KR100554984B1 - Active voltage generator of semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액티브 파워다운모드에서 셀 데이터 손실을 방지하기 위한 액티브 전압 발생장치를 갖는 반도체 메모리 소자 및 그를 위한 구동방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 발명으로 액티브 구간에서 전압을 공급하기 위한 액티브 전압발생수단; 및 로우 액티브신호와 프리차지신호에 응답하여 액티브 구간 동안 상기 액티브 전압발생부를 구동시키고 클럭인에이블신호에 응답하여 액티브 파워다운모드 구간에서 상기 액티브 전압발생수단를 디스에이블시키되, 상기 액티브 파워다운모드에 진입하더라도 로우 액티브 시키기 위한 최소한의 시간을 보장한 뒤 상기 액티브 전압발생수단을 디스에이블 시키는 구동제어수단를 구비하는 반도체 메모리 소자의 액티브 전압발생장치를 제공한다.The present invention provides a semiconductor memory device having an active voltage generator for preventing cell data loss in an active power-down mode and a driving method therefor. The present invention provides an active voltage generator for supplying a voltage in an active period. Way; And driving the active voltage generator during an active period in response to a low active signal and a precharge signal, and disabling the active voltage generator in an active power down mode in response to a clock enable signal to enter the active power down mode. However, the present invention provides an active voltage generator of a semiconductor memory device having drive control means for disabling the active voltage generation means after ensuring a minimum time for low activation.
액티브 동작, 액티브 파워다운 모드, 전류소모, tRASmin, 스큐 로직Active operation, active power-down mode, current consumption, tRASmin, skew logic
Description
도 1은 종래기술에 따른 액티브 전압발생장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of an active voltage generator according to the prior art.
도 2는 도 1의 구동제어부의 내부 회로도.FIG. 2 is an internal circuit diagram of the driving control unit of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 동작 파형도.3 is an operational waveform diagram of FIG. 1.
도 4는 다른 종래기술에 따른 액티브 전압발생장치의 블록 구성도.Figure 4 is a block diagram of an active voltage generator according to another prior art.
도 5는 도 4의 구동제어부의 내부 회로도.5 is an internal circuit diagram of the driving control unit of FIG. 4.
도 6은 도 4의 동작 파형도.6 is an operational waveform diagram of FIG. 4.
도 7은 본 발명에 따른 액티브 전압발생장치의 블록 구성도.7 is a block diagram of an active voltage generator according to the present invention.
도 8는 도 7의 동작 파형도.8 is an operational waveform diagram of FIG. 7.
도 9는 도 7의 구동 제어부의 내부 회로도.9 is an internal circuit diagram of the driving controller of FIG. 7;
도 10은 도 9의 지연부의 내부 회로도.10 is an internal circuit diagram of a delay unit of FIG. 9;
도 11은 도 9의 동작 파형도.11 is an operational waveform diagram of FIG. 9.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing
100 : 구동제어부100: drive control unit
200 : 액티브 전압 발생부200: active voltage generator
본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 액티브 전압발생장치는 갖는 반도체 메모리 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design technology, and more particularly, to a semiconductor memory device having an active voltage generator.
일반적으로 로우 액티브 상태에서 파워다운 모드로 진입하는 경우를 액티브 파워다운 모드라 하여 이때는 전류소모를 최소로 하며, 스펙 상에서는 IDD3P로 표시된다. 파워다운모드로의 진입은 클럭인에이블신호(/CKE)가 논리값 '하이'에서 '로우'로 전이하는 상태를 말하며, 클럭인에이블신호(/CKE)가 다시 논리값 '로우'에서 '하이'로 전이하는 경우를 파워다운 탈출(exit)이라고 말한다.Generally, entering the power-down mode from the low active state is called the active power-down mode, and the current consumption is minimized at this time. In the specification, it is indicated as IDD3P. Entering the power-down mode is a state in which the clock enable signal (/ CKE) transitions from the logic value 'high' to 'low', and the clock enable signal (/ CKE) is again changed from the logic value 'low' to 'high'. The transition to 'is called a power-down exit.
도 1은 종래기술에 따른 액티브 전압발생장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an active voltage generator according to the prior art.
도 1을 참조하여 살펴보면, 액티브 전압발생장치는 액티브전압을 공급하기 위한 액티브전압 발생부(20)와, 로우 액티브신호(row_actz)와 프리차지신호(prcgz)를 입력으로 하여 액티브 구간에서 액티브전압 발생부(20)를 구동하기 위한 구동제어부(10)를 구비하여, 액티브구간, 즉 로우 액티브신호(row_actz)가 인가되어 프리차지신호(prcgz)가 인가될 때 까지의 메모리 동작 구간에서 액티브 전압발생이 발생되도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 1, the active voltage generator generates an active voltage in an active period by inputting an
도 2은 도 1의 구동제어부(10)의 내부회로도이다.FIG. 2 is an internal circuit diagram of the
도 2을 참조하면, 구동제어부(10)는 프리차지신호(prcgz)와 로우 액티브신호(row_actz)를 입력으로 하는 입력부(12)와, 입력부(12)의 출력신호를 래 치하기 위한 래치(14)와, 래치(14)의 출력신호를 반전시켜 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)로 출력하기 위한 인버터(I2)로 구현된다.Referring to FIG. 2, the
그리고 입력부(12)는 로우 액티브신호(row_actz)를 반전시키기 위한 인버터(I1)와, 프리차지신호(prcgz)를 게이트 입력으로 갖는 PMOS트랜지스터(PM1)와, 인버터(I1)의 출력신호를 게이트 입력으로 갖는 NMOS트랜지스터(NM1)를 구비하고, PMOS트랜지스터(PM1)와 NMOS트랜지스터(NM1)가 전원전압과 접지전압 사이에 직렬로 배치되고 이들의 접속노드가 출력노드가 된다.The
한편, 도 3의 동작 파형도를 살피면 액티브 파워다운 모드(/CKE가 '로우'구간)에서도 구동신호(Drv_Enz)가 활성화되어 있음을 알 수 있다. 즉, 액티브 상태에서 파워다운 모드에 진입하였음에도 불필요하게 액티브 전압발생부(20)가 동작하고 있는 것이다.On the other hand, referring to the operation waveform diagram of FIG. 3, it can be seen that the driving signal Drv_Enz is activated even in the active power-down mode (/ CKE is 'low' section). That is, even if the power-down mode is entered in the active state, the
결국, 도 1의 액티브 전압발생치는 클럭인에이블신호(/CKE)에 제어받지 않아 액티브 파워다운모드에서 여전히 전류소모를 하고 있으므로, 전류의 소모를 줄이고자 하는 파워다운 모드에 좋지 않은 영향을 미친다.As a result, since the active voltage generation value of FIG. 1 is not controlled by the clock enable signal / CKE and still consumes current in the active power-down mode, it has an adverse effect on the power-down mode to reduce current consumption.
따라서, 개선된 종래기술에서는 클럭인에이블신호(/CKE)가 제어받도록 하므로써, 액티브 파워다운모드 구간에서는 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)가 비활성화되도록 하고 있는바, 도 4는 다른 종래기술에 따른 액티브 전압발생장치의 블록도이다.Therefore, in the improved conventional technology, the clock enable signal / CKE is controlled so that the voltage generator driving signal Drv_Enz is inactivated in the active power-down mode period. A block diagram of a voltage generator.
도 4를 참조하면, 액티브 전압발생장치는 액티브 구간에서 액티브 전압을 공급하기 위한 액티브 전압 발생부(20)와, 로우 액티브신호(row_actz), 프리차지신호(prcgz)와 클럭인에이블신호(/CKE)에 응답하여 액티브 전압발생부(20)를 구동제어하기 위한 구동제어부(30)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the active voltage generator includes an
도 5은 도 4의 구동제어부(30)의 내부회로도이다.5 is an internal circuit diagram of the
도 5를 참조하면, 구동제어부(30)는 도 2의 구동제어부(10)의 출력측에 더 구비되는 파워다운모드 감지부(34)를 포함하는 바, 파워다운모드 감지부(34)는 클럭인에이블신호(/CKE)에 응답하여 파워다운 모드에서 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)를 비활성화 시켜 출력한다.Referring to FIG. 5, the
그리고 파워다운모드 감지부(34)는 클럭인에이블신호(/CKE)를 반전시키기 위한 인버터(I3)와, 인버터(I3)의 출력신호와 구간감지부(32)의 출력신호를 입력으로 하는 노어게이트(NR1)와, 노어게이트(NR1)의 출력신호를 반전시켜 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)로 출력하기 위한 인버터(I4)로 구현된다.The power down
도 6는 도 4의 블록의 동작 파형도로써, 이를 참조하여 액티브 파워다운 모드에서의 액티브 전압발생장치의 동작을 살펴보도록 한다.FIG. 6 is an operation waveform diagram of the block of FIG. 4, and with reference to this, the operation of the active voltage generator in the active power down mode will be described.
먼저, 로우 액티브신호(row_actz)가 활성화되면, 구동제어부(30)는 이에 응답하여 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)를 활성화시킴으로써, 액티브 전압발생부(20)가 구동되도록 한다. 이어, 클럭인에이블신호(/CKE)가 활성화되어 파워다운모드에 진입하면 구동제어부(30)는 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)를 비활성화시켜 액티브 전압 발생부(20)가 오프되도록 한다. 이후 클럭인에이블신호(/CKE)가 비활성화되면, 구동제어부(30)는 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)를 다시 활성화시켜 액티브 전압발생부(20)가 구동되도록 한다. 이후 프리차지신호(prcgz)가 활성화면 다시 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)는 비활성화된다.First, when the row active signal row_actz is activated, the
상기와 같이 구동제어부(30)는 파워다운 모드를 감지하고 이를 바로 액티브 전압 발생부(20)에 적용시킴으로써, 액티브 전압발생부(20)가 구동되지 않도록 하여 전류소모를 줄인다.As described above, the
그러나 이러한 개선된 종래기술을 이용하는 경우, 액티브 이후(row_actz가 '로우') tRASmin을 만족하지 않고 파워다운모드(/CKE가 '로우')에 진입하여도 구동제어부(30)가 즉시 액티브 전압발생부(20)를 구동시키지 않으므로 셀데이터가 유실된다. 즉, 로우 액티브신호가 인가되고, 선택된 워드라인의 메모리셀 데이터가 감지 및 증폭되는 과정이 완료되어 셀 데이터가 안정적으로 확보되기 위한 최소한의 시간이 tRASmin인데, 이를 만족하지 않은 상황에서 클럭인에이블신호(/CKE)가 인가되면, 액티브 전압발생부(20)가 액티브 전압을 공급하지 않아 선택된 워드라인의 메모리셀 데이터가 유실된다.However, in the case of using the improved conventional technology, even if the power-down mode (/ CKE is 'low') is not satisfied after the active (row_actz is 'low') tRASmin, the
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 액티브 파워다운모드에서 셀 데이터 손실을 방지하기 위한 반도체 메모리 소자의 액티브 전압 발생장치를 제공한다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and provides an active voltage generator of a semiconductor memory device for preventing cell data loss in the active power-down mode.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 반도체 메모리 소자 의 액티브 전압발생장치는 액티브 구간에서 전압을 공급하기 위한 액티브 전압발생수단; 및 로우 액티브신호와 프리차지신호에 응답하여 액티브 구간 동안 상기 액티브 전압발생부를 구동시키고 클럭인에이블신호에 응답하여 액티브 파워다운모드 구간에서 상기 액티브 전압발생수단를 디스에이블시키되, 상기 액티브 파워다운모드에 진입하더라도 로우 액티브 시키기 위한 최소한의 시간을 보장한 뒤 상기 액티브 전압발생수단을 디스에이블 시키는 구동제어수단를 구비한다.According to the present invention for achieving the above technical problem, the active voltage generator of the semiconductor memory device comprises an active voltage generating means for supplying a voltage in the active period; And driving the active voltage generator during an active period in response to a low active signal and a precharge signal, and disabling the active voltage generator in an active power down mode in response to a clock enable signal to enter the active power down mode. Even if it is provided with a drive control means for disabling the active voltage generating means after ensuring a minimum time for low active.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.
도 7은 본 발명에 따른 액티브 전압발생장치의 블록도이다.7 is a block diagram of an active voltage generator according to the present invention.
도 7를 참조하면, 액티브 전압발생장치는 액티브 구간에서 전압을 공급하기 위한 액티브 전압 발생부(200)와, 로우 액티브신호(row_actz)와 프리차지신호(prcgz)에 응답하여 액티브 구간 동안 액티브 전압발생부(200)를 구동시키고 클럭인에이블신호(/CKE)에 응답하여 액티브 파워다운모드 구간에서 액티브 전압발생부(200)를 디스에이블시키되, 액티브 파워다운모드에 진입하더라도 로우 액티브 시키기 위한 최소한의 시간(tRASmin)을 보장한 뒤 액티브 전압발생부(200)를 디스에이블 시키는 구동제어부(100)를 구비한다.Referring to FIG. 7, the active voltage generator generates an active voltage during an active period in response to an
도 8은 도 7의 블록의 동작 파형도로써, 이를 참조하여 본 발명에 따른 액티브 파워다운모드에서의 액티브 전압발생장치의 동작을 살펴보도록 한다.FIG. 8 is an operation waveform diagram of the block of FIG. 7, and with reference to this, the operation of the active voltage generator in the active power down mode according to the present invention will be described.
먼저, 로우 액티브신호(row_actz)가 활성화되면, 이에 응답하여 구동제어부(100)가 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 활성화시킴으로써 액티브 전압발생부(200)가 구동되도록 한다. 이어 tRASmin을 만족시키지 않고 파워다운모드에 진입(/CKE가 '로우')되더라도, 구동제어부(100)는 내부에서 tRASmin을 만족시킨 뒤 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 비활성화시켜, 액티브 전압발생부(200)가 구동되지 않도록 한다. 이어 파워다운모드가 탈출(/CKE가 '하이')되면 구동제어부(100)는 즉시 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 활성화시켜 액티브 전압발생부(200)가 구동되도록 한다.First, when the row active signal row_actz is activated, the
이와같이, 본 발명은 tRASmin을 만족 않고 액티브 파워다운 모드로 진입하는 경우에도, 구동제어부(100)에서 tRASmin을 보장한뒤 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 비활성화 시키므로, 로우 액티브 동작이 정상적으로 완료되도록 보장한다.As described above, the present invention guarantees tRASmin in the driving
참고적으로, 상기의 모든 신호를 로우 액티브 신호이다.For reference, all the above signals are low active signals.
도 9는 도 7의 구동제어부(100)의 일예를 나타내는 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating an example of the
도 9를 참조하면, 구동제어부(100)는 로우 액티브신호(row_actz)와 프리차지신호(prcgz)를 입력받아 액티브구간를 감지하여 액티브구간신호(act_node)를 생성하기 위한 액티브 구간 감지부(120)와, 액티브 구간신호(act_node)에 응답하여 로우를 액티브하기 위한 최소한의 시간에 관련된 정보를 갖는 구동보장신호(node)를 생성하는 로우 액티브구동 보장부(140)와, 액티브 구간신호(act_node)와 구동보장신호(node) 및 클럭인에이블신호(/CKE)에 응답하여 액티브구간에서 활성화되고 파워다운모드구간에서 비활성화되되, 로우 액티브를 위한 최소한의 시간(tRASmin)을 보장한뒤 비활성화되는 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 생성하는 출력부(160)를 구비한다.Referring to FIG. 9, the driving
구체적으로, 액티브 구간감지부(120)는 로우 액티브신호(row_actz)를 반전시키기 위한 인버터(I5)와, 전원전압과 접지전압 사이에 직렬로 배치되며 프리차지신호(prcgz)와 인버터(I5)의 출력신호를 각각의 게이트 입력으로 갖는 PMOS트랜지스터(PM2) 및 NMOS트랜지스터(NM2)로 구현된 신호생성부(122)와, 신호생성부(122)의 출력신호를 래치하기 위한 래치(124)와, 래치(124)의 신호를 반전시켜 액티브 구간신호(act_node)로서 출력하는 인버터(I6)를 구비한다.Specifically, the active
로우액티브 구동 보장부(140)는 액티브 구간신호(act_node)를 tRASmin 동안 지연시켜 액티브 구동보장신호(node)로서 출력하기 위한 지연부(142)로 구성되는바, 도 10은 도 9의 로우액티브 구동 보장부(140)의 내부 회로도이다.The low active driving
도 10을 참조하면, 로우액티브 구동 보장부(140)는 인버터와 커패시터의 지연소자로 구현된 스큐로직의 회로로, 액티브 구간신호(act_node)가 논리값 '하이'에서 '로우'로 천이할 때의 지연량이 '로우'에서 '하이'로 천이할 때의 지연량 보다 긴 특징을 갖는다.Referring to FIG. 10, the low active driving
따라서, 액티브 구간신호(act_node)가 논리값 '하이'에서 '로우'로 천이되는 경우, 즉 액티브 구간으로 진입할 시에는 액티브 구간신호(act_node)를 tRASmin 만큼 지연시켜 액티브 구동보장신호(node)를 출력함으로써, tRASmin을 만족하지 않고 파워다운모드에 진입하여도 액티브 전압발생부(200)가 tRASmin 이후에 오프되도록 한다. 또한, 액티브 구간신호(act_node)가 논리값 '로우'에서 '하이'로 천이하는 경우는 액티브 구간 탈출 시이므로 입력된 액티브 구간신호(act_node)를 최소의 지연만을 갖도록 하여 액티브 구동보장신호(node)로서 출력시킨다.Therefore, when the active section signal act_node transitions from the logic value 'high' to 'low', that is, when the active section signal enters the active section, the active section signal act_node is delayed by tRASmin to deactivate the active driving guarantee signal node. By outputting, even if the power-down mode is entered without satisfying tRASmin, the
또한, 출력부(160)는 액티브구간신호(act_node)와 액티브 구동보장신호(node)를 입력으로 갖는 낸드게이트(ND1)와, 낸드게이트(ND1)의 출력신호를 반전시켜 구동신호(en)로 출력하기 위한 인버터(I7)와, 클럭인에이블신호(/CKE)와 액티브 구동보장신호 (node)를 입력으로 갖는 노어게이트(NR2)와, 노어게이트(NR2)의 출력신호와 구동신호(en)를 입력으로 갖는 노어게이트(NR3)와, 노어게이트(NR3)의 출력신호를 반전시켜 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 출력하는 인버터(I8)를 구비한다.In addition, the
노어게이트(NR2)는 파워다운모드를 감지하여 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 제어하는 수단으로써 종래와 다르게 액티브 구동보장신호(node)에 의해 파워다운모드라하더라도 tRASmin동안 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)가 활성화되도록 한다.The NOR gate NR2 is a means for sensing the power down mode and controlling the voltage generator driving signal Drv_Enz. Unlike the conventional method, the NOR gate NR2 is a voltage generator driving signal during tRASmin even in a power down mode by an active driving guarantee signal node. Drv_Enz) is activated.
도 11은 도 9의 회로의 동작파형도로써, 이를 참조하여 액티브 파워다운 모드에서의 액티브 전압 발생장치의 동작을 살펴보도록 한다.FIG. 11 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG. 9 and looks at the operation of an active voltage generator in an active power-down mode with reference to this.
도 11을 참조하면, 액티브구간 감지부(120)는 로우 액티브 신호(row_actz)가 인가되어 액티브모드에 진입하면 활성화되고, 프리차지신호(prcgz)가 활성화되어 액티브 모드가 끝나면 비활성화되는 액티브 구간신호(act_node)를 생성한다. 로우 액티브 구동보장부(140)는 액티브 구간신호(act_node)를 tRASmin만큼 지연시켜 구 동보장신호(node)를 생성한다. 출력부(160)의 낸드게이트(ND1) 및 인버터(I7)에 의해 구동신호(en)를 출력하고 노어게이트(NR2)에 의해 클럭인에이블신호(/CKE)가 '로우'로 되어 파워다운모드에 진입하면 전압발생부 구동신호(Drv_Enz)를 비활성화시키되, 구동보장신호(node)가 여전히 하이인 경우 클럭인에이블신호(/CKE)가 로우레벨이 되었더라도 전압 발생부 구동신호(Drv_Enz)를 활성화 시킨다.Referring to FIG. 11, the active
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
전술한 본 발명은 로우 액티브신호가 인가되면, 이를 tRASmin만큼 지연시킨 액티브 구동보장신호를 생성한다. 따라서, 이후 tRASmin을 만족하지 않고 클럭인에이블신호가 인가되어 파워다운모드에 진입하여도, 이를 전압 발생부 구동신호에 바로 적용시키지 않고 상기 tRASmin의 정보를 갖는 액티브 구동보장신호를 사용함으로써, 로우 액티브신호에 의한 동작을 보장하여 셀데이터의 손실을 방지한다. When the low active signal is applied, the above-described present invention generates an active driving guarantee signal which is delayed by tRASmin. Therefore, even when the clock enable signal is applied without entering tRASmin and enters the power-down mode, the active driving guarantee signal having the information of the tRASmin is used without applying it directly to the voltage generator driving signal. Operation by signal is guaranteed to prevent loss of cell data.
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2003
- 2003-12-30 KR KR1020030099700A patent/KR100554984B1/en not_active IP Right Cessation
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