JPH08329677A - 半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置 - Google Patents
半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置Info
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- JPH08329677A JPH08329677A JP7156688A JP15668895A JPH08329677A JP H08329677 A JPH08329677 A JP H08329677A JP 7156688 A JP7156688 A JP 7156688A JP 15668895 A JP15668895 A JP 15668895A JP H08329677 A JPH08329677 A JP H08329677A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源電圧に応じて適切な回路または動作を選
択できるようにする。 【構成】 電圧検出回路20は電源電圧が基準電圧を越
えているか否かを検出し、検出結果を電圧検出信号とし
て出力する。ワード線昇圧回路14は電圧検出信号に応
じて電源電圧が基準電圧以下のときにのみ動作し、ダミ
ーセルドライバ15は電圧検出信号に応じて電源電圧が
基準電圧を越えているときにのみ動作する。
択できるようにする。 【構成】 電圧検出回路20は電源電圧が基準電圧を越
えているか否かを検出し、検出結果を電圧検出信号とし
て出力する。ワード線昇圧回路14は電圧検出信号に応
じて電源電圧が基準電圧以下のときにのみ動作し、ダミ
ーセルドライバ15は電圧検出信号に応じて電源電圧が
基準電圧を越えているときにのみ動作する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置における電
源電圧を検出する電源電圧検出装置およびこの電源電圧
検出装置を含む半導体装置に関する。
源電圧を検出する電源電圧検出装置およびこの電源電圧
検出装置を含む半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体メモリ等の半導体装置で
は、使用電源電圧の広範囲化(低電圧化)に伴い、電源
電圧に対する回路動作マージンも広いものが要求されて
いる。この場合、回路の設計では、低電圧側での動作の
保証に注力することになる。
は、使用電源電圧の広範囲化(低電圧化)に伴い、電源
電圧に対する回路動作マージンも広いものが要求されて
いる。この場合、回路の設計では、低電圧側での動作の
保証に注力することになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、半導体装置の低
電圧側での動作を保証するための手段としては、例えば
昇圧回路が用いられていた。しかしながら、従来の昇圧
回路では、電源電圧が低い場合に合わせて昇圧電位(昇
圧する電圧の大きさ)を設定すると、電源電圧が高い場
合には必要以上に電位を上げてしまうという問題点があ
った。
電圧側での動作を保証するための手段としては、例えば
昇圧回路が用いられていた。しかしながら、従来の昇圧
回路では、電源電圧が低い場合に合わせて昇圧電位(昇
圧する電圧の大きさ)を設定すると、電源電圧が高い場
合には必要以上に電位を上げてしまうという問題点があ
った。
【0004】また、従来の半導体メモリ等における出力
回路では、低電圧側での動作を保証するために、出力段
のトランジスタとしてはサイズの大きなものが必要であ
った。しかしながら、この場合、電源電圧が高いときに
はトランジスタの貫通電流が大きくなり、この貫通電流
はノイズとなり、半導体装置自身のみならず外部回路の
動作マージンの劣化をまねくという問題点があった。
回路では、低電圧側での動作を保証するために、出力段
のトランジスタとしてはサイズの大きなものが必要であ
った。しかしながら、この場合、電源電圧が高いときに
はトランジスタの貫通電流が大きくなり、この貫通電流
はノイズとなり、半導体装置自身のみならず外部回路の
動作マージンの劣化をまねくという問題点があった。
【0005】また、低電圧側での動作を保証するように
回路を設計した場合には、電源電圧が高いときには回路
の消費電流が必要以上に増加し、半導体装置のスペック
が劣ることになるのみならず、高電圧側での動作マージ
ンが不足したり発熱量が増加するという問題点があっ
た。この問題点に対して、従来は、例えばユーザの手動
による外部端子の切り替えやダウンコンバータ(降圧回
路)によって対処していた。しかしながら、外部端子の
切り替えは、事実上電源電圧の指定を行うものであり、
操作が煩雑であるという問題点があった。一方、ダウン
コンバータは複雑な回路構成であり、設計および製造プ
ロセスが難しいという問題点があった。
回路を設計した場合には、電源電圧が高いときには回路
の消費電流が必要以上に増加し、半導体装置のスペック
が劣ることになるのみならず、高電圧側での動作マージ
ンが不足したり発熱量が増加するという問題点があっ
た。この問題点に対して、従来は、例えばユーザの手動
による外部端子の切り替えやダウンコンバータ(降圧回
路)によって対処していた。しかしながら、外部端子の
切り替えは、事実上電源電圧の指定を行うものであり、
操作が煩雑であるという問題点があった。一方、ダウン
コンバータは複雑な回路構成であり、設計および製造プ
ロセスが難しいという問題点があった。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の課題は、半導体装置が電源電圧に応じ
て適切な回路または動作を選択できるように半導体装置
の電源電圧を検出する半導体装置における電源電圧検出
装置を提供することにある。
ので、その第1の課題は、半導体装置が電源電圧に応じ
て適切な回路または動作を選択できるように半導体装置
の電源電圧を検出する半導体装置における電源電圧検出
装置を提供することにある。
【0007】また、本発明の第2の課題は、電源電圧に
応じて適切な回路または動作を選択できるようにした半
導体装置を提供することにある。
応じて適切な回路または動作を選択できるようにした半
導体装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体装
置における電源電圧検出装置は、所定の電源電圧範囲内
で電源電圧によらずに略一定の比較用電位を生成する比
較用電位生成手段と、電源電圧に応じて変化する電位を
比較用電位生成手段によって生成された比較用電位と比
較することによって、電源電圧が所定の電圧を越えてい
るか否かを検出する検出手段とを備えたものである。
置における電源電圧検出装置は、所定の電源電圧範囲内
で電源電圧によらずに略一定の比較用電位を生成する比
較用電位生成手段と、電源電圧に応じて変化する電位を
比較用電位生成手段によって生成された比較用電位と比
較することによって、電源電圧が所定の電圧を越えてい
るか否かを検出する検出手段とを備えたものである。
【0009】請求項2記載の半導体装置における電源電
圧検出装置は、請求項1記載の電源電圧検出装置におい
て、検出手段が、比較用電位生成手段によって生成され
た比較用電位を入力し、この比較用電位と電源電圧に応
じて変化する論理しきい値との大小関係に応じて異なる
論理値を出力する論理回路を有するように構成したもの
である。
圧検出装置は、請求項1記載の電源電圧検出装置におい
て、検出手段が、比較用電位生成手段によって生成され
た比較用電位を入力し、この比較用電位と電源電圧に応
じて変化する論理しきい値との大小関係に応じて異なる
論理値を出力する論理回路を有するように構成したもの
である。
【0010】請求項3記載の半導体装置は、所定の電源
電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用電位を
生成する比較用電位生成手段と、電源電圧に応じて変化
する電位を比較用電位生成手段によって生成された比較
用電位と比較することによって、電源電圧が所定の電圧
を越えているか否かを検出する検出手段と、この検出手
段の検出結果に基づいて、使用する回路または動作を選
択する選択手段とを備えたものである。
電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用電位を
生成する比較用電位生成手段と、電源電圧に応じて変化
する電位を比較用電位生成手段によって生成された比較
用電位と比較することによって、電源電圧が所定の電圧
を越えているか否かを検出する検出手段と、この検出手
段の検出結果に基づいて、使用する回路または動作を選
択する選択手段とを備えたものである。
【0011】請求項4記載の半導体装置は、請求項3記
載の半導体装置において、選択手段が、ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリにおいて、電源電圧が所定
の電圧を越えている場合にはダミーセルを駆動するダミ
ーセルドライバを動作させ、電源電圧が所定の電圧を越
えていない場合にはワード線の電位を昇圧するワード線
昇圧回路を動作させるように構成したものである。
載の半導体装置において、選択手段が、ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリにおいて、電源電圧が所定
の電圧を越えている場合にはダミーセルを駆動するダミ
ーセルドライバを動作させ、電源電圧が所定の電圧を越
えていない場合にはワード線の電位を昇圧するワード線
昇圧回路を動作させるように構成したものである。
【0012】請求項5記載の半導体装置は、請求項3記
載の半導体装置において、選択手段が、電源電圧を昇圧
する昇圧回路において、検出手段の検出結果に基づい
て、昇圧する電圧の大きさを選択するように構成したも
のである。
載の半導体装置において、選択手段が、電源電圧を昇圧
する昇圧回路において、検出手段の検出結果に基づい
て、昇圧する電圧の大きさを選択するように構成したも
のである。
【0013】請求項6記載の半導体装置は、請求項3記
載の半導体装置において、選択手段が、ディジタル信号
を出力する出力回路において、検出手段の検出結果に基
づいて、ディジタル信号の値に応じて選択的に電流を通
過させるトランジスタの数を選択するように構成したも
のである。
載の半導体装置において、選択手段が、ディジタル信号
を出力する出力回路において、検出手段の検出結果に基
づいて、ディジタル信号の値に応じて選択的に電流を通
過させるトランジスタの数を選択するように構成したも
のである。
【0014】請求項7記載の半導体装置は、請求項3記
載の半導体装置において、選択手段が、検出手段の検出
結果に基づいて、論理回路に供給するための電流を通過
させるトランジスタの数を選択するように構成したもの
である。
載の半導体装置において、選択手段が、検出手段の検出
結果に基づいて、論理回路に供給するための電流を通過
させるトランジスタの数を選択するように構成したもの
である。
【0015】
【作用】請求項1記載の半導体装置における電源電圧検
出装置では、比較用電位生成手段によって、所定の電源
電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用電位が
生成され、検出手段によって、電源電圧に応じて変化す
る電位が比較用電位生成手段によって生成された比較用
電位と比較されて、電源電圧が所定の電圧を越えている
か否かが検出される。請求項2記載の半導体装置におけ
る電源電圧検出装置では、検出手段としての論理回路
は、比較用電位生成手段によって生成された比較用電位
を入力し、この比較用電位と電源電圧に応じて変化する
論理しきい値との大小関係に応じて異なる論理値を出力
する。
出装置では、比較用電位生成手段によって、所定の電源
電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用電位が
生成され、検出手段によって、電源電圧に応じて変化す
る電位が比較用電位生成手段によって生成された比較用
電位と比較されて、電源電圧が所定の電圧を越えている
か否かが検出される。請求項2記載の半導体装置におけ
る電源電圧検出装置では、検出手段としての論理回路
は、比較用電位生成手段によって生成された比較用電位
を入力し、この比較用電位と電源電圧に応じて変化する
論理しきい値との大小関係に応じて異なる論理値を出力
する。
【0016】請求項3記載の半導体装置では、比較用電
位生成手段によって、所定の電源電圧範囲内で電源電圧
によらずに略一定の比較用電位が生成され、検出手段に
よって、電源電圧に応じて変化する電位が比較用電位生
成手段によって生成された比較用電位と比較されて、電
源電圧が所定の電圧を越えているか否かが検出され、こ
の検出手段の検出結果に基づいて、選択手段によって、
使用する回路または動作が選択される。請求項4記載の
半導体装置では、選択手段は、ダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリにおいて、電源電圧が所定の電圧を
越えている場合にはダミーセルを駆動するダミーセルド
ライバを動作させ、電源電圧が所定の電圧を越えていな
い場合にはワード線の電位を昇圧するワード線昇圧回路
を動作させる。請求項5記載の半導体装置では、選択手
段は、電源電圧を昇圧する昇圧回路において、検出手段
の検出結果に基づいて、昇圧する電圧の大きさを選択す
る。請求項6記載の半導体装置では、選択手段は、ディ
ジタル信号を出力する出力回路において、検出手段の検
出結果に基づいて、ディジタル信号の値に応じて選択的
に電流を通過させるトランジスタの数を選択する。請求
項7記載の半導体装置では、選択手段は、検出手段の検
出結果に基づいて、論理回路に供給するための電流を通
過させるトランジスタの数を選択する。
位生成手段によって、所定の電源電圧範囲内で電源電圧
によらずに略一定の比較用電位が生成され、検出手段に
よって、電源電圧に応じて変化する電位が比較用電位生
成手段によって生成された比較用電位と比較されて、電
源電圧が所定の電圧を越えているか否かが検出され、こ
の検出手段の検出結果に基づいて、選択手段によって、
使用する回路または動作が選択される。請求項4記載の
半導体装置では、選択手段は、ダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリにおいて、電源電圧が所定の電圧を
越えている場合にはダミーセルを駆動するダミーセルド
ライバを動作させ、電源電圧が所定の電圧を越えていな
い場合にはワード線の電位を昇圧するワード線昇圧回路
を動作させる。請求項5記載の半導体装置では、選択手
段は、電源電圧を昇圧する昇圧回路において、検出手段
の検出結果に基づいて、昇圧する電圧の大きさを選択す
る。請求項6記載の半導体装置では、選択手段は、ディ
ジタル信号を出力する出力回路において、検出手段の検
出結果に基づいて、ディジタル信号の値に応じて選択的
に電流を通過させるトランジスタの数を選択する。請求
項7記載の半導体装置では、選択手段は、検出手段の検
出結果に基づいて、論理回路に供給するための電流を通
過させるトランジスタの数を選択する。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の第1の実施例に係る電源電
圧検出装置を含む半導体装置の構成を示すブロック図で
ある。本実施例は、本発明をDRAM(ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ)のロウ(行)アドレス制
御系に適用した例である。
圧検出装置を含む半導体装置の構成を示すブロック図で
ある。本実施例は、本発明をDRAM(ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ)のロウ(行)アドレス制
御系に適用した例である。
【0019】図1に示すように、本実施例におけるDR
AMは、アドレス信号AX0 〜AXn をラッチするアド
レスバッファ11と、このアドレスバッファ11にラッ
チされたアドレス信号XA0 〜XAn に基づいてロウア
ドレスをデコードして図示しないメモリセルアレイのワ
ード線を選択するためのデコーダ信号を出力するアドレ
スデコーダ12と、このアドレスデコーダ12からのデ
コーダ信号に応じてメモリセルアレイのワード線を駆動
するワード線ドライバ13と、ワード線の電位を昇圧す
るワード線昇圧回路14と、ダミーセルを駆動するダミ
ーセルドライバ15と、ロウアドレスストローブ信号R
ASBを入力して、アドレスバッファ11、アドレスデ
コーダ12、ワード線ドライバ13、ワード線昇圧回路
14およびダミーセルドライバ15に対するタイミング
信号を生成するRAS系タイミングジェネレータ16と
を備えている。本実施例におけるDRAMは、更に、R
AS系タイミングジェネレータ16からのタイミング信
号を入力して、電源電圧が所定の電圧を越えているか否
かを検出する検出手段としての電圧検出回路20を備え
ている。
AMは、アドレス信号AX0 〜AXn をラッチするアド
レスバッファ11と、このアドレスバッファ11にラッ
チされたアドレス信号XA0 〜XAn に基づいてロウア
ドレスをデコードして図示しないメモリセルアレイのワ
ード線を選択するためのデコーダ信号を出力するアドレ
スデコーダ12と、このアドレスデコーダ12からのデ
コーダ信号に応じてメモリセルアレイのワード線を駆動
するワード線ドライバ13と、ワード線の電位を昇圧す
るワード線昇圧回路14と、ダミーセルを駆動するダミ
ーセルドライバ15と、ロウアドレスストローブ信号R
ASBを入力して、アドレスバッファ11、アドレスデ
コーダ12、ワード線ドライバ13、ワード線昇圧回路
14およびダミーセルドライバ15に対するタイミング
信号を生成するRAS系タイミングジェネレータ16と
を備えている。本実施例におけるDRAMは、更に、R
AS系タイミングジェネレータ16からのタイミング信
号を入力して、電源電圧が所定の電圧を越えているか否
かを検出する検出手段としての電圧検出回路20を備え
ている。
【0020】図2は図1における電圧検出回路20の構
成を示す回路図である。この電圧検出回路20は電圧検
出部21と出力保持部22とを備えている。電圧検出部
21は、RAS系タイミングジェネレータ16からのタ
イミング信号である入力信号INを入力するバッファ2
3と、このバッファ23の出力を入力するインバータ2
4と、バッファ23とインバータ24との接続点である
a点にドレインが接続されたnMOSトランジスタ25
とを備えている。トランジスタ25のソースは接地さ
れ、ゲートはドレインに接続されている。バッファ23
は2つのインバータを直列に接続して構成されている。
バッファ23およびトランジスタ25が本発明における
比較用電位生成手段に対応し、インバータ24が本発明
における検出手段に対応する。
成を示す回路図である。この電圧検出回路20は電圧検
出部21と出力保持部22とを備えている。電圧検出部
21は、RAS系タイミングジェネレータ16からのタ
イミング信号である入力信号INを入力するバッファ2
3と、このバッファ23の出力を入力するインバータ2
4と、バッファ23とインバータ24との接続点である
a点にドレインが接続されたnMOSトランジスタ25
とを備えている。トランジスタ25のソースは接地さ
れ、ゲートはドレインに接続されている。バッファ23
は2つのインバータを直列に接続して構成されている。
バッファ23およびトランジスタ25が本発明における
比較用電位生成手段に対応し、インバータ24が本発明
における検出手段に対応する。
【0021】出力保持部22は、バッファ24の出力を
選択的に通過させるトランスファゲート26と、入力信
号INを入力するインバータ27とを備えている。トラ
ンスファゲート26は、pMOSトランジスタとnMO
Sトランジスタのドレインとソース、およびソースとド
レインを接続して構成されている。pMOSトランジス
タのゲートにはインバータ27の出力が印加され、nM
OSトランジスタのゲートには入力信号INが印加され
るようになっている。出力保持部22は、更に、トラン
スファゲート26の出力を入力するインバータ28と、
入力端がインバータ28の出力端に接続され、出力端が
インバータ28の入力端に接続されたインバータ29
と、インバータ28の出力を入力するインバータ30と
を備えている。インバータ30の出力は電圧検出回路2
0の出力信号である電圧検出信号DSとなっている。
選択的に通過させるトランスファゲート26と、入力信
号INを入力するインバータ27とを備えている。トラ
ンスファゲート26は、pMOSトランジスタとnMO
Sトランジスタのドレインとソース、およびソースとド
レインを接続して構成されている。pMOSトランジス
タのゲートにはインバータ27の出力が印加され、nM
OSトランジスタのゲートには入力信号INが印加され
るようになっている。出力保持部22は、更に、トラン
スファゲート26の出力を入力するインバータ28と、
入力端がインバータ28の出力端に接続され、出力端が
インバータ28の入力端に接続されたインバータ29
と、インバータ28の出力を入力するインバータ30と
を備えている。インバータ30の出力は電圧検出回路2
0の出力信号である電圧検出信号DSとなっている。
【0022】次に、図3および図4を参照して、図2に
示した電圧検出回路20の動作について説明する。
示した電圧検出回路20の動作について説明する。
【0023】電圧検出部21では、入力信号INが
“H”レベルになると、バッファ23およびトランジス
タ25によって、a点に所定の電源電圧範囲内で電源電
圧によらずに略一定の比較用電位v2 が生成される。電
源電圧とa点の電位との関係を図3において符号31で
示す。電源電圧の範囲は例えば1.5〜4Vであり、こ
の範囲ではa点の電位は略一定(v2 )になる。比較用
電位v2 の大きさは、バッファ23と、トランジスタ2
5の能力(通過電流の大きさ)によって制御することが
できる。一方、インバータ24の論理しきい値は、図3
において符号32で示すように、電源電圧が高い程高く
なるように電源電圧に応じて変化する。ここで、インバ
ータ24の論理しきい値が比較用電位v2 と一致すると
きの電源電圧の大きさを基準電圧v1 とする。基準電圧
v1 の大きさは、トランジスタ25を直列に接続する段
数で制御することができる。電源電圧が基準電圧v1 以
下のときは、インバータ24の論理しきい値が比較用電
位v2 以下となり、比較用電位v2 を入力するインバー
タ24の出力は“L”レベルとなる。一方、電源電圧が
基準電圧v1 を越えているときは、インバータ24の論
理しきい値が比較用電位v2 を越え、インバータ24の
出力は“H”レベルとなる。
“H”レベルになると、バッファ23およびトランジス
タ25によって、a点に所定の電源電圧範囲内で電源電
圧によらずに略一定の比較用電位v2 が生成される。電
源電圧とa点の電位との関係を図3において符号31で
示す。電源電圧の範囲は例えば1.5〜4Vであり、こ
の範囲ではa点の電位は略一定(v2 )になる。比較用
電位v2 の大きさは、バッファ23と、トランジスタ2
5の能力(通過電流の大きさ)によって制御することが
できる。一方、インバータ24の論理しきい値は、図3
において符号32で示すように、電源電圧が高い程高く
なるように電源電圧に応じて変化する。ここで、インバ
ータ24の論理しきい値が比較用電位v2 と一致すると
きの電源電圧の大きさを基準電圧v1 とする。基準電圧
v1 の大きさは、トランジスタ25を直列に接続する段
数で制御することができる。電源電圧が基準電圧v1 以
下のときは、インバータ24の論理しきい値が比較用電
位v2 以下となり、比較用電位v2 を入力するインバー
タ24の出力は“L”レベルとなる。一方、電源電圧が
基準電圧v1 を越えているときは、インバータ24の論
理しきい値が比較用電位v2 を越え、インバータ24の
出力は“H”レベルとなる。
【0024】出力保持部22では、トランスファゲート
26は入力信号INが“H”レベルのときに電圧検出部
21の出力(インバータ24の出力)を通過させる。イ
ンバータ28〜30はインバータ型ラッチ回路を構成し
ており、トランスファゲート26を通過した電圧検出部
21の出力を、次にトランスファゲート26が開けられ
るまで保持して、電圧検出信号DSとして出力する。
26は入力信号INが“H”レベルのときに電圧検出部
21の出力(インバータ24の出力)を通過させる。イ
ンバータ28〜30はインバータ型ラッチ回路を構成し
ており、トランスファゲート26を通過した電圧検出部
21の出力を、次にトランスファゲート26が開けられ
るまで保持して、電圧検出信号DSとして出力する。
【0025】図4は、電源電圧Vccが基準電圧v1 を越
えているときにおける電圧検出回路20の各部の波形を
示したものである。この図において、符号33はa点の
電位を示し、34はインバータ24の論理しきい値を示
している。この図に示した例では、インバータ24の論
理しきい値34が比較用電位v2 を越えているので、イ
ンバータ24の出力は“H”レベルとなり、電圧検出回
路20の出力である電圧検出信号DSも“H”レベルと
なっている。
えているときにおける電圧検出回路20の各部の波形を
示したものである。この図において、符号33はa点の
電位を示し、34はインバータ24の論理しきい値を示
している。この図に示した例では、インバータ24の論
理しきい値34が比較用電位v2 を越えているので、イ
ンバータ24の出力は“H”レベルとなり、電圧検出回
路20の出力である電圧検出信号DSも“H”レベルと
なっている。
【0026】以上の動作により、電圧検出回路20は、
電源電圧が基準電圧v1 以下のときには電圧検出信号D
Sとして“L”レベルを出力し、電源電圧が基準電圧v
1 を越えているときには電圧検出信号DSとして“H”
レベルを出力する。電圧検出信号DSはワード線昇圧回
路14およびダミーセルドライバ15に入力される。本
実施例では、ワード線昇圧回路14は電圧検出信号DS
に応じて電源電圧が基準電圧v1 以下のときにのみ動作
し、ダミーセルドライバ15は電圧検出信号DSに応じ
て電源電圧が基準電圧v1 を越えているときにのみ動作
する。これは、ダミーセルドライバ15は電源電圧が高
い場合に適していることと、電源電圧が高いときに必要
以上にワード線の電位を昇圧するのを防止するという理
由からである。
電源電圧が基準電圧v1 以下のときには電圧検出信号D
Sとして“L”レベルを出力し、電源電圧が基準電圧v
1 を越えているときには電圧検出信号DSとして“H”
レベルを出力する。電圧検出信号DSはワード線昇圧回
路14およびダミーセルドライバ15に入力される。本
実施例では、ワード線昇圧回路14は電圧検出信号DS
に応じて電源電圧が基準電圧v1 以下のときにのみ動作
し、ダミーセルドライバ15は電圧検出信号DSに応じ
て電源電圧が基準電圧v1 を越えているときにのみ動作
する。これは、ダミーセルドライバ15は電源電圧が高
い場合に適していることと、電源電圧が高いときに必要
以上にワード線の電位を昇圧するのを防止するという理
由からである。
【0027】図5は、図1におけるワード線ドライバ1
3およびワード線昇圧回路14の構成を示す回路図であ
る。なお、図5では、ワード線ドライバ13について、
1つのワード線に対応する部分のみを示している。ワー
ド線昇圧回路14は、電圧検出回路20からの電圧検出
信号DSを入力するインバータ41と、このインバータ
41の出力とRAS系タイミングジェネレータ16から
の昇圧信号S1 とを入力するナンド(NAND)ゲート
42と、それぞれナンドゲート42の出力を入力するイ
ンバータ43,44と、pMOSトランジスタ45と、
一端がインバータ44の出力端に接続された昇圧用容量
46とを備えている。トランジスタ45のソースには電
源電圧Vccが印加され、ゲートはインバータ43の出力
端に接続され、ドレインは昇圧用容量46の他端に接続
されている。インバータ41およびナンドゲート42は
本発明における選択手段の一部に相当する。
3およびワード線昇圧回路14の構成を示す回路図であ
る。なお、図5では、ワード線ドライバ13について、
1つのワード線に対応する部分のみを示している。ワー
ド線昇圧回路14は、電圧検出回路20からの電圧検出
信号DSを入力するインバータ41と、このインバータ
41の出力とRAS系タイミングジェネレータ16から
の昇圧信号S1 とを入力するナンド(NAND)ゲート
42と、それぞれナンドゲート42の出力を入力するイ
ンバータ43,44と、pMOSトランジスタ45と、
一端がインバータ44の出力端に接続された昇圧用容量
46とを備えている。トランジスタ45のソースには電
源電圧Vccが印加され、ゲートはインバータ43の出力
端に接続され、ドレインは昇圧用容量46の他端に接続
されている。インバータ41およびナンドゲート42は
本発明における選択手段の一部に相当する。
【0028】ワード線ドライバ13は、それぞれCMO
Sで構成されたインバータ47,48を備えている。イ
ンバータ47の入力端にはアドレスデコーダ12からの
デコーダ信号S2 が入力されるようになっている。イン
バータ47の出力端はインバータ48の入力端に接続さ
れ、インバータ48の出力端は図示しないメモリセルア
レイのワード線に接続されている。各インバータ47,
48のpMOSトランジスタのソースはワード線ドライ
バ用電源ライン49に接続され、各インバータ47,4
8のnMOSトランジスタのソースは接地されている。
ワード線ドライバ用電源ライン49は、ワード線昇圧回
路14におけるトランジスタ45と昇圧用容量46との
接続点に接続されている。
Sで構成されたインバータ47,48を備えている。イ
ンバータ47の入力端にはアドレスデコーダ12からの
デコーダ信号S2 が入力されるようになっている。イン
バータ47の出力端はインバータ48の入力端に接続さ
れ、インバータ48の出力端は図示しないメモリセルア
レイのワード線に接続されている。各インバータ47,
48のpMOSトランジスタのソースはワード線ドライ
バ用電源ライン49に接続され、各インバータ47,4
8のnMOSトランジスタのソースは接地されている。
ワード線ドライバ用電源ライン49は、ワード線昇圧回
路14におけるトランジスタ45と昇圧用容量46との
接続点に接続されている。
【0029】次に、図6のタイミングチャートを参照し
て、図5に示したワード線昇圧回路14およびワード線
ドライバ13の動作について説明する。昇圧信号S1 は
ロウアドレスのデコードの際に“H”レベルになる。電
源電圧が基準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧
検出信号DSが“H”レベルのときは、昇圧信号S1が
“H”レベルであるか“L”レベルであるかにかかわら
ず、ナンドゲート42の出力a1 は“H”レベルとなる
(図6(a))。このときは、ワード線昇圧回路14の
出力b1 、すなわちワード線ドライバ用電源ライン49
の電位は電源電圧Vccの電位となる(図6(b))。一
方、電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、すなわち電圧
検出信号DSが“L”レベルのときは、昇圧信号S1 が
“H”レベルのときにのみ、ナンドゲート42の出力a
1 が“L”レベルとなる(図6(a))。このときは、
ワード線昇圧回路14の出力b1 、すなわちワード線ド
ライバ用電源ライン49の電位は、電源電圧Vccに昇圧
用容量46からの放電分が加算されて昇圧された電位と
なる(図6(b))。ワード線ドライバ13は、デコー
ダ信号S2 が“H”レベルになると(図6(c))、ワ
ード線の電位を“H”レベルにする(図6(d))。こ
のとき、ワード線の電位は、ワード線ドライバ用電源ラ
イン49の電位となる。以上の動作により、ワード線の
“H”レベル時の電位は、電源電圧が基準電圧v1 を越
えているときには電源電圧Vccとなり、電源電圧が基準
電圧v1 以下のときには昇圧された電位となる。
て、図5に示したワード線昇圧回路14およびワード線
ドライバ13の動作について説明する。昇圧信号S1 は
ロウアドレスのデコードの際に“H”レベルになる。電
源電圧が基準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧
検出信号DSが“H”レベルのときは、昇圧信号S1が
“H”レベルであるか“L”レベルであるかにかかわら
ず、ナンドゲート42の出力a1 は“H”レベルとなる
(図6(a))。このときは、ワード線昇圧回路14の
出力b1 、すなわちワード線ドライバ用電源ライン49
の電位は電源電圧Vccの電位となる(図6(b))。一
方、電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、すなわち電圧
検出信号DSが“L”レベルのときは、昇圧信号S1 が
“H”レベルのときにのみ、ナンドゲート42の出力a
1 が“L”レベルとなる(図6(a))。このときは、
ワード線昇圧回路14の出力b1 、すなわちワード線ド
ライバ用電源ライン49の電位は、電源電圧Vccに昇圧
用容量46からの放電分が加算されて昇圧された電位と
なる(図6(b))。ワード線ドライバ13は、デコー
ダ信号S2 が“H”レベルになると(図6(c))、ワ
ード線の電位を“H”レベルにする(図6(d))。こ
のとき、ワード線の電位は、ワード線ドライバ用電源ラ
イン49の電位となる。以上の動作により、ワード線の
“H”レベル時の電位は、電源電圧が基準電圧v1 を越
えているときには電源電圧Vccとなり、電源電圧が基準
電圧v1 以下のときには昇圧された電位となる。
【0030】図7は、図1におけるダミーセルドライバ
15およびダミーセルの構成を示す回路図である。な
お、図7では、1つのビット線対バーBLn ,BLn に
対応するダミーセル60のみを示している。ダミーセル
ドライバ15は、RAS系タイミングジェネレータ16
からのダミーセル信号S3 と電圧検出回路20からの電
圧検出信号DSとを入力するアンド(AND)ゲート5
1と、それぞれアンドゲート51の出力を入力するイン
バータ52,53と、インバータ52の出力を入力する
インバータ54とを備えている。アンドゲート51は本
発明における選択手段の一部に相当する。
15およびダミーセルの構成を示す回路図である。な
お、図7では、1つのビット線対バーBLn ,BLn に
対応するダミーセル60のみを示している。ダミーセル
ドライバ15は、RAS系タイミングジェネレータ16
からのダミーセル信号S3 と電圧検出回路20からの電
圧検出信号DSとを入力するアンド(AND)ゲート5
1と、それぞれアンドゲート51の出力を入力するイン
バータ52,53と、インバータ52の出力を入力する
インバータ54とを備えている。アンドゲート51は本
発明における選択手段の一部に相当する。
【0031】ダミーセル60は、ドレインがリファレン
ス側のビット線バーBLn に接続されたMOSトランジ
スタ61と、一端がトランジスタ61のソースに接続さ
れたキャパシタ62と、ドレインがトランジスタ61の
ソースに接続されたMOSトランジスタ63とを備えて
いる。トランジスタ61のゲートはダミーセルドライバ
15のインバータ54の出力端に接続されている。キャ
パシタ62は、例えばメモリセルの蓄積容量の1/2の
容量を有し、他端にはプレート電位が印加されるように
なっている。トランジスタ63のゲートはダミーセルド
ライバ15のインバータ53の出力端に接続され、ソー
スは接地されている。
ス側のビット線バーBLn に接続されたMOSトランジ
スタ61と、一端がトランジスタ61のソースに接続さ
れたキャパシタ62と、ドレインがトランジスタ61の
ソースに接続されたMOSトランジスタ63とを備えて
いる。トランジスタ61のゲートはダミーセルドライバ
15のインバータ54の出力端に接続されている。キャ
パシタ62は、例えばメモリセルの蓄積容量の1/2の
容量を有し、他端にはプレート電位が印加されるように
なっている。トランジスタ63のゲートはダミーセルド
ライバ15のインバータ53の出力端に接続され、ソー
スは接地されている。
【0032】次に、図8のタイミングチャートを参照し
て、図7に示したダミセルドライバ15およびダミーセ
ル60の動作について説明する。ダミーセルドライバ1
5は、アンドゲート51によって、電圧検出回路20か
らの電圧検出信号DSが“H”レベルのときにのみ動作
される。ダミーセルドライバ15が動作されていないと
きは、インバータ54の出力a2 は“L”レベル、イン
バータ53の出力b2は“H”レベルであり(図8
(a)、(b))、トランジスタ61がオフとなり、ビ
ット線バーBLn の電位c2 とビット線BLn の電位d
2 は等しくなっている(図8(c))。電圧検出信号D
Sが“H”レベルのときにおいて、ダミーセル信号S3
が“H”レベルになると、まず、インバータ53の出力
b2 が“L”レベルとなって(図8(b))、トランジ
スタ63がオフとなり、少し遅れて、インバータ54の
出力a2 が“H”レベルとなって(図8(a))、トラ
ンジスタ61がオンとなり、リファレンス側のビット線
バーBLn がキャパシタ62に接続され、ビット線バー
BLn の電位c2 が低下する(図8(c))。キャパシ
タ62に充電された電荷は、次にトランジスタ63がオ
ンになったときに放電される。
て、図7に示したダミセルドライバ15およびダミーセ
ル60の動作について説明する。ダミーセルドライバ1
5は、アンドゲート51によって、電圧検出回路20か
らの電圧検出信号DSが“H”レベルのときにのみ動作
される。ダミーセルドライバ15が動作されていないと
きは、インバータ54の出力a2 は“L”レベル、イン
バータ53の出力b2は“H”レベルであり(図8
(a)、(b))、トランジスタ61がオフとなり、ビ
ット線バーBLn の電位c2 とビット線BLn の電位d
2 は等しくなっている(図8(c))。電圧検出信号D
Sが“H”レベルのときにおいて、ダミーセル信号S3
が“H”レベルになると、まず、インバータ53の出力
b2 が“L”レベルとなって(図8(b))、トランジ
スタ63がオフとなり、少し遅れて、インバータ54の
出力a2 が“H”レベルとなって(図8(a))、トラ
ンジスタ61がオンとなり、リファレンス側のビット線
バーBLn がキャパシタ62に接続され、ビット線バー
BLn の電位c2 が低下する(図8(c))。キャパシ
タ62に充電された電荷は、次にトランジスタ63がオ
ンになったときに放電される。
【0033】以上の動作により、ダミーセルドライバ1
5は、電源電圧が基準電圧v1 を越えているときにのみ
動作される。ダミーセルドライバ15を使用するときに
はワード線昇圧は行われない。従って、データ“1”時
のメモリセルのデータ量不足を生じる場合がある。そこ
で、上述の動作によってリファレンス側のビット線バー
BLn の電位を下げるようにしている。
5は、電源電圧が基準電圧v1 を越えているときにのみ
動作される。ダミーセルドライバ15を使用するときに
はワード線昇圧は行われない。従って、データ“1”時
のメモリセルのデータ量不足を生じる場合がある。そこ
で、上述の動作によってリファレンス側のビット線バー
BLn の電位を下げるようにしている。
【0034】以上説明したように、本実施例によれば、
電圧検出回路20によって電源電圧が基準電圧v1 を越
えているか否かを自動的に検出して、電源電圧に応じて
適切な回路(ワード線昇圧回路14、ダミーセルドライ
バ15)を自動的に選択することができる。これによ
り、従来のように1つの回路で広範囲の電源電圧マージ
ンを保証する必要がなくなる。
電圧検出回路20によって電源電圧が基準電圧v1 を越
えているか否かを自動的に検出して、電源電圧に応じて
適切な回路(ワード線昇圧回路14、ダミーセルドライ
バ15)を自動的に選択することができる。これによ
り、従来のように1つの回路で広範囲の電源電圧マージ
ンを保証する必要がなくなる。
【0035】また、本実施例における電圧検出回路20
は通常の簡単な論理回路で構成することができる。ま
た、電圧検出回路20は、RAS系タイミングジェネレ
ータ16からのパルス信号を用いて電源電圧を検出する
ため、貫通電流が少なく、常時電源電圧を検出する場合
に比べて消費電流を低減することができる。
は通常の簡単な論理回路で構成することができる。ま
た、電圧検出回路20は、RAS系タイミングジェネレ
ータ16からのパルス信号を用いて電源電圧を検出する
ため、貫通電流が少なく、常時電源電圧を検出する場合
に比べて消費電流を低減することができる。
【0036】次に、図9ないし図11を用いて本発明の
第2の実施例について説明する。本実施例は、電源電圧
を昇圧する昇圧回路に本発明を適用した例である。
第2の実施例について説明する。本実施例は、電源電圧
を昇圧する昇圧回路に本発明を適用した例である。
【0037】まず、本実施例との比較のために、図9を
用いて従来の昇圧回路について説明する。この昇圧回路
は、昇圧信号S4 を入力するインバータ171と、この
インバータ171の出力を入力するインバータ172
と、ソースに電源電圧が印加され、ゲートがインバータ
172の出力端に接続されたpMOSトランジスタ17
3と、一端がインバータ172の出力端に接続され、他
端がトランジスタ173のドレインに接続された昇圧用
容量174とを備えている。トランジスタ173のドレ
インの電位は昇圧回路の出力OUTとなる。この昇圧回
路では、電源電圧が低い場合に合わせて昇圧電位(昇圧
する電圧の大きさ)を設定すると、電源電圧が高い場合
には必要以上に電位を上げてしまうという問題点があっ
た。また、半導体装置の微細化に伴い、トランジスタの
ゲート耐圧が問題となる。これに対処するに、図9に示
したように、出力段にクランプ用のpMOSトランジス
タ145を設けたものもある。このトランジスタ145
は、ドレインがトランジスタ173のドレインに接続さ
れ、ゲートおよびソースに電源電圧が印加されている。
このトランジスタ145は、昇圧回路の出力OUTの電
位が上がり過ぎたら、ドレイン側からソース側に電流を
流して電位の上昇を抑えるためのものであるが、実際に
は効果が少ない。
用いて従来の昇圧回路について説明する。この昇圧回路
は、昇圧信号S4 を入力するインバータ171と、この
インバータ171の出力を入力するインバータ172
と、ソースに電源電圧が印加され、ゲートがインバータ
172の出力端に接続されたpMOSトランジスタ17
3と、一端がインバータ172の出力端に接続され、他
端がトランジスタ173のドレインに接続された昇圧用
容量174とを備えている。トランジスタ173のドレ
インの電位は昇圧回路の出力OUTとなる。この昇圧回
路では、電源電圧が低い場合に合わせて昇圧電位(昇圧
する電圧の大きさ)を設定すると、電源電圧が高い場合
には必要以上に電位を上げてしまうという問題点があっ
た。また、半導体装置の微細化に伴い、トランジスタの
ゲート耐圧が問題となる。これに対処するに、図9に示
したように、出力段にクランプ用のpMOSトランジス
タ145を設けたものもある。このトランジスタ145
は、ドレインがトランジスタ173のドレインに接続さ
れ、ゲートおよびソースに電源電圧が印加されている。
このトランジスタ145は、昇圧回路の出力OUTの電
位が上がり過ぎたら、ドレイン側からソース側に電流を
流して電位の上昇を抑えるためのものであるが、実際に
は効果が少ない。
【0038】図10は本実施例における昇圧回路の構成
を示す回路図である。この昇圧回路は、例えば図1にお
けるワード線昇圧回路14として用いることができる。
この昇圧回路は、昇圧信号S4 を入力するインバータ7
1と、このインバータ71の出力を入力するインバータ
72と、ソースに電源電圧が印加され、ゲートがインバ
ータ72の出力端に接続されたpMOSトランジスタ7
3と、一端がインバータ72の出力端に接続され、他端
がトランジスタ73のドレインに接続された昇圧用容量
74aとを備えている。トランジスタ73のドレインの
電位は昇圧回路の出力OUTとなる。本実施例における
昇圧回路は、更に、2つの昇圧用容量74b,74c
と、図2に示した電圧検出回路20からの電圧検出信号
DSを入力するインバータ77と、それぞれゲートがイ
ンバータ77の出力端に接続された4つのMOSトラン
ジスタ75a,75b,76a,76bとを備えてい
る。トランジスタ75aはソースとドレインの一方がイ
ンバータ72の出力端に接続され、他方が昇圧用容量7
4bの一端に接続されている。トランジスタ75bはソ
ースとドレインの一方がトランジスタ73のドレインに
接続され、他方が昇圧用容量74bの他端に接続されて
いる。トランジスタ76aはソースとドレインの一方が
インバータ72の出力端に接続され、他方が昇圧用容量
74cの一端に接続されている。トランジスタ76bは
ソースとドレインの一方がトランジスタ73のドレイン
に接続され、他方が昇圧用容量74cの他端に接続され
ている。昇圧用容量74a,74b,74c、トランジ
スタ75a,75b,76a,76bおよびインバータ
77が本発明における選択手段に対応する。
を示す回路図である。この昇圧回路は、例えば図1にお
けるワード線昇圧回路14として用いることができる。
この昇圧回路は、昇圧信号S4 を入力するインバータ7
1と、このインバータ71の出力を入力するインバータ
72と、ソースに電源電圧が印加され、ゲートがインバ
ータ72の出力端に接続されたpMOSトランジスタ7
3と、一端がインバータ72の出力端に接続され、他端
がトランジスタ73のドレインに接続された昇圧用容量
74aとを備えている。トランジスタ73のドレインの
電位は昇圧回路の出力OUTとなる。本実施例における
昇圧回路は、更に、2つの昇圧用容量74b,74c
と、図2に示した電圧検出回路20からの電圧検出信号
DSを入力するインバータ77と、それぞれゲートがイ
ンバータ77の出力端に接続された4つのMOSトラン
ジスタ75a,75b,76a,76bとを備えてい
る。トランジスタ75aはソースとドレインの一方がイ
ンバータ72の出力端に接続され、他方が昇圧用容量7
4bの一端に接続されている。トランジスタ75bはソ
ースとドレインの一方がトランジスタ73のドレインに
接続され、他方が昇圧用容量74bの他端に接続されて
いる。トランジスタ76aはソースとドレインの一方が
インバータ72の出力端に接続され、他方が昇圧用容量
74cの一端に接続されている。トランジスタ76bは
ソースとドレインの一方がトランジスタ73のドレイン
に接続され、他方が昇圧用容量74cの他端に接続され
ている。昇圧用容量74a,74b,74c、トランジ
スタ75a,75b,76a,76bおよびインバータ
77が本発明における選択手段に対応する。
【0039】次に、本実施例における昇圧回路の動作に
ついて説明する。昇圧信号S4 は昇圧時に“H”レベル
になる。昇圧信号S4 が“H”レベルのときにおいて、
電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、すなわち電圧検出
信号DSが“L”レベルのときには、トランジスタ75
a,75b,76a,76bがオンとなり、3つの昇圧
用容量74a,74b,74cが全て用いられる。一
方、昇圧信号S4 が“H”レベルのときにおいて、電源
電圧が基準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧検
出信号DSが“H”レベルのときには、トランジスタ7
5a,75b,76a,76bがオフとなり、昇圧用容
量74aのみが用いられる。
ついて説明する。昇圧信号S4 は昇圧時に“H”レベル
になる。昇圧信号S4 が“H”レベルのときにおいて、
電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、すなわち電圧検出
信号DSが“L”レベルのときには、トランジスタ75
a,75b,76a,76bがオンとなり、3つの昇圧
用容量74a,74b,74cが全て用いられる。一
方、昇圧信号S4 が“H”レベルのときにおいて、電源
電圧が基準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧検
出信号DSが“H”レベルのときには、トランジスタ7
5a,75b,76a,76bがオフとなり、昇圧用容
量74aのみが用いられる。
【0040】以上の動作により、図11において符号7
8で示すように従来の昇圧回路では電源電圧の増加に伴
い昇圧電位も連続的に増加するのに対し、本実施例にお
ける昇圧回路では、符号79で示すように、電源電圧が
基準電圧v1 を越えると昇圧電位が低く抑えられ、必要
以上に電位が上げられることが防止される。その他の構
成、動作および効果は第1の実施例と同様である。
8で示すように従来の昇圧回路では電源電圧の増加に伴
い昇圧電位も連続的に増加するのに対し、本実施例にお
ける昇圧回路では、符号79で示すように、電源電圧が
基準電圧v1 を越えると昇圧電位が低く抑えられ、必要
以上に電位が上げられることが防止される。その他の構
成、動作および効果は第1の実施例と同様である。
【0041】次に、図12ないし図14を用いて本発明
の第3の実施例について説明する。本実施例は、DRA
Mにおける出力回路等のディジタル信号を出力する出力
回路に本発明を適用した例である。
の第3の実施例について説明する。本実施例は、DRA
Mにおける出力回路等のディジタル信号を出力する出力
回路に本発明を適用した例である。
【0042】まず、本実施例との比較のために、図12
を用いて従来の出力回路について説明する。この出力回
路は、ディジタル信号Dを入力するインバータ181
と、このインバータ181の出力を入力するインバータ
182と、このインバータ182の出力を入力するイン
バータ183と、ゲートがインバータ182の出力端に
接続されたMOSトランジスタ184と、ゲートがイン
バータ183の出力端に接続されたMOSトランジスタ
185とを備えている。トランジスタ184のドレイン
には電源電圧が印加され、トランジスタ184のソース
はトランジスタ185のドレインに接続され、トランジ
スタ185のソースは接地されている。トランジスタ1
84のソースおよびトランジスタ185のドレインは出
力端186に接続されている。
を用いて従来の出力回路について説明する。この出力回
路は、ディジタル信号Dを入力するインバータ181
と、このインバータ181の出力を入力するインバータ
182と、このインバータ182の出力を入力するイン
バータ183と、ゲートがインバータ182の出力端に
接続されたMOSトランジスタ184と、ゲートがイン
バータ183の出力端に接続されたMOSトランジスタ
185とを備えている。トランジスタ184のドレイン
には電源電圧が印加され、トランジスタ184のソース
はトランジスタ185のドレインに接続され、トランジ
スタ185のソースは接地されている。トランジスタ1
84のソースおよびトランジスタ185のドレインは出
力端186に接続されている。
【0043】この出力回路では、ディジタル信号Dが
“L”レベルのときには、トランジスタ184がオフ、
トランジスタ185がオンとなり、出力端186の電位
は“L”レベルとなる。一方、ディジタル信号Dが
“H”レベルのときには、トランジスタ184がオン、
トランジスタ185がオフとなり、出力端186の電位
は“H”レベルとなる。この出力回路では、低電圧側で
の動作を保証するために、トランジスタ184,185
としてはサイズの大きなものが用いられていた。そのた
め、電源電圧が高いときにはトランジスタ184,18
5の貫通電流が大きくなり、この貫通電流はノイズとな
り、半導体装置自身のみならず外部回路の動作マージン
の劣化をまねくという問題点があった。
“L”レベルのときには、トランジスタ184がオフ、
トランジスタ185がオンとなり、出力端186の電位
は“L”レベルとなる。一方、ディジタル信号Dが
“H”レベルのときには、トランジスタ184がオン、
トランジスタ185がオフとなり、出力端186の電位
は“H”レベルとなる。この出力回路では、低電圧側で
の動作を保証するために、トランジスタ184,185
としてはサイズの大きなものが用いられていた。そのた
め、電源電圧が高いときにはトランジスタ184,18
5の貫通電流が大きくなり、この貫通電流はノイズとな
り、半導体装置自身のみならず外部回路の動作マージン
の劣化をまねくという問題点があった。
【0044】図13は本実施例における出力回路の構成
を示す回路図である。この出力回路は、ディジタル信号
Dを入力するインバータ81と、このインバータ81の
出力を入力するインバータ82と、このインバータ82
の出力を入力するインバータ83と、ゲートがインバー
タ82の出力端に接続されたMOSトランジスタ84a
と、ゲートがインバータ83の出力端に接続されたMO
Sトランジスタ85aとを備えている。本実施例におけ
る出力回路は、更に、インバータ82の出力と図2に示
した電圧検出回路20からの電圧検出信号DSを入力す
るアンドゲート87と、インバータ83の出力と電圧検
出信号DSを入力するアンドゲート88と、ゲートがア
ンドゲート87の出力端に接続されたMOSトランジス
タ84bと、ゲートがアンドゲート88の出力端に接続
されたMOSトランジスタ85bとを備えている。トラ
ンジスタ84a,84bのドレインには電源電圧が印加
され、トランジスタ84a,84bのソースはトランジ
スタ85a,85bのドレインに接続され、トランジス
タ85a,85bのソースは接地されている。トランジ
スタ84a,84bのソースおよびトランジスタ85
a,85bのドレインは出力端86に接続されている。
トランジスタ84b,85bおよびアンドゲート87,
88が本発明における選択手段に対応する。
を示す回路図である。この出力回路は、ディジタル信号
Dを入力するインバータ81と、このインバータ81の
出力を入力するインバータ82と、このインバータ82
の出力を入力するインバータ83と、ゲートがインバー
タ82の出力端に接続されたMOSトランジスタ84a
と、ゲートがインバータ83の出力端に接続されたMO
Sトランジスタ85aとを備えている。本実施例におけ
る出力回路は、更に、インバータ82の出力と図2に示
した電圧検出回路20からの電圧検出信号DSを入力す
るアンドゲート87と、インバータ83の出力と電圧検
出信号DSを入力するアンドゲート88と、ゲートがア
ンドゲート87の出力端に接続されたMOSトランジス
タ84bと、ゲートがアンドゲート88の出力端に接続
されたMOSトランジスタ85bとを備えている。トラ
ンジスタ84a,84bのドレインには電源電圧が印加
され、トランジスタ84a,84bのソースはトランジ
スタ85a,85bのドレインに接続され、トランジス
タ85a,85bのソースは接地されている。トランジ
スタ84a,84bのソースおよびトランジスタ85
a,85bのドレインは出力端86に接続されている。
トランジスタ84b,85bおよびアンドゲート87,
88が本発明における選択手段に対応する。
【0045】次に、本実施例における出力回路の動作に
ついて説明する。電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、
すなわち電圧検出信号DSが“L”レベルのときには、
トランジスタ84b,85bが常にオフとなる。この状
態で、ディジタル信号Dが“L”レベルのときには、ト
ランジスタ84aがオフ、トランジスタ85aがオンと
なり、出力端86の電位は“L”レベルとなり、ディジ
タル信号Dが“H”レベルのときには、トランジスタ8
4aがオン、トランジスタ85aがオフとなり、出力端
86の電位は“H”レベルとなる。一方、電源電圧が基
準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧検出信号D
Sが“H”レベルのときは、ディジタル信号Dが“L”
レベルのときには、トランジスタ84a,84bがオ
フ、トランジスタ85a,85bがオンとなり、出力端
86の電位は“L”レベルとなり、ディジタル信号Dが
“H”レベルのときには、トランジスタ84a,84b
がオン、トランジスタ85a,85bがオフとなり、出
力端86の電位は“H”レベルとなる。
ついて説明する。電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、
すなわち電圧検出信号DSが“L”レベルのときには、
トランジスタ84b,85bが常にオフとなる。この状
態で、ディジタル信号Dが“L”レベルのときには、ト
ランジスタ84aがオフ、トランジスタ85aがオンと
なり、出力端86の電位は“L”レベルとなり、ディジ
タル信号Dが“H”レベルのときには、トランジスタ8
4aがオン、トランジスタ85aがオフとなり、出力端
86の電位は“H”レベルとなる。一方、電源電圧が基
準電圧v1 を越えているとき、すなわち電圧検出信号D
Sが“H”レベルのときは、ディジタル信号Dが“L”
レベルのときには、トランジスタ84a,84bがオ
フ、トランジスタ85a,85bがオンとなり、出力端
86の電位は“L”レベルとなり、ディジタル信号Dが
“H”レベルのときには、トランジスタ84a,84b
がオン、トランジスタ85a,85bがオフとなり、出
力端86の電位は“H”レベルとなる。
【0046】以上の動作により、本実施例における出力
回路では、電圧検出信号DSに基づいて、ディジタル信
号の値に応じて選択的に電流を通過させるトランジスタ
84a,84b,85a,85bの数が選択される。こ
れにより、図14において符号89で示すように従来の
出力回路では電源電圧の増加に伴いトランジスタ18
4,185の貫通電流も連続的に増加するのに対し、本
実施例における出力回路では、符号90で示すように、
電源電圧が基準電圧v1 を越えるとトランジスタ84
a,84b,85a,85bの貫通電流が従来の1/2
程度に低く抑えられる。その他の構成、動作および効果
は第1の実施例と同様である。
回路では、電圧検出信号DSに基づいて、ディジタル信
号の値に応じて選択的に電流を通過させるトランジスタ
84a,84b,85a,85bの数が選択される。こ
れにより、図14において符号89で示すように従来の
出力回路では電源電圧の増加に伴いトランジスタ18
4,185の貫通電流も連続的に増加するのに対し、本
実施例における出力回路では、符号90で示すように、
電源電圧が基準電圧v1 を越えるとトランジスタ84
a,84b,85a,85bの貫通電流が従来の1/2
程度に低く抑えられる。その他の構成、動作および効果
は第1の実施例と同様である。
【0047】次に、図15ないし図18を用いて本発明
の第4の実施例について説明する。本実施例は、論理回
路に本発明を適用した例である。
の第4の実施例について説明する。本実施例は、論理回
路に本発明を適用した例である。
【0048】まず、本実施例との比較のために、図15
を用いて従来の論理回路について説明する。図15は論
理回路として、インバータ191,192を直列に接続
したバッファの例を示したものである。このバッファで
は、インバータ192の出力信号S16は、インバータ1
91の入力信号S15と同一の論理値となる。このような
従来の論理回路では、低電圧側での動作を保証するよう
に回路を設計した場合には、電源電圧が高いときには回
路の消費電流が必要以上に増加するという問題点があっ
た。
を用いて従来の論理回路について説明する。図15は論
理回路として、インバータ191,192を直列に接続
したバッファの例を示したものである。このバッファで
は、インバータ192の出力信号S16は、インバータ1
91の入力信号S15と同一の論理値となる。このような
従来の論理回路では、低電圧側での動作を保証するよう
に回路を設計した場合には、電源電圧が高いときには回
路の消費電流が必要以上に増加するという問題点があっ
た。
【0049】図16は本実施例における論理回路の構成
を示す回路図である。この図は論理回路としてバッファ
の例を示したものである。この論理回路は、入力信号S
5 を入力するインバータ91と、このインバータ91の
出力を入力し出力信号S6 を出力するインバータ92と
を備えている。本実施例における論理回路は、更に、そ
れぞれゲートが接地されたpMOSトランジスタ93
a,94aと、ゲートに図2に示した電圧検出回路20
からの電圧検出信号DSが印加されるpMOSトランジ
スタ93b,94bとを備えている。トランジスタ93
a,93b,94a,94bのソースには電源電圧が印
加さている。トランジスタ93a,93bのドレイン
は、インバータ91のデプレッション型のpMOSトラ
ンジスタのソースに接続されている。トランジスタ94
a,94bのドレインは、インバータ92のデプレッシ
ョン型のpMOSトランジスタのソースに接続されてい
る。トランジスタ93a,93b,94a,94bが本
発明における選択手段に対応する。
を示す回路図である。この図は論理回路としてバッファ
の例を示したものである。この論理回路は、入力信号S
5 を入力するインバータ91と、このインバータ91の
出力を入力し出力信号S6 を出力するインバータ92と
を備えている。本実施例における論理回路は、更に、そ
れぞれゲートが接地されたpMOSトランジスタ93
a,94aと、ゲートに図2に示した電圧検出回路20
からの電圧検出信号DSが印加されるpMOSトランジ
スタ93b,94bとを備えている。トランジスタ93
a,93b,94a,94bのソースには電源電圧が印
加さている。トランジスタ93a,93bのドレイン
は、インバータ91のデプレッション型のpMOSトラ
ンジスタのソースに接続されている。トランジスタ94
a,94bのドレインは、インバータ92のデプレッシ
ョン型のpMOSトランジスタのソースに接続されてい
る。トランジスタ93a,93b,94a,94bが本
発明における選択手段に対応する。
【0050】次に、本実施例における論理回路の動作に
ついて説明する。トランジスタ93a,94aは常にオ
ンになっている。電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、
すなわち電圧検出信号DSが“L”レベルのときには、
更にトランジスタ93b,94bもオンになっている。
この状態では、インバータ91にはトランジスタ93
a,93bを通過した電流が供給され、インバータ92
にはトランジスタ94a,94bを通過した電流が供給
される。一方、電源電圧が基準電圧v1 を越えていると
き、すなわち電圧検出信号DSが“H”レベルのとき
は、トランジスタ93b,94bはオフになっている。
この状態では、インバータ91にはトランジスタ93a
のみを通過した電流が供給され、インバータ92にはト
ランジスタ94aのみを通過した電流が供給される。な
お、インバータ92の出力信号S6 は、インバータ91
の入力信号S5 と同一の論理値となる。
ついて説明する。トランジスタ93a,94aは常にオ
ンになっている。電源電圧が基準電圧v1 以下のとき、
すなわち電圧検出信号DSが“L”レベルのときには、
更にトランジスタ93b,94bもオンになっている。
この状態では、インバータ91にはトランジスタ93
a,93bを通過した電流が供給され、インバータ92
にはトランジスタ94a,94bを通過した電流が供給
される。一方、電源電圧が基準電圧v1 を越えていると
き、すなわち電圧検出信号DSが“H”レベルのとき
は、トランジスタ93b,94bはオフになっている。
この状態では、インバータ91にはトランジスタ93a
のみを通過した電流が供給され、インバータ92にはト
ランジスタ94aのみを通過した電流が供給される。な
お、インバータ92の出力信号S6 は、インバータ91
の入力信号S5 と同一の論理値となる。
【0051】以上の動作により、本実施例では、電圧検
出信号DSに基づいて、論理回路に供給するための電流
を通過させるトランジスタの数が選択される。これによ
り、図17に示すように従来の論理回路では電源電圧の
増加に伴い論理回路の消費電流も連続的に増加するのに
対し、本実施例における論理回路では、図18に示すよ
うに、電源電圧が基準電圧v1 を越えるとトランジスタ
93b,94bがオフになり、論理回路の消費電流が低
く抑えられる。その他の構成、動作および効果は第1の
実施例と同様である。
出信号DSに基づいて、論理回路に供給するための電流
を通過させるトランジスタの数が選択される。これによ
り、図17に示すように従来の論理回路では電源電圧の
増加に伴い論理回路の消費電流も連続的に増加するのに
対し、本実施例における論理回路では、図18に示すよ
うに、電源電圧が基準電圧v1 を越えるとトランジスタ
93b,94bがオフになり、論理回路の消費電流が低
く抑えられる。その他の構成、動作および効果は第1の
実施例と同様である。
【0052】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、例えば、互いに基準電圧が異なる電圧検出回路20
を複数設け、電源電圧を3種類以上に分類し、電源電圧
に応じて3種類以上の回路または動作の選択を行うよう
にしても良い。
ず、例えば、互いに基準電圧が異なる電圧検出回路20
を複数設け、電源電圧を3種類以上に分類し、電源電圧
に応じて3種類以上の回路または動作の選択を行うよう
にしても良い。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の半導
体装置における電源電圧検出装置によれば、比較用電位
生成手段によって、所定の電源電圧範囲内で電源電圧に
よらずに略一定の比較用電位を生成し、検出手段によっ
て、電源電圧に応じて変化する電位を比較用電位生成手
段によって生成された比較用電位と比較して、電源電圧
が所定の電圧を越えているか否かを検出するようにした
ので、半導体装置が電源電圧に応じて適切な回路または
動作を選択できるように半導体装置の電源電圧を検出す
ることができるという効果がある。
体装置における電源電圧検出装置によれば、比較用電位
生成手段によって、所定の電源電圧範囲内で電源電圧に
よらずに略一定の比較用電位を生成し、検出手段によっ
て、電源電圧に応じて変化する電位を比較用電位生成手
段によって生成された比較用電位と比較して、電源電圧
が所定の電圧を越えているか否かを検出するようにした
ので、半導体装置が電源電圧に応じて適切な回路または
動作を選択できるように半導体装置の電源電圧を検出す
ることができるという効果がある。
【0054】請求項2記載の半導体装置における電源電
圧検出装置によれば、検出手段として、比較用電位生成
手段によって生成された比較用電位を入力し、この比較
用電位と電源電圧に応じて変化する論理しきい値との大
小関係に応じて異なる論理値を出力する論理回路を用い
たので、上記効果に加え、簡単な論理回路で電源電圧検
出装置を構成することができるという効果がある
圧検出装置によれば、検出手段として、比較用電位生成
手段によって生成された比較用電位を入力し、この比較
用電位と電源電圧に応じて変化する論理しきい値との大
小関係に応じて異なる論理値を出力する論理回路を用い
たので、上記効果に加え、簡単な論理回路で電源電圧検
出装置を構成することができるという効果がある
【0055】請求項3ないし7のいずれか1に記載の半
導体装置によれば、比較用電位生成手段によって、所定
の電源電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用
電位を生成し、検出手段によって、電源電圧に応じて変
化する電位を比較用電位生成手段によって生成された比
較用電位と比較して、電源電圧が所定の電圧を越えてい
るか否かを検出し、この検出結果に基づいて、選択手段
によって、使用する回路または動作を選択するようにし
たので、電源電圧に応じて適切な回路または動作を選択
することができるという効果がある。
導体装置によれば、比較用電位生成手段によって、所定
の電源電圧範囲内で電源電圧によらずに略一定の比較用
電位を生成し、検出手段によって、電源電圧に応じて変
化する電位を比較用電位生成手段によって生成された比
較用電位と比較して、電源電圧が所定の電圧を越えてい
るか否かを検出し、この検出結果に基づいて、選択手段
によって、使用する回路または動作を選択するようにし
たので、電源電圧に応じて適切な回路または動作を選択
することができるという効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例に係る電源電圧検出装置
を含む半導体装置の構成を示すブロック図である。
を含む半導体装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1における電圧検出回路の構成を示す回路図
である。
である。
【図3】図2における電圧検出部の動作を説明するため
の特性図である。
の特性図である。
【図4】図2に示した電圧検出回路の動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
【図5】図1におけるワード線ドライバおよびワード線
昇圧回路の構成を示す回路図である。
昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図6】図5に示したワード線ドライバおよびワード線
昇圧回路の動作を説明するための説明図である。
昇圧回路の動作を説明するための説明図である。
【図7】図1におけるダミーセルドライバおよびダミー
セルの構成を示す回路図である。
セルの構成を示す回路図である。
【図8】図7に示したダミーセルドライバおよびダミー
セルの動作を説明するための説明図である。
セルの動作を説明するための説明図である。
【図9】本発明の第2の実施例との比較のために従来の
昇圧回路の構成を示す回路図である。
昇圧回路の構成を示す回路図である。
【図10】本発明の第2の実施例における昇圧回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図11】図9に示した昇圧回路と図10に示した昇圧
回路の動作を説明するための特性図である。
回路の動作を説明するための特性図である。
【図12】本発明の第3の実施例との比較のために従来
の出力回路の構成を示す回路図である。
の出力回路の構成を示す回路図である。
【図13】本発明の第3の実施例における出力回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図14】図12に示した出力回路と図13に示した出
力回路の動作を説明するための特性図である。
力回路の動作を説明するための特性図である。
【図15】本発明の第4の実施例との比較のために従来
の論理回路の構成を示す回路図である。
の論理回路の構成を示す回路図である。
【図16】本発明の第4の実施例における論理回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図17】図15に示した論理回路の動作を説明するた
めの特性図である。
めの特性図である。
【図18】図16に示した論理回路の動作を説明するた
めの特性図である。
めの特性図である。
13 ワード線ドライバ 14 ワード線昇圧回路 15 ダミーセルドライバ 20 電圧検出回路 21 電圧検出部 22 出力保持部 23 バッファ 24 インバータ 25 MOSトランジスタ
Claims (7)
- 【請求項1】 所定の電源電圧範囲内で電源電圧によら
ずに略一定の比較用電位を生成する比較用電位生成手段
と、 電源電圧に応じて変化する電位を前記比較用電位生成手
段によって生成された比較用電位と比較することによっ
て、電源電圧が所定の電圧を越えているか否かを検出す
る検出手段とを備えたことを特徴とする半導体装置にお
ける電源電圧検出装置。 - 【請求項2】 前記検出手段は、前記比較用電位生成手
段によって生成された比較用電位を入力し、この比較用
電位と電源電圧に応じて変化する論理しきい値との大小
関係に応じて異なる論理値を出力する論理回路を有する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置における電
源電圧検出装置。 - 【請求項3】 所定の電源電圧範囲内で電源電圧によら
ずに略一定の比較用電位を生成する比較用電位生成手段
と、 電源電圧に応じて変化する電位を前記比較用電位生成手
段によって生成された比較用電位と比較することによっ
て、電源電圧が所定の電圧を越えているか否かを検出す
る検出手段と、 この検出手段の検出結果に基づいて、使用する回路また
は動作を選択する選択手段とを備えたことを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項4】 前記選択手段は、ダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリにおいて、電源電圧が所定の電圧
を越えている場合にはダミーセルを駆動するダミーセル
ドライバを動作させ、電源電圧が所定の電圧を越えてい
ない場合にはワード線の電位を昇圧するワード線昇圧回
路を動作させることを特徴とする請求項3記載の半導体
装置。 - 【請求項5】 前記選択手段は、電源電圧を昇圧する昇
圧回路において、前記検出手段の検出結果に基づいて、
昇圧する電圧の大きさを選択することを特徴とする請求
項3記載の半導体装置。 - 【請求項6】 前記選択手段は、ディジタル信号を出力
する出力回路において、前記検出手段の検出結果に基づ
いて、ディジタル信号の値に応じて選択的に電流を通過
させるトランジスタの数を選択することを特徴とする請
求項3記載の半導体装置。 - 【請求項7】 前記選択手段は、前記検出手段の検出結
果に基づいて、論理回路に供給するための電流を通過さ
せるトランジスタの数を選択することを特徴とする請求
項3記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156688A JPH08329677A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156688A JPH08329677A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329677A true JPH08329677A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15633162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156688A Pending JPH08329677A (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | 半導体装置における電源電圧検出装置および半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08329677A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323256B1 (ko) * | 1998-08-07 | 2002-02-04 | 아끼구사 나오유끼 | 승압비를 변경하는 메모리 회로 |
| JP2010067673A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | Led駆動装置 |
-
1995
- 1995-06-01 JP JP7156688A patent/JPH08329677A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323256B1 (ko) * | 1998-08-07 | 2002-02-04 | 아끼구사 나오유끼 | 승압비를 변경하는 메모리 회로 |
| JP2010067673A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | Led駆動装置 |
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