JP2000151398A - Charge pump - Google Patents

Charge pump

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JP2000151398A
JP2000151398A JP10324706A JP32470698A JP2000151398A JP 2000151398 A JP2000151398 A JP 2000151398A JP 10324706 A JP10324706 A JP 10324706A JP 32470698 A JP32470698 A JP 32470698A JP 2000151398 A JP2000151398 A JP 2000151398A
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instruction signal
rising
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Yoshishige Yoshikawa
Yoshio Horiike
良雄 堀池
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a constant-current type charge pump which has small current consumption and a small dead zone. SOLUTION: This charge pump is reduced in current consumption, by setting the current values of constant current sources 10 and 11 below a specific value, when neither a rise indication signal nor fall indication signal is outputted and small currents are supplied to the constant current sources in advance to accumulates electric charges in the gate source capacitor between input-side transistors 8 and 9 of a current mirror circuit, thereby decreasing the delay time at the rise of output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてコードレ
スリモコン、ページャ、携帯電話等の無線通信機器のP
LL周波数シンセサイザに用いられるチャージポンプに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a wireless communication device such as a cordless remote controller, a pager, and a portable telephone.
The present invention relates to a charge pump used in an LL frequency synthesizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来のチャージポンプの構成を
示す回路図である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional charge pump.

【0003】図6において、1は位相比較器、2は上昇
指示信号入力端子、3は下降指示信号入力端子、4は電
流流出用トランジスタ、5は電流流入用トランジスタ、
6は第1のスイッチング用トランジスタ、7は第2のス
イッチング用トランジスタ、8は第1のカレントミラー
回路の入力側トランジスタ、9は第2のカレントミラー
回路の入力側トランジスタ、10は第1の定電流源、1
1は第2の定電流源、12は出力端子、13はインバー
タ、14はメインカウンタ信号入力端子、15はリファ
レンスカウンタ信号入力端子、16が電源端子である。
In FIG. 6, 1 is a phase comparator, 2 is a rising instruction signal input terminal, 3 is a falling instruction signal input terminal, 4 is a transistor for flowing current, 5 is a transistor for flowing current,
6 is a first switching transistor, 7 is a second switching transistor, 8 is an input transistor of a first current mirror circuit, 9 is an input transistor of a second current mirror circuit, and 10 is a first constant transistor. Current source, 1
1 is a second constant current source, 12 is an output terminal, 13 is an inverter, 14 is a main counter signal input terminal, 15 is a reference counter signal input terminal, and 16 is a power supply terminal.

【0004】図6を用いて従来のチャージポンプの動作
について説明する。位相比較器1のメインカウンタ信号
入力端子14にはVCO(Voltage Controlled Oscilla
tor)の信号を所定分周数で分周した信号が入力され
る。またリファレンスカウンタ信号入力端子15には水
晶発振器などの基準信号を所定分周数で分周した信号が
入力される。位相比較器1は上記2つの信号の相対的な
位相差に応じて上昇指示信号または下降指示信号を出力
する。上昇指示信号が出力された時には、チャージポン
プは電流を流出し出力端子に接続されたVCOの周波数
制御端子に並列接続されたコンデンサに電荷を充電する
ことでVCOの発振周波数を上昇させ、下降指示信号が
出力された時にはチャージポンプは電流を流入し前記コ
ンデンサの電荷を放電することでVCOの発振周波数を
下降させる。以上のような操作をフィードバックループ
を構成して継続的に行うことによりVCO周波数を目的
の周波数に収束することができる。このようなフィード
バックループはPLL(Phase Locked Loop)と呼ばれ
ている。
The operation of the conventional charge pump will be described with reference to FIG. A VCO (Voltage Controlled Oscilla) is connected to the main counter signal input terminal 14 of the phase comparator 1.
A signal obtained by frequency-dividing the signal of (tor) by a predetermined frequency division number is input. The reference counter signal input terminal 15 receives a signal obtained by dividing a reference signal from a crystal oscillator or the like by a predetermined dividing number. The phase comparator 1 outputs a rising instruction signal or a falling instruction signal according to the relative phase difference between the two signals. When the rising instruction signal is output, the charge pump causes the current to flow out and charges the capacitor connected in parallel to the frequency control terminal of the VCO connected to the output terminal, thereby increasing the oscillation frequency of the VCO and instructing the falling. When a signal is output, the charge pump causes a current to flow and discharges the capacitor, thereby lowering the oscillation frequency of the VCO. The VCO frequency can be converged to a target frequency by continuously performing the above operation by forming a feedback loop. Such a feedback loop is called a PLL (Phase Locked Loop).

【0005】さて、図6において第1の定電流源10に
は第1のカレントミラー回路の入力側トランジスタ8が
接続され、カレントミラー回路の出力側トランジスタと
してはたらく電流流出用トランジスタ4に電流値がミラ
ーされる。ここで、電流流出用トランジスタ4の動作電
流は第1の定電流源10の電流値および第1のカレント
ミラー回路の入力側トランジスタ8と電流流出用トラン
ジスタ4の素子サイズの比によって決まる値である。例
えば、第1の定電流源10の電流値を100μA、素子
サイズの比を1:10とすると、電流流出用トランジス
タ4の動作電流は1.0mAとなる。
In FIG. 6, an input transistor 8 of a first current mirror circuit is connected to a first constant current source 10, and a current value is supplied to a current outflow transistor 4 serving as an output transistor of the current mirror circuit. Mirrored. Here, the operating current of the current outflow transistor 4 is a value determined by the current value of the first constant current source 10 and the ratio of the element size of the input side transistor 8 and the current outflow transistor 4 of the first current mirror circuit. . For example, if the current value of the first constant current source 10 is 100 μA and the element size ratio is 1:10, the operating current of the current outflow transistor 4 is 1.0 mA.

【0006】電流流出用トランジスタ4のソースと電源
端子16の間には第1のスイッチング用トランジスタ6
が挿入され、上昇指示信号入力端子2と第1のスイッチ
ング用トランジスタ6のゲートはインバータ13を通じ
て接続されている。
A first switching transistor 6 is connected between the source of the current flowing transistor 4 and the power supply terminal 16.
Is inserted, and the rising instruction signal input terminal 2 and the gate of the first switching transistor 6 are connected through the inverter 13.

【0007】電流流出用トランジスタ4のドレインは出
力端子12に接続されている。同様に第2の定電流源1
1には第2のカレントミラー回路の入力側トランジスタ
9が接続され、カレントミラー回路の出力側トランジス
タとしてはたらく電流流入用トランジスタ5に電流値が
ミラーされる。電流流入用トランジスタ5のソースとグ
ランドの間には第2のスイッチング用トランジスタ7が
挿入され、下降指示信号入力端子3と第2のスイッチン
グ用トランジスタ7のゲートが接続されている。
[0007] The drain of the current flowing transistor 4 is connected to the output terminal 12. Similarly, the second constant current source 1
1 is connected to the input side transistor 9 of the second current mirror circuit, and the current value is mirrored to the current inflow transistor 5 serving as the output side transistor of the current mirror circuit. The second switching transistor 7 is inserted between the source of the current inflow transistor 5 and the ground, and the falling instruction signal input terminal 3 and the gate of the second switching transistor 7 are connected.

【0008】電流流入用トランジスタ5のドレインは出
力端子12に接続されている。ここに示す従来例のチャ
ージポンプはActive Highで動作するとし、位相比較器
の出力がHighレベルのとき電流流出または流入を行うも
のとする。位相比較器1から出力がないときには第1お
よび第2ののスイッチング用トランジスタ6、7がオフ
となっているため、出力端子12から電流流出および流
入はない。位相比較器1から上昇指示信号入力端子2に
入力があるとインバータ13を介して第1のスイッチン
グ用トランジスタ6がオンとなり、出力端子12から規
定の電流値(上述の例では1.0mA)で電流が流出され
る。また、位相比較器1から下降指示信号入力端子3に
入力があると第2のスイッチング用トランジスタ7がオ
ンとなり、出力端子12から規定の電流値で電流が流入
される。
The drain of the current inflow transistor 5 is connected to the output terminal 12. It is assumed that the conventional charge pump shown here operates at Active High, and performs current outflow or inflow when the output of the phase comparator is at High level. When there is no output from the phase comparator 1, the first and second switching transistors 6, 7 are off, so that there is no current outflow or inflow from the output terminal 12. When there is an input from the phase comparator 1 to the rising instruction signal input terminal 2, the first switching transistor 6 is turned on via the inverter 13, and the output terminal 12 outputs a specified current value (1.0 mA in the above example). Current is drained. Further, when there is an input from the phase comparator 1 to the falling instruction signal input terminal 3, the second switching transistor 7 is turned on, and a current flows from the output terminal 12 with a specified current value.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
例に示す従来のチャージポンプでは、位相比較器1から
出力がないときの消費電流が大きいという課題があっ
た。すなわち、第1および第2の定電流源10、11に
常に電流を流しているため、チャージポンプから電流流
出、流入を行わないときでも電流を消費するという課題
があった。上述の例では流出側、流入側それぞれ100
μA必要であり、合計200μAが無効電流となる。その
ため電池駆動などの理由で消費電流を抑えたい機器へ採
用する場合の障害となっていた。
However, the conventional charge pump shown in the above-mentioned conventional example has a problem that the current consumption when there is no output from the phase comparator 1 is large. That is, there is a problem that the current is consumed even when the current does not flow out and in from the charge pump because the current always flows through the first and second constant current sources 10 and 11. In the above example, the outflow side and the inflow side are 100
μA is required, and a total of 200 μA is a reactive current. For this reason, it has been an obstacle to adopting the present invention to a device that requires low current consumption due to battery driving or the like.

【0010】また、別の方法としてチャージポンプから
電流流出、流入を行わないときに第1および第2の定電
流源10、11の電流をオフする構成があげられる。こ
の場合は、例えば図6に示す従来例の第1および第2の
定電流源10、11をオンオフするスイッチを付加する
ことにより構成される。この場合には消費電流を抑える
ことが可能であるが、出力の立ち上がり特性に課題があ
った。つまり、図6に示す第1のカレントミラー回路の
入力側トランジスタ8のゲート−ソース間容量Cgsのた
めに第1の定電流源10をオンしたときの第1のカレン
トミラー回路の入力側トランジスタ8の立ち上がりに遅
延が生じる。つまり、ゲート−ソース間容量Cgsへの充
電を第1の定電流源で行うことになるからである。この
遅延時間は数nsec〜数十nsecであるためパルス幅の小
さな上昇指示信号に対しては出力端子12から電流流出
されず反応しなくなってしまう。下降指示信号に対して
も同様である。つまりチャージポンプに不感帯が生じる
という課題があった。
Another method is to turn off the currents of the first and second constant current sources 10 and 11 when no current flows or flows in from the charge pump. In this case, for example, a switch for turning on and off the first and second constant current sources 10 and 11 of the conventional example shown in FIG. 6 is added. In this case, the current consumption can be reduced, but there is a problem in the output rising characteristics. In other words, the input-side transistor 8 of the first current mirror circuit when the first constant current source 10 is turned on due to the gate-source capacitance Cgs of the input-side transistor 8 of the first current mirror circuit shown in FIG. Is delayed at the rise of. That is, charging of the gate-source capacitance Cgs is performed by the first constant current source. Since the delay time is several nsec to several tens nsec, no current flows out of the output terminal 12 to the rising instruction signal having a small pulse width, so that no response occurs. The same applies to a descending instruction signal. That is, there is a problem that a dead zone occurs in the charge pump.

【0011】発明は上記の課題を解決するものであり、
位相比較器から出力がないときの消費電流を抑え、不感
帯が小さいチャージポンプを提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems, and
It is an object of the present invention to provide a charge pump that suppresses current consumption when there is no output from a phase comparator and has a small dead zone.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上昇指示信号
および下降指示信号が出力されていないときに定電流源
の電流値を所定値より小さい値に設定することにより消
費電流を抑え、予め定電流源に小さい電流を流してカレ
ントミラー回路の入力側トランジスタのゲート−ソース
間容量に電荷を充電しておくことにより出力の立ち上が
り時の遅延時間を小さくすることができる。
According to the present invention, current consumption is suppressed by setting the current value of a constant current source to a value smaller than a predetermined value when a rising instruction signal and a falling instruction signal are not output. By supplying a small current to the constant current source to charge the gate-source capacitance of the input-side transistor of the current mirror circuit, the delay time at the time of rising of the output can be reduced.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】位相比較器から出力される上昇指
示信号および下降指示信号に応じて出力端子からそれぞ
れ電流流出および電流流入を行う定電流型チャージポン
プであって、第1の定電流源から第1のカレントミラー
回路を通じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続
された電流流出用トランジスタと、前記電流流出用トラ
ンジスタと電源間に挿入され前記上昇指示信号に応じて
オンする第1のスイッチング用トランジスタと、第2の
定電流源から第2のカレントミラー回路を通じて動作電
流が設定され出力が前記出力端子に接続された電流流入
用トランジスタと、前記電流流入用トランジスタとグラ
ンド間に挿入され前記下降指示信号に応じてオンする第
2のスイッチング用トランジスタと、前記上昇指示信号
が出力されていないときに前記第1の定電流源の電流値
を所定値より小さくする第1の電流設定手段と、前記下
降指示信号が出力されていないときに前記第2の定電流
源の電流値を所定値より小さくする第2の電流設定手段
を備えるものである。そして、上昇指示信号および下降
指示信号が出力されていないときの消費電流を抑えるこ
とができると共に、上昇指示信号および下降指示信号が
出力されたときの遅延時間を大幅に小さくできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A constant current type charge pump which performs current outflow and current inflow from an output terminal in response to a rising instruction signal and a falling instruction signal output from a phase comparator, comprising: a first constant current source; A first current mirror circuit, an operating current is set through the first current mirror circuit, and an output is connected to the output terminal; and a first transistor is inserted between the current flowing transistor and a power supply and is turned on in response to the rising instruction signal. A switching transistor, a current inflow transistor whose operating current is set from a second constant current source through a second current mirror circuit and whose output is connected to the output terminal, and a transistor inserted between the current inflow transistor and ground. A second switching transistor that is turned on in response to the falling instruction signal, and the rising instruction signal is not being output. First current setting means for making the current value of the first constant current source smaller than a predetermined value, and setting the current value of the second constant current source to a predetermined value when the descending instruction signal is not output. It has a second current setting means for making it smaller. In addition, current consumption when the ascending instruction signal and the descending instruction signal are not output can be suppressed, and the delay time when the ascending instruction signal and the descending instruction signal are output can be significantly reduced.

【0014】また、電流設定手段として第1のカレント
ミラー回路の出力側トランジスタのソースと電源または
グランド間に第1のスイッチおよび第1の抵抗を互いに
並列に挿入し、第2のカレントミラー回路の出力側トラ
ンジスタのソースと電源またはグランド間に第2のスイ
ッチおよび第2の抵抗を互いに並列に挿入し、前記第1
のスイッチは上昇指示信号に応じてオンし、前記第2の
スイッチは下降指示信号に応じてオンすることにより前
記上昇信号または前記下降信号が出力されていないとき
にカレントミラー回路の動作電流を小さくするものであ
る。そして、少ない素子を用い簡単な回路で構成でき
る。
As a current setting means, a first switch and a first resistor are inserted in parallel between the source of the output-side transistor of the first current mirror circuit and the power supply or the ground, and the second current mirror circuit is connected to the first switch. A second switch and a second resistor are inserted in parallel between the source of the output-side transistor and the power supply or the ground,
The second switch is turned on in response to a rising instruction signal, and the second switch is turned on in response to a falling instruction signal, thereby reducing the operating current of the current mirror circuit when the rising signal or the falling signal is not output. Is what you do. And it can be constituted by a simple circuit using a small number of elements.

【0015】また、電流設定手段として第1のカレント
ミラー回路の出力側トランジスタに並列に前記第1のカ
レントミラー回路の出力側トランジスタより素子サイズ
が小さい第1の補助トランジスタを設け、第2のカレン
トミラー回路の出力側トランジスタに並列に前記第2の
カレントミラー回路の出力側トランジスタより素子サイ
ズの小さい第2の補助トランジスタを設け、上昇指示信
号が出力されていないときは前記第1のカレントミラー
回路の出力側トランジスタをオフし、下降指示信号が出
力されていないときは前記第2のカレントミラー回路の
出力側トランジスタをオフすることにより前記上昇信号
または前記下降信号が出力されていないときにカレント
ミラー回路の動作電流を小さくするものである。そし
て、カレントミラー回路の電流を小さくしたときの電流
精度を上げることができる。
A first auxiliary transistor having a smaller element size than the output transistor of the first current mirror circuit is provided in parallel with the output transistor of the first current mirror circuit as current setting means. A second auxiliary transistor having a smaller element size than the output transistor of the second current mirror circuit is provided in parallel with the output transistor of the mirror circuit, and when the rising instruction signal is not output, the first current mirror circuit is provided. Of the second current mirror circuit is turned off when the descending instruction signal is not output, and the current mirror is turned off when the rising signal or the descending signal is not output. This is to reduce the operating current of the circuit. Then, the current accuracy when the current of the current mirror circuit is reduced can be improved.

【0016】また、位相比較器から出力される上昇指示
信号および下降指示信号に応じて出力端子からそれぞれ
電流流出および電流流入を行う定電流型チャージポンプ
であって、第1の定電流源から第1のカレントミラー回
路を通じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続さ
れた電流流出用トランジスタと、前記電流流出用トラン
ジスタと電源間に挿入された第1のスイッチング用トラ
ンジスタと、第2の定電流源から第2のカレントミラー
回路を通じて動作電流が設定され出力が前記出力端子に
接続された電流流入用トランジスタと、前記電流流入用
トランジスタとグランド間に挿入された第2のスイッチ
ング用トランジスタと、制御回路を備え、前記制御回路
は位相比較器から出力される上昇指示信号の立ち上がり
タイミングで前記第1の定電流源をオンし前記上昇指示
信号の立ち上がりタイミングから第1の遅延時間経過し
たタイミングで前記第1のスイッチング用トランジスタ
をオンし前記上昇指示信号の立ち下がりタイミングより
前記第1の遅延時間経過したタイミングで前記第1の定
電流源と前記第1のスイッチング用トランジスタをオフ
し、更に前記制御回路は前記位相比較器から出力される
下降指示信号の立ち上がりタイミングで前記第2の定電
流源をオンし前記下降指示信号の立ち上がりタイミング
から第2の遅延時間経過したタイミングで前記第2のス
イッチング用トランジスタをオンし前記下降指示信号の
立ち下がりタイミングより前記第2の遅延時間経過した
タイミングで前記第2の定電流源と前記第2のスイッチ
ング用トランジスタをオフするものである。そして、消
費電流を抑えるために上昇および下降指示信号が出力さ
れていないときに電流流出用および電流流入用トランジ
スタを駆動する電流源をオフにしても不感帯を無くすこ
とができる。
A constant current type charge pump which performs current outflow and current inflow from an output terminal in response to a rising instruction signal and a falling instruction signal output from a phase comparator, wherein A current flowing transistor whose operating current is set through the current mirror circuit and whose output is connected to an output terminal; a first switching transistor inserted between the current flowing transistor and a power supply; a second constant current; An operating current set from a source through a second current mirror circuit, and an output connected to the output terminal; a second switching transistor inserted between the current flowing transistor and ground; A control circuit, wherein the control circuit controls the rising timing of a rising instruction signal output from a phase comparator. No. 1 constant current source is turned on, the first switching transistor is turned on at a timing when a first delay time has elapsed from the rising timing of the rising instruction signal, and the first delay time is calculated from the falling timing of the rising instruction signal. The first constant current source and the first switching transistor are turned off at a lapsed timing, and the control circuit further controls the second constant current source at a rising timing of a falling instruction signal output from the phase comparator. Is turned on and the second switching transistor is turned on at a timing when a second delay time has elapsed from the rising timing of the falling instruction signal, and at the timing when the second delay time has elapsed from the falling timing of the falling instruction signal. Turning off a second constant current source and the second switching transistor A. In addition, the dead zone can be eliminated even if the current source for driving the current outflow and current inflow transistors is turned off when the rise and fall instruction signals are not output in order to suppress the current consumption.

【0017】また、位相比較器から出力される上昇指示
信号および下降指示信号に応じて出力端子からそれぞれ
電流流出および電流流入を行う定電流型チャージポンプ
であって、第1の定電流源から第1のカレントミラー回
路を通じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続さ
れた電流流出用トランジスタと、前記電流流出用トラン
ジスタと電源間に挿入された第1のスイッチング用トラ
ンジスタと、第2の定電流源から第2のカレントミラー
回路を通じて動作電流が設定され出力が前記出力端子に
接続された電流流入用トランジスタと、前記電流流入用
トランジスタとグランド間に挿入された第2のスイッチ
ング用トランジスタと、制御回路を備え、前記制御回路
は位相比較器から出力される上昇指示信号の立ち上がり
タイミングで前記第1の定電流源を第1の所定電流に設
定し前記上昇指示信号の立ち上がりタイミングから第1
の遅延時間経過したタイミングで前記第1のスイッチン
グ用トランジスタをオンし前記上昇指示信号の立ち下が
りタイミングより前記第1の遅延時間経過したタイミン
グで前記第1のスイッチング用トランジスタをオフする
と共に前記第1の定電流源を前記第1の所定電流より小
さな電流である第1の小電流に設定し、更に前記制御回
路は前記位相比較器から出力される下降指示信号の立ち
上がりタイミングで前記第2の定電流源を第2の所定電
流に設定し前記下降指示信号の立ち上がりタイミングか
ら第2の遅延時間経過したタイミングで前記第2のスイ
ッチング用トランジスタをオンし前記下降指示信号の立
ち下がりタイミングより前記第2の遅延時間経過したタ
イミングで前記第2のスイッチング用トランジスタをオ
フすると共に前記第2の定電流源を前記第2の所定電流
より小さな電流である第2の小電流に設定するものであ
る。そして、遅延時間を小さくできるため求められる遅
延素子ばらつきや温度特性を緩和することができる。
A constant current type charge pump which performs current outflow and current inflow from an output terminal in response to an ascending instruction signal and a descending instruction signal output from a phase comparator. A current flowing transistor whose operating current is set through the current mirror circuit and whose output is connected to an output terminal; a first switching transistor inserted between the current flowing transistor and a power supply; a second constant current; An operating current set from a source through a second current mirror circuit, and an output connected to the output terminal; a second switching transistor inserted between the current flowing transistor and ground; A control circuit, wherein the control circuit controls the rising timing of a rising instruction signal output from a phase comparator. The first constant current source from the rise timing of the first of said up indication signal set to a predetermined current first
The first switching transistor is turned on at the timing when the delay time has elapsed, and the first switching transistor is turned off at the timing when the first delay time has elapsed from the falling timing of the rising instruction signal, and the first switching transistor is turned off. Is set to a first small current that is smaller than the first predetermined current, and the control circuit further sets the second constant current at the rising timing of a falling instruction signal output from the phase comparator. The current source is set to a second predetermined current, the second switching transistor is turned on at a timing when a second delay time has elapsed from the rising timing of the falling instruction signal, and the second switching transistor is turned on at the falling timing of the falling instruction signal. The second switching transistor is turned off at the timing when the delay time of The second constant current source is for setting the second small-current is a small current than the second predetermined current. Since the delay time can be reduced, required delay element variation and temperature characteristics can be reduced.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】(実施例1)図1は、本発明によるチャー
ジポンプの実施例1の構成を示す回路図である。図1に
おいて、1は位相比較器、2は上昇指示信号入力端子、
3は下降指示信号入力端子、4は電流流出用トランジス
タ、5は電流流入用トランジスタ、6は第1のスイッチ
ング用トランジスタ、7は第2のスイッチング用トラン
ジスタ、8は第1のカレントミラー回路の入力側トラン
ジスタ、9は第2のカレントミラー回路の入力側トラン
ジスタ、10は第1の定電流源、11は第2の定電流
源、12は出力端子、13はインバータ、14はメイン
カウンタ信号入力端子、15はリファレンスカウンタ信
号入力端子、16が電源端子、17は第1の電流設定手
段、18は第2の電流設定手段である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 1 is a phase comparator, 2 is a rising instruction signal input terminal,
Reference numeral 3 denotes a falling instruction signal input terminal, 4 denotes a current outflow transistor, 5 denotes a current inflow transistor, 6 denotes a first switching transistor, 7 denotes a second switching transistor, and 8 denotes an input of a first current mirror circuit. A side transistor, 9 is an input transistor of the second current mirror circuit, 10 is a first constant current source, 11 is a second constant current source, 12 is an output terminal, 13 is an inverter, and 14 is a main counter signal input terminal. , 15 are a reference counter signal input terminal, 16 is a power supply terminal, 17 is first current setting means, and 18 is second current setting means.

【0020】図1を用いて本実施例の受信機の動作につ
いて説明する。位相比較器1のメインカウンタ信号入力
端子14にはVCOの信号を分周した信号が入力され
る。またリファレンスカウンタ信号入力端子15には水
晶発振器などの基準信号を分周した信号が入力される。
位相比較器1は上記2つ信号の相対的な位相差に応じて
上昇指示信号または下降指示信号を出力する。
The operation of the receiver according to this embodiment will be described with reference to FIG. A frequency-divided signal of the VCO signal is input to the main counter signal input terminal 14 of the phase comparator 1. The reference counter signal input terminal 15 receives a signal obtained by dividing a reference signal such as a crystal oscillator.
The phase comparator 1 outputs a rising instruction signal or a falling instruction signal according to a relative phase difference between the two signals.

【0021】第1の定電流源10には第1のカレントミ
ラー回路の入力側トランジスタ8が接続され、カレント
ミラー回路の出力側トランジスタとしてはたらく電流流
出用トランジスタ4に電流値がミラーされる。ここで、
電流流出用トランジスタ4の動作電流は第1の定電流源
10の電流値および第1のカレントミラー回路の入力側
トランジスタ8と電流流出用トランジスタ4の素子サイ
ズの比によって決まる値である。例として第1の定電流
源10の電流値が100μA、素子サイズの比が1:1
0の場合には、電流流出用トランジスタ4の動作電流は
約1.0mAとなる。また、上昇指示信号入力端子2の入
力信号は第1の電流設定手段17に入力される。第1の
電流設定手段17は、入力信号がLowの時には第1の定
電流源10の動作電流を小さく設定する。例えば20μ
Aに設定する。また入力信号がHighの時には第1の定電
流源10の動作電流を規定値に設定する。例えば100
μAに設定する。
The first constant current source 10 is connected to the input transistor 8 of the first current mirror circuit, and the current value is mirrored to the current outflow transistor 4 serving as the output transistor of the current mirror circuit. here,
The operating current of the current flowing transistor 4 is a value determined by the current value of the first constant current source 10 and the ratio of the element size of the input transistor 8 to the current flowing transistor 4 of the first current mirror circuit. As an example, the current value of the first constant current source 10 is 100 μA, and the element size ratio is 1: 1.
In the case of 0, the operating current of the current outflow transistor 4 is about 1.0 mA. Further, the input signal of the rising instruction signal input terminal 2 is input to the first current setting means 17. The first current setting means 17 sets the operating current of the first constant current source 10 small when the input signal is low. For example, 20μ
Set to A. When the input signal is high, the operating current of the first constant current source 10 is set to a specified value. For example, 100
Set to μA.

【0022】電流流出用トランジスタ4のソースと電源
端子16の間には第1のスイッチング用トランジスタ6
が挿入され、上昇指示信号入力端子2と第1のスイッチ
ング用トランジスタ6のゲートはインバータ13を通じ
て接続されている。
A first switching transistor 6 is connected between the source of the current flowing transistor 4 and the power supply terminal 16.
Is inserted, and the rising instruction signal input terminal 2 and the gate of the first switching transistor 6 are connected through the inverter 13.

【0023】電流流出用トランジスタ4のドレインは出
力端子12に接続されている。同様に第2の定電流源1
1には第2のカレントミラー回路の入力側トランジスタ
9が接続され、カレントミラー回路の出力側トランジス
タとしてはたらく電流流入用トランジスタ5に電流値が
ミラーされる。また、下降指示信号入力端子3の入力信
号は第2の電流設定手段18に入力される。第2の電流
設定手段は、入力信号がLowの時には第2の定電流源1
1の動作電流を小さく設定する。例えば20μAに設定
する。また入力信号がHighの時には第1の定電流源11
の動作電流を規定値に設定する。例えば100μAに設
定する。
The drain of the current flowing transistor 4 is connected to the output terminal 12. Similarly, the second constant current source 1
1 is connected to the input side transistor 9 of the second current mirror circuit, and the current value is mirrored to the current inflow transistor 5 serving as the output side transistor of the current mirror circuit. Further, the input signal of the descending instruction signal input terminal 3 is input to the second current setting means 18. The second current setting means includes a second constant current source 1 when the input signal is low.
The operating current of No. 1 is set small. For example, set to 20 μA. When the input signal is high, the first constant current source 11
Set the operating current at the specified value. For example, it is set to 100 μA.

【0024】電流流入用トランジスタ5のソースとグラ
ンドの間には第2のスイッチング用トランジスタ7が挿
入され、下降指示信号入力端子3と第2のスイッチング
用トランジスタ7のゲートが接続されている。
A second switching transistor 7 is inserted between the source of the current inflow transistor 5 and the ground, and the falling instruction signal input terminal 3 and the gate of the second switching transistor 7 are connected.

【0025】電流流出用トランジスタ4のドレインは出
力端子に接続されている。本実施例のチャージポンプは
Active Highで動作するとし、位相比較器1の出力がHig
hレベルの時に電流流出または流入を行うものとする。
位相比較器1から出力がないときには第1および第2の
スイッチング用トランジスタ6、7がオフとなっている
ため、出力端子12から電流流出および流入はない。た
だし、上述のように第1および第2の定電流源10、1
1には規定電流(100μA)より小さな電流(20μ
A)が流れている。このとき第1および第2のカレント
ミラー回路の入力側トランジスタ8、9にはこれと同じ
小さな電流が流れているためオフになっていない。その
ため第1および第2のカレントミラー回路の入力側トラ
ンジスタ8、9のゲート−ソース間電圧はそれぞれしき
い電圧VTに近い電圧となっている。つまり第1のカレ
ントミラー回路の入力側トランジスタ8のゲート−ソー
ス間容量CgsにはVTに近い電圧に対応する電荷がすで
に充電されている。次に、位相比較器1から上昇指示信
号入力端子2に入力があると、インバータ13を介して
第1のスイッチング用トランジスタ6がオンとなると共
に、第1の電流設定手段17により第1の定電流源10
の電流値が規定値(100μA)に設定されるため出力
端子12から規定の電流値(1.0mA)が流出される。
このとき予めゲート−ソース間容量Cgsに電荷が充電さ
れていたため、第1のカレントミラー回路の入力側トラ
ンジスタ8のゲート電位の変化は小さい。従って規定の
電流値(1.0mA)に達するまでの時間すなわち遅延時
間が小さくなる。また、位相比較器1から下降指示信号
入力端子3に入力があるときも同様に考えることができ
同様に遅延時間が小さくなる。
The drain of the current flowing transistor 4 is connected to the output terminal. The charge pump of this embodiment is
It operates at Active High, and the output of phase comparator 1 is Hig
Current shall flow out or flow in at the time of the h level.
When there is no output from the phase comparator 1, the first and second switching transistors 6, 7 are off, so that there is no outflow or inflow of current from the output terminal 12. However, as described above, the first and second constant current sources 10, 1
1 has a current (20 μA) smaller than the specified current (100 μA).
A) is flowing. At this time, since the same small current flows through the input side transistors 8 and 9 of the first and second current mirror circuits, they are not turned off. Therefore, the gate-source voltages of the input-side transistors 8 and 9 of the first and second current mirror circuits are close to the threshold voltage VT. That is, the charge corresponding to a voltage close to VT has already been charged in the gate-source capacitance Cgs of the input-side transistor 8 of the first current mirror circuit. Next, when there is an input from the phase comparator 1 to the rising instruction signal input terminal 2, the first switching transistor 6 is turned on via the inverter 13, and the first constant current is set by the first current setting means 17. Current source 10
Is set to the specified value (100 μA), a specified current value (1.0 mA) flows out of the output terminal 12.
At this time, since the gate-source capacitance Cgs has been charged in advance, the change in the gate potential of the input-side transistor 8 of the first current mirror circuit is small. Therefore, the time required to reach the specified current value (1.0 mA), that is, the delay time is reduced. The same can be considered when there is an input from the phase comparator 1 to the descending instruction signal input terminal 3, and the delay time is similarly reduced.

【0026】このように本実施例によれば、上昇指示信
号および下降指示信号が出力されていないときの消費電
流を数分の一ないし数十分の一に低減することができ、
かつ上昇および下降指示信号が出力されたときの出力電
流の立ち上がり時間を短くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the current consumption when the rising instruction signal and the falling instruction signal are not output can be reduced to several tenths to several tenths.
In addition, the rise time of the output current when the rise and fall instruction signals are output can be shortened.

【0027】(実施例2)図2は、本発明によるチャー
ジポンプの実施例2の構成を示す回路図である。図2に
おいて、19は第1のカレントミラー回路の出力側トラ
ンジスタ、20は第2のカレントミラー回路の出力側ト
ランジスタ、21は第1の抵抗、22は第2の抵抗、2
3は第1のスイッチ、24は第2のスイッチである。ま
た、図1と同じ構成要素については同一の番号を付けて
示した。本実施例の動作は、第1の実施例の動作と基本
的には同じであるが、電流設定手段を第1および第2の
抵抗と第1および第2のスイッチを用いて構成している
ことが特徴である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, 19 is an output transistor of the first current mirror circuit, 20 is an output transistor of the second current mirror circuit, 21 is the first resistor, 22 is the second resistor,
3 is a first switch, and 24 is a second switch. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The operation of the present embodiment is basically the same as the operation of the first embodiment, but the current setting means is configured using first and second resistors and first and second switches. It is characteristic.

【0028】第1の定電流源10は第1のカレントミラ
ー回路の入力側トランジスタ8および出力側トランジス
タ19を経由してミラーされ、電流流出用トランジスタ
4を駆動する。ここで第1のカレントミラー回路の出力
側トランジスタ19のソースとグランド間には第1の抵
抗および第1のスイッチが互いに並列に挿入されてい
る。また、第2の定電流源11は第2のカレントミラー
回路の入力側トランジスタ9および出力側トランジスタ
20を経由してミラーされ、電流流入用トランジスタ5
を駆動する。ここで第2のカレントミラー回路の出力側
トランジスタ20のソースとグランド間には第2の抵抗
および第2のスイッチが互いに並列に挿入されている。
The first constant current source 10 is mirrored via the input side transistor 8 and the output side transistor 19 of the first current mirror circuit, and drives the current outflow transistor 4. Here, a first resistor and a first switch are inserted in parallel between the source of the output transistor 19 of the first current mirror circuit and the ground. Further, the second constant current source 11 is mirrored via the input side transistor 9 and the output side transistor 20 of the second current mirror circuit, and the current inflow transistor 5
Drive. Here, a second resistor and a second switch are inserted in parallel between the source of the output-side transistor 20 of the second current mirror circuit and the ground.

【0029】位相比較器1から出力がないときには第1
および第2のスイッチング用トランジスタ6、7がオフ
となっている。また、第1および第2のスイッチ23、
24がオフとなっている。このとき、第1および第2の
抵抗21、22に電流が流れ電圧降下が生じる。そして
第1および第2のスイッチがオンの時と比べると、第1
および第2のカレントミラー回路の出力側トランジスタ
19、20のゲート−ソース間電圧が小さくなるため、
第1および第2のカレントミラー回路の出力側トランジ
スタ19、20に流れる電流が小さくなる。ここで、第
1および第2の抵抗21、22の値を適当に選ぶことに
より、第1および第2のスイッチ23、24がオフの時
の電流を所望の値に設定できる。例えば第1および第2
のスイッチ23、24がオンの時に100μAで、オフ
の時に20μAになるように抵抗値を選ぶことが可能で
ある。
When there is no output from the phase comparator 1, the first
And the second switching transistors 6 and 7 are off. Also, the first and second switches 23,
24 is off. At this time, current flows through the first and second resistors 21 and 22, and a voltage drop occurs. Then, compared to when the first and second switches are on, the first
And the gate-source voltage of the output transistors 19 and 20 of the second current mirror circuit is reduced.
The current flowing through the output transistors 19 and 20 of the first and second current mirror circuits decreases. Here, by appropriately selecting the values of the first and second resistors 21 and 22, the current when the first and second switches 23 and 24 are off can be set to a desired value. For example, first and second
It is possible to select the resistance value so that the switches 23 and 24 are 100 μA when turned on and 20 μA when turned off.

【0030】このように本実施例によれば、電流設定手
段を抵抗とスイッチといった簡単な回路で実現でき、第
1の実施例で述べたと同様な効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the current setting means can be realized by a simple circuit such as a resistor and a switch, and the same effects as described in the first embodiment can be obtained.

【0031】(実施例3)図3は、本発明によるチャー
ジポンプの実施例3の構成を示す回路図である。図3に
おいて、25は第1の補助トランジスタ、26は第2の
補助出力側トランジスタである。また、図2と同じ構成
要素については同一の番号を付けて示した。本実施例の
動作は、実施例1の動作と基本的には同じであるが、電
流設定手段を第1および第2の補助トランジスタ25、
26を用いて構成していることが特徴である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, 25 is a first auxiliary transistor, and 26 is a second auxiliary output side transistor. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The operation of the present embodiment is basically the same as the operation of the first embodiment, but the current setting means is changed to the first and second auxiliary transistors 25,
It is characterized in that it is configured by using H.26.

【0032】第1の定電流源10は第1のカレントミラ
ー回路の入力側トランジスタ8および出力側トランジス
タ19を経由してミラーされ、電流流出用トランジスタ
4を駆動する。ここで第1のカレントミラー回路の出力
側トランジスタ19と並列に第1の補助トランジスタ2
5が構成されている。そして第1の補助トランジスタ2
5のドレインは第1のカレントミラー回路の出力側トラ
ンジスタ19のドレインに接続され、第1の補助トラン
ジスタ25のソースはグランドに接続されている。ま
た、第1のカレントミラー回路の出力側トランジスタ1
9のソースとグランド間に第1のスイッチ23が挿入さ
れている。
The first constant current source 10 is mirrored via the input side transistor 8 and the output side transistor 19 of the first current mirror circuit, and drives the current outflow transistor 4. Here, the first auxiliary transistor 2 is connected in parallel with the output transistor 19 of the first current mirror circuit.
5 are configured. And the first auxiliary transistor 2
The drain of the transistor 5 is connected to the drain of the output transistor 19 of the first current mirror circuit, and the source of the first auxiliary transistor 25 is connected to the ground. The output transistor 1 of the first current mirror circuit
The first switch 23 is inserted between the source 9 and the ground.

【0033】また、第2の定電流源11は第2のカレン
トミラー回路の入力側トランジスタ9および出力側トラ
ンジスタ20を経由してミラーされ、電流流入用トラン
ジスタ5を駆動する。ここで第2の補助トランジスタ2
6のドレインが第2のカレントミラー回路の出力側トラ
ンジスタ20のドレインに接続され、第2の補助トラン
ジスタ26のソースは電源端子16に接続されている。
また、第2のカレントミラー回路の出力側トランジスタ
20のソースとグランド間に第2のスイッチ24が挿入
されている。
The second constant current source 11 is mirrored via the input transistor 9 and the output transistor 20 of the second current mirror circuit, and drives the current inflow transistor 5. Here, the second auxiliary transistor 2
6 is connected to the drain of the output transistor 20 of the second current mirror circuit, and the source of the second auxiliary transistor 26 is connected to the power supply terminal 16.
In addition, a second switch 24 is inserted between the source of the output transistor 20 of the second current mirror circuit and the ground.

【0034】位相比較器1から出力がないときには第1
および第2のスイッチ23、24がオフとなっており、
このため第1および第2のカレントミラー回路の出力側
トランジスタ19、20には電流が流れず、第1および
第2の補助トランジスタ25、26のみに電流が流れ
る。第1および第2の補助トランジスタ25、26の電
流値は第1および第2の入力側トランジスタ8、9との
素子サイズの比で決まるため、第1および第2の補助ト
ランジスタ25、26の素子サイズを小さくすることに
より電流値を小さく設定することができる。
When there is no output from the phase comparator 1, the first
And the second switches 23 and 24 are off,
Therefore, no current flows through the output transistors 19 and 20 of the first and second current mirror circuits, and current flows only through the first and second auxiliary transistors 25 and 26. Since the current values of the first and second auxiliary transistors 25 and 26 are determined by the ratio of the element sizes of the first and second input-side transistors 8 and 9, the current values of the first and second auxiliary transistors 25 and 26 are different. The current value can be set small by reducing the size.

【0035】このように本実施例によれば、補助トラン
ジスタをカレントミラー回路を構成する他のトランジス
タと同じ種類のトランジスタで構成しているため、電流
値を小さくしたときの電流値の精度を上げることができ
る。また、温度特性や素子ばらつきに対しても有利であ
る。そして実施例1で述べたと同様な効果を得ることが
できる。
As described above, according to this embodiment, since the auxiliary transistor is formed of the same type of transistor as the other transistors forming the current mirror circuit, the accuracy of the current value when the current value is reduced is improved. be able to. It is also advantageous for temperature characteristics and element variations. The same effect as described in the first embodiment can be obtained.

【0036】(実施例4)図4は、本発明によるチャー
ジポンプの実施例4の構成を示す回路図である。図4に
おいて、27は制御回路である。また、図2と同じ構成
要素については同一の番号を付けて示した。本実施例と
第2の実施例との違いは制御回路27を用いることであ
る。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a charge pump according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 27 denotes a control circuit. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The difference between this embodiment and the second embodiment is that a control circuit 27 is used.

【0037】位相比較器1から上昇指示信号および下降
指示信号がそれぞれ上昇指示信号入力端子2および下降
指示信号入力端子3を経由して制御回路27に入力され
る。制御回路27は、第1および第2のスイッチング用
トランジスタ6、7と第1および第2のカレントミラー
回路の出力側トランジスタ19、20のソースとグラン
ド間またはソースと電源端子16間に挿入された第1お
よび第2のスイッチ23、24の動作タイミングを制御
する。
An ascending instruction signal and a descending instruction signal are input from the phase comparator 1 to the control circuit 27 via an ascending instruction signal input terminal 2 and a descending instruction signal input terminal 3, respectively. The control circuit 27 is inserted between the source and the ground or between the source and the power supply terminal 16 of the first and second switching transistors 6 and 7 and the output transistors 19 and 20 of the first and second current mirror circuits. The operation timing of the first and second switches 23 and 24 is controlled.

【0038】具体的な制御回路27の動作タイミングを
説明するために図5をも用いて説明する。
The operation timing of the control circuit 27 will be specifically described with reference to FIG.

【0039】図5は上昇指示信号が出力された場合の動
作を示しているが、下降指示信号が出力された場合につ
いても同様に考えることができる。
FIG. 5 shows the operation when the ascending instruction signal is output. However, the case where the descending instruction signal is output can be similarly considered.

【0040】図5において、制御回路27に入力され
た"(1)上昇指示信号"に対して、第1の遅延時間だけ
遅延した信号"(2)第1のスイッチング用トランジス
タの制御信号"が生成され、インバータ13に出力する
ことで第1のスイッチング用トランジスタ6が駆動され
る。
In FIG. 5, a signal (2) a first switching transistor control signal, which is delayed by a first delay time with respect to the “(1) rising instruction signal” input to the control circuit 27, is output. The first switching transistor 6 is generated and output to the inverter 13 to drive the first switching transistor 6.

【0041】また、"(1)上昇指示信号"の立ち上がり
エッジでセットされ"(2)第1のスイッチング用トラ
ンジスタの制御信号"の立ち下がりエッジでリセットさ
れる信号である"(3)第1の定電流源の制御信号"が生
成される。この"(3)第1のカレントミラー回路の制
御信号"が第1のスイッチ23を駆動することにより、
第1のカレントミラー回路の出力側トランジスタ20の
電流が規定値に設定される。
Further, the signal is set at the rising edge of "(1) rising instruction signal" and is reset at the falling edge of "(2) the control signal for the first switching transistor". A control signal of the constant current source is generated. This “(3) control signal of first current mirror circuit” drives first switch 23,
The current of the output transistor 20 of the first current mirror circuit is set to a specified value.

【0042】ここで、第1の遅延時間は、第1のカレン
トミラー回路の出力側トランジスタ20の電流立ち上が
り時間より大きく設定されている。つまり、図5におい
て"(4)第1のカレントミラー回路の電流値"に示す電
流立ち上がり特性で、十分に電流が立ち上がるのに要す
る時間だけ第1の遅延時間を持たせている。十分に立ち
上がってから"(2)第1のスイッチング用トランジス
タの制御信号"により第1のスイッチング用トランジス
タ6がオンされるため、"(5)出力端子の電流流出値"
に示すように出力端子12からの出力パルス幅が"
(1)上昇指示信号"のパルス幅と同じになる。これに
よりチャージポンプの不感帯の発生を防ぐことができ
る。
Here, the first delay time is set to be longer than the current rise time of the output side transistor 20 of the first current mirror circuit. That is, in the current rising characteristic shown in "(4) Current value of first current mirror circuit" in FIG. 5, the first delay time is given only for the time required for the current to sufficiently rise. Since the first switching transistor 6 is turned on by "(2) control signal for the first switching transistor" after sufficiently rising, "(5) current outflow value of output terminal"
As shown in the figure, the output pulse width from the output terminal 12 is "
(1) The pulse width is the same as the pulse width of the rising instruction signal ". This can prevent the dead zone of the charge pump from being generated.

【0043】このように本実施例によれば、電流流出用
および流入用トランジスタとその駆動回路が完全に立ち
上がってから、第1および第2のスイッチング用トラン
ジスタをオンオフするためチャージポンプの不感帯の発
生を防ぐことができる。上昇および下降指示信号が出力
されていないときの消費電流を抑えることができるのは
他の実施例と同様である。
As described above, according to this embodiment, since the current outflow and inflow transistors and their driving circuits are completely turned on, the first and second switching transistors are turned on and off, so that the dead zone of the charge pump is generated. Can be prevented. As in the other embodiments, it is possible to suppress the current consumption when the rise and fall instruction signals are not output.

【0044】尚、信号の遅延操作はインバータ回路の縦
列接続などで実現できる。また、図5において"(3)
第1のカレントミラー回路の制御信号"の生成はフリッ
プフロップなどを組み合わせたロジック回路で容易に構
成することができる。
The signal delay operation can be realized by cascade connection of inverter circuits. In FIG. 5, "(3)
The control signal "for the first current mirror circuit" can be easily generated by a logic circuit in which flip-flops and the like are combined.

【0045】また、本実施例では、上昇および下降指示
信号が出力されていないときの電流抑制の操作をカレン
トミラー回路を制御することで行ったが、定電流源を直
接制御して行うこともできる。
In this embodiment, the operation of suppressing the current when the rise and fall instruction signals are not output is performed by controlling the current mirror circuit. However, the operation may be performed by directly controlling the constant current source. it can.

【0046】また、2つの定電流源を用いたが、1つの
定電流源からカレントミラー回路により分岐して構成す
ることもできる。
Although two constant current sources are used, a configuration may be employed in which one constant current source is branched by a current mirror circuit.

【0047】また、本実施例では、上昇および下降指示
信号が出力されていないときにカレントミラー回路の電
流を小さく設定する構成としたが、電流をオフする構成
とすることもできる。
Further, in the present embodiment, the current of the current mirror circuit is set to be small when the rise and fall instruction signals are not output, but the current may be turned off.

【0048】また、図1において電流流出用トランジス
タ4のソースと電流流入用トランジスタ5のソースを接
続した構成とすることもできる。
In FIG. 1, the source of the current flowing transistor 4 and the source of the current flowing transistor 5 may be connected.

【0049】また、本実施例ではトランジスタとしてF
ETを用いた場合について示したが、バイポーラトラン
ジスタ等を用いても構成できる。
In this embodiment, the transistor is F
Although the case where the ET is used has been described, a configuration using a bipolar transistor or the like is also possible.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
チャージポンプによれば、次の効果が得られる。
As apparent from the above description, the charge pump of the present invention has the following effects.

【0051】上昇指示信号および下降指示信号が出力さ
れていないときに定電流源の電流を小さく設定するた
め、消費電流を数分の一ないし数十分の一に低減するこ
とができ、かつ上昇および下降指示信号が出力されたと
きの出力電流の立ち上がり時間を短くすることができ
る。
When the rising instruction signal and the falling instruction signal are not output, the current of the constant current source is set small, so that the current consumption can be reduced to several tenths to several tenths. In addition, the rise time of the output current when the falling instruction signal is output can be shortened.

【0052】また、電流設定手段を抵抗とスイッチで構
成するため、簡単な回路で電流設定手段を構成すること
ができる。
Since the current setting means is composed of a resistor and a switch, the current setting means can be constituted by a simple circuit.

【0053】また、電流設定手段を補助トランジスタを
用いて構成しているため、電流値を小さくしたときの電
流値の精度を上げることができ、温度特性や素子ばらつ
きに対しても有利となる。
Further, since the current setting means is formed by using the auxiliary transistor, the accuracy of the current value when the current value is reduced can be improved, which is advantageous for temperature characteristics and element variations.

【0054】また、電流流出用および流入用トランジス
タとその駆動回路が完全に立ち上がってから、第1およ
び第2のスイッチング用トランジスタをオンオフするた
めチャージポンプの不感帯の発生を更に確実に防ぐこと
ができる。
Further, since the first and second switching transistors are turned on and off after the current outflow and inflow transistors and their driving circuits have completely started up, the dead zone of the charge pump can be prevented more reliably. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1におけるチャージポンプの回
路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a charge pump according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2におけるチャージポンプの回
路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a charge pump according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3におけるチャージポンプの回
路図
FIG. 3 is a circuit diagram of a charge pump according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4におけるチャージポンプの回
路図
FIG. 4 is a circuit diagram of a charge pump according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】同ポンプにおける制御回路の制御信号を表すタ
イミングチャート
FIG. 5 is a timing chart showing control signals of a control circuit in the pump.

【図6】従来のチャージポンプの回路図FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional charge pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 上昇指示信号入力端子 3 下降指示信号入力端子 4 電流流出用トランジスタ 5 電流流入用トランジスタ 6 第1のスイッチング用トランジスタ 7 第2のスイッチング用トランジスタ 8 第1のカレントミラー回路の入力側トランジスタ 9 第2のカレントミラー回路の入力側トランジスタ 10 第1の定電流源 11 第2の定電流源 12 出力端子 17 第1の電流設定手段 18 第2の電流設定手段 19 第1のカレントミラー回路の出力側トランジスタ 20 第2のカレントミラー回路の出力側トランジスタ 21 第1の抵抗 22 第2の抵抗 23 第1のスイッチ 24 第2のスイッチ 25 第1の補助トランジスタ 26 第2の補助トランジスタ 27 制御回路 2 rising instruction signal input terminal 3 falling instruction signal input terminal 4 current outflow transistor 5 current inflow transistor 6 first switching transistor 7 second switching transistor 8 input transistor of first current mirror circuit 9 second Input transistor of current mirror circuit 10 First constant current source 11 Second constant current source 12 Output terminal 17 First current setting means 18 Second current setting means 19 Output transistor of first current mirror circuit Reference Signs List 20 output transistor of second current mirror circuit 21 first resistor 22 second resistor 23 first switch 24 second switch 25 first auxiliary transistor 26 second auxiliary transistor 27 control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷内 秀生 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 Fターム(参考) 5J106 AA04 BB01 BB10 CC24 EE03 EE19 GG15 GG17 HH03 JJ08 KK02 KK05 KK13 KK39 KK40 LL00  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hideo Taniuchi 1-1, Komachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Co., Ltd. F-term (reference) 5J106 AA04 BB01 BB10 CC24 EE03 EE19 GG15 GG17 HH03 JJ08 KK02 KK05 KK13 KK39 KK40 LL00

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】位相比較器から出力される上昇指示信号お
よび下降指示信号に応じて出力端子からそれぞれ電流流
出および電流流入を行う定電流型チャージポンプであっ
て、第1の定電流源から第1のカレントミラー回路を通
じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続された電
流流出用トランジスタと、前記電流流出用トランジスタ
と電源間に挿入され前記上昇指示信号に応じてオンする
第1のスイッチング用トランジスタと、第2の定電流源
から第2のカレントミラー回路を通じて動作電流が設定
され出力が前記出力端子に接続された電流流入用トラン
ジスタと、前記電流流入用トランジスタとグランド間に
挿入され前記下降指示信号に応じてオンする第2のスイ
ッチング用トランジスタと、前記上昇指示信号が出力さ
れていないときに前記第1の定電流源の電流値を所定値
より小さくする第1の電流設定手段と、前記下降指示信
号が出力されていないときに前記第2の定電流源の電流
値を所定値より小さくする第2の電流設定手段を備えた
チャージポンプ。
1. A constant current type charge pump which performs current outflow and current inflow from an output terminal in response to a rising instruction signal and a falling instruction signal output from a phase comparator, respectively. A current flowing transistor whose operating current is set through one current mirror circuit and whose output is connected to an output terminal; and a first switching transistor inserted between the current flowing transistor and a power supply and turned on in response to the rising instruction signal. A transistor, a current inflow transistor whose operating current is set from a second constant current source through a second current mirror circuit and whose output is connected to the output terminal; A second switching transistor that is turned on in response to an instruction signal, and when the rising instruction signal is not output, A first current setting means for reducing a current value of the first constant current source to be smaller than a predetermined value; and a current value of the second constant current source being smaller than a predetermined value when the descending instruction signal is not output. A charge pump provided with a second current setting means.
【請求項2】電流設定手段として第1のカレントミラー
回路の出力側トランジスタのソースと電源またはグラン
ド間に第1のスイッチおよび第1の抵抗を互いに並列に
挿入し、第2のカレントミラー回路の出力側トランジス
タのソースと電源またはグランド間に第2のスイッチお
よび第2の抵抗を互いに並列に挿入し、前記第1のスイ
ッチは上昇指示信号に応じてオンし、前記第2のスイッ
チは下降指示信号に応じてオンすることにより前記上昇
信号または前記下降信号が出力されていないときにカレ
ントミラー回路の動作電流を小さくする請求項1記載の
チャージポンプ。
2. A first switch and a first resistor are inserted in parallel between a source of an output transistor of a first current mirror circuit and a power supply or a ground as current setting means. A second switch and a second resistor are inserted in parallel between the source of the output-side transistor and the power supply or the ground, the first switch is turned on in response to the rising instruction signal, and the second switch is turned down in response to the rising instruction signal. 2. The charge pump according to claim 1, wherein the operation current of the current mirror circuit is reduced when the rise signal or the fall signal is not output by turning on in response to the signal.
【請求項3】電流設定手段として第1のカレントミラー
回路の出力側トランジスタに並列に前記第1のカレント
ミラー回路の出力側トランジスタより素子サイズが小さ
い第1の補助トランジスタを設け、第2のカレントミラ
ー回路の出力側トランジスタに並列に前記第2のカレン
トミラー回路の出力側トランジスタより素子サイズの小
さい第2の補助トランジスタを設け、上昇指示信号が出
力されていないときは前記第1のカレントミラー回路の
出力側トランジスタをオフし、下降指示信号が出力され
ていないときは前記第2のカレントミラー回路の出力側
トランジスタをオフすることにより前記上昇信号または
前記下降信号が出力されていないときにカレントミラー
回路の動作電流を小さくする請求項1記載のチャージポ
ンプ。
3. A first auxiliary transistor having a smaller element size than an output transistor of the first current mirror circuit is provided in parallel with an output transistor of the first current mirror circuit as current setting means. A second auxiliary transistor having a smaller element size than the output transistor of the second current mirror circuit is provided in parallel with the output transistor of the mirror circuit, and when the rising instruction signal is not output, the first current mirror circuit is provided. Of the second current mirror circuit is turned off when the descending instruction signal is not output, and the current mirror is turned off when the rising signal or the descending signal is not output. 2. The charge pump according to claim 1, wherein the operation current of the circuit is reduced.
【請求項4】位相比較器から出力される上昇指示信号お
よび下降指示信号に応じて出力端子からそれぞれ電流流
出および電流流入を行う定電流型チャージポンプであっ
て、第1の定電流源から第1のカレントミラー回路を通
じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続された電
流流出用トランジスタと、前記電流流出用トランジスタ
と電源間に挿入された第1のスイッチング用トランジス
タと、第2の定電流源から第2のカレントミラー回路を
通じて動作電流が設定され出力が前記出力端子に接続さ
れた電流流入用トランジスタと、前記電流流入用トラン
ジスタとグランド間に挿入された第2のスイッチング用
トランジスタと、制御回路を備え、前記制御回路は位相
比較器から出力される上昇指示信号の立ち上がりタイミ
ングで前記第1の定電流源をオンし前記上昇指示信号の
立ち上がりタイミングから第1の遅延時間経過したタイ
ミングで前記第1のスイッチング用トランジスタをオン
し前記上昇指示信号の立ち下がりタイミングより前記第
1の遅延時間経過したタイミングで前記第1の定電流源
と前記第1のスイッチング用トランジスタをオフし、更
に前記制御回路は前記位相比較器から出力される下降指
示信号の立ち上がりタイミングで前記第2の定電流源を
オンし前記下降指示信号の立ち上がりタイミングから第
2の遅延時間経過したタイミングで前記第2のスイッチ
ング用トランジスタをオンし前記下降指示信号の立ち下
がりタイミングより前記第2の遅延時間経過したタイミ
ングで前記第2の定電流源と前記第2のスイッチング用
トランジスタをオフするチャージポンプ。
4. A constant current type charge pump which performs current outflow and current inflow from an output terminal in response to a rising instruction signal and a falling instruction signal output from a phase comparator, respectively. A current flowing transistor whose operating current is set through the current mirror circuit and whose output is connected to an output terminal; a first switching transistor inserted between the current flowing transistor and a power supply; a second constant current; An operating current set from a source through a second current mirror circuit, and an output connected to the output terminal; a second switching transistor inserted between the current flowing transistor and ground; And the control circuit is configured to control the first control signal at a rising timing of a rising instruction signal output from a phase comparator. A timing in which the current source is turned on and the first switching transistor is turned on at a timing when a first delay time has elapsed from the rising timing of the rising instruction signal, and the first delay time has elapsed from the falling timing of the rising instruction signal. Turns off the first constant current source and the first switching transistor, and further, the control circuit turns on the second constant current source at a rising timing of a falling instruction signal output from the phase comparator. The second switching transistor is turned on at a timing when a second delay time has elapsed from the rising timing of the falling instruction signal, and the second switching transistor is turned on at a timing when the second delay time has elapsed from the falling timing of the falling instruction signal. A charge port for turning off the constant current source and the second switching transistor. Flop.
【請求項5】位相比較器から出力される上昇指示信号お
よび下降指示信号に応じて出力端子からそれぞれ電流流
出および電流流入を行う定電流型チャージポンプであっ
て、第1の定電流源から第1のカレントミラー回路を通
じて動作電流が設定され出力が出力端子に接続された電
流流出用トランジスタと、前記電流流出用トランジスタ
と電源間に挿入された第1のスイッチング用トランジス
タと、第2の定電流源から第2のカレントミラー回路を
通じて動作電流が設定され出力が前記出力端子に接続さ
れた電流流入用トランジスタと、前記電流流入用トラン
ジスタとグランド間に挿入された第2のスイッチング用
トランジスタと、制御回路を備え、前記制御回路は位相
比較器から出力される上昇指示信号の立ち上がりタイミ
ングで前記第1の定電流源を第1の所定電流に設定し前
記上昇指示信号の立ち上がりタイミングから第1の遅延
時間経過したタイミングで前記第1のスイッチング用ト
ランジスタをオンし前記上昇指示信号の立ち下がりタイ
ミングより前記第1の遅延時間経過したタイミングで前
記第1のスイッチング用トランジスタをオフすると共に
前記第1の定電流源を前記第1の所定電流より小さな電
流である第1の小電流に設定し、更に前記制御回路は前
記位相比較器から出力される下降指示信号の立ち上がり
タイミングで前記第2の定電流源を第2の所定電流に設
定し前記下降指示信号の立ち上がりタイミングから第2
の遅延時間経過したタイミングで前記第2のスイッチン
グ用トランジスタをオンし前記下降指示信号の立ち下が
りタイミングより前記第2の遅延時間経過したタイミン
グで前記第2のスイッチング用トランジスタをオフする
と共に前記第2の定電流源を前記第2の所定電流より小
さな電流である第2の小電流に設定するチャージポン
プ。
5. A constant current type charge pump for performing current outflow and current inflow from an output terminal in response to a rising instruction signal and a falling instruction signal output from a phase comparator, respectively. A current flowing transistor whose operating current is set through the current mirror circuit and whose output is connected to an output terminal; a first switching transistor inserted between the current flowing transistor and a power supply; a second constant current; An operating current set from a source through a second current mirror circuit, and an output connected to the output terminal; a second switching transistor inserted between the current flowing transistor and ground; And the control circuit is configured to control the first control signal at a rising timing of a rising instruction signal output from a phase comparator. The current source is set to a first predetermined current, the first switching transistor is turned on at a timing when a first delay time has elapsed from the rising timing of the rising instruction signal, and the first switching transistor is turned on at the falling timing of the rising instruction signal. The first switching transistor is turned off at the timing when the delay time has elapsed, and the first constant current source is set to a first small current that is a current smaller than the first predetermined current. Sets the second constant current source to a second predetermined current at the rising timing of the falling instruction signal output from the phase comparator, and sets the second constant current source to the second timing from the rising timing of the falling instruction signal.
The second switching transistor is turned on at the timing when the delay time has elapsed, and the second switching transistor is turned off at the timing when the second delay time has elapsed from the falling timing of the falling instruction signal, and the second switching transistor is turned off. A constant current source set to a second small current that is smaller than the second predetermined current.
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