JPH0955085A - 内部電源回路 - Google Patents

内部電源回路

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JPH0955085A
JPH0955085A JP7203365A JP20336595A JPH0955085A JP H0955085 A JPH0955085 A JP H0955085A JP 7203365 A JP7203365 A JP 7203365A JP 20336595 A JP20336595 A JP 20336595A JP H0955085 A JPH0955085 A JP H0955085A
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宏 赤松
Tomio Suzuki
富夫 鈴木
Shigeru Mori
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センスアンプ動作時の内部電源電圧の制御能
力の高い内部電源回路を提供する。 【解決手段】 ロウアドレスストローブ信号/RASが
Lレベルになりセンスアンプが動作して内部電源電圧i
ntVccが大きく下がる期間には、外部信号φ1,A
がHレベルになり感度の少し低い差動増幅回路を含む回
路115のみを動作させ内部電源電圧intVccの変
動に対して敏感に反応しすぎないようにする。センスア
ンプ動作が終了し内部電源電圧intVccがほぼ安定
すると、内部電源電圧intVccの変動に敏感に反応
するように、外部信号AがLレベルに、外部信号BがH
レベルになり感度の少し低い差動増幅回路を含む回路1
15から感度の良い差動増幅回路を含む回路117に切
換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内部電源回路に関
し、特に、半導体記憶装置に用いられる内部電源回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来の内部電源回路1000
の回路図である。
【0003】図10を参照して、従来の内部電源回路1
000は、内部電源ノード130と、内部電源電圧の基
準となるリファレンス電圧と内部電源電圧とを比較して
動作する差動増幅回路100と、差動増幅回路100の
出力に応答して外部電源電圧を内部電源ノード130に
供給するPチャネルMOSトランジスタ(以下、PMO
Sトランジスタと略す)110とを含む。
【0004】差動増幅回路100には、リファレンス電
圧Vrefと内部電源電圧intVccとが入力され
る。PMOSトランジスタ110は、ソース電極が外部
電源電圧extVccを供給する外部電源に接続され、
ドレイン電極が内部電源電圧intVccを供給する内
部電源に接続され、差動増幅回路100の出力がゲート
電極に印加されている。
【0005】図11は、図10の内部電源回路1000
の動作を示すタイミングチャートである。
【0006】図11を用いて図10の内部電源回路10
00の動作を説明する。ロウアドレスストローブ信号/
RASが立下がりLレベルになって、センスアンプが動
作すると、内部電源電圧の基準値であるリファレンス電
圧Vrefよりも内部電源電圧intVccが大きく下
がってしまう。このとき、外部信号φ1がHレベルにな
り、それに応答して差動増幅回路100が動作する。差
動増幅回路100は、リファレンス電圧Vrefと内部
電源電圧intVccとの差を検出し、その出力がPM
OSトランジスタ110のゲート電極に印加されると、
PMOSトランジスタ110がオンし、そのソース電極
に接続された外部電源から内部電源ノード130に電圧
が供給され、内部電源電圧intVccが昇圧される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昇圧さ
れた内部電源電圧intVccがオーバシュートにより
リファレンス電圧Vrefを超えてしまった場合の制御
には時間がかかり、その期間に電源電流を浪費してしま
うという問題点があった。
【0008】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、センスアンプ動作時の内部電源
電圧の制御能力の高い内部電源回路を提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る内部電源
回路は、内部電源ノードと、第1および第1よりも大き
い第2の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づいて内部
電源電圧を生成して内部電源ノードに供給する内部電源
電圧生成手段と、内部電源電圧が低下してから所定期
間、内部電源電圧生成手段を第1の駆動能力で動作さ
せ、所定期間経過後、内部電源電圧生成手段を第2の駆
動能力で動作させる制御手段とを設けたものである。
【0010】請求項2に係る内部電源回路は、内部電源
ノードと、第1の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づ
いて内部電源電圧を生成して内部電源ノードに供給する
第1の内部電源電圧生成手段と、第1よりも大きい第2
の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づいて内部電源電
圧を生成して内部電源ノードに供給する第2の内部電源
電圧生成手段と、内部電源電圧が低下してから所定期
間、第1の内部電源電圧生成手段を動作させ、所定期間
経過後、第2の内部電源電圧生成手段を動作させる制御
手段とを設けたものである。
【0011】請求項3に係る内部電源回路は、請求項2
の内部電源回路において、第1の内部電源電圧生成手段
に、第1の増幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧とが
入力される第1の差動増幅回路と、外部電源電圧と内部
電源電圧との間に設けられ第1の差動増幅回路の出力に
よりオン/オフする第1のトランジスタとを設け、第2
の内部電源電圧生成手段に、第1よりも大きい第2の増
幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧とが入力される第
2の差動増幅回路と、外部電源電圧と内部電源電圧との
間に設けられ第2の差動増幅回路の出力によりオン/オ
フする第2のトランジスタとを設けたものである。
【0012】請求項4に係る内部電源回路は、請求項1
の内部電源回路において、内部電源電圧生成手段に、基
準電圧と内部電源電圧との差を検出する差動増幅回路
と、外部電源と内部電源ノードとの間に設けられ差動増
幅回路の出力によりオン/オフする第1のトランジスタ
とを設け、差動増幅回路に、電流源と、外部電源と電流
源との間に並列に設けられた第2および第3のトランジ
スタとを設けたものである。
【0013】請求項5に係る内部電源回路は、請求項4
の内部電源回路において、電流源に、第2および第3の
トランジスタの一方電極に接続され外部信号に基づいて
オン/オフする第4および第5のトランジスタを設けた
ものである。
【0014】請求項6に係る内部電源回路は、内部電源
ノードと、外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を生成
して内部電源ノードに供給する内部電源電圧生成手段
と、外部電源電圧または接地電位に基づいて内部電源電
圧生成手段で生成された内部電源電圧を補正するための
電圧を内部電源ノードに供給する内部電源電圧補正手段
とを設け、内部電源電圧補正手段に、内部電源電圧の大
きさに応じて活性化される第1および第2のトランジス
タを設けたものである。
【0015】請求項7に係る内部電源回路は、内部電源
ノードと、所定の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づ
いて内部電源電圧を生成して内部電源ノードに供給する
11および第2の内部電源電圧生成手段と、内部電源電
圧が低下してから所定期間、第1および第2の内部電源
電圧生成手段を動作させ、所定期間経過後、第1の内部
電源電圧生成手段のみを動作させる制御手段とを設けた
ものである。
【0016】請求項8に係る内部電源回路は、請求項7
の内部電源回路において、第1および第2の内部電源電
圧生成手段の各々に、所定の増幅率を有し、基準電圧と
内部電源電圧とが入力される差動増幅回路と、外部電源
と内部電源ノードとの間に設けられ差動増幅回路の出力
によりオン/オフするトランジスタとを設けたものであ
る。
【0017】請求項9に係る内部電源回路は、内部電源
ノードと、所定の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づ
いて内部電源電圧を生成して内部電源ノードに供給する
内部電源電圧生成手段と、外部電源電圧に基づいて内部
電源電圧を補正するための電圧を内部電源ノードに供給
する内部電源電圧補正手段とを設け、内部電源電圧生成
手段に、所定の増幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧
とが入力される差動増幅回路と、外部電源と内部電源ノ
ードとの間に設けられ差動増幅回路の出力によりオン/
オフする第1のトランジスタとを設け、内部電源電圧補
正手段に、外部電源と内部電源ノードとの間に第1のト
ランジスタと並列に設けられ、外部信号に基づいて活性
化される第2のトランジスタとを設けたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
【0019】(1) 実施の形態1 図1は、本発明の内部電源回路1001の構成を示す図
である。
【0020】図1を参照して、内部電源回路1001
は、内部降圧回路113と、その制御用論理ゲート11
9とを含む。
【0021】内部降圧回路113は、さらに、回路11
5,117を含む。制御用論理ゲート119は、さら
に、回路115用制御用論理ゲート121と、回路11
7用制御用論理ゲート123とを含む。回路115用制
御用論理ゲート121は、NANDゲート121aと、
NANDゲート121aの出力が入力されるインバータ
121bとを含み、回路117用制御用論理ゲート12
3は、NANDゲート123aとNANDゲート123
aの出力が入力されるインバータ123bとを含む。
【0022】NANDゲート121aの一方の入力端子
に外部信号Aが入力され、他方の入力端子に外部信号φ
1が入力される。NANDゲート123aの一方の入力
端子に外部信号Bが入力され、他方の入力端子に外部信
号φ1が入力される。
【0023】インバータ121bの出力は回路115に
入力され、インバータ123bの出力は回路117に入
力され、それぞれの回路をオンまたはオフする。回路1
15の入力端子と回路117の入力端子は内部電源ノー
ド130に接続され、出力された電圧は内部電源に供給
される。
【0024】図2は、図1の回路115(,117)の
回路図である。図2を参照して、回路115は、感度を
少し下げた差動増幅回路100と、PMOSトランジス
タ110とを含む。
【0025】差動増幅回路100は、外部電源に接続さ
れ、PMOSトランジスタ103,104で構成された
カレントミラー回路101と、リファレンス電圧Vre
fがゲート電極に印加されるNチャネルMOSトランジ
スタ(以下、NMOSトランジスタと略す)105と、
内部電源電圧intVccがゲート電極に印加されるN
MOSトランジスタ106と、外部信号φ2がHレベル
のとき差動増幅回路100をオンするNMOSトランジ
スタ107とを含む。
【0026】差動増幅回路100の出力はPMOSトラ
ンジスタ110のゲート電極に印加され、差動増幅回路
100の出力がLレベルのときPMOSトランジスタ1
10がオンし、ソース電極から外部電源電圧extVc
cが与えられ、ドレイン電極に接続された内部電源ノー
ド130を介して内部電源に供給される。
【0027】回路117は、回路115よりも感度の良
い差動増幅回路100′と、PMOSトランジスタ11
0とを含む。
【0028】差動増幅回路100′は、回路115の差
動増幅回路100と同様の構成を有する。ただし、NM
OSトランジスタ107は、外部信号φ3がHレベルの
ときオンする。
【0029】差動増幅回路100,100′の感度は、
PMOSトランジスタ103,104,およびNMOS
トランジスタ105,106,107のサイズを変える
ことで調整できる。
【0030】図3は、図1の内部電源回路1001の動
作を示すタイミングチャートである。
【0031】図3を用いて図1の内部電源回路1001
の動作を説明する。ロウアドレスストローブ信号/RA
SがLレベルになり、DRAMが動作状態に入ると、外
部信号φ1,AがHレベルになり、まず感度を少し下げ
た差動増幅回路100を含む回路115が動作する。ワ
ード線が立上がってセンスアンプが動作し、内部電源電
圧intVccが大きく変動する期間には、回路115
のみが動作するようにして、内部電源電圧intVcc
の変動に対して敏感に反応し過ぎないようにする。セン
スアンプの動作が終了し、内部電源電圧intVccが
安定した状態のときには、外部信号AがLレベルに、外
部信号BがHレベルになり、感度を少し下げた差動増幅
回路100を含む回路115から、感度の良い差動増幅
回路100′を含む回路117に切換えられ、内部電源
電圧intVccの変動に敏感に反応するようにする。
このようにして内部電源電圧intVccを制御するこ
とにより、内部電源電圧intVccの変動は少なくな
る。
【0032】以上のように、本発明の実施の形態1の内
部電源回路は、感度の異なる差動増幅回路をそれぞれ含
む2つの回路を2段階に分けて動作させるため、内部電
源電圧の制御能力の高い内部電源回路を提供することが
できる。
【0033】(2) 実施の形態2 ロウアドレスストローブ信号/RASがLレベルにな
り、DRAMが動作すると、ワード線が立上がりセンス
アンプが動作して、内部電源電圧intVccがリファ
レンス電圧Vrefレベルよりも大きく下がってしま
う。このときに内部電源回路が動作するが、差動増幅回
路の感度が良すぎると、内部電源電圧intVccがリ
ファレンス電圧Vrefレベルを超えてオーバシュート
してしまう可能性がある。それを防止するためには、内
部電源回路が含んでいる差動増幅回路を流れる電流を変
化させると効果的である。
【0034】図4は、本発明の内部電源回路1002の
回路図である。図4を参照して、内部電源回路1002
は、差動増幅回路200と、PMOSトランジスタ21
0とを含む。
【0035】差動増幅回路200は、外部電源に接続さ
れ、PMOSトランジスタ203,204で構成された
カレントミラー回路201と、ゲート電極にリファレン
ス電圧Vrefが印加されているNMOSトランジスタ
205と、ゲート電極に内部電源電圧intVccが印
加されているNMOSトランジスタ206と、ドレイン
電極がNMOSトランジスタ205のソース電極とNM
OSトランジスタ206のソース電極とが接続された接
続ノード403に接続され、ソース電極が接地され、ゲ
ート電極に外部信号Aが印加されているNMOSトラン
ジスタ207と、NMOSトランジスタ207と同様に
ドレイン電極が接続ノード403に接続され、ソース電
極が接地され、ゲート電極に外部信号Bが印加されてい
るNMOSトランジスタ208とを含む。
【0036】PMOSトランジスタ210は、ソース電
極が外部電源に接続され、ドレイン電極が内部電源ノー
ド130に接続され、ゲート電極に差動増幅回路200
の出力が印加されている。
【0037】差動増幅回路200の出力がLレベルのと
きPMOSトランジスタ210がオンし、外部電源電圧
extVccが内部電源ノード130を介して内部電源
ノード130に供給される。
【0038】図4において、センスアンプの動作時は、
外部信号AによってNMOSトランジスタ207をオン
させて差動増幅回路200に流れる電流を減らして差動
増幅回路200の反応を少し抑えておく。次に、センス
アンプ動作終了後、内部電源電圧intVccが安定し
ているときは、外部信号BによってNMOSトランジス
タ208もオンさせて差動増幅回路200を流れる電流
を増やして差動増幅回路200の感度を良くし、内部電
源電圧intVccの変動に早く反応するようにする。
【0039】以上のように、実施の形態2の内部電源回
路は、内部電源回路が含んでいる差動増幅回路を流れる
電流を2段階に分けて制御できるので、差動増幅回路の
反応の程度を調整できるようになり、内部電源電圧の制
御能力の高い内部電源回路を提供することが可能とな
る。
【0040】(3) 実施の形態3 図5は、本発明の実施の形態3の内部電源回路1003
の回路図である。
【0041】図5を参照して、内部電源回路1003
は、回路120と、回路500とを含む。
【0042】回路500は、PMOSトランジスタ20
0,201で構成されたカレントミラー回路501と、
PMOSトランジスタ200と内部電源ノード130と
の間に接続されたNMOSトランジスタ202と、NM
OSトランジスタ204,205で構成されたカレント
ミラー回路503と、NMOSトランジスタ204と内
部電源ノード130との間に接続されたPMOSトラン
ジスタ203とを含む。PMOSトランジスタ200よ
りPMOSトランジスタ201の方がトランジスタサイ
ズが大きい。
【0043】PMOSトランジスタ200,201のソ
ース電極の各々は、外部電源に接続され、PMOSトラ
ンジスタ200のドレイン電極はNMOSトランジスタ
202のドレイン電極に接続されている。NMOSトラ
ンジスタ204,205のソース電極の各々は接地さ
れ、NMOSトランジスタ204のドレイン電極はPM
OSトランジスタ203のドレイン電極に接続されてい
る。NMOSトランジスタ202のソース電極とPMO
Sトランジスタ203のソース電極とは内部電源ノード
130で接続されている。NMOSトランジスタ202
の基板は接地され、ゲート電極にはリファレンス電圧V
ref1が印加されている。PMOSトランジスタ20
3の基板は外部電源に接続され、ゲート電極にはリファ
レンス電圧Vref2が印加されている。
【0044】リファレンス電圧Vref1は、NMOS
トランジスタ202のスレッショルド電圧Vthnだけ
内部電源電圧intVccより高い電圧に設定してお
く。この場合、PMOSトランジスタ200,201、
NMOSトランジスタ202を流れる電流は非常に小さ
い。
【0045】図5において、内部電源電圧intVcc
がリファレンス電圧Vrefレベルよりも下がった場合
は、従来の内部電源回路と同様に回路120が動作し
て、内部電源電圧intVccをリファレンス電圧Vr
efまで回復させる。このとき、PMOSトランジスタ
200,201からなるカレントミラー回路501も動
作するが、この効果は回路120に比べて少ない。
【0046】すなわち、内部電源電圧intVccが設
定値より低くなった場合、内部電源電圧intVccと
リファレンス電圧Vref1との間にはスレッショルド
電圧Vthn以下の差が生じ、NMOSトランジスタ2
02はオン状態になる。このとき、NMOSトランジス
タ202を流れる電流がカレントミラー回路503で増
幅され、PMOSトランジスタ201を介して外部電源
から内部電源ノード130に電圧が供給され、内部電源
電圧intVccが昇圧される。
【0047】内部電源電圧intVccがたとえば3.
3Vに設定されると、リファレンス電圧Vref1は、
Vref1=intVcc+Vthn≒3.3+0.7
=4.0Vであり、内部電源電圧intVccが3.3
VになればNMOSトランジスタ202はオフするの
で、内部電源ノード130への電圧の供給が止まる。し
たがって、内部電源電圧intVccは3.3Vに安定
する。
【0048】リファレンス電圧Vref2は、PMOS
トランジスタ203のスレッショルド電圧Vthpだけ
内部電源電圧intVccより低い電圧に設定してお
く。この場合、PMOSトランジスタ203,NMOS
トランジスタ204,205を流れる電流は非常に小さ
い。内部電源電圧intVccが、たとえば3.3Vに
設定されると、リファレンス電圧Vref2は、Vre
f2=intVcc−|Vthp|≒3.3−0.7=
2.6Vに設定される。内部電源電圧intVccが設
定値(3.3V)より高くなった場合、内部電源電圧i
ntVccとリファレンス電圧Vref2との間にはス
レッショルド電圧Vthp以上の差が出るため、PMO
Sトランジスタ203はオン状態になる。このとき、P
MOSトランジスタ203を流れる電流を203で増幅
して(NMOSトランジスタ204よりNMOSトラン
ジスタ205の方がトランジスタサイズが大きい)、内
部電源電圧intVccをNMOSトランジスタ205
を介してGNDに引抜く。内部電源電圧intVccが
3.3Vになれば、PMOSトランジスタ203はオフ
するので、内部電源電圧intVccは3.3Vに安定
する。
【0049】以上のようにして、本発明の実施の形態3
による内部電源回路は、内部電源電圧がリファレンス電
圧より低くなった場合に電位を上げる回路に加えて、内
部電源電圧がリファレンス電圧より高くなった場合に電
位を上げる回路を設けたので、内部電源電圧の制御能力
の高い内部電源回路を提供することが可能となる。
【0050】(4) 実施の形態4 図6は、本発明の実施の形態4による内部電源回路10
04の構成を示す図である。
【0051】図6を参照して、内部電源回路1004
は、内部降圧回路613と、その制御用論理ゲート61
9とを含む。
【0052】内部降圧回路613は、さらに、回路61
5,617を含み、制御用論理ゲート619は、さら
に、回路615用制御用論理ゲート621と、回路61
7用制御用論理ゲート623とを含む。回路615,6
17は、図3の回路115(,117)と同様の回路で
ある。ただし、回路615,617が含む差動増幅回路
の感度は、ともに低いものを使用している。
【0053】制御用論理ゲート621は、NANDゲー
ト621aと、NANDゲート621aの出力が入力さ
れるインバータ621bとを含み、制御用論理ゲート6
23は、NANDゲート623aと、NANDゲート6
23aの出力が入力されるインバータ623bとを含
む。
【0054】NANDゲート621aの一方の入力端子
に外部信号Dが入力され、他方の入力端子に外部信号φ
2が入力される。NANDゲート623aの一方の入力
端子に外部信号Eが入力され、他方の入力端子に外部信
号φ2が入力される。
【0055】インバータ621bの出力は回路615に
入力され、インバータ623bの出力は回路617に入
力され、それぞれの回路をオンまたはオフする。回路6
15と回路617との出力端子は内部電源ノード130
に接続され、出力された電圧は内部電源ノード130に
供給され、内部電源電圧intVccを昇圧する。
【0056】図7は、図6の内部電源回路1004の動
作を示すタイミングチャートである。
【0057】以下、図7のタイミングチャートを用いて
図6の内部電源回路1004の動作を説明する。
【0058】ロウアドレスストローブ信号/RASがL
レベルになり、センスアンプの動作が終了するまでは内
部電源電圧intVccのレベルが大きく下がるので、
この期間は外部信号φ2,D,EをHレベルにして2つ
の回路615,617を動作させる(第1段階)。回路
615,617によって、内部電源電圧intVccの
レベルがリファレンス電圧Vrefレベルまでほぼ回復
したら、内部電源電圧intVccが上がり過ぎないよ
うに、一方の回路、たとえば外部信号EをLレベルにし
て回路617を止める(第2段階)。
【0059】以上のように、本発明の実施の形態4によ
る内部電源回路1004は、内部降圧回路が上記のよう
に第1,第2の2段階で動作するため、内部電源電圧の
制御能力の高い内部電源回路を提供することが可能とな
る。
【0060】(5) 実施の形態5 図8は、本発明の実施の形態5の内部電源回路1005
の回路図である。
【0061】図8を参照して、内部電源回路1005
は、差動増幅回路300と、PMOSトランジスタ31
0,810と、内部電源電圧補正回路820とを含む。
【0062】差動増幅回路300およびPMOSトラン
ジスタ310は、それぞれ図3の差動増幅回路100お
よびPMOSトランジスタ110と同様のものである。
【0063】内部電源電圧補正回路820は、インバー
タ830,840と、PMOSトランジスタ850とを
含む。インバータ830には外部信号Aが入力され、イ
ンバータ830の出力がインバータ840に入力されて
いる。インバータ840の出力はPMOSトランジスタ
850のゲート電極に印加されている。
【0064】次にこの内部電源回路1005の動作を説
明する。ロウアドレスストローブ信号/RASがLレベ
ルになり、センスアンプが動作すると、内部電源電圧i
ntVccはリファレンス電圧Vrefレベルから大き
く下がってしまう。このとき、第1の実施の形態で説明
したのと同様に、差動増幅回路300により内部電源電
圧intVccとリファレンス電圧Vrefとの差が検
出され、PMOSトランジスタ310がオンし、PMO
Sトランジスタ310のソース電極に接続された外部電
源から内部電源ノード130に電圧が供給され、内部電
源電圧intVccが昇圧される。
【0065】一方、ロウアドレスストローブ信号/RA
SがLレベルになると、外部信号AがLレベルになり、
インバータ830に入力される。インバータ830のH
レベルの出力はインバータ840の入力となり、インバ
ータ840のLレベルの出力はPMOSトランジスタ8
50のゲート電極に印加され、PMOSトランジスタ8
50はオンし、ソース電極に接続された外部電源からP
MOSトランジスタ810のソース電極に電圧が供給さ
れる。PMOSトランジスタ810のゲート電極にはP
MOSトランジスタ310と同様に差動増幅回路300
の出力が印加されているので、PMOSトランジスタ8
10はオン状態にあり、PMOSトランジスタ810を
介して内部電源ノード130に電圧が供給され、内部電
源電圧intVccが昇圧される。
【0066】このように、内部電源回路1005のドラ
イバとしてPMOSトランジスタ310,810の双方
が動作し、内部電源電圧intVccがリファレンス電
圧Vrefレベルまで回復したら、外部信号AがLレベ
ルになり、PMOSトランジスタ850がオフして、P
MOSトランジスタ810への電圧供給を止めて、内部
電源電圧intVccがリファレンス電圧Vrefレベ
ルを超えてしまうことを防止する。
【0067】図9は、本発明の実施の形態5による内部
電源回路1005′の回路図である。
【0068】図9を参照して、内部電源回路1005′
は、差動増幅回路300と、PMOSトランジスタ31
0,810と、内部電源電圧補正回路821とを含む。
【0069】差動増幅回路300およびPMOSトラン
ジスタ310,810は、図8と同様の差動増幅回路お
よびPMOSトランジスタであって、接続関係もまた図
8と同様である。
【0070】内部電源電圧補正回路821は、インバー
タ831と、NMOSトランジスタ851とを含む。
【0071】インバータ831には外部信号Aが入力さ
れ、インバータ831の出力がNMOSトランジスタ8
51のゲート電極に印加されている。NMOSトランジ
スタ821のソース電極は外部電源に接続され、ドレイ
ン電極はPMOSトランジスタ810のソース電極に接
続されている。PMOSトランジスタ810のドレイン
電極は内部電源ノード130に接続され、ゲート電極に
は差動増幅回路300の出力が印加されている。
【0072】ロウアドレスストローブ信号/RASがL
レベルになりセンスアンプが動作すると、内部電源電圧
intVccはリファレンス電圧Vrefレベルから大
きく下がり、内部電源電圧intVccとリファレンス
電圧Vrefとの差が差動増幅回路300により検出さ
れ、PMOSトランジスタ310がオンし、PMOSト
ランジスタ310のソース電極に接続された外部電源か
ら内部電源ノード130に電圧が供給され、内部電源電
圧intVccが昇圧される。
【0073】一方、ロウアドレスストローブ信号/RA
SがLレベルになると、外部信号AがLレベルになり、
インバータ831に入力される。インバータ831のH
レベルの出力はNMOSトランジスタのゲート電極に印
加され、NMOSトランジスタ851はオンし、ソース
電極に接続された外部電源からPMOSトランジスタ8
10のソース電極に電圧が供給される。PMOSトラン
ジスタ810のゲート電極には、差動増幅回路300の
出力が印加されているので、PMOSトランジスタ81
0はオン状態にあり、PMOSトランジスタ810を介
して内部電源ノード130に電圧が供給され、内部電源
電圧intVccが昇圧される。このように、PMOS
トランジスタ310,810の双方が内部電源回路10
05′のドライバとして動作し、内部電源電圧intV
ccがリファレンス電圧Vrefレベルまで回復する
と、外部信号AがHレベルになりPMOSトランジスタ
851がオフしてPMOSトランジスタ810への電圧
供給が止まり、内部電源電圧intVccがリファレン
ス電圧Vrefレベルを超えてしまうことが防止され
る。
【0074】以上のようにして、本発明の実施の形態5
による内部電源回路は、内部電源回路のドライバとして
動作する2つのPMOSトランジスタが2段階に分けて
活性化され内部電源電圧がオーバシュートしないように
昇圧できるので、内部電源電圧の制御能力の高い内部電
源回路を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による内部電源回路1
001の構成を示す図である。
【図2】 図1の回路115,117の回路図である。
【図3】 図1の内部電源回路1000の動作を示すタ
イミングチャートである。
【図4】 本発明の実施の形態2による内部電源回路1
002の回路図である。
【図5】 本発明の実施の形態3による内部電源回路1
003の回路図である。
【図6】 本発明の実施の形態4による内部電源回路1
004の構成を示す図である。
【図7】 図6の内部電源回路1004の動作を示すタ
イミングチャートである。
【図8】 本発明の実施の形態5による内部電源回路1
005の回路図である。
【図9】 本発明の実施の形態5による内部電源回路1
005′の回路図である。
【図10】 従来の内部電源回路1000の回路図であ
る。
【図11】 図10の内部電源回路1000の動作を示
すタイミングチャートである。
【符号の説明】
100,200,300 差動増幅回路、101,20
1,501,503カレントミラー回路、103,10
4,110,203,204,210,310,81
0,850 PMOSトランジスタ、105,106,
107,205,206,207,208,851 N
MOSトランジスタ、1001,1002,1003,
1004,1005,1005′ 内部電源回路、11
3,613 内部降圧回路、119,619 制御用論
理ゲート、121 回路115用制御用論理ゲート、1
23 回路117用制御用論理ゲート、621 回路6
15用制御用論理ゲート、623 回路617用制御用
論理ゲート、121a,123a,621a,623a
NANDゲート、121b,123b,621b,6
23b,830,831,840 インバータ、11
5,117,120,615,617 回路、130
内部電源ノード、A,B,C,D,E,φ1,φ2,φ
3 外部信号、/RAS ロウアドレスストローブ信
号、intVcc内部電源電圧、extVcc 外部電
源電圧、Vref リファレンス電圧。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を
    発生する内部電源回路であって、 内部電源ノードと、 第1および第1よりも大きい第2の駆動能力を有し、外
    部電源電圧に基づいて内部電源電圧を生成して前記内部
    電源ノードに供給する内部電源電圧生成手段と、 内部電源電圧が低下してから所定期間、前記内部電源電
    圧生成手段を前記第1の駆動能力で動作させ、前記所定
    期間経過後、前記内部電源電圧生成手段を前記第2の駆
    動能力で動作させる制御手段と、を備えた、内部電源回
    路。
  2. 【請求項2】 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を
    発生する内部電源回路であって、 内部電源ノードと、 第1の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づいて内部電
    源電圧を生成して前記内部電源ノードに供給する第1の
    内部電源電圧生成手段と、 前記第1よりも大きい第2の駆動能力を有し、外部電源
    電圧に基づいて内部電源電圧を生成して前記内部電源ノ
    ードに供給する第2の内部電源電圧生成手段と、 内部電源電圧が低下してから所定期間、前記第1の内部
    電源電圧生成手段を動作させ、前記所定期間経過後、前
    記第2の内部電源電圧生成手段を動作させる制御手段
    と、を備えた、内部電源回路。
  3. 【請求項3】 前記第1の内部電源電圧生成手段は、 第1の増幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧とが入力
    される第1の差動増幅回路と、 外部電源電圧と内部電源電圧との間に設けられ前記第1
    の差動増幅回路の出力によりオン/オフする第1のトラ
    ンジスタと、を備え、 前記第2の内部電源電圧生成手段は、 前記第1よりも大きい第2の増幅率を有し、基準電圧と
    内部電源電圧とが入力され、前記基準電圧と前記内部電
    源電圧との差を検出する第2の差動増幅回路と、 外部電源電圧と内部電源電圧との間に設けられ前記第2
    の差動増幅回路の出力によりオン/オフする第2のトラ
    ンジスタと、を備えた、請求項2に記載の内部電源回
    路。
  4. 【請求項4】 前記内部電源電圧生成手段は、 基準電圧と内部電源電圧とが入力され、前記基準電圧と
    前記内部電源電圧との差を検出する差動増幅回路と、 外部電源と前記内部電源ノードとの間に設けられ前記差
    動増幅回路の出力によりオン/オフする第1のトランジ
    スタと、を備え、 前記差動増幅回路は、 電流源と、 外部電源と前記電流源との間に並列に設けられた第2お
    よび第3のトランジスタと、を備えた、請求項1に記載
    の内部電源回路。
  5. 【請求項5】 前記電流源は、 前記第2および第3のトランジスタの一方電極に接続さ
    れ外部信号に基づいてオン/オフする第4および第5の
    トランジスタ、を備えた、請求項4に記載の内部電源回
    路。
  6. 【請求項6】 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を
    生成する内部電源回路であって、 内部電源ノードと、 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を生成して前記内
    部電源ノードに供給する内部電源電圧生成手段と、 外部電源電圧または接地電圧に基づいて前記内部電源電
    圧生成手段で生成された内部電源電圧を補正するための
    電圧を前記内部電源ノードに供給する内部電源電圧補正
    手段と、を備え、 前記内部電源電圧補正手段は、 内部電源電圧の大きさに応じて活性化される第1および
    第2のトランジスタ、を備え、前記第1のトランジスタ
    を介して外部電源から前記内部電源ノードに電圧を供給
    し、前記第2のトランジスタを介して接地により前記内
    部電源ノードから電圧を引抜く内部電源回路。
  7. 【請求項7】 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を
    生成する内部電源回路であって、 内部電源ノードと、 所定の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づいて内部電
    源電圧を生成して前記内部電源ノードに供給する第1お
    よび第2の内部電源電圧生成手段と、 内部電源電圧が低下してから所定期間、前記第1および
    第2の内部電源電圧生成手段を動作させ、前記所定期間
    経過後、前記第1の内部電源電圧生成手段のみを動作さ
    せる制御手段と、を備えた、内部電源回路。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2の内部電源電圧生成
    手段の各々は、 所定の増幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧とが入力
    される差動増幅回路と、 外部電源と内部電源ノードとの間に設けられ前記差動増
    幅回路の出力によりオン/オフするトランジスタと、を
    備えた、請求項7に記載の内部電源回路。
  9. 【請求項9】 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を
    生成する内部電源回路であって、 内部電源ノードと、 所定の駆動能力を有し、外部電源電圧に基づいて内部電
    源電圧を生成して前記内部電源ノードに供給する内部電
    源電圧生成手段と、 外部電源電圧に基づいて内部電源電圧を補正するための
    電圧を前記内部電源ノードに供給する内部電源電圧補正
    手段と、を備え、 前記内部電源電圧生成手段は、 所定の増幅率を有し、基準電圧と内部電源電圧とが入力
    される差動増幅回路と、 外部電源と内部電源ノードとの間に設けられ前記差動増
    幅回路の出力によりオン/オフする第1のトランジスタ
    と、を備え、 前記内部電源電圧補正手段は、 外部電源と内部電源ノードとの間に前記第1のトランジ
    スタと並列に設けられ、外部信号に基づいて活性化され
    る第2のトランジスタ、を備えた、内部電源回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007318154A (ja) * 2007-06-18 2007-12-06 Renesas Technology Corp 半導体装置及び直流電圧回路
JP2009116684A (ja) * 2007-11-07 2009-05-28 Toshiba Corp 電圧発生回路
JP2021163511A (ja) * 2020-04-03 2021-10-11 ウィンボンド エレクトロニクス コーポレーション 半導体記憶装置

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