KR19990080386A - 기준전압 발생회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 공급전압 및 온도변화에 관계없이 안정된 기준전압을 발생할 수 있는 기준전압발생회로에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 일반적인 기준전압발생부의 출력단자와 접지단자사이에 1개이상의 클램핑트랜지스터를 접속하여, 기준전압발생부에서 출력된 기준전압을 클램핑트랜지스터의 문턱전압레벨이하로 억제시킨다.

Description

기준전압 발생회로

본 발명은 기준전압발생회로에 관한 것으로서, 특히 외부 공급전압 및 온도변화에 관계없이 안정된 기준전압을 발생할 수 있는 기준전압발생회로에 관한 것이다.

일반적으로, 플래쉬 이피롬(Flash EEPROM)메모리 셀의 프로그램 또는 소거동작 그리고 잠금(Lock-out)레벨결정, 고전압펌핑, 네거티브전압펌핑등에 사용되는 기준전압레벨은, 외부 공급전압 또는 온도변화에 따른 영향을 최대한 받지않아야 보다 정확하고 안정된 동작을 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 기준전압발생회로의 블록다이아그램이다.

바이어스전압발생부(10)는 인에이블신호(Refon)에 따라 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)을 생성하고, 기준전압발생부(11)는 상기 바이어스전압발생부(10)에서 출력된 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)에 따라 일정레벨의 기준전압(V_REF)을 발생한다.

기준전압발생부(11)는 소스로는 제1바이어스전압(V_D), 게이트로는 각각 제2바이어스전압(V_G)이 입력되는 피모스트랜지스터(PM1)와, 드레인은 저항(R1) 및 출력단자를 통하여 상기 피모스트랜지스터(PM1)의 드레인과 접속되고, 게이트는 피모스트랜지스터(PM1)의 게이트와 접속되며, 소스는 저항(R2)를 통하여 접지된 엔모스트랜지스터(NM1)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래의 기준전압발생회로의 동작은 다음과 같다.

인에이블신호(Refon)가 하이레벨로 액티브되면, 바이어스전압발생부(10)는 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)을 생성하여 기준전압발생부(11)의 피모스트랜지스터(PM1)로 입력한다. 이때, 상기 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)의 전압차(V_D-V_G)는 외부 공급전압(V_DD)의 변화에 따라 거의 일정하게 유지되기 때문에, 피모스트랜지스터(PM1)에는 일정한 전류가 흐르게 된다.

따라서, 피모스트랜지스터(PM1) 및 엔모스트랜지스터(NM1)의 사이즈(W/L)와 저항값(R1),(R2)을 적절히 조절하면, 외부 공급전압(V_DD)에 비교적 무관한 일정한 기준전압(V_REF)을 얻을 수 있게 된다.

그러나, 상기 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)의 전압차(V_D-V_G)는 외부공급전압(Vdd)의 증가에 따라 약간의 오차가 발생된다. 또한, 피모스트랜지스터(PM1) 및 엔모스트랜지스터(NM1)의 사이즈는 공정편차에 의해 변화되며, 저항(R1),(R2)의 특성도 온도변화에 따라 달라지게 된다.

그 결과, 종래의 기준전압발생회로는 외부공급전압(V_DD)의 변화, 온도증가 및 공정편차에 의한 피모스트랜지스터(PM1) 및 엔모스트랜지스터(NM1)의 사이즈변화등에 따라 불안정한 기준전압(V_REF)을 발생하게 된다.

예를들어, 도 2와 같이 외부공급전압(Vdd)이 3.5V일 때, 온도가 -5℃, 25℃ 및 85℃로 점차 증가되면 기준전압(V_REF)도 약 1.5V, 1.7V 및 2.2V로 증가된다.

따라서, 상기와 같은 불안정한 기준전압(V_REF)이 메모리셀(미도시)로 입력될 경우, 플래시 이피롬셀의 프로그램 및 소거용동작시 메모리셀의 문턱전압값에 나쁜 영향을 미치게 되어 플래시메모리의 성능을 저하시키는 문제점이 발생 된다.

그리고, 종래의 기준전압발생회로는 공정편차를 최소화하기 위하여 큰 사이즈의 트랜지스터와 저항을 사용해야 하기 때문에 칩면적이 증대되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 외부 공급전압 및 온도변화에 관계없이 일정한 기준전압을 발생할 수 있는 기준전압발생회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바이어스전압에 따라 일정레벨의 기준전압을 생성하는 기준전압발생회로의 출력단자에 적어도 1개이상의 클램핑트랜지스터 또는 클램핑다이오드를 병렬접속한다.

도 1은 종래의 기준전압발생회로의 블럭도.

도 2는 도 1에 있어서, 공급전압 및 온도변화에 따른 기준전압의 변화를 나타낸 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 기준전압발생회로의 블럭도.

도 4는 도 3에 있어서, 공급전압 및 온도변화에 따른 기준전압의 변화를 나타낸 그래프.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 바이어스전압발생부 11 : 기준전압발생부

12 : 클램핑수단 PM1 : 피모스트랜지스터

NM1 : 엔모스트랜지스터 CT1,CT2 : 클램핑트랜지스터

도 3은 본 발명에 따른 기준전압 발생회로의 구성도로서, 도 1에서 기준전압발생부(11)의 출력단자에 클램핑수단(12)을 접속한다.

클램핑수단(12)은 기준전압발생부(11)의 출력단자에 2개의 클램핑 트랜지스터(CT1),(CT2)를 병렬연결하여 구성되며, 종래와 동일한 부분은 동일한 부호를 붙인다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 기준전압 발생회로의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

인에이블신호(Refon)가 하이레벨로 액티브되면, 바이어스전압발생부(10)는 제1,제2바이어스전압(V_D),(V_G)을 생성하여 기준전압발생부(11)의 피모스트랜지스터(PM1)와 엔모스트랜지스터(NM1)로 출력한다.

이때, 기준전압(V_REF)은 외부 공급전압(V_DD)의 증가, 온도증가 및 공정편차에 의한 피모스트랜지스터(PM1) 및 엔모스트랜지스터(NM1)의 사이즈변화등에 따라 증가된다.

따라서, 클램핑수단(12)은 상기 요인들에 의해 증가된 기준전압(V_REF)을 클램핑 트랜지스터(CT1),(CT2)의 문턱전압(2Vtn)레벨로 억제시킴으로써, 온도증가, 전원전압증가 및 공정편차에 의한 트랜지스터의 사이즈변화에 거의 무관하게 일정한 기준전압(V_REF)을 출력한다.

즉, 도 6에 도시된 바와같이, 본 발명은 온도가 5℃,25℃,85℃로 증가되어도 기준전압(V_REF)은 클램핑 트랜지스터(CT1),(CT2)의 문턱전압(2Vtn)레벨인 약 1.3V로 유지됨을 알 수 있다. 그 결과, 일정한 레벨의 기준전압(V_REF)에 의해 플래시메모리의 프로그램이나 소거동작시에 필요한 전압펌핑 또는 잠금(Lock-out)을 보다 효율적이고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에서 클램핑수단(12)을 구성하는 클램핑 트랜지스터(CT1),(CT2)의 수는 2개에 한정되지 않고 1개 또는 2개이상을 사용할 수 있으며, 클램핑 트랜지스터대신에 클램핑 다이오드를 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 선행된 실시예들은 단지 한 예로서 청구범위를 한정하지 않으며, 여러가지의 대안, 수정 및 변경들이 통상의 지식을 갖춘자에게 자명한 것이 될 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명은 온도, 전원전압변화 및 공정편차에 의해 변화되는 기준전압을 클램핑트랜지스터의 문턱전압레벨로 제한시킴으로써,온도 및 외부 전원전압의 변화에 거의 무관한 기준전압을 얻을 수 있고, 플래시메모리의 프로그램 및 소거동작등을 보다 효율적이고 수행할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 종래에 공정편차를 최소화하기 위하여 사용했던 큰 사이즈의 트랜지스터와 저항을 작은 것으로 대체시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 클램핑다이오드에 흐르는 적은 직류전류를 이용하여 보다 정확한 기준전압을 발생할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 바이어스전압을 발생하는 바이어스전압발생부와, 그 바이어스전압발생부에서 출력된 바이어스전압에 따라 기준전압을 발생하는 기준전압발생부에 있어서,

   상기 기준전압발생부의 출력단자에 접속된 클램핑수단을 구비하여, 외부의 환경변화에 관계없이 기준전압의 레벨을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 기준전압발생회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 클램핑수단은 적어도 1개이상의 클램핑트랜지스터또는 클램핑다이오드를 병렬연결한 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.