KR20060003652A - 내부 전원 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 전원 발생기에 관한 것으로써, 특히, 스탠바이 모드시 내부 전원을 공급하기 위한 엑티브 구동부에 발생하는 누설 전류를 감소시킬 수 있도록 하는 기술을 개시한다. 이를 위해, 본 발명은 스탠바이 구동부와 엑티브 구동부를 구비하여 내부 전원을 발생하는 내부 전원 발생기에 있어서, 엑티브 구동부의 동작시에만 스위칭되는 스위칭 소자를 엑티브 구동부의 출력단에 구비된 NMOS 다이오드에 연결하여, 스탠바이 모드시 동작이 오프 상태인 엑티브 구동부의 출력전압단에 불필요하게 발생하는 누설 전류를 감소시킬 수 있도록 한다.

Description

내부 전원 발생기{Internal power voltage generator}

도 1은 종래의 내부 전원 발생기에 관한 회로도.

도 2는 도 1의 전압 파형도.

도 3은 본 발명에 따른 내부 전원 발생기에 관한 회로도.

도 4는 도 3의 전압 파형도.

본 발명은 내부 전원 발생기에 관한 것으로써, 특히, 스탠바이 모드시 내부 전원의 출력단에 불필요하게 발생하는 누설 전류를 감소시킬 수 있도록 하는 기술이다.

도 1은 종래기술에 따른 내부 전원 발생기에 관한 회로도이다.

종래의 내부 전원 발생기는 스탠바이 구동부(1)와 엑티브 구동부(2)를 구비한다.

그 상세 구성을 살펴보면, 스탠바이(Standby) 구동부(1)는 스탠바이 모드시 내부 회로에 필요한 출력전압 VOUT을 공급한다. 그리고, 엑티브 구동부(2)는 엑티브 동작 모드시 입력전압 V1을 증폭하여 내부 회로에 필요한 출력전압 VOUT을 공급 한다.

여기서, 엑티브 구동부(2)는 비교부 A1, PMOS트랜지스터 P1, NMOS 다이오드 N1,N2를 구비한다.

비교부 A1는 포지티브(+) 단자를 통해 입력되는 입력전압 V1과 네가티브(-) 단자를 통해 입력되는 노드 ND1의 출력을 비교하여 이를 증폭한다. PMOS트랜지스터 P1는 전원전압 VDD 인가단과 출력단 사이에 연결되어 게이트 단자가 비교부 A1의 출력과 연결된다.

NMOS 다이오드 N1는 출력단과 노드 ND1 사이에 연결되어 게이트 단자가 출력단과 연결된다. NMOS 다이오드 N2는 NMOS 다이오드 N1과 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자가 노드 ND1과 연결된다.

이러한 구조를 갖는 종래의 내부 전원 발생기의 동작을 도 2의 전압 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

스탠바이 모드시에는 스탠바이 구동부(1)가 동작하여 내부 출력전압 VOUT을 공급하고, 엑티브 구동부(2)의 비교부 A1가 오프되어 스탠바이 상태를 유지한다.

그런데, 이러한 경우 오프 상태를 유지하는 엑티브 구동부(2)의 출력단에 구비된 NMOS 다이오드 N1를 통해 스태틱 전류 경로(Static current path) B가 형성되어 누설 전류가 발생하게 된다. 이에 따라, 칩의 내부에 복수개의 내부 전원 발생기가 있다고 가정한다면 불필요하게 발생되는 누설전류의 양을 무시할 수 없게 된다.

예를 들어, 스태틱 전류 경로 B를 통해 발생하는 전류가 2.1㎂ 일 경우 칩의 내부에 구비된 엑티브 구동부(2)의 갯수가 10개 정도로 가정한다면 불필요하게 발생하는 전체 누설 전류의 양은 모두 21㎂가 된다. 이러한 누설 전류의 양은 내부에 공급되는 스탠바이 전류의 1/5에 해당하는 값이 된다.

따라서, 종래의 내부 전원 발생기는 불필요한 누설전류의 증가로 인하여 전력이 소모될 뿐만 아니라 내부 전원을 정확히 제어할 수 없게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히, 스탠바이 모드시에 내부 전원 출력단의 스태틱 전류 경로를 차단하여 불필요하게 발생하는 누설전류를 감소시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내부 전원 발생기는, 입력전압과 출력전압을 비교 및 증폭하는 비교부; 비교부의 출력전압 레벨에 따라 선택적으로 스위칭되어 출력 전압단에 내부 전원전압을 공급하는 제 1스위칭 소자; 출력 전압단에 인가된 내부 전원전압을 분배하여 상기 비교부에 피드백 출력하는 다이오드부; 및 엑티브 모드시 인에이블 되는 엑티브 신호의 활성화에 따라 턴온되어 다이오드부에 접지전압을 공급하고, 스탠바이 모드시 엑티브 신호의 비활성화에 따라 턴오프되어 출력 전압단과 다이오드부를 통해 형성되는 전류 경로를 차단하는 제 2스위칭 소자를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 내부 전원 발생기에 관한 회로도이다.

본 발명은 스탠바이 구동부(10)와 엑티브 구동부(20)를 구비한다. 이러한 본 발명의 내부 전원 발생기는 하프 드라이버(Half driver) 형태를 가지며 출력전압 VOUT이 비교부 A2 전압의 두배가 된다. 예를 들어, 비교부 A2에 걸리는 전압이 1.25V일 경우 출력전압 VOUT은 2.5V가 된다.

그 상세 구성을 살펴보면, 스탠바이(Standby) 구동부(10)는 스탠바이 모드시 내부 회로에 필요한 최소한의 출력전압 VOUT을 공급한다. 그리고, 엑티브 구동부(20)는 엑티브 동작 모드시 입력전압 V1을 증폭하여 내부 회로에 필요한 출력전압 VOUT을 공급한다.

여기서, 엑티브 구동부(20)는 비교부 A2, PMOS트랜지스터 P2, NMOS 다이오드 N3,N4 및 NMOS트랜지스터 N5를 구비한다.

비교부 A2는 포지티브(+) 단자를 통해 입력되는 입력전압 V1과 네가티브(-) 단자를 통해 입력되는 노드 ND2의 출력을 비교하여 이를 증폭한다. PMOS트랜지스터 P2는 전원전압 VDD 인가단과 출력단 사이에 연결되어 게이트 단자가 비교부 A2의 출력과 연결된다.

NMOS 다이오드 N3는 출력단과 노드 ND2 사이에 연결되어 게이트 단자가 출력단과 연결된다. NMOS 다이오드 N4는 NMOS 다이오드 N3의 소스 단자와 NMOS트랜지스터 N5의 드레인 단자 사이에 연결되어 게이트 단자가 노드 ND2와 연결된다. 그리고, NMOS트랜지스터 N5는 NMOS 다이오드 N4의 소스 단자와 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 엑티브 신호 ACTS가 인가된다. 여기서, 엑티브 신호 ACTS는 뱅크 엑티브 신호를 의미한다.

이러한 구조를 갖는 본 발명은 엑티브 동작 모드시 비교부 A2가 입력전압 V1과 노드 ND2의 전압 레벨을 비교한다. 그 결과 출력전압 VOUT의 절반 값이 되는 전압 레벨이 입력전압 V1 보다 낮을 경우 PMOS트랜지스터 P2가 동작하게 되어 출력전압 VOUT을 전원전압 VDD 레벨로 상승시킨다.

이때, 스탠바이 구동부(10)는 턴오프 상태를 유지한다. 그리고, 엑티브 신호 ACTS는 하이가 되어 NMOS트랜지스터 N5를 턴온시킴으로써 동작 전류가 흐를 수 있도록 한다.

반면에, 스탠바이 모드시에는 스탠바이 구동부(10)가 동작하여 내부 출력전압 VOUT을 공급한다. 그리고, 엑티브 구동부(20)의 비교부 A2가 오프되어 스탠바이 상태를 유지한다. 이때, 엑티브 신호 ACTS는 로우가 되어 NMOS트랜지스터 N5가 턴오프 상태를 유지한다.

이에 따라, 도 4의 전압 파형도에서 보는 바와 같이 NMOS 다이오드 N4를 통해 발생하는 스태틱 전류의 경로를 차단하여 전원 공급 출력단에 불필요하게 발생되는 누설 전류를 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스탠바이 모드시 내부 전원의 출력단에 불필요하게 발생하는 누설 전류를 감소시킴으로써 전력 소모를 줄임과 동시에 내부 전원을 정확히 제어할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (5)

1. 입력전압과 출력전압을 비교 및 증폭하는 비교부;

   상기 비교부의 출력전압 레벨에 따라 선택적으로 스위칭되어 출력 전압단에 내부 전원전압을 공급하는 제 1스위칭 소자;

   상기 출력 전압단에 인가된 상기 내부 전원전압을 분배하여 상기 비교부에 피드백 출력하는 다이오드부; 및

   엑티브 모드시 인에이블 되는 엑티브 신호의 활성화에 따라 턴온되어 상기 다이오드부에 접지전압을 공급하고, 스탠바이 모드시 상기 엑티브 신호의 비활성화에 따라 턴오프되어 상기 출력 전압단과 상기 다이오드부를 통해 형성되는 전류 경로를 차단하는 제 2스위칭 소자를 구비함을 특징으로 하는 내부 전원 발생기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스탠바이 모드시 내부 회로에 상기 내부 전원전압을 공급하는 스탠바이 구동부를 더 구비함을 특징으로 하는 내부 전원 발생기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1스위칭 소자는 전원전압단과 상기 출력 전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 상기 비교부의 출력이 인가되는 PMOS트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 내부 전원 발생기.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 다이오드부는

   상기 출력 전압단과 상기 비교부의 네가티브 단자 사이에 연결되어 게이트 단자가 상기 출력 전압단에 연결된 제 1 NMOS 다이오드; 및

   상기 비교부의 네가티브 단자와 상기 제 2스위칭 소자 사이에 연결되어 게이트 단자가 상기 제 1NMOS 다이오드에 연결되는 제 2 NMOS 다이오드를 구비함을 특징으로 하는 내부 전원 발생기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2스위칭 소자는 상기 다이오드부와 접지전압단 사이에 연결되어 게이트 단자를 통해 상기 엑티브 신호가 인가되는 NMOS트랜지스터를 구비함을 특징으로 하는 내부 전원 발생기.

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