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코스(coarse)-파인(fine) 튜닝을 수행하는 차지 펌프 회로로서, 기준 전압과 출력 전압의 비교에 의하여 제공되는 비교 신호에 기초하여 제1 업 신호, 제2 업 신호, 제1 다운 신호 및 제2 다운 신호를 생성하는 업/다운 신호 생성기;입력 전압을 수신하고, 상기 제1 업 신호 및 상기 제2 업 신호에 기초하고, 상기 출력 전압에 언더-슈트 또는 오버-슈트가 발생한 과도 상태를 나타내는 코스-인에이블 신호에 응답하여 상기 출력 전압과 관계되는 게이트 전압을 코스하게 증가시키고, 정상 상태에서는 상기 게이트 전압을 파인하게 증가시키는 제1 차지 펌프; 및상기 제1 다운 신호 및 상기 제2 다운 신호에 기초하고 상기 코스-인에이블 신호에 응답하여 상기 과도 상태에서는 상기 게이트 전압을 코스하게 감소시키고, 상기 정상 상태에서는 상기 게이트 전압을 파인하게 감소시키는 제2 차지 펌프를 포함하는 차지 펌프 회로
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제1항에 있어서, 상기 업/다운 신호 생성기는,상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 높음을 나타내는 제1 구간에서, 상기 제1 다운 신호와 상기 제2 다운 신호를 중첩되지 않도록 하이 레벨로 활성화시키고, 상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 낮음을 나타내는 제2 구간에서, 상기 제1 다운 신호를 활성화시키고, 상기 제2 다운 신호를 비활성화시키는 차지 펌프 회로
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제1항에 있어서, 상기 업/다운 신호 생성기는,상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 높음을 나타내는 제1 구간에서, 상기 제1 업 신호를 로우 레벨로 활성화시키고, 상기 제2 업 신호를 하이 레벨로 비활성화시키고,상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 낮음을 나타내는 제2 구간에서, 상기 제1 업 신호 및 상기 제2 업 신호를 부분적으로 중첩되게 활성화시키는 차지 펌프 회로
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제1항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프는상기 코스-인에이블 신호에 응답하여 활성화되며, 상기 제1 업 신호를 반전시키는 제1 인버터;상기 제1 업 신호를 반전시키는 제2 인버터;상기 제1 인버터의 출력과 제1 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터;상기 제2 인버터의 출력과 상기 제1 노드 사이에 상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되는 제2 커패시터;상기 입력 전압과 상기 제1 노드 사이에 연결되고 제3 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제1 피모스 트랜지스터;상기 제1 노드와 제3 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 업 신호가 인가되는 제2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제2 피모스 트랜지스터;상기 제3 노드와 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제1 엔모스 트랜지스터;상기 제3 노드와 제4 노드 사이에 연결되는 부스트 커패시터;상기 입력 전압과 상기 제4 노드 사이에 연결되고 제6 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제3 피모스 트랜지스터;상기 제4 노드와 상기 6 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 업 신호가 인가되는 제5 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제4 피모스 트랜지스터;상기 제6 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제5 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제2 엔모스 트랜지스터; 및상기 제3 노드와 상기 게이트 노드 사이에 연결되고, 상기 제6 노드에 연결되는 제3 엔모스 트랜지스터를 포함하는 차지 펌프 회로
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제4항에 있어서, 상기 정상 상태의, 상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 높음을 나타내는 제1 구간에서,상기 제1 커패시터는 상기 코스-인에이블 신호에 기초한 상기 제1 인버터에 의하여 플로팅되고,상기 제2 커패시터와 상기 부스트 커패시터는 상기 제1 업 신호와 상기 제2 업 신호에 의하여 상기 입력 전압으로 충전되고, 상기 정상 상태의 상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 낮음을 나타내는 제2 구간에서,상기 제1 업 신호는 상기 제1 노드의 전압 레벨을 증가시키고,상기 제2 업 신호는 상기 제2 피모스 트랜지스터를 턴-온시키고 상기 제1 엔모스 트랜지스터를 턴-오프시켜 상기 제4 노드의 전압 레벨이 증가시키고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터를 턴-오프시키고, 상기 제4 피모스 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 제6 노드의 전압 레벨을 증가시키고, 상기 제6 노드의 전압 레벨의 증가에 응답하여 상기 제3 엔모스 트랜지스터가 턴-온되어 상기 게이트 전압을 제1 레벨만큼 증가시키고, 상기 과도 상태의 상기 제1 구간과 상기 제2 구간에서,상기 제1 커패시터는 상기 제2 커패시터와 동일하게 동작하여, 상기 게이트 전압을 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨만큼 증가시키는 차지 펌프 회로
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6
제1항에 있어서, 상기 제2 차지 펌프는 접지 전압과 제1 노드 사이에 연결되고, 상기 코스 인에이블 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제1 엔모스 트랜지스터;상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터;상기 제2 노드와 상기 접지 전압 사이에 상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되는 제2 커패시터;상기 제2 노드와 상기 게이트 노드 사이에 연결되고, 상기 제1 다운 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제2 엔모스 트랜지스터; 및상기 제2 노드와 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 제2 다운 신호를 수신하는 게이트를 구비하는 제3 엔모스 트랜지스터를 포함하는 차지 펌프 회로
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7
제6항에 있어서, 상기 정상 상태의 상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 높음을 나타내는 제1 구간에서,상기 제1 커패시터는 상기 코스-인에이블 신호에 기초한 상기 제1 엔모스 트랜지스터에 의하여 플로팅되고,상기 제2 커패시터는 상기 접지 전압으로 방전되고, 상기 제2 엔모스 트랜지스터는 상기 제1 다운 신호에 의하여 턴-오프되고,상기 제3 엔모스 트랜지스터는 상기 제2 다운 신호에 의하여 턴-온되고, 상기 정상 상태의 상기 비교 신호가 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기준 전압의 레벨보다 낮음을 나타내는 제2 구간에서,상기 제3 엔모스 트랜지스터는 상기 제2 다운 신호에 의하여 턴-오프되고,상기 제2 엔모스 트랜지스터는 상기 제1 다운 신호에 의하여 턴-온되어, 상기 게이트 노드를 상기 제2 노드에 연결시키고, 상기 게이트 전압을 상기 제2 커패시터와 공유하여 상기 게이트 전압을 제1 레벨만큼 감소시키고,상기 과도 상태의 상기 제1 구간과 상기 제2 구간에서,상기 제1 커패시터는 상기 제2 커패시터와 동일하게 동작하여, 상기 게이트 전압을 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨만큼 감소시키는 차지 펌프 회로
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8
차지 펌프 회로 기반의 저전압 강하 레귤레이터로서,제1 기준 전압과 출력 전압의 비교에 기초하여 제1 비교 신호를 생성하는 제1 비교기;상기 출력 전압을 제2 기준 전압 및 제3 기준 전압과 비교하여 상기 출력 전압에 언더-슈트 또는 오버-슈트가 발생하는 경우 과도 상태를 나타내는 코스-인에이블 신호를 생성하는 코스 모드 감지기;입력 전압을 수신하고, 상기 제1 비교 신호 및 상기 코스-인에이블 신호에 기초하여 게이트 노드에 게이트 전압을 출력하고, 상기 과도 상태에서는 상기 게이트 전압을 코스하게 증감시키고, 정상 상태에서는 상기 게이트 전압을 파인하게 증감시키는 차지 펌프 회로; 및상기 입력 전압, 상기 게이트 노드 및 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 게이트 전압에 기초하여 상기 입력 전압을 레귤레이션하여 상기 출력 노드에 상기 출력 전압을 제공하는 파워 트랜지스터를 포함하는 저전압 강하 레귤레이터
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제8항에 있어서, 상기 코스 모드 감지기는상기 출력 전압과 상기 제2 기준 전압의 비교에 기초하여 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교기;상기 출력 전압과 상기 제3 기준 전압의 비교에 기초하여 제3 비교 신호를 출력하는 제3 비교기; 및상기 제2 비교 신호 및 상기 제3 비교 신호에 대한 논리합 연산을 수행하여 상기 코스-인에이블 신호를 출력하는 오어 게이트를 포함하고,상기 제2 비교기는 양의 입력 단자로 상기 출력 전압을 수신하고, 음의 입력 단자로 상기 제2 기준 전압을 수신하여 상기 출력 전압에 상기 오버 슈트가 발생한 경우 활성화되는 상기 제2 비교 신호를 출력하고,상기 제3 비교기는 음의 입력 단자로 상기 출력 전압을 수신하고, 양의 입력 단자로 상기 제3 기준 전압을 수신하여 상기 출력 전압에 상기 언더 슈트가 발생한 경우 활성화되는 상기 제3 비교 신호를 출력하고,상기 제1 비교기는 클럭 신호를 수신하고, 음의 입력 단자로 제1 기준 전압을 수신하고, 양의 입력 단자로 상기 출력 전압을 수신하고, 상기 클럭 신호의 상승 에지에서 상기 출력 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 상기 제1 비교 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 저전압 강하 레귤레이터
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제8항에 있어서, 상기 차지 펌프 회로는상기 제1 비교 신호에 기초하여 제1 업 신호, 제2 업 신호, 제1 다운 신호 및 제2 다운 신호를 생성하는 업/다운 신호 생성기;상기 제1 업 신호 및 상기 제2 업 신호에 기초하고, 상기 코스-인에이블 신호에 응답하여 상기 과도 상태에서는 상기 게이트 전압을 코스하게 증가시키고, 정상 상태에서는 상기 게이트 전압을 파인하게 증가시키는 제1 차지 펌프;상기 제1 다운 신호 및 상기 제2 다운 신호에 기초하고 상기 코스-인에이블 신호에 응답하여 상기 과도 상태에서는 상기 게이트 전압을 코스하게 감소시키고, 상기 정상 상태에서는 상기 게이트 전압을 파인하게 감소시키는 제2 차지 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 강하 레귤레이터
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