KR100656427B1 - Apparatus for generating power up signal of semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 기술에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도,1 is a circuit diagram showing a configuration of a power up signal generator of a semiconductor memory according to the prior art;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도,2 is a circuit diagram showing the configuration of a power-up signal generator of a semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도,3 is a circuit diagram showing the configuration of a power-up signal generator of a semiconductor memory according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도,4 is a circuit diagram showing the configuration of a power-up signal generator of a semiconductor memory according to a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도,5 is a circuit diagram showing the configuration of a power-up signal generator of a semiconductor memory according to a fourth embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에 따라 발생되는 파워 업 신호를 나타낸 파형도이다.6 is a waveform diagram illustrating a power up signal generated according to the first to fourth embodiments of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 전압 검출부 111: 전압 검출부110: voltage detector 111: voltage detector
112: 보호 회로부 113: 신호 발생부112: protection circuit section 113: signal generating section
120: 출력부 121: 인버터120: output unit 121: inverter
130: 출력 제어부 131: 스위칭부130: output control unit 131: switching unit
132: 제 1 스위칭 제어부 133: 제 2 스위칭 제어부132: first switching controller 133: second switching controller
140: 출력 안정화부 150: 지연부140: output stabilization unit 150: delay unit
160: 제 2 지연부160: second delay unit
본 발명은 반도체 메모리에 관한 것으로서, 특히 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 메모리는 외부전원이 반도체 메모리의 정상적인 동작을 위한 레벨에 도달하였음을 알리기 위한 신호 즉, 파워 업 신호를 발생시키기 위한 회로가 구비되어 있어야 한다.The semiconductor memory should be provided with a circuit for generating a signal for notifying that the external power source has reached a level for normal operation of the semiconductor memory, that is, a power-up signal.
파워 업 신호가 정상적으로 발생되지 않을 경우, 즉, 외부전원이 정해진 레벨에 도달하기 전에 파워 업 신호가 인에이블되는 경우, 비정상적인 레벨이 반도체 메모리 각 회로에 공급되어 오동작을 초래할 수 있기 때문에 상기 파워 업 신호 발생회로는 필수적이며, 그 신뢰성 또한 매우 중요하다.If the power-up signal is not generated normally, that is, if the power-up signal is enabled before the external power source reaches a predetermined level, the power-up signal because an abnormal level may be supplied to each circuit of the semiconductor memory and cause a malfunction. The generating circuit is essential and its reliability is also very important.
이하, 종래의 기술에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a power up signal generator of a semiconductor memory according to the related art will be described with reference to FIG. 1.
종래의 기술에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치는 도 1에 도시 된 바와 같이, 외부전원(VDD)단과 접지단(VSS) 사이에 직렬 연결된 분배 저항(R1, R2), 상기 분배 저항(R1, R2)의 중간 노드(A)에 게이트 및 소오스가 연결되고 상기 외부전원(VDD)이 드레인에 연결된 트랜지스터(N0), 상기 외부전원(VDD)단과 접지단(VSS) 사이에 연결된 트랜지스터(P1, N1), 트랜지스터(P2, N2)로 이루어진 인버터(11), 상기 인버터(11)의 출력레벨을 유지시키기 위한 래치로 동작하는 트랜지스터(N3)로 구성된다. 이때 트랜지스터(N0)는 게이트 및 소오스가 상기 노드(A)에 공통 연결되어 다이오드로 동작한다.As shown in FIG. 1, a power-up signal generator of a semiconductor memory according to the related art has a distribution resistor R1 and R2 connected in series between an external power supply VDD terminal and a ground terminal VSS, and the distribution resistor R1. A transistor N0 having a gate and a source connected to an intermediate node A of R2 and the external power source VDD connected to a drain, and a transistor P1 connected between the external power source VDD terminal and a ground terminal VSS. N1), an inverter 11 composed of transistors P2 and N2, and a transistor N3 operating as a latch for maintaining the output level of the inverter 11. At this time, the transistor N0 operates as a diode by connecting a gate and a source to the node A in common.
이와 같이 구성된 종래기술에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power-up signal generator of the semiconductor memory according to the prior art configured as described above are as follows.
이때 종래기술은 외부전원(VDD)이 0V에서 상기 파워 업 신호를 발생시킬 수 있는 목표 레벨까지 올라갈 때 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터에 의해 각각 문턱전압 VT 레벨을 갖게 된다. 따라서 상기 외부전원(VDD)이 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터의 문턱전압의 합인 2VT 이상이 되었을 때 정상적인 동작이 가능하다. 그러므로 상기 외부전원(VDD)이 2VT가 되는 것을 감지하기 위해 분배 저항(R1, R2)의 출력노드(A)에서 출력되는 전압레벨이 외부전원(VDD)의 절반인 1/2 VDD가 되어야 하고, 상기 1/2 VDD가 소정 트랜지스터의 VT 이상이 되어 상기 트랜지스터를 턴온 시키는 조건을 만족하도록 회로를 구성해야 한다. 따라서 분배 저항 R1 및 R2는 저항값이 같도록 한다.In this case, the conventional technology has a threshold voltage VT level by the P-type transistor and the N-type transistor when the external power supply VDD rises to a target level at which the power-up signal can be generated at 0V. Therefore, when the external power supply VDD becomes 2VT or more which is the sum of the threshold voltages of the P-type transistor and the N-type transistor, normal operation is possible. Therefore, in order to detect that the external power supply VDD becomes 2VT, the voltage level output from the output node A of the distribution resistors R1 and R2 should be 1/2 VDD, which is half of the external power supply VDD. The circuit must be configured so that the 1/2 VDD becomes greater than or equal to the VT of the predetermined transistor to satisfy the condition for turning on the transistor. Therefore, the distribution resistors R1 and R2 have the same resistance value.
먼저, 외부전원(VDD) 레벨이 분배 저항(R1, R2)에 의해 1/2 VDD로 분배되어 노드(A)를 통해 트랜지스터(N1)의 게이트에 인가된다.First, the external power supply VDD level is divided by 1/2 VDD by the distribution resistors R1 and R2 and applied to the gate of the transistor N1 through the node A.
이어서 상기 노드(A)의 전압 즉, 1/2 VDD가 트랜지스터(N1)의 문턱전압(VT) 이상이 되면, 상기 트랜지스터(N1)가 턴온되어 노드(DET) 전압이 접지 레벨 즉, 로우 레벨이 된다.Subsequently, when the voltage of the node A, that is, 1/2 VDD becomes equal to or higher than the threshold voltage VT of the transistor N1, the transistor N1 is turned on so that the node DET voltage becomes a ground level, that is, a low level. do.
이때 1/2 VDD가 상기 트랜지스터(N1)의 문턱전압(VT) 이상으로 상승했다는 것은 VDD가 2VT 이상이 되었다는 것을 의미한다.At this time, the fact that 1/2 VDD rises above the threshold voltage VT of the transistor N1 means that VDD becomes 2VT or more.
그리고 상기 노드(DET) 전압이 인버터(11)를 통해 하이 레벨로 변환되어 파워 업 신호(PWRUP)가 하이 레벨로 출력된다. 즉, 파워 업 신호(PWRUP)가 인에이블된다. 이때 인버터(11)를 통해 상기 노드(DET) 출력레벨이 버퍼링되어 완전한 로직(Logic) 레벨로 바뀌게 된다.The node DET is converted to a high level through the inverter 11, and a power up signal PWRUP is output at a high level. That is, the power up signal PWRUP is enabled. At this time, the node (DET) output level is buffered through the inverter 11 to change to a complete logic level.
그리고 상기 인버터(11) 출력이 트랜지스터(N3)를 통해 래치되어 하이 레벨을 유지하게 된다.The output of the inverter 11 is latched through the transistor N3 to maintain the high level.
한편, 상기 트랜지스터(N0)는 다이오드로 동작하므로, 상기 노드(A)의 전압이 VDD+VT 이상이 되면, 상기 노드(A)의 전하가 외부전원단(VDD)으로 이동하도록 하여 고전압에 의한 내부회로의 손상을 방지하는 동작을 수행한다.On the other hand, since the transistor N0 acts as a diode, when the voltage of the node A becomes VDD + VT or more, the charge of the node A is moved to the external power supply terminal VDD so that the internal of the transistor N0 is driven by a high voltage. Perform an operation to prevent damage to the circuit.
그러나 종래의 기술에 따르면, 외부전원(VDD) 공급 초기 즉, 외부전원(VDD)이 VT에 도달하기 이전에 인버터(11)의 풀업(Pull up)으로 인해 상기 래치 동작을 하는 트랜지스터의 게이트 레벨이 접지 레벨보다 높은 상태가 되어, 외부전원(VDD)이 목표레벨에 도달하기 전에 파워 업 신호(PWRUP)가 인에이블되어 메모리의 오동작을 유발하는 문제점이 있다.However, according to the related art, the gate level of the transistor that performs the latch operation is increased due to the pull-up of the inverter 11 before the external power supply VDD is supplied, that is, before the external power supply VDD reaches VT. In a state higher than the ground level, the power-up signal PWRUP is enabled before the external power supply VDD reaches the target level, thereby causing a malfunction of the memory.
더욱이, 반도체 메모리의 제조기술이 더욱 미세해지고 내부 전압 레벨이 점 차 낮아지는 추세이므로 상술한 종래의 파워 업 발생회로의 신호발생 오류 및 그에 따른 메모리의 오동작은 더욱 잦아질 수 밖에 없다.In addition, since the manufacturing technology of the semiconductor memory is becoming more fine and the internal voltage level is gradually lowered, the signal generation error of the conventional power-up generation circuit described above and the malfunction of the memory are inevitably more frequent.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 파워 업 신호 발생오류를 방지할 수 있도록 한 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a power-up signal generator of a semiconductor memory capable of preventing a power-up signal generation error.
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치는 외부전원이 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그에 따른 검출신호를 출력하는 검출수단, 상기 검출신호를 로직(Logic) 레벨 신호로 변화시켜 파워 업 신호로 출력하는 출력수단, 및 상기 외부전원이 제 2 설정레벨 미만일 경우 상기 파워 업 신호가 디스에이블 상태를 유지하도록 상기 출력수단을 제어하는 출력 제어수단을 포함함을 특징으로 한다.The apparatus for generating a power up signal of a semiconductor memory according to the present invention comprises: detecting means for detecting whether an external power source is above a first set level and outputting a detection signal according thereto, and changing the detection signal into a logic level signal to power up a signal. And output control means for controlling the output means to maintain the disabled state when the external power source is less than the second set level.
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치는 외부전원이 내부 정상동작을 위한 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그에 따른 검출 신호를 출력하는 검출수단, 상기 검출 신호를 로직 레벨 신호로 변화시켜 파워 업 신호로 출력하는 출력수단, 및 상기 출력수단의 파워 업 신호 생성을 위한 전원공급을 소정시간 지연시켜 상기 지연시간 동안 상기 파워 업 신호가 디스에이블 상태를 유지하도록 하는 지연수단을 포함함을 특징으로 한다.A power up signal generating apparatus of a semiconductor memory according to the present invention includes a detecting means for detecting whether an external power supply is greater than or equal to a first set level for internal normal operation, and outputting a detection signal according to the power supply by changing the detection signal into a logic level signal. Output means for outputting an up signal, and delay means for delaying a power supply for generating a power up signal of the output means for a predetermined time so that the power up signal remains disabled for the delay time. do.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신 호 발생장치의 제 1 내지 제 4 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a first to fourth embodiments of a power up signal generating apparatus of a semiconductor memory according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도, 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도, 도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 구성을 나타낸 회로도, 도 6은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에 따라 발생되는 파워 업 신호를 나타낸 파형도이다.FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a power up signal generator of a semiconductor memory according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a power up signal generator of a semiconductor memory according to a second embodiment of the present invention. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a power up signal generator of a semiconductor memory according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration of a power up signal generator of a semiconductor memory according to a fourth embodiment of the present invention. 6 is a waveform diagram showing a power-up signal generated according to the first to fourth embodiments of the present invention.
- 제 1 실시예 -First Embodiment
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 제 1 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부전원(VDD) 레벨이 내부 정상동작을 위한 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그에 따른 검출신호를 출력하는 검출부(110), 상기 검출신호를 로직 레벨 신호로 변화시켜 파워 업 신호(PWRUP)를 출력하는 출력부(120), 및 상기 외부전원(VDD) 레벨이 제 2 설정레벨 즉, 트랜지스터 문턱전압 VT 미만일 경우 상기 파워 업 신호(PWRUP)가 디스에이블 상태를 유지하도록 상기 출력부(120)를 제어하는 출력 제어부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the first embodiment of the power-up signal generator of the semiconductor memory according to the present invention detects whether the external power supply (VDD) level is equal to or greater than a first set level for internal normal operation, and accordingly detects a signal accordingly. A
이때 제 1 설정레벨은 트랜지스터 문턱전압(이하, VT라 칭함)의 2배인 2VT이고, 제 2 설정레벨은 VT인 것으로 가정한다.In this case, it is assumed that the first setting level is 2VT which is twice the transistor threshold voltage (hereinafter, referred to as VT), and the second setting level is VT.
상기 검출부(110)는 상기 외부전원(VDD)의 전압을 검출하는 전압 검출부(111), 상기 전압 검출부(111)의 출력이 상기 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그 에 따른 검출신호를 출력하는 신호 발생부(113), 및 상기 전압 검출부(111)의 출력이 제 3 설정레벨 이상일 경우 상기 전압 검출부(111)의 출력이 상기 신호 발생부(113)에 인가되지 못하도록 차단하는 보호 회로부(112)를 포함한다. 이때 제 3 설정레벨은 VDD+VT이다. 그리고 상기 전압 검출부(111)는 외부전원(VDD)단과 접지단 사이에 직렬 연결된 분배 저항(R1, R2)으로 구성된다. 그리고 상기 보호 회로부(112)는 드레인이 상기 외부전원(VDD)단에 연결되고, 소오스 및 게이트가 상기 전압 검출부(111)의 출력단에 공통연결된 트랜지스터(N10)로 구성된다. 그리고 상기 신호 발생부(113)는 소오스가 상기 외부전원(VDD)단에 연결되고, 게이트가 접지된 제 1 트랜지스터(P11), 및 소오스가 상기 제 1 트랜지스터(P11)의 드레인과 연결되고, 드레인이 접지되며, 게이트에 상기 전압 검출부(111)의 출력단이 연결된 제 2 트랜지스터(N11)로 구성된다.The
이때 외부전원(VDD)이 0V에서 상기 파워 업 신호(PWRUP)를 발생시킬 수 있는 목표 레벨까지 올라갈 때 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터에 의해 각각 문턱전압 VT 레벨을 갖게 된다. 따라서 소자 특성과 회로설계 특성 등의 이유로 차이가 있을 수 있으나, 파워 업 회로의 정상적인 동작을 위한 최적의 목표레벨은 상기 외부전원(VDD)이 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터의 문턱전압의 합인 2VT가 되었을 때이다. 그러므로 상기 외부전원(VDD)이 2VT가 되는 것을 감지하기 위해 분배 저항(R1, R2)의 출력노드(A)에서 출력되는 전압 레벨이 1/2 VDD가 되어야 하고, 상기 1/2 VDD가 VT 이상이 되어 소정 트랜지스터를 턴온 시키는 조건을 만족하도록 회로를 구성해야 한다. 따라서 분배 저항 R11 및 R12는 저항값이 같도록 한다.At this time, when the external power supply VDD rises to a target level capable of generating the power-up signal PWRUP at 0V, the P-type transistor and the N-type transistor each have a threshold voltage VT level. Therefore, there may be a difference due to device characteristics and circuit design characteristics. However, the optimal target level for the normal operation of the power-up circuit is 2VT which is the sum of the threshold voltages of the P-type transistor and the N-type transistor. It's time. Therefore, in order to detect that the external power supply VDD becomes 2VT, the voltage level output from the output node A of the distribution resistors R1 and R2 should be 1/2 VDD, and the 1/2 VDD is greater than or equal to VT. In this case, a circuit must be configured to satisfy a condition for turning on a predetermined transistor. Therefore, the distribution resistors R11 and R12 have the same resistance value.
상기 출력부(120)는 인버터(121), 및 상기 인버터(121)의 출력을 래치시키는 트랜지스터(N13)로 구성된다.The
상기 출력 제어부(130)는 상기 외부전원(VDD)을 상기 출력부(120)로 공급 또는 차단하는 스위칭부(131), 상기 외부전원(VDD)이 상기 VT 이상인 경우 상기 스위칭부(131)를 온 시키는 제 1 스위칭 제어부(132), 및 상기 제 1 스위칭 제어부(132)에 의해 상기 스위칭부(131)가 온 되기 전까지 상기 스위칭부(131)를 오프 상태로 유지시키는 제 2 스위칭 제어부(133)로 구성된다. 이때 상기 스위칭부(131)는 드레인이 상기 외부전원(VDD)단에 연결되고 소오스가 상기 출력부(120)에 연결된 트랜지스터(P14)로 구성된다. 그리고 상기 제 1 스위칭 제어부(132)는 드레인이 상기 스위칭부(131)에 연결되고 소오스가 접지되며, 게이트에 상기 외부전원(VDD)이 연결된 트랜지스터(N14)로 구성된다. 그리고 상기 제 2 스위칭 제어부(133)는 드레인에 상기 외부전원(VDD)이 연결되고 게이트 및 소오스가 상기 스위칭부(131)에 연결된 트랜지스터(P13)로 구성된다.The
이와 같이 구성된 본 발명 제 1 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the first embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 외부전원(VDD) 레벨이 전압 검출부(111)의 분배 저항(R11, R12)에 의해 1/2 VDD로 분배되어 노드(A)를 통해 신호 생성부(113)의 트랜지스터(N11)의 게이트에 인가된다.First, the level of the external power supply VDD is divided by 1/2 VDD by the distribution resistors R11 and R12 of the
이어서 상기 1/2 VDD가 상기 트랜지스터(N11)의 VT 이상으로 상승하면, 상기 트랜지스터(N10)가 턴온되어 노드(DET)를 통해 로우 레벨의 검출신호가 출력된다.Subsequently, when the 1/2 VDD rises above VT of the transistor N11, the transistor N10 is turned on to output a low level detection signal through the node DET.
이때 1/2 VDD가 상기 트랜지스터(N11)의 VT 이상으로 상승했다는 것은 결국, VDD가 2VT 이상이 되었다는 것을 의미한다.At this time, the fact that 1/2 VDD rises above VT of the transistor N11 means that VDD becomes 2VT or more.
그리고 상기 로우 레벨의 검출신호가 출력부(120)의 인버터(121)를 통해 하이 레벨의 파워 업 신호(PWRUP)로 출력된다. 즉, 파워 업 신호(PWRUP)가 인에이블된다. 이때 인버터(121)를 통해 상기 노드(DET) 출력레벨이 버퍼링되어 완전한 로직레벨의 파워 업 신호(PWRUP)로 바뀌게 된다.The low level detection signal is output as a high level power up signal PWRUP through the
이어서 상기 인버터(121) 출력이 트랜지스터(N13)를 통해 래치되어 인에이블 레벨 즉, 하이 레벨을 유지하게 된다.Subsequently, the output of the
한편, 상기 트랜지스터(N10)는 다이오드로 동작하므로, 상기 노드(A)의 전압이 VDD+VT 이상이 되면, 상기 노드(A)의 전압이 신호 생성부(113)에 인가되는 것을 차단한다. 즉, 노드(A)의 전하가 외부전원단(VDD)으로 흐르도록 하여 고전압에 의한 내부회로의 손상을 방지하는 동작을 수행한다.On the other hand, since the transistor N10 operates as a diode, when the voltage of the node A becomes VDD + VT or more, the voltage of the node A is blocked from being applied to the
한편, 외부전원(VDD) 공급 초기에 출력 제어부(130)의 제 1 스위칭 제어부(132)의 트랜지스터(N14)의 게이트에 인가된 외부전원(VDD)이 VT에 도달하지 못하였으므로 오프상태를 유지하고 상기 스위칭부(131)의 트랜지스터(P14)를 오프시켜 그 드레인에 연결된 외부전원(VDD)이 인버터(121)의 트랜지스터(P12)로 인가되는 것을 차단한다. 이와 동시에 제 2 스위칭 제어부(133)는 커패시터로 동작하여 스위칭부(131)의 트랜지스터(P14)의 게이트를 접지 레벨보다는 높은 레벨로 유지시켜 상기 스위칭부(131)의 오프 상태를 더욱 안정적으로 유지시킨다.Meanwhile, since the external power supply VDD applied to the gate of the transistor N14 of the first
이어서, 외부전원(VDD) 레벨이 상승하여 VT 이상이 되면, 출력 제어부(130)의 제 1 스위칭 제어부(132)가 온 되고, 스위칭부(131)를 온 시켜 인버터(121)에 외부전원(VDD)이 공급되도록 함으로써, 상기 인버터(121)를 동작 가능 상태로 만든다.Subsequently, when the level of the external power supply VDD rises to VT or more, the first
이때 검출부(110)가 외부전원(VDD)이 2VT 이상이 되는 것을 기준으로 동작하는 것과 달리, 상기 출력 제어부(130)가 외부전원(VDD)이 VT 이상이 되는 것을 기준으로 동작하는 이유는 다음과 같다. 종래기술의 문제가 외부전원(VDD)이 VT 미만인 구간동안 발생하기 때문에, 외부전원(VDD)이 VT에 도달하기 전까지 출력 제어부(130)를 통해 출력부(120)에 외부전원(VDD)이 공급되지 않도록 하고, 외부전원(VDD)이 VT에 도달하면 출력부(120)에 외부전원(VDD)을 공급하여 동작 가능상태로 준비시킨 후, 검출부(110)에서 출력되는 검출신호를 완전한 로직레벨의 파워 업 신호(PWRUP)로 출력시키는 것이다.At this time, unlike the
따라서 외부전원(VDD) 공급 초기에 인버터의 풀업(Pull up)으로 래치 트랜지스터(N13)의 게이트 레벨이 접지 레벨보다 높은 상태가 되어, 파워 업 신호(PWRUP)가 비정상적으로 인에이블되는 종래기술의 문제를 해결할 수 있다.Therefore, a problem of the related art in which the gate level of the latch transistor N13 becomes higher than the ground level due to the pull-up of the inverter at the initial supply of the external power supply VDD is abnormally enabled. Can be solved.
- 제 2 실시예 -Second Embodiment
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 제 2 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 출력부(120)와 상기 출력 제어부(130) 사이에 출력 안정화부(140)가 추가된 것을 제외하고는 도 2에 도시된 본 발명 제 1 실시예와 그 구성이 동일하다.According to the second embodiment of the power-up signal generator of the semiconductor memory according to the present invention, as shown in FIG. 3, an
상기 출력 안정화부(140)는 트랜지스터를 이용하여 구성한 커패시터(NC10)로 이루어진다.The
이때 출력 안정화부(140)는 상기 스위칭부(131)의 트랜지스터(P14)의 VT가 너무 낮아지거나, 공급되는 외부전원(VDD)의 레벨 상승이 매우 천천히 이루어질 때, 상술한 제 1 스위칭 제어부(132) 및 제 2 스위칭 제어부(133)에 의한 스위칭부(131) 제어동작이 정상적으로 이루어지지 못하거나, 제어능력이 감소하는 경우를 대비하기 위함이다. At this time, the
이와 같이 구성된 본 발명 제 2 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the second embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
외부전원(VDD)이 VT 미만인 구간동안 상술한 VT 및 외부전원(VDD) 문제로 인해 제 1 스위칭 제어부(132) 및 제 2 스위칭 제어부(133)가 스위칭부(131)를 정상적으로 제어하지 못하더라도, 상기 출력 안정화부(140)가 해당 충전용량에 상응하도록 스위칭부(131)를 통해 인버터(121)로 출력되는 외부전원(VDD)을 충전함으로서 출력부(120)의 파워 업 신호(PWRUP) 발생오류를 완벽하게 방지할 수 있다. 그 이외의 동작은 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.Although the first
- 제 3 실시예 -Third embodiment
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 제 3 실시예는 도 4에 도시된 바와 같이, 외부전원(VDD) 레벨이 내부 정상동작을 위한 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그에 따른 검출신호를 출력하는 검출부(110), 상기 검출신호를 로직 레벨 신호로 변화시켜 파워 업 신호(PWRUP)를 출력하는 출력부(120), 및 상기 출력부(120)의 파워 업 신호(PWRUP) 생성을 위한 외부전원(VDD) 공급을 소정시간 지연시켜 상기 지연시간 동안 상기 파워 업 신호(PWRUP)가 디스에이블 상태를 유지 하도록 하는 지연부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the third embodiment of the power-up signal generator of the semiconductor memory according to the present invention detects whether the external power supply (VDD) level is equal to or greater than the first set level for internal normal operation, and accordingly detects the signal. A
이때 제 1 설정레벨은 트랜지스터 문턱전압(이하, VT라 칭함)의 2배인 2VT로 가정한다.In this case, it is assumed that the first set level is 2VT which is twice the transistor threshold voltage (hereinafter, referred to as VT).
상기 검출부(110)는 상기 외부전원(VDD)의 전압을 검출하는 전압 검출부(111), 상기 전압 검출부(111)의 출력이 상기 제 1 설정레벨 이상인지 검출하여 그에 따른 검출신호를 출력하는 신호 발생부(113), 및 상기 전압 검출부(111)의 출력이 제 3 설정레벨 이상일 경우 상기 전압 검출부(111)의 출력이 상기 신호 발생부(113)에 인가되지 못하도록 차단하는 보호 회로부(112)를 포함한다. 이때 제 3 설정레벨은 VDD+VT이다. 그리고 상기 전압 검출부(111)는 외부전원(VDD)단과 접지단 사이에 직렬 연결된 분배 저항(R1, R2)으로 구성된다. 그리고 상기 보호 회로부(112)는 드레인이 상기 외부전원(VDD)단에 연결되고, 소오스 및 게이트가 상기 전압 검출부(111)의 출력단에 공통연결된 트랜지스터(N10)로 구성된다. 그리고 상기 신호 발생부(113)는 소오스가 상기 외부전원(VDD)단에 연결되고, 게이트가 접지된 제 1 트랜지스터(P11), 및 소오스가 상기 제 1 트랜지스터(P11)의 드레인과 연결되고, 드레인이 접지되며, 게이트에 상기 전압 검출부(111)의 출력단이 연결된 제 2 트랜지스터(N11)로 구성된다.The
이때 외부전원(VDD)이 0V에서 상기 파워 업 신호(PWRUP)를 발생시킬 수 있는 목표 레벨까지 올라갈 때 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터에 의해 각각 문턱전압 VT 레벨을 갖게 된다. 따라서 소자 특성과 회로설계 특성 등의 이유로 차이가 있을 수 있으나, 파워 업 회로의 정상적인 동작을 위한 최적의 목표레벨은 상기 외부전 원(VDD)이 P형 트랜지스터와 N형 트랜지스터의 문턱전압의 합인 2VT가 되었을 때이다. 그러므로 상기 외부전원(VDD)이 2VT가 되는 것을 감지하기 위해 분배 저항(R1, R2)의 출력노드(A)에서 출력되는 전압 레벨이 1/2 VDD가 되어야 하고, 상기 1/2 VDD가 VT 이상이 되어 소정 트랜지스터를 턴온 시키는 조건을 만족하도록 회로를 구성해야 한다. 따라서 분배 저항 R11 및 R12는 저항값이 같도록 한다.At this time, when the external power supply VDD rises to a target level capable of generating the power-up signal PWRUP at 0V, the P-type transistor and the N-type transistor each have a threshold voltage VT level. Therefore, although there may be a difference due to device characteristics and circuit design characteristics, the optimum target level for the normal operation of the power-up circuit is 2VT where the external power supply (VDD) is the sum of the threshold voltages of the P-type transistor and the N-type transistor. It is when Therefore, in order to detect that the external power supply VDD becomes 2VT, the voltage level output from the output node A of the distribution resistors R1 and R2 should be 1/2 VDD, and the 1/2 VDD is greater than or equal to VT. In this case, a circuit must be configured to satisfy a condition for turning on a predetermined transistor. Therefore, the distribution resistors R11 and R12 have the same resistance value.
상기 출력부(120)는 인버터(121), 및 상기 인버터(121)의 출력을 래치시키는 트랜지스터(N13)로 구성된다.The
상기 지연부(150)는 외부전원(VDD)단과 상기 출력부(120) 사이에 연결된 지연소자 즉, 저항(R13)으로 구성되며, 상기 저항(R13)은 능동 저항 또는 수동 저항을 사용할 수 있다.The
이와 같이 구성된 본 발명 제 3 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the third embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 외부전원(VDD) 레벨이 전압 검출부(111)의 분배 저항(R11, R12)에 의해 1/2 VDD로 분배되어 노드(A)를 통해 신호 생성부(113)의 트랜지스터(N11)의 게이트에 인가된다.First, the level of the external power supply VDD is divided by 1/2 VDD by the distribution resistors R11 and R12 of the
이어서 상기 1/2 VDD가 상기 트랜지스터(N11)의 VT 이상으로 상승하면, 상기 트랜지스터(N10)가 턴온되어 노드(DET)를 통해 로우 레벨의 검출신호가 출력된다.Subsequently, when the 1/2 VDD rises above VT of the transistor N11, the transistor N10 is turned on to output a low level detection signal through the node DET.
이때 1/2 VDD가 상기 트랜지스터(N11)의 VT 이상으로 상승했다는 것은 결국, VDD가 2VT 이상이 되었다는 것을 의미한다.At this time, the fact that 1/2 VDD rises above VT of the transistor N11 means that VDD becomes 2VT or more.
그리고 상기 로우 레벨의 검출신호가 출력부(120)의 인버터(121)를 통해 하이 레벨의 파워 업 신호(PWRUP)로 출력된다. 즉, 파워 업 신호(PWRUP)가 인에이블 된다. 이때 인버터(121)를 통해 상기 노드(DET) 출력레벨이 버퍼링되어 완전한 로직레벨의 파워 업 신호(PWRUP)로 바뀌게 된다.The low level detection signal is output as a high level power up signal PWRUP through the
그리고 상기 인버터(121) 출력이 트랜지스터(N13)를 통해 래치되어 인에이블 레벨 즉, 하이 레벨을 유지하게 된다.In addition, the output of the
한편, 상기 트랜지스터(N10)는 다이오드로 동작하므로, 상기 노드(A)의 전압이 VDD+VT 이상이 되면, 상기 노드(A)의 전압이 신호 생성부(113)에 인가되는 것을 차단한다. 즉, 노드(A)의 전하가 외부전원단(VDD)으로 흐르도록 하여 고전압에 의한 내부회로의 손상을 방지하는 동작을 수행한다.On the other hand, since the transistor N10 operates as a diode, when the voltage of the node A becomes VDD + VT or more, the voltage of the node A is blocked from being applied to the
한편, 외부전원(VDD)이 VT에 도달하기 이전에는 상기 지연부(150)의 저항(R13)에 의해 외부전원(VDD)이 강하되므로 인버터(121)가 동작하지 못한다.On the other hand, before the external power source VDD reaches VT, the
이어서, 외부전원(VDD)이 계속 상승하게 되면, 상기 저항(R13)을 통해 강하되더라도 소정 레벨 이상부터 예를 들어, VT 레벨부터 상기 인버터(121)를 정상 동작시키게 된다. 이때 저항(R13)은 외부전원(VDD)이 VT 보다는 높고, 2VT 보다는 낮은 레벨일 때 자신에 의해 강하된 전압 레벨이 인버터(121)를 정상 동작시킬 수 있는 저항값을 갖는 것이 사용하는 것이 바람직하다.Subsequently, when the external power supply VDD continues to rise, the
따라서 외부전원(VDD) 공급 초기에 인버터의 풀업(Pull up)으로 래치 트랜지스터(N13)의 게이트 레벨이 접지 레벨보다 높은 상태가 되어, 파워 업 신호(PWRUP)가 비정상적으로 인에이블되는 종래기술의 문제를 해결할 수 있다.Therefore, a problem of the related art in which the gate level of the latch transistor N13 becomes higher than the ground level due to the pull-up of the inverter at the initial supply of the external power supply VDD is abnormally enabled. Can be solved.
- 제 4 실시예 -Fourth Embodiment
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치의 제 4 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 출력부(120)와 지연부(150) 사이에 제 2 지연부(160)가 추가된 것을 제외하고는 도 4에 도시된 본 발명 제 3 실시예와 그 구성이 동일하다.In the fourth embodiment of the power-up signal generator of the semiconductor memory according to the present invention, as shown in FIG. 5, the
상기 제 2 지연부(160)는 트랜지스터를 이용하여 구성한 커패시터(NC20)로 이루어진다.The
이때 제 2 지연부(160)는 상기 지연부(150)의 면 저항 값이 작거나, 공급되는 외부전원(VDD)의 레벨 상승이 매우 천천히 이루어질 때, 상기 지연부(150)에 의한 인버터(121) 제어동작이 정상적으로 이루어지지 못하거나, 제어능력이 감소하는 경우를 대비하기 위함이다. At this time, the
이와 같이 구성된 본 발명 제 4 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the fourth embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
외부전원(VDD)이 VT 미만인 구간동안 상술한 면 저항 값 문제 및 외부전원(VDD) 문제로 인해 지연부(150)가 인버터(121)를 정상적으로 제어하지 못하더라도, 상기 제 2 지연부(160)가 해당 충전용량에 상응하도록 상기 지연부(150)를 통해 인버터(121)로 출력되는 외부전원(VDD)을 충전함으로서 출력부(120)의 파워 업 신호(PWRUP) 발생오류를 완벽하게 방지할 수 있다. 그 이외의 동작은 본 발명 제 3 실시예와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.Although the
상술한 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예에서 외부전원(VDD) 변동에 따른 파워 업 신호(PWRUP) 출력파형이 도 6에 도시되어 있다.6 illustrates the power-up signal PWRUP output waveform according to the external power supply VDD variation in the first to fourth embodiments of the present invention.
즉, VT가 0.5V라고 가정하면, 종래의 경우(좌측), VDD가 1V(2VT)까지 상승하 기 이전에 파워 업 신호(PWRUP)가 비정상적으로 인에이블된 것을 알 수 있다.That is, assuming that VT is 0.5V, in the conventional case (left), it can be seen that the power-up signal PWRUP is abnormally enabled before VDD rises to 1V (2VT).
그러나 본 발명에 따르면, 각 실시예 별로 파워 업 신호(PWRUP) 타이밍과 전압 레벨에 있어 약간의 차이가 발생할 수 있으나, VDD가 1V 미만인 경우 파워 업 신호(PWRUP)가 디스에이블 상태를 유지하다가, VDD가 1V 이상이 되는 시점부터 파워 업 신호(PWRUP)가 인에이블된다.However, according to the present invention, a slight difference may occur in the power-up signal PWRUP timing and voltage level in each embodiment. However, when VDD is less than 1V, the power-up signal PWRUP remains disabled. The power-up signal PWRUP is enabled from the time point when 1V or more becomes 1V.
물론, 상술한 예는 VT가 0.5V인 예를 한정한 것이고, 실제 회로설계시에는 해당 환경조건 및 소자특성에 따라 얼마든지 변경이 가능하다.Of course, the above example is limited to the example that the VT is 0.5V, it can be changed as much as the actual circuit design depending on the environmental conditions and device characteristics.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
본 발명에 따른 반도체 메모리의 파워 업 신호 발생장치는 외부전원 공급초기의 인버터 및 래치의 오동작을 방지하여 외부전원이 목표레벨에 정확히 도달한 후에 파워 업 신호를 인에이블시키므로 안정적인 전원공급이 가능하여 반도체 메모리의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The power-up signal generator of the semiconductor memory according to the present invention prevents a malfunction of the inverter and the latch in the initial stage of the external power supply to enable the power-up signal after the external power source reaches the target level accurately, thereby enabling stable power supply. There is an effect that can improve the reliability of the memory.
Claims (23)
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KR1020050106963A KR100656427B1 (en) | 2005-11-09 | 2005-11-09 | Apparatus for generating power up signal of semiconductor memory |
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Citations (4)
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KR20020031843A (en) * | 2000-10-24 | 2002-05-03 | 박종섭 | Power up circuit |
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2005
- 2005-11-09 KR KR1020050106963A patent/KR100656427B1/en not_active IP Right Cessation
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