本發(fā)明例如是有關(guān)于一種對內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路供給或消耗輔助電源電壓的電荷的內(nèi)部電源電壓輔助電路、具備該內(nèi)部電源電壓輔助電路的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置以及半導(dǎo)體裝置,所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置或半導(dǎo)體裝置且產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD。另外,在本發(fā)明中,內(nèi)部電源電壓輔助電路是指包含內(nèi)部電源電壓輔助供給電路及內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路,所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路供給輔助電源電壓的電荷,所述內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路消耗輔助電源電壓的電荷,該內(nèi)部電源電壓輔助電路亦可為內(nèi)部電源電壓輔助供給電路與內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路中的任一者。
背景技術(shù):
利用富爾諾罕(Fowler-Nordheim,F(xiàn)N)隧道效應(yīng)的例如快閃存儲(chǔ)器(flash memory)等非易失性存儲(chǔ)裝置為了進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入(編程(program))或擦除而需要規(guī)定的高電壓(High Voltage,HV)。此時(shí),由于電荷泵(charge pump)電路的效率性的問題,使外部電源電壓VCC降壓非常困難。因而,由外部電源電壓VCC產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD,并用于存儲(chǔ)裝置的周邊電路中,但此時(shí)必須將該內(nèi)部電源電壓VDD調(diào)整至周邊的金屬氧化物半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)晶體管(transistor)的適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電壓范圍內(nèi)。例如與非(Not AND,NAND)型快閃存儲(chǔ)器中,通常產(chǎn)生2V~2.3V的內(nèi)部電源電壓VDD(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2014-010877號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2006-268656號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2009-157728號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:美國專利申請案公開第2004/199803號(hào)說明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
[發(fā)明所欲解決的問題]
通常的NAND型快閃存儲(chǔ)器的讀出模式(mode)是使用單一數(shù)據(jù)速率(Single Data Rate,SDR),但最近導(dǎo)入有使用雙倍數(shù)據(jù)速率(Double Data Rate,DDR)來進(jìn)行讀出的快閃存儲(chǔ)器制品,預(yù)料將來會(huì)形成大的市場。即,以往的使用SDR的NAND型快閃存儲(chǔ)器中,即使利用借由以往的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路所產(chǎn)生的內(nèi)部電源電壓VDD來動(dòng)作,讀出特性的性能亦已足夠,但在使用DDR的NAND型快閃存儲(chǔ)器的情況下,考慮無法以下述方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出。
例如現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路相對于SDR型快閃存儲(chǔ)器而充分動(dòng)作,但相對于DDR型快閃存儲(chǔ)器則不夠充分。例如SDR型快閃存儲(chǔ)器的讀出周期為25ns,但DDR型快閃存儲(chǔ)器的讀出周期為10ns以下。
即,對于進(jìn)行DDR動(dòng)作時(shí)的負(fù)載電流iVDD的波動(dòng)(swing)而言,由于為高速的數(shù)據(jù)速率,因此與進(jìn)行SDR動(dòng)作時(shí)相比變得非常大。換言之,在負(fù)載電源電流iVDD流動(dòng)時(shí),內(nèi)部電源電壓VDD會(huì)大幅掉落(drop)而電平(level)恢復(fù)變慢。此處,例如當(dāng)負(fù)載電流iVDD在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化時(shí),預(yù)料內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路將無法以保持內(nèi)部電源電壓VDD的方式來動(dòng)作。
例如,在專利文獻(xiàn)2中公開了:檢測延遲鎖相環(huán)(delay-locked loop,DLL)電路的時(shí)脈頻率,當(dāng)時(shí)脈頻率高至規(guī)定以上時(shí),施加附加的內(nèi)部電壓。而且,在專利文獻(xiàn)3中公開了:具備附加的內(nèi)部電源電路,在對外部電源電壓進(jìn)行降壓而供給至對象電路時(shí),為了在對象電路的動(dòng)作開始時(shí)與動(dòng)作結(jié)束時(shí)的任一情況下均獲得良好的電源特性,該附加的內(nèi)部電源電路能夠在主動(dòng)傳輸?shù)拇?standby)時(shí)進(jìn)行超速驅(qū)動(dòng)(over drive)。進(jìn)而,專利文獻(xiàn)3中公開了:基于時(shí)脈頻率及動(dòng)作模式來使內(nèi)部電源電壓發(fā)生變化。
在用于改善動(dòng)作速度的簡單方法中,若增大對產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD的驅(qū)動(dòng)晶體管進(jìn)行控制的差動(dòng)放大器的能力,則響應(yīng)速度增大。然而,該方法中,消耗電力會(huì)大幅增大,存在振蕩的風(fēng)險(xiǎn)(risk)。
本發(fā)明的目的在于解決以上的問題,提供一種內(nèi)部電源電壓輔助電路,例如即使是以DDR進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,亦能以比現(xiàn)有技術(shù)高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出而消耗電力不會(huì)大幅增大。
而且,本發(fā)明的另一目的在于提供一種具備所述內(nèi)部電源電壓輔助電路 的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置及半導(dǎo)體裝置。
[解決問題的技術(shù)手段]
第一發(fā)明的內(nèi)部電源電壓輔助電路用于內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路,所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路包括差動(dòng)放大器及驅(qū)動(dòng)晶體管,所述差動(dòng)放大器將供給至負(fù)載電路的內(nèi)部電源電壓與規(guī)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,并從輸出端子輸出表示比較結(jié)果的控制信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)晶體管根據(jù)所述控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外部電源電壓,并將內(nèi)部電源電壓經(jīng)由內(nèi)部電源線而輸出至負(fù)載電路,且所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路將所述內(nèi)部電源電壓調(diào)整成為所述第一基準(zhǔn)電壓,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于包括:時(shí)序檢測電路,檢測數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出檢測信號(hào);以及內(nèi)部電源電壓輔助供給電路,基于所述檢測信號(hào),輔助性地供給針對所述負(fù)載電路的電流。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路包括:輔助電壓產(chǎn)生電路,包含串聯(lián)連接于外部電源電壓與所述內(nèi)部電源線之間的第一MOS晶體管及第二MOS晶體管;以及控制電壓產(chǎn)生電路,產(chǎn)生用于對所述內(nèi)部電源線供給規(guī)定電流的控制電壓,所述第一MOS晶體管是根據(jù)所述檢測信號(hào)受到控制,所述第二MOS晶體管是基于所述控制電壓受到控制,以使規(guī)定電流流動(dòng)。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述輔助電壓產(chǎn)生電路還包括:充電電容器,被插入至第一MOS晶體管及第二MOS晶體管之間,對所述電流的電荷進(jìn)行充電。
進(jìn)而,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述控制電壓產(chǎn)生電路根據(jù)如下所述的電流來產(chǎn)生控制電壓,所述電流為基于所述外部電源電壓來使與基于所述內(nèi)部電源電壓而流動(dòng)的規(guī)定電流對應(yīng)的電流流動(dòng)時(shí)的所述電流。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述控制電壓產(chǎn)生電路包括:調(diào)節(jié)器型控制電壓產(chǎn)生電路,使電流流至彼此串聯(lián)連接于所述外部電源電壓與接地電壓之間的第三MOS晶體管及電阻,從而產(chǎn)生如下所述的控制電壓并作為控制電壓而輸出,所述控制電壓施加至所述第三MOS晶體管的柵極,以使所述第三MOS晶體管與所述電阻的連接點(diǎn)的電壓成為規(guī)定的第二基準(zhǔn)電壓。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓與所 述第一基準(zhǔn)電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓低于或高于所述第一基準(zhǔn)電壓。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述控制電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生并輸出如下所述的控制電壓,所述控制電壓施加至所述第二MOS晶體管的柵極,以使所述內(nèi)部電源線的內(nèi)部電源電壓成為規(guī)定的第二基準(zhǔn)電壓。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓與所述第一基準(zhǔn)電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓低于或高于所述第一基準(zhǔn)電壓。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路包括:輔助電壓產(chǎn)生電路,包含串聯(lián)連接于外部電源電壓與所述內(nèi)部電源線之間的電阻及MOS晶體管,所述MOS晶體管是根據(jù)所述檢測信號(hào)受到控制。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路包括:輔助電壓產(chǎn)生電路,包含連接于外部電源電壓與所述內(nèi)部電源線之間的MOS晶體管,所述MOS晶體管是根據(jù)所述檢測信號(hào)受到控制。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路并聯(lián)地具備所述多比特的檢測信號(hào)的數(shù)量的輔助電壓產(chǎn)生電路。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助電路還包括:數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路,基于所述多比特的檢測信號(hào),產(chǎn)生遷移檢測信號(hào)并將所述遷移檢測信號(hào)輸出至所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路,所述遷移檢測信號(hào)具有與所述多比特的檢測信號(hào)的具有規(guī)定電平的比特?cái)?shù)對應(yīng)的脈寬。
進(jìn)而,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于:所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路并聯(lián)地具備所述多比特的檢測信號(hào)的數(shù)量的輔助電壓產(chǎn)生電路,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路還包括:比較電路,將所述內(nèi)部 電源電壓與規(guī)定的第三基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并產(chǎn)生比較結(jié)果信號(hào),基于所述比較結(jié)果信號(hào)與所述多比特的檢測信號(hào),產(chǎn)生不同的多個(gè)檢測信號(hào)并輸出至多個(gè)輔助電壓產(chǎn)生電路。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第三基準(zhǔn)電壓與所述第一基準(zhǔn)電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第三基準(zhǔn)電壓低于或高于所述第一基準(zhǔn)電壓。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于:所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路并聯(lián)地具備所述多比特的檢測信號(hào)的數(shù)量的輔助電壓產(chǎn)生電路,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路還包括:比較電路,將所述內(nèi)部電源電壓與規(guī)定的第三基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并產(chǎn)生第一比較結(jié)果信號(hào),將所述內(nèi)部電源電壓與不同于所述第三基準(zhǔn)電壓的第四基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并產(chǎn)生第二比較結(jié)果信號(hào),基于所述第一比較結(jié)果信號(hào)及第二比較結(jié)果信號(hào)與所述多比特的檢測信號(hào),產(chǎn)生不同的多個(gè)檢測信號(hào)并輸出至多個(gè)輔助電壓產(chǎn)生電路。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述比較電路基于所述第一比較結(jié)果信號(hào)及第二比較結(jié)果信號(hào)、所述多比特的檢測信號(hào)與規(guī)定的情形選擇信號(hào),產(chǎn)生不同的多個(gè)檢測信號(hào)并輸出至多個(gè)輔助電壓產(chǎn)生電路,所述比較電路根據(jù)所述情形選擇信號(hào)來選擇性地進(jìn)行切換,以所述內(nèi)部電源電壓的下降或上升來與所述第三基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,或者與所述第四基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第三基準(zhǔn)電壓或所述第四基準(zhǔn)電壓與所述第一基準(zhǔn)電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第三基準(zhǔn)電壓低于或高于所述第一基準(zhǔn)電壓。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路包括:解碼器,將規(guī)定的第一多比特的檢測信號(hào)解碼為具有比所述多比特的檢測信號(hào)的比特?cái)?shù)小的比特?cái)?shù)的解碼檢測信號(hào);多個(gè)輔助電壓產(chǎn)生電路,分別包含串聯(lián)連接于外部電源電壓與所述內(nèi)部電源線之間的第一MOS晶體管及第二MOS晶體管;以及多個(gè)控制電壓產(chǎn)生電路,使電流流至彼此串聯(lián)連接于所述外部電源電壓與接地電壓之間的第三MOS晶體管與電阻,從而產(chǎn)生 向所述第三MOS晶體管的柵極施加的控制電壓,并產(chǎn)生向?qū)?yīng)的所述各輔助電壓產(chǎn)生電路的第一MOS晶體管的柵極施加的控制電壓,并分別予以輸出,所述向所述第三MOS晶體管的柵極施加的控制電壓使所述第三MOS晶體管與所述電阻的連接點(diǎn)的電壓成為規(guī)定的第二基準(zhǔn)電壓,所述各輔助電壓產(chǎn)生電路的第二MOS晶體管根據(jù)所述解碼檢測信號(hào)的對應(yīng)的比特而受到控制,
所述各輔助電壓產(chǎn)生電路的第一MOS晶體管基于來自所述各控制電壓產(chǎn)生電路的控制電壓受到控制,以使規(guī)定電流流動(dòng)。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述輔助電壓產(chǎn)生電路還包括:充電電容器,插入至第一MOS晶體管及第二MOS晶體管之間,對所述電流的電荷進(jìn)行充電。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓與所述第一基準(zhǔn)電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述第二基準(zhǔn)電壓低于或高于所述第一基準(zhǔn)電壓。
進(jìn)而,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,在所述多個(gè)控制電壓產(chǎn)生電路中,各自的所述第二基準(zhǔn)電壓彼此相等或互不相同。
進(jìn)而,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,在所述多個(gè)控制電壓產(chǎn)生電路中,各自的所述電阻的電阻值彼此相等或互不相同。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述MOS晶體管為PMOS晶體管或NMOS晶體管。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于:所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),內(nèi)部電源電壓輔助供給電路包括輔助電壓產(chǎn)生電路,所述輔助電壓產(chǎn)生電路包含串聯(lián)連接于外部電源電壓與所述內(nèi)部電源線之間的規(guī)定通道的MOS晶體管及第一N通道MOS晶體管,且內(nèi)部電源電壓輔助供給電路包括控制電壓產(chǎn)生電路,所述控制電壓產(chǎn)生電路基于所述外部電源電壓,使電流流至彼此串聯(lián)連接的第二N通道MOS晶體管及電阻,并將所述第二N通道MOS晶體管的輸出電壓作為控制電壓而輸出,在所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路中,所述規(guī)定通道MOS晶體管根據(jù)所述多比特的檢測信號(hào)受到控制,所述第一N通道MOS晶體管基于所述控制電壓受到控制,以使規(guī)定電流流動(dòng)。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述規(guī)定通道的MOS晶體管為PMOS晶體管或NMOS晶體管。
此處,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓與所述外部電源電壓相同。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓低于或高于所述外部電源電壓。
第二發(fā)明的內(nèi)部電源電壓輔助電路用于內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路,所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路包括差動(dòng)放大器及驅(qū)動(dòng)晶體管,所述差動(dòng)放大器將供給至負(fù)載電路的內(nèi)部電源電壓與規(guī)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,并從輸出端子輸出表示比較結(jié)果的控制信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)晶體管根據(jù)所述控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外部電源電壓,并將內(nèi)部電源電壓經(jīng)由內(nèi)部電源線而輸出至負(fù)載電路,且所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路將所述內(nèi)部電源電壓調(diào)整成為所述第一基準(zhǔn)電壓,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于包括:時(shí)序檢測電路,根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)來檢測針對所述負(fù)載電路的電流減少的情況,并輸出檢測信號(hào);以及內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路,基于所述檢測信號(hào),輔助性地消耗所述負(fù)載電路的電流消耗所減少的量。
所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路包括:輔助電壓消耗電路,包含串聯(lián)連接于所述內(nèi)部電源線與接地之間的第一N通道MOS晶體管及第二N通道MOS晶體管;以及控制電壓產(chǎn)生電路,產(chǎn)生用于自所述內(nèi)部電源線消耗規(guī)定電流的控制電壓,所述第一N通道MOS晶體管根據(jù)所述檢測信號(hào)受到控制,所述第二N通道MOS晶體管基于所述控制電壓受到控制,以使規(guī)定電流流動(dòng)。
而且,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述時(shí)序檢測電路分別檢測多比特的數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,產(chǎn)生并輸出對應(yīng)的多比特的檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路并聯(lián)地具備所述檢測信號(hào)的數(shù)量的輔助電壓消耗電路。
進(jìn)而,所述內(nèi)部電源電壓輔助電路的特征在于,所述時(shí)序檢測電路包括:解碼器,將所述檢測信號(hào)解碼為具有比所述檢測信號(hào)的比特?cái)?shù)小的規(guī)定的比特?cái)?shù)的解碼檢測信號(hào),所述內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路并聯(lián)地具備所述解碼檢測信號(hào)的數(shù)量的輔助電壓消耗電路。
第三發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的特征在于包括所述內(nèi)部電源電壓輔助電 路。
所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的特征在于,所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置基于數(shù)據(jù)的寫入信號(hào)或數(shù)據(jù)的讀出信號(hào),以比時(shí)脈的速度快的速度來分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入或數(shù)據(jù)的讀出,
所述時(shí)序檢測電路基于所述數(shù)據(jù)的寫入信號(hào)及所述數(shù)據(jù)的讀出信號(hào)來使所述內(nèi)部電源電壓輔助電路進(jìn)行動(dòng)作。
而且,所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的特征在于,所述比時(shí)脈的速度快的速度為時(shí)脈的倍速即雙倍數(shù)據(jù)速率(Double Data Rate,DDR)。
第四發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的特征在于包括所述內(nèi)部電源電壓輔助電路。
(發(fā)明的效果)
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部電源電壓輔助電路,借由輔助性地供給針對內(nèi)部電源線的電流,或者借由自內(nèi)部電源線輔助性地消耗電流以使該電流平均化,從而可使內(nèi)部電源電壓VDD穩(wěn)定化。因而,例如即使是以DDR進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,亦能以比現(xiàn)有技術(shù)高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出而消耗電力不會(huì)大幅增大。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的非易失性存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖2是表示圖1的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是圖1的非易失性存儲(chǔ)裝置中的特征部分的方塊圖,是表示輸入/輸出緩沖器31的與數(shù)據(jù)輸出相關(guān)的電路部的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖4是表示圖3的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。
圖5是表示圖3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14、電平偏移器17、數(shù)據(jù)輸出流水線電路55、輸出處理電路55A及時(shí)序檢測電路13的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是表示圖5的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。
圖7A是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7B是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Aa的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8A是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8B是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14C的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14E的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14F的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)9的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14H及解碼器98的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)10的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖16是表示圖15的電路動(dòng)作的使能信號(hào)ENBP的時(shí)序圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖18A是在圖17的電路中表示情形1的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖18B是在圖17的電路中表示情形2的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖20是表示圖19的邏輯電路73的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖21A是在圖19的電路中表示情形11的整體動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖21B是在圖19的電路中表示情形12的整體動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖22A是在圖19的電路中表示情形11的詳細(xì)動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖22B是在圖19的電路中表示情形12的詳細(xì)動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)13的內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I、數(shù)據(jù)輸出流水線電路55、輸出處理電路55A及時(shí)序檢測電路13A的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖24是表示圖23的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。
圖25是為了用于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)13的DDR型快閃存儲(chǔ)器,而在內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14~14H、14a、14Aa、14Ba或內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I中適用的控制動(dòng)作的時(shí)序圖。
符號(hào)說明
10:基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路
11:內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路
12:高電壓及中間電壓產(chǎn)生及控制電路
13、13A:時(shí)序檢測電路
14、14A~14H、14a、14Aa、14Ba:內(nèi)部電源電壓輔助供給電路
14I:內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路
15、15A~15F、15-1~15-3、15Aa:輔助電壓產(chǎn)生電路
15G:輔助電壓消耗電路
16、16A~16C、16Aa、16Ab、16A-1~16A-3、16a:控制電壓產(chǎn)生電路
17:電平偏移器
18:差動(dòng)放大器
19:相位補(bǔ)償電路
20:存儲(chǔ)單元陣列
21:頁面緩沖器
22:列解碼器
23:狀態(tài)暫存器
31:輸入/輸出緩沖器
32:指令解碼器
33:地址緩沖器
35:控制邏輯
36:電源接通復(fù)位電路
40:內(nèi)部電源電壓調(diào)整電路
41:輸入/輸出端子
42:R/B信號(hào)端子
43:控制信號(hào)端子
44:外部電源電壓端子
51:差動(dòng)放大器
52:相位補(bǔ)償電路
53:各電路(負(fù)載電路)
54:連接點(diǎn)
55:數(shù)據(jù)輸出流水線電路
55A:輸出處理電路
56:電平偏移器
57:緩沖放大器
60:數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路
61、89~90、96:與門
62、84~85:或非門
63、86~87、95、97:反相器
64:傳輸門
65:電容器
66:電容器電路
70~72:比較器
73:邏輯電路
74:或門
81~83、94:與非門
88:異或門
91:偏移暫存器
92:邏輯門
93:異或門
98:解碼器
110:時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路
120:內(nèi)部電源線
ACT:動(dòng)作指示信號(hào)
C21:電容量
CASE_SEL:情形選擇信號(hào)
Cc:充電電容器
CLK:時(shí)脈
COMP、COMP1、COMP2:比較結(jié)果信號(hào)
Cp、Cp1:電容器
D、D1、D2:數(shù)據(jù)信號(hào)
DATAS:數(shù)據(jù)信號(hào)
DDR_DOUT、ENABLE:控制信號(hào)
DDR_DIN:數(shù)據(jù)寫入信號(hào)
DRVP、VC:控制電壓
EN、ENB、ENI、ENP、ENBP:使能信號(hào)
ENB_PRE、ENBP_PRE:使能預(yù)備信號(hào)
FF1~FF18:延遲型觸發(fā)器
I0:電流
iVDD:負(fù)載電源電流
N1~N4、N11~N13、N21~N24、N31~N32:N通道MOS晶體管
P1、P11~P14、P21、P31~P32:P通道MOS晶體管
R0、Rg、Rga、Rc、Rp、Rp1、R21、Rd:電阻
t0~t8、t11~t13、t21~t23、t31~t33、t41~t43:時(shí)刻
VCC、VCCQ:外部電源電壓
VDD:內(nèi)部電源電壓
VDDREF:內(nèi)部電源電壓用基準(zhǔn)電壓
VREF、VDDREFA、VDDREF1~VDDREF3、VDDREFA1~VDDREFA3:基準(zhǔn)電壓
具體實(shí)施方式
以下,參照圖式來說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外,在以下的各實(shí)施形態(tài)中,對于同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)。
實(shí)施形態(tài)1
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1的非易失性存儲(chǔ)裝置的結(jié)構(gòu)的方塊圖。實(shí)施形態(tài)1的非易失性存儲(chǔ)裝置例如為快閃存儲(chǔ)器,其特征在于,為了產(chǎn)生即使進(jìn)行例如DDR動(dòng)作亦可高速地動(dòng)作的內(nèi)部電源電壓VDD,除了內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11以外,更具備時(shí)序檢測電路13及內(nèi)部電源電壓輔助供給 電路14。
在圖1中,非易失性存儲(chǔ)裝置包括:
(1)例如作為快閃存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)單元陣列(memory cell array)20,存儲(chǔ)數(shù)據(jù);
(2)頁面緩沖器(page buffer)21,用于以頁面為單位對存儲(chǔ)單元陣列20寫入來自輸入/輸出緩沖器31的數(shù)據(jù)時(shí),或者用于以頁面為單位讀出來自存儲(chǔ)單元陣列的數(shù)據(jù)并輸出至輸入/輸出緩沖器31時(shí);
(3)列解碼器(row decoder)22,用于響應(yīng)指定地址(address)來指定存儲(chǔ)單元陣列20的區(qū)塊(block)及字線(word line);
(4)狀態(tài)暫存器(status register)23,基于來自控制邏輯35的信號(hào)來暫時(shí)存儲(chǔ)該非易失性存儲(chǔ)裝置的狀態(tài)并輸出至輸入/輸出緩沖器31,產(chǎn)生就緒/占線(ready/busy)信號(hào)(R/B信號(hào))并輸出至R/B信號(hào)端子42;
(5)輸入/輸出緩沖器31,暫時(shí)存儲(chǔ)經(jīng)由輸入/輸出端子41而輸入/輸出的數(shù)據(jù);
(6)指令解碼器(command decoder)32,對來自輸入/輸出緩沖器31的指令進(jìn)行解碼,并將經(jīng)解碼的指令數(shù)據(jù)輸出至控制邏輯35;
(7)地址緩沖器33,暫時(shí)存儲(chǔ)來自輸入/輸出緩沖器31的指定地址;
(8)電源接通復(fù)位(power on reset)電路36,在基于外部電源電壓VCC而電源接通時(shí),輸出用于復(fù)位該半導(dǎo)體晶片(chip)的動(dòng)作的復(fù)位信號(hào);
(9)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路10,基于經(jīng)由外部電源電壓端子44而施加的外部電源電壓VCC,產(chǎn)生規(guī)定的內(nèi)部電源電壓用基準(zhǔn)電壓VDDREF與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VREF;
(10)內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11,基于所述基準(zhǔn)電壓VDDREF產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD,并供給至各電路;
(11)高電壓及中間電壓產(chǎn)生及控制電路12,基于所述基準(zhǔn)電壓VREF產(chǎn)生并輸出數(shù)據(jù)的寫入(編程)及擦除所需的高電壓(HV)及中間電壓(MV);
(12)控制邏輯35,基于來自指令解碼器32的指令數(shù)據(jù)、經(jīng)由控制信號(hào)端子43而輸入的控制信號(hào)或來自電源接通復(fù)位電路36的復(fù)位信號(hào),對該非易失性存儲(chǔ)裝置內(nèi)的各電路(包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路10、內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11以及高電壓及中間電壓產(chǎn)生及控制電路12、時(shí)序檢測電路13、內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14、頁面緩沖器21、狀態(tài)暫存器23)進(jìn)行規(guī)定的 控制;
(13)時(shí)序檢測電路13,基于輸入/輸出緩沖器31內(nèi)的數(shù)據(jù)信號(hào)來檢測規(guī)定的時(shí)序,基于該規(guī)定的時(shí)序產(chǎn)生并輸出動(dòng)作指示信號(hào)ACT;以及
(14)內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14,基于動(dòng)作指示信號(hào)ACT產(chǎn)生規(guī)定的輔助電源電壓并供給至內(nèi)部電源電壓VDD的線。
圖2是表示圖1的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11的特征在于包括:內(nèi)部電源電壓調(diào)整電路40,包含差動(dòng)放大器51、作為驅(qū)動(dòng)晶體管的P通道MOS晶體管P1及相位補(bǔ)償電路52。
在圖2的內(nèi)部電源電壓調(diào)整電路40中,基準(zhǔn)電壓VDDREF被輸入至差動(dòng)放大器51的反轉(zhuǎn)輸入端子,自連接于外部電源電壓VCC的P通道MOS晶體管P1輸出的內(nèi)部電源電壓VDD被輸入至差動(dòng)放大器51的非反轉(zhuǎn)輸入端子,來自差動(dòng)放大器51的輸出端子的控制電壓(比較結(jié)果電壓)經(jīng)由連接點(diǎn)54而施加至P通道MOS晶體管P1的柵極。另外,在連接點(diǎn)54上,連接有具備電阻Rp及電容器Cp的串聯(lián)電路的相位補(bǔ)償電路52,將其電壓設(shè)為DRVP。以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓調(diào)整電路40基于基準(zhǔn)電壓VDDREF,由外部電源電壓VCC產(chǎn)生規(guī)定的內(nèi)部電源電壓VDD并予以保持,并利用電源電流iVDD經(jīng)由內(nèi)部電源電壓VDD的內(nèi)部電源線120而供給至非易失性存儲(chǔ)裝置內(nèi)的各電路(負(fù)載電路)53。
圖3是圖1的非易失性存儲(chǔ)裝置中的特征部分的方塊圖,是表示輸入/輸出緩沖器31的與數(shù)據(jù)輸出相關(guān)的電路部的結(jié)構(gòu)的方塊圖。圖3中,輸入/輸出緩沖器31是具備數(shù)據(jù)輸出流水線(pipeline)電路55、電平偏移器(Level Shifter,LS)56、及以規(guī)定的外部電源電壓VCCQ而動(dòng)作的緩沖放大器(buffer amplifier)57而構(gòu)成。對于數(shù)據(jù)輸出流水線電路55,輸入欲處理的數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)脈及各種控制信號(hào),數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)電平偏移器56轉(zhuǎn)換為規(guī)定的外部信號(hào)電平后,經(jīng)由緩沖放大器57而輸出至輸入/輸出端子41。
時(shí)序檢測電路13基于輸入/輸出緩沖器31內(nèi)的數(shù)據(jù)信號(hào)來檢測規(guī)定的時(shí)序,并基于該規(guī)定的時(shí)序來產(chǎn)生并輸出動(dòng)作指示信號(hào)ACT。內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14基于所述動(dòng)作指示信號(hào)ACT(對應(yīng)于圖5的使能預(yù)備(enable pre)信號(hào)ENB_PRE<7︰0>)來產(chǎn)生規(guī)定的輔助電源電壓以增大供給電流,并供給至內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11的內(nèi)部電源電壓VDD的內(nèi)部電源線120。 此處,內(nèi)部電源電壓VDD被供給至該非易失性存儲(chǔ)裝置的各電路(負(fù)載電路)53。
圖4是表示圖3的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。若在輸入/輸出緩沖器31中輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生大的變化,則用于對輸入/輸出緩沖器31的最終段即具有通常大的尺寸的緩沖放大器57進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電平偏移器56及邏輯門92(參照圖5)需要相對較大的電源電流iVDD。因此,本實(shí)施形態(tài)中,在數(shù)據(jù)信號(hào)到達(dá)邏輯門92之前檢測數(shù)據(jù)信號(hào)的變化,并將該檢測信號(hào)作為動(dòng)作指示信號(hào)ACT而輸出至內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14。即,如圖4所示,與數(shù)據(jù)信號(hào)的上升或下降同步地產(chǎn)生動(dòng)作指示信號(hào)ACT,使內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14的動(dòng)作啟動(dòng)而使內(nèi)部電源電壓VDD的電流iVDD流動(dòng)時(shí),將輔助電壓的電荷供給至內(nèi)部電源線120以補(bǔ)充電源電流iVDD。
圖5是表示圖3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14、電平偏移器17、數(shù)據(jù)輸出流水線電路55、輸出處理電路55A及時(shí)序檢測電路13的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5中,圖1的輸入/輸出緩沖器31是包含數(shù)據(jù)輸出流水線電路55及輸出處理電路55A而構(gòu)成。數(shù)據(jù)輸出流水線電路55包括:偏移暫存器91,將為了分別處理8比特的數(shù)據(jù)而并聯(lián)設(shè)置的2組8個(gè)延遲型觸發(fā)器(flip-flop)FF1~FF8及延遲型觸發(fā)器FF9~FF16對應(yīng)于各比特而級(jí)聯(lián)連接而成;以及邏輯門92,包含多個(gè)門且具有規(guī)定的邏輯。輸出處理電路55A是具備電平偏移器56及緩沖放大器57而構(gòu)成。數(shù)據(jù)信號(hào)D<7︰0>在與時(shí)脈CLK同步地由延遲型觸發(fā)器FF1~FF8暫時(shí)保存后,作為數(shù)據(jù)信號(hào)D1<7︰0>而輸入至延遲型觸發(fā)器FF9~FF16、邏輯門92及異或門93的第一輸入端子,進(jìn)而,來自邏輯門92的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由輸出處理電路55A而輸出至輸入/輸出端子42。輸入至延遲型觸發(fā)器FF9~FF16的數(shù)據(jù)信號(hào)D1<7︰0>被暫時(shí)保存后,作為數(shù)據(jù)信號(hào)D2<7︰0>而輸入至異或門93的第二輸入端子。另外,數(shù)據(jù)信號(hào)D2<7︰0>可相對于數(shù)據(jù)信號(hào)D<7︰0>而與時(shí)脈CLK同步地借由偏移暫存器91依序偏移。
時(shí)序檢測電路13是具備異或門93、與非(NAND)門94、時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路110而構(gòu)成。異或門93將作為運(yùn)算結(jié)果的DATAS<7︰0>輸出至與非門94的第一輸入端子。另一方面,時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路110是與時(shí)脈CLK同步地產(chǎn)生使能信號(hào)EN并輸出至與非門94的第二輸入端子。與非門94產(chǎn)生作為運(yùn)算結(jié)果的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>并經(jīng)由電平偏移器17而 作為使能信號(hào)ENB<7︰0>輸出至輔助電壓產(chǎn)生電路15。另外,以下的電路對應(yīng)于使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>及使能信號(hào)ENB<7︰0>的每個(gè)比特而分別具有合計(jì)8個(gè)相同的電路。
(1)數(shù)據(jù)輸出流水線電路55、輸出處理電路55A及時(shí)序檢測電路13,
(2)電平偏移器17,及
(3)輔助電壓產(chǎn)生電路15。
另外,在除了后述的實(shí)施形態(tài)9及實(shí)施形態(tài)10的各實(shí)施形態(tài)中,輔助電壓產(chǎn)生電路15、15Aa、15A~15F及輔助電壓消耗電路15G對應(yīng)于使能信號(hào)ENB<7︰0>的每個(gè)比特亦分別具有合計(jì)8個(gè)相同的電路。這當(dāng)然是因?yàn)檩斎?輸出端子41展示了為8比特寬的示例,當(dāng)然,本發(fā)明可適用16比特寬或64比特寬。
內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14是具備輔助電壓產(chǎn)生電路15及控制電壓產(chǎn)生電路16而構(gòu)成。輔助電壓產(chǎn)生電路15是將P通道MOS晶體管P11與P通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接而構(gòu)成。外部電源電壓VCC連接于P通道MOS晶體管P11的源極(source),P通道MOS晶體管P12的漏極(drain)成為輔助電壓輸出端子。來自電平偏移器17的使能信號(hào)ENB<7︰0>被施加至P通道MOS晶體管P11的各柵極。
控制電壓產(chǎn)生電路16是具備P通道MOS晶體管P13、3個(gè)N通道MOS晶體管N1~N3以及電阻R0而構(gòu)成。對于N通道MOS晶體管N1的柵極施加內(nèi)部電源電壓VDD,該N通道MOS晶體管N1保持始終導(dǎo)通。內(nèi)部電源電壓VDD連接于電阻R0而使規(guī)定電流I0流經(jīng)電阻R0,該電流I0流至N通道MOS晶體管N2,并且,由于N通道MOS晶體管N2、N通道MOS晶體管N3彼此構(gòu)成電流鏡(current mirror)電路,因此,對應(yīng)的電流I0亦流至連接于外部電源電壓VCC的P通道MOS晶體管P13及N通道MOS晶體管N3。此時(shí)的N通道MOS晶體管N3的漏極電壓作為控制電壓VC而施加至P通道MOS晶體管P12的各柵極,所述P通道MOS晶體管P12與P通道MOS晶體管P13構(gòu)成電流鏡電路。
另外,對于內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14的使能信號(hào)ENB<7︰0>而言,至少3個(gè)邏輯門的延遲進(jìn)入數(shù)據(jù)信號(hào)D1<7︰0>,與此相對,數(shù)據(jù)信號(hào)D1<7︰0>會(huì)立即進(jìn)入邏輯門電路92,因此趕不上邏輯門電路92的最初數(shù)段的動(dòng)作,但由于主要有助于大電流的動(dòng)作為后段側(cè),因此該延遲無問題。
以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓VC受到控制的P通道MOS晶體管P12及與該P(yáng)通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,自輔助電壓產(chǎn)生電路15將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P12的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
圖6是表示圖5的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。如圖6所示,與數(shù)據(jù)信號(hào)的上升或下降同步地產(chǎn)生ENB_PRE<7︰0>,使內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14的動(dòng)作啟動(dòng)而使內(nèi)部電源電壓VDD的電流iVDD流動(dòng)時(shí),自輔助電壓產(chǎn)生電路15對內(nèi)部電源線120供給電荷,從而可補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。
因而,根據(jù)本實(shí)施形態(tài),例如即使是以DDR進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,亦能以比現(xiàn)有技術(shù)高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出而消耗電力不會(huì)大幅增大。
實(shí)施形態(tài)2
圖7A是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15A。
(2)輔助電壓產(chǎn)生電路15A是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間具備P通道MOS晶體管P12、充電電容器Cc及P通道MOS晶體管P11而構(gòu)成。
圖7A中,在輔助電壓產(chǎn)生電路15A中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓VC受到控制的P通道MOS晶體管P12及與該P(yáng)通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,自輔助電壓產(chǎn)生電路15A將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。該動(dòng)作與實(shí)施形態(tài)1相同,但本實(shí)施形態(tài)中,在P通道MOS晶體管為斷開狀態(tài)時(shí),電荷被充電至充電電容器Cc中,因此當(dāng)根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>而P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通時(shí),可較 實(shí)施形態(tài)1更快速地對內(nèi)部電源線120供給電荷。此處,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A除了充電電容器Cc的充電以外,具有與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14同樣的作用效果。
實(shí)施形態(tài)2的變形例
圖7B是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Aa的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)2的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Aa與實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15A而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa。即,其特征在于,取代PMOS晶體管P11、PMOS晶體管P12而包含NMOS晶體管N11、NMOS晶體管N12,輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間具備N通道MOS晶體管N12、充電電容器Cc及N通道MOS晶體管N11而構(gòu)成。
(2)取代控制電壓產(chǎn)生電路16而具備控制電壓產(chǎn)生電路16a。此處,其特征尤其在于,PMOS晶體管P13包含NMOS晶體管N31、NMOS晶體管N32,控制電壓產(chǎn)生電路16a是具備2個(gè)P通道MOS晶體管P31、P通道MOS晶體管P32、2個(gè)N通道MOS晶體管N31、N通道MOS晶體管N32及電阻Rga、電阻Rg而構(gòu)成。
(3)取代來自電平偏移器17的使能信號(hào)ENB<7︰0>而使用其反轉(zhuǎn)信號(hào)即使能信號(hào)ENP<7︰0>。
圖7B中,在輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa中,根據(jù)使能信號(hào)ENP<7︰0>,使N通道MOS晶體管N11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓VC受到控制的N通道MOS晶體管N12及與該N通道MOS晶體管N12串聯(lián)連接的N通道MOS晶體管N11。
因而,實(shí)施形態(tài)2的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Aa除了電路結(jié)構(gòu)以外,具有與實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A同樣的作用效果。即,以下的各實(shí)施形態(tài)中,亦可取代PMOS晶體管而使用NMOS晶體 管來構(gòu)成。
實(shí)施形態(tài)3
圖8A是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B與實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A相比較,以下方面不同。
(1)取代控制電壓產(chǎn)生電路16而具備控制電壓產(chǎn)生電路16A。
(2)控制電壓產(chǎn)生電路16A使用差動(dòng)放大器18、P通道MOS晶體管P14、具備電阻Rp1及電容器Cp1的相位補(bǔ)償電路19及電阻Rg,除了電阻Rg的連接以外,與圖2的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路11同樣地構(gòu)成為調(diào)節(jié)器型的電路。
圖8A中,控制電壓產(chǎn)生電路16A以電阻Rg的兩端電壓對應(yīng)于基準(zhǔn)電壓VDDREF的方式產(chǎn)生控制電壓DRVP并施加至P通道MOS晶體管P12的各柵極,借此來控制流至P通道MOS晶體管P12的電流。此處,P通道MOS晶體管P12、P通道MOS晶體管P14構(gòu)成電流鏡電路,使彼此對應(yīng)的電流流動(dòng)。另外,在控制電壓產(chǎn)生電路16A中,自外部電源電壓VCC經(jīng)P通道MOS晶體管P14與電阻Rg分壓的電壓受到回饋控制,以與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREF一致。此處,一般而言,施加至差動(dòng)放大器18的基準(zhǔn)電壓VDDREF被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
在以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B中,在輔助電壓產(chǎn)生電路15A中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓DRVP受到的控制的P通道MOS晶體管P12及與該P(yáng)通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,并且,自輔助電壓產(chǎn)生電路15A將電荷與充電至充電電容器Cc中的電荷一同供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B除了控制電壓DRVP的產(chǎn)生以外,具有與實(shí)施形態(tài)2的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A同樣的作 用效果。
實(shí)施形態(tài)3的變形例
圖8B是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Ba的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)3的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Ba與實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B相比較,以下的方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15A而具備圖7B的輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa。
(2)取代控制電壓產(chǎn)生電路16A而具備控制電壓產(chǎn)生電路16Ab。此處,控制電壓產(chǎn)生電路16Ab與控制電壓產(chǎn)生電路16A相比較,其特征在于:
(i)取代PMOS晶體管P14而具備NMOS晶體管N13;以及
(ii)將針對差動(dòng)放大器18的2個(gè)輸入信號(hào)在非反轉(zhuǎn)輸入端子與反轉(zhuǎn)輸入端子中予以調(diào)換。
(3)取代來自電平偏移器17的使能信號(hào)ENB<7︰0>而使用其反轉(zhuǎn)信號(hào)即使能信號(hào)ENP<7︰0>。
在圖8B中,控制電壓產(chǎn)生電路16Ab以電阻Rg的兩端電壓對應(yīng)于基準(zhǔn)電壓VDDREF的方式產(chǎn)生控制電壓DRVP并施加至N通道MOS晶體管N13、N通道MOS晶體管N12的各柵極,借此來控制流至N通道MOS晶體管N12的電流。另外,在控制電壓產(chǎn)生電路16Ab中,自外部電源電壓VCC經(jīng)N通道MOS晶體管N13與電阻Rg分壓的電壓受到回饋控制,以與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREF一致。此處,一般而言,施加至差動(dòng)放大器18的基準(zhǔn)電壓VDDREF例如被設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF。
在以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Ba中,在輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa中,根據(jù)使能信號(hào)ENP<7︰0>,使N通道MOS晶體管N11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓DRVP受到控制的N通道MOS晶體管N12及與該N通道MOS晶體管N12串聯(lián)連接的N通道MOS晶體管N11,并且,將充電至充電電容器Cc的電荷自輔助電壓產(chǎn)生電路15Aa供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,N通道MOS晶體管N11的源極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā) 明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)3的變形例的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14Ba除了電路結(jié)構(gòu)以外,具有與實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B同樣的作用效果。即,在以下的各實(shí)施形態(tài)中,亦可取代PMOS晶體管而使用NMOS晶體管來構(gòu)成。
實(shí)施形態(tài)4
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14C的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)4的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14C與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15B。
(2)取代控制電壓產(chǎn)生電路16而具備控制電壓產(chǎn)生電路16B。
在圖9中,輔助電壓產(chǎn)生電路15B是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間具備P通道MOS晶體管P11及N通道MOS晶體管N11而構(gòu)成??刂齐妷寒a(chǎn)生電路16B是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源電壓VDD之間具備N通道MOS晶體管N4及電阻Rg而構(gòu)成為源極隨耦器(source follower)電路。N通道MOS晶體管N4與N通道MOS晶體管N11構(gòu)成電流鏡電路,N通道MOS晶體管N4的漏極電壓成為控制電壓VC,在控制電壓產(chǎn)生電路16B中,基于外部電源電壓VCC,與流至電阻Rc及N通道MOS晶體管N4的電流對應(yīng)的電流流至N通道MOS晶體管N11。
在輔助電壓產(chǎn)生電路15B中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓VC受到控制的N通道MOS晶體管N11及與該N通道MOS晶體管N11串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15B將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,N通道MOS晶體管N11的源極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)4的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14C具有與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14同樣的作用效果。
實(shí)施形態(tài)5
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15C。
(2)未設(shè)置控制電壓產(chǎn)生電路16。
在圖10中,輔助電壓產(chǎn)生電路15C是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間具備電阻Rc及P通道MOS晶體管P11而構(gòu)成。在輔助電壓產(chǎn)生電路15C中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通時(shí),基于外部電源電壓VCC,電流流至電阻Rc及P通道MOS晶體管P11,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15C將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D具有與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14同樣的作用效果。
另外,在輔助電壓產(chǎn)生電路15C中,將使能信號(hào)ENB<7︰0>的反轉(zhuǎn)信號(hào)作為使能信號(hào),將P通道MOS晶體管P11變更為N通道MOS晶體管而成的電路亦同樣地進(jìn)行動(dòng)作,為實(shí)施形態(tài)5的變形例。
實(shí)施形態(tài)6
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14E的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)6的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14E與實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15C而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15D。
在圖11中,輔助電壓產(chǎn)生電路15D是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間僅具備P通道MOS晶體管P11而構(gòu)成。在輔助電壓產(chǎn)生電路15D中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通時(shí),基于外部電源電壓VCC,電流流至P通道MOS晶體管P11,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15D將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD 所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被調(diào)整成規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)6的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14E具有與實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D同樣的作用效果。
另外,在輔助電壓產(chǎn)生電路15D中,將使能信號(hào)ENB<7︰0>的反轉(zhuǎn)信號(hào)作為使能信號(hào),將P通道MOS晶體管P11變更為N通道MOS晶體管而成的電路亦同樣地進(jìn)行動(dòng)作,為實(shí)施形態(tài)6的變形例。
實(shí)施形態(tài)7
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14F的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)7的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14F與實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15C而具備輔助電壓產(chǎn)生電路15E,該輔助電壓產(chǎn)生電路15E是將電阻Rc與P通道MOS晶體管P11的插入位置予以調(diào)換而構(gòu)成。
在圖12的輔助電壓產(chǎn)生電路15E中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通時(shí),基于外部電源電壓VCC,電流流至P通道MOS晶體管P11及電阻Rc,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15E將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,自P通道MOS晶體管P11的漏極電壓下降了電阻Rc的兩端電壓后的電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并被施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)7的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14F具有與實(shí)施形態(tài)5的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14D同樣的作用效果。
另外,在輔助電壓產(chǎn)生電路15E中,將使能信號(hào)ENB<7︰0>的反轉(zhuǎn)信號(hào)作為使能信號(hào),將P通道MOS晶體管P11變更為N通道MOS晶體管而成的電路亦同樣地進(jìn)行動(dòng)作,為實(shí)施形態(tài)7的變形例。
實(shí)施形態(tài)8
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)8的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G與實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15A而具備不包含充電電容器Cc的輔助電壓產(chǎn)生電路15F。
(2)取代控制電壓產(chǎn)生電路16A而具備不包含P通道MOS晶體管P14及電阻Rg的控制電壓產(chǎn)生電路16Aa。
圖13中,控制電壓DRVP被施加至P通道MOS晶體管P12的各柵極,內(nèi)部電源線120連接于控制電壓產(chǎn)生電路16Aa內(nèi)的差動(dòng)放大器18的非反轉(zhuǎn)輸入端子。
在以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G中,根據(jù)使能信號(hào)ENB<7︰0>,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓DRVP受到控制的P通道MOS晶體管P12及與該P(yáng)通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15F將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被回饋至差動(dòng)放大器18,P通道MOS晶體管P11的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
另外,一般而言,輸入至比較器70的基準(zhǔn)電壓VDDREF例如被設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)8的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G除了內(nèi)部電源線120的電壓控制以外,具有與實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B同樣的作用效果。
另外,輔助電壓產(chǎn)生電路15F當(dāng)然亦可設(shè)為具備充電電容器Cc的電路。
實(shí)施形態(tài)9
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)9的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14H及解碼器98的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)9的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14與 實(shí)施形態(tài)3的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14B相比較,以下方面不同。
(1)取代輔助電壓產(chǎn)生電路15A而具備不包含充電電容器Cc的3個(gè)輔助電壓產(chǎn)生電路15-1~15-3。各輔助電壓產(chǎn)生電路15-1~15-3是在外部電源電壓VCC與內(nèi)部電源線120之間插入P通道MOS晶體管P11、P通道MOS晶體管P12而構(gòu)成。
(2)取代控制電壓產(chǎn)生電路16A,而具備分別具有與控制電壓產(chǎn)生電路16A同樣的結(jié)構(gòu)的3個(gè)控制電壓產(chǎn)生電路16A-1~16A-3而構(gòu)成。另外,在控制電壓產(chǎn)生電路16A-1~16A-3中,自外部電源電壓VCC經(jīng)P通道MOS晶體管P14與電阻Rg分壓的電壓受到回饋控制,以與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREF1~VDDREF3一致。此處,一般而言,施加至差動(dòng)放大器18的基準(zhǔn)電壓VDDREF1~VDDREF3被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
(3)還包括:解碼器98,將來自電平偏移器17的8比特的使能信號(hào)ENB<7︰0>解碼為3比特的使能解碼信號(hào),并施加至輔助電壓產(chǎn)生電路15-1~15-3的P通道MOS晶體管P11的各柵極。
圖14中,來自控制電壓產(chǎn)生電路16A-1的控制電壓DRVP被施加至輔助電壓產(chǎn)生電路15-1的P通道MOS晶體管P12的柵極,控制電壓產(chǎn)生電路16A-1與輔助電壓產(chǎn)生電路15-1構(gòu)成與來自解碼器98的3比特的使能解碼信號(hào)的第一比特對應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作的1組電路。而且,來自控制電壓產(chǎn)生電路16A-2的控制電壓DRVP被施加至輔助電壓產(chǎn)生電路15-2的P通道MOS晶體管P12的柵極,控制電壓產(chǎn)生電路16A-2與輔助電壓產(chǎn)生電路15-2構(gòu)成與來自解碼器98的3比特的使能解碼信號(hào)的第二比特對應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作的1組電路。進(jìn)而,來自控制電壓產(chǎn)生電路16A-3的控制電壓DRVP被施加至輔助電壓產(chǎn)生電路15-3的P通道MOS晶體管P12的柵極,控制電壓產(chǎn)生電路16A-3與輔助電壓產(chǎn)生電路15-3構(gòu)成與來自解碼器98的3比特的使能解碼信號(hào)的第三比特對應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作的1組電路。
在輔助電壓產(chǎn)生電路15-1中,P通道MOS晶體管P12的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA1并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA1被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn) 電壓VDDREF。
在輔助電壓產(chǎn)生電路15-2中,P通道MOS晶體管P12的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA2并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA2被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
在輔助電壓產(chǎn)生電路15-3中,P通道MOS晶體管P12的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA3并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA3被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
并且,輔助電壓產(chǎn)生電路15-1~15-3的各P通道MOS晶體管P12的漏極電壓合并后的電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)9的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14H除了借由解碼器98的解碼進(jìn)行的電壓控制以外,具有與實(shí)施形態(tài)8的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14G同樣的作用效果。本實(shí)施形態(tài)中,與實(shí)施形態(tài)8相比較,可將內(nèi)部電源電壓輔助供給電路的電路規(guī)模縮小至約3/8。
實(shí)施形態(tài)10
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)10的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。而且,圖16是表示圖15的電路動(dòng)作的使能信號(hào)ENBP的時(shí)序圖。實(shí)施形態(tài)10的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相比較,以下方面不同。
(1)內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a是包含1比特的輔助電壓產(chǎn)生電路15而構(gòu)成。另外,與1比特的輔助電壓產(chǎn)生電路15的PMOS晶體管P11的柵極連接的電平偏移器17僅具備1比特的該電路。
(2)還包括:數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路60,針對來自時(shí)序檢測電路13的8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>,產(chǎn)生具有與8比特值對應(yīng)的脈寬的1比特的使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE(參照圖16,使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE與 使能信號(hào)ENBP僅電平不同)。
圖15的數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路60是具備與門(AND gate)61、反或(NOR)門(NOR gate)62、反相器63、P通道MOS晶體管P21、N通道MOS晶體管N21、電阻R21及與8比特對應(yīng)地構(gòu)成的8個(gè)電容器電路66而構(gòu)成,所述8個(gè)電容器電路66分別具備傳輸閘64及具有彼此相同的電容量C21的電容器65。來自時(shí)序檢測電路13的8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>被輸入至與門61,并且被輸入至電容器電路66的各傳輸門64。此處,8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>為低電平有效(low active)信號(hào),且輸入至與門61的8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>中只要有1比特為低電平,則N通道MOS晶體管N21的輸出電平亦成為高電平。另一方面,對于8比特的電容器電路66而言,將8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>中的低電平的比特?cái)?shù)Nlow乘以電容量C21所得的值成為整體電容量,電阻R21與電容器電路66的RC時(shí)間常數(shù)為R21×Nlow×C21。
以所述方式構(gòu)成的數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路60中,8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>中只要有1比特為低電平,則來自與門62的輸出信號(hào)亦成為低電平,經(jīng)包含MOS晶體管P21、MOS晶體管N21的反相器反轉(zhuǎn)后,N通道MOS晶體管N21的輸出端子在經(jīng)過由所述時(shí)間常數(shù)決定的時(shí)間后成為高電平。因而,首先,使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE下降至低電平(時(shí)刻t0),然后,處理后的使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE根據(jù)所述時(shí)間常數(shù)而延遲與8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>的低電平的比特?cái)?shù)對應(yīng)的時(shí)間后上升至高電平(時(shí)刻t1~時(shí)刻t8中的1個(gè)時(shí)刻)。使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE借由電平偏移器17而使其電平偏移后,施加至內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a內(nèi)的輔助電壓產(chǎn)生電路15的P通道MOS晶體管P11的柵極。
在以所述方式構(gòu)成的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a中,根據(jù)具有與使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>的低電平比特?cái)?shù)相應(yīng)的脈寬的使能信號(hào)ENBP,使P通道MOS晶體管P11導(dǎo)通,電流流至根據(jù)控制電壓VC受到控制的P通道MOS晶體管P12及與該P(yáng)通道MOS晶體管P12串聯(lián)連接的P通道MOS晶體管P11,借由該電流,自輔助電壓產(chǎn)生電路15將電荷供給至內(nèi)部電源線120,以補(bǔ)充由電源電流iVDD所消耗的電荷。此處,P通道MOS晶體管P12的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA并施加至內(nèi)部電源線120。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF 相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
因而,實(shí)施形態(tài)10的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a除了數(shù)據(jù)遷移計(jì)數(shù)電路60的動(dòng)作以外,具有與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14同樣的作用效果。
另外,對于內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14a,并不限定于圖15,亦可為本說明書記載的各實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14、內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14A~14H。
實(shí)施形態(tài)11
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)11的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)11的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14展示了與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相同的電路的示例,但其周邊電路與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14的周邊電路相比較,以下方面不同。
(1)在時(shí)序檢測電路13與電平偏移器17之間還包括或門(OR gate)74。
(2)還包括比較器70。
圖17中,比較器70將內(nèi)部電源電壓VDD與基準(zhǔn)電壓VDDREF進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果信號(hào)COMP,并輸出至或門74的第一輸入端子。另一方面,來自時(shí)序檢測電路13的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>分別輸入至對應(yīng)比特的或門74的第二輸入端子,各或門74輸出使能信號(hào)ENBP<7︰0>。另外,或門74以下述方式進(jìn)行動(dòng)作。實(shí)施形態(tài)1的電路中,若使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<n>為低電平,則內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14進(jìn)行動(dòng)作,但若比較結(jié)果信號(hào)COMP并非亦為低電平,則或門74的輸出不會(huì)成為低電平。因而,本實(shí)施形態(tài)11中,使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<n>成為低電平,并且,實(shí)際上,負(fù)載電流iVDD增大而內(nèi)部電源電壓VDD開始下降,內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14才開始進(jìn)行動(dòng)作。
來自或門74的8比特的使能信號(hào)ENBP<7︰0>借由電平偏移器17而使其電平偏移后,施加至內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14內(nèi)的各輔助電壓產(chǎn)生電路15的P通道MOS晶體管P11的柵極。
圖18A是在圖17的電路中表示情形(case)1的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖18A中,當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD成為基準(zhǔn)電壓VDDREF以下時(shí)是使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE的下降之前時(shí)(情形1),與成為基準(zhǔn)電壓VDDREF以下時(shí)(時(shí)刻t11)同步地,比較結(jié)果信號(hào)COMP下降,隨后,使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE及使能信號(hào)ENB下降(時(shí)刻t12)。然后,當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD達(dá)到基準(zhǔn)電壓VDDREF以上時(shí)(時(shí)刻t13),比較結(jié)果信號(hào)COMP及使能信號(hào)ENB上升。
圖18B是在圖17的電路中表示情形2的動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖18B中,內(nèi)部電源電壓VDD成為基準(zhǔn)電壓VDDREF以下時(shí)是使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE的下降之后時(shí)(情形2),與成為基準(zhǔn)電壓VDDREF以下時(shí)(時(shí)刻t21)同步地,比較結(jié)果信號(hào)COMP及使能信號(hào)ENB下降。然后,使能信號(hào)ENB及使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE上升(時(shí)刻t22),隨后,當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD達(dá)到基準(zhǔn)電壓VDDREF以上時(shí),比較結(jié)果信號(hào)COMP上升(時(shí)刻t23)。
因而,根據(jù)本實(shí)施形態(tài),除了實(shí)施形態(tài)1的作用效果以外,根據(jù)內(nèi)部電源電壓VDD與基準(zhǔn)電壓VDDREF的比較結(jié)果產(chǎn)生使能信號(hào)ENB,因此與實(shí)施形態(tài)1相比較,可使輔助電壓產(chǎn)生電路15更確實(shí)地進(jìn)行動(dòng)作。
另外,一般而言,輸入至比較器70的基準(zhǔn)電壓VDDREF例如被設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF。
實(shí)施形態(tài)12
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)12的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14與其周邊電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)12的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14展示了與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相同的電路的示例,但其周邊電路與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14的周邊電路相比較,以下方面不同。
(1)在時(shí)序檢測電路13與電平偏移器17之間還包括或門74。
(2)還包括比較器71、比較器72及邏輯電路73。
圖19中,比較器71將內(nèi)部電源電壓VDD與第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果信號(hào)COMP1,并輸出至邏輯電路73。而且,比較器72將內(nèi)部電源電壓VDD與第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2(<VDDREF1)進(jìn)行 比較而產(chǎn)生比較結(jié)果信號(hào)COMP2,并輸出至邏輯電路73。邏輯電路73基于規(guī)定的情形選擇信號(hào)CASE_SEL及2個(gè)比較結(jié)果信號(hào)COMP1、比較結(jié)果信號(hào)COMP2而執(zhí)行詳細(xì)后述的規(guī)定的邏輯處理后,將比較結(jié)果信號(hào)COMP輸出至或門74的第一輸入端子。另一方面,來自時(shí)序檢測電路13的使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE<7︰0>被分別輸入至或門74的第二輸入端子。另外,比較器71、比較器72是與實(shí)施形態(tài)11同樣地進(jìn)行動(dòng)作。
來自或門74的8比特的使能預(yù)備信號(hào)ENBP_PRE<7︰0>在借由電平偏移器17而使其電平偏移后,施加至內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14內(nèi)的各輔助電壓產(chǎn)生電路15的P通道MOS晶體管P11的柵極。
圖20是表示圖19的邏輯電路73的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖20中,邏輯電路73是具備與非門81~83、或非門84~85、反相器86~87、異或門88、與門89~90而構(gòu)成。邏輯電路73基于情形選擇信號(hào)CASE_SEL及2個(gè)比較結(jié)果信號(hào)COMP1、比較結(jié)果信號(hào)COMP2而執(zhí)行規(guī)定的邏輯處理后,將比較結(jié)果信號(hào)COMP輸出至或門74的第一輸入端子。此處,情形選擇信號(hào)CASE_SEL如下所述般切換情形(詳細(xì)情況參照圖22A及圖22B)。
<情形11>基于第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的下降,且基于第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的上升。
<情形12>基于第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的下降,且基于第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的上升。
圖21A是在圖19的電路中表示情形11的整體動(dòng)作的時(shí)序圖。圖21A中,當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD成為第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1以下時(shí)(時(shí)刻t31),在比較結(jié)果信號(hào)COMP及使能信號(hào)ENB下降后,使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE及使能信號(hào)ENB上升(時(shí)刻t32),當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD達(dá)到第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2以上時(shí)(時(shí)刻t33),比較結(jié)果信號(hào)COMP上升。
圖22B是在圖19的電路中表示情形12的整體動(dòng)作的時(shí)序圖。圖21B中,當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD成為第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2以下時(shí)(時(shí)刻t41),在比較結(jié)果信號(hào)COMP及使能信號(hào)ENB下降后,使能預(yù)備信號(hào)ENB_PRE及使能信號(hào)ENB上升(時(shí)刻t42),當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD達(dá)到第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1以上時(shí)(時(shí)刻t43),比較結(jié)果信號(hào)COMP上升。
圖22A是在圖19的電路中表示情形11的詳細(xì)動(dòng)作的時(shí)序圖。由圖22A明確的是,基于第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的下降, 基于第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的上升。
圖22B是在圖19的電路中表示情形12的詳細(xì)動(dòng)作的時(shí)序圖。由圖22B明確的是,基于第二基準(zhǔn)電壓VDDREF2進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的下降,且基于第一基準(zhǔn)電壓VDDREF1進(jìn)行比較結(jié)果信號(hào)COMP的上升。
因而,根據(jù)本實(shí)施形態(tài),除了實(shí)施形態(tài)1的作用效果以外,由于根據(jù)內(nèi)部電源電壓VDD與電平互不相同的2個(gè)基準(zhǔn)電壓VDDREF的比較結(jié)果來產(chǎn)生使能信號(hào)ENB,因此與實(shí)施形態(tài)1相比較,能夠使輔助電壓產(chǎn)生電路15更確實(shí)地進(jìn)行動(dòng)作。
以上的實(shí)施形態(tài)12中,使用情形選擇信號(hào)CASE_SEL,分2個(gè)情形來選擇性地切換該裝置的動(dòng)作,但本發(fā)明并不限于此,亦可將情形選擇信號(hào)CASE_SEL固定為任一個(gè)電平。即,亦可不設(shè)置情形選擇信號(hào)CASE_SEL。
另外,一般而言,輸入至比較器71的基準(zhǔn)電壓VDDREF1例如被設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于實(shí)施形態(tài)1的基準(zhǔn)電壓VDDREF。
實(shí)施形態(tài)13
圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)13的內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I、數(shù)據(jù)輸出流水線電路55、輸出處理電路55A及時(shí)序檢測電路13A的結(jié)構(gòu)的電路圖。實(shí)施形態(tài)13的內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I與實(shí)施形態(tài)1的內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14相比較,其特征在于,當(dāng)大的負(fù)載電流流至各電路(負(fù)載電路)53時(shí),消耗負(fù)載電流的電荷,以使負(fù)載電流可保持規(guī)定的平均電流。此處,與實(shí)施形態(tài)1相比較,以下方面不同。
(1)取代內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14,而具備包含控制電壓產(chǎn)生電路16C及輔助電壓消耗電路15G的內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I。
(2)取代時(shí)序檢測電路13而具備時(shí)序檢測電路13A。
圖23中,輔助電壓消耗電路15G是在內(nèi)部電源線120與接地之間,插入彼此串聯(lián)連接的2個(gè)N通道MOS晶體管N21、N通道MOS晶體管N22??刂齐妷寒a(chǎn)生電路16C是在內(nèi)部電源電壓VDD與接地之間,插入電阻Rd以及彼此串聯(lián)連接的2個(gè)N通道MOS晶體管N23、N通道MOS晶體管N24。另外,N通道MOS晶體管N23的源極及N通道MOS晶體管N24的漏極間相連接?;趦?nèi)部電源電壓VDD,使電流經(jīng)由電阻Rd而流至N通道MOS 晶體管N23、N通道MOS晶體管N24,借此,使N通道MOS晶體管N23的漏極產(chǎn)生控制電壓VC。此處,N通道MOS晶體管N23、N通道MOS晶體管N21構(gòu)成電流鏡電路,當(dāng)后述的使能信號(hào)ENI<7︰0>為高電平時(shí),N通道MOS晶體管N22導(dǎo)通,此時(shí),以與流至N通道MOS晶體管N23、N通道MOS晶體管N24的電流對應(yīng)的電流流至N通道MOS晶體管N21、N通道MOS晶體管N22的方式進(jìn)行控制。
圖23中,數(shù)據(jù)輸出流水線電路55是與圖5同樣地構(gòu)成。
時(shí)序檢測電路13A是具備異或門93、反相器95、與門96、反相器97及時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路110而構(gòu)成。圖23的時(shí)序檢測電路13A中,輸入至偏移暫存器91的數(shù)據(jù)信號(hào)D<7︰0>一邊與時(shí)脈CLK同步地依序偏移一邊暫時(shí)被保存,來自延遲型觸發(fā)器FF1~FF8的數(shù)據(jù)信號(hào)D1<7︰0>被輸入至異或門93的第一輸入端子。而且,來自偏移暫存器91的數(shù)據(jù)信號(hào)D2<7︰0>被輸入至異或門93的第二輸入端子。異或門93將作為運(yùn)算結(jié)果的DATAS<7︰0>經(jīng)由反相器95而輸入至與門96的第一輸入端子。另一方面,時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路110與時(shí)脈CLK同步地產(chǎn)生使能信號(hào)EN并輸出至與門96的第二輸入端子。與門96針對作為運(yùn)算結(jié)果的信號(hào)經(jīng)由反相器97而產(chǎn)生使能信號(hào)ENI<7︰0>,并輸出至輔助電壓產(chǎn)生電路15。
根據(jù)以所述方式構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I,當(dāng)使能信號(hào)ENI<7︰0>為高電平時(shí),N通道MOS晶體管N22導(dǎo)通,此時(shí),以與流至N通道MOS晶體管N23、N通道MOS晶體管N24的電流對應(yīng)的電流流至N通道MOS晶體管N21、N通道MOS晶體管N22的方式進(jìn)行控制。此處,N通道MOS晶體管N21的漏極電壓被調(diào)整成為規(guī)定的基準(zhǔn)電壓VDDREFA。一般而言,基準(zhǔn)電壓VDDREFA被設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF相等,但本發(fā)明并不限于此,亦可設(shè)定為與基準(zhǔn)電壓VDDREF不同,例如亦可設(shè)定為高于或低于基準(zhǔn)電壓VDDREF。
另外,明確的是,在控制電壓產(chǎn)生電路16C中,亦可為實(shí)施形態(tài)1~實(shí)施形態(tài)12的16、16a、16A、16Ab、16B所示的電路等,進(jìn)而,可適用實(shí)施形態(tài)9、實(shí)施形態(tài)10、實(shí)施形態(tài)11、實(shí)施形態(tài)12般的時(shí)序檢測電路或內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路的結(jié)構(gòu)。
因而,在相對較大的過大負(fù)載電流iVDD流至各電路53(負(fù)載電路)的情況下,當(dāng)大負(fù)載電流開始流動(dòng)時(shí)與停止流動(dòng)時(shí),內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路來 不及響應(yīng),而內(nèi)部電源電壓VDD容易引起下沖(undershoot)或過沖(overshoot)。因此,當(dāng)無大負(fù)載電流流動(dòng)時(shí),借由內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I來輔助性地消耗該電流的一部分,從而將負(fù)載電流iVDD平均化為規(guī)定的平均電流,借此可使內(nèi)部電源電壓VDD穩(wěn)定化。
圖24是表示圖23的電路動(dòng)作的各信號(hào)的時(shí)序圖。如圖24所示,在數(shù)據(jù)信號(hào)DATAS中,在低電平的情況下(與高電平的情況相比較,負(fù)載電流變少)同步地產(chǎn)生使能信號(hào)ENI而使內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I的動(dòng)作啟動(dòng),以使內(nèi)部電源電壓VDD的電流iVDD流動(dòng),從而消耗被供給至內(nèi)部電源線120的內(nèi)部電源電壓VDD的電荷,以將負(fù)載電流iVDD平均化為規(guī)定的平均值。借此,可獲得穩(wěn)定的內(nèi)部電源電壓VDD的電壓值。
實(shí)施形態(tài)14
圖25是為了用于本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)14的DDR型快閃存儲(chǔ)器,而在內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14~14H、14a、14Aa、14Ba或內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I中適用的控制動(dòng)作的時(shí)序圖。
圖25的控制信號(hào)ENABLE例如是由圖1的時(shí)序檢測電路13等所產(chǎn)生的例如用于NAND型快閃存儲(chǔ)器的DDR動(dòng)作的控制信號(hào),且是與使用DDR的數(shù)據(jù)寫入信號(hào)DDR_DIN及數(shù)據(jù)讀出信號(hào)DDR_OUT同步地產(chǎn)生。并且,該動(dòng)作時(shí)序如例如圖25所示,基于控制信號(hào)ENABLE或控制信號(hào)DDR_DOUT,使內(nèi)部電源電壓輔助供給電路14~14H、14a、14Aa、14Ba或內(nèi)部電源電壓輔助消耗電路14I的動(dòng)作啟動(dòng)。因而,可將各實(shí)施形態(tài)1~實(shí)施形態(tài)13的電路適用于DDR型快閃存儲(chǔ)器。
另外,在使用DDR進(jìn)行的數(shù)據(jù)寫入或讀出中,借由使用時(shí)脈的上升及下降這兩者,從而以利用時(shí)脈的上升或下降來傳輸數(shù)據(jù)的通常的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸速度(Single Data Rate,SDR)的倍速(Double Data Rate)來傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明并不限于此,亦可適用于以比所述時(shí)脈的速度快的速度來傳輸數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置。
變形例
在以上的實(shí)施形態(tài)中,對用于快閃存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體非易失性存儲(chǔ)裝置的內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限于此,亦可適用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)、同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Synchronous Dynamic Random Access Memory,SDRAM)等半 導(dǎo)體易失性存儲(chǔ)裝置等各種半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置及具備處理器(processor)等的半導(dǎo)體集成電路等半導(dǎo)體裝置。而且,快閃存儲(chǔ)器并不限于NAND型,亦可適用于或非(Not OR,NOR)型快閃存儲(chǔ)器。
在以上的實(shí)施形態(tài)中,基本上,內(nèi)部電源電壓VDD<外部電源電壓VCC,但本發(fā)明并不限于此,亦可為內(nèi)部電源電壓VDD=外部電源電壓VCC或者內(nèi)部電源電壓VDD>外部電源電壓VCC。
而且,基準(zhǔn)電壓VDDREF既可為內(nèi)部電源電壓VDD的規(guī)定的額定電壓,亦可為比該額定電壓高的電壓或者比該額定電壓低的電壓。
而且,施加至所述各比較器70~比較器72的基準(zhǔn)電壓、所述內(nèi)部電源電壓輔助供給電路的基準(zhǔn)電壓、所述內(nèi)部電源電壓產(chǎn)生電路的基準(zhǔn)電壓既可全部為相同的規(guī)定的基準(zhǔn)電壓,亦可為互不相同的規(guī)定的基準(zhǔn)電壓。
進(jìn)而,對于實(shí)施形態(tài)10~實(shí)施形態(tài)12的產(chǎn)生使能信號(hào)的電路,可適用于實(shí)施形態(tài)1~實(shí)施形態(tài)9。
而且,以上的實(shí)施形態(tài)中,將輔助電壓產(chǎn)生電路的晶體管幾乎全部設(shè)為P通道MOS晶體管,但如在實(shí)施形態(tài)2、實(shí)施形態(tài)3及實(shí)施形態(tài)5~實(shí)施形態(tài)7中提到的,借由使用使能信號(hào)ENB的邏輯反轉(zhuǎn)信號(hào),亦可采用N通道MOS晶體管。
[工業(yè)上的實(shí)用性]
如以上所詳述般,根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部電源電壓輔助電路,借由輔助性地供給針對內(nèi)部電源線的電流,或者,借由自內(nèi)部電源線消耗電流以使該電流平均化,從而可使內(nèi)部電源電壓VDD穩(wěn)定化。因而,例如即使是以DDR進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出的半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置,亦能以比以往技術(shù)高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出而消耗電力不會(huì)大幅增大。