KR101006697B1 - Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition - Google Patents
Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition Download PDFInfo
- Publication number
- KR101006697B1 KR101006697B1 KR1020090033009A KR20090033009A KR101006697B1 KR 101006697 B1 KR101006697 B1 KR 101006697B1 KR 1020090033009 A KR1020090033009 A KR 1020090033009A KR 20090033009 A KR20090033009 A KR 20090033009A KR 101006697 B1 KR101006697 B1 KR 101006697B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- node
- reference voltage
- charging
- level
- bandgap reference
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/205—Substrate bias-voltage generators
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/401—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
- G11C11/4063—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
- G11C11/407—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
- G11C11/4074—Power supply or voltage generation circuits, e.g. bias voltage generators, substrate voltage generators, back-up power, power control circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
- G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
- G11C5/147—Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
공정조건의 변화에 안정적인 밴드갭 기준전압을 발생하는 밴드갭 기준전압 발생회로가 개시된다. 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로는 밴드갭 기준전압을 발생하는 밴드갭 전압 발생부으로서, 상기 밴드갭 기준전압의 레벨은 레벨 조절 데이터에 의하여 조절되는 상기 밴드갭 전압 발생부; 캐패시턴스 설정 데이터에 의하여 제어되는 캐패시터 그룹의 캐패시턴스에 따른 레벨 조정 모니터링을 수행하며, 상기 레벨 조정 모니터링의 결과를 나타내는 모니터링 신호를 발생하는 충전 모니터링부; 및 상기 클락 신호 그룹에 응답하여, 상기 레벨 조절 데이터와 상기 캐패시턴스 설정 데이터를 발생하는 연속 데이터 저장부로서, 상기 레벨 조절 데이터는 상기 모니터링 신호의 논리상태의 일방향 천이가 발생되는 상기 캐패시턴스 설정 데이터에 대응하는 데이터값을 가지는 상기 연속 정보 저장부를 구비한다. 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로에 의하면, 공정조건의 변화에 안정적인 밴드갭 기준전압(VBGR)가 제공된다.A bandgap reference voltage generation circuit for generating a stable bandgap reference voltage in response to changes in process conditions is disclosed. The bandgap reference voltage generation circuit of the present invention includes a bandgap voltage generator for generating a bandgap reference voltage, wherein the level of the bandgap reference voltage is adjusted by level control data; A charge monitoring unit configured to perform level adjustment monitoring according to capacitance of a capacitor group controlled by capacitance setting data and to generate a monitoring signal indicating a result of the level adjustment monitoring; And a continuous data storage unit generating the level adjustment data and the capacitance setting data in response to the clock signal group, wherein the level adjustment data corresponds to the capacitance setting data in which a one-way transition of a logic state of the monitoring signal occurs. And a continuous information storage section having a data value. According to the bandgap reference voltage generating circuit of the present invention, a bandgap reference voltage VBGR is provided which is stable to changes in process conditions.
Description
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 밴드갭 기준전압 발생회로를 나타내는 블락도이다.1 is a block diagram illustrating a bandgap reference voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 밴드갭 전압 발생부(100)를 구체적으로 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the
도 3은 도 2의 충전 모니터링부(300)를 자세히 나타내는 도면이다.3 is a view showing in detail the
도 4 내지 도 6은 각각 도 1의 밴드갭 기준전압 발생회로에서의 레벨 조정 모니터링 동작의 일예를 설명하기 위한 타이밍도이다.4 to 6 are timing diagrams for explaining an example of the level adjustment monitoring operation in the bandgap reference voltage generation circuit of FIG. 1, respectively.
본 발명은 전자회로에 관한 것으로서, 특히 밴드갭 기준 전압 발생회로(Bandgap reference voltage generating circuit)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 집적회로와 같은 디바이스에서는, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기 등과 같은 내부 구성요소들의 동작을 안정적으로 제어하기 위하여 안정적인 레벨이 요구되는 기준전압이 제공된다. 이러한 기준 전압을 발생하기 위한 회로로 널리 이용되고 있는 것이 밴드갭 기준 전압 발생회로이다. 밴드갭 기준전압 발생회로에서 제공되는 밴드갭 기준전압은, 디바이스 내부의 온도 변화에 대하여, 비교적 안정적인 전압레벨을 가지는 것으로 알려져 있다.In a device such as a semiconductor integrated circuit, a reference voltage is provided for which a stable level is required to stably control the operation of internal components such as an analog-to-digital converter, a digital-to-analog converter, and the like. The bandgap reference voltage generator is widely used as a circuit for generating such a reference voltage. The bandgap reference voltage provided in the bandgap reference voltage generator circuit is known to have a relatively stable voltage level against temperature changes in the device.
그러나, 기존의 밴드갭 기준전압 발생회로는, 생성되는 밴드갭 기준전압이 디바이스의 제조 공정의 조건 변화에 대해서는 상당히 불안정하는 문제점을 지닌다.However, the existing bandgap reference voltage generation circuit has a problem that the generated bandgap reference voltage is considerably unstable with changing conditions of the manufacturing process of the device.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공정조건의 변화에 안정적인 전압레벨을 가지는 밴드갭 기준전압을 발생하는 밴드갭 기준전압 발생회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a bandgap reference voltage generation circuit for generating a bandgap reference voltage having a stable voltage level in response to changes in process conditions.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 밴드갭 기준전압 발생회로에 관한 것이다. 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로는 밴드갭 기준전 압을 발생하는 밴드갭 전압 발생부으로서, 상기 밴드갭 기준전압의 레벨은 레벨 조절 데이터에 의하여 조절되는 상기 밴드갭 전압 발생부; 소정의 클락 주기를 가지는 클락 신호 그룹을 생성하는 클락 발생부; 복수개의 단위 모니터링 구간들 각각에서, 캐패시턴스 설정 데이터에 의하여 제어되는 캐패시터 그룹의 캐패시턴스에 따른 레벨 조정 모니터링을 수행하며, 상기 레벨 조정 모니터링의 결과를 나타내는 모니터링 신호를 발생하되, 상기 각 단위 모니터링 구간의 타이밍 폭은 상기 클락 신호 그룹의 클락주기에 대응하는 충전 모니터링부; 및 상기 클락 신호 그룹에 응답하여, 상기 레벨 조절 데이터와 상기 캐패시턴스 설정 데이터를 발생하는 연속 데이터 저장부로서, 상기 캐패시턴스 설정 데이터는 상기 단위 모니터링 구간별로 생성되되, 상기 캐패시터 그룹의 캐패시턴스를 순차적으로 제어하는 데이터값을 가지는 상기 연속 정보 저장부로서, 상기 레벨 조절 데이터는 상기 모니터링 신호의 논리상태의 일방향 천이가 발생되는 상기 캐패시턴스 설정 데이터에 대응하는 데이터값을 가지는 상기 연속 정보 저장부를 구비한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a bandgap reference voltage generation circuit. The bandgap reference voltage generation circuit of the present invention includes a bandgap voltage generator for generating a bandgap reference voltage, wherein the level of the bandgap reference voltage is adjusted by level control data; A clock generator generating a clock signal group having a predetermined clock period; In each of the plurality of unit monitoring intervals, the level adjustment monitoring according to the capacitance of the capacitor group controlled by the capacitance setting data is performed, and generates a monitoring signal indicating the result of the level adjustment monitoring, the timing of each unit monitoring interval A width monitoring unit corresponding to a clock period of the clock signal group; And a continuous data storage unit configured to generate the level adjustment data and the capacitance setting data in response to the clock signal group, wherein the capacitance setting data is generated for each unit monitoring period, and sequentially controls the capacitance of the capacitor group. The continuous information storage unit having a data value, wherein the level adjustment data includes the continuous information storage unit having a data value corresponding to the capacitance setting data at which one-way transition of a logic state of the monitoring signal occurs.
바람직하기로는, 상기 충전 모니터링부는 상기 캐패시터 그룹을 포함하며, 충전 신호를 생성하는 충전레벨 생성 수단으로서, 상기 캐패시터 그룹은 상기 클락 신호 그룹에 포함되는 충전 클락신호에 응답하여 충전되고, 상기 클락 신호 그룹에 포함되는 리셋 클락신호에 응답하여 방전되며, 상기 충전신호는 상기 캐패시터 그룹의 충전에 따라 전압레벨이 상승되고, 상기 캐패시터 그룹의 방전에 따라 전압레벨이 리셋되는 상기 충전레벨 생성 수단; 및 상기 캐패시터 그룹의 충전시의 상기 충전 신호의 레벨을 소정의 설정 레벨전압과 비교하여, 상기 모니터링 신호를 발생 하는 비교래치 수단으로서, 상기 모니터링 신호의 일방향 천이상태를 래치하는 상기 비교래치 수단을 구비한다.Preferably, the charge monitoring unit includes the capacitor group, the charge level generating means for generating a charge signal, the capacitor group is charged in response to a charge clock signal included in the clock signal group, the clock signal group A charge level generating means for discharging in response to a reset clock signal included in the charge signal, wherein the charge signal is increased in voltage level according to the charging of the capacitor group and resets the voltage level in response to the discharge of the capacitor group; And comparison latch means for generating the monitoring signal by comparing the level of the charging signal at the time of charging the capacitor group with a predetermined set level voltage, wherein the comparison latch means latches a one-way transition state of the monitoring signal. do.
더욱 바람직하기로는, 상기 충전레벨 생성 수단은 상기 충전신호를 제공하는 충전 노드; 소정의 전류 수신노드; 상기 충전 클락신호에 응답하여, 상기 전류 수신노드에 전류를 공급하는 전류 공급유닛; 상기 전류 수신노드의 신호를 소정의 바이어스 전압에 대하여 반전 증폭하여 상기 충전 노드를 드라이빙하는 반전 증폭 유닛; 및 상기 충전 노드와 상기 전류 수신노드 사이에 형성되며, 상기 리셋 클락신호에 응답하여 상기 충전 노드와 상기 전류 수신노드를 전기적으로 연결시키는 상기 캐패시터 그룹을 구비한다.More preferably, the charging level generating means includes a charging node for providing the charging signal; A predetermined current receiving node; A current supply unit supplying a current to the current receiving node in response to the charging clock signal; An inverting and amplifying unit driving the charging node by inverting and amplifying a signal of the current receiving node with respect to a predetermined bias voltage; And a capacitor group formed between the charging node and the current receiving node and electrically connecting the charging node and the current receiving node in response to the reset clock signal.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention and its operational advantages, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention, and the accompanying drawings. In understanding each of the figures, it should be noted that like parts are denoted by the same reference numerals whenever possible. Incidentally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 밴드갭 기준전압 발생회로를 나타내는 블락도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로는 밴드갭 전압 발생부(100), 클락 발생부(200), 충전 모니터링부(300) 및 연속 정보 저장부(400) 를 구비한다.1 is a block diagram illustrating a bandgap reference voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the bandgap reference voltage generator circuit of the present invention includes a
상기 밴드갭 전압 발생부(100)는 밴드갭 기준전압(VBGR)을 발생한다. 이때, 상기 밴드갭 기준전압(VBGR)의 레벨은 수신되는 레벨 조절 데이터(DLCN)의 데이터값에 의하여 조절된다.The
도 2는 도 1의 밴드갭 전압 발생부(100)를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하여, 상기 밴드갭 전압 발생부(100)의 구성을 살펴보면, 다음과 같다. FIG. 2 is a diagram illustrating the
상기 밴드갭 전압 발생부(100)는 출력노드(NOUT), 제1 예비노드(NPRE1), 제2 예비노드(NPRE2), 출력 비교기(110), 제1 저항(130), 제2 저항(140), 제1 다이오드(150), 가변저항(160) 및 제2 다이오드(170)를 구비한다.The
상기 출력노드(NOUT)는 상기 밴드갭 기준전압(VBGR)을 발생한다.The output node NOUT generates the bandgap reference voltage VBGR.
상기 출력 비교기(110)는 상기 제1 예비노드(NPRE1)의 신호를 음(-)의 입력단으로 수신하고, 상기 제2 예비노드(NPRE2)의 신호를 양(+)의 입력단으로 수신한다. 그리고, 상기 출력 비교기(110)는 상기 음(-)의 입력단의 전압레벨과 상기 양(+)의 입력단의 전압레벨을 비교하여 상기 출력노드(NOUT)를 구동한다.The
그리고, 상기 제1 저항(130)은 상기 출력노드(NOUT)와 상기 제1 예비노드(NPRE1) 사이에 형성되며, 상기 제2 저항(140)은 상기 출력노드(NOUT)와 상기 제2 예비노드(NPRE2) 사이에 형성된다.The
상기 제1 다이오드(150)는 일단이 접지전압(VSS)과 연결되며, 상기 가변 저항(160)은 상기 제1 예비노드(NPRE1)와 상기 제1 다이오드(150)의 다른 일단(N151) 사이에 형성된다. 상기 가변 저항(160)의 저항값(Rv)은 상기 레벨 조절 데이 터(DLCN)에 의하여 조절된다. 이와 같은 상기 가변 저항(160)은 당업자라면 용이하게 구현할 수 있으므로, 본 명세서에서는, 설명의 간략화를 위하여, 그에 대한 구체적인 기술은 생략된다.One end of the
그리고, 상기 제2 다이오드(170)는 상기 접지전압(VSS)과 상기 제2 예비노드(NPRE2) 사이에 형성된다. 본 실시예에서, 상기 제1 다이오드(150)를 통하여 흐르는 전류량은 상기 제2 다이오드(170)를 통하여 흐르는 전류량의 n배가 되도록 설계된다.The
한편, 도 2와 같은 구성을 가지는 밴드갭 기준전압 발생부(100)에 생성되는 밴드갭 기준전압(VBGR)의 전압레벨(Vout)은 [수학식 1]과 같다.Meanwhile, the voltage level Vout of the bandgap reference voltage VBGR generated in the bandgap
[수학식 1][Equation 1]
Vout=VBE1+(VT ln n)(1+R1/Rv)Vout = V BE1 + (V T ln n) (1 + R1 / Rv)
여기서, VBE1은 상기 제1 다이오드(150)의 에미터 단자의 전압에 대한 베이스 단자의 전압레벨로서, 공정조건의 변화에 따라 변화될 수 있음을 알 수 있다. 그리고, VT는 (kT/q)이며, 이때, k는 상수이며, q는 단위 전하량을 나타내며, T는 온도를 나타낸다. 상기 R1은 제1 저항(130)의 저항값을 나타낸다.Here, V BE1 is a voltage level of the base terminal with respect to the voltage of the emitter terminal of the
상기 [수학식 1]을 참조하면, 상기 가변저항(150)의 저항값(Rv)를 제어함으로써, 밴드갭 기준전압(VBGR)의 전압레벨(Vout)이 조절될 수 있다.Referring to
즉, 공정조건의 변화에 따라 상기 VBE1가 변화되는 경우에도, 상기 레벨 조절 데이터(DLCN)가 공정조건의 변화를 반영하여 결정된다면, 상기 밴드갭 기준전압(VBGR)이 공정조건에 관계없이 안정화될 수 있음에 의미한다.That is, even when the V BE1 changes according to the change of the process condition, if the level control data DLCN is determined to reflect the change of the process condition, the band gap reference voltage VBGR is stabilized regardless of the process condition. It means to be.
다시 도 1을 참조하면, 상기 클락 발생부(200)는 소정의 클락주기(Tc)를 가지는 클락 신호 그룹(GCLK)을 생성한다.Referring back to FIG. 1, the
그리고, 상기 충전 모니터링부(300)는 캐패시터 그룹(GCP)을 포함하며, 이때, 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 캐패시턴스는 상기 연속 정보 저장부(400)로부터 제공되는 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)에 의하여 제어된다. 또한, 상기 충전 모니터링부(300)는 복수개의 단위 모니터링 구간(P-UM)들 각각에서, 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)에 제어되는 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 캐패시턴스에 따른 '레벨 조절 모니터링'을 수행한다. 그리고, 상기 충전 모니터링부(300)는 상기 레벨 조절 모니터링의 결과를 나타내는 모니터링 신호(XMIT)를 생성한다. The
본 명세서에서, 상기 '레벨 조절 모니터링'은 '상기 캐패시터 그룹(GCP)의 캐패시턴스에 따른 미리 설정된 신호의 레벨이 소정의 레벨 이상으로 상승하는지 여부를 모니터링하는 것'으로서, 상기 모니터링 신호(XMIT)의 논리 상태는 상기 '레벨 조절 모니터링'의 결과를 나타낸다.In the present specification, the 'level adjustment monitoring' refers to 'monitoring whether a level of a preset signal according to the capacitance of the capacitor group GCP rises above a predetermined level, and of the monitoring signal XMIT. The logic state represents the result of the 'level adjustment monitoring'.
그리고, 상기 단위 모니터링 구간(P-UM)의 타이밍 폭은 상기 클락 신호 그룹(GCLK)의 클락 주기(Tc)에 대응하다. 바람직하기로는, 상기 단위 모니터링 구간(P-UM)의 타이밍 폭은 상기 클락 신호 그룹(GCLK)의 클락 주기(Tc)와 동일하다.The timing width of the unit monitoring period P-UM corresponds to the clock period Tc of the clock signal group GCLK. Preferably, the timing width of the unit monitoring period P-UM is equal to the clock period Tc of the clock signal group GCLK.
도 3은 도 2의 충전 모니터링부(300)를 자세히 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 충전 모니터링부(300)는 충전레벨 생성수단(310) 및 비교래치 수단(360)을 구비한다.3 is a view showing in detail the
상기 충전레벨 생성수단(310)은 상기 캐패시터 그룹(GCP)을 포함하며, 충전 신호(XCP)를 발생한다. 이때, 상기 캐패시터 그룹(GCP)은 상기 클락 신호 그룹(GCLK)에 포함되는 충전클락 신호(CCLK)에 응답하여 충전되고, 또한 상기 클락 신호 그룹(GCLK)에 포함되는 리셋 클락 신호(RCLK)에 응답하여 방전된다. 그리고, 상기 충전신호(XCP)는 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 충전에 따라 전압레벨이 상승되며, 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 방전에 따라 전압레벨이 리셋된다. The charge level generating means 310 includes the capacitor group GCP and generates a charge signal XCP. In this case, the capacitor group GCP is charged in response to the charging clock signal CCLK included in the clock signal group GCLK, and also responds to the reset clock signal RCLK included in the clock signal group GCLK. Discharged. In addition, the charging signal XCP increases in voltage level as the capacitor group GCP is charged, and resets the voltage level in response to the discharge of the capacitor group GCP.
상기 충전레벨 생성수단(310)은 구체적으로 충전 노드(NCP), 수신노드(NRP), 전류 공급유닛(311), 반전증폭유닛(313) 및 캐패시터 그룹(RCP)을 구비한다.Specifically, the charging level generating unit 310 includes a charging node NCP, a receiving node NRP, a current supply unit 311, an inverting amplifier unit 313, and a capacitor group RCP.
상기 충전노느(NCP)를 통하여, 상기 충전신호(XCP)가 제공된다. 그리고, 전류 공급유닛(311)은 상기 충전 클락신호(CCLK)에 응답하여, 상기 전류 수신노드(NRP)에 전류를 공급한다.Through the charging node NCP, the charging signal XCP is provided. The current supply unit 311 supplies a current to the current receiving node NRP in response to the charging clock signal CCLK.
상기 반전 증폭 유닛(313)은 상기 전류 수신노드(NRP)의 신호를 바이어스 전압(VBIAS)에 대하여 반전 증폭하여 상기 충전 노드(NRP)를 드라이빙한다.The inversion amplification unit 313 inverts and amplifies the signal of the current receiving node NRP with respect to the bias voltage VBIAS to drive the charging node NRP.
그리고, 상기 캐패시터 그룹(GCP)은 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP) 사이에 형성된다. 그리고, 상기 리셋 클락신호(RCLK)에 응답하여 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP)를 전기적으로 연결시킨다.In addition, the capacitor group GCP is formed between the charging node NCP and the current receiving node NRP. The charging node NCP and the current receiving node NRP are electrically connected in response to the reset clock signal RCLK.
바람직한 실시예에 의하면, 상기 캐패시터 그룹(GCP)은 제1 캐패시터(315a), 제2 캐패시터(315b), 제3 캐패시터(315c) 및 리셋 스위치(315d)를 포함하여 형성된다.In a preferred embodiment, the capacitor group GCP includes a first capacitor 315a, a second capacitor 315b, a third capacitor 315c, and a reset switch 315d.
상기 제1 캐패시터(315a)는 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP) 사이에 형성되어, 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP)를 커플링시킨다. 본 실시예에서, 상기 제1 캐패시터(315a)의 캐패시턴스는 Cm 이다.The first capacitor 315a is formed between the charging node NCP and the current receiving node NRP to couple the charging node NCP to the current receiving node NRP. In the present embodiment, the capacitance of the first capacitor 315a is Cm.
상기 제2 캐패시터(315b)는 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP) 사이에 상기 제1 캐패시터(315a)와 병렬로 형성된다. 상기 제2 캐패시터(315b)는 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)에 포함되는 제1 설정 비트 데이터(DCST<1>)에 응답하여, 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP)를 커플링시킨다. 본 실시예에서, 상기 제2 캐패시터(315b)의 캐패시턴스는 Cm 이다.The second capacitor 315b is formed in parallel with the first capacitor 315a between the charging node NCP and the current receiving node NRP. The second capacitor 315b couples the charging node NCP and the current receiving node NRP in response to the first setting bit data DCST <1> included in the capacitance setting data DCST. Let's do it. In the present embodiment, the capacitance of the second capacitor 315b is Cm.
상기 제3 캐패시터(315c)는 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP) 사이에 상기 제1 캐패시터(315a) 및 상기 제2 캐패시터(315b)와 병렬로 형성된다. 상기 제3 캐패시터(315c)는 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)에 포함되는 제2 설정 비트 데이터(DCST<2>)에 응답하여, 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP)를 커플링시킨다. 본 실시예에서, 상기 제3 캐패시터(315c)의 캐패시턴스는 2Cm 이다.The third capacitor 315c is formed in parallel with the first capacitor 315a and the second capacitor 315b between the charging node NCP and the current receiving node NRP. The third capacitor 315c couples the charging node NCP and the current receiving node NRP in response to the second setting bit data DCST <2> included in the capacitance setting data DCST. Let's do it. In this embodiment, the capacitance of the third capacitor 315c is 2Cm.
상기 리셋 스위치(315d)는 상기 리셋 클락신호(RCLK)에 응답하여 상기 충전 노드(NCP)와 상기 전류 수신노드(NRP)를 전기적으로 연결한다. 즉, 상기 리셋 스위치(315d)는 상기 리셋 클락신호(RCLK)에 응답하여, 제1 캐패시터(315a), 제2 캐패시터(315b) 및 제3 캐패시터(315c)에 충전된 전하를 방전시킨다.The reset switch 315d electrically connects the charging node NCP and the current receiving node NRP in response to the reset clock signal RCLK. That is, the reset switch 315d discharges the charges charged in the first capacitor 315a, the second capacitor 315b, and the third capacitor 315c in response to the reset clock signal RCLK.
계속 도 3을 참조하면, 상기 비교래치 수단(360)은 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 충전시의 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨을 소정의 설정 전압레벨(VSL)과 비교하며, 비교된 결과에 따른 논리상태를 가지는 상기 모니터링 신호(XMIT)를 발생한다. 또한, 상기 비교래치 수단(360)은 일방향으로 천이되는 상기 모니터링 신호(XMIT)를 래치한다. 본 실시예에서, 상기 비교래치 수단(360)은 "L"에서 "H"로 천이되는 상기 모니터링 신호(XMIT)를 래치한다.3, the comparison latch means 360 compares a voltage level of the charging signal XCP at the time of charging the capacitor group GCP with a predetermined set voltage level VSL, and compares the result. The monitoring signal XMIT having a logic state according to the above is generated. In addition, the comparison latch means 360 latches the monitoring signal (XMIT) that is shifted in one direction. In the present embodiment, the comparison latch means 360 latches the monitoring signal XMIT transitioning from "L" to "H".
다시 도 1을 참조하면, 상기 연속 정보 저장부(400)는 이전에 저장된 데이터에 기초하여 다음의 데이터를 발생하는 SAR(Successive Approximate Register)로 구현될 수 있으며, 바람직하기로는, 상기 클락신호 그룹(GCLK)의 리셋 클락 신호(RCLK)에 응답하여, 상기 레벨 조절 데이터(DLCN)와 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)를 발생한다. 이때, 상기 레벨 조절 데이터(DLCN)는, 상기 모니터링 신호(XMIT)의 논리상태를 일방향으로(본 실시예에서는, "L"에서 "H"로) 천이시키는 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)에 대응한다. 본 실시예에서, 상기 레벨 조절 데이터(DLCN)는, 상기 모니터링 신호(XMIT)의 논리상태를 천이시키는 상기 캐패시턴스 설정 데이터(DCST)와 동일하게 대응한다.Referring back to FIG. 1, the continuous
도 4는 도 1의 밴드갭 기준전압 발생회로에서의 레벨 조정 모니터링 동작의 일예를 설명하기 위한 타이밍도로서, 정상공정의 경우를 나타낸다. 도 4를 참조하여, 본 발명의 기준전압 발생회로의 동작을 기술하면, 다음과 같다.FIG. 4 is a timing diagram for explaining an example of the level adjustment monitoring operation in the bandgap reference voltage generation circuit of FIG. 1 and shows a case of a normal process. Referring to Figure 4, the operation of the reference voltage generating circuit of the present invention will be described.
먼저, 첫번째 단위 모니터링 구간(P-UM<1>)에서는, 상기 제1 설정 비트 데이터(DCST<1>)는 "H"이고, 상기 제2 설정 비트 데이터(DCST<2>)도 "H"이다. 그리고, 두번째 단위 모니터링 구간(P-UM<2>)에서는, 상기 제1 설정 비트 데이터(DCST<1>)는 "L"이고, 상기 제2 설정 비트 데이터(DCST<2>)는 "H"이다.First, in the first unit monitoring period P-UM <1>, the first setting bit data DCST <1> is “H”, and the second setting bit data DCST <2> is also “H”. to be. In the second unit monitoring period P-UM <2>, the first setting bit data DCST <1> is “L” and the second setting bit data DCST <2> is “H”. to be.
또한, 셋번째 단위 모니터링 구간(P-UM<3>)에서는, 상기 제1 설정 비트 데이터(DCST<1>)는 "H"이고, 상기 제2 설정 비트 데이터(DCST<2>)는 "L"이다. 그리고, 네번째 단위 모니터링 구간(P-UM<4>)에서는, 상기 제1 설정 비트 데이터(DCST<1>)는 "L"이고, 상기 제2 설정 비트 데이터(DCST<2>)도 "L"이다.Further, in the third unit monitoring period P-UM <3>, the first setting bit data DCST <1> is “H” and the second setting bit data DCST <2> is “L”. "to be. In the fourth unit monitoring period P-UM <4>, the first setting bit data DCST <1> is “L”, and the second setting bit data DCST <2> is also “L”. to be.
그리고, 각 단위 모니터링 구간(P-UM<1> 내지 P-UM<4>)에서, 상기 충전 클락 신호(CCLK)의 발생에 응답하여, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨이 상승한다. 그리고, 상기 리셋 클락 신호(RCLK)의 발생에 응답하여, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨이 리셋된다.In addition, in each unit monitoring period (P-UM <1> to P-UM <4>), the voltage level of the charging signal XCP increases in response to the generation of the charging clock signal CCLK. In response to the generation of the reset clock signal RCLK, the voltage level of the charging signal XCP is reset.
이때, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨을 살펴보면, 상기 첫번째 및 두번째 단위 모니터링 구간(P-UM<1> 및 P-UM<2>)에서는, 상기 설정 레벨 전압(VSL)에 미치지 못한다. 이 경우, 상기 모니터링 신호(XMIT)는 "L" 상태를 계속 유지하게 된다.At this time, when looking at the voltage level of the charge signal (XCP), in the first and second unit monitoring period (P-UM <1> and P-UM <2>), it does not reach the set level voltage (VSL). In this case, the monitoring signal XMIT keeps the "L" state.
반면에, 상기 셋번째 단위 모니터링 구간(P-UM<3>)에서, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨은 상기 설정 레벨 전압(VSL) 이상으로 상승한다. 이 경우, 상기 모니터링 신호(XMIT)는 "L" 에서 "H"로 천이되어 래치된다.On the other hand, in the third unit monitoring period P-UM <3>, the voltage level of the charging signal XCP rises above the set level voltage VSL. In this case, the monitoring signal XMIT is shifted from "L" to "H" and latched.
이에 따라, 상기 레벨 조절 데이터(DLCN)에 포함되는 제1 조절 비트 데이터(DLCN<1>) 및 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)는 각각 "H"와 "L"로 결정된다.Accordingly, the first control bit data DLCN <1> and the second control bit data DLCN <2> included in the level control data DLN are determined as “H” and “L”, respectively.
한편, 상기 제1 조절 비트 데이터(DLCN<1>) 및 상기 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)의 논리상태는, 공정조건에 따라 도 4의 예와 상이하게 결정될 수 있 다.On the other hand, the logic state of the first control bit data (DLCN <1>) and the second control bit data (DLCN <2>) may be determined differently from the example of Figure 4 according to the process conditions.
도 5는 도 1의 밴드갭 기준전압 발생회로에서의 레벨 조정 모니터링 동작의 다른 일예를 설명하기 위한 타이밍도로서, 축소공정의 경우를 나타낸다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating another example of the level adjustment monitoring operation in the bandgap reference voltage generation circuit of FIG. 1, and illustrates a case of a reduction process.
본 명세서에서, '축소공정'은 상기 제1 내지 제3 캐패시터(315a 내지 315c)를 형성하는 면적이 감소되는 공정을 의미한다. 상기 축소공정에서는, 상기 제1 내지 제3 캐패시터(315a 내지 315c)의 캐패시턴스 즉, 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 캐패시턴스가 감소하게 된다. 이 경우, 상기 모니터링 신호(XCP)가 두번째의 단위 모니터링 구간(P-UM<2>)에서, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨은 상기 설정 레벨 전압(VSL) 이상으로 상승한다. In the present specification, the “shrinkage process” refers to a process of reducing the area forming the first to third capacitors 315a to 315c. In the reduction process, the capacitances of the first to third capacitors 315a to 315c, that is, the capacitance of the capacitor group GCP, are reduced. In this case, in the second unit monitoring period P-UM <2>, the voltage level of the charging signal XCP rises above the set level voltage VSL.
따라서, 도 5의 축소 공정에서는, 상기 제1 조절 비트 데이터(DLCN<1>) 및 상기 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)는 각각 "L"와 "H"로 결정된다.Therefore, in the reduction process of FIG. 5, the first control bit data DLCN <1> and the second control bit data DLCN <2> are determined as “L” and “H”, respectively.
도 6은 도 1의 밴드갭 기준전압 발생회로에서의 레벨 조정 모니터링 동작의 또 다른 일예를 설명하기 위한 타이밍도로서, 확장공정의 경우를 나타낸다.FIG. 6 is a timing diagram illustrating another example of the level adjustment monitoring operation in the bandgap reference voltage generation circuit of FIG. 1, and illustrates an extension process.
본 명세서에서, '확장공정'은 상기 제1 내지 제3 캐패시터(315a 내지 315c)를 형성하는 면적이 확장되는 공정을 의미한다. 상기 학장공정에서는, 상기 제1 내지 제3 캐패시터(315a 내지 315c)의 캐패시턴스 즉, 상기 캐패시터 그룹(GCP)의 캐패시턴스가 증가하게 된다. 이 경우, 상기 세번째 단위 모니터링 구간(P-UM<3>)에서는, 상기 설정 레벨 전압(VSL)에 미치지 못한다. 그리고, 네번째 단위 모니터링 구간(P-UM<4>)에서, 상기 충전 신호(XCP)의 전압레벨은 상기 설정 레벨 전압(VSL) 이상으로 상승한다. 따라서, 도 6의 확장 공정에서는, 상기 제1 조절 비트 데이 터(DLCN<1>) 및 상기 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)는 각각 "L"와 "L"로 결정된다.In the present specification, an 'expansion step' means a process of expanding an area forming the first to third capacitors 315a to 315c. In the dean process, the capacitance of the first to third capacitors 315a to 315c, that is, the capacitance of the capacitor group GCP, is increased. In this case, in the third unit monitoring period P-UM <3>, the set level voltage VSL does not reach. In the fourth unit monitoring period P-UM <4>, the voltage level of the charging signal XCP rises above the set level voltage VSL. Therefore, in the expansion process of FIG. 6, the first control bit data DLCN <1> and the second control bit data DLCN <2> are determined as “L” and “L”, respectively.
본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로에서는, 상기 제1 조절 비트 데이터(DLCN<1>) 및 상기 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)의 논리상태는, 도 4 내지 도 6의 예에서와 같이, 공정조건의 변화를 반영하여 결정된다.In the bandgap reference voltage generation circuit of the present invention, the logic states of the first control bit data DLCN <1> and the second control bit data DLCN <2> are as shown in FIGS. 4 to 6. Likewise, it is determined by reflecting changes in process conditions.
그리고, 공정조건의 변화에 대응하여 논리상태가 결정되는 상기 제1 조절 비트 데이터(DLCN<1>) 및 상기 제2 조절 비트 데이터(DLCN<2>)는 상기 밴드갭 기준전압 발생부(100)에 제공된다.In addition, the band gap
즉, 상기 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 가변저항(160)의 저항값(Rv)이 레벨 조절 데이터(DLCN)에 의하여 제어되는 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로에 의하면,보다 안정적인 레벨의 밴드갭 기준전압(VBGR)이 제공된다. That is, according to the bandgap reference voltage generator of the present invention in which the resistance value Rv of the
상기와 같은 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로에서는, 레벨 조절 데이터에 따라 전압레벨이 제어되는 밴드갭 기준전압(VBGR)을 발생한다. 그리고, 상기 레벨 조절 데이터의 데이터값은 공정조건을 반영하여 결정된다. In the bandgap reference voltage generation circuit of the present invention as described above, the bandgap reference voltage VBGR whose voltage level is controlled according to the level adjustment data is generated. The data value of the level adjustment data is determined by reflecting the process conditions.
따라서, 본 발명의 밴드갭 기준전압 발생회로에 의하면, 공정조건의 변화에 안정적인 밴드갭 기준전압(VBGR)가 제공된다.Therefore, according to the bandgap reference voltage generating circuit of the present invention, the bandgap reference voltage VBGR is provided which is stable to the change of the process conditions.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090033009A KR101006697B1 (en) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090033009A KR101006697B1 (en) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100114578A KR20100114578A (en) | 2010-10-26 |
KR101006697B1 true KR101006697B1 (en) | 2011-01-10 |
Family
ID=43133695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090033009A KR101006697B1 (en) | 2009-04-16 | 2009-04-16 | Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101006697B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102485209B1 (en) | 2016-02-26 | 2023-01-09 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor Apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100588339B1 (en) | 2004-01-07 | 2006-06-09 | 삼성전자주식회사 | Current reference circuit with voltage-current converter having auto-tuning function |
KR100609995B1 (en) | 1999-07-23 | 2006-08-09 | 삼성전자주식회사 | A semiconductor memory device |
KR100888483B1 (en) | 2007-05-16 | 2009-03-12 | 삼성전자주식회사 | Reference bias circuit of compensating for process variation |
KR100900083B1 (en) | 2007-07-25 | 2009-06-01 | 고려대학교 산학협력단 | Current source using multiple transistor resistance |
-
2009
- 2009-04-16 KR KR1020090033009A patent/KR101006697B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100609995B1 (en) | 1999-07-23 | 2006-08-09 | 삼성전자주식회사 | A semiconductor memory device |
KR100588339B1 (en) | 2004-01-07 | 2006-06-09 | 삼성전자주식회사 | Current reference circuit with voltage-current converter having auto-tuning function |
KR100888483B1 (en) | 2007-05-16 | 2009-03-12 | 삼성전자주식회사 | Reference bias circuit of compensating for process variation |
KR100900083B1 (en) | 2007-07-25 | 2009-06-01 | 고려대학교 산학협력단 | Current source using multiple transistor resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100114578A (en) | 2010-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8115559B2 (en) | Oscillator for providing a constant oscillation signal, and a signal processing device including the oscillator | |
US8710939B2 (en) | Oscillator circuit which compensates for external voltage supply, temperature and process | |
US6642757B2 (en) | Semiconductor memory device having a power-on reset circuit | |
US7663356B2 (en) | Current-controlled DC-DC converter control circuit, current-controlled DC-DC converter, and method for controlling current-controlled DC-DC converter | |
CN1805281B (en) | Pulse width modulation circuit | |
JP2011193579A (en) | Semiconductor device | |
US6828848B2 (en) | Integrated circuit device capable of optimizing operating performance according to consumed power | |
US7135913B2 (en) | Reference voltage generating circuit for integrated circuit | |
JP2016025644A (en) | Oscillation circuit and phase synchronization circuit | |
US20230145626A1 (en) | Flexible circuit for droop detection | |
KR20100102824A (en) | Adaptive on-time controller and pulse frequency modulation buck converter using the same | |
KR101006697B1 (en) | Bandgap reference voltage genaerating circuit for generating bandgap reference voltage satable regardless of deviation in fabrication condition | |
JP5263887B2 (en) | Self-adjusting oscillator | |
JP7239250B2 (en) | Reference voltage generation circuit and semiconductor device | |
US20140028276A1 (en) | Internal voltage generator having immunity to ground bouncing | |
JP2006135377A (en) | Semiconductor device | |
KR101096207B1 (en) | Temperature compensated self refresh circuit | |
US20220011797A1 (en) | Pre-charge management for power-managed voltage references | |
KR101948899B1 (en) | Preriod signal generation circuit | |
KR20130132186A (en) | Preriod signal generation circuit | |
US8937569B2 (en) | Analog-to-digital conversion device | |
US8618869B2 (en) | Fast power-on bias circuit | |
KR20150051471A (en) | Semiconductor device and method of driving the same | |
KR101948900B1 (en) | Preriod signal generation circuit | |
CN115664382B (en) | Oscillator circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131111 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141118 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151113 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161108 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171026 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181211 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191127 Year of fee payment: 10 |