CN107610730A

CN107610730A - 参考电压发生电路及应用其的半导体存储器

Info

Publication number: CN107610730A
Application number: CN201711022807.5A
Authority: CN
Inventors: 赖荣钦
Original assignee: Ruili Integrated Circuit Co Ltd
Current assignee: Changxin Memory Technologies Inc
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: CN107610730B

Abstract

本发明提供一种参考电压发生电路及应用其的半导体存储器，其中，本发明的参考电压发生电路包括用于产生参考电压的第一分压电路以及噪声检测电路，第一分压电路包括第一工作模式和第二工作模式，在第一工作模式下，第一分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，参考电压产生于第一电阻和第二电阻之间的连接处；在第二工作模式下，第一分压电路还包括第三电阻和第四电阻，第三电阻并联连接第一电阻，第四电阻并联连接第二电阻。本发明的技术方案可以缩短参考电压的响应时间，为电路提供稳定的参考电压。

Description

参考电压发生电路及应用其的半导体存储器

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种参考电压发生电路及应用其的半导体存储器。

背景技术

参考电压(Voltage reference，简称Vref)是指电路中一个与负载、功率供给、温度漂移、时间等无关，能保持始终恒定的一个电压。参考电压可以被用于电源供应***的稳压器，模拟数字转换器和数字模拟转换器，以及许多其他测量、控制***。

如图1所示为现有技术中常用的参考电压发生电路，包括分压电路110′，分压电路110′包括串联连接的电阻R111′和电阻R112′，电阻R111′连接于电源电压VDDQ′，电阻R112′接地VSSQ′，电阻R111′和电阻R112′之间的连接处A′产生的电压即为参考电压Vref′。电阻R111′和电阻R112′相等，即R111′＝R112′，所以Vref′＝VDDQ′/2。

随着半导体技术的发展，对于参考电压的稳定性要求也越来越高，在一些半导体电路中，电路的最高工作电压和最低工作电压与参考电压的差值仅为100mv，因此稳定的参考电压对于识别信号的逻辑电平非常重要，直接影响电路是否可以正常工作。

发明内容

本发明提供一种参考电压发生电路及应用其的半导体存储器，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本发明的一个方面，本发明提出一种参考电压发生电路，包括：

第一分压电路，用于产生参考电压，所述第一分压电路的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述第一分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述参考电压产生于所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接处；在所述第二工作模式下，所述第一分压电路还包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻并联连接所述第一电阻，所述第四电阻并联连接所述第二电阻；以及，

噪声检测电路，连接于所述参考电压，用于检测所述参考电压的变化是否超过预设值，并输出检测结果；

其中，所述第一分压电路接收所述检测结果，当所述检测结果为所述参考电压的变化未超过预设值时，所述第一分压电路进入所述第一工作模式，当所述检测结果为所述参考电压的变化超过预设值时，所述第一分压电路进入所述第二工作模式。

在一些实施例中，所述第三电阻小于所述第一电阻，所述第四电阻小于所述第二电阻。

在一些实施例中，所述噪声检测电路包括：

第二分压电路用于产生第一阈值电压和第二阈值电压，所述第二分压电路包括串联连接的第一检测电阻、第二检测电阻、第三检测电阻和第四检测电阻，所述第一阈值电压产生于所述第一检测电阻和第二检测电阻之间的连接处，所述第二阈值电压产生于所述第三检测电阻和第四检测电阻之间的连接处；

第一比较器，用于比较所述第一阈值电压和所述参考电压，当所述参考电压大于所述第一阈值电压时，所述噪声检测电路输出的所述检测结果为所述参考电压的变化超过所述预设值；以及，

第二比较器，用于比较所述第二阈值电压和所述参考电压，当所述参考电压小于所第二阈值电压时，所述噪声检测电路输出的所述检测结果为所述参考电压的变化超过所述预设值。

在一些实施例中，所述第一检测电阻和所述第二检测电阻的电阻值之和大于所述第一电阻，所述第三检测电阻和所述第四检测电阻的电阻值之和大于所述第二电阻。

在一些实施例中，所述第一检测电阻大于所述第二检测电阻，所述第三检测电阻小于所述第四检测电阻，

在一些实施例中，所述第一阈值电压大于所述参考电压的标准值，且所述第一阈值电压与所述参考电压的标准值的差值为27mv～33mv，所述第二阈值电压小于所述参考电压的标准值，且所述第二阈值电压与所述参考电压的标准值的差值为27mv～33mv。

在一些实施例中，所述第一分压电路还包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元连接于所述第三电阻，所述第二开关单元连接于所述第四电阻，当所述第一分压电路进入所述第二工作模式时，所述第一开关单元使所述第三电阻并联连接所述第一电阻，所述第二开关单元使所述第四电阻并联连接所述第二电阻。

在一些实施例中，所述第一分压电路还包括开关单元，所述开关单元连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接处以及所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接处之间，当所述第一分压电路进入第二工作模式时，所述开关单元使所述第三电阻和所述第四电阻分别并联连接所述第一电阻和所述第二电阻。

作为本发明的另一个方面，本发明还提出一种半导体存储器，包括以上所述的参考电压发生电路。

本发明采用上述技术方案，可以缩短参考电压的响应时间，为电路提供稳定的参考电压。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为现有技术中用于产生参考电压的分压电路图。

图2为实施例一中的第一分压电路在进入第一工作模式时的参考电压发生电路图。

图3为实施例一中的第一分压电路在进入第二工作模式时的参考电压发生电路图。

图4是实施例一中的包括噪声检测电路的参考电压发生电路图。

图5是实施例二中的参考电压发生电路图。

附图标记说明：

100′：参考电压发生电路：

110′：分压电路；

Vref′：参考电压；R111′：第一电阻：R112′：第二电阻；

A′：连接处；VDDQ′：电源电压；VSSQ′：接地；

100：参考电压发生电路：

110：第一分压电路；

Vref：参考电压；R111：第一电阻：R112：第二电阻；

R113：第三电阻：R114：第四电阻；

A：连接处；VDDQ：电源电压；VSSQ：接地；

120：噪声检测电路；

121：第二分压电路；

R121A：第一检测电阻；R121B：第二检测电阻；

R121C：第三检测电阻；R121D：第四检测电阻；

122：第一比较器；123：第二比较器；124：逻辑门；

115：第一开关单元；116：第二开关单元；

Vh_rh：第一阈值电压；Vl_rh：第二阈值电压；B、C：连接处；

200：参考电压发生电路：

210：第一分压电路；215：开关单元；D：连接处。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行阐述。

实施例一

如图2和图3所示为本实施例的参考电压发生电路100，包括第一分压电路110，用于产生参考电压Vref，第一分压电路110的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式。

如图2所示，在第一工作模式下，第一分压电路110包括串联连接的第一电阻R111和第二电阻R112，第一电阻R111连接于电源电压VDDQ，第二电阻R112接地VSSQ，参考电压Vref产生于第一电阻R111和第二电阻R112之间的连接处A。

如图3所示，在第二工作模式下，第一分压电路110包括串联连接的第一电阻R111和第二电阻R112，第一电阻R111连接于电源电压VDDQ，第二电阻R112接地VSSQ，第一分压电路110还包括第三电阻R113和第四电阻R114，第三电阻R113并联连接第一电阻R111，第四电阻R114并联连接第二电阻R112，参考电压Vref产生于第一电阻R111和第二电阻R112之间的连接处A。

本实施例的参考电压发生电路100还包括噪声检测电路120，用于检测参考电压Vref的变化是否超过预设值，噪声检测电路120的输入端连接于参考电压Vref，输出端输出检测结果。第一分压电路110接收所述检测结果，当所述检测结果为参考电压Vref的变化未超过预设值时，第一分压电路110进入第一工作模式(如图2所示)，当所述检测结果为参考电压Vref的变化超过预设值时，第一分压电路110进入第二工作模式(如图3所示)。

作为优选，第三电阻R113的电阻值小于第一电阻R111，第四电阻R114的电阻值小于第二电阻R112，优选地，第三电阻R113的电阻值远小第一电阻R111，第四电阻R114的电阻值远小于第二电阻R112，即：

R113<<R111，R114<<R112。

这样第三电阻R113和第四电阻R114可以消耗大量电流，使经过第一电阻R111和第二电阻R112的电流趋于零，从而使参考电压快速响应。

本实施例中，“远小于(<<)”指第三电阻R112小于第一电阻R111至少一个数量级，第四电阻R114小于第二电阻R112至少一个数量级，需要说明的是，“远小于(<<)”的量化并不局限于此，应根据具体电路进行设定，只要使第三电阻R113并联第一电阻R111，第四电阻R114并联第二电阻R112后，通过第一电阻R111和第二电阻R112的电流可以小到忽略不计即可，如何设定和量化应属于本领域技术人员知晓的技术手段，此处不再赘述。

作为优选，第一电阻R111和第二电阻R112的电阻值相等，第三电阻R113和第四电阻R114的电阻值相等，即：

R111＝R112，R113＝R114，Vref＝VDDQ/2。

如图4所示，噪声检测电路120包括第二分压电路121、第一比较器122和第二比较器123。

第二分压电路121包括串联连接的第一检测电阻R121A、第二检测电阻R121B、第三检测电阻R121C和第四检测电阻R121D，第一检测电阻R121A连接于电源电压VDDQ，第四检测电阻R121D接地VSSQ。

第二分压电路121用于产生第一阈值电压V_{h_rh}和第二阈值电压V_{l_rh}。第一阈值电压V_{h_rh}产生于第一检测电阻R121A和第二检测电阻R121B之间的连接处(B)，第二阈值电压V_{l_rh}产生于第三检测电阻R121C和第四检测电阻R121D之间的连接处(C)。

作为优选，第一检测电阻R121A和第二检测电阻R121B的电阻值之和大于第一电阻R111，第三检测电阻R121C和第四检测电阻R121D的电阻值之和大于第二电阻R112，优选地，第一检测电阻R121A和第二检测电阻R121B的电阻值之和远大于第一电阻R111，第三检测电阻R121C和第四检测电阻R121D的电阻值之和远大于第二电阻R112，即：

R121A+R121B>>R111,R121C+R121D>>R112。

作为优选，第一阈值电压V_{h_rh}和第二阈值电压V_{l_rh}的取值如下：

V_{h_rh}﹣Vref_{_rh}＝27mv～33mv，Vref_{_rh}﹣V_{l_rh}＝27mv～33mv，

其中，Vref_{_rh}为参考电压Vref的标准值。优选地，第一阈值电压V_{h_rh}和第二阈值电压V_{l_rh}的取值如下：

V_{h_rh}﹣Vref_{_rh}＝30mv，Vref_{_rh}﹣V_{l_rh}＝30mv。

作为优选，第一检测电阻R121A大于第二检测电阻R121B，第三检测电阻R121C小于第四检测电阻，优选地，第一检测电阻R121A远大于第二检测电阻R121B，第三检测电阻R121C远小于第四检测电阻，即：

R121A>>R121B，R121C<<R121D。

需要说明的是，“远大于(>>)”的含义如下：电阻A远大于(>>)电阻B是指电阻B相较于电阻A其电阻值可以忽略不计，在本实施例中，是指电阻A大于电阻B至少一个数量级；“远小于(<<)”的含义如下：电阻C远小于(<<)电阻D是指电阻C相较于电阻D其电阻值可以忽略不计，本实施例中，是指电阻C小于电阻D至少一个数量级)。“远大于(>>)”和“远小于(<<)”的量化并不局限于此，应根据具体电路进行设定，如何设定和量化应属于本领域技术人员知晓的技术手段，此处不再赘述。

作为优选，第一检测电阻R121A的电阻值等于第四检测电阻R121D，第二检测电阻R121B的电阻值等于第三检测电阻R121C。

第一比较器122比较第一阈值电压V_{h_rh}和参考电压Vref，第二比较器123比较第二阈值电压V_{l_rh}和参考电压Vref。

作为优选，噪声检测电路120还包括逻辑或门124，输入端连接第一比较器122的输出端和第二比较器123的输出端，输出端输出噪声检测电路120的检测结果。当Vref>V_{h_rh}或Vref<V_{l_rh}时，噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化超过预设值，反之，噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化未超过预设值。

如图2、图3和图4所示，第一分压电路110还包括第一开关单元115和第一开关单元116，第一开关单元115连接于电源电压VDDQ和第三电阻R113之间，第一开关单元116连接于第四电阻R114和接地VSSQ之间。

第一开关单元115和第一开关单元116接收噪声检测电路120输出的检测结果。当噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化未超过预设值时，第一开关单元115和第一开关单元116断开，第一分压电路110进入第一工作模式。

当噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化超过预设值时，第一开关单元115和第一开关单元116闭合，第三电阻R113并联连接第一电阻R111，第四电阻R114并联连接第二电阻R112，第一分压电路110进入第二工作模式。

电源和接地噪声会影响参考电压的稳定性，当参考电压发生电路100受到噪声影响时，会使参考电压的响应时间变长，从而影响参考电压的稳定性。当第一分压电路110处于低噪声状态时，进入第一工作模式，可以产生稳定的参考电压Vref；当第一分压电路110处于高噪声状态时，进入第二工作模式，第三电阻R113和第四电阻R114可以分走经过第一电阻R111和第二电阻R112的电流，消耗大量电流，从而缩短参考电压的响应时间，产生稳定的参考电压Vref。

本实施例还提供一种半导体存储器，包括上述参考电压发生电路300，半导体存储器的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

实施例二

如图5所示，本实施例的参考电压发生电路200包括第一分压电路210和噪声检测电路120。

第一分压电路210包括开关单元215，开关单元215连接于连接处A和连接处D之间，其中，连接处A为第一电阻R111和第二电阻R112之间的连接处，连接处D为第三电阻R113和第四电阻R114之间的连接处。

开关单元215接收噪声检测电路120输出的检测结果。当噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化未超过预设值时，开关单元215断开，第一分压电路310进入第一工作模式，处于低噪声状态，可以产生稳定的参考电压Vref。

当噪声检测电路120输出的检测结果为参考电压Vref的变化超过预设值时，开关单元215闭合，第三电阻R113并联连接第一电阻R111，第四电阻R114并联连接第二电阻R112，第一分压电路310进入第二工作模式，处于高噪声状态，第三电阻R113和第四电阻R114可以分走经过第一电阻R111和第二电阻R112的电流，消耗大量电流，从而缩短参考电压的响应时间，产生稳定的参考电压Vref。

本实施例还提供一种半导体存储器，包括上述参考电压发生电路200，半导体存储器的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种参考电压发生电路(100)，其特征在于，包括：

第一分压电路(110)，用于产生参考电压，所述第一分压电路的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式下，所述第一分压电路包括串联连接的第一电阻(R111)和第二电阻(R112)，所述参考电压产生于所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接处(A)；在所述第二工作模式下，所述第一分压电路还包括第三电阻(R113)和第四电阻(R114)，所述第三电阻并联连接所述第一电阻，所述第四电阻并联连接所述第二电阻；以及，

噪声检测电路(120)，连接于所述参考电压，用于检测所述参考电压的变化是否超过预设值，并输出检测结果；

2.根据权利要求1所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第三电阻小于所述第一电阻，所述第四电阻小于所述第二电阻。

3.根据权利要求1所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述噪声检测电路包括：

第二分压电路(121)，用于产生第一阈值电压(V_{h_rh})和第二阈值电压(V_{l_rh})，所述第二分压电路包括串联连接的第一检测电阻(R121A)、第二检测电阻(R121B)、第三检测电阻(R121C)和第四检测电阻(R121D)，所述第一阈值电压产生于所述第一检测电阻和第二检测电阻之间的连接处(B)，所述第二阈值电压产生于所述第三检测电阻和第四检测电阻之间的连接处(C)；

第一比较器(122)，用于比较所述第一阈值电压和所述参考电压，当所述参考电压大于所述第一阈值电压时，所述噪声检测电路输出的所述检测结果为所述参考电压的变化超过所述预设值；以及，

第二比较器(123)，用于比较所述第二阈值电压和所述参考电压，当所述参考电压小于所第二阈值电压时，所述噪声检测电路输出的所述检测结果为所述参考电压的变化超过所述预设值。

4.根据权利要求3所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第一检测电阻和所述第二检测电阻的电阻值之和大于所述第一电阻，所述第三检测电阻和所述第四检测电阻的电阻值之和大于所述第二电阻。

5.根据权利要求3所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第一检测电阻大于所述第二检测电阻，所述第三检测电阻小于所述第四检测电阻。

6.根据权利要求3所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第一阈值电压大于所述参考电压的标准值，且所述第一阈值电压与所述参考电压的标准值的差值为27mv～33mv，所述第二阈值电压小于所述参考电压的标准值，且所述第二阈值电压与所述参考电压的标准值的差值为27mv～33mv。

7.根据权利要求1所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第一分压电路还包括第一开关单元(115)和第二开关单元(116)，所述第一开关单元连接于所述第三电阻，所述第二开关单元连接于所述第四电阻，当所述第一分压电路进入所述第二工作模式时，所述第一开关单元使所述第三电阻并联连接所述第一电阻，所述第二开关单元使所述第四电阻并联连接所述第二电阻。

8.根据权利要求1所述的参考电压发生电路，其特征在于，所述第一分压电路(210)还包括开关单元(215)，所述开关单元连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间的连接处(A)以及所述第三电阻和所述第四电阻之间的连接处(D)之间，当所述第一分压电路进入第二工作模式时，所述开关单元使所述第三电阻和所述第四电阻分别并联连接所述第一电阻和所述第二电阻。

9.一种半导体存储器，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的参考电压发生电路。