[发明专利]自适应于低外部供电电压的电压生成器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局2012年2月27日提交的韩国专利申请No.10-2012-0019832的权益，其公开通过引用整体合并于此。

技术领域

本公开涉及半导体存储器设备，特别涉及即使在低外部供电电压也可以生成特定电平的内部电压的电压生成器，以及包括该电压生成器的半导体存储器设备以及存储器系统。

背景技术

半导体存储器设备的操作环境倾向于通过使用低操作电压减少功率消耗。半导体存储器设备可以被设计为通过内部电压驱动，该内部电压是从自外部源提供的电压下降的电压。随着半导体存储器设备的低功率消耗趋势，作为操作电压的外部供电电压的电平被进一步降低。由于降低的电平的外部供电电压，内部电压的电平也被进一步降低。如果内部电压的电平被降低到目标电压以下，半导体存储器设备的操作特性可能劣化。

发明内容

公开的实施例提供电压生成器以及包括该电压生成器的半导体存储器设备和存储器系统，即使在低外部供电电压，该电压生成器也可以生成特定电平的参考电压和特定电平的内部供电电压。

根据一个实施例，提供参考电压生成器，其包括钳位调节器，该钳位调节器由从外部源提供的第一供电电压驱动并且接收第一电压以便生成钳位电压；以及电平放大器，该电平放大器由比第一供电电压更高的第二供电电压驱动并且接收钳位电压以便生成参考电压。

可以在动态随机访问存储器（DRAM）中包括参考电压生成器，并且钳位电压可以被设置为具有导致对于DRAM中的存储器单元（memory cell）数据的成功的恢复操作的电压电平。

钳位调节器可以包括第一比较单元，该第一比较单元通过第一供电电压驱动并且被配置为将第一电压与第一节点的电压相比较并且输出第二节点的电压；第一开关单元，该第一开关单元通过第一供电电压驱动并且被配置为响应于第二节点的电压输出钳位电压；以及第一电平控制单元，其被配置为输出具有与第一电压的电平相同电平的第一节点的电压并且调节钳位电压的电平。

第一开关单元可以是p沟道金属氧化物半导体（PMOS）晶体管，该PMOS晶体管中第一供电电压被连接到源极，第二节点被连接到栅极，并且钳位电压被连接到漏极。

第一电平控制单元可以包括在钳位电压和第二节点之间连接的第一电阻器以及在第二节点和地电压（ground voltage）之间连接的第二电阻器。

电平放大器可以包括第二比较单元，该第二比较单元通过第二供电电压驱动并且将钳位电压与第三节点的电压相比较以便输出第四节点的电压；第二开关单元，该第二开关单元通过第二供电电压驱动并且响应于第四节点的电压输出参考电压；以及第二电平控制单元，其用于输出具有与钳位电压的电平相同电平的第三节点的电压并且调节参考电压的电平。

第二开关单元可以是p沟道金属氧化物半导体（PMOS）晶体管，该PMOS晶体管中第二供电电压被连接到源极，第四节点被连接到栅极，并且参考电压被连接到漏极。

第二电平控制单元可以包括在参考电压和第三节点之间连接的第三电阻器以及在第三节点和地电压之间连接的第四电阻器。

参考电压生成器还可以包括电荷泵送单元（charge pumping unit），该电荷泵送单元被配置为通过电荷泵送操作接收第一供电电压并且输出第二供电电压。

参考电压生成器还可以包括降压（voltage dropping）单元，该降压单元被配置为接收比第一供电电压更高的第三供电电压并且使第三供电电压下降以便输出第二供电电压。

根据公开的实施例的另一方面，提供动态随机访问存储器（DRAM），来自外部源的第一供电电压被提供到该DRAM，该DRAM包括比较单元，该比较单元通过比第一供电电压更高的第二供电电压驱动并且被配置为将第一电压与第一节点的电压相比较以便生成第二节点的电压；开关单元，该开关单元通过第二供电电压驱动并且被配置为响应于第二节点的电压输出参考电压；以及电平控制单元，其被配置为输出具有与第一电压的电平相同电平的第一节点的电压并且调节参考电压的电平，其中第一电压被设置为具有导致对于DRAM中的存储器单元（cell）数据的成功的恢复操作的电压电平。