JP2000270540A - 電圧供給回路 - Google Patents
電圧供給回路Info
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- JP2000270540A JP2000270540A JP11069187A JP6918799A JP2000270540A JP 2000270540 A JP2000270540 A JP 2000270540A JP 11069187 A JP11069187 A JP 11069187A JP 6918799 A JP6918799 A JP 6918799A JP 2000270540 A JP2000270540 A JP 2000270540A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷に応じてクロック信号の周波数を適宜に
設定でき、昇圧回路の動作効率を高く維持でき、消費電
力の低減を実現できる電圧供給回路を提供する。 【解決手段】 電圧モニタ回路１０は昇圧電圧ＶCC2 と
所定の基準電圧とを比較し、当該比較結果に応じて制御
信号ＳC を出力する。三角波発生回路４０は、電圧モニ
タ１０からの制御信号ＳC に応じて三角の波形を持つ信
号ＳA を発生し、ＶＣＯ５０に出力する。ＶＣＯ５０は
三角波信号ＳA に応じた発振周波数で発振するので、昇
圧回路３０の負荷の重さに応じて、その周波数が最適に
設定されたクロック信号ＣＬＫを発生し、昇圧回路３０
に供給でき、負荷が軽いとき低周波のクロック信号を昇
圧回路３０に供給し、負荷が重いとき高周波のクロック
信号を昇圧回路３０に供給することで、昇圧回路３０の
動作効率を高く維持でき、消費電力の低減を実現でき
る。
設定でき、昇圧回路の動作効率を高く維持でき、消費電
力の低減を実現できる電圧供給回路を提供する。 【解決手段】 電圧モニタ回路１０は昇圧電圧ＶCC2 と
所定の基準電圧とを比較し、当該比較結果に応じて制御
信号ＳC を出力する。三角波発生回路４０は、電圧モニ
タ１０からの制御信号ＳC に応じて三角の波形を持つ信
号ＳA を発生し、ＶＣＯ５０に出力する。ＶＣＯ５０は
三角波信号ＳA に応じた発振周波数で発振するので、昇
圧回路３０の負荷の重さに応じて、その周波数が最適に
設定されたクロック信号ＣＬＫを発生し、昇圧回路３０
に供給でき、負荷が軽いとき低周波のクロック信号を昇
圧回路３０に供給し、負荷が重いとき高周波のクロック
信号を昇圧回路３０に供給することで、昇圧回路３０の
動作効率を高く維持でき、消費電力の低減を実現でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷の変動に応じ
て昇圧回路に最適な周波数を持つ発振信号を供給して所
望の昇圧電圧を発生する電圧供給回路に関するものであ
る。
て昇圧回路に最適な周波数を持つ発振信号を供給して所
望の昇圧電圧を発生する電圧供給回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電源電圧と異なる電圧、例えば、電源電
圧より高い電圧または負の電圧が必要な回路において、
通常、昇圧回路が用いられている。例えば、パーソナル
コンピュータなどに内蔵され、コンピュータ同士または
コンピュータとモデム間のデータ伝送（通信）に使用さ
れているＲＳ２３２Ｃ装置においては、３Ｖの電源電圧
に対して、±６Ｖの電圧が必要である。このため、ＲＳ
２３２Ｃ装置に昇圧回路を設けて、３Ｖの電源電圧ＶCC
から必要な高電圧ＶCC2 （６Ｖ）および負の電圧−Ｖ
CC2 を発生する。
圧より高い電圧または負の電圧が必要な回路において、
通常、昇圧回路が用いられている。例えば、パーソナル
コンピュータなどに内蔵され、コンピュータ同士または
コンピュータとモデム間のデータ伝送（通信）に使用さ
れているＲＳ２３２Ｃ装置においては、３Ｖの電源電圧
に対して、±６Ｖの電圧が必要である。このため、ＲＳ
２３２Ｃ装置に昇圧回路を設けて、３Ｖの電源電圧ＶCC
から必要な高電圧ＶCC2 （６Ｖ）および負の電圧−Ｖ
CC2 を発生する。
【０００３】図４は、従来の電圧供給回路の一構成例を
示す回路図である。図示のように、この電圧供給回路
は、電圧モニタ回路１０、発振回路２０および昇圧回路
３０により構成されている。
示す回路図である。図示のように、この電圧供給回路
は、電圧モニタ回路１０、発振回路２０および昇圧回路
３０により構成されている。
【０００４】電圧モニタ回路１０は、昇圧回路３０によ
り発生された昇圧電圧ＶCC2 および負の昇圧電圧−Ｖ
CC2 をそれぞれ所定の基準電圧とを比較し、比較の結果
に応じて、発振回路をオン／オフさせる制御信号ＳC を
出力する。通常、電圧モニタ回路１０において、例え
ば、バンドギャップ基準電圧回路などによって基準電圧
となる定電圧Ｖref を発生する。昇圧電圧ＶCC2 を所定
の分圧比で分圧した分圧電圧ＶB を比較回路によって基
準電圧Ｖref と比較し、分圧電圧が基準電圧Ｖrefより
高いとき、ローレベルの比較信号を出力し、それ以外の
場合ハイレベルの比較信号を出力する。そして、当該比
較信号を制御信号ＳC として発振回路２０に出力する。
り発生された昇圧電圧ＶCC2 および負の昇圧電圧−Ｖ
CC2 をそれぞれ所定の基準電圧とを比較し、比較の結果
に応じて、発振回路をオン／オフさせる制御信号ＳC を
出力する。通常、電圧モニタ回路１０において、例え
ば、バンドギャップ基準電圧回路などによって基準電圧
となる定電圧Ｖref を発生する。昇圧電圧ＶCC2 を所定
の分圧比で分圧した分圧電圧ＶB を比較回路によって基
準電圧Ｖref と比較し、分圧電圧が基準電圧Ｖrefより
高いとき、ローレベルの比較信号を出力し、それ以外の
場合ハイレベルの比較信号を出力する。そして、当該比
較信号を制御信号ＳC として発振回路２０に出力する。
【０００５】発振回路２０は、電圧モニタ回路１０から
の制御信号ＳC に応じて、所定の周波数で発振し、発振
信号（以下、クロック信号という）ＣＬＫを出力する。
昇圧回路３０は、クロック信号ＣＬＫに応じて、スイッ
チ回路を切り換えることによって、キャパシタに対して
繰り返してチャージ（充電）を行うことで、電源電圧Ｖ
CCより高い電圧ＶCC2 または負の電圧−ＶCC2 をそれぞ
れ発生する。
の制御信号ＳC に応じて、所定の周波数で発振し、発振
信号（以下、クロック信号という）ＣＬＫを出力する。
昇圧回路３０は、クロック信号ＣＬＫに応じて、スイッ
チ回路を切り換えることによって、キャパシタに対して
繰り返してチャージ（充電）を行うことで、電源電圧Ｖ
CCより高い電圧ＶCC2 または負の電圧−ＶCC2 をそれぞ
れ発生する。
【０００６】図５は、昇圧回路３０の一部分を示す回路
図である。図示のように、この部分回路はチャージポン
プ回路を構成し、キャパシタＣ１，Ｃ２と、制御信号に
応じてオン／オフする４つのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４によって構成されている。当該部分回路
により、電源電圧ＶCCより高い電圧、例えば、電源電圧
ＶCCの２倍の電圧ＶCC2 を発生することができる。な
お、負の電圧を発生する昇圧回路は図５と同様な原理で
構成できるので、ここでそれについては説明を省略す
る。
図である。図示のように、この部分回路はチャージポン
プ回路を構成し、キャパシタＣ１，Ｃ２と、制御信号に
応じてオン／オフする４つのスイッチング素子Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４によって構成されている。当該部分回路
により、電源電圧ＶCCより高い電圧、例えば、電源電圧
ＶCCの２倍の電圧ＶCC2 を発生することができる。な
お、負の電圧を発生する昇圧回路は図５と同様な原理で
構成できるので、ここでそれについては説明を省略す
る。
【０００７】以下、図５の部分回路の動作について説明
する。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３はクロック信号ＣＬ
Ｋにより制御されている。例えば、クロック信号ＣＬＫ
がハイレベルのとき、これらのスイッチング素子がオン
し、クロック信号ＣＬＫがローレベルのとき、これらの
スイッチング素子がオフする。
する。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３はクロック信号ＣＬ
Ｋにより制御されている。例えば、クロック信号ＣＬＫ
がハイレベルのとき、これらのスイッチング素子がオン
し、クロック信号ＣＬＫがローレベルのとき、これらの
スイッチング素子がオフする。
【０００８】一方、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４は、ク
ロック信号ＣＬＫの反転信号ＣＬＫＢにより制御され
る。例えば、反転信号ＣＬＫＢがローレベルのとき、こ
れらのスイッチング素子がオフし、反転信号ＣＬＫＢが
ハイレベルのとき、これらのスイッチング素子がオンす
る。このように、クロック信号ＣＬＫにより制御される
スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３は、その反転信号ＣＬＫＢ
により制御されるスイッチング素子Ｓ２，Ｓ４と交互に
オン／オフする。
ロック信号ＣＬＫの反転信号ＣＬＫＢにより制御され
る。例えば、反転信号ＣＬＫＢがローレベルのとき、こ
れらのスイッチング素子がオフし、反転信号ＣＬＫＢが
ハイレベルのとき、これらのスイッチング素子がオンす
る。このように、クロック信号ＣＬＫにより制御される
スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３は、その反転信号ＣＬＫＢ
により制御されるスイッチング素子Ｓ２，Ｓ４と交互に
オン／オフする。
【０００９】例えば、クロック信号ＣＬＫがハイレベル
のとき、スイッチング素子Ｓ１とＳ３がオンし、スイッ
チング素子Ｓ２とＳ４がオフするので、キャパシタＣ１
が電源電圧ＶCCによりチャージされ、ノードＣ１Ｐは電
源電圧ＶCCレベルに保持される。そして、クロック信号
ＣＬＫがローレベルになったとき、スイッチング素子Ｓ
１とＳ３がオフし、スイッチング素子Ｓ２とＳ４がオン
するので、ノードＣ１Ｎが電源電圧ＶCCレベルに保持さ
れ、キャパシタＣ１の容量結合により、ノードＣ１Ｐは
ほぼ電源電圧ＶCCの２倍の電圧に持ち上げられる。ノー
ドＣ１Ｐは出力端子ＶＰに接続されるので、キャパシタ
Ｃ２は、ほぼ電源電圧ＶCCの２倍の電圧にチャージされ
る。
のとき、スイッチング素子Ｓ１とＳ３がオンし、スイッ
チング素子Ｓ２とＳ４がオフするので、キャパシタＣ１
が電源電圧ＶCCによりチャージされ、ノードＣ１Ｐは電
源電圧ＶCCレベルに保持される。そして、クロック信号
ＣＬＫがローレベルになったとき、スイッチング素子Ｓ
１とＳ３がオフし、スイッチング素子Ｓ２とＳ４がオン
するので、ノードＣ１Ｎが電源電圧ＶCCレベルに保持さ
れ、キャパシタＣ１の容量結合により、ノードＣ１Ｐは
ほぼ電源電圧ＶCCの２倍の電圧に持ち上げられる。ノー
ドＣ１Ｐは出力端子ＶＰに接続されるので、キャパシタ
Ｃ２は、ほぼ電源電圧ＶCCの２倍の電圧にチャージされ
る。
【００１０】出力端子ＶＰに接続されている負荷回路に
電流が流れるので、キャパシタＣ２に蓄積された電荷が
放出され、出力端子ＶＰの電圧は低下していくが、クロ
ック信号ＣＬＫに応じて、キャパシタＣ１が繰り返して
チャージされ、キャパシタＣ２にほぼ電源電圧ＶCCの２
倍の電圧が繰り返して印加されるので、クロック信号Ｃ
ＬＫが入力される限りキャパシタＣ２の電荷が補充さ
れ、出力電圧ＶCC2 はほぼ電源電圧ＶCCの２倍に保持さ
れる。
電流が流れるので、キャパシタＣ２に蓄積された電荷が
放出され、出力端子ＶＰの電圧は低下していくが、クロ
ック信号ＣＬＫに応じて、キャパシタＣ１が繰り返して
チャージされ、キャパシタＣ２にほぼ電源電圧ＶCCの２
倍の電圧が繰り返して印加されるので、クロック信号Ｃ
ＬＫが入力される限りキャパシタＣ２の電荷が補充さ
れ、出力電圧ＶCC2 はほぼ電源電圧ＶCCの２倍に保持さ
れる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の電圧供給回路において、発振回路２０の発振周波数
は固定されており、電圧モニタ回路１０からの制御信号
ＳC に応じて、クロック信号ＣＬＫの供給をオン／オフ
させることによって昇圧電圧ＶCC2 のレベルを制御す
る。
来の電圧供給回路において、発振回路２０の発振周波数
は固定されており、電圧モニタ回路１０からの制御信号
ＳC に応じて、クロック信号ＣＬＫの供給をオン／オフ
させることによって昇圧電圧ＶCC2 のレベルを制御す
る。
【００１２】上述したように、昇圧回路３０のキャパシ
タに蓄積した電荷が負荷回路によって消費されるので、
負荷の大きさは昇圧回路の動作に大きく影響する。従来
の電圧供給回路では、クロック信号ＣＬＫの周波数が固
定のため、負荷に応じてクロック信号ＣＬＫの供給をオ
ン／オフさせることにより昇圧電圧ＶCC2 のレベルを所
望の値に維持している。
タに蓄積した電荷が負荷回路によって消費されるので、
負荷の大きさは昇圧回路の動作に大きく影響する。従来
の電圧供給回路では、クロック信号ＣＬＫの周波数が固
定のため、負荷に応じてクロック信号ＣＬＫの供給をオ
ン／オフさせることにより昇圧電圧ＶCC2 のレベルを所
望の値に維持している。
【００１３】図６は、負荷に応じて発振回路２０の出力
クロック信号ＣＬＫの供給のオン／オフ制御を示す図で
ある。図示のように、負荷が軽いときクロック信号ＣＬ
Ｋの供給がオフする時間が多くなっている。負荷が重い
ときクロック信号ＣＬＫの供給がオフすることなく、継
続に供給されている。負荷が中間程度の場合、クロック
信号ＣＬＫの供給のオン／オフ時間はほぼ同程度に保持
されている。
クロック信号ＣＬＫの供給のオン／オフ制御を示す図で
ある。図示のように、負荷が軽いときクロック信号ＣＬ
Ｋの供給がオフする時間が多くなっている。負荷が重い
ときクロック信号ＣＬＫの供給がオフすることなく、継
続に供給されている。負荷が中間程度の場合、クロック
信号ＣＬＫの供給のオン／オフ時間はほぼ同程度に保持
されている。
【００１４】昇圧回路３０のキャパシタの充放電は、発
振回路２０からのクロック信号ＣＬＫに応じて行われる
ので、クロック信号ＣＬＫの周波数は昇圧電圧のレベル
に影響を与える。図７は、それぞれの負荷に応じて、昇
圧回路に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数と昇圧
電圧ＶCC2 との関係を示すグラフである。図７におい
て、横軸はクロック信号ＣＬＫの周波数、縦軸はそれぞ
れの負荷において、クロック信号ＣＬＫに対する昇圧電
圧のレベルを示している。図７において、Ａ，Ｂ，Ｃ，
…，Ｉの順に負荷が重くなっている。
振回路２０からのクロック信号ＣＬＫに応じて行われる
ので、クロック信号ＣＬＫの周波数は昇圧電圧のレベル
に影響を与える。図７は、それぞれの負荷に応じて、昇
圧回路に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数と昇圧
電圧ＶCC2 との関係を示すグラフである。図７におい
て、横軸はクロック信号ＣＬＫの周波数、縦軸はそれぞ
れの負荷において、クロック信号ＣＬＫに対する昇圧電
圧のレベルを示している。図７において、Ａ，Ｂ，Ｃ，
…，Ｉの順に負荷が重くなっている。
【００１５】図７に示すように、それぞれの負荷に応じ
てもっとも高い昇圧電圧が得られるクロック周波数があ
る。この最適な周波数よりクロック信号ＣＬＫの周波数
が高いときまたは低いときには、昇圧回路の出力電圧Ｖ
CC2 のレベルが低下する。図８は、それぞれの負荷に応
じて最も高い昇圧電圧ＶCC2 を得られるクロック周波数
を示すグラフである。図示のように、それぞれの負荷に
応じて、昇圧回路に供給されるクロック信号ＣＬＫの最
適な周波数が変化する。
てもっとも高い昇圧電圧が得られるクロック周波数があ
る。この最適な周波数よりクロック信号ＣＬＫの周波数
が高いときまたは低いときには、昇圧回路の出力電圧Ｖ
CC2 のレベルが低下する。図８は、それぞれの負荷に応
じて最も高い昇圧電圧ＶCC2 を得られるクロック周波数
を示すグラフである。図示のように、それぞれの負荷に
応じて、昇圧回路に供給されるクロック信号ＣＬＫの最
適な周波数が変化する。
【００１６】しかし、図４に示す従来の電圧供給回路で
は、発振回路２０の動作周波数は固定である。即ち、昇
圧回路３０に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数は
一定のため、負荷に応じてクロック信号ＣＬＫの供給を
オン／オフさせることで対応している。また、もっとも
重い負荷にも対応できるために、クロック信号ＣＬＫの
周波数は重い負荷を基準に高く設定されている。このた
め、負荷が軽いとき、クロック信号ＣＬＫの周波数が最
適値より高くなり、昇圧電圧が供給可能な最高電圧より
下がってしまう。負荷が軽いとき、本来遅い周波数のク
ロック信号でも十分対応できるが、速いクロック信号Ｃ
ＬＫを使うため、無駄な電力を消費してしまうという不
利益がある。
は、発振回路２０の動作周波数は固定である。即ち、昇
圧回路３０に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数は
一定のため、負荷に応じてクロック信号ＣＬＫの供給を
オン／オフさせることで対応している。また、もっとも
重い負荷にも対応できるために、クロック信号ＣＬＫの
周波数は重い負荷を基準に高く設定されている。このた
め、負荷が軽いとき、クロック信号ＣＬＫの周波数が最
適値より高くなり、昇圧電圧が供給可能な最高電圧より
下がってしまう。負荷が軽いとき、本来遅い周波数のク
ロック信号でも十分対応できるが、速いクロック信号Ｃ
ＬＫを使うため、無駄な電力を消費してしまうという不
利益がある。
【００１７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、負荷に応じてクロック信号の周
波数を適宜に設定することにより、昇圧回路の動作効率
を高く維持でき、消費電力の低減を実現できる電圧供給
回路を提供することにある。
のであり、その目的は、負荷に応じてクロック信号の周
波数を適宜に設定することにより、昇圧回路の動作効率
を高く維持でき、消費電力の低減を実現できる電圧供給
回路を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電圧供給回路は、入力されるクロック信号
に応じて昇圧動作を行って所定の昇圧電圧を出力する昇
圧回路と、上記昇圧電圧と所定の基準電圧とを比較して
当該比較結果に応じた発振制御信号を出力する制御回路
と、上記発振制御信号の電圧レベルに応じて周波数が変
化する発振信号を上記クロック信号として出力する発振
回路とを有する。
め、本発明の電圧供給回路は、入力されるクロック信号
に応じて昇圧動作を行って所定の昇圧電圧を出力する昇
圧回路と、上記昇圧電圧と所定の基準電圧とを比較して
当該比較結果に応じた発振制御信号を出力する制御回路
と、上記発振制御信号の電圧レベルに応じて周波数が変
化する発振信号を上記クロック信号として出力する発振
回路とを有する。
【００１９】また、本発明では、好適には、上記制御回
路は、上記昇圧電圧が上記基準電圧よりも低いときに第
１のレベルとなり、上記昇圧電圧が上記基準電圧よりも
高いときに第２のレベルとなる比較信号を出力する比較
回路と、上記比較信号が第１のレベルのときに当該第１
のレベルの時間に応じて電圧レベルが変化し、上記比較
信号が第２のレベルのときに所定の電圧レベルとなる上
記発振制御信号を出力する信号発生回路とを含む。
路は、上記昇圧電圧が上記基準電圧よりも低いときに第
１のレベルとなり、上記昇圧電圧が上記基準電圧よりも
高いときに第２のレベルとなる比較信号を出力する比較
回路と、上記比較信号が第１のレベルのときに当該第１
のレベルの時間に応じて電圧レベルが変化し、上記比較
信号が第２のレベルのときに所定の電圧レベルとなる上
記発振制御信号を出力する信号発生回路とを含む。
【００２０】さらに、本発明では、好適には、上記信号
発生回路は、上記比較信号を積分することにより三角波
信号を生成し、当該三角波信号を上記発振制御信号とし
て出力する積分回路により構成されている。
発生回路は、上記比較信号を積分することにより三角波
信号を生成し、当該三角波信号を上記発振制御信号とし
て出力する積分回路により構成されている。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電圧供給回路
の一実施形態を示す回路図である。図示のように、本実
施形態の電圧供給回路は、電圧モニタ回路１０、三角波
発生回路４０、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）５０および
昇圧回路３０により構成されている。
の一実施形態を示す回路図である。図示のように、本実
施形態の電圧供給回路は、電圧モニタ回路１０、三角波
発生回路４０、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）５０および
昇圧回路３０により構成されている。
【００２２】電圧モニタ回路１０は、昇圧回路３０によ
り発生された昇圧電圧ＶCC2 および負の昇圧電圧−Ｖ
CC2 をそれぞれ所定の基準電圧とを比較し、それぞれの
比較結果に応じて制御信号ＳC を出力する。通常、電圧
モニタ回路１０において、例えば、トランジスタのバン
ドギャップを用いたバンドギャップ基準電圧回路などに
よって基準電圧となる定電圧Ｖref を発生し、昇圧電圧
ＶCC2 を所定の分圧比で分圧した分圧電圧ＶB を比較回
路によって基準電圧Ｖref と比較し、分圧電圧が基準電
圧Ｖref より高いとき、ローレベルの比較信号を出力
し、それ以外の場合ハイレベルの比較信号を出力する。
そして、当該比較信号を制御信号ＳC として三角波発生
回路４０に出力する。
り発生された昇圧電圧ＶCC2 および負の昇圧電圧−Ｖ
CC2 をそれぞれ所定の基準電圧とを比較し、それぞれの
比較結果に応じて制御信号ＳC を出力する。通常、電圧
モニタ回路１０において、例えば、トランジスタのバン
ドギャップを用いたバンドギャップ基準電圧回路などに
よって基準電圧となる定電圧Ｖref を発生し、昇圧電圧
ＶCC2 を所定の分圧比で分圧した分圧電圧ＶB を比較回
路によって基準電圧Ｖref と比較し、分圧電圧が基準電
圧Ｖref より高いとき、ローレベルの比較信号を出力
し、それ以外の場合ハイレベルの比較信号を出力する。
そして、当該比較信号を制御信号ＳC として三角波発生
回路４０に出力する。
【００２３】三角波発生回路４０は、電圧モニタ回路１
０からの制御信号ＳC に応じて三角波の波形を持つ信号
を出力する。図２は、三角波発生回路４０の動作例を示
す波形図である。同図（ａ）は、電圧モニタ回路の出力
信号ＳC の波形、同図（ｂ）は、三角波発生回路４０の
出力信号ＳA の波形、さらに同図（ｃ）は、電圧制御発
振回路（ＶＣＯ）５０の発振周波数をそれぞれ示してい
る。図２（ａ）に示すように、制御信号ＳC は所定の幅
を持つ方形波として出力される。三角波発生回路４０
は、制御信号ＳC に応じて同図（ｂ）に示す三角波（の
こぎり波）を発生する。
０からの制御信号ＳC に応じて三角波の波形を持つ信号
を出力する。図２は、三角波発生回路４０の動作例を示
す波形図である。同図（ａ）は、電圧モニタ回路の出力
信号ＳC の波形、同図（ｂ）は、三角波発生回路４０の
出力信号ＳA の波形、さらに同図（ｃ）は、電圧制御発
振回路（ＶＣＯ）５０の発振周波数をそれぞれ示してい
る。図２（ａ）に示すように、制御信号ＳC は所定の幅
を持つ方形波として出力される。三角波発生回路４０
は、制御信号ＳC に応じて同図（ｂ）に示す三角波（の
こぎり波）を発生する。
【００２４】三角波発生回路４０は、例えば、オペレー
ションアンプを用いた直線性に優れた積分回路により構
成されている。このため、制御信号ＳC がハイレベルの
間に、当該制御信号ＳC を積分した信号である出力信号
ＳA のレベルはある一定の勾配で上昇する。制御信号Ｓ
C がローレベルに切り換わると、これに応じて三角波発
生回路４０の出力信号ＳA もローレベルに切り換わる。
ションアンプを用いた直線性に優れた積分回路により構
成されている。このため、制御信号ＳC がハイレベルの
間に、当該制御信号ＳC を積分した信号である出力信号
ＳA のレベルはある一定の勾配で上昇する。制御信号Ｓ
C がローレベルに切り換わると、これに応じて三角波発
生回路４０の出力信号ＳA もローレベルに切り換わる。
【００２５】三角波発生回路４０の出力信号ＳA は、電
圧制御発振回路（ＶＣＯ）５０に入力され、当該三角波
信号ＳA に応じてＶＣＯ５０の発振周波数が制御され
る。図２（ｃ）に示すように、三角波信号ＳA がローレ
ベルのとき、ＶＣＯ５０は停止状態（ＯＦＦ）にあり、
発振信号（クロック信号ＣＬＫ）を出力しない。制御信
号ＳC に応じて三角波信号ＳA のレベルが上昇すると、
ＶＣＯ５０の発振周波数も上昇し、それに応じたクロッ
ク信号ＣＬＫが出力される。制御信号ＳC がローレベル
になると、三角波もローレベルになるので、ＶＣＯ５０
は停止する。
圧制御発振回路（ＶＣＯ）５０に入力され、当該三角波
信号ＳA に応じてＶＣＯ５０の発振周波数が制御され
る。図２（ｃ）に示すように、三角波信号ＳA がローレ
ベルのとき、ＶＣＯ５０は停止状態（ＯＦＦ）にあり、
発振信号（クロック信号ＣＬＫ）を出力しない。制御信
号ＳC に応じて三角波信号ＳA のレベルが上昇すると、
ＶＣＯ５０の発振周波数も上昇し、それに応じたクロッ
ク信号ＣＬＫが出力される。制御信号ＳC がローレベル
になると、三角波もローレベルになるので、ＶＣＯ５０
は停止する。
【００２６】昇圧回路３０は、ＶＣＯ５０からのクロッ
ク信号ＣＬＫに応じて昇圧動作を行う。なお、昇圧回路
３０は、例えば、従来の電圧供給回路に用いられている
昇圧回路と同じ構成を有するものとする。
ク信号ＣＬＫに応じて昇圧動作を行う。なお、昇圧回路
３０は、例えば、従来の電圧供給回路に用いられている
昇圧回路と同じ構成を有するものとする。
【００２７】図５に昇圧回路３０の一部分、即ち、クロ
ック信号ＣＬＫおよび電源電圧ＶCCに応じて、当該電源
電圧ＶCCより高い電圧ＶCC2 を発生する部分回路（チャ
ージポンプ回路）の構成を示している。だたし、従来の
昇圧回路には、一定の周波数を持つクロック信号ＣＬＫ
のみが供給されるので、電圧モニタ回路１０からの制御
信号ＳC に応じてクロック信号ＣＬＫの供給をオン／オ
フすることで負荷の変化に対応している。これに対し
て、本実施形態の電圧供給回路においては、電圧モニタ
回路１０からの制御信号ＳC に応じてＶＣＯ５０の発振
周波数が制御されるので、負荷の重さに応じて制御され
た周波数を持つクロック信号ＣＬＫが昇圧回路３０に供
給される。昇圧回路３０は、入力された可変周波数のク
ロック信号ＣＬＫに応じて、昇圧動作を行ない、負荷の
変化に応じて安定した電圧レベルを持つ昇圧電圧ＶCC2
および負の昇圧電圧−ＶCC2 を発生できる。
ック信号ＣＬＫおよび電源電圧ＶCCに応じて、当該電源
電圧ＶCCより高い電圧ＶCC2 を発生する部分回路（チャ
ージポンプ回路）の構成を示している。だたし、従来の
昇圧回路には、一定の周波数を持つクロック信号ＣＬＫ
のみが供給されるので、電圧モニタ回路１０からの制御
信号ＳC に応じてクロック信号ＣＬＫの供給をオン／オ
フすることで負荷の変化に対応している。これに対し
て、本実施形態の電圧供給回路においては、電圧モニタ
回路１０からの制御信号ＳC に応じてＶＣＯ５０の発振
周波数が制御されるので、負荷の重さに応じて制御され
た周波数を持つクロック信号ＣＬＫが昇圧回路３０に供
給される。昇圧回路３０は、入力された可変周波数のク
ロック信号ＣＬＫに応じて、昇圧動作を行ない、負荷の
変化に応じて安定した電圧レベルを持つ昇圧電圧ＶCC2
および負の昇圧電圧−ＶCC2 を発生できる。
【００２８】図３は、負荷の重さに応じて昇圧回路３０
に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数および昇圧回
路３０の出力電圧ＶCC2 の電圧レベルを示すグラフであ
る。図示のように、負荷が軽いときクロック信号ＣＬＫ
の周波数は低い範囲に制御されている。このクロック信
号ＣＬＫに応じて昇圧回路３０は遅い速度でキャパシタ
に対して充電を繰り返し、軽い負荷に必要な昇圧電圧Ｖ
CC2 を供給する。一方、負荷が重いときクロック信号Ｃ
ＬＫの周波数は高く制御されている。このクロック信号
ＣＬＫに応じて昇圧回路３０は速い速度でキャパシタに
対して充電を繰り返し、重い負荷に必要な電流を供給
し、且つ昇圧電圧ＶCC2 を一定のレベルに保持する。負
荷が中間程度のとき、昇圧回路３０に供給されるクロッ
ク信号ＣＬＫの周波数は高周波と低周波を繰り返しすの
で、これに応じて昇圧回路３０が昇圧動作を行い、昇圧
電圧ＶCC2 を所望のレベルに保持する。
に供給されるクロック信号ＣＬＫの周波数および昇圧回
路３０の出力電圧ＶCC2 の電圧レベルを示すグラフであ
る。図示のように、負荷が軽いときクロック信号ＣＬＫ
の周波数は低い範囲に制御されている。このクロック信
号ＣＬＫに応じて昇圧回路３０は遅い速度でキャパシタ
に対して充電を繰り返し、軽い負荷に必要な昇圧電圧Ｖ
CC2 を供給する。一方、負荷が重いときクロック信号Ｃ
ＬＫの周波数は高く制御されている。このクロック信号
ＣＬＫに応じて昇圧回路３０は速い速度でキャパシタに
対して充電を繰り返し、重い負荷に必要な電流を供給
し、且つ昇圧電圧ＶCC2 を一定のレベルに保持する。負
荷が中間程度のとき、昇圧回路３０に供給されるクロッ
ク信号ＣＬＫの周波数は高周波と低周波を繰り返しすの
で、これに応じて昇圧回路３０が昇圧動作を行い、昇圧
電圧ＶCC2 を所望のレベルに保持する。
【００２９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、電圧モニタ回路１０は昇圧電圧Ｖ CC2 と所定の基準
電圧とを比較し、当該比較結果に応じて制御信号ＳC を
出力する。三角波発生回路４０は、電圧モニタ１０から
の制御信号ＳC に応じて三角の波形を持つ信号ＳA を発
生し、当該三角波信号ＳA をＶＣＯ５０に入力し、ＶＣ
Ｏ５０の発振周波数を制御するので、昇圧回路３０の負
荷の重さに応じて、周波数が最適に設定されたクロック
信号ＣＬＫが発生されて昇圧回路３０に入力される。負
荷が軽いとき低周波のクロック信号ＣＬＫが昇圧回路３
０に供給され、負荷が重いとき高周波のクロック信号Ｃ
ＬＫが昇圧回路３０に供給され、昇圧回路３０の効率を
高く維持でき、消費電力の低減を実現できる。
ば、電圧モニタ回路１０は昇圧電圧Ｖ CC2 と所定の基準
電圧とを比較し、当該比較結果に応じて制御信号ＳC を
出力する。三角波発生回路４０は、電圧モニタ１０から
の制御信号ＳC に応じて三角の波形を持つ信号ＳA を発
生し、当該三角波信号ＳA をＶＣＯ５０に入力し、ＶＣ
Ｏ５０の発振周波数を制御するので、昇圧回路３０の負
荷の重さに応じて、周波数が最適に設定されたクロック
信号ＣＬＫが発生されて昇圧回路３０に入力される。負
荷が軽いとき低周波のクロック信号ＣＬＫが昇圧回路３
０に供給され、負荷が重いとき高周波のクロック信号Ｃ
ＬＫが昇圧回路３０に供給され、昇圧回路３０の効率を
高く維持でき、消費電力の低減を実現できる。
【００３０】なお、以上説明した実施形態では、電圧モ
ニタ回路１０からの制御信号ＳC に応じて三角波発生回
路４０により三角波信号ＳA を発生してＶＣＯ５０の発
振周波数を制御しているが、本発明は、この構成に限定
されることなく、三角波（のこぎり波）の代わりに、制
御信号ＳC に応じて他の波形を持つ信号、例えば、信号
ＳC のに応じてレベルが複数の値に設定可能な不連続な
階段状の波形を生成してＶＣＯ５０の発振周波数を制御
しても、上述した発明の実施形態とほぼ同じ効果が得ら
れる。
ニタ回路１０からの制御信号ＳC に応じて三角波発生回
路４０により三角波信号ＳA を発生してＶＣＯ５０の発
振周波数を制御しているが、本発明は、この構成に限定
されることなく、三角波（のこぎり波）の代わりに、制
御信号ＳC に応じて他の波形を持つ信号、例えば、信号
ＳC のに応じてレベルが複数の値に設定可能な不連続な
階段状の波形を生成してＶＣＯ５０の発振周波数を制御
しても、上述した発明の実施形態とほぼ同じ効果が得ら
れる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧供給
回路によれば、負荷に応じて昇圧回路に供給されるクロ
ック信号の周波数を自動的に制御できるので、負荷の重
さに応じて最適な周波数を持つクロック信号を昇圧回路
に供給でき、昇圧回路の効率を高く維持でき、消費電力
の低減を実現できる利点がある。
回路によれば、負荷に応じて昇圧回路に供給されるクロ
ック信号の周波数を自動的に制御できるので、負荷の重
さに応じて最適な周波数を持つクロック信号を昇圧回路
に供給でき、昇圧回路の効率を高く維持でき、消費電力
の低減を実現できる利点がある。
【図１】本発明に係る電圧供給回路の一の実施形態を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明の電圧供給回路の動作を示す波形図であ
る。
る。
【図３】負荷に応じて制御されたクロック信号の周波数
および昇圧電圧を示す波形図である。
および昇圧電圧を示す波形図である。
【図４】従来の電圧供給回路の一構成例を示す回路図で
ある。
ある。
【図５】昇圧回路の一部分の構成を示す部分回路図であ
る。
る。
【図６】負荷に応じたクロック信号のオン／オフ制御お
よび昇圧電圧を示す波形図である。
よび昇圧電圧を示す波形図である。
【図７】負荷に応じたクロック信号の周波数と昇圧電圧
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図８】負荷に応じた最適なクロック周波数を示すグラ
フである。
フである。
１０…電圧モニタ回路、２０…発振回路、３０…昇圧回
路、４０…三角波発生回路、５０…電圧制御発振回路
（ＶＣＯ）、ＶCC…電源電圧、ＶCC2 …昇圧電圧、ＧＮ
Ｄ…接地電位。
路、４０…三角波発生回路、５０…電圧制御発振回路
（ＶＣＯ）、ＶCC…電源電圧、ＶCC2 …昇圧電圧、ＧＮ
Ｄ…接地電位。
Claims (3)
- 【請求項１】入力されるクロック信号に応じて昇圧動作
を行って所定の昇圧電圧を出力する昇圧回路と、 上記昇圧電圧と所定の基準電圧とを比較して当該比較結
果に応じた発振制御信号を出力する制御回路と、 上記発振制御信号の電圧レベルに応じて周波数が変化す
る発振信号を上記クロック信号として出力する発振回路
と、 を有する電圧供給回路。 - 【請求項２】上記制御回路は、上記昇圧電圧が上記基準
電圧よりも低いときに第１のレベルとなり、上記昇圧電
圧が上記基準電圧よりも高いときに第２のレベルとなる
比較信号を出力する比較回路と、上記比較信号が第１の
レベルのときに当該第１のレベルの時間に応じて電圧レ
ベルが変化し、上記比較信号が第２のレベルのときに所
定の電圧レベルとなる上記発振制御信号を出力する信号
発生回路とを含む請求項１に記載の電圧供給回路。 - 【請求項３】上記信号発生回路は、上記比較信号を積分
することにより三角波信号を生成し、当該三角波信号を
上記発振制御信号として出力する積分回路により構成さ
れている請求項２記載の電圧供給回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11069187A JP2000270540A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 電圧供給回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11069187A JP2000270540A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 電圧供給回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000270540A true JP2000270540A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13395486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11069187A Pending JP2000270540A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 電圧供給回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000270540A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| JP2009033890A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | New Japan Radio Co Ltd | 映像回路 |
| JP2010502165A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-01-21 | インテル・コーポレーション | 駆動オーバーライドを備えた電圧レギュレータ |
| US8629935B2 (en) | 2006-11-29 | 2014-01-14 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
| CN104716826A (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | 旭曜科技股份有限公司 | 可减少切换损失的充电泵控制系统及方法 |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11069187A patent/JP2000270540A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004004609A (ja) * | 2002-04-23 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| JP4632113B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2011-02-16 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の駆動電圧発生回路及びその方法 |
| JP2010502165A (ja) * | 2006-09-28 | 2010-01-21 | インテル・コーポレーション | 駆動オーバーライドを備えた電圧レギュレータ |
| US8930741B2 (en) | 2006-09-28 | 2015-01-06 | Intel Corporation | Voltage regulator with drive override |
| US8629935B2 (en) | 2006-11-29 | 2014-01-14 | Sony Corporation | Solid-state imaging device and imaging apparatus |
| JP2009033890A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | New Japan Radio Co Ltd | 映像回路 |
| CN104716826A (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | 旭曜科技股份有限公司 | 可减少切换损失的充电泵控制系统及方法 |
| CN104716826B (zh) * | 2013-12-12 | 2017-08-11 | 敦泰電子股份有限公司 | 可减少切换损失的充电泵控制系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060307 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080602 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090414 |