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JPS62126862A - Inner voltage converter circuit - Google Patents

Inner voltage converter circuit

Info

Publication number
JPS62126862A
JPS62126862A JP60267722A JP26772285A JPS62126862A JP S62126862 A JPS62126862 A JP S62126862A JP 60267722 A JP60267722 A JP 60267722A JP 26772285 A JP26772285 A JP 26772285A JP S62126862 A JPS62126862 A JP S62126862A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
vcc
source
power supply
output
Prior art date
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Granted
Application number
JP60267722A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0570848B2 (en
Inventor
Tadahide Takada
高田 正日出
Toshio Takeshima
竹島 俊夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60267722A priority Critical patent/JPS62126862A/en
Publication of JPS62126862A publication Critical patent/JPS62126862A/en
Publication of JPH0570848B2 publication Critical patent/JPH0570848B2/ja
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Abstract

PURPOSE:To output a constant voltage lower than a power source voltage or a power source voltage by producing a conversion output in combination of a depletion type MISFET and an enhancement type MISFET. CONSTITUTION:A reference voltage generator 1 outputs a constant voltage VL lower than a power source voltage VCC. The voltage VL is applied to the gate of a depletion MISFETQ0, and a voltage V1 is applied to its drain. The source of the MISFETQ1 is connected with the gate of an enhancement type MISFETQ1, and a power source voltage VCC is applied to its drain. A conversion output V1 is produced from the source of the MISFETQ1. When the voltage VCC is high, it outputs a constant voltage lower than the VCC, and when the voltage VCC is low, it outputs the power source voltage VCC.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、集積回路内部で使用される電圧変換回路に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to voltage conversion circuits used within integrated circuits.

(従来の技術) 半導体集積回路は大規模化に伴なうトランジスタの微細
化のため、動作電圧を5v一定に保ったままでは、ホッ
トキャリア効果、ドレインブレークダウン等により特性
劣化の問題が生じる。このため、動作電圧を下げる必要
があるが電源電圧に関しては、これまでの製品との互換
性から5■単一電源という規格を維持しようとする要請
が強い。そこで、両者の要求を満たす折衷案として、集
積回路チップの外部電源電圧を5vに保持し、チップ内
部に電圧変換回路を設けて、チップ内部の動作電圧を5
v以下にする方式がとられる。
(Prior Art) Due to the miniaturization of transistors in semiconductor integrated circuits as the scale increases, if the operating voltage is kept constant at 5V, there will be a problem of characteristic deterioration due to hot carrier effects, drain breakdown, etc. For this reason, it is necessary to lower the operating voltage, but there is a strong demand to maintain the 5■ single power supply standard for power supply voltage in order to maintain compatibility with previous products. Therefore, as a compromise solution that satisfies both requirements, the external power supply voltage of the integrated circuit chip is maintained at 5V, and a voltage conversion circuit is provided inside the chip to reduce the operating voltage inside the chip to 5V.
A method is adopted in which the value is set to be less than or equal to v.

このようなチップ内部の電圧変換回路の従来例としては
、例えば、1984年2月に開催されたアイ・イー・イ
ー・イー・インターナショナル・ソリッドステート・サ
ーキツツ・コンファレンス(1984IEEErNTE
RNATIONAL  5OLID−8TATE  C
IRCUITSCONFERENCE)のダイジェスト
・オブ・テクニカル・ペーパーズ(ISSCCDIGE
ST OF TECHNICAL PA−。
As a conventional example of such a voltage conversion circuit inside a chip, for example, the 1984 IEEE International Solid State Circuits Conference held in February 1984
RNATIONAL 5OLID-8TATE C
IRCUITS CONFERENCE) Digest of Technical Papers (ISSCCDIGE)
ST OF TECHNICAL PA-.

PER8)第282〜283頁(1984年2月会議時
に同時頒布)に掲載されたFオンチップ定電圧回路を備
えた1メガピット実験DRAM(”An Experi
mental IMb DRAMwith 0n−Ch
ip Voltage Lim1ter”)Jと題する
伊藤(Kiyoo Itoh)氏等の論文等に紹介され
たものがある。
PER8) pages 282-283 (distributed at the same time at the February 1984 conference).
mental IMb DRAM with 0n-Ch
This method was introduced in a paper by Kiyoo Itoh et al. titled ip Voltage Limlter'') J.

上記論文に紹介された電圧変換回路を第6図に、変換電
圧特性を第7図に示す。変換回路はエンハンスメント型
MO8FETのみで構成されており、変換出力電圧VL
は、MISFETQ6とQ7のコンダクタンス氏によっ
て決定される。変換電圧特性を示す第7図において、横
軸はチップの電源電圧VCCを、縦軸は出力電圧VLを
それぞれ示す。本従来例では、電源電圧VCCが5v付
近で変化したとしても、出力電圧VLは常に3.7V付
近に固定されているが、vccが4v以下になると、V
Lの定電圧性はくずれ、VLは常にvccからIV程度
低い電圧となる。
The voltage conversion circuit introduced in the above paper is shown in FIG. 6, and the converted voltage characteristics are shown in FIG. 7. The conversion circuit consists only of enhancement type MO8FET, and the conversion output voltage VL
is determined by the conductance of MISFETQ6 and Q7. In FIG. 7 showing the converted voltage characteristics, the horizontal axis represents the chip power supply voltage VCC, and the vertical axis represents the output voltage VL. In this conventional example, even if the power supply voltage VCC changes around 5V, the output voltage VL is always fixed around 3.7V, but when vcc becomes 4V or less,
The constant voltage property of L collapses, and VL always becomes a voltage approximately IV lower than vcc.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、トランジスタの特性劣化を防止するチップ内
電圧変換回路に要求される電圧変換特性は電源電圧VC
Cが5v付近では変換電圧VLが4v付近で一定となる
のに対し、VCCが4v以下では出力電圧VI、は前記
一定電圧(4v)にできるだけ近い電圧である事が望ま
しい。前記従来例のように、VCCが4v以下で、vL
の電圧を■cc以下に下げる事は無駄にトランジスタの
スピードを下げる事になり、又、動作マージンの低下に
つながる。つまり、VCCが4v以下では、vLの電圧
をVccに一致させるように電圧変換を行われるのが理
想的となりトランジスタの特性劣化に関する問題も生じ
ない。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the voltage conversion characteristics required for an on-chip voltage conversion circuit that prevents deterioration of transistor characteristics are the power supply voltage VC.
When C is around 5V, the converted voltage VL is constant around 4V, whereas when VCC is 4V or less, it is desirable that the output voltage VI is as close to the constant voltage (4V) as possible. As in the conventional example, when VCC is 4v or less, vL
Reducing the voltage below ■cc will unnecessarily reduce the speed of the transistor and also lead to a reduction in the operating margin. In other words, when VCC is 4V or less, it is ideal to perform voltage conversion so that the voltage of vL matches Vcc, and problems related to deterioration of transistor characteristics do not occur.

本発明の目的は、電源電圧VCCが高電圧の時には、該
電圧VCCより一定電圧を出力する一方、電源電圧VC
Cが低電圧の時には、電源電圧VCCを出力電圧とする
内部電圧変換回路を提供することにある。
An object of the present invention is to output a constant voltage from the power supply voltage VCC when the power supply voltage VCC is a high voltage.
The object of the present invention is to provide an internal voltage conversion circuit that outputs the power supply voltage VCC when C is a low voltage.

(問題を解決するための手段) 本発明の内部電圧変換回路は、電源電圧より低い一定電
圧を出力する基準電圧発生回路と、該基準電圧発生回路
の出力電圧をゲートに印加し、第1の電圧源をドレイン
に接続する第1のディプリーション型MISFETと、
電源電圧をドレインに印加し、前記第1のディプリーシ
ョン型MISFETのソースをゲートに、電圧変換出力
端子をソースに、それぞれ接続する第1.のエンハンス
メント型MISFETとから構成される事を特徴とする
内部電圧変換回路である。
(Means for Solving the Problem) The internal voltage conversion circuit of the present invention includes a reference voltage generation circuit that outputs a constant voltage lower than the power supply voltage, and a first voltage conversion circuit that applies the output voltage of the reference voltage generation circuit to the gate. a first depletion type MISFET connecting a voltage source to its drain;
A first . This is an internal voltage conversion circuit characterized by comprising an enhancement type MISFET.

(作用) 本発明による内部電圧変換回路は、電源電圧VCCと接
地電圧との間の一定電圧を出力する基準電圧発生回路と
、該基準電圧VLがゲートに印加され、電源電圧vcc
より少くともエンハンスメント型MISFETのしきい
値電圧だけ高い電圧レベルを有する第1の電圧源をドレ
インに接続するディプリーション型MISFETと、電
源電圧vccがドレインに印加され、前記ディプリーシ
ョン型MISFETのソースをゲートに、電圧変換出力
端子をソースに、それぞれ接続するエンハンスメント型
MISFETとから成る。ディプリーション型MISF
ETの閾値電圧をVth(D)とすると、nチャネルの
場合Vth(D)は負の値であるので、このMISFE
Tが三極管領域で動作する時には、そのソース出力電圧
はVL + 1Vth(D)lとなるが、このMISF
ETが二極管領域で動作する時には、そのソース出力電
圧はドレイン電圧に等しくなる。この結果、これらの電
圧がゲートに印加されるエンハンスメント型MISFE
Tのソース出力電圧はその閾値電圧をVth(E)とし
て、このMISFETが三極管領域で動作する時には、
ソース出力電圧がVI、+1Vth(D)l−Vth(
E)となるのに対して、コノMISFETが三極管領域
で動作する時には、そのソース出力電圧はドレイン電圧
に等しく、電源電圧vccトナル。タトエハ、Vj=2
V、Vth(D)= −3V。
(Function) The internal voltage conversion circuit according to the present invention includes a reference voltage generation circuit that outputs a constant voltage between power supply voltage VCC and ground voltage, and a reference voltage generation circuit that outputs a constant voltage between power supply voltage VCC and ground voltage.
A depletion type MISFET has a drain connected to a first voltage source having a voltage level higher than the threshold voltage of the enhancement type MISFET, and a power supply voltage vcc is applied to the drain of the depletion type MISFET. It consists of an enhancement type MISFET whose source is connected to its gate and whose voltage conversion output terminal is connected to its source. Depletion type MISF
If the threshold voltage of ET is Vth (D), Vth (D) is a negative value in the case of n-channel, so this MISFE
When T operates in the triode region, its source output voltage is VL + 1Vth(D)l, but this MISF
When the ET operates in the diode region, its source output voltage is equal to the drain voltage. As a result, the enhancement type MISFE where these voltages are applied to the gate
The source output voltage of T has a threshold voltage of Vth(E), and when this MISFET operates in the triode region,
The source output voltage is VI, +1Vth(D)l-Vth(
E) On the other hand, when the cono MISFET operates in the triode region, its source output voltage is equal to the drain voltage, and the power supply voltage vcc tonal. Tatoeha, Vj=2
V, Vth(D)=-3V.

Vth(E)= IV c:選べば、電源電圧vccカ
4v以上の時ニハ、VL+1Vth(D)l−Vth(
E)=4Vを出力する一方、Vccが4v以下の時には
、vccを出力する内部電圧変換回路が本発明によって
得られる。
Vth (E) = IV c: If selected, when the power supply voltage vcc is 4 V or more, VL + 1 Vth (D) l - Vth (
The present invention provides an internal voltage conversion circuit that outputs E)=4V while outputting Vcc when Vcc is 4V or less.

本発明の内部電圧変換回路は、特に、集積化メモリに用
いて、ディプリーション型MISFETのソース出力を
ワード線駆動電圧源に、エンハンスメント型MISFE
Tのソース出力をビット線駆動電圧源にする事によって
、メモリセル周辺のトランジスタの微細化に伴なう耐圧
の劣化を高電圧のvccに対して防ぐ事ができる。又、
一般に、基準電圧発生回路は常に直流電流が流れるため
、電力を消費する欠点があるが、基準電圧発生回路を構
成するMISFETのサイズを小さくして、消費電流を
減らす一方、電圧変換出力用MISFETのサイズを大
きくして、電流能力を増やす事によって、低消費電力で
しかも大電流供給能力のある内部電圧変換回路が実現で
きる。
The internal voltage conversion circuit of the present invention is particularly suitable for use in an integrated memory, using the source output of a depletion type MISFET as a word line drive voltage source, and converting the source output of a depletion type MISFET into a word line drive voltage source.
By using the source output of T as the bit line drive voltage source, it is possible to prevent the breakdown voltage from deteriorating due to miniaturization of transistors around the memory cell against high voltage vcc. or,
In general, reference voltage generation circuits have the disadvantage of consuming power because DC current always flows through them. By increasing the size and current capacity, an internal voltage conversion circuit with low power consumption and large current supply capability can be realized.

(実施例) 以下、本発明をよりよく理解するために、実施例を用い
て説明する。第1図は本発明の内部電圧変換回路の基本
回路構成を示す実施例である。基準電圧発生回路1の出
力電圧VLは、電源電圧VCCと接地電圧との間にある
一定電圧であり、たとえば、電源電圧vccが、2v以
上の時にはVL−2Vの一定電圧を出力するような特性
を有する。ディプリーション型nチャネルMISFET
QOは、ゲートに前記基準電圧発生回路の出力電圧vL
が印加され、ドレインには第1の電圧源v1が、ソース
には内部端子v2がそれぞれ接続される。又、エンハン
スメント型nチャネルMISFETQIは、ドレインに
電源電圧VCCが印加され、ゲートに前記内部端子v2
が、ソースに内部電圧変換回路の出力端子vIがそれぞ
れ接続される。ここで、ディプリーション型MISFE
TQOノE値電圧Vth(D)を−3v、エンハンスメ
ント型MISFET(7) 閾値電圧Vth(E)をI
VI:1足し、第1の電圧源電圧v1をVCCの1.5
倍にした時の出力電圧VIと内部電圧■2は、VCCの
変動に対して第2図に示すように変化する特性が得られ
る。第2図において、横軸は電源電圧VCCを、振軸は
VL、VI、V2゜VCCの電圧を示す。図において、
実線は変換出力電圧vIを、一点鎖線は基準電圧VLを
、二点鎖線は内部電圧v2を、破線は電源電圧VCCを
それぞれ示す。電圧v1が5v以上の時には、VLが2
vで、ディプリーション型MISFETQOノVth(
D)カー 3V テあるため、MISFETQO(7)
 V −X ニハVL−Vth(D) ノV −スホロ
ワー電圧しか出力される。
(Examples) Hereinafter, in order to better understand the present invention, the present invention will be explained using examples. FIG. 1 is an embodiment showing the basic circuit configuration of an internal voltage conversion circuit according to the present invention. The output voltage VL of the reference voltage generation circuit 1 is a constant voltage between the power supply voltage VCC and the ground voltage, and has a characteristic that, for example, when the power supply voltage VCC is 2V or more, a constant voltage of VL - 2V is output. has. Depletion type n-channel MISFET
QO is the output voltage vL of the reference voltage generation circuit at the gate.
is applied, the drain is connected to the first voltage source v1, and the source is connected to the internal terminal v2. In addition, the enhancement type n-channel MISFET QI has the power supply voltage VCC applied to its drain, and the internal terminal v2 applied to its gate.
However, the output terminal vI of the internal voltage conversion circuit is connected to the source. Here, depletion type MISFE
TQO-E value voltage Vth (D) is -3v, enhancement type MISFET (7) threshold voltage Vth (E) is I
VI: Add 1 and make the first voltage source voltage v1 1.5 of VCC
The output voltage VI and internal voltage 2 when doubled have characteristics that change as shown in FIG. 2 with respect to fluctuations in VCC. In FIG. 2, the horizontal axis shows the power supply voltage VCC, and the vertical axis shows the voltages of VL, VI, and V2°VCC. In the figure,
The solid line shows the converted output voltage vI, the one-dot chain line shows the reference voltage VL, the two-dot chain line shows the internal voltage v2, and the broken line shows the power supply voltage VCC. When voltage v1 is 5v or more, VL is 2
v, depletion type MISFET QO no Vth (
D) MISFET QO (7) because there is a 3V voltage
Only the V-X follower voltage is output.

つまり、内部電圧v2は2V −(−3V)= 5Vの
一定電圧となる。vlが5v以下の時には、MISFE
TQOのドレイン電圧v1が前記ソースホロワ−電圧(
5v)以下になるため、v2はvlと等しくなる。vl
とVCCの1.5倍の電圧に設定すると、内部電圧v2
がVCCに対して、5v一定の電圧からvlに変化する
vCcの電圧は約3.3vとなる。この結果、電圧変換
出力端子であルMISFETQI+7) V −スミ圧
vIハ、vccカ4v以上の時にはMISFETQIが
三極管領域で動作するため、5V −Vth(E)=4
V i:なるのに対して、VCCが4v以下の時にはM
ISFETQIが三極管領域で動作するため、ドレイン
電圧のvccと等しくなる。従って、本実施例は4v以
上のVCCに対しては、VCCより低い一定電圧が出力
される一方、4■以下のvccに対しては、vccその
ものを出力する内部電圧変換回路となる。
In other words, the internal voltage v2 becomes a constant voltage of 2V - (-3V) = 5V. When vl is 5v or less, MISFE
The drain voltage v1 of TQO is equal to the source follower voltage (
5v) or less, so v2 becomes equal to vl. vl
If the voltage is set to 1.5 times VCC, the internal voltage v2
With respect to VCC, the voltage of vCc that changes from a constant voltage of 5V to vl is approximately 3.3V. As a result, when the voltage conversion output terminal is MISFETQI + 7) V - Sumi pressure vI, and vcc is 4V or more, MISFETQI operates in the triode region, so 5V - Vth (E) = 4
Vi: On the other hand, when VCC is 4v or less, M
Since ISFETQI operates in the triode region, it is equal to the drain voltage vcc. Therefore, this embodiment becomes an internal voltage conversion circuit that outputs a constant voltage lower than VCC for VCC of 4V or more, while outputting VCC itself for VCC of 4V or less.

本実施例において、vccが高電圧の時の変換出力電圧
vエバ、2V(7)基準電圧vLヒト−vノvth(D
)と1vのVth(E)によって決定されたが、この組
み合せは自由に変更してもよい。
In this example, the converted output voltage veva, 2V (7) when vcc is a high voltage, the reference voltage vLhuman-vnovth(D
) and 1v of Vth(E), but this combination may be freely changed.

第3図に、基準電圧発生回路の実施例を示す。FIG. 3 shows an embodiment of the reference voltage generation circuit.

ディプリーション型MISFETQ2はドレインを電源
電圧vccに、ゲートとソースを出力端子VLに接続す
る。ディプリーション型MISFETQ3はドレインを
出力端子VLにゲートとソースを端子2に接続する。エ
ンハンスメント型MISFETQ4は、ドレインとゲー
トを端子21に、ソースを接地電源GNDに接続する。
The depletion type MISFET Q2 has its drain connected to the power supply voltage Vcc, and its gate and source connected to the output terminal VL. The depletion type MISFET Q3 has its drain connected to the output terminal VL, and its gate and source connected to the terminal 2. The enhancement type MISFET Q4 has its drain and gate connected to the terminal 21, and its source connected to the ground power supply GND.

本実施例の基準電圧発生回路は、MISFETQ4 ノ
IJ値電圧をVth(E) トすルト、MISFETQ
2.Q3.Q4のコンダクタンス比を適当に変える事に
よって、出力電圧VLをVCCとVth(E)の間の任
意の電圧に設置できる。しかも、 MISFETQ2のゲートとソースが接続されているの
で、MISFETQ2は定電流源として働らくため、電
源電圧VCCの変動にかかわらず、出力電圧VLを一定
に保つ事ができる。たとえば、vLが2Vになるように
、MISFETQ2.Q3.Q4のコンダクタンス比を
設定しておくと、Vccが2v以上では、VCCによら
ずほぼ2vの出力電圧VLを得る事ができる。VCCが
2v以下では、VCCとともにvLは減少する。
The reference voltage generation circuit of this embodiment applies the IJ value voltage of MISFETQ4 to Vth(E).
2. Q3. By appropriately changing the conductance ratio of Q4, the output voltage VL can be set to any voltage between VCC and Vth(E). Moreover, since the gate and source of MISFETQ2 are connected, MISFETQ2 functions as a constant current source, so that the output voltage VL can be kept constant regardless of fluctuations in the power supply voltage VCC. For example, MISFETQ2. Q3. By setting the conductance ratio of Q4, when Vcc is 2v or more, an output voltage VL of approximately 2v can be obtained regardless of Vcc. When VCC is 2v or less, vL decreases with VCC.

本実施例の基準電圧発生回路を第1図に示した内部電圧
変換回路に用いる事によって、第2図に示すような電圧
変換特性を持った内部電圧変換回路が実現できる。つま
りTL源電圧VCCが4v以上の時には、第3図の基準
電圧発生回路の出力電圧VLの2vとディプリーション
型MISFETQOの閾値電圧−3Vとエンハンスメン
ト型MISFETQIの閾値を圧1vトカら、変換出力
電圧は2V−(−3V)−1V=4Vとなるのに対して
、VCCが4V以下の時には、vccそのものを出力す
る内部電圧変換回路となる。又、基準電圧発生回路を電
流能力の小さいMISFETのみで構成し、エンハンス
メント型MISFETQIをt 流化力の大きいMIS
FETにする事によって、直流消費電力が小さいにもか
かわらず、大電流供給能力のある内部電圧変換回路が実
現できる。基準電圧発生回路としては、第3図に示した
実施例以外の任意の定電圧発生回路が使用できる事は言
うまでもない。
By using the reference voltage generation circuit of this embodiment in the internal voltage conversion circuit shown in FIG. 1, an internal voltage conversion circuit having voltage conversion characteristics as shown in FIG. 2 can be realized. In other words, when the TL source voltage VCC is 4v or more, the conversion output is obtained by converting the output voltage VL of 2v of the reference voltage generation circuit shown in FIG. The voltage is 2V-(-3V)-1V=4V, whereas when VCC is 4V or less, the internal voltage conversion circuit outputs VCC itself. In addition, the reference voltage generation circuit is configured only with MISFETs with small current capacity, and the enhancement type MISFET QI is replaced by MIS with large current capacity.
By using FETs, it is possible to realize an internal voltage conversion circuit that has a large current supply capability despite having low DC power consumption. It goes without saying that any constant voltage generating circuit other than the embodiment shown in FIG. 3 can be used as the reference voltage generating circuit.

第4図に、第1の電圧源V1の発生回路の一例を示す。FIG. 4 shows an example of a generating circuit for the first voltage source V1.

エンハンスメント型MISFETQ5はドレインを電源
電圧■ccに、ゲートを第1のクロック信号線Φ1に、
ソースを出力端子v1にそれぞれ接続する。
The enhancement type MISFET Q5 has its drain connected to the power supply voltage ■cc, its gate connected to the first clock signal line Φ1,
The sources are respectively connected to the output terminal v1.

第2のクロック信号線φ2はブート容tcBを介して出
力端子v1に結合する。本回路の駆動クロック信号波形
及び出力電圧波形を第5図に示す。タロツク信号線φ1
の電圧は時刻t1にVCCからVCC+ 2Vth(E
)に上がり、時刻t2にVCCに下がる。この間に、出
力端子v1の電圧は、VCCに充電される。次に、時刻
t3にクロック信号Φ2の電圧がOvからVCCに上が
り、時刻4にOvに下がると、時刻t3とt4の間、出
力端子v1の電圧はVCC以上の一定電圧となる。プー
ト容flcBの大きさを適当に設定する事によって、v
lの高レベル電圧をvccの1.5倍の値にする事は容
易である。
The second clock signal line φ2 is coupled to the output terminal v1 via the boot capacitor tcB. FIG. 5 shows the drive clock signal waveform and output voltage waveform of this circuit. Tarock signal line φ1
The voltage of VCC+2Vth(E
) and falls to VCC at time t2. During this time, the voltage at the output terminal v1 is charged to VCC. Next, when the voltage of the clock signal Φ2 increases from Ov to VCC at time t3 and decreases to Ov at time 4, the voltage at the output terminal v1 becomes a constant voltage equal to or higher than VCC between times t3 and t4. By appropriately setting the size of the put volume flcB, v
It is easy to set the high level voltage of l to 1.5 times the value of vcc.

本実施例の電圧発生回路を第1図に示した内部電圧変換
回路の第1の電圧源として用いる事によって、時刻t3
と−の間だけ第2図に示すような電圧変換特性を持った
内部電圧変換回路が実現できる。
By using the voltage generation circuit of this embodiment as the first voltage source of the internal voltage conversion circuit shown in FIG.
An internal voltage conversion circuit having voltage conversion characteristics as shown in FIG. 2 can be realized only between and -.

このようなダイナミックな電圧変換特性を有する変換回
路は、特に、集積化メモリ等に用いて、内部端子v2を
ワード線駆動電圧源に変換出力端子vlをビット線駆動
電圧源にする事によって、必要なメモリ動作時のみ電圧
変換を行ない、メモリセル周辺の微細トランジスタの耐
圧劣化を防止する事ができ、実用上非常に有用である。
A conversion circuit having such dynamic voltage conversion characteristics is particularly useful for integrated memories, etc., by converting the internal terminal v2 into a word line driving voltage source and making the output terminal vl a bit line driving voltage source. This method performs voltage conversion only when the memory is in operation, and can prevent deterioration of the withstand voltage of fine transistors around the memory cell, making it very useful in practice.

vlの電圧発生回路としては、第4図に示した実施例以
外の任意の回路が使用できる事は言うまでもない。更に
、第3図の基準電圧発生回路と第4図のv1電圧発生回
路を第1図に示した内部電圧変換回路に用いる事によっ
て、より実用的な内部電圧変換回路が実現できる。
It goes without saying that any circuit other than the embodiment shown in FIG. 4 can be used as the voltage generating circuit for vl. Furthermore, by using the reference voltage generation circuit of FIG. 3 and the v1 voltage generation circuit of FIG. 4 in the internal voltage conversion circuit shown in FIG. 1, a more practical internal voltage conversion circuit can be realized.

以上の説明はnチャネルMIS l−ランジスタで行な
ったが、pチャネルMIS )ランジスタを用いてもよ
い。
Although the above description has been made using an n-channel MIS transistor, a p-channel MIS transistor may also be used.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、従来例に比べて
、電源電圧■ccが低い時に、VCCに一致する電圧を
出力する一方、VCCが高い時には、VCCより低い一
定電圧を出力する内部電圧変換回路が実現でき、トラン
ジスタの微細化に伴なう耐圧の劣化を高電圧のVCCに
対して防ぐ一方、低電圧のVCCに対しては、変換出力
電圧がVCCとなるため、トランジスタのスピードを損
なわない利点のある変換回路となる。又、VCCが高い
時に出力される定電圧レベルが、基準電圧発生回路の出
力電圧VLとディプリーション型MISFETQOのV
th(D)とエンハンスメント型MISFETQ1ノv
th(E)ノ3ツノハラメータによって決定されるため
、回路設計の自由度が増え、設計しやすい利点もある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, compared to the conventional example, when the power supply voltage An internal voltage conversion circuit that outputs voltage can be realized, and while the deterioration of withstand voltage caused by miniaturization of transistors is prevented for high voltage VCC, the converted output voltage is VCC for low voltage VCC. Therefore, the conversion circuit has the advantage of not impairing the speed of the transistor. Also, the constant voltage level output when VCC is high is the output voltage VL of the reference voltage generation circuit and V of the depletion type MISFET QO.
th(D) and enhancement type MISFETQ1nov
Since it is determined by th(E) no 3-horn haramometer, there is an advantage that the degree of freedom in circuit design increases and it is easy to design.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の内部電圧変換回路の基本回路構成を示
す実施例であり、第2図は第1図の実施例の変換電圧特
性を示す図であり、第3図は本発明の内部電圧変換回路
に用いる基準電圧発生回路の1つの実施例である。第4
図及び第5図は、それぞれ第1の電圧源の発生回路の一
実施例及びその動作を説明するための波形図である。第
6図及び第7図は、それぞれ、従来の内部電圧変換回路
の回路図及びその電圧変換特性を説明するための図であ
る。 図中の記号で、QO,Q2.Q3はディプリーション型
MISFETを、Ql、Q4.Q5.Q6.Q7はエン
ハンスメント型MISFETを、1は基準電圧発生回路
を、2は端子を、vccは電源端子もしくは電源電圧を
、VLは基準電圧出力端子もしくは出力電圧を、vlは
変換出力端子もしくは出力電圧を、GNDは接地電源を
、vlは第1の電圧源もしくはその電圧を、v2は内部
端子もしくはその電圧を、Φ1.Φ2はクロック信号も
しくはクロック信号線を、cBはブート容量を、tは時
刻を、それぞれ示す。 ′A−1図 1 二基準電圧発生ロー ■2:内部端子もしくはその電圧 オ 2 図 電源電圧■。c(■) 73  図 GND  :接地電源 2  :端子 Q2.Q3:ディプリーション型MISFETQ4  
 :エンハンスメント型MISFET7I−4図 CB:ブート容量 オ 5 口 tl      ↑2 ↑3     ↑4t+、tz
、↑−14:時刻 76 図 ND オ 7 図 電源電圧 vCc■)
FIG. 1 is an embodiment showing the basic circuit configuration of the internal voltage conversion circuit of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the converted voltage characteristics of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the internal voltage conversion circuit of the present invention. This is one embodiment of a reference voltage generation circuit used in a voltage conversion circuit. Fourth
5 and 5 are waveform diagrams for explaining an embodiment of the first voltage source generating circuit and its operation, respectively. FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a conventional internal voltage conversion circuit and its voltage conversion characteristics, respectively. The symbols in the diagram are QO, Q2. Q3 is a depletion type MISFET, Ql, Q4. Q5. Q6. Q7 is an enhancement type MISFET, 1 is a reference voltage generation circuit, 2 is a terminal, vcc is a power supply terminal or power supply voltage, VL is a reference voltage output terminal or output voltage, vl is a conversion output terminal or output voltage, GND is the ground power supply, vl is the first voltage source or its voltage, v2 is the internal terminal or its voltage, Φ1. Φ2 represents a clock signal or a clock signal line, cB represents a boot capacitance, and t represents time. 'A-1 Figure 1 Two reference voltage generation low ■2: Internal terminal or its voltage low 2 Figure power supply voltage ■. c(■) 73 Figure GND: Ground power supply 2: Terminal Q2. Q3: Depletion type MISFETQ4
: Enhancement type MISFET7I-4 Figure CB: Boot capacity O 5 mouth tl ↑2 ↑3 ↑4t+, tz
, ↑-14: Time 76 Figure ND O 7 Figure power supply voltage vCc■)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電源電圧より低い一定電圧を出力する基準電圧発生回路
と、該基準電圧発生回路の出力電圧をゲートに印加し、
第1の電圧源をドレインに接続する第1のディプリーシ
ョン型MISFETと、電源電圧をドレインに印加し、
前記第1のディプリーション型MISFETのソースを
ゲートに、電圧変換出力端子をソースに、それぞれ接続
する第1のエンハンスメント型MISFETとから構成
される事を特徴とする内部電圧変換回路。
a reference voltage generation circuit that outputs a constant voltage lower than the power supply voltage; and applying the output voltage of the reference voltage generation circuit to the gate;
a first depletion type MISFET connecting the first voltage source to the drain; and applying a power supply voltage to the drain;
An internal voltage conversion circuit comprising: a first enhancement type MISFET whose gate is connected to the source of the first depletion type MISFET; and a first enhancement type MISFET whose voltage conversion output terminal is connected to its source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016092304A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 富士電機株式会社 Semiconductor circuit device

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