[发明专利]降压电路、半导体器件以及降压电路控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于降低电压的技术，更具体地讲，涉及一种用 于将电源电压降低以便提供到目标电路上的技术。

本申请具有日本专利申请第2007-336419号的外国优先权权益，所 述日本专利申请第2007-336419号具有2007年12月27日的日本提交日 期。

背景技术

在每个处理系统提供有使用低于系统电源电压的电源电压来操作 的电路的情况下，所述系统使用降压电路来将系统电源电压降低到操 作那些电路的电源电压。例如，在诸如DRAM(动态随机存取存储器) 和伪SRAM(静态随机存取存储器)的该类半导体器件的领域内，随着 LSI的高密度封装和高集成技术的进步，所述半导体器件的元件越来越 微小化。因此，降低内部操作电源电压，以改善那些微小化的元件的 可靠性，并且减少信号线的幅度，由此加速操作和减少电流消耗。另 一方面，与那些半导体器件相比较，诸如处理器等的外部装置不被如 此大地微小化。因此，当使用这样的半导体器件来形成处理系统时， 通过处理器的电源电压等来确定系统电源电压。从而，当形成使用单 个电源的处理系统时，将所述系统设计为使用将系统电源电压降低以 产生所需要的内部电源电压的降压电路。

图23是示出了该种降压电路的示例的说明图。在图23内，电路组 10包括多个电路(电路1，电路2，…，电路N)，并且那些电路被利用低 于系统电源电压VDD0的电压(以下称为操作电压)VINT0所驱动。根据 电源使能信号VINTEN来驱动降压电路20，并且将系统电源电压VDD0 从电压VINT降低到操作电压VINT0，并且将其提供到电路组10。

电路激活使能信号CE控制是否激活/停用电路组10。在下面的说明 内，有效时段表示这样的时段，在所述有效时段期间，目标电路或者 电路组是有效的，而待机时段表示除了有效时段之外的时段。

图24是示出了在电路组10内的电流消耗如何改变，以及当电路组 10退出待机时段并且进入一个有效时段、然后退出所述有效时段并且 进入另一个有效时段时，电压VINT和从降压电路20提供的每个信号如 何改变状态的图。

如图24中所示，如果在电路组10处于待机时段时接通所述电路激 活使能信号CE，则电路组10被激活，并且进入有效时段A1。然后，电 源使能信号VINTEN也被接通，由此，降压电路20向电路组10提供电压 VINT。此时，电压VINT变为与操作电压VINT0相同。

在图24中的曲线L0表示电压VINT是如何在状态上改变的。当激活 时，该电路组10的电流消耗开始。因此，电压VINT变得比操作电压 VINT0低。因此，发生所谓的电源下降。降压电路20然后检测所述电源 下降，并且将VINT提高到与VINT0相同的电平。但是，到VINT对应于 电路组10的电流消耗时，需要一段时间。以下，该时段被称为降压电 路响应时段A2。

如果电路激活使能信号CE被断开，则电路组10的操作结束，并且 电路组10退出有效时段A1，而进入待机时段。此时，电路组10的电流 消耗变为0。然而，需要降压电路20连续地向电路组10供应电荷，以便 恢复电源网络，并保证稳定的容量。因此，电源使能信号VINTEN晚于 电路组10的停用操作被断开。这个延迟时间是在图24中所示的恢复时 段A3。在恢复时段A3的结尾处，电压VINT被恢复到操作电压VINT0。

以下，将从降压电路20的电荷供应容量Qt和电路组10的电荷消耗 Pt之间关系的角度来查看这个处理。在降压电路响应时段A2之前的时 段T1内，降压电路20的电荷供应容量Qt受电源降低的影响，并且变得 小于电路组10的电荷消耗Pt。因此，电压VINT开始逐步地降低。并且 按照降压电路20的恢复操作，在包括降压电路响应时段A2的随后步骤 的时段T2内，降压电路20的电荷供应容量Qt与电路组10的电流消耗Pt 的值大致相同。结果，降压电路20的电荷供应容量Qt在时段T2的终点 处，即在时段T3的开始点处超过电路组10的电流消耗Pt。因此，电源下 降被消除。