KR910007783B1 - 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 vbb 발생기 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 VBB 발생기 블록도.
제2도는 제1도의 A블럭에 대한 상세회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원부 2 : 전압조정회로
3 : 링발진기 4 : 전하펌프회로
5 : 다이나믹램(D RAM) 6 : 상태반전회로
7 : 열어드레스 선택신호부
본 발명은 반도체 소자에 음(-)전하를 공급하기 위한 VBB 발생기에 관한 것으로, 특히 다이나믹램의 대기 상태시 소비되는 전력감소를 위한 다이나믹램의 VBB 발생기에 관한 것이다.
일반적으로, 다이나믹램 또는 일반적인 MOS 트랜지스터의 VBB 발생기는 발전기 및 그 발진기에 의해 구동되는 전하펌프회로로 구성되어 다이나믹램의 P형기판에 음(-)전압을 인가해 주는데, 상기 P형 기판에 인가되는 음(-)전압을 레벨감지기(Level Detector)로 감지하여 이를 발전기에 귀환시켜 음(-)전위가 요구되는 전위에 다다를 때까지 상기 레벨감지기 출력을 인에이블(Enable)하여 상기 발진기가 동작하도록 하고 요구된 음(-)전위에 다다른 후에는 상기 레벨감지기 출력을 디스에이블(Disable) 시켜 상기 발진기 동작을 중지케 하였다.
또한 열어드레스 선택신호(RAS)에 의해 상기 발진기의 동작을 제어하게 되는데
신호가 Low 상태에서는 상기 발진기가 정상동작을 하고 High 상태에서는 상기 발진기의 출력을 일정주기로 하는 인벨로프(Envelope)파형을 생성하여 이 인벨로프 파형이 High 상태일때만 전하펌프회로가 동작하도록 하여 다이나믹램의 대기상태시 상기 발진기의 동작을 제어하였다.
상술한 바와 같은 일반적인 다이나믹램은 VBB 발생기에 의해 대기상태시에도 전력을 소비하게 되는데, 즉 전력소비의 주원인은 발진기의 출력주파수 주기에 있으므로 이 주기를 연장하면 이 주기에 의해 동작되는 전하펌프회로의 동작 또한 연장된 주기로 동작하기 때문이다.
따라서, 본 발명은 상기 발진기의 발진주파수를 감소시킴으로써 다이나믹램의 대기상태시 소비되는 전력을 감소시킬 수 있는 다이나믹램 등의 반도체 소자의 VBB 발생기를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 다이나믹램 VBB 발생기 블록도로서 전원부(1)에서 발생되는 직류전압은 전압조정회로(2)에 인가되고, 다이나믹램⑸의 메모리셀 선택용 열어드레스 선택신호부⑺의
출력신호는 상태반전회로⑹를 경유해 상기 전압조정회로⑵에 접속된다. 따라서 상기 전압조정회로⑵는 상기 상태 반전회로⑹의 출력신호에 의해 상기 전원부(1)의 출력전압을 적절히 조정하여 이 조정된 전압을 링발진기⑶에 공급하도록 접속되고 이 링발진기⑶는 전하펌프회로⑷를 경우하여 다이나믹램⑸의 P형기판(도면에 도시되지 않음)에 접속되도록 구성되는데, 출력신호(ψOSC)에 의해 상기 전하펌프회로⑷가 전하펌프동작을 하여 생성되는 음(-)전하를 상기 다이나믹램⑸의 P형기판에 공급하여 이 P형기판을 음(-)전위로 되게 하였다.
제2도는 제1의 A블럭에 대한 상세회로도로서, 상기 열어드레스 선택신호부⑺의
신호가 NOT게이트 G1,G2 및 G3의 직렬연결로 구성된 상태반전회로⑹에서 반전되어, FET1 및 FET2의 게이트 접속단자와 FET7의 게이트 단자에 공급되는데, 그 동작을 논리적 신호로서 예를들어 설명하면 다음과 같다.
예를들어,
신호가 "Low"상태이면, 상태반전회로⑹의 NOT 게이트G1,G2 및 G3를 경유한 신호는 "High" 상태가 되어 FET1은 Off되고 FET2 및 FET7은 ON된다. 따라서, 상기 FET2가 ON되므로 FET8도 ON되고 FET4 및 FET8로 구성된 링발진기⑶에 공급되는 전압을 FET3 및 FET4와 관계없이 상기 FET8 및 FET7을 통해 전원전압이 그대로 공급되어 상기 링발진기⑶는 정상동작을 하게 된다.
그러나
신호가 "High"상태이면 NOT 게이트 G1,G2 및 G3를 경유한 신호는 "Low"상태가 되어 FET2 및 FET7은 Off되는 FET1은 ON되고 한편 FET8 또한 Off된다.
따라서, 다이오드처럼 드레인과 게이트가 접속된 FET3 및 FET6은 항상 포화영역에서 동작하므로, 상기 FET3의 게이트 단자와 드레인 단자 접속점과 FET4의 소오스 단자 접속점의 전위는 FET3가 갖는 문턱전압(｜vtp│) 만큼 Vcc로부터 감소되고 상기 FET6의 게이트 단자와 드레인 단자 접속점과 FET5의 소오스 단자 접속점 전위는 FET6가 갖는 문턱전압(Vtn)만큼 증가될 수 있다. 그러므로, 강하된 동작전압범위는 Vcc-Vss-Vth-│Vtp│가 되어, FET4 및 FET5로 구성되는 링발진기⑶의 동작은 지연되게 된다.
여기서, 상기 링발진기⑶의 지연동작과 그에따른 소비전력 감소에 대해 설명하기로 한다.
상기 링발진기⑶는 N MOS FET와 P MOS FET를 접속한 인버터로 구성되는데, 이 인버터의 수는 홀수개이어야 한다. 본 발명에서는 1개의 인버터로 구성된 링발진기를 도시하고 있는데, 모든 인버터의 부하가 같다고 가정하면, 발진주파수 f는
f=(2 N Tdelay)…………………………………………(1식)
로 되는데 여기서 N은 인버터 단의 수이고 Tdelay는 각 인버터 단이 갖는 지연시간이다. 또한 전력소비량 P는
P=1/2 C Vcc2f …………………………………………(2식)에 의해
결정되는데 여기서 C는 P 형기판의 부하용량과 링발진기내의 인버터들의 정전용량에 의한 부하의 합이된다.
따라서 상기⑴ 및 ⑵식에 의하면 발진주파수 f가 감소되면 당연히 전력소비량 P는 감소된다. 즉, 상기 링발진기내의 동작전압이 전술한 바와 같이 Vcc-Vss에서 Vcc-Vss-Vth-│Vtp│로 감소되었으므로, MOS 트랜지스더의 특성에 의해 동작전류는 감소하게 되고 동일한 부하를 갖는 경우의 인버터가 갖는 지연시간이 증가되어 주파수 f는 감소하게 되므로 상기 전하펌프회로⑷의 전하펌프동작이 지연되게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다이나믹램의 VBB 발생기를 구성함으로써 다이나믹램의 대기상태시 소비되는 전력을 감소시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Claims (4)
- 링발진기와 전하펌프회로로 구성된 다이나믹램 등의 반도체 소자 VBB 발생기에 있어서, 전원부⑴로부터 직류전원을 공급받고, 열어드레스 선택신호부⑺로부터 출력되는신호를 반전시키는 상태반전회로⑹로부터 접속되어 그의 츨력 ψ신호에 의해 상기 전원부⑴의 직류전압을 조정하는 전압조성회로⑵와, 상기 전압조정회로⑵로부터 접속되어 그의 출력전압에 의해 구동되는 링발진기⑶와, 상기 링발진기⑶의 출력주파수에 의해 전하펌프작동을 하도록 접속된 전하펌프회로⑷로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 VBB 발생기.
- 제1항에 있어서, 상기 전압조정회로⑵는, 게이트 및 드레인 단자를 접속시킨 FET3와 FET6 각각을 FET8과 FET7에 제각기 병렬 접속시키고, FET1 및 FET2를 직렬접속시켜, 그들 FET1과 FET2 각각의 드레인 단자는 상기 FET3 및 FET8과 FET6 및 FET7의 병렬접속점의 소오스 단자측에, 그들 각각의 게이트 단자는 상기 FET7의 게이트 단자에 접속되도록 구성시킨 것을 특징으로 하는 반도체 소자에 소오스 단자는 FET8의 게이트 단자측에, 그리고 그들 각각의 음전하를 공급하기 위한 VBB 발생기.
- 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 링발진기⑶는 FET4 및 FET5를 직렬로 접속시켜, 그들 각각의 소오스 단자는 상기 병렬 접속된 FET3 및 FET8과 FET6 및 FET7의 드레스 단자측에 접속시키고, 그들 각각의 게이트 단자는 전하펌프회로⑷의 입력단에 접속시킨 것을 특징으로 하는 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 VBB 발생기.
- 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 상태반전회로⑹는 NOT게이트 G1,G2 및 G3를 직렬로 접속시켜, 전압 조정회로⑵내의 직렬접속된 FET1 및 FET2와 FET7의 게이트 단자에 접속시킨 것을 특징으로 하는 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 VBB 발생기.
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| KR1019890001251A KR910007783B1 (ko) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 vbb 발생기 |
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| KR1019890001251A KR910007783B1 (ko) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 반도체 소자에 음전하를 공급하기 위한 vbb 발생기 |
Publications (2)
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| KR900013712A KR900013712A (ko) | 1990-09-06 |
| KR910007783B1 true KR910007783B1 (ko) | 1991-10-02 |
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| KR (1) | KR910007783B1 (ko) |
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- 1989-02-03 KR KR1019890001251A patent/KR910007783B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR900013712A (ko) | 1990-09-06 |
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