KR20120050247A - Power suppling apparatus - Google Patents

Power suppling apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20120050247A
KR20120050247A KR1020100111658A KR20100111658A KR20120050247A KR 20120050247 A KR20120050247 A KR 20120050247A KR 1020100111658 A KR1020100111658 A KR 1020100111658A KR 20100111658 A KR20100111658 A KR 20100111658A KR 20120050247 A KR20120050247 A KR 20120050247A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
standby
active
voltage
mode
internal voltage
Prior art date
Application number
KR1020100111658A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손영철
Original Assignee
에스케이하이닉스 주식회사
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 에스케이하이닉스 주식회사 filed Critical 에스케이하이닉스 주식회사
Priority to KR1020100111658A priority Critical patent/KR20120050247A/en
Publication of KR20120050247A publication Critical patent/KR20120050247A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/709—Circuitry for control of the power supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE: A power supply apparatus is provided to control the amount of standby current according to an operation and to minimize the amount of standby power. CONSTITUTION: A controlling unit(15) supplies an internal standby voltage to an analog block(20) in a hardware standby mode. The controlling unit supplies an internal active voltage and the internal standby voltage to a digital block and the analog block in a software standby mode. The controlling unit supplies the internal active voltage and the internal standby voltage to the analog block and the digital block in an active mode.

Description

전원 공급 장치{Power suppling apparatus}Power suppling apparatus

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power supply.

씨모스(CMOS) 이미지 센서의 사용 범위가 넓어지면서, 모바일(mobile) 제품에도 사용이 증대되어가고 있다. As the use range of CMOS image sensors expands, their use is increasing in mobile products.

모바일 제품은 배터리로부터 제품 동작에 필요한 전원을 공급받고 있다. 이에 모바일 제품의 경우, 한정적인 배터리를 보다 오래 사용할 수 있도록 전력 소모량을 줄이기 위한 연구가 진행되어 왔으며, 최근에 들어서는 모바일 제품이 대기 상태에 있을 때의 대기 전력에 대해서도 연구가 확대되고 있다. Mobile products are powered by batteries for the operation of the product. In the case of mobile products, research has been conducted to reduce power consumption so that a limited battery can be used longer. Recently, research on the standby power when the mobile product is in a standby state has been expanded.

이러한 대기 전력은 누설(leakage)과 내부 전압을 유지하기 위해 구비되는 LDO에서 주로 사용된다. This standby power is mainly used in LDOs provided to maintain leakage and internal voltages.

도1은 종래의 기술에 따른 전원 공급 장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a power supply according to the prior art.

도1을 참조하면, 상기 전원 공급 장치(10)는 하나의 기준전압 발생부(11), 기준전압 발생부(11)에 의해 생성된 기준전압(VREF)을 공동으로 사용하는 스탠바이 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터(12)와 액티브 LDO 레귤레이터(13), 스탠바이 LDO 레귤레이터(12)의 출력단과 액티브 LDO 레귤레이터(13)의 출력단을 쇼트(short) 또는 오픈(open)시키는 스위칭부(14), 및 동작모드에 따라 액티브 LDO 레귤레이터(13) 및 스위칭부(14)의 동작을 제어하는 제어부(15)로 이루어진다.
Referring to FIG. 1, the power supply device 10 has a standby low drop (LDO) using one reference voltage generator 11 and a reference voltage VREF generated by the reference voltage generator 11 jointly. Out) the regulator 12 and the active LDO regulator 13, the switching unit 14 for shorting or opening the output terminal of the standby LDO regulator 12 and the output terminal of the active LDO regulator 13, and The control unit 15 controls the operation of the active LDO regulator 13 and the switching unit 14 according to the operation mode.

HW-SB(HardWare-StandBy) 모드 시에는 스탠바이 LDO 레귤레이터(12)만을 활성화시켜 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성하고 아날로그 블록(20)에만 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 공급한다. 이때, 디지털 블록(30)은 동작 오프되어, 디지털 블록(30)에 위한 오프 누설(off leakage)을 줄여준다.In the HW-SB (HardWare-StandBy) mode, only the standby LDO regulator 12 is activated to generate the standby internal voltage VINT_S, and the standby internal voltage VINT_S is supplied only to the analog block 20. At this time, the digital block 30 is turned off to reduce off leakage for the digital block 30.

SW-SB(SoftWare-StandBy mode) 모드와 ACTIVE 모드 시에는 액티브 LDO 레귤레이터(13)를 통해 액티브 내부전압(VINT_A)을 추가 생성하고, 스탠바이 LDO 레귤레이터(12)의 출력단과 액티브 LDO 레귤레이터(13)의 출력단을 쇼트(short)시킨다. 이에 아날로그 블록(20)과 디지털 블록(30) 모두가 스탠바이 내부전압(VINT_S)과 액티브 내부전압(VINT_A)이 쇼트된 전압을 제공받아, 안정적인 동작을 수행할 수 있게 된다. In the SW-SB (SoftWare-StandBy mode) and ACTIVE modes, an active internal voltage VINT_A is additionally generated through the active LDO regulator 13, and the output terminal of the standby LDO regulator 12 and the active LDO regulator 13 Short the output stage. Accordingly, both the analog block 20 and the digital block 30 are provided with a shorted voltage of the standby internal voltage VINT_S and the active internal voltage VINT_A, thereby performing stable operation.

이때, HW-SB 모드는 아날로그 블록(20)만을 구동시키는 모드이고, SW-SB 모드는 ACTIVE 모드로 진입하기 위해 디지털 블록(30)을 준비시키는 모드이다. ACTIVE 모드는 디지털 블록(30)이 실질적인 구동되는 모드로, 특히 디지털 블록(30)의 셋업/홀드업(setup/holdup) 시간이 일정하게 유지되어야 한다.
At this time, the HW-SB mode is a mode for driving only the analog block 20, SW-SB mode is a mode for preparing the digital block 30 to enter the ACTIVE mode. The ACTIVE mode is a mode in which the digital block 30 is substantially driven. In particular, the setup / holdup time of the digital block 30 must be kept constant.

이와 같이 전원 공급 장치(10)는 다양한 동작모드를 가지며 동작모드별로 서로 다른 동작 특성을 필요로 하나, 종래에서는 하나의 기준전압 발생부(11)만를 구비한다. 이에 종래의 기준전압 발생부(11)는 모든 동작모드를 커버할 수 있는 동작 특성을 가져야 한다.As described above, the power supply 10 has various operation modes and requires different operation characteristics for each operation mode, but conventionally includes only one reference voltage generator 11. Therefore, the conventional reference voltage generator 11 should have an operating characteristic that can cover all the operation modes.

그 결과, 종래에는 기준전압 발생부(11)를 밴드갭(bandgap) 기준전압 발생기 또는 피드백이 걸려있는 기준전압 발생기 등으로 구현하여, 온도 및 공급전압의 변동에 둔감한 기준전압을 생성해야만 했었다.As a result, in the related art, the reference voltage generator 11 has to be implemented as a bandgap reference voltage generator or a reference voltage generator to which feedback is applied, thereby generating a reference voltage insensitive to fluctuations in temperature and supply voltage.

그러나 이러한 기준전압 발생부(11)는 많은 전류를 사용하므로, HW-SB(HardWare-StandBy) 모드시에 스탠바이 LDO 레귤레이터(12)만이 동작한다하더라도, 이를 통해 감소 가능한 대기 전력량에는 한계가 있다. However, since the reference voltage generator 11 uses a large amount of current, even if only the standby LDO regulator 12 operates in the HW-SB (HardWare-StandBy) mode, the amount of standby power that can be reduced through this is limited.

이에 본 발명에서는 기준 전압 발생기의 종류를 다양화하고 동작모드별로 서로 다른 기준 전압 발생기를 사용하도록 함으로써, 대기 전력 감소 효과를 향상시켜 줄 수 있도록 하는 전원 공급 장치를 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to provide a power supply device that can improve the standby power reduction effect by varying the type of reference voltage generator and by using different reference voltage generator for each operation mode.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 액티브 기준전압을 이용하여 액티브 내부전압을 생성하는 액티브 전압 발생부; 스탠바이 기준전압을 이용하여 스탠바이 내부전압을 생성하되, 상기 액티브 전압 발생부에 의해 상기 액티브 내부전압이 생성되면 상기 액티브 내부전압을 이용하여 상기 스탠바이 내부전압을 생성하는 스탠바이 전압 발생부; 및 하드웨어 대기 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압이 아날로그 블록에 제공되고, 소프트웨어 대기 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압과 상기 액티브 내부 전압이 상기 아날로그 블록과 디지털 블록에 각각 제공되고, 액티브 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압과 상기 액티브 내부 전압을 쇼트시켜 상기 아날로그 블록과 상기 디지털 블록에 함께 제공되도록 하는 제어부를 포함하는 전원 공급 장치를 제공한다. As a means for solving the above problems, according to an embodiment of the present invention, an active voltage generator for generating an active internal voltage using an active reference voltage; A standby voltage generator configured to generate a standby internal voltage using a standby reference voltage, and to generate the standby internal voltage using the active internal voltage when the active internal voltage is generated by the active voltage generator; And the standby internal voltage is provided to the analog block in a hardware standby mode, and the standby internal voltage and the active internal voltage are respectively provided to the analog block and the digital block in a software standby mode, and in the standby mode in an active mode. It provides a power supply comprising a control unit for shorting a voltage and the active internal voltage to be provided together with the analog block and the digital block.

본 발명의 전원 공급 장치는 다수의 기준전압 발생부를 구비하고, 동작 별로 대기 전류량을 제어할 수 있도록 하여, 대기 전력 소모량을 최소화시켜준다. The power supply apparatus of the present invention includes a plurality of reference voltage generators, and can control the standby current amount for each operation, thereby minimizing standby power consumption.

또한, 본 발명의 전원 공급 장치는 여러 가지 동작모드를 가지는 제품에 다양하게 적용 가능한 효과를 가진다. In addition, the power supply apparatus of the present invention has an effect that can be variously applied to products having various operation modes.

도1은 종래의 기술에 따른 전원 공급 장치를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치를 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 타이밍도를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 스탠바이 전압 발생부의 상세 회로를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a power supply according to the prior art.
2 is a view showing a power supply according to an embodiment of the present invention.
3 is a signal timing diagram illustrating an operation of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a detailed circuit of a standby voltage generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 스탠바이 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 액티브 구성요소는 스탠바이 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 스탠바이 구성요소도 액티브 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and standby may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, an active component may be referred to as a standby component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the standby component may be referred to as an active component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는"가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치를 도시한 도면이다.2 is a view showing a power supply according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치(100)는 액티브 기준전압(VREF_A)를 이용하여 액티브 내부전압(VINT_A)을 생성하는 액티브 전압 발생부(120), 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 이용하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성하되, 액티브 전압 발생부(120)에 의해 액티브 내부전압 VINT_A)이 생성되면 액티브 내부전압(VINT_A)을 이용하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성하는 스탠바이 전압 발생부(110), 및 HW-SB 모드시에는 스탠바이 내부전압(VINT_S)이 아날로그 블록(20)에 제공되고, SW-SB 모드시에는 스탠바이 내부전압(VINT_S)과 액티브 내부 전압(VINT_A)이 아날로그 블록(20)과 디지털 블록(30)에 각각 제공되고, ACTIVE 모드시에는 스탠바이 내부전압(VINT_S)과 액티브 내부 전압(VINT_A)을 쇼트시켜 아날로그 블록(20)과 디지털 블록(30)에 함께 제공되도록 하는 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the power supply device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include an active voltage generator 120 and a standby reference voltage that generate an active internal voltage VINT_A using the active reference voltage VREF_A. Generate the standby internal voltage VINT_S using VREF_S, and generate the standby internal voltage VINT_S using the active internal voltage VINT_A when the active internal voltage VINT_A is generated by the active voltage generator 120. The standby internal voltage VINT_S is supplied to the analog block 20 in the standby voltage generator 110 and the HW-SB mode, and the standby internal voltage VINT_S and the active internal voltage VINT_A in the SW-SB mode. ) Is provided to the analog block 20 and the digital block 30, respectively, and in the ACTIVE mode, the standby internal voltage VINT_S and the active internal voltage VINT_A are shorted to the analog block 20 and the digital block 30. Article to be provided together Fisherman 140.

참고로, 이미지 센서는 픽셀어레이(Pixel Array) 영역, 디지털 블록, 아날로그 블록, 메모리 블록 등의 여러가지 기능을 가진 블록들로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서 언급되는 아날로그 블록(20)는 CDS(Correlated Double Sampling), MUX(Multiplexer), SHA(Sample and Hold Amplifier), PGA(Programmable Gain Amplifier) 및 ADC(Analog-Digital Converter) 등으로 구성될 수 있으며, 디지털 블록(30)는 DSP(digital signal processing) 등으로 구성될 수 있다. For reference, the image sensor may be composed of blocks having various functions such as a pixel array area, a digital block, an analog block, a memory block, and the like. The analog block 20 referred to in the present invention is a CDS (Correlated Double). Sampling (MUX), Multiplexer (MUX), Sample and Hold Amplifier (SHA), Programmable Gain Amplifier (PGA), Analog-Digital Converter (ADC), etc., and the digital block 30 is a digital signal processing (DSP). It may be configured as.

상기 스탠바이 전압 발생부(110)는 스탠바이 기준전압 발생부(111)와 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)를 포함하며, 상기 액티브 전압 발생부(120)는 액티브 기준전압 발생부(121)와 액티브 LDO 레귤레이터(122)를 포함한다. The standby voltage generator 110 includes a standby reference voltage generator 111 and a standby LDO regulator 112. The active voltage generator 120 includes an active reference voltage generator 121 and an active LDO regulator ( 122).

즉, 본 발명에서는 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)와 액티브 LDO 레귤레이터(122) 각각에 대응되는 기준전압 발생부(111, 121)를 개별적으로 구비하도록 한다. That is, in the present invention, the reference voltage generators 111 and 121 respectively corresponding to the standby LDO regulator 112 and the active LDO regulator 122 are provided separately.

이는 SW-SB 모드와 ACTIVE 모드에서는 상대적으로 정확성이 높은(즉, 온도 및 공급 전압의 변동에 대해 둔감성을 유지할 수 있는) 기준전압을 사용하되, 셋업/홀드(setup/hold) 특성 마진이 충분한 HW-SB 모드 시에는 전류를 적게 사용하는 기준전압을 이용함으로써, HW-SB 모드와 SW-SB 모드의 대기 전류를 최소화하기 위함이다.
It uses a relatively accurate reference voltage in SW-SB mode and ACTIVE mode (ie, maintains insensitivity to fluctuations in temperature and supply voltage), but with sufficient setup / hold characteristic margin. This is to minimize standby current in HW-SB mode and SW-SB mode by using a reference voltage that uses less current in -SB mode.

이하, 각 구성요소의 기능을 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the function of each component will be described in more detail.

스탠바이 기준전압 발생부(111)는 외부 전압(VDD_EXT)을 이용하여 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 생성한다. 이때, 스탠바이 기준전압 발생부(111)는 전압 분배 회로와 같이 전류를 상대적으로 적게 사용하는 회로로 구현될 수 있다. The standby reference voltage generator 111 generates a standby reference voltage VREF_S using the external voltage VDD_EXT. In this case, the standby reference voltage generator 111 may be implemented as a circuit that uses relatively little current, such as a voltage distribution circuit.

스탠바이 LDO 레귤레이터(112)는 액티브 LDO 레귤레이터(122)로부터 출력되는 액티브 내부전압(VINT_A)을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 스탠바이 기준전압(VREF_S)과 액티브 내부전압(VINT_A) 중 하나를 선택하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성한다. The standby LDO regulator 112 monitors the active internal voltage VINT_A output from the active LDO regulator 122 and selects one of the standby reference voltage VREF_S and the active internal voltage VINT_A according to the monitoring result. Generate the voltage VINT_S.

즉, 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)는 기본적으로 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 이용하되, SW-SB 모드 또는 ACTIVE 모드가 되어 액티브 LDO 레귤레이터(122)가 활성화되면 스탠바이 기준전압(VREF_S) 대신에 액티브 기준전압(VREF_A)을 이용한다.
That is, the standby LDO regulator 112 basically uses the standby reference voltage VREF_S, but becomes the SW-SB mode or the ACTIVE mode, and when the active LDO regulator 122 is activated, the standby reference voltage VREF_S is used instead of the active reference voltage. (VREF_A) is used.

액티브 기준전압 발생부(121)는 SW-SB 모드 및 ACTIVE 모드시에만 활성화되고, 외부 전압(VDD_EXT)을 이용하여 액티브 기준전압(VREF_A)을 생성한다. 이때, 액티브 기준전압 발생부(121)는 밴드값 기준전압 생성회로 등으로 구현되어, 온도 및 공급 전압의 변동에 대해 둔감성을 유지할 수 있는 밴드값 기준전압을 생성할 수 있다.
The active reference voltage generator 121 is activated only in the SW-SB mode and the ACTIVE mode, and generates the active reference voltage VREF_A using the external voltage VDD_EXT. In this case, the active reference voltage generation unit 121 may be implemented as a band value reference voltage generation circuit to generate a band value reference voltage capable of maintaining insensitivity to a change in temperature and supply voltage.

액티브 LDO 레귤레이터(122)는 SW-SB 모드 및 ACTIVE 모드시에 활성화되고, 액티브 기준전압 발생부(121)에 의해 생성된 액티브 기준전압(VREF_A)을 이용하여 액티브 내부전압(VINT_A)을 생성한다.
The active LDO regulator 122 is activated in the SW-SB mode and the ACTIVE mode, and generates an active internal voltage VINT_A using the active reference voltage VREF_A generated by the active reference voltage generator 121.

스위칭부(130)는 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단을 사이에 연결된 스위치(SW)로 구현된다. 상기 스위치(SW)는 HW-SB 모드 및 SW-SB 모드시에는 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단을 서로 오픈(open)시키고, ACTIVE 모드시만 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단을 서로 쇼트(short)시킨다.
The switching unit 130 is implemented by a switch SW connected between the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112. The switch SW opens the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 in the HW-SB mode and the SW-SB mode, and only in the ACTIVE mode. The output terminal of 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 are shorted with each other.

제어부(140)는 전원 공급 장치(100)의 동작모드에 따라 액티브 기준전압 발생부(121) 및 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 활성화 여부, 스위치(SW)의 턴온 여부를 결정한다. 즉, 파워 인에이블 신호(Pw_en)를 통해 액티브 기준전압 발생부(121) 및 액티브 LDO 레귤레이터(122)가 SW-SB 모드와 ACTIVE 모드시에만 활성화되도록 하고, 스위치 인에이블 신호(Sw_en)를 통해 스위치(SW)가 ACTIVE 모드시에만 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간을 쇼트(short)하도록 한다.
The controller 140 determines whether the active reference voltage generator 121 and the active LDO regulator 122 are activated and whether the switch SW is turned on according to the operation mode of the power supply device 100. That is, the active reference voltage generator 121 and the active LDO regulator 122 are activated only in the SW-SB mode and the ACTIVE mode through the power enable signal Pw_en, and the switch is activated through the switch enable signal Sw_en. Only when (SW) is in the ACTIVE mode, the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 are shortened.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 전원 공급 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 타이밍도를 도시한 도면이다.3 is a signal timing diagram illustrating an operation of a power supply device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 전원 공급 장치(100)에 외부 전압(VDD_EXT)이 인가되면, 스탠바이 기준전압 발생부(111)는 외부 전압(VDD_EXT)를 이용하여 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 생성하고, 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)는 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 이용하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성한다. 이때의 동작모드는 HW-SB 모드이다. First, when the external voltage VDD_EXT is applied to the power supply device 100, the standby reference voltage generator 111 generates the standby reference voltage VREF_S using the external voltage VDD_EXT, and the standby LDO regulator 112. ) Generates a standby internal voltage VINT_S using the standby reference voltage VREF_S. The operation mode at this time is the HW-SB mode.

SW-SB 모드로 진입하면, 제어부(140)는 파워 인에이블(Pw_en)을 활성화시켜 액티브 기준전압 발생부(121)와 액티브 LDO 레귤레이터(122)를 활성화시킨다. 그러면 액티브 기준전압 발생부(121)가 외부 전압(VDD_EXT)를 이용하여 액티브 기준전압(VREF_A)을 생성하고, 액티브 LDO 레귤레이터(122)는 액티브 기준전압(VREF_A)을 이용하여 액티브 내부전압(VINT_A)을 생성하기 시작한다. When entering the SW-SB mode, the controller 140 activates the power enable Pw_en to activate the active reference voltage generator 121 and the active LDO regulator 122. Then, the active reference voltage generator 121 generates the active reference voltage VREF_A using the external voltage VDD_EXT, and the active LDO regulator 122 uses the active reference voltage VREF_A to activate the active internal voltage VINT_A. Start to generate

소정 시간이 경과하여, 액티브 내부전압(VINT_A)의 전압 레벨이 점차로 상승하여 하이 레벨이 되면, 전원 공급 장치(100)의 동작모드는 다시 ACTIVE 모드로 진입하고 제어부(140)는 스위치 인에이블 신호(Sw_en)를 활성화시켜 스위치(SW)를 턴온시킨다.When a predetermined time has elapsed, when the voltage level of the active internal voltage VINT_A gradually rises to a high level, the operation mode of the power supply device 100 enters the ACTIVE mode again, and the control unit 140 switches the switch enable signal ( Sw_en) is activated to turn on the switch SW.

그러면 스위치(SW)는 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간을 쇼트(short)시켜 모든 블록(즉, 아날로그 블록(20) 및 디지털 블록(30))에 안정적인 전압을 공급하기 시작한다. The switch SW then shorts between the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 to stabilize the voltage across all blocks (ie, the analog block 20 and the digital block 30). Begin to feed.

디지털 블록(30)의 동작이 모두 완료되어 ACTIVE 모드가 해제되면, 제어부(140)는 스위치(SW)를 다시 턴 오프시켜 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간을 오픈(open)시킨다. When all of the operations of the digital block 30 are completed and the ACTIVE mode is released, the controller 140 turns off the switch SW to switch between the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112. Open it.

액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간이 완전히 오픈(open)되면, SW-SB 모드를 해제한다.
When the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 are completely open, the SW-SB mode is released.

참고로, 본 발명에서는 액티브 내부전압(VINT_A)이 하이 레벨이 될 때에, ACTIVE 모드로 진입하여 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간을 쇼트(short)시켜 주도록 한다. 이는 액티브 내부전압(VINT_A)에 의해 스탠바이 내부전압(VINT_S)에 파워 노이즈(power noise)가 생기는 것을 사전에 방지하기 위함이다. For reference, in the present invention, when the active internal voltage VINT_A becomes a high level, the ACTIVE mode is entered to short the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112. . This is to prevent power noise in advance from the standby internal voltage VINT_S due to the active internal voltage VINT_A.

또한, 액티브 내부전압(VINT_A)이 싱크(sink)되기 전에 스위치 인에이블 신호(Sw_en)를 비활성화시켜, 즉 액티브 LDO 레귤레이터(122)의 출력단과 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)의 출력단간을 오픈(open)시켜, 액티브 내부전압(VINT_A)에 의해 스탠바이 내부전압(VINT_S)이 싱크되는 것도 방지해준다.
In addition, the switch enable signal Sw_en is deactivated before the active internal voltage VINT_A is sinked, that is, the output terminal of the active LDO regulator 122 and the output terminal of the standby LDO regulator 112 are opened. This prevents the standby internal voltage VINT_S from being sinked by the active internal voltage VINT_A.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 스탠바이 전압 발생부의 상세 회로를 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a detailed circuit of a standby voltage generator according to an embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 상기 스탠바이 전압 발생부(110)는 스탠바이 기준전압 발생부(111)와 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)를 구비하고, 스탠바이 기준전압 발생부(111)는 다수의 엔모스 트랜지스터(M1~M3)를 구비하고, 이들을 통해 외부 전압(VDD_EXT)을 전압 분배하여 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 생성한다. Referring to FIG. 4, the standby voltage generator 110 includes a standby reference voltage generator 111 and a standby LDO regulator 112, and the standby reference voltage generator 111 includes a plurality of NMOS transistors M1. And an external voltage VDD_EXT to divide the external voltage VDD_EXT to generate a standby reference voltage VREF_S.

그리고 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)는 액티브 내부전압(VINT_A)을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 액티브 내부전압(VINT_A)과 스탠바이 기준전압(VREF_S) 중 하나를 선택하여 출력하는 모니터링부(112-1) 및 모니터링부(112-1)를 통해 출력되는 전압을 이용하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 생성하고 버퍼링하는 버퍼링부(112-2)를 포함한다. The standby LDO regulator 112 monitors the active internal voltage VINT_A and selects and outputs one of the active internal voltage VINT_A and the standby reference voltage VREF_S according to the monitoring result, and And a buffering unit 112-2 for generating and buffering the standby internal voltage VINT_S using the voltage output through the monitoring unit 112-1.

상기 모니터링부(112-1)는 액티브 내부전압(VINT_A)이 하이레벨일 때 액티브 내부전압(VINT_A)을 출력하는 엔모스 트랜지스터(M4), 액티브 내부전압(VINT_A)이 로우레벨일 때 스탠바이 기준전압(VREF_S)을 출력하는 피모스 트랜지스터(M5)로 구성된다. The monitoring unit 112-1 is an NMOS transistor M4 that outputs an active internal voltage VINT_A when the active internal voltage VINT_A is at a high level, and a standby reference voltage when the active internal voltage VINT_A is at a low level. It consists of the PMOS transistor M5 which outputs (VREF_S).

상기 버퍼링부(112-2)는 상기 모니터링부(112-1)의 출력과 상기 버퍼링부(112-2)의 이전 출력을 비교하는 비교기(COM), 비교기(COM)의 출력을 샘플링 하여 스탠바이 내부전압(VINT_S)을 출력하는 피모스 트랜지스터(M6), 및 버퍼링부(112-2)의 출력단과 접지 사이에 연결되는 저항(R)으로 구성된다.
The buffering unit 112-2 samples the output of the comparator COM and the comparator COM comparing the output of the monitoring unit 112-1 with the previous output of the buffering unit 112-2, and then stores the internal of the standby. The PMOS transistor M6 outputs the voltage VINT_S, and a resistor R connected between the output terminal of the buffering unit 112-2 and the ground.

본 발명에서와 같이 두개의 기준전압 발생부(111, 121)가 존재하고 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)와 액티브 LDO 레귤레이터(122)가 서로 다른 기준전압 발생부(111, 121)를 사용하면, 기준전압이 높은 쪽에서는 전류를 계속 흘려 전압 레벨을 동일하게 맞추려고 한다. When there are two reference voltage generators 111 and 121 and the standby LDO regulator 112 and the active LDO regulator 122 use different reference voltage generators 111 and 121 as in the present invention, the reference voltage On this higher side, the current continues to flow so that the voltage levels are the same.

액티브 LDO 레귤레이터(122)의 경우는 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)보다 구동력(drivabilty)이 강하여 원하는 전압 레벨에 도달할 수 있으나, 스탠바이 LDO 레귤레이터(112)는 그렇지 못하여 계속 전류를 흘리게 된다. In the case of the active LDO regulator 122, the driving force (drivabilty) is stronger than the standby LDO regulator 112 can reach the desired voltage level, the standby LDO regulator 112 does not otherwise continue to flow current.

이에 본 발명에서는 스탠바이 기준전압 발생부(111)에 모니터링부(112-1)를 추가하여, 이를 방지하고자 한다. Accordingly, in the present invention, the monitoring unit 112-1 is added to the standby reference voltage generator 111 to prevent this.

즉, 본 발명에서는 모니터링부(112-1)는 액티브 내부전압(VINT_A)이 로우 레벨이면, 스탠바이 기준전압 발생부(111)의 기준전압(VREF_S)을 제공하여 버퍼링부(112-2)가 이를 이용하도록 하나, 액티브 내부전압(VINT_A)이 하이 레벨일 때에는 액티브 내부전압(VINT_A)을 제공하여, 버퍼링부(112-2)가 스탠바이 기준전압(VREF_S)이 아닌 액티브 내부전압(VINT_A)을 이용하도록 함으로써, 스탠바이 기준전압 발생부(111)가 액티브LDO 레귤레이터(122)와 레이싱(racing)하게 되는 것을 사전에 방지해준다.
That is, in the present invention, when the active internal voltage VINT_A is at the low level, the monitoring unit 112-1 provides the reference voltage VREF_S of the standby reference voltage generator 111 so that the buffering unit 112-2 can do this. When the active internal voltage VINT_A is at a high level, the active internal voltage VINT_A is provided so that the buffering unit 112-2 uses the active internal voltage VINT_A instead of the standby reference voltage VREF_S. This prevents the standby reference voltage generator 111 from racing with the active LDO regulator 122 in advance.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

100: 전원 공급 장치 110: 스탠바이 전압 발생부
111: 스탠바이 기준전압 발생부 112: 스탠바이 LDO 레귤레이터
120: 액티브 전압 발생부 121: 액티브 기준전압 발생부
122: 액티브 LDO 레귤레이터 130: 스위칭부
140: 제어부100: power supply device 110: standby voltage generator
111: standby reference voltage generator 112: standby LDO regulator
120: active voltage generator 121: active reference voltage generator
122: active LDO regulator 130: switching unit
140: control unit

Claims (6)

액티브 기준전압을 이용하여 액티브 내부전압을 생성하는 액티브 전압 발생부;
스탠바이 기준전압을 이용하여 스탠바이 내부전압을 생성하되, 상기 액티브 전압 발생부에 의해 상기 액티브 내부전압이 생성되면 상기 액티브 내부전압을 이용하여 상기 스탠바이 내부전압을 생성하는 스탠바이 전압 발생부; 및
하드웨어 대기 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압이 아날로그 블록에 제공되고, 소프트웨어 대기 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압과 상기 액티브 내부 전압이 상기 아날로그 블록과 디지털 블록에 각각 제공되고, 액티브 모드시에는 상기 스탠바이 내부전압과 상기 액티브 내부 전압을 쇼트시켜 상기 아날로그 블록과 상기 디지털 블록에 함께 제공되도록 하는 제어부를 포함하는 전원 공급 장치.
An active voltage generator configured to generate an active internal voltage using the active reference voltage;
A standby voltage generator configured to generate a standby internal voltage using a standby reference voltage, and to generate the standby internal voltage using the active internal voltage when the active internal voltage is generated by the active voltage generator; And
The standby internal voltage is provided to the analog block in a hardware standby mode, and the standby internal voltage and the active internal voltage are respectively provided to the analog block and the digital block in a software standby mode, and the standby internal voltage in an active mode. And a control unit shorting the active internal voltage to be provided together with the analog block and the digital block.
제1항에 있어서, 상기 액티브 전압 발생부는
소프트웨어 대기모드 및 액티브 모드시에 상기 액티브 기준전압을 발생하는 액티브 기준전압 발생부; 및
상기 액티브 기준전압을 이용하여 상기 액티브 내부전압을 생성하는 액티브 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
The method of claim 1, wherein the active voltage generator
An active reference voltage generator configured to generate the active reference voltage in a software standby mode and an active mode; And
And an active low drop-out (LDO) regulator configured to generate the active internal voltage using the active reference voltage.
제1항에 있어서, 상기 스탠바이 전압 발생부는
스탠바이 기준전압을 발생하는 스탠바이 기준전압 발생부; 및
상기 스탠바이 기준전압 또는 상기 액티브 내부전압이 액티브를 이용하여 상기 스탠바이 내부전압을 생성하는 스탠바이 LDO 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
The method of claim 1, wherein the standby voltage generator
A standby reference voltage generator configured to generate a standby reference voltage; And
And a standby LDO regulator configured to generate the standby internal voltage using the standby reference voltage or the active internal voltage active.
제3항에 있어서, 상기 스탠바이 LDO 레귤레이터는
상기 액티브 내부전압의 발생 여부를 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 액티브 내부전압이 발생되면 상기 스탠바이 기준전압을 이용하여 상기 스탠바이 내부전압을 생성하되, 상기 액티브 내부전압을 발생하지 못하면 상기 액티브 내부전압을 이용하여 상기 스탠바이 내부전압을 생성하는 버퍼링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
4. The standby LDO regulator of claim 3, wherein
A monitoring unit for monitoring whether the active internal voltage is generated; And
And generating a standby internal voltage by using the standby reference voltage when the active internal voltage is generated, and generating the standby internal voltage by using the active internal voltage when the active internal voltage is not generated. Power supply.
제1항에 있어서,
액티브 모드시에 상기 액티브 전압 발생부의 출력단과 상기 스탠바이 전압 발생부의 출력단을 숏트시키는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
The method of claim 1,
And a switching unit for shorting an output terminal of the active voltage generator and an output terminal of the standby voltage generator in an active mode.
제1항에 있어서, 상기 제어부는
하드웨어 대기 모드, 소프트웨어 대기모드 및 액티브 모드 순으로 동작 모드를 변경시키는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The method of claim 1, wherein the control unit
A power supply characterized by changing the operation mode in the order of hardware standby mode, software standby mode and active mode.
KR1020100111658A 2010-11-10 2010-11-10 Power suppling apparatus KR20120050247A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100111658A KR20120050247A (en) 2010-11-10 2010-11-10 Power suppling apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100111658A KR20120050247A (en) 2010-11-10 2010-11-10 Power suppling apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120050247A true KR20120050247A (en) 2012-05-18

Family

ID=46267791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100111658A KR20120050247A (en) 2010-11-10 2010-11-10 Power suppling apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120050247A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150146029A (en) * 2014-06-20 2015-12-31 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor device and its global synchronous type dynamic voltage frequency scaling method
US9369642B2 (en) 2013-06-18 2016-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor, image signal processor and electronic device including the same
US11543841B2 (en) 2020-03-19 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Power manager circuit and electronic device for detecting internal errors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9369642B2 (en) 2013-06-18 2016-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor, image signal processor and electronic device including the same
KR20150146029A (en) * 2014-06-20 2015-12-31 에스케이하이닉스 주식회사 Semiconductor device and its global synchronous type dynamic voltage frequency scaling method
US11543841B2 (en) 2020-03-19 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Power manager circuit and electronic device for detecting internal errors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004133800A (en) Semiconductor integrated circuit device
US8370654B1 (en) AVS-adaptive voltage scaling
US11841726B2 (en) Low voltage high precision power detect circuit with enhanced power supply rejection ratio
JP3710468B1 (en) Power supply device and portable device
US7451053B2 (en) On die thermal sensor of semiconductor memory device and method thereof
US9170592B2 (en) Fully integrated voltage regulator using open loop digital control for optimum power stepping and slew rate
CN1968011B (en) Transistor drive circuit, constant voltage circuit, and method thereof using a plurality of error amplifying circuits
US10481624B2 (en) Bandgap reference circuit
KR101608218B1 (en) Memory device and memory system including the same
US20080224675A1 (en) Voltage regulator and voltage regulation method
US7906952B2 (en) Voltage regulator
JP2004280923A (en) Internal power supply circuit
US9190988B1 (en) Power management system for integrated circuit
US20150188421A1 (en) Voltage regulator
KR101056737B1 (en) Device that generates internal power voltage
US6411554B1 (en) High voltage switch circuit having transistors and semiconductor memory device provided with the same
US20100225295A1 (en) Digital Regulator In Power Management
US7619396B2 (en) Thermal dissipation improved power supply arrangement and control method thereof
JP2010224825A (en) Semiconductor integrated circuit
KR20120050247A (en) Power suppling apparatus
US20090315525A1 (en) Voltage reference device and methods thereof
JP2004062638A (en) Reference voltage generation circuit
US11630161B1 (en) Flexible circuit for droop detection
JP4970759B2 (en) Internal power supply voltage generator with reduced current consumption
US6633187B1 (en) Method and apparatus for enabling a stand alone integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid