專利名稱：電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)及一種電壓調(diào)節(jié)方法。
在半導(dǎo)體器件中，尤其在諸如DRAM(DRAM＝Dynamic Random AccessMemory，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的半導(dǎo)體器件中，在器件內(nèi)部所使用的電壓電平VINT可能不同于該器件外部所使用的、比如由外部電壓源為該半導(dǎo)體器件提供的電壓電平(供電電壓電平)VDD。
內(nèi)部使用的電壓電平VINT尤其可能小于供電電壓的電平VDD-比如該內(nèi)部使用的電壓電平VINT可能為1.5V，而該供電電壓電平VDD比如位于1.5V和2.5V之間，等等。
相對(duì)于供電電壓電平VDD而被減小的內(nèi)部電壓電平VINT所具有的優(yōu)點(diǎn)是，由此可以降低半導(dǎo)體器件中的損耗功率。
此外，外部電壓源的電壓電平VDD可能承受相對(duì)大的波動(dòng)。
因此供電電壓通常(從而器件可以盡可能無(wú)故障地或以盡可能可靠的方式來(lái)運(yùn)行)借助一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器變換為一個(gè)(僅承受相對(duì)微小的波動(dòng)、被調(diào)節(jié)到一個(gè)確定的、恒定的、降低的值的)內(nèi)部電壓VINT。
傳統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器(比如相應(yīng)的降壓變換調(diào)節(jié)器)可能包含有比如一個(gè)差動(dòng)放大器和一個(gè)p場(chǎng)效應(yīng)晶體管。該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極可以與該差動(dòng)放大器的輸出相連接，而該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極比如與外部電壓源連接。
在差動(dòng)放大器的正輸入或負(fù)輸入上施加了一個(gè)(僅承受相對(duì)微小的波動(dòng)的)參考電壓VREF。在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極上輸出的電壓可以直接地、或者比如通過(guò)中間接入分壓器而反饋到差動(dòng)放大器的負(fù)輸入上。
該差動(dòng)放大器如此地調(diào)節(jié)施加到場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端子上的電壓，使得(反饋的)漏極電壓(從而還有由電壓調(diào)節(jié)器輸出的電壓)是恒定的，并且與參考電壓大小相同，或者大一個(gè)確定的倍數(shù)。
為了生成上述的參考電壓VREF比如可以采用一個(gè)相應(yīng)的、傳統(tǒng)的參考電壓生成裝置、比如一個(gè)帶隙參考電壓生成裝置，該裝置由上述(具有上述的相對(duì)高的供電電壓電平VDD的)的供電電壓(該電壓在某些情況下可能承受相對(duì)大的電壓波動(dòng))-比如借助一個(gè)或多個(gè)二極管-生成一個(gè)具有恒定電壓電平VBGR的信號(hào)。
具有恒定電壓電平VBGR的信號(hào)可以被續(xù)傳到一個(gè)緩沖電路，在那里被相應(yīng)地(中間)存儲(chǔ)，并且(以相應(yīng)的、具有上述的參考電壓電平VREF的信號(hào)的形式)被繼續(xù)分配(比如被分配到上述的電壓調(diào)節(jié)器(或者被分配到該相應(yīng)電壓調(diào)節(jié)器差動(dòng)放大器的正輸入或負(fù)輸入)、和/或被分配到在該半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的另外裝置、比如另外的電壓調(diào)節(jié)器)。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種新式的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一種新式的電壓調(diào)節(jié)方法。
本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求1和9的主題來(lái)達(dá)到這個(gè)或其它的目的。
本發(fā)明的有利的改進(jìn)參見(jiàn)從屬權(quán)利要求。
按照本發(fā)明的基本思想，提供了一種電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)一個(gè)被施加到該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸入上的第一電壓被變換為一個(gè)第二電壓，其中該第二電壓可以在該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出上抽取，借助一個(gè)第一裝置由所述第一電壓或由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成一個(gè)基本恒定的電壓，其中還設(shè)置有另一裝置來(lái)用于由所述第一電壓或由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成另一電壓，尤其是生成一個(gè)可以大于由第一裝置所生成的電壓的電壓。
尤其有利的是由該第一裝置所生成的電壓或由此獲得的電壓以及由所述另一裝置所生成的另一電壓或由此獲得的電壓可以用于控制電壓調(diào)節(jié)電路裝置，尤其是作為參考電壓來(lái)用于(生成上述第二電壓的)電壓調(diào)節(jié)電路裝置。
另外優(yōu)選的是設(shè)置有一個(gè)裝置來(lái)用于激活和/或去活所述另一裝置。
在某些情況下，如果應(yīng)當(dāng)提高連接到所述(第二)電壓的裝置的性能、尤其是開(kāi)關(guān)速度，那么就可以激活所述另一裝置(并由此實(shí)現(xiàn)從該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出一個(gè)比在該另一裝置的去活狀態(tài)時(shí)高的(第二)電壓)。
下面借助多個(gè)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明詳細(xì)解釋。其中附

圖1示出了傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖；附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的圖示；附圖3示出了可應(yīng)用于附圖2所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的緩沖電路的詳細(xì)圖示；附圖4示出了可應(yīng)用于附圖2所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)器的詳細(xì)圖示；附圖5示出了附圖2所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)在所述附加的另一緩沖電路的激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)時(shí)的依賴于供電電壓大小的輸出電壓大小的圖示；以及附圖6示出了可應(yīng)用于附圖2所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的附加的另一緩沖電路的詳細(xì)圖示；在附圖1中示出了(在一個(gè)相應(yīng)的半導(dǎo)體器件上安裝的)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)1的圖示。
該系統(tǒng)具有一個(gè)參考電壓生成裝置2(比如一個(gè)帶隙參考電壓生成裝置)、一個(gè)緩沖電路3、和一個(gè)或多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器4(比如相應(yīng)的降壓調(diào)節(jié)器)。
如附圖1中所示，該參考電壓生成裝置2(比如通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線5、6、7)被輸入由外部電壓源為該半導(dǎo)體器件所提供的供電電壓。
該供電電壓具有一個(gè)(相對(duì)高的、并且有時(shí)承受相對(duì)大的波動(dòng)的)電壓電平VDD。
該參考電壓生成裝置2由供電電壓(比如借助一個(gè)或多個(gè)二極管)生成一個(gè)具有恒定電壓電平VBGR的信號(hào)。
具有恒定電壓電平VBGR的所述信號(hào)(通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的導(dǎo)線8)被續(xù)傳到上述的緩沖電路3，在那里被相應(yīng)地(中間)存儲(chǔ)，并且(以相應(yīng)的、同樣具有恒定電壓電平VREF的信號(hào)的形式)被繼續(xù)分配(比如(通過(guò)導(dǎo)線9a)被分配到上述的電壓調(diào)節(jié)器4，和/或被分配到在該半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的另外裝置、比如另外的電壓調(diào)節(jié)器等)。
該電壓調(diào)節(jié)器4可能具有比如一個(gè)差動(dòng)放大器和一個(gè)p場(chǎng)效應(yīng)晶體管。該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極可以連接到該差動(dòng)放大器的一個(gè)輸出上，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極(通過(guò)導(dǎo)線9b)連接到上述的外部電壓源(電壓電平VDD)。
在該差動(dòng)放大器的正輸入或負(fù)輸入上可以(作為參考電壓)施加通過(guò)上述的導(dǎo)線9a被續(xù)傳到電壓調(diào)節(jié)器4的、恒定的(或僅承受相對(duì)小的波動(dòng)的)電壓VREF。
在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極上輸出的電壓可以直接地、或者比如通過(guò)中間接入一個(gè)分壓器而被反饋到該差動(dòng)放大器的負(fù)輸入上。
該差動(dòng)放大器如此調(diào)節(jié)被施加到該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極端子上的電壓，使得(被反饋的)漏極電壓(從而還有由電壓調(diào)節(jié)器4比如在相應(yīng)的導(dǎo)線9c上輸出的電壓VINT)是恒定的，并且與參考電壓VREF大小相同，或者大一個(gè)確定的倍數(shù)。
借助上述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)1，從而可以由上述的外部的、相對(duì)高的、并且承受相對(duì)大的波動(dòng)的電壓VDD生成一個(gè)僅承受相對(duì)小的波動(dòng)的、被調(diào)節(jié)為一個(gè)確定的、恒定的、降低的值的電壓VINT，借助該電壓VINT可以(可靠地、并僅具有相對(duì)小的損耗功率地)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的、在該半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的裝置。
在附圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的(在一個(gè)相應(yīng)的半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的)一個(gè)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11的圖示。
該半導(dǎo)體器件比如可以是一種相應(yīng)的、集成的(模擬的或數(shù)字的)運(yùn)算電路，和/或一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，諸如功能存儲(chǔ)器器件(PLA、PAL等)或表格存儲(chǔ)器器件(比如ROM或RAM)，尤其是SRAM或DRAM。
該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11具有一個(gè)參考電壓生成裝置12(比如一個(gè)帶隙參考電壓生成裝置)、一個(gè)緩沖電路13、和一個(gè)或多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器14(比如相應(yīng)的降壓調(diào)節(jié)器)。
如附圖2中所示，該參考電壓生成裝置12(比如通過(guò)相應(yīng)的導(dǎo)線15a、15b、16a、17)被輸入由外部電壓源為該半導(dǎo)體器件提供的供電電壓。
該供電電壓具有一個(gè)(相對(duì)高的、并且有時(shí)承受相對(duì)大的波動(dòng)的)電壓電平VDD。
該供電電壓的大小比如位于1.5V和2.5V之間，比如約為1.6V和2.0V之間(1.8V±0.2V)。
該參考電壓生成裝置12由該供電電壓(比如借助一個(gè)或多個(gè)二極管)生成一個(gè)具有恒定電壓電平VBGR的信號(hào)。
具有恒定電壓電平VBGR的所述信號(hào)(通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的導(dǎo)線18)被續(xù)傳到上述的緩沖電路13，在那里被相應(yīng)地(中間)存儲(chǔ)，并且(以相應(yīng)的、同樣具有恒定的電壓電平VREF1的信號(hào)的形式)被繼續(xù)分配(比如(通過(guò)導(dǎo)線19a)被分配到上述的電壓調(diào)節(jié)器14，和/或(比如通過(guò)相應(yīng)的這里未示出的另外導(dǎo)線)被分配到在該半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的另外裝置、比如另外的電壓調(diào)節(jié)器等)。
在附圖3中示出了可應(yīng)用于附圖2所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11中的緩沖電路13的詳細(xì)圖示。
該緩沖電路13具有一個(gè)差動(dòng)放大器20和一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管22(這里為一個(gè)p溝道MOSFET)，其中該差動(dòng)放大器20具有一個(gè)正輸入21a和一個(gè)負(fù)輸入21b。
該差動(dòng)放大器20的一個(gè)輸出通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線23與該場(chǎng)效應(yīng)晶體管22的柵極端子連接。
附圖3中還示出，場(chǎng)效應(yīng)晶體管22的源極通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線16b(按照附圖2，該導(dǎo)線連接到上述的導(dǎo)線16a、17)連接到(具有上述的相對(duì)高的電壓電平VDD的)供電電壓。
如附圖3中所示，在該差動(dòng)放大器20的負(fù)輸入21b上施加了上述的由參考電壓生成裝置12通過(guò)導(dǎo)線18所輸入的、具有上述的相對(duì)恒定的電壓電平VBGR的信號(hào)。
在場(chǎng)效應(yīng)晶體管22的漏極上輸出的、具有上述的相對(duì)恒定的電壓電平VREF1的信號(hào)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線24、和一個(gè)與該導(dǎo)線連接的導(dǎo)線25被反饋到該差動(dòng)放大器20的正輸入21a上，并且(通過(guò)一個(gè)與導(dǎo)線24連接的導(dǎo)線19a)被繼續(xù)分配到上述的電壓調(diào)節(jié)器14(和/或(比如通過(guò)相應(yīng)的這里未示出的另外導(dǎo)線)被分配到前述的另外電壓調(diào)節(jié)器等)。
在附圖4中示出了可應(yīng)用于附圖2中所示電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11中的電壓調(diào)節(jié)器14的詳細(xì)圖示。
該電壓調(diào)節(jié)器14具有一個(gè)差動(dòng)放大器28和一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管29(這里為p溝道MOSFET)，其中該差動(dòng)放大器具有一個(gè)正輸入32和一個(gè)負(fù)輸入31。
該差動(dòng)放大器28的一個(gè)輸出通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線29a與該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的柵極端子連接。
附圖4中還示出，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的源極通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線19b(按照附圖2，以及其上所連接的導(dǎo)線17)被連接到(具有上述的相對(duì)高的電壓電平VDD的)供電電壓。
在該差動(dòng)放大器4的正輸入32上(在下面還要詳細(xì)解釋)施加有通過(guò)導(dǎo)線19a和一個(gè)與之連接的導(dǎo)線27從緩沖電路13傳輸來(lái)的、具有上述的相對(duì)恒定的電壓電平VREF1的(參考)信號(hào)，以及有時(shí)還有由另一個(gè)(與上述的緩沖電路13并聯(lián)的)緩沖電路33所提供的(另一)(參考)信號(hào)(在下面還要詳細(xì)解釋，該信號(hào)承受變化的或者有時(shí)相應(yīng)的波動(dòng)，通常具有相對(duì)高的電壓電平VREF2，并且該信號(hào)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線26、和與之連接的導(dǎo)線27從另一緩沖電路33被續(xù)傳到電壓調(diào)節(jié)器14)。
在場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的漏極上輸出的電壓(VINT)在電壓調(diào)節(jié)器14的第一構(gòu)造方案中被直接反饋到差動(dòng)放大器28；該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的漏極為此可以(直接)通過(guò)導(dǎo)線19c(和一個(gè)與之連接的、這里未示出的導(dǎo)線)與該差動(dòng)放大器28的負(fù)輸入31相連接(在該差動(dòng)放大器28的負(fù)輸入31上施加的反饋電壓(VINT_FB)則等于該漏極電壓(VINT))。
與此相反，在一個(gè)第二可選的構(gòu)造方案中，在場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的漏極上所輸出的電壓(VINT)在中間接入一個(gè)分壓器(這里未示出)的情況下、也即以分壓的方式被反饋到該差動(dòng)放大器28上。為此該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的漏極通過(guò)導(dǎo)線19c(和一個(gè)與之連接的、這里未示出的導(dǎo)線)連接到分壓器的第一電阻R2(未示出)上，其中該分壓器一方面(通過(guò)另一分壓器電阻R1(同樣未示出))與地連接，另一方面與該差動(dòng)放大器28的負(fù)輸入31連接(在差動(dòng)放大器28的負(fù)輸入31上施加的、反饋的電壓(VINT_FB)則比該漏極電壓(VINT)小一個(gè)確定的倍數(shù))。
該差動(dòng)放大器28在上述的電壓調(diào)節(jié)器14的第一構(gòu)造方案中(利用漏極電壓(VINT)的直接反饋)如此地調(diào)節(jié)在場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的柵極端子上所施加的電壓，使得(被反饋的)漏極電壓(VINT)等于在差動(dòng)放大器28的正輸入32上所施加參考電壓(也即VREF1(如果VREF1大于VREF2)或VREF2(如果VREF2大于VREF1)(見(jiàn)下文))。
與之相反，在上面所解釋的電壓調(diào)節(jié)器14的第二可選構(gòu)造方案中(其中該漏極電壓(VINT)不是直接地、而是借助上述的分壓器被反饋)在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的柵極端子上施加的電壓由差動(dòng)放大器28如此調(diào)節(jié)，使得得出
VINT＝VREF×(1+(R2/R1))(或更確切地，并且下面還要詳細(xì)解釋如果得出VREF1＞VREF2，則VINT＝VREF1×(1+(R2/R1))，或者如果得出VREF2＞VREF1，則VINT＝VREF2×(1+(R2/R1)))。
在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管29的漏極上(也即由電壓調(diào)節(jié)器14)在導(dǎo)線19c上所輸出的電壓(VINT)體現(xiàn)為該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11的輸出電壓。
通過(guò)上述的調(diào)節(jié)，使得該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)1的輸出電壓(VINT)(比如如附圖5中所示)與可能部分地承受相對(duì)大的波動(dòng)的供電電壓(VDD)相反(具有一個(gè)恒定值VINTnom)，比如為1.5V(然而僅僅當(dāng)(這在下文中還要詳細(xì)解釋)該(另一)緩沖電路33沒(méi)有被激活(在附圖5中部分地用虛線示出)時(shí)，或者當(dāng)(在緩沖電路33被激活的情況下)該供電電壓(VDD)小于一個(gè)預(yù)先確定的閾值電壓(VDDnom)時(shí)(這同樣在下文中還要詳細(xì)解釋)，才是這樣)。
在導(dǎo)線19c上施加的輸出電壓VINT(有時(shí)通過(guò)其他的這里未示出的導(dǎo)線)可以作為“內(nèi)部供電電壓”被續(xù)傳到相應(yīng)的、在該半導(dǎo)體器件上所設(shè)置的裝置上(在恒定的、具有上述的電壓值VINTnom的輸出電壓VINT的情況下，從而該裝置能夠以非常高的可靠性，并僅有相對(duì)小的損耗功率和相對(duì)高的壽命來(lái)運(yùn)行)。
在某些情況下，如果應(yīng)當(dāng)提高(通過(guò)例如導(dǎo)線19c)連接到所述輸出電壓(VINT)上的裝置的性能、尤其是開(kāi)關(guān)速度，那么就可以(盡管由此在有時(shí)用輸出電壓VINT驅(qū)動(dòng)的裝置的可靠性和/或壽命被降低，和/或其損耗功率被提高)提高在導(dǎo)線19c上施加的輸出電壓VINT的大小，也即把該內(nèi)部供電電壓的大小提高到超過(guò)上述的(在額定運(yùn)行中所設(shè)置的、在各規(guī)范中所確定的)值(“額定值”VINTnom)。
如果該半導(dǎo)體器件應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用于高端圖形系統(tǒng)，比如作為高端圖形存儲(chǔ)器器件，比如作為用于高脈沖的、尤其過(guò)脈沖的處理器、尤其圖形處理的存儲(chǔ)器器件，尤其是DRAM存儲(chǔ)器器件，那么就可以比如采用所述的(另一、第二)運(yùn)行方式(“功率運(yùn)行”)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的“功率運(yùn)行”，在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11中設(shè)置有(除了上述的參考電壓生成裝置12和緩沖電路13之外)前面所述的另一緩沖電路33，以及(在下文中還要詳細(xì)解釋的)一個(gè)(另一)參考電壓生成裝置34(比如一個(gè)電壓跟蹤參考電壓生成裝置)和一個(gè)(附加的)寄存器35。
在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11投入運(yùn)行(或接通/啟動(dòng))(“加電”)之后，或者在導(dǎo)線17上(首次)導(dǎo)入上述外部供電電壓(如所解釋的，該電壓具有上述的有時(shí)改變的電壓電平VDD)之后，該電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11立即首先運(yùn)行于上述的“額定運(yùn)行”。
在“額定運(yùn)行”中上述的另一緩沖電路33被去活。
為此在上述寄存器35的一個(gè)相應(yīng)輸出上輸出一個(gè)相應(yīng)的(比如“邏輯低”的)輸出信號(hào)VTRACK_ENABLE，并且(通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的控制導(dǎo)線36)被續(xù)傳到緩沖電路33的一個(gè)相應(yīng)控制端子上(參見(jiàn)附圖6)。
在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11接通/啟動(dòng)(“加電”)時(shí)在上述寄存器輸出上輸出一個(gè)相應(yīng)的(比如“邏輯低”的)輸出信號(hào)(這(首先)導(dǎo)致該緩沖電路33的去活狀態(tài))比如可以通過(guò)以下方式來(lái)保證在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11接通/啟動(dòng)時(shí)該寄存器(通過(guò)在與該寄存器36的復(fù)位輸入相連接的導(dǎo)線37上施加一個(gè)相應(yīng)的復(fù)位信號(hào))被相應(yīng)地復(fù)位。
如果(這可以由半導(dǎo)體器件的相應(yīng)使用者單獨(dú)確定)在半導(dǎo)體器件的運(yùn)行期間應(yīng)當(dāng)從上述的“額定運(yùn)行”變換為上述的“功率運(yùn)行”(并且有時(shí)多次再返回到“額定運(yùn)行”)，那么由一個(gè)外部的、借助相應(yīng)的外部導(dǎo)線與該半導(dǎo)體器件連接的控制裝置把一個(gè)相應(yīng)的控制信號(hào)施加到一個(gè)與寄存器35的調(diào)節(jié)輸入相連接的導(dǎo)線38上(比如一個(gè)“邏輯高”控制信號(hào)用于轉(zhuǎn)換為“功率運(yùn)行”，一個(gè)“邏輯低”控制信號(hào)(額定運(yùn)行激活信號(hào))用于(返回)轉(zhuǎn)換為“額定運(yùn)行”)。
于是，在一個(gè)-通過(guò)一個(gè)脈沖導(dǎo)線39輸入給寄存器35的脈沖輸入的(比如由上述的(系統(tǒng))控制裝置所提供的)-脈沖的下一個(gè)正(或負(fù))沿的情況下，在該寄存器輸出上輸出的輸出信號(hào)(也即在控制導(dǎo)線36上的信號(hào)VTRACK_ENABLE)采取在寄存器35的調(diào)節(jié)輸入(也即導(dǎo)線38)上所施加的控制信號(hào)的狀態(tài)，由此該緩沖電路33要么被相應(yīng)激活(信號(hào)VTRACK_ENABLE的“邏輯高”狀態(tài))，要么(再次)被去活(信號(hào)VTRACK_ENABLE的“邏輯低”狀態(tài))。
在附圖6中示出了在電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)11中可以作為另一附加緩沖電路33使用的緩沖電路的詳細(xì)圖示(如前所解釋的，該電路通過(guò)導(dǎo)線36連接到寄存器35上)。
該緩沖電路33具有一個(gè)差動(dòng)放大器120和一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管122(這里為p溝道MOSFET)，其中該差動(dòng)放大器具有一個(gè)正輸入121a和一個(gè)負(fù)輸入121b。
該差動(dòng)放大器120的一個(gè)輸出通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線123與該場(chǎng)效應(yīng)晶體管122的柵極端子連接。
如附圖6中所示出的，該場(chǎng)效應(yīng)晶體管122的源極通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線116b(按照附圖2，該導(dǎo)線通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線116c和一個(gè)導(dǎo)線115a連接到上述的導(dǎo)線15a、16a、17)連接到所述的(具有上述的相對(duì)高的電壓電平VDD的)供電電壓。
如附圖2和6所示，在該差動(dòng)放大器120的負(fù)輸入121B上施加了一個(gè)(通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線118由參考電壓生成裝置34輸入的、具有電壓電平VTRACK的信號(hào)，其中該電壓電平VTRACK具有可變的或相應(yīng)的波動(dòng)(這在下文還要詳細(xì)解釋)。
在該場(chǎng)效應(yīng)晶體管122的漏極上所輸出的、具有上述的有時(shí)可變化的電壓電平VREF2的信號(hào)通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線124、和一個(gè)與之連接導(dǎo)線125反饋到該差動(dòng)放大器120的正輸入121a上，并被輸出到與該導(dǎo)線124連接的導(dǎo)線26上。
借助所述另一緩沖電路33，在緩沖器33的“激活”狀態(tài)中(也即在該控制導(dǎo)線36上施加“邏輯高”信號(hào)VTRACK_ENABLE時(shí))，上述的(具有一個(gè)可變電壓電平VTRACK的，并通過(guò)導(dǎo)線118由參考電壓生成裝置34續(xù)傳到緩沖電路33的)信號(hào)被(中間)存儲(chǔ)，并(以相應(yīng)的、具有一個(gè)與電壓電平VTRACK相對(duì)應(yīng)的電壓電平VREF2的、可以在導(dǎo)線26上提取的信號(hào)的形式)被續(xù)傳到上述的電壓調(diào)節(jié)器14上(和/或比如通過(guò)相應(yīng)的這里未示出的另外的導(dǎo)線被續(xù)傳到上述的另外的電壓調(diào)節(jié)器等)。
與此相反，在緩沖電路33的“去活”狀態(tài)中，(也即在控制導(dǎo)線36上施加一個(gè)“邏輯低”信號(hào)VTRACK_ENABLE時(shí))其輸出(也即場(chǎng)效應(yīng)晶體管122的漏極，從而也是導(dǎo)線26)處于高歐姆狀態(tài)。
如附圖2中所示，該參考電壓生成裝置34(“跟蹤參考電壓生成器”)(通過(guò)一個(gè)導(dǎo)線115b和與之連接的導(dǎo)線115a、15a、16a、17)連接到上述的(具有上述的相對(duì)高的電壓電平VDD的)供電電壓。
所述(另一)參考電壓生成裝置34由具有電壓電平VDD的供電電壓生成一個(gè)(通過(guò)導(dǎo)線118被續(xù)傳到緩沖電路33的)具有電平VTRACK的電壓，該電壓可能大于由(第一)參考電壓生成裝置12所生成的電壓VBGR的電平VBGR(這導(dǎo)致由所述(另一)緩沖電路33通過(guò)導(dǎo)線26被續(xù)傳到電壓調(diào)節(jié)器14的電壓的電平VREF2可能大于由所述(第一)緩沖電路13通過(guò)導(dǎo)線19a被續(xù)傳到電壓調(diào)節(jié)器14上的電壓的電平VREF1)。
比如可以由所述(另一)參考電壓生成裝置34根據(jù)具有電壓電平VDD的供電電壓生成一個(gè)(通過(guò)導(dǎo)線118被續(xù)傳到緩沖電路33的)電壓，其中該電壓具有電壓電平VTRACK，該電壓電平VTRACK與供電電壓的電壓電平VDD成比例。
有利的是(或者在一個(gè)選擇性實(shí)施例中)，由所述(另一)參考電壓生成裝置34所生成的電壓的電平VTRACK基本等于或僅稍微小于該供電電壓的電平VDD(比如可以得出VTRACK＝0.5…0.95×VDD，尤其是0.7…0.9×VDD等)。
所述的(另一)參考電壓生成裝置34比如可以構(gòu)造為一個(gè)具有串聯(lián)的多個(gè)電阻的分壓器電路的形式(其中比如一個(gè)第一電阻可以通過(guò)導(dǎo)線115b連接到供電電壓上，與該第一電阻串聯(lián)的一個(gè)第二電阻連接到地電位，其中由所述(另一)參考電壓生成裝置34所輸出的電壓在這兩個(gè)電阻之間被抽取，并可以通過(guò)導(dǎo)線118被續(xù)傳到緩沖電路33)。
所述(另一)參考電壓生成裝置34(和所述(第一)參考電壓生成裝置12)被如此構(gòu)造，使得如果該供電電壓(VDD)等于上述的預(yù)先確定的閾值(VDDnom)，那么由所述(另一)參考電壓生成裝置34所生成的電壓的電平VTRACK等于由所述(第一)參考電壓生成裝置12所生成的電壓的電平VBGR(參見(jiàn)附圖5)(由緩沖電路13所生成的電壓的電平VREF1則等同于由緩沖電路33所生成的電壓的電平VREF2)。
在所述(另一)緩沖電路33的去活狀態(tài)中(由于緩沖電路33的輸出端的給定高歐姆狀態(tài)，也即由于在導(dǎo)線26上所施加的信號(hào)VREF2)，在電壓調(diào)節(jié)器14中被輸入到導(dǎo)線27上的信號(hào)的狀態(tài)(以及因而也是由電壓調(diào)節(jié)器14輸出到導(dǎo)線19c上的信號(hào)VINT的狀態(tài))僅僅由施加到與導(dǎo)線27連接的導(dǎo)線19a上的、由所述(第一)緩沖電路33輸出的信號(hào)VREF1來(lái)確定(如附圖5中部分地用虛線所示，那么由電壓調(diào)節(jié)器14所輸出的信號(hào)VINT的電平(對(duì)應(yīng)于信號(hào)VREF1的電平)與供電電壓的電平VDD的瞬時(shí)值無(wú)關(guān)地是恒定地相等的(VINTnom))。
與此相反，在所述(另一)緩沖電路33的激活狀態(tài)中(由于這兩個(gè)緩沖電路13和33的并聯(lián))，在電壓調(diào)節(jié)器14中被輸入到導(dǎo)線27上的信號(hào)的狀態(tài)(以及因而也是由電壓調(diào)節(jié)器14輸出到導(dǎo)線19c上的信號(hào)VINT的狀態(tài))分別由施加到(相互連接的，并連接到導(dǎo)線27上的)導(dǎo)線19a、26上的信號(hào)VREF1、VREF2中的以下信號(hào)來(lái)確定，該信號(hào)(瞬時(shí)地)具有一個(gè)較高的電平(由此保證了(如附圖5中借助實(shí)線所示的)由電壓調(diào)節(jié)器14所輸出的信號(hào)VINT的電平可以不降至低于額定或標(biāo)稱電平(VINTnom))。
權(quán)利要求
1.電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，用于把一個(gè)施加到所述電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)的輸入(17)上的第一電壓(VDD)變換為一個(gè)第二電壓(VINT)，該第二電壓可以在所述電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)的一個(gè)輸出(19c)上抽取，具有一個(gè)第一裝置(12、13)，用于根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成一個(gè)基本恒定的電壓(VBGR)，其特征在于，還設(shè)置有一個(gè)另一裝置(34、33)來(lái)用于根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成一個(gè)另一電壓(VTRACK)。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中由所述另一裝置(34、33)所生成的另一電壓(VTRACK)可以大于由所述第一裝置(12)所生成的電壓(VBGR)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中由所述另一裝置(34、33)所生成的另一電壓(VTRACK)與所述第一電壓(VDD)或者與由此導(dǎo)出的電壓成比例。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中所述另一裝置(34、33)具有一個(gè)分壓器電路。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中由所述第一裝置(12)所生成的電壓(VBGR)、或者一個(gè)由此獲得的電壓(VREF1)、和由所述另一裝置(34)所生成的另一電壓(VTRACK)、或者一個(gè)由此獲得的電壓(VREF2)可以用于控制一個(gè)電壓調(diào)節(jié)電路裝置(14)，尤其作為用于所述電壓調(diào)節(jié)電路裝置(14)的參考電壓(VREF1、VREF2)。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中還設(shè)置有一個(gè)用于激活和/或去活所述另一裝置(34、33)的裝置(35)。
7.如權(quán)利要求6所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中在所述另一裝置(34、33)的激活狀態(tài)中，用于所述電壓調(diào)節(jié)電路裝置(14)的參考電壓(VREF1、VREF2)的電平的大小由從所述第一和所述另一裝置(12、34)所生成的電壓(VBGR、VTRACK)或者由此獲得的電壓(VREF1、VREF2)中的具有較高電平的電壓來(lái)確定。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，其中在所述另一裝置(34、33)的去活狀態(tài)中，用于所述電壓調(diào)節(jié)電路裝置(14)的參考電壓(VREF1、VREF2)的電平的大小通過(guò)由所述第一裝置(12)所生成的電壓(VBGR)或者由此獲得的電壓(VREF1)來(lái)確定。
9.電壓調(diào)節(jié)方法，其中一個(gè)第一電壓(VDD)被變換為一個(gè)第二電壓(VINT)，尤其被變換為一個(gè)具有比所述第一電壓(VDD)低的電壓電平的第二電壓(VINT)，其中該方法具有以下步驟根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓生成一個(gè)基本恒定的電壓(VBGR)，其特征在于，該方法此外還具有以下步驟根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓生成另一電壓(VTRACK)，尤其是生成一個(gè)可以大于根據(jù)所述第一電壓(VDD)或由此導(dǎo)出的電壓所生成的恒定電壓(VBGR)的另一電壓(VTRACK)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電壓調(diào)節(jié)方法以及一種電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)，利用該系統(tǒng)把一個(gè)施加到所述電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)的輸入上的第一電壓(VDD)變換為一個(gè)第二電壓(VINT)，該第二電壓可以在所述電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(11)的一個(gè)輸出(19c)上抽取，利用一個(gè)第一裝置(12)根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成一個(gè)基本恒定的電壓(VBGR)，其中還設(shè)置有一個(gè)另一裝置(34)來(lái)用于根據(jù)所述第一電壓(VDD)或一個(gè)由此導(dǎo)出的電壓來(lái)生成一個(gè)另一電壓(VTRACK)，尤其是生成一個(gè)可以大于由所述第一裝置(12)所生成的電壓(VBGR)的電壓(VTRACK)。
文檔編號(hào)G05F1/46GK1902558SQ200480039647
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者M·布羅克斯 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份公司