電壓產生電路的製作方法
2023-06-02 11:05:11 2
專利名稱：電壓產生電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路的電源電路，並且特別涉及調節器電路。
背景技術：
在現有技術中，降壓調節器已用於降低半導體內部電路中的電流消耗並不將大於或等於內部電源電壓的額定值的電壓施加至內部電路。但是出現的問題是，當降低提供至調節器的電壓時，來自調節器的輸出電壓會降低，這會使內部電路的運行不穩定。因此，以下配置產生了一種穩定地提供內部電源電壓，同時又能降低功耗的技術。該配置是當外部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，通過調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓，而當外部電源電壓小於或等於內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路且直接由外部電源線提供內部電源電壓。現有技術公開於日本未審專利申請公布No. 2000-339042中。日本未審專利申請公布No. 2000-339042旨在降低半導體集成電路中的電流消耗並穩定地提供內部電源電壓，並且特徵在於包括調節功能，該功能用於從作為向半導體集成電路供電的外部電源向內部電路提供穩定的電壓。具體而言，當內部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，通過調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓。當外部電源電壓小於或等於內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路並且直接由外部電源線提供內部電源電壓。圖8示出公開於日本未審專利申請公布No. 2000-339042中的電壓產生電路的配置。電壓產生電路IOOp包括向其傳輸外部電源電壓VCE的外部電源線10p、用於將內部電源電壓Vcc提供至負載的內部電源線20p、將外部電源線IOp作為內部端子並從輸出端子輸出作為內部電源電壓Vcc的額定值的3. 3V的調節器電路30p，以及電壓開關電晶體50p，其根據節點Na的電壓電平來激活並連接外部電源線IOp和內部電源線20p。調節器電路30p還包括輸出控制端子CNT。當H電平信號輸入至輸出控制端子CNT時，停用調節器電路30p並且停止為輸出端子OUT產生輸出電壓(3. 3V)。因此，根據節點Na的電壓電平來互補地激活調節器電路30p和電壓開關電晶體50p之一。電壓產生電路IOOp還包括比較器40p，其用於根據外部電源電壓VCE來確定Na的電壓電平。比較器40p在外部電源電壓VCE大於參考電壓Vl時將H電平輸出至節點Na。比較器40p由使用運算放大器的差分放大器電路等構成。參考電壓Vl可以被設定為大於內部電源電壓Vcc的額定值並小於外部電源電壓的峰值的電壓。在圖6中，參考電壓例如被設定為3. 9V。電壓產生電路IOOp還包括電容器Ci和Co，它們用於穩定外部電源線IOp和內部電源線20p的電壓。
在電壓產生電路IOOp中，當外部電源電壓VCE是3.3V (彡Vl :V1或更小)時，夕卜部電源線IOp和內部電源線20p通過導通電壓開關電晶體50p而連接在一起，同時停用調節器電路30p並停止由比較器40p通過將節點Na的電壓降至L電平而產生輸出電壓。然後，當外部電源電壓VCE是3. 3V時，通過外部電源線IOp直接將內部電源電壓提供給內部電源線20p。另一方面，當外部電源電壓VCE是5V (彡Vl :V1或更大)時，通過比較器40p將H電平輸出至節點Na。這就激活了調節器電路30p的運行，而截止電壓開關電晶體50p。因此，當外部電源電壓VCE是5V時，阻斷內部電源線20p以及外部電源線10p，並且將來自調節器電路30p的輸出電壓提供給內部電源線20p。如上所述，以下配置能使電壓產生電路IOOp穩定地提供內部電源電壓，同時又能降低整個電路的功耗。該配置是在外部電源電壓超過內部電源電壓的額定值時，由調節器電路降低的電壓被提供作為內部電源電壓。當外部電源電壓是內部電源電壓的額定值時，停用調節器電路且直接從外部電源線提供內部電源電壓。·
但是，日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的方法存在的問題在於來自調節器的輸出電壓很容易在降壓調節器和直接從外部電源線提供內部電源電壓的裝置之間進行切換時發生波動。換言之，存在問題是外部電源電壓中的波動會在調節器的輸出電壓中產生波動。原因在於例如，當外部電源電壓VCE小於參考電壓Vl時，調節器電路30p和電壓開關電晶體50p根據節點Na的電壓電平而互補地激活，由於電壓開關電晶體50p截止直至調節器電路30p激活的過程中會產生時滯，並且因此使內部電源電壓Vcc波動。對於這個問題，日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的技術包括作為調節器電路的輸出外部部件的穩定電容，並且這能抑制輸出電壓中的波動。另一方面，作為輸出外部部件的穩定電容的缺點例如是增加了裝置成本，這是因為要在安裝襯底和安裝部件上預留出空間。
發明內容
近年來，越來越需要一種電源電路，該電源電路不需要作為外部部件的穩定電容。本申請的發明者已經發現由外部電源電壓中的波動造成的調節器的輸出電壓中的波動可通過控制調節器中包括的驅動元件得以抑制。本發明的一個方面是一種電壓產生電路，其經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路並且包括調節器、第二驅動元件以及控制單元。調節器包括被布置在第一電源和輸出端子之間的第一驅動元件，並且通過控制第一驅動元件將基於參考電壓的電壓提供給輸出端子。第二驅動元件被布置在第一電源和輸出端子之間並且在第二驅動元件處於激活狀態時將第一電源電壓提供給輸出端子。控制單元在第一電源的電壓小於或等於預先設定的檢測電壓值時控制第一驅動元件和第二驅動元件處於激活狀態，並且在第一電源電壓超過檢測電壓值時控制第二驅動元件處於非激活狀態。在第二驅動元件處於激活狀態的同時控制第一驅動元件處於激活狀態。因此，當第一電源的電壓超過檢測電壓值並且第二驅動元件轉換到非激活狀態時，電流可以經由第一驅動元件被提供給輸出端子而無需直至第一驅動元件被激活的時間。這就抑制了在電壓供應從第二驅動元件切換至調節器時提供給內部電路的電壓中的波動。
本發明能抑制由外部電源電壓中的波動造成的調節器的輸出電壓中的波動。
從下文結合附圖對某些實施例的說明將使本發明的上述和其他方面、優點和特徵更加顯而易見，在附圖中圖I是示出根據本發明第一實施例的電壓產生電路的配置示例的示意圖；圖2是示出根據本發明第一實施例的電壓產生電路中包括的檢測電路的配置示例的不意圖；圖3是示出根據本發明第一實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；圖4是示出根據本發明第二實施例的電壓產生電路中包括的檢測電路的配置示例的不意圖； 圖5是示出根據本發明第二實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；圖6是示出根據本發明第三實施例的控制電路中包括的時序發生電路的配置示例的不意圖；圖7是示出根據本發明第三實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖；以及圖8是示出日本未審專利申請公布No. 2000-339042中公開的電壓產生電路的配置的示意圖。
具體實施例方式以下參考
本發明的實施例。出於清楚說明的目的，適當省略和簡化以下說明和附圖。各個附圖中示出的包括了相同配置或功能的部件及其等同體由相同的附圖標記表示並省略其說明。第一實施例第一實施例的配置圖I是示出根據本發明第一實施例的電壓產生電路的配置示例的示意圖。電壓產生電路經由輸出電壓線(輸出端子)5將內部電源電壓提供給內部電路16，並且其包括調節器10、驅動元件(第二驅動元件)2以及控制電路(控制單元)13。內部電路16由輸出電壓線5提供的內部電源電壓驅動。調節器10包括布置在外部電源VDD (第一電源)3和輸出電壓線5之間的驅動元件(第一驅動元件)I，並且通過控制驅動元件I將基於參考電壓(第一參考電壓)6的電壓提供給輸出電壓線5作為內部電源電壓。除上述驅動元件I外，調節器10還包括電阻元件7和8以及放大器電路17。對於放大器電路17來說，其一個輸出端子連接至參考電壓6且另一輸入端子連接至線15。放大器電路17放大參考電壓6和線15的電壓之間的電壓差，並且將放大的電壓輸出至輸出線11。線15連接在放大器電路17的另一輸入端子與電阻元件7和8之間的位置之間。通過電阻元件7向線15提供與輸出電壓線5的電壓成比例的電壓。來自放大器電路17的輸出線11的電壓控制驅動元件I的柵極。將小於內部電路16的內部電源電壓的額定值的電壓電平預先設定為參考電壓6。驅動元件2布置在外部電源VDD 3和輸出電壓線5之間，並且在激活狀態下將外部電源VDD 3的電壓(以下也適當地稱作「外部電源電壓」)提供給輸出電壓線5。換言之，驅動元件2起到電壓供應電路的作用，該電壓供應電路將外部電源電壓提供給輸出電壓線5 (內部電路16)作為內部電源電壓。當外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於根據參考電壓(第二參考電壓)20產生的檢測電壓值時，控制電路13控制驅動元件I和2處於激活狀態。當外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電壓值時，控制電路13控制驅動元件2處於非激活狀態。控制電路13包括檢測電路(檢測單元)14以及控制元件(第三驅動元件)18。檢測電路14檢測與外部電源VDD 3成比例的電壓。具體而言，檢測電路14檢測外部電源VDD 3的電壓電平是否小於或等於檢測電壓值，並且將L或H電平控制信號輸出至輸出線12 (用於輸出檢測結果的端子)作為檢測結果。檢測電路14將輸出線12連接至驅動元件2的柵極以及控制元件18的柵極，並且通過來自輸出線12的控制信號來控制驅動元件2和控制元件18的激活狀態。具體而言，檢測電路14在外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電壓值時輸出激活驅動元件2和控制元件18的控制信號。檢測電路14 在外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電壓值時輸出停用驅動元件2和控制元件18的控制信號。控制元件18布置在外部電源VDD 3和驅動元件I的柵極之間，控制元件18的柵極連接至檢測電路14的輸出線12，並且其激活狀態由檢測電路14的控制信號控制。控制元件18配置為對控制驅動元件I的柵極以及驅動元件I的激活狀態的電壓進行控制。具體而言，當外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電壓值時(當控制元件18由檢測電路14的控制信號激活時)，控制元件18將外部電源VDD 3的電壓提供給驅動元件I的柵極(輸出線11)。當外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電壓值時，控制元件18停止將電壓提供給驅動元件I的柵極。在圖I中，驅動元件I由N型電晶體構成，而驅動元件2和控制元件8由P型電晶體構成。在外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電壓值時，換言之，不管放大器電路17的輸出電壓如何，控制元件18處於激活狀態時，上述控制電路13控制驅動元件I處於激活狀態。此外，控制電路13配置為在控制驅動元件2從激活狀態轉換至非激活狀態的時刻(當檢測電路14的控制信號從L電平轉換至H電平的時刻)保持驅動元件I處於激活狀態。隨後利用圖3說明上述過程。因此，驅動元件I由放大器電路17輸出的電壓或控制元件18輸出的電壓進行控制，即輸出線11的電壓。圖2示出根據第一實施例的電壓產生電路中包括的檢測電路14的配置示例。檢測電路14包括構成有源負載電路的兩個電晶體(負載級電晶體)、構成差分對並比較外部電源VDD 3的電壓和參考電壓20的兩個電晶體(差分級電晶體)，以及包括放大級電路21的比較器電路。負載級電晶體包括輸出負載級電晶體22和負載級電流鏡電晶體23。差分級電晶體包括負差分輸入電晶體27和正差分輸入電晶體28。第一實施例的操作圖3是根據本發明第一實施例的時序圖。根據參考電壓20產生的檢測電壓值為「VA」(以下也適當地稱為「檢測電路14的檢測電壓值VA」)。
當輸出電壓穩定時由調節器10的特徵確定的電壓值為「VB」(以下也適當地稱為「調節器10的輸出電壓值VB」)。由調節器10的特徵確定的輸出電壓在這裡表示由用於放大參考電壓6和與輸出電壓線5的電壓成比例的線15的電壓之間的電壓差的放大器電路17的配置以及驅動元件I確定的輸出電壓。當調節器10輸出了輸出電壓值VB時來自放大器電路17的輸出線11的電壓值為「VC」(以下也適當地稱為「輸出線11的電壓值VC」)。這裡，假設檢測電路14的檢測電壓值VA被設定為大於調節器10的輸出電壓值VB並小於或等於內部電路16中的內部電源電壓的額定值。此外，當外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電路14的檢測電壓值VA時，假設檢測電路14將L電平控制信號輸出至輸出線12。當外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電路14的檢測電壓值VA時，假設檢測電路14將H電平控制信號輸出至輸出線12。圖3示出在外部電源VDD 3以及各條線中電壓隨時間(橫軸)變化的狀態。當外部 電源VDD 3的電壓電平超過檢測電路14的檢測電壓值VA時的時刻為「til」。當外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電路14的檢測電壓值VA時，通過控制電路13的控制而激活驅動元件I和2，並且外部電源VDD 3為內部電路16提供電荷。具體而言，在外部電源VDD 3的電壓電平小於或等於檢測電路14的檢測電壓值VA時通過輸出至輸出線12的控制信號控制驅動元件2和控制元件18處於激活狀態(0N狀態)。在控制元件18導通時，不管放大器電路17的操作狀態如何，都強制控制驅動元件I使其處於激活狀態。因此，直到時刻tll，放大器電路17的輸出線11以及調節器10的電壓線5的電壓將與外部電源VDD 3的電壓電平相同。當外部電源VDD 3的電壓電平提高並在圖3所示的時刻tll超過檢測電路14的檢測電壓值VA時，通過控制電路13的控制來停用驅動元件2。同時，控制元件18截止(非激活狀態)。隨後，通過放大器電路17控制驅動元件I。因此，調節器10的輸出電壓線5和放大器電路17的輸出線11的電壓將是從外部電源VDD 3的電壓電平降低的電壓。此時，電壓緩慢下降，輸出電壓線5達到調節器10的輸出電壓值VB，並且放大器電路17的輸出線11達到放大器電路17的電壓值VC。此後，通過反饋控制保持輸出電壓值VB或電壓值VC。第一實施例的機制和優點在圖3中，通過來自檢測電路14的輸出線12的控制信號(L電平)使驅動元件2和控制元件18保持處於激活狀態(ON狀態)，直至外部電源VDD 3的電壓電平增至檢測電壓值VA (直至時刻tll)。因此，經由控制元件18將電流從外部電源VDD 3提供至放大器電路17的輸出線11，並且提高用於控制驅動元件I的柵極的電壓。因此，激活驅動元件I和驅動元件2。以此方式，因為直到時刻tll，電流提供至外部電源VDD 3的輸出電壓線5，因此輸出電壓線5的電壓電平跟隨外部電源VDD 3並提高。此外，當輸出電壓線5的電壓電平超過輸出電壓值VB直至外部電源VDD 3的電壓電平從低電壓電平狀態(例如啟動時)增至檢測電壓值VA (時刻tll)，放大器電路17通過反饋控制試圖降低輸出線11的電壓。因為輸出電壓線5的電壓電平持續增大，因此放大器電路17輸出的電壓達到GND電平。但是，因為控制元件18的漏極連接至驅動元件I的柵極，因此迫使驅動元件I被控制處於激活狀態。以此方式，當外部電源VDD 3小於檢測電路14的檢測電壓值VA時，驅動元件I和2都保持處於激活狀態。即使在輸出電壓線5的電壓超過調節器10的輸出電壓值VB的電平時，驅動元件I也不會從激活狀態轉換為非激活狀態，並且保持處於激活狀態。因此，放大器電路17的輸出線11和調節器10的輸出電壓線5具有與外部電源VDD 3相同的電壓電平。隨後，在時刻tll，當外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電壓值VA時，檢測電路14的控制信號從L電平升至H電平，並且驅動元件2和控制元件18從激活狀態(0N狀態)轉換至非激活狀態(OFF狀態)。隨後，經由驅動元件2停止為外部電源VDD 3的輸出電壓線5提供電流，並且因此調節器10的輸出電壓線5的電壓試圖降低。同時經由控制元件18停止為外部電源VDD 3的輸出線11提供電流，並且因此輸出線11的電壓也試圖降低。當輸出線11的電壓降低時，驅動元件I保持激活狀態一段時間。因此，當驅動元 件I保持激活狀態時，電流經由驅動元件I提供至外部電源VDD 3的輸出電壓線5。這發生在檢測電路14的控制信號從L電平轉換至H電平且控制元件18關斷時，在產生的時段內，用於控制柵極的電壓(輸出線11的電壓)保持為用於控制驅動元件I處於激活狀態的電壓。因此，經由驅動元件I將電流提供至外部電源VDD 3的輸出電壓線5，並且因此減慢輸出電壓線5的電壓下降速度。因此，可抑制輸出電壓線5的電壓的驟降。當輸出線11的電壓降至電壓值VC的時刻為「tl2」。在時刻tl2之後，響應於輸出線11的電壓的緩慢下降，放大器電路17的反饋控制開始起作用且輸出至輸出線11的電壓增大。 因此，通過調節器10的輸出電壓值VB控制輸出電壓線5的電壓，通過放大器電路17的電壓值VC控制輸出線11的電壓，並且因此能在時刻tl2之後穩定電壓供應。如上所述，因為在時刻tll和時刻tl2之間保持驅動元件I處於激活狀態，因此可抑制輸出電壓線5的突變電壓波動。因此，如現有技術中一樣，直至驅動元件I激活之前產生了時滯，並且可避免調節器的輸出電壓中的波動。此外，在本實施例中，因為不必通過外部容性元件減弱輸出電壓的下降，所以可省略外部容性元件。而且，可省略用於將外部容性元件連接至調節器的輸出線的端子。這就能降低成本，包括降低電路尺寸、製造所需的時間等等。注意到在第一實施例中，解釋了檢測電路14的檢測電壓值VA大於輸出電壓值VB的情況，以便凸顯本實施例的特徵和優點。但是顯而易見的是，即使在檢測電壓值VA小於輸出電壓值VB的情況下也能實現抑制輸出電壓線5的突變電壓降低的優點。第二實施例第二實施例的配置圖4示出根據第二實施例的檢測電路14-2的配置示例。根據第二實施例的檢測電路14-2除圖2中所示的檢測電路14的配置之外還包括輸出負載級電晶體22的柵極和GND (第二電源，接地)4之間的電容元件29。第二實施例的操作圖5是示出根據本發明第二實施例的電源電壓供應電路的操作示例的時序圖。當外部電源VDD 3激增時，在外部電源VDD 3的電壓超過檢測電壓值VA的時刻t21，電容元件29開始起作用且輸出負載級電晶體22的柵極線25的電壓緩慢改變。因此經由放大級電路21使輸出負載級電晶體22的漏極24的電壓立即升至高電平，輸出線12立即升至高電平，並且驅動元件2和控制元件18立即轉換為非激活狀態。第二實施例的機制和優點當外部電源VDD 3激增時，因為驅動元件2和控制元件18立即轉換為非激活狀態，所以可抑制輸出電壓線5的電壓的升高。第三實施例第三實施例的配置圖6示出根據本發明第三實施例的控制電路13-3中包括的時序發生電路的配置示例。時序發生電路30 (時序發生單元)連接在檢測電路14的輸出線12和控制元件18的 輸出線11之間。時序發生電路30包括電容元件34、控制電晶體(控制元件)35以及開關電路(開關單元)39。電容元件34布置在控制元件18和控制電晶體35之間並經由控制電晶體35連接至 GND 4。對於控制電晶體35而言，其一個端子連接至GND 4，並且另一端子連接至電容元件34，而其柵極連接至開關電路39的輸出端子。具體而言，控制電晶體35由N型電晶體構成，其源極連接至GND 4，漏極連接至電容元件34 (線37)，並且柵極連接至開關電路39的輸出端子(線36)。開關電路39布置在檢測電路14和控制電晶體35之間，並且根據檢測電路14輸出的控制信號(輸出線12的電壓)對控制電晶體35進行控制。具體而言，當外部電源VDD3的電壓小於或等於檢測電壓值VA時，開關電路39對控制電晶體35進行控制而使其處於激活狀態，並且將電容元件34連接至GND 4。當外部電源VDD 3的電壓超過檢測電壓值時，開關電路39對控制電晶體35進行控制而使其在延遲的時刻處於非激活狀態，並且使電容元件34與GND 4斷開。具體而言，開關電路39由P型電晶體31、N型電晶體32、電阻元件33和電容元件38構成。P型電晶體31的漏極和N型電晶體32的漏極都連接至線36，線36連接至控制電晶體35。P型電晶體31的源極連接至外部電源VDD 3。N型電晶體32的源極經由電阻元件33連接至GND 4。P型電晶體31的柵極和N型電晶體32的柵極都連接至檢測電路14的輸出線12。電容元件38布置在連接至控制電晶體25的柵極的線36和GND 4之間。第三實施例的操作圖7是示出根據本發明第三實施例的電壓產生電路的操作示例的時序圖。當外部電源VDD 3的電壓電平小於檢測電路14的檢測電壓值VA時，輸出線12處於GND電平，P型電晶體31導通且N型電晶體32截止。因此柵極線36的電壓為外部電源3的電壓電平。因此，對控制電晶體35進行控制而使其導通，線37變為GND電平，並且電容元件34作為延遲元件。此外，因為驅動元件2處於激活狀態，所以輸出電壓線5為外部電源3的電壓電平，並且因為控制元件18導通，所以輸出線11為外部電源3的電壓電平。因為輸出線12在外部電源VDD 3的電壓電平超過檢測電路14的檢測電壓值VA時變為外部電源3的電壓電平，因此P型電晶體截止，並且N型電晶體32導通，柵極線36的電壓降低。但是，因為電阻元件33和電容元件38引起延遲，所以電壓降低的速度緩慢地減小。當柵極線36的電壓降至控制電晶體35的閾值電壓時，控制電晶體35截止，線37懸浮，並且電容元件34將不作為延遲元件。第三實施例的機制和優點在外部電源VDD 3超過檢測電路14的檢測電壓值VA之後直至控制電晶體35截止之前，通過電阻元件33和電容元件3 8保留預定時間，並且電容元件34作為延遲元件。因此，提供給輸出線11的電壓以及放大器電路17的輸出線11的電壓電平緩慢改變。此時，與第一實施例相比，驅動元件I的激活時段被延長且輸出線11可保持高電壓電平更長時間。因此，與第一實施例相比，更多的電流可被提供至外部電源VDD 3的輸出電壓線5，並且輸出電壓線5的電壓可緩慢改變。注意到因為電容元件34在控制電晶體截止時不作為延遲元件，所以控制電晶體35截止的狀態不會影響調節器的操作。其他實施例雖然上述各個實施例都說明了電壓產生電路的配置示例，但本發明不限於此。例如，控制電路13和13-3可以是其他配置，只要該電路配置為利用用於控制驅動元件I的柵極的電壓激活驅動元件I或在驅動元件2受控從激活狀態轉變為非激活狀態的時刻保持驅動元件I處於激活狀態即可。雖然利用第一實施例的檢測電路14說明第三實施例的圖6，但也可以是利用第二實施例的檢測電路14-2的情況。如上所述，本發明的各個實施例都說明了半導體集成電路的電壓產生電路，其能抑制由外部電源電壓中的波動造成的調節器的輸出電壓中的波動。電壓產生電路包括經由驅動元件I將從外部電源電壓降低的電壓提供給內部電路的功能，在外部電源電壓的電壓電平小於預定檢測電壓值VA時將外部電源電壓提供給內部電路的功能，以及包括控制電路，其在外部電源的電壓電平小於預定檢測電壓值VA時控制第一和第二驅動元件處於激活狀態。控制電路包括檢測電路，其檢測與外部電源電壓成比例的電壓，並且在外部電源的電壓電平小於預定檢測電壓值VA時，控制第一和第二驅動元件處於激活狀態。隨後將電荷從外部電源提供給內部電路。當外部電源的電壓電平超過預定檢測電壓值VA時，第一驅動元件被配置為通過放大器電路而被可調整地控制，同時控制第二驅動元件處於非激活狀態。如上所述，當第二驅動元件從激活狀態轉變為非激活狀態時，第一驅動元件處於激活狀態，並且在直至第一驅動元件從非激活狀態激活不存在時滯。這就能抑制從電壓產生電路輸出的輸出電壓的降低。雖然已經就某些實施例說明了本發明，但本領域技術人員將認識到，在隨附權利要求的精神和範圍內可對本發明進行各種改進，並且本發明不限於上述示例。本領域技術人員可根據需要組合各個實施例。此外，權利要求的範圍不受上述實施例的限制。而且，應注意到，即使後續審查過程中存在修改，申請人的意圖也是涵蓋所有要求保護的元素的等價物。
權利要求
1.一種電壓產生電路，所述電壓產生電路經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路，所述電壓產生電路包括 調節器，所述調節器包括被布置在第一電源和所述輸出端子之間的第一驅動元件，並且通過控制所述第一驅動元件將基於參考電壓的電壓提供給所述輸出端子； 第二驅動元件，所述第二驅動元件被布置在所述第一電源和所述輸出端子之間，並且在所述第二驅動元件處於激活狀態時將所述第一電源的電壓提供給所述輸出端子；以及 控制單元，所述控制單元在所述第一電源的電壓小於或等於預先設定的檢測電壓值時控制所述第一驅動元件和所述第二驅動元件處於所述激活狀態，並且在所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時控制所述第二驅動元件處於非激活狀態。
2.根據權利要求I所述的電壓產生電路， 其中所述控制單元控制用於控制所述第一驅動元件的柵極的電壓並且激活所述第一驅動元件。
3.根據權利要求I所述的電壓產生電路， 其中所述控制單元被配置以使得，在所述第二驅動元件受控從所述激活狀態轉變為所述非激活狀態的時刻，所述第一驅動元件保持處於所述激活狀態。
4.根據權利要求2所述的電壓產生電路， 其中所述控制單元被配置以使得，在所述第二驅動元件受控從所述激活狀態轉變為所述非激活狀態的時刻，所述第一驅動元件保持處於所述激活狀態。
5.根據權利要求I所述的電壓產生電路，其中所述控制單元包括 檢測單元，所述檢測單元檢測所述第一電源的電壓是否小於或等於所述檢測電壓值並且將用於輸出檢測結果的端子連接至所述第二驅動元件的柵極；以及 第三驅動元件，所述第三驅動元件被布置在所述第一電源和所述第一驅動元件的柵極之間，並且所述第三驅動元件的柵極被連接至用於輸出所述檢測結果的所述端子。
6.根據權利要求2所述的電壓產生電路，其中所述控制單元包括 檢測單元，所述檢測單元檢測所述第一電源的電壓是否小於或等於所述檢測電壓值並且將用於輸出檢測結果的端子連接至所述第二驅動元件的柵極；以及 第三驅動元件，所述第三驅動元件被布置在所述第一電源和所述第一驅動元件的柵極之間，並且所述第三驅動元件的柵極被連接至用於輸出所述檢測結果的所述端子。
7.根據權利要求3所述的電壓產生電路，其中所述控制單元包括 檢測單元，所述檢測單元檢測所述第一電源的電壓是否小於或等於所述檢測電壓值並且將用於輸出檢測結果的端子連接至所述第二驅動元件的柵極；以及 第三驅動元件，所述第三驅動元件被布置在所述第一電源和所述第一驅動元件的柵極之間，並且所述第三驅動元件的柵極被連接至用於輸出所述檢測結果的所述端子。
8.根據權利要求5所述的電壓產生電路，其中當所述第一電源的電壓小於或等於所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件將所述第一電源的電壓提供給所述第一驅動元件的柵極，並且當所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件停止為所述第一驅動元件的柵極提供所述電壓。
9.根據權利要求6所述的電壓產生電路，其中當所述第一電源的電壓小於或等於所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件將所述第一電源的電壓提供給所述第一驅動元件的柵極，並且當所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件停止為所述第一驅動元件的柵極提供所述電壓。
10.根據權利要求7所述的電壓產生電路，其中當所述第一電源的電壓小於或等於所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件將所述第一電源的電壓提供給所述第一驅動元件的柵極，並且當所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時，所述第三驅動元件停止為所述第一驅動元件的柵極提供所述電壓。
11.根據權利要求5所述的電壓產生電路，其中所述檢測單元包括 構成有源負載電路的兩個第一電晶體； 構成差分對的兩個第二電晶體；以及 被布置在構成所述有源負載電路的所述兩個第一電晶體的柵極與第二電源之間的電容元件。
12.根據權利要求6所述的電壓產生電路，其中所述檢測單元包括 構成有源負載電路的兩個第一電晶體； 構成差分對的兩個第二電晶體；以及 被布置在構成所述有源負載電路的所述兩個第一電晶體的柵極與第二電源之間的電容元件。
13.根據權利要求8所述的電壓產生電路， 其中所述檢測單元包括 構成有源負載電路的兩個第一電晶體； 構成差分對的兩個第二電晶體；以及 被布置在構成所述有源負載電路的所述兩個第一電晶體的柵極與第二電源之間的電容元件。
14.根據權利要求5所述的電壓產生電路，其中所述控制單元還包括時序發生單元，所述時序發生單元被布置在所述檢測單元和所述第三驅動元件之間，並且緩慢改變用於控制所述第一驅動元件的柵極的所述電壓。
15.根據權利要求6所述的電壓產生電路，其中所述控制單元還包括時序發生單元，所述時序發生單元被布置在所述檢測單元和所述第三驅動元件之間，並且緩慢改變用於控制所述第一驅動元件的柵極的所述電壓。
16.根據權利要求8所述的電壓產生電路，其中所述控制單元還包括時序發生單元，所述時序發生單元被布置在所述檢測單元和所述第三驅動元件之間，並且緩慢改變用於控制所述第一驅動元件的柵極的所述電壓。
17.根據權利要求11所述的電壓產生電路，其中所述控制單元還包括時序發生單元，所述時序發生單元被布置在所述檢測單元和所述第三驅動元件之間，並且緩慢改變用於控制所述第一驅動元件的柵極的所述電壓。
18.根據權利要求14所述的電壓產生電路，其中所述時序發生單元包括延遲元件，所述延遲元件在所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時延遲用於控制所述第一驅動元件的柵極的所述電壓的下降。
19.根據權利要求18所述的電壓產生電路，其中所述時序發生單元包括 控制元件，所述控制元件包括連接至所述第二電源的一個端子；電容元件，所述電容元件被連接在所述第三驅動元件和所述控制元件之間，並且起到所述延遲元件的作用；以及 開關單元，所述開關單元被布置在所述檢測單元和所述控制元件之間，並且根據從所述檢測單元輸出的所述檢測結果來控制所述控制元件， 其中當所述第一電源的電壓小於或等於所述檢測電壓值時，所述開關單元控制所述控制元件處於激活狀態並且將所述電容元件連接至所述第二電源，並且當所述第一電源的電壓超過所述檢測電壓值時，所述開關單元控制所述控制元件在延遲的時刻處於非激活狀態並且將所述電容元件從所述第二電源斷開。
全文摘要
本發明涉及電壓產生電路。一種經由輸出端子將內部電源電壓提供給內部電路的電壓產生電路，包括調節器、第二驅動元件以及控制電路。調節器包括被布置在外部電源VDD(第一電源)和輸出端子之間的第一驅動元件，並且通過控制第一驅動元件將基於參考電壓的電壓提供給輸出端子。第二驅動元件被布置在外部電源VDD和輸出端子之間，並且在激活時將外部電源VDD的電壓提供給輸出端子。控制電路在外部電源的電壓是或小於預先設定的檢測電壓值時激活第一驅動元件和第二驅動元件，並且在外部電源的電壓超過檢測電壓值時停用第二驅動元件。
文檔編號G05F1/56GK102955491SQ20121028228
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月9日 優先權日2011年8月11日
發明者中島伸吾 申請人:瑞薩電子株式會社