KR100798791B1 - Voltage generator using in peri-part - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부동작이나, 소자 내 배치에 관계없이 안정된 레벨의 주변회로전압을 공급할 수 있는 주변회로전압 생성장치를 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 것으로 구동신호에 응답하여 출력되는 주변회로전압의 레벨이 기준전압의 레벨로 유지되어 공급되도록 하는 전압 공급수단; 및 컬럼계-커맨드에 응답하여 상기 주변회로전압의 레벨을 상승시키기 위한 레벨 보강수단을 구비하는 주변회로전압 생성장치를 제공한다.The present invention is to provide a peripheral circuit voltage generating device capable of supplying a peripheral circuit voltage of a stable level irrespective of internal operation or arrangement in an element, and for this purpose, the level of the peripheral circuit voltage output in response to a driving signal is increased. Voltage supply means configured to be supplied at a level of reference voltage; And level reinforcing means for raising the level of the peripheral circuit voltage in response to the column-command.

주변회로전압, 저전력, 딥-파워다운모드, 읽기, 쓰기 Peripheral Circuit Voltage, Low Power, Deep-Power-Down Mode, Read, Write

Description

주변회로전압 생성장치{VOLTAGE GENERATOR USING IN PERI-PART}Peripheral Circuit Voltage Generator {VOLTAGE GENERATOR USING IN PERI-PART}

도 1은 종래기술에 따른 주변회로전압 생성장치의 내부 회로도.1 is an internal circuit diagram of a peripheral circuit voltage generator according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시된 주변회로전압 생성장치가 외부전원에 따라 생성하는 주변회로전압의 레벨을 도시한 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating the level of peripheral circuit voltage generated by the peripheral circuit voltage generating device shown in FIG.

도 3은 본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치의 회로도.3 is a circuit diagram of a peripheral circuit voltage generating apparatus according to the present invention.

도 4는 도 3의 동작 파형도.4 is an operational waveform diagram of FIG. 3.

도 5는 주변회로전압 생성장치의 칩 내 배치도.5 is an in-chip layout view of a peripheral circuit voltage generator.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 레벨 보강부100: level reinforcement

200 : 전압 공급부200: voltage supply

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 주변회로전압 생성장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design techniques, and more particularly, to a peripheral circuit voltage generator.

일반적으로 모바일 장치에서 사용되는 반도체메모리소자는 적은 전류소모를 갖도록 하기 위한 노력이 진행 중이다. 이때, 제한적인 전력의 사용으로 인해 주변회로 전압의 레벨에 따라 외부전원의 레벨이 불안정해지는 현상을 고려해야 한다.In general, efforts are being made to have low current consumption in semiconductor memory devices used in mobile devices. At this time, due to the use of limited power, the level of the external power source becomes unstable according to the level of the peripheral circuit voltage.

도 1은 종래기술에 따른 주변회로전압 생성장치의 내부 회로도이다.1 is an internal circuit diagram of a peripheral circuit voltage generator according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 주변회로전압 생성장치는 구동신호(EN)에 의해 액티브되어, 주변회로전압(VPERI)의 피드백 전압(VPERI_FD)이 기준전압(REF)보다 높은 전압을 유지하도록 제어신호(CTR)를 생성하여 주변회로전압(VPERI)을 공급한다.As shown in FIG. 1, the peripheral circuit voltage generator according to the related art is activated by the driving signal EN, and the feedback voltage VPERI_FD of the peripheral circuit voltage VPERI maintains a voltage higher than the reference voltage REF. The control signal CTR is generated to supply the peripheral circuit voltage VPERI.

도 2는 도 1에 도시된 주변회로전압 생성장치가 외부전원(VDD)에 따라 생성하는 주변회로전압의 레벨을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the level of peripheral circuit voltage generated by the peripheral circuit voltage generator of FIG. 1 according to an external power source VDD.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 주변회로전압 생성장치에 의해 생성되는 주변회로전압(VPERI)의 레벨은 외부전원(VDD)의 레벨이 지속적으로 증가하여도 1.8V 이상으로 증가하지 않는다. 이는 전술한 바와 같이 구동전류의 양을 줄이기 위한 것이다.Referring to FIG. 2, the level of the peripheral circuit voltage VPERI generated by the peripheral circuit voltage generating apparatus according to the related art does not increase above 1.8V even if the level of the external power supply VDD is continuously increased. This is to reduce the amount of drive current as described above.

참고적으로, 주변회로전압은 메모리 코어블록을 제외한 로우 및 컬럼 제어부와, 디코더와, 데이터 패스 등 에서 사용되는 것을 특징으로 한다.For reference, the peripheral circuit voltage may be used in row and column controllers, decoders, data paths, and the like except for the memory core block.

한편, 전술한 바와 같이 종래기술에 따른 주변회로전압 생성장치는 구동전류를 최소화하기 위해 주변회로전압의 레벨을 제한하기 때문에, 읽기와 쓰기동작과 같이 큰 전류의 소모가 발생되는 경우 외부전원의 레벨이 불안정해지는 문제점이 발생한다.On the other hand, as described above, since the peripheral circuit voltage generator according to the prior art limits the level of the peripheral circuit voltage in order to minimize the driving current, the level of the external power source when large current consumption such as read and write operations occurs. This unstable problem occurs.

또한, 주변회로전압 생성장치가 소자 내 특정 한 부분에만 배치되기 때문에, 먼 거리에 위치하는 소자에서는 레벨이 하강된 주변회로전압을 공급받는 현상이 발생된다.In addition, since the peripheral circuit voltage generator is disposed only in a specific part of the device, a phenomenon in which the peripheral circuit voltage of which the level is lowered is supplied to the device located at a long distance occurs.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 내부동작이나, 소자 내 배치에 관계없이 안정된 레벨의 주변회로전압을 공급할 수 있는 주변회로전압 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a peripheral circuit voltage generation device capable of supplying a stable level of peripheral circuit voltage regardless of internal operation or arrangement in an element. .

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 주변회로전압 생성장치는 구동신호에 응답하여 출력되는 주변회로전압의 레벨이 기준전압의 레벨로 유지되어 공급되도록 하는 전압 공급수단; 및 컬럼계-커맨드에 응답하여 상기 주변회로전압의 레벨을 상승시키기 위한 레벨 보강수단을 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a peripheral circuit voltage generating apparatus comprising: a voltage supply unit configured to supply a level of a peripheral circuit voltage output in response to a driving signal to be maintained at a level of a reference voltage; And level reinforcing means for raising the level of the peripheral circuit voltage in response to the column-command.

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 3은 본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a peripheral circuit voltage generating apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치는 구동신호(EN)에 응답하여 출력되는 주변회로전압(VPERI)의 피드백 전압(VPERI_FD)의 레벨이 기준전압(REF)의 레벨로 유지되어 공급되도록 하는 전압 공급부(200)와, 컬럼계-커맨드(CL_EN)에 응답하여 일시적으로 주변회로전압(VPERI)의 레벨을 상승시키기 위한 레벨 보강부(100)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the peripheral circuit voltage generator according to the present invention maintains the level of the feedback voltage VPERI_FD of the peripheral circuit voltage VPERI output in response to the driving signal EN at the level of the reference voltage REF. And a voltage reinforcement unit 100 for temporarily increasing the level of the peripheral circuit voltage VPERI in response to the column-based command CL_EN.

특히, 레벨 보강부(100)는 컬럼계-커맨드(CL_EN)의 활성화 시 외부전원(VDD)의 공급단에 걸린 전압으로 주변회로전압(VPERI)의 공급단을 드라이빙하고, 딥-파워다운모드신호(DPD_SIG)의 활성화 시에는 외부전원(VDD)의 공급을 중지한다.In particular, the level reinforcement unit 100 drives the supply terminal of the peripheral circuit voltage VPERI with the voltage applied to the supply terminal of the external power supply VDD when the column-based command CL_EN is activated, and the deep-power down mode signal. When the DPD_SIG is activated, the supply of the external power supply VDD is stopped.

즉, 레벨 보강부(100)는 외부전원(VDD) 공급단에 걸린 전압으로 주변회로전압(VPERI) 공급단을 드라이빙하기 위한 드라이버(PM1)와, 딥-파워다운모드신호(DPD_SIG)와 컬럼계-커맨드(CL_EN)에 응답하여 드라이버(PM1)를 제어하기 위한 제어부(120)를 구비한다.That is, the level reinforcement unit 100 includes a driver PM1 for driving the peripheral circuit voltage VPERI supply terminal with the voltage applied to the external power supply VDD supply terminal, the deep-power down mode signal DPD_SIG, and the column system. And a controller 120 for controlling the driver PM1 in response to the command CL_EN.

제어부(120)는 딥-파워다운모드신호(DPD_SIG)를 반전시키기 위한 인버터(I1)와, 컬럼계-커맨드(CL_EN)와 인버터(I1)의 출력신호를 입력으로 가져 드라이빙 제어신호(CTR_SH)를 출력하는 낸드게이트(ND1)를 구비한다.The controller 120 receives an inverter I1 for inverting the deep-power down mode signal DPD_SIG, an output signal of the column-based command CL_EN, and the inverter I1, and receives a driving control signal CTR_SH. And a NAND gate ND1 to output.

드라이버(PM1)는 드라이빙 제어신호(CTR_SH)를 게이트 입력으로 가지며 외부전원(VDD)의 공급단과 주변회로전압(VPERI)의 공급단 사이에 소스-드레인 경로를 갖는 PMOS트랜지스터(PM1)를 구비한다.The driver PM1 includes a driving control signal CTR_SH as a gate input and includes a PMOS transistor PM1 having a source-drain path between a supply terminal of the external power supply VDD and a supply terminal of the peripheral circuit voltage VPERI.

참고적으로, 컬럼계-커맨드(CL_EN)는 읽기 및 쓰기 커맨드가 인가되는 경우 활성화되는 신호이다.For reference, the column-command CL_EN is a signal that is activated when read and write commands are applied.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 주변회로전압 생성장치의 동작 파형도로서, 이를 참조하여 동작을 살펴보도록 한다.4 is an operation waveform diagram of the peripheral circuit voltage generating apparatus of the present invention shown in FIG.

먼저, 읽기커맨드(RD)가 인가되면, 이에 응답하여 컬럼계-커맨드(CL_EN)가 활성화된다. 따라서, 레벨 보강부(100) 내 제어부(120)가 드라이빙 제어신호(STR_SH)를 논리레벨 'L'로 활성화시키므로, 드라이버(PM1)가 액티브되어 외부전원(VDD) 공급단에 걸린 전압으로 주변회로전압(VPERI) 공급단을 드라이빙한다.First, when the read command RD is applied, the column-based command CL_EN is activated in response. Therefore, since the control unit 120 in the level reinforcement unit 100 activates the driving control signal STR_SH to a logic level 'L', the driver PM1 is activated to supply a peripheral circuit with a voltage applied to the external power supply VDD supply terminal. Drive the voltage (VPERI) supply.

또한, 딥-파워다운모드 커맨드(DPD)가 인가되면, 딥-파워다운모드신호(DPD_SIG)가 논리레벨 'H'로 활성화되므로, 제어부(120)가 드라이빙 제어신호(CTR_SH)를 비활성화시키므로서 드라이버(PM1)가 턴오프되도록 한다.In addition, when the deep-power down mode command DPD is applied, the deep-power down mode signal DPD_SIG is activated to a logic level 'H', so that the controller 120 disables the driving control signal CTR_SH. Let PM1 turn off.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치는 읽기 및 쓰기동작 시 액티브되는 레벨 보강부(100)를 통해, 읽기 및 쓰기동작과 같이 많은 전류소모가 발생하는 경우를 감지하여 외부전원(VDD) 공급단을 주변회로전압(VPERI) 공급단에 연결하므로서, 컬럼계 동작으로 인해 발생되는 주변회로전압(VPERI) 및 외부전원(VDD)의 전압 강하 현상을 방지할 수 있다.As described above, the peripheral circuit voltage generating apparatus according to the present invention detects a case in which a large current consumption, such as a read and write operation occurs through the level reinforcement unit 100 that is active during the read and write operation to the external power source ( VDD) supply terminal is connected to the peripheral circuit voltage (VPERI) supply terminal, it is possible to prevent the voltage drop of the peripheral circuit voltage (VPERI) and the external power source (VDD) generated by the column-based operation.

또한, 딥-파워다운모드와 같이 전력소모를 최소한으로 하기 위한 모드에서는 레벨 보강부(100)의 드라이버(PM1)가 턴오프되어 불필요한 전력소모가 발생되지 않도록 한다.In addition, in the mode for minimizing power consumption, such as the deep-power down mode, the driver PM1 of the level reinforcement unit 100 is turned off so that unnecessary power consumption is not generated.

한편, 도 5는 주변회로전압 생성장치의 소자 내 배치도이다.5 is a layout view of devices in a peripheral circuit voltage generator.

도 5에 도시된 바와 같이, 전압 공급부(200)는 소자 내 특정 한 부분에 배치되며, 레벨 보강부(100)는 소자의 여러부분에 배치된다. 이는 전압 공급부(200)가 소자 내 특정 부분에만 위치하므로 인해, 전압 공급부(200)로부터 원거리에 위치하기 때문에 레벨 하강된 주변회로전압(VPERI)이 공급되는 것을 방지한다.As shown in FIG. 5, the voltage supply unit 200 is disposed in a specific part of the device, and the level reinforcement part 100 is disposed in various parts of the device. This prevents the leveled peripheral circuit voltage VPERI from being supplied because the voltage supply unit 200 is located only in a specific part of the device, and thus is located far from the voltage supply unit 200.

도면에 도시된 바와 같이, 주변회로전압은 소자의 주변 부분에서 소모되는 전압으로서 코아 블록의 외부에 배치된다.As shown in the figure, the peripheral circuit voltage is disposed outside the core block as a voltage consumed at the peripheral portion of the device.

그러므로, 본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치는 많은 전류소모가 예견되는 커맨드의 인가 시 이를 감지하여 외부전원의 공급단에 인가된 전압을 주변회로전압의 공급단으로 인가하는 레벨 보강부를 소자 내 여러 부분에 배치하므로서, 저전력 설계 시 컬럼계 동작에 의한 전압의 레벨 하강 현상 및 원거리에서 발생되는 전압 하강 현상을 방지할 수 있다.Therefore, the peripheral circuit voltage generating apparatus according to the present invention detects when a command for which a large current consumption is foreseen and applies a level reinforcing part in which the voltage applied to the supply terminal of the external power source is applied to the supply terminal of the peripheral circuit voltage. By disposing at the portion, it is possible to prevent voltage drop due to column-based operation and voltage drop occurring at a long distance in low power design.

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.

본 발명에 따른 주변회로전압 생성장치는 많은 전류소모가 발생되는 경우 또는 소자 내 배치와 관계없이 안정적으로 주변회로전압을 공급할 수 있다.The peripheral circuit voltage generating apparatus according to the present invention can stably supply the peripheral circuit voltage regardless of a large current consumption or arrangement in the device.

Claims (8)

구동신호에 응답하여 출력되는 주변회로전압의 레벨이 기준전압의 레벨로 유지되어 공급되도록 하는 전압 공급수단; 및Voltage supply means for supplying the level of the peripheral circuit voltage output in response to the drive signal maintained at the level of the reference voltage; And 컬럼계-커맨드에 응답하여 상기 주변회로전압의 레벨을 상승시키기 위한 레벨 보강수단Level reinforcing means for raising the level of the peripheral circuit voltage in response to a column-command; 을 구비하는 주변회로전압 생성장치.Peripheral circuit voltage generating device having a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레벨 보강수단은,The level reinforcement means, 외부전원 공급단에 걸린 전압으로 상기 주변회로전압의 공급단을 드라이빙하기 위한 드라이버와,A driver for driving the supply terminal of the peripheral circuit voltage with a voltage applied to an external power supply terminal; 딥-파워다운모드신호와 상기 컬럼계-커맨드에 응답하여 드라이빙 제어신호를 생성하여 상기 드라이버를 제어하기 위한 제어부Control unit for controlling the driver by generating a driving control signal in response to the deep-power down mode signal and the column-based command 를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.Peripheral circuit voltage generating device comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어부는 상기 딥-파워다운모드신호를 반전시키기 위한 인버터와, 상기 컬럼계-커맨드와 상기 인버터의 출력신호를 입력으로 가져 상기 드라이빙 제어신호를 출력하는 낸드게이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.The controller includes an inverter for inverting the deep power down mode signal, and a NAND gate configured to output the driving control signal by receiving the column-command and an output signal of the inverter as an input. Voltage generator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 드라이버는 상기 드라이빙 제어신호를 게이트 입력으로 가지며 상기 외부전원의 공급단과 상기 주변회로전압의 공급단 사이에 소스-드레인 경로를 갖는 PMOS트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.And the driver includes a PMOS transistor having the driving control signal as a gate input and having a source-drain path between a supply terminal of the external power supply and a supply terminal of the peripheral circuit voltage. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 컬럼계-커맨드는 읽기커맨드 또는 쓰기커맨드의 인가 시 활성화되는 신호인 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.The column-command is a peripheral circuit voltage generating device, characterized in that the signal is activated when the read command or write command is applied. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레벨 보강수단은,The level reinforcement means, 상기 컬럼계-커맨드의 활성화 시 외부전원의 공급단에 걸린 전압으로 상기 주변회로전압의 공급단을 드라이빙하고, 딥-파워다운모드신호의 활성화 시에는 상기 외부전원의 공급을 중지하는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.Driving the supply circuit of the peripheral circuit voltage with the voltage applied to the supply terminal of the external power source when the column-command is activated, and stopping the supply of the external power source when the deep-power down mode signal is activated. Peripheral circuit voltage generator. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 레벨 보강수단은,The level reinforcement means, 상기 외부전원 공급단에 걸린 전압으로 상기 주변회로전압의 공급단을 드라이빙하기 위한 드라이버와,A driver for driving the supply terminal of the peripheral circuit voltage with the voltage applied to the external power supply terminal; 상기 딥-파워다운모드신호와 상기 컬럼계-커맨드에 응답하여 드라이빙 제어신호를 생성하여 상기 드라이버를 제어하기 위한 제어부A controller for controlling the driver by generating a driving control signal in response to the deep-power down mode signal and the column-command 를 구비하는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.Peripheral circuit voltage generating device comprising a. 제5항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 5 or 7, 상기 레벨 보강수단은 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 주변회로전압 생성장치.Peripheral circuit voltage generating device characterized in that provided with a plurality of level reinforcing means.
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