 인에이블부(30)의 P채널 모스 트랜지스터(MP1)를 턴-오프시킴으로써 파워-업 신호를 '로우'로 전이하게 된다.With the above configuration and operation, the power-up circuit of the present invention feeds back a power-up signal (pwrup) having a 'high' output under worst case conditions so that the power-up signal is not in a 'low' state. Even if the
그리고, 래치부(40)를 추가로 구현함으로써 파워가 노이즈로 인해 흔들려서 상기 파워-업 가지부(10)가 오동작을 하여도 파워-업 신호가 정상동작하도록 했으며, 래치부(40)의 전단에 캐패시턴스(C1)를 달아서 초기 상태에서 파워-업 신호(pwrup)를 '로우'로 보장해 주어서 안정성을 높인 특징이 있다.In addition, by implementing the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 파워-업 회로에 의하면, 최악의 조건에서도 파워-업 신호를 인에이블 상태인 '로우'로 출력함으로써 입력 버퍼의 초기값을 정확히 설정할 수 있도록 해서 불필요한 전류소모를 막을 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.As described above, the power-up circuit according to the present invention outputs the power-up signal 'low' even under the worst conditions so that the initial value of the input buffer can be set accurately, thereby reducing unnecessary current consumption. It has a very good effect that can be prevented.
또한, 래치부와 캐패시터를 추가로 구현함으로써 파워가 노이즈로 인해 흔들려서 파워-업 감지부가 오동작을 하여도 파워-업 신호가 정상동작할 수 있도록 하며, 초기 상태에서 파워-업 신호를 인에이블 상태로 보장해 주어서 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, by implementing the latch unit and the capacitor additionally, the power is shaken due to the noise so that the power-up signal can operate normally even if the power-up detection unit malfunctions, and the power-up signal is enabled in the initial state. Guaranteed to increase the stability.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications and modifications belong to the following claims You will have to look.
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