KR100596861B1 - Internal voltage generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 메모리장치에서 사용되는 내부전압 발생장치에 관한 것으로, 특히 출력단으로부터 내부전압을 피드백받아 그 전위변화에 따라 내부전압을 풀-업 및 풀-다운시키는 구동소자들의 게이트전압 전위수준을 조절하여 내부전압의 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 상기 내부전압의 전위변화정도에 비례하여 대폭 증대시킴으로써, 보다 안정된 전위레벨의 내부전압을 고속으로 확보할 수 있도록 한 내부전압 발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal voltage generator used in a semiconductor memory device, and in particular, adjusts a gate voltage potential level of a driving device that pulls up and pulls down an internal voltage in response to a potential change by receiving an internal voltage from an output terminal. By increasing the pull-up and pull-down driving capacity of the internal voltage significantly in proportion to the degree of change of the potential of the internal voltage, the present invention relates to an internal voltage generator for ensuring a more stable internal voltage at a high potential level at high speed. .

Description

내부전압 발생장치{Internal voltage generator}Internal voltage generator

도 1 은 종래에 사용된 소오스 팔로윙 방식의 비트라인 프리차지전압 발생장치를 나타낸 회로 구성도FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a conventional bit line precharge voltage generator using a source following method.

도 2 는 도 1 에 도시된 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 각 노드별 전위변화를 나타낸 시뮬레이션 결과도FIG. 2 is a simulation result diagram showing a potential change for each node in the bit line precharge voltage generator shown in FIG.

도 3 은 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치를 나타낸 회로 구성도3 is a circuit diagram illustrating a bit line precharge voltage generator according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 는 도 3 에 도시된 구동 제어부의 다른 실시예를 나타낸 회로 구성도4 is a circuit diagram illustrating another example of the driving control unit illustrated in FIG. 3.

도 5 는 도 3 에 도시된 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 각 노드별 전위변화를 나타낸 시뮬레이션 결과도FIG. 5 is a simulation result diagram showing a potential change for each node in the bit line precharge voltage generator shown in FIG.

도 6 는 종래기술 및 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 전류 구동능력을 비교한 전류-전압 특성 비교도6 is a current-voltage characteristic comparison diagram comparing current driving capability in a bit line precharge voltage generator according to the related art and the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 풀-업부 20: 풀-다운부10: pull-up part 20: pull-down part

30: 구동 제어부 40: 구동능력 증가부30: driving control unit 40: driving capability increasing unit

본 발명은 반도체 메모리소자의 내부전압 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출력단으로부터 발생된 내부전압을 피드백받아 그 전위변화에 따라 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 향상시켜 조절함으로써 소자설계시 보다 안정된 전위레벨의 내부전압을 고속으로 발생시키도록 한 내부전압 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal voltage generation device of a semiconductor memory device, and more particularly, to feedback the internal voltage generated from the output stage to improve the pull-up and pull-down driving ability according to the potential change in device design. The present invention relates to an internal voltage generator for generating an internal voltage at a more stable potential level at a higher speed.

통상적으로, 대부분의 디램소자는 제품과 데이타 및 동작상의 신뢰성을 향상시키기 위하여 비트라인 프리차지전압(bit line precharge voltage: Vblp) 및 셀 플레이트전압(cell plate voltage: Vcp) 등의 내부전압을 하나의 동일한 회로구조를 갖는 내부전압 발생장치에 의해 발생시켜 사용하게 되는데, 본 발명에서는 비트라인 프리차지전압 발생장치에 초점을 맞추어 이하 설명을 진행하기로 한다. In general, most DRAM devices use a single internal voltage such as a bit line precharge voltage (Vblp) and a cell plate voltage (Vcp) to improve product, data, and operational reliability. It is generated and used by an internal voltage generator having the same circuit structure. In the present invention, the following description will be focused on the bit line precharge voltage generator.

따라서, 본 발명에 따른 내부전압으로서의 비트라인 프리차지전압의 발생장치 구조는 셀 플레이트전압을 발생시키는 내부전압 발생장치에 대해서도 동일하게 적용할 수 있겠다.Therefore, the structure of the generator of the bit line precharge voltage as the internal voltage according to the present invention can be similarly applied to the internal voltage generator for generating the cell plate voltage.

일반적으로, 디램소자의 비트라인 구조는 노이즈 특성에 유리하도록 비트라인을 쌍으로 배열하는 구조의 폴디드 비트라인(folded bit-line) 구조를 사용하고 있으며, 동작의 신뢰성 향상 및 전력소모의 감소를 위해 비트라인 프리차지전압으로 1/2Vdd 전압을 사용하고 있다.In general, the bit line structure of the DRAM device uses a folded bit-line structure in which the bit lines are arranged in pairs in order to favor noise characteristics, thereby improving reliability of operation and reducing power consumption. For this purpose, 1 / 2Vdd voltage is used as the bit line precharge voltage.

상기 1/2Vdd 전압을 발생시키는 비트라인 프리차지전압 발생장치로는 여러가지가 있으나, 현재 가장 많이 사용되는 소오스 팔로윙(source following)방식의 비트라인 프리차지전압 발생장치를 도 1 에 도시하기로 한다.Although there are various bit line precharge voltage generators for generating the 1 / 2Vdd voltage, a bit line precharge voltage generator having a source following method (source following) which is most commonly used will be shown in FIG. 1. .

도 1 은 종래에 사용된 소오스 팔로윙(source following) 방식의 비트라인 프리차지전압 발생장치를 나타낸 회로 구성도로, 전원전압(Vcc) 인가단과 접지단(Vss) 사이에 접속되어 비트라인 프리차지노드(N0)의 전위를 각각 풀-업 및 풀-다운시키는 풀-업부(10) 및 풀-다운부(20)와, 상기 비트라인 프리차지노드(N0)의 전위변화에 따라 풀-업 제어신호 및 풀-다운 제어신호를 선택적으로 발생시켜 상기 풀-업부(10) 및 풀-다운부(20)의 구동을 제어하는 구동 제어부(30)를 구비하여 구성된다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional source following method of a bit line precharge voltage generator. The bit line precharge node is connected between a power supply voltage Vcc and a ground terminal Vss. Pull-up section 10 and pull-down section 20 which pull-up and pull-down potential of N0 and pull-up control signal according to the potential change of the bit line precharge node N0, respectively. And a drive controller 30 for selectively generating a pull-down control signal to control driving of the pull-up unit 10 and the pull-down unit 20.

동 도면의 경우, 상기 풀-업부(10)는 전원전압(Vcc) 인가단과 상기 비트라인 프리차지노드(N0)의 사이에 접속되며, 상기 구동 제어부(30)의 일측 출력노드(N1)로부터 공급되는 풀-업 구동 제어신호(pu)를 게이트단으로 전달받는 NMOS 트랜지스터(MN1)로 구성된다.In the same figure, the pull-up part 10 is connected between a power supply voltage Vcc applying end and the bit line precharge node N0, and is supplied from an output node N1 of the driving control part 30. The NMOS transistor MN1 receives the pull-up driving control signal pu from the gate terminal.

그리고, 상기 풀-다운부(20)는 상기 비트라인 프리차지노드(N0)와 접지단(Vss) 사이에 접속되며, 상기 구동 제어부(30)의 타측 출력노드(N2)부터 공급되는 풀-다운 구동 제어신호(pd)를 게이트단으로 전달받는 PMOS 트랜지스터(MP1)로 구성된다.The pull-down unit 20 is connected between the bit line precharge node N0 and the ground terminal Vss, and is pull-down supplied from the other output node N2 of the driving controller 30. The PMOS transistor MP1 receives the driving control signal pd from the gate terminal.

또한, 상기 구동 제어부(30)는 게이트가 접지연결되며 전원전압(Vcc) 인가단과 상기 풀-업 제어신호(pu) 인가단(N1) 사이에 접속된 PMOS트랜지스터(MP2)와, 상기 노드(N1)에 다이오드형으로 접속된 NMOS 트랜지스터(MN2)와, 상기 NMOS 트랜지스터(MN2)에 연결되며 상기 노드(N2)에 다이오드형으로 접속된 PMOS 트랜지스터(MP3)와, 상기 풀-다운 구동 제어신호(pd) 인가단(N2)과 접지단 사이에 접속되며 게이트단으로 전원전압이 공급되는 NMOS 트랜지스터(MN3)로 구성된다.In addition, the driving controller 30 may include a PMOS transistor MP2 connected to a ground and connected between a power supply voltage Vcc and a pull-up control signal pu, and a node N1. NMOS transistor MN2 connected to the diode type, PMOS transistor MP3 connected to the NMOS transistor MN2 and diode-connected to the node N2, and the pull-down driving control signal pd. The NMOS transistor MN3 is connected between the applying terminal N2 and the ground terminal and supplied with a power supply voltage to the gate terminal.

도 2 는 도 1 에 도시된 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 각 노드별 전위변화를 나타낸 시뮬레이션 결과도로, (a)는 비트라인 프리차지 전압(Vblp)을 나타내며 (b)와 (c)는 각각 풀-업 및 풀-다운 구동 제어신호(pu, pd)가 인가되는 각 노드(N1, N2)의 전위를 나타낸다.FIG. 2 is a simulation result diagram showing potential change of each node in the bit line precharge voltage generator shown in FIG. 1, (a) represents a bit line precharge voltage Vblp, and (b) and (c) The potentials of the nodes N1 and N2 to which the pull-up and pull-down drive control signals pu and pd are applied, respectively.

동 도면을 통해 알 수 있듯이, 종래의 비트라인 프리차지전압 발생장치는 (b)에 도시된 바와 같이 풀-업 제어신호 인가단(N1)의 전위를 (a)에 도시된 비트라인 프리차지전압(Vblp: 동 도면의 경우 1.0V로 도시됨)보다 모스 트랜지스터의 문턱전위(threshold voltage: 약 0.8V)정도 높은 전위(약 1.8V)로 일정하게 인가해 주게 되며, (c)에 도시된 바와 같이 풀-다운 제어신호 인가단(N2)의 전위를 상기 비트라인 프리차지전압(Vblp: 1.0V)보다 모스 트랜지스터의 문턱전위(threshold voltage: 약 0.8V)정도 낮은 전위(약 0.2V)로 일정하게 인가해줌으로써, 상기 비트라인 프리차지전압(Vblp)이 상기 풀-업부(10)와 풀-다운부(20)를 이루는 NMOS 트랜지스터(MN1)와 PMOS 트랜지스터(MP1) 각각의 소오스전압이 되도록 제어한다. As can be seen from the figure, the conventional bit line precharge voltage generator has a potential of the pull-up control signal applying terminal N1 as shown in (b), and the bit line precharge voltage shown in (a). (Vblp: 1.0V in the same figure) is applied at a constant potential (about 1.8V) higher than the MOS transistor threshold voltage (about 0.8V), as shown in (c) Similarly, the potential of the pull-down control signal applying terminal N2 is constant to a potential (about 0.2V) lower than the threshold voltage (about 0.8V) of the MOS transistor than the bit line precharge voltage (Vblp: 1.0V). By applying this, the bit line precharge voltage Vblp is controlled to be a source voltage of each of the NMOS transistor MN1 and the PMOS transistor MP1 constituting the pull-up unit 10 and the pull-down unit 20. do.

따라서, 상기 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위변화에 따라 각 풀-업부 (10)및 풀-다운부(20)를 이루는 모스 트랜지스터(MN1, MP1)의 게이트-소오스간 전위차(Vgs)가 변화되어 비트라인 프리차지전압 구동능력을 조절할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the gate-source potential difference Vgs of the MOS transistors MN1 and MP1 constituting the pull-up part 10 and the pull-down part 20 according to the potential change of the bit line precharge voltage Vblp. By changing, the bit line precharge voltage driving capability can be adjusted.

예를들어, 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위가 떨어지는 경우, 상기 풀-업 제어신호 인가단(N1)의 전위는 소정의 전위레벨(약 1.78V 정도)로 일정하게 유 지되기 때문에 상기 풀-업부(10)내 NMOS 트랜지스터(MN1)의 게이트-소오스간 전위차(Vgs)가 더 크게 벌어지게 되면서 점차 턴-온되어 전원전압(Vcc) 인가단으로부터 비트라인 프리차지노드(N0)로 전류를 흘려보내 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위를 끌어 올리게 된다.For example, when the potential of the bit line precharge voltage Vblp drops, the potential of the pull-up control signal applying terminal N1 is constantly maintained at a predetermined potential level (about 1.78 V). As the gate-source potential difference Vgs of the NMOS transistor MN1 in the pull-up section 10 becomes wider, the current is gradually turned on to supply current from the supply voltage Vcc to the bit line precharge node N0. Flows to raise the potential of the bit line precharge voltage Vblp.

한편, 상기 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위가 너무 높게 올라가는 경우에도 마찬가지로 상기 풀-다운 제어신호 인가단(N2)의 전위가 소정의 전위레벨(약 0.23V 정도)로 일정하게 유지되는 관계로 상기 풀-다운부(20)내 PMOS 트랜지스터(MP1)의 게이트-소오스간 전위차(Vgs)가 크게 벌어지게 되면서 점차 턴-온되어 비트라인 프리차지노드(N0)로부터 접지단으로 전류를 흘려보내 결과적으로 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위를 끌어내리도록 동작한다.Meanwhile, even when the potential of the bit line precharge voltage Vblp rises too high, the potential of the pull-down control signal applying terminal N2 is similarly maintained at a predetermined potential level (about 0.23V). As the gate-source potential difference Vgs of the PMOS transistor MP1 in the pull-down part 20 becomes wider, the current is gradually turned on to flow current from the bit line precharge node N0 to the ground terminal. As a result, it operates to bring down the potential of the bit line precharge voltage Vblp.

상기 동작에 의해 비트라인 프리차지전압의 전위수준을 조절하는 종래의 비트라인 프리차지전압 발생장치는 상기 풀-업부(10) 및 풀-다운부(20)의 구동 제어신호(pu, pd)를 인가해주는 두 노드(N1, N2)의 전위레벨이 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위변화에 관계없이 항상 일정하게 유지되며 비트라인 프리차지전압의 변화에 대체로 둔감하게 반응하는 이유로 인해, 비트라인 프리차지전압의 전위변화가 약하게 일어날 경우 전위변화된 비트라인 프리차지전압에 대한 풀-업 및 풀-다운 구동능력이 아주 미비해지게 되는 문제점이 발생한다. The conventional bit line precharge voltage generator which adjusts the potential level of the bit line precharge voltage by the operation may control the driving control signals pu and pd of the pull-up unit 10 and the pull-down unit 20. Because of the reason that the potential level of the two nodes (N1, N2) to be applied is always kept constant regardless of the potential change of the bit line precharge voltage (Vblp), and is generally insensitive to the change of the bit line precharge voltage, the bit line If the potential change of the precharge voltage is weak, a problem arises in that the pull-up and pull-down driving capability of the changed bit line precharge voltage becomes insignificant.

또한, 상기한 바와 같이 미비한 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 키우기 위해 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터의 사이즈를 크게 키울 경우, 설계면적 부담으로 작용하는 문제점이 발생하며, 또 다른 방법으로 미비한 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 키우기 위해 상기 풀-업 제어신호 인가단(N1)의 전위레벨을 낮추고 풀-다운 제어신호 인가단(N2)의 전위레벨을 높일 경우 스탠-바이 상황에서 전원전압(Vcc) 인가단과 접지단(Vss) 사이에 연결되어 있는 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터(MN1, MP1)를 통해 전류소모가 크게 증가하는 문제점이 발생한다.In addition, if the size of the pull-up and pull-down transistors is large to increase the insufficient pull-up and pull-down driving capability as described above, a problem arises that the design area burden occurs, which is insufficient in another method. When the potential level of the pull-up control signal applying terminal N1 is lowered and the potential level of the pull-down control signal applying terminal N2 is increased to increase the pull-up and pull-down driving capability, the power is supplied in the stand-by situation. The current consumption is greatly increased through the pull-up and pull-down transistors MN1 and MP1 connected between the voltage Vcc applying terminal and the ground terminal Vss.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 출력단으로부터 내부전압(비트라인 프리차지전압 또는 셀 플레이트 전압)을 피드백받아 풀-업 및 풀-다운 제어신호 인가단의 전위를 상기 비트라인 프리차지전압의 전위변화에 비례하여 변화시킴으로써, 풀-업 및 풀-다운 트랜지스터 각각의 게이트-소오스간 전위차를 증대시켜 그 구동능력을 대폭 향상시키도록 한 내부전압 발생장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to feedback the internal voltage (bit line precharge voltage or cell plate voltage) from the output stage to the potential of the pull-up and pull-down control signal application stage. The present invention provides an internal voltage generator that increases the potential difference between the gate-source of each of the pull-up and pull-down transistors by greatly changing the potential of the bit line precharge voltage.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 내부전압 발생장치는 전원전압 인가단과 접지단 사이에 내부전압 출력단을 매개로 직렬접속되어 풀-업 및 풀-다운 제어신호에 따라 내부전압 전위를 각각 풀-업 및 풀-다운시키는 풀-업부 및 풀-다운부와; 내부전압의 전위변화에 따라 풀-업 및 상기 풀-다운 제어신호를 선택적으로 발생시켜 풀-업부 및 풀-다운부의 구동을 제어하는 구동 제어부 및; 내부전압 출력단 전위를 피드백받아 그 전위변화에 따라 풀-업 및 풀-다운동작을 선택적으로 수행하여 그 출력전위를 구동 제어부로 공급함으로써, 구동 제어부의 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 내부전압의 전위변화량에 따라 증가시키도록 제어하는 구동능력 증가부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the internal voltage generator according to the present invention is connected in series between the power supply voltage supply terminal and the ground terminal through the internal voltage output terminal to pull the internal voltage potential according to pull-up and pull-down control signals, respectively. Pull-up and pull-down sections for up- and pull-down; A drive controller for selectively generating pull-up and pull-down control signals according to a potential change of an internal voltage to control driving of the pull-up unit and the pull-down unit; By receiving feedback of the internal voltage output terminal potential and selectively performing pull-up and pull-down operations according to the change of the potential, and supplying the output potential to the drive control part, the pull-up and pull-down drive capability of the drive control part is supplied. It characterized in that it comprises a drive capability increasing section for controlling to increase in accordance with the amount of potential change.

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상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 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, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치를 나타낸 회로 구성도로, 전원전압(Vcc) 인가단과 접지단(Vss) 사이에 내부전압(동 도면의 경우, 비트라인 프리차지전압(Vblp)으로 예를들어 도시함) 출력단(N0)을 매개로 직렬접속되어 상기 내부전압(Vblp) 전위를 각각 풀-업 및 풀-다운시키는 풀-업부(10) 및 풀-다운부(20)와; 상기 내부전압(Vblp)의 전위변화에 따라 풀-업 및 풀-다운 제어신호(pu, pd)를 선택적으로 발생시켜 상기 풀-업부(10) 및 풀-다운부(20)의 구동을 제어하는 구동 제어부(30) 및; 상기 내부전압 출력단(N0) 전위를 피드백받아 그 전위변화에 따라 풀-업 및 풀-다운동작을 선택적으로 수행하여 그 출력전위를 상기 구동 제어부(30)로 공급함으로써, 상기 구동 제어부(30)의 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 상기 내부전압(Vblp)의 전위변화량에 따라 증가시키는 구동능력 증가부(40)를 구비하여 구성된다.3 is a circuit diagram illustrating a bit line precharge voltage generator according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein an internal voltage (bit line precharge voltage Vblp in the same figure) is applied between a power supply voltage Vcc and a ground terminal Vss. A pull-up part 10 and a pull-down part 20 connected in series via an output terminal N0 to pull-up and pull-down the internal voltage Vblp potential, respectively; By selectively generating pull-up and pull-down control signals pu and pd according to the potential change of the internal voltage Vblp, the driving of the pull-up part 10 and the pull-down part 20 is controlled. A drive controller 30; By receiving the potential of the internal voltage output terminal N0 and selectively performing pull-up and pull-down operations according to the change of the potential, the output potential is supplied to the driving controller 30, thereby providing And a driving capability increasing section 40 for increasing pull-up and pull-down driving capability in accordance with the potential change amount of the internal voltage Vblp.

동 도면에 도시된 풀-업부(10)와 풀-다운부(20) 및 구동 제어부(30)는 상기 도 1 에 도시된 비트라인 프리차지전압 발생장치에서와 동일하므로 자세한 구성 및 동작설명은 생략하기로 하며, 이하의 설명은 본 발명의 핵심구성이 되는 상기 구동능력 증가부(40)에 대해서 진행하기로 한다. Since the pull-up unit 10, the pull-down unit 20, and the driving control unit 30 shown in FIG. 1 are the same as those of the bit line precharge voltage generator shown in FIG. 1, detailed configuration and operation description are omitted. Hereinafter, the following description will proceed to the driving capability increasing unit 40 which is the core configuration of the present invention.

상기 구동능력 증가부(40)는 전원전압(Vcc) 인가단과 접지단(Vss) 사이에 상 호 직렬연결되며, 상기 비트라인 프리차지전압 출력단(N0)의 전위가 각각의 게이트단으로 인가되는 PMOS 트랜지스터(MP4)와 NMOS 트랜지스터(MN4)를 구비하여 구성되며, 상기 두 모스 트랜지스터(MP4, MN4)의 연결노드(fb)는 상기 전원 공급부(30)내 두 다이오드형 모스 트랜지스터(MN2, MP3)의 연결노드에 접속되도록 구성된다.The driving capability increasing unit 40 is connected in series between a power supply voltage Vcc applying terminal and a ground terminal Vss, and a PMOS to which a potential of the bit line precharge voltage output terminal N0 is applied to each gate terminal. A transistor MP4 and an NMOS transistor MN4 are provided, and the connection node fb of the two MOS transistors MP4 and MN4 is connected to the two diode-type MOS transistors MN2 and MP3 in the power supply unit 30. It is configured to be connected to the connection node.

도 4 는 도 3 에 도시된 구동능력 증가부(40)의 다른 실시예를 나타낸 회로 구성도로, 도 3 에 도시된 구동능력 증가부(40)의 기본 구성에서 상기 전원전압 인가단과 상기 풀-업소자로서의 PMOS 트랜지스터(MP4) 사이에 연결된 제1 저항소자(R1)와, 상기 풀-다운소자로서의 NMOS 트랜지스터(MN4)와 상기 접지단 사이에 연결된 제2 저항소자(R2)를 추가로 구비하여 구성된다.FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the driving capability increasing unit 40 shown in FIG. 3. In the basic configuration of the driving capability increasing unit 40 shown in FIG. And further comprising a first resistance element R1 connected between the PMOS transistor MP4 as a ruler, and a second resistance element R2 connected between the NMOS transistor MN4 as the pull-down element and the ground terminal. do.

이때, 상기 제1 및 제2 저항소자(R1, R2)는 메탈저항 또는 다이오드나 모스 트랜지스터로 각각 구현가능하다.In this case, the first and second resistors R1 and R2 may be implemented as metal resistors or diodes or MOS transistors, respectively.

도 5 는 상기 구성을 갖는 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 각 노드별 전위변화를 나타낸 시뮬레이션 결과도로, 여러가지 외부 요인에 의해 전위변화하는 비트라인 프리차지전압(Vblp)에 대해 비트라인 프리차지전압의 풀-업 및 풀-다운동작을 제어하는 두 노드(N1, N2)의 전위가 종래기술에서와 같이 일정한 전위레벨을 유지하는 것이 아니라, (b)와 (c)의 풀-업 및 풀-다운 제어 노드(N1, N2)의 전위가 상기 비트라인 프리차지전압의 전위변화 정도에 따라 점차 전위상승 및 전위하강하는 (a)에 도시된 fb노드의 전위에 따라 더불어 일정 전위차를 보이며 함께 전위 상승 및 하강함으로써 그 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 증가시키고 있는 것을 나타낸다.FIG. 5 is a simulation result showing the potential change of each node in the bit line precharge voltage generator having the above-described configuration. FIG. 5 is a bit line precharge voltage with respect to the bit line precharge voltage Vblp that changes in potential due to various external factors. The potentials of the two nodes N1 and N2 which control the pull-up and pull-down operation of the same do not maintain a constant potential level as in the prior art, but rather the pull-up and pull-up of (b) and (c). The potential of the down control nodes N1 and N2 gradually rises and decreases according to the degree of potential change of the bit line precharge voltage, and the potential rises together with the potential of the fb node shown in (a). And lowering to increase its pull-up and pull-down driving capability.

이하, 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치의 동작을 동도면을 참조하며 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation of the bit line precharge voltage generator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

우선, 상기 구동능력 증가부(40)로 피드백되어 공급되는 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위가 기준 목표치(target value)보다 내려가는 경우, 상기 구동능력 증가부(40)내에서 풀-업기능을 수행하는 PMOS 트랜지스터(MP4)의 게이트-소오스간 전위차(Vgs)가 점차 커지게 되어 결과적으로 턴-온되어 지며, 반면 풀-다운기능을 수행하는 NMOS트랜지스터(MN4)의 게이트-소오스간 전위차는 점차 작아져 결국 턴-오프된다.First, when the potential of the bit line precharge voltage Vblp fed back to the driving capability increasing unit 40 is lower than a reference target value, a pull-up function in the driving capability increasing unit 40 is performed. The gate-source potential difference (Vgs) of the PMOS transistor MP4 that performs the operation becomes gradually larger and is turned on as a result, while the gate-source potential difference of the NMOS transistor MN4 that performs the pull-down function is It becomes smaller and eventually turns off.

따라서, 전원전위로부터 상기 구동능력 증가부(40)의 출력노드(fb)로 흐르는 전류가 증가하면서 상기 노드(fb)의 전위를 상승시키게 되는데, 이때 풀-업부(10)내 NMOS 트랜지스터(MN1)의 게이트단에 연결된 노드(N1)의 전위는 상기 구동능력 증가부(40)의 출력노드(fb) 전위보다 상기 구동 제어부(30)내 다이오드형 접속된 NMOS 트랜지스터(MN2)의 문턱전위 이상 높은 전위를 유지하며 더불어 상승하게 된다. 이에따라, 상기 풀-업부(10)를 이루는 NMOS 트랜지스터(MN1)가 보다 강력히 점차 턴-온되면서 전위하강한 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 풀-업구동을 종래의 일정전위로 풀-업제어하던 기술에 비해 한층 더 증대시켜 수행하게 되는 것이다.Accordingly, while the current flowing from the power supply potential to the output node fb of the driving capability increasing unit 40 increases, the potential of the node fb is increased. At this time, the NMOS transistor MN1 in the pull-up unit 10 is increased. The potential of the node N1 connected to the gate terminal of the potential higher than the threshold potential of the diode-connected NMOS transistor MN2 in the driving control unit 30 is higher than the output node fb of the driving capability increasing unit 40. It will rise along with it. Accordingly, as the NMOS transistor MN1 constituting the pull-up unit 10 is gradually turned on more powerfully, the pull-up control of the bit line precharge voltage Vblp, which has decreased potential, is pulled up to a conventional constant potential. Compared to the technology that was used to further increase.

한편, 상기 구동능력 증가부(40)로 피드백되어 공급되는 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 전위가 기준 목표치(target value)보다 올라가는 경우, 상기 구동능력 증가부(40)내에서 풀-다운기능을 수행하는 NMOS 트랜지스터(MN4)의 게이트-소오스간 전위차(Vgs)가 점차 커지게 되어 결과적으로 턴-온되고, 풀-업기능을 수행하 는 PMOS트랜지스터(MP4)의 게이트-소오스간 전위차는 점차 작아져 결국 턴-오프된다.On the other hand, when the potential of the bit line precharge voltage Vblp fed back to the driving capability increasing unit 40 rises above a reference target value, a pull-down function is performed in the driving capability increasing unit 40. The gate-source potential difference Vgs of the NMOS transistor MN4 that performs the stepwise becomes large, and as a result, the gate-source potential difference of the PMOS transistor MP4 that performs the pull-up function gradually increases. Smaller and eventually turn off.

따라서, 상기 구동능력 증가부(40)의 출력노드(fb)로부터 접지단으로 흐르는 전류가 증가하면서 상기 노드(fb)의 전위를 떨어뜨리게 되는데, 이때 풀-다운부(20)내 PMOS 트랜지스터(MP1)의 게이트단에 연결된 노드(N2)의 전위가 상기 구동능력 증가부(40)의 출력노드(fb) 전위보다 상기 다이오드형 접속된 PMOS 트랜지스터(MP3)의 문턱전위만큼 낮은 저전위수준을 유지하며 더불어 내려가게 된다. 이에따라, 상기 풀-다운부(20)를 이루는 PMOS 트랜지스터(MP1)가 보다 강력히 턴-온되면서 전위상승한 비트라인 프리차지전압(Vblp)의 풀-다운구동을 종래의 일정전위로 풀-다운 제어하던 기술에 비해 한층 더 증대시켜 수행하게 되는 것이다.Therefore, as the current flowing from the output node fb of the driving capability increasing unit 40 to the ground terminal increases, the potential of the node fb is dropped, and at this time, the PMOS transistor MP1 in the pull-down unit 20 is reduced. The potential of the node N2 connected to the gate terminal of the N1 is maintained at a low potential level lower than the threshold potential of the diode-connected PMOS transistor MP3 than the output node fb of the driving capability increasing unit 40. Goed down with it. Accordingly, the PMOS transistor MP1 constituting the pull-down part 20 is turned on more strongly and pull-down control of the bit-line precharge voltage Vblp that has risen in potential is pull-down controlled to a conventional constant potential. It's going to be done a bit more than the technology.

도 6 은 종래기술 및 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치에서의 전류 구동능력을 비교한 전류-전압 특성 비교도로, 점선은 종래기술의 결과를 도시한 것이며, 실선은 본 발명의 시뮬레이션 결과를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치의 풀-업 및 풀-다운 구동능력이 종래기술에 비해 월등히 우수함을 동 도면을 통해 알 수 있다.6 is a comparison diagram of current-voltage characteristics comparing the current driving capability of the prior art and the bit line precharge voltage generator according to the present invention. The dotted line shows the result of the prior art, and the solid line shows the simulation result of the present invention. As shown in the drawings, it can be seen that the pull-up and pull-down driving capability of the bit line precharge voltage generator according to the present invention is much superior to those of the prior art.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 따른 비트라인 프리차지전압 발생장치에 의하면, 피드백받은 내부전압의 전위변화에 따라 그 전위보상을 위한 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 증가시키도록 제어함으로써, 소자설계시 안정된 전위수준의 내부전압을 고속으로 확보할 수 있게 되는 매우 뛰어난 효과가 있다.As described above, in the bit line precharge voltage generator according to the present invention, the device is controlled to increase the pull-up and pull-down driving capability for the potential compensation according to the potential change of the feedback internal voltage. The design has a very excellent effect of ensuring a stable internal voltage at a high potential level at high speed.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 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 scope of the claims You will have to look.

Claims (7)

전원전압 인가단과 접지단 사이에 내부전압 출력단을 매개로 직렬접속되어 풀-업 및 풀-다운 제어신호에 따라 상기 내부전압 전위를 각각 풀-업 및 풀-다운시키는 풀-업부 및 풀-다운부와;A pull-up unit and a pull-down unit which are connected in series between a power supply terminal and a ground terminal through an internal voltage output terminal to pull up and pull down the internal voltage potential according to pull-up and pull-down control signals, respectively. Wow; 상기 내부전압의 전위변화에 따라 상기 풀-업 및 상기 풀-다운 제어신호를 선택적으로 발생시켜 상기 풀-업부 및 풀-다운부의 구동을 제어하는 구동 제어부 및;A drive controller for selectively generating the pull-up and pull-down control signals according to a potential change of the internal voltage to control driving of the pull-up unit and the pull-down unit; 상기 내부전압 출력단 전위를 피드백받아 그 전위변화에 따라 풀-업 및 풀-다운동작을 선택적으로 수행하여 그 출력전위를 상기 구동 제어부로 공급함으로써, 상기 구동 제어부의 풀-업 및 풀-다운 구동능력을 상기 내부전압의 전위변화량에 따라 증가시키도록 제어하는 구동능력 증가부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.The pull-up and pull-down driving capability of the drive controller is supplied by feeding back the potential of the internal voltage output terminal and selectively performing pull-up and pull-down operations according to the potential change, and supplying the output potential to the drive controller. And an driving capability increasing unit for controlling the voltage to increase according to the potential change amount of the internal voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부전압은 비트라인 프리차지전압인 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.And the internal voltage is a bit line precharge voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부전압은 셀 플레이트전압인 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.The internal voltage generator is characterized in that the cell plate voltage. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 제어부는 전원전압 인가단과 접지단 사이에 각각 다이오드형구조로 이루어져 상호 직렬접속된 제1 NMOS트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.The driving control unit includes a first NMOS transistor and a first PMOS transistor having a diode type structure between a power supply voltage applying terminal and a ground terminal, respectively, connected in series. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 구동능력 증가부는 상기 내부전압이 각각의 게이트단으로 인가되며, 전원전압 인가단과 접지단 사이에 상호 직렬접속된 제2 PMOS 트랜지스터와 제2 NMOS 트랜지스터로 구비하되;The driving capability increasing unit may include a second PMOS transistor and a second NMOS transistor in which the internal voltage is applied to each gate terminal and is connected in series between a power supply voltage applying terminal and a ground terminal; 그 출력단을 상기 제1 NMOS 트랜지스터와 제1 PMOS 트랜지스터의 연결노드에 접속하여 구성하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.And an output terminal thereof connected to a connection node of the first NMOS transistor and the first PMOS transistor. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 구동능력 증가부는 상기 전원전압 인가단과 제2 PMOS 트랜지스터의 사이에 접속된 제1 저항소자 및,The driving capability increasing unit includes a first resistance element connected between the power supply voltage applying stage and a second PMOS transistor; 상기 제2 NMOS 트랜지스터와 접지단 사이에 접속된 제2 저항소자를 추가로 구비하여 구성하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.And a second resistance element connected between the second NMOS transistor and a ground terminal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1 및 제2 저항소자는 메탈저항이나 다이오드 또는 모스 트랜지스터중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생장치.And the first and second resistor elements comprise one of a metal resistor, a diode, and a MOS transistor.
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