KR20090075107A - Voltage distribution circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원전압을 전압 분배하여 제1 분배전압을 생성하는 제1 전압 분배부; 전원전압을 전압 분배하여 제2 분배전압을 생성하는 제2 전압 분배부; 및 상기 제1 및 제2 분배전압을 평균하여 출력분배전압을 생성하는 전압 평균부를 포함하는 전압 분배 회로를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a first voltage divider configured to divide a power supply voltage to generate a first divided voltage; A second voltage divider configured to divide the power supply voltage to generate a second divided voltage; And a voltage average unit configured to average the first and second divided voltages to generate an output divided voltage.
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 저항소자 및 MOS 트랜지스터를 이용하여 복수의 분배전압을 생성하고, 생성된 분배전압을 평균하여 PVT 특성 변화에도 안정적인 분배전압을 생성할 수 있도록 한 전압 분배 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to generate a plurality of distribution voltages using a resistor and a MOS transistor, and to average the generated distribution voltages so as to generate stable distribution voltages even with changes in PVT characteristics. It relates to a voltage distribution circuit.
일반적으로 반도체 메모리 장치는 내부전압을 생성하거나, 기준전압을 생성하기 위한 전압 분배 회로를 구비한다.In general, a semiconductor memory device includes a voltage divider circuit for generating an internal voltage or a reference voltage.
종래의 전압 분배 회로는 또 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 저항소자(R11, R12, R13) 또는 NMOS 트랜지스터(N11, N12, N13)로 구성되어, 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 분배전압(out11, out12, out13, out14)을 생성한다.The conventional voltage divider circuit further includes resistor elements R11, R12, and R13 or NMOS transistors N11, N12, and N13, as shown in FIGS. 1A and 1B, to divide the power supply voltage VDD by voltage distribution. Generate voltages out11, out12, out13, and out14.
보다 구체적으로, 도 1a를 통해서 생성되는 분배전압(out11, out12)은 저항소자(R11, R12, R13)의 저항값의 비에 의해 전압 분배되어, 각각 및 로 생성된 다.More specifically, the divided voltages out11 and out12 generated through FIG. 1A are divided by the ratio of the resistance values of the resistors R11, R12, and R13, respectively. And Is generated.
또한, 도 1b를 통해서 생성되는 분배전압(out13, out14)은 NMOS 트랜지스터(N11, N12, N13)의 턴온저항값의 비에 의해 전압 분배되어, 각각 및 로 생성된다. 여기서, RN11, RN12 및 RN13은 가변저항으로 동작하는 NMOS 트랜지스터(N11, N12, N13)의 턴온저항값이다.Further, the divided voltages out13 and out14 generated through FIG. 1B are divided by the ratio of the turn-on resistance values of the NMOS transistors N11, N12, and N13, respectively. And Is generated. Where R N11 and R N12 And R N13 are turn-on resistance values of the NMOS transistors N11, N12, and N13 operating as variable resistors.
종래의 전압 분배 회로는 저항소자의 저항값 또는 MOS 트랜지스터의 턴온저항값에 의해 분배전압을 생성한다. 그런데 저항소자의 저항값 또는 MOS 트랜지스터의 턴온저항값은 PVT 특성 변화에 따라 변경되므로, 전압 분배 회로에서 생성된 분배전압의 레벨이 설계 당시 예측된 분배전압의 레벨과 큰 차이를 나타내는 경우가 발생한다.A conventional voltage divider circuit generates a divider voltage by a resistance value of a resistance element or a turn-on resistance value of a MOS transistor. However, since the resistance value of the resistance element or the turn-on resistance value of the MOS transistor is changed according to the PVT characteristic change, the level of the divided voltage generated in the voltage divider circuit has a large difference from the level of the divided voltage predicted at the time of design. .
따라서, 본 발명은 저항소자 및 MOS 트랜지스터를 이용하여 복수의 분배전압을 생성하고, 생성된 분배전압을 평균하여 출력함으로써, PVT 특성 변화에 안정적인 분배전압을 생성할 수 있는 전압 분배 회로를 개시한다.Accordingly, the present invention discloses a voltage divider circuit that can generate a plurality of divider voltages using a resistance element and a MOS transistor, and averagely output the generated divider voltages, thereby generating a divider voltage stable to PVT characteristic changes.
이를 위해 본 발명은 전원전압을 전압 분배하여 제1 분배전압을 생성하는 제1 전압 분배부; 전원전압을 전압 분배하여 제2 분배전압을 생성하는 제2 전압 분배부; 및 상기 제1 및 제2 분배전압을 평균하여 출력분배전압을 생성하는 전압 평균부를 포함하는 전압 분배 회로를 개시한다.To this end, the present invention includes a first voltage divider configured to divide the power supply voltage to generate a first divided voltage; A second voltage divider configured to divide the power supply voltage to generate a second divided voltage; And a voltage averager configured to average the first and second divided voltages to generate an output divided voltage.
본 발명에서, 상기 제1 전압 분배부는 전원전압단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 저항소자; 및 상기 제1 노드와 접지단 사이에 연결되는 제2 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the first voltage divider includes: a first resistor connected between a power supply voltage terminal and a first node; And a second resistance element connected between the first node and the ground terminal.
본 발명에서, 상기 제2 전압 분배부는 전원전압단과 제2 노드 사이에 연결되는 제3 저항소자; 및 상기 제2 노드와 접지단 사이에 연결되는 제4 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the second voltage divider may include: a third resistor connected between the power supply voltage terminal and the second node; And a fourth resistor connected between the second node and the ground terminal.
본 발명에서, 상기 제1 저항소자와 상기 제3 저항소자의 저항값이 동일하고, 상기 제2 저항소자와 상기 제4 저항소자의 저항값이 동일한 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the resistance values of the first resistance element and the third resistance element are the same, and the resistance values of the second resistance element and the fourth resistance element are the same.
본 발명에서, 상기 제1 전압 분배부는 전원전압단과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 MOS 트랜지스터; 및 상기 제1 노드와 접지단 사이에 연결되는 제2 MOS 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment, the first voltage divider may include: a first MOS transistor connected between a power supply voltage terminal and a first node; And a second MOS transistor connected between the first node and a ground terminal.
본 발명에서, 상기 제2 전압 분배부는 전원전압단과 제2 노드 사이에 연결되는 제3 MOS 트랜지스터; 및 상기 제2 노드와 접지단 사이에 연결되는 제4 MOS 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment, the second voltage divider may include: a third MOS transistor connected between a power supply voltage terminal and a second node; And a fourth MOS transistor connected between the second node and a ground terminal.
본 발명에서, 상기 제1 MOS 트랜지스터와 상기 제3 MOS 트랜지스터의 턴온저항값이 동일하고, 상기 제2 MOS 트랜지스터와 상기 제4 MOS 트랜지스터의 턴온저항값이 동일한 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the turn-on resistance values of the first MOS transistor and the third MOS transistor are the same, and the turn-on resistance values of the second MOS transistor and the fourth MOS transistor are the same.
본 발명에서, 상기 제1 내지 제4 MOS 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first to fourth MOS transistors are NMOS transistors.
본 발명에서, 상기 전압 평균부는 상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되는 제5 저항소자; 및 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되는 제6 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the voltage average unit may include a fifth resistor connected between the first node and a third node; And a sixth resistor device connected between the second node and the third node.
본 발명에서, 상기 제5 저항소자와 상기 제6 저항소자의 저항값이 동일한 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the resistance values of the fifth resistor element and the sixth resistor element are the same.
또한 본 발명은 직렬로 연결된 다수의 저항소자로 구성된 제1 저항부; 직렬 로 연결된 다수의 저항소자로 구성된 제2 저항부; 및 상기 제1 저항부의 제1 노드와 상기 제2 저항부의 제2 노드 사이에 직렬 연결된 다수의 저항소자로 구성된 제3 저항부를 포함하는 전압 분배 회로를 개시한다.In addition, the present invention comprises a first resistor unit consisting of a plurality of resistance elements connected in series; A second resistor unit comprising a plurality of resistors connected in series; And a third resistor unit including a plurality of resistors connected in series between a first node of the first resistor unit and a second node of the second resistor unit.
본 발명에서, 상기 제1 저항부 및 상기 제2 저항부는 동일한 저항소자로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the first resistor portion and the second resistor portion is preferably composed of the same resistance element.
본 발명에서, 상기 제1 저항부는 전원전압단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 저항소자; 및 상기 제1 노드와 접지단 사이에 연결되는 제2 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the first resistor unit may include a first resistor connected between a power supply voltage terminal and the first node; And a second resistance element connected between the first node and the ground terminal.
본 발명에서, 상기 제2 저항부는 전원전압단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제3 저항소자; 및 상기 제2 노드와 접지단 사이에 연결되는 제4 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the second resistor unit includes a third resistor connected between a power supply voltage terminal and the second node; And a fourth resistor connected between the second node and the ground terminal.
본 발명에서, 상기 제1 저항부 및 상기 제2 저항부는 동일한 MOS 트랜지스터로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the first resistor portion and the second resistor portion are preferably composed of the same MOS transistor.
본 발명에서, 상기 제1 저항부는 전원전압단과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 제1 MOS 트랜지스터; 및 상기 제1 노드와 접지단 사이에 연결되는 제2 MOS 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment, the first resistor unit may include: a first MOS transistor connected between a power supply voltage terminal and the first node; And a second MOS transistor connected between the first node and a ground terminal.
본 발명에서, 상기 제2 저항부는 전원전압단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제3 MOS 트랜지스터; 및 상기 제2 노드와 접지단 사이에 연결되는 제4 MOS 트랜지스터를 포함하는 것이 바람직하다.In an embodiment, the second resistor unit may include a third MOS transistor connected between a power supply voltage terminal and the second node; And a fourth MOS transistor connected between the second node and a ground terminal.
본 발명에서, 상기 제1 내지 제4 MOS 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first to fourth MOS transistors are NMOS transistors.
본 발명에서, 상기 제3 저항부는 동일한 저항소자로 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the third resistor portion is preferably composed of the same resistance element.
본 발명에서, 상기 제3 저항부는 상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되는 제5 저항소자; 및 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되는 제6 저항소자를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the third resistor unit includes a fifth resistor connected between the first node and the third node; And a sixth resistor device connected between the second node and the third node.
도 2는 본 발명에 따른 전압 분배 회로의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing a schematic configuration of a voltage distribution circuit according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전압 분배 회로는 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 제1 분배전압(out21) 및 제2 분배전압(out22)을 생성하는 제1 전압 분배부(10)와, 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 제3 분배전압(out23) 및 제4 분배전압(out24)을 생성하는 제2 전압 분배부(12)와, 제1 분배전압(out21) 및 제3 분배전압(out23)을 평균하여 제1 출력분배전압(OUT1)을 생성하는 제1 전압 평균부(20)와, 제2 분배전압(out22) 및 제4 분배전압(out24)을 평균하여 제2 출력분배전압(OUT2)을 생성하는 제2 전압 평균부(22)로 구성된다. 여기서, 제1 전압 분배부(10)와 제2 전압 분배부(12)는 저항소자 또는 NMOS 트랜지스터를 구비하는 동일한 구성이다.As shown in FIG. 2, the voltage divider circuit of the present invention divides the power supply voltage VDD to generate a first divided voltage out21 and a second divided voltage out22. And a
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 분배 회로의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a voltage distribution circuit according to a first embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전압 분배 회로는 제1 전압 분 배부(10A)와, 제2 전압 분배부(12A)와, 제1 전압 평균부(20A) 및 제2 전압 평균부(22A)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the voltage divider circuit according to the present embodiment includes a
제1 전압 분배부(10A)는 도 3을 참고하면, 전원전압단(VDD)과 노드(nd21) 사이에 연결되는 제1 저항소자(R21)와, 노드(nd21)와 노드(nd22) 사이에 연결되는 제2 저항소자(R22) 및 노드(nd22)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 제3 저항소자(R23)로 구성된다. 제1 전압 분배부(10A)는 제1 내지 제3 저항소자(R21, R22, R23)의 저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 노드(nd21)로 제1 분배전압(out21A)을 생성하고, 노드(nd22)로 제2 분배전압(out22A)을 생성한다.Referring to FIG. 3, the
제2 전압 분배부(12A)는 도 3을 참고하면, 전원전압단(VDD)과 노드(nd23) 사이에 연결되는 제4 저항소자(R24)와, 노드(nd23)와 노드(nd24) 사이에 연결되는 제5 저항소자(R25) 및 노드(nd24)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 제6 저항소자(R26)로 구성된다. 제2 전압 분배부(12A)는 제4 내지 제6 저항소자(R24, R25, R26)의 저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 노드(nd23)로 제3 분배전압(out23A)을 생성하고, 노드(nd24)로 제4 분배전압(out24A)을 생성한다. 여기서, 제1 전압 분배부(10A)에 포함된 제1 내지 제3 저항소자(R21, R22, R23)의 저항값은 각각 제2 전압 분배부(12A)에 포함된 제4 내지 제6 저항소자(R24, R25, R26)의 저항값과 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the
제1 전압 평균부(20A)는 도 3을 참고하면, 노드(nd21)와 노드(nd25) 사이에 연결되는 제7 저항소자(R27) 및 노드(nd23)와 노드(nd25) 사이에 연결되는 제8 저항소자(R28)로 구성된다. 제1 전압 평균부(20A)는 제7 저항소자(R27) 및 제8 저항 소자(R28)의 저항값의 비에 의해 제1 분배전압(out21A) 및 제3 분배전압(out23A)을 평균하여 노드(nd25)로 제1 출력분배전압(OUT1A)을 생성한다. 이때, 제7 저항소자(R27)와 제8 저항소자(R28)는 저항값이 동일한 저항소자로 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the first voltage
제2 전압 평균부(22A)는 도 3을 참고하면, 노드(nd22)와 노드(nd26) 사이에 연결되는 제9 저항소자(R29) 및 노드(nd24)와 노드(nd26) 사이에 연결되는 제10 저항소자(R30)로 구성된다. 제2 전압 평균부(22A)는 제9 저항소자(R29) 및 제10 저항소자(R30)의 저항값의 비에 의해 제2 분배전압(out22A) 및 제4 분배전압(out24A)을 평균하여 노드(nd26)로 제2 출력분배전압(OUT2A)을 생성한다. 이때, 제9 저항소자(R29)와 제10 저항소자(R30)는 저항값이 동일한 저항소자로 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the
이와 같이 구성된 제 1 실시예에 따른 전압 분배 회로의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the voltage distribution circuit according to the first embodiment configured as described above will be described in detail below.
제1 전압 분배부(10A)는 제1 내지 제3 저항소자(R21, R22, R23)의 저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 생성된 제1 분배전압(out21A)을 노드(nd21)로 출력하고, 제2 분배전압(out22A)을 노드(nd22)로 출력한다. 이때, 제1 분배전압(out21A)의 레벨은 이고, 제2 분배 전압(out22A)의 레벨은 이다.The
이와 함께, 제2 전압 분배부(12A)는 제4 내지 제6 저항소자(R24, R25, R26)의 저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 생성된 제3 분배전압(out23A)을 노드(nd23)로 출력하고, 제4 분배전압(out24A)을 노드(nd24)로 출력한다. 이때, 제3 분배전압(out23A)의 레벨은 이고, 제4 분배전압(out24A)의 레벨은 이다.In addition, the
다음으로, 제1 전압 평균부(20A) 및 제2 전압 평균부(22A)는 제1 및 제2 전압 생성부(10A, 12A)를 통해서 생성된 제1 내지 제4 분배전압(out21A, out22A, out23A, out24A)을 평균하여 제1 출력분배전압(OUT1A) 및 제2 출력분배전압(OUT2A)을 생성한다.Next, the first voltage
본 실시예에 따른 제1 출력분배전압(OUT1A) 및 제2 출력분배전압(OUT2A)의 생성 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.A generation operation of the first output distribution voltage OUT1A and the second output distribution voltage OUT2A according to the present embodiment will be described in detail as follows.
제1 전압 평균부(20A)는 제1 전압 분배부(10A)를 통해 생성된 제1 분배전압(out21A)과, 제2 전압 분배부(12A)를 통해 생성된 제3 분배전압(out23A)을 평균하여 생성된 제1 출력분배전압(OUT1A)을 노드(nd25)로 출력한다. 이때, 제1 출력분 배전압(OUT1A)의 레벨은 이다.The first voltage
이와 함께, 제2 전압 평균부(22A)는 제1 전압 분배부(10A)를 통해 생성된 제2 분배전압(out22A)과, 제2 전압 분배부(12A)를 통해 생성된 제4 분배전압(out24A)을 평균하여 생성된 제2 출력분배전압(OUT2A)을 노드(nd26)로 출력한다. 이때, 제2 출력분배전압(OUT2A)의 레벨은 이다.In addition, the second voltage
이와 같이 본 발명의 전압 분배 회로는 제1 분배전압(out21A)과 제3 분배전압(out23A)을 평균하여 제1 출력분배전압(OUT1A)을 출력하고, 제2 분배전압(out22A)과 제4 분배전압(out24A)을 평균하여 제2 출력분배전압(OUT2A)을 출력한다. 이는, PVT 특성 변화에 따른 제1 분배전압(out21A)과 제3 분배전압(out23A)이 레벨 차이를 갖고, 제2 분배전압(out22A)과 제4 분배전압(out24A)이 레벨 차이를 갖는 경우에 대비하기 위함이다.As described above, the voltage divider circuit of the present invention outputs the first output divided voltage OUT1A by averaging the first divided voltage out21A and the third divided voltage out23A, and divides the second divided voltage out22A and the fourth divided voltage. The second output divided voltage OUT2A is output by averaging the voltage out24A. This is because when the first divided voltage out21A and the third divided voltage out23A have a level difference according to the PVT characteristic change, and the second divided voltage out22A and the fourth divided voltage out24A have a level difference. To prepare.
즉, 원칙적으로 제1 전압 분배부(10A)와 제2 전압 분배부(12A)는 동일한 저항 성분으로 구성되므로, 제1 분배전압(out21A)과 제3 분배전압(out23A)의 레벨이 동일하고, 제2 분배전압(out22A)과 제4 분배전압(out24A)의 레벨이 동일해야하지만, PVT 특성 변화에 따라 레벨 차이가 발생할 수 있으므로, 레벨 차이가 발생된 분배전압을 평균하여 출력분배전압을 출력하는 것이다.That is, in principle, since the
이와 같이, 분배전압을 평균하여 출력된 제1 출력분배전압(OUT1A) 및 제2 출력분배전압(OUT2A)은 제1 전압 분배부(10A)에서 출력된 제1 및 제2 분배전압(out21A, out22A)과, 제2 전압 분배부(12A)에서 출력된 제3 및 제4 분배전압(out23A, out24A)에 비하여 PVT 특성 변화에 대한 영향을 덜 받는다.As such, the first and second output divided voltages OUT1A and OUT2A output by averaging the divided voltages are outputted from the first and second divided voltages out21A and out22A output from the first voltage divider 10A. ) And less affected by the PVT characteristic change than the third and fourth divided voltages out23A and out24A output from the
예를 들어, 4(V)의 제1 분배전압(out21A)과, 2(V)의 제2 분배전압(out22A)을 출력하는 제1 전압 분배부(10A)와, 동일한 구성의 4(V)의 제3 분배전압(out23A)과, 2(V)의 제4 분배전압(out24A)을 출력하는 제2 전압 분배부(12A)로 가정하면, 제1 출력분배전압(OUT1A)은 제1 분배전압(out21A) 및 제3 분배전압(out23A)과 동일한 레벨인 4(V)로 생성되고, 제2 출력분배전압(OUT2A)은 제2 분배전압(out22A) 및 제4 분배전압(out24A)과 동일한 레벨인 2(V)로 생성된다.For example, 4 (V) having the same configuration as the
그런데, PVT 특성 변화에 의해 제1 전압 분배부(10A)에서 출력되는 제1 분배전압(out21A)이 5(V)로 변하고, 제2 분배전압(out22A)이 3(V)로 변하며, 제2 전압 분배부(12A)에서 출력되는 제3 분배전압(out23A)이 3(V)로 변하고, 제4 분배전압(out24A)이 1(V)로 변할 수 있다.However, due to the PVT characteristic change, the first divided voltage out21A output from the
이와 같은 상황에서도 제1 분배전압(out21A)과 제3 분배전압(out23A)을 평균하여 생성되는 제1 출력분배전압(OUT1A)은 4(V)를 유지하고, 제2 분배전압(out22A)과 제4 분배전압(out24A)을 평균하여 생성되는 제2 출력분배전압(OUT2A)은 2(V)를 유지한다. 즉, PVT 특성 변화의 영향을 직접적으로 받아 분배전압의 레벨이 변화하는 제1 내지 제4 분배전압(out21A, out22A, out23A, out24A)의 레벨을 평균함으로써, PVT 특성 변화에 대한 영향이 감소된 분배전압인 제1 및 제2 출력분배전 압(OUT1A, OUT2A)을 생성할 수 있다.Even in this situation, the first output voltage OUT1A, which is generated by averaging the first divided voltage out21A and the third divided voltage out23A, maintains 4 (V), and the second divided voltage out22A and the second divided voltage. The second output distribution voltage OUT2A generated by averaging the four distribution voltages out24A maintains 2 (V). That is, by averaging the levels of the first to fourth distribution voltages out21A, out22A, out23A, and out24A, in which the level of the distribution voltage changes directly under the influence of the PVT characteristic change, the distribution in which the influence on the PVT characteristic change is reduced. The first and second output voltage dividers OUT1A and OUT2A, which are voltages, may be generated.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전압 분배 회로의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a voltage distribution circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전압 분배 회로는 제1 전압 분배부(10B)와, 제2 전압 분배부(12B)와, 제1 전압 평균부(20B) 및 제2 전압 평균부(22B)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the voltage divider circuit according to the present embodiment includes a
제1 전압 분배부(10B)는 도 4를 참고하면, 전원전압단(VDD)과 노드(nd27) 사이에 연결되는 제1 NMOS 트랜지스터(N21)와, 노드(nd27)와 노드(nd28) 사이에 연결되는 제2 NMOS 트랜지스터(N22) 및 노드(nd28)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 제3 NMOS 트랜지스터(N23)로 구성된다. 제1 전압 분배부(10B)는 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(N21, N22, N23)의 턴온저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 노드(nd27)로 제1 분배전압(out21B)을 생성하고, 노드(nd28)로 제2 분배전압(out22B)을 생성한다.Referring to FIG. 4, the
제2 전압 분배부(12B)는 도 4를 참고하면, 전원전압단(VDD)과 노드(nd29) 사이에 연결되는 제4 NMOS 트랜지스터(N24)와, 노드(nd29)와 노드(nd30) 사이에 연결되는 제5 NMOS 트랜지스터(N25) 및 노드(nd30)와 접지단(VSS) 사이에 연결되는 제6 NMOS 트랜지스터(N26)로 구성된다. 제2 전압 분배부(12B)는 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(N24, N25, N26)의 턴온저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 노드(nd29)로 제3 분배전압(out23B)을 생성하고, 노드(nd30)로 제4 분배전압(out24B)을 생성한다. 여기서, 제1 전압 분배부(10B)에 포함된 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(N21, N22, N23)의 턴온저항값은 각각 제2 전압 분배부(12B)에 포함된 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(N24, N25, N26)의 턴온저항값과 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the
제1 전압 평균부(20B)는 도 4를 참고하면, 노드(nd27)와 노드(nd31) 사이에 연결되는 제11 저항소자(R31) 및 노드(nd29)와 노드(nd31) 사이에 연결되는 제12 저항소자(R32)로 구성된다. 제1 전압 평균부(20B)는 제11 저항소자(R31) 및 제12 저항소자(R32)의 저항값의 비에 의해 제1 분배전압(out21B) 및 제3 분배전압(out23B)을 평균하여 노드(nd31)로 제1 출력분배전압(OUT1B)을 생성한다. 이때, 제11 저항소자(R31)와 제12 저항소자(R32)는 저항값이 동일한 저항소자로 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the first voltage
제2 전압 평균부(22B)는 도 4를 참고하면, 노드(nd28)와 노드(nd32) 사이에 연결되는 제13 저항소자(R33) 및 노드(nd30)와 노드(nd32) 사이에 연결되는 제14 저항소자(R34)로 구성된다. 제2 전압 평균부(22B)는 제13 저항소자(R33) 및 제14 저항소자(R34)의 저항값의 비에 의해 제2 분배전압(out22B) 및 제4 분배전압(out24B)을 평균하여 노드(nd32)로 제2 출력분배전압(OUT2B)을 생성한다. 이때, 제13 저항소자(R33)와 제14 저항소자(R34)는 저항값이 동일한 저항소자로 설정되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, the
이와 같이 구성된 제2 실시예에 따른 전압 분배 회로의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the voltage distribution circuit according to the second embodiment configured as described above will be described in detail as follows.
제1 전압 분배부(10B)는 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(N21, N22, N23)의 턴온저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 생성된 제1 분배전압(out21B)을 노드(nd27)로 출력하고, 제2 분배전압(out22B)을 노드(nd28)로 출력한다. 이때, 제1 분배전압(out21B)의 레벨은 이고, 제2 분배전압(out22B)의 레벨은 이다. 여기서, RN21, RN22 및 RN23은 가변저항으로 동작하는 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터(N21, N22, N33)의 턴온저항값이다.The
이와 함께, 제2 전압 분배부(12B)는 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(N24, N25, N26)의 턴온저항값의 비에 의해 전원전압(VDD)을 전압 분배하여 생성된 제3 분배전압(out23B)을 노드(nd29)로 출력하고, 제4 분배전압(out24B)을 노드(nd30)로 출력한다. 이때, 제3 분배전압(out23B)의 레벨은 이고, 제4 분배전압(out24B)의 레벨은 이다. 여기서, RN24, RN25 및 RN26은 가변저항으로 동작하는 제4 내지 제6 NMOS 트랜지스터(N24, N25, N36)의 턴온저항값이다.In addition, the
다음으로, 제1 전압 평균부(20B) 및 제2 전압 평균부(22B)는 제1 및 제2 전 압 생성부(10B, 12B)를 통해서 생성된 제1 내지 제4 분배전압(out21B, out22B, out23B, out24B)을 평균하여 제1 출력분배전압(OUT1B) 및 제2 출력분배전압(OUT2B)을 생성한다.Next, the first voltage
본 실시예에 따른 제1 출력분배전압(OUT1B) 및 제2 출력분배전압(OUT2B)의 생성 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.A generation operation of the first output distribution voltage OUT1B and the second output distribution voltage OUT2B according to the present embodiment will be described in detail as follows.
제1 전압 평균부(20B)는 제1 전압 분배부(10B)를 통해 생성된 제1 분배전압(out21B)과, 제2 전압 분배부(12B)를 통해 생성된 제3 분배전압(out23B)을 평균하여 생성된 제1 출력분배전압(OUT1B)을 노드(nd31)로 출력한다. 이때, 제1 출력분배전압(OUT1B)의 레벨은 이다.The first voltage
이와 함께, 제2 전압 평균부(22B)는 제1 전압 분배부(10B)를 통해 생성된 제2 분배전압(out22B)과, 제2 전압 분배부(12B)를 통해 생성된 제4 분배전압(out24B)을 평균하여 생성된 제2 출력분배전압(OUT2B)을 노드(nd32)로 출력한다. 이때, 제2 출력분배전압(OUT2B)의 레벨은 이다.In addition, the
이와 같이 본 발명의 전압 분배 회로는 제1 분배전압(out21B)과 제3 분배전압(out23B)을 평균하여 제1 출력분배전압(OUT1B)을 출력하고, 제2 분배전압(out22B)과 제4 분배전압(out24B)을 평균하여 제2 출력분배전압(OUT2B)을 출력한 다. 이는, PVT 특성 변화에 따른 제1 분배전압(out21B)과 제3 분배전압(out23B)이 레벨 차이를 갖고, 제2 분배전압(out22B)과 제4 분배전압(out24B)이 레벨 차이를 갖는 경우에 대비하기 위함이다.As such, the voltage divider circuit of the present invention outputs the first output divided voltage OUT1B by averaging the first divided voltage out21B and the third divided voltage out23B, and divides the second divided voltage out22B and the fourth divided voltage. The second output divided voltage OUT2B is output by averaging the voltage out24B. This is because when the first divided voltage out21B and the third divided voltage out23B have a level difference according to the change in the PVT characteristic, and the second divided voltage out22B and the fourth divided voltage out24B have a level difference. To prepare.
즉, 원칙적으로 제1 전압 분배부(10B)와 제2 전압 분배부(12B)는 동일한 사이즈의 NMOS 트랜지스터 성분으로 구성되므로, 제1 분배전압(out21B)과 제3 분배전압(out23B)의 레벨이 동일하고, 제2 분배전압(out22B)과 제4 분배전압(out24B)의 레벨이 동일해야하지만, PVT 특성 변화에 따라 레벨 차이가 발생할 수 있으므로, 레벨 차이가 발생되는 분배전압을 평균하여 출력분배전압을 출력하는 것이다.That is, in principle, since the
이와 같이, 분배전압을 평균하여 출력된 제1 출력분배전압(OUT1B) 및 제2 출력분배전압(OUT2B)은 제1 전압 분배부(10B)에서 출력된 제1 및 제2 분배전압(out21B, out22B)과, 제2 전압 분배부(12B)에서 출력된 제3 및 제4 분배전압(out23B, out24B)에 비하여 PVT 특성 변화에 대한 영향을 덜 받는다.As such, the first and second output divided voltages OUT1B and OUT2B output by averaging the divided voltages are output from the first and second divided voltages out21B and out22B output from the first voltage divider 10B. ) And less affected by the PVT characteristic change than the third and fourth divided voltages out23B and out24B output from the
예를 들어, 4(V)의 제1 분배전압(out21B)과, 2(V)의 제2 분배전압(out22B)을 출력하는 제1 전압 분배부(10B)와, 동일한 구성의 4(V)의 제3 분배전압(out23B)과, 2(V)의 제4 분배전압(out24B)을 출력하는 제2 전압 분배부(12B)로 가정하면, 제1 출력분배전압(OUT1B)은 제1 분배전압(out21B) 및 제3 분배전압(out23B)과 동일한 레벨인 4(V)로 생성되고, 제2 출력분배전압(OUT2B)은 제2 분배전압(out22B) 및 제4 분배전압(out24B)과 동일한 레벨인 2(V)로 생성된다.For example, 4 (V) having the same configuration as the
그런데, PVT 특성 변화에 의해 제1 전압 분배부(10B)에서 출력되는 제1 분배전압(out21B)이 5(V)로 변하고, 제2 분배전압(out22B)이 3(V)로 변하며, 제2 전압 분배부(12B)에서 출력되는 제3 분배전압(out23B)이 3(V)로 변하고, 제4 분배전압(out24B)이 1(V)로 변할 수 있다.However, due to the PVT characteristic change, the first divided voltage out21B output from the
이와 같은 상황에서도 제1 분배전압(out21B)과 제3 분배전압(out23B)을 평균하여 생성되는 제1 출력분배전압(OUT1B)은 4(V)를 유지하고, 제2 분배전압(out22B)과 제4 분배전압(out24B)을 평균하여 생성되는 제2 출력분배전압(OUT2B)은 2(V)를 유지한다. 즉, PVT 특성 변화의 영향을 직접적으로 받아 분배전압의 레벨이 변화하는 제1 내지 제4 분배전압(out21B, out22B, out23B, out24B)의 레벨을 평균함으로써, PVT 특성 변화에 대한 영향이 감소된 분배전압인 제1 및 제2 출력분배전압(OUT1B, OUT2B)을 생성할 수 있다.Even in this situation, the first output voltage OUT1B, which is generated by averaging the first divided voltage out21B and the third divided voltage out23B, maintains 4 (V), and the second divided voltage out22B and the third voltage are maintained. The second output distribution voltage OUT2B generated by averaging the four distribution voltages out24B maintains 2 (V). That is, by averaging the levels of the first to fourth distribution voltages out21B, out22B, out23B, and out24B, in which the level of the distribution voltage changes directly under the influence of the PVT characteristic change, the distribution with the reduced effect on the PVT characteristic change is reduced. The first and second output distribution voltages OUT1B and OUT2B, which are voltages, may be generated.
도 1a는 종래 기술에 의한 저항소자로 구성된 전압 분배 회로의 구성을 도시한 것이다.1A shows the configuration of a voltage distribution circuit composed of a resistance element according to the prior art.
도 1b는 종래 기술에 의한 NMOS 트랜지스터로 구성된 전압 분배 회로의 구성을 도시한 것이다.Fig. 1B shows the configuration of a voltage distribution circuit composed of NMOS transistors according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 전압 분배 회로의 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a voltage distribution circuit according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 전압 분배 회로의 제1 실시예이다.FIG. 3 is a first embodiment of the voltage distribution circuit shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시된 전압 분배 회로의 제2 실시예이다.FIG. 4 is a second embodiment of the voltage distribution circuit shown in FIG.
Claims (20)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080000879A KR20090075107A (en) | 2008-01-03 | 2008-01-03 | Voltage distribution circuit |
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|---|---|---|---|
| KR1020080000879A KR20090075107A (en) | 2008-01-03 | 2008-01-03 | Voltage distribution circuit |
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|---|---|---|---|---|
| US8633681B2 (en) | 2011-01-13 | 2014-01-21 | SK Hynix Inc. | Voltage regulator and voltage regulation method |
| WO2016143949A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | 한국표준과학연구원 | Cycle-type voltage divider and method of operating same |
-
2008
- 2008-01-03 KR KR1020080000879A patent/KR20090075107A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| US8633681B2 (en) | 2011-01-13 | 2014-01-21 | SK Hynix Inc. | Voltage regulator and voltage regulation method |
| WO2016143949A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | 한국표준과학연구원 | Cycle-type voltage divider and method of operating same |
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|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20080103 |
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| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
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