KR19990060871A - Power Reset Circuit for Semiconductor Memory Devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power reset circuit for a semiconductor memory device.
종래의 파워 리셋 회로는 칩 이에이블(CE) 신호에 관계없이 전원 전압에 의해서만 파워 리셋 신호가 출력되어 과도한 스탠바이 전류가 소모되는 문제점이 있다.The conventional power reset circuit has a problem in that the power reset signal is output only by the power supply voltage regardless of the chip enable (CE) signal, and excessive standby current is consumed.
본 발명에서는 초기 상태의 전원 전압에 의해 제 1 파워 리셋 신호를 출력하고, 로우 상태에서 하이 상태로 천이할 때 제 1 파워 리셋 차단 신호를 출력하고 이를 피드백시켜 전류 패스 및 전원 전압을 차단하므로써 파워 리셋의 구동을 정지시키며, 전원 전압이 하이 상태에서 로우 상태로 천이할 때 CE 신호에 따라 제 2 파워 리셋 신호 및 제 2 파워 리셋 차단 신호를 출력하여 전류 손실을 최소화한다.The present invention outputs the first power reset signal by the power supply voltage in the initial state, and outputs the first power reset disconnection signal when the transition from the low state to the high state and feeds it back to block the current path and the power supply voltage to reset the power. When the power supply voltage transitions from the high state to the low state, the second power reset signal and the second power reset blocking signal are output in accordance with the CE signal to minimize the current loss.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로(power reset circuit)에 관한 것으로, 특히 스탠바이(standby) 전류를 감소시키기 위한 파워 리셋 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power reset circuit for a semiconductor memory device, and more particularly to a power reset circuit for reducing a standby current.
도 1은 종래의 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로도로써, 전원 전압(Vcc)이 로우(LOW) 상태에서 하이(HIGH) 상태로 천이할 때의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a conventional power reset circuit diagram for a semiconductor memory device. The operation when the power supply voltage Vcc transitions from a low state to a high state will be described below.
전원 전압이 공급되어 로우 상태에서 하이 상태로 천이할 때 캐패시터 역할을 하는 제 4 PMOS 트랜지스터(P4)에 의해 제 2 노드(K2)가 하이 상태로 된다. 하이 상태의 신호가 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 인버터(I1, I2, I3 및 I4)를 거쳐 일정시간 지연된 하이 신호를 출력하여 출력단에 연결된 칩을 리셋시킨다.When the power supply voltage is supplied and transitions from the low state to the high state, the second node K2 becomes high by the fourth PMOS transistor P4 serving as a capacitor. The high state signal resets the chip connected to the output terminal by outputting the high signal delayed for a predetermined time through the first, second, third and fourth inverters I1, I2, I3 and I4.
이러한 상태에서 제 1 PMOS 트랜지스터(P1)와 제 2 PMOS 트랜지스터(P2)를 통해 입력된 전원 전압에 의해 제 1 노드(K1)의 전위가 하이 상태로 천이된다. 하이 상태의 제 1 노드(K1)에 의해 제 2, 제 3 및 제 4 NMOS 트랜지스터(N2, N3 및 N4)가 턴온되어 제 3 PMOS 트랜지스터(P3)를 통해 입력된 전원 전압이 그라운드로 바이패스되므로 하이 상태를 유지하고 있던 제 2 노드(K2)가 로우 상태로 된다. 로우 상태의 신호가 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 인버터(I1, I2, I3 및 I4)를 거쳐 로우 상태로 출력되므로 리셋 동작이 정지된다.In this state, the potential of the first node K1 transitions to the high state by the power supply voltage input through the first PMOS transistor P1 and the second PMOS transistor P2. Since the second, third, and fourth NMOS transistors N2, N3, and N4 are turned on by the first node K1 in a high state, a power supply voltage input through the third PMOS transistor P3 is bypassed to ground. The second node K2, which has been kept high, goes low. Since the signal in the low state is output in the low state through the first, second, third and fourth inverters I1, I2, I3, and I4, the reset operation is stopped.
이러한 방법으로 구동되는 파워 리셋 회로는 칩 이네이블(chip enable; CE) 신호와 무관하게 구동되어 스탠바이 전류가 약 20∼30㎂로 과다하게 흘러 전체적인 전류 소모가 증가한다.The power reset circuit driven in this way is driven independently of the chip enable (CE) signal, causing the standby current to flow excessively to about 20-30 mA, increasing overall current consumption.
따라서, 본 발명은 전류 소모를 최대한 줄일 수 있는 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a power reset circuit for a semiconductor memory device that can reduce current consumption as much as possible.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전원 전압이 인가되는 초기 상태에서 상기 전원 전압에 의해 제 1 파워 리셋 신호를 출력하고, 상기 전원 전압이 로우 상태에서 하이 상태로 천이할 때 상기 제 1 파워 리셋 차단 신호를 출력하며, 상기 제 1 파워 리셋 차단 신호를 피드백시켜 전류 패스 및 전원 전압을 차단하므로써 상기 제 1 파워 리셋 차단 신호를 유지하는 제 1 파워 리셋 신호 생성부와, 상기 전원 전압이 하이 상태에서 로우 상태로 천이할 때 칩 이네이블 신호에 따라 제 2 파워 리셋 신호 및 제 2 파워 리셋 차단 신호를 출력하는 제 2 파워 리셋 신호 생성부와, 상기 제 1 파워 리셋 신호 생성부의 출력 신호와 상기 제 2 파워 리셋 신호 생성부의 출력 신호를 논리적으로 조합하는 논리 조합 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to output a first power reset signal by the power supply voltage in the initial state when a power supply voltage is applied, and the first power reset when the power supply voltage transitions from a low state to a high state A first power reset signal generator for outputting a cutoff signal and feeding back the first power reset cutoff signal to cut off a current path and a power supply voltage to maintain the first power reset cutoff signal; A second power reset signal generator for outputting a second power reset signal and a second power reset cutoff signal according to a chip enable signal when the state transitions to a low state; an output signal of the first power reset signal generator and the second signal; And logical combining means for logically combining the output signals of the power reset signal generator.
도 1은 종래의 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional power reset circuit for a semiconductor memory device.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로의 회로도.2 is a circuit diagram of a power reset circuit for a semiconductor memory device according to the present invention.
도 3은 종래의 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로를 사용하여 칩을 초기화시킬 때 흐르는 시간에 따른 전류의 그래프.3 is a graph of current over time that flows when a chip is initialized using a power reset circuit for a conventional semiconductor memory device.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로를 사용하여 칩을 초기화시킬 때 흐르는 시간에 따른 전류의 그래프.4 is a graph of current over time flowing when a chip is initialized using a power reset circuit for a semiconductor memory device according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
A : 제 1 파워 리셋 신호 생성부A: first power reset signal generator
B : 제 2 파워 리셋 신호 생성부B: second power reset signal generator
P1 내지 P4 : 제 1 내지 제 4 PMOS 트랜지스터P1 to P4: first to fourth PMOS transistors
P11 내지 P16 : 제 1 내지 제 6 PMOS 트랜지스터P11 to P16: first to sixth PMOS transistors
N1 내지 N4 : 제 1 내지 제 4 NMOS 트랜지스터N1 to N4: first to fourth NMOS transistors
N11 내지 N23 : 제 1 내지 제 13 NMOS 트랜지스터N11 to N23: first to thirteenth NMOS transistors
I1 내지 I4 : 제 1 내지 제 4 인버터I1 to I4: first to fourth inverters
I11 내지 I21 : 제 1 내지 제 11 인버터I11 to I21: first to eleventh inverters
K1 및 K2 : 제 1 및 제 2 노드K1 and K2: first and second node
K11 내지 K14 : 제 1 내지 제 4 노드K11 to K14: first to fourth nodes
NOR : NOR 게이트NOR: NOR gate
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a power reset circuit for a semiconductor memory device according to the present invention.
먼저, 제 1 파워 리셋 신호 생성부(A)의 동작을 설명하면 다음과 같다.First, an operation of the first power reset signal generator A will be described.
전원 전압이 인가되는 초기 상태에서 제 2 NMOS 트랜지스터(N12)와 제 3 PMOS 트랜지스터(P13)는 턴온되어 제 1 노드(K11)가 로우 상태로 된다. 로우 상태의 제 1 노드(K11)에 의해 제 3, 제 4 및 제 5 NMOS 트랜지스터(N13, N14 및 N15)가 턴오프되어 제 2 노드(K12)는 하이 상태로 된다. 하이 상태의 제 2 노드(K12)에 의해 인버터 수단의 제 6 NMOS 트랜지스터(N16)가 턴온되어 그라운드로 패스가 형성되어 인버터 수단의 출력이 로우 상태로 된다. 로우 상태의 신호가 제 1 인버터(I11)를 거쳐 하이 상태로, 제 2 인버터(I12)를 거쳐 로우 상태로, 제 3 인버터(I13)를 거쳐 하이 상태의 신호를 NOR 게이트로 출력된다.In the initial state in which the power supply voltage is applied, the second NMOS transistor N12 and the third PMOS transistor P13 are turned on so that the first node K11 is turned low. The third, fourth and fifth NMOS transistors N13, N14, and N15 are turned off by the first node K11 in the low state, and the second node K12 is turned high. The sixth NMOS transistor N16 of the inverter means is turned on by the second node K12 in the high state to form a path to the ground, so that the output of the inverter means becomes low. The low state signal is output to the NOR gate through the first inverter I11 in the high state, the low state through the second inverter I12, and through the third inverter I13 to the NOR gate.
전원 전압이 로우 상태에서 하이 상태로 천이하면 제 1 PMOS 트랜지스터(P11)와 제 2 PMOS 트랜지스터(P12)를 통해 입력된 전원 전압에 의해 제 1 노드(K11)가 하이 상태로 된다. 하이 상태의 제 1 노드(K11)에 의해 제 3, 제 4 및 제 5 NMOS 트랜지스터(N13, N14 및 N15)가 턴온되어 그라운드로 패스를 형성하므로 제 2 노드(K12)가 로우 상태로 된다. 로우 상태의 제 2 노드(K12)에 의해 인버터 수단의 제 5 PMOS 트랜지스터(P15)가 턴온되어 인버터 수단의 출력이 하이 상태로 된다. 하이 상태의 신호가 제 1 인버터(I11)를 거쳐 로우 상태로, 제 2 인버터(I12)를 거쳐 하이 상태로, 제 3 인버터(I13)를 거쳐 로우 상태로 되어 NOR 게이트에 입력된다.When the power supply voltage transitions from the low state to the high state, the first node K11 becomes high by the power supply voltages input through the first PMOS transistor P11 and the second PMOS transistor P12. The third, fourth and fifth NMOS transistors N13, N14, and N15 are turned on by the first node K11 in the high state to form a path to the ground, and thus the second node K12 is brought low. The fifth PMOS transistor P15 of the inverter means is turned on by the second node K12 in the low state so that the output of the inverter means becomes high. The high state signal is inputted to the NOR gate in a low state through the first inverter I11, in a high state through the second inverter I12, and in a low state through the third inverter I13.
제 1 인버터(I11)를 거친 로우 상태의 신호가 제 4 인버터(I14)를 거쳐 하이 상태로, 제 5 인버터(I15)를 거쳐 로우 상태로, 제 6 인버터(I16)를 거쳐 하이 상태로 된다. 제 6 인버터(I16)를 거쳐 하이 상태로 천이된 신호에 의해 제 3 PMOS 트랜지스터(P13)가 턴오프되고, 제 7 인버터(I17)를 거쳐 로우 상태로 천이되어 제 2 NMOS 트랜지스터(N12)가 턴오프되어 전류 패스를 차단하면서 제 1 노드(K11)와 제 2 노드(K12)의 상태를 하이 상태와 로우 상태로 유지시킨다. 따라서, 출력단으로 로우 상태의 신호가 출력되므로 리셋 구동이 정지된다.The low state signal passing through the first inverter I11 goes high through the fourth inverter I14, goes low through the fifth inverter I15, and goes high through the sixth inverter I16. The third PMOS transistor P13 is turned off by the signal transitioned to the high state via the sixth inverter I16, and is turned to the low state via the seventh inverter I17 to turn the second NMOS transistor N12. It is turned off to maintain the high and low states of the first node K11 and the second node K12 while blocking the current path. Therefore, the reset driving is stopped because a low state signal is output to the output terminal.
한편, 이러한 방법으로 구동되는 제 1 블록(A)은 초기 상태에서 출력단에 연결된 칩을 리셋시키고 전원 전압이 하이 상태로 천이하면 리셋 구동을 정지시킬 수 있도록 전류 패스 및 전원 전압을 차단할 수 있으나, 전원 전압이 로우 상태로 천이하면 제 1 노드(K11) 및 제 2 노드(K12)가 로우 상태를 유지하여 로우 상태의 신호를 출력하므로 칩을 리셋시키지 못한다.On the other hand, the first block A driven in this manner may reset the chip connected to the output terminal in the initial state and may block the current path and the power supply voltage so as to stop the reset driving when the power supply voltage transitions to the high state. When the voltage transitions to the low state, the first node K11 and the second node K12 maintain a low state and output a low state signal, thereby preventing the chip from being reset.
제 2 파워 리셋 신호 생성부(B)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the second power reset signal generation unit B will now be described.
전원 전압이 하이 상태로 천이하고, CE 신호가 로우 상태로 인가될 때의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation when the power supply voltage transitions to the high state and the CE signal is applied to the low state is as follows.
CE 신호가 로우 상태로 인가되므로 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)가 턴오프되고, 제 9 인버터(I19)를 거쳐 하이 상태로 되어 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)가 턴오프되며, 제 13 NMOS 트랜지스터(N23)가 턴온된다. 이에 의해 제 3 노드(K13)가 하이 상태로 되어 제 12 NMOS 트랜지스터(N22)가 턴온되고, 제 4 노드(K14)가 로우 상태를 유지하므로 로우 상태의 신호를 출력한다.Since the CE signal is applied in the low state, the eleventh NMOS transistor N21 is turned off, becomes high through the ninth inverter I19, and the sixth PMOS transistor P16 is turned off, and the thirteenth NMOS transistor N23 ) Is turned on. As a result, the third node K13 becomes high, the twelfth NMOS transistor N22 is turned on, and the fourth node K14 remains low, thereby outputting a low state signal.
전원 전압이 하이 상태로 천이하고, CE 신호가 하이 상태로 인가될 때의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation when the power supply voltage transitions to the high state and the CE signal is applied to the high state is as follows.
CE 신호가 하이 상태로 인가되어 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)가 턴온되고, 제 9 인버터(I19)를 거쳐 로우 상태로 된다. 로우 상태의 신호에 의해 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)가 턴온되고, 제 13 NMOS 트랜지스터(N23)가 턴오프된다. 이러한 상태에서 전원 전압이 하이 상태로 천이할 때 제 9 NMOS 트랜지스터(N19)와 제 10 NMOS 트랜지스터(N20)를 통해 입력되어 턴온된 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)에 의해 그라운드로 패스가 형성되므로 제 3 노드(K13)가 로우 상태로 된다. 로우 상태의 제 3 노드(K13)에 의해 제 12 NMOS 트랜지스터(N22)가 턴오프된다. 턴온된 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)을 통해 전원 전압이 인가되어 제 4 노드(K14)가 하이 상태로 된다. 제 4 노드(K14)가 하이 상태이므로 제 10 인버터(I20)를 통해 로우 상태로, 제 11 인버터(I21)를 통해 하이 상태로 되어 NOR 게이트에 입력된다.The CE signal is applied in the high state to turn on the eleventh NMOS transistor N21, and the low state is passed through the ninth inverter I19. The sixth PMOS transistor P16 is turned on by the low state signal, and the thirteenth NMOS transistor N23 is turned off. In this state, when the power supply voltage transitions to a high state, a path is formed to the ground by the eleventh NMOS transistor N21 input and turned on through the ninth NMOS transistor N19 and the tenth NMOS transistor N20, and thus, the third Node K13 goes low. The twelfth NMOS transistor N22 is turned off by the third node K13 in the low state. The power supply voltage is applied through the turned-on sixth PMOS transistor P16 to bring the fourth node K14 high. Since the fourth node K14 is in a high state, the fourth node K14 is in a low state through the tenth inverter I20 and is in a high state through the eleventh inverter I21 and input to the NOR gate.
또한, 전원 전압이 로우 상태로 천이하고, 칩 디저블(disable)시, 즉 CE 신호가 로우 상태를 유지할 때의 동작을 설명하면 다음과 같다.In addition, the operation when the power supply voltage transitions to the low state and the chip is disabled, that is, when the CE signal remains low will be described.
CE 신호가 로우 상태로 인가되므로 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)가 턴오프되고, 제 9 인버터(I19)를 거쳐 하이 상태로 되어 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)가 턴오프되며, 제 13 NMOS 트랜지스터(N23)가 턴온된다. 이에 의해 제 3 노드(K13)가 로우 상태를 유지하고, 제 4 노드(K14)가 로우 상태를 유지하므로 로우 상태의 신호를 출력한다.Since the CE signal is applied in the low state, the eleventh NMOS transistor N21 is turned off, becomes high through the ninth inverter I19, and the sixth PMOS transistor P16 is turned off, and the thirteenth NMOS transistor N23 ) Is turned on. As a result, since the third node K13 maintains a low state and the fourth node K14 maintains a low state, the third node K13 outputs a low state signal.
한편, 전원 전압이 로우 상태로 천이하고, 칩 이네이블(enable)시, 즉 CE 신호가 하이 상태를 유지할 때의 동작을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation when the power supply voltage transitions to a low state and the chip is enabled (that is, when the CE signal remains high) will be described.
CE 신호가 하이 상태로 인가되어 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)가 턴온되고, 제 9 인버터(I19)를 거쳐 로우 상태로 된다. 로우 상태의 신호에 의해 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)가 턴온되고, 제 13 NMOS 트랜지스터(N23)가 턴오프된다. 이러한 상태에서 전원 전압이 로우 상태로 천이할 때 제 9 NMOS 트랜지스터(N19)와 제 10 NMOS 트랜지스터(N20)를 통해 입력되어 턴온된 제 11 NMOS 트랜지스터(N21)에 의해 그라운드로 패스가 형성되므로 제 3 노드(K13)가 로우 상태로 된다. 로우 상태의 제 3 노드(K13)에 의해 제 12 NMOS 트랜지스터(N22)가 턴오프된다. 턴온된 제 6 PMOS 트랜지스터(P16)을 통해 전원 전압이 인가되어 제 4 노드(K14)가 하이 상태로 된다. 제 4 노드(K14)가 하이 상태이므로 제 10 인버터(I20)를 통해 로우 상태로, 제 11 인버터(I21)를 통해 하이 상태로 되어 NOR 게이트에 입력된다.The CE signal is applied in the high state to turn on the eleventh NMOS transistor N21, and the low state is passed through the ninth inverter I19. The sixth PMOS transistor P16 is turned on by the low state signal, and the thirteenth NMOS transistor N23 is turned off. In this state, when the power supply voltage transitions to the low state, a path is formed to the ground by the eleventh NMOS transistor N21 input and turned on through the ninth NMOS transistor N19 and the tenth NMOS transistor N20, and thus, the third Node K13 goes low. The twelfth NMOS transistor N22 is turned off by the third node K13 in the low state. The power supply voltage is applied through the turned-on sixth PMOS transistor P16 to bring the fourth node K14 high. Since the fourth node K14 is in a high state, the fourth node K14 is in a low state through the tenth inverter I20 and is in a high state through the eleventh inverter I21 and input to the NOR gate.
즉, 제 2 파워 리셋 신호 생성부(B)는 CE 신호가 하이 상태로 인가될 때만 하이 상태의 리셋 신호를 출력한다.That is, the second power reset signal generation unit B outputs the reset signal in the high state only when the CE signal is applied in the high state.
이와 같은 회로 동작에 의해 전원 전압이 하이 상태로 천이할 때 CE 신호에 영향을 받지 않고 제 1 파워 리셋 신호 생성부(A)의 내부 신호의 피드 백에 의해서 전류 소모를 줄이면서 칩을 리셋시키고, 전원 전압이 로우 상태로 천이할 때 CE 신호에 의해 구동되는 제 2 파워 리셋 신호 생성부(B)에 의해 칩이 초기화된다.When the power supply voltage transitions to a high state by such a circuit operation, the chip is reset while reducing current consumption by feedback of the internal signal of the first power reset signal generator A without being affected by the CE signal. When the power supply voltage transitions to a low state, the chip is initialized by the second power reset signal generator B driven by the CE signal.
칩 디저블시 제 2 파워 리셋 신호 생성부(B)의 전류는 차단되어 제 1 파워 리셋 신호 생성부(A)와 제 2 파워 리셋 신호 생성부(B)의 스탠바이 전류를 약 0.8∼0.9㎂로 줄일 수 있다.The current of the second power reset signal generator B is cut off when the chip is deactivated, and the standby current of the first power reset signal generator A and the second power reset signal generator B is about 0.8 to 0.9 mA. Can be reduced.
도 3은 종래의 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로를 사용하여 칩을 리셋시킬 때 흐르는 전류를 그래프로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치용 파워 리셋 회로를 사용하여 칩을 리셋시킬 때 흐르는 전류를 그래프로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 종래의 파워 리셋 회로를 사용할 경우 스탠바이 전류가 약 16㎂ 정도 흐르고, 본 발명에 따른 파워 리셋 회로를 사용할 경우 스탠바이 전류가 약 0.8㎂ 정도 흐르는 것을 볼 수 있다.3 is a graph illustrating a current flowing when a chip is reset using a power reset circuit for a conventional semiconductor memory device, and FIG. 4 is used to reset the chip using a power reset circuit for a semiconductor memory device according to the present invention. When the current flowing in the graph is shown. As shown, the standby current flows about 16 mA when using the conventional power reset circuit, and the standby current flows about 0.8 mA when using the power reset circuit according to the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 전원 전압이 하이 상태로 천이할 때 제 1 파워 리셋 신호 생성부가 동작하고, 전원 전압이 로우 상태로 천이할 때 제 2 파워 리셋 신호 생성부가 동작하며, 이들을 OR 게이트로 조합하므로써 초기화시 전류 소모를 줄일 수 있다.As described above, according to the present invention, when the power supply voltage transitions to the high state, the first power reset signal generator is operated, and when the power supply voltage transitions to the low state, the second power reset signal generator is operated, and these are transferred to the OR gate. Combination can reduce current consumption during initialization.
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