KR100404295B1 - Temperature sensing circuit having hysteresis generating means - Google Patents

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KR100404295B1 KR10-2001-0046798A KR20010046798A KR100404295B1 KR 100404295 B1 KR100404295 B1 KR 100404295B1 KR 20010046798 A KR20010046798 A KR 20010046798A KR 100404295 B1 KR100404295 B1 KR 100404295B1
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Abstract

히스테리시스 발생 수단을 포함하는 온도 감지 회로가 게시된다. 본 발명의 온도 감지 회로는 온도 대응부, 히스테리시스 발생기, 비교기를 구비한다. 온도 대응부는 반도체 장치의 온도 변화에 대하여 서로 상반되는 방향으로 변화하는 전압 레벨을 가지는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호를 발생한다. 히스테리시스 발생기는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호의 전압 레벨를 감지 증폭하여, 히스테리시스 특성을 가지는 상승 비교 신호 및 하강 비교 신호를 발생한다. 비교기는 상승 비교 신호 및 하강 비교 신호의 전압 레벨을 비교하여, 소정의 설정 온도를 나타내는 온도 검출 신호를 발생한다. 본 발명의 온도 감지 회로에 의하면, 반도체 장치의 내부 온도가 설정 온도 부근에서 증감을 거듭하는 경우에도, 그 출력 신호는 안정된 논리 상태를 가진다. 또한, 복수개의 설정 온도가 감지하면서도, 반도체 장치의 내부 온도의 범위에 따라서 히스테리시스 특성을 발생시키는 수단의 구동이 조절됨으로써, 전류의 소모가 최소화된다.A temperature sensing circuit comprising hysteresis generating means is disclosed. The temperature sensing circuit of the present invention includes a temperature counter, a hysteresis generator and a comparator. The temperature counter generates a temperature accompanied signal and a temperature backed signal having a voltage level that changes in a direction opposite to each other with respect to a temperature change of the semiconductor device. The hysteresis generator senses and amplifies voltage levels of the temperature accompanying signal and the temperature backward signal to generate a rising comparison signal and a falling comparison signal having hysteresis characteristics. The comparator compares the voltage levels of the rising comparison signal and the falling comparison signal, and generates a temperature detection signal indicative of a predetermined set temperature. According to the temperature sensing circuit of the present invention, even when the internal temperature of the semiconductor device increases or decreases around the set temperature, the output signal has a stable logic state. In addition, while sensing a plurality of set temperatures, the driving of the means for generating the hysteresis characteristics is adjusted according to the range of the internal temperature of the semiconductor device, thereby minimizing the consumption of current.

Description

히스테리시스 발생 수단을 포함하는 온도 감지 회로{TEMPERATURE SENSING CIRCUIT HAVING HYSTERESIS GENERATING MEANS}Temperature sensing circuit including hysteresis generating means {TEMPERATURE SENSING CIRCUIT HAVING HYSTERESIS GENERATING MEANS}

본 발명은 반도체 장치의 온도 감지 회로에 관한 것으로서, 특히 히스테리시스 특성을 가지는 온도 감지 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensing circuit of a semiconductor device, and more particularly to a temperature sensing circuit having hysteresis characteristics.

온도 감지 회로는, 반도체 장치의 온도를 감지하기 위한 회로로서, 반도체 장치 내부에 내장된다. 그리고, 온도 감지 회로의 출력 신호의 천이 여부에 의하여, 반도체 장치 내부의 온도가 설정 온도보다 높은지를 파악할 수 있다. 이와 같은 온도 감지 회로는, 반도체 장치의 구동을 위하여, 다양하게 이용된다. 특히, 반도체 메모리 장치는 온도 감지 회로를 이용하여, 리프레쉬 주기를 적절하게 제어할 수도 있다.The temperature sensing circuit is a circuit for sensing the temperature of the semiconductor device and is embedded in the semiconductor device. Then, it is possible to determine whether the temperature inside the semiconductor device is higher than the set temperature by the transition of the output signal of the temperature sensing circuit. Such a temperature sensing circuit is variously used for driving a semiconductor device. In particular, the semiconductor memory device may appropriately control the refresh cycle by using the temperature sensing circuit.

그런데, 종래의 반도체 메모리 장치에 적용되는 온도 감지 회로의 출력 신호는, 반도체 장치 내부의 온도가 설정 온도에 부근에서 증감을 거듭할 때, 계속적으로 논리 상태를 천이한다. 이러한 논리 상태의 계속적인 천이는, 반도체 장치에 내장되는 회로들의 동작을 불안정하게 한다.By the way, the output signal of the temperature sensing circuit applied to the conventional semiconductor memory device continuously transitions the logic state when the temperature inside the semiconductor device increases or decreases in the vicinity of the set temperature. This continuous transition of logic states destabilizes the operation of the circuits embedded in the semiconductor device.

한편, 종래의 온도 감지 회로는 1개의 설정 온도를 감지하도록 구성된다. 따라서, 종래의 온도 감지 회로를 내장하는 반도체 메모리 장치는, 리프레쉬 주기를 다양하게 제어하기 어렵다.On the other hand, the conventional temperature sensing circuit is configured to sense one set temperature. Therefore, the semiconductor memory device incorporating the conventional temperature sensing circuit is difficult to control the refresh cycle in various ways.

따라서, 본 발명의 목적은 반도체 장치의 내부 온도가 설정 온도 부근에서 증감을 거듭함에도 불구하고, 안정된 논리 상태를 가지는 출력 신호를 발생하는 온도 감지 회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature sensing circuit that generates an output signal having a stable logic state even though the internal temperature of the semiconductor device increases or decreases around the set temperature.

본 발명의 다른 목적은 복수개의 설정 온도를 감지하면서도, 소모 전류를 최소화하는 온도 감지 회로를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a temperature sensing circuit which senses a plurality of set temperatures and minimizes current consumption.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온도 감지 회로를 개념적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram conceptually illustrating a temperature sensing circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3은 각각 도 1의 온도 동행부와 온도 역행부를 구체적으로 나타내는 회로도이다.FIG. 2 and FIG. 3 are circuit diagrams showing in detail the temperature accommodating part and the temperature convoluting part of FIG. 1, respectively.

도 4는 도 1의 통합 히스테리시스 제어부를 구체적으로 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating in detail the integrated hysteresis controller of FIG. 1.

도 5 내지 도 7은 각각 도 1의 제1 내지 제3 히스테리시스 발생기를 구체적으로 나타내는 도면이다.5 to 7 are diagrams specifically illustrating the first to third hysteresis generators of FIG. 1.

도 8은 도 4 내지 도 7에 도시된 통합 히스테리시스 제어부와 제1 내지 제3 히스테리시스 발생기를 동시에 구현하는 예를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of simultaneously implementing the integrated hysteresis controller and the first to third hysteresis generators illustrated in FIGS. 4 to 7.

도 9는 도 1의 제1 내지 제3 비교기들, 제1 내지 제3 히스테리시스 제어기, 제1 내지 제2 인에이블 제어부를 동시에 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating the first to third comparators, the first to third hysteresis controllers, and the first to second enable controllers of FIG. 1.

도 10 내지 도 12는 각각 도 9의 제1 내지 제3 비교기를 구체적으로 나타내는 회로도이다.10 to 12 are circuit diagrams specifically illustrating the first to third comparators of FIG. 9.

도 13a 내지 도 13c는 온도 변화에 따른 상승 비교 신호와 하강 비교 신호의 전압 레벨 변화를 나타내는 도면이다.13A to 13C are diagrams illustrating voltage level changes of the rising comparison signal and the falling comparison signal according to temperature changes.

도 14는 본 발명의 주요 신호들의 온도 변화에 따른 전압 레벨 변화를 나타내는 도면이다.14 is a view showing a change in voltage level according to the temperature change of the main signals of the present invention.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 온도 감지 회로에 관한 것이다. 본 발명의 온도 감지 회로는 온도 대응부, 히스테리시스 발생기, 비교기를 구비한다. 상기 온도 대응부는 상기 반도체 장치의 온도 변화에 대하여 서로 상반되는 방향으로 변화하는 전압 레벨을 가지는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호를 발생한다. 상기 히스테리시스 발생기는 상기 온도 동행 신호 및 상기 온도 역행 신호의 전압 레벨를 감지 증폭하여, 히스테리시스 특성을 가지는 상승 비교 신호 및 하강 비교 신호를 발생한다. 상기 비교기는 상기 상승 비교 신호 및 상기 하강 비교 신호의 전압 레벨을 비교하여, 소정의 설정 온도를 나타내는 온도 검출 신호를 발생한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a temperature sensing circuit. The temperature sensing circuit of the present invention includes a temperature counter, a hysteresis generator and a comparator. The temperature counterpart generates a temperature accompanying signal and a temperature backing signal having a voltage level that changes in a direction opposite to each other with respect to a temperature change of the semiconductor device. The hysteresis generator senses and amplifies voltage levels of the temperature accompanying signal and the temperature backward signal to generate a rising comparison signal and a falling comparison signal having hysteresis characteristics. The comparator compares the voltage levels of the rising comparison signal and the falling comparison signal to generate a temperature detection signal indicative of a predetermined set temperature.

상기와 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면도 온도 감지 회로에 관한 것이다. 본 발명의 온도 감지 회로는 온도 대응부, 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들 및 통합 히스테리시스 제어부를 구비한다. 상기 온도 대응부는 상기 반도체 장치의 온도 변화에 대하여 서로 상반되는 방향으로 변화하는 전압 레벨을 가지는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호를 발생한다. 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들은 상기 온도 동행 신호 및 상기 온도 역행 신호의 전압 레벨을 감지하여, 순차적인 제1 내지 제n(여기서, n은 2 이상인 정수) 설정 온도를 나타내는 제1 내지 제n 온도 검출 신호들을 발생한다. 또한, 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들은 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호들로 하여금 히스테리시스 특성을 가지도록 하는 히스테리시스 발생 수단을 각각 포함한다. 상기 통합 히스테리시스 제어부는 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호들을 조합하여 통합 히스테리시스 제어신호를 발생한다. 그리고, 상기 통합 히스테리시스 제어신호는, 상기 제1 설정 온도와 제n 설정 온도 사이를 벗어나는 상기 반도체 장치의 온도에 대하여, 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들 각각의 히스테리시스 발생 수단의 전류 패스를 차단하여 전류 소모를 감소시킨다.One aspect of the present invention for achieving a technical problem different from the above relates to a temperature sensing circuit. The temperature sensing circuit of the present invention includes a temperature counter, first to nth temperature detection signal generators, and an integrated hysteresis controller. The temperature counterpart generates a temperature accompanying signal and a temperature backing signal having a voltage level that changes in a direction opposite to each other with respect to a temperature change of the semiconductor device. The first to n-th temperature detection signal generators detect voltage levels of the temperature accompanying signal and the temperature backward signal, and include a first to n-th set temperature where n is an integer of 2 or more. To nth temperature detection signals. In addition, the first to n-th temperature detection signal generators each include hysteresis generating means for causing the first to n-th temperature detection signals to have hysteresis characteristics. The integrated hysteresis control unit generates the integrated hysteresis control signal by combining the first to nth temperature detection signals. The integrated hysteresis control signal may be configured to determine a current path of the hysteresis generating means of each of the first to nth temperature detection signal generators with respect to a temperature of the semiconductor device that is out of the first set temperature and the nth set temperature. Cut off to reduce current consumption.

본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. 또한, 본 명세서에는, 설명의 편의상 히스테리시스(HYSTERESIS) 특성을 가지는 신호들의 천이 지점을 기술함에 있어서, 히스테리시스(HYSTERESIS) 특성에 따른 천이 지점의 변화를 생략할 수도 있다. 이는 히스테리시스(HYSTERESIS) 특성에 따른 천이 지점의 변화의 폭이 거시적으로는 작은 값이기 때문이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each figure, like reference numerals denote like elements. In addition, in the present specification, in describing transition points of signals having hysteresis characteristics for convenience of explanation, a change in transition point according to hysteresis characteristics may be omitted. This is because the width of the change of the transition point according to the hysteresis characteristic is macroscopically small.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온도 감지 회로를 개념적으로 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 온도 감지 회로는 온도 대응부(100), 제1 내지 제3 온도 검출 신호 발생부(111, 121, 131), 통합 히스테리시스 제어부(141)를 구비한다. 온도 대응부(100)는 반도체 장치의 온도 변화를 감지하여, 온도 동행 신호(CBS)와 온도 역행 신호(PBS)를 발생한다. 반도체 장치의 온도 변화에 대하여, 상기 온도 동행 신호(CBS)의 전압는 동일한 방향으로 변화하며, 상기 온도 역행 신호(PBS)의 전압은 반대 방향으로 변화한다. 온도 대응부(100)는 구체적으로 상기 온도 동행 신호(CBS)를 발생하는 온도 동행부(101)와 상기 온도 역행 신호(PBS)를 발생하는 온도 역행부(103)로 구성된다.1 is a block diagram conceptually illustrating a temperature sensing circuit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the temperature sensing circuit of the present invention includes a temperature counter 100, first to third temperature detection signal generators 111, 121, and 131 and an integrated hysteresis controller 141. The temperature counter 100 detects a temperature change of the semiconductor device and generates a temperature accompanying signal CBS and a temperature backward signal PBS. With respect to the temperature change of the semiconductor device, the voltage of the temperature accompanied signal CBS changes in the same direction, and the voltage of the temperature returned signal PBS changes in the opposite direction. In detail, the temperature counterpart 100 includes a temperature accommodating part 101 for generating the temperature accommodating signal CBS and a temperature accommodating part 103 for generating the temperature accommodating signal PBS.

제1 내지 제3 온도 검출 신호 발생부(110, 120, 130)는 각각 온도 동행 신호(CBS)와 온도 역행 신호(PBS)의 전압 레벨을 감지하며, 제1 내지 제3 온도 검출 신호(TEMP1, TEMP2, TEMP3)를 발생한다. 제1 내지 제3 온도 검출 신호(TEMP1, TEMP2, TEMP3)의 논리 상태는 각각 제1 내지 제3 설정 온도(TDET1, TDET2, TDET3)에서 천이한다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 설정 온도(TDET1), 제2 설정 온도(TDET2), 제3 설정 온도(TDET3)의 순서로 높은 것으로 한다.The first to third temperature detection signal generators 110, 120, and 130 respectively detect voltage levels of the temperature accompanying signal CBS and the temperature backward signal PBS, and respectively, the first to third temperature detection signals TEMP1, TEMP2, TEMP3). The logic states of the first to third temperature detection signals TEMP1, TEMP2, and TEMP3 transition at the first to third set temperatures TDET1, TDET2, and TDET3, respectively. In the present specification, for convenience of explanation, the first set temperature TDET1, the second set temperature TDET2, and the third set temperature TDET3 are set to be high.

제1 온도 검출 신호 발생부(110)는 제1 히스테리시스 발생기(111), 제1 비교기(113) 및 제1 히스테리시스 제어기(115)로 구성된다. 제1 히스테리시스 발생기(111)는 온도 동행 신호(CBS)와 온도 역행 신호(PBS)의 전압 레벨을 감지 증폭하여, 제1 상승 비교 신호(VPT1)와 제1 하강 비교 신호(VCT1)를 발생한다. 그리고, 제1 히스테리시스 발생기(111)는, 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)와 제1 하강 비교 신호(VCT1)로 하여금 히스테리시스 특성을 가지도록 하는 히스테리시스 수단을 포함한다. 상기 제1 비교기(113)는 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)와 제1 하강 비교 신호(VCT1)의 전압 레벨을 비교하며, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)를 발생한다. 상기 제1 온도 검출 신호(TEMP1)의 논리 상태는 제1 설정 온도(TDET1)에서 천이한다. 즉, 반도체 장치 내부의 온도가 상승하여 제1 설정 온도(TDET1) 이상으로 되면, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)는 "로우"에서 "하이"로 천이한다. 제1 히스테리시스 제어기(115)는 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)와 제1 하강 비교 신호(VCT1)로 하여금 히스테리시스 특성을 가지도록 제어하는 제1 히스테리시스 제어 신호(HYS1)를 제1 히스테리시스 발생기(111)에 제공한다. 상기 제1 히스테리시스 제어 신호(HYS1)는, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)의 "로우"에서 "하이"로 천이에 응답하여, "로우"에서 "하이"로 천이한다.The first temperature detection signal generator 110 includes a first hysteresis generator 111, a first comparator 113, and a first hysteresis controller 115. The first hysteresis generator 111 detects and amplifies voltage levels of the temperature accompanying signal CBS and the temperature backward signal PBS to generate a first rising comparison signal VPT1 and a first falling comparison signal VCT1. The first hysteresis generator 111 includes hysteresis means for causing the first rising comparison signal VPT1 and the first falling comparison signal VCT1 to have hysteresis characteristics. The first comparator 113 compares the voltage level of the first rising comparison signal VPT1 and the first falling comparison signal VCT1 and generates a first temperature detection signal TEMP1. The logic state of the first temperature detection signal TEMP1 transitions at the first set temperature TDET1. That is, when the temperature inside the semiconductor device rises to be equal to or higher than the first set temperature TDET1, the first temperature detection signal TEMP1 transitions from "low" to "high". The first hysteresis controller 115 controls the first hysteresis control signal HYS1 to control the first rising comparison signal VPT1 and the first falling comparison signal VCT1 to have hysteresis characteristics. To provide. The first hysteresis control signal HYS1 transitions from "low" to "high" in response to the transition from "low" to "high" of the first temperature detection signal TEMP1.

제2 온도 검출 신호 발생부(120)는 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125) 및 제1 인에이블 제어부(127)로 구성된다.제1 인에이블 제어부(127)는 제1 온도 검출 신호(TEMP1)에 응답하는 제1 인에이블 제어 신호(TENA)를 생성한다. 그리고, 제1 인에이블 제어 신호(TENA)는 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125)의 구동을 제어한다. 즉, 상기 제1 인에이블 제어 신호(TENA)는, 반도체 장치 내부의 온도가 제1 설정 온도(TDET1) 이하일 때 "하이"로 활성화하여, 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125)를 구동시킨다. 반도체 장치 내부의 온도가 제1 설정 온도(TDET1)보다 높은 경우에는, 상기 제1 인에이블 제어 신호(TENA)는 "로우"로 비활성화하여, 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125)의 구동을 차단한다.The second temperature detection signal generator 120 includes a second hysteresis generator 121, a second comparator 123, a second hysteresis controller 125, and a first enable controller 127. The controller 127 generates a first enable control signal TENA in response to the first temperature detection signal TEMP1. The first enable control signal TEA controls the driving of the second hysteresis generator 121, the second comparator 123, and the second hysteresis controller 125. That is, the first enable control signal TENA is activated to be “high” when the temperature inside the semiconductor device is lower than or equal to the first set temperature TDET1, so that the second hysteresis generator 121 and the second comparator 123 are activated. The second hysteresis controller 125 is driven. When the temperature inside the semiconductor device is higher than the first set temperature TDET1, the first enable control signal TANA is deactivated to "low" so that the second hysteresis generator 121 and the second comparator 123 are inactive. The driving of the second hysteresis controller 125 is blocked.

한편, 제2 온도 검출 신호 발생부(120)의 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125)의 구성 및 작용은 제1 온도 검출 신호 발생부(110)의 제1 히스테리시스 발생기(111), 제1 비교기(113) 및 제1 히스테리시스 제어기(115)의 구성 및 작용과 거의 동일하다. 다만, 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123), 제2 히스테리시스 제어기(125)의 구동은 제1 인에이블 제어 신호(TENA)에 의하여 제어된다는 점과, 출력 신호인 제2 온도 검출 신호(TEMP2)의 논리 상태가 제2 설정 온도(TDET1)에서 천이한다는 점에서 차이가 있을 뿐이다.Meanwhile, the configuration and operation of the second hysteresis generator 121, the second comparator 123, and the second hysteresis controller 125 of the second temperature detection signal generator 120 may include the first temperature detection signal generator 110. The configuration and operation of the first hysteresis generator 111, the first comparator 113 and the first hysteresis controller 115 are almost the same. However, the driving of the second hysteresis generator 121, the second comparator 123, and the second hysteresis controller 125 is controlled by the first enable control signal TENA and the second temperature detection, which is an output signal. The only difference is that the logic state of the signal TEMP2 transitions from the second set temperature TDET1.

제3 온도 검출 신호 발생부(130)도, 제2 온도 검출 신호 발생부(120)와 유사하게, 제3 히스테리시스 발생기(131), 제3 비교기(133), 제3 히스테리시스 제어기(135) 및 제2 인에이블 제어부(137)로 구성된다. 상기 제3 히스테리시스 발생기(131), 제3 비교기(133), 제3 히스테리시스 제어기(135)의 구성 및 작용은 제2 히스테리시스 발생기(121), 제2 비교기(123) 및 제2 히스테리시스 제어기(125)의 구성 및 작용과 거의 동일하다. 다만, 제3 설정 온도(TDET3)에서, 제2 인에이블 제어 신호(TENB) 및 제3 온도 검출 신호(TEMP3)의 논리 상태가 천이되어, 상기 제3 히스테리시스 발생기(131), 제3 비교기(133), 제3 히스테리시스 제어기(135)의 구동을 제어한다는 점에서 차이가 있을 뿐이다.Similar to the second temperature detection signal generator 120, the third temperature detection signal generator 130 may also include a third hysteresis generator 131, a third comparator 133, a third hysteresis controller 135, and a third controller. It consists of two enable control unit 137. The configuration and operation of the third hysteresis generator 131, the third comparator 133, and the third hysteresis controller 135 may be performed by the second hysteresis generator 121, the second comparator 123, and the second hysteresis controller 125. It is almost identical to its composition and function. However, at the third set temperature TDET3, the logic states of the second enable control signal TNB and the third temperature detection signal TEMP3 are transitioned, so that the third hysteresis generator 131 and the third comparator 133 are transferred. There is only a difference in controlling the driving of the third hysteresis controller 135.

제1 내지 제3 온도 검출 신호 발생부(110, 120, 130)를 구성하는 각 요소들은, 반도체 장치의 내부 온도의 범위에 따라 구동 여부가 제어된다. 즉, 반도체 장치의 내부 온도가 제1 설정 온도(TDET1)보다 높은 경우에는, 제2 및 제3 온도 검출 신호 발생부(120, 130)의 구성 요소의 전류 패스는 차단된다. 그리고, 제3 온도 검출 신호 발생부(130)의 구성 요소의 전류 패스는, 반도체 장치의 내부 온도가 제1 설정 온도(TDET1)와 제2 설정 온도(TDET2) 사이일 때에도, 계속 차단된다.Each element constituting the first to third temperature detection signal generators 110, 120, 130 is controlled according to a range of internal temperature of the semiconductor device. That is, when the internal temperature of the semiconductor device is higher than the first set temperature TDET1, the current paths of the components of the second and third temperature detection signal generators 120 and 130 are blocked. The current path of the component of the third temperature detection signal generator 130 is continuously interrupted even when the internal temperature of the semiconductor device is between the first set temperature TDET1 and the second set temperature TDET2.

통합 히스테리시스 제어부(141)는 제1 내지 제3 온도 검출 신호(TEMP1~3)를 논리 연산하여, 통합 히스테리시스 제어 신호(HYSCON)를 발생한다. 통합 히스테리시스 제어 신호(HYSCON)는, 제1 내지 제3 온도 검출 신호(TEMP1~3)가 모두 "로우"인 경우 즉, 제3 설정 온도(TDET3)보다 낮은 반도체 장치 내부의 온도에서, 접지 전압(VSS)으로 되어, 제1 내지 제3 히스테리시스 발생기(111, 121, 131)의 히스테리시스 수단의 구동을 모두 차단한다.The integrated hysteresis control unit 141 logically operates the first to third temperature detection signals TEMP1 to 3 to generate the integrated hysteresis control signal HYSCON. The integrated hysteresis control signal HYSCON is connected to the ground voltage when the first to third temperature detection signals TEMP1 to 3 are all “low”, that is, at a temperature inside the semiconductor device lower than the third set temperature TDET3. VSS) to block all driving of the hysteresis means of the first to third hysteresis generators 111, 121, and 131.

도 2는 도 1의 온도 동행부(101)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 2를 참조하면, 온도 동행부(101)는 2개의 피모스 트랜지스터(211, 213) 및 2개의 앤모스 트랜지스터(215, 217)와 다이오드(D219), 저항(R211)을 포함한다. 상기 피모스 트랜지스터(211) 및 앤모스 트랜지스터(215)는, 상기 피모스 트랜지스터(213) 및 앤모스 트랜지스터(217)에 대하여, 전류 미러를 형성한다.FIG. 2 is a circuit diagram specifically illustrating the temperature accommodating part 101 of FIG. 1. Referring to FIG. 2, the temperature companion part 101 includes two PMOS transistors 211 and 213, two NMOS transistors 215 and 217, a diode D219, and a resistor R211. The PMOS transistor 211 and the NMOS transistor 215 form a current mirror with respect to the PMOS transistor 213 and the NMOS transistor 217.

계속하여, 온도 동행부(101)의 동작이 기술된다. 반도체 장치 내부의 온도가 상승하면, 상기 다이오드(219)의 양극간의 전압차(VD1)가 하강한다. 이때, 저항(R221)의 일측 단자(N218)의 전압도 하강한다. 따라서, 피모스 트랜지스터(213), 앤모스 트랜지스터(217) 및 저항(R221)로 형성되는 전류 패스를 통하여 흐르는 전류량이 감소한다. 그러므로, 온도 동행 신호(CBS)의 전압 레벨도 상승한다. 참조 번호 230을 형성하는 회로 요소들은 파워-업 시에 상기 온도 동행 신호(CBS)의 초기 전압을 유지하기 위한 것이다.Subsequently, the operation of the temperature companion portion 101 is described. When the temperature inside the semiconductor device rises, the voltage difference VD1 between the anodes of the diode 219 drops. At this time, the voltage of one terminal N218 of the resistor R221 is also lowered. Therefore, the amount of current flowing through the current path formed by the PMOS transistor 213, the NMOS transistor 217, and the resistor R221 decreases. Therefore, the voltage level of the temperature accompanying signal CBS also rises. Circuit elements forming reference numeral 230 are for maintaining an initial voltage of the temperature accompanied signal CBS at power-up.

도 3은 도 1의 온도 역행부(103)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 온도 역행부(103)는 2개의 피모스 트랜지스터(311, 313) 및 2개의 앤모스 트랜지스터(315, 317), 저항(R319) 및 2개의 다이오드(D321, D323)을 포함한다. 상기 피모스 트랜지스터(311) 및 앤모스 트랜지스터(315)는, 상기 피모스 트랜지스터(313) 및 앤모스 트랜지스터(317)에 대하여, 전류 미러를 형성한다. 그리고, 다이오드(D321)의 접합 면적은, 상기 다이오드(D323)의 접합 면적에 대하여, k(여기서, k는 2이상인 정수)배이다.3 is a circuit diagram illustrating in detail the temperature retrograde unit 103 of FIG. 1. Referring to FIG. 3, the temperature retrograde unit 103 includes two PMOS transistors 311 and 313 and two NMOS transistors 315 and 317, a resistor R319 and two diodes D321 and D323. do. The PMOS transistor 311 and the NMOS transistor 315 form a current mirror with respect to the PMOS transistor 313 and the NMOS transistor 317. The junction area of the diode D321 is k times (where k is an integer of 2 or more) relative to the junction area of the diode D323.

계속하여, 온도 역행부(103)의 동작이 기술된다. 반도체 장치 내부의 온도가 상승하면, 상기 다이오드(D321)의 양극간의 전압차(VD2)는 상기 다이오드(D323)의 양극간의 전압차(VD3) 보다 큰 값으로 하강한다. 따라서, 저항(R319)에 형성되는전압차는 증가하며, 피모스 트랜지스터(311), 앤모스 트랜지스터(315), 저항(R319) 및 다이오드(D321)로 형성되는 전류 패스를 통하여 흐르는 전류량도 증가한다. 그러므로, 온도 역행 신호(PBS)의 전압 레벨은 하강한다. 참조 번호 330을 형성하는 회로 요소들은 파워-업 시에 상기 온도 역행 신호(PBS)의 초기 전압을 유지하기 위한 것이다.Subsequently, the operation of the temperature retrograde section 103 is described. When the temperature inside the semiconductor device rises, the voltage difference VD2 between the anodes of the diode D321 falls to a value larger than the voltage difference VD3 between the anodes of the diode D323. Therefore, the voltage difference formed in the resistor R319 increases, and the amount of current flowing through the current path formed by the PMOS transistor 311, the NMOS transistor 315, the resistor R319, and the diode D321 also increases. Therefore, the voltage level of the temperature retrograde signal PBS falls. Circuit elements forming reference numeral 330 are for maintaining the initial voltage of the temperature retrograde signal PBS at power-up.

결과적으로, 반도체 장치 내부의 온도가 증가하면, 온도 동행 신호(CBS)의 전압 레벨은 상승하고, 온도 역행 신호(PBS)의 전압 레벨은 하강한다.As a result, when the temperature inside the semiconductor device increases, the voltage level of the temperature accompanying signal CBS rises, and the voltage level of the temperature retrograde signal PBS falls.

도 4는 도 1의 통합 히스테리시스 제어부(141)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 반도체 장치 내부의 온도가 제3 설정 온도(TDET3)이하로 되어, 제1 내지 제3 온도 검출 신호(TEMP1~3)의 논리 상태가 모두 "로우"이면, 노아 게이트(401)의 출력 신호(N402)는 "하이"로 된다. 따라서, 피모스 트랜지스터(403)는 "턴오프"되고, 앤모스 트랜지스터(409)는 "턴온"되므로, 상기 통합 히스테리시스 제어 신호(HYSCON)는 "로우" 즉, 접지 전압(VSS)으로 된다. 한편, 반도체 장치 내부의 온도가 제3 설정 온도(TDET3)보다 높은 경우에는, 노아 게이트(401)의 출력 신호(N402)는 "로우"로 된다. 그러므로, 상기 통합 히스테리시스 제어 신호(HYSCON)는 피모스 트랜지스터(401, 403) 및 앤모스 트랜지스터(405)의 컨덕턴스 비에 의하여, 접지 전압(VSS)보다 높은 소정의 전압 레벨을 가진다.4 is a circuit diagram illustrating in detail the integrated hysteresis control unit 141 of FIG. 1. When the temperature inside the semiconductor device is equal to or lower than the third set temperature TDET3 and the logic states of the first to third temperature detection signals TEMP1 to 3 are all "low", the output signal N402 of the noah gate 401 is performed. ) Becomes "high". Thus, since the PMOS transistor 403 is " turned off " and the NMOS transistor 409 is " turned on ", the integrated hysteresis control signal HYSCON becomes " low ", that is, the ground voltage VSS. On the other hand, when the temperature inside the semiconductor device is higher than the third set temperature TDET3, the output signal N402 of the NOR gate 401 becomes "low". Therefore, the integrated hysteresis control signal HYSCON has a predetermined voltage level higher than the ground voltage VSS due to the conductance ratio of the PMOS transistors 401 and 403 and the NMOS transistor 405.

도 5는 도 1의 제1 히스테리시스 발생기(111)를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제1 히스테리시스 발생기(111)는 하강 응답 수단(510), 상승 응답 수단(520) 및 히스테리시스 수단(530)을 포함하여 구현된다. 상기 하강 응답수단(510)은 피모스 트랜지스터들(511, 513, 515)과 앤모스 트랜지스터들(517, 519)을 포함한다. 피모스 트랜지스터들(511, 513)의 게이트는 각각 온도 동행 신호(CBS)와 온도 역행 신호(PBS)에 의하여 바이어스된다. 그리고, 피모스 트랜지스터(515)는 접지 전압(VSS)에 의하여 게이팅되므로, 항상 "턴온" 상태를 유지한다. 그리고, 앤모스 트랜지스터들(517, 519)은 동일한 컨덕턴스를 가지도록 설계됨으로써, 전류 미러 관계를 나타낸다. 상기 하강 응답 수단(510)은, 온도 동행 신호(CBS)와 온도 역행 신호(PBS)에 응답하여, 제1 하강 비교 신호(VCT1)를 발생한다. 즉, 반도체 장치 내부의 온도가 상승함에 따라, 온도 동행 신호(CBS)의 전압이 상승하고, 온도 역행 신호(PBS)의 전압이 하강한다. 그러므로, 피모스 트랜지스터(511)의 컨덕턴스는 감소하고, 피모스 트랜지스터(513)의 컨덕턴스는 증가한다. 따라서, 반도체 장치 내부의 온도가 상승함에 따라, 제1 하강 비교 신호(VCT1)의 전압 레벨은 하강한다.(도 13a 참조)FIG. 5 is a diagram illustrating in detail the first hysteresis generator 111 of FIG. 1. Referring to FIG. 5, the first hysteresis generator 111 includes a falling response means 510, a rising response means 520, and a hysteresis means 530. The falling response means 510 includes PMOS transistors 511, 513, and 515 and NMOS transistors 517 and 519. The gates of the PMOS transistors 511 and 513 are biased by the temperature accompanying signal CBS and the temperature backward signal PBS, respectively. In addition, since the PMOS transistor 515 is gated by the ground voltage VSS, the PMOS transistor 515 always maintains a "turn-on" state. The NMOS transistors 517 and 519 are designed to have the same conductance, thereby representing a current mirror relationship. The falling response means 510 generates the first falling comparison signal VCT1 in response to the temperature accompanying signal CBS and the temperature backward signal PBS. That is, as the temperature inside the semiconductor device rises, the voltage of the temperature accompanying signal CBS increases, and the voltage of the temperature retrograde signal PBS falls. Therefore, the conductance of the PMOS transistor 511 decreases, and the conductance of the PMOS transistor 513 increases. Therefore, as the temperature inside the semiconductor device increases, the voltage level of the first falling comparison signal VCT1 decreases (see FIG. 13A).

상승 응답 수단(520)도 하강 응답 수단(510)과 거의 유사한 구조를 가진다. 다만, 반도체 장치 내부의 온도가 상승함에 따라, 상기 상승 응답 수단(520)으로 부터 제공되는 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 전압 레벨은 상승한다.(도 13a 참조)The rising response means 520 also has a structure substantially similar to the falling response means 510. However, as the temperature inside the semiconductor device increases, the voltage level of the first rising comparison signal VPT1 provided from the rising response means 520 increases (see FIG. 13A).

결국, 반도체 장치 내부의 온도가 제1 설정 온도(TDET1)까지 상승하면, 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 전압 레벨이 제1 제1 하강 비교 신호(VCT1)의 전압 레벨보다 높게 된다.As a result, when the temperature inside the semiconductor device rises to the first set temperature TDET1, the voltage level of the first rising comparison signal VPT1 becomes higher than the voltage level of the first falling comparison signal VCT1.

한편, 상기 제1 하강 비교 신호(VCT1)와 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)는, 히스테리시스 수단(530, 540)에 의하여 제어되는, 히스테리시스 특성을 가진다.즉, 상기 제1 하강 비교 신호(VCT1)와 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 논리 상태의 천이는, 반도체 장치 내부의 온도가 상승하는 과정에서는, 제1 설정 온도(TDET1)에서 발생한다. 하지만, 반도체 장치 내부의 온도가 하강하는 과정에서는, 제1 설정 온도(TDET1) 보다 조금 낮은 온도(TDET1')에서, 상기 제1 하강 비교 신호(VCT1)와 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 논리 상태가 천이된다. 이는 히스테리시스 수단들(530, 540)에 의하여 전류 패스가 형성되기 때문이다.On the other hand, the first falling comparison signal VCT1 and the first rising comparison signal VPT1 have hysteresis characteristics controlled by hysteresis means 530 and 540. That is, the first falling comparison signal VCT1. ) And the logic state of the first rising comparison signal VPT1 occur at the first set temperature TDET1 in the process of increasing the temperature inside the semiconductor device. However, in the process of decreasing the temperature inside the semiconductor device, the temperature of the first falling comparison signal VCT1 and the first rising comparison signal VPT1 is slightly lower than the first set temperature TDET1. Logic state transitions. This is because the current path is formed by the hysteresis means 530, 540.

그러나, 통합 히스테리시스 제어 신호(HYSCON)가 접지 전압(VSS)으로 되면, 히스테리시스 수단들(530, 540)의 앤모스 트랜지스터들(531, 541)이 "턴오프"됨으로써, 상기 제1 하강 비교 신호(VCT1)와 상기 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 히스테리시스 특성은 제거된다.However, when the integrated hysteresis control signal HYSCON becomes the ground voltage VSS, the NMOS transistors 531 and 541 of the hysteresis means 530 and 540 are " turned off " The hysteresis characteristics of VCT1) and the first rising comparison signal VPT1 are removed.

도 6은 도 1의 제2 히스테리시스 발생기(121)를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 제2 히스테리시스 발생기(121)의 구성은 도 5에 도시된 제1 히스테리시스 발생기(111)과 유사하다. 다만, 상기 제2 하강 비교 신호(VCT2)와 상기 제2 상승 비교 신호(VPT2)의 논리 상태의 천이가 제2 설정 온도(TDET2)에서 발생하도록, 하강 응답 수단(610), 상승 응답 수단(620)을 구성하는 피모스 및 앤모스 트랜지스터들의 컨덕턴스를 설계된다.(도 13b 참조) 또한, 하강 응답 수단(610)의 피모스 트랜지스터(615)와 상승 응답 수단(620)의 피모스 트랜지스터(625)가 제1 인에이블 제어 신호(TENA)의 반전 신호에 의하여 게이팅된다. 그리고, 상승 응답 수단(620)은 상기 제1 인에이블 제어 신호(TENA)의 반전 신호에 의하여 게이팅되는 앤모스 트랜지스터(628)를 추가로 포함한다. 따라서, 상기 제1 인에이블 제어신호(TENA)가 "로우"로 되는 제1 설정 온도(TDET1) 이상에서는, 하강 응답 수단(610)와 상승 응답 수단(620)의 전류 패스가 차단되어, 불필요한 전류의 소모를 방지한다.FIG. 6 is a diagram illustrating in detail the second hysteresis generator 121 of FIG. 1. Referring to FIG. 6, the configuration of the second hysteresis generator 121 is similar to that of the first hysteresis generator 111 illustrated in FIG. 5. However, the falling response means 610 and the rising response means 620 so that the transition of the logic state between the second falling comparison signal VCT2 and the second rising comparison signal VPT2 occurs at the second set temperature TDET2. The conductance of the PMOS and NMOS transistors constituting the PMOS transistor is designed (see FIG. 13B). The PMOS transistor 615 of the falling response means 610 and the PMOS transistor 625 of the rising response means 620 are also designed. Is gated by the inverted signal of the first enable control signal (TENA). The rising response means 620 further includes an NMOS transistor 628 gated by an inversion signal of the first enable control signal TENA. Therefore, the current path of the falling response means 610 and the rising response means 620 is interrupted and unnecessary current above the first set temperature TDET1 at which the first enable control signal TEA is "low". To prevent consumption.

도 7은 도 1의 제3 히스테리시스 발생기(131)를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 제3 히스테리시스 발생기(131)의 구성은 도 6에 도시된 제2 히스테리시스 발생기(121)과 유사하다. 다만, 상기 제3 하강 비교 신호(VCT3)와 상기 제3 상승 비교 신호(VPT3)의 논리 상태의 천이가 제3 설정 온도(TDET3)에서 발생하도록, 하강 응답 수단(710), 상승 응답 수단(720)을 구성하는 피모스 및 앤모스 트랜지스터들의 컨덕턴스를 설계된다는 점에서 차이가 있다.(도 13C 참조) 또한, 하강 응답 수단(710)의 피모스 트랜지스터(715)와 상승 응답 수단(720)의 피모스 트랜지스터(725) 및 앤모스 트랜지스터(728)가 제2 인에이블 제어 신호(TENB)의 반전 신호에 의하여 게이팅된다는 점에서, 차이가 있다.FIG. 7 is a diagram illustrating the third hysteresis generator 131 of FIG. 1 in detail. Referring to FIG. 7, the configuration of the third hysteresis generator 131 is similar to the second hysteresis generator 121 illustrated in FIG. 6. However, the falling response means 710 and the rising response means 720 so that the transition of the logic state between the third falling comparison signal VCT3 and the third rising comparison signal VPT3 occurs at the third set temperature TDET3. The difference is that the conductance of the PMOS and NMOS transistors constituting the PMOS transistors is designed (see FIG. 13C). Also, the PMOS transistor 715 of the falling response means 710 and the rise response means 720 are avoided. The difference is that the MOS transistor 725 and the NMOS transistor 728 are gated by an inverted signal of the second enable control signal TNB.

도 8은 도 4 내지 도 7에 도시된 통합 히스테리시스 제어부(141)와 제1 내지 제3 히스테리시스 발생기(111, 121, 131)를 동시에 구현하는 예를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시되는 각 구성 요소에는 도 4 내지 도 7에 도시된 각 구성 요소와 동일한 참조번호가 사용된다. 도 8을 참조하면, 제1 내지 제3 히스테리시스 발생기(111, 121, 131)의 하강 응답 수단의 미러 블록(510b, 610b, 710b)은 공통적으로 구현될 수 있다. 이와 같은, 공통적 구현에 의하여, 레이아웃 면적이 감소된다.8 is a diagram illustrating an example of simultaneously implementing the integrated hysteresis controller 141 and the first to third hysteresis generators 111, 121, and 131 illustrated in FIGS. 4 to 7. Each component shown in FIG. 8 is given the same reference numeral as each component shown in FIGS. 4 to 7. Referring to FIG. 8, mirror blocks 510b, 610b, and 710b of the falling response means of the first to third hysteresis generators 111, 121, and 131 may be commonly implemented. With this common implementation, the layout area is reduced.

도 9는 도 1의 제1 내지 제3 비교기들(113, 123, 133), 제1 내지 제3 히스테리시스 제어기(115, 125, 135), 제1 내지 제2 인에이블 제어부(127, 137)을 동시에 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 14를 참조하여, 각 요소들에 대한 구성 및 작용 효과가 기술된다. 제1 비교기(113)는 제1 상승 비교 신호(VPT1)과 제1 하강 비교 신호(VCT1)를 각각 양입력단(IN(+))과 음입력단(IN(-))을 통하여 수신하며, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)을 발생한다. 그리고, 제2 및 제3 비교기(123, 133)는 제1 비교기(113)와 거의 동일한 구성을 가진다. 다만, 제2 및 제3 비교기(123, 133)는, 각각 제1 및 제2 인에이블 제어 신호(TENA, TENB)가 "하이"의 활성화 상태일 때, 인에이블된다.9 illustrates the first to third comparators 113, 123 and 133, the first to third hysteresis controllers 115, 125 and 135, and the first to second enable controllers 127 and 137 of FIG. 1. It is a figure which shows simultaneously. With reference to Figs. 9 and 14, the configuration and the effect of operation for each element are described. The first comparator 113 receives the first rising comparison signal VPT1 and the first falling comparison signal VCT1 through the positive input terminal IN (+) and the negative input terminal IN (−), respectively, Generate the temperature detection signal TEMP1. The second and third comparators 123 and 133 have substantially the same structure as the first comparator 113. However, the second and third comparators 123 and 133 are enabled when the first and second enable control signals TENA and TENB are in an active state of “high”, respectively.

제1 인에이블 제어부(127)는 제1 온도 검출 신호(TEMP1)를 반전하여 상기 제1 인에이블 제어 신호(TENA)를 생성하는 인버터로 구현된다. 제1 인에이블 제어 신호(TENA)는 제1 온도 검출 신호(TEMP1)와 반대의 논리 상태를 가진다. 즉, 제1 인에이블 제어 신호(TENA)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 반도체 장치의 온도가 제1 설정 온도(TDET1)보다 높을 때는, "로우"로 비활성화한다. 제2 인에이블 제어부(137)는, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)와 제2 온도 검출 신호(TEMP2)를 논리합하여, 상기 제2 인에이블 제어 신호(TENB)를 생성하는 논리곱 수단으로 구현된다. 상기 제2 인에이블 제어 신호(TENB)는, 제1 및 제2 온도 검출 신호(TEMP1, TEMP2)가 모두 "로우"일 때, "하이"로 활성화한다. 따라서, 제2 인에이블 제어 신호(TENB)는, 반도체 장치의 온도가 제2 설정 온도(TDET2)보다 높을 때는, "로우"로 비활성화한다.The first enable control unit 127 is implemented as an inverter that inverts the first temperature detection signal TEMP1 to generate the first enable control signal TENA. The first enable control signal TENA has a logic state opposite to that of the first temperature detection signal TEMP1. That is, as shown in FIG. 14, when the temperature of the semiconductor device is higher than the first set temperature TDET1, the first enable control signal TEA is deactivated to “low”. The second enable control unit 137 is implemented by logical AND means for generating the second enable control signal TENB by ORing the first temperature detection signal TEMP1 and the second temperature detection signal TEMP2. . The second enable control signal TENB is activated "high" when both the first and second temperature detection signals TEMP1 and TEMP2 are "low". Therefore, when the temperature of the semiconductor device is higher than the second set temperature TDET2, the second enable control signal TNB is deactivated to "low".

제1 히스테리시스 제어부(115)는, 논리 상태가 "하이"인 전원 전압(VDD)과제1 온도 검출 신호(TEMP1)를 논리곱하여, 제1 히스테리시스 제어 신호(HYS1)를 생성한다. 따라서, 제1 히스테리시스 제어 신호(HYS1)의 논리 상태는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 온도 검출 신호(TEMP1)의 논리 상태와 동일하다.The first hysteresis control unit 115 generates a first hysteresis control signal HYS1 by ANDing the power supply voltage VDD whose logic state is "high" and the first temperature detection signal TEMP1. Accordingly, the logic state of the first hysteresis control signal HYS1 is the same as the logic state of the first temperature detection signal TEMP1, as shown in FIG. 14.

제2 히스테리시스 제어부(125)는, 제1 인에이블 제어 신호(TENA)와 제2 온도 검출 신호(TEMP2)를 논리곱하여, 제2 히스테리시스 제어 신호(HYS2)를 생성한다. 따라서, 반도체 장치의 내부 온도가 제1 설정 온도(TDET1)보다 낮을 때, 제2 히스테리시스 제어 신호(HYS2)의 논리 상태는 제2 온도 검출 신호(TEMP2)의 논리 상태와 동일하다.The second hysteresis control unit 125 generates a second hysteresis control signal HYS2 by ANDing the first enable control signal TENA and the second temperature detection signal TEMP2. Therefore, when the internal temperature of the semiconductor device is lower than the first set temperature TDET1, the logic state of the second hysteresis control signal HYS2 is the same as the logic state of the second temperature detection signal TEMP2.

제3 히스테리시스 제어부(135)는, 제2 인에이블 제어 신호(TENB)와 제3 온도 검출 신호(TEMP3)를 논리곱하여, 제3 히스테리시스 제어 신호(HYS3)를 생성한다. 따라서, 반도체 장치의 내부 온도가 제2 설정 온도(TDET2)보다 낮을 때, 제3 히스테리시스 제어 신호(HYS3)의 논리 상태는 제3 온도 검출 신호(TEMP3)의 논리 상태와 동일하다.The third hysteresis control unit 135 generates a third hysteresis control signal HYS3 by ANDing the second enable control signal TNB and the third temperature detection signal TEMP3. Therefore, when the internal temperature of the semiconductor device is lower than the second set temperature TDET2, the logic state of the third hysteresis control signal HYS3 is the same as the logic state of the third temperature detection signal TEMP3.

도 10은 도 9의 제1 비교기(113)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 10을 참조하면, 제1 비교기(113)는 증폭 블락(1010)과 버퍼 블락(1030)을 포함한다. 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 전압 레벨이 제1 하강 비교 신호(VCP1)의 전압 레벨보다 높아지면, 전류 미러의 형태로 구현되는 증폭 블락(1010)의 출력 신호(N1020)는 전원 전압(VCC) 쪽으로 상승한다. 그리고, 버퍼 블락(1030)은 증폭 블락(1010)의 출력 신호(N1020)를 버퍼링하여, "하이" 상태의 제1 온도 검출 신호(TEMP1)를 발생한다. 한편, 제1 상승 비교 신호(VPT1)의 전압 레벨이 제1 하강 비교 신호(VCP1)의전압 레벨보다 낮은 경우에는, "로우" 상태의 제1 온도 검출 신호(TEMP1)가 발생한다. 이때, 증폭 블락(1010)과 버퍼 블락(1030)은 바이어스 전압(Vbias)으로 게이팅되는 피모스 트랜지스터들(1012, 1032)에 의하여, 소모되는 전류가 제한된다.FIG. 10 is a circuit diagram illustrating in detail the first comparator 113 of FIG. 9. Referring to FIG. 10, the first comparator 113 includes an amplification block 1010 and a buffer block 1030. When the voltage level of the first rising comparison signal VPT1 is higher than the voltage level of the first falling comparison signal VCP1, the output signal N1020 of the amplification block 1010 implemented in the form of a current mirror is the power supply voltage VCC. Rise to). The buffer block 1030 buffers the output signal N1020 of the amplification block 1010 to generate the first temperature detection signal TEMP1 having a "high" state. On the other hand, when the voltage level of the first rising comparison signal VPT1 is lower than the voltage level of the first falling comparison signal VCP1, the first temperature detection signal TEMP1 in the "low" state is generated. In this case, the amplification block 1010 and the buffer block 1030 are limited by the PMOS transistors 1012 and 1032 gated by the bias voltage Vbias.

도 11은 도 9의 제2 비교기(123)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 11의 제2 비교기(123)의 구성 및 작용은 제1 비교기(113)의 구성 및 작용과 거의 동일하다. 그러므로, 제2 비교기(123)의 출력 신호인 제2 온도 검출 신호(TEMP2)는, 제2 상승 비교 신호(VPT2)의 전압 레벨이 제2 하강 비교 신호(VCP2)의 전압 레벨보다 높은 경우에는, 논리 "하이"가 된다. 그리고, 제2 상승 비교 신호(VPT2)의 전압 레벨이 제2 하강 비교 신호(VCP2)의 전압 레벨보다 낮은 경우에, 제2 온도 검출 신호(TEMP2)는 논리 "로우"가 된다.FIG. 11 is a circuit diagram illustrating in detail the second comparator 123 of FIG. 9. The configuration and operation of the second comparator 123 of FIG. 11 are almost the same as the configuration and operation of the first comparator 113. Therefore, when the voltage level of the second rising comparison signal VPT2 is higher than the voltage level of the second falling comparison signal VCP2, the second temperature detection signal TEMP2, which is an output signal of the second comparator 123, is higher than the voltage level of the second falling comparison signal VCP2. Logical "high". When the voltage level of the second rising comparison signal VPT2 is lower than the voltage level of the second falling comparison signal VCP2, the second temperature detection signal TEMP2 becomes a logic "low".

다만, 제2 비교기(123)는 제1 비교기(113)과 비교하여, 다음과 같은 차이점을 지닌다. 즉, 도 10의 제1 비교기(113)에서, 증폭 블락(1010)의 피모스 트랜지스터(1011)과 앤모스 트랜지스터(1013), 그리고 버퍼 블록(1030)의 피모스 트랜지스터(1031)는 항상 "턴온" 상태를 유지한다. 반면에, 도 11의 제2 비교기(123)에서는, 증폭 블락(1110)의 피모스 트랜지스터(1111)과 앤모스 트랜지스터(1113), 그리고 버퍼 블록(1130)의 피모스 트랜지스터(1131)는 제1 인에이블 제어 신호(TENA)에 의하여, 제어된다. 그러므로, 반도체 장치 내부의 온도가 제1 설정 온도(TDET1) 이상으로 되어, 제1 인에이블 제어 신호(TENA)가 "로우"로 되면, 도 11의 제2 비교기(123)의 증폭 블락(1110)과 버퍼 블록(1130)의 전류 패스는 차단된다. 그리고, 제2 온도 검출 신호(TEMP2)는 "로우" 상태가 된다.(도 14 참조)However, the second comparator 123 has the following difference compared with the first comparator 113. That is, in the first comparator 113 of FIG. 10, the PMOS transistor 1011 and the NMOS transistor 1013 of the amplification block 1010, and the PMOS transistor 1031 of the buffer block 1030 are always turned on. Keep state. On the other hand, in the second comparator 123 of FIG. 11, the PMOS transistor 1111 and the NMOS transistor 1113 of the amplification block 1110, and the PMOS transistor 1131 of the buffer block 1130 are the first. Controlled by the enable control signal (TENA). Therefore, when the temperature inside the semiconductor device becomes higher than or equal to the first set temperature TDET1 and the first enable control signal TANA becomes "low", the amplification block 1110 of the second comparator 123 of FIG. And the current path of buffer block 1130 is blocked. Then, the second temperature detection signal TEMP2 is brought to a "low" state (see Fig. 14).

도 12는 도 9의 제3 비교기(133)를 구체적으로 나타내는 회로도이다. 도 12의 제3 비교기(133)의 구성 및 작용은 제1 및 제2 비교기(113, 123)의 구성 및 작용과 거의 동일하다. 따라서, 제3 비교기(133)의 출력 신호인 제3 온도 검출 신호(TEMP3)는, 제3 상승 비교 신호(VPT3)의 전압 레벨이 제3 하강 비교 신호(VCP3)의 전압 레벨보다 높은 경우에는, 논리 "하이"가 된다. 그리고, 제3 상승 비교 신호(VPT3)의 전압 레벨이 제3 하강 비교 신호(VCP3)의 전압 레벨보다 낮은 경우에, 제3 온도 검출 신호(TEMP3)는 논리 "로우"가 된다.12 is a circuit diagram illustrating in detail the third comparator 133 of FIG. 9. The configuration and operation of the third comparator 133 of FIG. 12 are substantially the same as the configuration and operation of the first and second comparators 113 and 123. Therefore, when the voltage level of the third rising comparison signal VPT3 is higher than the voltage level of the third falling comparison signal VCP3, the third temperature detection signal TEMP3, which is an output signal of the third comparator 133, is higher than the voltage level of the third falling comparison signal VCP3. Logical "high". When the voltage level of the third rising comparison signal VPT3 is lower than the voltage level of the third falling comparison signal VCP3, the third temperature detection signal TEMP3 becomes a logic "low".

다만, 제3 비교기(133)는 제2 비교기(123)과 비교하여, 증폭 블락(1210)의 피모스 트랜지스터(1211)과 앤모스 트랜지스터(1213), 그리고 버퍼 블록(1230)의 피모스 트랜지스터(1231)가 제2 인에이블 제어 신호(TENB)에 의하여, 제어된다는 점에서, 차이가 있다.However, the third comparator 133 is compared with the second comparator 123, and the PMOS transistor 1211 and the NMOS transistor 1213 of the amplification block 1210, and the PMOS transistor of the buffer block 1230 ( There is a difference in that 1231 is controlled by the second enable control signal TNB.

본 발명의 온도 감지 회로에서는 제1 내지 제3 설정 온도에서 히스테리시스가 발생되도록 구현된다. 그러므로, 제1 내지 제3 온도 검출 신호가 계속적으로 천이하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 반도체 장치의 내부 온도의 범위에 따라서 히스테리시스 특성을 발생시키는 수단의 구동을 조절함으로써, 전류의 소모를 최소화할 수 있다.In the temperature sensing circuit of the present invention, hysteresis is generated at the first to third set temperatures. Therefore, it is possible to prevent the first to third temperature detection signals from continuously transitioning. The current consumption can be minimized by adjusting the driving of the means for generating the hysteresis characteristics in accordance with the range of the internal temperature of the semiconductor device.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 명세서에서는 3개의 온도 검출 신호를 생성시켜 온도 범위를 4개로 나누었으나, 더 세분화하는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. For example, in the present specification, three temperature detection signals are generated to divide the temperature range into four, but further subdivision is possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상기와 같은 본 발명의 온도 감지 회로에 의하면, 반도체 장치의 내부 온도가 설정 온도 부근에서 증감을 거듭하는 경우에도, 그 출력 신호는 안정된 논리 상태를 가진다. 또한, 본 발명의 온도 감지 회로는 복수개의 설정 온도를 감지하면서도, 반도체 장치의 내부 온도의 범위에 따라서 히스테리시스 특성을 발생시키는 수단의 구동을 조절함으로써, 전류의 소모를 최소화한다.According to the temperature sensing circuit of the present invention as described above, even when the internal temperature of the semiconductor device is increased or decreased near the set temperature, the output signal has a stable logic state. In addition, the temperature sensing circuit of the present invention senses a plurality of set temperatures, and adjusts the driving of the means for generating hysteresis characteristics according to the range of the internal temperature of the semiconductor device, thereby minimizing the consumption of current.

Claims (4)

반도체 장치에 있어서,In a semiconductor device, 상기 반도체 장치의 온도 변화에 대하여 서로 상반되는 방향으로 변화하는 전압 레벨을 가지는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호를 발생하는 온도 대응부;A temperature correspondence unit configured to generate a temperature accompanied signal and a temperature driven signal having a voltage level varying in a direction opposite to each other with respect to a temperature change of the semiconductor device; 상기 온도 동행 신호 및 상기 온도 역행 신호의 전압 레벨를 감지 증폭하여, 히스테리시스 특성을 가지는 상승 비교 신호 및 하강 비교 신호를 발생하는 히스테리시스 발생기; 및A hysteresis generator configured to sense and amplify voltage levels of the temperature accompanying signal and the temperature backward signal to generate a rising comparison signal and a falling comparison signal having hysteresis characteristics; And 상기 상승 비교 신호 및 상기 하강 비교 신호의 전압 레벨을 비교하여, 소정의 설정 온도를 나타내는 온도 검출 신호를 발생하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 회로.And a comparator for comparing the voltage levels of said rising comparison signal and said falling comparison signal to generate a temperature detection signal indicative of a predetermined set temperature. 제1 항에 있어서, 상기 히스테리시스 발생기는The hysteresis generator of claim 1, wherein 상기 온도 검출 신호에 의하여 제어되는 히스테리시스 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 회로.And hysteresis means controlled by the temperature detection signal. 반도체 장치에 있어서,In a semiconductor device, 상기 반도체 장치의 온도 변화에 대하여 서로 상반되는 방향으로 변화하는전압 레벨을 가지는 온도 동행 신호 및 온도 역행 신호를 발생하는 온도 대응부;A temperature correspondence unit configured to generate a temperature accompanied signal and a temperature driven signal having a voltage level that changes in a direction opposite to each other with respect to a temperature change of the semiconductor device; 상기 온도 동행 신호 및 상기 온도 역행 신호의 전압 레벨을 감지하여, 순차적인 제1 내지 제n(여기서, n은 2 이상인 정수) 설정 온도를 나타내는 제1 내지 제n 온도 검출 신호들을 발생하는 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들로서, 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호들로 하여금 히스테리시스 특성을 가지도록 하는 히스테리시스 발생 수단을 각각 포함하는 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들; 및First to nth temperature detection signals indicating first to nth (where n is an integer of 2 or more) sequential temperatures by sensing voltage levels of the temperature accompanying signal and the temperature retrograde signal; First to n-th temperature detection signal generators, the first to n-th temperature detection signal generators each including hysteresis generation means for causing the first to n-th temperature detection signals to have hysteresis characteristics; And 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호들을 조합하여 통합 히스테리시스 제어신호를 발생하는 통합 히스테리시스 제어부로서, 상기 통합 히스테리시스 제어신호는, 상기 제1 설정 온도와 제n 설정 온도 사이를 벗어나는 상기 반도체 장치의 온도에 대하여, 상기 제1 내지 제n 온도 검출 신호 발생부들 각각의 히스테리시스 발생 수단의 전류 패스를 차단하여 전류 소모를 감소시키는 상기 통합 히스테리시스 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 회로.An integrated hysteresis control unit for generating an integrated hysteresis control signal by combining the first to nth temperature detection signals, wherein the integrated hysteresis control signal is at a temperature of the semiconductor device that deviates between the first and nth set temperatures. And the integrated hysteresis control unit for blocking the current path of the hysteresis generating means of each of the first to nth temperature detection signal generators to reduce current consumption. 제3 항에 있어서, 상기 제n 온도 검출 신호 발생부의 히스테리시스 발생 수단은The hysteresis generating means of claim n, 상기 제(n-1) 설정 온도가 감지되면, 전류 소모를 감소하기 위하여 전류 패스가 차단되는 것을 특징으로 하는 온도 감지 회로.And when the (n-1) th set temperature is sensed, the current path is cut off to reduce current consumption.
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