电压调节器及其操作方法技术

本发明专利技术提供一种电压调节器，其包括：电压调节单元，其调节外部电源电压并输出内部电压；以及最优化控制单元，其响应于训练使能信号调整电压调节单元的偏置电流、驱动能力和输出电容并将内部电压最优化至预定值。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月15日提交的申请号为10-2015-0143914的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的示例性实施例总体涉及半导体设计技术，且更特别地涉及用于半导体装置的电压调节器及其操作方法。
技术介绍
诸如半导体存储装置的集成电路可以是功能上复杂的电子装置或具有微结构的系统，在微结构中许多电子电路元件不可分离地限定在半导体基板上。因为在这种集成电路中的电子电路元件可具有微尺寸，所以提供至集成电路的电流或电压中的甚至非常小的波动可引起集成电路发生故障。为了保持提供至集成电路的电压恒定，需要用于恒定地控制电压提供电路的输出的调节器电路。通常，当编程包括例如程序和过电压的数据时，半导体存储装置的正确操作可能需要同时生成多个操作电压。就这一点而言，可能需要一个或多个调节器电路用于调节各个操作电压。
技术实现思路
本专利技术的各种实施例涉及一种能够使输入电压最优化的电压调节器及其操作方法。在一个实施例，电压调节器可包括：电压调节单元，其适于调节外部电源电压并适于输出恒定内部电压；以及最优化控制单元，其适于响应于训练使能信号调整电压调节单元的偏置电流、驱动能力和输出电容且适于将内部电压最优化至预定值。电压调节单元可包括：比较器，其适于比较参考电压与反馈电压以用于输出驱动信号并用于使用偏置电流来操作；偏置电流调整部，其适于响应于第一控制信号调整提供至比较器的偏置电流；通过装置调整部，其适于根据驱动信号将外部电源电压输出至输出端作为内部电压，并适于响应于第二控制信号调整驱动能力；电容器调整部，其适于响应于第三控制信号调整输出电容；以及电压分配部，其适于分配输出电压并适于将分配电压输出至比较器的输入端作为反馈电压。最优化控制电路可包括：平均检测部，其适于响应于训练使能信号检测对应于第一或第二模式的内部电压的平均值；以及控制信号生成部，其适于比较内部电压的平均值与目标值以用于生成第一至第三控制信号。平均检测部可包括：下冲检测部分，其适于检测内部电压的下冲峰值电压；模式选择部分，其适于响应于模式选择信号选择性地输出下冲检测部分的输出信号或内部电压；模数转换器，其适于将模式选择部分的输出信号转换成数字代码值；以及平均计算部分，其适于输出从模数转换器输出的数字代码值的平均值。模式选择部分可在第一模式中选择内部电压并可在第二模式中选择下冲检测部分的输出信号。控制信号生成部可包括：寄存器，其适于储存目标值；以及操作控制部分，其适于比较目标值与平均值并适于控制第一至第三控制信号中的每一个。第一至第三控制信号中的每一个可以复数形式提供。通过装置调整部可包括：通过装置选择部分，其适于响应于多个第二控制信号选择多个通过装置中的一个或多个；以及通过装置阵列部分，其包括多个通过装置并适于响应于驱动信号驱动外部电源电压。通过装置选择部分可包括多个传递元件，多个传递元件适于响应于第二控制信号将驱动信号传递至通过装置阵列部分。电容器调整部可包括：电容器传递控制部分，其适于响应于多个第三控制信号选择多个电容器中的一个或多个；以及电容器阵列部分，其包括多个电容器且适于大体上保持内部电压恒定。电容器传递控制部分可包括多个传递元件，多个传递元件适于将内部电压传递至电容器阵列部分。电压调节器可进一步包括频率补偿部，频率补偿部适于保证内部电压的相位裕度。平均检测部可包括：下冲检测部分，其适于检测内部电压的下冲峰值电压；模式选择部分，其适于响应于模式选择信号选择性地输出下冲检测部分或内部电压的输出信号；增益积分器，其适于对模式选择部分的输出信号进行积分并输出模式选择部分的输出信号；以及模数转换器，其适于将增益积分器的输出信号转换成数字代码值。模式选择部分可在第一模式中选择内部电压并可在第二模式中选择下冲检测部分的输出信号。在另一个实施例中，电压调节器的操作方法可包括：检测电压调节器的输出电压的下冲；响应于模式选择信号在第一模式中选择电压调节器的输出电压并在第二模式中选择下冲；将输出电压或下冲转换成数字代码；计算数字代码的平均值；比较平均值与储存在寄存器中的目标值并生成用于控制电压调节器的控制信号；以及响应于控制信号执行电压调节操作。控制信号的生成可包括：比较目标值与平均值并生成用于调整电压调节器的偏置电流的电流量的第一控制信号；比较目标值与平均值并生成用于调整电压调节器的通过装置的数量的第二控制信号；以及比较目标值与平均值并生成用于调整电压调节器的输出电容的第三控制信号。第一至第三控制信号中的每一个可以复数形式提供。第一控制信号的生成可包括：当目标值大于第二模式中的平均值时，减少多个第一控制信号的激活数量；以及当目标值小于第二模式中的平均值时，增加多个第一控制信号的激活数量。第二控制信号的生成可包括：当目标值大于第一模式中的平均值时，减少多个第二控制信号的激活数量；以及当目标值小于第一模式中的平均值时，增加多个第二控制信号的激活数量。第三控制信号的生成可包括：当目标值大于第二模式中的平均值时，减少多个第三控制信号的激活数量；以及当目标值小于第二模式中的平均值时，增加多个第三控制信号的激活数量。根据依照本专利技术的实施例的电压调节器，电压调节器的最优化操作可自动地在电路中实时地执行，使得可以减少时间和成本。此外，由于电压调节器提供数字输出，所以数字测量设备可用于代替昂贵的模拟测量设备，使得可以容易地求取非常难以测量的下冲和过冲值。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的配置简图。图2是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的偏置电流调整部的示例的电路图。图3是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的通过装置调整部的示例的电路图。图4是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的电容器调整部的示例的电路图。图5是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的下冲检测部分的示例的电路图。图6是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的模式选择部分的输出信号的示例的曲线图。图7是示出根据本专利技术的一个实施例的电压调节器的模数转换器的输出信号的示例的曲线图。图8是示出根据本专利技术的一个实施例的平均计算部分的输出信号的示例的曲线图。图9是示出根据本专利技术的另一个实施例的电压调节器的配置简图。图10是示出根据本专利技术的另一个实施例的电压调节器的增益积分器的示例的输出信号的曲线图。图11是示出根据本专利技术的另一个实施例的电压调节器的模数转换器的示例的输出信号的曲线图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述各种实施例。然而，本专利技术可以不同的形式呈现且不应被解释为限于在本文中提出的实施例。而是，这些实施例被提供使得本公开将是彻底且完整的。在整个公开中，贯穿本专利技术的各个附图和实施例，相似的参考数字表示相似的部件。参照图1，根据本专利技术的一个实施例的电压调节器可包括电压调节单元10a和最优化控制单元10b。电压调节单元10a可包括比较器110、偏置电流调整部120、通过装置调整部130、频率补偿部140、电压分配部150和电容器调整部160。比较器110可比较参考电压VREF与反馈电压VFB以用于输出驱动信号VDRV并基于偏置电流ISS操作。偏置电流调整部120可响应于第一控制信号SEL1&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压调节器，其包括：电压调节单元，其适于调节外部电源电压并输出恒定内部电压；以及最优化控制单元，其适于响应于训练使能信号调整所述电压调节单元的偏置电流、驱动能力和输出电容且适于将所述内部电压最优化至预定值。

【技术特征摘要】
2015.10.15 KR 10-2015-01439141.一种电压调节器，其包括：电压调节单元，其适于调节外部电源电压并输出恒定内部电压；以及最优化控制单元，其适于响应于训练使能信号调整所述电压调节单元的偏置电流、驱动能力和输出电容且适于将所述内部电压最优化至预定值。2.根据权利要求1所述的电压调节器，其中，所述电压调节单元包括：比较器，其适于比较参考电压与反馈电压以用于输出驱动信号并用于使用所述偏置电流来操作；偏置电流调整部，其适于响应于第一控制信号调整提供至所述比较器的所述偏置电流；通通过装置调整部，其适于根据所述驱动信号将所述外部电源电压输出至输出端作为所述内部电压，并适于响应于第二控制信号调整所述驱动能力；电容器调整部，其适于响应于第三控制信号调整所述输出电容；以及电压分配部，其适于分配所述输出电压并适于将分配电压输出至所述比较器的输入端作为所述反馈电压。3.根据权利要求2所述的电压调节器，其中，所述最优化控制电路包括：平均检测部，其适于响应于所述训练使能信号检测对应于第一模式或第二模式的所述内部电压的平均值；以及控制信号生成部，其适于比较所述内部电压的平均值与目标值以用于生成所述第一控制信号至所述第三控制信号。4.根据权利要求3所述的电压调节器，其中，所述平均检测部包
\t括：下冲检测部分，其适于检测所述内部电压的下冲峰值电压；模式选择部分，其适于响应于模式选择信号选择性地输出所述下冲检测部分的输出信号或所述内部电压；模数转换器，其适于将所述模式选择部分的输出信号转换成数字代码值；以及平均计算部分，其适于输出从所述模数转换器输出的所述数字代码值的平均值。5.根据权利要求4所述的电压调节器，其中，所述模式选择部分在所述第一模式中选择所述内部电压并在所述第二模式中选择所述下冲检测部分的输出信号。6.根据权利要求3所述的电压调节器，其中，所述控制信号生成部包括：寄存器，其适于储存所述目标值；以及操作控制部分，其适于比较所述目标值与所述平均值并适于控制所述第一控制信号至所述第三控制信号中的每一个。7.根据权利要求2所述的电压调节器，其中，所述第一控制信号至所述第三控制信号中的每一个可以复数形式提供。8.根据权利要求7所述的电压调节器，其中，所述通过装置调整部包括：通过装置选择部分，其适于响应于多个第二控制信号选择多个通过装置中的一个或多个；以及通过装置阵列部分，其包括所述多个通过装置并适于响应于所述驱动信号驱动所述外部电源电压。9.根据权利要求8所述的电压调节器，其中，所述通过装置选择部分包括：多个传递元件，其适于响应于所述第二控制信号将所述驱动信号
\t传递至所述通过装置阵列部分。10.根据权利要求7所述的电压调节器，其中，所述电容器调整部包括：电容器传递控制部分，其适于响应于多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：咸铉周，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR