KR100967041B1

KR100967041B1 - high voltage generator

Info

Publication number: KR100967041B1
Application number: KR1020080113428A
Authority: KR
Inventors: 권이현; 강인호
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2010-06-29
Also published as: KR20100054480A

Abstract

The high voltage generator of the present invention includes a charge pump for pumping a power supply voltage; The output voltage of the charge pump is stabilized and output as the first regulation voltage by using the first division voltage and the first reference voltage which divide the output voltage of the charge pump, and output the first regulation voltage. A first regulator for discharging a voltage; The first regulation voltage is output as a second regulation voltage having a predetermined level by using the second division voltage and the second reference voltage which divide the first regulation voltage, and the second division voltage when the supply voltage of the power supply voltage is cut off. A second regulator for discharging; And a regulator connection breaker for selectively connecting a first output terminal, which is an output terminal of the first regulator, and an input terminal of the second regulator, in response to a driving signal transitioned according to whether the power supply voltage is supplied.

High voltage generator, level shifter,

Description

High voltage generator

본원 발명은 반도체 메모리 장치 등에 고전압을 공급하는 고전압 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a high voltage generator for supplying a high voltage to a semiconductor memory device.

통상적인 메모리, IC 칩등의 내부에는 전원 전압 이상의 전압을 필요로 하는 회로들이 존재한다. 전원 전압 이상의 전압을 공급하는 고전압 발생기는 대부분의 경우 차지 펌프를 이용하여 생성하고, 상기 차지 펌프는 발진기에 의해 발생된 클럭 신호에 따라 구동된다. In a conventional memory, IC chip, etc., there are circuits requiring a voltage higher than the supply voltage. High voltage generators that supply voltages above the supply voltage are in most cases produced using a charge pump, which is driven in accordance with the clock signal generated by the oscillator.

이러한 차지 펌프의 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 레귤레이터(regulator)를 필요로 한다. 일반적인 레귤레이션 방법의 하나로 차지 펌프의 출력 전압과 기준 전압을 비교하여 출력 전압이 기준 전압보다 낮으면 발진기에 의해 클럭 신호가 생성되어 차지 펌프를 구동시키고, 레귤레이터의 출력 전압이 기준 전압보다 높으면 클럭 신호의 생성을 차단하는 방식을 이용하고 있다. In order to keep the output voltage of such a charge pump constant, a regulator is required. As a general regulation method, when the output voltage of the charge pump is compared with the reference voltage, if the output voltage is lower than the reference voltage, the clock signal is generated by the oscillator to drive the charge pump.If the output voltage of the regulator is higher than the reference voltage, I'm using a way to block creation.

다만, 이러한 고전압 발생기의 동작 중에 갑자기 전원 공급이 중단되는 경우 차지 펌프에서 출력된 고전압이 방전되지 못하고 레귤레이터에 포함된 비교부에 입력단으로 입력되어 트랜지스터가 열화되는 문제점이 있다. However, when the power supply is suddenly stopped during the operation of the high voltage generator, the high voltage output from the charge pump is not discharged and is input to the comparator included in the regulator, thereby degrading the transistor.

이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 고전압을 방전시키기 위한 별도의 방전부를 포함하는 고전압 발생기를 고려할 수 있다. 다만 이러한 구성에서도 각 고전압 방전부에 의한 방전 전류가 증가할 수 있는바 이에 의한 누설전류를 감소시킬 필요가 있다.In order to solve this problem, a high voltage generator including a separate discharge unit for discharging the high voltage may be considered. However, even in such a configuration, since the discharge current by each high voltage discharge unit may increase, it is necessary to reduce the leakage current.

전술한 문제점에 따라 본원 발명이 해결하고자 하는 과제는 고전압 방전부를 포함하는 고전압 발생기에 있어서, 고전압 방전시에 발생하는 누설 전류를 감소시킬 수 있는 고전압 발생기를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention according to the above problem is to provide a high voltage generator that can reduce the leakage current generated during high voltage discharge in a high voltage generator comprising a high voltage discharge.

전술한 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 고전압 발생기는 전원전압을 펌핑하기 위한 차지 펌프; 상기 차지 펌프의 출력 전압을 분배한 제 1 분배전압과 제 1 기준전압을 이용하여 상기 차지 펌프의 출력전압을 안정화시켜 제 1 레귤레이션 전압으로 출력하고, 상기 전원전압의 공급 차단시에 상기 제1 분배전압을 방전시키는 제 1 레귤레이터; 상기 제 1 레귤레이션 전압을 분배한 제 2 분배전압과 제 2 기준전압을 이용하여 상기 제 1 레귤레이션 전압을 일정 레벨의 제 2 레귤레이션 전압으로 출력하고, 상기 전원전압의 공급 차단시에 상기 제 2 분배전압을 방전시키는 제 2 레귤레이터; 및 상기 전원전압의 공급 여부에 따라 천이되는 구동신호에 응답하여 상기 제 1 레귤레이터의 출력단인 제 1 출력단과, 상기 제 2 레귤레이터의 입력단을 선택적으로 접속시키는 레귤레이터 접속 차단부를 포함한다.The high voltage generator of the present invention for solving the above problems is a charge pump for pumping the power supply voltage; The output voltage of the charge pump is stabilized and output as the first regulation voltage by using the first division voltage and the first reference voltage which divide the output voltage of the charge pump, and output the first regulation voltage. A first regulator for discharging a voltage; The first regulation voltage is output as a second regulation voltage having a predetermined level by using the second division voltage and the second reference voltage which divide the first regulation voltage, and the second division voltage when the supply voltage of the power supply voltage is cut off. A second regulator for discharging; And a regulator connection breaker for selectively connecting a first output terminal, which is an output terminal of the first regulator, and an input terminal of the second regulator, in response to a driving signal transitioned according to whether the power supply voltage is supplied.

전술한 본원 발명의 과제 해결 수단에 따라 전원 전압이 공급되지 아 각 레귤레이터의 구동이 중지된 경우에는 제1 레귤레이터와 제2 레귤레이터의 접속을 차단시킬 수 있다. 그 결과 제2 레귤레이터에서 고전압 방전시 발생하는 누설전류를 최소화 할 수 있다.According to the aforementioned problem solving means of the present invention, when the power supply voltage is not supplied and the driving of each regulator is stopped, the connection between the first regulator and the second regulator may be interrupted. As a result, the leakage current generated during the high voltage discharge in the second regulator can be minimized.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본원 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 1은 통상적인 고전압 발생기에 공급되는 전원전압의 공급 중단시에 나타나는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a problem appearing when the supply of the power supply voltage supplied to a typical high voltage generator.

상기 고전압 발생기(100)는 발진기(110), 클럭구동부(120), 차지 펌프(130), 제1 레귤레이터(140) 및 제2 레귤레이터(150)를 포함한다.The high voltage generator 100 includes an oscillator 110, a clock driver 120, a charge pump 130, a first regulator 140, and a second regulator 150.

상기 발진기(110)는 특정 주기의 클럭 신호(CLK1)를 생성하여 클럭구동부(120)로 전달한다. 상기 클럭 구동부(120)는 제1 레귤레이터에 포함된 제1 비교부(142)의 출력신호에 따라 상기 클럭 신호(CLK1)를 지연시켜 상반된 레벨의 두 클럭 신호(CLK2 및 CLK2b)를 출력한다. 이를 위해, n개의 인버터가 직렬 접속된 제1 인버터 그룹과, n+1개의 인버터가 직렬 접속된 제2 인버터 그룹을 포함한다(미도시 됨). 상기 차지 펌프(130)는 클럭 구동부(120)로부터 출력된 레벨이 다른 두 클럭 신호(CLK2 및 CLK2b)에 따라 펌핑 동작을 실시하여 소정의 펌핑 전압(VPP)을 출력한다.The oscillator 110 generates a clock signal CLK1 of a specific period and transmits the generated clock signal CLK1 to the clock driver 120. The clock driver 120 delays the clock signal CLK1 according to the output signal of the first comparator 142 included in the first regulator to output two clock signals CLK2 and CLK2b having opposite levels. To this end, it includes a first inverter group in which n inverters are connected in series, and a second inverter group in which n + 1 inverters are connected in series (not shown). The charge pump 130 performs a pumping operation according to two clock signals CLK2 and CLK2b having different levels output from the clock driver 120 to output a predetermined pumping voltage VPP.

상기 제1 레귤레이터(140)는 펌핑 전압을 일정레벨의 전압으로 안정화시켜 제1 레귤레이션 전압(VPP)을 공급한다. 상기 제1 레귤레이터(140)는 상기 펌핑전압을 분배하여 제1 분배 전압(Vf1)을 출력하는 제1 전압 분배부(144)와, 상기 제1 분배전압(Vf1)과 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하여 상기 클럭 구동부(120)의 동작을 제어하는 제1 비교부(142), 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제1 레귤레이터 구동부(146)를 포함한다.The first regulator 140 stabilizes the pumping voltage to a voltage of a predetermined level to supply the first regulation voltage VPP. The first regulator 140 divides the pumping voltage to output a first divided voltage Vf1, a first voltage divider 144, a first divided voltage Vf1, and a first reference voltage VREF1. Compared to the first control unit 142 for controlling the operation of the clock driver 120, and includes a first regulator driver 146 for controlling the operation of the regulator.

상기 제1 전압 분배부(144)는 직렬로 연결된 다수의 저항(R0, R1)을 포함하며, 이들 저항의 비에 따라 상기 제1 비교부(142)로 입력되는 제1 분배전압(Vf1)을 출력한다. 이를 위해 제1 레귤레이션 전압 출력단(VPP)과 접지사이에 직렬로 연결된 다수의 제1 및 제2 저항(R0, R1)을 포함하며, 이들 저항의 비에 따라 상기 제1 비교부(142)로 입력되는 제1 분배전압(Vf1)을 출력한다.The first voltage divider 144 includes a plurality of resistors R0 and R1 connected in series, and the first divider voltage Vf1 input to the first comparator 142 according to the ratio of these resistors. Output To this end, it includes a plurality of first and second resistors R0 and R1 connected in series between the first regulation voltage output terminal VPP and ground, and are input to the first comparator 142 according to the ratio of these resistors. The first divided voltage Vf1 is outputted.

상기 제1 비교부(142)는 제1 기준 전압(VREF1)과 제1 분배전압(Vf1)을 비교하여 제1 기준 전압이 더 큰 경우 하이 레벨 신호를 상기 클럭 구동부(120)로 출력시킨다. 이때, 상기 제1 기준 전압(VREF1)으로는 제1 분배전압(Vf1)과 동일한 전압을 인가함으로써, 실제로 입력되는 제1 분배전압과 제1 기준 전압의 크기를 비교하게 된다.The first comparator 142 compares the first reference voltage VREF1 with the first divided voltage Vf1 and outputs a high level signal to the clock driver 120 when the first reference voltage is larger. In this case, by applying the same voltage as the first division voltage Vf1 as the first reference voltage VREF1, the magnitude of the first division voltage and the first reference voltage actually input are compared.

이와 같은 구성에 따라 최종 펌핑 전압(VPP)의 값은 다음과 같은 수식을 갖게 되며, 이 전압이 제1 레귤레이션 전압이 된다.According to such a configuration, the value of the final pumping voltage VPP has the following equation, and this voltage becomes the first regulation voltage.

상기 제1 레귤레이터 구동부(146)는 상기 전압 분배부(144)의 제2 저항과 접지사이에 접속된 NMOS 트랜지스터(N146)를 포함한다. 상기 제1 레귤레이터 구동부(146)는 NMOS 트랜지스터의 게이트에 인가되는 하이 레벨의 구동신호(REG_ON)에 응답하여 상기 전압 분배부와 접지를 접속시켜 레귤레이터가 정상적으로 동작하게 한다.The first regulator driver 146 includes an NMOS transistor N146 connected between the second resistor of the voltage divider 144 and ground. The first regulator driver 146 connects the voltage divider and ground in response to the high level driving signal REG_ON applied to the gate of the NMOS transistor to allow the regulator to operate normally.

상기 제1 레귤레이터의 경우 차지 펌프의 동작 여부만을 제어함으로써 제1 레귤레이션 전압을 출력하므로, 출력의 리플(ripple)이 심하다는 단점이 있다. 이를 제거하기 위하여, 전류 제어 방법을 이용한 방식의 제2 레귤레이터를 추가로 구성한다.In the case of the first regulator, since the first regulation voltage is output by controlling only the operation of the charge pump, the ripple of the output is severe. In order to eliminate this, a second regulator of a method using a current control method is further configured.

상기 제2 레귤레이터(150)는 상기 제1 레귤레이션 전압을 일정레벨의 전압으로 변환하여 상기 제2 레귤레이션 전압을 출력시킨다.The second regulator 150 converts the first regulation voltage into a voltage of a predetermined level and outputs the second regulation voltage.

상기 제2 레귤레이터(150)는 상기 제1 레귤레이터의 출력단과 접지단자 사이로 이어지는 전류 경로를 형성하는 전류 차단부(156)와, 제2 레귤레이터의 출력단의 전압을 분배하여 제2 분배 전압을 출력하는 제2 전압 분배부(154)와, 상기 제2 분배전압과 제2 기준 전압을 비교하여 상기 전류 차단부의 동작을 제어하는 제2 비교부(152)와, 상기 전류 경로의 형성 여부에 따라 상기 제1 레귤레이션 전압을 전달받아 제2 레귤레이터의 출력단에 공급하거나 차단하는 전압 공급부(158)와, 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제2 레귤레이터 구동부(159)를 포함한다.The second regulator 150 may include a current interruption unit 156 forming a current path between the output terminal of the first regulator and a ground terminal, and a second divider voltage for distributing a voltage at an output terminal of the second regulator. A second voltage divider 154, a second comparer 152 for controlling the operation of the current interrupter by comparing the second divided voltage with a second reference voltage, and the first path according to whether the current path is formed. And a voltage supply unit 158 that receives the regulation voltage and supplies or cuts it to the output terminal of the second regulator, and a second regulator driver 159 that controls whether the regulator is operated.

상기 제2 전압 분배부(154)는 직렬로 연결된 다수의 저항(R2, R3)을 포함하며, 이들 저항의 비에 따라 상기 제2 레귤레이션전압을 분배하여 제2 분배 전압(Vf2)을 출력한다. 이를 위해 출력단(VREG)과 접지사이에 직렬로 연결된 다수의 제3 및 제4 저항(R3, R4)을 포함하며, 이들 저항의 비에 따라 상기 제2 비교부(152)로 입력되는 제2 분배전압(Vf2)을 출력한다. The second voltage divider 154 includes a plurality of resistors R2 and R3 connected in series. The second voltage divider 154 divides the second regulation voltage according to the ratio of the resistors and outputs the second divided voltage Vf2. To this end, it includes a plurality of third and fourth resistors (R3, R4) connected in series between the output terminal (VREG) and the ground, and the second distribution input to the second comparator 152 according to the ratio of these resistors Output the voltage Vf2.

상기 제2 비교부(152)는 상기 제2 분배전압과 제2 기준 전압(VREF2)을 비교하여 전류 차단부(156)의 동작을 제어한다.The second comparator 152 controls the operation of the current blocking unit 156 by comparing the second divided voltage and the second reference voltage VREF2.

이때, 상기 제2 기준 전압(VREF2)으로는 제2 분배전압(Vf2)과 동일한 전압을 인가함으로써, 실제로 입력되는 제2 분배전압과 제2 기준 전압의 크기를 비교하게 된다. 따라서 비교 결과에 따라, 제2 분배전압이 제2 기준 전압보다 크면 하이 레벨 전압을 출력하고, 제2 분배전압이 제2 기준 전압보다 작으면 로우 레벨 전압을 출력한다. At this time, by applying the same voltage as the second division voltage Vf2 as the second reference voltage VREF2, the magnitude of the second division voltage and the second reference voltage actually input are compared. Therefore, according to the comparison result, a high level voltage is output when the second division voltage is greater than the second reference voltage, and a low level voltage is output when the second division voltage is less than the second reference voltage.

한편, 상기 전류 차단부(156)는 상기 제1 레귤레이터의 출력단과 접지단자사이로 이어지는 전류 경로를 형성한다. 이를 위해, 제2 비교부의 출력전압에 응답하 여 턴온되는 NMOS 트랜지스터(N156)를 포함한다. 상기 NMOS 트랜지스터(N156)는 전압 공급부(158)와 접지사이에 접속되며, 하이레벨 신호에 응답하여 턴온됨으로서 차지 펌프 출력단으로부터 접지로 이어지는 전류 경로를 형성한다. 상기 NMOS 트랜지스터(N156)와 접지사이에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드(D156)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the current blocking unit 156 forms a current path between the output terminal and the ground terminal of the first regulator. To this end, it includes an NMOS transistor (N156) is turned on in response to the output voltage of the second comparator. The NMOS transistor N156 is connected between the voltage supply unit 158 and ground, and is turned on in response to a high level signal to form a current path from the charge pump output terminal to ground. A diode D156 may be further included between the NMOS transistor N156 and the ground to prevent reverse current flow.

따라서 상기 제2 비교부(152)의 비교 결과에 따라, 제2 분배전압이 제2 기준 전압보다 크면 하이 레벨 전압이 출력되므로 상기 전류 차단부(156)를 통하여 전류 경로가 형성된다. 이때, 상기 형성된 전류 경로를 통해 흘러가는 전류의 크기는 제2 분배전압이 제2 기준 전압보다 클수록 더 커지게 된다. 또한, 전류 경로가 형성됨에 따라 제1 레귤레이션 전압(VPP)의 레벨은 낮아지게 된다.Therefore, according to the comparison result of the second comparator 152, when the second divided voltage is greater than the second reference voltage, the high level voltage is output, so that a current path is formed through the current interrupter 156. At this time, the magnitude of the current flowing through the formed current path becomes larger as the second divided voltage is greater than the second reference voltage. In addition, as the current path is formed, the level of the first regulation voltage VPP is lowered.

한편, 제2 분배전압이 제2 기준 전압보다 작으면 로우 레벨 전압이 출력되므로 상기 NMOS 트랜지스터(N156)가 턴오프되어 전류 경로가 차단된다.On the other hand, when the second division voltage is smaller than the second reference voltage, the low level voltage is output, so that the NMOS transistor N156 is turned off to cut off the current path.

상기 전압 공급부(158)는 상기 전류 경로의 형성 여부에 따라 상기 제1 레귤레이션 전압(VPP)을 제2 레귤레이터의 출력단(VREG)에 공급하거나 차단한다. 이를 위해, 상기 전압 공급부(158)는 차지 펌프 출력단(VPP)과 전류 차단부(156) 사이에 접속된 저항(R2), 상기 차지 펌프 출력단과 레귤레이터의 출력단(VREG)사이에 접속되고 상기 저항(R2)과 전류 차단부(156)의 접속노드의 전압이 게이트로 인가되는 NMOS 트랜지스터(N158)를 포함한다.The voltage supply unit 158 supplies or blocks the first regulation voltage VPP to the output terminal VREG of the second regulator depending on whether the current path is formed. To this end, the voltage supply unit 158 is connected between the resistor R2 connected between the charge pump output terminal VPP and the current interrupting unit 156, the charge pump output terminal and the output terminal VREG of the regulator and the resistor ( And an NMOS transistor N158 to which a voltage of the connection node of R2) and the current interrupting unit 156 is applied as a gate.

상기 전압 공급부(158)는 상기 전류 경로가 형성되지 않는 경우에는 제1 레귤레이션 전압이 상기 NMOS 트랜지스터(N155)의 게이트에 직접 인가되어 해당 트랜 지스터를 턴온시킴으로서 제1 레귤레이션 전압이 제2 레귤레이터의 출력단(VREG)에 공급되도록 한다.When the current path is not formed, the voltage supply unit 158 applies a first regulation voltage directly to the gate of the NMOS transistor N155 to turn on the corresponding transistor so that the first regulation voltage is the output terminal of the second regulator. VREG).

그러나, 상기 전류 경로가 형성된 경우에는 상기 NMOS 트랜지스터(N158)의 게이트에 인가되는 전압레벨이 낮아 해당 트랜지스터를 턴온시키지 못하므로, 제1 레귤레이션 전압이 제2 레귤레이터의 출력단(VREG)에 공급되지 않는다.However, when the current path is formed, the voltage level applied to the gate of the NMOS transistor N158 is low so that the transistor cannot be turned on, so that the first regulation voltage is not supplied to the output terminal VREG of the second regulator.

이와 같은 레귤레이터의 구성에 의하여 출력되는 전압(VREG)은 다음과 같다. The voltage VREG output by the configuration of the regulator is as follows.

상기 제2 레귤레이터 구동부(159)는 상기 전압 분배부(154)의 제2 저항과 접지사이에 접속된 NMOS 트랜지스터(N159)를 포함한다. 상기 제2 레귤레이터 구동부(159)는 NMOS 트랜지스터의 게이트에 인가되는 하이 레벨의 구동신호(REG_ON)에 응답하여 상기 전압 분배부와 접지를 접속시켜 레귤레이터가 정상적으로 동작하게 한다.The second regulator driver 159 includes an NMOS transistor N159 connected between the second resistor of the voltage divider 154 and ground. The second regulator driver 159 connects the voltage divider and ground in response to the high level driving signal REG_ON applied to the gate of the NMOS transistor to allow the regulator to operate normally.

도시된 바와 같이 전원전압의 공급이 중단되면, 상기 제1 및 제2 레귤레이션 구동부(146, 159)에 인가되는 구동신호가 로우레벨로 천이되어 해당 트랜지스터가 턴온되지 않는다. 따라서 전압 분배부와 접지사이의 접속을 차단하게 된다.As shown in the drawing, when the supply of the power supply voltage is stopped, the driving signals applied to the first and second regulation drivers 146 and 159 transition to a low level so that the transistor is not turned on. Therefore, the connection between the voltage divider and the ground is cut off.

이와 같이 전압 분배부와 접지사이의 접속이 차단됨에 따라 상기 차지펌프에 의해 출력되는 고전압이 접지로 흘러가지 못하고 상기 비교부(142, 152)의 음의 단자(-)로 인가된다. 한편, 비교부의 음의 단자에 입력되는 전압은 비교부 내에 포함되어 있는 MOS 트랜지스터(미도시 됨)의 게이트에 직접 인가되는데, 통상적으로 차지펌프에서 출력되는 전압은 대략 20V 정도의 고전압이므로 이와 같은 전압이 MOS 트랜지스터의 게이트에 직접 인가될 경우 해당 트랜지스터가 열화되어 오동작을 일으킬 우려가 있다.As the connection between the voltage divider and the ground is cut off, the high voltage output by the charge pump does not flow to the ground and is applied to the negative terminal (−) of the comparators 142 and 152. On the other hand, the voltage input to the negative terminal of the comparator is applied directly to the gate of the MOS transistor (not shown) included in the comparator. Typically, the voltage output from the charge pump is a high voltage of about 20V, such a voltage If directly applied to the gate of the MOS transistor, the transistor may deteriorate and cause a malfunction.

따라서 전원전압의 공급이 중단되는 경우에도 차지펌프의 고전압이 방전될 수 있도록 하는 장치를 제공할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to provide an apparatus for discharging the high voltage of the charge pump even when the supply of the supply voltage is interrupted.

도 2는 전원전압의 공급 중단시의 문제점을 해결하기 위한 고전압 발생기를 도시한 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a high voltage generator for solving a problem when a power supply voltage is stopped.

도시된 고전압 발생기는 본원 발명의 출원인이 대한민국 출원(출원번호:20070079483)에 포함시킨 발명에 해당한다.The high voltage generator shown corresponds to an invention that the applicant of the present invention includes in the Republic of Korea application (application number: 20070079483).

상기 고전압 발생기(200)는 발진기(210), 클럭구동부(220), 차지 펌프(230), 제1 레귤레이터(240) 및 제2 레귤레이터(250)를 포함한다.The high voltage generator 200 includes an oscillator 210, a clock driver 220, a charge pump 230, a first regulator 240, and a second regulator 250.

상기 제1 레귤레이터(240)는 상기 펌핑전압을 분배하여 제1 분배 전압(Vf1)을 출력하는 제1 전압 분배부(244)와, 상기 제1 분배전압(Vf1)과 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하여 상기 클럭 구동부(220)의 동작을 제어하는 제1 비교부(242), 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제1 레귤레이터 구동부(246) 및 전원 전압의 공급 차단시에 상기 제1 분배 전압이 인가되는 제1 비교부의 일측단자에 인가되는 전압을 방전시키는 제1 고전압 방전부(248)를 포함한다. 대부분의 구성은 도 1에서 설명한 바와 같으므로, 제1 고전압 방전부(248)에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.The first regulator 240 divides the pumping voltage to output a first divided voltage Vf1, a first voltage divider 244, the first divided voltage Vf1, and a first reference voltage VREF1. The first divider 242 for controlling the operation of the clock driver 220, the first regulator driver 246 for controlling the operation of the regulator, and the first divided voltage when the supply voltage is cut off. And a first high voltage discharge unit 248 for discharging a voltage applied to one terminal of the first comparison unit. Since most of the configurations are the same as those described with reference to FIG. 1, the first high voltage discharge unit 248 will be described in more detail.

상기 제1 고전압 방전부(248)는 상기 제1 전압 분배부의 분배 전압이 인가되는 제1 비교부의 일측 단자(Vf1)와 전원 전압 단자(VCC) 사이에 접속되는 다이오드를 포함한다. 이때, 상기 다이오드는 다이오드 접속된 NMOS 트랜지스터로서 구현된다. 도면에는 두 개의 다이오드가 직렬접속된 것으로 도시되어 있으나, 설계자의 선택에 따라 하나의 다이오드만으로도 충분히 구성할 수 있으며, 세 개 이상의 다이오드를 직렬접속시킨 것으로 구성할 수도 있다.The first high voltage discharge part 248 includes a diode connected between one terminal Vf1 of the first comparator and the power voltage terminal VCC to which the divided voltage of the first voltage divider is applied. In this case, the diode is implemented as a diode connected NMOS transistor. In the drawing, two diodes are shown connected in series, but according to the designer's choice, only one diode may be sufficient, and three or more diodes may be connected in series.

상기 제1 고전압 방전부(248)는 전원전압이 정상적으로 인가되는 경우에는 동작하지 않으며, 전원전압이 인가되지 않는 경우에 한하여 상기 분배 전압이 인가되는 비교부의 일측 단자(Vf1)에 인가되는 전압을 방전시키는 역할을 한다. 즉, 비교부의 일측단자로 인가될 고전압을 다른 경로로 방전시키게 된다.The first high voltage discharge unit 248 does not operate when the power supply voltage is normally applied, and discharges the voltage applied to one terminal Vf1 of the comparator to which the division voltage is applied only when the power supply voltage is not applied. It plays a role. That is, the high voltage to be applied to one terminal of the comparator is discharged to another path.

상기 제2 레귤레이터(250)는 상기 제1 레귤레이터의 출력단과 접지단자 사이로 이어지는 전류 경로를 형성하는 전류 차단부(256)와, 제2 레귤레이터의 출력단의 전압을 분배하여 제2 분배 전압을 출력하는 제2 전압 분배부(254)와, 상기 제2 분배전압과 제2 기준 전압을 비교하여 상기 전류 차단부의 동작을 제어하는 제2 비 교부(252)와, 상기 전류 경로의 형성 여부에 따라 상기 제1 레귤레이션 전압을 제2 레귤레이터의 출력단에 공급하거나 차단하는 전압 공급부(256)와, 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제2 레귤레이터 구동부(258) 및 전원전압의 공급 차단시에 상기 제2 분배 전압이 인가되는 제2 비교부의 일측단자에 인가되는 전압을 방전시키는 제2 고전압 방전부(259)를 포함한다.The second regulator 250 includes a current interruption unit 256 for forming a current path between the output terminal of the first regulator and the ground terminal, and a second divider voltage for distributing a voltage at an output terminal of the second regulator. A second comparison unit 252 for controlling the operation of the current interruption unit by comparing a second voltage division unit 254 with the second division voltage and a second reference voltage, and the first path according to whether the current path is formed. A voltage supply unit 256 for supplying or blocking a regulation voltage to an output terminal of the second regulator, a second regulator driver 258 for controlling the operation of the regulator, and the second divided voltage when the supply voltage is cut off. And a second high voltage discharge unit 259 for discharging the voltage applied to one terminal of the second comparator.

한편, 상기 제2 고전압 방전부(259)는 상기 제2 전압 분배부의 분배 전압이 인가되는 제2 비교부의 일측 단자(Vf2)와 전원 전압 단자(VCC) 사이에 접속되는 다이오드를 포함한다. 이때, 상기 다이오드는 다이오드 접속된 NMOS 트랜지스터로서 구현된다. 도면에는 두 개의 다이오드가 직렬접속된 것으로 도시되어 있으나, 설계자의 선택에 따라 하나의 다이오드만으로도 충분히 구성할 수 있으며, 세 개 이상의 다이오드를 직렬접속시킨 것으로 구성할 수도 있다.The second high voltage discharge unit 259 includes a diode connected between one terminal Vf2 of the second comparator and the power voltage terminal VCC to which the divided voltage of the second voltage divider is applied. In this case, the diode is implemented as a diode connected NMOS transistor. In the drawing, two diodes are shown connected in series, but according to the designer's choice, only one diode may be sufficient, and three or more diodes may be connected in series.

상기 제2 고전압 방전부(259)는 전원전압이 정상적으로 인가되는 경우에는 동작하지 않으며, 전원전압이 인가되지 않는 경우에 한하여 상기 분배 전압이 인가되는 비교부의 일측 단자(Vf2)에 인가되는 전압을 방전시키는 역할을 한다. 즉, 비교부의 일측단자로 인가될 고전압을 다른 경로로 방전시키게 된다.The second high voltage discharge unit 259 does not operate when the power supply voltage is normally applied, and discharges the voltage applied to one terminal Vf2 of the comparator to which the division voltage is applied only when the power supply voltage is not applied. It plays a role. That is, the high voltage to be applied to one terminal of the comparator is discharged to another path.

다만, 상기와 같은 구성의 고전압 발생기에서는 각 고전압 방전부에 의한 방전 전류가 증가한다는 문제점이 있다. 즉 각 레귤레이터 구동부에 인가되는 구동신호(REG_ON)가 로우 레벨인 경우 각 고전압 방전부가 동작하게 되는바, 이에 의한 누설전류를 감소시킬 필요가 있다.However, in the high voltage generator having the above configuration, there is a problem that the discharge current by each high voltage discharge unit increases. That is, when the driving signal REG_ON applied to each regulator driving unit is at a low level, each high voltage discharge unit is operated. Therefore, it is necessary to reduce the leakage current.

도 3은 본원 발명의 일 실시예에 따른 고전압 발생기를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a high voltage generator according to an embodiment of the present invention.

상기 고전압 발생기(300)는 발진기(310), 클럭구동부(320), 차지 펌프(330), 제1 레귤레이터(340) 및 제2 레귤레이터(350), 레귤레이터 접속 차단부(360)를 포함한다.The high voltage generator 300 includes an oscillator 310, a clock driver 320, a charge pump 330, a first regulator 340 and a second regulator 350, and a regulator connection breaker 360.

상기 제1 레귤레이터(340)는 상기 펌핑전압을 분배하여 제1 분배 전압(Vf1)을 출력하는 제1 전압 분배부(344)와, 상기 제1 분배전압(Vf1)과 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하여 상기 클럭 구동부(320)의 동작을 제어하는 제1 비교부(342), 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제1 레귤레이터 구동부(346) 및 전원 전압의 공급 차단시에 상기 제1 분배 전압이 인가되는 제1 비교부의 일측단자에 인가되는 전압을 방전시키는 제1 고전압 방전부(348)를 포함한다. 대부분의 구성은 앞서 설명한 바와 같다.The first regulator 340 divides the pumping voltage to output a first divided voltage Vf1, a first voltage divider 344, and a first divided voltage Vf1 and a first reference voltage VREF1. The first divider 342 for controlling the operation of the clock driver 320, the first regulator driver 346 for controlling the operation of the regulator, and the first divided voltage when the supply voltage is cut off. The first high voltage discharge unit 348 discharges a voltage applied to one terminal of the first comparison unit. Most of the configuration is as described above.

상기 제1 고전압 방전부(348)는 상기 제1 전압 분배부의 분배 전압이 인가되는 제1 비교부의 일측 단자(Vf1)와 전원 전압 단자(VCC) 사이에 접속되는 다이오드를 포함한다. 이때, 상기 다이오드는 다이오드 접속된 NMOS 트랜지스터로서 구현된다. 도면에는 두 개의 다이오드가 직렬접속된 것으로 도시되어 있으나, 설계자의 선택에 따라 하나의 다이오드만으로도 충분히 구성할 수 있으며, 세 개 이상의 다이오드를 직렬 접속시킨 것으로 구성할 수도 있다.The first high voltage discharge part 348 includes a diode connected between one terminal Vf1 of the first comparator and the power voltage terminal VCC to which the divided voltage of the first voltage divider is applied. In this case, the diode is implemented as a diode connected NMOS transistor. In the drawing, two diodes are shown connected in series, but according to the designer's choice, only one diode may be sufficient, and three or more diodes may be connected in series.

상기 제1 고전압 방전부(348)는 전원전압이 정상적으로 인가되는 경우에는 동작하지 않으며, 전원전압이 인가되지 않는 경우에 한하여 상기 분배 전압이 인가 되는 비교부의 일측 단자(Vf1)에 인가되는 전압을 방전시키는 역할을 한다. 즉, 비교부의 일측단자로 인가될 고전압을 다른 경로로 방전시키게 된다.The first high voltage discharge unit 348 does not operate when the power supply voltage is normally applied, and discharges the voltage applied to one terminal Vf1 of the comparator unit to which the divided voltage is applied only when the power supply voltage is not applied. It plays a role. That is, the high voltage to be applied to one terminal of the comparator is discharged to another path.

상기 제2 레귤레이터(350)는 상기 제1 레귤레이터의 출력단과 접지단자 사이로 이어지는 전류 경로를 형성하는 전류 차단부(356)와, 제2 레귤레이터의 출력단의 전압을 분배하여 제2 분배 전압을 출력하는 제2 전압 분배부(354)와, 상기 제2 분배전압과 제2 기준 전압을 비교하여 상기 전류 차단부의 동작을 제어하는 제2 비교부(352)와, 상기 전류 경로의 형성 여부에 따라 상기 제1 레귤레이션 전압을 제2 레귤레이터의 출력단에 공급하거나 차단하는 전압 공급부(356)와, 레귤레이터의 동작 여부를 제어하는 제2 레귤레이터 구동부(358) 및 전원전압의 공급 차단시에 상기 제2 분배 전압이 인가되는 제2 비교부의 일측단자에 인가되는 전압을 방전시키는 제2 고전압 방전부(359)를 포함한다.The second regulator 350 may include a current interruption unit 356 forming a current path between the output terminal of the first regulator and a ground terminal, and a second divider voltage for distributing a voltage at an output terminal of the second regulator. A second voltage divider 354, a second comparer 352 for controlling the operation of the current interrupter by comparing the second divided voltage and a second reference voltage, and the first path according to whether the current path is formed. A voltage supply unit 356 for supplying or blocking a regulation voltage to an output terminal of the second regulator, a second regulator driver 358 for controlling the operation of the regulator, and the second divided voltage when the supply voltage is cut off. And a second high voltage discharge unit 359 for discharging the voltage applied to one terminal of the second comparator.

한편, 상기 제2 고전압 방전부(359)는 상기 제2 전압 분배부의 분배 전압이 인가되는 제2 비교부의 일측 단자(Vf2)와 전원 전압 단자(VCC) 사이에 접속되는 다이오드를 포함한다. 이때, 상기 다이오드는 다이오드 접속된 NMOS 트랜지스터로서 구현된다. 도면에는 두 개의 다이오드가 직렬접속된 것으로 도시되어 있으나, 설계자의 선택에 따라 하나의 다이오드만으로도 충분히 구성할 수 있으며, 세 개 이상의 다이오드를 직렬접속시킨 것으로 구성할 수도 있다.Meanwhile, the second high voltage discharge part 359 includes a diode connected between one side terminal Vf2 of the second comparator and the power supply voltage terminal VCC to which the divided voltage of the second voltage divider is applied. In this case, the diode is implemented as a diode connected NMOS transistor. In the drawing, two diodes are shown connected in series, but according to the designer's choice, only one diode may be sufficient, and three or more diodes may be connected in series.

상기 제2 고전압 방전부(359)는 전원전압이 정상적으로 인가되는 경우에는 동작하지 않으며, 전원전압이 인가되지 않는 경우에 한하여 상기 분배 전압이 인가 되는 비교부의 일측 단자(Vf2)에 인가되는 전압을 방전시키는 역할을 한다. 즉, 비교부의 일측단자로 인가될 고전압을 다른 경로로 방전시키게 된다.The second high voltage discharge unit 359 does not operate when the power supply voltage is normally applied, and discharges the voltage applied to one terminal Vf2 of the comparison unit to which the divided voltage is applied only when the power supply voltage is not applied. It plays a role. That is, the high voltage to be applied to one terminal of the comparator is discharged to another path.

상기 레귤레이터 접속 차단부(360)는 상기 구동신호(REG_ON)에 따라 제1 레귤레이터(340)의 출력단과 제2 레귤레이터(350)의 입력단을 선택적으로 접속시킨다. 이를 위해, 상기 제1 레귤레이터(340)의 출력단과 제2 레귤레이터(350)의 전압 공급부(355)사이에 접속되어 상기 구동신호(REG_ON)에 따라 제1 레귤레이터(340)와 제2 레귤레이터(350)를 접속시키는 스위칭부(362)와, 상기 구동신호(REG_ON)의 로직 레벨을 반전시켜 상기 스위칭부로 전달하는 레벨 쉬프터(364)를 포함한다.The regulator connection blocking unit 360 selectively connects the output terminal of the first regulator 340 and the input terminal of the second regulator 350 according to the driving signal REG_ON. To this end, the first regulator 340 and the second regulator 350 are connected between the output terminal of the first regulator 340 and the voltage supply unit 355 of the second regulator 350 in accordance with the driving signal REG_ON. The switching unit 362 connects the control unit, and a level shifter 364 that inverts the logic level of the driving signal REG_ON and transfers it to the switching unit.

상기 스위칭부(362)는 상기 레벨 쉬프터(364)의 출력을 게이트로 입력받고 제1 레귤레이터(340)의 출력단과 제2 레귤레이터(350)의 전압 공급부(355)사이에 접속되는 PMOS 트랜지스터(P362)를 포함한다. 따라서 상기 레벨 쉬프터(364)가 로우 레벨 신호를 출력하는 경우 상기 PMOS 트랜지스터(P362)가 턴온되어 제1 레귤레이터(340)의 출력단과 제2 레귤레이터(350)의 전압 공급부(355)를 접속시킨다. 그러나 상기 레벨 쉬프터(364)가 하이 레벨 신호를 출력하는 경우 상기 PMOS 트랜지스터(P362)가 턴오프되어 제1 레귤레이터(340)의 출력단과 제2 레귤레이터(350)의 전압 공급부(355)의 접속을 차단시킨다.The switching unit 362 receives the output of the level shifter 364 as a gate and is connected between the output terminal of the first regulator 340 and the voltage supply unit 355 of the second regulator 350. It includes. Therefore, when the level shifter 364 outputs a low level signal, the PMOS transistor P362 is turned on to connect the output terminal of the first regulator 340 and the voltage supply unit 355 of the second regulator 350. However, when the level shifter 364 outputs a high level signal, the PMOS transistor P362 is turned off to cut off the connection between the output terminal of the first regulator 340 and the voltage supply unit 355 of the second regulator 350. Let's do it.

상기 레벨쉬프터(364)는 상기 각 레귤레이터 구동부(346, 358)에 인가되는 구동신호(REG_ON)의 로직 레벨을 반전시켜 상기 스위칭부(362)에 전달한다. 상기 레벨쉬프터(364)의 상세 구성을 살펴보기로 한다.The level shifter 364 inverts the logic level of the driving signal REG_ON applied to the regulator driving units 346 and 358 and transmits the inverted logic level to the switching unit 362. A detailed configuration of the level shifter 364 will be described.

도 4는 본원 발명의 일 실시예에 따른 고전압 발생기의 레귤레이터 접속 차단부에 포함되는 레벨쉬프터를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a level shifter included in a regulator connection blocking unit of a high voltage generator according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 레벨 쉬프터(364)는 상기 구동신호(REG_ON)에 따라 접지 전압 또는 펌핑 전압(VPP)을 출력하며, 구동신호(REG_ON)의 로직 레벨과는 상반된 로직 레벨을 갖게 된다. 이를 위해 펌핑 전압(VPP)단자와 접지 단자사이에 직렬접속된 제1 PMOS 트랜지스터(P364), 제1 NMOS 트랜지스터(N364) 및 제2 PMOS 트랜지스터(P365), 제2 NMOS 트랜지스터(N365)를 포함한다. 이때, 직렬접속된 제1 PMOS 트랜지스터(P364), 제1 NMOS 트랜지스터(N364)는 또 다른 직렬접속된 제2 PMOS 트랜지스터(P365), 제2 NMOS 트랜지스터(N365)와 병렬 접속관계에 있다.The level shifter 364 outputs a ground voltage or a pumping voltage VPP according to the driving signal REG_ON, and has a logic level opposite to the logic level of the driving signal REG_ON. To this end, a first PMOS transistor P364, a first NMOS transistor N364, a second PMOS transistor P365, and a second NMOS transistor N365 connected in series between a pumping voltage VPP terminal and a ground terminal are included. . At this time, the first PMOS transistor P364 and the first NMOS transistor N364 connected in series are connected in parallel with another second PMOS transistor P365 and the second NMOS transistor N365 connected in series.

한편 상기 구동신호(REG_ON)는 제1 NMOS 트랜지스터(N364)의 게이트에 인가되고, 반전된 구동신호(REG_ON)는 제2 NMOS 트랜지스터(N365)의 게이트에 인가된다. 이때, 상기 구동신호(REG_ON)를 반전시키는 제1 인버터(IV364)는 전원전압(VCC)과 접지전압을 공급받는다. 따라서 제1 인버터(IV364)의 출력은 전원전압(VCC)과 접지전압 사이에서 스윙하게 된다.The driving signal REG_ON is applied to the gate of the first NMOS transistor N364, and the inverted driving signal REG_ON is applied to the gate of the second NMOS transistor N365. In this case, the first inverter IV364 that inverts the driving signal REG_ON receives the power supply voltage VCC and the ground voltage. Therefore, the output of the first inverter IV364 swings between the power supply voltage VCC and the ground voltage.

또한 제1 PMOS 트랜지스터(P364)의 게이트는 상기 제2 PMOS 트랜지스터(P365)와 제2 NMOS 트랜지스터(N365)의 접속노드인 제2 접속노드(N2)와 접속된다. 그리고 제2 PMOS 트랜지스터(P365)의 게이트는 상기 제1 PMOS 트랜지스터(P364)와 제1 NMOS 트랜지스터(N364)의 접속노드인 제1 접속노드(N1)와 접속된 다. The gate of the first PMOS transistor P364 is connected to the second connection node N2 which is a connection node of the second PMOS transistor P365 and the second NMOS transistor N365. The gate of the second PMOS transistor P365 is connected to the first connection node N1, which is a connection node of the first PMOS transistor P364 and the first NMOS transistor N364.

이때 상기 접속노드(N2)에 인가되는 신호는 제2 인버터(IV365)에 의하여 반전된다. 이때 제2 인버터(IV365)는 펌핑전압(VPP)과 접지전압을 공급받는다. 따라서 제2 인버터(IV365)의 출력은 펌핑전압(VPP)과 접지전압 사이에서 스윙하게 된다. 이때 상기 펌핑전압(VPP)은 전원전압(VCC) 보다 크다. At this time, the signal applied to the connection node N2 is inverted by the second inverter IV365. In this case, the second inverter IV365 receives the pumping voltage VPP and the ground voltage. Therefore, the output of the second inverter IV365 swings between the pumping voltage VPP and the ground voltage. In this case, the pumping voltage VPP is greater than the power supply voltage VCC.

상세 동작을 살펴보기로 한다.Let's look at the detailed operation.

먼저 하이 레벨의 구동신호(REG_ON)가 인가된다고 가정한다. 이때 구동신호(REG_ON)의 전압 레벨은 전원전압(VCC)과 대략 같은 범위의 값이다. 상기 구동신호(REG_ON)의 인가에 따라 제1 NMOS 트랜지스터(N364)가 턴온되어, 접지전압이 제1 접속노드(N1)에 인가된다. 상기 접지전압은 제2 PMOS 트랜지스터(N365)에 인가되고, 그에 따라 제2 PMOS 트랜지스터(N365)가 턴온된다. 따라서 펌핑전압(VPP)이 제2 접속노드(N2)로 전달되고, 이는 제2 인버터(IV365)에 의하여 접지 전압으로 반전된다. 즉 출력전압(Vout)은 접지전압이 된다.First, it is assumed that a high level driving signal REG_ON is applied. At this time, the voltage level of the driving signal REG_ON is in the same range as the power supply voltage VCC. In response to the driving signal REG_ON, the first NMOS transistor N364 is turned on, and a ground voltage is applied to the first connection node N1. The ground voltage is applied to the second PMOS transistor N365, whereby the second PMOS transistor N365 is turned on. Therefore, the pumping voltage VPP is transferred to the second connection node N2, which is inverted to the ground voltage by the second inverter IV365. In other words, the output voltage Vout becomes the ground voltage.

다음으로 로우 레벨의 구동신호(REG_ON)가 인가된다고 가정한다. 제1 인버터(IV364)에 의해 반전된 구동신호에 따라 제2 NMOS 트랜지스터(N365)가 턴온되어, 접지전압이 제2 접속노드(N2)에 인가된다. 상기 접지전압은 제1 PMOS 트랜지스터(N365)에 인가되고, 그에 따라 제1 PMOS 트랜지스터(N364)가 턴온된다. 따라서 펌핑전압(VPP)이 제1 접속노드(N1)로 전달되고, 이는 제2 PMOS 트랜지스터(P365)가 턴온되지 않도록 차단시킨다. 제2 접속노드(N2)에 인가되는 접지전압은 제2 인버 터(IV365)에 의하여 펌핑 전압(VPP)으로 반전된다. 즉 출력전압(Vout)은 펌핑 전압(VPP)이 된다.Next, it is assumed that a low level driving signal REG_ON is applied. The second NMOS transistor N365 is turned on according to the driving signal inverted by the first inverter IV364, and a ground voltage is applied to the second connection node N2. The ground voltage is applied to the first PMOS transistor N365, whereby the first PMOS transistor N364 is turned on. Therefore, the pumping voltage VPP is transmitted to the first connection node N1, which blocks the second PMOS transistor P365 from being turned on. The ground voltage applied to the second connection node N2 is inverted to the pumping voltage VPP by the second inverter IV365. In other words, the output voltage Vout becomes the pumping voltage VPP.

이와 같이 상기 레벨 쉬프터(364)는 구동신호(REG_ON)와 상반된 로직 레벨의 신호를 출력하되, 그 스윙폭은 구동신호(REG_ON)의 진동 범위이상으로 증가한다. 즉 구동신호(REG_ON)의 최대값은 전원전압(Vcc)이지만, 출력신호(Vout)의 최대값은 펌핑전압(VPP)이 된다.As such, the level shifter 364 outputs a logic level signal opposite to the driving signal REG_ON, but its swing width is increased beyond the vibration range of the driving signal REG_ON. That is, the maximum value of the driving signal REG_ON is the power supply voltage Vcc, but the maximum value of the output signal Vout is the pumping voltage VPP.

이제 다시 도 3을 참조하여 상세 동작을 살펴보기로 한다. 하이레벨의 구동신호(REG_ON)가 인가되면, 상기 레벨 쉬프터(364)가 접지전압을 출력한다. 그에 따라 스위칭부(362)가 턴온되고, 제1 레귤레이터와 제2 레귤레이터가 접속되어 정상적인 고전압 발생동작을 수행한다.Now, the detailed operation will be described with reference to FIG. 3 again. When the high level driving signal REG_ON is applied, the level shifter 364 outputs a ground voltage. Accordingly, the switching unit 362 is turned on, and the first regulator and the second regulator are connected to perform a normal high voltage generation operation.

다음으로 로우 레벨의 구동신호(REG_ON)가 인가되면, 상기 레벨 쉬프터(364)가 펌핑 전압을 출력한다. 그에 따라 스위칭부(362)가 턴오프된다. 제1 레귤레이터(340)에서 공급되는 펌핑 전압(VPP)의 레벨보다 상기 스위칭 소자(P362)의 게이트에 인가되는 전압이 낮을 경우, 해당 스위칭 소자가 턴온될 수 있으므로, 상기 스위칭 소자의 게이트에는 전원 전압(Vcc)보다 큰 전압, 바람직하게는 펌핑 전압(VPP)을 인가시킬 필요가 있다.Next, when the low level driving signal REG_ON is applied, the level shifter 364 outputs a pumping voltage. As a result, the switching unit 362 is turned off. When the voltage applied to the gate of the switching element P362 is lower than the level of the pumping voltage VPP supplied from the first regulator 340, the switching element may be turned on, so that a power supply voltage is provided at the gate of the switching element. It is necessary to apply a voltage larger than Vcc, preferably the pumping voltage VPP.

상기 스위칭부(362)가 턴오프되어 제1 레귤레이터와 제2 레귤레이터의 접속이 차단되므로, 펌핑전압이 제2 레귤레이터(350)로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 그 결과 제2 레귤레이터에서 발생하는 누설전류를 최소화 시킬 수 있다.Since the switching unit 362 is turned off to cut off the connection between the first regulator and the second regulator, it is possible to block the pumping voltage from being transferred to the second regulator 350. As a result, leakage current generated in the second regulator can be minimized.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

300: 고전압 발생기300: high voltage generator

340: 제1 레귤레이터 340: first regulator

350: 제2 레귤레이터350: second regulator

360: 레귤레이터 접속 차단부360: regulator connection breaker

Claims

A charge pump for pumping a power supply voltage;

The output voltage of the charge pump is stabilized and output as the first regulation voltage by using the first division voltage and the first reference voltage which divide the output voltage of the charge pump, and output the first regulation voltage. A first regulator for discharging a voltage;

The first regulation voltage is output as a second regulation voltage having a predetermined level by using the second division voltage and the second reference voltage which divide the first regulation voltage, and the second division voltage when the supply voltage of the power supply voltage is cut off. A second regulator for discharging; And

And a regulator connection breaker for selectively connecting a first output terminal, which is an output terminal of the first regulator, and an input terminal of the second regulator, in response to a driving signal transitioned according to whether the power supply voltage is supplied.

The voltage regulator of claim 1, wherein the first regulator comprises: a first voltage divider configured to output the first divided voltage obtained by dividing an output voltage of a charge pump;

A first comparator for comparing a magnitude of the first reference voltage and the first divided voltage to output a control signal for operating a clock driver to control an operation of the charge pump;

A first regulator driver selectively connecting the first voltage divider and a ground terminal in response to the drive signal;

And a first high voltage discharge unit configured to discharge the first distribution voltage when the supply voltage is cut off.

The current regulator of claim 2, wherein the second regulator forms a current path between the input terminal of the second regulator and the ground terminal connected to a first output terminal at which the first regulation voltage is output by the regulator connection blocking unit. Wealth,

A voltage supply unit supplying or blocking the first regulation voltage supplied to the input terminal to the second output terminal, which is an output terminal of the second regulator, depending on whether the current path is formed;

A second voltage divider configured to output a second divided voltage obtained by dividing a voltage of the second output terminal to which the first regulation voltage is supplied;

A second comparing unit comparing the second divided voltage with the second reference voltage to control an operation of the current blocking unit;

A second regulator driver selectively connecting the second voltage divider and the ground terminal in response to the drive signal;

And a second high voltage discharge unit configured to discharge the second divided voltage when the supply voltage is cut off.

The high voltage generator of claim 3, wherein the regulator connection breaker disconnects the connection between the first output terminal and the input terminal of the second regulator when the supply voltage is interrupted.

4. The controller of claim 3, wherein the regulator connection breaker comprises: a level shifter for inverting and outputting a logic level of the driving signal;

And a switching unit connected between the first output terminal and the input terminal of the second regulator and operating in response to an output of the level shifter.

6. The high voltage generator of claim 5, wherein the switching unit comprises a PMOS transistor which receives an output of the level shifter as a gate and is connected between the first output terminal and an input terminal of the second regulator.

The high voltage generator of claim 5, wherein the level shifter converts a voltage of 0V or a power supply voltage into an output voltage of the first regulator or a voltage of 0V.

The semiconductor device of claim 5, wherein the level shifter comprises: a first PMOS transistor and a first NMOS transistor connected in series between an output voltage terminal and a ground terminal of the first regulator;

A second PMOS transistor and a second NMOS transistor connected in series between the first output terminal and the ground terminal and having a parallel relationship with the first PMOS transistor and the first NMOS transistor;

A gate of the first PMOS transistor is connected to a second connection node which is a connection node of the second PMOS transistor and the second NMOS transistor,

A gate of the second PMOS transistor is connected to a first connection node which is a connection node of the first PMOS transistor and the first NMOS transistor,

The driving signal is input to the gate of the first NMOS transistor, the inverted driving signal is applied to the gate of the second NMOS transistor.

The high voltage generator of claim 8, further comprising a first inverter supplied with a power supply voltage and a ground voltage, and inverting the driving signal to be applied to a gate of a second NMOS transistor.

The high voltage generator of claim 8, further comprising a second inverter configured to receive a first regulation voltage and a ground voltage output from the first output terminal and to invert an output voltage of the second connection node.