KR20030054217A - 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터 - Google Patents

반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터 Download PDF

Info

Publication number
KR20030054217A
KR20030054217A KR1020010084346A KR20010084346A KR20030054217A KR 20030054217 A KR20030054217 A KR 20030054217A KR 1020010084346 A KR1020010084346 A KR 1020010084346A KR 20010084346 A KR20010084346 A KR 20010084346A KR 20030054217 A KR20030054217 A KR 20030054217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
current
slew rate
sense amplifier
power supply
Prior art date
Application number
KR1020010084346A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100807592B1 (ko
Inventor
주종두
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020010084346A priority Critical patent/KR100807592B1/ko
Publication of KR20030054217A publication Critical patent/KR20030054217A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100807592B1 publication Critical patent/KR100807592B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/147—Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26—Current mirrors
    • G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

본 발명은 감지증폭기의 동작여부에 따라 슬루율을 달리함으로써 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터를 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터는 정전류를 공급하기 위하여 제어신호로 사용하는 기준전압을 발생시키는 기준전압발생수단; 상기 기준전압발생수단에서 출력되는 상기 기준전압을 입력받아 일정한 내부전압을 출력하는 내부전압발생수단; 감지증폭기의 인에이블신호에 연동된 센스앰프인에이블바아신호를 입력받아 슬루율전류의 슬루율을 조정하는 슬루율조정수단; 및 조정된 슬루율에 따라 내부전원전압의 레벨을 달리하는 내부전원전압구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터{Voltage Down Converter for supplying stable voltage in a semiconductor memory device}
본 발명은 반도체기억장치의 전압 다운 컨버터에 관한 것으로서, 구체적으로는 안정된 전압을 공급하는 전압 다운 컨버터에 관한 것이다.
반도체기억장치가 고집적화 저전력화 되어감에 따라 회로의 선폭이 줄어들고, 이로 인하여 신뢰성을 보장하기 위하여 저전력을 소모하는 안정된 내부전압원이 필요하게 되었다. 이에 저전력을 소모하는 안정된 내부전압원을 구현하기 위해서는 안정된 전압 다운 컨버터가 필수적이다.
현재 상용되는 DRAM은 기존의 감지증폭기(센스앰프; SenseAmplifier) 동작시 200 밀리암페어 정도의 높은 전류가 흘러서 감지증폭기의 기준전압원인 내부전원전압 Vcore의 레벨이 많이 흔들리게 되어 반도체기억장치의 동작이 불안하게 된다. 이를 해소하고자 감지증폭기의 동작시에는 내부전원전압의 레벨을 외부전원전압(Vext) 레벨로 바꾸는 오버 드라이빙 기법을 채용하여 내부전원전압의 레벨이 흔들리는 것을 어느 정도 안정화시켰으나, 이 역시 감지증폭기 동작시 내부전원전압의 레벨이 외부전원전압으로 바뀌면서 외부전원전압의 레벨이 일정하지 않고, 내부전원전압의 레벨이 점차 상승하는 등 불안정하여 반도체기억장치의 동작이 불안정하게 되는 요인이 되었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 감지증폭기의 동작여부에 따라 슬루율을 달리함으로써 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터를 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터가 포함된 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터의 일실시 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 검출신호출력부 200: 전압 다운 컨버터
210: 기준전압발생기 220: 내부전압발생기
230: 슬루율조정기 240: 내부전원전압구동기
300: 메모리셀
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터는 정전류를 공급하기 위하여 제어신호로 사용하는 기준전압을 발생시키는 기준전압발생수단; 상기 기준전압발생수단에서 출력되는 상기 기준전압을 입력받아 일정한 내부전압을 출력하는 내부전압발생수단; 감지증폭기의 인에이블신호에 연동된 센스앰프인에이블바아신호를 입력받아 슬루율전류의 슬루율을 조정하는 슬루율조정수단; 및 조정된 슬루율에 따라 내부전원전압의 레벨을 달리하는 내부전원전압구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬루율조정수단은, 상기 센스앰프인에이블바아신호의 논리상태에 따라 외부전원전압 또는 소스전압을 출력하는 센스앰프인에이블바아신호입력부; 상기 센스앰프인에이블바아신호입력부로부터 입력되는 전압의 종류에 따라 의 입력에 따라 흐르는 전류의 비율이 달라지도록 제어하는 차동부; 및 상기 차동부에 흐르는 전류의 비율이 달라짐에 따라 일측의 전류미러에 흐르는 전류의 양이 변화되는 두개의 전류미러로 구성된 병렬전류감산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징은 반도체기억장치의 내부전원전압의 레벨이 흔들리는 것을 방지하기 위하여 병렬전류감산기를 사용하여 메모리셀의 감지증폭기가 동작하는 경우에는 내부전원전압의 슬루율이 크도록 함으로써 내부전원전압 드라이버단에서 부하전류의 과도 변화에 따라 발생하는 내부전원전압 레벨의 변화를 빠르게 감지하여 내부전원전압을 고속으로 회복시키고, 감지증폭기가 동작하지 않는 경우에는 내부전원전압의 슬루율이 작도록 함으로써 저전력을 달성하도록 함에 있다.
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 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터가 포함된 블럭도로서, 반도체기억장치내 감지증폭기가 인에이블되었는지를 검출하여 검출신호를 출력하는 검출신호출력부(100), 검출신호의 상태에 따라 슬루율을 조정하여 내부전원전압의 레벨을 달리하는 전압 다운 컨버터(200) 및 내부전원전압이 인가되는 메모리셀(300)을 포함한다.
여기서, 전압 다운 컨버터(200)는 정전류를 공급하기 위하여 제어신호로 사용하는 기준전압(VR0)을 발생시키는 기준전압발생기(210), 기준전압발생기(210)에서 출력되는 기준전압(VR0)을 입력받아 일정한 내부전압(VRC)을 출력하는 내부전압발생기(220), 검출신호출력부(100)에서 출력되는 센스앰프인에이블바아신호(SAEB)를 입력받아 슬루율을 조정하는 슬루율조정기(230) 및 조정된 슬루율에 따라 메모리셀(300)에 인가되는 내부전원전압(Vcore)의 레벨을 달리하는 내부전원전압구동기(240)로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터의 일실시 회로도로서, 도 2는 도 1의 전체 블럭도 중 슬루율조정기(230)와 내부전원전압구동기(240)에 대한 구체 회로도이다.
슬루율조정기(230)는 센스앰프인에이블바아신호(SAEB)가 입력되는 센스앰프인에이블바아신호입력단(231), 센스앰프인에이블바아신호(SAEB)의 입력에 따라 흐르는 전류의 양이 제어되는 차동단(233) 및 두개의 전류미러로 구성된 병렬전류감산기(235)로 구성된다. 이들의 동작에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
기준전압발생기(210)에서 출력되는 기준전압(VR0)은 온도와 공급전압의 변화에 대하여 독립적으로서, 차동단(233)의 PMOS(MP1)의 게이트 바이어스 전압으로 사용되어 정전류원(I0)을 얻는다. 정전류원(I0)은 내부전압(VRC)의 인가에 따라 PMOS(MP2)가 도통됨으로써 흐르는 전류 c*I1과 센스앰프인에이블바아신호에 따라 PMOS(MP3)가 제어되어 전류 c*I2가 흐른다.
병렬전류감산기(235)내 NMOS의 MN3와 MN4는 전류미러로 동작하여 I2 I1인 경우 MN3와 MN4의 소스측에는 c*I1만큼의 전류가 흐르게 되고, MN5에는 c*(I2-I1)의 전류가 흐르게 된다. 이 때, MN4는 포화영역에서 동작하고 있으므로 MN8 또한 포화영역에서 동작하며, 트랜지스터의 설계시에 MN8의 폭을 조절함으로써 MN5에 흐르는 전류에 비해 K배 만큼 큰 전류를 흘릴 수 있어 MN8에는 c*K*(I2-I1)만큼의 전류가 흐른다. 여기서, K는 전류증폭율을 나타내는 상수로서, 설계시에 K값을 키울수록 전류 I8이 크게 된다.
전류 I8이 커짐에 따라 슬루율전류 IS(=I8+ISB)는 커지게 되어 내부전원전압구동기(240)가 메모리셀의 부하전류변화를 빠르게 감지하게 되고, 안정된 내부전원전압(Vcore)을 얻을 수 있다.
한편, I2＜I1인 경우, 병렬전류감산기(235)내 NMOS MN4가 삼극관영역(비포화영역, 오옴영역)에 들어가게 되어 MN4의 드레인전압은 소스전압에 가까워져 MN5의 게이트-소스간 전압(VGS)이 문턱전압보다 작게 된다. 그리하여 c*I2의 전류가 모두 MN4로만 흐르게 되고, MN5는 턴오프되어 MN5에 흐르는 전류는 0이다. 따라서, 전류미러인 MN5, MN8의 MN8에 흐르는 전류는 I8은 0이 된다.
즉, 반도체기억장치의 감지증폭기 동작시 200 밀리암페어 정도의 대전류가 흘러서 출력전류가 급속히 변할 때 내부전원전압(Vcore)의 레벨은만큼 감소한다.를 줄이기 위하여 게이트 조정전압인 내부전원전압구동기(240)의 MN6의 드레인에 걸리는 전압 VG가 빠르게 변하여야 하는데, 이는 슬루율전류 IS를 증가시킴으로써 가능하다.
감지증폭기가 인에이블되고 나서 반도체기억장치의 셀에 피크전류가 흐른 후 일정 시간이 지나면 검출신호출력부(100)에서는, 센스앰프인에이블바아신호(SAEB)가 "H"상태로 되어 I2＜I1인 경우가 되고, 슬루율전류 IS(=ISB) 에 추가전류가 공급되지 않아 저전력의 소모가 가능하다.
또한, 감지증폭기가 인에이블되면 검출신호출력부(100)에서는, 센스앰프인에이블바아신호(SAEB)가 "L"상태로 되어 I2≥I1인 경우가 되고, 슬루율전류IS(= I8+ ISB)에 추가전류가 공급되어 내부전원전압의 레벨을 고속으로 회복시켜 안정화시킨다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 따라 감지증폭기의 동작을 빠르게 감지하여 과도적인 부하전류의 변화에 신속히 대처하여 안정된 내부전원전압을 공급할 수 있는 유리한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 정전류를 공급하기 위하여 제어신호로 사용하는 기준전압을 발생시키는 기준전압발생수단;
    상기 기준전압발생수단에서 출력되는 상기 기준전압을 입력받아 일정한 내부전압을 출력하는 내부전압발생수단;
    감지증폭기의 인에이블신호에 연동된 센스앰프인에이블바아신호를 입력받아 슬루율전류의 슬루율을 조정하는 슬루율조정수단; 및
    조정된 슬루율에 따라 내부전원전압의 레벨을 달리하는 내부전원전압구동수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬루율조정수단은,
    상기 센스앰프인에이블바아신호의 논리상태에 따라 외부전원전압 또는 소스전압을 출력하는 센스앰프인에이블바아신호입력부;
    상기 센스앰프인에이블바아신호입력부로부터 입력되는 전압의 종류에 따라 의 입력에 따라 흐르는 전류의 비율이 달라지도록 제어하는 차동부; 및
    상기 차동부에 흐르는 전류의 비율이 달라짐에 따라 일측의 전류미러에 흐르는 전류의 양이 변화되는 두개의 전류미러로 구성된 병렬전류감산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센스인에이블바아신호입력부는,
    상기 센스앰프인에이블바아신호를 게이트의 제어신호로 하고, 드레인측이 상기 외부전원전압단과 접속된 제1 엔모스트랜지스터;
    상기 센스앰프인이블바아신호를 입력으로 하는 인버터; 및
    상기 인버터의 출력을 게이트의 제어신호로 하고, 상기 제1 엔모스트랜지스터의 소스측과 드레인측이 접속되며, 소스측이 소스전압단과 접속된 제2 엔모스트랜지스터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차동부는,
    상기 기준전압을 제어신호로 이용하여 외부전원전압으로부터 정전류를 인출하는 정전류부; 및
    상기 정전류부와 접속되어 상기 정전류를 상기 센스앰프인에이블바아신호의상태에 따라 비율을 달리하여 흘려보내는 차동단
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 차동부는,
    상기 기준전압을 게이트의 제어신호로 하고, 드레인측이 상기 외부전원전압단과 접속된 제1 피모스트랜지스터;
    상기 내부전압을 게이트의 제어신호로 하고, 드레인측이 상기 제1 피모스트랜지스터의 소스측과 접속된 제2 피모스트랜지스터; 및
    상기 제1 엔모스트랜지스터의 소스측과 게이트가 접속되고, 드레인측이 상기 제1 피모스트랜지스터의 소스측과 접속된 제3 피모스트랜지스터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 병렬전류감산부는,
    상기 제3 피모스트랜지스터의 소스측에 흐르는 전류가 상기 제2 피모스트랜지스터의 소스측에 흐르는 전류보다 큰 경우 상기 내부전원전압구동수단과 연동하여 상기 슬루율전류의 슬루율을 크게 하고, 상기 제3 피모스트랜지스터의 소스측에흐르는 전류가 상기 제2 피모스트랜지스터의 소스측에 흐르는 전류보다 작은 경우 상기 내부전원전압구동수단과 연동하여 상기 슬루율전류의 슬루율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운 컨버터.
KR1020010084346A 2001-12-24 2001-12-24 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터 KR100807592B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010084346A KR100807592B1 (ko) 2001-12-24 2001-12-24 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010084346A KR100807592B1 (ko) 2001-12-24 2001-12-24 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030054217A true KR20030054217A (ko) 2003-07-02
KR100807592B1 KR100807592B1 (ko) 2008-03-03

Family

ID=32212868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010084346A KR100807592B1 (ko) 2001-12-24 2001-12-24 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100807592B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616218B1 (ko) * 2004-07-19 2006-08-25 매그나칩 반도체 유한회사 출력신호의 슬루율을 제어할 수 있는 연산증폭기
KR100743307B1 (ko) * 2004-10-06 2007-07-26 세이코 엡슨 가부시키가이샤 전원 회로, 표시 드라이버, 전기 광학 장치 및 전자 기기
KR100784906B1 (ko) * 2006-06-30 2007-12-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리의 전압 조정장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990057384A (ko) * 1997-12-29 1999-07-15 김영환 전압 다운컨버터의 안정화 회로
KR100258899B1 (ko) * 1997-12-31 2000-06-15 김영환 번-인 전압 제어장치
JP4794262B2 (ja) * 2005-09-30 2011-10-19 株式会社ジェイテクト トルク検出装置及びこれを用いた電動パワーステアリング装置
JP2007099006A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Plast Co Ltd エアバッグ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616218B1 (ko) * 2004-07-19 2006-08-25 매그나칩 반도체 유한회사 출력신호의 슬루율을 제어할 수 있는 연산증폭기
KR100743307B1 (ko) * 2004-10-06 2007-07-26 세이코 엡슨 가부시키가이샤 전원 회로, 표시 드라이버, 전기 광학 장치 및 전자 기기
KR100784906B1 (ko) * 2006-06-30 2007-12-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리의 전압 조정장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100807592B1 (ko) 2008-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7002329B2 (en) Voltage regulator using two operational amplifiers in current consumption
KR101071799B1 (ko) 정전압 회로 및 정전압 회로의 출력 전압 제어 방법
JP2527888B2 (ja) 線形レギュレ―タ
KR101255996B1 (ko) 전압 레귤레이터
US7615977B2 (en) Linear voltage regulator and method of limiting the current in such a regulator
JP3825300B2 (ja) 内部降圧回路
US6380799B1 (en) Internal voltage generation circuit having stable operating characteristics at low external supply voltages
KR100706239B1 (ko) 대기모드에서 소비 전력을 감소시킬 수 있는 전압레귤레이터
JP5279544B2 (ja) ボルテージレギュレータ
KR101274280B1 (ko) 전압 조정기
TW201514652A (zh) 低壓差穩壓裝置以及緩衝級電路
JP4319012B2 (ja) 過電流保護回路及びボルテージレギュレータ
KR100807592B1 (ko) 반도체기억장치의 안정된 전압을 공급하기 위한 전압 다운컨버터
JP2000099172A (ja) 内部降圧電源回路
JP2000181554A (ja) 基準電圧発生回路のスタートアップ回路
JP2010258509A (ja) バイアス安定化機能付き増幅回路
JP4741886B2 (ja) レギュレータ回路
KR100446297B1 (ko) 외부 전압의 변화에 무관하게 안정된 출력 전압을발생하는 전압 발생회로
JP3296079B2 (ja) バイアス回路
CN212623800U (zh) 一种稳压器
JP3144361B2 (ja) 差動増幅器
JP2000298523A (ja) 定電圧出力回路
KR100506046B1 (ko) 내부전압 발생장치
JP4304063B2 (ja) バイナリ信号を増幅するための増幅器を有する電子回路
KR100277879B1 (ko) 센스앰프의초기바이어스회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110126

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee