KR20010023048A - 집적 회로의 동작 상태를 모니터링하는 방법 - Google Patents

집적 회로의 동작 상태를 모니터링하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집적 회로의 적절한 기능을 모니터링하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에서는 집적 회로의 공급 전압이 모니터링되며 처리중에 확인된 공급 전압의 강하가 시그널링된다. 그 결과, 집적 회로는 이전 보다 더욱 신뢰성있게 동작할 수 있다.

Description

집적 회로의 동작 상태를 모니터링하는 방법 {METHOD FOR MONITORING THE OPERATING CONDITION OF AN INTEGRATED CIRCUIT}
모든 타입의 장치의 개발을 위해 적절한 기능이 필요하다. 이 경우, 적절한 기능은 극히 작은 에러에 의해 좋지 않은 형향을 미치기 때문에 특히 집적 회로에 사용된다. 그러므로, 집적 회로의 신뢰도를 늘리는 계속적인 노력이 필요하지만, 집적 회로의 증가된 크기와 그 패킹 밀도로 인해 쉽지만은 않다.
사전 노력에도 불구하고, 에러 없이 집적 회로를 완벽하게 제조하고 동작시키는 것은 불가능하다.
본 발명은 집적 회로의 적절한 기능(proper functioning)을 모니터링하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하는 회로를 도시한다.
본 발명은 집적 회로의 신뢰도를 향상시키기 위해 청구항 1 항의 전제부의 방법을 개선하려는 것이다.
본 발명에 따라 이 목적은 청구항 1 항의 특징부에 청구된 특징에 의해 이루어진다.
따라서, 집적 회로의 공급 전압이 모니터링되며 처리중에 확인된 공급 전압의 강하는 시그널링(signaling) 된다.
공급 전압의 강하에 대한 신호에 의해, 집적 회로는, 공급 전압이 강하되는 동안 및/또는 전 및/또는 후에, 모니터링 회로 또는 신호 자체 또는 오퍼레이터의 수작업에 의해 실행되는 동작의 선택적인 반복을 일으키며, 그 결과 에러없이 진행하기는 힘들다. 공급 전압 강하에 의한 장애는 그 영향이 전혀 인지되지 않는 방식으로 즉각적이면서 외부적으로 제거될 수 있다.
따라서, 전보다 더욱 신뢰할 수 있게 집적 회로가 다시 동작하도록 집적 회로의 적절한 기능을 모니터링하는 방법이 제시된다. 여기에서, 확인된 방해의 원인은 모니터링된 집적 회로의 내부 또는 외부에 존재한다.
종속항은 본 발명의 유리한 개선점에 관한 것이다.
본 발명은 도면을 참조로 이하에서 상세히 설명된다.
집적 회로 또는 적절한 기능이 모니터링되는 집적 회로의 일부는 이 경우 EEPROM이지만, 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 임의의 다른 집적 회로 또는 회로 부품을 사용할 수 있다.
모니터링되는 집적 회로의 공급 전압은 이하의 방법에 의해 모니터링된다. 만일 공급 전압 강하가 모니터링 과정에서 확인되면, 이는 모니터링되는 집적 회로 및/또는 기타 장치 및/또는 오퍼레이터에 시그널링된다. 여기에서, "기타 장치"는 특히 모니터링되는 집적 회로가 구동되거나 모니터링되는 집적 회로의 아래쪽에 배치된 장치를 의미한다. 그러므로, 신호의 수신기는 에러가 집적 회로의 동작중에 발생된 것을 확인할 수 있으며, 확인된 공급 전압의 강하의 영향이 제거되거나 무시될수 있도록 한다.
만일 모니터링되는 집적 회로가 EEPROM이라면, 집적 회로가 확인되지 않은 방식으로 부정확하거나 불완전하게 삭제되거나 프로그램되는 것을 방지할 수 있다. 이는 EEPROM의 프로그래밍과 삭제가 공급 전압에 많이 의존하기 때문이다. 공급 전압은 특히 고전압을 발생시키는 전압 펌프의 동작에 대한 기준 전압으로 사용된다. 만일 공급 전압의 강하가 있다면, 생성된 고전압은 EEPROM을 프로그래밍하고 삭제하는데 더이상 충분하지 않다. 그러나, 이 경우에는 공급 전압이 모니터링되고 공급 전압 강하가 시그널링되는 사실로 인해, 전압 강하동안 실행된 프로그래밍 및/또는 삭제 동작은 필요에 따라 반복될 수 있다.
공급 전압의 모니터링과 검출된 공급 전압 강하의 시그널링을 실행시키는 데 사용될 수 있는 회로는 도 1에 도시되어 있다.
공지되거나 다른 방식으로 구성된 회로는 모니터링되는 집적 회로 자체의 일부이거나 이 집적 회로의 외부에서 제공된다. 모니터링되는 집적 회로의 모니터링 회로의 통합은 특히 모니터링되는 집적 회로내에서만 국부적으로 발생하는 공급 전압 강하를 검출할 수 있기 때문에 유리하다.
도에 도시된 회로는 집적 회로 또는 이 회로의 일부로 구현된다. 이는 PMOS 트랜지스터(T1,T3,T5), NMOS 트랜지스터(T2,T4), (MOS)다이오드(D1,D2), 인버터(I), 저항(R), 캐패시터(C)를 포함하며, 도에 도시된 방식으로 접속된다.
회로는 VA, VB, VC로 지정된 노드를 포함한다.
- 노드(VA)는 트랜지스터(T3)의 드레인 터미널에 위치한다.
- 노드(VB)는 트랜지스터(T1)의 게이트 터미널에 위치한다.
- 노드(VC)는 트랜지스터(T1,T2)사이에 위치한다.
입력 신호(VDD,VREF,BUSY 및 /BUSY)는 회로로 입력되며, 출력 신호(VDDERR)는 출력된다. 여기에서,
- VDD는 모니터링되는 공급 전압이며 트랜지스터(T3,T5)의 소스 터미널에 인가된다.
- VREF는 기준 전압이며 트랜지스터(T2)의 게이트 터미널에 인가된다.
- BUSY는 동작 신호이며 트랜지스터(T4,T5)의 게이트 터미널에 인가된다.
- /BUSY는 BUSY의 반전된 동작 신호이며 트랜지스터(T3)의 게이터 터미널에 인가된다.
- 출력 신호(VDDERR)는 검출된 공급 전압 강하를 신호하기 위한 시그널링 신호이며, 인버터(I)를 통과한 출력이다.
공급 전압의 실제적인 모니터링은 트랜지스터(T1,T2)에 의해 이루어지며, 트랜지스터(T2)는 기준 전압(VREF)에 의해 계속적으로 구동되는 능동 NMOS 부하를 형성하며 따라서 전류가 낮아짐에 따라 동작한다. 트랜지스터(T1,T2)는 그 사이에 위치한 노드(VC)에서의 전위가 다음에 의존하여 설정되도록 상호 작용한다.
- 공급 전압(VDD)의 레벨,
- 노드(VB)에서 설정된 전위(다이오드(D1,D2)의 임계 전압의 합),
- 트랜지스터(T1,T2)의 W/L 비.
회로는 동작 신호(BUSY)에 의해 동작한다. 그 결과, 트랜지스터(T3,T4)는 '온' 상태로 입력되고 (풀-업;pull-up) 트랜지스터(T5)는 '오프' 상태로 입력된다.
트랜지스터(T3)의 온 상태에 의해 노드(VA)의 전위는 VDD와 동일해진다. 만일 공급 전압(VDD)이 의도된 바와 같이 높다면, 트랜지스터(T1)는 매우 낮은 임피던스를 가지며, 이로 인해 인버터(I)의 출력 신호가 제로가 되는 매우 높은 전위가 노드(VC)에서 발생된다. 이 출력 신호는 동시에 전체 회로의 출력 신호(VDDERR)를 나타낸다.
만일 공급 전압(VDD)과 그에 따른 노드(VA)에서의 전위의 강하가 발생한다면, 트랜지스터(T1)는 높은 임피던스를 얻는다. 만일 공급 전압(VDD)의 광범위한 강하가 발생한다면, 트랜지스터(T1)는 높은 임피던스를 가지며 VC는 트랜지스터(T2,T4)를 통해 방전된다. 만일 VC가 인버터(I)의 토글 포인트(toggle point)에 도달하도록 방전된다면, 인버터의 출력 신호는 VDD와 동일해진다.
캐패시터(C)에 의해 인버터(I)는 지정된 최소 지속 시간(예를 들면 수 10ns)을 가진 공급 전압 강하에만 반응한다.
만일 공급 전압(VDD)이 대략적으로 원하는 값을 가진다면, 회로의 출력 신호(VDDERR)는 제로이다. 만일 공급 전압(VDD)이 소정값 이하로 떨어진다면, VDDERR은 소정값이 미달됨에 따라서 VDD에 소정의 시간을 변화시킨다(공급 전압(VDD)이 평균 시간에서 소정의 전압에 다시 도달하거나 초과되지 않는 가정하에). VDDERR은 VDD가 소정의 전압에 다시 도달하거나 초과할 때까지 VDD 전위에서 유지된다.
그러므로, 출력 신호(VDDERR)는 공급 전압(VDD)의 레벨을 시그널링한다. VDDERR이 제로와 동일할 때, 공급 전압(VDD)은 대략 원하는 값을 가지며, 모니터링되는 집적 회로가 적절하게 동작한다고 상상할 수 있다. VDDERR의 가파른 상승은 지정 최소 지속 시간에 대한 VDD의 강하가 존재함을 나타내며, 그 결과 모니터링되는 집적 회로는 일시적으로 오동작을 일으킬 수 있다. 예를 들면, 이러한 상승은 (적당한 측정을 수행하는 오페레이터를 자극하기 위해)시각 및/또는 청각으로 나타나거나 또는 장애가 유지되거나 또는 상기 동작이 무시되는 상태 동안 실행된 동작의 반복을 자동적으로 시작하기 위해, 모니터링되는 집적 회로 또는 다른 장치에 의해 사용된다. 지정 동작의 반복의 자동 또는 수동 개시는 공급 전압이 다시 방해받지 않았을 때만 편리하게 이루어진다.
전술한 공급 전압의 모니터링은 동작 신호(BUSY)가 모니터링 회로에 인가될 때만 실행된다. 만일 동작 신호(BUSY)가 인가되지 않는다면, 트랜지스터(T5)는 모니터링 회로의 출력 신호(VDDERR)가 영구적으로 제로인 것을 보장하며, 그 결과 집적 회로의 적절한 동작이 시그널링된다.
전술한 방식으로 달성되는 효과는 모니터링 집적 회로가 이전 방법보다 상당히 신뢰할만하게 동작하는 것이다.

Claims (10)

  1. 집적 회로의 적절한 기능(proper functioning)을 모니터링하는 방법에 있어서,
    집적 회로의 공급 전압(VDD)이 모니터링되며, 모니터링중에 확인된 공급 전압의 강하가 시그널링(signaling)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 공급 전압(VDD)이 소정 전압 이하로 떨어질 때만 상기 시그널링이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 공급 전압(VDD)이 소정의 최소 지속 시간에 대해 소정 전압 이하로 떨어질 때만 상기 시그널링이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 전압 강하의 시그널링은 대략 제로 전압을 가진 시그널링 신호(VDDERR)의 출력에 의해 이루어 지는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시그널링 신호(VDDERR)는 만일 충분히 넓고 긴 공급 전압 강하가 존재하지 않는다면 공급 전압(VDD)값으로 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 모니터링은 동작 신호(BUSY)가 모니터링 회로에 인가될때만 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 만일 상기 동작 신호(BUSY)가 인가되지 않는다면, 모니터링 동작의 경우에 발생되는 시그널링 신호(VDDERR)가 공급 전압(VDD)이 적당히 높을 때에 출력되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 공급 전압(VDD)의 레벨 체킹은 공급 전압의 레벨과 독립적인 기준 전압(VREF)을 사용하여 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모니터링 회로는 모니터링되는 집적 회로안에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공급 전압 강하의 검출은 공급 전압 강하가 끝난후에 공급 전하 강하에 의해 영향을 받았거나 영향을 받을 수 있는 동작을 반복하기 위한 조건이 되는 것을 특징으로 하는 방법.
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