JPS6236848A - 半導体集積回路の内部電源電圧発生回路 - Google Patents

半導体集積回路の内部電源電圧発生回路

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JPS6236848A
JPS6236848A JP60176331A JP17633185A JPS6236848A JP S6236848 A JPS6236848 A JP S6236848A JP 60176331 A JP60176331 A JP 60176331A JP 17633185 A JP17633185 A JP 17633185A JP S6236848 A JPS6236848 A JP S6236848A
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internal power
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Shigeru Mori
茂 森
Kazutami Arimoto
和民 有本
Hiroshi Miyamoto
博司 宮本
Michihiro Yamada
山田 通裕
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路において、外部電源をもと
にチップ上で内部電源電圧を発生させる回路に関するも
のである。
(従来の技術〕 第3図は従来の抵抗分割による、内部電源電圧を発生さ
せる回路を示す。図において、8は抵抗値R8を有する
抵抗で、一端は正の外部電源VcCに接続され、他端は
ノードN8に接続されている。9は抵抗値R9を有する
抵抗で、一端はノードN8に接続され、他端はグランド
端子に接続されている。 ノードN8の出力であるVl
には、し、これを内部電源電圧として使用する。今簡単
のため、R8−R9とすると、■1には、V l = 
−V c cの電圧が発生する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の内部電源電圧発生回路においては、常に抵抗8及
び9を介して、外部電源Vccからグランド端子に電流
が流れており、消費電力が大きくなるという欠点がある
。さらには、この消費電力を小さくしようとして、抵抗
8及び9の抵抗値R8及びR9を大きくすると、ノード
N8の出力インピーダンスが高くなり、ノードN8から
大電流をとり出せなくなるという欠点がある。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、低消費電力で、かつ、出力インピーダンスの
低い内部電源電圧を発生できる回路を得ることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る内部電源電圧発生回路は、第1の基準電
圧に対しレベルシフトした電圧を発生する第1.第2の
基準電圧発生回路と、その各々の出力で制御されるNチ
ャンネルMOSトランジスタ及びPチャンネルMOSト
ランジスタからなる出力段とで構成したものである。
〔作用〕
この発明による内部電源電圧発生回路では、上記のよう
に構成することにより、第1.第2の基準電圧発生回路
により定常電流を低く抑え、かつ出力段からの出力が所
定の内部電源電圧からずれた場合には該出力段のNおよ
びPチャンネルMOSトランジスタの一方が導通、他方
が非導通となってその出力を所定値に戻すように働くか
ら出力インピーダンスが低く、取り出し電力を高くする
ことができる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
この発明は、NチャンネルMOSトランジスタと、Pチ
ャンネルMOSトランジスタの両方を用いたC−MO3
回路によく適用されるものであるので、以下これを用い
て説明する。第1図は、この発明の一実施例による半導
体集積回路の内部電源電圧発生回路を示し、図において
、3は第1の基準電圧発生回路で、抵抗1と2、及びN
チャンネルMOSトランジスタQ1とQ2で構成されて
いる。
1は抵抗値R1を有する抵抗で、一端は■CCに接続さ
れ、他端はノードN1に接続されている。
QlはNチャンネルMOSトランジスタで、そのゲート
とドレインはノードNlに接続され、ソースはノードN
2に接続されている。Q2はNチャンネルMOSトラン
ジスタで、そのゲートとドレインはノードN2に接続さ
れ、ソースはノー1!N3に接続されている。2は抵抗
値R2を有する抵抗で、一端はノードN3に接続され、
他端はグランド端子に接続されている。
6は第2の基準電圧発生回路で、抵抗4と5及びPチャ
ンネルMOSトランジスタQ3と04で構成されている
4は抵抗値R4を有する抵抗で、一端はVccに接続さ
れ、他端はノードN4に接続されている。
Q3はPチャンネルMOSトランジスタで、そのドレイ
ンはノードN4に接続され、ゲートとソースはノードN
5に接続されている。Q4はPチャンネルMOSトラン
ジスタで、そのドレインはノードN5に接続され、ゲー
トとソースはノードN6に接続されている。5は抵抗値
R5を有する抵抗で、一端はノードN6に接続され、他
端はグランド端子に接続されている。
7は内部電源電圧出力段でNチャンネルMOSトランジ
スタQ5と、PチャンネルMo5t−ランジスタQ6か
ら構成されている。Q5はNチャンネルMOSトランジ
スタで、そのゲートはノードN1に接続され、ドレイン
ばVccに接続され、ソースはノー1”N7に接続され
ている。Q6はPチャンネルMOSトランジスタで、そ
のゲー1へはノードN6に接続され、ドレインはノード
N7に接続され、ソースはグランド端子に接続されてい
る。
上記のように構成された内部電源電圧を発生させる回路
は、次のように動作する。
第1の基準電圧発生回路3において、R1=R2として
、NチャンネルMOSトランジスタQ1と02に同じ特
性を持つl−ランジスタを使用すると、ノードN2の電
位は1 / 2 V c cとなる。R1及びR2の値
を大きくしてVccとグランド端子の間にわずかの電流
が流れるようにすると、ノードN1には、ノードN2に
対して、NチャンネルMO31ランジスタの闇値電圧V
THN分だけ高い電圧が発生する。すなわち、ノードN
1には1/ 2 V c c +VTHNの電位が発生
する。
第2の基準電圧発生回路6において、R4=R5として
PチャンネルMo3t−ランジスタQ3とQ4に、同じ
特性を持つトランジスタを使用すると、ノードN5の電
位は1/2vCCとなる。R4及びR5の値を大きくし
てVccとグランド端子の間にわずかの電流が流れるよ
うにすると、ノードN6にはノードN5に対してPチャ
ンネルMOSトランジスタの闇値電圧IVTHPI分だ
け低い電圧が発生する。すなわち、ノードN6には、1
/2Vcc−IVTHP  lの電圧が発生する。
内部電源電圧出力段7を構成するNチャンネルMOSト
ランジスタQ5のゲートにはノードN1が接続サレテイ
ルノテ、l/2Vcc+VTtlNの電圧が印加されて
いる。トランジスタQ5は5極管領域で動作しているの
で、そのソースであるノードN7にはゲート電圧からV
 T)INだけ低い電圧が発生する。すなわち となる。
一方、内部電源電圧出力段7を構成するPチャンネルM
OSトランジスタQ6のゲートには、ノードN6が接続
されているので、1 / 2 V c c −1vTI
■P Iの電圧が印加されている。トランジスタQ6も
5極管領域で動作しているので、そのドレインであるノ
ードN7にはゲート印加電圧からIVTIIP  lだ
け高い電圧が発生する。すなわちvo =1./2Vc
 C= l VTHP l +l VTHP l−1/
2Vcc となり、NチャンネルMo3t−ランジスタ5から求め
たVQO値と全く同一の値となり、矛盾のないことがわ
かる。
VO=1/2Vccの状態では、トランジスタQ5もQ
6も導通状態と非導通状態との間のぎりぎりの状態であ
り、内部電源電圧出力段7においで、VCCからグラン
ド端子へ流れる電流はゼロである。基準電圧発生回路3
及び6において、■ccからグランド端子に流れる電流
は、R1,R2、R4及びR5の値を大きくすることに
より極めて小さくすることができ、低消費電力の内部電
源電圧を発生させる回路を実現できる。
−ここでvO=1/2Vc cからずれた場合を仮定す
る。vOの値が1 / 2 V c cより高くなった
時、PチャンネルMOSトランジスタQ6のドレイン・
ソース間の電圧が高くなり、Q6が導通状態になって、
voを1 / 2 V c cに戻すように働く。この
間NチャンネルMOSトランジスタQ’−5のドレイン
・ソース間の電圧は小さくなるので、Q5は非導通状態
のままであり、Q5とQ6を介してVccからグランド
端子へ流れる電流はゼロである。逆にVQO値がl/2
Vc、cより低くなった時、Q5のドレイン・ソース間
の電圧は大きくなるので、NチャンネルMOSトランジ
スタQ5が導通状態になってVOを1 / 2 V c
 cに戻すように働く。この間、PチャンネルMOSト
ランジスタQ6のドレイン・ソース間の電圧は小さくな
るので、Q6は非導通状態のままであり、Q5O とQ6を介してVccからグランド端子へ流れる電流は
ゼロである。このように■0が1 / 2 V cCか
らずれた場合には、Q5あるいはQ6がただちに導通状
態になって、■0を1 / 2 V c cに戻すよう
に働くので、充分低い出力インピーダンスを得ることが
できる。
さらに本実施例によれば、以上説明した通り、回路を構
成するNチャンネルMOSトランジスタ及びPチャンネ
ルMOSトランジスタの闇値電圧によらない所望の内部
電源電圧を得ることができる。
第2図はこの発明の他の実施例を示し、01〜Q6は第
1図と同一のものである。07〜QIOの4個のトラン
ジスタは、抵抗の役割を果たすためのもので、Ql及び
Q8は第1図に示す抵抗1及び2に相当するNチャンネ
ルMOSトランジスタで、そのドレインとゲートが相互
に接続されている。Q9及びQIOは第1図に示す抵抗
4及び5に相当するPチャンネルMOSトランジスタで
あり、そのゲートとソースが相互に接続されてい第2図
に示す回路の動作は第1図の回路動作と全く同じで、N
チャンネルMOSトランジスタQlと08を同一の特性
を持つトランジスタで構成し、PチャンネルMOSトラ
ンジスタQ9とQ】Oを同一の特性を持つトランジスタ
で構成すると、ノードN2及びノードN5の電位はそれ
ぞれ1/2Vc cとなり、上記第1図の回路と同様の
効果が期待できる。
なお、上記第1図、第2図の回路を数段組み合わせるこ
とによって1 / 4 V c c 、  3 / 4
 V c cの出力を、さらに1 / 8 V c c
 、  3 / 8 V c c 。
7 / 8 V c cとさらに分割された出力を得る
事も可能である。
また上記実施例では、R1−R2,R4−’R5とし、
さらにQlとQ2及びQ3とQ4をそれぞれ同一の特性
を持つトランジスタで構成した場合について述べたが、
抵抗配分を変えることで、出力電位を任意にコントロー
ルする事も可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、第1.第2の基準電
圧に対しN、PチャンネルMOSトランジスタの闇値電
圧骨だけレベルシフトした第1゜第2の基準電圧を発生
ずる回路と、これらの出力によって制御されるNチャン
ネルMOSトランジスタとPチャンネルMOSトランジ
スタからなる内部電源電圧出力段とを組み合わせること
によって、低消費電力でかつ低出力インピーダンスの内
部電源電圧発生回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の回路図、第2図はこの発
明の他の実施例の回路図、第3図は従来装置の回路図で
ある。 図において、1,2,4,5,8.9は抵抗、3.6は
第1.第2の基準電圧発生回路、7は内部電源電圧出力
段、Ql、Q2.Q5.Ql、Q8はNチャンネルMO
3I−ランジスタ、Q3.Q4、Q6.Q9.QIOは
PチャンネルMOSトランジスタである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)半導体集積回路上で外部電源をもとに、該外部電源
    の絶対値より小さい電圧値を有する内部電源電圧を発生
    させる内部電源電圧発生回路において、 外部電源とグランド間に直列に接続された第1、第2の
    抵抗要素及び第1、第2のNチャンネルMOSトランジ
    スタを含み、第1の基準電圧に対しNチャンネルMOS
    トランジスタの閾値電圧分だけレベルシフトした電圧を
    出力する第1の基準電圧発生回路と、 外部電源とグランド間に直列に接続された第3、第4の
    抵抗要素及び第3、第4のPチャンネルMOSトランジ
    スタを含み、第2の基準電圧に対しPチャンネルMOS
    トランジスタの閾値電圧分だけレベルシフトした電圧を
    出力する第2の基準電圧発生回路と、 外部電源とグランドに直列に接続され、上記第1、第2
    の基準電圧発生回路の出力でそれぞれ制御されるNチャ
    ンネル及びPチャンネルMOSトランジスタからなる内
    部電源電圧出力段とを備えたことを特徴とする半導体集
    積回路の内部電源電圧発生回路。 (2)前記第1、第2、第3、第4の抵抗要素は抵抗か
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体集積回路の内部電源電圧発生回路。 (3)前記第1、第2の抵抗要素はゲートとドレインが
    相互接続されたNチャンネルMOSトランジスタからな
    り、前記第3、第4の抵抗要素はゲートとソースが相互
    接続されたPチャンネルMOSトランジスタからなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積
    回路の内部電源電圧発生回路。
JP60176331A 1985-08-09 1985-08-09 半導体集積回路の内部電源電圧発生回路 Expired - Lifetime JPH06101534B2 (ja)

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US06/891,897 US4788455A (en) 1985-08-09 1986-08-01 CMOS reference voltage generator employing separate reference circuits for each output transistor
DE19863626795 DE3626795A1 (de) 1985-08-09 1986-08-08 Interne versorgungsspannungsquelle fuer einen integrierten halbleitschaltkreis

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0468388U (ja) * 1990-10-24 1992-06-17
EP0634750A3 (en) * 1993-07-12 1996-01-10 Toshiba Kk Arrangement and method for reading multi-level data signals in a semiconductor memory.

Cited By (3)

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US5852575A (en) * 1993-07-12 1998-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus and method for reading multi-level data stored in a semiconductor memory

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