KR101040001B1 - Voltage supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전압 공급 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage supply circuit.
반도체 메모리 장치는 데이터를 저장해 두고 필요할 때 읽어볼 수 있는 기억장치이다. 반도체 메모리 장치는 크게 램(Random Access Memory: RAM)과 롬(Read Only Memory: ROM)으로 나누어진다. 램에 저장된 데이터는 전원 공급이 중단되면 소멸된다. 이러한 타입의 메모리를 휘발성(volatile) 메모리라고 한다. 반면에, 롬에 저장된 데이터는 전원 공급이 중단되더라도 소멸되지 않는다. 이러한 타입의 메모리를 비휘발성(nonvolatile) 메모리라고 한다. A semiconductor memory device is a memory device that stores data and can be read when needed. Semiconductor memory devices are roughly divided into random access memory (RAM) and read only memory (ROM). Data stored in RAM is destroyed when power supply is interrupted. This type of memory is called volatile memory. On the other hand, data stored in the ROM is not destroyed even when the power supply is interrupted. This type of memory is called nonvolatile memory.
전기적으로 소거 및 프로그램이 가능한 반도체 메모리 장치는 메모리 셀에 저장된 데이터를 소거하기 위한 소거동작과 상기 메모리 셀에 데이터를 저장하기 위한 프로그램 동작을 수행하는데 있어서, F-N 터널링(Fowler-Nordheim tunneling)과 핫 일렉트론 인젝션(hot electron injection) 방식을 사용하고 있다.An electrically erasable and programmable semiconductor memory device performs FN tunneling and hot electron in performing an erase operation for erasing data stored in a memory cell and a program operation for storing data in the memory cell. Hot electron injection is used.
이때 상기 메모리 셀의 데이터를 프로그램하기 위해서, 인가하는 프로그램 전압은 통상적으로 15V~20V 사이의 고전압이다. 일반적으로 저 전원 전압 하에서 동작하는 반도체 메모리 소자는 고전압을 칩 내부에서 자체 발생시키는 전압 공급 회로를 포함한다. 전압 공급 회로는 일반적으로 전압 펌프 회로 등을 이용하여 입력되는 저전압을 고전압으로 펌핑하여 출력하도록 구성된다.In this case, in order to program the data of the memory cell, a program voltage to be applied is typically a high voltage between 15V and 20V. In general, a semiconductor memory device operating under a low power supply voltage includes a voltage supply circuit that generates a high voltage inside the chip. The voltage supply circuit is generally configured to pump and output a low voltage input to a high voltage using a voltage pump circuit or the like.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로는 전압을 제공하는 회로에서, 출력 전압이 상승되고 있는 구간과, 유지되는 구간에 따라서 클럭 드라이버에서 소모되는 전류의 양을 제어할 수 있게 하는 회로를 제공한다.Therefore, the voltage supply circuit according to an embodiment of the present invention provides a circuit that can control the amount of current consumed by the clock driver according to the section in which the output voltage is rising and the section in which the voltage is maintained. do.
본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로는,Voltage supply circuit according to an embodiment of the present invention,
제 1 및 제 2 클럭 신호에 응답하여 펌핑된 전압을 출력하기 위한 펌프 회로; 상기 펌프 회로에 출력이 목표 레벨에 도달하였는지에 따라 펌프 인에이블 신호를 출력하는 레귤레이션 회로; 상기 펌프회로의 출력이 목표레벨에 근접하였는지에 따라 전류 제어 인에이블 신호를 생성하기 위한 드라이버 제어회로; 및 상기 펌프 인에이블 신호에 따라 입력된 클럭 신호에 응답하여 서로 반전된 상기 제 1 및 제 2 클럭 구동 신호를 생성하여 상기 펌프 회로에 제공하되, 상기 제 1 및 제 2 클럭 구동 신호의 전류량은 상기 전류 제어 인에이블 신호에 의해 제어되는 클럭 드라이버를 포함한다.A pump circuit for outputting a pumped voltage in response to the first and second clock signals; A regulation circuit for outputting a pump enable signal to the pump circuit depending on whether an output has reached a target level; A driver control circuit for generating a current control enable signal according to whether the output of the pump circuit is close to a target level; And generating the first and second clock driving signals inverted from each other in response to the input clock signal according to the pump enable signal, and providing the first and second clock driving signals to the pump circuit. And a clock driver controlled by a current control enable signal.
상기 드라이버 제어회로는, 상기 분배전압과, 상기 제 1 기준전압과 같거나, 낮은 제 2 기준전압을 비교하는 비교회로; 및 상기 비교회로의 출력에 응답하여, 상기 전류 제어 인에이블 신호를 출력하는 레벨 쉬프트 회로를 포함한다.The driver control circuit may include a comparison circuit configured to compare the divided voltage with a second reference voltage that is equal to or lower than the first reference voltage; And a level shift circuit outputting the current control enable signal in response to the output of the comparison circuit.
상기 클럭 드라이버는, 상기 클럭 인에이블 신호에 응답하여 상기 입력되는 클럭신호를 반전하여 출력하는 논리 게이트; 상기 논리 게이트의 출력을 상기 제 1 클럭신호로 출력하기 위해 직렬로 연결되는 짝수개의 인버터들을 포함하는 제 1 인버터 그룹; 및 상기 논리 게이트의 출력을 상기 제 2 클럭신호로 출력하기 위해 직렬로 연결되는 홀수개의 인버터들을 포함하는 제 2 인버터 그룹을 포함한다.The clock driver may include a logic gate inverting and outputting the input clock signal in response to the clock enable signal; A first inverter group including an even number of inverters connected in series for outputting the output of the logic gate as the first clock signal; And a second inverter group including an odd number of inverters connected in series to output the output of the logic gate as the second clock signal.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 공급 회로는,Voltage supply circuit according to another embodiment of the present invention,
펌핑된 전압을 출력하기 위한 펌프 회로 상기 펌프 회로에 출력이 목표 레벨에 도달하였는지에 따라 펌프 인에이블 신호를 출력하는 레귤레이션 회로; 상기 펌프회로의 출력이 목표레벨에 근접하였는지에 따라 전류 제어 인에이블 신호를 생성하기 위한 드라이버 제어회로; 및 상기 펌프 인에이블 신호에 따라 입력된 클럭 신호에 응답하여 서로 반전된 제 1 및 제 2 클럭 구동 신호를 생성하여 상기 펌프 회로에 제공하되, 상기 제 1 및 제 2 클럭 구동 신호의 전류량은 상기 전류 제어 인에이블 신호에 의해 제어되는 클럭 드라이버를 포함한다.A pump circuit for outputting a pumped voltage; a regulation circuit for outputting a pump enable signal according to whether the output reaches the target level in the pump circuit; A driver control circuit for generating a current control enable signal according to whether the output of the pump circuit is close to a target level; And generating the first and second clock driving signals inverted from each other in response to the input clock signal according to the pump enable signal, and providing the first and second clock driving signals to the pump circuit, wherein the current amount of the first and second clock driving signals is the current. And a clock driver controlled by the control enable signal.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로는, 전압 제공회로에서 생성하는 전압이 상승되고 있는 구간과, 유지되는 구간에 따라서 클럭 드라이버에서 소모하는 전류를 가변하고, 각각의 구간에 최적화된 클럭 드라이버를 제공할 수 있다.As described above, the voltage supply circuit according to the embodiment of the present invention varies the current consumed by the clock driver according to the section in which the voltage generated by the voltage providing circuit is rising and the section being maintained, and each section A clock driver optimized for this can be provided.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도 록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to make the disclosure of the present invention complete and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
일반적인 전압 공급 회로는 펌프를 인에이블 하기 위해 클럭을 제공하는 클럭 드라이버에 의해서 출력 전압이 제어될 수 있다.In a typical voltage supply circuit, the output voltage can be controlled by a clock driver that provides a clock to enable the pump.
도 1은 일반적인 전압 공급 회로에서 출력하는 전압을 나타낸다.1 shows a voltage output from a general voltage supply circuit.
도 1을 참조하면, 일반적으로 전압 제공회로는 클럭 신호를 입력함으로써 펌프의 동작을 제어하여 전압(VPP)을 출력한다.Referring to FIG. 1, a voltage providing circuit generally controls a pump operation by inputting a clock signal to output a voltage VPP.
펌프에서 출력되는 전압(VPP)는 0V에서 서서히 상승한다. 그리고 설정된 전압이 되면, 클럭 신호의 입력들 중단함으로써 펌프의 동작을 디스에이블 하여 전압(VPP)이 설정된 전압보다 커지지 못하게 제어한다.The voltage VPP output from the pump rises slowly at 0V. When the set voltage is reached, the operation of the pump is disabled by stopping the inputs of the clock signal to control the voltage VPP not to be greater than the set voltage.
도 1에서 전압(VPP)이 출력되는 구간을 나누면, 전압이 서서히 상승되는 구간(T1)과, 일정 레벨을 유지하는 구간(T2)으로 구분된다.In FIG. 1, a section in which the voltage VPP is output is divided into a section T1 in which the voltage gradually rises and a section T2 maintaining a constant level.
전압 공급 회로에서 전압(VPP)을 출력하는 효율을 높이기 위해서는 클럭신호를 제공하는 클럭 드라이버의 드라이버 능력을 높여야 한다. In order to increase the efficiency of outputting the voltage VPP from the voltage supply circuit, it is necessary to increase the driver capability of the clock driver that provides the clock signal.
즉, 전압을 생성하는 펌프회로의 커패시터가 매우 크게 구성되기 때문에, 해당 커패시터에 대해서 전압을 차지하고, 디스차지할 때 딜레이 없이 클럭신호를 전달하기 위해서는 클럭 드라이버의 크기가 커져야 하는 것이다.That is, since the capacitor of the pump circuit that generates the voltage is configured to be very large, the size of the clock driver must be large to occupy the voltage for the capacitor, and to deliver the clock signal without delay when discharged.
보통 클럭 드라이버는 인버터들을 복수개 연결하여 클럭 신호를 출력하는 구조로 구성되는데, 클럭 드라이버의 사이즈를 크게 하기 위해서는 인버터의 사이즈를 크게 하는 방법이 있다.In general, a clock driver is configured to output a clock signal by connecting a plurality of inverters. In order to increase the size of the clock driver, there is a method of increasing the size of the inverter.
출력 성능을 향상시키기 위해서 인버터의 사이즈를 크게 하면, 클럭신호가 빨리 전달되므로, 펌프회로가 빠르게 전압을 상승시킬 수 있다.If the size of the inverter is increased to improve the output performance, the clock signal is transmitted quickly, so that the pump circuit can quickly increase the voltage.
인버터의 사이즈를 크게 하면 전류 소모가 커지는 문제가 있다. 즉, 전압이 상승되는 효율은 높아지지만 전류 소모는 커지는 것이다.Increasing the size of the inverter increases the current consumption. In other words, the efficiency of increasing the voltage increases, but the current consumption increases.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로이다.2 is a voltage supply circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전압 제공회로(200)는 펌프회로(210), 오실레이터(220), 클럭 드라이버(230), 레귤레이션 회로(240), 기준전압 생성회로(250), 및 드라이버 제어회로(260)를 포함한다.2, the voltage providing circuit 200 according to an embodiment of the present invention includes a
펌프 회로(210)는 다이오드 단들의 사이에 커패시터들을 포함한다(미도시). 펌프 회로(210)는 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)에 맞추어 전원전압(VDD)을 펌핑 하여 출력 전압(VPP)을 생성한다.
레귤레이션 회로(240)는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)과 제 1 비교기(COM1)를 포함한다.The
제 1 및 제 2 저항(R1, R2)은 펌프회로(110)의 출력단과 접지노드 사이에 직렬로 연결된다. 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)의 접속점인 노드(D1)에서 출력되는 전압은 제 1 전압(V1)이다. 제 1 전압(V1)은 펌프 회로(110)의 출력전압(VPP)이 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)에 의해서 분배된 전압이다.The first and second resistors R1 and R2 are connected in series between the output terminal of the pump circuit 110 and the ground node. The voltage output from the node D1, which is a connection point between the first and second resistors R1 and R2, is the first voltage V1. The first voltage V1 is a voltage at which the output voltage VPP of the pump circuit 110 is divided by the first and second resistors R1 and R2.
제 1 전압(V1)은 제 1 비교기(COM1)의 반전 단자(-)에 입력된다.The first voltage V1 is input to the inverting terminal (−) of the first comparator COM1.
그리고 제 1 비교기(COM1)의 비반전 단자(+)에는 제 1 기준전압(Vref1)이 입력된다.The first reference voltage Vref1 is input to the non-inverting terminal + of the first comparator COM1.
제1 기준전압(Vref1)은 기준전압 생성회로(250)로부터의 전압으로, 일정한 전압 레벨을 유지하는 전압이다.The first reference voltage Vref1 is a voltage from the reference
기준전압 생성회로(250)는 제 1 기준전압(Vref1) 뿐만 아니라, 제 1 기준전압(Vref1)과 같거나 낮은 전압레벨을 갖는 제 2 기준전압(Vref2)도 생성한다. 제 2 기준전압(Vref2)도 일정한 전압 레벨을 유지하는 전압이다.The
제 1 비교기(COM1)는 제 1 전압(V1)과 제 1 기준전압(Vref1)을 비교하고, 제 1 전압(V1)이 제 1 기준전압(Vref1)보다 높으면 로우 레벨 신호를 출력한다. 그리고 제 1 전압(V1)이 제 1 기준전압(Vref1)보다 낮으면 하이 레벨 신호를 출력한다.The first comparator COM1 compares the first voltage V1 with the first reference voltage Vref1, and outputs a low level signal when the first voltage V1 is higher than the first reference voltage Vref1. When the first voltage V1 is lower than the first reference voltage Vref1, the high level signal is output.
제 1 비교기(COM1)의 출력은 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)이다.The output of the first comparator COM1 is a clock enable signal CLK_EN.
오실레이터(220)는 클럭신호(CLK_osc)를 생성한다.The
클럭신호(CLK_osc)는 클럭 드라이버(230)로 입력된다.The clock signal CLK_osc is input to the
본 발명의 실시 예에 따른 클럭 드라이버(230)는 드라이버 제어회로(260)로부터의 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 로우 레벨로 입력되면, 전류 소모는 크지만 드라이버 능력이 커져서 클럭신호(CLK_osc)를 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)로 출력할 때 딜레이를 최소화한다.When the current control enable signal (Current control_EN) from the
그리고 클럭 드라이버(230)는 드라이버 제어회로(260)로부터의 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 전압(VPP1)으로 입력되면, 드라이버 능력이 상대적으로 작아져서 클럭신호(CLK_osc)를 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)로 출력할 때 딜레이는 다소 발생하지만, 전류 소모를 줄일 수 있다.When the current control enable signal (Current control_EN) from the
드라이버 제어회로(260)는 레귤레이션 회로(240)로부터의 제 1 전압(V1)과, 기준전압 생성회로(250)로부터의 제 2 기준전압(Vref2)을 이용하여 펌프회로(210)에서 출력되는 출력전압(VPP)이 상승되고 있는지 또는 유지되고 있는지를 판단하여 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)를 출력한다.The
도 3은 도 2의 드라이버 제어회로를 나타낸다.3 illustrates the driver control circuit of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 드라이버 제어회로(260)는 동작 감지회로(261)와, 전류 제어회로(262)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
동작 감지회로(261)는 레귤레이션 회로(240)로부터의 제 1 전압(V1)과 기준전압 생성회로(250)로부터의 제 2 기준전압(Vref2)을 비교하여 동작 감지 신호(IN)를 출력한다. The
전류 제어회로(262)는 동작 감지신호(IN)에 응답하여 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)를 0V 또는 전압(VPP1)으로 출력한다.The
좀더 상세히 설명하면, 동작 감지회로(261)는 제 2 비교기(COM2)를 포함한다. 제 2 비교기(COM2)의 반전 단자(-)에는 제 2 기준전압(Vref2)이 입력된다.In more detail, the
그리고 제 2 비교기(COM2)의 비반전 단자(+)에는 제 1 전압(V1)이 입력된다.The first voltage V1 is input to the non-inverting terminal + of the second comparator COM2.
제 2 비교기(COM2)는 제 2 기준전압(Vref2)이 제 1 전압(V1)보다 높으면 로우 레벨의 신호를 출력한다. 그리고 제 2 비교기(COM2)는 제 2 기준전압(Vref2)이 제 1 전압(V1)보다 낮으면 하이 레벨의 신호를 출력한다.The second comparator COM2 outputs a low level signal when the second reference voltage Vref2 is higher than the first voltage V1. The second comparator COM2 outputs a high level signal when the second reference voltage Vref2 is lower than the first voltage V1.
제 2 비교기(COM2)가 출력하는 신호는 동작 감지 신호(IN)이다.The signal output from the second comparator COM2 is the motion detection signal IN.
전류 제어회로(262)는 동작 감지신호(IN)가 하이 레벨이면 0V를 출력하고, 동작 감지신호(IN)가 로우 레벨이면 전압(VPP1)을 출력하는 레벨 쉬프트 회로이다. 전압(VPP1)은 전원전압(VDD)보다 조금 낮게 설정되는 전압이다.The
전류 제어회로(262)는 제 1 내지 제 5 PMOS 트랜지스터(P1 내지 P4)와 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터(N1 내지 N4)를 포함한다.The
제 5 PMOS 트랜지스터(P5)는 전압(VPP1)이 입력되는 입력단과 노드(D2)의 사이에 연결되고, 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)의 게이트는 접지전압(VSS)이 입력된다. 따라서 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)는 항상 턴온 상태로 유지된다.The fifth PMOS transistor P5 is connected between the input terminal to which the voltage VPP1 is input and the node D2, and the ground voltage VSS is input to the gate of the fifth PMOS transistor P5. Therefore, the fifth PMOS transistor P5 is always kept turned on.
제 1 PMOS 트랜지스터(P1)는 노드(D2)와 노드(D3)의 사이에 연결되고, 제 2 PMOS 트랜지스터(P2)는 노드(D2)와 노드(D4)의 사이에 연결된다. 노드(D2)에는 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)를 통해서 전압(VPP1)이 입력된다.The first PMOS transistor P1 is connected between the node D2 and the node D3, and the second PMOS transistor P2 is connected between the node D2 and the node D4. The voltage VPP1 is input to the node D2 through the fifth PMOS transistor P5.
제 1 PMOS 트랜지스터(P1)의 게이트는 노드(D4)에 연결되고, 제 2 PMOS 트랜지스터(P2)의 게이트는 노드(D3)에 연결된다.The gate of the first PMOS transistor P1 is connected to the node D4, and the gate of the second PMOS transistor P2 is connected to the node D3.
그리고 제 1 NMOS 트랜지스터(N1)는 노드(D3)와 노드(D5)의 사이에 연결되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(N2)는 노드(D4)와 노드(D5)의 사이에 연결된다. 노드(D5)는 접지노드에 연결된다.The first NMOS transistor N1 is connected between the node D3 and the node D5, and the second NMOS transistor N2 is connected between the node D4 and the node D5. Node D5 is connected to the ground node.
제 1 NMOS 트랜지스터(N1)의 게이트에는 동작 감지신호(IN)가 입력되고, 제 2 NMOS 트랜지스터(N2)의 게이트에는 반전된 동작 감지신호(IN_N)가 입력된다.The operation detection signal IN is input to the gate of the first NMOS transistor N1, and the inverted operation detection signal IN_N is input to the gate of the second NMOS transistor N2.
제 3 PMOS 트랜지스터(P3)는 노드(D6)와 노드(D8)의 사이에 연결되고, 제 3 PMOS 트랜지스터(P3)의 게이트는 노드(D4)에 연결된다.The third PMOS transistor P3 is connected between the node D6 and the node D8, and the gate of the third PMOS transistor P3 is connected to the node D4.
제 4 PMOS 트랜지스터(P4)와 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)는 노드(D6)와 노드(D7)의 사이에 직렬로 연결된다. 제 4 PMOS 트랜지스터(P4)의 게이트는 노드(D3) 에 연결되고, 제 4 NMOS 트랜지스터(N4)의 게이트에는 반전된 동작 감지신호(IN_N)가 입력된다.The fourth PMOS transistor P4 and the fourth NMOS transistor N4 are connected in series between the node D6 and the node D7. The gate of the fourth PMOS transistor P4 is connected to the node D3, and the inverted motion detection signal IN_N is input to the gate of the fourth NMOS transistor N4.
제 3 NMOS 트랜지스터(N3)는 노드(D8)와 노드(D7)의 사이에 연결되고, 제 3 NMOS 트랜지스터(N3)의 게이트에는 동작 감지신호(IN)가 입력된다.The third NMOS transistor N3 is connected between the node D8 and the node D7, and the operation detection signal IN is input to the gate of the third NMOS transistor N3.
노드(D6)에는 전압(VPP1)이 입력되고, 노드(D7)는 접지노드에 연결된다.The voltage VPP1 is input to the node D6, and the node D7 is connected to the ground node.
노드(D8)에서 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 출력된다.The current control enable signal Current control_EN is output at the node D8.
또한, 상기의 드라이버 제어회로(260)에 의해서 드라이버 능력이 제어되는 클럭 드라이버(230)는 도 4와 같이 구성된다.In addition, the
도 4는 도 2의 클럭 드라이버를 나타낸다.4 illustrates the clock driver of FIG. 2.
도 4를 참조하면, 클럭 드라이버(230)는 낸드 게이트(NAND)와 복수개의 인버터(INV)들을 포함한다. 그리고 인버터들은 뒷단으로 갈수록 사이즈가 커지게 연결되는 경우가 일반적이다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 실시 예에서는 뒷단으로 갈수록 사이즈가 크게 연결되는 인버터들 중에서, 가장 뒷단만 사이즈를 조절하거나, 가장 뒷단에서 일정 개수의 인버터들만 사이즈를 조절하게 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, among the inverters having a larger size toward the rear end, only the rear end may be adjusted in size, or only a certain number of inverters may be adjusted in the rear end.
본 발명의 실시 예에서는 모든 인버터들이 사이즈를 조절할 수 있도록 하기 위하여, 인버터(INV)들 각각이 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)에 따라서 사이즈가 커지거나 작아지게 한다. 여기서 사이즈는 입력되는 신호를 반전하여 풀업 또는 풀다운 하는 능력의 크기를 말한다.In an embodiment of the present invention, in order for all the inverters to be adjustable in size, each of the inverters INV is made larger or smaller according to the current control enable signal Current control_EN. Here, the size is the size of the ability to invert the input signal to pull up or pull down.
클럭 드라이버(230)의 낸드 게이트(NAND)에는 클럭신호(CLK_osc)와 클럭 인 에이블 신호(CLK_EN)가 입력된다.The clock signal CLK_osc and the clock enable signal CLK_EN are input to the NAND gate NAND of the
낸드 게이트(NAND)는 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)에 응답하여, 클럭신호(CLK_osc)를 반전하여 출력하거나, 하이 레벨로 고정하여 출력한다.In response to the clock enable signal CLK_EN, the NAND gate NAND inverts the clock signal CLK_osc or outputs the inverted signal at a high level.
그리고 인버터(INV)들 중에서 대표적으로 제 1 클럭(CLK)을 출력하는 인버터들 중 가장 마지막단의 인버터(INV)를 설명하겠다.The inverter INV of the last stage among the inverters that output the first clock CLK, among the inverters INV, will be described.
본 발명의 실시 예에 따른 클럭 드라이버(230)에 포함되는 인버터(INV)들은 각각 제 5 및 제 6 PMOS 트랜지스터(P5, P6)와 제 5 NMOS 트랜지스터(N4)를 포함한다.Inverters INV included in the
제 5 및 제 6 PMOS 트랜지스터(P5, P6)와 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)는 전원전압(VDD)과 접지노드 사이에 직렬로 연결된다.The fifth and sixth PMOS transistors P5 and P6 and the fifth NMOS transistor N5 are connected in series between a power supply voltage VDD and a ground node.
제 6 PMOS 트랜지스터(P6) 및 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)의 게이트는 공통으로 연결되고, 앞단의 인버터의 출력단에 연결된다.The gates of the sixth PMOS transistor P6 and the fifth NMOS transistor N5 are connected in common and are connected to the output terminal of the previous inverter.
그리고 제 6 PMOS 트랜지스터(P6)와 제 5 NMOS 트랜지스터(N5)의 접속점으로부터 제1 클럭(CLK1)이 출력된다.The first clock CLK1 is output from the connection point of the sixth PMOS transistor P6 and the fifth NMOS transistor N5.
제 5 PMOS 트랜지스터(P5)의 게이트에 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 입력된다.The current control enable signal Current control_EN is input to the gate of the fifth PMOS transistor P5.
전류 제어 인에이블 신호(Current)가 0V로 입력되면, 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)가 턴온 된다. 따라서 인버터(INV)는 풀업 하는 속도가 빨라진다. 즉, 인버터(INV)의 사이즈를 크게 하는 효과가 있다. When the current control enable signal Current is input at 0V, the fifth PMOS transistor P5 is turned on. Therefore, the inverter INV speeds up the pull up. That is, there is an effect of increasing the size of the inverter INV.
그리고 전류 제어 인에이블 신호(Current)가 전압(VPP1)으로 입력되면, 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)는 턴 오프 된다. 이에 따라 인버터(INV)는 사이즈가 작아진다. 사이즈가 작아지므로 전류의 소모를 줄일 수 있다.When the current control enable signal Current is input to the voltage VPP1, the fifth PMOS transistor P5 is turned off. As a result, the inverter INV becomes smaller in size. The smaller size reduces current consumption.
도 5은 도 2의 전압제공 회로의 동작 설명을 위해서 출력되는 전압들을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating voltages output for describing an operation of the voltage providing circuit of FIG. 2.
도 5을 참조하면, 전압 제공회로(200)가 동작을 시작하면, 펌프회로(210)의 출력전압(VPP)은 처음에는 0V 이다.Referring to FIG. 5, when the voltage providing circuit 200 starts to operate, the output voltage VPP of the
이때 제 1 전압(V1)도 0V 이다. 따라서 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)는 하이 레벨로 출력된다.At this time, the first voltage V1 is also 0V. Therefore, the clock enable signal CLK_EN is output at a high level.
클럭 인에이블 신호(CLK_EN)가 하이 레벨이므로 클럭 드라이버(230)는 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)을 출력한다.Since the clock enable signal CLK_EN is at a high level, the
이때, 제 1 전압(V1)이 0V 이므로, 드라이버 제어부(260)로부터의 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)는 0V 이다.At this time, since the first voltage V1 is 0V, the current control enable signal Current control_EN from the
전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 0V 로 입력되면, 클럭 드라이버(230)의 인버터(IN)의 제 5 NMOS 트랜지스터(P5)는 턴온 상태를 유지한다. 따라서 클럭 드라이버(230)의 드라이버 능력이 커진다. 클럭 드라이버(230)의 드라이버 능력이 커지면, 펌프회로(210)가 펌핑 하는 효율도 높아지므로, 전압(VPP)은 빠르게 상승된다.When the current control enable signal (Current control_EN) is input as 0V, the fifth NMOS transistor P5 of the inverter IN of the
전압(VPP)이 상승되면서, 시간(t1)이 되면 제 1 전압(V1)이 제 2 기준전압(Vref2)보다 커진다. 제 1 전압(Verf2)이 제 2 기준전압(Vref2)보다 커지면, 드라이버 제어 회로(260)는 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)를 전 압(VPP1) 레벨로 출력한다.As the voltage VPP rises, the first voltage V1 becomes greater than the second reference voltage Vref2 when the time t1 is reached. When the first voltage Verf2 is greater than the second reference voltage Vref2, the
전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)가 전압(VPP1)으로 출력되면, 클럭 드라이버(230)의 인버터(IN)의 제 5 PMOS 트랜지스터(P5)는 턴오프된다.When the current control enable signal Current control_EN is output as the voltage VPP1, the fifth PMOS transistor P5 of the inverter IN of the
제 5 PMOS 트랜지스터(P5)가 턴 오프 되면, 인버터(IN)의 사이즈가 작아진다. 따라서 클럭 드라이버(230)의 드라이버 능력이 떨어진다. 그러나 이미 전압(VPP)이 어느 정도 상승된 상태이기 때문에 클럭 드라이버(230)의 드라이버 능력이 떨어지는 것에 대하여, 펌프회로(210)는 크게 영향을 받지 않는다.When the fifth PMOS transistor P5 is turned off, the size of the inverter IN decreases. Therefore, the driver capability of the
그리고 인버터(IN)에 흐르는 전류가 작아지므로, 전류 소모는 줄일 수 있다.In addition, since the current flowing through the inverter IN becomes small, the current consumption can be reduced.
전압(VPP)이 원하는 레벨까지 상승되면, 제 1 전압(V1)은 제 1 기준전압(Vref1)보다 커진다. 따라서 레귤레이션 회로(240)는 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)를 로우 레벨로 변경한다. 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)가 로우 레벨이면, 클럭 드라이버(230)는 제 1 및 제 2 클럭(CLK1, CLK2)을 출력하지 않는다.When the voltage VPP rises to a desired level, the first voltage V1 becomes greater than the first reference voltage Vref1. Therefore, the
따라서 펌프회로(210)는 펌핑동작을 중단한다. 펌핑 동작이 중단되어 전압(VPP)이 낮아지면, 레귤레이션 회로(240)는 다시 클럭 인에이블 신호(CLK_EN)를 하이 레벨로 변경하여 펌프회로(210)가 전압을 펌핑하게 한다.Therefore, the
펌프 회로(210)가 원하는 전압 레벨까지 전압(VPP)을 상승시킨 후, 레귤레이션 회로(240)에 의해서 동작을 제어 받는 동안 드라이버 제어회로(260)는 전류 제어 인에이블 신호(Current control_EN)를 하이 레벨로 유지한다.After the
따라서 클럭 드라이버(230)에서 전류 소모를 줄일 수 있다.Therefore, the current consumption can be reduced in the
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시 예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, it will be understood by those skilled in the art that various embodiments of the present invention are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 일반적인 전압 공급 회로에서 출력하는 전압을 나타낸다.1 shows a voltage output from a general voltage supply circuit.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 공급 회로이다.2 is a voltage supply circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3는 도 2의 드라이버 제어회로를 나타낸다.3 illustrates the driver control circuit of FIG. 2.
도 4는 도 3의 클럭 드라이버를 나타낸다.4 illustrates the clock driver of FIG. 3.
도 5은 도 2의 전압제공 회로의 동작 설명을 위해서 출력되는 전압들을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating voltages output for describing an operation of the voltage providing circuit of FIG. 2.
*도면의 주요 부분의 간단한 설명** Brief description of the main parts of the drawings *
200 : 전압 공급 회로 210 : 펌프 회로200: voltage supply circuit 210: pump circuit
220 : 오실레이터 230 : 클럭 드라이버220: oscillator 230: clock driver
240 : 레귤레이션 회로 250 : 기준전압 생성회로240: regulation circuit 250: reference voltage generation circuit
260 : 드라이버 제어회로260: driver control circuit
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090135640A KR101040001B1 (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Voltage supply circuit |
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KR1020090135640A KR101040001B1 (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Voltage supply circuit |
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KR20060075831A (en) * | 2004-12-29 | 2006-07-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | Regulation circuit |
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2009
- 2009-12-31 KR KR1020090135640A patent/KR101040001B1/en not_active IP Right Cessation
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