KR20070050308A - Internal voltage generator in dram - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DRAM에서 입력 전압이 변동에 대응하여 내부 전압을 발생시키기 위한 전류 구동 능력을 유지시킬 수 있도록 개선한 DRAM 내부 전원 발생기를 개시한다. 본 발명의 DRAM 내부 전원 발생기는, 인에이블 상태에서, 기준 전압이 일정 레벨 이상되면 디스에이블 상태로 변환된 검출 신호를 제공하는 레벨 디텍터; 상기 인에이블 상태의 상기 검출 신호가 제공되는 상태에서 상기 기준 전압과 피드백되는 내부 전압을 비교하여 모니터링 신호를 출력하고, 상기 디스에이블 상태로 상기 검출 신호가 제공되면 턴오프되는 비교부; 및 상기 검출 신호와 상기 모니터링 신호를 제공받고, 상기 모니터링 신호로써 상기 내부 전압을 출력하고, 상기 검출 신호가 디스에이블 상태로 제공되면 미리 설정된 범위로 내부 전류 구동 용량이 세팅되는 드라이버를 구비한다.The present invention discloses an improved DRAM internal power generator which can maintain a current driving capability for generating an internal voltage in response to fluctuations in the DRAM. The DRAM internal power generator of the present invention, in the enable state, the level detector for providing a detection signal converted to the disabled state when the reference voltage is a predetermined level or more; A comparison unit comparing the reference voltage with an internal voltage fed back in a state where the detection signal of the enable state is provided, outputting a monitoring signal, and turning off when the detection signal is provided in the disable state; And a driver receiving the detection signal and the monitoring signal, outputting the internal voltage as the monitoring signal, and setting the internal current driving capacity to a preset range when the detection signal is provided in a disabled state.

Description

ＤＲＡＭ의 내부 전원 발생기{Internal voltage generator in DRAM}Internal voltage generator in DRAM

도 1은 종래의 DRAM의 내부 전원 발생기를 나타내는 블록도1 is a block diagram showing an internal power generator of a conventional DRAM

도 2는 본 발명에 따른 DRAM의 내부 전원 발생기의 실시예를 나타내는 블록도2 is a block diagram illustrating an embodiment of an internal power generator of a DRAM according to the present invention.

도 3은 도 2의 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 입력 전압 레벨 대비 검출 신호의 상태를 나타내는 도면3 is a diagram illustrating a state of a detection signal compared to an input voltage level for explaining an operation according to the embodiment of FIG. 2.

본 발명은 DRAM의 내부 전원 발생기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DRAM에서 입력 전압이 변동에 대응하여 내부 전압을 발생시키기 위한 전류 구동 능력을 유지시킬 수 있도록 개선한 DRAM 내부 전원 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to an internal power generator of a DRAM, and more particularly, to an internal DRAM power generator which is improved to maintain a current driving capability for generating an internal voltage in response to a change in an input voltage in a DRAM.

일반적으로, DRAM에서 입력 전원은 통상 10％ 정도의 오차 범위가 사양으로 설정되어 공급된다. 상기한 오차 범위를 갖는 입력 전원은 내부 딜레이 값의 변동과 저전력 동작이 가능하고 워드라인과 같은 높은 출력에 대응할 수 있도록 공급되어야 하고, 이를 위하여 내부 전원은 DRAM 내부의 전용 드라이버에서 생성된다.In general, input power is usually supplied in DRAM with a margin of error of about 10%. The input power having the above error range should be supplied to enable the variation of the internal delay value and the low power operation and to cope with the high output such as the word line. For this purpose, the internal power is generated by a dedicated driver in the DRAM.

DRAM에서 현재 공급되는 레벨을 모니터링하면서 내부 전원이 생성 및 공급되 도록 설계되며, 도 1을 참조하면 종래의 DRAM 내부 전원 발생기는 비교부(10)와 드라이버(12)가 조합된 구성을 갖는다.Internal power is designed to be generated and supplied while monitoring a level currently supplied from a DRAM. Referring to FIG. 1, a conventional DRAM internal power generator has a combination of a comparator 10 and a driver 12.

비교부(10)는 내부 전원 즉 내부 전압을 기준 전압(입력 전압)과 비교함으로써 모니터링하는 역할을 하고, 드라이버(12)는 소정 전류 구동 강도 범위 내에서 비교부(10)로부터 출력되는 모니터링 신호에 비례한 내부 전압을 구동하여 출력하는 역할을 한다.The comparator 10 serves to monitor the internal power supply, that is, the internal voltage by comparing it with a reference voltage (input voltage), and the driver 12 responds to the monitoring signal output from the comparator 10 within a predetermined current driving strength range. It drives and outputs proportional internal voltage.

DRAM은 설계 시점에서 다양한 소비자의 요구에 맞는 동작을 보장하기 위하여, 입력 전원 레벨의 폭이 기존에 비하여 점차적으로 넓어지고, 기존의 칩에서 점차 넓어지는 입력 전원 레벨을 수용하여야 한다. DRAMs must accommodate input power levels that are wider in width and more widespread on existing chips in order to ensure operation to meet the needs of various consumers at design time.

그러나, 드라이버(12)는 전류 구동 강도가 가장 낮은 레벨의 입력 전압으로 충분한 전류를 공급하기 위한 하한과 가장 높은 레벨의 입력 전압으로 원활하게 전류를 공급하기 위한 상한을 갖도록 설계된다. 그러므로, 드라이버(12)의 능력을 벗어나는 경우, 일정해야 할 내부 전원의 레벨이 변동되는 현상이 발생하며, 결국 DRAM이 오동작되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.However, the driver 12 is designed to have a lower limit for supplying sufficient current to the input voltage at the lowest level of current drive strength and an upper limit for smoothly supplying current to the input voltage at the highest level. Therefore, when the driver 12 is out of the capability of the power source 12, a phenomenon occurs in which the level of the internal power source to be constant is changed, and thus, a DRAM malfunctions.

본 발명의 목적은 DRAM에서 사용되는 내부 전원의 전류 구동 능력을 입력 전원의 레벨 변동에 대응하여 제어함으로써 내부 전원 레벨을 안정화시킴에 있다.An object of the present invention is to stabilize the internal power supply level by controlling the current driving capability of the internal power supply used in the DRAM in response to the level variation of the input power supply.

본 발명에 따른 DRAM 내부 전원 발생기는, 인에이블 상태에서, 기준 전압이 일정 레벨 이상되면 디스에이블 상태로 변환된 검출 신호를 제공하는 레벨 디텍터;The DRAM internal power generator according to the present invention includes a level detector for providing a detection signal converted to a disabled state when a reference voltage is higher than a predetermined level in an enabled state;

상기 인에이블 상태의 상기 검출 신호가 제공되는 상태에서 상기 기준 전압과 피드백되는 내부 전압을 비교하여 모니터링 신호를 출력하고, 상기 디스에이블 상태로 상기 검출 신호가 제공되면 턴오프되는 비교부; 및 상기 검출 신호와 상기 모니터링 신호를 제공받고, 상기 모니터링 신호로써 상기 내부 전압을 출력하고, 상기 검출 신호가 디스에이블 상태로 제공되면 미리 설정된 범위로 내부 전류 구동 용량이 세팅되는 드라이버를 구비한다.A comparison unit comparing the reference voltage with an internal voltage fed back in a state where the detection signal of the enable state is provided, outputting a monitoring signal, and turning off when the detection signal is provided in the disable state; And a driver receiving the detection signal and the monitoring signal, outputting the internal voltage as the monitoring signal, and setting the internal current driving capacity to a preset range when the detection signal is provided in a disabled state.

여기에서, 상이한 레벨을 검출하기 위하여 최소한 둘 이상의 레벨 디텍터가 병렬로 구성되며, 상기 레벨 디텍터들 중 선택된 하나가 동작됨에 따라 상기 검출 신호가 상기 드라이버로 제공되고, 상기 드라이버도 상기 레벨 디텍터의 개수에 대응되는 상태로 세팅할 수 있는 상기 내부 전류 구동 용량을 갖도록 구성될 수 있다.Here, at least two or more level detectors are configured in parallel to detect different levels, and as the selected one of the level detectors is operated, the detection signal is provided to the driver, and the driver is also included in the number of the level detectors. It can be configured to have the internal current drive capacity that can be set to the corresponding state.

또한, 상기 비교부는 상기 검출 신호에 의하여 스위칭되는 P-MOS 트랜지스터를 스위치로 구비함이 바람직하다.In addition, the comparator preferably includes a P-MOS transistor switched by the detection signal.

이하, 본 발명에 따른 DRAM의 내부 전원 발생기에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an internal power generator of a DRAM according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 DRAM의 내부 전원 발생기이다.2 is an internal power generator of a DRAM according to the present invention.

본 발명의 실시예는 내부 전원 발생기에 입력 전원 즉 기준 전압의 레벨을 검출하고, 그 결과에 대응되게 검출 신호를 인에이블 또는 디스에이블 상태로 제공하며, 상기 검출 신호의 상태에 따라서 비교부가 스위칭되고 드라이버의 전류 구동 용량이 조절되도록 구성된다.An embodiment of the present invention detects a level of an input power source, that is, a reference voltage, to an internal power generator, and provides a detection signal in an enabled or disabled state corresponding to the result, and a comparator is switched according to the state of the detection signal. The current drive capacity of the driver is configured to be adjusted.

이를 위하여 내부 전원 발생기는 비교부(20), 드라이버(22) 및 레벨 디텍터(24, 26)를 구비한다. 여기에서 레벨 디텍터(24, 26)는 검출하고자 하는 레벨의 수를 고려하여 둘 이상 구성할 수 있으며, 복수 개로 레벨 디텍터(24, 26)가 구성되는 경우 이들 중 선택된 하나의 검출 신호가 비교부(20)와 드라이버(22)로 제공되며, 레벨 디텍터(24, 26)는 별도의 제어신호(도시되지 않음) 또는 자체 세팅 상태 변경에 따라 상기 선택이 수행되도록 구성될 수 있다.To this end, the internal power generator includes a comparator 20, a driver 22, and level detectors 24 and 26. Here, two or more level detectors 24 and 26 may be configured in consideration of the number of levels to be detected. 20 and a driver 22, the level detectors 24, 26 may be configured to perform the selection according to a separate control signal (not shown) or a change in its own setting state.

비교부(20)는 피드백되는 내부 전원 즉 내부 전압을 기준 전압(입력 전압)과 비교함으로써 모니터링하는 역할을 하고, 드라이버(22)는 미리 설정된 소정 전류 구동 강도 범위 내에서 비교부(20)로부터 출력되는 모니터링 신호에 비례한 내부 전압을 구동하여 출력하는 역할을 한다.The comparator 20 monitors by feeding back the internal power supply, that is, the internal voltage, with the reference voltage (input voltage), and the driver 22 outputs from the comparator 20 within a predetermined current drive strength range. It drives and outputs an internal voltage proportional to the monitoring signal.

여기에서 레벨 디텍터(24, 26)가 기준 전압을 제공받아서 그 레벨을 검출하고, 검출 결과에 대응되는 인에이블 또는 디스에이블 상태로 검출 신호를 비교부(20) 및 드라이버(22)로 제공하도록 구성된다.Here, the level detectors 24 and 26 receive the reference voltage to detect the level, and provide the detection signal to the comparator 20 and the driver 22 in an enable or disable state corresponding to the detection result. do.

비교부(20)는 검출 신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프를 수행하도록 스위치를 구비함이 바람직하며, 스위치로써 P-MOS 트랜지스터가 접지 라인 또는 출력 라인 쪽에 구성될 수 있다.The comparator 20 preferably includes a switch to turn on or off in response to the detection signal, and the P-MOS transistor may be configured as a ground line or an output line.

또한, 드라이버(22)도 검출 신호에 대응하여 전류 구동 강도 범위를 조정할 수 있도록 사이즈를 가변하기 위한 다양한 용량을 갖는 전류 구동용 트랜지스터를 복수개 구비함이 바람직하며, 상기한 복수개의 트랜지스터는 용량별로 선택 가능한 풀업-풀다운 드라이버를 이룸이 바람직하고, 검출 신호의 상태에 대응되는 적정한 용량의 전류 구동용 트랜지스터 즉 풀업-풀다운 드라이버가 회로 내부적으로 선택되어 전류 구동에 적용될 수 있다. 이에 따라서 드라이버(22)는 다양한 소비자의 요구에 맞는 동작을 보장하기 위하여 입력 전원의 레벨이 커지는 경우 그에 적절한 전류 구동 강도를 갖도록 동작될 수 있다.In addition, the driver 22 may also include a plurality of current driving transistors having various capacities for varying sizes so that the driver 22 may adjust the current driving intensity range in response to the detection signal, and the plurality of transistors are selected by capacitance. It is desirable to have a pull-up-down driver possible, and a current-driven transistor of an appropriate capacity corresponding to the state of the detection signal, that is, a pull-up-pull driver, may be selected internally in the circuit and applied to the current drive. Accordingly, the driver 22 may be operated to have an appropriate current driving strength when the level of the input power source increases to ensure the operation to meet various consumer demands.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 동작을 구체적으로 설명한다.The operation of the embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

입력 전압인 기준 전압은 도 3과 같이 공급 시작 시점부터 시간이 흐름에 따라 선형적으로 레벨이 증가한다.The reference voltage, which is the input voltage, increases linearly with time from the start of supply as shown in FIG. 3.

레벨 디텍터(24)가 "A" 시점에 해당하는 기준 전압을 검출하는 것이고, 레벨 디텍터(26)가 "B" 시점에 해당하는 기준 전압을 검출하는 것이라 가정하면, 레벨 디텍터(24) 또는 레벨 디텍터(26)는 해당 시점에 해당하는 레벨로 기준 전압이 도달한 것으로 검출하면 검출 신호 "DA" 또는 검출 신호 "DB"가 출력된다. 이때 레벨 디텍터(24) 또는 레벨 디텍터(26)는 소정 제어신호 또는 세팅 상태에 따라 어느 하나가 동작되도록 설정된다. 즉, 선택된 레벨 디텍터는 초기에 인에이블 상태로 검출 신호를 출력하며, 기준 전압이 일정 레벨 이상되면 디스에이블 상태로 변환하여 검출 신호를 출력한다.Assuming that the level detector 24 detects the reference voltage corresponding to the "A" time point, and the level detector 26 detects the reference voltage corresponding to the "B" time point, the level detector 24 or the level detector 24 is detected. Detected by reference numeral 26 at the level corresponding to the point in time when the reference voltage has reached the detection signal "DA" or the detection signal "DB" is output. At this time, the level detector 24 or the level detector 26 is set to operate either in accordance with a predetermined control signal or a setting state. That is, the selected level detector initially outputs the detection signal in the enabled state, and when the reference voltage is higher than or equal to a predetermined level, the selected level detector outputs the detection signal by converting to the disabled state.

비교부(20)는 검출 신호가 인에이블 상태로 제공되면 턴온 상태를 유지하며, 이 상태에서 기준전압과 드라이버(22)에서 피드백되는 내부 전압을 비교하여 그에 대응되는 값을 갖는 모니터링 신호를 출력한다. 이와 반대로 비교부(20)는 검출 신호가 디스에이블 상태로 변경되면 턴오프된다.The comparator 20 maintains the turn-on state when the detection signal is provided in the enabled state, and compares the reference voltage with the internal voltage fed back from the driver 22 and outputs a monitoring signal having a corresponding value. . In contrast, the comparator 20 is turned off when the detection signal is changed to the disabled state.

그리고, 드라이버(22)는 검출 신호가 인에이블 상태로 제공되면 선택된 풀업-풀다운 드라이버의 전류 구동 용량 범위에서 모니터링 신호를 구동하여 내부 전압으로 변환하여 출력한다. 이와 반대로 드라이버(22)는 검출 신호가 디스에이블 상태로 제공되면 다른 사이즈를 갖는 전류 구동용 트랜지스터 즉 풀업-풀다운 드라이버가 선택되고 그에 따라서 내부 전류 구동 용량이 변경된다. 따라서, 드라이버(22)는 원래 설정된 용량을 초과하는 경우에도 안정적으로 내부 전압을 출력할 수 있다.When the detection signal is provided in the enabled state, the driver 22 drives the monitoring signal in the current driving capacity range of the selected pull-up-pull driver, converts it into an internal voltage, and outputs the converted voltage. In contrast, when the detection signal is provided in the disabled state, the driver 22 selects a current driving transistor having a different size, that is, a pull-up pull-down driver, and changes the internal current driving capacity accordingly. Therefore, the driver 22 can stably output the internal voltage even when the capacity which is originally set is exceeded.

따라서, 본 발명에 의하면 내부 전원의 전류 구동 능력을 입력 전원의 레벨 변동에 대응하여 DRAM을 제어할 수 있어서 내부 전원 레벨을 안정화될 수 있고, 그에 따라 다양한 소비자의 요구를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the current driving capability of the internal power source can be controlled in response to the level variation of the input power source, thereby stabilizing the internal power level, thereby satisfying various consumer demands. .

Claims (4)

인에이블 상태에서, 기준 전압이 일정 레벨 이상되면 디스에이블 상태로 변환된 검출 신호를 제공하는 레벨 디텍터;A level detector for providing a detection signal converted to a disabled state when the reference voltage is above a predetermined level in the enabled state; 상기 인에이블 상태의 상기 검출 신호가 제공되는 상태에서 상기 기준 전압과 피드백되는 내부 전압을 비교하여 모니터링 신호를 출력하고, 상기 디스에이블 상태로 상기 검출 신호가 제공되면 턴오프되는 비교부; 및A comparison unit comparing the reference voltage with an internal voltage fed back in a state where the detection signal of the enable state is provided, outputting a monitoring signal, and turning off when the detection signal is provided in the disable state; And 상기 검출 신호와 상기 모니터링 신호를 제공받고, 상기 모니터링 신호로써 상기 내부 전압을 출력하고, 상기 검출 신호가 디스에이블 상태로 제공되면 미리 설정된 범위로 내부 전류 구동 용량이 세팅되는 드라이버;를 구비함을 특징으로 하는 DRAM의 내부 전원 발생기.And a driver receiving the detection signal and the monitoring signal, outputting the internal voltage as the monitoring signal, and setting the internal current driving capacity to a preset range when the detection signal is provided in a disabled state. DRAM's internal power generator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상이한 레벨을 검출하기 위하여 최소한 둘 이상의 레벨 디텍터가 병렬로 구성되며, 상기 레벨 디텍터들 중 선택된 하나가 동작됨에 따라 상기 검출 신호가 상기 드라이버로 제공되고, 상기 드라이버도 상기 레벨 디텍터의 개수에 대응되는 상태로 세팅 할 수 있는 상기 내부 전류 구동 용량을 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 DRAM의 내부 전원 발생기.At least two or more level detectors are configured in parallel to detect different levels, and as the selected one of the level detectors is operated, the detection signal is provided to the driver, and the driver also corresponds to the number of the level detectors. And an internal current drive capacity that can be set to the internal power generator of the DRAM. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교부는 상기 검출 신호에 의하여 스위칭되는 P-MOS 트랜지스터를 스위치로 구비함을 특징으로 하는 DRAM의 내부 전원 발생기.And the comparator comprises a P-MOS transistor switched by the detection signal as a switch. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 드라이버는 복수 개의 트랜지스터를 포함하며, 이들 트랜지스터는 병렬로 연결된 서로 다른 용량의 풀업-풀다운 드라이버를 이루며 상기 검출 신호에 의하여 특정 용량의 상기 풀업-풀다운 드라이버가 선택됨을 특징으로 하는 DRAM 내부 전원 발생기.Wherein said driver comprises a plurality of transistors, said transistors forming pull-up-down drivers of different capacitances connected in parallel and wherein said pull-up-pull driver of a specific capacitance is selected by said detection signal.
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