(57)【要約】本回路は、ＦＥＴ（Ｍ１）を有する直列型レギュレータ（Ｌ）を備える。外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔが印加されるソース接続とゲート接続との間にキャパシタンス（Ｃ１）、およびトランスファーゲート（ＴＧ１）として提供される別のＦＥＴが直列接続される。ＰＯＲ信号によって駆動される。外部電圧（ＶＤＤｅｘｔ）が印加され、トランスファーゲートがターンオンされると、ＦＥＴ（Ｍ１）は、ここで起こるキャパシタンスの充電に呼応してターンオフされる。この充電は、特定の時間を要するので、内部電圧（ＶＤＤｉｎｔ）のオーバーシュートが回避される。【選択図】図２
2004515018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートカードＩＣのための電圧レギュレータ回路であって、
外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）から内部供給電圧（ＶＤＤｉｎｔ）を生成するための、直列型レギュレータ（Ｌ）の形態で提供される回路を有し、
該直列型レギュレータ（Ｌ）は、直列型レギュレート用トランジスタ（Ｍ１）を備え、該直列型レギュレート用トランジスタのソースおよびドレインは、該外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）と内部供給電圧（ＶＤＤｉｎｔ）との間で直列に構成され、
キャパシタンス（Ｃ１）、とトランスファーゲート（ＴＧ１）として提供される電界効果トランジスタとは、該外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）の１つの接続と該直列型レギュレータ（Ｌ）のレギュレータ接続（Ｒ）との間で直列接続され、該直列型レギュレータは、該直列型レギュレート用トランジスタの該ゲート接続上の電位をレギュレートするために提供され、
該トランスファーゲート（ＴＧ１）について、可変の電気電位が提供され、該可変の電位は、該回路における過渡プロセスの間、該トランスファーゲートをターンオフし、該過渡プロセスが終了した後、該トランスファーゲートを永久的にターンオンする、電圧レギュレータ回路。
【請求項２】
前記トランスファーゲート（ＴＧ１）の前記接続は、２つの異なった値を達成する電圧信号をある期間にわたって逐次的に送達する回路部分と接続される、請求項１に記載の電圧レギュレータ回路。
【請求項３】
前記２段階電圧信号は、スマートカードＩＣからの制御信号に対応するＰＯＲ（パワーオンリセット）信号である、請求項２に記載の電圧レギュレータ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、スマートカードＩＣ設計の分野における電圧レギュレータ回路に関する。
【０００２】
異なった電圧ドメイン（外部および内部電圧）を用いる集積回路は、例えば、公報ＬＰ２９５４／ＬＰ２９５４Ａ号「５Ｖ　ａｎｄ　Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ　Ｍｉｃｒｏｐｏｗｅｒ　Ｌｏｗ−Ｄｒｏｐｏｕｔ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」（１９９９年６月出願）の１０ページに記載されるように、通常、電圧レギュレータ回路を含む。集積回路の動作電圧は、接地（ＶＳＳ）と供給電位との間の電位差である。この電圧（以下において、内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔと呼ばれる）は、直列型レギュレータによって形成される複合電圧レギュレータ回路を用いて外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔから生成される。説明を簡略化するために、図１において従来技術について示された電圧レギュレータ回路内の直列型レギュレータが回路図を用いて示される。この回路図は、直列型レギュレート用トランジスタを駆動する際にこの回路が作動する基本的態様を示す。
【０００３】
図１に示される回路は、直列型レギュレート用トランジスタを有する直列型レギュレータＬを備え、外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔを内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔに変換する。直列型レギュレート用トランジスタＭ１のゲート接続は（直列型レギュレータのレギュレータ接続Ｒとして）、電圧変換を制御するために提供されるゲート接続に印加される電位を有する。この信号は、レギュレータ内部のアナログ信号である。内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔは、スマートカードＩＣ（ＩＣ）に電圧を供給するために提供される。回路の動作を説明するために、コアキャパシタンスＣｃｏｒｅもまた示されている。直列型レギュレータの回路は、通常、同じ動作原理を有するが、他方、はるかに複雑であり、示される単純な例とは異なる。
【０００４】
図１に示される電圧レギュレータ回路は、外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔが高速でターンオンされると、内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔにおいてオーバーシュートが起こり、積分値が特定のレベルを越えることは、ＶＤＤｉｎｔと接続されたトランジスタの薄いゲート酸化物を損傷させるので、もはや許容され得ないという不利な点を有する。図４は、ターンオンプロセスの時間に対するＶＤＤｉｎｔおよびＶＤＤｅｘｔの電圧プロファイルを示す。
【０００５】
さらに、ＩＳＯ／ＧＳＭ規格に従って、たった５つだけの接続接触領域（通常、パッドと呼ばれる（ＶＤＤｅｘｔ、ＶＳＳ、クロック、ＩＯ、リセット））およびこれらのパッドのターンオンシーケンスが、スマートカードＩＣに対して規定される。従って、さらなるパッドまたは異なったターンオンシーケンスを提供することによって所望の過渡応答を達成する方法がない。
【０００６】
本発明の目的は、可能な限り単純であり、かつターンオンプロセスの間にオーバーシュートの問題が生じない、スマートカードＩＣのための電圧レギュレータ回路の仕様を定めることである。
【０００７】
本目的は、請求項１の特徴を有する電圧レギュレータ回路によって達成される。改良点は、従属請求項に見出され得る。
【０００８】
本発明の電圧レギュレータ回路には、それ自体公知であり、外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔから内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔを生成するために提供される直列型レギュレータ、キャパシタンス、および外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔの１つの接続と直列型レギュレータのレギュレータ接続との間に直列接続されたトランスファーゲートとして提供される電界効果トランジスタが提供される。スマートカードＩＣからの制御信号を有するラインにおいて変化する電位は、このトランスファーゲートに提供される。直列型レギュレータは、特に、直列型レギュレート用トランジスタを備え、このトランジスタのソースおよびドレインは、外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔと内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔとの間に直列で構成され、このトランジスタのゲート接続は、直列型レギュレータのレギュレータ接続であるか、または少なくともレギュレータ接続にルーティングされる。ゲート上にある直列型レギュレート用トランジスタの電位は、レギュレートされ得る。
【０００９】
本発明は、添付される図を参照して説明される。
【００１０】
図２は、本発明の電圧レギュレータ回路の例示的実施形態を示す。図１からの回路が作動する態様を説明するために、本発明の電圧レギュレータ回路において、直列型レギュレータＬが示される。直列型レギュレータの改変は、本発明の回路の対応する例示的実施形態を生成する（別々に説明される必要はない）。ソース／ドレイン経路が電圧変圧のために用いられる直列型レギュレート用トランジスタＭ１のソースとゲートの間に、キャパシタンスＣ１、および電界効果トランジスタによって形成されるトランスファーゲートＴＧ１が直列接続される。残りの回路構成要素は、例えば、図１に示されるような、従来回路に従う。
【００１１】
トランスファーゲートは、信号生成器ＳＧによって生成され、そのために、ＰＯＲ（パワーオンリセット）信号の形態で提供される信号を用いて駆動され、通常、図３のグラフに示されるような時間特性を有する。このＰＯＲ信号は、デジタル信号であり、２つの値、すなわち、接地電位またはＶＳＳならびに外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔを有する。この電位は、本発明により提供される回路部分に依存せず、スマートカードＩＣ内で生成され、ターンオンプロセスのために用いられる。
【００１２】
ターンオンされるとすぐに、キャパシタンスＣ１は放電される。外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔが印加され、トランスファーゲートがオンにされると、直列型レギュレート用トランジスタＭ１は、ここで起こるキャパシタンスＣ１の充電と共にターンオフされる。この充電は特定の時間を要するので、直列型レギュレータＬは極めてゆっくりとターンオフされる。本発明の回路素子Ｃ１およびＴＧ１は、直列型レギュレータが正確な形態か否かを問わず、本発明にとって重要である構成要素として存在する。これらの回路素子は、好適には、（内部）電圧レギュレータ時定数よりも大きい時定数を用いて寸法が測られる。これによって達成される効果は、（内部）コアキャパシタンスＣｃｏｒｅもまた極めてゆっくりと充電されて、内部供給電圧ＶＤＤｉｎｔのオーバーシュートを防ぐことである。従って、この回路において、時間に関する電圧プロファイルは、図５におけるグラフに示される曲線に対応する。
【００１３】
内部過渡プロセスが終了した後、トランスファーゲートは、信号ＰＯＲによって永久的にオンにされる。さらなるキャパシタンスＣ１は、外部供給電圧ＶＤＤｅｘｔにのみ結合され、トランスファーゲートは、動作の間中オンの状態であるので、スマートカードＩＣ（ＩＣ）の動的応答は、電圧レギュレータ回路による影響を受けない。動作中の静的および動的電流消費もまた影響を受けない状態である。発生するピーク電流レベルの低減は、エレクトロマイグレーションを低減するという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、導入部にて説明された従来技術からの電圧レギュレータ回路を示す。
【図２】
図２は、本発明の電圧レギュレータ回路の好適な実施形態を示す。
【図３】
図３は、ＰＯＲ信号のグラフを示す。
【図４】
図４は、図１に示される回路のＶＤＤｅｘｔおよびＶＤＤｉｎｔのグラフを示す。
【図５】
図５は、図２に示される回路の、図４に対応するグラフを示す。
【符号の説明】
Ｃ１　　　　キャパシタンス
Ｃｃｏｒｅ　　　コアキャパシタンス
ＩＣ　　　　集積回路
Ｌ　　　　　直列型レギュレータ
Ｍ１　　　　直列型レギュレート用トランジスタ
ＰＯＲ　　　信号
Ｒ　　　　　レギュレータ接続
ＳＧ　　　　信号発生器
ＴＧ１　　　トランスファーゲート
ＶＤＤｅｘｔ　　外部供給電圧
ＶＤＤｉｎｔ　　内部供給電圧
【図１】
2004515018.tif 000003
【図４】
2004515018.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004515018.tif 000005
2004515018.tif 000006
2004515018.tif 000007
2004515018.tif 000008
2004515018.tif 000009
2004515018.tif 000010
2004515018.tif 000011
2004515018.tif 000012
2004515018.tif 000013
2004515018.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月25日(2002.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートカードＩＣのための電圧レギュレータ回路であって、
外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）から内部供給電圧（ＶＤＤｉｎｔ）を生成するための、直列型レギュレータ（Ｌ）の形態で提供される回路を有し、
該直列型レギュレータ（Ｌ）は、ソースおよびドレインで、該外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）と該内部供給電圧（ＶＤＤｉｎｔ）との間に直列に構成される該直列型レギュレート用トランジスタ（Ｍ１）と、該直列型レギュレート用トランジスタ（Ｍ１）のゲート端子上の電位をレギュレートするために提供されるレギュレータ端子（Ｒ）とを備える、電圧レギュータ回路であって、
該外部供給電圧（ＶＤＤｅｘｔ）の端子と該レギュレータ端子（Ｒ）との間に、キャパシタンス（Ｃ１）と、トランスファーゲート（ＴＧ１）として提供される電界効果トランジスタとが直列接続されることと、
該トランスファーゲート（ＴＧ１）について、可変の電気電位が提供され、該可変の電位は、該回路における過渡プロセスの間、該トランスファーゲートをターンオフし、該キャパシタンス（Ｃ１）の充電が行われ、該トランスファーゲートの該過渡プロセスが終了した後、該トランスファーゲートを永久的にターンオンすることとを特徴とする、電圧レギュレータ回路。
【請求項２】
前記トランスファーゲート（ＴＧ１）の前記端子は、２つの異なった値を達成する電圧信号をある期間にわたって逐次的に送達する回路部分と接続される、請求項１に記載の電圧レギュレータ回路。
【請求項３】
前記２段階電圧信号は、スマートカードＩＣからの制御信号に対応するパワーオン／リセット信号である、請求項２に記載の電圧レギュレータ回路。
【国際調査報告】
2004515018.tif 000015
2004515018.tif 000016
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