KR20030047020A - High voltage generator - Google Patents

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KR20030047020A
KR20030047020A KR1020010077388A KR20010077388A KR20030047020A KR 20030047020 A KR20030047020 A KR 20030047020A KR 1020010077388 A KR1020010077388 A KR 1020010077388A KR 20010077388 A KR20010077388 A KR 20010077388A KR 20030047020 A KR20030047020 A KR 20030047020A
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KR1020010077388A
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이준근
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주식회사 하이닉스반도체
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps

Abstract

PURPOSE: A high voltage generator is provided to generate high voltages according to each bank and reduce an area of a layout by improving a structure of the high voltage generator. CONSTITUTION: A high voltage generator includes a high voltage sensing portion(100), a plurality of oscillator portions(110,120,130,140), and a plurality of pump portions(112,122,132,142). The high voltage sensing portion receives bank active signals corresponding to the number of banks, compares a high voltage level with a core voltage level to sense the high voltage level lower than the core voltage level, and outputs a sense signal. The oscillator portions outputs periodically pulse signals according to the sense signal. The pump portions correspond to outputs of the oscillator portions and supply electric charges to an output terminal.

Description

고전압 발생기{High voltage generator}High voltage generator

본 발명은 고전압발생기에 관한 것으로, 특히 고전압감지부를 뱅크에 관계없이 하나로 구성한 고전압발생기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage generator, and more particularly, to a high voltage generator in which a high voltage detection unit is formed regardless of a bank.

일반적으로 반도체 장치에서는 디램 소자의 워드라인을 구동하거나 할때는 전원전압(VDD) 보다 더 높은 고 전압(VPP)을 발생시켜 사용하고 있다.In general, a semiconductor device generates and uses a high voltage VPP higher than a power supply voltage VDD when driving a word line of a DRAM device.

도1은 종래의 고전압 발생기를 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram showing a conventional high voltage generator.

도1을 참조하여 살펴보면, 고전압 발생기는 최종 출력된 고전압를 피드-백으로 입력받아 고전압(VPP)과 전원전압(CVDD)을 비교하여 고전압의 레벨 다운을 검출하는 고전압감지부(11,21,31,41), 고전압감지부에서 출력된 값에 의해 일정 클럭을 발생시켜 고전압 펌핑 구동단을 제어하는 오실레이터부(12,22,32,42)와,오실레이터부((12,22,32,42)에서 출력된 클럭에 따라 레벨 다운된 고전압(VPP)을 다시 정상적으로 펌핑되도록 하는 제어부(13,23,33,43)와, 제어부(13,23,33,43)의 제어에 따라 전압을 펌핑하는 고전압 펌프부(14,24,34,44)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the high voltage generator receives the final output high voltage as a feed-back, and compares the high voltage VPP and the power supply voltage CVDD to detect the level down of the high voltage. 41), the oscillator section (12,22,32,42) and the oscillator section (12,22,32,42) for generating a predetermined clock based on the value output from the high voltage sensing section to control the high voltage pumping drive stage. High voltage pump pumping the voltage under the control of the control unit (13, 23, 33, 43) and the control unit (13, 23, 33, 43) to pump the high voltage (VPP) leveled down again according to the output clock It consists of parts 14, 24, 34 and 44.

도2는 도1의 고전압감지부를 나타내는 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the high voltage detector of FIG. 1.

도2를 참조하여 살펴보면, 고전압감지부(11,21,31,41)는 게이트로 내부전압(CVDD)을 인가받고 일측으로 고전압(VPP)을 인가받는 직렬연결된 제1,2,3 피채널 모스 트랜지스터(MP1,MP2,MP3)과, 게이트로 접지전원(VSS)을 인가받고 일측으로 내부전압(CVDD)을 인가받는 직렬연결된 제4,5,6 피채널 모스트랜지스터(MP4,MP5,MP6)와, 제3 피채널 모스 트랜지스터(MP3)와 제6 피채널 모스 트랜지스터(MP6)와 각각 연결되며 전류미러를 형성하는 제1,3 앤채널 모스 트랜지스터(MN1,MN3)와, 제1,3 앤채널 모스 트랜지스터(MN1,MN3)와 접지전원(VSS)을 각각 연결하며 게이트로 제1 인버터(I1)의 출력을 입력받는 제2, 4 앤채널 모스 트랜지스터(MN2,MN4)와, 뱅크액티브(Bank Active)신호를 입력받아 버퍼링하여 출력하는 제4,5 인버터(I4,I5)와, 제4 인버터(I4)의 출력을 입력받아 반전시키는 제1 인버터(I1)와, 제6 피채널 모스 트랜지스터(MP6)와 제3 앤채널 모스 트랜지스터(MN3)의 공통단자에서 입력받아 버퍼링하여 출력하는 제2,3 인버터(I2,I3)와, 제3 인버터(I3) 및 제5 인버터(I5)의 출력을 입력받는 2입력 제1 낸드게이트(NAND1)와, 제1 낸드게이트(NAND1)의 출력을 반전하여 후단의 오실레이터부(12,22,32,42)로 제1 인에이블신호(enable signal1)를 출력하는 제6,7,8 인버터(I6,I7,I8)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the high voltage detectors 11, 21, 31, and 41 are connected in series with the first, second, and third channel MOSs to which the internal voltage CVDD is applied to the gate and the high voltage VPP is applied to one side. Transistors MP1, MP2, and MP3, and fourth, fifth, and sixth channel MOS transistors MP4, MP5, and MP6 connected in series with a ground power supply VSS to a gate and an internal voltage CVDD to one side thereof; First and third N-channel MOS transistors MN1 and MN3 connected to the third P-channel MOS transistor MP3 and the sixth P-channel MOS transistor MP6, respectively, to form a current mirror, and the first and third N-channel Second and fourth N-channel MOS transistors MN2 and MN4 that connect the MOS transistors MN1 and MN3 and the ground power supply VSS, respectively, and receive the output of the first inverter I1 to the gate, and bank active. The fourth and fifth inverters I4 and I5 that receive and buffer the signal, and the first and second inverters I1 which receive and invert the output of the fourth inverter I4; Second and third inverters I2 and I3 that are inputted and buffered and output from a common terminal of a six-channel MOS transistor MP6 and a third N-channel MOS transistor MN3, and a third inverter I3 and a fifth inverter. The first enable signal is input to the second input first NAND gate NAND1 receiving the output of I5 and the first NAND gate NAND1 to the oscillator units 12, 22, 32, and 42 at the rear stage. and sixth, seventh, and eighth inverters I6, I7, and I8 that output (enable signal1).

도3은 도1의 오실레이터부를 나타내는 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the oscillator part of FIG. 1.

도3을 참조하여 살펴보면, 오실레이터부(12,22,32,43)는 링오실레이터를 구성하고 있는 제9,10,11,12,13,14 인버터(I9,I10,I11,I12,I13,I14,I15) 및 제1 노어게이트(NOR1)와, 제14 인버터(I14)의 출력은 반전하여 제2 인에이블신호(enable signal2)를 출력하는 제15,16,17 인버터(I15,I16,I17)와, 제1 인에이블신호(enable signal1) 및 파워업신호(pwrup)을 입력받아 제1 노어게이터(NOR1)로 출력하는 제1 낸드게이트(NAND1)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the oscillator units 12, 22, 32, and 43 are the ninth, 10, 11, 12, 13, and 14 inverters (I9, I10, I11, I12, I13, I14) that constitute the ring oscillator. 15, 16, 17 inverters I15, I16, and I17 which output the second enable signal 2 by inverting the output of the I / O and the first NOR gate NOR1 and the fourteenth inverter I14. And a first NAND gate NAND1 that receives the first enable signal 1 and the power-up signal pwrup and outputs the first enable signal NOR1 to the first NOR gate NOR1.

도4는 도1의 제어부를 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a control unit of FIG. 1.

도4를 참조하여 살펴보면, 제어부(13,23,33,43)는 일측으로 외부전원(vext)을 인가받고 게이트가 각각 서로의 타측과 크로스커플된 제7,8 피채널 모스 트랜지스터(MP7,MP8)과, 제7,8 피채널 모스 트랜지스터(MP7,MP8)의 타측을 연결하며게이트로 제2 인에이블 신호(enable signal) 및 그반전신호를 입력받는 제5,6 앤채널 모스 트랜지스터(MN5,MN6)과, 입력이 제8 피채널 모스 트랜지스터(MP8) 및 제6 앤채널 모스 트랜지스터(MN6)에 공통단에 연결되어 직렬연결된 제22,23,24,25,26,27 인버터(I22,I23,I24,I25,I26,I27)와, 제23 인버터(I23)의 출력(N2)과 접지전원을 입력받는 2입력 제2 노어게이트(NOR2)와, 제2 노어게이트(NOR2)의 출력을 반전하여 첫번째 제3 인에이블신호(enable signal3_p1)를 출력하는 제28,29,30 인버터(I28,I29,I30)와, 제23 인버터(I23)의 출력(N2) 및 외부전원(vext)를 입력받는 2입력 제2 낸드게이트(NAND2)와, 제2 낸드게이트(NAND2)의 출력을 버퍼링하여 두번째 제3 인에이블 신호(enable_signal3_p2)를 출력하는 제34,35 인버터(I34,I35)와, 제23 인버터(I23)의 출력(N2) 및 제27 인버터(I27)의 출력(N2)을 입력받는 2입력 제3 낸드게이트(NAND3)와, 제3 낸드게이트(NAND3)의 출력을 반전하여 세번째 제3 인에이블 신호(enable_signal3_g2)를 출력하는 제31,32,33 인버터(I31,I32, I33)와, 제23 인버터(I23)의 출력(N2) 및 제27 인버터(I27)의 출력(N2)을 입력받는 2입력 제3 노어게이트(NOR3)와, 제3 노어게이트(NOR3)의 출력을 반전하여 네번째 제3 인에이블 신호(enable_signal3_g1)를 출력하는 제36,37 인버터(I36,I37)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the control units 13, 23, 33, and 43 are supplied with an external power supply vext to one side, and the seventh and eighth channel MOS transistors MP7 and MP8 having their gates cross-coupled with each other. ) And the fifth and sixth N-channel MOS transistors MN5, which connect the other side of the seventh and eighth P-channel MOS transistors MP7 and MP8 and receive a second enable signal and its inverted signal to the gate. MN6) and inputs 22, 23, 24, 25, 26, and 27 inverters (I22, I23) connected in series to an common terminal of an eighth P-channel MOS transistor MP8 and a sixth N-channel MOS transistor MN6. , I24, I25, I26, and I27, the output N2 of the twenty-third inverter I23, the second input second NOR gate NOR2 receiving the ground power, and the output of the second NOR gate NOR2 Receiving the 28th, 29th and 30th inverters I28, I29, and I30 that output the first third enable signal (enable signal3_p1), the output N2 and the external power source vext of the 23rd inverter I23. 2nd input 34th and 35th inverters I34 and I35 for buffering the output of the drain gate NAND2 and the second NAND gate NAND2 to output a second third enable signal enable_signal3_p2, and the 23rd inverter I23 A third third enable signal (enable_signal3_g2) by inverting the output of the second input third NAND gate NAND3 and the third NAND gate NAND3 receiving the output N2 and the output N2 of the 27th inverter I27. 2nd input third to receive the 31st, 32nd and 33th inverters I31, I32, and I33 which outputs?), The output N2 of the 23rd inverter I23 and the output N2 of the 27th inverter I27. The NOR3 and the 36th and 37th inverters I36 and I37 output the fourth third enable signal enable_signal3_g1 by inverting the output of the third NORgate NOR3.

도5는 도1의 펌퍼부를 나타내는 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating the pump part of FIG. 1. FIG.

도5를 참조하여 설명하면, 펌퍼부(14,24,34,44)는 세번째와 네번째 제3 인에이블신호(enable_signal3_g1,enable_signal3_g1)가 각기 다른 타이밍으로 일측에 인가되며 타측으로 노드(N7, N8)에 각각 접속된 모스트랜지스터로 이루어진 커패시터(C1, C3)와, 외부전원(vext) 인가단과 노드(N3, N4) 각각의 사이에 다이오드형으로 접속된 제9,12 엔모스 트랜지스터(MN9, MN12)와, 외부전원(vext) 인가단과 상기 노드(N9, N10)의 사이에 크로스 커플구조로 접속된 제10,12 앤채널 모스 트랜지스터(MN3, MN4)와,게이트가 노드(N9, N10)에 각각 접속되며 외부전원(Vext)인가단과 노드(N7, N8)의 사이에 각각 접속된 제7,8 앤모스 트랜지스터(MN7, MN8)와,일측으로 첫번째, 두번째 제3 인에이블신호(enable signal3_p1, enable signal3_p2)를 입력받고 타측이 노드(N7, N8)에 각각 접속된 모스 트랜지스터로 이루어진 커패시터(C2, C4)와, 고전압발생단(VPP)과 노드(N1, N2) 사이에 각각 연결되며 게이트입력이 크로스 커플구조로 연결된제9,10 피채널 모스 트랜지스터(MP9, MP10)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the pump units 14, 24, 34, and 44 have the third and fourth third enable signals enable_signal3_g1 and enable_signal3_g1 applied to one side at different timings, and the nodes N7 and N8 to the other side. The ninth and twelfth NMOS transistors MN9 and MN12 that are diode-connected between capacitors C1 and C3 each having a MOS transistor connected to each other, an external power supply vext, and nodes N3 and N4, respectively. And the tenth and twelfth n-channel MOS transistors MN3 and MN4 connected in a cross-coupling structure between an external power supply vext applying end and the nodes N9 and N10, and gates are respectively provided to the nodes N9 and N10. 7th and 8th NMOS transistors MN7 and MN8 connected between an external power supply Vext terminal and nodes N7 and N8, respectively, and the first and second third enable signals enable signal 3_p1 and enable to one side. Capacitor consisting of MOS transistors connected to nodes N7 and N8 on the other side, respectively, after receiving signal3_p2) It consists of (C2, C4), and the 9,10 P channel MOS transistors, respectively connected between the high voltage generating stage (VPP) and the node (N1, N2) and a gate input coupled to the cross-coupling structure (MP9, MP10).

이하 도1 내지 도5를 참조하여 고전압발생기의 동작을 살펴본다.Hereinafter, the operation of the high voltage generator will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

먼저, 고전압발생기는 디램 소자에서 필요로 하는 고전압을 발생시켜 제공하고, 발생된 고전압을 재검출하여 고전압의 레벨 다운을 판단하며, 판단결과 만약 레벨이 다운되었을 경우에는 펌핑 수단을 동작시켜 다운된 전압을 다시 상승시키는 동작을 하게 된다.First, the high voltage generator generates and provides a high voltage required by the DRAM device, and redetects the generated high voltage to determine the level of the high voltage.If the level is down, the high voltage generator operates the pumping means. Will raise the action again.

또한 고전압(VPP) 발생을 뱅크별 통제하기 위해서 각각 뱅크별로 고전압감지부(11,21,31,41), 오실레이터부(12,22,32,42), 제어부(13,23,33,43),펌프부(14,24,34,44)를 구비하고 있다. 이렇게 함으로서 Icc1의 전류가 흐를때 Icc5의 전류가 흐를때보다 작은 파워소모를 가지고 고전압을 만들수 있다. 여기서 Icc1은 한 사이클당 오퍼레이팅 전류(Operating Current/1 Cycle)이고, Icc5는 CMOS소자의 입력에 대한 스탠바이 전류(Standby Current for CMOS Inputs)이다.In addition, in order to control the generation of the high voltage (VPP) for each bank, the high voltage sensing units 11, 21, 31, 41, oscillator units 12, 22, 32, 42, and control units 13, 23, 33, 43 for each bank. And pump sections 14, 24, 34 and 44. In this way, when the current of Icc1 flows, it can produce high voltage with less power consumption than when the current of Icc5 flows. Where Icc1 is an operating current per cycle and Icc5 is a standby current for CMOS inputs.

고전압감지부(11,21,31,41)는 뱅크별 액티브신호를 입력으로 사용하는데, Sync DRAM, DDR DRAM에서는 주로 4뱅크로 나누어져 있다. 즉 뱅크별로 고전압 발생을 통제하려면 뱅크의 수만큼 고전압 감지부가 구비되어야 한다. 이렇게 사용함으로써 발생되는 문제점은 스탠바이 때 4개의 고전압감지부를 모두 동작시켜야 되어 많은 전류를 소모하게 되고, 레이아웃 면적이 증가되는 문제를 가지고 있다.The high voltage detectors 11, 21, 31, and 41 use active signals for respective banks as inputs, but are mainly divided into four banks in Sync DRAM and DDR DRAM. That is, in order to control the generation of high voltage for each bank, a high voltage sensing unit should be provided as many as the number of banks. The problem caused by this use is that all four high voltage detectors must be operated during standby, consuming a large amount of current, and the layout area is increased.

스탠바이모드에서 4개의 고전압감지부가 모두 고전압을 감지하기 위한 준비상태에 있을 때, 고전압감지부가 고전압(VDD)이 원하는 레벨보다 낮아지게되면 오실레이터부와 제어부를 거쳐 펌프부가 동작하도록 하여 고전압(VDD)을 원하는 레벨로 유지시키도록한다. 그러나 고전압발생기에서 가장많은 전류를 소모하는 부분이 고전압 감지부이기 때문에 하나의 고전압감지부가 동작하여 펌핑작업을 하면 고전압(VDD)이 유지되어 다른 뱅크의 고전압감지부는 고전압감지기능을 할 수 없어 다른 펌프는 동작을 하지 않게 된다.In the standby mode, when all four high voltage detectors are in a ready state for detecting a high voltage, when the high voltage detector becomes lower than a desired level, the pump unit is operated through the oscillator and the controller so that the high voltage (VDD) is applied. Keep it at the desired level. However, since the part that consumes the most current in the high voltage generator is the high voltage detector, when one high voltage detector operates and pumps, the high voltage (VDD) is maintained and the high voltage detector of the other bank cannot function as the high voltage detector. Will not work.

본 발명은 뱅크별로 고전압발생이 가능하면서도 저전력으로 동작하며 레이아웃 면적이 줄어든 고전압 발생기를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a high voltage generator capable of generating a high voltage for each bank while operating at low power and having a reduced layout area.

도1은 종래의 고전압 발생기를 나타내는 블럭도.1 is a block diagram showing a conventional high voltage generator.

도2는 도1의 고전압감지부를 나타내는 회로도.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the high voltage detector of FIG. 1. FIG.

도3은 도1의 오실레이터부를 나타내는 회로도.3 is a circuit diagram showing an oscillator section of FIG.

도4는 도1의 제어부를 나타내는 회로도.4 is a circuit diagram showing a control unit of FIG.

도5는 도1의 펌퍼부를 나타내는 회로도.FIG. 5 is a circuit diagram showing a pump part of FIG. 1; FIG.

도6은 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 고전압 발생기를 나타내는 블럭도.6 is a block diagram showing a high voltage generator according to a preferred embodiment of the present invention.

도7은 도6의 고전압감지부를 나타내는 회로도.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating the high voltage detector of FIG. 6. FIG.

도8은 도6의 오실레이션터부를 나타내는 회로도.FIG. 8 is a circuit diagram showing an oscillator part of FIG. 6; FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 :고전압감지부100: high voltage detection unit

110,120,130,140 : 오실레이터부110,120,130,140: Oscillator

111,121,131,141 : 제어부111,121,131,141: control unit

112,122,132,142 : 펌프부112,122,132,142: Pump part

상기의 목적을 달성하기 위해, 본발명의 일측면에 따르면 구비된 뱅크수만큼의 뱅크액티브 신호를 입력받아 적어도 하나의 뱅크액티브신호에 따라 인에이블 되며, 고전압레벨과 코어전압 레벨을 비교하여 상기 고전압 레벨이 상기 코어전압 레벨보다 상대적으로 작아질 때를 감지하는 신호를 출력하는 고전압감지부; 상기 감지신호 및 상기 뱅크액티브 신호에 따라 주기적으로 펄스신호를 출력하며, 상기 뱅크수만큼 구비되는 오실레이터부; 및 상기 오실레이터부의 출력에 각각 대응하여 출력단의 전압레벨을 상기 고전압레벨로 유지하기 위해 전하를 공급하는 펌프부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압발생기를 제공한다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention is received according to at least one bank active signal as the number of provided bank active signal is enabled, and the high voltage by comparing the high voltage level and the core voltage level A high voltage detection unit for outputting a signal for detecting when a level is relatively smaller than the core voltage level; An oscillator unit periodically outputting a pulse signal according to the sensing signal and the bank active signal and provided with the number of banks; And a pump unit for supplying charge to maintain the voltage level of the output terminal at the high voltage level corresponding to the output of the oscillator unit, respectively.

본 발명의 기본적인 개념은 고전압발생기에서 고전압감지부를 하나로 두고, 뱅크 액티브신호를 사용하여 뱅크별 동작을 정상적으로 수행하도록 하는 것이다. 이렇게 하기 위해서, 뱅크 액티브신호를 오실레이터부의 입력신호로 사용하여 오실레이터를 인에이블 또는 디스에이블시켜서 최종 펌프부를 제어하는 방식을 사용한다.The basic concept of the present invention is to put a high voltage detection unit in a high voltage generator and perform bank-specific operations normally using a bank active signal. To do this, a method of controlling the final pump section by using the bank active signal as the input signal of the oscillator section and enabling or disabling the oscillator is used.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.

도6은 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 고전압 발생기를 나타내는 블럭도이다.6 is a block diagram showing a high voltage generator according to a preferred embodiment of the present invention.

도6을 참조하여 살펴보면, 고전압 발생기는 최종 출력된 고전압를 피드-백으로 입력받아 고전압(VPP)과 전원전압(CVDD)을 비교하여 고전압의 레벨 다운을 검출하는 고전압감지부(100)와, 고전압감지부(100)에서 출력된 값에 의해 일정 클럭을 발생시켜 고전압 펌핑 구동단을 제어하는 오실레이터부(110,120,130,140)와, 오실레이터부(110,120,130,140)에서 출력된 클럭에 따라 레벨 다운된 고전압(VPP)을 다시 정상적으로 펌핑되도록 하는 제어부(111,121,131,141)와, 제어부(111,121,131,141)의 제어에 따라 전압을 펌핑하는 고전압 펌프부(112,122,132,142)로 구성된다.Referring to FIG. 6, the high voltage generator receives the final output high voltage as a feed-back and compares the high voltage VPP and the power supply voltage CVDD to detect the level down of the high voltage, and a high voltage detection unit. The oscillator units 110, 120, 130, and 140 controlling the high voltage pumping driving stage by generating a predetermined clock based on the value output from the unit 100 and the high voltage VPP leveled down according to the clock output from the oscillator units 110, 120, 130, and 140 are normally returned. The control unit 111, 121, 131, 141 to be pumped, and the high voltage pump unit 112, 122, 132, 142 to pump the voltage under the control of the control unit (111, 121, 131, 141).

도7은 도6의 고전압감지부를 나타내는 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating the high voltage detector of FIG. 6.

도7을 참조하여 살펴보면, 고전압감지부(100)는 고전압(VPP)와 내부전압(CVDD)를 비교하는 전압비교부(101)와, 후단의 오실레이터를 인에이블 시키는 신호(enable signal1)을 출력하는 드라이버부(102)와, 뱅크액티브신호(bank active0,1,2,3,4)중 어느 하나의 신호에 따라 고전압감지부를 인에이블 시키는 고전압감지부_인에이블부(103)로 구성된다.Referring to FIG. 7, the high voltage detector 100 outputs a voltage comparator 101 for comparing the high voltage VPP and the internal voltage CVDD, and a driver for enabling a signal (enable signal1) for enabling an oscillator at a later stage. The unit 102 and the high voltage detecting unit _ enable unit 103 for enabling the high voltage detecting unit according to any one of the bank active signals bank active 0, 1, 2, 3, and 4 are configured.

전압비교부(101)는 게이트로 내부전압(CVDD)을 인가받고 일측으로 고전압(VPP)을 인가받는 직렬연결된 제11,12,13 피채널 모스 트랜지스터(MP11,MP12,MP13)과, 게이트로 접지전원(VSS)을 인가받고 일측으로 내부전압(CVDD)을 인가받는 직렬연결된 제14,15,16 피채널 모스 트랜지스터(MP14,MP15,MP16)와, 제13 피채널 모스 트랜지스터(MP13)와 제16 피채널 모스 트랜지스터(MP16)와 각각 연결되며 전류미러를 형성하는 제13,15 앤채널 모스트랜지스터(MN13,MN15)로 구성된다.The voltage comparator 101 is a series-connected eleventh, twelve, thirteen-channel MOS transistors MP11, MP12, and MP13 that receive an internal voltage CVDD through a gate and a high voltage VPP to one side thereof, and a ground power supply through a gate. (14), 15, 16 P-channel MOS transistors (MP14, MP15, MP16) connected in series and (13) P-channel MOS transistors (MP13) and 16-P are connected to each other by (VSS) and an internal voltage (CVDD) to one side. It is composed of thirteenth and fifteenth n-channel MOS transistors MN13 and MN15 that are connected to the channel MOS transistor MP16 and form a current mirror.

고전압감지부_인에이블부(103)는 제13,15 앤채널 모스 트랜지스터(MN13,MN15)와 접지전원(VSS)을 각각 연결하며 게이트로 제3 인버터(IN3)의 출력을 입력받는 제14, 16 앤채널 모스 트랜지스터(MN14,MN16)와, 4개의 뱅크액티브(Bank Active0~4)신호를 입력받아 출력하는 제4 노어게이트(NOR4)와, 제4 노어게이트의 출력을 반전하여 출력하는 제4,5,6 인버터(IN4,IN5,IN6)와, 제5 인버터(IN5)의 출력을 입력받아 반전시키는 제3 인버터(IN3)로 구성된다.The high voltage sensing unit _ enable unit 103 connects the thirteenth and fifteenth N-channel MOS transistors MN13 and MN15 and the ground power supply VSS, respectively, and receives the output of the third inverter IN3 through a gate. 16 N-channel MOS transistors MN14 and MN16, a fourth NOR gate NOR4 for receiving and outputting four bank active signals 4 and 4 and a fourth NOR gate inverting the output of the fourth NOR gate. And 5,6 inverters IN4, IN5, and IN6, and a third inverter IN3 that receives and inverts the output of the fifth inverter IN5.

드라이버부(102)는 제16 피채널 모스 트랜지스터(MP16)와 제15 앤채널 모스 트랜지스터(MN15)의 공통단자에서 입력받아 버퍼링하여 출력하는 제1,2 인버터(IN1,IN2)와, 제2 인버터(IN2) 및 제6 인버터(IN6)의 출력을 입력받는 2입력 제4 낸드게이트(NAND4)와, 제4 낸드게이트(NAND4)의 출력을 반전하여 후단의 오실레이터부(110,120,130,140)로 제1 인에이블신호(enable signal1)를 출력하는 제7,8, 9 인버터(IN7,IN8,IN9)로 구성된다.The driver unit 102 receives the first and second inverters IN1 and IN2 which are inputted from the common terminal of the sixteenth P-channel MOS transistor MP16 and the fifteenth N-channel MOS transistor MN15, and are buffered and output. Inverting the outputs of the second input fourth NAND gate NAND4 and the fourth NAND gate NAND4 receiving the outputs of the IN2 and the sixth inverter IN6 and enabling the first to the oscillator units 110, 120, 130, and 140 of the rear stage. And seventh, eighth and ninth inverters IN7, IN8, and IN9 for outputting a signal (enable signal1).

도8은 도6의 오실레이션터부를 나타내는 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an oscillator part of FIG. 6.

도8을 참조하여 살펴보면, 오실레이터부(110,120,130,140)는 링오실레이터를 구성하고 있는 제9,10,11,12,13,14 인버터(IN9,IN10,IN11,IN12,IN13,IN14,IN15) 및 제5 노어게이트(NOR5)와, 제12 인버터(IN12)의 출력을 반전하여 제2 인에이블신호(enable signal2)를 출력하는 제15,16,17 인버터(IN15,IN16,IN17)와, 제1 인에이블신호(enable signal1), 파워업신호(pwrup), 뱅크액티브신호(bank active0~4)를 입력받아 제5 노어게이터(NOR5)로 출력하는 3입력 제5낸드게이트(NAND5)로 구성된다.Referring to FIG. 8, the oscillator units 110, 120, 130, and 140 are the ninth, 10, 11, 12, 13, and 14 inverters (IN9, IN10, IN11, IN12, IN13, IN14, IN15) and the fifth constituting the ring oscillator. 15th, 16th, 17th inverters IN15, IN16, and IN17 that output the second enable signal 2 by inverting the output of the NOR gate NOR5 and the twelfth inverter IN12, and the first enable. And a third input fifth NAND gate NAND5 that receives a signal enable signal1, a power-up signal pwrup, and bank active signals bank active0 to 4 and outputs the same to the fifth knock gate NOR5.

이하 도6 내지 도8을 참조하여, 고전압발생기의 동작에 대하여 설명한다.6 to 8, the operation of the high voltage generator will be described.

먼저 고전압감지부(100)는 고전압(VPP)에 해당하는 레벨이 전압과 내부전압(CVDD)에 해당하는 레벨의 전압과 아이들(idle) 신호의 입력을 받는다. 아이들(idle)신호는 어느 뱅크든지 하나의 뱅크는 액티브되어 있음을 알려주는 신호이고, 이 신호가 입력되면 고전압(VPP)레벨을 내부전압(CVDD)와 비교한다. 이 때 고전압(VPP) 레벨이 내부전압(CVDD) 레벨보다 낮으면 이후에 펌프부를 구동하라는 제1 인에이블(enable) 신호를 출력하게 된다.First, the high voltage detection unit 100 receives a voltage and an idle signal at a level corresponding to a high voltage VPP corresponding to a voltage and an internal voltage CVDD. The idle signal is a signal indicating that one bank is active in any bank, and when this signal is input, the high voltage VPP level is compared with the internal voltage CVDD. In this case, when the high voltage VPP level is lower than the internal voltage CVDD level, the first enable signal for driving the pump unit is output.

종래에는 뱅크 액티브신호당 1개의 고전압감지부가 필요해서 뱅크갯수 만큼 고전압감지부가 필요했지만, 뱅크 액티브신호를 이용하여 오실레이터부를 제어함으로서 1개의 고전압감지부만 필요하게 되었다. 또한 이렇게 함으로써 고전압감지부에서 소모하는 전류를 감소시키고 레이아웃 면적을 감소시키는 효과를 얻게 된다.Conventionally, one high voltage detection unit is required per bank active signal, so that a high voltage detection unit is required by the number of banks. However, only one high voltage detection unit is required by controlling the oscillator unit using the bank active signal. This also reduces the current consumed by the high voltage detector and reduces the layout area.

한편, 오실레이터부(110,120,130,140)는 뱅크액티브 신호((bank active0~3)를 입력받아 제어신호로 사용함으로서 액티브되어 있는 뱅크의 수에 따라서 고전압(VPP) 발생기가 사용하는 전류의 양을 적절하게 조절할 수 있따. 즉 동작에 필요한 오실레이터만을 구동시킴으로서 불필요한 전류를 줄일 수 있는 것이다.On the other hand, the oscillator unit 110, 120, 130, 140 receives a bank active signal (bank active 0 ~ 3) to use as a control signal to properly adjust the amount of current used by the high voltage (VPP) generator according to the number of active banks. That is, by driving only the oscillator necessary for operation, unnecessary current can be reduced.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면 저전력으로 동작하고, 레이아웃 면적을 감소시키면서도 뱅크별로 제어가 가능한 고전압발생기를 구현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to implement a high voltage generator capable of operating at low power and controlling each bank while reducing layout area.

Claims (3)

구비된 뱅크수만큼의 뱅크액티브 신호를 입력받아 적어도 하나의 뱅크액티브신호에 따라 인에이블 되며, 고전압레벨과 코어전압 레벨을 비교하여 상기 고전압 레벨이 상기 코어전압 레벨보다 상대적으로 작아질 때를 감지하여 감지신호를 출력하는 고전압감지부;Receives as many bank active signals as the number of provided banks and is enabled according to at least one bank active signal, and compares a high voltage level with a core voltage level to detect when the high voltage level becomes relatively smaller than the core voltage level. A high voltage detector for outputting a detection signal; 상기 뱅크수만큼 구비되며, 상기 감지신호에 따라 주기적으로 펄스신호를 출력하는 다수의 오실레이터부; 및A plurality of oscillator units provided with the number of banks and periodically outputting a pulse signal according to the detection signal; And 상기 오실레이터부의 출력에 각각 대응하며, 출력단의 전압레벨을 상기 고전압레벨로 유지하기 위해 출력단으로 전하를 공급하는 다수의 펌프부A plurality of pump units respectively corresponding to the outputs of the oscillator unit and supplying electric charges to the output stages to maintain the voltage levels of the output stages at the high voltage levels. 를 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압발생기.High voltage generator comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고전압감지부는,The high voltage detection unit, 상기 고전압 레벨과 상기 코어전압 레벨을 비교하는 전압비교부;A voltage comparing unit comparing the high voltage level with the core voltage level; 상기 전압비교부의 출력에 따라 상기 감지신호를 출력하는 드라이버부; 및A driver unit outputting the detection signal according to the output of the voltage comparing unit; And 상기 뱅크액티브신호 중 적어도 하나의 신호에 따라 고전압감지부를 인에이블 시키는 고전압감지부_인에이블부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압발생기.And a high voltage detector _ enable unit for enabling the high voltage detector according to at least one of the bank active signals. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오실레이터부는,The oscillator unit, 상기 뱅크액티브 신호중 하나의 신호에 따라 인에이블되는 것을 특징으로 하는 고전압발생기.And the high voltage generator is enabled according to one of the bank active signals.
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