專利名稱：提供多個(gè)工作電壓的半導(dǎo)體器件卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及諸如存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡，具體涉及能夠向在半導(dǎo)體器件卡上的半導(dǎo)體器件提供多個(gè)工作電壓的任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件卡。
背景技術(shù)：
本發(fā)明被說(shuō)明用于存儲(chǔ)卡。但是，本發(fā)明可以一般用于任何類型的半導(dǎo)體器件卡。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)卡102，用于在存儲(chǔ)器104和主機(jī)106之間傳輸數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)卡102被插入到向存儲(chǔ)卡102提供主機(jī)電壓的主機(jī)106中。來(lái)自主機(jī)106的主機(jī)電壓耦接到存儲(chǔ)器控制器108和存儲(chǔ)器104。以這種方式，存儲(chǔ)卡102的這樣的部件104和108從主機(jī)106獲得電源來(lái)用于操作。
在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)存儲(chǔ)器104的工作電壓與來(lái)自主機(jī)106的主機(jī)電壓基本上相同時(shí)，存儲(chǔ)器104正確地工作。例如，主機(jī)106和存儲(chǔ)器104都以3.3伏特的工作電壓操作。
不幸，提供與存儲(chǔ)器104的工作電壓不同的主機(jī)電壓的主機(jī)不能使用現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)卡102。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)存儲(chǔ)器104具有與主機(jī)電壓基本上相同的工作電壓時(shí)，主機(jī)106使用存儲(chǔ)卡102正確地操作。相反，當(dāng)提供與存儲(chǔ)器104的工作電壓基本上相同的主機(jī)電壓的主機(jī)106與存儲(chǔ)器104連接時(shí)存儲(chǔ)器104正確地操作。
近來(lái)，存儲(chǔ)器104被設(shè)計(jì)使用諸如1.8伏特的較低工作電壓，用于最小化功耗。但是，具有降低的工作電壓的這樣的存儲(chǔ)器104與提供較高主機(jī)電壓的主機(jī)106一起將會(huì)不正確地操作。
Mizuta的美國(guó)專利第5,828,892號(hào)(以下稱為“Mizuta”)公開(kāi)了一種存儲(chǔ)卡11，它具有電源電壓控制電路12，用于向I/O(輸入/輸出緩沖器)13和DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)裝置14提供期望的工作電壓，如圖2所示。電壓控制電路12即使當(dāng)主機(jī)電壓Vcc較高(諸如5.0伏特)時(shí)也提供期望的工作電壓(諸如3.3伏特)。
圖3示出了在Mizuta中公開(kāi)的電壓控制電路12的實(shí)現(xiàn)方式。主機(jī)電壓在輸入28被接收，所述輸入28耦接到第一窗口比較器21和第二窗口比較器24。如果主機(jī)電壓在諸如4.5伏特到5.5伏特的值的第一范圍內(nèi)，則第一窗口比較器21接通第一MOSFET22。如果主機(jī)電壓在諸如3.0伏特到3.6伏特的值的第二范圍內(nèi)則第二窗口比較器24接通第二MOSFET25。
被接通的第一MOSFET22將主機(jī)電壓耦接到DC-DC轉(zhuǎn)換器23，DC-DC轉(zhuǎn)換器23將在所述值的第一范圍內(nèi)的主機(jī)電壓向下轉(zhuǎn)換為DRAM14的工作電壓(諸如3.3伏特)。在輸出端29產(chǎn)生諸如逐步降低的工作電壓。被接通的第二MOSFET25簡(jiǎn)單地將在所述值的第二范圍中的主機(jī)電壓耦接到輸出端29來(lái)作為DRAM14的工作電壓。
因此，電壓控制電路12提供低于或等于主機(jī)電壓的工作電壓。隨后，利用提供大于或等于DRAM14的工作電壓的主機(jī)電壓的不同類型的主機(jī)可以使用存儲(chǔ)卡12。
Mizuta的存儲(chǔ)卡11接納不同的主機(jī)電壓以使用不同類型的主機(jī)來(lái)操作。但是，當(dāng)DC-DC轉(zhuǎn)換器23被固定用于轉(zhuǎn)換到預(yù)定的工作電壓時(shí)，Mizuta的存儲(chǔ)卡11接納存儲(chǔ)器14的預(yù)定工作電壓。隨著技術(shù)的進(jìn)步，存儲(chǔ)器14的工作電壓可以越來(lái)越降低。因此，在存儲(chǔ)卡內(nèi)的存儲(chǔ)器可以具有各種工作電壓之一。但是，Mizuta的存儲(chǔ)卡11不接納存儲(chǔ)器14的不同工作電壓。
因此，期望有能夠容易地適配于存儲(chǔ)器的不同工作電壓的存儲(chǔ)卡。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的諸如存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件具有用于接納在卡上的半導(dǎo)體器件的不同工作電壓的機(jī)制。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件卡包括半導(dǎo)體器件、工作電壓指示器和工作電壓產(chǎn)生器。工作電壓指示器被設(shè)置來(lái)指示對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件的工作電壓的期望電平。工作電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生具有所述期望電平的工作電壓并且被耦接到半導(dǎo)體器件。
在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件是用于作為存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)器。在這種情況下，半導(dǎo)體器件卡包括具有工作電壓產(chǎn)生器的存儲(chǔ)器控制器。
存儲(chǔ)器控制器包括數(shù)據(jù)處理裝置、主機(jī)接口和存儲(chǔ)器接口。數(shù)據(jù)處理裝置控制在主機(jī)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)接口將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到主機(jī)，并且存儲(chǔ)器接口將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到存儲(chǔ)器。主機(jī)電壓被施加到主機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理裝置和存儲(chǔ)器接口。工作電壓被施加到存儲(chǔ)器接口和存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，工作電壓產(chǎn)生器從主機(jī)電壓產(chǎn)生工作電壓。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，工作電壓產(chǎn)生器包括反饋路徑，用于將工作電壓基本上保持在所述期望的電平。例如，所述反饋路徑包括輸出節(jié)點(diǎn)，在其上產(chǎn)生所述工作電壓。在主機(jī)電壓和輸出節(jié)點(diǎn)之間耦接一個(gè)開(kāi)關(guān)。比較器比較所述工作電壓和期望的電平以當(dāng)所述工作電壓不等于所述期望電平時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)，以對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電/放電。參考電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生具有期望電平的目標(biāo)電壓并且被耦接到所述比較器。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，電壓產(chǎn)生器包括多個(gè)參考電壓產(chǎn)生器，每個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的目標(biāo)電壓。在這種情況下，工作電壓指示器包括多路選擇器，用于將具有期望電平的選擇的目標(biāo)電壓從參考電壓產(chǎn)生器之一耦接到比較器。
工作電壓指示器還包括耦接到所述多路選擇器的至少一個(gè)選擇引腳，并且每個(gè)選擇引腳的相應(yīng)的邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示所選擇的目標(biāo)電壓?；蛘撸龉ぷ麟妷褐甘酒鬟€包括至少一個(gè)耦接到多路選擇器的保護(hù)電路，并且所述保護(hù)電路的每個(gè)輸出的相應(yīng)邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示所選擇的目標(biāo)電壓。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述工作電壓指示器包括電壓選擇解碼器，它通過(guò)比較主機(jī)電壓和工作電壓來(lái)判斷電壓上升信號(hào)、電壓下降信號(hào)和電壓通過(guò)信號(hào)之一。當(dāng)電壓上升信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平大于主機(jī)電壓時(shí)，第一電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生從主機(jī)電壓上升的工作電壓。當(dāng)電壓通過(guò)信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平基本上等于主機(jī)電壓時(shí)，第二電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生如主機(jī)電壓的工作電壓。當(dāng)電壓下降信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平小于主機(jī)電壓時(shí)，第三電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生從主機(jī)電壓下降的工作電壓。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述工作電壓指示器包括可變電阻塊，所述可變電阻塊耦接到輸出節(jié)點(diǎn)并具有多個(gè)具有可變耦接的金屬線，用于調(diào)節(jié)在輸出節(jié)點(diǎn)的工作電壓。
以這種方式，所述工作電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生具有期望電平的工作電壓，所述期望電平大于、小于或基本上等于主機(jī)電壓。因此，半導(dǎo)體器件卡能夠容易地被適配來(lái)接納半導(dǎo)體器件的不同工作電壓。
通過(guò)考慮與附圖一起提供的本發(fā)明的下面的詳細(xì)說(shuō)明，將更好地明白本發(fā)明的這些和其他特性和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的與主機(jī)連接的存儲(chǔ)卡的方框圖；圖2示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的用于接納不同主機(jī)電壓的存儲(chǔ)卡的方框圖；圖3示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的圖2的電壓控制電路的方框圖；圖4示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、能夠被適配來(lái)接納存儲(chǔ)器的不同工作電壓的存儲(chǔ)卡的方框圖；圖5示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、圖4的電壓調(diào)節(jié)器的部件；圖6示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、具有用于接納存儲(chǔ)器的兩個(gè)可能工作電壓的部件的圖4的替代電壓調(diào)節(jié)器；圖7示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、具有用于接納存儲(chǔ)器的四個(gè)可能工作電壓的部件的圖4的替代電壓調(diào)節(jié)器；圖8圖解了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的選擇引腳，它們每個(gè)具有被設(shè)置來(lái)指示在圖7中的工作電壓的期望電平的相應(yīng)邏輯狀態(tài)；圖9圖解了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)電路，它們每個(gè)具有一個(gè)輸出，所述輸出具有被設(shè)置來(lái)指示在圖7中的工作電壓的期望電平的相應(yīng)邏輯狀態(tài)；圖10圖解了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、具有用于提供可調(diào)節(jié)的工作電壓的可變電阻塊的圖4的電壓調(diào)節(jié)器；圖11圖解了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的、用于產(chǎn)生大于、基本上等于或小于主機(jī)電壓的工作電壓的圖4的電壓調(diào)節(jié)器。
在此所指的附圖被繪制來(lái)用于清楚地說(shuō)明，不必按照比例繪制。在圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11中具有相同附圖標(biāo)號(hào)的元件指示具有類似結(jié)構(gòu)和功能的元件。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明被說(shuō)明用于存儲(chǔ)卡。但是，本發(fā)明可以一般地用于任何類型的半導(dǎo)體器件卡。
參見(jiàn)圖4，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體卡202在半導(dǎo)體器件204和主機(jī)206之間的傳輸數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件204是非易失性存儲(chǔ)器，諸如快閃存儲(chǔ)器、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、PRAM(相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、MRAM(磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或FRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。
在存儲(chǔ)器204是快閃存儲(chǔ)器的情況下，存儲(chǔ)卡202被稱為“閃卡”。這樣的閃卡有多種類型，諸如依賴于制造商或應(yīng)用的MMC(多媒體卡)、SD(安全裝置)、CF(接觸快閃contact flash)或存儲(chǔ)棒。
特別有利地使用存儲(chǔ)卡202的主機(jī)206可以是諸如MP3播放器、便攜式攝像錄音一體機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)和移動(dòng)產(chǎn)品之類的通用便攜裝置。但是，當(dāng)半導(dǎo)體卡202用于任何類型的半導(dǎo)體器件204和任何類型的主機(jī)206時(shí)，可以實(shí)踐本發(fā)明。
進(jìn)一步參見(jiàn)圖4，存儲(chǔ)卡202包括存儲(chǔ)器控制器208，存儲(chǔ)器控制器208包括電壓調(diào)節(jié)器210、主機(jī)接口212、數(shù)據(jù)處理裝置214和存儲(chǔ)器接口216。主機(jī)接口212將存儲(chǔ)器控制器208連接到主機(jī)206，并且存儲(chǔ)器接口216將存儲(chǔ)器控制器208連接到存儲(chǔ)器204。數(shù)據(jù)處理裝置214控制接口212和216的操作以用于在存儲(chǔ)器204和主機(jī)206之間的數(shù)據(jù)傳輸。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器210從主機(jī)206接收主機(jī)電壓，并且產(chǎn)生耦接到存儲(chǔ)器204和存儲(chǔ)器接口216的工作電壓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，主機(jī)電壓耦接到主機(jī)接口212、數(shù)據(jù)處理裝置214和存儲(chǔ)器接口216。
參見(jiàn)圖4和5，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器210是工作電壓產(chǎn)生器。在圖5中，電壓調(diào)節(jié)器210包括參考電壓產(chǎn)生器220，用于產(chǎn)生耦接到比較器222的負(fù)輸入的目標(biāo)電壓。比較器222的輸出耦接到PMOSFET224的柵極，所述PMOSFET224具有耦接到來(lái)自主機(jī)206的主機(jī)電壓的源極。
PMOSFET224的漏極經(jīng)由反饋路徑226耦接到比較器222的正輸入。PMOSFET224的漏極形成輸出節(jié)點(diǎn)228，在其上產(chǎn)生工作電壓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，去耦合電容器230被耦接在輸出節(jié)點(diǎn)228和低電壓源VSS之間，所述低電壓源VSS是主機(jī)206的地節(jié)點(diǎn)。
在圖5的電壓調(diào)節(jié)器的操作期間，參考電壓產(chǎn)生器220產(chǎn)生目標(biāo)電壓，它具有要在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生的工作電壓的期望電平(諸如1.8伏特)。在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生的工作電壓的電平與來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器220的目標(biāo)電壓相比較。
在通電時(shí)，如果工作電壓的電平小于所述目標(biāo)電壓，則PMOSFET224被比較器222的負(fù)輸出接通以充電輸出節(jié)點(diǎn)228而提高工作電壓。當(dāng)在輸出節(jié)點(diǎn)228的工作電壓達(dá)到目標(biāo)電壓時(shí)，比較器222的正輸出關(guān)斷PMOSFET224。
以這種方式，反饋路徑226將在輸出節(jié)點(diǎn)228的工作電壓保持為基本上等于來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器220的目標(biāo)電壓。因此，對(duì)于大于其工作電壓的期望電平的任何主機(jī)電壓，被提供到存儲(chǔ)器204的工作電壓具有期望電平(諸如在圖5中的3.3伏特)。
圖6示出了電壓調(diào)節(jié)器210的一個(gè)替代實(shí)施例，它包括工作電壓指示器240和工作電壓產(chǎn)生器242。工作電壓指示器240包括第一參考電壓產(chǎn)生器244，用于產(chǎn)生具有第一電平(諸如2.7伏特)的第一目標(biāo)電壓。工作電壓指示器240包括第二參考電壓產(chǎn)生器246，用于產(chǎn)生具有第二電平(諸如1.8伏特)的第二目標(biāo)電壓。
工作電壓指示器240還包括多路選擇器248，它輸入來(lái)自第一和第二參考電壓產(chǎn)生器244和246的目標(biāo)電壓。選擇信號(hào)SEL被輸入到多路選擇器，所述多路選擇器選擇來(lái)自第一和第二參考電壓產(chǎn)生器244和246的目標(biāo)電壓之一來(lái)作為與比較器222的負(fù)輸入耦接的被選擇的目標(biāo)電壓。
圖6的工作電壓產(chǎn)生器242與圖5的類似地操作，以在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生具有來(lái)自多路選擇器248的選擇的目標(biāo)電壓的期望電平的工作電壓。以這種方式，圖6的工作電壓指示器240允許在存儲(chǔ)器204的工作電壓中的靈活性。使用這樣的工作電壓指示器240，由存儲(chǔ)器204使用的工作電壓的期望電平可以在來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器244和246的兩個(gè)目標(biāo)電壓之間改變。
圖7示出了具有類似于圖6的工作電壓產(chǎn)生器242的電壓調(diào)節(jié)器210的另一個(gè)實(shí)施例。圖7的工作電壓指示器250分別包括第一、第二、第三和第四參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258。參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的每個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的目標(biāo)電壓，分別諸如5.0伏特、3.3伏特、2.7伏特和1.8伏特。
來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的這樣的目標(biāo)電壓被多路選擇器260輸入，多路選擇器260選擇這樣的目標(biāo)電壓之一來(lái)作為耦接到比較器222的負(fù)輸入的選擇的目標(biāo)電壓。多路選擇器260根據(jù)兩個(gè)選擇信號(hào)SEL1和SEL2的每個(gè)的相應(yīng)邏輯狀態(tài)來(lái)選擇來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的目標(biāo)電壓之一。
圖7的工作電壓產(chǎn)生器242與圖6的類似地操作，以在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生具有來(lái)自多路選擇器260的選擇的目標(biāo)電壓的期望電平的工作電壓。以這種方式，圖7的工作電壓指示器250允許在存儲(chǔ)器204的工作電壓中的靈活性。使用這樣的工作電壓指示器250，由存儲(chǔ)器204使用的工作電壓的期望電平可以在來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的四個(gè)目標(biāo)電壓之間改變。
圖8圖解了用于設(shè)置在圖7中的選擇信號(hào)SEL1和SEL2的每個(gè)的相應(yīng)邏輯狀態(tài)的示例機(jī)制。參見(jiàn)圖8，存儲(chǔ)卡202包括存儲(chǔ)器控制器208的第一IC(集成電路)封裝體，并且包括存儲(chǔ)器204的第二IC封裝體。存儲(chǔ)卡202包括多個(gè)接觸焊盤，諸如耦接到主機(jī)電壓VDD的第一接觸墊262和耦接到主機(jī)地VSS的第二接觸焊盤264。
耦接到第一接觸焊盤262的主機(jī)電壓線266和耦接到第二接觸墊264的主機(jī)地線268環(huán)繞形成在存儲(chǔ)器控制器208周圍。存儲(chǔ)器控制器208的第一引腳272具有被施加到其上的第一選擇信號(hào)SEL1，并且耦接到主機(jī)電壓線266和主機(jī)地線268之一。如果第一引腳272耦接到主機(jī)電壓線266，則第一選擇信號(hào)SEL1具有邏輯高狀態(tài)。如果第一引腳272耦接到主機(jī)地線268，則第一選擇信號(hào)SEL1具有邏輯低狀態(tài)。
類似地，存儲(chǔ)器控制器208的第二引腳274具有被施加到其上的第二選擇信號(hào)SEL2，并且耦接到主機(jī)電壓線266和主機(jī)地線268之一。如果第二引腳274耦接到主機(jī)電壓線266，則第二選擇信號(hào)SEL2具有邏輯高狀態(tài)。如果第二引腳274耦接到主機(jī)地線268，則第二選擇信號(hào)SEL2具有邏輯低狀態(tài)。
參見(jiàn)圖7和8，在存儲(chǔ)卡202的制造期間，第一和第二引腳272和274每個(gè)耦接到線266和268之一，以便多路選擇器260選擇對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平的、來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的四個(gè)目標(biāo)電壓之一。以這種方式，第一和第二引腳272和274被設(shè)置具有各自的邏輯狀態(tài)來(lái)作為用于指示存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平的工作電壓指示器250的一部分。
進(jìn)一步參見(jiàn)圖8，在輸出節(jié)點(diǎn)228上產(chǎn)生的工作電壓被施加到與存儲(chǔ)器204的工作電壓引腳278耦接的存儲(chǔ)器控制器208的第三引腳276上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器204的地引腳280耦接到主機(jī)地線268，以便在工作電壓引腳278上的工作電壓是相對(duì)于主機(jī)地VSS的。
參見(jiàn)圖6和8，僅僅諸如存儲(chǔ)器控制器208的第一引腳272的一個(gè)引腳可以用于使得多路選擇器248的選擇信號(hào)SEL被施加到其上。在這種情況下，第一引腳272耦接到線266和268之一，用于設(shè)置在圖6中的選擇信號(hào)SEL的邏輯狀態(tài)。
圖9示出了用于設(shè)置在圖7中的選擇信號(hào)SEL1和SEL2的每個(gè)各自的邏輯狀態(tài)的另一個(gè)機(jī)制。圖9示出了第一保護(hù)電路282和第二保護(hù)電路287，它們耦接到加電初始化信號(hào)產(chǎn)生器285，加電初始化信號(hào)產(chǎn)生器285耦接在主機(jī)電壓VDD和主機(jī)地VSS之間。在加電時(shí)，初始化信號(hào)產(chǎn)生器285產(chǎn)生具有邏輯高狀態(tài)的偏壓VCCH。
第一保護(hù)電路282包括耦接到在第一節(jié)點(diǎn)288的PMOSFET286的漏極的保險(xiǎn)絲284。PMOSFET228具有耦接到主機(jī)電壓VDD的源極和其上被施加VCCH偏壓的柵極。NMOSFET290具有耦接到保險(xiǎn)絲284的第二節(jié)點(diǎn)292的漏極、耦接到主機(jī)地節(jié)點(diǎn)VSS的源極和其上被施加VCCH偏壓的柵極。
第一保護(hù)電路282還包括由反相器296和298形成的環(huán)路的鎖存器294，它耦接到保險(xiǎn)絲284的第一節(jié)點(diǎn)288。鎖存器294的輸出產(chǎn)生第一選擇信號(hào)SEL1。在第一保護(hù)電路282的操作期間，當(dāng)保險(xiǎn)絲284被切斷為開(kāi)路時(shí)，SEL1信號(hào)是邏輯低狀態(tài)?；蛘?，當(dāng)保險(xiǎn)絲284未切斷時(shí)，SEL1信號(hào)是邏輯高狀態(tài)。
第一保護(hù)電路282的保險(xiǎn)絲284被切斷或未切斷以用于設(shè)置SEL1信號(hào)的邏輯狀態(tài)。第二保護(hù)電路287類似于第一保護(hù)電路282，在第二保護(hù)電路287中有另一個(gè)保險(xiǎn)絲，它被切斷或未切斷以用于設(shè)置SEL2信號(hào)的邏輯狀態(tài)。
參見(jiàn)圖7和9，在存儲(chǔ)卡202的制造期間，在第一和第二保護(hù)電路282和287每一個(gè)中的相應(yīng)保險(xiǎn)絲被切斷或未切斷，以便多路選擇器260選擇對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平的、來(lái)自參考電壓產(chǎn)生器252、254、256和258的四個(gè)目標(biāo)電壓之一。以這種方式，在第一和第二保護(hù)電路282和287的每個(gè)內(nèi)的相應(yīng)保險(xiǎn)絲被設(shè)置為用于指示存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平的工作電壓指示器250的一部分。
圖10示出了具有在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生的工作電壓的電壓調(diào)節(jié)器210的替代實(shí)施例。通過(guò)可變地耦接在可變電阻塊320內(nèi)的多個(gè)金屬線302、304和306可調(diào)節(jié)這樣的工作電壓的電平。在圖5和圖10中具有相同附圖標(biāo)號(hào)的元件表示具有類似結(jié)構(gòu)和功能的元件。
但是，在圖10中，多個(gè)電阻從PMOSFET224的漏極耦接。第一電阻器208耦接在PMOSFET224的漏極和反饋路徑節(jié)點(diǎn)310之間。第二電阻器310耦接在反饋路徑節(jié)點(diǎn)310和第一金屬線302之間。第三電阻器314耦接在第一金屬線302和第二金屬線304之間。第四電阻器316耦接在第二金屬線304和第三金屬線306之間，第三金屬線306也耦接到主機(jī)地節(jié)點(diǎn)VSS。
金屬線302、304和306的任何一個(gè)可以耦接在一起以改變可變電阻塊320的電阻。例如，如果第一金屬線302連接到第三金屬線306，則通過(guò)電阻塊320的電阻是零。如果第二金屬線304連接到第三金屬線306，則通過(guò)電阻塊320的電阻是第三電阻器314的電阻。如果第一金屬線302連接到第二金屬線304，則通過(guò)電阻塊320的電阻是第四電阻器316的電阻。
在任何一種情況下，在反饋路徑節(jié)點(diǎn)310產(chǎn)生基本上類似于由參考電壓產(chǎn)生器220產(chǎn)生的參考電壓的電壓。通過(guò)改變電阻塊320的電阻，可變電平的電流流過(guò)電阻器308、312、314和316。使用這樣的可變電流，可以改變?cè)谳敵龉?jié)點(diǎn)228產(chǎn)生的工作電壓。以這種方式，金屬線302、304和306的連接被改變以調(diào)節(jié)在輸出節(jié)點(diǎn)228產(chǎn)生的工作電壓的電平。因此，圖10的電壓調(diào)節(jié)器210允許在存儲(chǔ)器204的工作電壓中的靈活性。
圖11示出了具有工作電壓指示器330和工作電壓產(chǎn)生器332的電壓調(diào)節(jié)器210的替代實(shí)施例。工作電壓指示器包括主機(jī)電壓電平檢測(cè)器334和工作電壓解碼器336。主機(jī)電壓電平檢測(cè)器334向工作電壓解碼器336指示主機(jī)電壓VDD的電平。
工作電壓解碼器336輸入第一和第二選擇信號(hào)SEL1和SEL2，每個(gè)具有用于指示存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平的各自的邏輯狀態(tài)。第一和第二選擇信號(hào)SEL1和SEL2可以如圖8或9所述被產(chǎn)生。工作電壓解碼器336比較主機(jī)電壓VDD的電平和存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平，并且判斷電壓上升信號(hào)、電壓下降信號(hào)和電壓通過(guò)信號(hào)之一。
如果工作電壓的期望電平大于主機(jī)電壓VDD的電平，則工作電壓解碼器336判斷電壓上升信號(hào)?；蛘?，如果工作電壓的期望電平基本上等于主機(jī)電壓VDD的電平，則工作電壓解碼器336判斷電壓通過(guò)信號(hào)。最后，如果工作電壓的期望電平小于主機(jī)電壓VDD的電平，則工作電壓解碼器336判斷電壓下降信號(hào)。
工作電壓產(chǎn)生器分別包括第一、第二和第三電壓產(chǎn)生器342、344和346。根據(jù)工作電壓解碼器336判斷了電壓上升信號(hào)、電壓下降信號(hào)或電壓通過(guò)信號(hào)的哪一個(gè)來(lái)激活這樣的電壓產(chǎn)生器之一。
如果判斷了電壓上升信號(hào)，則第一電壓產(chǎn)生器342(即電壓上升電路)被激活來(lái)用于產(chǎn)生從主機(jī)電壓上升的工作電壓?；蛘撸绻袛嗔穗妷和ㄟ^(guò)信號(hào)，則第二電壓產(chǎn)生器344(即電壓通過(guò)電路)被激活以產(chǎn)生工作電壓來(lái)作為主機(jī)電壓。
最后，如果判斷了電壓下降信號(hào)，則第三電壓產(chǎn)生器346(即電壓下降電路)被激活以產(chǎn)生從主機(jī)電壓下降的工作電壓。以這種方式，圖11的電壓調(diào)節(jié)器210允許存儲(chǔ)器204的工作電壓的期望電平大于、基本上等于或小于主機(jī)電壓的電平。
上述僅僅是示例，不意欲為限定性的。例如，已經(jīng)參照用于存儲(chǔ)卡202的存儲(chǔ)器204而說(shuō)明了本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以用于產(chǎn)生在任何其他類型的半導(dǎo)體器件卡上的任何其他類型半導(dǎo)體器件的工作電壓。另外，在此圖解和說(shuō)明的任何數(shù)量的元件僅僅是舉例。而且，在此圖解和所述的任何電壓值僅僅是舉例。例如，使用NMOSFET的負(fù)主機(jī)電壓可以用于將輸出節(jié)點(diǎn)228放電到在圖5的電壓調(diào)節(jié)器210中的負(fù)工作電壓。
本發(fā)明僅僅限于在所附的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容中所限定的那樣。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件卡，包括半導(dǎo)體器件；工作電壓指示器，它被設(shè)置來(lái)指示對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件的工作電壓的期望電平；和工作電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有所述期望電平的工作電壓并且被耦接到半導(dǎo)體器件。
2.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件卡，其中半導(dǎo)體器件是用于作為存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡的存儲(chǔ)器。
3.按照權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件卡，其中，存儲(chǔ)器是非易失性的。
4.按照權(quán)利要求2的半導(dǎo)體器件卡，還包括包括工作電壓產(chǎn)生器的存儲(chǔ)器控制器。
5.按照權(quán)利要求4的半導(dǎo)體器件卡，其中存儲(chǔ)器控制器還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于控制在主機(jī)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸；主機(jī)接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到主機(jī)；和存儲(chǔ)器接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到存儲(chǔ)器；其中主機(jī)電壓被施加到主機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理裝置和存儲(chǔ)器接口；并且其中工作電壓被施加到存儲(chǔ)器接口和存儲(chǔ)器。
6.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓產(chǎn)生器從主機(jī)電壓產(chǎn)生工作電壓。
7.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件卡，其中，工作電壓產(chǎn)生器包括反饋路徑，用于將工作電壓基本上保持在所述期望的電平。
8.按照權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件卡，其中所述反饋路徑包括輸出節(jié)點(diǎn)，具有在其上產(chǎn)生的所述工作電壓；在電壓源和輸出節(jié)點(diǎn)之間耦接的一個(gè)開(kāi)關(guān)；和比較器，用于比較所述工作電壓和期望的電平以當(dāng)所述工作電壓不等于所述期望電平時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)，以對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電/放電。
9.按照權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件卡，其中所述電壓產(chǎn)生器還包括參考電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有所述期望電平的目標(biāo)電壓并且被耦接到所述比較器。
10.按照權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件卡，其中電壓產(chǎn)生器還包括耦接到所述輸出節(jié)點(diǎn)的去耦合電容器。
11.按照權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件卡，其中電壓源是提供主機(jī)電壓的主機(jī)。
12.按照權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓指示器包括可變電阻塊，它耦接到輸出節(jié)點(diǎn)，并且具有多個(gè)具有可變耦接的金屬線，用于調(diào)節(jié)在輸出節(jié)點(diǎn)的工作電壓。
13.按照權(quán)利要求8的半導(dǎo)體器件卡，其中電壓產(chǎn)生器還包括多個(gè)參考電壓產(chǎn)生器，每個(gè)產(chǎn)生相應(yīng)的目標(biāo)電壓；其中，工作電壓指示器包括多路選擇器，用于將選擇的具有期望電平的目標(biāo)電壓從參考電壓產(chǎn)生器之一耦接到比較器。
14.按照權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件卡，其中，工作電壓指示器還包括耦接到所述多路選擇器的至少一個(gè)選擇引腳，其中每個(gè)選擇引腳的相應(yīng)的邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示選擇的目標(biāo)電壓。
15.按照權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件卡，其中所述工作電壓指示器還包括至少一個(gè)耦接到多路選擇器的保護(hù)電路，其中所述保護(hù)電路的每個(gè)輸出的相應(yīng)邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示選擇的目標(biāo)電壓。
16.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓指示器包括電壓選擇解碼器，它通過(guò)比較主機(jī)電壓和工作電壓來(lái)判斷電壓上升信號(hào)、電壓下降信號(hào)和電壓通過(guò)信號(hào)之一；其中工作電壓產(chǎn)生器包括第一電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓上升信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平大于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生從主機(jī)電壓上升的工作電壓；第二電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓通過(guò)信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平基本上等于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生如主機(jī)電壓的工作電壓；第三電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓下降信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平小于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生從主機(jī)電壓下降的工作電壓。
17.按照權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓指示器還包括耦接到所述電壓選擇解碼器的至少一個(gè)選擇引腳，其中每個(gè)選擇引腳的相應(yīng)的邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示工作電壓的期望電平。
18.按照權(quán)利要求16的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓指示器還包括至少一個(gè)耦接到電壓選擇解碼器的保護(hù)電路，其中所述保護(hù)電路的每個(gè)輸出的相應(yīng)邏輯狀態(tài)被設(shè)置來(lái)指示工作電壓的期望電平。
19.一種半導(dǎo)體器件卡，包括半導(dǎo)體器件；和工作電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生耦接到半導(dǎo)體器件的工作電壓；其中，工作電壓產(chǎn)生器包括反饋路徑，用于將工作電壓基本上保持在期望電平。
20.按照權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件卡，其中半導(dǎo)體器件是用于作為存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡的存儲(chǔ)器。
21.按照權(quán)利要求20的半導(dǎo)體器件卡，其中，存儲(chǔ)器是非易失性的。
22.按照權(quán)利要求20的半導(dǎo)體器件卡，還包括包括工作電壓產(chǎn)生器的存儲(chǔ)器控制器。
23.按照權(quán)利要求20的半導(dǎo)體器件卡，其中存儲(chǔ)器控制器還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于控制在主機(jī)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸；主機(jī)接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到主機(jī)；和存儲(chǔ)器接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到存儲(chǔ)器；其中主機(jī)電壓被施加到主機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理裝置和存儲(chǔ)器接口；并且其中工作電壓被施加到存儲(chǔ)器接口和存儲(chǔ)器。
24.按照權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件卡，其中工作電壓產(chǎn)生器從主機(jī)電壓產(chǎn)生工作電壓。
25.按照權(quán)利要求19的半導(dǎo)體器件卡，其中，所述反饋路徑包括輸出節(jié)點(diǎn)，具有在其上產(chǎn)生的所述工作電壓；在電壓源和輸出節(jié)點(diǎn)之間耦接的一個(gè)開(kāi)關(guān)；和比較器，用于比較所述工作電壓和期望的電平以當(dāng)所述工作電壓不等于所述期望電平時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)，以對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電/放電。
26.按照權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件卡，其中，所述電壓產(chǎn)生器還包括參考電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有期望電平的目標(biāo)電壓并且被耦接到所述比較器。
27.按照權(quán)利要求25的半導(dǎo)體器件卡，其中，電壓源是提供主機(jī)電壓的主機(jī)。
28.一種半導(dǎo)體器件卡，包括半導(dǎo)體器件；和工作電壓產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有來(lái)自主機(jī)電壓的期望電平的工作電壓并且耦接到半導(dǎo)體器件；其中，所述工作電壓的期望電平大于、小于或基本上等于主機(jī)電壓。
29.按照權(quán)利要求28的半導(dǎo)體器件卡，還包括電壓選擇解碼器，它通過(guò)比較主機(jī)電壓和工作電壓來(lái)判斷電壓上升信號(hào)、電壓下降信號(hào)和電壓通過(guò)信號(hào)之一；其中工作電壓產(chǎn)生器包括第一電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓上升信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平大于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生從主機(jī)電壓上升的工作電壓；第二電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓通過(guò)信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平基本上等于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生如主機(jī)電壓的工作電壓；第三電壓產(chǎn)生器，用于當(dāng)電壓下降信號(hào)被判斷來(lái)指示工作電壓的期望電平小于主機(jī)電壓時(shí)，產(chǎn)生從主機(jī)電壓下降的工作電壓。
30.按照權(quán)利要求28的半導(dǎo)體器件卡，其中半導(dǎo)體器件是用于作為存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡的存儲(chǔ)器。
31.按照權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件卡，其中，存儲(chǔ)器是非易失性的。
32.按照權(quán)利要求30的半導(dǎo)體器件卡，還包括包括工作電壓產(chǎn)生器的存儲(chǔ)器控制器。
33.按照權(quán)利要求32的半導(dǎo)體器件卡，其中存儲(chǔ)器控制器還包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于控制在主機(jī)和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸；主機(jī)接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到主機(jī)；和存儲(chǔ)器接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到存儲(chǔ)器；其中主機(jī)電壓被施加到主機(jī)接口、數(shù)據(jù)處理裝置和存儲(chǔ)器接口；并且其中工作電壓被施加到存儲(chǔ)器接口和存儲(chǔ)器。
34.一種半導(dǎo)體器件卡，包括半導(dǎo)體器件；和控制器，包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于控制在主機(jī)和半導(dǎo)體器件之間的數(shù)據(jù)傳輸；和電壓調(diào)節(jié)器，用于從主機(jī)電壓產(chǎn)生用于半導(dǎo)體器件的工作電壓，其中主機(jī)電壓被施加到數(shù)據(jù)處理裝置；并且其中工作電壓被施加到半導(dǎo)體器件。
35.按照權(quán)利要求34的半導(dǎo)體器件卡，其中，半導(dǎo)體器件是用于作為存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡的存儲(chǔ)器。
36.按照權(quán)利要求35的半導(dǎo)體器件卡，其中，存儲(chǔ)器是非易失性的。
37.按照權(quán)利要求34的半導(dǎo)體器件卡，還包括主機(jī)接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到主機(jī)；和存儲(chǔ)器接口，用于將所述數(shù)據(jù)處理裝置連接到存儲(chǔ)器；其中主機(jī)電壓被施加到主機(jī)接口和存儲(chǔ)器接口；并且其中工作電壓被施加到存儲(chǔ)器接口。
38.按照權(quán)利要求34的半導(dǎo)體器件卡，還包括工作電壓指示器，它被設(shè)置來(lái)指示工作電壓的期望電平，其中電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生具有所述期望電平的工作電壓。
全文摘要
諸如存儲(chǔ)卡的半導(dǎo)體器件卡例如包括半導(dǎo)體器件、工作電壓指示器和工作電壓產(chǎn)生器。工作電壓指示器被設(shè)置來(lái)指示對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件的工作電壓的期望電平。工作電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生具有所述期望電平的工作電壓并且被耦接到半導(dǎo)體器件。因此，半導(dǎo)體器件卡能夠容易地被適配來(lái)接納半導(dǎo)體器件的不同工作電壓。
文檔編號(hào)G11C7/00GK1637925SQ20041008178
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者金相范, 鄭七熙, 方三龍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社