專利名稱：用于減少電流消耗的內(nèi)部電源電壓生成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路，特別是涉及與集成電路的內(nèi)部電源電壓生成器。
背景技術(shù)：
隨集成度增加且芯片尺寸減小，許多規(guī)模下降的半導(dǎo)體元件采用的電源電壓比由它們所取代的芯片要低。與芯片相比，改變提供給現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)用的外部電源電壓要慢，因?yàn)橥瑫r(shí)改變系統(tǒng)中所有不同芯片的電源電壓更難和/或費(fèi)用更高。市場上有不同外部電源電壓如從1.8V到5.0V的系統(tǒng)。
因此，需要每個(gè)半導(dǎo)體芯片中包括一個(gè)內(nèi)部電源電壓生成器，以生成恒定的電源電壓，而不管外部提供的電壓是多少。這樣的芯片可用在具有不同外部電源電壓的系統(tǒng)中，而不需要重新作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，許多應(yīng)用中也要求電流消耗低且由此產(chǎn)生的熱量小。

發(fā)明內(nèi)容
示例性實(shí)施例中的內(nèi)部電壓生成器包括第一參考電壓生成器，用于接收外部電壓并提供第一參考電壓、第二參考電壓生成器，用于接收內(nèi)部電壓并提供第二參考電壓、以及電壓調(diào)節(jié)器，其與第一參考電壓生成器和/或第二參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)，以接收第一或第二參考電壓并提供內(nèi)部電壓。
示例性實(shí)施例中用于產(chǎn)生內(nèi)部電壓的方法包括接收外部電壓、響應(yīng)于所接收外部電壓生成第一參考電壓、相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)節(jié)內(nèi)部電壓、響應(yīng)于內(nèi)部電壓生成第二參考電壓、以及相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)節(jié)內(nèi)部電壓。
從下面通過結(jié)合附圖對示例性實(shí)施例所作的描述將使本發(fā)明的這些及其他特性更為清楚。


本發(fā)明按照下面的示例性圖描述產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓的方法和裝置，其中
圖1是表示傳統(tǒng)內(nèi)部電源電壓生成器的示意圖；圖2是表示圖1所示的傳統(tǒng)內(nèi)部電源電壓生成器中比較器電路的詳細(xì)示意圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的內(nèi)部電源電壓生成器的示意圖；圖4是表示圖3所示內(nèi)部電源電壓生成器的詳細(xì)示意圖；圖5是表示圖4所示內(nèi)部電源電壓生成器中比較器電路的詳細(xì)示意圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的內(nèi)部電源電壓生成器的示意圖；圖7是表示圖6所示內(nèi)部電源電壓生成器的詳細(xì)示意圖；以及圖8是表示圖7所示內(nèi)部電源電壓生成器中開關(guān)電路的詳細(xì)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，通常用標(biāo)號(hào)100表示內(nèi)部電源電壓生成器(IVG)。IVG 100包括參考電壓生成器120，其與電壓調(diào)節(jié)器140相連。
參考電壓生成器(Ref_Gen)120是一個(gè)帶隙(band gap)參考電壓生成器。參考電壓生成器120包括第一PMOS晶體管121，其源極與外部電源電壓(VDD_EXT)相連，柵極與由外部電源電壓供電的比較器127的輸出端相連，且漏極與電阻124相連。電阻124的另一端連接到比較器127的反向輸入端以及第二極接地的BJT晶體管126的第一極。參考電壓生成器120還包括第二PMOS晶體管122，其源極與外部電源電壓VDD_EXT相連，柵極與比較器127的輸出端相連，且漏極與電阻123相連。電阻123的另一端連接到比較器127的正向輸入端以及電阻128。電阻128的另一端連接到第二極接地的BJT晶體管125的第一極。內(nèi)部電源電壓生成器120的輸出是來自PMOS 122的漏極的一參考電壓(VREF)。因此，參考電壓生成器120使用外部電源電壓VDD_EXT產(chǎn)生參考電壓VREF。
電壓調(diào)節(jié)器140包括比較器141，其由外部電壓VDD_EXT供電，且反向輸入端與電壓參考信號(hào)VREF相連。比較器141的輸出端連接到PMOS晶體管144的柵極，該晶體管的源極連接到外部電源電壓VDD_EXT。PMOS晶體管144的漏極連接到電阻142和電容145，該電容的另一端接地。電阻142的另一端將分壓Vdvd接到比較器141的正向輸入端，且也連接到電阻143。電阻143的另一端接地。電壓調(diào)節(jié)器140的輸出是來自PMOS晶體管144的漏極的一內(nèi)部電源電壓VDD_INT。因此，電壓調(diào)節(jié)器140根據(jù)參考電壓VREF將外部電源電壓VDD_EXT轉(zhuǎn)換為內(nèi)部電源電壓VDD_INT。
在示例性的內(nèi)部電源電壓生成器100的操作方法中，如果VDD_EXT為5V，VDD_INT為1.5V，且VREF為1.2V，則IVG 100的工作過程如下在生成步驟中，Ref_Gen 120使用VDD_EXT產(chǎn)生參考電壓VREF。
在比較步驟中，將由電阻142和143分壓所得電壓Vdvd輸入到VR 140中比較器141的正性或正向端，且將VREF輸入到VR 140中比較器141的負(fù)性或反向端。
在調(diào)節(jié)步驟中，比較器根據(jù)VREF和Vdvd控制PMOS 144的柵極電壓，使得當(dāng)Vdvd低于VREF時(shí)，該P(yáng)MOS的柵極電壓降低，VDD_EXT提供電流給VDD_INT，且VDD_INT上升到預(yù)定電壓，例如1.5V，以及當(dāng)Vdvd高于VREF時(shí)，該P(yáng)MOS的柵極電壓增加，從VDD_EXT到VDD_INT的電流切斷，且VDD_INT維持在預(yù)定電平上。當(dāng)系統(tǒng)中內(nèi)部電路的電流消耗使得VDD_INT下降時(shí)，該P(yáng)MOS的柵極電壓降低，且有電流提供。
重復(fù)比較和調(diào)節(jié)步驟。因此，內(nèi)部電源電壓VDD_INT的電平始終維持在預(yù)定電平上。
Ref_Gen 120使用VDD_EXT產(chǎn)生VREF，且VR 140接收VDD_EXT并根據(jù)VREF產(chǎn)生VDD_INT。Ref_Gen 120和VR 140將外部電壓VDD_EXT用作工作電壓。使用內(nèi)部電壓生成器100的不同系統(tǒng)采用不同的外部電壓，如5V、3.3V、1.8V等。
IVG 100應(yīng)產(chǎn)生恒定的內(nèi)部電源電壓，而不管外部提供的電壓如何。為保持恒定的內(nèi)部電源電壓，參考電壓生成器120需要產(chǎn)生恒定電壓電平的參考電壓VREF，而不管外部提供給系統(tǒng)的電壓如何。即Ref_Gen 120必須支持外部電源電壓范圍寬的系統(tǒng)。
圖2更詳細(xì)描述了圖1中的比較器127。比較器127用于圖1中的傳統(tǒng)內(nèi)部電源電壓生成器100中。比較器127包括10個(gè)NMOS晶體管和14個(gè)PMOS晶體管，其所消耗的電流總量與晶體管的個(gè)數(shù)成正比，且相對較高。對IVG100而言，為達(dá)到并維持相對恒定的內(nèi)部電源電壓VDD_INT，需要如此復(fù)雜的比較器127。因此，由于包含有復(fù)雜的比較器127，使得參考電壓生成器120非常復(fù)雜，且同樣要消耗相對多的電流。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，通常用標(biāo)號(hào)1000表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的內(nèi)部電源電壓生成器。內(nèi)部電源電壓生成器1000包括控制器1600，其接收外部和內(nèi)部電源電壓、參考電壓生成部分1200，其與控制器相連、以及電壓調(diào)節(jié)器1400，其與參考電壓生成部分相連。控制器1600提供控制信號(hào)SC和SCB給參考電壓生成部分1200。電壓調(diào)節(jié)器1400與圖1中的電壓調(diào)節(jié)器140一樣，因此不作過多的描述。
參考電壓生成部分1200包括第一參考電壓生成器1210，其接收內(nèi)部電源電壓VDD_INT并提供第一參考電壓VREF1給開關(guān)1220，以有選擇地傳送給電壓調(diào)節(jié)器1400、以及第二參考電壓生成器1230，其接收外部電源電壓VDD_EXT并提供第二參考電壓VREF2，以有選擇地傳送給電壓調(diào)節(jié)器1400。開關(guān)1220和第二參考電壓生成器1230都從控制器1600接收控制信號(hào)SC和SCB，且或者開關(guān)將第一參考電壓VREF1作為參考電壓VREF提供給電壓調(diào)節(jié)器1400，或者第二參考電壓生成器將第二參考電壓VREF2作為參考電壓VREF提供給電壓調(diào)節(jié)器1400。
如圖4所示，更詳細(xì)描述圖3中的內(nèi)部電源電壓生成器1000。在這個(gè)細(xì)節(jié)層面上，第一參考電壓生成器1210表面上看來與圖1中的參考電壓生成器120一致，盡管比較器1218(將參照圖5作描述)與圖1中的比較器127(已參照圖2作描述)完全不同。圖1中的參考電壓生成器120與圖5中的第一參考電壓生成器1210之間的另一個(gè)重要的不同之處在于生成器120接收外部電源電壓VDD_EXT，而生成器1210接收內(nèi)部電源電壓VDD_INT，如下面所描述的。
第一參考電壓生成器1210包括第一PMOS晶體管1212，其源極與內(nèi)部電源電壓VDD_INT相連，柵極與由內(nèi)部電源電壓供電的比較器1218的輸出端相連，且漏極與電阻1214相連。電阻1214的另一端連接到比較器1218的反向輸入端以及第二極接地的BJT晶體管1217的第一極。第一參考電壓生成器1210還包括第二PMOS晶體管1211，其源極與內(nèi)部電源電壓VDD_INT相連，柵極與比較器1218的輸出端相連，且漏極與電阻1213相連。電阻1213的另一端連接到比較器1218的正向輸入端以及電阻1215。電阻1215的另一端連接到第二極接地的BJT晶體管1216的第一極。內(nèi)部電源電壓生成器1210的輸出是來自PMOS 1211的漏極的一第一參考電壓(VREF1)。因此，參考電壓生成器1210使用內(nèi)部電源電壓VDD_INT產(chǎn)生第一參考電壓VREF1。
控制器1600包括電壓檢測器1610，其與內(nèi)部電源電壓VDD_INT相連、以及電平轉(zhuǎn)換器1620，其與檢測器1610和外部電源電壓VDD_EXT相連。電壓檢測器1610包括第一電阻1611，其與內(nèi)部電壓VDD_INT相連。第一電阻的另一端連接到第二電阻1612，其另一端連接到NMOS晶體管1613的漏極和柵極，該晶體管的源極接地。第一電阻1611的另一端也連接到電容器1618，該電容器的另一端接地。第一電阻1611的另一端還連接到PMOS晶體管1614和NMOS晶體管1616的柵極。PMOS晶體管1614的源極連接到內(nèi)部電源電壓VDD_INT，且漏極連接到NMOS晶體管1616的漏極，NMOS晶體管1616的源極接地。PMOS晶體管1614的漏極提供信號(hào)PWRUP，其也連接到PMOS晶體管1615和NMOS晶體管1617的柵極以及電平轉(zhuǎn)換器1620。PMOS晶體管1615的源極連接到內(nèi)部電源電壓VDD_INT，且漏極連接到NMOS晶體管1617的漏極，NMOS晶體管1617的源極接地。PMOS晶體管1615的漏極提供信號(hào)PWRUPB，其也連接到電平轉(zhuǎn)換器1620。
電平轉(zhuǎn)換器1620包括第一和第二PMOS晶體管1621和1622，兩者的源極都連接到外部電源電壓VDD_EXT。PMOS晶體管1621的漏極連接到PMOS晶體管1622的柵極，而PMOS晶體管1622的漏極連接到PMOS晶體管1621的柵極。PMOS晶體管1621的漏極也連接到NMOS晶體管1625的漏極。NMOS晶體管1625的柵極連接到來自電壓檢測器1610的PWRUP信號(hào)，且源極接地。PMOS晶體管1622的漏極也連接到NMOS晶體管1626的漏極。NMOS晶體管1626的柵極連接到來自電壓檢測器1610的PWRUPB信號(hào)，且源極接地。PMOS晶體管1622的漏極還連接到PMOS晶體管1623和NMOS晶體管1627的柵極。PMOS晶體管1623的源極連接到外部電源電壓VDD_EXT，而漏極連接到NMOS晶體管1627的漏極。NMOS晶體管1627的源極接地。PMOS晶體管1623的漏極提供控制信號(hào)SC，其連接到PMOS晶體管1624和NMOS晶體管1628的柵極。PMOS晶體管1624的源極連接到外部電源電壓VDD_EXT，而漏極連接到NMOS晶體管1628的漏極。NMOS晶體管1628的源極接地。PMOS晶體管1624的漏極提供控制信號(hào)SCB。
第二參考電壓生成器1230包括PMOS晶體管1231，其柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SCB。PMOS晶體管1231的源極連接到外部電源電壓VDD_EXT，而漏極提供用作VREF的參考電壓VREF2。PMOS晶體管1231的漏極也連接到NMOS晶體管1232的漏極和柵極，NMOS晶體管1232的源極連接到NMOS晶體管1233的漏極和柵極。NMOS晶體管1233的源極連接到NMOS晶體管1234的漏極。NMOS晶體管1234的柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SC，而源極接地。
開關(guān)1220包括PMOS晶體管1221，其柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SC、以及NMOS晶體管1222，其柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SCB，其中分別將PMOS 1221的源極連接到NMOS 1222的漏極，將PMOS1221的漏極連接到NMOS 1222的源極。晶體管1221的源極還連接到來自第一參考電壓生成器1210的第一參考電壓VREF1，同時(shí)晶體管1221的漏極還連接到來自第二參考電壓生成器1230的第二參考電壓VREF2端以及最終參考電壓VREF端。
圖5更詳細(xì)描述了圖4中的比較器1218。比較器電路1218更適合用于圖5的內(nèi)部電源電壓生成器1000中。與圖2中包含10個(gè)NMOS晶體管和14個(gè)PMOS晶體管的比較器127相對比，圖5中的比較器1218只包括2個(gè)PMOS晶體管和5個(gè)NMOS晶體管。因此，與圖2中的比較器127相比，比較器1218的復(fù)雜程度低，且需要的電流小。復(fù)雜程度和電流消耗的降低源自比較器1218接收經(jīng)調(diào)節(jié)的內(nèi)部電壓VDD_INT而不是外部電壓VDD_EXT的事實(shí)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，通常用標(biāo)號(hào)1000a表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)施例中的內(nèi)部電源電壓生成器。除新的參考電壓生成部分1200a之外，內(nèi)部電源電壓生成器1000a與圖3中的內(nèi)部電源電壓生成器1000類似，因此不作過多描述。
參考電壓生成部分1200a包括第一參考電壓生成器1210，其接收內(nèi)部電源電壓VDD_INT并提供第一參考電壓VREF1給開關(guān)1220a、以及第二參考電壓生成器1230a，其接收外部電源電壓VDD_EXT并提供第二參考電壓VREF2給開關(guān)1220a。開關(guān)1220a和第二參考電壓生成器1230a都從控制器1600接收控制信號(hào)SC和SCB，且開關(guān)將第一或第二參考電壓中的一個(gè)作為參考電壓VREF提供給電壓調(diào)節(jié)器1400。
如圖7所示，更詳細(xì)描述圖6中的內(nèi)部電源電壓生成器1000a。參考電壓生成部分1200a包括第一參考電壓生成器1210、第二參考電壓生成器1230a、以及與第一和第二參考電壓生成器都相連的開關(guān)1220a。圖7中的第一參考電壓生成器1210與圖4中的第一參考電壓生成器1210一致，因此不作過多描述。
第二參考電壓生成器1230a包括第一電阻1235，其連接到外部電源電壓VDD_EXT。第一電阻1235的另一端連接到第二電阻1236、第一NMOS晶體管1238的柵極以及第二NMOS晶體管1239的漏極。第二電阻1236的另一端提供第二參考電壓VREF2給開關(guān)1220a，且還連接到第一NMOS晶體管1238的漏極。第一NMOS晶體管1238的源極連接到第二NMOS晶體管1239的柵極以及第三電阻1237。第三電阻1237的另一端連接到第二NMOS晶體管1239的源極以及第三NMOS晶體管1240的漏極。第三NMOS晶體管1240的柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SC，且源極接地。
圖8更詳細(xì)描述了圖7中的開關(guān)1220a。開關(guān)1220a包括第一PMOS晶體管1221和第一NMOS晶體管1222，分別將PMOS 1221的源極連接到NMOS1222的漏極，將PMOS 1221的漏極連接到NMOS 1222的源極。第一PMOS晶體管1221的源極連接到第一參考電壓生成器1210，其接收第一參考電壓信號(hào)VREF1，而第一PMOS晶體管1221的漏極連接到開關(guān)輸出端，以提供參考電壓VREF。第一PMOS晶體管1221的柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SC，而第一NMOS晶體管1222的柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SCB。第一NMOS晶體管1222的柵極也連接到第二PMOS晶體管1223的柵極，而將第二PMOS晶體管1223的源極連接到第二NMOS晶體管1224的漏極，將第二PMOS晶體管1223的漏極連接到第二NMOS晶體管1224的源極。第二NMOS晶體管1224的柵極連接到來自控制器1600的控制信號(hào)SC。第二PMOS晶體管1223的源極連接到第二參考電壓生成器1230a，以接收第二參考電壓信號(hào)VREF2，而第二PMOS晶體管1223的漏極連接到開關(guān)輸出端，以提供參考電壓VREF。
工作時(shí)，本發(fā)明中的參考電壓生成器1200和1200a只要能在內(nèi)部電源電壓的小電壓范圍內(nèi)工作，而不同于傳統(tǒng)參考電壓生成器120，其必須在可能的外部電源電壓的大范圍內(nèi)工作。因此，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的參考電壓生成器的復(fù)雜程度低且消耗的電流少。
優(yōu)選實(shí)施例中的電壓調(diào)節(jié)器如1400可與傳統(tǒng)調(diào)節(jié)器140相同。優(yōu)選實(shí)施例中的參考電壓生成部分如1200和1200a包括第一參考電壓生成器或Ref_Gen1 1210、第二參考電壓生成器Ref_Gen2如1230或1230a、以及開關(guān)如1220或1220a。
Ref_Gen1 1210使用電壓調(diào)節(jié)器1400產(chǎn)生的內(nèi)部電源電壓VDD_INT產(chǎn)生通過開關(guān)的VREF1。開關(guān)1220響應(yīng)于來自控制器1600的控制信號(hào)如SC和/或SCB將VREF1輸出到電壓調(diào)節(jié)器。Ref_Gen2 1230響應(yīng)于來自控制器1600的控制信號(hào)SC和/或SCB使用外部電源電壓VDD_EXT產(chǎn)生VREF2。部件1200將VREF1或VREF2作為參考電壓VREF輸出到電壓調(diào)節(jié)器。
控制器1600檢測VDD_INT如1.5V是否高于檢測電壓，并輸出控制信號(hào)SC和/或SCB作為檢測結(jié)果。這里，檢測電壓是最小工作電壓如1.3V，其可產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓VREF1或VREF2。當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD_INT低于檢測電壓時(shí)，如在加電期間，控制器1600輸出的SC為邏輯高電平和/或SCB為邏輯低電平。開關(guān)斷開且Ref_Gen2使用VDD_EXT輸出VREF2。電壓調(diào)節(jié)器從Ref_Gen2接收參考電壓VREF2，并產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD_INT。
當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD_INT達(dá)到檢測電壓時(shí)，控制器輸出的SC為邏輯低電平和/或SCB為邏輯高電平。開關(guān)接通且Ref_Gen1使用VDD_INT輸出VREF1。電壓調(diào)節(jié)器從Ref_Gen1接收參考電壓VREF1，并產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓(VDD_INT)。
部件1200在加電期間使用VDD_EXT且之后使用VDD_INT而不是VDD_EXT產(chǎn)生參考電壓。更適宜的是，將VDD_INT的電平調(diào)整到有限范圍，如大約在1.3V和1.8V之間，即使VDD_EXT的電平可在較大范圍內(nèi)變化，如大約在1.5V和5.0V之間。
由于使用VDD_INT作為工作電壓，參考電壓生成器可工作在較小的電壓變化范圍內(nèi)，如大約在1.3V和1.8V之間。因此，參考電壓生成器的復(fù)雜程度低，和/或電流消耗少。
控制器1600包括電壓檢測器1610和電平轉(zhuǎn)換器1620，其中電壓檢測器檢測內(nèi)部電壓VDD_INT是否高于檢測電壓，并輸出檢測信號(hào)PWRUP和/或PWRUPB。電平轉(zhuǎn)換器將檢測信號(hào)PWRUP和/或PWRUPB轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)SC和/或SCB，以控制開關(guān)和/或第二參考電壓生成器Ref_Gen2的電路，Ref_Gen2使用外部電壓VDD_EXT。
內(nèi)部電源電壓生成器(IVG)的工作過程如下1.將外部電源電壓VDD_EXT提供給IVG。
2.當(dāng)內(nèi)部電源電壓VDD_INT低于預(yù)定檢測電壓時(shí)，如在加電期間，檢測信號(hào)PWRUP和PWRUPB分別變?yōu)檫壿嫺唠娖交騐DD_INT以及邏輯低電平或0V。
3.電平轉(zhuǎn)換器將檢測信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)SC和/或SCB。SC變?yōu)檫壿嫺唠娖交騐DD_EXT，且SCB變?yōu)檫壿嫷碗娖交?V。
4.通過控制信號(hào)將Ref_Gen2 1230中的PMOS晶體管1231和NMOS晶體管1234開啟。
5.Ref_Gen2使用外部電壓VDD_EXT產(chǎn)生VREF2，并輸出到輸出端，如圖4中的端點(diǎn)1001。通過控制信號(hào)將開關(guān)1220斷開，因而Ref_Gen1 1210不連接到輸出端1001。
6.電壓調(diào)節(jié)器1400根據(jù)Ref_Gen2 1230產(chǎn)生的參考電壓產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓VDD_INT。
7.根據(jù)內(nèi)部電平上升，當(dāng)VDD_INT的電平高于預(yù)定檢測電壓時(shí)，如在加電之后，檢測信號(hào)PWRUP和PWRUPB分別變?yōu)檫壿嫷碗娖揭约斑壿嫺唠娖健?br> 8.控制器1600輸出邏輯低電平的控制信號(hào)SC和邏輯高電平的SCB。
9.PMOS 1231和NMOS 1234關(guān)閉，且開關(guān)接通。
10.將Ref_Gen1 1210產(chǎn)生的VREF1輸入到電壓調(diào)節(jié)器1400。
11.電壓調(diào)節(jié)器使用Ref_Gen1產(chǎn)生的參考電壓產(chǎn)生VDD_INT。
除參考電壓生成部分1200a之外，圖6到圖8另一個(gè)實(shí)施例中的內(nèi)部電壓生成器1000a的工作過程與上述圖3到圖5實(shí)施例中的內(nèi)部電壓生成器1000類似。
參考電壓生成部分1200a包括Ref_Gen1 1210、開關(guān)1220a以及Ref_Gen21230a。例如，在加電期間，Ref_Gen2使用外部電壓VDD_EXT產(chǎn)生VREF2。Ref_Gen1使用內(nèi)部電壓VDD_INT產(chǎn)生VREF1。
開關(guān)1220a根據(jù)來自控制器1600的控制信號(hào)SC和SCB有選擇地輸出VREF1或VREF2。在加電期間，控制器輸出邏輯高電平的控制信號(hào)SC和邏輯低電平的控制信號(hào)SCB，從而選擇了Ref_Gen2 1230a輸出的VREF2。
在加電之后，控制器輸出邏輯低電平的SC和邏輯高電平的SCB，從而選擇了Ref_Gen1 1210輸出的VREF1。從開關(guān)輸出的可選擇電壓不管是VREF1還是VREF2成為參考電壓VREF，并傳送給電壓調(diào)節(jié)器1400。電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)參考電壓產(chǎn)生內(nèi)部電源電壓。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，也給出了其他實(shí)施例。例如，可使用計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)控制器。外部加電信息可用來控制參考電壓生成器。
盡管這里參照附圖描述了說明性的實(shí)施例，應(yīng)理解本發(fā)明不限于這些精確實(shí)施例，且本領(lǐng)域技術(shù)人員對此所作的不偏離本發(fā)明范圍或?qū)嵸|(zhì)的不同變化和修改也有效。所有這些變化和修改都包括在本發(fā)明范圍內(nèi)，正如所附權(quán)利要求中所描述的那樣。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)部電壓生成器，包括第一參考電壓生成器，用于接收外部電壓，并提供第一參考電壓；第二參考電壓生成器，用于接收內(nèi)部電壓，并提供第二參考電壓；以及電壓調(diào)節(jié)器，其與第一參考電壓生成器和第二參考電壓生成器中的至少一個(gè)信號(hào)聯(lián)絡(luò)，以接收第一或第二參考電壓并提供內(nèi)部電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器，還包括控制器，其與第二參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器，還包括開關(guān)，其與第一和第二參考電壓生成器中的至少一個(gè)信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)部電壓生成器，其中電壓調(diào)節(jié)器與開關(guān)信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器還包括控制器，其與開關(guān)信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器，第二參考電壓生成器具有一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器，其輸出電流比第一參考電壓生成器的輸出電流大。
7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器，第二參考電壓生成器包括為降低電流消耗、減少門電路數(shù)量以及降低部件復(fù)雜程度中的至少一個(gè)而配置的電路。
8.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)部電壓生成器，其中開關(guān)與第一和第二參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)，且電壓調(diào)節(jié)器與開關(guān)信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
9.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)部電壓生成器，其中第一參考電壓生成器具有少量的門電路。
10.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)部電壓生成器，其中開關(guān)與第二參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)，且電壓調(diào)節(jié)器與開關(guān)和第一參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
11.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)部電壓生成器，其中開關(guān)的門電路數(shù)量少。
12.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)部電壓生成器，其中將外部電壓提供給內(nèi)部電壓生成器和組成內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器的芯片中的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)部電壓生成器，控制器包括一內(nèi)部電壓檢測部分；以及一電平轉(zhuǎn)換部分，其與內(nèi)部電壓檢測部分信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
14.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)部電壓生成器，其中當(dāng)檢測的內(nèi)部電壓低于一閾值時(shí)，控制器啟動(dòng)第一參考電壓生成器，且當(dāng)檢測的內(nèi)部電壓高于一閾值時(shí)，控制器啟動(dòng)第二參考電壓生成器。
15.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)部電壓生成器，其中當(dāng)檢測的內(nèi)部電壓低于一閾值時(shí)，控制器指示開關(guān)選擇第一參考電壓，且當(dāng)檢測的內(nèi)部電壓高于一閾值時(shí)，控制器指示開關(guān)選擇第二參考電壓。
16.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)部電壓生成器，控制器包括一定時(shí)器部分。
17.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)部電壓生成器，控制器還包括一電平轉(zhuǎn)換部分，其與定時(shí)器部分信號(hào)聯(lián)絡(luò)。
18.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)部電壓生成器，其中當(dāng)定時(shí)器低于一閾值時(shí)，控制器啟動(dòng)第一參考電壓生成器，且當(dāng)定時(shí)器高于一閾值時(shí)，控制器啟動(dòng)第二參考電壓生成器。
19.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)部電壓生成器，其中當(dāng)定時(shí)器低于一閾值時(shí)，控制器指示開關(guān)選擇第一參考電壓，且當(dāng)定時(shí)器高于一閾值時(shí)，控制器指示開關(guān)選擇第二參考電壓。
20.一種產(chǎn)生內(nèi)部電壓的方法，該方法包括接收外部電壓；響應(yīng)于所接收的外部電壓產(chǎn)生第一參考電壓；相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整內(nèi)部電壓；響應(yīng)于內(nèi)部電壓產(chǎn)生第二參考電壓；以及相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整內(nèi)部電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括檢測內(nèi)部電壓是否超過一閾值；以及如果內(nèi)部電壓超過該閾值，則將相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓切換到相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括檢測內(nèi)部電壓是否超過一閾值；以及如果內(nèi)部電壓未超過該閾值，則將相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓切換到相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括檢測是否定時(shí)器超過一閾值；以及如果定時(shí)器超過該閾值，則將相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓切換到相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓。
24.一種內(nèi)部電壓生成器，包括第一參考電壓生成裝置，其響應(yīng)于外部電壓產(chǎn)生第一參考電壓；第二參考電壓生成裝置，其響應(yīng)于內(nèi)部電壓產(chǎn)生第二參考電壓；電壓調(diào)節(jié)裝置，其相應(yīng)于至少第一和第二參考電壓中的一個(gè)調(diào)整內(nèi)部電壓。
25.如權(quán)利要求24所述的內(nèi)部電壓生成器，還包括檢測裝置，其檢測內(nèi)部電壓是否超過一閾值；以及切換裝置，其當(dāng)內(nèi)部電壓超過該閾值時(shí)，則將相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓切換到相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓。
26.如權(quán)利要求25所述的內(nèi)部電壓生成器，其中切換裝置被配置用于當(dāng)內(nèi)部電壓未超過該閾值時(shí)，將相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓切換到相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)整的內(nèi)部電壓。
全文摘要
提供一種內(nèi)部電壓生成器和方法，內(nèi)部電壓生成器包括第一參考電壓生成器，用于接收外部電壓并提供第一參考電壓、第二參考電壓生成器，用于接收內(nèi)部電壓并提供第二參考電壓、以及電壓調(diào)節(jié)器，其與第一參考電壓生成器和/或第二參考電壓生成器信號(hào)聯(lián)絡(luò)，以接收第一或第二參考電壓并提供內(nèi)部電壓；產(chǎn)生內(nèi)部電壓的方法包括接收外部電壓、響應(yīng)于所接收外部電壓生成第一參考電壓、相應(yīng)于第一參考電壓調(diào)節(jié)內(nèi)部電壓、響應(yīng)于內(nèi)部電壓生成第二參考電壓、以及相應(yīng)于第二參考電壓調(diào)節(jié)內(nèi)部電壓。
文檔編號(hào)G05F1/46GK1753098SQ20051007019
公開日2006年3月29日 申請日期2005年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者李炳勛, 金善券 申請人:三星電子株式會(huì)社